(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚肉部と薄肉部とを一体的に有し、前記厚肉部の外周側にヘリカルギヤ部が設けられ、前記薄肉部の外周側にスパーギヤ部が設けられているリング状ギヤを肌焼き鋼により形成する工程と、
前記厚肉部の前記薄肉部側の側壁面とは反対側の側壁面に周回し、オイル焼き入れ後の前記ヘリカルギヤ部の外形寸法と前記側壁面の内径のそれぞれの歪み差が小さくなるように、前記反対側の側壁面からの深さ、前記反対側の側壁面の内周からの距離、幅が設定される凹状溝部を形成する工程と、
前記凹状溝部が形成された前記リング状ギヤに、浸炭処理を施す工程と、
前記浸炭処理された前記リング状ギヤに、オイル焼き入れ処理を施す工程と、
を有することを特徴とするリング状ギヤの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法において、前記リング状ギヤの内径に棒状部材を挿入して複数の該リング状ギヤを一体的に整列させた状態で、前記浸炭処理および前記オイル焼き入れ処理を施すことを特徴とするリング状ギヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厚肉部と薄肉部を有するリング状ギヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のトランスミッションを構成するトランスミッションギヤとして、通常、図１１に示すように、厚肉部２と薄肉部４を一体的に有するリング状ギヤ６が用いられている。厚肉部２には、ヘリカルギヤ部８が設けられる一方、薄肉部４には、スパーギヤ部９が設けられている。
【０００３】
上記のリング状ギヤ６では、一般的に浸炭焼き入れ処理を施すことにより、表面硬化の向上を図っている。ところが、リング状ギヤ６は、厚肉部２と薄肉部４を一体的に設けているために、浸炭焼き入れ後に歪みが発生し易く、部品精度を有効に維持することが困難になっている。そこで、特公平２−５８１７号公報に開示されているように、浸炭焼き入れ部材に対して物理的加工を施すことにより、切り欠き部を設ける方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、浸炭焼き入れ処理が施されて硬化した浸炭焼き入れ部材に対し加工工程が行われるため、加工作業が相当に煩雑化するとともに、時間がかかってしまう。これにより、リング状ギヤの製造作業全体を効率的かつ経済的に遂行することが困難であるという問題が指摘されている。
【０００５】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、変形や寸法のばらつきのない高品質なリング状ギヤを、簡単な工程で効率的かつ経済的に製造することが可能なリング状ギヤの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明に係るリング状ギヤの製造方法では、肌焼き鋼によって形成されたリング状ギヤの厚肉部の薄肉部側の側壁面とは反対側の側壁面に周回し、オイル焼き入れ後の前記ヘリカルギヤ部の外形寸法と前記側壁面の内径のそれぞれの歪み差が小さくなるように、前記反対側の側壁面からの深さ、前記反対側の側壁面の内周からの距離、幅が設定される凹状溝部が形成された後、前記リング状ギヤに浸炭処理が施され、さらにオイル焼き入れ処理が行われる。このため、リング状ギヤは、オイル焼き入れ後に肉厚の違いによる歪み等の発生を有効に低減することができる。従って、オイル焼き入れ処理後にリング状ギヤに機械加工を施す必要がなく、前記リング状ギヤの製造工程全体が効率的かつ経済的に遂行される。
【０００７】
また、複数のリング状ギヤが棒状部材を介して一体的に整列した状態で、オイル焼き入れ処理が施される。これにより、多数のリング状ギヤを短時間で円滑に処理することが可能になり、特に量産工程に適するという利点がある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る製造方法により製造されるリング状ギヤ１０の斜視説明図であり、図２は、前記リング状ギヤ１０の縦断面説明図である。リング状ギヤ１０は、厚肉部１２と薄肉部１４を一体的に有しており、この厚肉部１２の外周側にヘリカルギヤ部１６が設けられる一方、前記薄肉部１４の外周側にスパーギヤ部１８が設けられる。厚肉部１２の側壁面２０には、内周面２２側に近接して周回する凹状溝部２４が形成されている。
【０００９】
このように構成されるリング状ギヤ１０を製造する方法について、以下に説明する。
【００１０】
先ず、図３中、ステップＳ１に示すように、リング状ギヤ形成工程により、例えば、ＳＣｒ４２０材（ＪＩＳによる）を用いて厚肉部１２と薄肉部１４を一体的に有するリング状ギヤ１０が形成される。次いで、リング状ギヤ１０の厚肉部１２には、その側壁面２０に内周面２２側に近接して周回する凹状溝部２４が形成される（ステップＳ２）。
【００１１】
ここで、図４に示すように、凹状溝部２４の位置および形状が設定される。すなわち、凹状溝部２４の側壁面２０からの深さＡ、この凹状溝部２４の内周面２２からの距離Ｂおよび前記凹状溝部２４の幅Ｃを因子とした水準１、水準２および水準３が、表１のように設定される。
【００１２】
【表１】
0004105270.tif 000002
【００１３】
そして、因子Ａ〜Ｃが焼き入れ後のリング状ギヤ１０のヘリカルギヤ部１６の外形寸法（Ｏ．Ｂ．Ｄ）と内周面２２の内径に与える影響、例えば、歪みを測定した。その結果が、図５Ａ〜図５Ｃに示されている。これにより、Ｏ．Ｂ．Ｄと内径のそれぞれの歪みの差が最も小さくなる条件、すなわち、因子Ａが５ｍｍ、因子Ｂが６ｍｍおよび因子Ｃが４ｍｍに設定される。
【００１４】
凹状溝部２４が形成されたリング状ギヤ１０は、図６に示すように、設置台３０に複数列かつ複数段に配置される。この設置台３０には、多段、例えば、３段に棒状部材３２ａ〜３２ｃが配置されている。棒状部材３２ａ〜３２ｃは、それぞれ複数個のリング状ギヤ１０の内周面２２に一体的に挿入されて前記リング状ギヤ１０を支持している。
【００１５】
次に、設置台３０が図示しないガス浸炭槽内に導入され、複数のリング状ギヤ１０にガス浸炭処理が一体的に施される（ステップＳ３）。複数のリング状ギヤ１０は、ガス浸炭処理後にオイル焼き入れ処理が施されることにより、表面硬化処理がなされることになる。
【００１６】
そこで、従来品と本実施形態に係るリング状ギヤ１０（実施形態品）とを用いて、それぞれのヘリカルギヤ部８、１６の外形の変形とその寸法のばらつき、および内径の変形とその寸法のばらつきを検出する実験を行った。具体的には、図７に示すように、ヘリカルギヤ部１６（８）の軸方向にＰ１、Ｐ２およびＰ３を測定位置とする一方、内周面２２の軸方向にＰ４、Ｐ５およびＰ６を測定位置とした。
【００１７】
その結果、図８Ａに示すように、ヘリカルギヤ部１６の変形は、従来品に比べて４０．９％も減少し、このヘリカルギヤ部１６の寸法のばらつきは、従来品に比べて３３．５％も減少した。また、内周面２２においては、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、内径の変形が従来品に比べて６６％も減少するとともに、その内径寸法のばらつきが２０％も減少した。
【００１８】
このように、本実施形態では、予め、厚肉部１２の側壁面２０に凹状溝部２４が形成された後、リング状ギヤ１０にガス浸炭処理およびオイル焼き入れ処理が施されている。このため、リング状ギヤ１０は、従来品に比べてヘリカルギヤ部１６の変形およびその寸法ばらつきと、内周面２２の変形およびその寸法のばらつきとを大幅に低減することができ、所望の部品精度を確実に維持することができる（図１０参照）。従って、従来品のように、焼き入れ処理後に機械加工を施す必要がなく、製造作業全体が効率的かつ経済的に行われるという効果が得られる。
【００１９】
なお、スパーギヤ部１８においても同様の実験を行ったところ、このスパーギヤ部１８の変形が従来品に比べて１６％も減少し、その寸法のばらつきが２４％も減少するという結果が得られた。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るリング状ギヤの製造方法では、リング状ギヤを構成する厚肉部の薄肉部側の側壁面とは反対側の側壁面に周回し、オイル焼き入れ後の前記ヘリカルギヤ部の外形寸法と前記側壁面の内径のそれぞれの歪み差が小さくなるように、前記反対側の側壁面からの深さ、前記反対側の側壁面の内周からの距離、幅が設定される凹状溝部を形成した後、このリング状ギヤに浸炭処理およびオイル焼き入れ処理が施されるため、焼き入れによる熱歪み等により部品精度の低下が惹起されることがない。これにより、焼き入れ後の硬化したリング状ギヤに機械加工を施す必要がなく、前記リング状ギヤの製造作業全体が効率的かつ経済的に遂行される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る製造方法により製造されるリング状ギヤの斜視説明図である。
【図２】前記リング状ギヤの縦断面説明図である。
【図３】前記製造方法の工程図である。
【図４】前記凹状溝部の位置および形状を設定する際の説明図である。
【図５】図５Ａは、因子Ａの影響説明図であり、
図５Ｂは、因子Ｂの影響説明図であり、
図５Ｃは、因子Ｃの影響説明図である。
【図６】前記リング状ギヤが配設される配置台の説明図である。
【図７】従来品と本実施形態に係るリング状ギヤの各測定位置の説明図である。
【図８】図８Ａは、従来品と本実施形態品の外径形状の変形結果を示す図であり、
図８Ｂは、前記外径形状のばらつきの測定結果を示す図である。
【図９】図９Ａは、前記従来品と前記本実施形態品の内径形状の変形結果を示す図であり、
図９Ｂは、前記内径寸法のばらつきの結果を示す図である。
【図１０】従来品と本実施形態品の変形状態の説明図である。
【図１１】従来技術に係るリング状ギヤの説明図である。
【符号の説明】
１０…リング状ギヤ                １２…厚肉部
１４…薄肉部                      １６…ヘリカルギヤ部
１８…スパーギヤ部                ２０…側壁面
２２…内周面                      ２４…凹状溝部
３０…設置台                      ３２ａ〜３２ｃ…棒状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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