JPH102322A - 高強度スプライン - Google Patents
高強度スプラインInfo
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- JPH102322A JPH102322A JP8267064A JP26706496A JPH102322A JP H102322 A JPH102322 A JP H102322A JP 8267064 A JP8267064 A JP 8267064A JP 26706496 A JP26706496 A JP 26706496A JP H102322 A JPH102322 A JP H102322A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 応力集中がなく、強度的にも優れ、特にスプ
ラインにおいて問題となる回転方向の繰り返し荷重に対
する疲労強度が優れた高強度スプラインを提供する。 【解決手段】 軸Ｓまわりに設けられた歯３により回転
力を伝達するスプライン１であって、少なくとも前記歯
３の先端を除く部分がほぼ円弧状の連続した曲線から構
成されると共に、少なくとも前記歯先３Ａから歯底３Ｂ
までの部分に表面硬化処理が施されていることを特徴と
するものである。例えば、表面硬化処理が、高周波焼入
れや火炎焼入れのような表面焼入れであることを特徴と
するもの、あるいは、窒化処理のような拡散処理である
ことを特徴とするものである。これにより、歯底の隅部
に発生する応力集中を防止し、疲労強度を大幅に改善す
ることができる。さらに、ショットピーニングを行うこ
とによりさらに一層疲労強度の改善を図ることができ
る。
ラインにおいて問題となる回転方向の繰り返し荷重に対
する疲労強度が優れた高強度スプラインを提供する。 【解決手段】 軸Ｓまわりに設けられた歯３により回転
力を伝達するスプライン１であって、少なくとも前記歯
３の先端を除く部分がほぼ円弧状の連続した曲線から構
成されると共に、少なくとも前記歯先３Ａから歯底３Ｂ
までの部分に表面硬化処理が施されていることを特徴と
するものである。例えば、表面硬化処理が、高周波焼入
れや火炎焼入れのような表面焼入れであることを特徴と
するもの、あるいは、窒化処理のような拡散処理である
ことを特徴とするものである。これにより、歯底の隅部
に発生する応力集中を防止し、疲労強度を大幅に改善す
ることができる。さらに、ショットピーニングを行うこ
とによりさらに一層疲労強度の改善を図ることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、トルクを伝達す
るための高強度スプラインに係り、特に疲労強度の大き
な高強度スプラインに関するものである。
るための高強度スプラインに係り、特に疲労強度の大き
な高強度スプラインに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、回転軸に対応した穴を有する
種々の機能を備えた回転エレメントを回転軸に嵌着して
回転力を伝達する場合には、例えばプラスチック成形機
のスクリュを形成する場合のように、回転軸に設けられ
た溝とそれに嵌着されたスクリュエレメントに設けられ
た溝との間にキーを用いることが行なわれていた。
種々の機能を備えた回転エレメントを回転軸に嵌着して
回転力を伝達する場合には、例えばプラスチック成形機
のスクリュを形成する場合のように、回転軸に設けられ
た溝とそれに嵌着されたスクリュエレメントに設けられ
た溝との間にキーを用いることが行なわれていた。
【０００３】しかし、このキーによる方式ではキーの溝
部に応力集中が起るため大きなトルクを伝達することが
できないという問題があり、この問題を解決するために
軸まわりに直接設けられた複数条の歯とこの歯に合致す
る複数条の溝を有する穴の組合わせからなるスプライン
を用いることが考えられた。
部に応力集中が起るため大きなトルクを伝達することが
できないという問題があり、この問題を解決するために
軸まわりに直接設けられた複数条の歯とこの歯に合致す
る複数条の溝を有する穴の組合わせからなるスプライン
を用いることが考えられた。
【０００４】このようなスプラインの歯の形状として角
形を採用する角形スプラインでは、歯底の隅部に逃げ溝
を設ける必要があり、強度的に不利であるためインボリ
ュートスプラインが開発された。
形を採用する角形スプラインでは、歯底の隅部に逃げ溝
を設ける必要があり、強度的に不利であるためインボリ
ュートスプラインが開発された。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のインボリュート
スプラインにおいては、前述の角形スプラインのように
逃げ溝を設ける必要がなく、歯元部分の歯幅を大きくと
ることができるので平均強度を上げることはできるもの
の、歯底の隅角への応力集中をなくすことができないと
いう問題がある。
スプラインにおいては、前述の角形スプラインのように
逃げ溝を設ける必要がなく、歯元部分の歯幅を大きくと
ることができるので平均強度を上げることはできるもの
の、歯底の隅角への応力集中をなくすことができないと
いう問題がある。
【０００６】そこで、このような応力集中をなくすため
に円弧状スプラインが提案されている。
に円弧状スプラインが提案されている。
【０００７】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、応力集中がなく、強
度的にも優れ、特にスプラインにおいて問題となる回転
方向の繰り返し荷重に対する疲労強度が優れた円弧状ス
プラインからなる高強度スプラインを提供することにあ
る。
術に着目してなされたものであり、応力集中がなく、強
度的にも優れ、特にスプラインにおいて問題となる回転
方向の繰り返し荷重に対する疲労強度が優れた円弧状ス
プラインからなる高強度スプラインを提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１による発明の高強度スプラインは、軸ま
わりに設けられた歯により回転力を伝達するスプライン
であって、少なくとも前記歯の先端を除く部分がほぼ円
弧状の連続した曲線から構成されると共に、前記歯先か
ら少なくとも歯底の下側までの部分に表面硬化処理が施
されていることを特徴とするものである。
めに、請求項１による発明の高強度スプラインは、軸ま
わりに設けられた歯により回転力を伝達するスプライン
であって、少なくとも前記歯の先端を除く部分がほぼ円
弧状の連続した曲線から構成されると共に、前記歯先か
ら少なくとも歯底の下側までの部分に表面硬化処理が施
されていることを特徴とするものである。
【０００９】従って、ほぼ円弧状の連続した曲線により
歯を構成して円弧状スプラインを形成し、この円弧状ス
プラインの歯先から少なくとも歯底の下側に相当する部
分に表面硬化処理を施して歯部分の強度を増した。
歯を構成して円弧状スプラインを形成し、この円弧状ス
プラインの歯先から少なくとも歯底の下側に相当する部
分に表面硬化処理を施して歯部分の強度を増した。
【００１０】請求項２による発明の高強度スプライン
は、請求項１記載の表面硬化処理が、高周波焼入れや火
炎焼入れのような表面焼入れ処理であることを特徴とす
るものである。
は、請求項１記載の表面硬化処理が、高周波焼入れや火
炎焼入れのような表面焼入れ処理であることを特徴とす
るものである。
【００１１】従って、円弧状スプラインの少なくとも歯
先から歯底の下側までの部分に表面焼入れを行なってス
プラインの表面を硬化させた。
先から歯底の下側までの部分に表面焼入れを行なってス
プラインの表面を硬化させた。
【００１２】請求項３による発明の高強度スプライン
は、請求項１記載の表面硬化処理が、窒化処理のような
拡散処理であることを特徴とするものである。
は、請求項１記載の表面硬化処理が、窒化処理のような
拡散処理であることを特徴とするものである。
【００１３】従って、円弧状スプラインの少なくとも歯
先から歯底の下側までの部分に拡散処理を行なってスプ
ラインの表面を硬化させた。
先から歯底の下側までの部分に拡散処理を行なってスプ
ラインの表面を硬化させた。
【００１４】請求項４による発明の高強度スプライン
は、請求項１記載の表面硬化処理が、高周波焼入れや火
炎焼入れのような表面焼入れ処理と、この表面焼入れ処
理後に行われるショットピーニング処理の組合わせであ
ることを特徴とするものである。
は、請求項１記載の表面硬化処理が、高周波焼入れや火
炎焼入れのような表面焼入れ処理と、この表面焼入れ処
理後に行われるショットピーニング処理の組合わせであ
ることを特徴とするものである。
【００１５】従って、円弧状スプラインの少なくとも歯
先から歯底の下側までの部分に表面焼入れを行なって硬
化させた後に、ショットピーニングを行う。
先から歯底の下側までの部分に表面焼入れを行なって硬
化させた後に、ショットピーニングを行う。
【００１６】請求項５による発明の高強度スプライン
は、請求項１記載の表面硬化処理が、窒化処理のような
拡散処理と、この拡散処理後に行われるショットピーニ
ング処理の組合わせであることを特徴とするものであ
る。
は、請求項１記載の表面硬化処理が、窒化処理のような
拡散処理と、この拡散処理後に行われるショットピーニ
ング処理の組合わせであることを特徴とするものであ
る。
【００１７】従って、円弧状スプラインの少なくとも歯
先から歯底の下側までの部分に拡散処理を行なって硬化
させた後に、ショットピーニングを行う。
先から歯底の下側までの部分に拡散処理を行なって硬化
させた後に、ショットピーニングを行う。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の例
を図面に基づいて説明する。
を図面に基づいて説明する。
【００１９】図１には、軸側の円弧状スプライン１が示
されている。この円弧状スプライン１では、軸Ｓの周囲
に形成されている歯３の形状および歯底３Ｂがほぼ円弧
の連続した曲線で構成されている。なお、歯３の先端
（歯先）３Ａは軸Ｓの軸心を中心とする円弧にほぼ沿う
ようにカットしてもよい。
されている。この円弧状スプライン１では、軸Ｓの周囲
に形成されている歯３の形状および歯底３Ｂがほぼ円弧
の連続した曲線で構成されている。なお、歯３の先端
（歯先）３Ａは軸Ｓの軸心を中心とする円弧にほぼ沿う
ようにカットしてもよい。
【００２０】また、図２には、インボリュートスプライ
ン５が示されている。この比較例としてのインボリュー
トスプライン５では、軸Ｓの周囲に設けられている歯７
が、円のまわりに糸を巻付け、その端を持って引っ張り
ながら糸を巻きほどいていくときに、糸の端が描く軌跡
（インボリュート曲線）を用いて決定されたものであ
る。
ン５が示されている。この比較例としてのインボリュー
トスプライン５では、軸Ｓの周囲に設けられている歯７
が、円のまわりに糸を巻付け、その端を持って引っ張り
ながら糸を巻きほどいていくときに、糸の端が描く軌跡
（インボリュート曲線）を用いて決定されたものであ
る。
【００２１】（実施例１）図３を参照するに、前述の図
１に示される円弧状スプライン１で表面硬化処理を施し
ていないもの、この円弧状スプライン１の少なくとも歯
３の先端（歯先）３Ａから歯底３Ｂの下側までについて
表面硬化処理の一種である高周波焼入れ処理を施したも
の、および図２に示されるインボリュートスプライン５
で表面硬化処理を施していないものの三つの場合につい
て、Ｓ５５Ｃ、ＳＣＭ４４０、ＳＮＣＭ６３０の各材質
に対するねじれ疲労強度（１００万回破断強度）の測定
・比較を行なった。
１に示される円弧状スプライン１で表面硬化処理を施し
ていないもの、この円弧状スプライン１の少なくとも歯
３の先端（歯先）３Ａから歯底３Ｂの下側までについて
表面硬化処理の一種である高周波焼入れ処理を施したも
の、および図２に示されるインボリュートスプライン５
で表面硬化処理を施していないものの三つの場合につい
て、Ｓ５５Ｃ、ＳＣＭ４４０、ＳＮＣＭ６３０の各材質
に対するねじれ疲労強度（１００万回破断強度）の測定
・比較を行なった。
【００２２】ここで、インボリュートスプライン５にお
いては、歯底７Ｂにおける隅角部の形状から焼入れを行
うとクラックを生じるため、高周波焼入れ処理を施した
場合については比較の対象としていない。
いては、歯底７Ｂにおける隅角部の形状から焼入れを行
うとクラックを生じるため、高周波焼入れ処理を施した
場合については比較の対象としていない。
【００２３】図３に示されるように、Ｓ５５Ｃ、ＳＣＭ
４４０、ＳＮＣＭ６３０の各材質に対していずれも高周
波焼入れ処理を施した円弧状スプライン１のねじれ疲労
強度が最も高くなっていることがわかる。また、従来よ
り焼割を起しやすいとされているＳＣＭ４４０やＳＮＣ
Ｍ６３０についても焼割を起さなかった。
４４０、ＳＮＣＭ６３０の各材質に対していずれも高周
波焼入れ処理を施した円弧状スプライン１のねじれ疲労
強度が最も高くなっていることがわかる。また、従来よ
り焼割を起しやすいとされているＳＣＭ４４０やＳＮＣ
Ｍ６３０についても焼割を起さなかった。
【００２４】以上のことから、何れの材質に対しても高
周波焼入れ処理を行うことにより疲労強度が増すことが
わかると共に、円弧状スプライン１においては高周波焼
入れ処理を行う際にクラックが生じないことから焼入れ
処理に適した形状であることがわかる。また、焼割を起
しやすいとされていたＳＣＭ４４０やＳＮＣＭ６３０に
ついても、焼割を起こすことなく合金鋼の効果を向上さ
せることができる。
周波焼入れ処理を行うことにより疲労強度が増すことが
わかると共に、円弧状スプライン１においては高周波焼
入れ処理を行う際にクラックが生じないことから焼入れ
処理に適した形状であることがわかる。また、焼割を起
しやすいとされていたＳＣＭ４４０やＳＮＣＭ６３０に
ついても、焼割を起こすことなく合金鋼の効果を向上さ
せることができる。
【００２５】また、このように疲労強度が増すことによ
り、過大なトルクが前述の円弧状スプライン１に作用し
ても塑性変形が小さく抑えられるため、円弧状スプライ
ン１に嵌着されている、例えばスクリュエレメント等の
交換を容易に行うことができる。
り、過大なトルクが前述の円弧状スプライン１に作用し
ても塑性変形が小さく抑えられるため、円弧状スプライ
ン１に嵌着されている、例えばスクリュエレメント等の
交換を容易に行うことができる。
【００２６】（実施例２）図４を参照するに、材質ＳＡ
ＣＭ６４５で作製された前述の図１に示される円弧状ス
プライン１および図２に示されるインボリュートスプラ
イン５について、表面拡散処理の一種である窒化処理
（５５０℃、６０Ｈ）を施した場合の疲労強度（１００
万回破断強度）について測定・比較を行なった。
ＣＭ６４５で作製された前述の図１に示される円弧状ス
プライン１および図２に示されるインボリュートスプラ
イン５について、表面拡散処理の一種である窒化処理
（５５０℃、６０Ｈ）を施した場合の疲労強度（１００
万回破断強度）について測定・比較を行なった。
【００２７】図４に示されるように、窒化処理を施した
円弧状スプライン１の疲労強度の方が、同じく窒化処理
を施したインボリュートスプライン５の疲労強度よりも
約３５％程度大きなものとなることがわかる。
円弧状スプライン１の疲労強度の方が、同じく窒化処理
を施したインボリュートスプライン５の疲労強度よりも
約３５％程度大きなものとなることがわかる。
【００２８】以上説明したように、円弧状スプライン１
に高周波焼入れや窒化処理等の表面硬化処理を施すこと
により、回転負荷に対する疲労強度を大幅に向上するこ
とができた。
に高周波焼入れや窒化処理等の表面硬化処理を施すこと
により、回転負荷に対する疲労強度を大幅に向上するこ
とができた。
【００２９】また、円弧状スプライン１が高周波焼入れ
等の表面硬化処理に適した形状であるということができ
る。
等の表面硬化処理に適した形状であるということができ
る。
【００３０】なお、前述した実施の形態では、軸側のス
プラインについて説明したが、穴側についても同様であ
る。
プラインについて説明したが、穴側についても同様であ
る。
【００３１】（実施例３）この実施例においては、二軸
押出し機（スクリュウ径５８ｍｍ）用スクリュウ軸（全
長４ｍ）を対象に、市販の高耐食性材料（例えばＳＵＳ
４２０Ｊ２丸鋼をＨＲＣ３０に調質したもの）を用いて
円弧状スプライン１（図１参照）に加工したものを対象
とする。なお、この円弧状スプライン１の断面形状は、
実施例１及び実施例２において使用したものと同様の形
状のものである。
押出し機（スクリュウ径５８ｍｍ）用スクリュウ軸（全
長４ｍ）を対象に、市販の高耐食性材料（例えばＳＵＳ
４２０Ｊ２丸鋼をＨＲＣ３０に調質したもの）を用いて
円弧状スプライン１（図１参照）に加工したものを対象
とする。なお、この円弧状スプライン１の断面形状は、
実施例１及び実施例２において使用したものと同様の形
状のものである。
【００３２】このようにして加工した円弧状スプライン
１の歯先３Ａから歯底３Ｂまでについて全周高周波焼入
れ（硬度ＨＳ６５）し、４５０℃でＨＲＣ４８に焼戻し
を行う。
１の歯先３Ａから歯底３Ｂまでについて全周高周波焼入
れ（硬度ＨＳ６５）し、４５０℃でＨＲＣ４８に焼戻し
を行う。
【００３３】その後、曲りが全長に対して０．２ｍｍ以
内となるように修正し、鋼球を用いて歯底３Ｂから歯先
３Ａに対して一様にショットピーニングしたものであ
る。
内となるように修正し、鋼球を用いて歯底３Ｂから歯先
３Ａに対して一様にショットピーニングしたものであ
る。
【００３４】このような円弧状スプライン１に対して前
述の高周波焼入れを行ない４５０℃で焼戻しした後に、
ショットピーニングを行ったものと、行っていないもの
について疲労強度の比較を行なった。
述の高周波焼入れを行ない４５０℃で焼戻しした後に、
ショットピーニングを行ったものと、行っていないもの
について疲労強度の比較を行なった。
【００３５】なお、インボリュートスプライン５につい
ては、実施例１と同様に比較の対象としない。
ては、実施例１と同様に比較の対象としない。
【００３６】図５には、以上の測定結果および、その他
ＳＵＳ４３１を高周波焼入れしＨＲＣ４３に焼戻しした
もの、ＳＵＳ４４０Ｍを高周波焼入れしＨＲＣ４９に焼
戻ししたものについて同様の試験を行った測定結果につ
いて示してある。図５から明らかなようにいずれの材質
についても、ショットピーニングを行った場合の方が行
わない場合と比較して約９％疲労強度が向上しているこ
とがわかる。
ＳＵＳ４３１を高周波焼入れしＨＲＣ４３に焼戻しした
もの、ＳＵＳ４４０Ｍを高周波焼入れしＨＲＣ４９に焼
戻ししたものについて同様の試験を行った測定結果につ
いて示してある。図５から明らかなようにいずれの材質
についても、ショットピーニングを行った場合の方が行
わない場合と比較して約９％疲労強度が向上しているこ
とがわかる。
【００３７】以上説明したように、円弧状スプライン１
において、高周波焼入れを行った後にショットピーニン
グを行うことにより、ショットピーニングを行わない場
合に比べて回転負荷に対する疲労強度を大幅に向上する
ことができた。
において、高周波焼入れを行った後にショットピーニン
グを行うことにより、ショットピーニングを行わない場
合に比べて回転負荷に対する疲労強度を大幅に向上する
ことができた。
【００３８】また、前述のようなＳＵＳ４２０Ｊ２など
の１３Ｃｒ系のマルテンサイト系ステンレスを用いるこ
とにより、高耐食性と高温強度を有し４００℃までの高
温使用においても表面焼入れ組織が変化せず、ショット
ピーニングによる圧縮残留応力が付加され疲労強度の低
下を防止することができ、９〜１２％疲労強度向上した
高温高耐食用高強度スプラインを得ることができる。
の１３Ｃｒ系のマルテンサイト系ステンレスを用いるこ
とにより、高耐食性と高温強度を有し４００℃までの高
温使用においても表面焼入れ組織が変化せず、ショット
ピーニングによる圧縮残留応力が付加され疲労強度の低
下を防止することができ、９〜１２％疲労強度向上した
高温高耐食用高強度スプラインを得ることができる。
【００３９】（実施例４）前述の実施例３と同じ材質，
形状の円弧状スプライン１の全周についてガス軟窒化処
理（５５０〜６００℃で５時間保持後油焼入れ）行い、
曲りが全長に対して０．２ｍｍ以内となるように修正し
て、鋼球を用いて歯底３Ｂ、７Ｂから歯先３Ａ、７Ａに
対して一様にショットピーニングしたものである。
形状の円弧状スプライン１の全周についてガス軟窒化処
理（５５０〜６００℃で５時間保持後油焼入れ）行い、
曲りが全長に対して０．２ｍｍ以内となるように修正し
て、鋼球を用いて歯底３Ｂ、７Ｂから歯先３Ａ、７Ａに
対して一様にショットピーニングしたものである。
【００４０】前述の円弧状スプライン１に対してこのよ
うな軟窒化処理した後に、ショットピーニングを行った
場合と、行っていない場合について、疲労強度の比較を
行なった。
うな軟窒化処理した後に、ショットピーニングを行った
場合と、行っていない場合について、疲労強度の比較を
行なった。
【００４１】図６を参照するに、ショットピーニングを
行った円弧状スプライン１の方が、行わない場合と比較
して約１８％疲労強度が向上していることがわかる。
行った円弧状スプライン１の方が、行わない場合と比較
して約１８％疲労強度が向上していることがわかる。
【００４２】以上説明したように、円弧状スプライン１
において、軟窒化処理を行った後にショットピーニング
を行うことにより、ショットピーニングを行わない場合
に比べて回転負荷に対する疲労強度を大幅に向上するこ
とができた。
において、軟窒化処理を行った後にショットピーニング
を行うことにより、ショットピーニングを行わない場合
に比べて回転負荷に対する疲労強度を大幅に向上するこ
とができた。
【００４３】さらに、ショットピーニングにより表面の
脆弱な化合物層を除去することができるので、歪みの修
正やトルクのかかり方等により脆弱な窒化層にクラック
が生じるのを防止して、強度の安定化を図ることができ
る。
脆弱な化合物層を除去することができるので、歪みの修
正やトルクのかかり方等により脆弱な窒化層にクラック
が生じるのを防止して、強度の安定化を図ることができ
る。
【００４４】なお、この発明は前述の種々の実施の形態
に限定されることなく、適宜な変更を行なうことによ
り、その他の態様で実施し得るものである。
に限定されることなく、適宜な変更を行なうことによ
り、その他の態様で実施し得るものである。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よる高強度スプラインでは、ほぼ円弧状の連続した曲線
により歯および歯底を構成して円弧状スプラインとした
ので、歯底の隅部における応力集中を防止して表面硬化
処理の際におけるクラックの発生を抑えることができ
る。また、この円弧状スプラインの少なくとも歯先から
歯底に相当する部分に表面硬化処理を施して歯部分の強
度を増したので、スプラインとしての疲労強度を大幅に
改善することができる。
よる高強度スプラインでは、ほぼ円弧状の連続した曲線
により歯および歯底を構成して円弧状スプラインとした
ので、歯底の隅部における応力集中を防止して表面硬化
処理の際におけるクラックの発生を抑えることができ
る。また、この円弧状スプラインの少なくとも歯先から
歯底に相当する部分に表面硬化処理を施して歯部分の強
度を増したので、スプラインとしての疲労強度を大幅に
改善することができる。
【００４６】請求項２の発明による高強度スプラインで
は、円弧状スプラインの少なくとも歯先から歯底の下側
までの部分に焼入れ処理を行なって硬化させたので、ス
プライン全体としての疲労強度を大幅に改善することが
できる。
は、円弧状スプラインの少なくとも歯先から歯底の下側
までの部分に焼入れ処理を行なって硬化させたので、ス
プライン全体としての疲労強度を大幅に改善することが
できる。
【００４７】請求項３の発明による高強度スプラインで
は、円弧状スプラインの少なくとも歯先から歯底の下側
までの部分に拡散処理を行なって硬化させたので、スプ
ライン全体としての疲労強度を大幅に改善することがで
きる。
は、円弧状スプラインの少なくとも歯先から歯底の下側
までの部分に拡散処理を行なって硬化させたので、スプ
ライン全体としての疲労強度を大幅に改善することがで
きる。
【００４８】請求項４の発明による高強度スプラインで
は、円弧状スプラインの少なくとも歯先から歯底の下側
までの部分に表面焼入れを行なって硬化させた後に、シ
ョットピーニングを行うので、前述の焼入れ処理を行っ
た場合よりもさらに疲労強度を改善することができる。
は、円弧状スプラインの少なくとも歯先から歯底の下側
までの部分に表面焼入れを行なって硬化させた後に、シ
ョットピーニングを行うので、前述の焼入れ処理を行っ
た場合よりもさらに疲労強度を改善することができる。
【００４９】請求項５の発明による高強度スプラインで
は、円弧状スプラインの少なくとも歯先から歯底の下側
までの部分に拡散処理を行なって硬化させた後に、ショ
ットピーニングを行うので、前述の拡散処理を行った場
合よりもさらに疲労強度を改善することができる。
は、円弧状スプラインの少なくとも歯先から歯底の下側
までの部分に拡散処理を行なって硬化させた後に、ショ
ットピーニングを行うので、前述の拡散処理を行った場
合よりもさらに疲労強度を改善することができる。
【図１】この発明にかかる高強度スプラインとしての円
弧状スプラインを示す図である。
弧状スプラインを示す図である。
【図２】比較の対象としてのインボリュートスプライン
を示す図である。
を示す図である。
【図３】高周波焼入れ処理を施した円弧状スプラインと
同処理を施していない円弧状スプラインおよびインボリ
ュートスプラインの疲労強度の比較を示す図である。
同処理を施していない円弧状スプラインおよびインボリ
ュートスプラインの疲労強度の比較を示す図である。
【図４】窒化処理を施した円弧状スプラインと同処理を
施していない円弧状スプラインとの疲労強度の比較を示
す図である。
施していない円弧状スプラインとの疲労強度の比較を示
す図である。
【図５】高周波焼入れ処理を施した後にショットピーニ
ングを行ったものと、行わなかったものを、円弧状スプ
ラインについて疲労強度を比較した図である。
ングを行ったものと、行わなかったものを、円弧状スプ
ラインについて疲労強度を比較した図である。
【図６】軟窒化処理を施した後にショットピーニングを
行ったものと、行わなかったものを、円弧状スプライン
について疲労強度を比較した図である。
行ったものと、行わなかったものを、円弧状スプライン
について疲労強度を比較した図である。
１ 円弧状スプライン（高強度スプライン） ５ インボリュートスプライン（高強度スプライン） ３ 歯 ３Ａ 歯先 ３Ｂ 歯底 Ｓ 軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２１Ｄ 9/32 Ｃ２１Ｄ 9/32 Ａ Ｆ１６Ｄ 1/02 Ｆ１６Ｄ 1/02 Ｍ 1/06 1/06 Ｑ (72)発明者 望月 善一 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械テク ノ株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 軸まわりに設けられた歯により回転力を
伝達するスプラインであって、少なくとも前記歯の先端
を除く部分がほぼ円弧状の連続した曲線から構成される
と共に、前記歯先から少なくとも歯底の下側までの部分
に表面硬化処理が施されていることを特徴とする高強度
スプライン。 - 【請求項２】 前記表面硬化処理が、高周波焼入れや火
炎焼入れのような表面焼入れ処理であることを特徴とす
る請求項１記載の高強度スプライン。 - 【請求項３】 前記表面硬化処理が、窒化処理のような
拡散処理であることを特徴とする請求項１記載の高強度
スプライン。 - 【請求項４】 前記表面硬化処理が、高周波焼入れや火
炎焼入れのような表面焼入れ処理と、この表面焼入れ処
理後に行われるショットピーニング処理の組合わせであ
ることを特徴とする請求項１記載の高強度スプライン。 - 【請求項５】 前記表面硬化処理が、窒化処理のような
拡散処理と、この拡散処理後に行われるショットピーニ
ング処理の組合わせであることを特徴とする請求項１記
載の高強度スプライン。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8267064A JPH102322A (ja) | 1996-04-17 | 1996-10-08 | 高強度スプライン |
| KR1019970014124A KR19980069741A (ko) | 1996-04-17 | 1997-04-17 | 고강도 스플라인 구조 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9551396 | 1996-04-17 | ||
| JP8-95513 | 1996-04-17 | ||
| JP8267064A JPH102322A (ja) | 1996-04-17 | 1996-10-08 | 高強度スプライン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102322A true JPH102322A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=26436733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8267064A Pending JPH102322A (ja) | 1996-04-17 | 1996-10-08 | 高強度スプライン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH102322A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4668543A (en) * | 1983-04-22 | 1987-05-26 | Gebr. Happich Gmbh | Profiled strip, particularly for automotive vehicles |
| DE102009016749A1 (de) | 2008-04-07 | 2009-11-05 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Keilverzahnte Verbindungsstruktur |
-
1996
- 1996-10-08 JP JP8267064A patent/JPH102322A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4668543A (en) * | 1983-04-22 | 1987-05-26 | Gebr. Happich Gmbh | Profiled strip, particularly for automotive vehicles |
| DE102009016749A1 (de) | 2008-04-07 | 2009-11-05 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Keilverzahnte Verbindungsstruktur |
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