JPH0564208B2 - - Google Patents

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JPH0564208B2
JPH0564208B2 JP61042704A JP4270486A JPH0564208B2 JP H0564208 B2 JPH0564208 B2 JP H0564208B2 JP 61042704 A JP61042704 A JP 61042704A JP 4270486 A JP4270486 A JP 4270486A JP H0564208 B2 JPH0564208 B2 JP H0564208B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
shot
fillet
shot peening
hypoid
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61042704A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62200071A (ja
Inventor
Nobuo Shimazaki
Masayoshi Yokoi
Masahiko Inuzuka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP4270486A priority Critical patent/JPS62200071A/ja
Publication of JPS62200071A publication Critical patent/JPS62200071A/ja
Publication of JPH0564208B2 publication Critical patent/JPH0564208B2/ja
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  • Gears, Cams (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、自動車のトランスミツシヨン等の駆
動伝達系に用いられる歯車の製造方法に関する。 (従来の技術) 従来、自動車用のハイポイドギヤのように高い
強度が要求される歯車は、浸炭焼入または浸炭浸
窒焼入後にシヨツトピーニングを行なう等の表面
強化を行なうことにより製造されている。これら
のシヨツトピーニングにおいて、シヨツト粒は、
粒径が0.5〜0.6mmのスチールシヨツトであり、硬
度はシヨツト粒の寿命及び管理上の問題から、
HRC40〜50(平均Hv450)と低いものであつた。
また、アークハイトは0.15〜0.35mm、高くても
0.40mm、カバレージは90〜100%であり、投射時
間は約15〜20秒、長くとも1分であつた。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このように製造された歯車であ
つても、高出力化されたエンジン(ターボ、ツイ
ンターボ、スーパーチヤージ装着、4バルブ等)
のハイポイドギアの場合には、負荷応力が大きく
なるため、強度、特に歯元部の曲げ疲労強度が不
充分なことがあつた。この対策としては、例えば
設計諸元を変更したり、材質や熱処理条件を変更
する等の手段が試みられていたが、安定性、信頼
性、その他の面から見て、曲げ疲労強度を向上す
るための決定的な解決には至らず、このため、同
一車種であつても高出力のエンジンを搭載するも
のは、これにマツチした部品設計を行つたり、新
たに1ランク上のデイフアレンシヤル組立体を新
設する等の面倒な手続きが必要であつた。本発明
は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、
設計諸元や材質あるいは熱処理条件を変更するこ
となく疲労強度の向上を達成し、もつて使用範囲
の可及的拡大を図ることができる歯車の製造方法
を提供することを目的とする。 (問題点を解決するための手段) このため、本発明の高強度歯車の製造方法は、
荒歯切工程後の仕上歯切工程において、歯元部が
フイレツトR1mm以上の滑らかな曲面を有するよ
うに形成し、これに浸炭焼入または浸炭浸窒焼入
による表面硬化処理を行つた後、シヨツト粒硬度
がHv550〜750、アークハイトが0.5〜0.8mm、カバ
レージ300%以上の条件でシヨツトピーニングを
行なうことを特徴とする。 歯元部のフイレツトRは仕上歯切工程で1mm以
上になるように加工されるが、これによりフイレ
ツトRが1mm以上にならなかつた場合、及び歯元
に段差が生じた場合は、歯元フイレツト部のみを
創成する歯切方法により修正加工を行なう、仕上
歯切工程後のフイレツト部の形状確認は、目視や
歯形プロフイル測定器にて行なう。Rを1mm以上
とするのは、1mm未満ではシヨツト粒が歯底に投
射され難く、応力集中部である歯底へのシヨツト
粒の投射密度が高くならないためである。 シヨツトピーニングは、インペラーあるいは空
気流ノズルタイプのものを用い、シヨツト粒硬度
がHv550〜750、好ましくはHv600〜750、シヨツ
ト粒径が0.6〜0.8mmの砥粒(主にスチール)を3
〜7分間投射して行なう。シヨツト粒硬度を
Hv550〜750とするのは、Hv550未満では高い圧
縮残留応力ピーク値が得られず、またHv750を越
えるとシヨツト粒の靭性が低下するため、シヨツ
ト粒の割れや摩耗が著しく、安定したシヨツト効
果が期待できないためである。シヨツトピーニン
グのアークハイトは、第5図のグラフに示すよう
にシヨツト粒硬度及び投射時間により定まり、上
記の条件によるシヨツトピーニングのアークハイ
トは0.50〜0.80mmである。なお、同グラフに示す
ように、従来用いていたシヨツト粒硬度Hv450の
シヨツト粒の場合、アークハイトは最大でも0.4
mm程度しか達成できなかつた。また、本発明によ
るシヨツトピーニングのカバレージは300%以上
である。 シヨツトピーニングは表面の凹凸をなくすとと
もに表面異常層に強烈な塑性流動層を形成し、圧
縮残留応力を付加することを目的としてなされる
が、シヨツトピーニングによりならされる凹凸は
せいぜい20〜30μmであり、50μmを越える段差を
ならすのは難しい。従つて滑らかなフイレツトR
を得るためには、仕上加工の際に、また場合によ
つては修正加工により予じめ50μm以上の段差を
除去しておく必要がある。 (作用) 本発明の高強度歯車の製造方法は、浸炭または
浸炭浸窒焼入の前に、歯元部をフイレツトRが1
mmとなり、段差のない滑らかな状態となるように
仕上げ加工し、その後シヨツト粒硬度がHv550〜
750、アークハイトが0.5〜0.8mm、カバレージ300
%以上の条件でシヨツトピーニングを行うことか
らなるため、歯元部及び場合によつては歯面の表
面異常層6に、第7図ないし第10図の金属組織
写真に示すように、従来方法により製造された歯
車には見られないような強烈な塑性流動層7が形
成された歯車が得られ、その結果として曲げ疲労
強度の高い歯車を得ることができる。 (実施例) 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例 1: JIS SCM420 H肌焼鋼を用いて第2図に示し
たハイポイドギヤ(ドライブピニオン1及びリン
グギヤ2)を製造し、荒歯切後、歯元部に1mmの
フイレツトRが形成されるように仕上歯切を行な
う。この仕上歯切工程において歯元部の加工面に
段差が生じたり、フイレツトRが1mm以上になら
ない場合は、歯元部のみを創成するように修正加
工を行なう。次に、このギヤに930〜950℃×200
〜300分の条件で浸炭焼入処理を行い、140〜160
℃×60〜120分の焼戻処理を行つた。これに、シ
ヨツト粒硬度がHv600、アークハイトが0.50〜
0.60mm、カバレージが300%以上となる条件でシ
ヨツトピーニングを行なう。得られたギヤの歯元
部のフイレツトは第3図の曲線Bで示される形状
であつた。 実施例 2〜4: シヨツトピーニングをそれぞれ下記の表に示す
条件で行なうこと以外は実施例1に示した方法に
よりハイポイドギヤを製造した。得られたギヤの
歯元部のフイレツトは第3図の曲線Bで示される
形状であつた。
【表】 比較例 1: JIS SCM420 H肌焼鋼を用いて、実施例1と
同様の方法により成形、荒歯切を行い、フイレツ
トRが1mmの段差のない歯元部が形成されるよう
に仕上歯切を行つた後、シヨツトピーニング処理
は行わずにハイポイドギヤを製造した。得られた
ギヤの歯元部のフイレツト形状は第3図の曲線A
で示される形状であつた。 比較例 2: JIS SCM420 H肌焼鋼を用いて成形し、荒歯
切を行い、従来の仕上げ歯切を行い、実施例1と
同じ条件下で浸炭焼入を行い、ハイポイドギヤを
製造した。得られたギヤの歯元部のフイレツトは
第3図の曲線CまたはDで示される形状であつ
た。 比較例 3: JIS SCM420 H肌焼鋼を用いて、実施例1と
同様の方法により成形、荒歯切を行い、フイレツ
トRが1mmの段差のない歯元部が形成されるよう
に仕上歯切を行つた後、浸炭焼入を行なつた。こ
のギヤに、シヨツト粒硬度がHv450、アークハイ
トが0.30〜0.40mm及びカバレージが300%の条件
でシヨツトピーニングを行なう。得られたギヤの
歯元部のフイレツトは第3図の曲線Aで示される
形状であつた。 試験例: 上記の実施例及び比較例で製造したハイポイド
ギヤについて台上シユミレーシヨン試験を行な
い、曲げ疲労強度及び圧縮残留応力を測定した。
結果をそれぞれ第1図及び第4図に示す。 上記の試験において比較例1はフイレツト部の
修正加工は行つたがシヨツトピーニングは行わな
かつた例、比較例2はフイレツト部の修正加工も
シヨツトピーニングも行わなかつた例、比較例3
はフイレツト部の修正加工を行ない、従来例のシ
ヨツトピーニングを行つた例である。第1図のグ
ラフより明らかなように、シヨツトピーニングを
行わなかつた比較例1のハイポイドギヤは曲げ疲
労強度が著しく低く、これに対して実施例1〜4
の本発明のハイポイドギヤは高サイクル側で20〜
55%、低サイクル側で10〜40%高い曲げ疲労強度
を有する。また、修正加工もシヨツトピーニング
も行わなかつた比較例2のハイポイドギヤの曲げ
疲労強度は比較例1のものよりもさらに約10%低
い。さらに、従来行われている条件でシヨツトピ
ーニングを行つた比較例3のハイポイドギヤの曲
げ疲労強度は、高サイクル側では本発明のものに
近いが、低サイクル側では不充分である。また、
第4図のグラフに示すように、シヨツト粒の硬度
が増すほど深さ方向の圧縮残留応力分布が改善さ
れ、本発明によるハイポイドギヤのピーク値は−
100Kgf/mm2以上となる。さらに、歯当たり面及
び歯元フイレツト部の表面の顕微鏡組織写真によ
ると、実施例1ないし4のハイポイドギヤの表面
異常層には20〜30μmに及ぶ強烈な塑性流動層
(メタルフロ−)が発生しているが、比較例にお
いては、比較例3のハイポイドギヤに数μmの塑
性流動層の発生が認められているだけである。 (発明の効果) 本発明による歯車の製造方法は、歯元部のフイ
レツトRを1mm以上とし、段差のない滑らかな状
態としたのちに浸炭焼入を行い、さらにシヨツト
粒硬度がHv550〜750、アークハイトが0.5〜0.8
mm、カバレージ300%以上の条件でシヨツトピー
ニングを施すことよりなるため、曲げ疲労強度に
優れた歯車を得ることができる。このため、高出
力エンジン搭載の自動車のハイポイドギヤのよう
な厳しい条件下で使用され、負荷応力の高い歯車
でも、本発明により製造すれば、部品材質、熱処
理方法の変更あるいは組付構造の設計変更を行な
うことなく、疲労強度を向上することができるた
め、製造技術及びコストの点で極めて有利であ
る。また、従来試みられていた歯車を大きくする
ことによる高強度化のように車体重量の増加とい
う問題を生じることもなく、燃費の向上を図るこ
ともできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の製造方法により得たハイポイ
ドギヤの曲げ疲労試験の結果を比較例と対比して
示すS−N線図、第2図はハイポイドギヤの外観
を模式的に示す斜視図、第3図は本発明の実施例
及び比較例により得られるハイポイドギヤの歯元
フイレツト部の形状を示す図、第4図は本発明の
実施例及び比較例により得られるハイポイドギヤ
の歯元フイレツト部近傍における圧縮残留応力分
布特性を示す図、第5図はアルメンストリツプゲ
ージによるシヨツトピーニング投射時間とアーク
ハイトの関係を示すグラフ、第6図は本発明の方
法により製造されたハイポイドギヤの一部3を示
す断面図、第7図は第6図のハイポイドギヤの歯
当たり面の一部4の金属組織を示す顕微鏡写真、
第8図は第6図の歯当たり面の一部4のオーステ
ナイト結晶の構造を示す顕微鏡写真、第9図は第
6図のハイポイドギヤの歯元フイレツト部の一部
5の金属組織を示す顕微鏡写真、第10図は第6
図の歯元フイレツト部の一部5のオーステナイト
結晶の構造を示す顕微鏡写真である。 図中、1……ドライブピニオン、2……リング
ギヤ、7……塑性流動層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 荒歯切工程後の仕上歯切工程において、歯元
    部がフイレツトR1mm以上の滑らかな曲面を有す
    るように形成し、これに浸炭焼入または浸炭浸窒
    焼入による表面硬化処理を行つた後、シヨツト粒
    硬度がHv550〜750、アークハイトが0.5〜0.8mm、
    カバレージ300%以上の条件でシヨツトピーニン
    グを行なうことを特徴とする高強度歯車の製造方
    法。
JP4270486A 1986-02-27 1986-02-27 高強度歯車の製造方法 Granted JPS62200071A (ja)

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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2726670B2 (ja) * 1988-01-14 1998-03-11 日本発条株式会社 金属ベローズおよびこのベローズの耐久性を高める方法
JP2528519B2 (ja) * 1989-07-27 1996-08-28 日産自動車株式会社 歯車の加工方法
JPH0798051A (ja) * 1993-04-28 1995-04-11 Tochigi Fuji Ind Co Ltd デファレンシャル装置
GB2299140B (en) * 1995-03-16 1997-08-13 Tochigi Fuji Sangyo Kk Differential apparatus
US5728025A (en) * 1995-04-18 1998-03-17 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Differential apparatus
JP3830992B2 (ja) * 1995-09-13 2006-10-11 Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 デファレンシャル装置
JPH0979350A (ja) * 1995-09-19 1997-03-25 Tochigi Fuji Ind Co Ltd デファレンシャル装置
JP3761972B2 (ja) * 1996-05-30 2006-03-29 Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 ディファレンシャル装置
US5839986A (en) * 1996-07-23 1998-11-24 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Differential device with disconnect
JP3989578B2 (ja) * 1996-10-30 2007-10-10 Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 ディファレンシャル装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5524851A (en) * 1978-08-09 1980-02-22 Hitachi Ltd Shot peening material and shot peening for stress corrosion cracking resistance
JPS57101612A (en) * 1980-12-18 1982-06-24 Komatsu Ltd Enhancement of fatigue strength of gear

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