JPH059584A - 等速自在継手外輪の熱処理方法 - Google Patents
等速自在継手外輪の熱処理方法Info
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- JPH059584A JPH059584A JP3185497A JP18549791A JPH059584A JP H059584 A JPH059584 A JP H059584A JP 3185497 A JP3185497 A JP 3185497A JP 18549791 A JP18549791 A JP 18549791A JP H059584 A JPH059584 A JP H059584A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボール転動体が転走する転走溝を内面に有す
るマウス部とセレーションを外周面に有するステム部か
ら一体に形成されている等速自在継手用外輪では、転走
溝とステム部外周面には、高周波焼入れと低温焼戻しに
よる表面硬化層が形成されており、ステム部に過大な回
転トルクを与えるとセレーション端部近傍で破壊する
が、その破壊トルクを高める。 【構成】 マウス部２内面とステム部１外周面とにそれ
ぞれ高周波焼入れ炉内焼戻しを行ったあと、ステム部外
周面のみ低周波コイル４３の加熱による二次焼戻しを行
って、ステム部外周面の特にセレーション１５端部近傍
の硬化層を僅かに軟化させる。硬化層の軟化により、割
れ感受性が鈍化し、破壊トルクを高める。
るマウス部とセレーションを外周面に有するステム部か
ら一体に形成されている等速自在継手用外輪では、転走
溝とステム部外周面には、高周波焼入れと低温焼戻しに
よる表面硬化層が形成されており、ステム部に過大な回
転トルクを与えるとセレーション端部近傍で破壊する
が、その破壊トルクを高める。 【構成】 マウス部２内面とステム部１外周面とにそれ
ぞれ高周波焼入れ炉内焼戻しを行ったあと、ステム部外
周面のみ低周波コイル４３の加熱による二次焼戻しを行
って、ステム部外周面の特にセレーション１５端部近傍
の硬化層を僅かに軟化させる。硬化層の軟化により、割
れ感受性が鈍化し、破壊トルクを高める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自在継手の外輪のステ
ム部を強化する熱処理方法の改良に関する。
ム部を強化する熱処理方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】等速自在継手の外輪の中で、固定型ボー
ルジョイントなどの鋼製の外輪では、外輪の内面にはボ
ールなどの転動体が転走する数条の転走溝が刻設され
て、その表面には焼入れ焼戻しによる硬化層が形成され
ており、転動体による転走溝の磨耗・剥離を防止して、
転動寿命を保障している。また外輪にステム部を一体に
突設する方式で、ステム部の外周面にセレーション等の
歯型部が刻設されているものがあるが、外部伝動軸部材
の中空部に挿入嵌合される歯型部の変形破壊を防止し、
ステム部の疲労強度を保障するために歯型部を含むステ
ム部外周面には、焼入れ焼戻しによる硬化層が形成され
ている。
ルジョイントなどの鋼製の外輪では、外輪の内面にはボ
ールなどの転動体が転走する数条の転走溝が刻設され
て、その表面には焼入れ焼戻しによる硬化層が形成され
ており、転動体による転走溝の磨耗・剥離を防止して、
転動寿命を保障している。また外輪にステム部を一体に
突設する方式で、ステム部の外周面にセレーション等の
歯型部が刻設されているものがあるが、外部伝動軸部材
の中空部に挿入嵌合される歯型部の変形破壊を防止し、
ステム部の疲労強度を保障するために歯型部を含むステ
ム部外周面には、焼入れ焼戻しによる硬化層が形成され
ている。
【０００３】外輪に硬化層を形成するための従来の熱処
理方法としては、外輪のマウス部内面とステム部外周面
とをそれぞれ個別に高周波焼入れをして、焼入れ硬化層
を形成し、次にその外輪を電気炉内に装入して、加熱保
持して焼入れ硬化層を焼戻す方法が採られていた。この
熱処理により、マウス部内面の焼戻し硬化層の表面硬度
は、高速高負荷の等速自在継手において転がり寿命の観
点から要求される硬さ、ロックウェルＣ硬度ＨRC６０〜
６４の範囲に容易に調整することができるものであっ
た。また、焼戻しは、連続炉による連続操業によるもの
で、炉内雰囲気により外輪を一体に加熱するので、焼戻
し温度制御が容易であり、生産性・経済性にも優れてい
た。
理方法としては、外輪のマウス部内面とステム部外周面
とをそれぞれ個別に高周波焼入れをして、焼入れ硬化層
を形成し、次にその外輪を電気炉内に装入して、加熱保
持して焼入れ硬化層を焼戻す方法が採られていた。この
熱処理により、マウス部内面の焼戻し硬化層の表面硬度
は、高速高負荷の等速自在継手において転がり寿命の観
点から要求される硬さ、ロックウェルＣ硬度ＨRC６０〜
６４の範囲に容易に調整することができるものであっ
た。また、焼戻しは、連続炉による連続操業によるもの
で、炉内雰囲気により外輪を一体に加熱するので、焼戻
し温度制御が容易であり、生産性・経済性にも優れてい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年に至り、特に自動
車用の等速自在継手においては、自動車の燃費向上のた
め小型軽量化が追求され、また、エンジンの高性能に伴
って継手の外輪に作用する負荷トルクが一層高くなり、
これに耐える外輪を必要としている。
車用の等速自在継手においては、自動車の燃費向上のた
め小型軽量化が追求され、また、エンジンの高性能に伴
って継手の外輪に作用する負荷トルクが一層高くなり、
これに耐える外輪を必要としている。
【０００５】上記従来の外輪ではマウス部の転走溝とス
テム部のセレーション軸との間に回転トルクを与える
と、ステム部の応力集中部で捩り破壊を生ずるが、その
破壊負荷トルクは上記要請を考慮すればなお低く、ステ
ム部を強靱化すべき必要がある。これに対処するに、上
記従来の炉内加熱によりマウス部の転走溝とステム部の
外周面とを同一条件で焼戻す方法では限界があった。
テム部のセレーション軸との間に回転トルクを与える
と、ステム部の応力集中部で捩り破壊を生ずるが、その
破壊負荷トルクは上記要請を考慮すればなお低く、ステ
ム部を強靱化すべき必要がある。これに対処するに、上
記従来の炉内加熱によりマウス部の転走溝とステム部の
外周面とを同一条件で焼戻す方法では限界があった。
【０００６】本発明は、上記問題に鑑み、ステム部を強
靱化して捩り強度を向上させるための自在継手外輪の熱
処理方法を提供しようとするものである。
靱化して捩り強度を向上させるための自在継手外輪の熱
処理方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の等速自在継手外
輪の熱処理法は、転動体が転走する転走溝を内面に有す
るマウス部とセレーション等の歯型部を外周面に有する
ステム部とから一体に成形されて成る等速自在継手外輪
において、当該マウス部内面と当該ステム部外周面とに
それぞれ誘導加熱焼入れによる焼入れ硬化層を形成し、
次いで当該外輪を加熱炉中に加熱保持して焼戻しを行っ
た後、当該ステム部外周面のみを誘導加熱による二次焼
戻しを行って、当該ステム部外周面の少なくとも歯型部
のマウス部側端部近傍における硬化層の硬度を当該転走
溝の硬化層の硬度より低くするようにしたことを特徴と
するものである。
輪の熱処理法は、転動体が転走する転走溝を内面に有す
るマウス部とセレーション等の歯型部を外周面に有する
ステム部とから一体に成形されて成る等速自在継手外輪
において、当該マウス部内面と当該ステム部外周面とに
それぞれ誘導加熱焼入れによる焼入れ硬化層を形成し、
次いで当該外輪を加熱炉中に加熱保持して焼戻しを行っ
た後、当該ステム部外周面のみを誘導加熱による二次焼
戻しを行って、当該ステム部外周面の少なくとも歯型部
のマウス部側端部近傍における硬化層の硬度を当該転走
溝の硬化層の硬度より低くするようにしたことを特徴と
するものである。
【０００８】また、本発明の熱処理法には、上記外輪の
当該マウス部内面と当該ステム部外周面とに、それぞれ
個別に誘導加熱焼入れによる焼入れ硬化層を形成し、次
いで当該マウス部内面と当該ステム部外周面とをそれぞ
れ個別に誘導加熱により焼戻しを行って、当該ステム部
外周面の少なくとも歯型部のマウス側端部近傍における
硬化層の硬度を当該転走溝の硬化層の硬度よりも低くす
るようにした熱処理法を特徴とするものである。
当該マウス部内面と当該ステム部外周面とに、それぞれ
個別に誘導加熱焼入れによる焼入れ硬化層を形成し、次
いで当該マウス部内面と当該ステム部外周面とをそれぞ
れ個別に誘導加熱により焼戻しを行って、当該ステム部
外周面の少なくとも歯型部のマウス側端部近傍における
硬化層の硬度を当該転走溝の硬化層の硬度よりも低くす
るようにした熱処理法を特徴とするものである。
【０００９】本発明の熱処理法が適用される外輪の鋼種
は、一般の高周波焼入れ鋼や浸炭焼入れ鋼などの構造用
鋼であればよく、また本熱処理法により、当該ステム部
外周面の少なくとも歯型部のマウス側端部近傍における
硬化層の硬度がロックウェルＣ硬度ＨRC５５〜６０の範
囲にあるように調整されるものが特に好ましい。
は、一般の高周波焼入れ鋼や浸炭焼入れ鋼などの構造用
鋼であればよく、また本熱処理法により、当該ステム部
外周面の少なくとも歯型部のマウス側端部近傍における
硬化層の硬度がロックウェルＣ硬度ＨRC５５〜６０の範
囲にあるように調整されるものが特に好ましい。
【００１０】
【作用】マウス部とステム部とから一体に形成されて成
る外輪において、マウス部内面とステム部外周面は別個
に誘導加熱による焼入れをするので、それぞれマルテン
サイト相の焼入れ硬化層が形成され、次いで外輪自体を
加熱炉中に装入して低温焼戻し処理を行なうので、当該
硬化層は、焼戻しマルテンサイト相となり、変態残留応
力の一部を解除して、靱性が回復する。この誘導加熱焼
入れ・炉内焼戻しの条件は、従来法と同様でよく、専
ら、転走溝の硬化層の表面硬度を転動寿命に必要なＨRC
６０〜６４の硬度にすべく定められ、従ってステム部外
周面の硬度もＨRC６０〜６４程度となる。
る外輪において、マウス部内面とステム部外周面は別個
に誘導加熱による焼入れをするので、それぞれマルテン
サイト相の焼入れ硬化層が形成され、次いで外輪自体を
加熱炉中に装入して低温焼戻し処理を行なうので、当該
硬化層は、焼戻しマルテンサイト相となり、変態残留応
力の一部を解除して、靱性が回復する。この誘導加熱焼
入れ・炉内焼戻しの条件は、従来法と同様でよく、専
ら、転走溝の硬化層の表面硬度を転動寿命に必要なＨRC
６０〜６４の硬度にすべく定められ、従ってステム部外
周面の硬度もＨRC６０〜６４程度となる。
【００１１】上記炉内焼戻し後に、ステム部外周面のみ
を誘導加熱による二次焼戻しを行い、この誘導加熱の際
の外周面温度を上記炉内焼戻しの加熱温度より高くする
ことにより、当該外周面の硬化層は僅かに軟化して伸
び、衝撃値が高くなり、靱性が向上する。
を誘導加熱による二次焼戻しを行い、この誘導加熱の際
の外周面温度を上記炉内焼戻しの加熱温度より高くする
ことにより、当該外周面の硬化層は僅かに軟化して伸
び、衝撃値が高くなり、靱性が向上する。
【００１２】ステム部に回転トルクを付与して破壊させ
た場合、ステム部外周面に刻設されたセレーションなど
の歯型部のマウス側端部で破壊する。これは、捩り応力
が集中するセレーション端部の硬化層で亀裂が発生し、
ステム部内質部に主応力型の破壊が伝播進行して、ステ
ム部が破断するのである。
た場合、ステム部外周面に刻設されたセレーションなど
の歯型部のマウス側端部で破壊する。これは、捩り応力
が集中するセレーション端部の硬化層で亀裂が発生し、
ステム部内質部に主応力型の破壊が伝播進行して、ステ
ム部が破断するのである。
【００１３】本発明の熱処理法においては、少なくとも
当該歯型部のマウス部側端部近傍における硬化層を僅か
に軟化させて靱性を高めるので、割れに対する感受性が
低くなり、上記破壊開始部位の捩り強度を高めることに
なり、従って破壊トルクを高める。
当該歯型部のマウス部側端部近傍における硬化層を僅か
に軟化させて靱性を高めるので、割れに対する感受性が
低くなり、上記破壊開始部位の捩り強度を高めることに
なり、従って破壊トルクを高める。
【００１４】ステム部外周面の硬化層の表面硬度は、当
該歯型部のマウス側端部近傍で、ＨRC５５〜６０に調整
するが、その表面硬度をＨRC５５より低くすると、当該
硬化層の残留圧縮応力も低減して、繰り返し応力に対す
る疲労強度が低下するので妥当ではない。
該歯型部のマウス側端部近傍で、ＨRC５５〜６０に調整
するが、その表面硬度をＨRC５５より低くすると、当該
硬化層の残留圧縮応力も低減して、繰り返し応力に対す
る疲労強度が低下するので妥当ではない。
【００１５】ステム部の当該硬化層の表面硬度を上記Ｈ
RC５５〜６０の範囲に調整するには、炉内加熱焼戻しの
加熱温度を１８０℃（６０分）とした場合に、二次焼戻
し温度は１８０〜２２０℃で１０〜２０秒程度の加熱時
間とする。
RC５５〜６０の範囲に調整するには、炉内加熱焼戻しの
加熱温度を１８０℃（６０分）とした場合に、二次焼戻
し温度は１８０〜２２０℃で１０〜２０秒程度の加熱時
間とする。
【００１６】本発明の外輪の熱処理法が、炉内加熱焼戻
しを省略して、マウス部内面の焼入れ硬化層とステム部
外周面の焼入れ硬化層とを、それぞれ別個の誘導コイル
により誘導加熱して焼戻す方法である場合には、ステム
部外周面の焼戻し硬化層の硬度をマウス部内面の焼戻し
硬化層の硬度より低くすることは容易になし得る。
しを省略して、マウス部内面の焼入れ硬化層とステム部
外周面の焼入れ硬化層とを、それぞれ別個の誘導コイル
により誘導加熱して焼戻す方法である場合には、ステム
部外周面の焼戻し硬化層の硬度をマウス部内面の焼戻し
硬化層の硬度より低くすることは容易になし得る。
【００１７】上記二次焼戻しや炉内加熱を省略した直接
の焼戻しのための誘導加熱法は、高周波加熱でも低周波
加熱でもよい。周波数を低くすれば、鋼材表面の誘導表
皮電流層は厚くなり、表層部の一様の加熱のためには好
都合である。更に、低周波になるほど、コイルと鋼材表
面との間隙を大きくしても、表層部には充分に電流を誘
導することができるので、長手方向に外径の異なる周面
を有するような本発明の外輪ステム部の加熱には、好都
合であり、コイル内にステム部を挿入固定する芯出し調
整も、少々の扁芯は許容されるから極めて容易になる。
低周波加熱は、上記のステム部の焼戻しにも利用される
が、マウス部内面の焼入れ硬化層の焼戻しには、マウス
部内面に低周波コイルを挿入固定して、焼入れ硬化層を
誘導加熱する方法が利用でき、また、マウス部の外周部
をコイル中空部に挿入固定した低周波コイルにより、マ
ウス部の外周面から内面に到る肉厚方向に加熱して焼入
れ硬化層を焼き戻す方法も採用できる。焼戻しにおい
て、高周波加熱では、周波数は１〜１０ＫＨZ 、低周波
加熱の場合は、周波数５０〜５００ＨZ とされるが、、
その中間の中周波加熱も利用可能である。
の焼戻しのための誘導加熱法は、高周波加熱でも低周波
加熱でもよい。周波数を低くすれば、鋼材表面の誘導表
皮電流層は厚くなり、表層部の一様の加熱のためには好
都合である。更に、低周波になるほど、コイルと鋼材表
面との間隙を大きくしても、表層部には充分に電流を誘
導することができるので、長手方向に外径の異なる周面
を有するような本発明の外輪ステム部の加熱には、好都
合であり、コイル内にステム部を挿入固定する芯出し調
整も、少々の扁芯は許容されるから極めて容易になる。
低周波加熱は、上記のステム部の焼戻しにも利用される
が、マウス部内面の焼入れ硬化層の焼戻しには、マウス
部内面に低周波コイルを挿入固定して、焼入れ硬化層を
誘導加熱する方法が利用でき、また、マウス部の外周部
をコイル中空部に挿入固定した低周波コイルにより、マ
ウス部の外周面から内面に到る肉厚方向に加熱して焼入
れ硬化層を焼き戻す方法も採用できる。焼戻しにおい
て、高周波加熱では、周波数は１〜１０ＫＨZ 、低周波
加熱の場合は、周波数５０〜５００ＨZ とされるが、、
その中間の中周波加熱も利用可能である。
【００１８】
【実施例】供試材は図１に示す固定型ボールジョイント
と、図２に示すプランジング型ジョイントの外輪であっ
て、高周波焼入れ鋼を型鍛造により一体成形した。両方
式の外輪は、ステム部１とマウス部２とから一体に構成
され、マウス部内面２２には、数条の転走溝２３が成形
され、またマウス部２の背部から突設されたステム部１
には、先側に向けて、軸受支持部１４とセレーション部
１５とネジ部１６又は止め輪溝１７とが設けられてい
る。セレーション部１５は転造により台形状セレーショ
ンが刻設されており、図１では、その大径は２４ｍｍで
あり、歯高は２ｍｍである。図１（Ａ）と図２には、ス
テム部１外周面の表面硬化層１１とマウス部２内面の表
面硬化層２１が模式的に示してある。
と、図２に示すプランジング型ジョイントの外輪であっ
て、高周波焼入れ鋼を型鍛造により一体成形した。両方
式の外輪は、ステム部１とマウス部２とから一体に構成
され、マウス部内面２２には、数条の転走溝２３が成形
され、またマウス部２の背部から突設されたステム部１
には、先側に向けて、軸受支持部１４とセレーション部
１５とネジ部１６又は止め輪溝１７とが設けられてい
る。セレーション部１５は転造により台形状セレーショ
ンが刻設されており、図１では、その大径は２４ｍｍで
あり、歯高は２ｍｍである。図１（Ａ）と図２には、ス
テム部１外周面の表面硬化層１１とマウス部２内面の表
面硬化層２１が模式的に示してある。
【００１９】（実施例１）熱処理法として、高周波焼入
れと炉内焼戻し後のステム部の二次焼戻しを行う工程を
以下に述べる。
れと炉内焼戻し後のステム部の二次焼戻しを行う工程を
以下に述べる。
【００２０】図３（Ａ）に示すように、当該外輪のステ
ム部１の外周面を高周波コイル４１内に挿入固定して、
周波数１０ＫＨｚの誘導電力により、外周面を９５０℃
に加熱して４〜５秒保持した後、直ちに注水して、表面
焼入れを行った。また、マウス部２内面に、別の高周波
コイル４２を挿入して、同様に誘導加熱と注水を行い、
表面焼入れを行った。
ム部１の外周面を高周波コイル４１内に挿入固定して、
周波数１０ＫＨｚの誘導電力により、外周面を９５０℃
に加熱して４〜５秒保持した後、直ちに注水して、表面
焼入れを行った。また、マウス部２内面に、別の高周波
コイル４２を挿入して、同様に誘導加熱と注水を行い、
表面焼入れを行った。
【００２１】次に、図３（Ｂ）に示すように、連続式電
気炉６に、上記高周波焼入れした外輪３を装入して、電
気ヒーター６１で加熱しながら、コンベア６２により炉
内を搬送して、１８０℃で６０分の加熱保持してのち、
放冷して、焼戻しを行った。
気炉６に、上記高周波焼入れした外輪３を装入して、電
気ヒーター６１で加熱しながら、コンベア６２により炉
内を搬送して、１８０℃で６０分の加熱保持してのち、
放冷して、焼戻しを行った。
【００２２】以上の高周波焼入れと炉内焼戻しは実操業
での条件とほぼ同じで、この炉内焼戻し後の外輪を比較
例として、外輪のマウス部内面の転走溝２３とステム部
１外周面のセレーション１５切下げ部の歯底１５１（図
１（Ｂ））との位置で、マイクロヴィッカース硬度試験
機により硬化層１１，２１の表面硬度の測定を行った。
での条件とほぼ同じで、この炉内焼戻し後の外輪を比較
例として、外輪のマウス部内面の転走溝２３とステム部
１外周面のセレーション１５切下げ部の歯底１５１（図
１（Ｂ））との位置で、マイクロヴィッカース硬度試験
機により硬化層１１，２１の表面硬度の測定を行った。
【００２３】固定型ボールジョイントにつき、マウス部
転走溝の底面２３では平均のヴィッカース硬度ＨV ７１
５．２ （換算ＨRC６０．８）であるのに対してステム
部のセレーション端部の歯底１５１ではＨV ７３２．８
（換算ＨRC６１．５）であり、またプランジング型に
おいて、転走溝の底面２３でＨV ７２１．２ （換算Ｈ
RC６１．０）であるのに対してセレーション端部の歯底
１５１では平均ＨV７４２．０ （換算ＨRC６１．８）
であり（いずれも試料数２５）、セレーション端部の歯
底１５１の方が硬度は高くなっていた。
転走溝の底面２３では平均のヴィッカース硬度ＨV ７１
５．２ （換算ＨRC６０．８）であるのに対してステム
部のセレーション端部の歯底１５１ではＨV ７３２．８
（換算ＨRC６１．５）であり、またプランジング型に
おいて、転走溝の底面２３でＨV ７２１．２ （換算Ｈ
RC６１．０）であるのに対してセレーション端部の歯底
１５１では平均ＨV７４２．０ （換算ＨRC６１．８）
であり（いずれも試料数２５）、セレーション端部の歯
底１５１の方が硬度は高くなっていた。
【００２４】次に、炉内焼戻し後の上記外輪のステム部
１を、図３（Ｃ）に示すように、低周波コイル４３に挿
入して、セレーション部１５と軸受支持部１４との間を
中心として、周波数１８０Ｈｚで誘導加熱を行い、二次
焼戻しを行った。この際、ステム部の外周面の温度を１
６０℃で１２秒と、２２０℃で１５秒保持の２水準の加
熱条件に調整した。
１を、図３（Ｃ）に示すように、低周波コイル４３に挿
入して、セレーション部１５と軸受支持部１４との間を
中心として、周波数１８０Ｈｚで誘導加熱を行い、二次
焼戻しを行った。この際、ステム部の外周面の温度を１
６０℃で１２秒と、２２０℃で１５秒保持の２水準の加
熱条件に調整した。
【００２５】二次焼戻し後の供試材につき、上記比較例
と同様の硬度測定を行った。また上記比較材と供試材に
つき、静的捩り試験機によりステム部が破壊するまでの
破壊トルクを測定した。破断は、図２のセレーション部
１５の切下げ部歯底１５１から発生して、軸受支持部１
４を斜断していたが、破断の形態には、実施例と比較例
では特段の差異は認められなかった。試験結果をまとめ
て図４に示した。
と同様の硬度測定を行った。また上記比較材と供試材に
つき、静的捩り試験機によりステム部が破壊するまでの
破壊トルクを測定した。破断は、図２のセレーション部
１５の切下げ部歯底１５１から発生して、軸受支持部１
４を斜断していたが、破断の形態には、実施例と比較例
では特段の差異は認められなかった。試験結果をまとめ
て図４に示した。
【００２６】二次焼戻しの条件２２０℃×１５ｓｅｃ加
熱によりステム部のセレーション切下げ部歯底の表面硬
度がＨRC５５．８程に軟化し、このときが図４に示すよ
うに、最も破壊トルクは高くなり、本発明の熱処理法
が、ステム部の強靱化に有効であることがわかる。
熱によりステム部のセレーション切下げ部歯底の表面硬
度がＨRC５５．８程に軟化し、このときが図４に示すよ
うに、最も破壊トルクは高くなり、本発明の熱処理法
が、ステム部の強靱化に有効であることがわかる。
【００２７】（実施例２）次に、炉内焼戻しを省略し
て、高周波焼入れした外輪を、低周波加熱による焼戻し
を行う実施例を示す。
て、高周波焼入れした外輪を、低周波加熱による焼戻し
を行う実施例を示す。
【００２８】図５は、実施例１で述べた高周波焼入れに
よって、焼入れ硬化層を形成した外輪の低周波焼戻しの
概要図であるが、ステム部１は、低周波コイル４５の中
空部に挿入され、また、マウス部２は別の低周波コイル
４６の中空部に挿入される。誘導電流を１８０Ｈｚの低
周波としているので、マウス部内面の焼入れ硬化層は、
マウス部外周面からの低周波誘導加熱によって十分に均
一に加熱することができた。
よって、焼入れ硬化層を形成した外輪の低周波焼戻しの
概要図であるが、ステム部１は、低周波コイル４５の中
空部に挿入され、また、マウス部２は別の低周波コイル
４６の中空部に挿入される。誘導電流を１８０Ｈｚの低
周波としているので、マウス部内面の焼入れ硬化層は、
マウス部外周面からの低周波誘導加熱によって十分に均
一に加熱することができた。
【００２９】ステム部外周面の焼戻し温度２２０℃で１
５秒加熱してセレーション部の平均硬度ＨRC５５〜５６
を得た。また、マウス部内面の焼戻し温度は１５５℃で
１２秒加熱して、転走溝底面においてＨRC６０の硬度を
得た。
５秒加熱してセレーション部の平均硬度ＨRC５５〜５６
を得た。また、マウス部内面の焼戻し温度は１５５℃で
１２秒加熱して、転走溝底面においてＨRC６０の硬度を
得た。
【００３０】低周波焼戻しを行った固定型ボールジョイ
ントについて静的捩り試験を実施して、実施例１と同様
にステム部の硬化層の表面硬度を低下させることによ
り、破壊トルクが高くなることを確認した。
ントについて静的捩り試験を実施して、実施例１と同様
にステム部の硬化層の表面硬度を低下させることによ
り、破壊トルクが高くなることを確認した。
【００３１】
【発明の効果】本発明の外輪の熱処理法を実施すれば、
次のような効果を奏することができる。外輪を高周波焼
入れ・炉内焼戻し後にステム部外周面の硬化層のみ誘導
加熱による二次焼戻しを行うから、マウス部の内面の硬
化層の硬度は専ら転動寿命の点より調整して、かつステ
ム部外周面の硬化層の硬度は捩り破壊に対応して強靱化
の観点より調整することが容易になり、二次焼戻しによ
りステム部硬化層を僅かに軟化させることにより、当該
硬化層表面の割れ感受性を鈍化して、破壊トルクを高め
ることができる。またステム部外周面とマウス部内面と
をそれぞれ別個の誘導コイルによる誘導加熱を行えば、
さらに炉内焼戻しを省略することができ、マウス部内面
の硬度とステム部外周面の硬度を別個独立に調整するこ
とが可能となる。
次のような効果を奏することができる。外輪を高周波焼
入れ・炉内焼戻し後にステム部外周面の硬化層のみ誘導
加熱による二次焼戻しを行うから、マウス部の内面の硬
化層の硬度は専ら転動寿命の点より調整して、かつステ
ム部外周面の硬化層の硬度は捩り破壊に対応して強靱化
の観点より調整することが容易になり、二次焼戻しによ
りステム部硬化層を僅かに軟化させることにより、当該
硬化層表面の割れ感受性を鈍化して、破壊トルクを高め
ることができる。またステム部外周面とマウス部内面と
をそれぞれ別個の誘導コイルによる誘導加熱を行えば、
さらに炉内焼戻しを省略することができ、マウス部内面
の硬度とステム部外周面の硬度を別個独立に調整するこ
とが可能となる。
【００３１】特に誘導加熱焼戻しに低周波電流を利用す
れば、外輪表面部への低周波電流の浸透深さが大きいか
ら、コイルと外輪表面との間隔を大きくしても硬化層の
均一加熱が容易であるので、マウス部内面の硬化層の焼
戻しに対しても、マウス部の外周面に低周波コイルを外
装すれば足り、芯出しの精度も厳密さを要求されないの
で作業性、生産性が高くなり、生産コストの低減に有効
である。
れば、外輪表面部への低周波電流の浸透深さが大きいか
ら、コイルと外輪表面との間隔を大きくしても硬化層の
均一加熱が容易であるので、マウス部内面の硬化層の焼
戻しに対しても、マウス部の外周面に低周波コイルを外
装すれば足り、芯出しの精度も厳密さを要求されないの
で作業性、生産性が高くなり、生産コストの低減に有効
である。
【図１】固定型ボールジョイントの外観・断面図（Ａ）
とステム部のセレーション端部近傍の部分断面（Ｂ）。
とステム部のセレーション端部近傍の部分断面（Ｂ）。
【図２】プランジング型ジョイントの断面図。
【図３】固定型ボールジョイントの実施例における熱処
理工程の加熱要領図。
理工程の加熱要領図。
【図４】実施例と比較例におけるステム部表面硬度と破
壊トルクの関係を示す図。
壊トルクの関係を示す図。
【図５】外輪を誘導加熱による焼戻しにおける低周波コ
イルの配置関係を示す図。
イルの配置関係を示す図。
１ ステム部
１１ 硬化層
１４ 軸受支持部
１５ セレーション部
２ マウス部
２３ 転走溝
３ 外輪
４１ 高周波コイル
４３ 低周波コイル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年８月１５日
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】 次に、炉内焼戻し後の上記外輪のステム
部１を、図３（Ｃ）に示すように、低周波コイル４３に
挿入して、セレーション部１５と軸受支持部１４との間
を中心として、周波数１８０Ｈｚで誘導加熱を行い、二
次焼戻しを行った。この際、ステム部の外周面の温度を
２２０℃で１５秒保持の加熱条件に調整した。
部１を、図３（Ｃ）に示すように、低周波コイル４３に
挿入して、セレーション部１５と軸受支持部１４との間
を中心として、周波数１８０Ｈｚで誘導加熱を行い、二
次焼戻しを行った。この際、ステム部の外周面の温度を
２２０℃で１５秒保持の加熱条件に調整した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
Claims (3)
- 【請求項１】 転動体が転走する転走溝を内面に有する
マウス部とセレーション等の歯型部を外周面に有するス
テム部とから一体に成形されて成る等速自在継手外輪の
当該マウス部内面と当該ステム部外周面とに、それぞれ
誘導加熱焼入れによる焼入れ硬化層を形成し、次いで当
該外輪を加熱炉中に加熱保持して焼戻しを行った後、当
該ステム部外周面のみを誘導加熱による二次焼戻しを行
って、当該ステム部外周面の少なくとも歯型部のマウス
部側端部近傍における硬化層の硬度を当該転走溝の硬化
層の硬度より低くするようにした等速自在継手外輪の熱
処理方法。 - 【請求項２】 転動体が転走する転走溝を内面に有する
マウス部とセレーション等の歯型部を外周面に有するス
テム部とから一体に成形されて成る等速自在継手外輪の
当該マウス部内面と当該ステム部外周面とに、それぞれ
個別に誘導加熱焼入れによる焼入れ硬化層を形成し、次
いで当該マウス部内面と当該ステム部外周面とをそれぞ
れ個別に誘導加熱により焼戻しを行って、当該ステム部
外周面の少なくとも歯型部のマウス側端部近傍における
硬化層の硬度を当該転走溝の硬化層の硬度よりも低くす
るようにした等速自在継手外輪の熱処理方法。 - 【請求項３】 当該ステム部外周面の少なくとも歯型部
のマウス側端部近傍における硬化層の硬度がロックウェ
ルＣ硬度ＨRC５５〜６０の範囲にある請求項１又は２記
載の等速自在継手外輪の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185497A JPH059584A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 等速自在継手外輪の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3185497A JPH059584A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 等速自在継手外輪の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059584A true JPH059584A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16171805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3185497A Pending JPH059584A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 等速自在継手外輪の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH059584A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1293210C (zh) * | 2002-11-20 | 2007-01-03 | 富士电子工业株式会社 | 匀速万向节用高频淬火装置 |
| JP2007254838A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Ntn Corp | 等速ジョイント外輪の焼戻しのための内外コイルによる誘導加熱方法とその焼戻し用の内外コイル及び焼戻し装置 |
| JP2007262461A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Ntn Corp | 段階加熱を用いた誘導加熱方法及びその加熱を用いた誘導加熱装置 |
| US7438477B2 (en) | 2001-11-29 | 2008-10-21 | Ntn Corporation | Bearing part, heat treatment method thereof, and rolling bearing |
| JP2009007595A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | High Frequency Heattreat Co Ltd | 焼戻装置及び焼戻方法 |
| US7490583B2 (en) | 2002-10-17 | 2009-02-17 | Ntn Corporation | Full-type rolling bearing and roller cam follower for engine |
| US7594762B2 (en) | 2004-01-09 | 2009-09-29 | Ntn Corporation | Thrust needle roller bearing, support structure receiving thrust load of compressor for car air-conditioner, support structure receiving thrust load of automatic transmission, support structure for continuously variable transmission, and support structure receivin |
| JP2010031305A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Ntn Corp | 高周波誘導加熱焼戻装置及び高周波誘導加熱焼戻方法 |
| US7682087B2 (en) | 2003-02-28 | 2010-03-23 | Ntn Corporation | Transmission component, method of manufacturing the same, and tapered roller bearing |
| US7744283B2 (en) | 2003-03-14 | 2010-06-29 | Ntn Corporation | Bearing for alternator and bearing for pulley |
| US8002907B2 (en) | 2003-08-29 | 2011-08-23 | Ntn Corporation | Bearing's component, heat treatment method thereof, heat treatment apparatus, and rolling bearing |
| CN103615471A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-03-05 | 宁波纬尚汽车零部件有限公司 | 一种内球笼总成的改进结构 |
| CN114908225A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-16 | 宁波万航实业有限公司 | 沙滩车用等速万向节热处理工艺 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3185497A patent/JPH059584A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8425690B2 (en) | 2001-11-29 | 2013-04-23 | Ntn Corporation | Bearing part, heat treatment method thereof, and rolling bearing |
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| JP2009007595A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | High Frequency Heattreat Co Ltd | 焼戻装置及び焼戻方法 |
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| CN103615471A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-03-05 | 宁波纬尚汽车零部件有限公司 | 一种内球笼总成的改进结构 |
| CN114908225A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-08-16 | 宁波万航实业有限公司 | 沙滩车用等速万向节热处理工艺 |
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