[发明专利]齿轮

说明书

技术领域

本发明涉及齿轮，特别涉及齿面的耐磨损性、耐胶合性，以及对齿面的腐蚀(pitting)和缺齿的疲劳强度优异的齿轮。

背景技术

如汽车的变速箱所使用的齿轮那样以飞溅式供给润滑油的齿轮存在不能向啮合部供给充分的润滑油，在齿面上容易产生磨损及胶合的问题，针对这种问题，本申请人曾提案过在齿面上随机地设置无数个微小的凹坑，将这些微小的凹坑作为存油部从而容易在齿面上形成油膜，使耐磨损性、耐胶合性提高(例如参照专利文献1)。

作为在齿面等部件表面上随机地设置无数上述微小的凹坑的机构，例如采用通过离心流动滚磨法那样的特殊的研磨法在表面上形成了随机的凹凸之后，进一步利用滚磨法将凹凸的凸部变得平滑，由此随机地形成微小的凹坑的机构。

另一方面，随着变速箱的多级化和发动机的高输出化，存在作用于变速箱所使用的齿轮的负荷和转速增加的倾向。此外，由于汽车的燃料费用提高，变速箱也有被紧凑化的倾向，要求所使用的齿轮也小型并且小模块化。根据这样的动向，在变速箱用的齿轮中，容易发生腐蚀和缺齿等疲劳损伤。

另外，作为提高齿轮等机械部件的疲劳强度的机构，采用在通过研磨加工等对表面精加工之前，用喷丸加工进行前处理，在表面上形成大压缩残留应力的机构。

专利文献1：日本实用新型注册第2591616号公报

专利文献1中记载的齿轮具有耐磨损性、耐胶合性，但是在齿根和齿面上不形成大的压缩残留应力，因此存在无法充分确保对腐蚀和缺齿的疲劳强度的问题。为了确保这种疲劳强度，考虑现有的机械部件所采用的方式，作为前处理实施喷丸加工，但是存在增加加工工序而使制造工序变得复杂的问题。

发明内容

因此，本发明的课题在于不增加加工工序，除了耐磨损性、耐胶合性之外，还提高对腐蚀和缺齿的疲劳强度。

为了解决上述的课题，本发明采用在齿面上随机地设置有无数微小凹状凹坑的齿轮中，设置有上述凹坑的面的面粗糙度参数的范围是Ryni：2.0～5.5μm、Rymax：2.5～7.0μm、Rqni：0.3～1.1μm。

上述参数Ryni是每基准长度的最大高度的平均值、即从粗糙度曲线在其平均线的方向上提取基准长度，并在粗糙度曲线的纵倍率方向上测定该提取部分的峰顶线和谷底线的间隔的值，参数Rymax是每基准长度的最大高度的最大值(ISO 4287：1997)。此外，参数Rqni是在测定长度的区间对从粗糙度平均线到粗糙度曲线的高度的偏差的平方进行积分且在该区间上平均的值的平方根，也称为平方平均平方根粗糙度。

通过利用研磨加工将上述齿面平滑化，在该平滑化的齿面上用使微小的硬质粒子冲撞的凹坑形成机构随机地形成上述无数的凹坑，从而利用使微小的硬质粒子冲撞的凹坑形成机构在齿面上形成大的压缩残留应力，可以不增加加工工序，并且除了耐磨损性和耐胶合性之外，还能够提高对腐蚀和缺齿的疲劳强度。

利用上述研磨加工进行平滑化之后的齿面的表面粗糙度优选Ryni：0.7～1.5μm、Rymax：0.9～2.5μm、Rqni：0.1～0.3μm。

上述研磨加工可以采用陀螺研磨加工。

上述凹坑形成机构使用的硬质粒子可以以氧化铝为主要成分，外径尺寸为0.1～1mm。

上述凹坑形成机构可以采用液体珩磨加工。

上述的各齿轮适于在汽车的变速箱中使用。

本发明的齿轮通过研磨加工将齿面平滑化，并在该平滑化的齿面上用使微小的硬质粒子冲撞的凹坑形成机构随机地形成上述无数的凹坑，形成有凹坑的面的面粗糙度参数的范围是Ryni：2.0～5.5μm、Rymax：2.5～7.0μm、Rqni：0.3～1.1μm，因此利用使微小的硬质粒子冲撞的凹坑形成机构在齿面上形成大的压缩残留应力，可以不增加加工工序，并且除了耐磨损性和耐胶合性之外，还能够提高对腐蚀和缺齿的疲劳强度。

附图说明

图1是表示使用了本发明的齿轮的变速箱的纵截面图。

图2是表示图1的齿轮的主要部分的立体图。

图3是示意地表示陀螺研磨加工装置的纵截面图。

图4是示意地表示液体珩磨加工装置的主视图。

图5是表示在耐腐蚀试验中使用的正齿轮疲劳试验机的立体图。

图6是示意地表示缺齿强度试验的主视图。

图7是表示缺齿强度试验的结果的曲线图。

图8是表示齿面的表面附近的压缩残留应力的测定结果的曲线图。

符号说明