JPS60145323A - フライホイ−ルの熱処理方法 - Google Patents
フライホイ−ルの熱処理方法Info
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- JPS60145323A JPS60145323A JP322584A JP322584A JPS60145323A JP S60145323 A JPS60145323 A JP S60145323A JP 322584 A JP322584 A JP 322584A JP 322584 A JP322584 A JP 322584A JP S60145323 A JPS60145323 A JP S60145323A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flywheel
- ring gear
- hardening
- quenching
- heating
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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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- Materials Engineering (AREA)
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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】
〔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、フライホイール本体部とその外周のリングギ
ヤ部が一体鋳鉄で形成されたフライホイールにおいて、
フライホイールの熱容量に比して。
ヤ部が一体鋳鉄で形成されたフライホイールにおいて、
フライホイールの熱容量に比して。
高周波加熱部の熱容量を十分小さくなるように。
高周波焼入条件を調整することによって、高周波加熱後
の自己冷却により、リングギヤ歯部を焼入硬化させろこ
とのできる。フライホイールの熱処理方法にかかる。
の自己冷却により、リングギヤ歯部を焼入硬化させろこ
とのできる。フライホイールの熱処理方法にかかる。
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（、Ｊ Ｉ Ｓ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。
に、普通鋳鉄（、Ｊ Ｉ Ｓ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。
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５４８Ｃ材
を用いた高周波焼入、もしくは。
性、高疲労強度を確保するため、ＪＩＳ規格５４８Ｃ材
を用いた高周波焼入、もしくは。
ＪＩＳ規格５１５Ｃ材を用いた浸炭焼入が通常実施され
ている。
ている。
また、この従来法ｔこよる分割構造型フライホイ−ルに
おいては。
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とな
り、製造コストが非常に高くなる。
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とな
り、製造コストが非常に高くなる。
■ 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ｔコめ、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。
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ｔコめ、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。
■ 従って、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２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。
、高速回転時にリングギヤ部２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。
等の問題点があった。
そこで、フライホイール本体部１とリングギヤ部２とを
一体鋳造とした。第２図に示すようなフライホイール３
が実用化されているが、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性から、
高周波焼入が一般に実施されている。
一体鋳造とした。第２図に示すようなフライホイール３
が実用化されているが、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性から、
高周波焼入が一般に実施されている。
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、リングギヤ歯部全体
が焼入硬化されやすい。
に通常の高周波焼入処理をすると、リングギヤ歯部全体
が焼入硬化されやすい。
そして、このような従来法による一体鋳鉄製フライホイ
ール３のリングギヤ歯部高周波焼入品は。
ール３のリングギヤ歯部高周波焼入品は。
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Ｈｖ ６００±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って、疲労強度が低くなる
。
の硬さがＨｖ ６００±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って、疲労強度が低くなる
。
ところで、このような従来の一体鋳鉄製フライホイール
３のリングギヤ歯部高周波焼入においては。
３のリングギヤ歯部高周波焼入においては。
■ 水焼入時に焼割れを発生］ッやすい。
■ 高周波焼入に使用する水溶性焼入剤が高価である。
■ 冷却液（焼入剤）の噴射タイミングにバラツキが生
じやすく、焼入品質が安定しない。
じやすく、焼入品質が安定しない。
■ 冷却液（焼入剤）噴射および循環装置等の設備が必
要となる。
要となる。
等の欠点がある。
そこで、一体鋳鉄製フライホイール３の高周波焼入にお
いては、リングギヤ歯部を高周波焼入後。
いては、リングギヤ歯部を高周波焼入後。
高温焼もどし処理により、リングギヤ歯部の硬さをＨｖ
３００〜５００の範囲に調整することｌこよって。
３００〜５００の範囲に調整することｌこよって。
リングギヤ歯部の耐摩耗性２曲げ強度、疲労強度を向上
する試みがなされているが、このような熱処理では、高
温焼もどし処理が必要となり、熱処理工程数が増加する
ことから、熱処理コストが上昇するという欠点がある。
する試みがなされているが、このような熱処理では、高
温焼もどし処理が必要となり、熱処理工程数が増加する
ことから、熱処理コストが上昇するという欠点がある。
本発明は、フライホイール本体部とその外周のリングギ
ヤ部が一体鋳鉄で形成されたフライホイールにおいて、
フライホイールの熱容量に比して。
ヤ部が一体鋳鉄で形成されたフライホイールにおいて、
フライホイールの熱容量に比して。
高周波加熱部の熱容量が十分小さくなるように高周波焼
入条件を調整することにより、高周波加熱後の自己冷却
によって、フライホイールの歪・焼割れを発生させるこ
となり、シかも、リングギヤ歯部に対し安定した焼入品
質にて焼入硬化するこ５− 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。
入条件を調整することにより、高周波加熱後の自己冷却
によって、フライホイールの歪・焼割れを発生させるこ
となり、シかも、リングギヤ歯部に対し安定した焼入品
質にて焼入硬化するこ５− 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。
このような目的は２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、一体鋳鉄
にて形成されたフライホイールの熱処理方法であって。
体部とその外周にリングギヤ部とを配置して、一体鋳鉄
にて形成されたフライホイールの熱処理方法であって。
フライホイールのリングギヤ歯部の耐摩耗性向上手段と
して、高周波焼入によりリングギヤ歯部を焼入硬化する
に当って、被焼入フライホイールの熱容量に比して、高
周波加熱部の熱容量を十分小さくなるように２周波数、
電力密度、加熱時間等の高周波加熱条件を調整すること
によって、高周波加熱後の自己冷却により、リングギヤ
歯部を焼入硬化させることを特徴とするフライホイール
の熱処理方法によって達成される。
して、高周波焼入によりリングギヤ歯部を焼入硬化する
に当って、被焼入フライホイールの熱容量に比して、高
周波加熱部の熱容量を十分小さくなるように２周波数、
電力密度、加熱時間等の高周波加熱条件を調整すること
によって、高周波加熱後の自己冷却により、リングギヤ
歯部を焼入硬化させることを特徴とするフライホイール
の熱処理方法によって達成される。
第３図は、一体鋳鉄製フライホイールのリングギヤ歯部
を高周波加熱後、自己冷却焼入したフライホイールのリ
ングギヤ歯部の焼入硬化模様を示６− １ノでいる。
を高周波加熱後、自己冷却焼入したフライホイールのリ
ングギヤ歯部の焼入硬化模様を示６− １ノでいる。
なお、この実施例に用いたフライホイールは材質がＦＣ
Ｄ ７０であって、＋のリングギヤ部の諸元が、モジュ
ールｉ２．５’、歯タケ；５．７５ｍｍ、歯幅；１１ｍ
ｍ、歯数、１２０枚、外径；３０５．７ｍｍのものであ
る。
Ｄ ７０であって、＋のリングギヤ部の諸元が、モジュ
ールｉ２．５’、歯タケ；５．７５ｍｍ、歯幅；１１ｍ
ｍ、歯数、１２０枚、外径；３０５．７ｍｍのものであ
る。
また、高周波焼入用コイルは１幅；９ｍｍ、内径； ３
１１．７ ｍｍ 、フライホイールのリングギヤ歯部と
のクリアランスは３ ｍｍである。
１１．７ ｍｍ 、フライホイールのリングギヤ歯部と
のクリアランスは３ ｍｍである。
そして、高周波加熱条件は１周波数； ４０ ｋＨｚ。
プレート電圧１６ｋＶ、プレート電流１１１Ａ、加熱時
間；１６ｓｅｃ、ワーク回転数；１１００ｒｐとし。
間；１６ｓｅｃ、ワーク回転数；１１００ｒｐとし。
高周波加熱後の冷却は放冷とした。
ところで、第４図はテストピースでの繰り返し高周波焼
入による焼割れ試験結果である。
入による焼割れ試験結果である。
この図から明らかなように、高周波加熱後の自己冷却焼
入は、従来の水焼入に比較して著しく焼割れを発生しに
くいことが理解される。
入は、従来の水焼入に比較して著しく焼割れを発生しに
くいことが理解される。
」二連の結果から、フライホイールのリングギヤ歯部焼
入においても、従来の水焼入では、歯部の硬化深さ比（
歯先の焼入深さ／歯タケ）が８０％を越えると、焼割れ
が頻発するため、焼入条件の設定・管理が極めて難かし
いとされているが、自己冷却焼入では、第４図からも明
らかなように。
入においても、従来の水焼入では、歯部の硬化深さ比（
歯先の焼入深さ／歯タケ）が８０％を越えると、焼割れ
が頻発するため、焼入条件の設定・管理が極めて難かし
いとされているが、自己冷却焼入では、第４図からも明
らかなように。
焼割れを発生しにくいことから、硬化深さ比が８０％を
越えても焼割れを発生しないことが確認された。
越えても焼割れを発生しないことが確認された。
また、従来の水焼入では、焼割れ防止のために冷却緩和
剤を焼入液中に添加しているが、自己冷却焼入において
は、冷却装置および焼入液がともに不要となるため、高
周波焼入のコスト低減が可能となり、かつ、焼入液濃度
、噴射タイミングのバラツキによる焼入品質のバラツキ
も少なくなる。
剤を焼入液中に添加しているが、自己冷却焼入において
は、冷却装置および焼入液がともに不要となるため、高
周波焼入のコスト低減が可能となり、かつ、焼入液濃度
、噴射タイミングのバラツキによる焼入品質のバラツキ
も少なくなる。
さらに、前述の自己冷却焼入条件では、焼入部分の組織
はマルテンサイトであり、Ｈｖ６００〜７００程度の硬
さとなる。
はマルテンサイトであり、Ｈｖ６００〜７００程度の硬
さとなる。
しかし、ＪＩＳ規格ＦＣＤ７０の疲労強度は。
発明者らの研究によれば、第５図に示すように。
組織状態には関係なくＨｖ３５０〜５５０の硬さ範囲で
、最高となることが明らかとなっている。
、最高となることが明らかとなっている。
しかし、従来の方法によってこの硬さ範囲とするために
、高周波焼入後、高温焼もどし処理することにより、Ｈ
ｖ３５０〜５５０の硬さ範囲に調整すると、高温焼もど
し処理を必要とするだけ熱処理工程数が増すが２本発明
法によれば、第６図に示す高周波焼入時の加熱・冷却曲
線図における。加熱・冷却曲線Ｂのように低加熱電力と
し長時間加熱とするか、あるいは、加熱・冷却曲線Ｃの
様に極めて低加熱電力で加熱することによって、冷却速
度をコントロールして２組織をマルテンサイト＋トルー
スタイト、あるいは、マルテンライト＋トルースタイト
士フェライトとすることによって。
、高周波焼入後、高温焼もどし処理することにより、Ｈ
ｖ３５０〜５５０の硬さ範囲に調整すると、高温焼もど
し処理を必要とするだけ熱処理工程数が増すが２本発明
法によれば、第６図に示す高周波焼入時の加熱・冷却曲
線図における。加熱・冷却曲線Ｂのように低加熱電力と
し長時間加熱とするか、あるいは、加熱・冷却曲線Ｃの
様に極めて低加熱電力で加熱することによって、冷却速
度をコントロールして２組織をマルテンサイト＋トルー
スタイト、あるいは、マルテンライト＋トルースタイト
士フェライトとすることによって。
Ｈｖ３５０〜５００という疲労強度上鏝も好ましい硬さ
範囲が得られることから、簡単な設備で、一体鋳鉄製フ
ライホイールのリングギヤ歯部を強靭化することができ
るものである。
範囲が得られることから、簡単な設備で、一体鋳鉄製フ
ライホイールのリングギヤ歯部を強靭化することができ
るものである。
なお、第６図における。加熱・冷却曲線Ａは自己冷却焼
入によ１）Ｈｖ６００〜７００の焼入硬さとする場合の
加熱・冷却曲線を示している。
入によ１）Ｈｖ６００〜７００の焼入硬さとする場合の
加熱・冷却曲線を示している。
９−
以上により明らかなように２本発明にがかるフライホイ
ールの熱処理方法によれば、フライホイール本体部とそ
の外周のリングギヤ部が一体鋳鉄で形成されたフライホ
イールにおいて、フライホイールの熱容量に比して、高
周波加熱部の熱容量が十分小さくなるように高周波焼入
条件を調整することにより、高周波加熱後の自己冷却に
よって。
ールの熱処理方法によれば、フライホイール本体部とそ
の外周のリングギヤ部が一体鋳鉄で形成されたフライホ
イールにおいて、フライホイールの熱容量に比して、高
周波加熱部の熱容量が十分小さくなるように高周波焼入
条件を調整することにより、高周波加熱後の自己冷却に
よって。
フライホイールの歪・焼割れを発生させることなく、シ
かも、リングギヤ歯部に対し安定した焼入品質にて焼入
硬化することができる利点がある。
かも、リングギヤ歯部に対し安定した焼入品質にて焼入
硬化することができる利点がある。
第１図は２分割構造型フライホイールの縦断面図。
第２図は、一体鋳鉄製フライホイールの縦断面図。
第３図は１本発明法によるリングギヤ歯部の高周波焼入
硬化模様を示す図。 第４図は、繰返し高周波焼入による焼割れ性評価試験結
果を示す図。 第５図は、ＪＩＳ規格ＦＣＤ７０およびその熱１０− 処理品における。硬さと疲労強度の関係を示す図。 第６図は、高周波焼入時における加熱・冷却曲線を示す
図である。 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Ａ、 Ｂ、
Ｃ・・・・・・加熱・冷却曲線出願人 トヨタ自動車株式会社 一１１＝ 第３図 丈ッ １１４− 明貴 ρ
硬化模様を示す図。 第４図は、繰返し高周波焼入による焼割れ性評価試験結
果を示す図。 第５図は、ＪＩＳ規格ＦＣＤ７０およびその熱１０− 処理品における。硬さと疲労強度の関係を示す図。 第６図は、高周波焼入時における加熱・冷却曲線を示す
図である。 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Ａ、 Ｂ、
Ｃ・・・・・・加熱・冷却曲線出願人 トヨタ自動車株式会社 一１１＝ 第３図 丈ッ １１４− 明貴 ρ
Claims (1)
- （１） 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、一体鋳鉄にて形成されたフライホイー
ルの熱処理方法であって。 フライホイールのリングギヤ歯部の耐摩耗性向上手段と
して、高周波焼入によりリングギヤ歯部を焼入硬化する
に当って、被焼入フライホイールの熱容量に比して、高
周波加熱部の熱容量を十分小さくなるように１周波数、
電力密度、加熱時間等の高周波加熱条件を調整すること
によって、高周波加熱後の自己冷却により、リングギヤ
歯部を焼入硬化させることを特徴とするフライホイール
の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP322584A JPS60145323A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | フライホイ−ルの熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP322584A JPS60145323A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | フライホイ−ルの熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60145323A true JPS60145323A (ja) | 1985-07-31 |
Family
ID=11551500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP322584A Pending JPS60145323A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | フライホイ−ルの熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60145323A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009286937A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Teijin Ltd | 共重合ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートおよび二軸配向フィルム |
-
1984
- 1984-01-10 JP JP322584A patent/JPS60145323A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009286937A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Teijin Ltd | 共重合ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートおよび二軸配向フィルム |
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