JP2020110876A - Surface processing method of gear tooth surface - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、切削加工された歯車の歯面の表面加工方法に関する。 The present invention relates to a surface processing method for a tooth surface of a gear that has been machined.
近年、歯車における動力伝達効率を向上させるため、歯面強度を維持しつつ、歯面に潤滑油を充分に保持することができるディンプルを形成することが行われている。 In recent years, in order to improve power transmission efficiency in gears, dimples capable of sufficiently retaining lubricating oil have been formed on tooth surfaces while maintaining tooth surface strength.
従来、このような分野の技術として、特開2004−345022号公報がある。この公報に記載された歯車の歯面の表面加工方法では、切削加工された歯車の歯面に鋼球粒子をショットして歯面にディンプルを設け、浸炭処理で表面を硬化させ、その後、ショットピーニング処理を実施することにより、平坦部と凹部を有する歯面を形成することが開示されている。 Conventionally, as a technique in such a field, there is JP-A-2004-345022. In the method for processing the tooth flank of the gear described in this publication, steel ball particles are shot on the tooth flank of the gear that has been cut to provide dimples on the tooth flank, and the surface is hardened by carburizing treatment, and then shot. It is disclosed that a tooth surface having a flat portion and a concave portion is formed by performing a peening process.
しかしながら、前述した従来の歯車の歯面の表面加工方法では、表面を硬化させる浸炭処理の前に1回目のショットピーニング処理を行い、浸炭処理の後に2回目のショットピーニング処理を行っている。歯車製作においては製作にかかるコストを低減することが望まれるが、ショットピーニング処理は、歯車製作においてコストが高い処理である。
本発明は、低コストで歯面にディンプルを形成することができる歯車の歯面の表面加工方法を提供するものである。
However, in the above-described conventional gear tooth surface processing method, the first shot peening treatment is performed before the carburizing treatment for hardening the surface, and the second shot peening treatment is performed after the carburizing treatment. Although it is desired to reduce the manufacturing cost in gear manufacturing, shot peening is a costly process in gear manufacturing.
The present invention provides a method for surface-treating a tooth flank of a gear capable of forming dimples on the tooth flank at low cost.
本発明にかかる歯車の歯面の表面加工方法は、鋼材の歯車の歯面の表面加工方法であって、歯部形状をなした焼き入れ処理前の歯車素材を、前記鋼材より硬度が高く所定の粒径を有する粒子を含んだ液体に浸漬し、前記液体中の前記粒子を前記歯面にめり込ませるように、前記歯部形状に対応する形状を有する工具本体により、前記粒子の前記歯面への押付けを実行し、前記歯車の焼き入れを行い、前記歯面にめり込んだ粒子を脱落させるように前記歯面を研磨する。
これにより、浸炭する前に歯面に粒子を押し付け、浸炭後に粒子を取り除いて歯面に窪みを形成することができる。
A tooth surface treatment method for a gear according to the present invention is a method for processing a tooth surface of a gear made of a steel material, in which a gear material having a toothed shape before quenching treatment has a predetermined hardness higher than that of the steel material. Of the particles are immersed in a liquid containing particles having a particle size of, and the tool in the liquid has a shape corresponding to the shape of the teeth so that the particles in the liquid are embedded in the tooth surface. The tooth surface is pressed, the gear is hardened, and the tooth surface is polished so as to remove the particles embedded in the tooth surface.
As a result, the particles can be pressed against the tooth surface before carburizing, and the particles can be removed after carburizing to form a depression on the tooth surface.
これにより、低コストで歯面にディンプルを形成することができる。 Thereby, dimples can be formed on the tooth surface at low cost.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1に示すように、歯面の表面加工装置1は、環状の歯車2を内部に入れた状態にセットできる環状の工具本体11と、工具本体11内において歯車2を浸漬するための液体12と、を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a tooth
歯車2には、外周面において、外側に突出するように複数の歯21が形成されている。複数の歯21は、環状の歯車2の周方向に沿って、連続するように配置されている。なお、以下では、歯面22とは歯21の輪郭であるものとして説明する。なお、歯車2は、鋼材により形成されている。
A plurality of
工具本体11は、焼入加工前の歯車2より硬い素材が用いられている。図2に示すように、工具本体11には、内周面から中心方向に向けて突出した複数の突出部13が形成されている。この複数の突出部13は、歯車2の歯21に対応するように、工具本体11の内周面において周方向に連続するように配置されている。
The
また、突出部13の形状は、歯面22の形状に対応する形状である。言い換えると、工具本体11は、歯部形状をなした焼き入れ処理前の歯車素材に対応する形状を有している。また例えば、工具本体11は、歯車2及び液体12を内部に挿入した状態で、密封できるものであっても良い。なお図2は、図1の一部を拡大した図である。
Further, the shape of the protruding
例えば、図1に示すように上面視において、歯車2が工具本体11内に中心軸が合うようにセットされた状態で、工具本体11を反時計周り方向に動かすように力を加えた場合に、歯面22における当接部22aの曲面と、突出部13における当接部13aの曲面が合致する。すなわち、突出部13は、歯面22における当接部22aと、突出部13における当接部13aの隙間が小さくなるように形成されている。
For example, as shown in FIG. 1, when a force is applied to move the tool
液体12は、工具本体11内において、歯車2を浸漬する。液体12は、少なくとも歯車2の外周側と工具本体11の内周側との間の空間を満たすように充填される。液体12には、焼き入れ処理を行う前の歯車2の素材より硬度が高く、所定の径を有する粒子12aが含まれている。すなわち粒子12aは、例えば歯車2の素材として用いられる鋼材より硬度が高いものが用いられる。
The
粒子12aは、工具本体11を動作させて、突出部13を歯車2の歯面22に押し付けた場合に、突出部13と歯面22の間に挟まるように配置されることによって、歯面22にめり込む。例えば粒子12aは、径がφ100〜φ110の球形である。
The
次に、歯車2の製造フローについて説明する。図3は、歯車2の製造工程の一例を示している。
Next, a manufacturing flow of the
最初に、歯車素材を歯車2の形状に切削する歯切りを行う(ステップS1)。 First, gear cutting is performed to cut the gear material into the shape of the gear 2 (step S1).
次に、歯車2のディンプル加工を行う(ステップS2)。
Next, the dimple processing of the
具体的には、焼入加工前の柔らかい歯車2を、工具本体11にセットする(ステップS21)。このとき、工具本体11の突出部13が、歯車2の歯に対して、互い違いに噛み合うような状態でセットされる。
Specifically, the
表面加工装置1において、粒子12aが含まれる液体12を挿入し、歯車2が浸漬された状態にする(ステップS22)。このとき、径がφ100〜φ110程度である粒子12aは、歯車2の歯面22と、工具本体11の突出部13との間に入った状態とする。
In the
工具本体11を動作させ、歯車2に押し付ける(ステップS23)。より具体的には、図1に示すように、工具本体11及び歯車2のそれぞれの軸方向を上下方向として、工具本体11を、上面視における反時計回り方向に動作させる。これにより、工具本体11の突出部13が、歯車2の歯面22に対して押し付けられる。
The
ここで、歯車2の歯面22と、工具本体11の突出部13との間は液体12で満たされており、粒子12aが配置されている。そのため、図2に示すように、工具本体11を歯車2に押し付けるように動作させることで、粒子12aが、歯車2の歯面22にめり込んだ状態となる(ステップS24)。
Here, the space between the
次に、歯車2の焼き入れを行う(ステップS3)。焼き入れを実行することにより、歯車2は硬化する。
Next, the
次に、歯面22の研削を行う(ステップS4)。例えば、歯面22の研削では、0.1mmを削ることで、歯面22の表面にめり込んだ粒子12aを脱落させる。これにより、歯面22には、深さ数μmのディンプルが付与された状態となる。
Next, the
このようにして、歯車の製造工程において、歯切りの工程と焼入の工程の間に、歯面に極小の粒子を埋め込む工程を加えておき、その後に実行される焼き入れの後に、粒子が押し付けられた歯面の表面を削ることができる。これにより歯面では、押し付けられた粒子を除外しつつ、潤滑油を充分に保持するために適切な大きさの窪みが形成された状態となる。このような方法により、コストが高いショットピーニングを複数回行う方法を用いずに、歯面にディンプルを形成することができる。 In this way, in the manufacturing process of gears, a step of embedding extremely small particles in the tooth surface is added between the gear cutting step and the quenching step, and after the quenching performed thereafter, the particles are The pressed tooth surface can be scraped. As a result, the tooth surface is in a state in which depressions of an appropriate size are formed to sufficiently hold the lubricating oil while excluding the pressed particles. By such a method, dimples can be formed on the tooth surface without using a costly method of performing shot peening a plurality of times.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、工具本体11を上面視における反時計回り方向に動作させることにより、突出部13によって粒子12aを歯面22に押し付けるものとして説明したが、これに限られない。例えば、工具本体11を上面視における時計回り方向に動作させてもよく、その他の方法で、粒子12aを歯面22に押し付けることとしてもよい。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, it has been described that the
1 表面加工装置
2 歯車
11 工具本体
12 液体
12a 粒子
13 突出部
13a 当接部
21 歯
22 歯面
22a 当接部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
歯部形状をなした焼き入れ処理前の歯車素材を、前記鋼材より硬度が高く所定の粒径を有する粒子を含んだ液体に浸漬し、
前記液体中の前記粒子を前記歯面にめり込ませるように、前記歯部形状に対応する形状を有する工具本体により、前記粒子の前記歯面への押付けを実行し、
前記歯車の焼き入れを行い、
前記歯面にめり込んだ粒子を脱落させるように前記歯面を研磨する、
歯車の歯面の表面加工方法。 A method for processing the tooth surface of a steel gear,
The gear material before the quenching treatment having a tooth shape is immersed in a liquid containing particles having a hardness higher than the steel material and a predetermined particle diameter,
The tool body having a shape corresponding to the shape of the tooth portion is used to press the particles onto the tooth surface so that the particles in the liquid are dented into the tooth surface.
Quenching the gears,
Polishing the tooth surface so as to remove the particles embedded in the tooth surface,
Surface finishing method for gear tooth surfaces.
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JP2019003836A JP2020110876A (en) | 2019-01-11 | 2019-01-11 | Surface processing method of gear tooth surface |
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CN112658626A (en) * | 2020-12-24 | 2021-04-16 | 莱芜泰山煤矿机械有限公司 | Gear machining process capable of improving efficiency |
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- 2019-01-11 JP JP2019003836A patent/JP2020110876A/en active Pending
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