JP4166041B2 - 焼結スプロケット及びその製造方法 - Google Patents
焼結スプロケット及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4166041B2 JP4166041B2 JP2002161718A JP2002161718A JP4166041B2 JP 4166041 B2 JP4166041 B2 JP 4166041B2 JP 2002161718 A JP2002161718 A JP 2002161718A JP 2002161718 A JP2002161718 A JP 2002161718A JP 4166041 B2 JP4166041 B2 JP 4166041B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- surface layer
- carburizing
- tooth surface
- sprocket
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/08—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of toothed articles, e.g. gear wheels; of cam discs
-
- 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
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/06—Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
- B22F2003/026—Mold wall lubrication or article surface lubrication
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F2003/241—Chemical after-treatment on the surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F2003/248—Thermal after-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- 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
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/30—Chain-wheels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19949—Teeth
- Y10T74/19963—Spur
- Y10T74/19972—Spur form
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属粉末を成形および焼結して製造される焼結部品及びその製造方法に関わり、さらに詳しくは、内燃機関などのチェーン伝動機構に用いられる、チェーン用の歯形形状を備えた焼結スプロケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などに搭載したエンジンのタイミング伝動機構には、伝動媒体としてローラーチェーンなどのチェーンが用いられており、これらのチェーンとともに使用されるクランク軸側の駆動スプロケット、カム軸側の従動スプロケットには、主として焼結合金からなるスプロケットが用いられている。
【０００３】
そして、このようなスプロケットには、歯面の強度、耐摩耗性を向上するために、高周波加熱などによる焼入れ焼戻し処理や浸炭焼入れ焼戻し処理等の表面硬化処理を施すことが広く行われている（特開２０００−２３９７１０号公報参照）。また、高い耐摩耗性が要求される厳しい条件下で使用されるスプロケットには、焼結合金に代えて、より強度の高い合金鋼（例えば、ＳＣｒ４２０等のクロム鋼や、ＳＣＭ４２０等のクロムモリブデン鋼）が用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、静粛性やコンパクト性などの観点から伝動機構の伝動媒体としてローラーチェーンに変わって、サイレントチェーンが多用されているが、このサイレントチェーンは、ローラーチェーンと比較してスプロケット歯面に加わる面圧が高く、しかもエンジンが高出力高負荷化の傾向があるため、従来の焼結合金スプロケットでは、強度、耐摩耗性の点で十分ではなかった。
【０００５】
特に、燃料をエンジンのシリンダ内へ直接噴射する方式の直噴型ガソリンエンジンやディーゼルエンジンでは、燃焼途中で火炎伝搬が途絶える半燃え現象が生じたり、混合時に燃料の拡散が進まないことが原因となり、燃えカスであるスス（ｃａｒｂｏｎ ｓｏｏｔ）が生じ易く、このようなススがチェーンとスプロケットとの間隙に夾雑物となって入り込み、歯面が削られる、いわゆるアブレシブ摩耗が発生するため、スプロケットの耐摩耗性向上は一層深刻な課題であった。
【０００６】
また、スプロケットが摩耗すると、その摩耗粉が潤滑油の中に入り込み、その摩耗粉が研磨材として作用するため、スプロケットやチェーンばかりでなく、これらのタイミング伝動部品に付属するテンショナレバー、チェーンガイドなどのエンジン付属部品の摩耗を促進していくという悪循環を惹起することになる。さらに、スプロケットの摩耗が進行すると、チェーンの噛み合い異常から、チェーンの歯飛びが発生したり、最悪なケースではスプロケットの歯が破損して、エンジンの損傷に至ることが懸念されていた。
【０００７】
一方、クロム鋼やクロムモリブデン鋼などの合金鋼を用いた場合には、焼結合金を用いた場合に比べて、コストが高いという問題もあり、近年の消費者の低価格志向の潮流の中で、低コストで高強度、高い耐摩耗性というトレードオフの課題を解決することが焦眉の急となっていた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、前述したような従来のスプロケットの課題を解決するものであって、アブレシブ摩耗に対する耐性が強く、しかも高強度で耐摩耗性にも優れた焼結スプロケット及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る焼結スプロケットは、直噴型ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン内に搭載されるサイレントチェーン用焼結スプロケットであって、基材に含まれる金属元素は、合計で０．５〜５ｍａｓｓ％のＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏから選ばれる少なくとも１種と、残部がＦｅ及び不可避不純物であり、強サイジング又は転造により密度が７．４ｇ／ｃｍ３ 以上になるように表面層を緻密化した深さを０．２〜０．８ｍｍとする表層緻密化工程と、８００〜９５０℃の温度で加熱しながら歯面表層を浸炭及び窒化を行って焼き入れする浸炭窒化焼き入れする際、焼き入れ炉内の雰囲気のカーボンポテンシャルを１．０〜１．５ｍａｓｓ％として浸炭だけを行う浸炭工程に引き続き、カーボンポテンシャルを０．６〜１．２ｍａｓｓ％として浸炭すると同時に窒化も行う浸炭窒化工程を同一炉内で連続的に行う浸炭窒化焼き入れ工程と、それに引き続き１４０〜２２０℃の温度で焼き戻しを行う焼き戻し工程とを行い、前記歯面表層は、炭素を０．６〜１．２ｍａｓｓ％、窒素を０．０５〜０．５ｍａｓｓ％含有しており、前記歯面表層の組織が焼き戻しマルテンサイト組織と残留オーステナイト組織とからなり、前記残留オーステナイト組織が１０〜５０体積％であり、前記歯面表層の密度が７．４ｇ／ｃｍ３以上であることにより前記の目的を達成するものである。
【００１０】
ここで、基材に含まれる金属元素を、合計で０．５〜５ｍａｓｓ％のＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏから選ばれる少なくとも１種と残部Ｆｅ及び不可避不純物とする理由は、Ｎｉは、鉄基地の強度と靭性を向上させる。Ｃｕは、焼結時に液相を生じ、合金元素の拡散を促進し、鉄基地の強度を向上させる。Ｍｏは、鉄基地の硬度、強度、焼戻し軟化抵抗を向上させる。これらのＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏの少なくとも１種の作用によりスプロケット歯面のアブレシブ摩耗を抑制する効果が得られるが、添加量が合計で０．５ｍａｓｓ％未満ではその効果が十分でなく、５ｍａｓｓ％を越えても効果が飽和するだけでなく、原料粉末のプレス成形時の圧縮性が低下し、密度の向上が望めなくなるからである。
【００１１】
また、スプロケットの少なくとも歯面表層における炭素と窒素の含有量を、炭素を０．６〜１．２ｍａｓｓ％、窒素を０．０５〜０．５ｍａｓｓ％とする理由は、炭素含有量が０．６ｍａｓｓ％未満では、鉄基地の硬さを上げる効果が少なく、１．２ｍａｓｓ％を越えると結晶粒界に高硬度のＦｅ３Ｃの炭化物、すなわち、セメンタイトが析出して、熱処理時の焼割れの要因になったり、スプロケット使用時にセメンタイトが鉄基地から脱落してアブレシブ摩耗を引き起こす要因になるため、好ましくないからであり、一方、窒素含有量については、０．０５ｍａｓｓ％未満では、鉄基地の硬さと焼戻し軟化抵抗を改善する効果が小さく、０．５ｍａｓｓ％を越えると脆い鉄窒化物を生成しやすくなり、スプロケット使用時に鉄窒化物が鉄基地から脱落したり、脱落した鉄窒化物により、アブレシブ摩耗を引き起こす要因になるため、好ましくないからである。
【００１２】
さらに、歯面表層の組織を焼き戻しマルテンサイト組織と残留オーステナイト組織からなり、残留オーステナイト組織を１０〜５０体積％とする理由は、残留オーステナイト組織が１０体積％未満では耐摩耗性の改善効果が小さく、５０体積％を越えると硬さが低下し、耐摩耗性が低下し好ましくないからである。
【００１３】
さらに、歯面表層の密度を７．４ｇ／ｃｍ３ 以上とする理由は、７．４ｇ／ｃｍ３ 未満では、チェーンから受ける接触面圧により、表層を破って局部的に凹陥没を生成するいわゆるピッティングによる摩耗が生じる可能性が高くなり、好ましくないからである。
【００１４】
本発明の請求項２に係る焼結スプロケットの製造方法は、直噴型ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン内に搭載されるサイレントチェーン用焼結スプロケットの製造方法であって、基材に含まれる金属元素は、合計で０．５〜５ｍａｓｓ％のＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏから選ばれる少なくとも１種と、残部がＦｅ及び不可避不純物であり、強サイジング又は転造により密度が７．４ｇ／ｃｍ３ 以上になるように表面層を緻密化した深さを０．２〜０．８ｍｍとする表層緻密化工程と、８００〜９５０℃の温度で加熱しながら歯面表層を浸炭及び窒化を行って焼き入れする浸炭窒化焼き入れする際、焼き入れ炉内の雰囲気のカーボンポテンシャルを１．０〜１．５ｍａｓｓ％として浸炭だけを行う浸炭工程に引き続き、カーボンポテンシャルを０．６〜１．２ｍａｓｓ％として浸炭すると同時に窒化も行う浸炭窒化工程を同一炉内で連続的に行う浸炭窒化焼き入れ工程と、それに引き続き１４０〜２２０℃の温度で焼き戻しを行う焼き戻し工程とを行い、前記歯面表層は、炭素を０．６〜１．２ｍａｓｓ％、窒素を０．０５〜０．５ｍａｓｓ％含有しており、前記歯面表層の組織が焼き戻しマルテンサイト組織と残留オーステナイト組織とからなり、前記残留オーステナイト組織が１０〜５０体積％であり、前記歯面表層の密度が７．４ｇ／ｃｍ３以上であることによって製造されることにより前記の目的を達成するものである。
【００１５】
ここで、浸炭及び窒化の温度が８００℃未満の加熱温度では、炭素及び窒素の拡散が不十分となり硬さを向上させる効果が小さく、９５０℃を越えると表層だけでなく芯部まで炭素と窒素が拡散し、耐衝撃特性が低下する。また、焼き戻し温度が１４０℃未満では、耐衝撃特性が十分でなく、２２０℃を越えると硬さが低下し、耐摩耗性が低下してしまう。
浸炭工程でカーボンポテンシャルが１．０ｍａｓｓ％未満では、炭素の拡散が不十分となり硬化深さを確保することができず、１．５ｍａｓｓ％を越えると炭素の拡散が芯部まで過剰となり、耐衝撃性が低下する。また、浸炭窒化工程において、カーボンポテンシャルが０．６ｍａｓｓ％未満では歯面表層の炭素量が十分でなく硬さを確保することができず、１．２ｍａｓｓ％を越えると過剰の炭素の拡散により旧粉末粒界あるいは結晶粒界に高硬度のセメンタイトが析出するため好ましくない。上述したように浸炭工程と浸炭窒化工程をカーボンポテンシャル量によって分けることが望ましいのは、高いカーボンポテンシャル量で窒化を同時に行うと残留オーステナイトが過剰に生成し硬度が低下するからである。また、浸炭工程と浸炭窒化工程とを同一炉内で連続的に行うことで製造設備を簡素化でき、コストを抑制することが可能である。浸炭窒化工程における窒化は、通常は、ＮＨ３ ガスを炉内の雰囲気ガス中に添加することにより行うことができる。
強サイジング又は転造による緻密化は、歯面表層だけを容易に緻密化することが可能であり、しかも、７．６ｇ／ｃｍ３ 以上にすることも可能である。また、この表層緻密化工程と浸炭窒化焼き入れ工程と焼き戻し工程とを備えることにより、良好な耐摩耗性を有する焼結スプロケットを効果的に製造することが可能になる。
【００１６】
【作用】
本発明の焼結スプロケットによれば、スプロケットの強度及び耐摩耗性が高められ、ディーゼルエンジンや直噴エンジンなどの夾雑物が多い劣悪な雰囲気で使用される場合にあっても、アブレシブ摩耗が発生することなく、長期に亘り円滑な回動をする。
【００１７】
また、本発明の焼結スプロケットの製造方法によれば、高い強度と優れた耐摩耗性を有する焼結スプロケットを再現性良く製造することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明である焼結スプロケットとその製造方法の好ましい実施の形態について、以下の実施例に基づいて説明する。
【００１９】
本発明の焼結スプロケットは、次のような方法により製造される。
Ａ：２ｍａｓｓ％Ｎｉ、１．５ｍａｓｓ％Ｍｏ、残部Ｆｅ及び不可避不純物
Ｂ：０．５ｍａｓｓ％Ｎｉ、１．０ｍａｓｓ％Ｍｏ、残部Ｆｅ及び不可避不純物
Ｃ：０．８ｍａｓｓ％Ｍｏ、残部Ｆｅ及び不可避不純物
Ｄ：１．８ｍａｓｓ％Ｎｉ、１．５ｍａｓｓ％Ｃｕ、０．５ｍａｓｓ％Ｍｏ、残部Ｆｅ及び不可避不純物
の４種類の鉄系粉末のそれぞれに潤滑剤と表１に示した量の黒鉛粉を混合し、表１に示す方法の圧縮成形により、スプロケット形状に成形した。その際、圧縮成形は、いずれも６８６ＭＰａの圧力で行った。
【表１】
【００２０】
ここで、表１に示した成形方法で、「温間」又は「冷間」とは金型及び混合粉末を１３０℃に加熱又は室温にて圧縮成形を行う方法を示している。また、「金型潤滑」は、混合粉末には、潤滑剤を添加せず、その代わりに金型に潤滑剤を塗布し、金型及び混合粉末は室温の状態で圧縮成形を行う方法を示している。さらに、「温間＋金型潤滑」は、前述の金型潤滑の方法において、金型及び混合粉末を１３０℃に加熱して、圧縮成形を行う方法を示している。
【００２１】
次に、上記の方法により圧縮成形された成形体を窒素雰囲気ガス中で１１５０℃で焼結した後、表１に示した方法により緻密化を行い、スプロケット歯面表層の密度を７．４ｇ／ｃｍ３ 以上に上昇させた。ここで、表１に示した緻密化方法で、「強サイジング」とは、歯面のしごき代を０．１ｍｍ以上に上げて歯面表層の空孔をつぶす方法を意味しており、「転造」とは、焼結体をダイスの間ではさみ、相対的に回転させて歯面表層を緻密化する方法を意味している。強サイジング又は転造により密度が７．４ｇ／ｃｍ３ 以上となる緻密化層の深さは、いずれも０．２〜０．８ｍｍの範囲であった。
【００２２】
さらに、上記緻密化を行った焼結品を必要な形状、寸法精度に機械加工で仕上げた後、表１に示す方法により熱処理を行った。ここで、表１に示した熱処理方法で、「浸炭窒化」については、カーボンポテンシャル１．２ｍａｓｓ％、温度９００℃で、加熱、浸炭させた後、同一炉内でカーボンポテンシャル０．８ｍａｓｓ％、温度８５０℃に下げた状態で浸炭させながら、ＮＨ３ ガスを炉内に投入して窒化を行った。その後、油中に入れて焼き入れをし、温度１８０℃で気中焼き戻しを行った。
【００２３】
一方、表１に示した熱処理方法で、「浸炭１」については、カーボンポテンシャル１．２ｍａｓｓ％、温度９００℃で、加熱、浸炭させた後、同一炉内でカーボンポテンシャル０．８ｍａｓｓ％、温度８５０℃に下げた状態で浸炭させた。その後、油中に入れて焼き入れをし、温度１８０℃で気中焼き戻しを行った。
【００２４】
また、表１に示した熱処理方法で、「浸炭２」については、カーボンポテンシャル１．２ｍａｓｓ％、温度９００℃で、加熱、浸炭させた後、油中に入れて焼き入れをし、温度１８０℃で気中焼き戻しを行った。
【００２５】
表１に示した熱処理方法で、「高周波」については、周波数１２０ｋＨｚの高周波誘導加熱により、大気中でスプロケット歯部を９００℃に加熱した後、油を歯部に噴射して焼き入れを行った。その後、温度１８０℃で気中焼き戻しを行った。
【００２６】
表１に示した熱処理方法で、「ガス軟窒化」については、窒素、アンモニア、プロパンガスの混合ガス中で温度５７０℃で加熱した後、炉内で冷却した。これにより、歯面表層に、層厚１０μｍの鉄窒化物層が生成された。
【００２７】
上述したような方法で製造されたサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．１２について、歯面表層の密度（ｇ／ｃｍ３ ）、炭素含有量（ｍａｓｓ％）、窒素含有量（ｍａｓｓ％）及び残留オーステナイト組織の割合（体積％）及び組織を測定した結果を表２に示した。ここで、表２で「残留γ」、「Ｍ」、「Ｂ」の記号は、それぞれ、「残留オーステナイト組織」、「マルテンサイト組織」、「ベイナイト組織」を示している。
【表２】
【００２８】
このようにして得られた本発明の焼結スプロケットが奏する効果を確認するために、各々のスプロケットを下記の条件でモータリング試験機で摩耗試験を行い、歯面の摩耗量を測定した。なお、図１に示した本発明の焼結スプロケットの摩耗試験の結果は、下記の条件でのみ耐摩耗試験を行った結果に基づいている。
＜試験条件＞
イ）チェーン ：ピッチ６．３５ｍｍのサイレントチェーン
ロ）スプロケット歯数 ：２３枚×４６枚
ハ）チェーン負荷 ：１．５ｋＮ
ニ）回転速度 ：６５００回転／分
ホ）試験時間 ：２００時間
【００２９】
図１及び表２に示した値から分かるように、炭素含有量が０．６〜１．２ｍａｓｓ％且つ窒素含有量が０．０５〜０．５ｍａｓｓ％である、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８（本発明例）は、いずれも摩耗量が略２０μｍ以下であるのに対して、前記条件から逸脱するサンプルＮｏ．９〜Ｎｏ．１２（比較例）は、摩耗量が４０μｍを越えている。すなわち、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８のものは、サンプルＮｏ．９〜Ｎｏ．１２のものに比較して、３倍以上耐摩耗性が良いことが示されている。
【００３０】
また、表２から分かるように、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８（本発明例）のものは、いずれもマルテンサイト組織＋残留オーステナイト組織からなり、しかも、残留オーステナイト組織の含有割合が１０〜５０体積％であり、一方、サンプルＮｏ．９〜Ｎｏ．１２（比較例）のものは、この条件を逸脱している。
【００３１】
さらに、上述したように、本発明の焼結スプロケットは、いずれも、歯面表層の密度が上記より分かるように、７．４ｇ／ｃｍ３ 以上であり、基材に含まれる金属元素が、合計で０．５〜５ｍａｓｓ％のＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏから選ばれる少なくとも１種と残部Ｆｅ及び不可避不純物である。
【００３２】
本発明の焼結スプロケットとともに使用されるチェーンとしては、スプロケット歯面に加わる面圧が高く、スプロケットにより高い耐摩耗性が要求されるサイレントチェーンとともに使用する場合に、より本発明の優位性が発揮される。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の焼結スプロケットによれば、スプロケットの強度及び耐摩耗性が高められ、ディーゼルエンジンや直噴エンジンなどの夾雑物が多い劣悪な雰囲気で使用される場合にあっても、アブレシブ摩耗が発生することなく、長期に亘り円滑な回動が維持される。また、歯面摩耗が低減されるため、チェーンとスプロケットの設計時における最適噛合形状を長期に亘って持続することが可能になり、噛合衝突音の発生を長期に亘り抑制することが可能となり、静粛性に優れたチェーン伝動機構を実現できるとともに、スプロケットの摩耗粉が潤滑油中に入り込むことによる、他のエンジン部品の摩耗促進が抑制される。さらに、スプロケット摩耗によるチェーンの歯飛びの発生や、歯の破損等によるエンジンの損傷を抑えられ、エンジンの耐久性、信頼性が向上する。
【００３４】
また、本発明の焼結スプロケットの製造方法によれば、高い強度と優れた耐摩耗性を有する焼結スプロケットを再現性良く製造することが可能となる。さらに、本発明の製造方法に用いる強サイジングや浸炭窒化処理等の工程は、従来の設備で対応できるため、特別な設備投資の必要はなく、合金鋼による鍛造、機械加工等と比較して製造コストの点でもきわめて有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の焼結スプロケットの摩耗試験の結果を示す図。
【符号の説明】
１〜８ ・・・ 実施例の焼結スプロケットのサンプル
９〜１２ ・・・ 比較例の焼結スプロケットのサンプル
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属粉末を成形および焼結して製造される焼結部品及びその製造方法に関わり、さらに詳しくは、内燃機関などのチェーン伝動機構に用いられる、チェーン用の歯形形状を備えた焼結スプロケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などに搭載したエンジンのタイミング伝動機構には、伝動媒体としてローラーチェーンなどのチェーンが用いられており、これらのチェーンとともに使用されるクランク軸側の駆動スプロケット、カム軸側の従動スプロケットには、主として焼結合金からなるスプロケットが用いられている。
【０００３】
そして、このようなスプロケットには、歯面の強度、耐摩耗性を向上するために、高周波加熱などによる焼入れ焼戻し処理や浸炭焼入れ焼戻し処理等の表面硬化処理を施すことが広く行われている（特開２０００−２３９７１０号公報参照）。また、高い耐摩耗性が要求される厳しい条件下で使用されるスプロケットには、焼結合金に代えて、より強度の高い合金鋼（例えば、ＳＣｒ４２０等のクロム鋼や、ＳＣＭ４２０等のクロムモリブデン鋼）が用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、静粛性やコンパクト性などの観点から伝動機構の伝動媒体としてローラーチェーンに変わって、サイレントチェーンが多用されているが、このサイレントチェーンは、ローラーチェーンと比較してスプロケット歯面に加わる面圧が高く、しかもエンジンが高出力高負荷化の傾向があるため、従来の焼結合金スプロケットでは、強度、耐摩耗性の点で十分ではなかった。
【０００５】
特に、燃料をエンジンのシリンダ内へ直接噴射する方式の直噴型ガソリンエンジンやディーゼルエンジンでは、燃焼途中で火炎伝搬が途絶える半燃え現象が生じたり、混合時に燃料の拡散が進まないことが原因となり、燃えカスであるスス（ｃａｒｂｏｎ ｓｏｏｔ）が生じ易く、このようなススがチェーンとスプロケットとの間隙に夾雑物となって入り込み、歯面が削られる、いわゆるアブレシブ摩耗が発生するため、スプロケットの耐摩耗性向上は一層深刻な課題であった。
【０００６】
また、スプロケットが摩耗すると、その摩耗粉が潤滑油の中に入り込み、その摩耗粉が研磨材として作用するため、スプロケットやチェーンばかりでなく、これらのタイミング伝動部品に付属するテンショナレバー、チェーンガイドなどのエンジン付属部品の摩耗を促進していくという悪循環を惹起することになる。さらに、スプロケットの摩耗が進行すると、チェーンの噛み合い異常から、チェーンの歯飛びが発生したり、最悪なケースではスプロケットの歯が破損して、エンジンの損傷に至ることが懸念されていた。
【０００７】
一方、クロム鋼やクロムモリブデン鋼などの合金鋼を用いた場合には、焼結合金を用いた場合に比べて、コストが高いという問題もあり、近年の消費者の低価格志向の潮流の中で、低コストで高強度、高い耐摩耗性というトレードオフの課題を解決することが焦眉の急となっていた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、前述したような従来のスプロケットの課題を解決するものであって、アブレシブ摩耗に対する耐性が強く、しかも高強度で耐摩耗性にも優れた焼結スプロケット及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る焼結スプロケットは、直噴型ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン内に搭載されるサイレントチェーン用焼結スプロケットであって、基材に含まれる金属元素は、合計で０．５〜５ｍａｓｓ％のＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏから選ばれる少なくとも１種と、残部がＦｅ及び不可避不純物であり、強サイジング又は転造により密度が７．４ｇ／ｃｍ３ 以上になるように表面層を緻密化した深さを０．２〜０．８ｍｍとする表層緻密化工程と、８００〜９５０℃の温度で加熱しながら歯面表層を浸炭及び窒化を行って焼き入れする浸炭窒化焼き入れする際、焼き入れ炉内の雰囲気のカーボンポテンシャルを１．０〜１．５ｍａｓｓ％として浸炭だけを行う浸炭工程に引き続き、カーボンポテンシャルを０．６〜１．２ｍａｓｓ％として浸炭すると同時に窒化も行う浸炭窒化工程を同一炉内で連続的に行う浸炭窒化焼き入れ工程と、それに引き続き１４０〜２２０℃の温度で焼き戻しを行う焼き戻し工程とを行い、前記歯面表層は、炭素を０．６〜１．２ｍａｓｓ％、窒素を０．０５〜０．５ｍａｓｓ％含有しており、前記歯面表層の組織が焼き戻しマルテンサイト組織と残留オーステナイト組織とからなり、前記残留オーステナイト組織が１０〜５０体積％であり、前記歯面表層の密度が７．４ｇ／ｃｍ３以上であることにより前記の目的を達成するものである。
【００１０】
ここで、基材に含まれる金属元素を、合計で０．５〜５ｍａｓｓ％のＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏから選ばれる少なくとも１種と残部Ｆｅ及び不可避不純物とする理由は、Ｎｉは、鉄基地の強度と靭性を向上させる。Ｃｕは、焼結時に液相を生じ、合金元素の拡散を促進し、鉄基地の強度を向上させる。Ｍｏは、鉄基地の硬度、強度、焼戻し軟化抵抗を向上させる。これらのＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏの少なくとも１種の作用によりスプロケット歯面のアブレシブ摩耗を抑制する効果が得られるが、添加量が合計で０．５ｍａｓｓ％未満ではその効果が十分でなく、５ｍａｓｓ％を越えても効果が飽和するだけでなく、原料粉末のプレス成形時の圧縮性が低下し、密度の向上が望めなくなるからである。
【００１１】
また、スプロケットの少なくとも歯面表層における炭素と窒素の含有量を、炭素を０．６〜１．２ｍａｓｓ％、窒素を０．０５〜０．５ｍａｓｓ％とする理由は、炭素含有量が０．６ｍａｓｓ％未満では、鉄基地の硬さを上げる効果が少なく、１．２ｍａｓｓ％を越えると結晶粒界に高硬度のＦｅ３Ｃの炭化物、すなわち、セメンタイトが析出して、熱処理時の焼割れの要因になったり、スプロケット使用時にセメンタイトが鉄基地から脱落してアブレシブ摩耗を引き起こす要因になるため、好ましくないからであり、一方、窒素含有量については、０．０５ｍａｓｓ％未満では、鉄基地の硬さと焼戻し軟化抵抗を改善する効果が小さく、０．５ｍａｓｓ％を越えると脆い鉄窒化物を生成しやすくなり、スプロケット使用時に鉄窒化物が鉄基地から脱落したり、脱落した鉄窒化物により、アブレシブ摩耗を引き起こす要因になるため、好ましくないからである。
【００１２】
さらに、歯面表層の組織を焼き戻しマルテンサイト組織と残留オーステナイト組織からなり、残留オーステナイト組織を１０〜５０体積％とする理由は、残留オーステナイト組織が１０体積％未満では耐摩耗性の改善効果が小さく、５０体積％を越えると硬さが低下し、耐摩耗性が低下し好ましくないからである。
【００１３】
さらに、歯面表層の密度を７．４ｇ／ｃｍ３ 以上とする理由は、７．４ｇ／ｃｍ３ 未満では、チェーンから受ける接触面圧により、表層を破って局部的に凹陥没を生成するいわゆるピッティングによる摩耗が生じる可能性が高くなり、好ましくないからである。
【００１４】
本発明の請求項２に係る焼結スプロケットの製造方法は、直噴型ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン内に搭載されるサイレントチェーン用焼結スプロケットの製造方法であって、基材に含まれる金属元素は、合計で０．５〜５ｍａｓｓ％のＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏから選ばれる少なくとも１種と、残部がＦｅ及び不可避不純物であり、強サイジング又は転造により密度が７．４ｇ／ｃｍ３ 以上になるように表面層を緻密化した深さを０．２〜０．８ｍｍとする表層緻密化工程と、８００〜９５０℃の温度で加熱しながら歯面表層を浸炭及び窒化を行って焼き入れする浸炭窒化焼き入れする際、焼き入れ炉内の雰囲気のカーボンポテンシャルを１．０〜１．５ｍａｓｓ％として浸炭だけを行う浸炭工程に引き続き、カーボンポテンシャルを０．６〜１．２ｍａｓｓ％として浸炭すると同時に窒化も行う浸炭窒化工程を同一炉内で連続的に行う浸炭窒化焼き入れ工程と、それに引き続き１４０〜２２０℃の温度で焼き戻しを行う焼き戻し工程とを行い、前記歯面表層は、炭素を０．６〜１．２ｍａｓｓ％、窒素を０．０５〜０．５ｍａｓｓ％含有しており、前記歯面表層の組織が焼き戻しマルテンサイト組織と残留オーステナイト組織とからなり、前記残留オーステナイト組織が１０〜５０体積％であり、前記歯面表層の密度が７．４ｇ／ｃｍ３以上であることによって製造されることにより前記の目的を達成するものである。
【００１５】
ここで、浸炭及び窒化の温度が８００℃未満の加熱温度では、炭素及び窒素の拡散が不十分となり硬さを向上させる効果が小さく、９５０℃を越えると表層だけでなく芯部まで炭素と窒素が拡散し、耐衝撃特性が低下する。また、焼き戻し温度が１４０℃未満では、耐衝撃特性が十分でなく、２２０℃を越えると硬さが低下し、耐摩耗性が低下してしまう。
浸炭工程でカーボンポテンシャルが１．０ｍａｓｓ％未満では、炭素の拡散が不十分となり硬化深さを確保することができず、１．５ｍａｓｓ％を越えると炭素の拡散が芯部まで過剰となり、耐衝撃性が低下する。また、浸炭窒化工程において、カーボンポテンシャルが０．６ｍａｓｓ％未満では歯面表層の炭素量が十分でなく硬さを確保することができず、１．２ｍａｓｓ％を越えると過剰の炭素の拡散により旧粉末粒界あるいは結晶粒界に高硬度のセメンタイトが析出するため好ましくない。上述したように浸炭工程と浸炭窒化工程をカーボンポテンシャル量によって分けることが望ましいのは、高いカーボンポテンシャル量で窒化を同時に行うと残留オーステナイトが過剰に生成し硬度が低下するからである。また、浸炭工程と浸炭窒化工程とを同一炉内で連続的に行うことで製造設備を簡素化でき、コストを抑制することが可能である。浸炭窒化工程における窒化は、通常は、ＮＨ３ ガスを炉内の雰囲気ガス中に添加することにより行うことができる。
強サイジング又は転造による緻密化は、歯面表層だけを容易に緻密化することが可能であり、しかも、７．６ｇ／ｃｍ３ 以上にすることも可能である。また、この表層緻密化工程と浸炭窒化焼き入れ工程と焼き戻し工程とを備えることにより、良好な耐摩耗性を有する焼結スプロケットを効果的に製造することが可能になる。
【００１６】
【作用】
本発明の焼結スプロケットによれば、スプロケットの強度及び耐摩耗性が高められ、ディーゼルエンジンや直噴エンジンなどの夾雑物が多い劣悪な雰囲気で使用される場合にあっても、アブレシブ摩耗が発生することなく、長期に亘り円滑な回動をする。
【００１７】
また、本発明の焼結スプロケットの製造方法によれば、高い強度と優れた耐摩耗性を有する焼結スプロケットを再現性良く製造することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明である焼結スプロケットとその製造方法の好ましい実施の形態について、以下の実施例に基づいて説明する。
【００１９】
本発明の焼結スプロケットは、次のような方法により製造される。
Ａ：２ｍａｓｓ％Ｎｉ、１．５ｍａｓｓ％Ｍｏ、残部Ｆｅ及び不可避不純物
Ｂ：０．５ｍａｓｓ％Ｎｉ、１．０ｍａｓｓ％Ｍｏ、残部Ｆｅ及び不可避不純物
Ｃ：０．８ｍａｓｓ％Ｍｏ、残部Ｆｅ及び不可避不純物
Ｄ：１．８ｍａｓｓ％Ｎｉ、１．５ｍａｓｓ％Ｃｕ、０．５ｍａｓｓ％Ｍｏ、残部Ｆｅ及び不可避不純物
の４種類の鉄系粉末のそれぞれに潤滑剤と表１に示した量の黒鉛粉を混合し、表１に示す方法の圧縮成形により、スプロケット形状に成形した。その際、圧縮成形は、いずれも６８６ＭＰａの圧力で行った。
【表１】
ここで、表１に示した成形方法で、「温間」又は「冷間」とは金型及び混合粉末を１３０℃に加熱又は室温にて圧縮成形を行う方法を示している。また、「金型潤滑」は、混合粉末には、潤滑剤を添加せず、その代わりに金型に潤滑剤を塗布し、金型及び混合粉末は室温の状態で圧縮成形を行う方法を示している。さらに、「温間＋金型潤滑」は、前述の金型潤滑の方法において、金型及び混合粉末を１３０℃に加熱して、圧縮成形を行う方法を示している。
【００２１】
次に、上記の方法により圧縮成形された成形体を窒素雰囲気ガス中で１１５０℃で焼結した後、表１に示した方法により緻密化を行い、スプロケット歯面表層の密度を７．４ｇ／ｃｍ３ 以上に上昇させた。ここで、表１に示した緻密化方法で、「強サイジング」とは、歯面のしごき代を０．１ｍｍ以上に上げて歯面表層の空孔をつぶす方法を意味しており、「転造」とは、焼結体をダイスの間ではさみ、相対的に回転させて歯面表層を緻密化する方法を意味している。強サイジング又は転造により密度が７．４ｇ／ｃｍ３ 以上となる緻密化層の深さは、いずれも０．２〜０．８ｍｍの範囲であった。
【００２２】
さらに、上記緻密化を行った焼結品を必要な形状、寸法精度に機械加工で仕上げた後、表１に示す方法により熱処理を行った。ここで、表１に示した熱処理方法で、「浸炭窒化」については、カーボンポテンシャル１．２ｍａｓｓ％、温度９００℃で、加熱、浸炭させた後、同一炉内でカーボンポテンシャル０．８ｍａｓｓ％、温度８５０℃に下げた状態で浸炭させながら、ＮＨ３ ガスを炉内に投入して窒化を行った。その後、油中に入れて焼き入れをし、温度１８０℃で気中焼き戻しを行った。
【００２３】
一方、表１に示した熱処理方法で、「浸炭１」については、カーボンポテンシャル１．２ｍａｓｓ％、温度９００℃で、加熱、浸炭させた後、同一炉内でカーボンポテンシャル０．８ｍａｓｓ％、温度８５０℃に下げた状態で浸炭させた。その後、油中に入れて焼き入れをし、温度１８０℃で気中焼き戻しを行った。
【００２４】
また、表１に示した熱処理方法で、「浸炭２」については、カーボンポテンシャル１．２ｍａｓｓ％、温度９００℃で、加熱、浸炭させた後、油中に入れて焼き入れをし、温度１８０℃で気中焼き戻しを行った。
【００２５】
表１に示した熱処理方法で、「高周波」については、周波数１２０ｋＨｚの高周波誘導加熱により、大気中でスプロケット歯部を９００℃に加熱した後、油を歯部に噴射して焼き入れを行った。その後、温度１８０℃で気中焼き戻しを行った。
【００２６】
表１に示した熱処理方法で、「ガス軟窒化」については、窒素、アンモニア、プロパンガスの混合ガス中で温度５７０℃で加熱した後、炉内で冷却した。これにより、歯面表層に、層厚１０μｍの鉄窒化物層が生成された。
【００２７】
上述したような方法で製造されたサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．１２について、歯面表層の密度（ｇ／ｃｍ３ ）、炭素含有量（ｍａｓｓ％）、窒素含有量（ｍａｓｓ％）及び残留オーステナイト組織の割合（体積％）及び組織を測定した結果を表２に示した。ここで、表２で「残留γ」、「Ｍ」、「Ｂ」の記号は、それぞれ、「残留オーステナイト組織」、「マルテンサイト組織」、「ベイナイト組織」を示している。
【表２】
このようにして得られた本発明の焼結スプロケットが奏する効果を確認するために、各々のスプロケットを下記の条件でモータリング試験機で摩耗試験を行い、歯面の摩耗量を測定した。なお、図１に示した本発明の焼結スプロケットの摩耗試験の結果は、下記の条件でのみ耐摩耗試験を行った結果に基づいている。
＜試験条件＞
イ）チェーン ：ピッチ６．３５ｍｍのサイレントチェーン
ロ）スプロケット歯数 ：２３枚×４６枚
ハ）チェーン負荷 ：１．５ｋＮ
ニ）回転速度 ：６５００回転／分
ホ）試験時間 ：２００時間
【００２９】
図１及び表２に示した値から分かるように、炭素含有量が０．６〜１．２ｍａｓｓ％且つ窒素含有量が０．０５〜０．５ｍａｓｓ％である、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８（本発明例）は、いずれも摩耗量が略２０μｍ以下であるのに対して、前記条件から逸脱するサンプルＮｏ．９〜Ｎｏ．１２（比較例）は、摩耗量が４０μｍを越えている。すなわち、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８のものは、サンプルＮｏ．９〜Ｎｏ．１２のものに比較して、３倍以上耐摩耗性が良いことが示されている。
【００３０】
また、表２から分かるように、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．８（本発明例）のものは、いずれもマルテンサイト組織＋残留オーステナイト組織からなり、しかも、残留オーステナイト組織の含有割合が１０〜５０体積％であり、一方、サンプルＮｏ．９〜Ｎｏ．１２（比較例）のものは、この条件を逸脱している。
【００３１】
さらに、上述したように、本発明の焼結スプロケットは、いずれも、歯面表層の密度が上記より分かるように、７．４ｇ／ｃｍ３ 以上であり、基材に含まれる金属元素が、合計で０．５〜５ｍａｓｓ％のＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏから選ばれる少なくとも１種と残部Ｆｅ及び不可避不純物である。
【００３２】
本発明の焼結スプロケットとともに使用されるチェーンとしては、スプロケット歯面に加わる面圧が高く、スプロケットにより高い耐摩耗性が要求されるサイレントチェーンとともに使用する場合に、より本発明の優位性が発揮される。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の焼結スプロケットによれば、スプロケットの強度及び耐摩耗性が高められ、ディーゼルエンジンや直噴エンジンなどの夾雑物が多い劣悪な雰囲気で使用される場合にあっても、アブレシブ摩耗が発生することなく、長期に亘り円滑な回動が維持される。また、歯面摩耗が低減されるため、チェーンとスプロケットの設計時における最適噛合形状を長期に亘って持続することが可能になり、噛合衝突音の発生を長期に亘り抑制することが可能となり、静粛性に優れたチェーン伝動機構を実現できるとともに、スプロケットの摩耗粉が潤滑油中に入り込むことによる、他のエンジン部品の摩耗促進が抑制される。さらに、スプロケット摩耗によるチェーンの歯飛びの発生や、歯の破損等によるエンジンの損傷を抑えられ、エンジンの耐久性、信頼性が向上する。
【００３４】
また、本発明の焼結スプロケットの製造方法によれば、高い強度と優れた耐摩耗性を有する焼結スプロケットを再現性良く製造することが可能となる。さらに、本発明の製造方法に用いる強サイジングや浸炭窒化処理等の工程は、従来の設備で対応できるため、特別な設備投資の必要はなく、合金鋼による鍛造、機械加工等と比較して製造コストの点でもきわめて有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の焼結スプロケットの摩耗試験の結果を示す図。
【符号の説明】
１〜８ ・・・ 実施例の焼結スプロケットのサンプル
９〜１２ ・・・ 比較例の焼結スプロケットのサンプル
Claims (2)
- 直噴型ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン内に搭載されるサイレントチェーン用焼結スプロケットであって、
基材に含まれる金属元素は、合計で０．５〜５ｍａｓｓ％のＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏから選ばれる少なくとも１種と、残部がＦｅ及び不可避不純物であり、
強サイジング又は転造により密度が７．４ｇ／ｃｍ３ 以上になるように表面層を緻密化した深さを０．２〜０．８ｍｍとする表層緻密化工程と、
８００〜９５０℃の温度で加熱しながら歯面表層を浸炭及び窒化を行って焼き入れする浸炭窒化焼き入れする際、
焼き入れ炉内の雰囲気のカーボンポテンシャルを１．０〜１．５ｍａｓｓ％として浸炭だけを行う浸炭工程に引き続き、
カーボンポテンシャルを０．６〜１．２ｍａｓｓ％として浸炭すると同時に窒化も行う浸炭窒化工程を同一炉内で連続的に行う浸炭窒化焼き入れ工程と、
それに引き続き１４０〜２２０℃の温度で焼き戻しを行う焼き戻し工程とを行い、
前記歯面表層は、炭素を０．６〜１．２ｍａｓｓ％、窒素を０．０５〜０．５ｍａｓｓ％含有しており、
前記歯面表層の組織が焼き戻しマルテンサイト組織と残留オーステナイト組織とからなり、前記残留オーステナイト組織が１０〜５０体積％であり、
前記歯面表層の密度が７．４ｇ／ｃｍ３以上であること
を特徴とする直噴型ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン内に搭載されるサイレントチェーン用焼結スプロケット。 - 直噴型ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン内に搭載されるサイレントチェーン用焼結スプロケットの製造方法であって、
基材に含まれる金属元素は、合計で０．５〜５ｍａｓｓ％のＮｉ、Ｃｕ、Ｍｏから選ばれる少なくとも１種と、残部がＦｅ及び不可避不純物であり、
強サイジング又は転造により密度が７．４ｇ／ｃｍ３ 以上になるように表面層を緻密化した深さを０．２〜０．８ｍｍとする表層緻密化工程と、
８００〜９５０℃の温度で加熱しながら歯面表層を浸炭及び窒化を行って焼き入れする浸炭窒化焼き入れする際、
焼き入れ炉内の雰囲気のカーボンポテンシャルを１．０〜１．５ｍａｓｓ％として浸炭だけを行う浸炭工程に引き続き、
カーボンポテンシャルを０．６〜１．２ｍａｓｓ％として浸炭すると同時に窒化も行う浸炭窒化工程を同一炉内で連続的に行う浸炭窒化焼き入れ工程と、
それに引き続き１４０〜２２０℃の温度で焼き戻しを行う焼き戻し工程とを行い、
前記歯面表層は、炭素を０．６〜１．２ｍａｓｓ％、窒素を０．０５〜０．５ｍａｓｓ％含有しており、
前記歯面表層の組織が焼き戻しマルテンサイト組織と残留オーステナイト組織とからなり、前記残留オーステナイト組織が１０〜５０体積％であり、
前記歯面表層の密度が７．４ｇ／ｃｍ３以上であること
を特徴とする直噴型ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン内に搭載されるサイレントチェーン用焼結スプロケットの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002161718A JP4166041B2 (ja) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | 焼結スプロケット及びその製造方法 |
| US10/424,307 US20030228949A1 (en) | 2002-06-03 | 2003-04-28 | Sintered sprocket and manufacturing method |
| GB0309658A GB2390372B (en) | 2002-06-03 | 2003-04-28 | Sintered sprocket |
| DE10319828A DE10319828B4 (de) | 2002-06-03 | 2003-05-03 | Gesintertes Kettenrad und Verfahren zur Herstellung hierfür |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002161718A JP4166041B2 (ja) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | 焼結スプロケット及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004010906A JP2004010906A (ja) | 2004-01-15 |
| JP4166041B2 true JP4166041B2 (ja) | 2008-10-15 |
Family
ID=29545636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002161718A Expired - Fee Related JP4166041B2 (ja) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | 焼結スプロケット及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030228949A1 (ja) |
| JP (1) | JP4166041B2 (ja) |
| DE (1) | DE10319828B4 (ja) |
| GB (1) | GB2390372B (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005344126A (ja) * | 2002-10-04 | 2005-12-15 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 焼結歯車 |
| JP2004176891A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-06-24 | Tsubakimoto Chain Co | ラチェット式テンショナ |
| JP3813588B2 (ja) * | 2003-02-28 | 2006-08-23 | 株式会社椿本チエイン | ラチェット式テンショナ |
| JP4301507B2 (ja) * | 2003-07-22 | 2009-07-22 | 日産自動車株式会社 | サイレントチェーン用焼結スプロケットおよびその製造方法 |
| JP4570066B2 (ja) * | 2003-07-22 | 2010-10-27 | 日産自動車株式会社 | サイレントチェーン用焼結スプロケットの製造方法 |
| US20050163645A1 (en) * | 2004-01-28 | 2005-07-28 | Borgwarner Inc. | Method to make sinter-hardened powder metal parts with complex shapes |
| DE102005027050B4 (de) * | 2005-06-10 | 2021-12-30 | Gkn Sinter Metals Gmbh | Kraftfahrzeugbauteil mit Verzahnung |
| JP5066803B2 (ja) | 2005-11-16 | 2012-11-07 | 株式会社ジェイテクト | アクチュエータ |
| DE102008010904B4 (de) * | 2008-02-23 | 2021-10-21 | Sram Deutschland Gmbh | Mehrfach-Kettenzahnrad für ein Fahrrad |
| DE102008059191A1 (de) * | 2008-11-27 | 2010-06-02 | Schaeffler Kg | Spanneinheit für eine Zugmittelspannvorrichtung |
| AT507836B1 (de) * | 2009-02-05 | 2011-01-15 | Miba Sinter Austria Gmbh | Verfahren zur herstellung eines stahlformteils |
| JP2013189658A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Ntn Corp | 機械構造部品およびその製造方法 |
| JP5969273B2 (ja) * | 2012-06-12 | 2016-08-17 | Ntn株式会社 | 焼結歯車の製造方法 |
| JP6294849B2 (ja) | 2015-03-31 | 2018-03-14 | 株式会社ダイヤメット | 焼結体表面緻密化用サイジング金型とこれを用いた製造方法 |
| FR3034833B1 (fr) * | 2015-04-13 | 2019-01-25 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Pignon de demarreur pour moteur thermique de vehicule automobile a performances mecaniques ameliorees |
| FR3056647A1 (fr) * | 2016-09-27 | 2018-03-30 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Pignon de demarreur pour moteur thermique de vehicule automobile a performances mecaniques ameliorees |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3207276A1 (de) * | 1981-03-16 | 1982-10-07 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., 5401 Baden, Aargau | Turbinenschaufelwerkstoff hoher festigkeit gegen korrosionsermuedung, verfahren zu dessen herstellung und seine verwendung |
| US4724000A (en) * | 1986-10-29 | 1988-02-09 | Eaton Corporation | Powdered metal valve seat insert |
| JPH03219050A (ja) * | 1990-01-24 | 1991-09-26 | Komatsu Ltd | 耐摩耗摺動材とその製造方法 |
| JPH0826446B2 (ja) * | 1990-05-17 | 1996-03-13 | 日本精工株式会社 | 転がり軸受 |
| JP2590645B2 (ja) * | 1991-09-19 | 1997-03-12 | 日本精工株式会社 | 転がり軸受 |
| DE69314438T2 (de) * | 1992-11-30 | 1998-05-14 | Sumitomo Electric Industries | Niedrig legierter Sinterstahl und Verfahren zu dessen Herstellung |
| JP3593668B2 (ja) * | 1994-06-21 | 2004-11-24 | Ｎｔｎ株式会社 | 転がり軸受 |
| US5613180A (en) * | 1994-09-30 | 1997-03-18 | Keystone Investment Corporation | High density ferrous power metal alloy |
| JP3716352B2 (ja) * | 1995-07-31 | 2005-11-16 | 九州日立マクセル株式会社 | ロータリ式電気かみそり |
| JPH09157806A (ja) * | 1995-12-04 | 1997-06-17 | Mitsubishi Materials Corp | 高強度鉄基焼結合金 |
| JPH09157805A (ja) * | 1995-12-04 | 1997-06-17 | Mitsubishi Materials Corp | 高強度鉄基焼結合金 |
| US5729822A (en) * | 1996-05-24 | 1998-03-17 | Stackpole Limited | Gears |
| JP3909902B2 (ja) * | 1996-12-17 | 2007-04-25 | 株式会社小松製作所 | 高耐面圧用鋼部品およびその製造方法 |
| JP2000110718A (ja) * | 1998-10-08 | 2000-04-18 | Matsushita Refrig Co Ltd | リニアコンプレッサ |
| JP2000239710A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-05 | Tsubakimoto Chain Co | 焼結部品 |
| US6338747B1 (en) * | 2000-08-09 | 2002-01-15 | Keystone Investment Corporation | Method for producing powder metal materials |
-
2002
- 2002-06-03 JP JP2002161718A patent/JP4166041B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-04-28 GB GB0309658A patent/GB2390372B/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-04-28 US US10/424,307 patent/US20030228949A1/en not_active Abandoned
- 2003-05-03 DE DE10319828A patent/DE10319828B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10319828B4 (de) | 2010-12-16 |
| US20030228949A1 (en) | 2003-12-11 |
| DE10319828A1 (de) | 2003-12-11 |
| JP2004010906A (ja) | 2004-01-15 |
| GB2390372A (en) | 2004-01-07 |
| GB2390372B (en) | 2005-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4166041B2 (ja) | 焼結スプロケット及びその製造方法 | |
| JP4560141B2 (ja) | 表面硬化用機械構造用鋼及び機械構造鋼部品 | |
| JP5994924B2 (ja) | 高周波焼入れ部品の素形材及びその製造方法 | |
| JP4800444B2 (ja) | 表面硬化用機械構造用鋼及び機械構造用部品 | |
| KR101294900B1 (ko) | 연질화용 강 및 연질화 강 부품 및 그 제조 방법 | |
| US8407978B2 (en) | Method for producing a control chain | |
| JP4301507B2 (ja) | サイレントチェーン用焼結スプロケットおよびその製造方法 | |
| US6488736B2 (en) | Method of producing sintered metal sprocket and sprocket produced by the method | |
| US7384488B2 (en) | Method for producing gears and/or shaft components with superior bending fatigue strength and pitting fatigue life from conventional alloy steels | |
| JP2006348321A (ja) | 窒化処理用鋼 | |
| US20020193194A1 (en) | Timing drive sprocket for direct injection engine | |
| JP7263796B2 (ja) | 自動車変速機用リングギアおよびその製造方法 | |
| KR20000027040A (ko) | 열변형 저감을 위한 강의 표면 열처리 방법 | |
| JP7306580B2 (ja) | 鋼および鋼部品 | |
| JPH10204534A (ja) | 履帯ブッシュおよびその製造方法 | |
| JP6881496B2 (ja) | 部品およびその製造方法 | |
| JPH0968261A (ja) | 鋳鉄製歯車及びその製造方法 | |
| JP2018141217A (ja) | 部品およびその製造方法 | |
| JP2005163148A (ja) | 高強度歯車用肌焼鋼 | |
| JP2020033638A (ja) | 部品およびその製造方法 | |
| JP2020033637A (ja) | 部品およびその製造方法 | |
| JP2020143320A (ja) | 浸炭浸窒処理用鋼材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040427 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041008 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041116 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050107 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051130 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060105 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060516 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060710 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060718 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20060811 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080110 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080617 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080729 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |