JPH0559169B2 - - Google Patents

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JPH0559169B2
JPH0559169B2 JP1800684A JP1800684A JPH0559169B2 JP H0559169 B2 JPH0559169 B2 JP H0559169B2 JP 1800684 A JP1800684 A JP 1800684A JP 1800684 A JP1800684 A JP 1800684A JP H0559169 B2 JPH0559169 B2 JP H0559169B2
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JP
Japan
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ring gear
tooth
flywheel
teeth
gear teeth
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP1800684A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60162726A (ja
Inventor
Mineo Ogino
Taisuke Myamoto
Masazumi Oonishi
Shinji Kato
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP1800684A priority Critical patent/JPS60162726A/ja
Publication of JPS60162726A publication Critical patent/JPS60162726A/ja
Publication of JPH0559169B2 publication Critical patent/JPH0559169B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/32Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for gear wheels, worm wheels, or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/04Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フライホイールのリングギヤ歯部表
面硬化方法に関する。
〔従来の技術〕
従来のエンジン用フライホイールには、第1図
に示すように、普通鋳鉄(JIS規格FC25)製のフ
ライホイール本体部1と、その外周に配置された
鋼製のリングギヤ部2とを分割構造とし、それを
焼バメ等の嵌合手段により一体構造としたものが
ある。
この種のリングギヤ部2に対しては、その歯部
の耐摩耗性、高疲労強度を確保するため、JIS規
格S48C材を用いた高周波焼入、もしくは、JIS規
格S15C材を用いた浸炭焼入が通常実施されてい
る。
しかし、このような従来の分割構造型フライホ
イールは、フライホイール本体部1とリングギヤ
部2を、各々の工程で加工した後焼バメ等により
嵌合し、その後仕上加工を行う必要があることか
ら、多工程で製造することとなり、製造コストが
非常に高くなるという欠点があつた。
また、焼バメによる引張残留応力がリングギヤ
部2の亀裂の発生や進行を助長し易く、高速回転
時の遠心力や高次振動によつてリングギヤ部2が
破損する可能性があるため、エンジン回転数が制
約されるという欠点もあつた。
このような分割構造の欠点を回避するために、
フライホイール本体部1とリングギヤ部2とを一
体鋳鉄として、リングギヤ歯部に高周波焼入を施
した、第2図に示すような一体鋳鉄製フライホイ
ール3も実用化されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、このような一体鋳鉄製フライホイー
ル3のリングギヤ歯部高周波焼入品は、焼入硬化
によつて硬さがHv600±20程度となるので耐摩耗
性は向上するが、焼入硬化した歯元部の靱性が低
下し、切欠感受性が高くなつて疲労強度、静的曲
げ強度が低下するという欠点があつた。
そこで、発明者らは、一体鋳鉄製フライホイー
ル3のリングギヤ歯部を高周波焼入した後、高温
焼もどし処理によりリングギヤ歯部の硬さを
Hv300〜500の範囲に調整することによつて、リ
ングギヤ歯部の耐摩耗性の低下を抑えつつ、疲労
強度、静的曲げ強度、靱性を向上せしめることも
検討したが、分割構造に比べて改善はみられるも
のの、一体鋳鉄製の場合、リングギヤ歯部を強化
熱処理すると、第3図に示すように、一体鋼製に
比較して表面の圧縮残留応力が低くなり、疲労強
度の向上が必ずしも充分なものとはならなかつ
た。
また、このように靱性を確保するために、焼も
どし処理あるいは冷却速度を制御するなどして硬
さを低くしたもの(Hv550以下)では、焼入品
(Hv600〜700)に比較して耐摩耗性の低下はまぬ
がれないという欠点もあつた。
従つて、本発明の目的は、硬さを維持しつつ、
表面を硬化せしめる焼入などの強化熱処理のみに
よつて得られる以上の表面圧縮残留応力を付与す
ることにより、リングギヤ歯部の耐摩耗性および
疲労強度を向上せしめるフライホイールのリング
ギヤ歯部表面硬化方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
このような目的は、本発明によれば、外周に歯
部を備えたリングギヤ部を有するフライホイール
のリングギヤ歯部表面硬化方法であつて、 前記リングギヤ歯部の歯元部の歯厚および歯底
部の径を仕上げ寸法より大きく形成した後、該リ
ングギヤ歯部の歯先部には表面を硬化せしめる強
化熱処理を施し、該リングギヤ歯部の歯元部およ
び歯底部にはリングギヤ歯部に噛み込む歯車ロー
ラを用いたロール加工を施すことを特徴とするフ
ライホイールのリングギヤ歯部表面硬化方法によ
つて達成される。
〔作用〕
上述の方法によれば、使用時にエンジンのスタ
ータモータの歯車のような相手の歯車の歯が最初
に飛び込んできて、強く擦られるリングギヤ歯部
の歯先部は、強化熱処理によつて充分な硬さが与
えられる。
一方、使用時にリングギヤ歯部の歯先部に飛び
込んできた相手の歯車からの力が大きなモーメン
トとなつて伝わるために、その際の引張応力によ
つて疲労破壊(クラツク)が生じ易いリングギヤ
歯部の歯物部や歯底部は、事前に仕上げ寸法より
大きく形成されており、歯車ローラが噛み込むこ
とによつてロール加工が施されることにより、歯
元部および歯先部のみが選択的にロール加工され
て充分な圧縮残留応力が与えられ、ロール加工後
は歯部全体がほぼ仕上げ寸法となる。
〔実施例〕
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例を
説明する。
第4図は、ロール加工により表面圧縮残留応力
を付与する方法を示しており、4は強化熱処理さ
れたフライホイールのリングギヤ歯部、5はロー
ル加工を施す際に用いられる歯車ローラである。
第5図は、高周波焼入によりフライホイールの
リングギヤ歯部4の歯先部6を焼入硬化してマル
テンサイト組織とした後、歯元部7および歯底部
にロール加工を施した状態を示したものである。
第4図から明らかなように、フライホイールの
リングギヤ歯部4において、実線で示す歯元部7
の歯厚および歯底円の直径は、破線で示す仕上げ
寸法よりもやや大きく形成されており、まず、高
周波焼入により歯先部6を焼入硬化せしめた後、
このフライホイールのリングギヤ歯部4に対し歯
車ローラ5によつてロール加工を行うと、歯車ロ
ーラ5の歯がフライホイールのリングギヤ歯部4
に噛み込み、仕上げ寸法よりもやや大きく形成さ
れているリングギヤ歯部4の歯元部7および歯底
部が選択的にロール加工され、その結果、歯元部
および歯底部が選択的に圧縮されて圧縮残留応力
が与えられると共に、破線で示される仕上げ寸法
に近い形状に成形される。
即ち、使用時にエンジンのスタータモータの歯
車のような相手の歯車の歯が最初に飛び込んでき
て、強く擦られるリングギヤ歯部の歯先部6は、
焼入によつて充分な硬さが与えられ、使用時にリ
ングギヤ歯部の歯先部に飛び込んできた相手の歯
車からの力が大きなモーメントとなつて伝わるた
めに、その際に引張応力によつて疲労破壊(クラ
ツク)が生じ易いリングギヤ歯部の歯元部7や歯
底部は、選択的にロール加工されて充分な圧縮残
留応力が与えられ、ロール加工後は歯部全体がほ
ぼ仕上げ寸法となる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、強化熱処理として焼入に代えて不完全燃
入、オーステンパ処理等他の熱処理方法において
も有効であることは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上により明らかなように、本発明にかかるフ
ライホイールのリングギヤ歯部表面硬化方法によ
れば、フライホイールのリングギヤ歯部におい
て、摩耗し易い歯先部には充分な硬さが与えら
れ、引張応力によつて疲労破壊(クラツク)が生
じ易い歯元部や歯底部には充分な圧縮残留応力が
与えられるので、リングギヤ歯部の耐摩耗性およ
び疲労強度が向上するという効果を奏する。
また、リングギヤ歯部の歯元部や歯底部は、事
前に仕上げ寸法より大きく形成されており、歯車
ローラが噛み込むことによつてロール加工が施さ
れるので、歯元部および歯先部の選択的なロール
加工が容易に実施でき、しかも、ロール加工後は
歯部全体がほぼ仕上げ寸法となるので仕上げが容
易になるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、分割構造型フライホイールの縦断面
図、第2図は、一体鋳鉄製フライホイールの縦断
面図、第3図は、表面圧縮残留応力分布を示すグ
ラフ、第4図は、本発明の実施例においてフライ
ホイールのリングギヤ歯部をロール加工する方法
を示す図、第5図は、本発明の実施例により製造
したフライホイールのリングギヤ歯部の熱処理硬
化模様を示す図である。 1……フライホイール本体部、2……リングギ
ヤ部、3……一体鋳鉄製フライホイール、4……
リングギヤ歯部、5……歯車ローラ、6……歯先
部、7……歯元部、P……荷重。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 外周に歯部を備えたリングギヤ部を有するフ
    ライホイールのリングギヤ歯部表面硬化方法であ
    つて、 前記リングギヤ歯部の歯元部の歯厚および歯底
    部の径を仕上げ寸法より大きく形成した後、該リ
    ングギヤ歯部の歯先部には表面を硬化せしめる強
    化熱処理を施し、該リングギヤ歯部の歯元部およ
    び歯底部にはリングギヤ歯部に噛み込む歯車ロー
    ラを用いたロール加工を施すことを特徴とするフ
    ライホイールのリングギヤ歯部表面硬化方法。
JP1800684A 1984-02-02 1984-02-02 フライホイ−ルのリングギヤ歯部表面硬化方法 Granted JPS60162726A (ja)

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JP1800684A JPS60162726A (ja) 1984-02-02 1984-02-02 フライホイ−ルのリングギヤ歯部表面硬化方法

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JPS60162726A JPS60162726A (ja) 1985-08-24
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