(57)【要約】【課題】表面の色を頼りに窒化不良を簡単かつ確実に把握できるようにする。【解決手段】マルエージング鋼により製作した無端のフープ素材Ｗに溶体化処理を施した後、周長調整を行い、その後、時効処理および窒化処理を行って表面に圧縮残留応力を付与する無端金属ベルトの製造方法において、最終的に大気中で３００〜４００℃に加熱する酸化処理を行う工程を付加し、青色を呈する窒化正常箇所と青色以外の色を呈する窒化不良箇所との色の相違から、窒化の良否を簡単かつ確実に判定できるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化処理後、大気中で３００〜４００℃に加熱する酸化処理を行い、表面の色の違いから窒化の良否を判定することを特徴とする窒化部品の製造方法。
【請求項２】
窒化部品が、無段変速機用の無端金属ベルトであり、マルエージング鋼からなっていることを特徴とする請求項１に記載の窒化部品の製造方法。
【請求項３】
窒化処理後、大気中で３００〜４００℃に加熱する酸化処理が施されていることを特徴とする無端金属ベルト。
【請求項４】
表面が、青色を呈していることを特徴とする請求項３に記載の無端金属ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化処理が施される窒化部品の製造方法および該製造方法により製造された無端金属ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、無段変速機（ＣＶＴ）に用いられるベルトは、図３に符号１にて示されるように、Ｖ溝間隔が変更可能なプーリＰに係合する多数のエレメント２を積層リング３を介して環状に結束した構造となっている。このようなＣＶＴ用ベルト１において、前記積層リング３は、周長の異なる無端金属ベルト４を相互に密着させて多数枚（例えば、９枚）積層した構造となっており、図示の例では、各エレメント２の首部２ａの両側のサドル面２ｂに二列に配置されている。ＣＶＴ用ベルトとしては、各エレメントのサドル面の両側に設けたフック部の間の凹所内に積層リングを二列に配置した構造のものもある。
【０００３】
ところで、上記積層リング３には、高い曲げ荷重が繰返し作用するため、該積層リング３を構成する無端金属ベルト４には高い疲労強度が要求される。そこで従来は、この無端金属ベルト４の材料として、高い強度と靭性とを有するマルエージング鋼を選択し、図４に示されるように、該マルエージング鋼により製作した無端のフープ素材Ｗに溶体化処理を施した後、周長調整を行い、その後、時効処理および窒化処理を行って表面に圧縮残留応力を付与せしめるようにしていた。
【０００４】
しかるに、上記した無端金属ベルト４に対する窒化処理は、各種部品に対する一般的な窒化処理と異なって低温（４１０〜４５０℃）で行われており、これによって形成される窒化層の厚さも、一般的な窒化層の厚さと比べてかなり薄くなっている（一例として、２５〜４０μｍ程度）。このため、窒化処理前の表面にわずかでも窒化阻害物が付着していると、窒化層が形成されないか、薄く形成される窒化不良が発生し、得られた無端金属ベルトの強度低下が避けられないようになる。
【０００５】
このため、上記した無端金属ベルトの製造に際しては、最終的に窒化不良の有無を検査することが必要不可欠となっているが、従来一般には、表面のわずかな変色を頼りに目視により検査していたため、その検査に多くの熟練と時間とを要し、検査結果に対する信頼性もいま一つ乏しい、という問題があった。
【０００６】
なお、例えば、特許文献１に記載されたものでは、表面凹凸を面粗度計を用いて測定し、窪み量が目標窪み量以上であれば圧縮残留応力が十分でなく、窒化不良と判定することを行っているが、この場合でも、目視検査によって変色箇所を特定することが前提となっており、上記した問題解決には至らない。
【特許文献１】特開２００５−２４８９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、表面の色を頼りに窒化不良を簡単かつ確実に把握できるようにし、もって品質保証に対する信頼性の向上に大きく寄与する窒化部品の製造方法を提供し、併せて該製造方法によって製造された無端金属ベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る窒化部品の製造方法は、窒化処理後、大気中で加熱して、表面の酸化膜の色の違いから窒化の良否を判定することを特徴とする。一般に窒化処理後に大気中で加熱すると、加熱温度の上昇に応じて表面の酸化膜の色が茶色→紫色→青色に変化する。しかし、表面に窒化不良箇所が存在すると、該不良箇所の色が周辺と異なった色となり、したがって、この色の違いから窒化の良否を簡単かつ確実に判定することができる。
以下、本発明の態様をいくつか例示し、それらについて項分けして説明する。
【０００９】
（１）窒化処理後、大気中で３００〜４００℃に加熱する酸化処理を行い、表面の色の違いから窒化の良否を判定することを特徴とする窒化部品の製造方法。
【００１０】
窒化処理後、大気中で３００〜４００℃に加熱すると、表面の酸化膜の色は青色となるが、窒化層の薄い箇所または窒化層の存在しない窒化不良箇所では、青色と全く異なった色となる。したがって、青色との違いから窒化の良否を簡単かつ確実に判定することができる。
【００１１】
本製造方法においては、上記した色の違いを目視により判別することができるが、表面を撮像した画像を画像処理して自動的に判別するようにしてもよく、後者の場合は、自動化によって省力化および生産性の向上を図ることができる。
【００１２】
（２）窒化部品が、無段変速機用の無端金属ベルトであり、マルエージング鋼からなっていることを特徴とする（１）項に記載の窒化部品の製造方法。
【００１３】
無段変速機用の無端金属ベルトは、前記したように圧縮残留応力の付与の目的で窒化処理を低温で行い、かつ薄く窒化層を形成するが、このように薄い窒化層を有するものを対象とした場合に、窒化不良が存在する箇所の色の違いがより明瞭に現れる。したがって、本製造方法は、このような無段変速機用の無端金属ベルトの製造に向けて特に有用となる。
【００１４】
（３）窒化処理後に、大気中で３００〜４００℃に加熱する酸化処理が施されていることを特徴とする無端金属ベルト。
【００１５】
（４）表面が、青色を呈していることを特徴とする（３）項に記載の無端金属ベルト。
【００１６】
本発明に係る無端金属ベルトは、大気中で３００〜４００℃に加熱する酸化処理が施されて表面が青色を呈しているので、（３）項記載の３００〜４００℃での酸化処理の確認により、あるいは（４）記載の青色の確認により、表面検査による窒化の良否判定が確実になされているを把握できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る窒化部品の製造方法によれば、表面の色を頼りに窒化不良を簡単かつ確実に把握できるので、品質保証に対する信頼性が著しく高いものとなる。
【００１８】
また、上記製造方法によって製造された無端金属ベルトは、３００〜４００℃での酸化処理の確認あるいは表面の青色の確認により、窒化の良否判定が確実になされているを把握でき、製品価値が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る窒化部品の製造工程を示したものである。ここで製造する窒化部品は、前出図３に示した無段変速機（ＣＶＴ）用の無端金属ベルト４であり、マルエージング鋼により製作した無端のフープ素材Ｗに溶体化処理を施した後、周長調整を行い、その後、時効処理および窒化処理を行って表面に圧縮残留応力を付与するまでの工程は、従来（図４）と全く同じである。マルエージング鋼の標準の溶体化温度は約８３０℃、その標準の時効温度は約４８０℃となっており、周長調整前に溶体化処理を行うことで、周長調整に必要な加工性が付与され、一方、周長調整後に時効処理を行うことで高い強度および靭性が付与される。また、窒化処理は、マルエージング鋼の時効温度より低い４１０〜４５０℃で実施されており、したがって、この窒化処理によって時効処理で付与された強度および靭性が損なわれることはない。
【００２１】
本実施形態においては、上記した窒化処理後に、大気中で３００〜４００℃に加熱する酸化処理を行っている。この大気中での酸化処理により、無端金属ベルト４の表面には、青色の酸化膜が形成される。しかし、前記窒化処理後の無端金属ベルト４の表面に、窒化層が薄いまたは窒化層が形成されていない窒化不良箇所が存在すると、図２に示すように、窒化不良箇所４ａの色は青色とは異なる色となる。図２の右下の図は、実際に撮像した表面のカラー写真（拡大写真）をモノクロに変換して示したもので、同図中、中央の白い部分は、実像で淡緑色乃至黄緑色となっており、その周辺の黒い部分は、実像では青色となっている。
【００２２】
このように、最終的に大気中で３００〜４００℃に加熱する酸化処理を行うことで、窒化が良好に施された箇所では青色に、窒化不良箇所では青色と異なった色となる。この色の違いは、目視によって明確に判別することができ、したがって、この色の違いから窒化の良否を簡単かつ確実に判定することができる。
【００２３】
なお、上記表面の色は酸化膜の色であるので、性能的に悪影響を及ぼすことはない。したがって得られた無端金属ベルト４は、そのまま青色を付けた状態で製品化することができる。この場合は、表面の青色の確認により、窒化の良否判定が確実になされているを把握できるので、製品価値が高まる。
【００２４】
ここで、上記実施形態においては、窒化不良箇所と窒化正常箇所との色の違いを目視によって判別するようにしたが、本発明は、この色の違いを、撮像手段により撮像した画像を画像処理して自動的に判別するようにしてもよいものである。この場合、例えば、無端金属ベルト４を回転させながらその全周を撮像手段により所定のピッチで撮像し、撮像した画像について画像処理を行って、全周について窒化の良否を判定する。なお、このとき用いる撮像手段としては、撮像した画像のデータ処理が簡単となることから、ＣＣＤカメラを用いるのが望ましい。このように色の違いを自動的に判別する場合は、省力化および生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】窒化部品としての無端金属ベルトを製造する場合の本発明に係る製造工程を示す模式図である。
【図２】本発明の製造工程によって得られた無端金属ベルトの表面の色状態を示す模式図である。
【図３】窒化部品としての無端金属ベルトが適用される無段変速機の要部構造を示す断面図である。
【図４】従来の無端金属ベルトの製造工程を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    無段変速機用ベルト
２    エレメント
３    積層リング
４    無端金属ベルト
４ａ  窒化不良箇所
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
2009007612.tif 000006