JPH0583614B2 - - Google Patents
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- C21—METALLURGY OF IRON
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、フライホイールの熱処理方法に関
し、詳しくは、エンジン用フライホイールにおい
て、フライホイールの焼入歪・焼割れを発生させ
ることなく、外周部のリングギヤ歯部の耐熱衝撃
性を向上させることのできるフライホイールの熱
処理方法にかかる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for heat treating a flywheel, and more specifically, in a flywheel for an engine, the outer periphery of the flywheel can be heated without causing quenching distortion or cracking of the flywheel. The present invention relates to a flywheel heat treatment method that can improve the thermal shock resistance of ring gear teeth.
従来、エンジン用フライホイールは、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ている。
Conventionally, engine flywheels have a split structure, as shown in Fig. 1, consisting of a flywheel main body part 1 made of ordinary cast iron (JIS standard FC25) and a steel ring gear part 2 arranged around the outer periphery of the flywheel body part 1. It is made into an integral structure by fitting means such as shrink fitting.
そして、そのリングギヤ部２に対しては、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。 In order to ensure the wear resistance and high fatigue strength of the tooth portion, the ring gear part 2 is induction hardened using JIS standard S48C material or carburized quenching using JIS standard S15C material. Usually implemented.
第２図および第３図は、それぞれ、従来のフラ
イホイールの高周波焼入品および浸炭焼入品の、
リングギヤ歯部の焼入硬化模様である。 Figures 2 and 3 respectively show conventional induction hardened and carburized flywheels.
This is the quench hardening pattern of the ring gear teeth.
高周波焼入品では、第２図に示すように焼入深
さが比較的深く、焼歪、焼割れを発生しやすい。 Induction-hardened products have a relatively deep quenching depth, as shown in FIG. 2, and are susceptible to quenching distortion and quenching cracks.
また、浸炭焼入品では、第３図に示すように、
焼入深さは１mm以下と浅いが、フライホイール全
体を加熱する必要があるため、フライホイール全
体の歪みが大きくなる欠点がある。 In addition, for carburized and quenched products, as shown in Figure 3,
Although the quenching depth is shallow at 1 mm or less, the entire flywheel needs to be heated, which has the disadvantage of increasing distortion of the entire flywheel.
また、この従来の分割構造型フライホイールに
おいては、
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、仕上加工を行なう必要があることから、
多工程で製造することになり、製造コストが非
常に高くなる。 In addition, in this conventional split structure flywheel, there are a flywheel main body part 1 and a ring gear part 2.
After being processed in each process, it is necessary to fit them together by shrink fitting, etc., and perform finishing processing.
Manufacturing requires multiple steps, which increases manufacturing costs.
リングギヤ部２の歯底部の焼入深さを深くす
ると、焼バメ時に残留応力によるリングギヤ部
破損を発生しやすく、このため、歯底深さは比
較的浅くする必要があり、この結果として、リ
ングギヤ歯部の強度を最強とすることができな
い。 If the hardening depth of the tooth bottom of the ring gear part 2 is increased, the ring gear part is likely to be damaged due to residual stress during shrink fitting. Therefore, the tooth bottom depth needs to be relatively shallow, and as a result, the ring gear The strength of the teeth cannot be maximized.
従つて、このような分割構造型フライホイー
ルでは、高速回転時にリングギヤ部が破損する
可能性があるため、エンジン回転数が制約され
る。 Therefore, in such a split-structure flywheel, the ring gear portion may be damaged during high-speed rotation, which limits the engine rotational speed.
等の問題点があつた。There were other problems.
そこで、フライホイール本体部とリングギヤ部
とを一体鋳造とした、第４図に示すようなフライ
ホイール３の仕様が検討されているが、この場合
には、リングギヤ歯部に対して耐摩耗性、高疲労
強度を付与する必要から、高周波焼入が一般に実
施されている。 Therefore, the specifications of the flywheel 3 as shown in Fig. 4, in which the flywheel main body and the ring gear part are integrally cast, are being considered. Induction hardening is generally practiced because of the need to impart high fatigue strength.
しかし、一体鋳鉄製フライホイール３のリング
ギヤ歯部に通常の高周波焼入処理をすると、上述
分割構造製フライホイールの高周波焼入品と同様
に、第２図に示すようにリングギヤ歯部全体が焼
入硬化し、焼歪、焼割れを発生しやすいという欠
点がある。 However, when the ring gear teeth of the monolithic cast iron flywheel 3 are subjected to ordinary induction hardening, the entire ring gear teeth are hardened as shown in Fig. It has the disadvantage of being hardened and prone to quenching distortion and quenching cracking.
そして、以上のような従来法による分割構造型
及び一体鋳鉄製フライホイールのリングギヤ部の
高周波焼入品は、高周波焼入により表面硬化する
と、焼入硬化した歯元部の硬さがHv600±20程度
となり、焼入硬化した歯元部の切欠感受性が高く
なつて、疲労強度が低くなる。 In addition, when the induction hardened ring gear parts of split structure type and integral cast iron flywheels made using the conventional method described above are surface hardened by induction hardening, the hardness of the quench-hardened root part becomes Hv 600. The difference is about ±20, which increases the notch sensitivity of the quench-hardened root part and lowers the fatigue strength.
そこで、分割構造型及び一体鋳鉄製フライホイ
ールの高周波焼入品については、リングギヤ歯部
の高温焼もどし処理もしくは高周波加熱後の冷却
コントロールによつて、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、曲げ強度、疲労強度の
向上が可能である。 Therefore, for induction hardened products of split structure type and integral cast iron flywheels, the hardness of the ring gear teeth can be improved by high-temperature tempering treatment or cooling control after high-frequency heating.
By adjusting Hv within the range of 300 to 500, it is possible to improve the wear resistance, bending strength, and fatigue strength of the ring gear teeth.
しかしながら、このような熱処理ではリングギ
ヤ歯部全体が焼入硬化されていることから、十分
な耐衝撃性を確保できない欠点がある。 However, in such heat treatment, the entire tooth portion of the ring gear is quench-hardened, so there is a drawback that sufficient impact resistance cannot be ensured.
また、上記熱処理方法ではリングギヤ歯部全体
の焼入硬化深さが深いため、分割構造型フライホ
イールにおいては、リングギヤ部の焼バメ時に焼
割れ・歪みを発生しやすいという欠点がある。 Furthermore, in the heat treatment method described above, since the depth of quench hardening of the entire ring gear tooth portion is deep, split structure type flywheels have the disadvantage that quench cracking and distortion are likely to occur when the ring gear portion is shrink-fitted.
本発明は、レーザ、電子ビーム等の高密度エネ
ルギにより、リングギヤ部の歯部及び歯底部の表
面をその輪郭に沿つて薄く焼入することにより、
リングギヤ部の焼入歪・焼割れの発生が少なく、
リングギヤ歯部の高疲労強度を維持しつつ耐衝撃
性を向上することのできる、フライホイールの熱
処理方法を提供することを目的としている。
The present invention uses high-density energy such as laser or electron beam to thinly harden the surfaces of the teeth and tooth bottoms of the ring gear part along their contours.
Less quenching distortion and quenching cracks occur in the ring gear part.
It is an object of the present invention to provide a method for heat treating a flywheel, which can improve impact resistance while maintaining high fatigue strength of ring gear teeth.
このような目的は、本発明によれば、フライホ
イール本体部とその外周にリングギヤ部とを配置
して、分割もしくは一体成形され、外周のリング
ギヤ部が鋳鉄で形成されたフライホイールとし、
そのフライホイールのリングギヤ部を焼入した後
高温焼もどし処理し、リングギヤ部の焼入硬さを
Hv300〜500の範囲に調整するフライホイールの
熱処理方法であつて、前記リングギヤ部の歯部及
び歯底部の表面をその輪郭に沿つてレーザ、電子
ビーム等の高密度エネルギにより薄く焼入するこ
とを特徴とするフライホイールの熱処理方法によ
つて達成される。
According to the present invention, such an object is a flywheel in which a flywheel body part and a ring gear part are disposed on the outer periphery of the flywheel body part and are molded separately or integrally, and the ring gear part on the outer periphery is made of cast iron,
The ring gear part of the flywheel is hardened and then tempered at a high temperature to improve the hardness of the ring gear part.
A flywheel heat treatment method for adjusting the Hv to a range of 300 to 500, in which the surfaces of the teeth and tooth bottoms of the ring gear part are thinly hardened using high-density energy such as a laser or an electron beam along their contours. This is achieved by a flywheel heat treatment method characterized by the following.
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例を
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below based on the accompanying drawings.
第５図は、第１の実施例として、フライホイー
ル５のリングギヤ歯部５ａ，５ｂを、レーザ焼入
により焼入硬化する実施例である。 FIG. 5 shows a first embodiment in which the ring gear teeth 5a and 5b of the flywheel 5 are hardened by laser hardening.
図において、４はレーザ発生器、５はリングギ
ヤ、５ａ，５ｂはそのリングギヤ歯部、６はミラ
ーである。 In the figure, 4 is a laser generator, 5 is a ring gear, 5a and 5b are teeth of the ring gear, and 6 is a mirror.
ミラー６が位置イにある時には、レーザビーム
はＡ，Ｂの経路を経て、リングギヤ歯部５ａ、即
ち、リングギヤ歯部５ａの歯部及び歯底部の右表
面を焼入硬化する。 When the mirror 6 is in position A, the laser beam passes through paths A and B to quench and harden the ring gear tooth portion 5a, that is, the right surface of the tooth portion and tooth bottom portion of the ring gear tooth portion 5a.
つぎに、ミラー６を位置ロに移動させると、レ
ーザビームはミラー６により反射され、Ａ，Ｃの
経路を経て、リングギヤ歯部５ｂ、即ち、リング
ギヤ歯部５ｂの歯部及び歯底部の左表面を焼入硬
化する。 Next, when the mirror 6 is moved to position B, the laser beam is reflected by the mirror 6 and passes through the paths A and C to the ring gear tooth portion 5b, that is, the left surface of the tooth portion and tooth bottom of the ring gear tooth portion 5b. is quenched and hardened.
ついで、リングギヤ５を一歯分だけ右あるいは
左に回転させ、前述の操作を繰り返す。 Next, the ring gear 5 is rotated by one tooth to the right or left, and the above-described operation is repeated.
そして、リングギヤ部全周の歯部に対して以上
の操作を繰り返すことによつて、リングギヤ部の
全周の歯部及び歯底部の表面を焼入硬化すること
ができるものである。 By repeating the above operation on the tooth portions around the entire circumference of the ring gear portion, the surfaces of the tooth portions and tooth bottom portions around the entire circumference of the ring gear portion can be quenched and hardened.
なお、最初にミラー６を位置イに固定した状態
で、リングギヤ５を一歯づつ順次回転させ、全周
の歯部及び歯底部の右表面を焼入硬化した後、ミ
ラー６を位置ロに移動して固定した状態で、リン
グギヤ部全周の歯部及び歯底部の左表面を焼入硬
化しても、同様に、リングギヤ部全周の歯部及び
歯底部を焼入硬化することができる。 First, with the mirror 6 fixed at position A, the ring gear 5 is sequentially rotated one tooth at a time to harden the right surface of the teeth around the entire circumference and the tooth bottom, and then the mirror 6 is moved to position B. Even if the left surface of the tooth portion and tooth bottom portion around the entire circumference of the ring gear portion is quench-hardened in a fixed state, the tooth portion and tooth bottom portion around the entire circumference of the ring gear portion can be quench-hardened in the same way.
そして、この後従来技術の項で説明しているよ
うに、リングギヤ歯部に対して耐摩耗性、曲げ強
度、疲労強度を向上させる必要性から、リングギ
ヤ部を高温焼もどし処理し、リングギヤ部の焼入
硬さをHv300〜500の範囲に調整する。 As explained later in the section on prior art, in order to improve the wear resistance, bending strength, and fatigue strength of the ring gear teeth, the ring gear part is tempered at a high temperature. Adjust the quenching hardness to a range of Hv 300-500.
第６図は、第２の実施例として、電子ビームを
用いてリングギヤ歯部を焼入硬化する実施例で、
７が電子ビームガン、８が偏向コイルである。 FIG. 6 shows a second embodiment in which the ring gear teeth are quenched and hardened using an electron beam.
7 is an electron beam gun, and 8 is a deflection coil.
そして、偏向コイル８は、第５図のミラー６と
同様に、電子ビームＥとＦないしＧの方向に切換
える役割をはたしている。 The deflection coil 8, like the mirror 6 in FIG. 5, plays the role of switching the electron beams E and F to G.
焼入硬化方法は、レーザ焼入と同様で歯面を偏
向コイル８で電子ビームＥを切換えて、リングギ
ヤ５を順次回転させることにより焼入硬化する方
法である。この後、前述高温焼もどし処理を実施
する。 The quench hardening method is similar to laser hardening, in which the tooth surface is quenched and hardened by switching the electron beam E using the deflection coil 8 and sequentially rotating the ring gear 5. After this, the above-mentioned high temperature tempering treatment is performed.
第７図は、上述のレーザビームもしくは電子ビ
ーム焼入硬化模様である。 FIG. 7 shows the above-mentioned laser beam or electron beam hardening pattern.
上述のように、本発明法によれば、歯部及び歯
底部の表面をその輪郭に沿つて薄く焼入している
ことから、焼割れ、焼入歪が少なく、また、分割
構造型フライホイールにおいては、焼バメ時に割
れを発生することがない。 As mentioned above, according to the method of the present invention, since the surfaces of the teeth and tooth bottoms are hardened thinly along their contours, quenching cracks and quenching distortions are small, and the split structure type flywheel is In this case, cracks do not occur during shrink fitting.
また、薄焼入であることから、第８図に示すよ
うに、従来法のリングギヤ歯部の焼入品に比較し
て、リングギヤ歯部の耐衝撃性は著しく優れてい
る。 In addition, since it is thinly hardened, the impact resistance of the ring gear teeth is significantly superior to that of conventionally hardened ring gear teeth, as shown in FIG.
さらに、従来法の高周波加熱・水噴射焼入に比
較して、焼入時の焼割れ発生も著しく減少させる
ことができるものである。 Furthermore, the occurrence of quench cracks during quenching can be significantly reduced compared to conventional methods of high frequency heating and water jet quenching.
以上により明らかなように、本発明にかかるフ
ライホイールの熱処理方法によれば、フライホイ
ール本体部とその外周にリングギヤ部とを配置し
て、分割もしくは一体成形され、外周のリングギ
ヤ部が鋳鉄で形成されたフライホイールとし、そ
のフライホイールのリングギヤ部を焼入した後高
温焼もどし処理し、リングギヤ部の焼入硬さを
Hv300〜500の範囲に調整するフライホイールの
熱処理方法であつて、前記リングギヤ部の歯部及
び歯底部の表面をその輪郭に沿つてレーザ、電子
ビーム等の高密度エネルギにより薄く焼入するこ
とによつて、フライホイールの焼入歪・焼割れの
発生が少なく、リングギヤ歯部の高疲労強度を維
持しつつ耐衝撃性を向上することができる。
As is clear from the above, according to the heat treatment method for a flywheel according to the present invention, the flywheel main body and the ring gear part are disposed on the outer periphery of the flywheel body and are molded separately or integrally, and the outer ring gear part is made of cast iron. The ring gear part of the flywheel is hardened and then tempered at a high temperature to improve the hardness of the ring gear part.
A flywheel heat treatment method for adjusting the Hv to a range of 300 to 500, in which the surfaces of the teeth and tooth bottoms of the ring gear part are thinly hardened using high-density energy such as a laser or an electron beam along their contours. As a result, quenching distortion and cracking of the flywheel are less likely to occur, and impact resistance can be improved while maintaining high fatigue strength of the ring gear teeth.
更に、分割構造型フライホイールにおいては、
焼バメ等の嵌合時の割れの発生を防止することが
できる。 Furthermore, in the split structure flywheel,
It is possible to prevent cracks from occurring during fitting such as shrink fitting.
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、リングギヤ歯部の高周波焼入硬化
模様を示す図、第３図は、リングギヤ歯部の浸炭
焼入硬化模様を示す図、第４図は、一体鋳鉄製フ
ライホイールの縦断面図、第５図は、レーザ焼入
方法を示す概要図、第６図は、電子ビーム焼入方
法を示す概要図、第７図は、リングギヤ歯部のレ
ーザ焼入もしくは電子ビーム焼入を行い、焼もど
し処理した硬化模様を示す図、第８図は、リング
ギヤ歯部の衝撃強度を比較したグラフである。
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……
レーザ発生器、５……リングギヤ、５ａ，５ｂ…
…リングギヤ歯部、６……ミラー、７……電子ビ
ーム発生機、８……偏向コイル、イ，ロ……ミラ
ー位置、Ａ，Ｂ，Ｃ……レーザビーム経路、Ｅ，
Ｆ，Ｇ……電子ビーム経路。
Figure 1 is a longitudinal cross-sectional view of a split structure flywheel, Figure 2 is a diagram showing the induction hardening pattern of the ring gear teeth, and Figure 3 is a diagram showing the carburizing and hardening pattern of the ring gear teeth. , FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an integral cast iron flywheel, FIG. 5 is a schematic diagram showing a laser hardening method, FIG. 6 is a schematic diagram showing an electron beam hardening method, and FIG. 7 is a schematic diagram showing a laser hardening method. FIG. 8 is a graph comparing the impact strength of the ring gear teeth. 1...Flywheel body part, 2...Ring gear part, 3...Integrated cast iron flywheel, 4...
Laser generator, 5...Ring gear, 5a, 5b...
...Ring gear teeth, 6...Mirror, 7...Electron beam generator, 8...Deflection coil, A, B...Mirror position, A, B, C...Laser beam path, E,
F, G...Electron beam path.
Claims (1)
ヤ部とを配置して、分割もしくは一体成形され、
外周のリングギヤ部が鋳鉄で形成されたフライホ
イールとし、そのフライホイールのリングギヤ部
を焼入した後高温焼もどし処理し、リングギヤ部
の焼入硬さをHv300〜500の範囲に調整するフラ
イホイールの熱処理方法であつて、 前記リングギヤ部の歯部及び歯底部の表面をそ
の輪郭に沿つてレーザ、電子ビーム等の高密度エ
ネルギにより薄く焼入することを特徴とするフラ
イホイールの熱処理方法。[Claims] 1. A flywheel main body and a ring gear part disposed around its outer periphery, which are formed separately or integrally,
A flywheel in which the ring gear part on the outer periphery is made of cast iron, and the ring gear part of the flywheel is hardened and then tempered at a high temperature to adjust the hardness of the ring gear part to a range of Hv 300 to 500. 1. A method for heat treating a flywheel, the method comprising: hardening the surfaces of the teeth and tooth bottoms of the ring gear portion thinly along their contours using high-density energy such as a laser or an electron beam.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP322784A JPS60149728A (en) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | Heat treatment of flywheel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP322784A JPS60149728A (en) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | Heat treatment of flywheel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60149728A JPS60149728A (en) | 1985-08-07 |
| JPH0583614B2 true JPH0583614B2 (en) | 1993-11-26 |
Family
ID=11551558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP322784A Granted JPS60149728A (en) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | Heat treatment of flywheel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60149728A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5389714B2 (en) * | 2010-03-30 | 2014-01-15 | 株式会社ユタカ技研 | Engine flywheel equipment |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54102446A (en) * | 1978-01-31 | 1979-08-11 | Toshiba Corp | Heat treatment method for toothed wheel |
-
1984
- 1984-01-10 JP JP322784A patent/JPS60149728A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54102446A (en) * | 1978-01-31 | 1979-08-11 | Toshiba Corp | Heat treatment method for toothed wheel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60149728A (en) | 1985-08-07 |
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