JPS61194115A - シフトフオ−クおよびその製造方法 - Google Patents
シフトフオ−クおよびその製造方法Info
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- JPS61194115A JPS61194115A JP3396185A JP3396185A JPS61194115A JP S61194115 A JPS61194115 A JP S61194115A JP 3396185 A JP3396185 A JP 3396185A JP 3396185 A JP3396185 A JP 3396185A JP S61194115 A JPS61194115 A JP S61194115A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
- F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
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- F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
- F16H2063/322—Gear shift yokes, e.g. shift forks characterised by catches or notches for moving the fork
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
- F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
- F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
- F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
- F16H2063/327—Gear shift yokes, e.g. shift forks essentially made of sheet metal
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は自動車の手動変速機に使用されるシフトフォ
ークに関し、特に鋼板を主体としてプレス加工により作
成されるシフトフォークおよびその製造方法に関するも
のである。
ークに関し、特に鋼板を主体としてプレス加工により作
成されるシフトフォークおよびその製造方法に関するも
のである。
従来の技術
周知のように自動車の手動変速機におけるシフトフォー
クは、シフトレバ−の操作をギヤもしくはハブスリーブ
に伝達するためのものであり、従来一般には鍛造品や鋳
造品が使用されることが多かった。しかしながら最近で
は自動車の低燃費化の要請に伴なう変速機の小型化、軽
量化の要求から鋼板をプレス加工したシフトフォークを
使用することが多くなっている。
クは、シフトレバ−の操作をギヤもしくはハブスリーブ
に伝達するためのものであり、従来一般には鍛造品や鋳
造品が使用されることが多かった。しかしながら最近で
は自動車の低燃費化の要請に伴なう変速機の小型化、軽
量化の要求から鋼板をプレス加工したシフトフォークを
使用することが多くなっている。
第2図に、鋼板製シフトフォークの従来品の一例を示す
。第2図において二股形状をなすフォーり部1の先端部
はギヤもしくはハブスリーブと係合する爪部2とされ、
フォーク部1の基端側にはその板面に対し直角に折曲し
たヘッド部3が形成され、ヘッド部3の先端にはシフト
レバ−の先端が嵌合する嵌合部4が形成されている。す
なわち、ヘッド部3の先端には一対の嵌合突起5.6が
形成されて、その一対の嵌合突起5.6の間の溝状の部
分が嵌合部4とされている。なお第2図において7.8
はボス部である。
。第2図において二股形状をなすフォーり部1の先端部
はギヤもしくはハブスリーブと係合する爪部2とされ、
フォーク部1の基端側にはその板面に対し直角に折曲し
たヘッド部3が形成され、ヘッド部3の先端にはシフト
レバ−の先端が嵌合する嵌合部4が形成されている。す
なわち、ヘッド部3の先端には一対の嵌合突起5.6が
形成されて、その一対の嵌合突起5.6の間の溝状の部
分が嵌合部4とされている。なお第2図において7.8
はボス部である。
上述のような鋼板製シフトフォークにおいて、爪部2の
表面、すなわちハブスリーブもしくはギヤに係合・摺動
する摺動面2Aは、耐焼付性、耐摺動摩耗性が要求され
るため、ナイロン樹脂やMO溶射などの耐摩耗性被覆を
施すのが通常である。一方、嵌合部4の内面は、シフト
レバ−の操作時に衝撃的な摩擦が加わるから、耐衝撃摩
耗性が優れていることが要求され、そのため高周波焼入
れ、火炎焼入れなどの局部焼入れを施して、局部的に表
面硬化層を形成しておくのが通常である。
表面、すなわちハブスリーブもしくはギヤに係合・摺動
する摺動面2Aは、耐焼付性、耐摺動摩耗性が要求され
るため、ナイロン樹脂やMO溶射などの耐摩耗性被覆を
施すのが通常である。一方、嵌合部4の内面は、シフト
レバ−の操作時に衝撃的な摩擦が加わるから、耐衝撃摩
耗性が優れていることが要求され、そのため高周波焼入
れ、火炎焼入れなどの局部焼入れを施して、局部的に表
面硬化層を形成しておくのが通常である。
発明が解決すべき問題点
前述のような従来の鋼板製シフトフォークにおいては、
シフトレバ−嵌合部4の内面の焼入硬化層の硬さを確保
して充分な耐衝撃摩耗性を得るために、素材鋼板として
炭素含有量が0.25〜0.45%程度の高炭素鋼を使
用せざるを得なかった。すなわち、鋼の焼入性は炭素含
有量に大きく依存し、ある程度炭素含有量が高い鋼板を
使用しなければ、シフトフォークのシフトレバ−嵌合部
として実用となる程度の焼入れ硬さが得られなかったの
である。しかしながら逆に鋼板の加工性は炭素含有量が
高くなればそれに伴なって低下し、特にシフトフォーク
の場合打抜きや曲げ等のプレス加工を必要とするから、
炭素含有量が0.25〜0.45%と高い鋼板を使用し
た従来の鋼板製シフトフォークにおいては、そのプレス
加工性が悪いことが大きな問題となっていた。すなわち
、プレス加工のために大きな加工力を必要とするため大
型のプレス機を必要とし、そのため設備コストが大きく
なり、また型寿命が短くなるため型交換が頻繁となって
生産性を阻害し、さらにはプレス加工時の欠陥製品の発
生率も高くなって歩留りが低下する等の問題があった。
シフトレバ−嵌合部4の内面の焼入硬化層の硬さを確保
して充分な耐衝撃摩耗性を得るために、素材鋼板として
炭素含有量が0.25〜0.45%程度の高炭素鋼を使
用せざるを得なかった。すなわち、鋼の焼入性は炭素含
有量に大きく依存し、ある程度炭素含有量が高い鋼板を
使用しなければ、シフトフォークのシフトレバ−嵌合部
として実用となる程度の焼入れ硬さが得られなかったの
である。しかしながら逆に鋼板の加工性は炭素含有量が
高くなればそれに伴なって低下し、特にシフトフォーク
の場合打抜きや曲げ等のプレス加工を必要とするから、
炭素含有量が0.25〜0.45%と高い鋼板を使用し
た従来の鋼板製シフトフォークにおいては、そのプレス
加工性が悪いことが大きな問題となっていた。すなわち
、プレス加工のために大きな加工力を必要とするため大
型のプレス機を必要とし、そのため設備コストが大きく
なり、また型寿命が短くなるため型交換が頻繁となって
生産性を阻害し、さらにはプレス加工時の欠陥製品の発
生率も高くなって歩留りが低下する等の問題があった。
これらの問題を解決するための手法としては、シフトフ
ォーク本体の鋼板として炭素含有量の低いものを用い、
浸炭焼入れ、浸炭浸窒焼入れ、あるいは窒化処理によっ
て表面硬化層を形成することも考えられるが、これらの
方法の場合シフトフォーク全体が高温に加熱されるため
、シフトフォークに大きな歪が生じ、実用には耐えない
。また一部では局部的に浸炭焼入れなどを行なう方法(
例えば特開昭59−150082号参照)も提案されて
いるが、その方法も実際にはかなりの範囲にわたって熱
影響が及び、その熱影響部で機械的特性の劣化や歪が生
じてしまうから、シフトフォークに適用することは困難
である。すなわちシフトフォークの場合、シフトレバ−
嵌合部の内面のわずかな部分以外は靭性や耐疲労強度等
が高いことが必要であるが、従来の部分浸炭焼入法では
シフトレバ−嵌合部内面にのみ局部的に浸炭焼入れを行
なおうとしても実際にはヘッド部3のかなりの部分まで
熱影響が及び、それらの部分で上述のような機械的諸特
性を劣化させてしまうのである。
ォーク本体の鋼板として炭素含有量の低いものを用い、
浸炭焼入れ、浸炭浸窒焼入れ、あるいは窒化処理によっ
て表面硬化層を形成することも考えられるが、これらの
方法の場合シフトフォーク全体が高温に加熱されるため
、シフトフォークに大きな歪が生じ、実用には耐えない
。また一部では局部的に浸炭焼入れなどを行なう方法(
例えば特開昭59−150082号参照)も提案されて
いるが、その方法も実際にはかなりの範囲にわたって熱
影響が及び、その熱影響部で機械的特性の劣化や歪が生
じてしまうから、シフトフォークに適用することは困難
である。すなわちシフトフォークの場合、シフトレバ−
嵌合部の内面のわずかな部分以外は靭性や耐疲労強度等
が高いことが必要であるが、従来の部分浸炭焼入法では
シフトレバ−嵌合部内面にのみ局部的に浸炭焼入れを行
なおうとしても実際にはヘッド部3のかなりの部分まで
熱影響が及び、それらの部分で上述のような機械的諸特
性を劣化させてしまうのである。
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、鋼
板製のシフトフォークにおいて、その全体の加工性は確
保しつつ、シフトレバ−嵌合部内面のみ局部的に耐摩耗
性を充分に向上させ、しかも加熱時の熱影響によりシフ
トフォーク全体あるいは嵌合部周辺に歪が生じたり機械
的特性が劣化したりすることがないようにしたシフトフ
ォーク、およびその製造方法を提供することを目的とす
るものである。
板製のシフトフォークにおいて、その全体の加工性は確
保しつつ、シフトレバ−嵌合部内面のみ局部的に耐摩耗
性を充分に向上させ、しかも加熱時の熱影響によりシフ
トフォーク全体あるいは嵌合部周辺に歪が生じたり機械
的特性が劣化したりすることがないようにしたシフトフ
ォーク、およびその製造方法を提供することを目的とす
るものである。
問題点を解決するための手段
本発明者等は上述の目的を達成するべく鋭意実験・研究
を重ねた結果、シフトフォークの本体部分の鋼板として
は加工性の優れた低炭素含有量のものを用い、併せてレ
ーザ、プラズマアーク、電子ビーム、TIGアーク等の
高密度エネルギ源を用いて材料表面を局部的に合金化す
ると同時に急冷焼入処理を適用して、シフトレバ−嵌合
部の内面表層部の炭素含有量を局部的に富化させるとと
もにその部分を焼入硬化させることによって、全体とし
ては加工性に優れかつシフトレバ−嵌合部内面が高硬度
で耐摩耗性に優れたシフトフォークが得られることを見
出し、この発明をなすに至った。
を重ねた結果、シフトフォークの本体部分の鋼板として
は加工性の優れた低炭素含有量のものを用い、併せてレ
ーザ、プラズマアーク、電子ビーム、TIGアーク等の
高密度エネルギ源を用いて材料表面を局部的に合金化す
ると同時に急冷焼入処理を適用して、シフトレバ−嵌合
部の内面表層部の炭素含有量を局部的に富化させるとと
もにその部分を焼入硬化させることによって、全体とし
ては加工性に優れかつシフトレバ−嵌合部内面が高硬度
で耐摩耗性に優れたシフトフォークが得られることを見
出し、この発明をなすに至った。
すなわち本願の第1発明のシフトフォークは、本体部分
が炭素含有10,151量%以下の鋼板で形成されてお
り、しかもシフトレバ−が嵌合する嵌合部の内面に、合
金化焼入処理によって炭素含有量が0.25〜0.45
重量%の範囲内に富化されかつHv350以上の硬さに
焼入硬化された焼入硬化層が形成されていることを特徴
とするものである。
が炭素含有10,151量%以下の鋼板で形成されてお
り、しかもシフトレバ−が嵌合する嵌合部の内面に、合
金化焼入処理によって炭素含有量が0.25〜0.45
重量%の範囲内に富化されかつHv350以上の硬さに
焼入硬化された焼入硬化層が形成されていることを特徴
とするものである。
また本願の第2発明のシフトフォーク製造方法は、炭素
含有量が0.15重量%以下の鋼板に、シフトレバ−が
嵌合される嵌合部を形成した後、炭素含有量が0.35
重量%以上の鉄系材料からなる炭素富化用材料を前記嵌
合部内面の表面に配し、次いで前記炭素富化用材料の上
から高密度エネルギを照射して、炭素富化用材料および
その下側の鋼板母材の表層部を溶融・合金化させ、引続
いて前記高密度エネルギの照射を停止させて鋼板母材側
への熱移動により凝固・急冷させ、嵌合部内面に炭素含
有量0.25〜0.45重量%の焼入硬化層を形成する
ことを特徴とするものである。
含有量が0.15重量%以下の鋼板に、シフトレバ−が
嵌合される嵌合部を形成した後、炭素含有量が0.35
重量%以上の鉄系材料からなる炭素富化用材料を前記嵌
合部内面の表面に配し、次いで前記炭素富化用材料の上
から高密度エネルギを照射して、炭素富化用材料および
その下側の鋼板母材の表層部を溶融・合金化させ、引続
いて前記高密度エネルギの照射を停止させて鋼板母材側
への熱移動により凝固・急冷させ、嵌合部内面に炭素含
有量0.25〜0.45重量%の焼入硬化層を形成する
ことを特徴とするものである。
発明の詳細な説明および作用
第1図に、この発明のシフトフォークの一例の全体構成
を示す。なお第1図において、既に説明した第2図の従
来例と同一の要素については同一の符号を付し、その説
明を省略する。
を示す。なお第1図において、既に説明した第2図の従
来例と同一の要素については同一の符号を付し、その説
明を省略する。
第1図において、10はフォーク部1およびヘッド部3
などからなる本体部分を構成する鋼板であって、この鋼
板10は炭素含有量が0o15重量%以下のものとされ
ている。一方、シフトレバ−が嵌合される嵌合部4の内
面表層部には、レーザ、プラズマアーク、電子ビーム、
TIGアークなどの高密度エネルギを用いた合金化焼入
処理により炭素量が0.25〜0.45重量%に富化さ
れかつ焼入硬化されたビッカース硬さくHv)350以
上の焼入硬化層11が形成されている。なお爪部2のハ
ブスリーブ摺動面2Aは、従来と同様にナイロン樹脂や
MO溶射層などの耐摩耗性被覆が施されている。
などからなる本体部分を構成する鋼板であって、この鋼
板10は炭素含有量が0o15重量%以下のものとされ
ている。一方、シフトレバ−が嵌合される嵌合部4の内
面表層部には、レーザ、プラズマアーク、電子ビーム、
TIGアークなどの高密度エネルギを用いた合金化焼入
処理により炭素量が0.25〜0.45重量%に富化さ
れかつ焼入硬化されたビッカース硬さくHv)350以
上の焼入硬化層11が形成されている。なお爪部2のハ
ブスリーブ摺動面2Aは、従来と同様にナイロン樹脂や
MO溶射層などの耐摩耗性被覆が施されている。
上述の構成において、本体部分を構成する鋼板10は炭
素含有量が0.15重量%以下であり、このような鋼板
は従来の鋼板製シフトフォークに使用されている炭素含
有10.25〜0.45重量%の鋼板と比較して格段に
加工性が優れ、かつプレス成形用鋼板として汎用されて
いる通常の冷間圧延鋼板、熱間圧延鋼板に相当するから
、コスト的にも安価である。−5嵌合部4の内面の焼入
硬化層11は、その炭素量が合金化焼入処理によって母
材鋼板10の炭素量(0,15重量%以下)より高い0
.25〜0.451j量%に富化された状態で、その炭
素富化(合金化)直後の急冷過程で焼入硬化されたもの
であり、このように炭素富化焼入れを行なうことによっ
て、母材鋼板10の炭素量が少なくても、Hv350以
上の高硬度の焼入硬化層11を形成することができる。
素含有量が0.15重量%以下であり、このような鋼板
は従来の鋼板製シフトフォークに使用されている炭素含
有10.25〜0.45重量%の鋼板と比較して格段に
加工性が優れ、かつプレス成形用鋼板として汎用されて
いる通常の冷間圧延鋼板、熱間圧延鋼板に相当するから
、コスト的にも安価である。−5嵌合部4の内面の焼入
硬化層11は、その炭素量が合金化焼入処理によって母
材鋼板10の炭素量(0,15重量%以下)より高い0
.25〜0.451j量%に富化された状態で、その炭
素富化(合金化)直後の急冷過程で焼入硬化されたもの
であり、このように炭素富化焼入れを行なうことによっ
て、母材鋼板10の炭素量が少なくても、Hv350以
上の高硬度の焼入硬化層11を形成することができる。
ここで焼入硬化層11の炭素含有量が0.25重量%未
満ではHv350以上の充分な硬さ、充分な耐摩耗性が
得られず、一方0.45重量%を越えれば高硬度は得ら
れるものの、脆くなってシフトレバ−から衝撃的に加わ
る力に対してクラックや欠は落ちが生じ易くなる。した
がって焼入硬化層11の炭素含有量は0.25〜0.4
5重量%の範囲内とした。また焼入硬化層11の硬さが
Hv350未満では充分な耐摩耗性が得られないから、
その硬さはHv350以上と規定した。なお焼入硬化層
11の硬さの上限は特に規定しないが、通常はHv90
0以下で充分であり、これ以上では場合によっては相手
攻撃性が高くなるおそれがあるとともに、逆に脆くなる
おそれもある。なおまた、上述のような炭素量、硬さを
備えた焼入硬化層の厚み(深さ)は0.2g+m以上と
することが望ましい。
満ではHv350以上の充分な硬さ、充分な耐摩耗性が
得られず、一方0.45重量%を越えれば高硬度は得ら
れるものの、脆くなってシフトレバ−から衝撃的に加わ
る力に対してクラックや欠は落ちが生じ易くなる。した
がって焼入硬化層11の炭素含有量は0.25〜0.4
5重量%の範囲内とした。また焼入硬化層11の硬さが
Hv350未満では充分な耐摩耗性が得られないから、
その硬さはHv350以上と規定した。なお焼入硬化層
11の硬さの上限は特に規定しないが、通常はHv90
0以下で充分であり、これ以上では場合によっては相手
攻撃性が高くなるおそれがあるとともに、逆に脆くなる
おそれもある。なおまた、上述のような炭素量、硬さを
備えた焼入硬化層の厚み(深さ)は0.2g+m以上と
することが望ましい。
次に上述のようなシフトフォークの製造方法について合
金化焼入処理の説明とともに、以下に具体的に説明する
。
金化焼入処理の説明とともに、以下に具体的に説明する
。
予め炭素含有量が0.15重口%以下の鋼からなる所要
厚みの鋼板を用意する。そしてこれに常法にしたがって
プレス加工を施してシフトレバ−嵌合部などを形成して
おく。次いでそのシフトレバ−嵌合部の内面に対し、次
のような手順で炭素量富化および焼入れのための合金化
焼入処理を施す。
厚みの鋼板を用意する。そしてこれに常法にしたがって
プレス加工を施してシフトレバ−嵌合部などを形成して
おく。次いでそのシフトレバ−嵌合部の内面に対し、次
のような手順で炭素量富化および焼入れのための合金化
焼入処理を施す。
すなわち先ずシフトレバ−嵌合部の内面に、最終的に得
るべき焼入硬化層の炭素含有量が0.25〜0.45重
量%の範囲内となるように炭素を富化するための、炭素
含有@ 0.35重量%以上の鉄系材料からなる炭素富
化用材料を配置する。ここで炭素富化用材料の配置方法
としては、その材料の粉末を懸濁させたスラリーを塗布
してスラリーコート層を形成したり、あるいは粉末を1
114して溶射層を形成する方法、さらにはメッキによ
り被覆する方法など、任意の方法を適用することができ
る。また炭素富化用材料としては高炭素鋼や鋳鉄等を用
いることができる。なお炭素富化用鉄系材料の炭素量が
0.35重置%未満では焼入硬化層の炭素量を0.25
重量%以上とすることが困難となるから、その炭素含有
量は0.35重量%以上に限定した。なおまた実際に用
いる炭素富化用材料の炭素含有量は、シフトレバ−嵌合
部内面に配置するその材料の厚み(もしくは単位面積当
りのm)、最終的に得るべき焼入硬化層の具体的目標炭
素含有伍、得るべき焼入硬化層の厚みなどに応じて計算
により定めれば良いが、実際には合金化焼入処理によっ
て若干の炭素がロスするから、それを見込んで炭素富化
用材料の炭素含有量を定めることが望ましく、またその
ロス分発生の観点からも前述のように0.35 ffi
ξ%以上の炭素含有量とする必要がある。
るべき焼入硬化層の炭素含有量が0.25〜0.45重
量%の範囲内となるように炭素を富化するための、炭素
含有@ 0.35重量%以上の鉄系材料からなる炭素富
化用材料を配置する。ここで炭素富化用材料の配置方法
としては、その材料の粉末を懸濁させたスラリーを塗布
してスラリーコート層を形成したり、あるいは粉末を1
114して溶射層を形成する方法、さらにはメッキによ
り被覆する方法など、任意の方法を適用することができ
る。また炭素富化用材料としては高炭素鋼や鋳鉄等を用
いることができる。なお炭素富化用鉄系材料の炭素量が
0.35重置%未満では焼入硬化層の炭素量を0.25
重量%以上とすることが困難となるから、その炭素含有
量は0.35重量%以上に限定した。なおまた実際に用
いる炭素富化用材料の炭素含有量は、シフトレバ−嵌合
部内面に配置するその材料の厚み(もしくは単位面積当
りのm)、最終的に得るべき焼入硬化層の具体的目標炭
素含有伍、得るべき焼入硬化層の厚みなどに応じて計算
により定めれば良いが、実際には合金化焼入処理によっ
て若干の炭素がロスするから、それを見込んで炭素富化
用材料の炭素含有量を定めることが望ましく、またその
ロス分発生の観点からも前述のように0.35 ffi
ξ%以上の炭素含有量とする必要がある。
次いで前記炭素富化用材料の上から、レーザ、プラズマ
アーク、電子ビーム、TIGアーク等の高密度エネルギ
源を照射して局部的に急速加熱する。これによって炭素
富化用材料とその下側の鋼板母材の表面層の一部(シフ
トレバ−嵌合部内面表層)とが溶融して、一体に合金化
した溶融層が形成される。この溶融層は、炭素富化用材
料と鋼板母材の一部との合金化によって炭素量が0.2
5盾量%以上に富化されたものとなる。
アーク、電子ビーム、TIGアーク等の高密度エネルギ
源を照射して局部的に急速加熱する。これによって炭素
富化用材料とその下側の鋼板母材の表面層の一部(シフ
トレバ−嵌合部内面表層)とが溶融して、一体に合金化
した溶融層が形成される。この溶融層は、炭素富化用材
料と鋼板母材の一部との合金化によって炭素量が0.2
5盾量%以上に富化されたものとなる。
続いて直ちに高密度エネルギ源の照射を停止させれば、
溶融層の熱は鋼板母材側へ急速に移動して溶融層が急速
凝固し、さらに引続い−て常瀧近くまで急速冷却される
。この急速冷が過程では焼入変態が生じ、所謂焼入組織
、すなわちマルテンサイト組織を主体とする焼入硬化層
が形成される。
溶融層の熱は鋼板母材側へ急速に移動して溶融層が急速
凝固し、さらに引続い−て常瀧近くまで急速冷却される
。この急速冷が過程では焼入変態が生じ、所謂焼入組織
、すなわちマルテンサイト組織を主体とする焼入硬化層
が形成される。
ここで、前述の溶融層は炭素量が0.25重1%以上に
富化されているため、その凝固−急速冷却く焼入れ)に
より得られる焼入硬化層は、HV350以上の高硬度、
高耐摩耗性を示すものとなる。
富化されているため、その凝固−急速冷却く焼入れ)に
より得られる焼入硬化層は、HV350以上の高硬度、
高耐摩耗性を示すものとなる。
上述のプロセスにおいて、レーザ、TIGアーク等の高
密度エネルギを照射した場合、炭素富化用材料とその下
側の母材鋼板のシフトレバ−嵌合部内面の表面層の一部
のみが局部的に急速加熱されて直ちに溶融する。これに
対し母材鋼板の前記表面層の一部を除いた部分の全体の
マスは相対的に著しく大きいから、全体的な温度上昇は
極めて遅く、したがって前述のように局部的に溶融した
段階で直ちに高密度エネルギの照射を停止させれば、局
部的な溶fiII層の熱が未だ低温の母材側へ急速に拡
散移動し、その結果前述のように溶融層が急速凝固しさ
らに急速冷却されて焼入組織が形成されるのである。
密度エネルギを照射した場合、炭素富化用材料とその下
側の母材鋼板のシフトレバ−嵌合部内面の表面層の一部
のみが局部的に急速加熱されて直ちに溶融する。これに
対し母材鋼板の前記表面層の一部を除いた部分の全体の
マスは相対的に著しく大きいから、全体的な温度上昇は
極めて遅く、したがって前述のように局部的に溶融した
段階で直ちに高密度エネルギの照射を停止させれば、局
部的な溶fiII層の熱が未だ低温の母材側へ急速に拡
散移動し、その結果前述のように溶融層が急速凝固しさ
らに急速冷却されて焼入組織が形成されるのである。
なおここで高密度エネルギの照射の「停止」とは必ずし
も高密度エネルギ源自体のエネルギ放出を停止させるこ
とを意味するものではない。すなわち、実際に高密度エ
ネルギを照射するにあたっては、シフトレバ−嵌合部内
面の一端側から他端側へ向けて順次照射位置を移動させ
るのが通常であり、その場合照射位置が初期位置から次
の位置へ移動すれば、初期位置では高吉度エネルギの照
射を受けない状態となるが、このような場合も初期位置
については照射の「停止」に相当することになる。
も高密度エネルギ源自体のエネルギ放出を停止させるこ
とを意味するものではない。すなわち、実際に高密度エ
ネルギを照射するにあたっては、シフトレバ−嵌合部内
面の一端側から他端側へ向けて順次照射位置を移動させ
るのが通常であり、その場合照射位置が初期位置から次
の位置へ移動すれば、初期位置では高吉度エネルギの照
射を受けない状態となるが、このような場合も初期位置
については照射の「停止」に相当することになる。
以上のようにして、合金化焼入処理を適用することによ
り、炭素含有fl Q、15重量96以下の鋼板を用い
てもシフトレバ−嵌合部内面のみに炭素含有90.25
〜0.45 重量%、HV350以上の焼入硬化層を形
成することが可能となったのである。
り、炭素含有fl Q、15重量96以下の鋼板を用い
てもシフトレバ−嵌合部内面のみに炭素含有90.25
〜0.45 重量%、HV350以上の焼入硬化層を形
成することが可能となったのである。
なおここで合金化焼入処理にはレーザやTrGア−ク等
の高密度エネルギを用いて局部的に急速加熱−急速冷却
を行なっているため、目的とするシフトレバ−嵌合部内
面以外の部分に対して熱影響が及ぶ範囲は極めて狭く、
そのためシフトフォーク全体あるいはヘッド部に歪が生
じるおそれがなく、また熱影響により機械的特性が劣化
する部分も極めて少ない。
の高密度エネルギを用いて局部的に急速加熱−急速冷却
を行なっているため、目的とするシフトレバ−嵌合部内
面以外の部分に対して熱影響が及ぶ範囲は極めて狭く、
そのためシフトフォーク全体あるいはヘッド部に歪が生
じるおそれがなく、また熱影響により機械的特性が劣化
する部分も極めて少ない。
実施例
JIS規格の812G(炭素!l 0.12%)に相当
する厚さ4.5IIIIlの熱延鋼板を用意し、これを
シフトフォーク形状にプレス加工してレフトレバー嵌合
部を形成した。次いでレフトレバー嵌合部内面に炭素富
化用材料として炭素含有!0.8%の高炭素tA粉末の
スラリーコートわを厚さ0.1111にわたって形成し
た。続いてTIGアーク装置を用いて前記スラリーコー
ト層をシフ1−レバー嵌合部の一端から他端まで連続的
に加熱した。このTIGアーク加熱は、シールドガスと
して11に251/馴のアルゴンガスを用い、ピークL
R150A。
する厚さ4.5IIIIlの熱延鋼板を用意し、これを
シフトフォーク形状にプレス加工してレフトレバー嵌合
部を形成した。次いでレフトレバー嵌合部内面に炭素富
化用材料として炭素含有!0.8%の高炭素tA粉末の
スラリーコートわを厚さ0.1111にわたって形成し
た。続いてTIGアーク装置を用いて前記スラリーコー
ト層をシフ1−レバー嵌合部の一端から他端まで連続的
に加熱した。このTIGアーク加熱は、シールドガスと
して11に251/馴のアルゴンガスを用い、ピークL
R150A。
ベースif流120A、ピーク電流時間2m5ec、ベ
ース電流時開2蒲気のパルス電流によりトーヂ移動速度
3IIll/′Sにの条件で実施した。
ース電流時開2蒲気のパルス電流によりトーヂ移動速度
3IIll/′Sにの条件で実施した。
以上の結果、シフトバー嵌合部内面に、深さ2.21の
焼入硬化層が形成された。この焼入硬化層の硬さ淵定を
行なったところ、Hv780〜820の値が得られた。
焼入硬化層が形成された。この焼入硬化層の硬さ淵定を
行なったところ、Hv780〜820の値が得られた。
なお焼入硬化層の炭素量は0.38%であった。
比較のため、同一の鋼板で作られたシフトフォークのシ
フトレバ−嵌合部に高炭素鋼粉末を配置 ′せずに、
同一の条件でシフトレバ−嵌合部内面を加熱する実験を
行なったところ、深さ2.11DIの焼入層が得られた
が、その硬さはHv350に満たなかった。したがって
この発明の方法によれば、シフトレバ−嵌合部に硬質で
耐摩耗性に優れた焼入硬化層を形成し得ることが明らか
である。
フトレバ−嵌合部に高炭素鋼粉末を配置 ′せずに、
同一の条件でシフトレバ−嵌合部内面を加熱する実験を
行なったところ、深さ2.11DIの焼入層が得られた
が、その硬さはHv350に満たなかった。したがって
この発明の方法によれば、シフトレバ−嵌合部に硬質で
耐摩耗性に優れた焼入硬化層を形成し得ることが明らか
である。
発明の効果
以上のようにこの発明のシフトフォークは、本体部分材
料として炭素含有量0.15重量%以下の加工性に優れ
た鋼板を用い、かつ衝撃的な摩擦に対して高い耐摩耗性
が要求されるシフトレバ−嵌合部の内面には、合金化焼
入処理により炭素量が0925〜0.45重量%で硬さ
がHv350以上の!i!質かつ耐摩耗性に優れた焼入
硬化層が局部的に形成されたものであり、したがってプ
レス加工時にあたって過大なプレス圧力を要したりある
いは金型寿命を短クシたりさらには欠陥プレス品を発生
したりすることなく、低コストかつ高い生産性でシフl
−フォーク形状に加工することができ、しかもシフ1〜
レバ一嵌合部には充分な耐摩耗性を与えてその耐久性を
高めることができろ。そしてまたこの発明の方法ではシ
フトレバ−嵌合部の焼入合金化迅理にあたってそのシフ
トレバ−嵌合部内面のみが局部的に急速加熱、急速冷汗
されろため、熱影響が及ぶ範囲が極く狭く、したが)て
熱影響により歪が生じたりd械的特性の劣)ヒを沼いた
りするおそれが慢めて少なく、高品質のシフトフォーク
を製造することができる。
料として炭素含有量0.15重量%以下の加工性に優れ
た鋼板を用い、かつ衝撃的な摩擦に対して高い耐摩耗性
が要求されるシフトレバ−嵌合部の内面には、合金化焼
入処理により炭素量が0925〜0.45重量%で硬さ
がHv350以上の!i!質かつ耐摩耗性に優れた焼入
硬化層が局部的に形成されたものであり、したがってプ
レス加工時にあたって過大なプレス圧力を要したりある
いは金型寿命を短クシたりさらには欠陥プレス品を発生
したりすることなく、低コストかつ高い生産性でシフl
−フォーク形状に加工することができ、しかもシフ1〜
レバ一嵌合部には充分な耐摩耗性を与えてその耐久性を
高めることができろ。そしてまたこの発明の方法ではシ
フトレバ−嵌合部の焼入合金化迅理にあたってそのシフ
トレバ−嵌合部内面のみが局部的に急速加熱、急速冷汗
されろため、熱影響が及ぶ範囲が極く狭く、したが)て
熱影響により歪が生じたりd械的特性の劣)ヒを沼いた
りするおそれが慢めて少なく、高品質のシフトフォーク
を製造することができる。
第1図はこの発明のシフトフォークの一例を示す斜視図
、万2図は従来のil tfi製シフトフォークの一例
を示す斜視図である。 4・・・嵌合部、 1o・・・本体部分を構成する鋼板
、11・・・焼入硬化層。 出願人 トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 呻 1)武 久 (ばか1名)
、万2図は従来のil tfi製シフトフォークの一例
を示す斜視図である。 4・・・嵌合部、 1o・・・本体部分を構成する鋼板
、11・・・焼入硬化層。 出願人 トヨタ自動車株式会社 代理人 弁理士 呻 1)武 久 (ばか1名)
Claims (2)
- (1)本体部分が炭素含有量0.15重量%以下の鋼板
で作られており、しかもシフトレバーが嵌合する嵌合部
の内面に、合金化焼入処理によって炭素含有量が0.2
5〜0.45重量%の範囲内に富化されかつHv350
以上の硬さに焼入硬化された焼入硬化層が形成されてい
ることを特徴とするシフトフォーク。 - (2)炭素含有量が0.15重量%以下の鋼板に、シフ
トレバーが嵌合される嵌合部を形成した後、炭素含有量
が0.35%以上の鉄系材料からなる炭素富化用材料を
前記嵌合部の内面の表面に配し、次いで前記炭素富化用
材料の上から高密度エネルギを照射して、前記炭素富化
用材料およびその下側の鋼板母材の表層部を溶融・合金
化させ、引続いて前記高密度エネルギの照射を停止させ
て鋼板母材側への熱移動により凝固・急冷させ、前記嵌
合部内面に炭素含有量0.25〜0.45重量%の焼入
硬化層を形成することを特徴とするシフトフォークの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3396185A JPS61194115A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | シフトフオ−クおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3396185A JPS61194115A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | シフトフオ−クおよびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61194115A true JPS61194115A (ja) | 1986-08-28 |
Family
ID=12401087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3396185A Pending JPS61194115A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | シフトフオ−クおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61194115A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1347216A3 (de) * | 2002-03-19 | 2005-06-01 | ISE Industries GmbH | Schaltgabel für Getriebe, insbesondere Kfz-Getriebe und Herstellungsverfahren für eine Schaltgabel |
JP2009139066A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機 |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP3396185A patent/JPS61194115A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1347216A3 (de) * | 2002-03-19 | 2005-06-01 | ISE Industries GmbH | Schaltgabel für Getriebe, insbesondere Kfz-Getriebe und Herstellungsverfahren für eine Schaltgabel |
JP2009139066A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機 |
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