JPH03104853A

JPH03104853A - 歯車の製造方法

Info

Publication number: JPH03104853A
Application number: JP24281989A
Authority: JP
Inventors: Kanji Hirahara; 平原　幹士; Yukio Arimi; 幸夫有見
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1991-05-01

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は歯車の製造方法に関し、特に自動車部品として
の歯車の製造方法に関する。

（従来の技術）近年、自動車用部品としての歯車は、従来から求められ
ていた強度のほかに、エンジンの高出力化及び小型軽量
化に伴って歯元部の曲げ疲労強度の向上、及び歯面の初
期なじみ性も要求されるようになってきた。

そこで、近時、特開昭６２−１８５８２６号公報に例示
されるように、歯車形状の歯車用素材に、浸炭焼入れ処
理を行なった後、ショットビーニング処理を行なう歯車
の製造方法が提案されている。

この方法は、歯車用素材に浸炭焼入れ処理をした後ショ
ットピーニング処理を行なうことにより、歯車用素材の
最表面の残留オーステナイトをマルテンサイトに変態さ
せて最表面に硬化層を形或するとノ（に、該硬化層の下
部の残留オーステナイト層を変態させずに残して曲げ疲
労クラックの進展を阻止しようとするものである。

（発明が解決しようとする課題）しかるに、前記の方法によって得られる歯車においても
、近年要求される歯元部の曲げ疲労強度に対しては十分
とは言えない。

そこで、本発明者は、浸炭焼入れ後の歯車用素材におけ
る歯元部の金属組織を分析した結果、歯車用素材の歯元
部の表面に浸炭異常層つまり不完全焼入れ層が形成され
ており、この浸炭異常層が歯元部の曲げ疲労強度に悪影
響を及ほしていることを見出した。

これに対する対策として、歯車用素材の歯元部に浸炭冗
常層を生じさせないために真空浸炭処理を行なう方法、
或いは通常の浸炭処理を行なった後に浸炭異常層を研削
する方法等が考慮されるが、これらの方法はいずれのコ
スト的に採用し難い。

そこで、本発明者は、浸炭焼入れ処理後に、歯車用素材
の歯元部をレーザービームにより加熱して局部的に再焼
入れを行なうことを考慮した。

ところが、レーザービームによる丙加熱を効率良く行な
うには、予め歯車用素材の再加熱部分に表面黒化処理を
行わねばならず、このため、歯車用素材に表面黒化処理
する工程、及び歯面の表面黒化処理層が組み込み後に悪
影響を及ぼすので、歯面の表面黒化処理層を再焼入れ後
に除去する工程が必要になる。

また、前記の方法ではｍ面の初期なじみ性を向上させる
ことはできない。

前記に鑑みて、本発明は、歯而の初期なじみ性を向上さ
せると共に、レーザービームによる焼入れ処理の前段階
としての表面黒化処理を行なうことなく山元部の疲労強
度を向上させることを目的とする。

（課題を解決するための手段）前記の目的を達成するため、本発明は、レーザービーム
による再焼入れ処理の前段階として行なう表面黒化処理
の代わりに、リューブライト処理を行なうものであって
、この処理で得られるリューブライト皮膜によって初期
なじみ性を得ると共に、この処理によって歯車用素材の
歯元部を黒化するものである。

具体的に本発明の講じた解決手段は、鋼材料に所定の形
状加工を行なって歯車形状の歯車用素材を得た後、該歯
車用素材に浸炭焼入れ処理を行ない、次に、浸炭焼入れ
を行なった歯車用素材にリューブライト処理をしてその
表面にリューブライト皮膜を形成し、しかる後、リュー
ブライト処理をした歯車用素材の歯元部をレーザービー
ムにより加熱して局部的に再焼入れを行なう構或とする
ものである。

（作用）前記の構成により、浸炭焼入れによって歯而の硬度が向
上すると共に、リューブライト処理で得られるリューブ
ライト皮膜によって歯面の初期なじみ性も向上する。

また、リューブライト処理によって歯元が黒化されるの
で、新たに表面黒化処理を行なう必要はない。

さらに、リューブライト処理は通常の表面黒化処理と異
なり、歯而から除去しなくても歯車に悪影響はない。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、鋼材料に機械加工を行なって、所定の歯車形状を
有する歯車用素材をＩＨ４る。

次に、前記歯車用素材に浸炭焼入れ処理を行なう。この
場合の浸炭焼入れの方状及び条件については一般的なも
のでよい。

次に、浸炭焼入れを行なった歯車用素材にリューブライ
ト処理をして、第１図に示すように、南車用素材１の表
面にリューブライト皮膜２を形戊する。このリューブラ
イト皮膜２としては、例えばリン酸塩マンガン皮膜［Ｍ
ｎ３　　（ＰＯｓ　）：　］が好ましく、表面を清浄に
した歯車用素材１を適当に組威されたリン酸塩水溶液に
ディッピングすることにより形或する。

このようにして歯車用素材１の表面にリューブライト皮
膜２を形成すると、第２図に示すように、機械加工によ
り形威された歯車用素材１の表面の凹凸部が平滑化され
ると共に鉄と鉄との直接接触か妨げられるため、運転初
期のなじみ性が向上する。

また、リューブライト皮膜２により歯車用素材１の表面
が黒化されるので、前記した表面黒化処理を特に行なう
必要がないと共に、通常の表面黒化処理と５゛（なって
歯面から除去する必要はない。

さらに、このリューブライト処理は低コストであって、
自動車用に用いられる通常の歯車では１個当たり８０円
程度で処理できる。

次に、第３図に示すように、リューブライト処理した歯
車用素材１の歯元部３をレーザービーム４により加熱し
た後、急冷して局部的に再焼入れを行なう。

レーザービーム４による局部加熱を行なう方法としては
、隣接歯元部同時照射法或いは片側歯元部照射法を採用
できる。

第３図及び第４図は隣接歯元部同時照射法を示している
。この方法は、第３図に示すようにリングモードのレー
ザービーム４を歯車用素材１の歯底に対して垂直方向か
ら照射すると共に、第４図に示すようにレーザービーム
４を歯筋と平行方向に走査させるものであって、隣接す
る歯元アール部を同時に照射できる。

第５図は片側歯元部照射法を示しており、この方広は、
リングモード或いはマルチモードのレーザービーム４を
ドライブ側歯元アール部にのみ照射するものであって、
小型或いは薄肉の歯車に適当な方法である。

このようにして歯元部３に再焼入れをすると、歯車用素
材１の歯元部３の浸炭叉常層がマルテンサイト化して歯
元部３の曲げ疲労硬度が向上する。

（発明の効果）以上説明したように、本発明に係る歯車の製造方法によ
ると、歯車用素材に浸炭焼入れ処理を行なうため歯面の
硬度が向上すると共に、リューブライト処理を行なうた
め歯面の初期なじみ性も向上する。

また、リューブライト処理によって歯元が黒化されるの
で、新たに表面黒化処理を行なうことなくレーザービー
ムによる再焼入れをできるので、簡易に歯元部の疲労強
度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例である歯車の製造方
法の各工程を示し、第１図はリューブライト処理を行な
った歯車用素材の一部分の断面図、第２図は前記歯車用
素材の一部分の拡大断面図、第３図〜第５図はレーザー
ビーム照射工程を示し、第３図は断面図、第４図は平面
図、第５図は断面図である。１・・・歯車用素材２・・・リューブライト皮膜３・・・歯元部４・・・レーザービームほか２名・」１」−ノ１・・・歯車用素材２・・・リューブライト皮膜３・・・歯元部４・・レーザービーム第５図第２図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋼材料に所定の形状加工を行なって歯車形状の歯
車用素材を得た後、該歯車用素材に浸炭焼入れ処理を行
ない、次に、該歯車用素材にリューブライト処理をして
その表面にリューブライト皮膜を形成し、しかる後、該
歯車用素材の歯元部をレーザービームにより加熱して局
部的に再焼入れを行なうことを特徴とする歯車の製造方
法。