JPH09141374A - 転造歯車の製造方法 - Google Patents
転造歯車の製造方法Info
- Publication number
- JPH09141374A JPH09141374A JP7299690A JP29969095A JPH09141374A JP H09141374 A JPH09141374 A JP H09141374A JP 7299690 A JP7299690 A JP 7299690A JP 29969095 A JP29969095 A JP 29969095A JP H09141374 A JPH09141374 A JP H09141374A
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- JP
- Japan
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- carburized layer
- rolling
- rolled
- carbon content
- steel
- Prior art date
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 転造によりピニオンやスプライン等の歯車を
製造する際フォロワー側に生ずるまくれ込みを防止し、
疲労強度及び耐摩耗性を向上を可能とした歯車を提供す
る。 【解決手段】 炭素含有量が０〜０．８％の炭素鋼また
は構造用合金鋼からなる被転造素材１の表面に、炭素含
有量が０．８〜１．６％、厚さが歯厚の１０〜４０％の
浸炭層２を形成し徐冷させた後転造により歯部を成形し
て転造歯車を製造する。
製造する際フォロワー側に生ずるまくれ込みを防止し、
疲労強度及び耐摩耗性を向上を可能とした歯車を提供す
る。 【解決手段】 炭素含有量が０〜０．８％の炭素鋼また
は構造用合金鋼からなる被転造素材１の表面に、炭素含
有量が０．８〜１．６％、厚さが歯厚の１０〜４０％の
浸炭層２を形成し徐冷させた後転造により歯部を成形し
て転造歯車を製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主として冷間転造に
よるピニオンまたはスプライン等の歯車の製造方法に関
するものである。
よるピニオンまたはスプライン等の歯車の製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように
丸ダイスまたは平ダイス２により被転造素材１に歯部を
転造する場合、被転造素材１のドリブン側Ｄには矢印ｃ
の様に圧縮応力が、またフォロワ−側Ｆには矢印ｔの様
に引張応力が夫々作用するため、フォロワー側Ｆの材料
がドリブン側Ｄの材料に比べて膨出しやすくなる。この
結果、図１（ｂ）に示すように被転造素材１の歯先がフ
ォロワー側Ｆで局部的に膨出してエッジ状の突起部（以
下まくれ込みという）３ｂとなり、このまくれ込み３ｂ
がその後の転造によって図１（ｃ）に示すように鋭角な
まくれ込み３ｂに成長する。なお図１において、Ａは転
造ダイス２の移動方向を示し、Ｂは被転造素材１の回転
方向を示す。
丸ダイスまたは平ダイス２により被転造素材１に歯部を
転造する場合、被転造素材１のドリブン側Ｄには矢印ｃ
の様に圧縮応力が、またフォロワ−側Ｆには矢印ｔの様
に引張応力が夫々作用するため、フォロワー側Ｆの材料
がドリブン側Ｄの材料に比べて膨出しやすくなる。この
結果、図１（ｂ）に示すように被転造素材１の歯先がフ
ォロワー側Ｆで局部的に膨出してエッジ状の突起部（以
下まくれ込みという）３ｂとなり、このまくれ込み３ｂ
がその後の転造によって図１（ｃ）に示すように鋭角な
まくれ込み３ｂに成長する。なお図１において、Ａは転
造ダイス２の移動方向を示し、Ｂは被転造素材１の回転
方向を示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記まくれ込み３ｂの
存在により例えば指を傷つけたり、装置に組付け運転し
た時に潤滑用のオイル膜が切断されることあり、更にこ
のまくれ込み３ｂが相手歯車との噛み合いで脱落し、そ
の脱落片の咬み込みによって異常音及び歯部の異常摩耗
を引き起こすことがあり対策が望まれていた。本発明の
目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、歯先に発生
するまくれ込みを極力防止できるようにした転造歯車の
製造法を提供することである。
存在により例えば指を傷つけたり、装置に組付け運転し
た時に潤滑用のオイル膜が切断されることあり、更にこ
のまくれ込み３ｂが相手歯車との噛み合いで脱落し、そ
の脱落片の咬み込みによって異常音及び歯部の異常摩耗
を引き起こすことがあり対策が望まれていた。本発明の
目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、歯先に発生
するまくれ込みを極力防止できるようにした転造歯車の
製造法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
点を解決すべく図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、被転
造素材４に図１と同様のダイス２により歯部を転造加工
する場合、あらかじめ被転造素材４の表面に浸炭層５を
形成させ徐冷しておく。このように被転造素材４表面に
浸炭層５を設けることで歯部の金属流動は浸炭層５で鈍
く、浸炭層５以外の内部が優先的に流動しやすくなる。
その結果図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、内部
の優先的な変形ｐにより歯先６を内部から押し出すよう
になる。この結果本発明によればまくれ込みがほとんど
発生しない歯先の転造歯車を製造することが可能とな
る。前記被転造素材４は、炭素鋼または構造用合金鋼を
対象としその炭素含有量は０〜０．８％の亜共析鋼材に
適用する。これは以下に記すように被転造素材４の表面
に形成する浸炭層５との変形能の兼ね合いである。すな
わち浸炭層５の炭素含有量は０．８〜１．６％である
が、これは過共析鋼の範囲で、その組織はＦｅ3Ｃ＋パ
ーライトで、亜共析鋼の組織であるα−Ｆｅ＋パーライ
トとその変形能が異なりα−Ｆｅが含まれている分亜共
析鋼のほうが軟らかく変形しやすい。そのため内部素材
は亜共析鋼とし、浸炭層５は過共析鋼にするとよい。ま
た浸炭層５の炭素含有量は、内部素材の炭素含有量の２
倍以上を確保しないと内部の変形を優先させることがで
きない。従って、素材４の炭素含有量は０〜０．８％
で、浸炭層５は０．８〜１．６％の範囲でしかも素材４
の炭素含有量の２倍以上にする必要がある。浸炭層５の
炭素含有量の上限は１．６％であるが、この値を超える
と鋳鉄となり、遊離炭素である黒鉛が塊状に晶出した状
態となっているため転造時にはこの黒鉛が起点となり破
壊を伴うこととなる。
点を解決すべく図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、被転
造素材４に図１と同様のダイス２により歯部を転造加工
する場合、あらかじめ被転造素材４の表面に浸炭層５を
形成させ徐冷しておく。このように被転造素材４表面に
浸炭層５を設けることで歯部の金属流動は浸炭層５で鈍
く、浸炭層５以外の内部が優先的に流動しやすくなる。
その結果図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、内部
の優先的な変形ｐにより歯先６を内部から押し出すよう
になる。この結果本発明によればまくれ込みがほとんど
発生しない歯先の転造歯車を製造することが可能とな
る。前記被転造素材４は、炭素鋼または構造用合金鋼を
対象としその炭素含有量は０〜０．８％の亜共析鋼材に
適用する。これは以下に記すように被転造素材４の表面
に形成する浸炭層５との変形能の兼ね合いである。すな
わち浸炭層５の炭素含有量は０．８〜１．６％である
が、これは過共析鋼の範囲で、その組織はＦｅ3Ｃ＋パ
ーライトで、亜共析鋼の組織であるα−Ｆｅ＋パーライ
トとその変形能が異なりα−Ｆｅが含まれている分亜共
析鋼のほうが軟らかく変形しやすい。そのため内部素材
は亜共析鋼とし、浸炭層５は過共析鋼にするとよい。ま
た浸炭層５の炭素含有量は、内部素材の炭素含有量の２
倍以上を確保しないと内部の変形を優先させることがで
きない。従って、素材４の炭素含有量は０〜０．８％
で、浸炭層５は０．８〜１．６％の範囲でしかも素材４
の炭素含有量の２倍以上にする必要がある。浸炭層５の
炭素含有量の上限は１．６％であるが、この値を超える
と鋳鉄となり、遊離炭素である黒鉛が塊状に晶出した状
態となっているため転造時にはこの黒鉛が起点となり破
壊を伴うこととなる。
【０００５】更に浸炭層５の厚さを、図２（ｃ）に示し
たように歯厚Ｈの１０〜４０％にするとよい。これは１
０％以下であると浸炭層５と内部素材の強度バランスが
くずれ、浸炭層４がない状態と同じようになってしまう
ことで、内部素材からまくれ込みが発生する。また４０
％以上の厚さにすると、歯厚のほぼ全体が浸炭層５にな
り内部から押し上げられる素材がなくなるため、浸炭層
５自体からまくれ込みが発生することとなる。前記転造
後は全体調質または高周波焼入れにより熱処理を施し、
転造歯車部品とすることができる。
たように歯厚Ｈの１０〜４０％にするとよい。これは１
０％以下であると浸炭層５と内部素材の強度バランスが
くずれ、浸炭層４がない状態と同じようになってしまう
ことで、内部素材からまくれ込みが発生する。また４０
％以上の厚さにすると、歯厚のほぼ全体が浸炭層５にな
り内部から押し上げられる素材がなくなるため、浸炭層
５自体からまくれ込みが発生することとなる。前記転造
後は全体調質または高周波焼入れにより熱処理を施し、
転造歯車部品とすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下実施例図面を参照して本発明
を説明する。まず炭素含有量０．３５％の構造用Ｃｒ−
Ｍｏ鋼ＳＣＭ４３５材の棒状素材（φ８．２×８０ｍ
ｍ）を０．９ＣＰ（炭素％）の炉中で浸炭層深さ０．６
ｍｍ（歯厚に対して約３０％）に浸炭し徐冷後、本発明
の被転造素材１とした。次に、この浸炭層５を有する被
転造素材４を表１の諸元に示すインボリュートスプライ
ンに成形すべく平ダイスにより転造させて、浸炭層５を
形成していない従来素材１による転造結果と比較した。
図３及び図４に夫々浸炭層を形成していない従来素材１
の転造結果と本発明の浸炭層５を有する場合の転造結果
を示す。
を説明する。まず炭素含有量０．３５％の構造用Ｃｒ−
Ｍｏ鋼ＳＣＭ４３５材の棒状素材（φ８．２×８０ｍ
ｍ）を０．９ＣＰ（炭素％）の炉中で浸炭層深さ０．６
ｍｍ（歯厚に対して約３０％）に浸炭し徐冷後、本発明
の被転造素材１とした。次に、この浸炭層５を有する被
転造素材４を表１の諸元に示すインボリュートスプライ
ンに成形すべく平ダイスにより転造させて、浸炭層５を
形成していない従来素材１による転造結果と比較した。
図３及び図４に夫々浸炭層を形成していない従来素材１
の転造結果と本発明の浸炭層５を有する場合の転造結果
を示す。
【０００７】図３の場合はインボリュートスプライン部
の歯先にまくれ込み３ｂが発生しているが、図４の本発
明品は歯先にまくれ込み３ｂがほとんど発生していな
い。
の歯先にまくれ込み３ｂが発生しているが、図４の本発
明品は歯先にまくれ込み３ｂがほとんど発生していな
い。
【０００８】この部品は歯部のみ硬度を持たせる部品
で、転造後高周波によりインボリュートスプライン部を
焼入れし転造歯車とした。
で、転造後高周波によりインボリュートスプライン部を
焼入れし転造歯車とした。
【０００９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、通常の転
造で発生する歯先のまくれ込みをほぼ防止でき、更に歯
車を切削加工または塑性加工した後浸炭する従来品に比
べて、浸炭した後に転造を行うため歯面の面粗度が１／
１０程度と小さいため疲労強度及び耐摩耗性を向上する
ことが可能となる。
造で発生する歯先のまくれ込みをほぼ防止でき、更に歯
車を切削加工または塑性加工した後浸炭する従来品に比
べて、浸炭した後に転造を行うため歯面の面粗度が１／
１０程度と小さいため疲労強度及び耐摩耗性を向上する
ことが可能となる。
【００１０】
【表１】
【図１】従来素材による転造状態の変化を示す断面図。
【図２】本発明の被転造素材による転造状態の変化を示
す断面図。
す断面図。
【図３】従来素材による転造後の歯断面図。
【図４】本発明によって製造した歯車の歯先を示す断面
図
図
１、４は被転造素材、２は転造ダイス、３ａはドリブン
側のまくれ込み、３ｂはフォロワー側のまくれ込み、５
は浸炭層、６は歯先である。
側のまくれ込み、３ｂはフォロワー側のまくれ込み、５
は浸炭層、６は歯先である。
Claims (5)
- 【請求項１】 被転造素材表面に浸炭層を形成させ徐冷
した後転造することを特徴とした転造歯車の製造方法。 - 【請求項２】 前記被転造素材を、０〜０．８％の炭素
を含有した炭素鋼または構造用合金鋼により形成したこ
とを特徴とする請求項１記載の転造歯車の製造方法。 - 【請求項３】 前記浸炭層の厚さを、目的とする歯車の
歯厚に対して１０〜４０％としたことを特徴とする請求
項１記載の転造歯車の製造方法。 - 【請求項４】 前記浸炭層の炭素含有量を、０．８〜
１．６％としたことを特徴とする請求項１記載の転造歯
車の製造方法。 - 【請求項５】前記転造後に全体調質または高周波焼入れ
により熱処理を施すことを特徴とした請求項１記載の転
造歯車の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7299690A JPH09141374A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 転造歯車の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7299690A JPH09141374A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 転造歯車の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09141374A true JPH09141374A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=17875793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7299690A Withdrawn JPH09141374A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 転造歯車の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09141374A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5073488B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-11-14 | Ｔｈｋ株式会社 | オーステナイト系金属を用いた運動案内装置及びその製造方法 |
| CN110846472A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-28 | 中国航发中传机械有限公司 | 一种控制低碳合金钢齿轮硬度及变形量的热处理方法 |
| JP2020050938A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 焼き入れ方法 |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP7299690A patent/JPH09141374A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5073488B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-11-14 | Ｔｈｋ株式会社 | オーステナイト系金属を用いた運動案内装置及びその製造方法 |
| JP2020050938A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 焼き入れ方法 |
| CN110846472A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-28 | 中国航发中传机械有限公司 | 一种控制低碳合金钢齿轮硬度及变形量的热处理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |