【事件の表示】
　特許第３３０８３７７号「歯面強度の優れた歯車およびその製造方法」の請求項１ないし９に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３３０８３７７号の請求項１ないし９に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許第３３０８３７７号の請求項１乃至９に係る発明についての出願は、平成６年３月９日に特許出願され、平成１４年５月１７日にその特許権の設定登録がなされたものである。
　これに対して、小矢崎杏二より請求項１乃至９に係る発明についての特許に対し特許異議の申立てがなされ、その指定期間内の平成１５年８月２１日付けで訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否
２−１．訂正の内容
　本件訂正請求の内容は、本件特許明細書を訂正請求書に添付された訂正明細書のとおり、すなわち次の訂正事項ａ乃至ｃのとおりに訂正するものである。
（１）訂正事項ａ：特許請求の範囲の請求項１，２，５及び６の「Ｃｒ：１．５０〜５．０％」を、それぞれ「Ｃｒ：２．０〜５．０％」と訂正する。
（２）訂正事項ｂ：段落【００１３】、【００１４】、【００１６】、【００１７】、【００２３】、【００３１】、【００３２】、【００３５】及び【００３６】の「Ｃｒ：１．５０〜５．０％」を、それぞれ「Ｃｒ：２．０〜５．０％」と訂正する。
（３）訂正事項ｃ：段落【００２３】の「１．５０％未満では十分な効果が得られないので、１．５０％以上、場合によっては２．０％以上とするのが良いが」を、「２．０％未満では十分な効果が得られないので、２．０％以上とするのが良いが」と訂正する。
２−２．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａは、請求項１，２，５及び６の「Ｃｒ：１．５０〜５．０％」を、それぞれ「Ｃｒ：２．０〜５．０％」と訂正するものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当する。
　また、上記訂正事項ｂ及びｃは、いずれも上記訂正事項ａの請求項１，２，５及び６の訂正に伴って、特許明細書の対応する記載を各請求項の内容と整合させるためになされた訂正であるから、明りょうでない記載の釈明に該当する。
　そして、上記訂正事項ａは、特許明細書の段落【００２３】の「場合によっては２．０％以上とするのが良い」という記載を根拠に訂正するものであるから、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものである。また、訂正事項ｂ及びｃも願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてなされたものであるから、訂正事項ａ乃至ｃは、いずれも新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
２−３．まとめ
　したがって、上記訂正は、平成６年改正法附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年改正法による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．本件訂正発明１乃至９
   訂正後の請求項１乃至９に係る発明（以下、「本件訂正発明１乃至９」という。）は、それぞれ訂正明細書の請求項１乃至９に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
　「【請求項１】重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：２．０〜５．０％を含み、残部Ｆｅおよび不純物からなる鋼を素材とし、浸炭焼入れ焼戻しまたは浸炭窒化焼入れ焼戻しによる表面硬化層を有し、表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ量が０．７〜１．３％であると共に、表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ，Ｓｉ，Ｃｒ量が５．５％＜３×Ｃ（％）＋５．２×Ｓｉ（％）＋Ｃｒ（％）であることを特徴とする歯面強度の優れた歯車。
【請求項２】重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：２．０〜５．０％、Ｍｏ：１．０％以下を含み、かつＳｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｍｏ量が７．５％＞２．２×Ｓｉ（％）＋２．５×Ｍｎ（％）＋Ｃｒ（％）＋５．７×Ｍｏ（％）であり、残部Ｆｅおよび不純物からなる鋼を素材とし、浸炭焼入れ焼戻しまたは浸炭窒化焼入れ焼戻しによる表面硬化層を有し、表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ量が０．７〜１．３％であると共に、表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ，Ｓｉ，Ｃｒ量が５．５％＜３×Ｃ（％）＋５．２×Ｓｉ（％）＋Ｃｒ（％）であることを特徴とする歯面強度の優れた歯車。
【請求項３】ショットピーニングが施された表面肌を有し、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さが７００〜９００である請求項１または２に記載の歯面強度の優れた歯車。
【請求項４】研削加工された表面肌を有し、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さが７００〜９００であると共に、表面粗さが最大粗さＲｍａｘで５μｍ以下、平均粗さＲａで１μｍである請求項１ないし３のいずれかに記載の歯面強度の優れた歯車。
【請求項５】重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：２．０〜５．０％を含み、残部Ｆｅおよび不純物からなる鋼を用いて、鍛造または機械加工等の成形加工により歯車形状に成形を行った後、表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ量が０．７〜１．３％となるように浸炭焼入れ焼戻しまたは浸炭窒化焼入れ焼戻しの表面硬化処理を行うことにより、表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ，Ｓｉ，Ｃｒ量が５．５％＜３×Ｃ（％）＋５．２×Ｓｉ（％）＋Ｃｒ（％）とすることを特徴とする歯面強度の優れた歯車の製造方法。
【請求項６】重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：２．０〜５．０％、Ｍｏ：１．０％以下を含み、かつＳｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｍｏ量が７．５％＞２．２×Ｓｉ（％）＋２．５×Ｍｎ（％）＋Ｃｒ（％）＋５．７×Ｍｏ（％）であり、残部Ｆｅおよび不純物からなる鋼を用いて、鍛造または機械加工等の成形加工により歯車形状に成形を行った後、表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ量が０．７〜１．３％となるように浸炭焼入れ焼戻しまたは浸炭窒化焼入れ焼戻しの表面硬化処理を行うことにより、表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ，Ｓｉ，Ｃｒ量が５．５％＜３×Ｃ（％）＋５．２×Ｓｉ（％）＋Ｃｒ（％）とすることを特徴とする歯面強度の優れた歯車の製造方法。
【請求項７】表面硬化処理後にショットピーニングを行い、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さを７００〜９００とする請求項５または６に記載の歯面強度の優れた歯車の製造方法。
【請求項８】ショットピーニングは、直径０．７ｍｍ以下の小径鋼球を使用して、アークハイト０．４ｍｍ以上の条件で行う請求項７に記載の歯面強度の優れた歯車の製造方法。
【請求項９】表面硬化処理後またはショットピーニング後に研削加工し、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さを７００〜９００とし、表面粗さを最大粗さＲｍａｘで５μｍ以下、平均粗さＲａで１μｍ以下とする請求項５ないし８のいずれかに記載の歯面強度の優れた歯車の製造方法。」
４．特許異議申立てについて
４−１．特許異議申立ての理由
　特許異議申立人は、証拠方法として甲第１号証乃至甲第１０号証を提出して、次のとおり主張している。
（１）本件請求項２に係る発明は、甲第１号証に記載された発明であるから、本件請求項２に係る発明についての特許は、特許法第２９条第１項第３号の規定に違反して特許されたものであり、取り消されるべきである。
（２）本件請求項１乃至９に係る各発明は、甲第１号証乃至甲第１０号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件請求項１乃至９に係る発明についての各特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反して特許されたものであり、取り消されるべきである。
４−２．証拠の記載内容
　特許異議申立人が提出した上記甲第１号証乃至甲第１０号証には、それぞれ次の事項が記載されている。
（１）甲第１号証：特開平２−１７３２４１号公報
（１ａ）「（１）下記（Ａ）の母相の表面に下記（Ｂ）の浸炭層を有することを特徴とする浸炭肌焼鋼。
（Ａ）重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：０．０３〜０．５０％、Ｍｎ：０．３０〜１．８０％、Ｃｒ：０．３０〜１．８０％を含有し、必要に応じてＭｏ：０．０５〜０．３５％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、その組織は球状化セメンタイトを含有するマルテンサイトである母相。
（Ｂ）重量％で、Ｃ：０．５０〜１．５０％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、その組織は球状化セメンタイトを含有するマルテンサイトである浸炭層。
（２）重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：０．０３〜０．５０％、Ｍｎ：０．３０〜１．８０％、Ｃｒ：０．３０〜１．８０％を含有し、必要に応じてＭｏ：０．０５〜０．３５％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる肌焼鋼に、下記（Ａ）〜（Ｃ）の処理をこの順で行うことを特徴とする浸炭肌焼鋼の製造方法。
（Ａ）浸炭焼入をする。
（Ｂ）浸炭雰囲気中で、Ａｃ１とＡｃ１＋（Ａｃ３−Ａｃ１）×０．４との間の温度域で２〜４時間保持した後、２０〜３０℃／時間の冷却速度で徐冷し、球状化焼鈍を行う。ただし、Ａｃ１：母相のＡｃ１変態点、Ａｃ３：母相のＡｃ３変態点である。
（Ｃ）Ａｃ３と（Ａｃ３＋３０）との間の温度域に短時間保持した後、焼入をする。」（特許請求の範囲（１）及び（２）参照）
（１ｂ）「本発明は、自動車、土木機械、産業機械等に使用される歯車、シャフト等の機械部品用浸炭肌焼鋼およびその製造方法に関する。」（第１頁右欄１５〜１７行）
（１ｃ）「Ｃｒ：Ｃｒは鋼に焼入性を付与するのに有効な元素である。その含有量が０．３０％未満では、焼入性向上に所望の効果を得ることができず、他方１．８０％を超えて含有させると、浸炭処理時に粒界にＣｒ酸化物を生成し、疲労特性を低下させる。」（第３頁右下欄１〜５行）
（１ｄ）第１表の本発明鋼Ｎｏ．１０は、重量％でＣ：０．２２％，Ｓｉ：０．２９％，Ｍｎ：０．８５％，Ｃｒ：１．８０％，Ｍｏ：０．２２％，浸炭部Ｃ：０．７４％，浸炭部深さ：１．２０ｍｍと記載されている。
（２）甲第２号証：特開昭６３−６０２５７号公報
（２ａ）「（１）Ｃ：０．１５〜０．５０ｗｔ％、Ｓｉ：０．５０〜１．５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４０〜１．５ｗｔ％、Ｃｒ：１．０〜２．０ｗｔ％を含有し、かつ、
Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、Ｏ：０．００１ｗｔ％以下に規制し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなることを特徴とする耐ピッチング性に優れた浸炭用鋼。
（２）Ｃ：０．１５〜０．５０ｗｔ％、Ｓｉ：０．５０〜１．５ｗｔ％、Ｍｎ：０．４０〜１．５ｗｔ％、Ｃｒ：１．０〜２．０ｗｔ％を含有し、さらに、Ｎｉ：２．０〜４．０ｗｔ％、Ｍｏ：０．４０〜０．７５ｗｔ％、Ｃｕ：０．０５〜０．２ｗｔ％の中から選んだ１種または２種以上を含有し、かつ、Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、Ｏ：０．００１ｗｔ％以下に規制し、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなることを特徴とする耐ピッチング性に優れた浸炭用鋼。」（特許請求の範囲（１）及び（２）参照）
（２ｂ）「Ｃｒは、固溶強化および析出強化による高温における機械的性質が優れているから、転がり疲労による高面圧下で滑りによる温度上昇があるが、Ｃｒの上記の性質からマトリックスの塑性変形抵抗性が大きく、割れの伝播を抑制する効果を有し、含有量が１．０ｗｔ％未満ではこのような効果は少なく、また、２．０ｗｔ％を越えて含有させると強度が高くなりすぎる。」（第３頁右上欄３〜１０行）
（３）甲第３号証：特開昭６３−６２８５９号公報
（３ａ）「（１）重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．５０％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｃｒ：０．５０〜２．５０％、Ｍｏ：０．３０〜１．０％を含み、残部がＦｅおよび不純物からなる鋼を素材とし、表面から深さ０．１ｍｍまでの間のＣおよびＮ濃度の和が０．７０〜１．３０重量％である浸炭浸窒処理または浸炭窒化処理が施されていることを特徴とする高面圧用機械構造部材。」（特許請求の範囲（１）参照）
（３ｂ）「Ｃｒ：０．５０〜２．５０％
　Ｃｒは焼入性の向上に寄与するとともに、とくに２００℃以下の低温における軟化抵抗を増大させて耐ピッチング性を向上させるのに寄与する元素であり、このような効果を得るために、０．５０％以上とした。」（第３頁右上欄５〜９行）
（３ｃ）第１表のＧは、重量％で、Ｃ：０．１５％，Ｓｉ：０．２４％，Ｍｎ：０．２４％，Ｃｒ：２．３１％，Ｍｏ：０．３３％、残部Ｆｅであり、第２表によれば、この鋼は表面硬化層のＣ＋Ｎ量：０．７８％、硬さ（Ｈｖ）：７８２であり、残留オーステナイト量：２７．４％、と記載されている。
（４）甲第４号証：「特殊鋼便覧」理工学社発行、１９６９年５月２５日、第２−７８〜２−８７頁
（４ａ）第２−８２頁の２．１１９図には、浸炭層の炭素濃度とＨＲＣとの関係が示され、浸炭層の炭素濃度は、０．７０〜１．００％の間にあることが示されている。
（４ｂ）第２−８６頁の２．５９表には、歯車の品質とその主要要因について示され、耐摩耗性に要求される表面炭素濃度は０．９％が最良であると記載されている。
（５）甲第５号証：特開平５−１３２７１３号公報
（５ａ）「【請求項１】重量基準で
Ｃ：０．２５％〜０．５０％、Ｓｉ：０．５０〜２．０％、Ｍｎ：０．２０〜１．５０％、Ｐ：０．０２０％以下、Ｃｒ：１．０〜３．５％、Ｍｏ：０．３５〜１．０％、Ａｌ：０．０１０〜０．０５０％、Ｎ：０．００５〜０．０２５％、残部実質的にＦｅから成る素材を、Ｃ濃度が０．８〜１．２％となるように浸炭処理した後、焼入れ処理して残留オーステナイト量を２０〜３５％とすることを特徴とする高面圧機械構造部品の製造方法。」（特許請求の範囲の請求項１参照）
（５ｂ）「【０００７】本発明はこのような材料に対してＣ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏの含有量を多くし、また結晶粒微細化元素としてのＡｌ，Ｎを所定量含有させた材料を用い、そしてこれを浸炭処理するに際してＣ濃度を０．８〜１．２％と従来よりも高濃度とし、焼入れの際の残留オ?ステナイトを２０〜３５％と多くするもので、これにより疲労寿命が効果的に向上することが確認された。
【０００８】ここでＣ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏを多く含有させるのは、焼戻し軟化抵抗、つまり部品使用時の昇温下での軟化抵抗を高くするためであり、これによりかかる昇温下で高い応力が生じても上記ピッチング等の現象が生じにくくなる。」（段落【０００７】〜【０００８】）
（５ｃ）「【００３０】Ｃｒ：１．０〜３．５％
　Ｃｒは浸炭性を向上させるため、また準高温での軟化抵抗及び高温硬さを確保するために１．０％以上必要である。しかし３．５％よりも多くなると焼入性が増大し過ぎ、素材硬さを高め、被削性を劣化させてしまう。」（段落【００３０】）
（６）甲第６号証：「電気製鋼」第６３巻、第１号（１９９２年１月）、第４〜１４頁
（６ａ）「通常の浸炭法は、表面炭素濃度０．８％前後とし、オーステナイトからの焼入れにより硬質のマルテンサイト組織を得るもので、機械構造部品の疲労、耐摩耗性の向上に寄与している。」（第４頁左欄２〜５行）
（６ｂ）「炭素濃度は、焼なまし処理して軟化させた試験片の切り粉を表層から０．１ｍｍずつ採取し、赤外線吸収法により分析した。なお、ここでは、表面から０．１ｍｍの炭素濃度分析値を表面炭素濃度として扱うことにする。」（第６頁左欄３〜８行）
（６ｃ）「低温浸炭材では表面から０．０５ｍｍ深さでＨＶ７５０が得られた。炭化物析出量が増加する１１９３Ｋ処理材では、表面硬さはＨＶ８００と高くなる・・・」（第８頁右欄１６〜１８行）
（７）甲第７号証：「Ｒ＆Ｄ　神戸製鋼技報」Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．１，株式会社神戸製鋼所発行（１９９２年１月１日）第１１〜１５頁
（７ａ）「これらの試験片の表層部について、組織観察、硬さ測定（表面から約５μｍの位置）およびＸ線回折による残留応力と残留オーステナイト量の測定をおこない、浸炭表層部の特性におよぼす合金元素の影響を調査した。」（第１１頁右欄１２〜１６行）
（７ｂ）「５）高強度歯車用鋼、規格鋼とも、ショットピーニングすると、ピッチングの生成と成長が大幅に抑えられる。」（第１５頁右欄８〜９行）
（８）甲第８号証：特開平４−２１７５７号公報
（８ａ）「（１）重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：０．２５〜１．５０％、Ｍｎ：０．２〜２．０％、Ｐ：０．０１５％以下、Ｓ：０．０２０％以下、Ｃｒ：２．０％以下、Ｍｏ：０．２〜１．０％、Ｓｉ＋Ｍｏ：０．６〜２．０％、Ａｌ：０．０１０〜０．０６０％、Ｎ：０．００５〜０．０２５％，Ｏ：０．００１５％以下、残部Ｆｅおよび不純物よりなる鋼を素材とし、プラズマ浸炭もしくは真空浸炭により浸炭処理した表面にアークハイトが０．４ｍｍＡ以上のショットピーニングが施されていることを特徴とする高面圧歯車。」（特許請求の範囲（１）参照）
（９）甲第９号証：特開平４−３２５３７号公報
（９ａ）「（１）重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３５％、Ｓｉ＋Ｍｏ：０．６〜３．０％，Ｍｎ：０．３〜１．０％、Ｃｒ：１．０〜８．０％、残部Ｆｅおよび不純物よりなる鋼を素材とし、表面のカーボンポテンシャルが１．０〜５．０重量％となる高濃度浸炭処理ないしは高濃度浸炭窒化処理が施されて面圧強度を要求される部位の表面近傍に微細に分散した炭化物とともに残留オーステナイトが析出し且つまた非接触部位の一部ないしは全部に部分浸炭調節用剤が塗布されて疲労き裂の発生起点となる炭化物の析出が阻止されていることを特徴とする面圧強度にすぐれた高強度機械構造用部材。
　（中略）
（４）アークハイト０．３以上のショットピーニングが施されていることを特徴とする請求項第（１）項、第（２）項または第（３）項のいずれかに記載の面圧強度にすぐれた高強度機械構造用部材。」（特許請求の範囲（１）及び（４）参照）
（９ｂ）「まず、材料特性に注目すると、本発明鋼（Ａ〜Ｈ）は上記した高濃度浸炭窒化処理により、表面近傍に均一な微細炭化物の分布が得られたため、表面硬さ（最表面より０．０５ｍｍの位置で測定）はほぼＨｖ８００以上であり」（第６頁左上欄４〜８行）
（１０）甲第１０号証：「日本機械学会論文集（Ｃ編）」第５２巻、第４７７号（昭和６１年５月）第１６４９〜１６５５頁
（１０ａ）「精度良く仕上げた研削歯車においても高負荷条件の運転では、比較的速い時点から繰返し数とともに広がる歯面損傷“歯面くもり”が生ずることを指摘した。この歯面くもりは、歯車装置の運転に支障をきたすピッチング・スポーリングの起点になる場合や大きな歯形の変化をともなう場合があり、単なる摩耗として見過ごすことのできない現象である。また、歯面くもりが微小き裂・ピットの集まりで、その発生機構は接触点の移動方向や接線力の方向と密接な関係があり、いわゆる表面の疲労現象のピッチングと同様と推定されている。」（第１６４９頁左欄１０行〜右欄１行）
（１０ｂ）図１２には、歯面強さに及ぼす歯面粗さの影響が示され、図面から歯面粗さＲｍａｘで４μｍ以下になると歯面強さが著しく向上することが示されている。
４−３．当審の判断
（ｉ）上記（１）の主張について
  甲第１号証の上記（１ａ）には、「Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：０．０３〜０．５０％、Ｍｎ：０．３０〜１．８０％、Ｃｒ：０．３０〜１．８０％を含有し、必要に応じてＭｏ：０．０５〜０．３５％を含み、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなり、その組織は球状化セメンタイトを含有するマルテンサイトである母相」の浸炭肌焼鋼が記載され、その上記（１ｄ）には、具体例として「重量％でＣ：０．２２％，Ｓｉ：０．２９％，Ｍｎ：０．８５％，Ｃｒ：１．８０％，Ｍｏ：０．２２％，浸炭部Ｃ：０．７４％，浸炭部深さ：１．２０ｍｍ」の浸炭肌焼鋼が記載されている。そして、この浸炭肌焼鋼は、上記（１ｂ）の記載によれば「歯車」にも使用されるものであるから、甲第１号証には、「重量％でＣ：０．２２％，Ｓｉ：０．２９％，Ｍｎ：０．８５％，Ｃｒ：１．８０％，Ｍｏ：０．２２％，浸炭部Ｃ：０．７４％，浸炭部深さ：１．２０ｍｍの浸炭肌焼鋼の歯車」という発明（以下、「甲１発明」という）が記載されていると云える。
　そこで、本件訂正発明２と甲１発明とを対比すると、両者は、少なくともＣｒの含有量の点で明確に相違していると云える。
　そして、このＣｒ成分は、本件訂正発明２では、焼戻し軟化抵抗の向上のために「２．０〜５．０％」含有されているのに対し、甲１発明では、上記（１ｃ）の記載によれば、鋼の焼入性の向上のためであるから、両者は、その肌焼鋼の性質の点でも相違していると云える。
　してみると、本件訂正発明２は、甲第１号証に記載された発明であるとすることはできない。
（ｉｉ）上記（２）の主張について
（１）本件訂正発明１及び２について
　本件訂正発明１は、本件訂正発明２とそのＣｒ等の特定事項が共通するから、甲第１号証には、本件訂正発明１及び２とそのＣｒ含有量や性質の点で大きく相違する浸炭肌焼鋼が記載されているだけであって、焼戻し軟化抵抗を向上させるための、本件訂正発明１及び２の「表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ，Ｓｉ，Ｃｒ量が５．５％＜３×Ｃ（％）＋５．２×Ｓｉ（％）＋Ｃｒ（％）である」という条件についても何ら示唆されていない。
　また、甲第２号証には、Ｃｒを「１．０〜２．０％」含有させた耐ピッチング性に優れた浸炭用鋼が記載されているが、このＣｒ含有量は最も多くて「２．０％」であり、しかも、割れの伝播を抑制する効果のために含有されるものであって焼戻し軟化抵抗を向上させるためのものではない。加えて、この証拠にも、焼戻し軟化抵抗を向上させるための、本件訂正発明１及び２の「表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ，Ｓｉ，Ｃｒ量が５．５％＜３×Ｃ（％）＋５．２×Ｓｉ（％）＋Ｃｒ（％）である」という条件について何ら示唆されていない。
  甲第３号証には、Ｃｒを「０．５０〜２．５０％」含有させた歯車用機械構造部材が記載されているが、この構造部材は、浸炭窒化後の表面硬化層のＣ＋Ｎ量を０．７０〜１．３０％とすることによって適正量の残留オーステナイト量を確保するものであるから、本件訂正発明１及び２とその解決手段が別異のものであり、したがって、この証拠にも、少なくとも焼戻し軟化抵抗を向上させるための、本件訂正発明１及び２の「表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ，Ｓｉ，Ｃｒ量が５．５％＜３×Ｃ（％）＋５．２×Ｓｉ（％）＋Ｃｒ（％）である」という条件について何ら示唆されていない。
　甲第５号証には、Ｃｒを「１．０〜３．５％」含有させた歯車用機械構造部材が記載されているが、この構造部材も、適正量の残留オ−ステナイト量を確保するものであり、本件訂正発明１及び２とその成分組成等の解決手段が別異のものであるから、この証拠にも、少なくとも焼戻し軟化抵抗を向上させるための、本件訂正発明１及び２の「表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ，Ｓｉ，Ｃｒ量が５．５％＜３×Ｃ（％）＋５．２×Ｓｉ（％）＋Ｃｒ（％）である」という条件について何ら示唆されていない。
　その他の甲第４号証は、浸炭層の炭素濃度に関する証拠であり、甲第６号証も、浸炭法による表面炭素濃度等に関する証拠である。また甲第７号証乃至甲第９号証は、ショットピーニングに関する証拠であり、甲第１０号証は、浸炭焼入れ歯車の歯面粗さと歯面くもり（表面の疲労現象であるピッチング）との関係に関する証拠であるから、これら証拠にも、本件訂正発明１及び２の成分組成や焼戻し軟化抵抗を向上させるための、本件訂正発明１及び２の「表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ，Ｓｉ，Ｃｒ量が５．５％＜３×Ｃ（％）＋５．２×Ｓｉ（％）＋Ｃｒ（％）である」という条件について何ら示唆されていない。
　してみると、本件訂正発明１及び２は、甲第１号証乃至甲第１０号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
（２）本件訂正発明３及び４について
　また、本件訂正発明３，４は、本件訂正発明１，２を引用する発明であるから、同様に、甲第１号証乃至甲第１０号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
（３）本件訂正発明５乃至９について
　本件訂正発明５，６は、それぞれ本件訂正発明１，２の「歯車」の製造方法に係る発明であり、その特定事項も本件訂正発明１，２の特定事項とそれぞれ共通するから、本件訂正発明５，６も、同様に、甲第１号証乃至甲第１０号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　また、本件訂正発明７乃至９は、本件訂正発明５，６を引用する発明であるから、同様に、甲第１号証乃至甲第１０号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
５．むすび
　以上のとおり、特許異議申立ての理由及び証拠方法によっては、本件訂正発明１乃至９についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件訂正発明１乃至９についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、特許法の一部を改正する法律（平成６年法津第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、上記のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年２月１２日（２００４．２．１２）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
歯面強度の優れた歯車およびその製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：
２．０
　【請求項２】　重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：
２．０
　【請求項３】　ショットピーニングが施された表面肌を有し、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さが７００〜９００である請求項１または２に記載の歯面強度の優れた歯車。
　【請求項４】　研削加工された表面肌を有し、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さが７００〜９００であると共に、表面粗さが最大粗さＲｍａｘで５μｍ以下、平均粗さＲａで１μｍ以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の歯面強度の優れた歯車。
　【請求項５】　重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：
２．０
　【請求項６】　重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：
２．０
　【請求項７】　表面硬化処理後にショットピーニングを行い、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さを７００〜９００とする請求項５または６に記載の歯面強度の優れた歯車の製造方法。
　【請求項８】　ショットピーニングは、直径０．７ｍｍ以下の小径鋼球を使用して、アークハイト０．４ｍｍ以上の条件で行う請求項７に記載の歯面強度の優れた歯車の製造方法。
　【請求項９】　表面硬化処理後またはショットピーニング後に歯面を研削加工し、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さを７００〜９００とし、表面粗さを最大粗さＲｍａｘで５μｍ以下、平均粗さＲａで１μｍ以下とする請求項５ないし８のいずれかに記載の歯面強度の優れた歯車の製造方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、産業機械や自動車の変速機用歯車等のごとく高面圧下の過酷な条件で使用されるのに好適な歯面強度の優れた歯車に関し、さらにまた、このような歯面強度の優れた歯車を製造するのに好適な歯面強度の優れた歯車の製造方法に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　自動車用変速機に使用される歯車を例にとると、従来は、ＪＩＳ　ＳＣｒ　４２０Ｈ，ＳＣＭ　４２０Ｈ等のはだ焼用クロム鋼またはクロムモリブデン鋼を用いて歯車形状に成形した後、浸炭焼入れ焼戻しを行って使用に供する場合が多かった。
　【０００３】
　しかし、これら従来の材料および熱処理によって製造された歯車では、ヘルツ面圧で２０００ＭＰａを超えるような高面圧を受ける過酷な環境下では、噛み合い中に繰り返し加わる面圧およびすべりによって、歯面の表面または表面近傍より疲労亀裂が発生し、ピット状の剥離が生じるピッティングや、歯面の金属接触による摩耗（スコーリング）や、転動疲労による硬化層内部からの剥離であるスポーリング、等の歯面損傷が発生することにより、十分な歯車寿命が得られない場合が多く見られた。
　【０００４】
　また、これら歯面損傷への対応策として、浸炭処理時のカーボンポテンシャルを高めに設定することにより、表面に微細な炭化物を析出分散させる高濃度浸炭法や、素材の合金成分の調整、あるいは浸炭窒化によるＮの浸入等によりＭｓ点を低下させ、表面層に残留オーステナイトを多量に形成し、噛み合い接触時の面圧による残留オーステナイトのマルテンサイト変態に伴う硬化を利用した方法や、二硫化モリブデン等の固体潤滑被膜の形成により、噛み合いによる接触応力，摩擦力を緩和する方法、などがある。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、これら従来の方法では、浸炭処理に長時間を要したり、熱処理歪が増大したり、表面への炭化物分散による靭性の低下や研削加工性の悪化を来したり、安定した残留オーステナイト量を確保するための品質管理が難しかったり、処理コストが増大したりするなどといった問題点があった。
　【０００６】
　また、素材自体の耐ピッティング性や耐摩耗性を向上させるために、合金成分を多量に含有させる試みもなされているが、素材の硬さが増加することから、鍛造性が悪化したり、旋削，ドリル，歯切り等に使用する切削工具の寿命が低下したりすることがあるという問題点もあった。
　【０００７】
　したがって、これらの問題点を解決することが課題であった。
　【０００８】
　【発明の目的】
　本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明者らは、ピッティング，スコーリングなどといった歯面損傷が歯車素材の表層部における焼戻し軟化抵抗に関係が深いことに着目し、特に、ヘルツ面圧で２０００ＭＰａを超えるような高面圧下では、噛み合いにより歯面の表層部で３００℃以上もの準高温下となる場合もあることを踏まえて、鋭意、調査を行った結果、適量のＳｉ，Ｃｒを添加することで、素材の鍛造性，被削性の極端な悪化を抑えながら、通常の浸炭または浸炭窒化処理によっても、そのような温度での素材の焼戻し軟化を低く抑えることができ、ピッティング寿命および耐摩耗性を高めることが可能であることを見いだした。
　【０００９】
　図１は、本発明による成分範囲の鋼、およびＳｉ，Ｃｒ量の低い鋼を歯車形状に成形し、浸炭焼入れ焼戻しを行った後にショットピーニングを行った歯車について、３００℃×１０Ｈ焼戻し後の表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さ（Ｈｖ）と、ピッティング寿命および歯面の摩耗量との関係を調べた結果を示している。
　【００１０】
　図１に示した関係より明らかなように、３００℃での焼戻し軟化を抑えることによって、良好なピッティング寿命および耐摩耗性を得られることが認められた。
　【００１１】
　一方、一般的な歯車の製造方法では、所望の歯車形状の概略形状に鍛造加工した後、焼ならしや焼なまし等の軟化および組織調整処理を行い、旋削，歯切り等の切削加工を行うが、図２に示すように、切削加工前の素材硬さが増加すると、工具摩耗量は大きく悪化することがわかる。そこで、本発明では、特殊な熱処理を用いずに、従来の軟化処理によっても、素材硬さを低く抑えることのできる鋼組成を有する歯車用鋼を提供することも目的の一つとしている。
　【００１２】
　そして、以上のことから、本発明では、特殊な熱処理を必要とせず、かつまた、被削性等の生産性の低下を抑えながら、高い焼戻し軟化抵抗を得ることのできる歯車用鋼を素材とし、さらには、ショットピーニング，歯面研削との適宜な組合せにより、生産性の大きな悪化を招かずに、優れた歯面強度の歯車を得ることを目的としている。
　【００１３】
　【課題を解決するための手段】
　本発明に係わる歯面強度の優れた歯車は、重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：
２．０
　【００１４】
　また、同じく、本発明に係わる歯面強度の優れた歯車は、重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：
２．０
　【００１５】
　そして、本発明に係わる歯面強度の優れた歯車の実施態様においては、表面硬化処理後にショットピーニングが施された表面肌を有し、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さが７００〜９００であるものとすることができ、あるいは、表面硬化処理後やショットピーニング後に研削加工された表面肌を有し、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さが７００〜９００であると共に、表面粗さが最大粗さＲｍａｘで５μｍ以下、平均粗さＲａで１μｍ以下であるものとすることができる。
　【００１６】
　さらに、本発明に係わる歯車強度の優れた歯車の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：
２．０
　【００１７】
　また、同じく本発明に係わる歯面強度の優れた歯車の製造方法は、重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：
２．０
　【００１８】
　そして、本発明に係わる歯面強度の優れた歯車の製造方法の実施態様においては、表面硬化処理後にショットピーニングを行い、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さを７００〜９００とするようになすことができ、同じく実施態様において、ショットピーニングは、直径０．７ｍｍ以下の小径鋼球を使用して、アークハイト０．４ｍｍ以上の条件で行うものとすることができ、同じく実施態様においては、表面硬化処理後またはショットピーニング後に歯面を研削加工し、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さを７００〜９００とし、表面粗さを最大粗さＲｍａｘで５μｍ以下、平均粗さＲａで１μｍ以下とするようになすことができる。
　【００１９】
　本発明に係わる歯面強度の優れた歯車用鋼，歯車および歯車の製造方法は、上述した構成を有するものであり、以下にその限定理由（成分量は重量％）を説明する。
　【００２０】
Ｃ：０．１０〜０．３０％
　Ｃは、歯車の歯元強度を確保するために必要な元素であり、０．１０％以上、場合によっては０．１５％以上含有することが必要であるが、過剰に加えると素材の被削性や靭性を低下させるので、上限を０．３０％、場合によっては０．２５％とする。
　【００２１】
Ｓｉ：１．０％以下
　Ｓｉは、上記したように、素材のマトリックス中に固溶し、パーライト変態を抑制することにより焼戻し軟化抵抗を向上させる元素であるが、場合によっては０．４０％以上とするのが良く、また、１．０％を超えて添加しても、得られる効果が飽和し、さらには冷間鍛造性や被削性の低下およびＡｃ３変態点温度の上昇による浸炭性の悪化を招くので、上限を１．０％、場合によっては０．９％とする。
　【００２２】
Ｍｎ：１．０％以下
　Ｍｎは、溶鋼の脱酸，脱硫元素として有用であるが、１．０％を超えて含有すると焼入れ性の増加により素材の被削性を低下させるので、１．０％以下、場合によっては０．５０％以下とする。
　【００２３】
Ｃｒ：２．０〜５．０％
　Ｃｒは、炭化物の形成により、Ｓｉと同様に焼戻し軟化抵抗を向上させる重要な元素であるが、
２．０
２．０
　【００２４】
表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ量が０．７〜１．３％
　表面のＣ量は、表面硬さおよび焼戻し軟化抵抗の確保に対して大きな影響を及ぼし、０．７％未満では十分な表面硬さが得られないため、ピッティング寿命，耐摩耗性が低下する。また、１．３％を超えると表面への網状セメンタイトの析出が顕著となり、表層部の靭性および研削性が低下する。そのため、Ｃ量の範囲を０．７〜１．３％とする。さらに、浸炭処理に替えて浸炭窒化処理によれば、上記のＣ量の加えて０．２％以上のＮを分散させることにより、焼戻し軟化抵抗を向上させ、より一層高い歯面強度を得ることができる。
　【００２５】
表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ，Ｓｉ，Ｃｒ量が５．５％＜３×Ｃ（％）＋５．２×Ｓｉ（％）＋Ｃｒ（％）
　本発明では、ピッティング，スコーリング等の歯面強度が素材の焼戻し軟化抵抗に依存するという従来の研究成果に着目して調査を行った結果、特に、ヘルツ面圧で２０００ＭＰａ以上の高面圧下では歯面最表層の噛い合い摩擦温度が３００℃程度となる場合もあり得ることが明かとなった。そこで、本発明者らは、３００℃までの温度域における素材の焼戻し軟化抵抗の向上に重点を置いて調査した結果、上記のＣに加えて、合金元素であるＳｉ，Ｃｒの各々が上記限定範囲内であり、かつ、５．５％＜３×Ｃ（％）＋５．２×Ｓｉ（％）＋Ｃｒ（％）を満たす場合には素材の鍛造性，被削性等の生産性を極端に悪化させることなく焼戻し軟化抵抗を飛躍的に向上させうることを見いだした。そこで、表面から深さ０．１ｍｍまでのＣ，Ｓｉ，Ｃｒ量は５．５％＜３×Ｃ（％）＋５．２×Ｓｉ（％）＋Ｃｒ（％）とした。
　【００２６】
１．０％以下のＭｏ量を含有し、７．５％＞２．２×Ｓｉ（％）＋２．５×Ｍｎ（％）＋Ｃｒ（％）＋５．７×Ｍｏ（％）
　Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒを含有する鋼素材に浸炭処理を行う場合は、雰囲気ガスによりそれらの合金元素が酸化されることによって、最表層のオーステナイト粒界に不完全焼入れ層が生成し、歯車の衝撃強度に代表される歯元曲げ強度を低下させることがわかっている。そこで、高い歯元曲げ強度を必要とする場合は、不完全焼入れ層の増加を防ぐと共に、浸炭層の靭性を向上させる合金元素であるＭｏを添加することが望ましい。
　【００２７】
　しかしながら、Ｍｏは高価な元素であり、また、多量に加えた場合は、素材の被削性を悪化させるので、単独での含有量は１．０％以下とする。さらに、他の合金元素とのバランスより、７．５％＞２．２×Ｓｉ（％）＋２．５×Ｍｎ（％）＋Ｃｒ（％）＋５．７×Ｍｏ（％）を満たさない場合は、焼ならしあるいは焼なまし後にベイナイト組織となり、被削性が大きく低下するため、７．５％＞２．２×Ｓｉ（％）＋２．５×Ｍｎ（％）＋Ｃｒ（％）＋５．７×Ｍｏ（％）とする。
　【００２８】
ショットピーニングにより、表面から深さ５０μｍでの硬さがビッカース硬さで７００〜９００
　ショットピーニングによる表面硬さ，圧縮残留応力の増加は、疲労亀裂の発生・進展を抑制し、ピッティングおよびスポーリング寿命の向上に有効であるが、表面から深さ５０μｍでの硬さがビッカース硬さで７００未満のときはピッティング寿命の向上が十分でなく、９００を超える場合は表面層の靭性が低下し、歯車使用中に歯先や歯幅方向のエッジ部の欠損が生じ易いため、表面から深さ５０μｍでの硬さがビッカース硬さで７００〜９００とすることが望ましい。そして、上記効果を得るためには、ショットピーニングをアークハイト０．４ｍｍ以上の条件で行うことが望ましい。
　【００２９】
　歯車の表面粗さは、噛み合いによる歯面間の微視的な面圧分布，油膜厚さ等の潤滑条件に影響を及ぼし、歯面強度を左右する重要な要因であるが、ショットピーニングを行うと一般的に悪化する傾向にある。そこで、表面粗さの悪化を抑えるためには、なるべく直径０．７ｍｍ以下の小径の鋼球を使用してショットピーニングを行うことが好ましい。
　【００３０】
歯面を研削加工した後において、表面から深さ５０μｍでの硬さをビッカース硬さで７００〜９００、表面粗さを最大粗さＲｍａｘで５μｍ以下、平均粗さＲａで１μｍ以下
　歯面強度は、歯車精度や、組付け剛性の不足に伴う歯面の片当りによって、大きく低下することは周知の事実であるが、本発明のような表面硬化歯車の場合は、浸炭焼入れまたは浸炭窒化焼入れ時の熱処理歪の発生による精度低下は避けられない。そこで、歯面の研削加工により、歯車精度および表面粗度の向上を図ることは、歯面強度の向上に有効である。しかしながら、研削取り代が過大となって表面硬さが低下すると、歯面強度の向上が得られないため、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さを７００〜９００とすることが望ましい。また、表面粗さは、上記理由により、最大粗さＲｍａｘで５μｍ以下、平均粗さＲａで１μｍ以下とすることが望ましい。
　【００３１】
　【発明の作用】
　本発明に係わる歯面強度の優れた歯車では、重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：
２．０
　【００３２】
　また、本発明に係わる歯面強度の優れた歯車では、重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：
２．０
　【００３３】
　そしてまた、ショットピーニングが施された表面肌を有し、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さが７００〜９００であるものとすることによって、表面硬さおよび圧縮残留応力の増加が得られ、疲労亀裂の発生・進展が抑制されて、ピッティング寿命およびスポーリング寿命がより一層向上した歯車となる。
　【００３４】
　さらにまた、研削加工された表面肌を有し、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さが７００〜９００であると共に、表面粗さが最大粗さＲｍａｘで５μｍ以下、平均粗さＲａで１μｍ以下であるものとすることによって、歯車精度および表面粗度の向上がもたらされることとなり、歯面強度がより一層向上した歯車となる。
　【００３５】
　また、本発明に係わる歯面強度の優れた歯車の製造方法では、重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：
２．０
　【００３６】
　また、同じく、本発明に係わる歯面強度の優れた歯車の製造方法では、重量％で、Ｃ：０．１０〜０．３０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｃｒ：
２．０
　【００３７】
　そしてまた、表面硬化処理後にショットピーニングを行い、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さを７００〜９００とすることによって、表面硬さおよび圧縮残留応力の増加が得られ、疲労亀裂の発生・進展が抑制されることとなり、ピッティング寿命およびスポーリング寿命がより一層向上した歯車が製造されることとなる。
　【００３８】
　さらにまた、ショットピーニングは、直径０．７ｍｍ以下の小径鋼球を使用して、アークハイト０．４ｍｍ以上の条件で行うことによって、上記ショットピーニングによる効果が得られると共に、表面粗さの悪化が防止されることとなる。
　【００３９】
さらにまた、表面硬化処理後またはショットピーニング後に歯面を研削加工し、表面から深さ５０μｍでのビッカース硬さを７００〜９００とし、表面粗さを最大粗さＲｍａｘで５μｍ以下、平均粗さＲａで１μｍ以下とすることによって、歯車精度および表面粗度の向上がもたらされることとなり、歯面強度がより一層向上した歯車が製造されることとなる。
　【００４０】
　【実施例】
　表１に示す化学成分の各歯車用鋼を溶製したのち造塊し、熱間圧延によって直径８０ｍｍの歯車素材を製造した。次いで、前記各歯車素材を図３に示す工程に従って熱間鍛造，焼ならし（９００℃×１Ｈ）、旋削および歯切り加工、浸炭焼入れ焼戻しまたは浸炭窒化焼入れ焼戻し、ショットピーニング，粗研削，仕上研削を行い、表３に示すように、一部の工程を採用しないで、表２に示す仕様の耐ピッティング試験用歯車および繰返し衝撃試験用歯車を製造した。
　【００４１】
　【表１】
　【００４２】
　【表２】
　【００４３】
　【表３】
　【００４４】
　図４には、浸炭焼入れ焼戻し条件を示し、図５には、浸炭窒化焼入れ焼戻し条件を示す。また、ショットピーニングは、エアーノズル式ピーニングマシンにより、硬さがＨＲＣ６０の鋼球（直径：０．７ｍｍ）を用いてカバレージ３００％の条件で、投射速度を変更することにより狙いの表３に示すアークハイト値を設定して処理を行った。
　【００４５】
　さらに、歯面研削は、粗研削にライスハウエル式研削盤を用い、仕上げ研削にフェスラー式研削盤を用いて、いれずれもＷＡ（溶融アルミナ系）研削砥石により研削を行った。
　【００４６】
　表１に示すように、比較鋼Ｅは、２．２×Ｓｉ（％）＋２．５×Ｍｎ（％）＋５．７×Ｍｏ（％）の値が大きすぎるため、本発明鋼Ａ〜Ｄに比較して、焼ならし硬さが著しく高く、被削性が悪化することがわかる。
　【００４７】
　上記のような工程（ただし、表３に示すように一部採用せず）によって表２の諸元形状に製作した２種類の試験用歯車対を用いて、耐ピッティング試験および繰返し衝撃試験を行った。
　【００４８】
　このうち、耐ピッティング試験は、動力循環式歯車疲労試験機を用いて、歯車ピッチ点のヘルツ面圧が２０１９ＭＰａ、試験歯車回転数が１０００ｒｐｍであるものとし、潤滑油には自動変速機用オイルを使用して実施した。そして、ピッティング寿命は、試験歯車歯面上のピッティングにより剥離した部分の面積が、試験歯車全歯の噛み合い有効面積の３％に相当する累計回転数を用いた。また、耐摩耗性評価のため、図６に示すような歯形形状の測定データより、上記試験条件での累計回転数１００万回での歯面の摩耗量も測定した。
　【００４９】
　また、繰返し衝撃試験は、図７に示す落錘形繰返し衝撃試験機に試験歯車１と相手歯車２とを噛合わせた試験歯車対をそれぞれ入力軸３と出力軸４とに固定し、入力軸３に固定したトルクアーム５に繰返し重錘を落下させ、衝撃トルクを加えることにより行った。ここで、寿命は試験歯車１が破損するまでの落下回数とし、衝撃トルクは相手歯車２を介した出力軸４上のねじりトルク測定により求めた。なお、本実施例中の衝撃強度は、重錘落下による繰返し数が１００回に相当する衝撃トルクを用いた。
　【００５０】
　表３に示す試験結果より明らかなように、本発明例であるＮｏ．１〜５は、Ｓｉ，Ｃｒの適量添加による焼戻し軟化抵抗向上効果により、ピッティング寿命，摩耗量のいずれもが良好であり、特にＮｏ．５は、Ｍｏの適量添加により、衝撃強度も向上していることがわかる。
　【００５１】
　一方、比較例のＮｏ．６，７では、Ｓｉ，Ｃｒの添加量が少なく、耐ピッティング性，耐摩耗性が劣っている。また、比較例のＮｏ．８は、浸炭時のカーボンポテンシャルが増加していることにより表面近傍に網状セメンタイトが析出し、ピッティング寿命は比較的長いものの、衝撃強度が大きく低下している。
　【００５２】
　さらに、本発明例のＮｏ．９は、ショットピーニングによる表面硬さ向上のため良好な歯面強度が得られているのに対し、Ｎｏ．１０はピーニング条件が苛酷であるため、歯面の面粗度の悪化が著しく、摩耗量が増加していることに加えて、表面硬さが過大なため、エッヂ部の靭性低下による歯面の欠損が発生し短寿命であった。
　【００５３】
さらにまた、本発明例のＮｏ１１〜１３は、歯面研削による歯車精度，表面粗度の向上により、寿命が大きく向上している。これに対して、比較例のＮｏ．１４は、歯面研削によっても長寿命を得ることができないことがわかる。
　【００５４】
　【発明の効果】
　以上説明してきたように、本発明による歯車は、Ｓｉ，Ｃｒ含有量の適性添加および浸炭または浸炭窒化処理による表面Ｃ量の適正化によって、素材の切削性，鍛造性といった生産性の悪化を招かずに、高負荷での噛み合いで発生する３００℃前後での発熱に際して軟化抵抗が高いものとなって、良好なピッティング寿命および耐摩耗性を有する歯面強度に優れた歯車を提供することができるという著しく優れた効果がもたらされ、素材中にＭｏを添加することによってより高い歯元曲げ強度を有する歯車を提供することが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ、さらには、ショットピーニング，歯面研削処理と組合わせることによって、より一層高い歯面強度を有する歯車を提供することが可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
　【００５５】
　さらに、本発明による歯車の製造方法では、上述した歯面強度の優れた歯車を提供することが可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　材料の３００℃×１０Ｈの焼戻し後硬さとピッティング寿命および歯面摩耗量との関係を示す説明図である。
　【図２】
　自動変速機用ピニオンギアにおける素材の焼ならし後硬さと加工数量３０個当たりのホブ摩耗量との関係を示す説明図である。
　【図３】
　試験歯車の製作工程を示すフローチャートである。
　【図４】
　本発明の実施例で採用した浸炭焼入れ焼戻し条件を示す説明図である。
　【図５】
　本発明の実施例で採用した浸炭窒化焼入れ焼戻し条件を示す説明図である。
　【図６】
　歯面摩耗量の測定例を示す説明図である。
　【図７】
　繰返し衝撃試験方法の説明図である。