[发明专利]钢制齿轮及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢制齿轮及其制造方法。

背景技术

以往，在很多产业领域中使用钢制齿轮。例如，在汽车领域中使用的差动装置等具有多个钢制齿轮。存在各种形状的钢制齿轮。在专利文献1中公开了如下的齿轮，即，具有：圆筒状的外周圈部，其在外周面上形成有齿形；凸缘部，其稍稍偏向该外周圈部的内周面的轴向的任一侧并与该外周圈部的内周面相连接。

钢制齿轮是要求具有高强度、耐磨损性的构件。因此，在钢制齿轮中，作为用于维持韧性并提高表面硬度的处理，大多进行渗碳处理以及淬火处理。渗碳处理是在将钢加热至奥氏体化温度以上的状态下使表面的碳浓度增加的处理。通常，在刚刚进行该渗碳处理之后进行淬火处理。通过对钢制齿轮的齿形面进行渗碳处理和淬火处理，能够确保齿轮内部的韧性，并且能够提高齿形面的表面硬度。

作为上述渗碳处理以及淬火处理，以往已知如下的方法，即，利用在排出侧具有油淬槽的大型的热处理炉，在刚进行了长时间的气体渗碳处理之后进行油淬的方法。最近，如在专利文献2中公开那样，还提出了如下的方法，即，在进行真空渗碳处理之后，暂时进行缓冷，然后通过高频感应加热来对钢制构件的期望部分进行再加热之后，进行淬火处理（下面，有时将利用了高频感应加热的淬火称为“高频淬火”）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－131626号公报

专利文献2：国际公开第2007／034911号

发明内容

发明所要解决的问题

进行渗碳处理后暂时进行缓冷，然后刚对期望部分进行高频感应加热之后进行急冷来淬火的“渗碳缓冷高频淬火处理”，与进行气体渗碳处理后进行油淬的以往的“渗碳油淬处理”相比，不必使用火焰和油，还能够缩短热处理时间。因此，能够降低CO₂排出量，可以说是有利于地球环境的热处理技术。

但是，对于在对凸缘部以偏向轴向的任一侧的状态连接在外周圈部的内周面的钢制齿轮坯料来说，单纯地应用以往的“渗碳缓冷高频淬火处理”的情况下存在如下的问题，即，在外周圈部上发生因热处理而引起的变形，从而可能无法获得尺寸精度高的钢制齿轮。尤其，存在如下的问题，在钢制齿轮的彼此相向的两个齿槽中放入球来评价外周尺寸的OBD评价中，作为齿宽方向的一端部OBD值和另一端部OBD值之差的OBD斜度（OBD taper）恶化。

本发明是鉴于这样的问题而提出的，其目的在于提供具有比以往高的尺寸精度的钢制齿轮。另外，其目的还在于提供能够获得具有比以往高的尺寸精度的钢制齿轮的制造方法。

用于解决问题的手段

本发明的一个技术方案的钢制齿轮，其特征在于，具有：大致圆筒状的外周圈部，其在外周面上形成有齿形；凸缘部，其从该外周圈部的内周面向径向内侧延伸；上述外周圈部具有比上述外周圈部与上述凸缘部的连接位置向轴向一侧突出的第一突出部和比上述外周圈部与上述凸缘部的连接位置向轴向另一侧突出的第二突出部，并且上述第一突出部的轴向长度大于上述第二突出部的轴向长度；在上述外周圈部上形成有渗碳层和热过程层（Thermal history layer），其中，上述渗碳层形成在上述齿形的表层，上述热过程层处于包括该渗碳层且从上述外周面朝向内侧的深度大于上述渗碳层的深度的区域中，具有通过高频感应加热被加热至变为奥氏体的过程；上述第二突出部处的特定深度大于上述第一突出部处的特定深度，该特定深度指，从上述外周面的齿形的齿根朝向内侧的上述热过程层的深度。