JPS6319580B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6319580B2 JPS6319580B2 JP23851084A JP23851084A JPS6319580B2 JP S6319580 B2 JPS6319580 B2 JP S6319580B2 JP 23851084 A JP23851084 A JP 23851084A JP 23851084 A JP23851084 A JP 23851084A JP S6319580 B2 JPS6319580 B2 JP S6319580B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wear resistance
- gears
- alloy
- surface pressure
- excellent wear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Gears, Cams (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、すぐれた耐摩耗性を有し、特に高
速高面圧条件下で使用される歯車の製造に用いる
のに適したCu合金に関するものである。 〔従来の技術〕 一般に、自動車やロボツトなどの各種の駆動装
置には多数の歯車が使用され、この歯車の製造に
はアルミニウム青銅や高力黄銅などが多用されて
いることはよく知られるところである。 一方、近年、これらの駆動装置の高性能化に伴
い、これに用いられている歯車の使用条件も一段
と厳しさを増す傾向にあり、特に高速高面圧条件
下での使用を予儀なくされつつあるのが現状であ
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、上記のアルミニウム青銅や高力黄銅な
どで製造された歯車を高速高面圧の条件下で使用
すると、摩耗が著しく、比較的短時間で使用寿命
に到るものであつた。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、高速高面圧条件下での使用に際して、すぐれ
た耐摩耗性を示す歯車を開発すべく、特にCu合
金に着目し研究を行なつた結果、重量％で（以下
％は重量％を示す）、 Zn：５〜15％， Al：８〜11％， Ni：0.2〜５％， Ti：0.1〜３％， を含有し、さらに必要に応じて、 FeおよびCoのうちの１種または２種：0.1〜4.8
％， を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組
成を有するCu合金は、これを各種の歯車として
用いた場合、特に高速高面圧条件での使用に際し
て、すぐれた耐摩耗性（特に耐ころがり摩耗性）
を示すという知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、以下に成分組成を上記の通りに限定
した理由を説明する。 (a) ZnおよびAl これらの成分には、共存した状態で、合金の強
度および靭性を向上させる作用があるが、その含
有量が、それぞれZn：５％未満およびAl：８％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方、その含有量が、Znについては15％を越えて
も、またAlについては11％を越えても前記作用
により一層の向上効果が現われず、経済性を考慮
して、その含有量を、Zn：５〜15％、Al：８〜
11％と定めた。 (b) NiおよびTi これらの成分は、CuおよびAlと結合して、素
地中に均一に分散する球状（粒状）の金属間化合
物を形成し、もつて高速高面圧条件下での実用に
際して、すぐれた耐摩耗性を発輝せしめる作用を
もつが、その含有量が、それぞれNi：0.2％未満、
およびTi：0.1％未満では前記球状金属間化合物
の形成が少なすぎて所望のすぐれた耐摩耗性を確
保することができず、一方、その含有量が、それ
ぞれNi：５％，Ti：３％を越えても耐摩耗性に
さらに一段の向上効果が現われないばかりでりな
く、合金の靭性が低下するようになることから、
その含有量を、それぞれNi：0.2〜５％および
Ti：0.1〜３％と定めた。 (c) FeおよびCo これらの成分は、上記の金属間化合物形成成分
と結合して、素地中に均一に分散する球状（粒
状）の複化合物を形成し、合金の耐摩耗性を一段
と向上させる作用をもつので、特に高い耐摩耗性
が要求される場合に必要に応じて含有されるが、
その含有量が0.1％未満では耐摩耗性に所望の向
上効果が得られず、一方4.8％を越えて含有させ
てもより一層の向上効果が現われないばかりでな
く、合金の靭性に劣化が見られるようになること
から、その含有量を0.1〜4.8％と定めた。 〔実施例〕 つぎに、この発明の歯車用Cu合金を実施例に
より具体的に説明する。 通常の高周波炉を用い、黒鉛るつぼ中にて、そ
れぞれ第１表に示される成分組成をもつた本発明
Cu合金１〜９および比較Cu合金１〜４の溶湯を
調製し、金型に鋳造して肩部直径：70mmφ×底部
直径：60mmφ×高さ：200mmφの寸法をもつたイ
ンゴツトとした後、表面を厚さ：0.5mmに亘つて
面削し、ついでこのインゴツトに温度：750℃に
加熱した状態で熱間鍛造を施して直径：40mmφの
丸棒とし、引続いて、この丸棒の一部より外径：
30mmφ×内径：16mmφ×厚さ：８mmの寸法をもつ
た、ころがり摩耗試験片を機械加工により切出
し、また前記丸棒の残りには温度：780℃に加熱
した状態で熱間圧延を施して板厚：10mmの熱延板
とし、これに温度600℃に１時間保持の焼鈍を施
した状態で、引張試験片（平行部直径：６mmφ）
と衝撃試験片（JIS4号）を切出した。 ついで、これらの試験片を用いて、摩耗試験、
速高面圧条件下で使用される歯車の製造に用いる
のに適したCu合金に関するものである。 〔従来の技術〕 一般に、自動車やロボツトなどの各種の駆動装
置には多数の歯車が使用され、この歯車の製造に
はアルミニウム青銅や高力黄銅などが多用されて
いることはよく知られるところである。 一方、近年、これらの駆動装置の高性能化に伴
い、これに用いられている歯車の使用条件も一段
と厳しさを増す傾向にあり、特に高速高面圧条件
下での使用を予儀なくされつつあるのが現状であ
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、上記のアルミニウム青銅や高力黄銅な
どで製造された歯車を高速高面圧の条件下で使用
すると、摩耗が著しく、比較的短時間で使用寿命
に到るものであつた。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、高速高面圧条件下での使用に際して、すぐれ
た耐摩耗性を示す歯車を開発すべく、特にCu合
金に着目し研究を行なつた結果、重量％で（以下
％は重量％を示す）、 Zn：５〜15％， Al：８〜11％， Ni：0.2〜５％， Ti：0.1〜３％， を含有し、さらに必要に応じて、 FeおよびCoのうちの１種または２種：0.1〜4.8
％， を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組
成を有するCu合金は、これを各種の歯車として
用いた場合、特に高速高面圧条件での使用に際し
て、すぐれた耐摩耗性（特に耐ころがり摩耗性）
を示すという知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、以下に成分組成を上記の通りに限定
した理由を説明する。 (a) ZnおよびAl これらの成分には、共存した状態で、合金の強
度および靭性を向上させる作用があるが、その含
有量が、それぞれZn：５％未満およびAl：８％
未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方、その含有量が、Znについては15％を越えて
も、またAlについては11％を越えても前記作用
により一層の向上効果が現われず、経済性を考慮
して、その含有量を、Zn：５〜15％、Al：８〜
11％と定めた。 (b) NiおよびTi これらの成分は、CuおよびAlと結合して、素
地中に均一に分散する球状（粒状）の金属間化合
物を形成し、もつて高速高面圧条件下での実用に
際して、すぐれた耐摩耗性を発輝せしめる作用を
もつが、その含有量が、それぞれNi：0.2％未満、
およびTi：0.1％未満では前記球状金属間化合物
の形成が少なすぎて所望のすぐれた耐摩耗性を確
保することができず、一方、その含有量が、それ
ぞれNi：５％，Ti：３％を越えても耐摩耗性に
さらに一段の向上効果が現われないばかりでりな
く、合金の靭性が低下するようになることから、
その含有量を、それぞれNi：0.2〜５％および
Ti：0.1〜３％と定めた。 (c) FeおよびCo これらの成分は、上記の金属間化合物形成成分
と結合して、素地中に均一に分散する球状（粒
状）の複化合物を形成し、合金の耐摩耗性を一段
と向上させる作用をもつので、特に高い耐摩耗性
が要求される場合に必要に応じて含有されるが、
その含有量が0.1％未満では耐摩耗性に所望の向
上効果が得られず、一方4.8％を越えて含有させ
てもより一層の向上効果が現われないばかりでな
く、合金の靭性に劣化が見られるようになること
から、その含有量を0.1〜4.8％と定めた。 〔実施例〕 つぎに、この発明の歯車用Cu合金を実施例に
より具体的に説明する。 通常の高周波炉を用い、黒鉛るつぼ中にて、そ
れぞれ第１表に示される成分組成をもつた本発明
Cu合金１〜９および比較Cu合金１〜４の溶湯を
調製し、金型に鋳造して肩部直径：70mmφ×底部
直径：60mmφ×高さ：200mmφの寸法をもつたイ
ンゴツトとした後、表面を厚さ：0.5mmに亘つて
面削し、ついでこのインゴツトに温度：750℃に
加熱した状態で熱間鍛造を施して直径：40mmφの
丸棒とし、引続いて、この丸棒の一部より外径：
30mmφ×内径：16mmφ×厚さ：８mmの寸法をもつ
た、ころがり摩耗試験片を機械加工により切出
し、また前記丸棒の残りには温度：780℃に加熱
した状態で熱間圧延を施して板厚：10mmの熱延板
とし、これに温度600℃に１時間保持の焼鈍を施
した状態で、引張試験片（平行部直径：６mmφ）
と衝撃試験片（JIS4号）を切出した。 ついで、これらの試験片を用いて、摩耗試験、
【表】
【表】
引張試験、およびシヤルピー衝撃試験を行なつ
た。なお、摩耗試験としては、歯車の耐摩耗性を
評価するのに用いられている、ころがり摩耗試験
を、西原式摩耗試験機を用い、 相手材：JIS・SCM21の浸炭焼入材（硬さ：
HRC64）， 接触圧力：80Kg／mm2， 回転数：800rpm， 相対すべり度：30％， 試験時間：107回転， 潤滑剤：SAE＃90ギヤオイル， の条件で行ない、試験後の重量減を測定した。こ
れらの結果を第１表に合せて示した。 〔発明の効果〕 第１表に示される結果から、本発明Cu合金１
〜９は、いずれも上記のような高速高面圧の条件
下で、従来アルミニウム青銅として知られている
比較Cu合金１，２および同じく高力黄銅として
知られている比較Cu合金３，４に比してすぐれ
た耐摩耗性を示し、かつ高強度および高靭性を具
備することが明らかである。 上記のように本発明Cu合金は、高強度および
高靭性を有し、かつすぐれた耐摩耗性を有し、特
に高速高面圧条件下での耐摩耗性にすぐれている
ので、これらの特性が要求される各種の高性能駆
動装置の歯車として用いた場合に、すぐれた性能
を発輝し、使用寿命の著しい延命化を可能とする
などの工業上有用な特性を有するのである。
た。なお、摩耗試験としては、歯車の耐摩耗性を
評価するのに用いられている、ころがり摩耗試験
を、西原式摩耗試験機を用い、 相手材：JIS・SCM21の浸炭焼入材（硬さ：
HRC64）， 接触圧力：80Kg／mm2， 回転数：800rpm， 相対すべり度：30％， 試験時間：107回転， 潤滑剤：SAE＃90ギヤオイル， の条件で行ない、試験後の重量減を測定した。こ
れらの結果を第１表に合せて示した。 〔発明の効果〕 第１表に示される結果から、本発明Cu合金１
〜９は、いずれも上記のような高速高面圧の条件
下で、従来アルミニウム青銅として知られている
比較Cu合金１，２および同じく高力黄銅として
知られている比較Cu合金３，４に比してすぐれ
た耐摩耗性を示し、かつ高強度および高靭性を具
備することが明らかである。 上記のように本発明Cu合金は、高強度および
高靭性を有し、かつすぐれた耐摩耗性を有し、特
に高速高面圧条件下での耐摩耗性にすぐれている
ので、これらの特性が要求される各種の高性能駆
動装置の歯車として用いた場合に、すぐれた性能
を発輝し、使用寿命の著しい延命化を可能とする
などの工業上有用な特性を有するのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Zn：５〜15％， Al：８〜11％， Ni：0.2〜５％， Ti：0.1〜３％， を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有することを特徴とする耐摩
耗性のすぐれた歯車用Cu合金。 ２ Zn：５〜15％， Al：８〜11％， Ni：0.2〜５％， Ti：0.1〜３％， を含有し、さらに、 FeおよびCoのうちの１種または２種： 0.1〜4.8％， を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有することを特徴とする耐摩
耗性のすぐれた歯車用Cu合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23851084A JPS61117242A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 耐摩耗性のすぐれた歯車用Ｃｕ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23851084A JPS61117242A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 耐摩耗性のすぐれた歯車用Ｃｕ合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61117242A JPS61117242A (ja) | 1986-06-04 |
| JPS6319580B2 true JPS6319580B2 (ja) | 1988-04-23 |
Family
ID=17031319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23851084A Granted JPS61117242A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 耐摩耗性のすぐれた歯車用Ｃｕ合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61117242A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4933830B2 (ja) * | 2006-05-09 | 2012-05-16 | スミダコーポレーション株式会社 | インダクタ |
-
1984
- 1984-11-14 JP JP23851084A patent/JPS61117242A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61117242A (ja) | 1986-06-04 |
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