JPH1078113A - Manufacture of ring gear - Google Patents

Manufacture of ring gear

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Publication number
JPH1078113A
JPH1078113A JP23446696A JP23446696A JPH1078113A JP H1078113 A JPH1078113 A JP H1078113A JP 23446696 A JP23446696 A JP 23446696A JP 23446696 A JP23446696 A JP 23446696A JP H1078113 A JPH1078113 A JP H1078113A
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JP
Japan
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ring gear
ring
roundness
manufacturing
ring material
Prior art date
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Pending
Application number
JP23446696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiichi Hagiwara
誠一 萩原
Katsuumi Yoshida
勝海 吉田
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Jidosha Buhin Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Jidosha Buhin Kogyo Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the unnecessary working, shorten the working time, and reduce the manufacturing cost by correcting the roundness of a ring material by a hot press of the recrystallizing temperature or more to improve the roundness and produce precision. SOLUTION: A ring material 10e formed into a uniform section is heated 580 deg.C in an induction furnace, and baked at high speed to lay the material tissue of a weld part into ordinary state. The baked ring material 10f is set so as to be nipped between a lower metal mold 17c and an upper metal mold 17d assembled to the bed 17a and ram 17b of a press machine while it keeps a constant temperature not lower than the recrystallizing temperature (about 450 deg.C), and a corrugated elliptic state ring material 10f is extended by pressing by adding a load less than 100 tons, and molded and corrected so as to form a circular ring. The process from baking to threading can be simplified, and the working time can be shortened.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はリングギヤの製造方
法、特にリングギヤ内径の真円矯正法を改良した製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a ring gear, and more particularly, to a method for improving the roundness of a ring gear inner diameter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、リングギヤの製造方法は、構造用
炭素鋼S45C製の角棒材を曲げて螺旋状に形成し、こ
の螺旋状に形成した材料を一周毎のリングになるように
カットし、その切断箇所の各端部を突き合わせて溶接
し、溶接部をトリミング加工して成形し、 850℃で約 9
0 分間の加熱処理を行って、溶接により硬化した材料の
組織を常態化させ、熱処理により発生した酸化被膜をシ
ョットブラストにより除去し、その後、 300TON プレス
による冷間プレスにてリングギヤの真円度を矯正し、外
周を除く3面を切削加工(以後、L加工という)して所
定真円度に仕上げ、その後、切削加工または転造によ
り、所定寸法の歯車を形成し、形成させた歯部の面取り
を行い、そして、高周波焼入れにより歯部を所定硬度に
なるようにする。
2. Description of the Related Art Conventionally, a method of manufacturing a ring gear is to form a spiral rod by bending a square rod made of structural carbon steel S45C, and cut the spirally formed material into a ring for each rotation. The ends of the cuts are butt-welded and welded, and the welds are trimmed and formed.
A heat treatment of 0 minutes is performed to normalize the structure of the material hardened by welding, the oxide film generated by the heat treatment is removed by shot blasting, and then the roundness of the ring gear is reduced by cold pressing with a 300TON press. Straightening, cutting the three surfaces except the outer periphery (hereinafter referred to as L processing) to finish it to a predetermined roundness, then forming a gear of predetermined dimensions by cutting or rolling, and Chamfering is performed, and the teeth are made to have a predetermined hardness by induction hardening.

【0003】このようなリングギヤの製造方法では、リ
ング状に形成して熱処理した材料を冷却後、冷間プレス
により真円度を拡張矯正しているが、弾性変形して内径
の真円度が所定の許容誤差範囲から外れるためL加工し
て真円度を補正したり、また、冷間矯正では残留応力が
残り、歯形の高周波焼入れで内径変形を生じて真円度が
保てず、必要に応じて再度のL加工等の手直しをする
等、再加工工程を組み入れるため、工数が増加し、作業
時間が多くなり、製造コストが増加するという問題点が
あった。
In such a method of manufacturing a ring gear, the circularity is expanded and corrected by a cold press after cooling the heat-treated material formed in a ring shape, but the circularity of the inner diameter is reduced by elastic deformation. Because it is out of the predetermined allowable error range, L processing is performed to correct the roundness. In addition, the residual stress remains in cold straightening, and the inner shape is deformed by induction hardening of the tooth profile, and the roundness cannot be maintained. In order to incorporate a reworking process, such as reworking the L-working or the like again according to the situation, there is a problem that the number of steps increases, the work time increases, and the manufacturing cost increases.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における前記問題点を解消するためのものであり、その
ための課題は、熱間プレス加工による真円度の矯正によ
り、焼戻し後における真円度を確保し、以後の調整用L
加工を省略することができて製造コストを削減させるリ
ングギヤの製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, and an object of the present invention is to correct the roundness after tempering by correcting the roundness by hot pressing. Ensuring roundness, L for subsequent adjustment
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a ring gear that can omit processing and reduce manufacturing cost.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明における請求項1
に係るリングギヤの製造方法は、リング材の真円度を矯
正し、歯部を成形し焼入れしてリングギヤを形成する製
造方法において、前記リング材の真円度を再結晶温度以
上の熱間プレス加工により矯正することを特徴とするも
のである。
Means for Solving the Problems Claim 1 of the present invention
The method of manufacturing a ring gear according to the above, wherein the roundness of the ring material is corrected, and the tooth portion is formed and quenched to form a ring gear. It is characterized by correction by processing.

【0006】請求項2に係るリングギヤの製造方法は、
前記熱間プレス加工用の加熱を誘導加熱により短時間に
することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a ring gear.
It is characterized in that the heating for the hot pressing is shortened by induction heating for a short time.

【0007】請求項3に係るリングギヤの製造方法は、
前記熱間プレス加工における材料温度を一定にすること
を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a ring gear manufacturing method.
The material temperature in the hot pressing is made constant.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明における以下の実施の形態
では、構造用炭素鋼製リングギヤの製造の場合について
説明する。ただし、この実施の形態は、本発明をより良
く理解させるために具体的に説明するものであって、特
に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following embodiments of the present invention, a case of manufacturing a structural carbon steel ring gear will be described. However, this embodiment is specifically described for better understanding of the present invention, and does not limit the present invention unless otherwise specified.

【0009】〔構成〕この実施の形態におけるリングギ
ヤの製造は、大きく分類すると、長尺の角棒材を曲げ
て螺旋状に形成し、この螺旋状に曲げた材料を一周毎の
リングになるようにカットし、その切断箇所の各端部を
突き合わせてフラッシュバット溶接し、溶接部をトリミ
ング加工してリング材に成形するリング材成形工程と、
誘導加熱によりリング材を一様に加熱し、直ちにプレ
ス機にセットして熱間にてプレス加工を行ってリングギ
ヤの真円度を矯正するリング材の真円矯正工程と、真
円矯正したリング材を転造により所定寸法のリングギヤ
に形成し、形成させた歯部の面取りを行い、高周波焼入
れして歯部を所定硬度にするリングギヤ成形工程とに分
けられる。
[Structure] The manufacturing of the ring gear according to the present embodiment is roughly classified into a long rectangular bar material formed into a spiral shape by bending the material, and the spirally bent material is formed into a ring for each rotation. A ring material forming step of butt welding each end of the cut portion and performing flash butt welding, trimming the welded portion to form a ring material,
A ring material rounding process in which the ring material is uniformly heated by induction heating, immediately set in a press machine, hot-pressed, and pressed to correct the roundness of the ring gear; The material is formed into a ring gear of a predetermined size by rolling, the formed tooth portion is chamfered, and induction hardening is performed to form a ring gear forming process of setting the tooth portion to a predetermined hardness.

【0010】角棒材10を曲げてリング材に成形するま
での工程では、図1に示すように、3つのローラ1
1,12a,12bの間に長尺の角棒材を挟持させ、各
ローラ11,12a,12bに異なる回転数を与えて一
定の時間ローラ掛けして角棒材を曲げ、リングを僅かに
軸方向にずらして螺旋状にして重ねられる。図2に示す
ように、リング状に曲げられた材料10aをカッター1
3によって軸方向へ切断すると一周毎に分離し、軸方向
のずれを直すと、端部がカッター幅だけ切り離されたリ
ング状の材料10bが一度に複数個得られる。そして、
図3に示すように、リング状の材料10bの切り離され
た端部に各々電極14a,14bを接続して電流を流せ
るようにし、通電させながら各端面が密着するように力
を加えて切断面を溶接(火花突合せ溶接またはフラッシ
ュバット溶接)する。溶接後、図4に示すように、端面
を溶接したリング材10cの溶接部10dの余肉(盛り
上がり部)をカッター15,15によりトリミングして
全体を一様な断面形状にしたリング材に成形する。
In the process of bending the square bar 10 into a ring material, as shown in FIG.
A long rectangular bar is sandwiched between 1, 12a and 12b, and a different rotation speed is applied to each of the rollers 11, 12a and 12b. It is shifted in the direction and spirally stacked. As shown in FIG. 2, the material 10a bent in a ring shape is
When cut in the axial direction by 3, it is separated at every circumference, and when the shift in the axial direction is corrected, a plurality of ring-shaped materials 10 b whose ends are cut off by the cutter width are obtained at a time. And
As shown in FIG. 3, the electrodes 14a and 14b are connected to the cut ends of the ring-shaped material 10b so that current can flow, and a force is applied so that the end surfaces come into close contact with each other while energizing the cut surface. (Spark butt welding or flash butt welding). After welding, as shown in FIG. 4, the excess thickness (bulging portion) of the welded portion 10d of the ring material 10c whose end face is welded is trimmed by the cutters 15 to form a ring material having a uniform cross-sectional shape as a whole. I do.

【0011】リング材を真円矯正するまでの工程で
は、図5に示すように、一様断面に成形されたリング材
10eを誘導炉16において 850℃まで加熱して高速に
焼準し、溶接部の材料組織を常態化させる。図6に示す
ように、焼準したリング材10fを温度が再結晶温度
(約 450℃)以下に下がらない一定の温度のうちにプレ
ス機械のベッド17aとラム17bにそれぞれ組付けら
れた下金型17cと上金型17dに挟持されるようにセ
ットして、 100TON 未満の荷重を加えたプレスによりウ
ネリ楕円状態のリング材10fを押し広げ、真円のリン
グになるように成形して矯正する。
In the process until the ring material is rounded, as shown in FIG. 5, the ring material 10e formed into a uniform cross section is heated to 850 ° C. in an induction furnace 16 to perform high-speed normalization, and Normalize the material structure of the part. As shown in FIG. 6, the lower ring metal 10f is mounted on the bed 17a and the ram 17b of the press machine at a constant temperature at which the temperature of the ring material 10f does not fall below the recrystallization temperature (about 450 ° C.). It is set so as to be sandwiched between the mold 17c and the upper mold 17d, and the ring material 10f in an elliptical elliptical state is spread by a press with a load of less than 100 TON, and is formed into a perfect circular ring and straightened. .

【0012】真円矯正したリング材をリングギヤに成形
するまでの工程では、図7に示すように、真円矯正し
たリング材10gをホブカッター18で歯切り加工し、
さらに、図8に示すように、歯切り後のリングギヤ20
をホブ(ギヤカッター)21によって歯面の面取り加工
を行い、リングギヤ20を仕上げる。そして、図9に示
すように、仕上げたリングギヤ20を高周波加熱用ソレ
ノイド22にセットして加熱し、急冷して、高周波焼き
入れを行い、歯部の硬度を所定の硬さにする。
In the process until the rounded ring material is formed into a ring gear, as shown in FIG. 7, 10 g of the rounded ring material is subjected to gear cutting with a hob cutter 18.
Further, as shown in FIG.
Is chamfered by a hob (gear cutter) 21 to finish the ring gear 20. Then, as shown in FIG. 9, the finished ring gear 20 is set on a high-frequency heating solenoid 22, heated, quenched, induction hardened, and the hardness of the teeth is set to a predetermined hardness.

【0013】〔作用効果〕このような実施の形態におい
ては、リングギヤ20の真円矯正を含む製造工程を従来
の工程と比較すると、表1に示すように、従来の製造方
法では (1)曲げ加工、 (2)溶接、 (3)焼準、 (4)研掃、
(5)冷間真円矯正加工、 (6)L加工、 (7)歯切り加工、
および (8)高周波焼入れを経てリングギヤを形成させた
のに対して、本実施形態の製造方法では (1)曲げ加工、
(2)溶接、 (3)高速焼準、 (4)熱間真円矯正加工、 (5)
歯切り加工、 (6)高周波焼入れを経てリングギヤ20を
形成させたことにより、焼準から歯切り加工までの間の
工程が簡略化され、作業時間が短縮できて、製造コスト
を削減することができる。
[Effects] In such an embodiment, when the manufacturing process including the roundness correction of the ring gear 20 is compared with the conventional process, as shown in Table 1, in the conventional manufacturing method, (1) bending Machining, (2) welding, (3) normalizing, (4) polishing,
(5) Cold roundness processing, (6) L processing, (7) Gear cutting processing,
And (8) while forming the ring gear through induction hardening, the manufacturing method of the present embodiment (1) bending,
(2) welding, (3) high-speed normalizing, (4) hot roundness processing, (5)
(6) By forming the ring gear 20 through induction hardening, the process from normalizing to gear cutting can be simplified, work time can be reduced, and manufacturing costs can be reduced. it can.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】リングギヤ20の寸法精度は、その内径で
比較すると、図10の背中合わせヒストグラムにより示
すように、冷間矯正品に熱を加えて焼き入れした従来品
の場合には、真円矯正後にも残留応力が残り、焼き入れ
すると変形が生じて、内径寸法のバラツキ(度数分布の
幅)が大きくなるのに、再結晶温度以上の温度で真円矯
正し熱を加えて焼き入れした本実施形態の場合は、内径
寸法のバラツキが小さく、製品寸法を許容誤差範囲内に
抑えることが容易になり、手直しを不要にする。
When the dimensional accuracy of the ring gear 20 is compared with its inner diameter, as shown by a back-to-back histogram in FIG. Although the residual stress remains and quenching causes deformation and increases the variation in the inner diameter (the width of the frequency distribution), the roundness is corrected at a temperature equal to or higher than the recrystallization temperature and heat is applied to quench the embodiment. In the case of (1), the variation in the inner diameter dimension is small, and it is easy to keep the product dimension within the allowable error range, thus eliminating the need for rework.

【0016】また、歯切り加工後の焼入れによる歯部の
硬度は、図11に示すように、従来品および本実施形態
の硬度が最大許容硬度(ブリネル硬度HrB=99)以
下の範囲で分布しており、その範囲内で、本実施形態が
従来品に比較してより硬くかつ狭いバラツキの範囲に纏
まり、焼入れ品質が向上していることを示している。
Further, as shown in FIG. 11, the hardness of the tooth portion due to quenching after gear cutting is distributed in a range where the hardness of the conventional product and the present embodiment is not more than the maximum allowable hardness (Brinell hardness HrB = 99). Within this range, the present embodiment is summarized in a harder and narrower variation range than the conventional product, indicating that the quenching quality is improved.

【0017】この本実施形態による製造方法では、高速
焼準により表面酸化を減少させて表面酸化被膜を実用上
無視し得る程度に薄くし、ショットブラスト等による表
面酸化被膜の除去を不要にして研掃工程を省略させるこ
とができ、また、熱間真円矯正により残留応力を無くす
とともにリング材10gおよびリングギヤ20の真円度
および寸法の精度を向上させて各部寸法が許容誤差範囲
内に入るように成形させ、切削加工(L加工)による寸
法補正を不要にして切削加工工程を省略させることがで
きる。
In the manufacturing method according to the present embodiment, the surface oxidation is reduced by high-speed normalization to make the surface oxide film thin enough to be practically negligible, and the removal of the surface oxide film by shot blasting or the like becomes unnecessary. The cleaning process can be omitted, and the roundness and the precision of the ring material 10g and the ring gear 20 are improved while eliminating the residual stress by the hot roundness correction so that the dimensions of each part fall within the allowable error range. And the dimensional correction by cutting (L processing) becomes unnecessary, and the cutting step can be omitted.

【0018】〔別態様〕この実施例は、本発明をより良
く理解させるために具体的に説明したものであって、別
態様を制限するものではない。したがって、発明の主旨
を変更しない範囲で変更可能である。例えば、材料につ
いては具体的には構造用炭素鋼S45CのみならずS5
5C等の、他の材料であって焼準および焼入れを実施す
るすべての材料について適用可能である。また、表面酸
化の著しい材料の場合には、高速焼準の場合に水素炉あ
るいはアルゴン炉等の非酸化性雰囲気における焼準を行
うことにしても良い。
[Alternative Embodiment] This embodiment is specifically described for better understanding of the present invention, and does not limit the alternative embodiment. Therefore, it can be changed without changing the gist of the invention. For example, regarding the material, specifically, not only S45C for structural carbon steel but also S5C
It is applicable to all other materials that perform normalizing and quenching, such as 5C. In the case of a material whose surface oxidation is remarkable, normalization in a non-oxidizing atmosphere such as a hydrogen furnace or an argon furnace may be performed in the case of high-speed normalization.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のように本発明における請求項1に
係るリングギヤの製造方法では、真円矯正時に残留応力
を極力少なくして焼入れ時の変形をなくすことができ、
真円度および製品精度を向上させて、不要な修正加工を
削除し、作業時間を短縮させ、製造コストを削減させる
ことができる。
As described above, in the ring gear manufacturing method according to the first aspect of the present invention, it is possible to reduce the residual stress as much as possible at the time of straightness correction and to eliminate the deformation at the time of quenching.
The roundness and product precision can be improved, unnecessary correction processing can be eliminated, work time can be reduced, and manufacturing costs can be reduced.

【0020】また、請求項2に係るリングギヤの製造方
法では、熱間プレス加工前における加熱を誘導加熱によ
って高速に加熱し、リング材の表面における酸化を減少
させて、切削加工をすることなく精度良く真円矯正する
ことができ、真円矯正後直ちに歯切り加工を実施するこ
とができて、工程を簡略化させることができる。
Further, in the ring gear manufacturing method according to the second aspect, the heating before the hot pressing is rapidly heated by induction heating to reduce the oxidation on the surface of the ring material, thereby reducing the precision without cutting. The roundness can be corrected well, the gear cutting can be performed immediately after the roundness correction, and the process can be simplified.

【0021】また、請求項3に係るリングギヤの製造方
法では、熱間プレス加工時に材料温度が一定に保たれて
いる間に真円矯正して、熱収縮を一様にさせることによ
って、真円度を保たせ、寸法精度を向上させることがで
きる。
Further, in the ring gear manufacturing method according to the third aspect, the roundness is corrected while the material temperature is kept constant during the hot pressing, so that the heat shrinkage is made uniform, so that the roundness is made uniform. The degree can be maintained, and the dimensional accuracy can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるリングギヤの製造方法の曲げ加工
を示す斜視説明図である。
FIG. 1 is an explanatory perspective view showing a bending process in a method of manufacturing a ring gear according to the present invention.

【図2】本発明によるリングギヤの製造方法の切断加工
を示す斜視説明図である。
FIG. 2 is a perspective explanatory view showing a cutting process of the method for manufacturing a ring gear according to the present invention.

【図3】本発明によるリングギヤの製造方法の溶接工程
を示す斜視説明図である。
FIG. 3 is a perspective explanatory view showing a welding step of the method for manufacturing a ring gear according to the present invention.

【図4】本発明によるリングギヤの製造方法の溶接部の
トリミング加工を示す斜視説明図である。
FIG. 4 is a perspective explanatory view showing a trimming process of a welded portion in the method of manufacturing a ring gear according to the present invention.

【図5】本発明によるリングギヤの製造方法の高速焼準
を示す斜視説明図である。
FIG. 5 is a perspective explanatory view showing high-speed normalization of the method of manufacturing a ring gear according to the present invention.

【図6】本発明によるリングギヤの製造方法の真円矯正
加工を示す縦断面図である。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a roundness correction process of the method for manufacturing a ring gear according to the present invention.

【図7】本発明によるリングギヤの製造方法の歯切加工
を示す斜視説明図である。
FIG. 7 is an explanatory perspective view showing gear cutting in the method of manufacturing a ring gear according to the present invention.

【図8】本発明によるリングギヤの製造方法の歯部面取
り加工を示す斜視説明図である。
FIG. 8 is a perspective explanatory view showing a tooth portion chamfering process in the method for manufacturing a ring gear according to the present invention.

【図9】本発明によるリングギヤの製造方法の高周波焼
入れを示す斜視説明図である。
FIG. 9 is an explanatory perspective view showing induction hardening in the method of manufacturing a ring gear according to the present invention.

【図10】本発明によるリングギヤの内径寸法分布を示
す背中合わせヒストグラムであり、(イ)は従来品、
(ロ)は本実施形態の内径寸法ヒストグラムを示す。
FIG. 10 is a back-to-back histogram showing an inner diameter distribution of a ring gear according to the present invention.
(B) shows the inner diameter dimension histogram of the present embodiment.

【図11】本発明によるリングギヤの製造方法の硬度分
布を示す分布曲線図である。
FIG. 11 is a distribution curve diagram showing a hardness distribution in the method for manufacturing a ring gear according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 角棒材 10a,10b リング状の材料 10c,10e,10f,10g リング材 10d 溶接部 11,12a,12b ローラ 13 カッター 14a,14b 電極 15 カッター 16 誘導炉 17a ベッド 17b ラム 17c 下金型 17d 上金型 18 ホブカッター 20 リングギヤ 21 ホブ(ギヤカッター) 22 高周波加熱用ソレノイド 10 Square bar material 10a, 10b Ring-shaped material 10c, 10e, 10f, 10g Ring material 10d Welded part 11, 12a, 12b Roller 13 Cutter 14a, 14b Electrode 15 Cutter 16 Induction furnace 17a Bed 17b Ram 17c Lower die 17d Mold 18 Hob cutter 20 Ring gear 21 Hob (gear cutter) 22 Solenoid for high frequency heating

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】リング材の真円度を矯正し、歯部を成形し
焼入れしてリングギヤを形成する製造方法において、前
記リング材の真円度を再結晶温度以上の熱間プレス加工
により矯正することを特徴とするリングギヤの製造方
法。
In a manufacturing method of forming a ring gear by correcting the roundness of a ring material and forming and quenching teeth, the roundness of the ring material is corrected by hot pressing at a recrystallization temperature or higher. A method of manufacturing a ring gear.
【請求項2】前記熱間プレス加工用の加熱を誘導加熱に
より短時間にすることを特徴とする請求項1記載のリン
グギヤの製造方法。
2. The method of manufacturing a ring gear according to claim 1, wherein the heating for the hot press working is shortened by induction heating.
【請求項3】前記熱間プレス加工における材料温度を一
定にすることを特徴とする請求項1記載のリングギヤの
製造方法。
3. A method for manufacturing a ring gear according to claim 1, wherein the material temperature in said hot pressing is kept constant.
JP23446696A 1996-09-04 1996-09-04 Manufacture of ring gear Pending JPH1078113A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20010093401A (en) * 2000-03-28 2001-10-29 사영진 Manufacturing method for ring gear
CN105268774A (en) * 2015-10-29 2016-01-27 綦江永跃齿轮有限公司 Quenching deformation thermal corrector for gear ring

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