JPH02169375A - 履帯用ブッシングおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、装軌車両などに用いる履帯用ブッシングの製
造方法に関するものである。

［従来の技術］ 装軌車輌などに用いる履帯１は第１図および第２図に示
すように、シュー２、シュー締付ボルト３、シューナツ
ト４、リング５．６、ブッシング７、ダストシール８、
ピン９をもって、その−単位が構成されている。

腹帯に用いられるブッシングは、その内周面７ａおよび
外周面７ｂに耐摩耗性が要求されるとともに、ブッシン
グ７に加わる負荷に耐えるため、強度、靭性が要求され
る。

このような要求を満足するため、従来、次に示す（イ）
、■の履帯用ブッシングの製造方法が提案されている。

（イ）特公昭５２−３４８６号公報に示すように、材料
に低炭素鋼であるｎハ焼鋼（例えばＪＩＳ：５ＣＨ４，
１５）を用い、素材の表面に浸炭を施し、その後焼入れ
し、焼戻しする方法。浸炭によって表面の硬さが得られ
、肌焼鋼の焼入れ、焼戻しによって芯部に強度、靭性が
得られる。

Ｉ　特願昭６３−８７３３８号で提案したように、かつ
第３図に示すように、中程度に炭素を含む鋼から成るブ
ッシング素材に浸炭を施した後常温迄冷却する工程と、 その後、ブッシング素材を、軸線１０ａを中心にして回
転させつつ、その外周面１０ｂから、外周側浸炭層を越
えて高周波焼入れを施し、有効硬さ以上の硬度にして外
周有効硬化層を形成する工程と、ブッシング素材を軸線
を中心にして回転させ、かつ、前記外周面を液冷しつつ
、その内周面１０Ｇから内周側浸炭層を越えて高周波焼
入れを施し、該ブッシング素材に、内周有効硬化層を形
成すると同時に、内、外有効硬化層の間に、前記有効硬
さ以下の硬度を有する焼戻し層を形成する工程と、その
後、前記ブッシングを低温で焼戻しする工程と、 を有することを特徴とする、中程度の炭素を含む履帯用
ブッシングおよびその製造法。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記（イ）の方法は、肌焼鋼の浸炭焼入
れの処理時間が長い・ので、コストがかかる。

口の方法は、外周面からの高周波加熱を行なった後に、
内周面からの高周波加熱を行なうので、高周波加熱工程
が２工程必要で、コストが増大する。

本発明は、従来の（イ）の方法に比べて、浸炭焼入れの
時間を短くでき、■の方法に比べて、高周波加熱工程を
１工程削減できる、履帯用ブッシングの製造方法を提供
することを目的とする。ただし、これらの時間短縮、工
程削減によって、履帯用ブッシングの耐摩耗性、強度、
靭性を従来より低下させないようにする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するだめの本発明に係る履帯用ブッシン
グの製造方法は、中程度の炭素量（重量％で０．３〜０
．５）を含む材料を素材とする履帯用ブッシング素材に
浸炭を行い、焼入れをせずに常温迄冷却する。

その後、外周面のみから高周波加熱し、冷却する、焼入
れを施す。

焼入れ方法としては、定置焼入れと移動焼入れの方法が
あり、何れによってもよい。

定置焼入れは、誘導加熱コイルの中で、ブッシング素材
の軸線を中心にして、ブッシング素材を回転させ、外周
面から全断面を焼入れ温度以上に高周波加熱した後、ブ
ッシングの全表面を、焼入れ液中に浸す等の適当な方法
で、焼きむらを起さない様な配慮をして冷却する方法で
ある。

移動焼入れは、ブッシング素材を、その軸線を中心にし
て回軸させつつ、ブッシング素材を誘導加熱コイルに対
し移動させ、外周面から全断面を焼入れ温度以上に高周
波加熱するとともに、加熱コイルに追随して移動する冷
却ジャケットによって、全断面を冷却する方法である。

焼入れ後、前記ブッシング素材に低温焼戻しく温度３０
０　’Ｃ以下〉を施すことによって、履帯用ブッシング
の熱処理は完成する。

［作　用］ 上記履帯用ブッシングの製造方法では、中程度の炭素口
を含む鋼材を使用しているから、低炭素の肌焼鋼を使用
するよりも浸炭時間が短い。ざらに、外周面のみからの
高周波加熱で全断面を加熱するようにしたため、内周面
からの高周波加熱工程が不要となり、高周波加熱工数を
従来のほぼ１／２に低減できる。

［実施例］ 以下に、本発明の実施例に係る履帯用ブッシングの製造
方法を第１図〜第１１図を参照して説明する。

履帯用ブッシング素材は、第３図に示すように、長さＬ
　＝２１２　ｍ、外径Ｄ１＝Φ８８．２ｍ、内径Ｄ２＝
Φ５６．Ｏｍ、θ＝７５°、Ｒ＝２、Ｋ＝１０のものを
使用した。

このブッシング素材の材料は中程度の炭素口を含む材料
（重ω％にして０．３〜０．５）であり、たとえば、Ｅ
１本自動車工業会規Ｉ　ＡＳＣ８４ＯＮがそれを満足す
るものである。その化学成分は第１表に示す通りでおる
。同表には従来の（イ）の方法で用いたＪＩＳ：５ＣＨ
４１５の化学成分も、比較のため示しである。

第１表 供試材の化学成分 第２表 供試材の熱処理仕様 そしてこの鋼種から成る試験品の熱処理方法を第２表に
示す。第２表には従来の（イ）、Ｉの熱処理方法も併せ
示しである。

第２表の高周波焼入れの仕様を第３表に示ず。

第３表は従来の（２）の方法も併せ示している。

第３表 高周波焼入れの仕様 上記熱処理仕様に基づいて熱処理されたブッシング素材
の浸炭深さと断面硬さを以下に示す。

第４図は、第２表の浸炭方法により浸炭した浸炭層の炭
素量をＸ線マイクロアナライザーにより測定した結果を
示す。浸炭深度で有効な浸炭層を炭素ｍで０．４％と仮
定すれば、本発明方法は従来の（２）の方法とほぼ同等
の深さになっている。

第５図は、げ）の方法による３０Ｍ４１５の断面硬さ、
第６図は（２）の方法によるＡ　Ｓ　ＣＢ　４０　）−
１の断面硬さ、第７図は本発明方法によるＡＳＣ８４０
Ｈの硬さである。

ＪＩＳによる有効浸炭深さを規定する硬さト１Ｒ６５２
，３（＋−１■５５０　）で、（イ）の方法は２．３〜
２．４　ｒｒｖｎの深さになっている。前記の炭素量０
．４％の浸炭層の深さ２．８ｍｎに対し、いくらか浅目
になっている。

（財）の方法は同様に、トＩ　Ｒ６５２，３迄の硬さの
層の深さは３．２〜３．７ｍｍとなっており、この炭素
１０．４％の厚さ３．１ｍに対し深くなる。この処理法
の特徴は、特願昭６３−８７３３号の提案に述べた様に
、浸炭層を越えて、加熱の影響が、浸炭層に隣接する素
材に及ぶため、浸炭有効硬さを得るのに充分な炭素ωが
素材にあれば、素材の部分も硬化し、浸炭層以上の硬化
層が得られることである。

第７図でもその傾向が表われている。

本発明方法は口の方法とほぼ同一の浸炭量であるが、全
断面がトＩＲｃ５２．３以上の硬さに硬化している。

第８図は材質ＳＣＭ４１５を浸炭焼入れ焼戻ししたもの
と、材質ＡＳＣ８４０Ｈを本発明で処理したものを、５
ａｃｋ法で測定した残留応力の比較である。肌焼鋼が表
面で圧縮、芯部で引張となっているのは当然であるが、
本発明方法は芯部が少量の圧縮になっており、浸炭がな
ければ表面が引張になっているかも知れない欠点を表面
部の浸炭でカバーし、表面に圧縮応力を付与している。

表面圧縮状態は疲労強度を向上する。

第９図は圧壊試験の方法を示している。圧壊試験は第３
図に示すブッシングからＬ　＝　３０＃に切断した試験
片１２を使用した。試験片の長さは試験機の容量を考慮
して決められたものであって、技術的意味はない。１１
．１３は試験片１２の押し治具を示す。またＢは荷重方
向を示す。試験方法はアムスラー引張試験機１４に押し
治具１１．１３をセラ１〜し、Ｂ方向に荷重を加えて１
５の位置に亀裂を生じさせるのである。そして亀裂発生
までの負荷のうち、最大荷重をもって圧壊荷重と定め、
その値を圧壊値と定義し、その時の試験Ｊ１の撓みを撓
み値と定義した。

上記の方法で試験をした結果を第４表に示す。

上記結果から見る限り、本発明は他の方法に比較して同
等以上の圧壊値、撓み値を得ている。これによって、本
発明方法は、強度、靭性の向上においても優れているこ
とがわかる。

第１０図は疲労試験の方法を示している。ブッシングは
疲労試験機に装着された支持台の上に載せて試験される
。

図示の内容を説明すると、１６は支持台、１１はブッシ
ングより切り出した試験片で、試験片の長さは１＝２０
．とじた。試験片の長さは試験機の容量を考慮して決め
たものであって、技術的意味はない。１９は押し治具を
示している。

以上のようにセットした後、押し治具に８方向から繰返
し荷重を加えた。繰返し荷重は応力比Ｒｈ；ｏ、ｏｓの
片娠荷重でおる。疲れ寿命の評価は載荷点直下の内周面
の亀裂の発生を、亀裂発生を検知するプローブ１８を介
して捕えて行なう。その際の荷重繰返し数を計測した。

以上の内容に基づいて試験した結果を、疲労試験のＳ−
Ｎ曲線として、第１１図に示しである。

この結果によれば、本方法は（イ）の方法及び（２）の
方法とほぼ同等の値となっている。つまり、（イ）の法
は実用に供せられるので、本発明方法も充分実用に耐え
得ることを示している。

［発明の効果］ 本発明によれば、次の効果が得られる。

Ｋ）履帯用ブッシング素材の材料に、中程度の炭素量（
重量％にして０．３〜０．５）を含む材料を用いたので
、従来の肌焼鋼を用いる場合に比べて、同じ有効浸炭深
さを得るのに、浸炭時間を短縮できる。

（２）履帯用ブッシング材料を、外周面のみから高周波
加熱で、全断面にわたって加熱し、冷却する焼入れを行
なうので、焼入れにおける高周波加熱工数を従来に比べ
てほぼ１／２に低減できる。

？９　しかも、強度、靭性等の機械的性質が同等かそれ
以上であるが、そのうち、特筆すべきことは従来法では
、表面硬化層と芯部層を形成し、芯部層は有効浸炭層を
規定する硬さより、はるかに低いのに対し、本発明方法
は従来法と同様に、表面の硬さの高い部分と芯部の低い
部分に分けられるが、芯部の硬さが全部有効浸炭層を規
定する硬さ以上となり、耐摩耗寿命が飛躍的に向上する
ブッシングが得られることである。

【図面の簡単な説明】

第１図は腹帯の組立図、 第２図は肌焼鋼から成る従来の履帯用ブッシングの浸炭
焼入れ焼戻し品、および中程度に炭素量を含む鋼材を使
用して、浸炭後、高周波焼入れ、焼戻しをした場合の従
来の履帯用ブッシングの断面図、 第３図は試験に供した履帯用ブッシング素材の各寸法を
表わす縦断面図、 第４図は浸炭深さと炭素量の関係図、 第５図は（イ）の方法の浸炭焼入れ、焼戻しを行なった
ときの履帯用ブッシング素材の断面硬さ、第６図は（２
）の方法で浸炭後、内周面及び外周面を高周波焼入れ、
焼戻しを行ったときの履帯用ブッシング素材の断面硬さ
、 第７図は本発明の方法を用いた後に得られた履帯用ブッ
シングの断面硬さ、 第８図は（イ）の方法と本発明の方法の熱処理後の残留
応力を示す線図、 第９図（イ）は、圧壊試験の要部正面図、第９図（２）
は第９図（イ）の側面図、第１０図（至）は疲労試験の
要部正面図、第１０図口は第１０図（イ）の側面図、第
１１図は疲労試験のＳ−Ｎ線図、 である。 ７・・・・・・・・・・・・履帯用ブッシング７ａ・・
・・・・・・・内表面 ７ｂ・・・・・・・・・外表面 ７Ｃ・・・・・・・・・内周と外周の表面硬化層７ｄ・
・・・・・・・・芯部（非浸炭層）（他１名） 第３図 第９図 （イ） （＝） １０図 （イ） ↓ （ロ） マ １　・ ＝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（イ）中程度の炭素量を含む鋼を素材とする履帯用
   ブッシング素材に浸炭を施して常温迄冷却し、口その後
   、履帯用ブッシング素材に、外周面のみから全断面を加
   熱するように高周波加熱し、冷却して焼入れを施し、 （ハ）その後、焼戻しする、 ことを特徴とする履帯用ブッシングの製造方法。