JP2020122200A - 機械部品 - Google Patents

Abstract

【課題】表面において開口する穴を有し、当該表面を含み、穴の外縁を取り囲むように焼入硬化領域が形成される鋼または鋳鉄からなる機械部品において、穴の寸法精度の低下を抑制する。【解決手段】第１の表面１１において開口する円形の穴１９を有し、鋼または鋳鉄からなる機械部品１は、第１の表面１１を含み、第１の表面１１に垂直な方向に平面的に見て、穴１９を取り囲む第１の円２９に沿って互いに離れて並ぶ複数の第１焼入硬化領域２１と、第１焼入硬化領域２１以外の領域であるベース領域２２と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、機械部品に関するものである。

作業機械のアクスル装置には、遊星歯車機構が含まれる。遊星歯車機構のキャリアには、遊星歯車を支持するピンを挿入するための穴が形成される（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１５−７７８３０号公報

上記キャリアの穴の外縁を取り囲むキャリアの表面であって遊星歯車に面する領域には、耐摩耗性が求められる。この領域の耐摩耗性を向上させるため、当該領域に環状の焼入硬化領域を形成する方策が考えられる。このように、表面において開口する穴を有し、鋼または鋳鉄からなる機械部品において、当該表面を含み、上記穴の外縁を取り囲む環状の焼入硬化領域が形成される場合がある。

しかしながら、上記のように環状の焼入硬化領域を形成すると、穴の寸法精度が低下する。そこで、表面において開口する穴を有し、当該表面を含み、穴の外縁を取り囲むように焼入硬化領域が形成される鋼または鋳鉄からなる機械部品において、穴の寸法精度の低下を抑制することを本発明の目的の１つとする。

本発明に従った機械部品は、第１の表面において開口する円形の穴を有し、鋼または鋳鉄からなる機械部品である。この機械部品は、第１の表面を含み、第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、上記穴を取り囲む第１の円に沿って互いに離れて並ぶ複数の第１焼入硬化領域と、第１焼入硬化領域以外の領域であるベース領域と、を備える。

上記機械部品によれば、穴の寸法精度の低下を抑制することができる。

実施の形態１における機械部品の構造を示す概略斜視図である。 実施の形態１における機械部品の構造を示す概略平面図である。 第１焼入硬化領域の配置を示す概略平面図である。 実施の形態１における機械部品の構造を示す概略断面図である。 実施の形態１における機械部品の製造方法の概略を示すフローチャートである。 実施の形態２における機械部品の構造を示す概略斜視図である。 実施の形態３における機械部品の構造を示す概略平面図である。 実施の形態３における第１焼入硬化領域および第２焼入硬化領域の配置を示す概略平面図である。 実施の形態４における機械部品の構造を示す概略平面図である。 実施の形態５における機械部品の構造を示す概略平面図である。 遊星歯車機構のキャリアの構造を示す概略断面図である。

［実施形態の概要］
本願の機械部品は、第１の表面において開口する円形の穴（第１の表面において開口し、第１の表面に垂直な方向に平面的に見て円形の穴）を有し、鋼または鋳鉄からなる機械部品である。この機械部品は、第１の表面を含み、第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、上記穴を取り囲む第１の円に沿って互いに離れて並ぶ複数の第１焼入硬化領域と、第１焼入硬化領域以外の領域であるベース領域と、を備える。

焼入硬化領域を形成すると、材料の相変態に起因して当該領域は膨張する。上述のように、穴の外縁を取り囲むように環状の焼入硬化領域を形成すると、上記体積の増加に起因した穴の径の減少により、穴の寸法精度が低下する。

これに対し、本願の機械部品においては、複数の第１焼入硬化領域が上記穴を取り囲む第１の円に沿って互いに離れて並ぶ。このように、複数の第１焼入硬化領域を第１の円に沿って互いに離れて配置することにより、上記体積の増加に起因した径の減少が抑制される。これは、第１の円の周方向において隣り合う第１焼入硬化領域同士の間に、焼入硬化されない領域が存在するためであると考えられる。その結果、本願の機械部品によれば、穴の寸法精度の低下を抑制することができる。

上記機械部品において、第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、上記複数の第１焼入硬化領域は、上記穴の外縁から離れて配置されていてもよい。このようにすることにより、穴の寸法精度の低下を一層抑制することができる。

上記機械部品において、第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、複数の第１焼入硬化領域は、第１の円の周方向において互いに等間隔に配置されていてもよい。このように、第１焼入硬化領域を周方向に均等に配置することにより、穴の寸法精度の低下を一層抑制することができる。

上記機械部品において、第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、第１焼入硬化領域のそれぞれの外形は円形であってもよい。このように、第１焼入硬化領域の平面形状を対称性の高い形状とすることにより、穴の寸法精度の低下を一層抑制することができる。

上記機械部品において、第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、隣り合う第１焼入硬化領域同士は、第１焼入硬化領域の直径の８０％以上離れて配置されていてもよい。第１焼入硬化領域とベース領域との境界を含む領域には、焼入による相変態に起因した残留応力が存在する。隣り合う第１焼入硬化領域の残留応力が存在する領域同士が重なると、穴の寸法精度が低下する。隣り合う第１焼入硬化領域同士を第１焼入硬化領域の直径の８０％以上離れて配置することにより、隣り合う第１焼入硬化領域の残留応力が存在する領域同士が重なることが抑制され、穴の寸法精度の低下を一層抑制することができる。

上記機械部品は、第１の表面を含み、第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、第１の円と中心が一致し、第１の円よりも直径の大きい第２の円に沿って互いに離れて並ぶ複数の第２焼入硬化領域をさらに備えていてもよい。このように、焼入硬化領域を複数列並べて配置することにより、第１の表面の耐摩耗性を向上させることが容易となる。

上記機械部品において、第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、上記複数の第２焼入硬化領域は、上記穴の外縁から離れて配置されていてもよい。このようにすることにより、穴の寸法精度の低下を一層抑制することができる。

上記機械部品において、第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、複数の第２焼入硬化領域は、第２の円の周方向において互いに等間隔に配置されていてもよい。このように、第２焼入硬化領域を周方向に均等することにより、穴の寸法精度の低下を一層抑制することができる。

上記機械部品において、第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、第２焼入硬化領域のそれぞれの外形は円形であってもよい。このように、第２焼入硬化領域の平面形状を対称性の高い形状とすることにより、穴の寸法精度の低下を一層抑制することができる。

上記機械部品において、第２焼入硬化領域と第１焼入硬化領域とは互いに離れて配置されていてもよい。このようにすることにより、穴の寸法精度の低下を一層抑制することができる。

上記機械部品において、第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、第１焼入硬化領域および第２焼入硬化領域の外形は円形であってもよい。隣り合う第１焼入硬化領域と第２焼入硬化領域とは、第１焼入硬化領域および第２焼入硬化領域の直径の８０％以上離れて配置されていてもよい。このようにすることにより、隣り合う第１焼入硬化領域の残留応力が存在する領域と第２焼入硬化領域の残留応力が存在する領域とが重なることが抑制され、穴の寸法精度の低下を一層抑制することができる。

なお、隣り合う第１焼入硬化領域と第２焼入硬化領域とが、第１焼入硬化領域および第２焼入硬化領域の直径の８０％以上離れて配置される状態とは、隣り合う第１焼入硬化領域と第２焼入硬化領域とが、第１焼入硬化領域の直径の８０％以上離れており、かつ第２焼入硬化領域の直径の８０％以上離れている状態を意味する。すなわち、第１焼入硬化領域の直径と第２焼入硬化領域の直径とが異なる場合、大きいほうの直径の８０％以上離れて隣り合う第１焼入硬化領域と第２焼入硬化領域とが配置されていてもよい。

上記機械部品において、第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、隣り合う第１焼入硬化領域の重心と第２焼入硬化領域の重心とは、上記第１の円の中心から径方向に見て重ならなくてもよい。このようにすることにより、第１の表面の耐摩耗性を向上させることが容易となる。

上記機械部品は遊星歯車機構のキャリアであってもよい。上記穴は、キャリアに設置される遊星歯車を支持するピンが挿入される穴であってもよい。第１の表面は、遊星歯車に面する表面であってもよい。本願の機械部品は、遊星歯車機構のキャリアとして好適である。

［実施形態の具体例］
次に、本発明の機械部品の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

（実施の形態１）
まず、図１〜図４を参照して、実施の形態１における機械部品について説明する。図１は、機械部品の構造を示す概略斜視図である。図２は、第１端面側から見た機械部品の構造を示す概略平面図である。図３は、第１焼入硬化領域の配置を示す概略平面図である。図４は、図１の線分Ａ−Ａに沿う概略断面図である。

図１および図２を参照して、本実施の形態における機械部品１は、中心軸を含むように中心軸方向に貫通する穴１９が形成された中空円筒状の形状を有する。機械部品１は、鋼または鋳鉄からなる。機械部品１は、第１の表面としての一方の端面である第１端面１１と、他方の端面である第２端面１２と、外周面１３と、内周面１４とを含む。図２を参照して、第１端面１１に垂直な方向から見て、穴１９は円形である。第１端面１１に垂直な方向から見て、外周面１３および内周面１４は円形である。第１端面１１に垂直な方向から見て、穴１９、外周面１３および内周面１４の中心は一致する。第１端面１１および第２端面１２は円環状の形状を有する。

穴１９は、第１の表面としての第１端面１１において開口する。機械部品１は、第１端面１１を含み、第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、穴１９を取り囲む第１の円２９に沿って互いに離れて並ぶ複数の第１焼入硬化領域２１と、第１焼入硬化領域２１以外の領域であるベース領域２２とを備えている。第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、隣り合う一対の第１焼入硬化領域２１の間には、ベース領域２２が存在する。図２および図３を参照して、第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、本実施の形態の第１焼入硬化領域２１のそれぞれの外形は中心Ｏ_１を有する円形である。図２を参照して、第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、穴１９の中心Ｏと第１の円２９の中心とは一致している。

図１および図４を参照して、第１焼入硬化領域２１の第１端面１１に平行な断面の断面積は、第１端面１１に垂直な方向において第１端面１１から離れるにしたがって小さくなっている。図４を参照して、第１焼入硬化領域２１は、第１端面１１からの最大距離（最大深さ）ｄを有する。第１焼入硬化領域２１の深さは、外周面１３から離れるにしたがって大きくなって最大値（深さｄ）となった後、内周面１４に近づくにしたがって小さくなっている。第１焼入硬化領域２１は第２端面１２に向けて凸形状を有している。本実施の形態において、全ての第１焼入硬化領域２１の形状は同一である。深さｄは、耐摩耗性を十分に確保する観点から、たとえば０．１ｍｍ以上である。深さｄは、たとえば１．５ｍｍ以下である。

第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、第１焼入硬化領域２１は、穴１９の外縁（内周面１４）から離れて配置されている。第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、第１焼入硬化領域２１は、外周面１３から離れて配置されている。すなわち、第１焼入硬化領域２１は、内周面１４に露出しない。第１焼入硬化領域２１は、外周面１３に露出しない。

第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、複数の第１焼入硬化領域２１は、第１の円２９の周方向（穴１９の外縁の周方向である矢印βに沿う方向）において互いに等間隔に配置されている。図３を参照して、第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て（第１端面１１において）、隣り合う第１焼入硬化領域２１同士は、いずれも距離ｄ_１だけ離れている。距離ｄ_１は、第１焼入硬化領域２１の直径の８０％以上である。

本実施の形態の機械部品１においては、複数の第１焼入硬化領域２１が穴１９を取り囲む第１の円２９に沿って互いに離れて並んでいる。このように、複数の第１焼入硬化領域２１を第１の円２９に沿って互いに離れて配置することにより、焼入れによる相変態に起因した体積の増加に伴う穴１９の径の減少が抑制される。その結果、本実施の形態の機械部品は、穴１９の寸法精度の低下が抑制された機械部品となっている。

次に、本実施の形態の機械部品１の製造方法の一例について説明する。図５は、機械部品１の製造方法の概略を示すフローチャートである。図５を参照して、本実施の形態の機械部品１の製造方法においては、まず工程（Ｓ１０）として鋳造工程が実施される。この工程（Ｓ１０）では、たとえば適切な成分組成を有する溶融状態の鋳鉄が、所望の形状の機械部品１に対応するキャビティを有する型に流し込まれ、凝固する。溶融状態の鋳鉄に代えて、溶融状態の鋼、たとえば溶融状態の機械構造用炭素鋼、機械構造用合金鋼が型に流し込まれてもよい。そして、凝固して得られた機械部品１を型から取り出す。

次に、工程（Ｓ２０）として機械加工工程が実施される。この工程（Ｓ２０）では、工程（Ｓ１０）において得られた機械部品１に対して、機械加工が実施される。具体的には、機械部品１に対して、切削、旋削などの機械加工が実施され、完成状態の形状を有する機械部品１が得られる。

次に、工程（Ｓ３０）としてレーザ焼入工程が実施される。この工程（Ｓ３０）では、工程（Ｓ２０）において得られた完成状態の形状を有する機械部品１に対して、レーザ焼入が実施される。レーザ焼入に使用されるレーザとしては、たとえば炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、半導体レーザ、ファイバーレーザなどを採用することができる。具体的には、図１および図２を参照して、工程（Ｓ２０）において得られた第１焼入硬化領域２１形成前の機械部品１の第１端面１１に対してレーザを照射する。照射されるレーザは、第１端面１１上において、所望の第１焼入硬化領域２１の形状に対応するスポット形状を有する。第１焼入硬化領域２１は、レーザの照射により機械部品を構成する鋼または鋳鉄がＡ_１変態点以上の温度に加熱された後、レーザの照射領域が移動することにより急冷されて形成される。このようにして第１焼入硬化領域２１が周方向に順次形成される。その結果、第１の円２９に沿って互いに離れて並ぶ複数の第１焼入硬化領域２１が、穴１９を取り囲むように形成される。

その後、必要に応じて防錆処理、塗装等のプロセスを経て、機械部品１が完成する。工程（Ｓ３０）の後には、穴１９の寸法精度を向上させる加工、たとえば旋削、研削などの仕上げ加工や、サイジング処理は実施されない。以上の手順により、本実施の形態の機械部品１を製造することができる。

（実施の形態２）
図６は、実施の形態２における機械部品の構造を示す概略斜視図である。図６は、実施の形態１における図１に対応する。図６を参照して、実施の形態２における機械部品１は、基本的には実施の形態１の機械部品１と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態２における機械部品１は、穴１９の形状において実施の形態１の場合とは異なっている。

図６を参照して、本実施の形態における機械部品１の穴１９は、貫通穴ではなく、底を有する穴である。機械部品１は穴１９を規定する底面を有している。本実施の形態の機械部品１においても、複数の第１焼入硬化領域２１が穴１９を取り囲む第１の円２９に沿って互いに離れて並んでいる。これにより、焼入れによる相変態に起因した体積の増加に伴う穴１９の径の減少が抑制される。その結果、本実施の形態の機械部品は、穴１９の寸法精度の低下が抑制された機械部品となっている。

（実施の形態３）
図７は、実施の形態３における機械部品の構造を示す概略平面図である。図７は、実施の形態１における図２に対応する。図８は、実施の形態３における第１焼入硬化領域および第２焼入硬化領域の配置を示す概略平面図である。図８は、実施の形態１における図３に対応する。図７および図８を参照して、実施の形態３における機械部品１は、基本的には実施の形態１の機械部品１と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態３における機械部品１は、第２焼入硬化領域２３が形成される点において実施の形態１の場合とは異なっている。

図７および図８を参照して、実施の形態３における機械部品１は、第１端面１１を含み、第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、第１の円２９と中心が一致し、第１の円２９よりも直径の大きい第２の円２８に沿って互いに離れて並ぶ複数の第２焼入硬化領域２３を備えている。第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、隣り合う一対の第２焼入硬化領域２３の間には、ベース領域２２が存在する。第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、本実施の形態の第２焼入硬化領域２３のそれぞれの外形は中心Ｏ_２を有する円形である。図７を参照して、第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、穴１９の中心Ｏと第１の円２９の中心とは一致している。

本実施の形態において、第２焼入硬化領域２３の形状および大きさは、上記実施の形態１において説明した第１焼入硬化領域２１と同一である。第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、第２焼入硬化領域２３のそれぞれの外形は円形である。第２焼入硬化領域２３と第１焼入硬化領域２１とは互いに離れて配置されている。

第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、第２焼入硬化領域２３は、穴１９の外縁（内周面１４）から離れて配置されている。第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、第２焼入硬化領域２３は、外周面１３から離れて配置されている。すなわち、第２焼入硬化領域２３は、内周面１４に露出しない。第２焼入硬化領域２３は、外周面１３に露出しない。周方向（矢印βに沿う方向）において、第１焼入硬化領域２１と第２焼入硬化領域２３とは交互に配置されている。

第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、複数の第２焼入硬化領域２３は、第２の円２８の周方向（穴１９の外縁の周方向である矢印βに沿う方向）において互いに等間隔に配置されている。図８を参照して、第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て（第１端面１１において）、隣り合う第１焼入硬化領域２１と第２焼入硬化領域２３とは、距離ｄ_２だけ離れている。距離ｄ_２は、第１焼入硬化領域２１および第２焼入硬化領域２３の直径の８０％以上である。

図７を参照して、第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て、隣り合う第１焼入硬化領域２１の重心（中心Ｏ_１）と第２焼入硬化領域の重心（中心Ｏ_２）とは、第１の円２９の中心から径方向（直線αに沿う方向）に見て重ならない。より具体的には、隣り合う第１焼入硬化領域２１の中心Ｏ_１と第２焼入硬化領域の中心Ｏ_２とに対応する中心角θ_１（第１焼入硬化領域２１の中心Ｏ_１および穴１９の中心Ｏを通る直線と、第２焼入硬化領域２３の中心Ｏ_２および穴１９の中心Ｏを通る直線とのなす角）は、たとえば１５°±３０′、好ましくは１５°±１５′である。隣り合う第１焼入硬化領域２１の中心Ｏ_１に対応する中心角θ_２は、たとえば３０°±３０′である。隣り合う第２焼入硬化領域２３の中心Ｏ_２に対応する中心角θ_３は、たとえば３０°±３０′である。

実施の形態３の機械部品１においては、焼入硬化領域（第１焼入硬化領域２１および第２焼入硬化領域２３）が複数列並べて配置されている。そのため、第１端面１１の耐摩耗性を向上させることが容易となっている。なお、第２焼入硬化領域２３は、第１焼入硬化領域２１と同様の手法により形成することができる。

（実施の形態４）
図９は、実施の形態４における機械部品の構造を示す概略平面図である。図９は、実施の形態３における図７に対応する。図９および図７を参照して、実施の形態４における機械部品１は、基本的には実施の形態３の機械部品１と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態４における機械部品１は、第３焼入硬化領域２５を備える点において実施の形態３の場合とは異なっている。

図９を参照して、実施の形態４の機械部品１は、第１の円２９に沿う方向において、隣り合う第１焼入硬化領域２１の間に第３焼入硬化領域２５をさらに備えている。複数の第３焼入硬化領域２５が、第１の円２９に重なるように等間隔で配置されている。実施の形態４の機械部品１は、第２の円２８に沿う方向において、隣り合う第２焼入硬化領域２３の間に第３焼入硬化領域２５をさらに備えている。複数の第３焼入硬化領域２５が、第２の円２８に重なるように等間隔で配置されている。第３焼入硬化領域２５は、たとえば第１焼入硬化領域２１を相似縮小した形状を有する。第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て（第１端面１１において）、第３焼入硬化領域２５の外形は円形である。

第３焼入硬化領域２５は、第１焼入硬化領域２１および第２焼入硬化領域２３のいずれとも重ならないように配置されている。第１の円２９に沿う方向において、穴１９の中心Ｏと第１焼入硬化領域２１の中心Ｏ_１とを通る直線に重なるように、第３焼入硬化領域２５が配置されている。第２の円２８に沿う方向において、穴１９の中心Ｏと第２焼入硬化領域２３の中心Ｏ_２とを通る直線に重なるように、第３焼入硬化領域２５が配置されている。第１の円２９に沿って、第１焼入硬化領域２１と第３焼入硬化領域２５とが交互に配置されている。第２の円２８に沿って、第２焼入硬化領域２３と第３焼入硬化領域２５とが交互に配置されている。

本実施の形態の機械部品１は、上述のように第３焼入硬化領域２５をさらに備えている。これにより、第１端面１１に占める焼入硬化領域（第１焼入硬化領域２１、第２焼入硬化領域２３および第３焼入硬化領域２５）の割合を大きくすることができる。その結果、本実施の形態の機械部品１は、第１端面１１の耐摩耗性を向上させることが容易な機械部品となっている。

（実施の形態５）
図１０は、実施の形態５における機械部品の構造を示す概略平面図である。図１０は、実施の形態３における図７に対応する。図１０および図７を参照して、実施の形態５における機械部品１は、基本的には実施の形態３の機械部品１と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。しかし、実施の形態５における機械部品１は、第１焼入硬化領域２１の形状において実施の形態３の場合とは異なっている。

図１０を参照して、本実施の形態の第１焼入硬化領域２１および第２焼入硬化領域２３は、第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て（第１端面１１において）、正方形形状を有している。穴１９の中心Ｏと第１焼入硬化領域２１の重心Ｏ_１とを通る直線は、正方形形状を有する第１焼入硬化領域２１の向かい合う一対の頂点を通る。穴１９の中心Ｏと第２焼入硬化領域２３の重心Ｏ_２とを通る直線は、正方形形状を有する第２焼入硬化領域２３の向かい合う一対の頂点を通る。

このように、第１端面１１における第１焼入硬化領域２１および第２焼入硬化領域２３の形状として円形以外の形状を採用した場合でも、上記実施の形態１〜４と同様の効果を得ることができる。

なお、上記実施の形態１〜５における第１焼入硬化領域２１、第２焼入硬化領域２３および第３焼入硬化領域２５の配置および形状は適宜組み合わせて実施することができる。また、第１端面１１における焼入硬化領域の外形形状として円形および正方形を例示したが、焼入硬化領域の形状はこれに限られず、任意の形状を採用することができる。ただし、穴１９の寸法精度の向上を容易にする観点から、焼入硬化領域の形状は対称性の高い形状、たとえば円形または正多角形であることが好ましい。また、第１端面１１の耐摩耗性を向上させる観点から、第１端面１１に占める焼入硬化領域（第１焼入硬化領域２１、第２焼入硬化領域２３および第３焼入硬化領域２５）の割合は、３％以上であることが好ましい。第１端面１１に占める焼入硬化領域（第１焼入硬化領域２１、第２焼入硬化領域２３および第３焼入硬化領域２５）の割合は、８％以上であることがより好ましい。

また、上記実施の形態１〜５においては、第１端面１１に垂直な方向に平面的に見て（第１端面１１において）、焼入硬化領域（第１焼入硬化領域２１、第２焼入硬化領域２３および第３焼入硬化領域２５）が第１の円２９または第２の円２８に沿って並ぶ場合の一例として、焼入硬化領域の重心（中心）が第１の円２９上または第２の円２８上に位置する場合について説明した。しかし、焼入硬化領域は必ずしもこのように厳密に円形に並べられる必要はない。焼入硬化領域の重心（中心）は第１の円２９および第２の円２８から短い距離だけ離れていてもよい。また、上記実施の形態１〜５においては、全ての焼入硬化領域（第１焼入硬化領域２１、第２焼入硬化領域２３および第３焼入硬化領域２５）が第１の円２９または第２の円２８に沿って並ぶ場合について説明したが、複数の焼入硬化領域のうち一部の焼入硬化領域が第１の円２９および第２の円２８のいずれにも沿わない位置に配置されていてもよい。

（実施の形態６）
次に、本願の機械部品を遊星歯車機構のキャリアに適用した例を実施の形態６として説明する。図１１は、遊星歯車機構のキャリアの構造を示す概略断面図である。図１１を参照して、本実施の形態における機械部品である遊星歯車機構のキャリア５０は、円筒状の形状を有する大径部５１と、大径部５１に軸方向において接続され、大径部５１よりも外径が小さい円筒状の形状の小径部５２とを含む。大径部５１および小径部５２の中心軸を含み、大径部５１および小径部５２を軸方向に貫通するように、第１貫通穴５３が形成されている。第１貫通穴５３を取り囲む小径部５２の領域は、壁面にスプライン溝が形成されたスプライン部５４となっている。スプライン部５４は、アクスルシャフト（図示しない）に係合する。

大径部５１の第１貫通穴５３の外周側には、大径部５１を軸方向に貫通する第２貫通穴５５が形成されている。この第２貫通穴５５に挿入されるピン６１により、遊星歯車６２がキャリア５０に対して支持されている。より具体的には、ピン６１の外周面と遊星歯車６２の内周面との間に軸受（図示しない）が介在することにより、遊星歯車６２はピン６１に対して周方向に回転自在に支持される。第２貫通穴５５の外縁を含むキャリア５０の表面であって遊星歯車６２に面する領域であるキャリアスラスト面５６，５７には、上記軸受の軌道輪が接触する。したがって、キャリアスラスト面５６，５７には、耐摩耗性が求められる。そのため、本実施の形態のキャリア５０においては、キャリアスラスト面５６，５７を含むように上記実施の形態１〜５において説明した焼入硬化領域（第１焼入硬化領域２１、第２焼入硬化領域２３、第３焼入硬化領域２５）が形成される。

キャリアスラスト面５６，５７は、本願における機械部品の第１の表面に対応する。また、第２貫通穴５５は、第１の表面としてのキャリアスラスト面５６，５７において開口する穴である。そして、キャリア５０は、上記機械部品１の場合と同様に、第１の表面としてのキャリアスラスト面５６，５７を含み、キャリアスラスト面５６，５７に垂直な方向に平面的に見て、第２貫通穴５５を取り囲む第１の円２９に沿って互いに離れて並ぶ複数の第１焼入硬化領域２１と、第１焼入硬化領域２１以外の領域であるベース領域２２とを備えている。キャリア５０は、第２の円２８に沿って互いに離れて並ぶ複数の第２焼入硬化領域２３をさらに備えていてもよい。キャリア５０は、第１の円２９および第２の円２８に沿って互いに離れて並ぶ複数の第３焼入硬化領域２５をさらに備えていてもよい。

本実施の形態の機械部品であるキャリア５０においても、上記実施の形態の場合と同様に、焼入れによる相変態に起因した体積の増加に伴う第２貫通穴５５（穴１９に対応）の径の減少が抑制される。その結果、本実施の形態の機械部品は、第２貫通穴５５の寸法精度の低下が抑制された機械部品となっている。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって規定され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 機械部品、１１ 第１端面、１２ 第２端面、１３ 外周面、１４ 内周面、１９ 穴、２１ 第１焼入硬化領域、２２ ベース領域、２３ 第２焼入硬化領域、２５ 第３焼入硬化領域、２８ 第２の円、２９ 第１の円、５０ キャリア、５１ 大径部、５２ 小径部、５３ 第１貫通穴、５４ スプライン部、５５ 第２貫通穴、５６，５７ キャリアスラスト面、６１ ピン、６２ 遊星歯車。

Claims (13)

1. 第１の表面において開口する円形の穴を有し、鋼または鋳鉄からなる機械部品であって、
   前記第１の表面を含み、前記第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、前記穴を取り囲む第１の円に沿って互いに離れて並ぶ複数の第１焼入硬化領域と、
   前記第１焼入硬化領域以外の領域であるベース領域と、を備える、機械部品。
2. 前記第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、前記複数の第１焼入硬化領域は、前記穴の外縁から離れて配置される、請求項１に記載の機械部品。
3. 前記第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、前記複数の第１焼入硬化領域は、前記第１の円の周方向において互いに等間隔に配置されている、請求項１または請求項２に記載の機械部品。
4. 前記第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、前記第１焼入硬化領域のそれぞれの外形は円形である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の機械部品。
5. 前記第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、隣り合う前記第１焼入硬化領域同士は、前記第１焼入硬化領域の直径の８０％以上離れて配置される、請求項４に記載の機械部品。
6. 前記第１の表面を含み、前記第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、前記第１の円と中心が一致し、前記第１の円よりも直径の大きい第２の円に沿って互いに離れて並ぶ複数の第２焼入硬化領域をさらに備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の機械部品。
7. 前記第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、前記複数の第２焼入硬化領域は、前記穴の外縁から離れて配置される、請求項６に記載の機械部品。
8. 前記第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、前記複数の第２焼入硬化領域は、前記第２の円の周方向において互いに等間隔に配置されている、請求項６または請求項７に記載の機械部品。
9. 前記第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、前記第２焼入硬化領域のそれぞれの外形は円形である、請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の機械部品。
10. 前記第２焼入硬化領域と前記第１焼入硬化領域とは互いに離れて配置される、請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の機械部品。
11. 前記第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、
    前記第１焼入硬化領域および前記第２焼入硬化領域の外形は円形であり、
    隣り合う前記第１焼入硬化領域と前記第２焼入硬化領域とは、前記第１焼入硬化領域および前記第２焼入硬化領域の直径の８０％以上離れて配置される、請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の機械部品。
12. 前記第１の表面に垂直な方向に平面的に見て、隣り合う前記第１焼入硬化領域の重心と前記第２焼入硬化領域の重心とは、前記第１の円の中心から径方向に見て重ならない、請求項６から請求項１１のいずれか１項に記載の機械部品。
13. 前記機械部品は遊星歯車機構のキャリアであり、
    前記穴は、前記キャリアに設置される遊星歯車を支持するピンが挿入される穴であり、
    前記第１の表面は、前記遊星歯車に面する表面である、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の機械部品。

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