JP2008275076A - Vibration damping material for machine component, method of manufacturing the same, and machine component using vibration damping material - Google Patents

Vibration damping material for machine component, method of manufacturing the same, and machine component using vibration damping material Download PDF

Info

Publication number
JP2008275076A
JP2008275076A JP2007119793A JP2007119793A JP2008275076A JP 2008275076 A JP2008275076 A JP 2008275076A JP 2007119793 A JP2007119793 A JP 2007119793A JP 2007119793 A JP2007119793 A JP 2007119793A JP 2008275076 A JP2008275076 A JP 2008275076A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration damping
damping material
bonding interface
groove
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007119793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takumi Kozuka
巧 小塚
Tomoaki Nishikawa
友章 西川
Takeshi Udagawa
毅志 宇田川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aichi Steel Corp
Original Assignee
Aichi Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aichi Steel Corp filed Critical Aichi Steel Corp
Priority to JP2007119793A priority Critical patent/JP2008275076A/en
Publication of JP2008275076A publication Critical patent/JP2008275076A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration damping material for a machine component, capable of easily selecting a material according to a demand with few restrictions in respect of the material, being widely applied to many machine components, and easily achieving further excellent vibration damping characteristics. <P>SOLUTION: A ringl-like material 2 having a groove portion 21 formed by a plastic working and/or machining has nonbonding interfaces which are in contact with each other without being metallically coupled to each other, and which are formed by a method for performing the plastic working by a ring rolling working which performs rolling in a direction where the material 2 is radially extended and also a space in the groove portion 21 is reduced. The nonbonding interfaces are formed from a surface to a predetermined depth in an inside, and it is preferable that they do not penetrate through. It is preferable that the length of the nonbonding interfaces in a depth direction is set to be 20% or more of thickness dimension in the same direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車、建設機械、産業機械等で用いられる部品を加工するための素材に関するものであり、特に、使用する素材の材質に関係なく制振性を大きく高めることが可能な機械部品用制振素材及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a material for processing parts used in automobiles, construction machines, industrial machines, and the like, and in particular, for machine parts that can greatly improve the vibration damping performance regardless of the material used. The present invention relates to a vibration damping material and a manufacturing method thereof.

自動車、建設機械、産業機械等では、エンジンやモーター等によって発生した動力によって各部が駆動する。それらに用いられる部品には、耐面圧性や曲げ強度等、部品に応じて様々な要求特性があり、それを満足させるのに適した材料が選択され、使用されている。   In automobiles, construction machines, industrial machines, etc., each part is driven by power generated by an engine, a motor, or the like. The parts used for them have various required characteristics such as surface pressure resistance and bending strength, and materials suitable for satisfying them are selected and used.

そして、これらの素材は、その多くがFe、Al等の合金であるが、素材の材質そのものでは解決し難い欠点がある。すなわち、これらの合金からなる部品は、使用環境で発生した振動を伝播させやすく、かつその部品のみでは振動を減衰させる能力に限界があり、結果としてノイズが発生し静粛性が低下すること、振動により部品の使用寿命が低下する場合があることである。   And most of these materials are alloys such as Fe and Al, but there are drawbacks that are difficult to solve with the materials themselves. In other words, parts made of these alloys are easy to propagate the vibration generated in the environment of use, and there is a limit to the ability to attenuate the vibration with only that part, resulting in noise and lowering the quietness, vibration This may reduce the service life of the parts.

例えば、最近の自動車においては、単にエンジン性能が優れていることだけでは、ユーザーの厳しい要求を満足させることができず、運転中における車内での高いレベルでの静粛性が要求されるようになってきた。自動車の場合、騒音発生の1つの大きな要因はギヤノイズであるが、ノイズ発生の原因となる歯車は一般的に浸炭処理されているものが多く、熱処理歪の発生等により、歯車の噛み合いに悪影響が生じることがノイズ発生の原因であることがわかってきている。従って、熱処理歪低減を目的とした様々な技術開発が盛んにおこなわれる一方で、発生した音や振動を遮断、あるいは低減する技術の開発が強く望まれていた。   For example, in recent automobiles, it is not possible to satisfy the strict demands of users by simply having excellent engine performance, and a high level of quietness is required in the car while driving. I came. In the case of automobiles, gear noise is one major factor in noise generation. However, gears that cause noise generation are generally carburized, and there is an adverse effect on gear meshing due to the occurrence of heat treatment distortion. It has been found that this is the cause of noise generation. Therefore, while various technological developments aimed at reducing heat treatment strain have been actively conducted, development of a technique for blocking or reducing generated sound and vibration has been strongly desired.

このギヤノイズを例とすれば、その発生を防止するために、浸炭処理後に再度仕上げ加工を行って、熱処理歪を解消する方法も考えられないわけではない。しかしながら、そのための仕上げ加工に多大なコストが必要となる。また、歯車やそれを内蔵したユニット自体にダンパー機構を設けることも技術的には可能であるが、そのためのスペースの確保や、部品点数の増加により、コスト面の制約が生じてしまい、それらの方策の採用が進まないのが現状である。従って、製造した歯車に浸炭によって生じた歪が残ったままで使用しても、ユーザーが満足できる静粛性が確保可能な技術開発が強く要望されていた。   Taking this gear noise as an example, in order to prevent the occurrence, it is not unthinkable to perform a finishing process again after the carburizing process to eliminate the heat treatment distortion. However, a large cost is required for the finishing process. In addition, it is technically possible to provide a damper mechanism in the gear or the unit in which it is incorporated, but there is a cost limitation due to securing the space and increasing the number of parts. The current situation is that the adoption of measures is not progressing. Therefore, there has been a strong demand for the development of technology capable of ensuring quietness that can be satisfied by the user even if the produced gear is used with the distortion caused by carburization remaining.

この課題に対して、最も直接的な改善方法として、部品を制振材料によって製造し、部品そのもので振動を吸収してしまう方法がある。しかしながら、従来から知られている制振材料としては、鉄基の高合金であったり、純Mg、Mg合金、あるいはMn−Cu合金が良く知られているが、いずれも高価であることは言うまでもなく、加えて機械構造用部品として使用した場合には、十分な強度を確保できないという問題がある。また、鋼板分野で知られている制振性の優れた複合鋼板にしても、機械構造用部品、特に動力伝達部品となると、鋼板という形状面での制約があり、使用できる範囲は極端に少ない。従って、これらの問題を発生させることなく、材料の種類に関係なく、優れた制振性を付与することが可能な素材の開発が強く望まれていた。   As the most direct improvement method for this problem, there is a method in which a part is manufactured with a damping material and vibration is absorbed by the part itself. However, as known damping materials, iron-based high alloys, pure Mg, Mg alloys, or Mn-Cu alloys are well known, but it goes without saying that they are all expensive. In addition, when used as a machine structural part, there is a problem that sufficient strength cannot be secured. Moreover, even if it is a composite steel plate with excellent vibration damping properties known in the steel plate field, there are restrictions on the shape of the steel plate when it comes to mechanical structural parts, especially power transmission parts, and the usable range is extremely small . Accordingly, there has been a strong demand for the development of a material capable of imparting excellent vibration damping properties regardless of the type of material without causing these problems.

前記したような特別な制振性の優れた材料を用いることなく制振性を高められる方策としては、従来から部品中に意図的に金属結合していない割れ等の界面を導入する方法が良く知られており、例えば特許文献1、2等に記載の技術が知られている。   As a measure for improving the vibration damping performance without using a material having a special vibration damping property as described above, a method of conventionally introducing an interface such as a crack that is not intentionally metal-bonded into a component is good. For example, the techniques described in Patent Documents 1 and 2 are known.

このうち、特許文献1に記載の技術は、材料内に脆い層(部分)を形成させ、その後に過熱、急冷等の熱衝撃を加え、材料内部に意図的に割れを発生させて制振性を高めようとするものである。   Among them, the technique described in Patent Document 1 forms a brittle layer (part) in the material, and then applies a thermal shock such as overheating and quenching to intentionally generate cracks in the material, thereby suppressing vibration. It is intended to increase.

また、特許文献2は、金属板の所要部位に線状のビード部を形成し、このビード部内に生じさせた割れによって、該金属板の制振効果を高めようとするものである。   Further, Patent Document 2 intends to form a linear bead portion at a required portion of a metal plate and to enhance the vibration damping effect of the metal plate by cracks generated in the bead portion.

特開昭52−147510号公報JP-A-52-147510 特開2000−35082号公報JP 2000-35082 A

しかしながら、前記した従来の発明には次の問題がある。
前記した特許文献1に記載の発明は、材料内部に脆い層を形成するために、低炭素鋼においては、意図的に浸炭を行ったり、あらかじめ脆い材料である高炭素鋼を用い、それに急冷等の熱衝撃を与えることを特徴としている。
However, the above-described conventional invention has the following problems.
In order to form a brittle layer inside the material, the invention described in Patent Document 1 described above is intentionally carburized in low-carbon steel, or previously used high-carbon steel which is a brittle material, and rapidly cooled to it. It is characterized by giving a thermal shock.

そのため、特許文献1の技術を利用して機械部品の制振性を高めようとすると、強度上浸炭の必要のない部位に使用する場合にまで浸炭が必要となったり、高炭素鋼を使うのが適しない部位にまで高炭素鋼等の割れやすい材料を用いることとなり、本来最適と判断される材料や、適した熱処理を選択することができず、材質、熱処理方法の選択が著しく制限されてしまうという問題がある。   Therefore, if the technology of Patent Document 1 is used to improve the vibration damping of machine parts, carburization is required even when used for parts that do not require carburization due to strength, or high carbon steel is used. Therefore, materials that are easily cracked, such as high carbon steel, will be used for parts that are not suitable, and it is not possible to select a material that is originally determined to be optimal or a suitable heat treatment, and the selection of materials and heat treatment methods is significantly limited. There is a problem of end.

また、特許文献2に記載の発明は、その明細書にも記載されている通り、焼入硬化能を利用しており、焼入硬化能が大きく割れ感受性の高い金属板を用い、割れを発生させる部位にビード部を形成させて割れを付与させることを特徴としている。従って、必然的にこの技術は焼入硬化能の高い金属板を用いないとその効果が得られないものであり、鋼板という形状面での制約に加えて、材質面で適用範囲が大きく制限されてしまうという問題がある。   In addition, as described in the specification, the invention described in Patent Document 2 uses quench hardening ability, uses a metal plate having high quench hardening ability and high cracking sensitivity, and generates cracks. A feature is that a bead portion is formed at a portion to be caused to be cracked. Therefore, this technique inevitably has its effect unless a metal plate with high quench hardening capability is used. In addition to restrictions on the shape of steel plates, the scope of application is greatly limited. There is a problem that it ends up.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、材質面での制限が少なく要求に応じた材質選択が容易であり、多くの機械部品に広く適用することができ、さらに優れた制振特性を容易に得ることのできる機械部品用制振素材を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and there are few restrictions in terms of material, and it is easy to select a material according to demand, and it can be widely applied to many machine parts, and further excellent. An object of the present invention is to provide a vibration damping material for machine parts that can easily obtain vibration damping characteristics.

第1の発明は、塑性加工及び/又は機械加工により形成した溝部を有するリング状の素材に、該素材を径方向に引き伸ばすと共に前記溝部内空間を縮小させる方向に圧延を行うリングローリング加工により塑性加工を加える方法によって形成した、金属的に結合することなく接触している非結合界面を有することを特徴とする機械部品用制振素材にある(請求項1)。   According to a first aspect of the present invention, a ring-shaped material having a groove formed by plastic processing and / or machining is plasticized by ring rolling processing in which the material is stretched in the radial direction and rolled in a direction to reduce the space in the groove. A vibration damping material for mechanical parts, characterized in that it has a non-bonding interface formed by a method of applying processing and contacting without metallic bonding (Claim 1).

本発明は、塑性加工及び/又は機械加工とリングローリング加工とを行うことによりリング状の素材に非結合界面を形成するという、特定の手段によって意図的に付与した非結合界面を有するものである。このような非結合界面を設けることにより、十分に大きな制振性改善効果が得られるものである。   The present invention has a non-bonding interface intentionally provided by a specific means of forming a non-bonding interface in a ring-shaped material by performing plastic working and / or machining and ring rolling. . By providing such a non-bonding interface, a sufficiently large vibration damping improvement effect can be obtained.

上記非結合界面は、上記のごとく、上記塑性加工及び/又は機械加工、及び上記リングローリング加工を行うことにより生成できる。そのため、これらの加工が可能な材質であれば、共通して大きな制振効果が得られるという利点があり、前記特許文献1、2記載の発明に比べ、材質面の制限をはるかに小さくすることができる。   The non-bonding interface can be generated by performing the plastic working and / or machining and the ring rolling as described above. Therefore, if these materials can be processed, there is an advantage that a large vibration damping effect can be obtained in common. Compared with the inventions described in Patent Documents 1 and 2, the material surface limit is made much smaller. Can do.

また、上記塑性加工及び/又は機械加工、上記リングローリング加工の順で行うことによって、非結合界面を生成させるため、当然の如く非結合界面の位置を機械部品にとって都合の良い位置及び形状とすることが容易となる。従って、部品の強度上問題とされない位置(=高い応力が負荷されない位置)に非結合界面を設けることにより、非結合界面を有するにもかかわらず強度面でも問題のない機械部品を製造可能な素材を得ることができる。   Moreover, in order to generate a non-bonding interface by performing the plastic processing and / or machining and the ring rolling process in this order, the position of the non-bonding interface is naturally set to a position and shape convenient for the machine part. It becomes easy. Therefore, by providing a non-bonded interface at a position where there is no problem in the strength of the part (= position where high stress is not applied), a material that can produce a mechanical part that has a non-bonded interface but does not have any problem in strength Can be obtained.

また、優れた制振性を確保するためには、生成した非結合界面の隙間が狭く閉じて、金属結合することなく接触していることが必要である。なお、ここでいう接触とは、ミクロに見れば非接触の部分が部分的に存在する場合も含んでおり、見かけ上界面で接触している場合をすべて含むものである。
上記のごとく、塑性加工及び/又は機械加工、リングローリング加工を行うことによって、このような状態の非結合界面を容易に得ることができるのである。
そのため、本発明によれば、材質面での制限が少なく要求に応じた材質選択が容易であり、多くの機械部品に広く適用することができ、さらに優れた制振特性を容易に得ることのできる機械部品用制振素材を提供することができる。
Further, in order to ensure excellent vibration damping properties, it is necessary that the generated gap of the non-bonding interface is closed and is in contact without metal bonding. Note that the contact here includes a case where a non-contact portion is partially present when viewed microscopically, and includes all cases where the contact is apparently made at the interface.
As described above, a non-bonded interface in such a state can be easily obtained by performing plastic working and / or machining and ring rolling.
Therefore, according to the present invention, there are few restrictions in terms of material, and it is easy to select a material according to requirements, and it can be widely applied to many machine parts, and further excellent damping characteristics can be easily obtained. It is possible to provide a vibration damping material for machine parts.

第2の発明は、金属的に結合することなく接触している非結合界面を有する機械部品用制振素材を製造する方法であって、
塑性加工及び/又は機械加工により表面に非結合界面の元となる溝部を有するリング状の素材を成形する溝部形成工程と、
前記素材を径方向に引き伸ばすと共に前記溝部内空間を縮小させる方向に圧延を行うリングローリング加工により塑性加工を加え、対面する内壁面を接触した状態とすることによって前記非結合界面を形成するリングローリング工程とを有することを特徴とする機械部品用制振素材の製造方法にある(請求項8)。
この製造方法によれば、上述した優れた機械部品用制振素材を確実に製造することができる。
A second invention is a method of manufacturing a vibration damping material for mechanical parts having a non-bonding interface that is in contact without being metallically bonded,
A groove portion forming step of forming a ring-shaped material having a groove portion that becomes a non-bonding interface on the surface by plastic working and / or machining;
Ring rolling that forms the non-bonded interface by applying plastic working by ring rolling processing that stretches the material in the radial direction and performs rolling in a direction to reduce the space in the groove portion, and brings the facing inner wall surfaces into contact with each other. And a process for producing a vibration damping material for mechanical parts (claim 8).
According to this manufacturing method, the above-described excellent vibration damping material for machine parts can be reliably manufactured.

第3の発明は、第1の発明に記載の機械部品用制振素材に加工を加えることにより作製してなることを特徴とする機械部品にある(請求項10)。前記の優れた機械部品用制振素材を素材として、これに加工を加えて作製した機械部品、例えば、前記機械部品用制振素材に歯部を形成した歯車等は、非常に優れた制振特性を発揮し、有用である。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a mechanical component produced by processing the vibration damping material for a mechanical component according to the first aspect. Machine parts made by using the above-mentioned excellent vibration damping material for machine parts as a raw material, such as gears having teeth formed on the vibration damping material for machine parts, are extremely excellent vibration damping. It exhibits its characteristics and is useful.

以下、発明の内容について詳細に説明する。
第1の発明の機械部品用制振素材は、塑性加工及び/又は機械加工により形成した溝部を有するリング状の素材に、該素材を径方向に引き伸ばすと共に前記溝部内空間を縮小させる方向に圧延を行うリングローリング加工により塑性加工を加える方法によって形成した、金属的に結合することなく接触している非結合界面を有する。
Hereinafter, the contents of the invention will be described in detail.
The vibration damping material for machine parts according to the first aspect of the present invention is rolled into a ring-shaped material having a groove formed by plastic working and / or machining so as to stretch the material in the radial direction and reduce the space in the groove. It has a non-bonding interface which is formed by a method of applying plastic processing by ring rolling processing to make contact without metallic bonding.

本発明の機械部品用制振素材における非結合界面の成形は、上記第2の発明のように、少なくとも上記溝部形成工程と上記リングローリング工程とを実行することによって行うことができる。
上記溝部形成工程は、塑性加工又は機械加工あるいは両者の加工の組み合わせによって行う。これらの加工方法の選択は材質に合わせて適当な方法を選択することができ、冷間で行っても良いし、加熱して熱間で行うこともできる。
The formation of the non-bonded interface in the vibration damping material for mechanical parts of the present invention can be performed by executing at least the groove forming step and the ring rolling step as in the second aspect.
The groove forming step is performed by plastic working, machining, or a combination of both. Selection of these processing methods can be performed according to the material, and can be performed cold, or heated and heated.

また、溝部形成工程における溝部の加工を機械加工によって行う場合、溝部の加工は、最終的に溝部内空間が狭く閉じられた形状とすることができれば良いので、機械加工の方法には特に制限はなく、様々な手段を選択することができる。
また、熱間鍛造、冷間鍛造といった塑性加工によって溝部の加工を行う場合には、V型の溝とするのが加工がしやすく容易である。勿論V型の溝を機械加工によって行うことも可能である。
In addition, when machining the groove part in the groove part forming step by machining, the machining of the groove part is not limited as long as the inner space of the groove part can be finally closed and the machining method is particularly limited. And various means can be selected.
In addition, when the groove portion is processed by plastic processing such as hot forging or cold forging, it is easy to process the V-shaped groove. Of course, a V-shaped groove can also be formed by machining.

また、上記リングローリング工程はリングローリング加工により行う。
上記リングローリング加工とは、リング状の素材を数個のロール(主ロール、マンドレル、ガイドーロール)を用いて行う加工であり、主ロールと、この主ロールの回転軸に平行に配されたマンドレル(副ロール)との間にリング状の素材の壁部を径方向に挟み、上記マンドレルを上記主ロール側に押圧しながら該主ロールを回転させることによって、上記素材を前記素材を径方向に引き伸ばすと共に前記溝部内空間を縮小させる方向に圧延するものである。上記溝部の対面する内壁面を接触した状態となるまで加工することにより、非結合界面の成形が完成する。
The ring rolling process is performed by ring rolling.
The ring rolling process is a process in which a ring-shaped material is processed using several rolls (main roll, mandrel, guide roll). The main roll and a mandrel arranged in parallel to the rotation axis of the main roll. A ring-shaped material wall is sandwiched in the radial direction with the (sub roll), and the material is moved in the radial direction by rotating the main roll while pressing the mandrel toward the main roll. In addition to stretching, rolling is performed in a direction that reduces the space in the groove. By processing until the inner wall surface facing the groove portion comes into contact, molding of the non-bonded interface is completed.

上記リングローリング加工は、冷間で行ってもよいし、熱間で行ってもよい。
リングローリング加工は、逐次成形のため、低い加工応力で成形が可能であるため、鍛造等に比べて装置の寿命に有利であり、また、材料歩留まりが良好であるため、生産性が高い。
また、溝部の形状をボリューム設計、すなわち最終形状にあわせて溝部及び溝部以外の形状を設計しておくことにより、円周方向で素材の肉流れが均一であるため、形成する非結合界面の同心確保を良好に行うことができる。
また、プレス鍛造に比べて成形の寸法精度が良好である。
The ring rolling process may be performed cold or hot.
Since the ring rolling process is sequential forming, it is possible to form with a low processing stress, which is advantageous in terms of the life of the apparatus compared to forging and the like, and since the material yield is good, the productivity is high.
In addition, by designing the shape of the groove to be a volume, that is, to design the shape other than the groove and the groove according to the final shape, the material flow is uniform in the circumferential direction. Securement can be performed satisfactorily.
In addition, the dimensional accuracy of molding is better than that of press forging.

ここで言う界面上の接触とはあくまでも見掛け上であり、厳密に全面が接触しているかどうかは必要としない。従って、仮に顕微鏡観察した結果、部分的又は連続的に非接触の部分があったとしても、そのことを理由に本発明の対象外となることはなく、肉眼でほぼ接触しているように見える状態まで加工されていれば十分である。その状態まで加工することにより、制振性を大幅に向上することができる。   The contact on the interface mentioned here is just an appearance, and it is not necessary whether the entire surface is strictly in contact. Therefore, as a result of microscopic observation, even if there is a non-contact part partially or continuously, it does not fall out of the scope of the present invention for that reason, and appears to be almost in contact with the naked eye. It is enough if it is processed to the state. By processing to such a state, the vibration damping property can be greatly improved.

上記機械部品用制振素材は、前記非結合界面は、表面から内部の所定深さまで形成されており、貫通していないことが好ましい(請求項2)。
また、生成させる非結合界面は、その大きさに比例して制振性向上効果が左右されるので、ある程度大きな非結合界面を生成させることが必要である。すなわち、非結合界面の面積が広いほど振動を減衰する効果が大きくなるからである。両端表面側に形成された上記非結合界面の合計深さは、同一方向の厚み寸法の20%以上であることが好ましい(請求項3)。
In the vibration damping material for mechanical parts, it is preferable that the non-bonding interface is formed from the surface to a predetermined depth inside, and does not penetrate.
Further, since the effect of improving vibration damping is affected in proportion to the size of the non-bonded interface to be generated, it is necessary to generate a large non-bonded interface to some extent. That is, the larger the area of the non-bonding interface, the greater the effect of damping the vibration. It is preferable that the total depth of the non-bonding interfaces formed on the surface surfaces of both ends is 20% or more of the thickness dimension in the same direction (Claim 3).

深さ方向の長さの下限を20%としたのは、20%未満では振動の減衰効果が十分に得られないおそれがあるためである。また、上限は特に規定していないが、非結合界面の位置を大きな応力が負荷されない部位となるように選択して製造したとしても、部品形状、負荷される応力等の状況によって強度上問題が起きる可能性がある場合には、適用する部品に応じて界面深さの上限を適切に判断する必要がある。目安としては90%程度以下とするのが望ましい。なお、十分な制振効果を得るためには、界面の深さを同一方向の厚み寸法の50%以上とすることが望ましい。   The reason why the lower limit of the length in the depth direction is set to 20% is that if it is less than 20%, the vibration damping effect may not be sufficiently obtained. In addition, although the upper limit is not particularly defined, even if the position of the non-bonding interface is selected so as to be a part where a large stress is not applied, there is a problem in strength depending on the state of the part shape, the stress applied, etc. When there is a possibility of occurrence, it is necessary to appropriately determine the upper limit of the interface depth according to the component to be applied. As a guideline, it is desirable to be about 90% or less. In order to obtain a sufficient damping effect, it is desirable that the interface depth is 50% or more of the thickness dimension in the same direction.

また、前記機械部品用制振素材は、制振特性を有する歯車を形成するための歯車用制振素材であり、リング状の本体部と、その外周側面又は内周側面に設けた歯型形成予定部を有しており、前記非結合界面は、前記本体部の軸方向の少なくとも一端面から形成されていることが好ましい(請求項4)。
この場合には、その効果を有効に活かすことができるので、上記機械部品用制振素材は、制振特性を有する歯車を形成するための歯車用制振素材として用いることができる。
The mechanical component damping material is a gear damping material for forming a gear having damping characteristics, and a ring-shaped main body and a tooth pattern formed on the outer peripheral side surface or inner peripheral side surface thereof. Preferably, the non-bonding interface is formed from at least one end surface in the axial direction of the main body (claim 4).
In this case, since the effect can be effectively utilized, the vibration damping material for mechanical parts can be used as a gear damping material for gears for forming a gear having damping characteristics.

歯車は、歯と歯が噛み合うことによりエンジン等の動力を伝達する役目を果たす部品であるが、歯車の部品全体に均等に応力が負荷されるのではなく、駆動力は歯部に集中して負荷されるため、歯部から離れた位置、すなわち、例えば外周又は内周に歯が加工された歯車では、この外周又は内周の歯部以外の領域には、大きな力が負荷されることがない。場合によっては、軽量化のために部分的に貫通穴をあけて使用されている場合もある。そこで、本発明者等は、このような歯車における応力負荷状態に注目し、歯を加工する領域から適当な長さ離れた位置に非結合界面を成形し、製造した歯車について、実際の使用時と同様に駆動力を負荷した疲労試験を実施した。その結果、負荷する駆動力を増加していった際に非結合界面からの破壊によるのではなく、歯部の破壊によって歯車の強度限界が起きることを把握し、本発明の有効性を確認したものである。   A gear is a part that plays the role of transmitting the power of an engine or the like by meshing teeth with each other, but stress is not uniformly applied to the entire gear part, and the driving force is concentrated on the tooth part. Therefore, a large force may be applied to a region other than the tooth portion on the outer periphery or the inner periphery in a position away from the tooth portion, that is, for example, a gear whose teeth are processed on the outer periphery or the inner periphery. Absent. Depending on the case, a through hole may be partially formed for weight reduction. Therefore, the present inventors pay attention to the stress load state in such a gear, and form a non-bonding interface at a position away from the tooth processing region by an appropriate length. In the same way as above, a fatigue test with a driving force applied was performed. As a result, when the driving force to be applied was increased, it was understood that the strength limit of the gear occurred due to the destruction of the tooth portion, not the destruction from the non-bonding interface, and the effectiveness of the present invention was confirmed. Is.

なお、歯車は、高強度を得る必要がある場合には浸炭処理が行われることが多くあるが、本発明は浸炭処理の有無に関係なく、優れた制振性を得ることができる。
従って、本発明の機械部品用制振素材を用いて歯車を製造することにより、制振性に著しく優れた歯車を容易に製造することができる。
The gears are often carburized when it is necessary to obtain high strength, but the present invention can provide excellent vibration damping properties regardless of the presence or absence of the carburizing treatment.
Therefore, by producing a gear using the vibration damping material for mechanical parts of the present invention, a gear having extremely excellent vibration damping can be easily produced.

また、前記非結合界面は、環状に形成されていることが好ましい(請求項5)。
この場合には、この環状の内外における振動の伝達を確実に抑制することができる。
また、この場合、前記非結合界面は、円状に形成することができる(請求項6)。
円形状を採用した場合には、非結合界面の形成を容易にすることができる。
また、前記非結合界面は、非対称形状に形成することもできる(請求項7)。
非対称形状としては、不等辺多角形、不規則な波形、その他様々な形状がある。この場合には、制振効果をさらに高めることが期待できる。
The non-bonding interface is preferably formed in an annular shape (Claim 5).
In this case, transmission of vibrations inside and outside the ring can be reliably suppressed.
In this case, the non-bonding interface can be formed in a circular shape (Claim 6).
When a circular shape is adopted, it is possible to easily form a non-bonding interface.
In addition, the non-bonding interface may be formed in an asymmetric shape.
As an asymmetric shape, there are an irregular polygon, an irregular waveform, and various other shapes. In this case, it can be expected to further improve the vibration damping effect.

また、上記非結合界面の境界露出部の一部を溶接した溶接部を有してもよい。
この場合には、機械部品用制振素材の表面において非結合界面部分を外から溶接により固定することにより、非結合界面による優れた制振性を損なうことなく、十分な強度を発揮することができる。
上記非結合界面の境界露出部を全て溶接した場合には、非結合界面を形成することにより得られる効果を阻害するおそれがある。そのため、上記溶接部は、境界露出部に断続的に設けることが好ましい。
Moreover, you may have the weld part which welded a part of boundary exposed part of the said nonbonding interface.
In this case, by fixing the non-bonding interface part on the surface of the vibration damping material for machine parts from the outside, sufficient strength can be exhibited without impairing the excellent vibration damping property due to the non-bonding interface. it can.
When all the boundary exposed portions of the non-bonding interface are welded, the effect obtained by forming the non-bonding interface may be hindered. Therefore, it is preferable to provide the said weld part intermittently in a boundary exposure part.

また、非結合界面を有することによる優れた制振性を維持すると共に、十分な強度を確保するために、溶接部の深さは、機械部品用制振素材の厚みの1/2以下であることが好ましい。
また、上記溶接は、レーザービーム溶接、電子ビーム溶接であることが好ましい。この場合には、高精度の溶接が可能であり、非結合界面における所望部分を確実に溶接することができる。
In addition, in order to maintain excellent vibration damping performance by having a non-bonding interface and to ensure sufficient strength, the depth of the welded portion is 1/2 or less of the thickness of the vibration damping material for machine parts. It is preferable.
The welding is preferably laser beam welding or electron beam welding. In this case, high-precision welding is possible, and a desired portion at the non-bonding interface can be reliably welded.

第2の発明において、前記溝形成工程は、前記溝部に対応する突起部を有する金型を用いて鍛造することにより行うことが好ましい(請求項9)。
その突起部の形状として所望の形状を選択することにより、溝部の形状を制御することができる。
また、非結合界面は最終的に見掛け上接触した状態とできれば良いので、最初に加工する溝部の断面形状は、加工上都合の良い形状(加工が容易で用いる型寿命の問題を懸念する必要がない形状)を自由に選択して行うことができる。
2nd invention WHEREIN: It is preferable to perform the said groove | channel formation process by forging using the metal mold | die which has a projection part corresponding to the said groove part (Claim 9).
By selecting a desired shape as the shape of the projection, the shape of the groove can be controlled.
In addition, since the non-bonded interface only needs to be in an apparently finally contacted state, the cross-sectional shape of the groove portion to be processed first is a shape that is convenient for processing (it is necessary to be concerned about the problem of mold life that is easy to process and used Can be selected freely.

(実施例1)
次に、本発明の機械部品用制振素材にかかる実施例について、図1〜図3を用いて説明する。
まず、図1に示すように、塑性加工及び/又は機械加工により形成した溝部21を有するリング状の素材2を準備し、図3に示すように、上記素材2を径方向に引き伸ばすと共に前記溝部内空間を縮小させる方向に圧延を行うリングローリング加工により塑性加工を加え、その結果、図2に示すような、金属的に結合することなく接触している非結合界面3を有する形状の機械部品用制振素材1(試料E1)を作製した。
Example 1
Next, the Example concerning the damping material for machine parts of this invention is described using FIGS. 1-3.
First, as shown in FIG. 1, a ring-shaped material 2 having a groove portion 21 formed by plastic working and / or machining is prepared. As shown in FIG. 3, the material 2 is stretched in the radial direction and the groove portion is formed. As shown in FIG. 2, a mechanical part having a non-bonding interface 3 that is in contact with the metal without being bonded as a result of plastic working by ring rolling that performs rolling in the direction of reducing the inner space. A vibration damping material 1 (sample E1) was prepared.

上記素材2として用いた鋼の化学成分は0.21%C−0.32%Si−0.77%Mn−1.16%Cr−0.16%Mo−0.032%Al−0.011%N鋼であり、市販で容易に入手可能なJIS−SCM420Hの丸棒を使用したものである。   The chemical composition of the steel used as the material 2 is 0.21% C-0.32% Si-0.77% Mn-1.16% Cr-0.16% Mo-0.032% Al-0.011. % N steel, which uses a commercially available JIS-SCM420H round bar.

上記機械部品用制振素材1の製造方法は、まず、機械加工を行って、表面に非結合界面の元となる溝部21を有するリング状の素材2を成形する溝部形成工程を行った。その後、素材2を径方向に引き伸ばすと共に前記溝部内空間を縮小させる方向に圧延を行うリングローリング加工により塑性加工を加え、対面する外径側の内壁面22と内径側の内壁面23を接触した状態とすることによって前記非結合界面3を形成するリングローリング工程を行った。
以下、本発明に該当する、溝部形成工程、リングローリング工程について説明する。
In the method of manufacturing the vibration damping material 1 for machine parts, first, a machining process was performed to perform a groove portion forming step of forming a ring-shaped material 2 having a groove portion 21 that is a source of a non-bonding interface on the surface. Thereafter, the material 2 is stretched in the radial direction and plastic working is performed by ring rolling which performs rolling in the direction of reducing the groove inner space, and the inner wall 22 on the outer diameter side and the inner wall 23 on the inner diameter side are brought into contact with each other. A ring rolling process for forming the non-bonding interface 3 was performed by setting the state.
Hereinafter, the groove forming process and the ring rolling process corresponding to the present invention will be described.

上記溝部形成工程においては、上記鋼(SCM420H)を加熱し、加熱された鋼をつぶすつぶし工程を行って粗地とし、得られた粗地に対して熱間鍛造を行って、外径Pが94.5mm、内径Qが67.2mm、厚さRが23.7mmの中間体を準備した。この中間体に機械加工を施して、図1に示すごとく、表面に素材2と同心円の、中心Oから外径側の内壁面22までの距離Lが41.2mm、幅Wが2mm、深さXが5mmの溝部21を成形した。   In the groove forming step, the steel (SCM420H) is heated, a crushing step of crushing the heated steel is performed to form a rough ground, hot forging is performed on the obtained rough ground, and an outer diameter P is set. An intermediate body of 94.5 mm, an inner diameter Q of 67.2 mm, and a thickness R of 23.7 mm was prepared. When this intermediate body is machined, as shown in FIG. 1, the distance L from the center O to the inner wall surface 22 on the outer diameter side is 41.2 mm, the width W is 2 mm, the depth is concentric with the material 2 on the surface. A groove portion 21 having X of 5 mm was formed.

なお、本例では、形成される非結合界面3にスケールが存在する状態とするため、上記溝部形成工程において得られたリング状の素材2に対して、焼ならし(925℃×1hrの後、空冷)を行い、ショットブラスト処理を行った。   In this example, since the scale exists in the formed non-bonding interface 3, the ring-shaped material 2 obtained in the groove forming step is normalized (after 925 ° C. × 1 hr). , Air cooling) and shot blasting.

次に、上記リングローリング工程は、冷間で行った。リングローリング工程は、図3に示すように、主ロール41と、この主ロール41の回転軸に平行に配されたマンドレル42(副ロール)との間にリング状の素材2の壁部を挟み、ガイドロール43で素材2が回転する際の姿勢を安定的に保持し、上記マンドレル42を上記主ロール41側(A方向)に押圧しながら該主ロール41を回転させることによって、上記素材2を径方向に引き伸ばすと共に前記溝部21内空間を縮小させる方向に圧延を行った。   Next, the ring rolling step was performed cold. In the ring rolling step, as shown in FIG. 3, the wall portion of the ring-shaped material 2 is sandwiched between the main roll 41 and a mandrel 42 (sub roll) arranged in parallel to the rotation axis of the main roll 41. The material roll 2 is stably held by the guide roll 43, and the main roll 41 is rotated while pressing the mandrel 42 toward the main roll 41 (A direction). Was rolled in the direction of extending the diameter in the radial direction and reducing the space in the groove 21.

その結果、外観上では、成形された溝21の内径側の内壁面23と外径側の内壁面22とが接触した状態となった。そこで、その状態において加工後の試験片を切断し、断面を観察したが、図2に示す通り、内部まで見掛け上ではほぼ接触した非結合界面3が成形されていた。
本例により得られた機械部品用制振素材1は、図2に示すごとく、外径Sが122mm、内径Tが104mm、厚さUが21.5mmであり、非結合界面3は、深さZが4.6mm、中心Oからの距離Yが53.25mmであった。そして、非結合界面はスケールが存在する状態となっている。
表1に、本例の試料E1、及び後述する試料E2〜試料E6、試料C1、試料C2について、素材の種類、溝部の溝幅、溝深さ、非結合界面の深さと、中心Oからの距離を示す。
As a result, in appearance, the inner wall surface 23 on the inner diameter side of the molded groove 21 and the inner wall surface 22 on the outer diameter side were in contact with each other. Therefore, in this state, the processed test piece was cut and the cross section was observed, but as shown in FIG. 2, the non-bonding interface 3 almost in contact with the inside was formed.
As shown in FIG. 2, the vibration damping material 1 for mechanical parts obtained in this example has an outer diameter S of 122 mm, an inner diameter T of 104 mm, a thickness U of 21.5 mm, and the non-bonding interface 3 having a depth of Z was 4.6 mm, and the distance Y from the center O was 53.25 mm. The non-bonding interface is in a state where a scale exists.
Table 1 shows the sample type E1, the sample E2 to the sample E6, the sample C1, and the sample C2 to be described later. Indicates distance.

Figure 2008275076
Figure 2008275076

(実施例2)
本例は、本発明の実施例として、機械部品用制振素材(試料E2)を作製した。
本例は、実施例1における焼きならし及びショットブラスト処理を省いて行った例である。その他は実施例1と同様にして行った。
本例により得られた機械部品用制振素材(試料E2)は、外径Sが122mm、内径Tが104mm、厚さUが21.5mmであり、非結合界面は、深さZが4.6mm、中心Oからの距離Yが53.25mmであった。そして、非結合界面はスケールがない状態となっている。
(Example 2)
In this example, a vibration damping material for machine parts (sample E2) was produced as an example of the present invention.
In this example, normalization and shot blasting in Example 1 are omitted. Others were performed in the same manner as in Example 1.
The vibration damping material for mechanical parts (sample E2) obtained in this example has an outer diameter S of 122 mm, an inner diameter T of 104 mm, a thickness U of 21.5 mm, and a non-bonding interface with a depth Z of 4. The distance Y from the center O was 6 mm, and 53.25 mm. And the non-bonding interface is in a state without scale.

(実施例3)
本例は、本発明の実施例として、機械部品用制振素材(試料E3)を作製した。
本例は、実施例1における溝部の深さを変更した例である。上記試料E3の溝部は、中心Oからの距離Lが41.2mm、幅Wが2mm、深さXが10mmである。その他は実施例1と同様にして行った。
本例により得られた機械部品用制振素材(試料E3)は、外径Sが122mm、内径Tが104mm、厚さUが21.5mmであり、非結合界面は、深さZが9.2mm、中心Oからの距離Yが53.25mmであった。そして、非結合界面はスケールが存在する状態となっている。
(Example 3)
In this example, a vibration damping material for mechanical parts (sample E3) was produced as an example of the present invention.
This example is an example in which the depth of the groove portion in the first embodiment is changed. The groove portion of the sample E3 has a distance L from the center O of 41.2 mm, a width W of 2 mm, and a depth X of 10 mm. Others were performed in the same manner as in Example 1.
The vibration damping material for mechanical parts (sample E3) obtained in this example has an outer diameter S of 122 mm, an inner diameter T of 104 mm, a thickness U of 21.5 mm, and a non-bonding interface with a depth Z of 9. The distance Y from the center O was 2 mm and 53.25 mm. The non-bonding interface is in a state where a scale exists.

(実施例4)
本例は、本発明の実施例として、機械部品用制振素材(試料E4)を作製した。
本例は、実施例3における焼きならし及びショットブラスト処理を省いて行った例である。その他は実施例3と同様にして行った。
本例により得られた機械部品用制振素材(試料E4)は、外径Sが122mm、内径Tが104mm、厚さUが21.5mmであり、非結合界面は、深さZが9.2mm、中心Oからの距離Yが53.25mmであった。そして、非結合界面はスケールがない状態となっている。
Example 4
In this example, a vibration damping material for mechanical parts (sample E4) was produced as an example of the present invention.
In this example, normalization and shot blasting in Example 3 are omitted. Others were performed in the same manner as in Example 3.
The vibration damping material for mechanical parts (sample E4) obtained in this example has an outer diameter S of 122 mm, an inner diameter T of 104 mm, a thickness U of 21.5 mm, and a non-bonding interface with a depth Z of 9. The distance Y from the center O was 2 mm and 53.25 mm. And the non-bonding interface is in a state without scale.

(実施例5)
本例は、本発明の実施例として、機械部品用制振素材(試料E5)を作製した。
本例は、実施例1における溝部の深さを変更した例である。上記試料E3の溝部は、中心Oからの距離Lが41.2mm、幅Wが2mm、深さXが15mmである。その他は実施例1と同様にして行った。
本例により得られた機械部品用制振素材(試料E5)は、外径Sが122mm、内径Tが104mm、厚さUが21.5mmであり、非結合界面は、深さZが13.8mm、中心Oからの距離Yが53.25mmであった。そして、非結合界面はスケールが存在する状態となっている。
(Example 5)
In this example, a vibration damping material for machine parts (sample E5) was produced as an example of the present invention.
This example is an example in which the depth of the groove portion in the first embodiment is changed. The groove portion of the sample E3 has a distance L from the center O of 41.2 mm, a width W of 2 mm, and a depth X of 15 mm. Others were performed in the same manner as in Example 1.
The vibration damping material for mechanical parts (sample E5) obtained in this example has an outer diameter S of 122 mm, an inner diameter T of 104 mm, a thickness U of 21.5 mm, and a non-bonding interface with a depth Z of 13. The distance Y from the center O was 8 mm and 53.25 mm. The non-bonding interface is in a state where a scale exists.

(実施例6)
本例は、本発明の実施例として、機械部品用制振素材(試料E6)を作製した。
本例は、実施例5における焼きならし及びショットブラスト処理を省いて行った例である。その他は実施例5と同様にして行った。
本例により得られた機械部品用制振素材(試料E6)は、外径Sが122mm、内径Tが104mm、厚さUが21.5mmであり、非結合界面は、深さZが13.8mm、中心Oからの距離Yが53.25mmであった。そして、非結合界面はスケールがない状態となっている。
(Example 6)
In this example, a vibration damping material for machine parts (sample E6) was produced as an example of the present invention.
In this example, normalization and shot blasting in Example 5 are omitted. The other operations were performed in the same manner as in Example 5.
The vibration damping material for mechanical parts (sample E6) obtained in this example has an outer diameter S of 122 mm, an inner diameter T of 104 mm, a thickness U of 21.5 mm, and a non-bonding interface with a depth Z of 13. The distance Y from the center O was 8 mm and 53.25 mm. And the non-bonding interface is in a state without scale.

(実施例7)
本例では、上記実施例1〜6において作製された機械部品用制振素材(試料E1〜試料E6)について、制振性の評価を行った。
制振性の評価は、図4に示すごとく、作製した機械部品用制振素材1を、ワイヤー5で吊り、外径端Bをハンマーで加振させ、その加振による振動速度を振動系で計測するという方法で行った。そして得られた振動の波形から対数減衰率を計算し、その値によって制振性の改善レベルを評価した。結果を表1に併せて示す。
(Example 7)
In this example, the vibration damping performance of the vibration damping materials for machine parts (samples E1 to E6) produced in Examples 1 to 6 was evaluated.
As shown in FIG. 4, the vibration damping evaluation is performed by suspending the produced vibration damping material 1 for machine parts with a wire 5 and vibrating the outer diameter end B with a hammer. It was done by the method of measuring. Then, the logarithmic damping rate was calculated from the obtained vibration waveform, and the improvement level of the damping performance was evaluated based on the calculated value. The results are also shown in Table 1.

また、比較のために、図5に示すように、同じ材料(SCM420H)を用いた同一仕様のリング状の素材61(図5(a))に対してリングローリング加工を行うことにより作製した非結合界面のない機械部品用素材62(図5(b)、試料C1)と、鋼に比べ制振性が優れることが知られている球状黒鉛鋳鉄FCD500を用いた同一仕様のリング状の素材に対してリングローリング加工を行うことにより作製した非結合界面のない機械部品用素材(試料C2)を作製し、同様に制振性の評価を行った。   For comparison, as shown in FIG. 5, a non-roller manufactured by performing ring rolling on a ring-shaped material 61 (FIG. 5A) having the same specifications using the same material (SCM420H). A ring-shaped material of the same specification using a material 62 for machine parts without a bonding interface (FIG. 5B, sample C1) and spheroidal graphite cast iron FCD500, which is known to have superior vibration damping properties compared to steel. On the other hand, a machine part material (sample C2) having no non-bonding interface produced by ring rolling was produced, and the vibration damping property was similarly evaluated.

表1から明らかなように、素材中に非結合界面を導入した試験片(試料E1〜試料E6)は、非結合界面を全く有しない従来の素材(試料C1)に比べて、格段に対数減衰率が高く、非結合界面の生成により、大幅に制振性が改善されることがわかる。特に非結合界面の深さを増して、界面の面積を増加させていくほど、制振性が向上していくことがわかる。
また、従来から制振性が鋼に比べ優れていると言われていた球状黒鉛鋳鉄の中の1つであるFCD500(試料C2)との比較でも、本発明の効果は極めて大きいものであることが確認できた。
As is apparent from Table 1, the specimens (sample E1 to sample E6) having a non-bonded interface introduced into the material have a logarithmic attenuation that is significantly higher than that of the conventional material (sample C1) having no non-bonded interface. It can be seen that the vibration damping performance is greatly improved by the generation of a non-bonded interface. In particular, it can be seen that as the depth of the non-bonded interface is increased and the area of the interface is increased, the vibration damping property is improved.
In addition, the effect of the present invention is extremely large even when compared with FCD500 (sample C2), which is one of the spheroidal graphite cast irons that has been said to have superior vibration damping properties compared to steel. Was confirmed.

(実施例8)
本例では、上記実施例1において得られた機械部品用制振素材1(試料E1)を用いて加工し、実部品である歯車11を作製した。
上記歯車11は、上記試料E1に対して、外周部に歯切加工を施すことにより作製した。
上記歯車11は、図6に示すごとく、軸部12を有し、外周の歯形形成領域Cまで厚みが一定である。その歯先円径gは114mm、歯幅hは20mm、モジュールは1、歯数は112とした。
本例の歯車11についても、表1には示していないが、上記試料E1と同様に制振効果が得られることが確認できた。
(Example 8)
In this example, the mechanical part damping material 1 (sample E1) obtained in Example 1 was processed to produce the gear 11 that is an actual part.
The gear 11 was produced by gearing the outer periphery of the sample E1.
As shown in FIG. 6, the gear 11 has a shaft portion 12 and has a constant thickness up to the tooth profile forming region C on the outer periphery. The tip diameter g was 114 mm, the tooth width h was 20 mm, the module was 1, and the number of teeth was 112.
Although not shown in Table 1 for the gear 11 of this example, it was confirmed that the vibration damping effect was obtained in the same manner as the sample E1.

(実施例9)
実際の歯車では、要求される強度を満足させるために、浸炭処理されることが多い。そのため、本例では、上記実施例8において作製した歯車11に対し、浸炭処理を施した。
上記実施例8で得られた歯車11をそのまま用い、930℃×4hrの浸炭処理を施した。
この歯車11について制振性の評価を行ったところ、浸炭の影響はなく、浸炭前と同様の制振効果を得られた。この結果より、浸炭の有無に関係なく、試料E1と同様に大きな制振性向上効果が得られることが確認できた。
Example 9
In actual gears, carburizing is often performed to satisfy the required strength. Therefore, in this example, carburizing treatment was performed on the gear 11 produced in Example 8 above.
Using the gear 11 obtained in Example 8 as it was, carburizing treatment of 930 ° C. × 4 hr was performed.
When the gear 11 was evaluated for vibration damping properties, there was no carburizing effect and the same vibration damping effect as before carburizing was obtained. From this result, it was confirmed that a great vibration damping improvement effect was obtained similarly to the sample E1 regardless of the presence or absence of carburization.

実施例1〜実施例6では、非結合界面の形状は全て実験を容易にするため円形状とした。しかし、本発明において非結合界面は制振性を高められればよいので円形状に限定されるものではなく、他の形状とすることも勿論可能である。   In Examples 1 to 6, all the shapes of the non-bonding interfaces were circular in order to facilitate the experiment. However, in the present invention, the non-bonded interface is not limited to a circular shape as long as the vibration damping property is improved, and other shapes can of course be used.

例えば、図7、図8に示すごとく、機械部品用制振素材又は機械部品としての円盤状の部材を想定した場合、正多角形の非結合界面71、72を形成することができる。さらに、図9、図10に示すごとく、非対称である不等辺の多角形状を呈する非結合界面73、74であってもよい。その他の非結合界面形状の例を図11〜図13に示す。図11は、角形スプライン状に非結合界面75を設けた例である。図12は、インボリュートスプライン状に非結合界面76を設けた例である。図13は、セレーション状に非結合界面77を設けた例である。   For example, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, when assuming a vibration damping material for machine parts or a disk-like member as a machine part, regular polygonal non-bonding interfaces 71 and 72 can be formed. Further, as shown in FIGS. 9 and 10, non-bonding interfaces 73 and 74 having a polygonal shape with unequal sides which are asymmetrical may be used. Examples of other non-bonding interface shapes are shown in FIGS. FIG. 11 shows an example in which a non-bonding interface 75 is provided in a square spline shape. FIG. 12 is an example in which a non-bonding interface 76 is provided in an involute spline shape. FIG. 13 shows an example in which a non-bonding interface 77 is provided in a serrated shape.

また、図9、図10に示すごとく、不等辺多角形の非結合界面73、74等を採用した場合には、下記理由により等辺多角形とした場合と比較して制振性が改善されると考えられる。
すなわち、歯車のように内径側あるいは外径側に等間隔で歯を形成してあると、歯車対の噛み合いは、回転周波数と歯数に応じて、ある特定の周波数となる。また、トルクも同様にある特定の周波数で生じる。等辺多角形の非結合界面の場合は、噛み合い歯面からのトルクや振動の周期的な伝達に対し、非結合界面も角数に応じた周期でそれらを受けるので、振動減衰効果が小さくなる可能性がある。それに対して、不等辺界面であると、振動減衰する界面が不定周期になるため、実際の歯車駆動環境において、より制振効果の向上が期待できる。
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, when non-equal polygonal non-bonding interfaces 73, 74, etc. are adopted, the vibration damping property is improved as compared with the case of the equilateral polygon for the following reason. it is conceivable that.
That is, when teeth are formed at equal intervals on the inner diameter side or outer diameter side as in a gear, the meshing of the gear pair has a specific frequency according to the rotation frequency and the number of teeth. Similarly, torque is generated at a specific frequency. In the case of an equilateral polygonal non-bonded interface, the vibration damping effect can be reduced because the non-bonded interface receives the torque and vibration periodically transmitted from the meshing tooth surface at a cycle corresponding to the number of angles. There is sex. On the other hand, if the interface is an unequal side, the vibration-damping interface has an indefinite period, so that the vibration suppression effect can be further improved in an actual gear driving environment.

実施例1における、リング状の素材を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a ring-shaped material in Example 1. 実施例1における、機械部品用制振素材を示す説明図。Explanatory drawing which shows the damping material for machine parts in Example 1. FIG. 実施例1における、リングローリング加工を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing ring rolling processing in the first embodiment. 実施例7における、制振性評価時の加振位置を示す説明図。Explanatory drawing which shows the vibration position at the time of vibration damping evaluation in Example 7. FIG. 実施例7における、非結合界面のない機械部品用素材を示す説明図。Explanatory drawing which shows the raw material for machine parts in Example 7 without a nonbonding interface. 実施例8における、平歯車を示す説明図。Explanatory drawing which shows the spur gear in Example 8. FIG. 非結合界面の形状の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the shape of a non-bonding interface. 非結合界面の形状の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the shape of a non-bonding interface. 非結合界面の形状の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the shape of a non-bonding interface. 非結合界面の形状の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the shape of a non-bonding interface. 非結合界面の形状の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the shape of a non-bonding interface. 非結合界面の形状の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the shape of a non-bonding interface. 非結合界面の形状の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the shape of a non-bonding interface.

符号の説明Explanation of symbols

2 素材
21 溝部
2 Material 21 Groove

Claims (10)

塑性加工及び/又は機械加工により形成した溝部を有するリング状の素材に、該素材を径方向に引き伸ばすと共に前記溝部内空間を縮小させる方向に圧延を行うリングローリング加工により塑性加工を加える方法によって形成した、金属的に結合することなく接触している非結合界面を有することを特徴とする機械部品用制振素材。   Formed by a method of applying plastic working by ring rolling processing, in which a ring-shaped material having a groove formed by plastic working and / or machining is stretched in the radial direction and rolled in a direction to reduce the space in the groove. A vibration damping material for a machine part, characterized by having a non-bonding interface that is in contact without metallic bonding. 請求項1において、前記非結合界面は、表面から内部の所定深さまで形成されており、貫通していないことを特徴とする機械部品用制振素材。   2. The vibration damping material for a machine part according to claim 1, wherein the non-bonding interface is formed from the surface to a predetermined depth inside and does not penetrate. 請求項2において、前記非結合界面の深さ方向の長さが、同一方向の厚み寸法の20%以上であることを特徴とする機械部品用制振素材。   3. The vibration damping material for a machine part according to claim 2, wherein the length in the depth direction of the non-bonding interface is 20% or more of the thickness dimension in the same direction. 請求項1〜3のいずれか1項において、前記機械部品用制振素材は、制振特性を有する歯車を形成するための歯車用制振素材であり、リング状の本体部と、その外周側面又は内周側面に設けた歯型形成予定部を有しており、前記非結合界面は、前記本体部の軸方向の少なくとも一端面から形成されていることを特徴とする機械部品用制振素材。   4. The mechanical component damping material according to claim 1, wherein the mechanical component damping material is a gear damping material for forming a gear having damping characteristics, and a ring-shaped main body portion and an outer peripheral side surface thereof. Or it has a tooth-form formation scheduled part provided in the inner peripheral side surface, and the non-bonding interface is formed from at least one end face in the axial direction of the body part. . 請求項1〜4のいずれか1項において、前記非結合界面は、環状に形成されていることを特徴とする機械部品用制振素材。   5. The vibration damping material for a machine part according to claim 1, wherein the non-bonding interface is formed in an annular shape. 請求項5において、前記非結合界面は、円状に形成されていることを特徴とする機械部品用制振素材。   6. The vibration damping material for machine parts according to claim 5, wherein the non-bonding interface is formed in a circular shape. 請求項6において、前記非結合界面は、非対称形状に形成されていることを特徴とする機械部品用制振素材。   7. The vibration damping material for machine parts according to claim 6, wherein the non-bonding interface is formed in an asymmetric shape. 金属的に結合することなく接触している非結合界面を有する機械部品用制振素材を製造する方法であって、
塑性加工及び/又は機械加工により表面に非結合界面の元となる溝部を有するリング状の素材を成形する溝部形成工程と、
前記素材を径方向に引き伸ばすと共に前記溝部内空間を縮小させる方向に圧延を行うリングローリング加工により塑性加工を加え、対面する内壁面を接触した状態とすることによって前記非結合界面を形成するリングローリング工程とを有することを特徴とする機械部品用制振素材の製造方法。
A method of manufacturing a damping material for a machine part having a non-bonding interface that is in contact without being metallically bonded,
A groove portion forming step of forming a ring-shaped material having a groove portion that becomes a non-bonding interface on the surface by plastic working and / or machining;
Ring rolling that forms the non-bonding interface by applying plastic working by ring rolling working to stretch the material in the radial direction and rolling in a direction to reduce the space in the groove, and bringing the facing inner wall surfaces into contact with each other And a process for producing a vibration damping material for mechanical parts.
請求項9において、前記溝形成工程は、前記溝部に対応する突起部を有する金型を用いて鍛造することにより行うことを特徴とする機械部品用制振素材の製造方法。   The method for manufacturing a vibration damping material for a machine part according to claim 9, wherein the groove forming step is performed by forging using a mold having a protrusion corresponding to the groove. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の機械部品用制振素材に加工を加えることにより作製してなることを特徴とする機械部品。   A machine part produced by processing the vibration damping material for machine part according to any one of claims 1 to 8.
JP2007119793A 2007-04-27 2007-04-27 Vibration damping material for machine component, method of manufacturing the same, and machine component using vibration damping material Pending JP2008275076A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007119793A JP2008275076A (en) 2007-04-27 2007-04-27 Vibration damping material for machine component, method of manufacturing the same, and machine component using vibration damping material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007119793A JP2008275076A (en) 2007-04-27 2007-04-27 Vibration damping material for machine component, method of manufacturing the same, and machine component using vibration damping material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008275076A true JP2008275076A (en) 2008-11-13

Family

ID=40053277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007119793A Pending JP2008275076A (en) 2007-04-27 2007-04-27 Vibration damping material for machine component, method of manufacturing the same, and machine component using vibration damping material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008275076A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017077569A (en) * 2015-10-20 2017-04-27 日立金属株式会社 Forging method and forged object

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5316952B2 (en) * 1973-11-15 1978-06-05
JPS6040246A (en) * 1983-08-15 1985-03-02 川崎製鉄株式会社 Composite material for tool having excellent vibration-damping property
JPH0628841B2 (en) * 1985-12-20 1994-04-20 兼房株式会社 Plate-shaped rotating body with damping function
JPH0620562Y2 (en) * 1987-06-11 1994-06-01 天龍製鋸株式会社 Noise suppression device for rotating saw substrate
JP2000035082A (en) * 1998-07-21 2000-02-02 Kanefusa Corp Damping plate
JP2002001461A (en) * 2000-06-27 2002-01-08 Toyota Motor Corp Manufacturing method for metal jointing body
JP2006025488A (en) * 2004-07-06 2006-01-26 Mitsubishi Electric Corp Starting generator for vehicle
WO2006025488A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-09 Aichi Steel Corporation Vibration damping member for machine part and method of manufacturing the same

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5316952B2 (en) * 1973-11-15 1978-06-05
JPS6040246A (en) * 1983-08-15 1985-03-02 川崎製鉄株式会社 Composite material for tool having excellent vibration-damping property
JPH0628841B2 (en) * 1985-12-20 1994-04-20 兼房株式会社 Plate-shaped rotating body with damping function
JPH0620562Y2 (en) * 1987-06-11 1994-06-01 天龍製鋸株式会社 Noise suppression device for rotating saw substrate
JP2000035082A (en) * 1998-07-21 2000-02-02 Kanefusa Corp Damping plate
JP2002001461A (en) * 2000-06-27 2002-01-08 Toyota Motor Corp Manufacturing method for metal jointing body
JP2006025488A (en) * 2004-07-06 2006-01-26 Mitsubishi Electric Corp Starting generator for vehicle
WO2006025488A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-09 Aichi Steel Corporation Vibration damping member for machine part and method of manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017077569A (en) * 2015-10-20 2017-04-27 日立金属株式会社 Forging method and forged object

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012073631A1 (en) Method for improving fatigue strength of cast iron material
EP2444200B1 (en) Method for manufacturing coil spring
JP4826474B2 (en) Damping material for machine parts and manufacturing method thereof
KR20110021702A (en) Coil spring for a suspension of an automobile and manufacturing method thereof
KR100676333B1 (en) Method of increasing strength of cold worked part by ultrasonic shock treatment, and metal product with high fracture toughness and fatigue strength
WO2004046393A1 (en) Long life rotating body with excellent fatigue strength and method of manufacturing the rotating body
JP2008275076A (en) Vibration damping material for machine component, method of manufacturing the same, and machine component using vibration damping material
JP4661705B2 (en) Damping material for machine parts, manufacturing method thereof, and machine part using the same
WO2017170540A1 (en) Carbonitrided component having excellent surface fatigue strength and bending fatigue strength, and method for manufacturing same
JP2008297618A (en) Method for manufacturing carburized steel part excellent in indentation resistance
JP2010180455A (en) Case-hardening steel
JP2012172716A (en) Method of manufacturing shaft with gear, shaft with gear and mixer tank
JP6987625B2 (en) Machine parts such as slab-baked steel for machine structures with excellent pitching resistance used for carburized skin and slab-baked gears made of the steel.
JP6160054B2 (en) High surface pressure resistant parts
JP5957714B2 (en) Pulley for continuously variable transmission and continuously variable transmission
JP2008089007A (en) Vibration damping member for machine parts, method of manufacturing the same, and machine parts using the vibration damping member
JP2004144132A (en) Disc spring and manufacturing method of disc spring
JP2005076866A (en) Process for manufacturing movable flange of pulley for continuously variable transmission
JP2006274315A (en) Steel tube for ring-shaped gear stock
JP6934934B2 (en) Flexible steel ring formed from maraging steel and provided with a nitrided surface layer
JP5790656B2 (en) Shot peening method
JP4490874B2 (en) Steel parts having splines and methods for improving their fatigue properties
JP7043878B2 (en) Gears and gear manufacturing methods
US11090742B2 (en) Method for machining a rack and rack machined according to said method
WO2020066983A1 (en) Heat treatment method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20100113

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110125

A02 Decision of refusal

Effective date: 20110726

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02