JP5522106B2 - 鋼製歯車およびその製造方法 - Google Patents
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Description
上記外周リング部は、上記フランジ部との連結位置よりも軸方向一方側に突出する第1突出部と軸方向他方側に突出する第2突出部とを備えるとともに、上記第1突出部の軸方向長さが上記第2突出部の軸方向長さよりも長く設けられており、
上記外周リング部には、上記歯形の表層に形成された浸炭層と、該浸炭層を含み上記外周面から内方に向かう深さが上記浸炭層の深さよりも深い領域であって高周波誘導加熱によりオーステナイトになるまで加熱された履歴を有する熱履歴層とが形成されており、
上記外周面の歯形の歯底から内方に向かう上記熱履歴層の深さは、上記第1突出部よりも上記第2突出部の方が深く、
上記外周リング部は、上記浸炭層がマルテンサイト組織からなり、上記熱履歴層のうち上記浸炭層を除いた部分がフェライト・マルテンサイト組織からなり、上記熱履歴層より内部がフェライト・パーライト組織からなることを特徴とする鋼製歯車にある(請求項1)。
上記鋼製歯車材を減圧下の浸炭ガス中においてオーステナイト化温度以上に加熱し、上記歯形の表層に浸炭層を形成する浸炭工程と、
該浸炭工程に引き続き、マルテンサイト変態する冷却速度よりも遅い冷却速度により上記鋼製歯車材を冷却し、かつ、冷却による組織変態が完了する温度以下まで上記鋼製歯車材を冷却する冷却工程と、
上記鋼製歯車材における、上記浸炭層を含み上記外周面から内方に向かう深さが上記浸炭層の深さよりも深い領域を、高周波誘導加熱によりオーステナイトになるまで加熱した後、マルテンサイト変態する冷却速度以上の冷却速度により上記鋼製歯車材を冷却する焼入れ工程とを有し、
該焼入れ工程において、上記外周面の歯形の歯底から内方に向かう上記高周波誘導加熱による加熱深さを、上記第1突出部よりも上記第2突出部の方が深くなるよう調整することを特徴とする鋼製歯車の製造方法にある(請求項3)。
すなわち、上記浸炭工程は、具体的には、大気圧よりも低く減圧した減圧下の浸炭ガス中において行うことが有効である。この場合には、高温の浸炭炉の内部を減圧状態に維持しながら比較的少量の浸炭ガスによって浸炭処理を行うことができるので、従来よりも効率よく浸炭処理を行うことができる。また、従来の大型の熱処理炉を用いた長時間の加熱処理が不要となるので、処理時間の短縮および消費エネルギーの低減、さらには、浸炭焼入れ設備そのものの小型化を図ることができる。
10 歯形
101 歯
102 歯先
103 歯底
104 歯溝
2 外周リング部
20a 外周面
20b 内周面
21 第1突出部
22 第2突出部
3 フランジ部
4 浸炭層
5 熱履歴層
Claims (5)
- 外周面に歯形が形成された略円筒状の外周リング部と、該外周リング部の内周面から径方向内方に延設されたフランジ部とを有し、
上記外周リング部は、上記フランジ部との連結位置よりも軸方向一方側に突出する第1突出部と軸方向他方側に突出する第2突出部とを備えるとともに、上記第1突出部の軸方向長さが上記第2突出部の軸方向長さよりも長く設けられており、
上記外周リング部には、上記歯形の表層に形成された浸炭層と、該浸炭層を含み上記外周面から内方に向かう深さが上記浸炭層の深さよりも深い領域であって高周波誘導加熱によりオーステナイトになるまで加熱された履歴を有する熱履歴層とが形成されており、
上記外周面の歯形の歯底から内方に向かう上記熱履歴層の深さは、上記第1突出部よりも上記第2突出部の方が深く、
上記外周リング部は、上記浸炭層がマルテンサイト組織からなり、上記熱履歴層のうち上記浸炭層を除いた部分がフェライト・マルテンサイト組織からなり、上記熱履歴層より内部がフェライト・パーライト組織からなることを特徴とする鋼製歯車。 - 請求項1に記載の鋼製歯車において、
上記外周面の歯形の歯底から内方に向かう上記熱履歴層の深さをT、上記外周面の歯形の歯底から上記内周面までの距離をWとした場合、
上記第1突出部におけるT/Wよりも上記第2突出部におけるT/Wの方が大きいことを特徴とする鋼製歯車。 - 外周面に歯形が形成された略円筒状の外周リング部と、該外周リング部の内周面から径方向内方に延設されたフランジ部とを有し、上記外周リング部は、上記フランジ部との連結位置よりも軸方向一方側に突出する第1突出部と軸方向他方側に突出する第2突出部とを備えるとともに、上記第1突出部の軸方向長さが上記第2突出部の軸方向長さよりも長く設けられている鋼製歯車材を準備する準備工程と、
上記鋼製歯車材を減圧下の浸炭ガス中においてオーステナイト化温度以上に加熱し、上記歯形の表層に浸炭層を形成する浸炭工程と、
該浸炭工程に引き続き、マルテンサイト変態する冷却速度よりも遅い冷却速度により上記鋼製歯車材を冷却し、かつ、冷却による組織変態が完了する温度以下まで上記鋼製歯車材を冷却する冷却工程と、
上記鋼製歯車材における上記浸炭層を含み上記外周面から内方に向かう深さが上記浸炭層の深さよりも深い領域を、高周波誘導加熱によりオーステナイトになるまで加熱した後、マルテンサイト変態する冷却速度以上の冷却速度により上記鋼製歯車材を冷却する焼入れ工程とを有し、
該焼入れ工程において、上記外周面の歯形の歯底から内方に向かう上記高周波誘導加熱による加熱深さを、上記第1突出部よりも上記第2突出部の方が深くなるよう調整することを特徴とする鋼製歯車の製造方法。 - 請求項3に記載の鋼製歯車の製造方法において、
上記外周面の歯形の歯底から内方に向かう上記高周波誘導加熱による加熱深さをT、上記外周面の歯形の歯底から上記内周面までの距離をWとした場合、
上記高周波誘導加熱による加熱深さの調整を、上記第1突出部におけるT/Wよりも上記第2突出部におけるT/Wの方が大きくなるよう調整することにより行うことを特徴とする鋼製歯車の製造方法。 - 請求項3または4に記載の鋼製歯車の製造方法において、
上記高周波誘導加熱による加熱深さの調整は、上記高周波誘導加熱時に上記第1突出部の内周面側を冷却する手順を含むことを特徴とする鋼製歯車の製造方法。
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