JPS5980724A - 歯車の歯面焼入れ方法及び同装置 - Google Patents
歯車の歯面焼入れ方法及び同装置Info
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- JPS5980724A JPS5980724A JP19141982A JP19141982A JPS5980724A JP S5980724 A JPS5980724 A JP S5980724A JP 19141982 A JP19141982 A JP 19141982A JP 19141982 A JP19141982 A JP 19141982A JP S5980724 A JPS5980724 A JP S5980724A
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- JP
- Japan
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- gear
- tooth surface
- tooth
- hardening
- liquid
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/32—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for gear wheels, worm wheels, or the like
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、歯車の歯面に焼入れを施す方法及び同装置に
関するものである。
関するものである。
歯車が互いに接触する歯面の耐Ｉ磨耗性は歯面の硬度に
大きく影響され、歯車の寿命を長くするため歯面の硬度
を上げる処理がなされる。硬度を上げる手段としては、
高周波焼入れ、バーナーフレーム焼入れ、全面焼入れな
どが行なわれる。
大きく影響され、歯車の寿命を長くするため歯面の硬度
を上げる処理がなされる。硬度を上げる手段としては、
高周波焼入れ、バーナーフレーム焼入れ、全面焼入れな
どが行なわれる。
本発明はこの焼入れの方法に関するものである。
従来の全面焼入れの方法では、全面の硬度を均−に上げ
ることが可能であるが、歯部全部の硬度が上がり、その
ため衝撃に耐して弱くなり、歯の欠損事故になる危険性
がある。
ることが可能であるが、歯部全部の硬度が上がり、その
ため衝撃に耐して弱くなり、歯の欠損事故になる危険性
がある。
このようなことから、部分的に焼入れ程度を変えること
の可能な高周波焼入れ、バーナーフレーム焼入れ１表面
連成焼入れなどが行なわれている。
の可能な高周波焼入れ、バーナーフレーム焼入れ１表面
連成焼入れなどが行なわれている。
しかしながら、これらの欠点として高周波焼入れの場合
、高周波コイルの形状から歯部の全体に亙る硬度分布を
任意に配することがむずかしい。歯面の焼入れは最も力
の伝達効果のあるピッチサークル部の硬度を高く、かつ
歯の底部付近は硬度を下げ、衝撃に対する緩和力を与え
ることが望ましいが、このような焼入れの硬度分布を配
することは困難である。
、高周波コイルの形状から歯部の全体に亙る硬度分布を
任意に配することがむずかしい。歯面の焼入れは最も力
の伝達効果のあるピッチサークル部の硬度を高く、かつ
歯の底部付近は硬度を下げ、衝撃に対する緩和力を与え
ることが望ましいが、このような焼入れの硬度分布を配
することは困難である。
又バーナーフレームによる焼入れは、歯面全部を同時に
温度を上げ焼入れすることがむずかしい９そのため部分
的に温度を上げ水冷する方法がとられるが、バーナーフ
レームに近接したところで水が噴射されるので水の飛散
状況によってはバーナーフレームに飛散し、加熱条件を
変えた９、噴射される水量の均一化が困難で部分的に硬
度差が出易すい。硬度差によって歯面の偏磨耗やクシツ
クの発生も起こり易くなる。
温度を上げ焼入れすることがむずかしい９そのため部分
的に温度を上げ水冷する方法がとられるが、バーナーフ
レームに近接したところで水が噴射されるので水の飛散
状況によってはバーナーフレームに飛散し、加熱条件を
変えた９、噴射される水量の均一化が困難で部分的に硬
度差が出易すい。硬度差によって歯面の偏磨耗やクシツ
クの発生も起こり易くなる。
一方、水を入れた水槽内の水中に被焼入れ加工物を水没
させて焼入れ加工を施す面を水面近くに位置せしめてお
き、バーナーノズルから燃焼して噴射しているバーナー
フレームを水面上から水中に向って噴射せしめて、焼入
れ用加熱を行ないながらバーナーノズルを移動させて焼
入れ加工を施す方法も特開昭５６−１４２８１７号公報
に記載されている如く知られているが、同方法は水平な
上面しか焼入れ出来ず、円形で厚みがあり然も焼入れ面
が凹凸状である歯車の歯面の焼入れをするのには無理で
あった。この発明は、特殊な手段により同焼入れ法を歯
車の歯ノ面の焼入れに適用出来るようにしたものである
。
させて焼入れ加工を施す面を水面近くに位置せしめてお
き、バーナーノズルから燃焼して噴射しているバーナー
フレームを水面上から水中に向って噴射せしめて、焼入
れ用加熱を行ないながらバーナーノズルを移動させて焼
入れ加工を施す方法も特開昭５６−１４２８１７号公報
に記載されている如く知られているが、同方法は水平な
上面しか焼入れ出来ず、円形で厚みがあり然も焼入れ面
が凹凸状である歯車の歯面の焼入れをするのには無理で
あった。この発明は、特殊な手段により同焼入れ法を歯
車の歯ノ面の焼入れに適用出来るようにしたものである
。
本発明は、このような従来の焼入れ処理の欠点をなくす
る効果的な歯車の歯面焼入れの手段を提供するものであ
る。
る効果的な歯車の歯面焼入れの手段を提供するものであ
る。
本発明方法の一実施例を第１図に基いて説明する０
第１工程・・・・・歯車１の回転中心を回転自在に軸支
すると共に歯２を冷却液（水や難燃性焼入れ油）中に配
置する。
すると共に歯２を冷却液（水や難燃性焼入れ油）中に配
置する。
第２工程・・・・・該歯車１の歯２の焼入れする歯面２
ａを上方に向け、かつ冷却液中の適当な深さに位置させ
る。
ａを上方に向け、かつ冷却液中の適当な深さに位置させ
る。
第８工程・ｅ−φ・冷却液面上に配置したバーナーノズ
ル３の先端を前記歯面２ａに臨ませ、バーナーノズル８
よυ噴出するバーナーフレーム４の気体流により歯面２
ａ上の冷却液を局部的に排除すると共に該歯面２ａの冷
却液排除箇所をバーナーフレーム４により加熱する。
ル３の先端を前記歯面２ａに臨ませ、バーナーノズル８
よυ噴出するバーナーフレーム４の気体流により歯面２
ａ上の冷却液を局部的に排除すると共に該歯面２ａの冷
却液排除箇所をバーナーフレーム４により加熱する。
第４工程・・拳・・バーナーフレーム４を移動させるこ
とによシ排除されていた冷却液が復元し加熱さ′れた歯
面２ａを急冷する。しかして、前記歯車１の回転中心を
軸心にして歯車１を所定角度回転させ歯面を次々と焼入
れしてゆく。
とによシ排除されていた冷却液が復元し加熱さ′れた歯
面２ａを急冷する。しかして、前記歯車１の回転中心を
軸心にして歯車１を所定角度回転させ歯面を次々と焼入
れしてゆく。
本方法によれば、冷却液の復元が極めてスムーズであり
、バーナーフレームに及ぼす影響も殆どない。又バーナ
ーフレームの噴出圧力や大きさ。
、バーナーフレームに及ぼす影響も殆どない。又バーナ
ーフレームの噴出圧力や大きさ。
歯面に臨ませる角度、距離及び歯幅方向への平行移動の
速度を任意に選択することにより、所望の焼入れ硬度、
焼入れ深さ、焼入れの広さ、歯部において歯底と歯面の
硬度差を付けること （特に歯底付近の硬度を下げる）
等が極めて容易に出来る。
速度を任意に選択することにより、所望の焼入れ硬度、
焼入れ深さ、焼入れの広さ、歯部において歯底と歯面の
硬度差を付けること （特に歯底付近の硬度を下げる）
等が極めて容易に出来る。
更に歯幅方向に対してバーナーの送シ速度を任意に変え
ることにより、歯幅方向の硬度を変えることができるの
で応力の集中し易い歯幅両端の硬度を下げ衝撃に強い歯
車を得ることが出来る。
ることにより、歯幅方向の硬度を変えることができるの
で応力の集中し易い歯幅両端の硬度を下げ衝撃に強い歯
車を得ることが出来る。
次に図面に基いて本発明の方法を実施するための装置の
一例を説明する。
一例を説明する。
先づ、第１図は当装置全体の側面図であり、第２図は第
１図のＦ−Ｆ断面図、第８図は第１図のＧ−Ｇ断面図、
第４図は第１図のＨ−Ｈ視図、第５図は歯面の歯幅方向
に対するバーナーノズルの移動速度を示すグラフである
。
１図のＦ−Ｆ断面図、第８図は第１図のＧ−Ｇ断面図、
第４図は第１図のＨ−Ｈ視図、第５図は歯面の歯幅方向
に対するバーナーノズルの移動速度を示すグラフである
。
第１図乃至第８図において、６は液体槽、７は液体槽６
中に下部を沈めて配置した保持装置で、ホルダー８によ
り液体槽６に留めることが出来るように構成されている
。
中に下部を沈めて配置した保持装置で、ホルダー８によ
り液体槽６に留めることが出来るように構成されている
。
次に、保持装置７について説明する。９は基台、１０は
基台９の一側に立設したケースである。１１は主軸で、
ケース１０に軸受１２，１２及び液密シール１３を介し
て片持式に支承されている。
基台９の一側に立設したケースである。１１は主軸で、
ケース１０に軸受１２，１２及び液密シール１３を介し
て片持式に支承されている。
主軸１１の外端にはキー１４が固定されており、焼入用
の歯車１が嵌められたのちナツト１５で抜止めされる。
の歯車１が嵌められたのちナツト１５で抜止めされる。
ケース１０の一部は液体槽６外に突出しており、その突
出した部分に設けたノ・ンドル１６は出力側からの遊動
不能な変速装置１７．チェノホイール１８．チエン１９
．チエンホイール２０．２１．チェノ２２を介して主軸
１１のチェノホイール２３に接続され回動装置を構成し
ている。そしてハンドル１６を指示針２４を目印にし一
″Ｃ１回転すると、歯車１が１歯分だけ回動するように
なっている。
出した部分に設けたノ・ンドル１６は出力側からの遊動
不能な変速装置１７．チェノホイール１８．チエン１９
．チエンホイール２０．２１．チェノ２２を介して主軸
１１のチェノホイール２３に接続され回動装置を構成し
ている。そしてハンドル１６を指示針２４を目印にし一
″Ｃ１回転すると、歯車１が１歯分だけ回動するように
なっている。
第１図乃至第８図並びに第４図において基台９に立設し
た支柱２５には前記主軸１１と平行に案内部材２６が設
けられておシ、該案内部材２６に沿って動く移動部材２
７はタペット２８が設けられており、該タペット２８に
対応してカム２９が設けられている。また移動部材２７
は、バネ３０によシカム２９の方向に付勢されタペット
２８がカム２９に接するように構成されている。そして
、カム２９が１回転する間に移動部材２７は１往復する
ように構成されている。移動部材２７にはバーナーノズ
ル８が取付けられ、該バーナーノズル８よ）出るバーナ
ーフレーム４が焼入用歯車１の歯面２ａに当るように構
成されている。
た支柱２５には前記主軸１１と平行に案内部材２６が設
けられておシ、該案内部材２６に沿って動く移動部材２
７はタペット２８が設けられており、該タペット２８に
対応してカム２９が設けられている。また移動部材２７
は、バネ３０によシカム２９の方向に付勢されタペット
２８がカム２９に接するように構成されている。そして
、カム２９が１回転する間に移動部材２７は１往復する
ように構成されている。移動部材２７にはバーナーノズ
ル８が取付けられ、該バーナーノズル８よ）出るバーナ
ーフレーム４が焼入用歯車１の歯面２ａに当るように構
成されている。
第４図、第５図において歯面に対するバーナーノズル３
の移動状態を説明する。カム２９によるバーナーノズル
８の移動距離りは歯車１′・の歯幅Ｗより大きくなる如
く構成されていて、両端近傍の区間Ａ、Ｅにおいては遅
い速度ｖ、２区間Ｂ、Ｄにおいては速い速度Ｖａ、区間
Ｃにおいては中位の速度Ｖ２で動くようになっている。
の移動状態を説明する。カム２９によるバーナーノズル
８の移動距離りは歯車１′・の歯幅Ｗより大きくなる如
く構成されていて、両端近傍の区間Ａ、Ｅにおいては遅
い速度ｖ、２区間Ｂ、Ｄにおいては速い速度Ｖａ、区間
Ｃにおいては中位の速度Ｖ２で動くようになっている。
勿論、この区間の幅（距離）、速度は任意に設定出来る
が、この設定を解けばバーナーノズル８は移動距離りを
任意な同一速度で動く。そして区間Ａ、Ｅにおいてはバ
ーナーフレーム４は歯面２ａから外れているのでこの間
に歯車１を１歯分回転させるものであり、また区間Ｂ、
Ｄでは歯面２ａの両側部を浅く焼入れするものであり、
更に区間Ｃでは歯面の中央部を深く焼入れするものであ
る。
が、この設定を解けばバーナーノズル８は移動距離りを
任意な同一速度で動く。そして区間Ａ、Ｅにおいてはバ
ーナーフレーム４は歯面２ａから外れているのでこの間
に歯車１を１歯分回転させるものであり、また区間Ｂ、
Ｄでは歯面２ａの両側部を浅く焼入れするものであり、
更に区間Ｃでは歯面の中央部を深く焼入れするものであ
る。
なお、図示の実施例においては、案内部材２６に沿って
移動部材２７が移動するものを示したが、歯車１の歯幅
Ｗが小さい場合には、案内部材２６上に突設した旋回軸
に移動部材２７を軸支し、移動部材２７を旋回させるこ
とによりバーナーフレーム４の先端を歯面２ａに沿って
移動させるようにすることも出来るものである。さらに
また図示の実施例におけるハンドルに代え電気的な駆動
源に基く回動装置とし、スイッチにより操作することも
出来るものである。
移動部材２７が移動するものを示したが、歯車１の歯幅
Ｗが小さい場合には、案内部材２６上に突設した旋回軸
に移動部材２７を軸支し、移動部材２７を旋回させるこ
とによりバーナーフレーム４の先端を歯面２ａに沿って
移動させるようにすることも出来るものである。さらに
また図示の実施例におけるハンドルに代え電気的な駆動
源に基く回動装置とし、スイッチにより操作することも
出来るものである。
すなわち本発明に係る歯車の歯面焼入れ方法は、歯車１
の回転中心を回転自在に軸支すると共に歯面を冷却液中
に配置する第１工程と、該歯車１の焼入する歯面２ａを
上方に向は且つ液面５から適当な深さに位置させる第２
工程と、液面５上に配置したバーナーノズル３の先端を
前記歯面２ａに臨ませバーナーノズル８よυ噴出するバ
ーナーフレーム４の気体流によシ歯面２ａ上の冷却液を
局部的に排除すると共に該排除箇所をバーナーフレーム
４によシ加熱する第８工程と、加熱終了と共にバーナー
フレーム４を移動させることにより排除されていた冷却
液が復元し急冷する第４工程と、前記回転中心を１軸心
にして歯車１を所定角度回動させ歯車２ａを次々と焼入
れしてゆくようにしたものである。
の回転中心を回転自在に軸支すると共に歯面を冷却液中
に配置する第１工程と、該歯車１の焼入する歯面２ａを
上方に向は且つ液面５から適当な深さに位置させる第２
工程と、液面５上に配置したバーナーノズル３の先端を
前記歯面２ａに臨ませバーナーノズル８よυ噴出するバ
ーナーフレーム４の気体流によシ歯面２ａ上の冷却液を
局部的に排除すると共に該排除箇所をバーナーフレーム
４によシ加熱する第８工程と、加熱終了と共にバーナー
フレーム４を移動させることにより排除されていた冷却
液が復元し急冷する第４工程と、前記回転中心を１軸心
にして歯車１を所定角度回動させ歯車２ａを次々と焼入
れしてゆくようにしたものである。
また本発明に係る歯車の歯面焼入れ装置は、焼入用歯車
１が装着可能にして且つ液体槽６内の液体中に配置した
水平な主軸１１、液体槽６外に設置した操作ハンドル１
６や操作ボタンによシ前記主軸１１を１歯分ずつ回動さ
せ且つその位置に停止させる回動装置、液体槽６外にお
いて前記主軸１１と平行に配置した案内部材２６、バー
ナーフレーム４の先端が液面下にある歯車１の歯面２ａ
に向く如くバーナーノズル３を支持し且つ前記案内部材
２６を介して移動する移動部材２７とよりなるものであ
る。
１が装着可能にして且つ液体槽６内の液体中に配置した
水平な主軸１１、液体槽６外に設置した操作ハンドル１
６や操作ボタンによシ前記主軸１１を１歯分ずつ回動さ
せ且つその位置に停止させる回動装置、液体槽６外にお
いて前記主軸１１と平行に配置した案内部材２６、バー
ナーフレーム４の先端が液面下にある歯車１の歯面２ａ
に向く如くバーナーノズル３を支持し且つ前記案内部材
２６を介して移動する移動部材２７とよりなるものであ
る。
実験によれば歯のモジュール８、歯数２０で材質５４５
Ｃのものを、燃料としてはプロパンガスを用い、バーナ
ーノズルはガス切断に用いる切断火口３番を使用し、水
深りを８絹、平行移動速度２ｃｍ／ｓｅｃ で焼入し
た結果、歯面のピッチサークル部付近ではショアー硬度
６０°歯底付近ではショアー硬度３０″′を得た。又歯
幅方向の硬度差も１°〜３°の適切な状態が得られた。
Ｃのものを、燃料としてはプロパンガスを用い、バーナ
ーノズルはガス切断に用いる切断火口３番を使用し、水
深りを８絹、平行移動速度２ｃｍ／ｓｅｃ で焼入し
た結果、歯面のピッチサークル部付近ではショアー硬度
６０°歯底付近ではショアー硬度３０″′を得た。又歯
幅方向の硬度差も１°〜３°の適切な状態が得られた。
以上の如く本発明によれば歯車の歯面の焼入れ分布を任
意にすることが出来、耐磨耗性と、耐衝撃性に優れた歯
車を得ることが出来、工業上極めて有用なものである。
意にすることが出来、耐磨耗性と、耐衝撃性に優れた歯
車を得ることが出来、工業上極めて有用なものである。
又本発明は歯車とほぼ同様な形状をもつ銅帯のスリッタ
ー設備に使用される丸刃刃物などの焼入れにおいても応
用出来るものである。
ー設備に使用される丸刃刃物などの焼入れにおいても応
用出来るものである。
図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は全体
の側面図、第２図は第１図のＦ−Ｆ断面図、第８図は第
１図のＧ−Ｇ断面図、第４図は第１図のＨ−Ｈ視図、第
５図は歯面の歯幅方向に対するバーナーノズルの移動速
度を示すグラフである０ １ 歯車 ２歯 ２ａ 歯面 ８ バーナーノズル ４ バーナーフレーム ５ 液面 １１ 主軸 １６ ハンドル ２６ 案内部材 特 許 出 願 人 日新展鋼株式会社代 理
人 弁理士 古 １） 剛 啓１４ ＴＺの ；１′３■ 才子Ｏ ア５の ノ＼゛′
の側面図、第２図は第１図のＦ−Ｆ断面図、第８図は第
１図のＧ−Ｇ断面図、第４図は第１図のＨ−Ｈ視図、第
５図は歯面の歯幅方向に対するバーナーノズルの移動速
度を示すグラフである０ １ 歯車 ２歯 ２ａ 歯面 ８ バーナーノズル ４ バーナーフレーム ５ 液面 １１ 主軸 １６ ハンドル ２６ 案内部材 特 許 出 願 人 日新展鋼株式会社代 理
人 弁理士 古 １） 剛 啓１４ ＴＺの ；１′３■ 才子Ｏ ア５の ノ＼゛′
Claims (1)
- １ 歯車の回転中心を回転自在に軸支すると共に歯面を
冷却液中に配置する第１工程と、該歯車の焼入する歯面
を上方に向は且つ液面から適渦な深さに位置させる第２
工程と、液面上に配置したバーナーノズル先端を前記歯
面に臨ませノ（−ナーノズルより噴出するバーナーフレ
ームの気体流により歯面上の冷却液を局部的に排除する
と共に該排除箇所をバーナーフレームにより加熱する第
３工程と、加熱終了と共にバーナーフレームを移動させ
ることにより排除されていた冷却液が復元し急冷する第
４工程と、前記回転中心を軸心にして歯車を所定角度回
動させ歯面を次々と焼入れしてゆくことを特徴とする歯
車の歯面焼入れ方法０２ 焼入用歯車が装着可能にして
且つ液体槽内の液体中に配置した水平な主軸、液体槽外
に設置した操作ハンドルや操作ボタンによシ前記主軸を
１歯分ずつ回動させ且つその位置に停止させる回動装置
、液体槽外において前記主軸と平行に配置した案内部材
、バーナーフレームの先端が液面下にある歯車の歯面に
向く如くバーナーノズルを支持し且つ前記案内部材を介
して移動する移動部材とよシなる歯車の歯面焼入れ装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19141982A JPS5980724A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 歯車の歯面焼入れ方法及び同装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19141982A JPS5980724A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 歯車の歯面焼入れ方法及び同装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5980724A true JPS5980724A (ja) | 1984-05-10 |
Family
ID=16274294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19141982A Pending JPS5980724A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 歯車の歯面焼入れ方法及び同装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5980724A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05230536A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-07 | Ooiwa:Kk | 鋳物歯車の火炎焼入方法、及びその装置 |
| US5855696A (en) * | 1995-03-27 | 1999-01-05 | Nippon Steel Corporation | Ultra low carbon, cold rolled steel sheet and galvanized steel sheet having improved fatigue properties and processes for producing the same |
| CN103103317A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-15 | 沈阳远大科技实业有限公司 | 大型回转体工件滚动摩擦表面淬火设备 |
-
1982
- 1982-10-29 JP JP19141982A patent/JPS5980724A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05230536A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-07 | Ooiwa:Kk | 鋳物歯車の火炎焼入方法、及びその装置 |
| US5855696A (en) * | 1995-03-27 | 1999-01-05 | Nippon Steel Corporation | Ultra low carbon, cold rolled steel sheet and galvanized steel sheet having improved fatigue properties and processes for producing the same |
| CN103103317A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-15 | 沈阳远大科技实业有限公司 | 大型回转体工件滚动摩擦表面淬火设备 |
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