JPH0931688A - 耐久性に優れたＡｌ合金製歯車 - Google Patents
耐久性に優れたＡｌ合金製歯車Info
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- JPH0931688A JPH0931688A JP18437195A JP18437195A JPH0931688A JP H0931688 A JPH0931688 A JP H0931688A JP 18437195 A JP18437195 A JP 18437195A JP 18437195 A JP18437195 A JP 18437195A JP H0931688 A JPH0931688 A JP H0931688A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面処理層の耐摩耗性に着目した従来の歯車
では、未だに得られていない優れた耐久性を発揮するＡ
ｌ合金製歯車を提供する。 【解決手段】 電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層によって被覆さ
れたＡｌ合金製歯車であって、電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層
の硬度が６００Ｈｖ以上であると共に、歯車基材がＡ７
０００番台のＡｌ合金材よりなる。尚、上記記Ａｌ合金
材の常温における引張強度は、４９０Ｎ／ｍｍ2 以上で
あることが望ましく、上記電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層の厚
さは１０μｍ以上であり、該めっき層中のＰ含有量は
１．５〜６重量％であることが好ましい。さらに、電気
Ｎｉ−Ｐ系めっき層とＡｌ合金材の間に陽極酸化処理層
を形成することが推奨される。
では、未だに得られていない優れた耐久性を発揮するＡ
ｌ合金製歯車を提供する。 【解決手段】 電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層によって被覆さ
れたＡｌ合金製歯車であって、電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層
の硬度が６００Ｈｖ以上であると共に、歯車基材がＡ７
０００番台のＡｌ合金材よりなる。尚、上記記Ａｌ合金
材の常温における引張強度は、４９０Ｎ／ｍｍ2 以上で
あることが望ましく、上記電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層の厚
さは１０μｍ以上であり、該めっき層中のＰ含有量は
１．５〜６重量％であることが好ましい。さらに、電気
Ｎｉ−Ｐ系めっき層とＡｌ合金材の間に陽極酸化処理層
を形成することが推奨される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は輸送機械や産業機械
等の動力伝達に用いられる歯車に関し、詳細には自転車
等に用いられるギアやプーリー，又は自動二輪車に用い
られるスプロケット，或いは自動車のミッション系部品
等に好適に用いられる耐久性に優れたＡｌ合金製歯車に
関するものである。
等の動力伝達に用いられる歯車に関し、詳細には自転車
等に用いられるギアやプーリー，又は自動二輪車に用い
られるスプロケット，或いは自動車のミッション系部品
等に好適に用いられる耐久性に優れたＡｌ合金製歯車に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】機械用歯車としては、浸炭処理等の表面
硬化処理が施された炭素鋼や鋳鉄等の鉄系材料が用いら
れてきたが、近年では各種部材の軽量化を目的としてＡ
ｌ化が図られており、歯車も鉄系材料に替わって、Ａｌ
−Ｃｕ系合金であるＡ２０１４，Ａ２０１７などや、Ａ
ｌ−Ｍｇ系合金であるＡ５０８３等のＡｌ合金材料が用
いられている。
硬化処理が施された炭素鋼や鋳鉄等の鉄系材料が用いら
れてきたが、近年では各種部材の軽量化を目的としてＡ
ｌ化が図られており、歯車も鉄系材料に替わって、Ａｌ
−Ｃｕ系合金であるＡ２０１４，Ａ２０１７などや、Ａ
ｌ−Ｍｇ系合金であるＡ５０８３等のＡｌ合金材料が用
いられている。
【０００３】但し、Ａｌ合金材料は耐摩耗性に乏しく焼
付きを生じ易いことから、歯車として用いるにあたって
は、何らかの表面処理を施すことが不可欠であり、例え
ば特開平４−３２７０５７号公報や特開平５−６５６９
５号公報等には、陽極酸化処理や電気Ｎｉ−Ｐ系めっき
処理等の表面処理を施すことによって耐摩耗性を改善し
たＡｌ合金製歯車が提案されている。上記表面処理を施
すことにより得られるＡｌ合金製歯車は、表面処理層が
優れた耐摩耗性を発揮することから、一部は既に実用化
されている。
付きを生じ易いことから、歯車として用いるにあたって
は、何らかの表面処理を施すことが不可欠であり、例え
ば特開平４−３２７０５７号公報や特開平５−６５６９
５号公報等には、陽極酸化処理や電気Ｎｉ−Ｐ系めっき
処理等の表面処理を施すことによって耐摩耗性を改善し
たＡｌ合金製歯車が提案されている。上記表面処理を施
すことにより得られるＡｌ合金製歯車は、表面処理層が
優れた耐摩耗性を発揮することから、一部は既に実用化
されている。
【０００４】しかしながら、上記Ａｌ合金製歯車であっ
ても、スピードレース用車両に用いられる歯車（例え
ば、自転車用ギアや、自動二輪車用スプロケット等）の
様に過酷な使用条件下での耐久性は不十分であり、使用
中に歯先が欠損したり、めっき層が剥離する等の問題が
指摘され、耐久性のより一層の向上が要求されている。
尚、レース用車両の歯車に限らず、その他の機械用歯車
等であっても、近年急速に進んでいる高機能化により最
大負荷は増大する傾向にあり、一層優れた耐久性を有す
る信頼性の高い歯車の開発が要望されている。
ても、スピードレース用車両に用いられる歯車（例え
ば、自転車用ギアや、自動二輪車用スプロケット等）の
様に過酷な使用条件下での耐久性は不十分であり、使用
中に歯先が欠損したり、めっき層が剥離する等の問題が
指摘され、耐久性のより一層の向上が要求されている。
尚、レース用車両の歯車に限らず、その他の機械用歯車
等であっても、近年急速に進んでいる高機能化により最
大負荷は増大する傾向にあり、一層優れた耐久性を有す
る信頼性の高い歯車の開発が要望されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした事情
に着目してなされたものであって、表面処理層の耐摩耗
性に着目した従来の歯車では、未だに得られていない優
れた耐久性を発揮するＡｌ合金製歯車を提供しようとす
るものである。
に着目してなされたものであって、表面処理層の耐摩耗
性に着目した従来の歯車では、未だに得られていない優
れた耐久性を発揮するＡｌ合金製歯車を提供しようとす
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成した本発
明に係るＡｌ合金製歯車とは、電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層
によって被覆されたＡｌ合金製歯車であって、電気Ｎｉ
−Ｐ系めっき層の硬度が６００Ｈｖ以上であると共に、
歯車基材がＡ７０００番台のＡｌ合金材よりなることを
要旨とするものである。
明に係るＡｌ合金製歯車とは、電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層
によって被覆されたＡｌ合金製歯車であって、電気Ｎｉ
−Ｐ系めっき層の硬度が６００Ｈｖ以上であると共に、
歯車基材がＡ７０００番台のＡｌ合金材よりなることを
要旨とするものである。
【０００７】上記Ａｌ合金材の常温における引張強度
は、４９０Ｎ／ｍｍ2 以上であることが望ましく、上記
電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層の厚さは１０μｍ以上であり、
該めっき層中のＰ含有量は１．５〜６重量％であること
が好ましい。さらに、電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層とＡｌ合
金材の間に陽極酸化処理層を形成することが推奨され
る。
は、４９０Ｎ／ｍｍ2 以上であることが望ましく、上記
電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層の厚さは１０μｍ以上であり、
該めっき層中のＰ含有量は１．５〜６重量％であること
が好ましい。さらに、電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層とＡｌ合
金材の間に陽極酸化処理層を形成することが推奨され
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明者らは、電気Ｎｉ−Ｐ系め
っきを施した歯車を開発しており（前記特開平５−６５
６９５）、既に実用化され各方面において優れた評価を
受けている。しかしながら、前述のレース用車両の歯車
の様に過酷な環境で用いられる場合には、相手側歯車ま
たは駆動用チェーンとの当り面やその近傍等、過大な荷
重がかかりやすい歯底部や歯側面等において、めっき層
がずれる様に変形したり或いは剥離して、急激な摩耗現
象を引き起こす場合があることが判明した。
っきを施した歯車を開発しており（前記特開平５−６５
６９５）、既に実用化され各方面において優れた評価を
受けている。しかしながら、前述のレース用車両の歯車
の様に過酷な環境で用いられる場合には、相手側歯車ま
たは駆動用チェーンとの当り面やその近傍等、過大な荷
重がかかりやすい歯底部や歯側面等において、めっき層
がずれる様に変形したり或いは剥離して、急激な摩耗現
象を引き起こす場合があることが判明した。
【０００９】上記レース用車両の歯車に限らず、歯車の
耐久性及び信頼性のより一層の向上は従来より強く要求
されていることでもあり、本発明者らは前記問題点の改
善に鋭意取り組んで本発明を完成させるに至った。
耐久性及び信頼性のより一層の向上は従来より強く要求
されていることでもあり、本発明者らは前記問題点の改
善に鋭意取り組んで本発明を完成させるに至った。
【００１０】まず本発明者らは、歯車表面の損傷状況を
詳細に調査した。その結果、基材であるＡｌ合金の表面
から破壊している場合が明らかに確認でき、基材自体が
その表面近傍で疲労破壊を起こしている可能性が見出さ
れた。また、疲労破壊を起こしていない場合であって
も、めっき層直下の基材表面で塑性流動を起こして摩耗
量の増大を助長している場合も認められた。
詳細に調査した。その結果、基材であるＡｌ合金の表面
から破壊している場合が明らかに確認でき、基材自体が
その表面近傍で疲労破壊を起こしている可能性が見出さ
れた。また、疲労破壊を起こしていない場合であって
も、めっき層直下の基材表面で塑性流動を起こして摩耗
量の増大を助長している場合も認められた。
【００１１】一般に歯車では、相手側歯車や駆動用チェ
ーン等からの応力により表面疲労を受け、特にレース用
車両の歯車の場合には限られた領域に非常に高い荷重が
繰り返しかかることから、めっき層だけではなくＡｌ合
金基材までもが疲労破壊に至る場合があるものと考えら
れる。また、歯車のめっき層表面から摩耗が進んでめっ
き厚さが減少する場合には、比較的軟質なＡｌ合金基材
が塑性変形を起こして、この基材の変形がめっき層の摩
耗速度を増大させ、最終的にＡｌ合金基材の表面で塑性
流動を引き起こすものと推定される。
ーン等からの応力により表面疲労を受け、特にレース用
車両の歯車の場合には限られた領域に非常に高い荷重が
繰り返しかかることから、めっき層だけではなくＡｌ合
金基材までもが疲労破壊に至る場合があるものと考えら
れる。また、歯車のめっき層表面から摩耗が進んでめっ
き厚さが減少する場合には、比較的軟質なＡｌ合金基材
が塑性変形を起こして、この基材の変形がめっき層の摩
耗速度を増大させ、最終的にＡｌ合金基材の表面で塑性
流動を引き起こすものと推定される。
【００１２】この様な歯車の損傷を防ぐ為には、めっき
層の硬度と耐疲労摩耗性をより向上させることが必要で
あることは言うまでもないが、同時に基材強度を向上さ
せて対策を講じることが不可欠であり、これまで基材と
して用いられてきたＡ２０１４，Ａ２０１７等のＡｌ−
Ｃｕ系合金やＡ５０８３等のＡｌ−Ｍｇ系合金では十分
な耐久性は得られない。
層の硬度と耐疲労摩耗性をより向上させることが必要で
あることは言うまでもないが、同時に基材強度を向上さ
せて対策を講じることが不可欠であり、これまで基材と
して用いられてきたＡ２０１４，Ａ２０１７等のＡｌ−
Ｃｕ系合金やＡ５０８３等のＡｌ−Ｍｇ系合金では十分
な耐久性は得られない。
【００１３】本発明の歯車において用いるＡｌ合金基材
は、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−
Ｃｕ系合金であるＡ７０００番台のＡｌ合金を用いるこ
とが必要であり、7001，7010，7050，7055，7075，747
5，7178，7090，7091等のＡｌ合金を挙げることができ
る。強度の点からはＡ７０７５材が最適であり、常温に
おける引張強度としては、４９０Ｎ／ｍｍ2 以上である
ことが好ましく、５２０Ｎ／ｍｍ2 以上であればより好
ましい。
は、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金またはＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−
Ｃｕ系合金であるＡ７０００番台のＡｌ合金を用いるこ
とが必要であり、7001，7010，7050，7055，7075，747
5，7178，7090，7091等のＡｌ合金を挙げることができ
る。強度の点からはＡ７０７５材が最適であり、常温に
おける引張強度としては、４９０Ｎ／ｍｍ2 以上である
ことが好ましく、５２０Ｎ／ｍｍ2 以上であればより好
ましい。
【００１４】上記Ａｌ合金基材に施す電気Ｎｉ−Ｐ系め
っきには、表面からの摩耗を抑制する為に高い硬度を有
することと、疲労摩耗に強いことが、従来にも増して重
要である。十分な耐久性を発揮する上で、表面硬度は少
なくともビッカース硬度でＨｖ６００以上は必要であ
り、Ｈｖ７００以上であることが望ましい。めっき層の
硬度がＨｖ６００を下回る場合には、初期の摩耗速度が
大きくなると共に、Ａｌ合金基材の変形の影響をより速
く受ける様になる。一方めっき層の硬度が高過ぎる場合
には、靭性が低下して耐疲労摩耗性が劣化するのでＨｖ
１０００以下とすることが好ましく、Ｈｖ９００以下で
あればより好ましい。
っきには、表面からの摩耗を抑制する為に高い硬度を有
することと、疲労摩耗に強いことが、従来にも増して重
要である。十分な耐久性を発揮する上で、表面硬度は少
なくともビッカース硬度でＨｖ６００以上は必要であ
り、Ｈｖ７００以上であることが望ましい。めっき層の
硬度がＨｖ６００を下回る場合には、初期の摩耗速度が
大きくなると共に、Ａｌ合金基材の変形の影響をより速
く受ける様になる。一方めっき層の硬度が高過ぎる場合
には、靭性が低下して耐疲労摩耗性が劣化するのでＨｖ
１０００以下とすることが好ましく、Ｈｖ９００以下で
あればより好ましい。
【００１５】上記めっき層の表面硬度をＨｖ６００以上
にするには、電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層中のＰ含有量を
１．５％以上とすることが望ましい。少な過ぎると、め
っき層の表面硬度が不十分となり、一方Ｐ含有量が６％
を超える場合には、耐疲労摩耗性が不十分となる。上記
Ｐ含有量のより好ましい範囲は２％以上、５％以下であ
る。また、電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層の硬度を上げる方法
としては、めっき後に熱処理か、ショットピーニングを
施すことが推奨される。
にするには、電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層中のＰ含有量を
１．５％以上とすることが望ましい。少な過ぎると、め
っき層の表面硬度が不十分となり、一方Ｐ含有量が６％
を超える場合には、耐疲労摩耗性が不十分となる。上記
Ｐ含有量のより好ましい範囲は２％以上、５％以下であ
る。また、電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層の硬度を上げる方法
としては、めっき後に熱処理か、ショットピーニングを
施すことが推奨される。
【００１６】但し、めっき後に熱処理を行う場合には、
Ａｌ合金基材の強度低下を起こさない様な熱処理条件を
採用することが必要である。その理由は、Ａ７０００番
台のＡｌ合金に施す時効処理の温度が、２００℃以下の
比較的低温であるからであり、高過ぎる温度で長時間の
熱処理を行うと、Ａ７０００番台合金の有する強度を損
なう恐れがあるからである。例えば、１１０〜１３０℃
程度の低温時効を行う合金系の場合（A7075-T6等）に
は、１２０〜１６０℃程度の温度範囲で、１０〜４０分
位の熱処理を施すことが推奨される。また、１７０〜１
８０℃での時効処理を行う合金系の場合（A7075-T73,A7
075-T74 等）には、高温側で長時間の熱処理を行っても
良く、例えば、１６０〜２００℃で３０〜６０分程度の
熱処理を行えば良い。
Ａｌ合金基材の強度低下を起こさない様な熱処理条件を
採用することが必要である。その理由は、Ａ７０００番
台のＡｌ合金に施す時効処理の温度が、２００℃以下の
比較的低温であるからであり、高過ぎる温度で長時間の
熱処理を行うと、Ａ７０００番台合金の有する強度を損
なう恐れがあるからである。例えば、１１０〜１３０℃
程度の低温時効を行う合金系の場合（A7075-T6等）に
は、１２０〜１６０℃程度の温度範囲で、１０〜４０分
位の熱処理を施すことが推奨される。また、１７０〜１
８０℃での時効処理を行う合金系の場合（A7075-T73,A7
075-T74 等）には、高温側で長時間の熱処理を行っても
良く、例えば、１６０〜２００℃で３０〜６０分程度の
熱処理を行えば良い。
【００１７】この様な熱処理による電気Ｎｉ−Ｐめっき
の硬度上昇効果は、Ｐ含有量に依存しており、Ｐ含有量
の少ない方が低温・短時間の熱処理で硬度が上昇する。
従って、Ａｌ合金基材の強度低下を招く恐れのない低温
・短時間の熱処理により、できるだけ高い硬度上昇効果
を得るということからも、Ｐ含有量は６％以下に制限す
ることが好ましい。
の硬度上昇効果は、Ｐ含有量に依存しており、Ｐ含有量
の少ない方が低温・短時間の熱処理で硬度が上昇する。
従って、Ａｌ合金基材の強度低下を招く恐れのない低温
・短時間の熱処理により、できるだけ高い硬度上昇効果
を得るということからも、Ｐ含有量は６％以下に制限す
ることが好ましい。
【００１８】一方ショットピーニングは、ガラスビーズ
や鉄球等の微粒子をめっき表面に高速で吹きつける方法
であり、微粒子の適切な材質と吹きつけ条件を選定すれ
ば、めっき層に圧縮応力を付与することにより耐疲労摩
耗性や表面硬度を上げることができる。例えば、＃８０
〜４００程度の大きさのガラスビーズを、空気圧１〜８
kgf/cm2 で１〜１０秒間吹きつけることが好ましい方法
として挙げることができる。
や鉄球等の微粒子をめっき表面に高速で吹きつける方法
であり、微粒子の適切な材質と吹きつけ条件を選定すれ
ば、めっき層に圧縮応力を付与することにより耐疲労摩
耗性や表面硬度を上げることができる。例えば、＃８０
〜４００程度の大きさのガラスビーズを、空気圧１〜８
kgf/cm2 で１〜１０秒間吹きつけることが好ましい方法
として挙げることができる。
【００１９】めっき層の厚さは１０μｍ以上であること
が好ましく、１５μｍ以上であればより好ましい。めっ
き層の厚さが１０μｍ未満では、摩耗の比較的初期段階
からＡｌ合金基材の変形の影響を受けて歯車寿命が目標
値に達しない場合が多くなる。
が好ましく、１５μｍ以上であればより好ましい。めっ
き層の厚さが１０μｍ未満では、摩耗の比較的初期段階
からＡｌ合金基材の変形の影響を受けて歯車寿命が目標
値に達しない場合が多くなる。
【００２０】電気Ｎｉ−Ｐ系めっき法によれば、１ｍｍ
以上の厚さでもめっき可能であり、めっき層の厚膜化を
図ることにより耐摩耗性は向上する。しかしながら、歯
車の形状によっては、めっき層が厚過ぎると局部的な異
常粒成長が起こり表面の荒れを来し、仕上げ加工が必要
となる場合がある。また必要以上の厚膜化は生産性や経
済性の低下をもたらすので、厚さ２００μｍ程度を上限
とすることが望ましい。
以上の厚さでもめっき可能であり、めっき層の厚膜化を
図ることにより耐摩耗性は向上する。しかしながら、歯
車の形状によっては、めっき層が厚過ぎると局部的な異
常粒成長が起こり表面の荒れを来し、仕上げ加工が必要
となる場合がある。また必要以上の厚膜化は生産性や経
済性の低下をもたらすので、厚さ２００μｍ程度を上限
とすることが望ましい。
【００２１】また、メッキ層の耐摩耗性の向上を目的と
して、めっき層中に、Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＣ，Ａｌ2 Ｏ3
等のセラミックスや、カーボンまたはＰＴＦＥ等の微粒
子を分散させても良い。
して、めっき層中に、Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＳｉＣ，Ａｌ2 Ｏ3
等のセラミックスや、カーボンまたはＰＴＦＥ等の微粒
子を分散させても良い。
【００２２】尚、電気Ｎｉ−Ｐ系めっきを施す部位は、
歯車のＡｌ合金基材全表面に被覆しても良いが、歯車同
士が接触する部分や歯車とチェーンが接触する部分に限
定して設けても良い。
歯車のＡｌ合金基材全表面に被覆しても良いが、歯車同
士が接触する部分や歯車とチェーンが接触する部分に限
定して設けても良い。
【００２３】さらに、電気Ｎｉ−Ｐ系めっきとＡｌ合金
基材の間の密着性を強固なものとすることを目的とし
て、電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層とＡｌ合金基材の間に陽極
酸化処理皮膜またはジンケート処理皮膜を形成すること
も推奨される。
基材の間の密着性を強固なものとすることを目的とし
て、電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層とＡｌ合金基材の間に陽極
酸化処理皮膜またはジンケート処理皮膜を形成すること
も推奨される。
【００２４】中でも陽極酸化処理皮膜は、表面のポーラ
ス層に微細なポアを多数有しているので、ポア内のめっ
き部がアンカー効果を発揮して電気Ｎｉ−Ｐ系めっきの
密着強度を向上させることができる。特にＡ７０００番
台のＡｌ合金では強固な密着性を得ることができ、Ａｌ
合金基材とめっき層間の剪断強度も高くなる。上記陽極
酸化皮膜は様々な種類のものがあるが、特にりん酸系，
硫酸系，しゅう酸系の陽極酸化処理を施して形成された
陽極酸化皮膜が好適である。
ス層に微細なポアを多数有しているので、ポア内のめっ
き部がアンカー効果を発揮して電気Ｎｉ−Ｐ系めっきの
密着強度を向上させることができる。特にＡ７０００番
台のＡｌ合金では強固な密着性を得ることができ、Ａｌ
合金基材とめっき層間の剪断強度も高くなる。上記陽極
酸化皮膜は様々な種類のものがあるが、特にりん酸系，
硫酸系，しゅう酸系の陽極酸化処理を施して形成された
陽極酸化皮膜が好適である。
【００２５】以下実施例について説明するが、本発明は
下記の実施例に限定されるものではなく、前・後記の趣
旨に徴して適宜変更することは本発明の技術的範囲に含
まれる。
下記の実施例に限定されるものではなく、前・後記の趣
旨に徴して適宜変更することは本発明の技術的範囲に含
まれる。
【００２６】
【実施例】表１に示すＡｌ合金を基材とする種々の歯車
に、前処理として基材を脱脂，水洗する表面活性化処理
を施した後に、りん酸浴を用いた陽極酸化処理を行っ
た。次いで、下記条件の電気めっき法により、歯車の表
面に電気Ｎｉ−Ｐめっき層を形成した。 めっき浴：ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ ２００ｇ／ｌ ＮｉＣｌ2 ・６Ｈ2 Ｏ ５０ｇ／ｌ Ｈ3 ＰＯ3 ４４０ｇ／ｌ Ｈ3 ＰＯ4 ５０ｇ／ｌ Ｈ3 ＢＯ3 ０．５〜３ｇ／ｌ サッカリン ０〜１．０ｇ／ｌ 温度 ：６０±５℃ ｐＨ ：１±０．５ 電流密度：５〜３０Ａ／ｄｍ2 撹拌方法：エアー撹拌
に、前処理として基材を脱脂，水洗する表面活性化処理
を施した後に、りん酸浴を用いた陽極酸化処理を行っ
た。次いで、下記条件の電気めっき法により、歯車の表
面に電気Ｎｉ−Ｐめっき層を形成した。 めっき浴：ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ ２００ｇ／ｌ ＮｉＣｌ2 ・６Ｈ2 Ｏ ５０ｇ／ｌ Ｈ3 ＰＯ3 ４４０ｇ／ｌ Ｈ3 ＰＯ4 ５０ｇ／ｌ Ｈ3 ＢＯ3 ０．５〜３ｇ／ｌ サッカリン ０〜１．０ｇ／ｌ 温度 ：６０±５℃ ｐＨ ：１±０．５ 電流密度：５〜３０Ａ／ｄｍ2 撹拌方法：エアー撹拌
【００２７】尚、一部の歯車については、熱処理とショ
ットピーニングを行った。Ｎｏ．３の歯車は、１４０℃
×２０分の熱処理を施した。Ｎｏ．１９の歯車は、１８
０℃×４０分の熱処理を施した。またＮｏ．４の歯車に
は、微粒子ガラスビーズ＃１２０を用いて空気圧５ｋｇ
／ｃｍ2 で５〜１０秒間のショットピーニングを施し
た。この様にして得られた歯車の、基材の引張強度、電
気Ｎｉ−Ｐめっきの膜厚、Ｐ含有量、ビッカース硬度は
表１に示す。
ットピーニングを行った。Ｎｏ．３の歯車は、１４０℃
×２０分の熱処理を施した。Ｎｏ．１９の歯車は、１８
０℃×４０分の熱処理を施した。またＮｏ．４の歯車に
は、微粒子ガラスビーズ＃１２０を用いて空気圧５ｋｇ
／ｃｍ2 で５〜１０秒間のショットピーニングを施し
た。この様にして得られた歯車の、基材の引張強度、電
気Ｎｉ−Ｐめっきの膜厚、Ｐ含有量、ビッカース硬度は
表１に示す。
【００２８】上記歯車を用いて、オフロードにおける実
車走行試験を行い、耐久性を調べた。歯車の耐久性は、
歯先の損耗状況（歯先の欠損，めっき剥離）を目視検査
により以下の様に評価した。 ［歯先の欠損またはめっき剥離］ ○：ほとんどなし △：一部あり ×：多数あり 結果は表１に併記する。
車走行試験を行い、耐久性を調べた。歯車の耐久性は、
歯先の損耗状況（歯先の欠損，めっき剥離）を目視検査
により以下の様に評価した。 ［歯先の欠損またはめっき剥離］ ○：ほとんどなし △：一部あり ×：多数あり 結果は表１に併記する。
【００２９】
【表１】
【００３０】Ｎｏ．１〜１３は、本発明例であり、基材
の引張強度、表面硬度またはめっき膜厚等のよって、耐
久性に若干の優劣は見られるものの、少なくとも歯先の
欠損はほとんど見られず、優れた耐久性を発揮した。一
方、Ｎｏ．１４〜１７は、本発明の条件を一つ以上満足
しない場合の比較例であり、めっき剥離による歯先の摩
耗が多く見られた。また、Ｎｏ．１８〜２１は、基材と
して、Ａ７０００番台以外のＡ２０１４，Ａ２０１７，
Ａ５０８３を用いている従来例であり、歯先の欠損が多
数見られ耐久性に乏しいことが分かる。
の引張強度、表面硬度またはめっき膜厚等のよって、耐
久性に若干の優劣は見られるものの、少なくとも歯先の
欠損はほとんど見られず、優れた耐久性を発揮した。一
方、Ｎｏ．１４〜１７は、本発明の条件を一つ以上満足
しない場合の比較例であり、めっき剥離による歯先の摩
耗が多く見られた。また、Ｎｏ．１８〜２１は、基材と
して、Ａ７０００番台以外のＡ２０１４，Ａ２０１７，
Ａ５０８３を用いている従来例であり、歯先の欠損が多
数見られ耐久性に乏しいことが分かる。
【００３１】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているの
で、耐摩耗性に優れると共に、疲労強度が高く、耐久性
が飛躍的に向上したＡｌ合金製歯車が提供できることと
なった。
で、耐摩耗性に優れると共に、疲労強度が高く、耐久性
が飛躍的に向上したＡｌ合金製歯車が提供できることと
なった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 好則 大阪市中央区備後町４丁目１番３号 株式 会社神戸製鋼所大阪支社内 (72)発明者 岩井 健治 東京都千代田区丸の内１丁目８番２号 株 式会社神戸製鋼所東京本社内
Claims (4)
- 【請求項１】 電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層によって被覆さ
れたＡｌ合金製歯車であって、電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層
の硬度が６００Ｈｖ以上であると共に、歯車基材がＡ７
０００番台のＡｌ合金材よりなることを特徴とする耐久
性に優れたＡｌ合金製歯車。 - 【請求項２】 上記Ａｌ合金材の常温における引張強度
が４９０Ｎ／ｍｍ2以上である請求項１に記載のＡｌ合
金製歯車。 - 【請求項３】 電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層の厚さが１０μ
ｍ以上であり、該めっき層中のＰ含有量が１．５〜６重
量％である請求項１または２に記載のＡｌ合金製歯車。 - 【請求項４】 電気Ｎｉ−Ｐ系めっき層とＡｌ合金材の
間に陽極酸化処理層が形成されてなる請求項１〜３のい
ずれかに記載のＡｌ合金製歯車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18437195A JPH0931688A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 耐久性に優れたＡｌ合金製歯車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18437195A JPH0931688A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 耐久性に優れたＡｌ合金製歯車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0931688A true JPH0931688A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16152053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18437195A Pending JPH0931688A (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 耐久性に優れたＡｌ合金製歯車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0931688A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11210865A (ja) * | 1998-01-20 | 1999-08-03 | Kobe Steel Ltd | 疲労寿命および耐磨耗性に優れたＡｌ合金製動力伝達部品 |
| WO2021246473A1 (ja) * | 2020-06-04 | 2021-12-09 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | モーターユニット及び電動自転車 |
-
1995
- 1995-07-20 JP JP18437195A patent/JPH0931688A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11210865A (ja) * | 1998-01-20 | 1999-08-03 | Kobe Steel Ltd | 疲労寿命および耐磨耗性に優れたＡｌ合金製動力伝達部品 |
| WO2021246473A1 (ja) * | 2020-06-04 | 2021-12-09 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | モーターユニット及び電動自転車 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020709 |