JP2001294905A - 微小モジュール歯車の製造方法 - Google Patents
微小モジュール歯車の製造方法Info
- Publication number
- JP2001294905A JP2001294905A JP2000390813A JP2000390813A JP2001294905A JP 2001294905 A JP2001294905 A JP 2001294905A JP 2000390813 A JP2000390813 A JP 2000390813A JP 2000390813 A JP2000390813 A JP 2000390813A JP 2001294905 A JP2001294905 A JP 2001294905A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- raw material
- weight
- gear
- material powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Micromachines (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モジュール0.05〜0.15の焼結金属か
らなる微小モジュール歯車を提供する。 【解決手段】 粒子径が75μm以下の一種以上の金属
粉末からなる原料粉末を所定歯車形状に圧縮成形し、圧
縮成形体を還元雰囲気下で焼結する。
らなる微小モジュール歯車を提供する。 【解決手段】 粒子径が75μm以下の一種以上の金属
粉末からなる原料粉末を所定歯車形状に圧縮成形し、圧
縮成形体を還元雰囲気下で焼結する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型減速機や小型
精密機械用歯車に好適に用いられるモジュール0.03
〜0.15の微小モジュール歯車の製造方法に関する。
精密機械用歯車に好適に用いられるモジュール0.03
〜0.15の微小モジュール歯車の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、小型モータ等に用いる小型減速機
や小型精密機械等に使用可能なモジュール0.2以下の
微小モジュールの歯車用に、射出成形法による樹脂性歯
車や切削加工法による金属歯車等が検討されている。
や小型精密機械等に使用可能なモジュール0.2以下の
微小モジュールの歯車用に、射出成形法による樹脂性歯
車や切削加工法による金属歯車等が検討されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、切削加
工法では、一般にモジュール0.4程度が限界であり、
また樹脂製歯車の場合、十分な強度が得られにくいとい
う問題がある。これに対し、粉末冶金法による焼結品は
高精度で大量生産が可能という特徴を有しており、粉末
冶金法により微小モジュールの歯車の作製が可能となれ
ば、後加工が不要となり、高精度、安価、そして、樹脂
製歯車に比べ、高強度の微小モジュール歯車を提供でき
る。
工法では、一般にモジュール0.4程度が限界であり、
また樹脂製歯車の場合、十分な強度が得られにくいとい
う問題がある。これに対し、粉末冶金法による焼結品は
高精度で大量生産が可能という特徴を有しており、粉末
冶金法により微小モジュールの歯車の作製が可能となれ
ば、後加工が不要となり、高精度、安価、そして、樹脂
製歯車に比べ、高強度の微小モジュール歯車を提供でき
る。
【0004】そこで、本発明は、粉末冶金法を用いて焼
結金属からなる0.03〜0.15の微小モジュール歯
車を提供することを目的とした。
結金属からなる0.03〜0.15の微小モジュール歯
車を提供することを目的とした。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明者らは、粒子径が75μm以下の一種以上の
金属粉末を原料粉末として用いれば、強度の優れた0.
05〜0.15のモジュールを有する歯車を作製できる
ことを見い出して本発明を完成させたものである。すな
わち、本発明の微小モジュール歯車の製造方法は、粒子
径が75μm以下の一種以上の金属粉末からなる原料粉
末を所定歯車形状に圧縮成形し、圧縮成形体を還元雰囲
気下で焼結してモジュール0.05〜0.15の歯車を
作製することを特徴とする。
め、本発明者らは、粒子径が75μm以下の一種以上の
金属粉末を原料粉末として用いれば、強度の優れた0.
05〜0.15のモジュールを有する歯車を作製できる
ことを見い出して本発明を完成させたものである。すな
わち、本発明の微小モジュール歯車の製造方法は、粒子
径が75μm以下の一種以上の金属粉末からなる原料粉
末を所定歯車形状に圧縮成形し、圧縮成形体を還元雰囲
気下で焼結してモジュール0.05〜0.15の歯車を
作製することを特徴とする。
【0006】一般の鉄系焼結品の作製に使用されている
粒子径145μm以下の鉄粉を微小モジュールの作製に
用いると、金型の歯先凹部に粉末が充填できず、微小モ
ジュール歯車は作製できない。しかしながら、粒子径が
75μm以下の金属粉末を原料粉末に用いると、微小粉
末の充填により、金型の歯先凹部への粉末粒子の充填量
を増加させることができ、微細で緻密な組織を有する微
小モジュール歯車の作製が可能となる。これは、モジュ
ール0.05〜0.15の歯車の歯先巾は、0.04〜
0.13mmとなり、この歯車を作製するための金型の
歯先凹部の隙間も同程度となるので、粒子径が75μm
より大きいと、歯先凹部への粉末粒子の充填と圧縮によ
る形状保持が困難になるためと考えられる。
粒子径145μm以下の鉄粉を微小モジュールの作製に
用いると、金型の歯先凹部に粉末が充填できず、微小モ
ジュール歯車は作製できない。しかしながら、粒子径が
75μm以下の金属粉末を原料粉末に用いると、微小粉
末の充填により、金型の歯先凹部への粉末粒子の充填量
を増加させることができ、微細で緻密な組織を有する微
小モジュール歯車の作製が可能となる。これは、モジュ
ール0.05〜0.15の歯車の歯先巾は、0.04〜
0.13mmとなり、この歯車を作製するための金型の
歯先凹部の隙間も同程度となるので、粒子径が75μm
より大きいと、歯先凹部への粉末粒子の充填と圧縮によ
る形状保持が困難になるためと考えられる。
【0007】さらに、歯先部への充填量の増加により金
型へより均一な充填が可能となるので、充填量のバラツ
キが減少して寸法精度が向上する。また、充填量の増加
により焼結時に粉末粒子間の結合の数を増加させること
ができるため強度が向上するという効果も得られる。
型へより均一な充填が可能となるので、充填量のバラツ
キが減少して寸法精度が向上する。また、充填量の増加
により焼結時に粉末粒子間の結合の数を増加させること
ができるため強度が向上するという効果も得られる。
【0008】また、本発明の別の製造方法は、一種以上
の金属粉末から成る原料粉末を造粒し、粒子径が75μ
m以下の造粒物を調製し、その造粒物を所定歯車形状に
圧縮成形し、圧縮成形体を還元雰囲気下で焼結してモジ
ュール0.03〜0.15の歯車を作製することを特徴
とする。
の金属粉末から成る原料粉末を造粒し、粒子径が75μ
m以下の造粒物を調製し、その造粒物を所定歯車形状に
圧縮成形し、圧縮成形体を還元雰囲気下で焼結してモジ
ュール0.03〜0.15の歯車を作製することを特徴
とする。
【0009】一般に、粒子径が小さくなると金属粉末の
流動性は低下する。しかし、微小な金属粉末を造粒する
ことによりほぼ球状の造粒物が得られるので、金属粉末
の流動性を大幅に向上させることができる。これによ
り、金型歯先凹部への微小粉末の充填量をより増加させ
ることができるので、より均一な充填が可能となり、充
填量のバラツキが減少して、歯車の寸法精度を一層向上
させることができる。さらに、微小粉末の充填量が増加
すると、焼結時に粉末粒子間の結合の数が増加するの
で、歯車の強度が向上し、かつオイルを保持可能な微小
な空孔を形成できる。
流動性は低下する。しかし、微小な金属粉末を造粒する
ことによりほぼ球状の造粒物が得られるので、金属粉末
の流動性を大幅に向上させることができる。これによ
り、金型歯先凹部への微小粉末の充填量をより増加させ
ることができるので、より均一な充填が可能となり、充
填量のバラツキが減少して、歯車の寸法精度を一層向上
させることができる。さらに、微小粉末の充填量が増加
すると、焼結時に粉末粒子間の結合の数が増加するの
で、歯車の強度が向上し、かつオイルを保持可能な微小
な空孔を形成できる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法に用いる金属粉
末は、粒子径が75μm以下の金属粉末であり、例え
ば、篩の目開きの大きさが75μmである200メッシ
ュの篩を通過した金属粉末を用いることができる。
末は、粒子径が75μm以下の金属粉末であり、例え
ば、篩の目開きの大きさが75μmである200メッシ
ュの篩を通過した金属粉末を用いることができる。
【0011】また、本発明の製造方法は、主として鉄粉
からなる原料粉末を用い、さらに鉄粉として還元鉄粉と
アトマイズ鉄粉との混合粉を用いることが好ましい。こ
こで、鉄粉は主成分として原料粉末の50重量%以上、
好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%
以上である。還元鉄粉は角状ないし不規則形状を有し、
粒子同士がからみ易いので成形体強度が大きく成形性に
優れるが、流動性は良くないという特徴を有する。一
方、アトマイズ鉄粉は球状の形状を有し、流動性に優れ
るが、粒子同士がからみにくいので成形性は良くないと
いう特徴を有する。そこで、還元鉄粉とアトマイズ鉄粉
との混合粉を用いることにより、鉄粉の流動性と成形性
を向上させることができる。
からなる原料粉末を用い、さらに鉄粉として還元鉄粉と
アトマイズ鉄粉との混合粉を用いることが好ましい。こ
こで、鉄粉は主成分として原料粉末の50重量%以上、
好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%
以上である。還元鉄粉は角状ないし不規則形状を有し、
粒子同士がからみ易いので成形体強度が大きく成形性に
優れるが、流動性は良くないという特徴を有する。一
方、アトマイズ鉄粉は球状の形状を有し、流動性に優れ
るが、粒子同士がからみにくいので成形性は良くないと
いう特徴を有する。そこで、還元鉄粉とアトマイズ鉄粉
との混合粉を用いることにより、鉄粉の流動性と成形性
を向上させることができる。
【0012】また、安価な鉄粉を用いることにより、微
小モジュール歯車の製造コストをより低減できる。ま
た、鉄粉の焼結体を熱処理して、より強度を向上させる
こともできる。
小モジュール歯車の製造コストをより低減できる。ま
た、鉄粉の焼結体を熱処理して、より強度を向上させる
こともできる。
【0013】ここで、アトマイズ鉄粉と還元鉄粉の混合
比率は、重量比で80:20〜20:80、より好まし
くは60:40〜40:60である。還元鉄粉の割合が
20以下では成形体の強度が十分でなく、還元鉄粉の割
合が80以上では原料粉末の流動性が低下するからであ
る。
比率は、重量比で80:20〜20:80、より好まし
くは60:40〜40:60である。還元鉄粉の割合が
20以下では成形体の強度が十分でなく、還元鉄粉の割
合が80以上では原料粉末の流動性が低下するからであ
る。
【0014】さらに、原料粉末中には銅粉を1〜3重量
%含むことが好ましい。銅と鉄は相互に少量ながら固溶
性があり、さらに、銅は鉄の焼結温度以下で液相となる
ので、焼結が促進され焼結体の強度がより向上する。1
重量%より少ないと強度向上の効果が十分でなく、3重
量%を超えると焼結体の体積変化が大きく寸法精度が悪
化することがある。また、銅粉は、公知のいずれのもの
も用いることができるが、流動性の良いアトマイズ銅粉
が好ましい。また、銅を表面にメッキした鍍銅鉄粉を用
いても良い。
%含むことが好ましい。銅と鉄は相互に少量ながら固溶
性があり、さらに、銅は鉄の焼結温度以下で液相となる
ので、焼結が促進され焼結体の強度がより向上する。1
重量%より少ないと強度向上の効果が十分でなく、3重
量%を超えると焼結体の体積変化が大きく寸法精度が悪
化することがある。また、銅粉は、公知のいずれのもの
も用いることができるが、流動性の良いアトマイズ銅粉
が好ましい。また、銅を表面にメッキした鍍銅鉄粉を用
いても良い。
【0015】また、焼結時の温度は、鉄の融点(153
9℃)以下であれば良いが、より短時間で焼結を進行さ
せるため、1000〜1300℃、より好ましくは11
00〜1180℃の範囲である。1000℃以下では、
焼結が不十分であり焼結体の強度が低下し、1300℃
以上では焼結体の寸法収縮が大きく寸法精度が悪化する
からである。また、焼結時の鉄の酸化を防止するため、
焼結は還元性雰囲気で行なう必要があり、例えば、H2
ガスやCOガス等を用いることが好ましい。
9℃)以下であれば良いが、より短時間で焼結を進行さ
せるため、1000〜1300℃、より好ましくは11
00〜1180℃の範囲である。1000℃以下では、
焼結が不十分であり焼結体の強度が低下し、1300℃
以上では焼結体の寸法収縮が大きく寸法精度が悪化する
からである。また、焼結時の鉄の酸化を防止するため、
焼結は還元性雰囲気で行なう必要があり、例えば、H2
ガスやCOガス等を用いることが好ましい。
【0016】また、焼結体を熱処理し、強度及び硬度を
より高める方法を用いることもできる。例えば、焼結体
を浸炭性雰囲気中で850〜900℃に加熱して表面を
浸炭し、焼結体を油中焼入れする。次いで、大気中で1
50〜200℃で焼戻しを行なうことにより、焼結歯車
の強度と表面硬度を高めて、耐摩耗性を向上させること
ができる。
より高める方法を用いることもできる。例えば、焼結体
を浸炭性雰囲気中で850〜900℃に加熱して表面を
浸炭し、焼結体を油中焼入れする。次いで、大気中で1
50〜200℃で焼戻しを行なうことにより、焼結歯車
の強度と表面硬度を高めて、耐摩耗性を向上させること
ができる。
【0017】また、本発明の別の製造方法は、主として
銅粉から成る原料粉末を用いることが好ましい。圧縮成
形時に銅の延性により成形性が向上し、また、鉄粉を用
いる場合に比べより低温で燒結できる。ここで、銅粉は
主成分として原料粉末の50重量%以上、好ましくは7
0%以上、より好ましくは90%以上である。さらに、
原料粉末中に1〜10重量%のスズ粉と1〜10重量%
の鉛粉を含むことが好ましい。焼結時にスズと鉛とが溶
解して生成するハンダが冷却されて銅粉同士を接着させ
るので、焼結体の強度を向上させることができる。スズ
と鉛が1重量%より少ないと強度が十分でなく、10重
量%を超えるとハンダの割合が増加し焼結体の強度が低
下する。
銅粉から成る原料粉末を用いることが好ましい。圧縮成
形時に銅の延性により成形性が向上し、また、鉄粉を用
いる場合に比べより低温で燒結できる。ここで、銅粉は
主成分として原料粉末の50重量%以上、好ましくは7
0%以上、より好ましくは90%以上である。さらに、
原料粉末中に1〜10重量%のスズ粉と1〜10重量%
の鉛粉を含むことが好ましい。焼結時にスズと鉛とが溶
解して生成するハンダが冷却されて銅粉同士を接着させ
るので、焼結体の強度を向上させることができる。スズ
と鉛が1重量%より少ないと強度が十分でなく、10重
量%を超えるとハンダの割合が増加し焼結体の強度が低
下する。
【0018】また、主として銅粉からなる原料粉末を用
いる場合、焼結時の温度は銅の融点(1083℃)以下
で、鉛の融点(327℃)以上であれば良く、400〜
1000℃、より好ましくは400〜600℃の範囲で
ある。また、焼結時の銅の酸化を防止するため、焼結は
還元性雰囲気で行なう必要があり、例えば、H2ガスや
COガス等を用いることが好ましい。
いる場合、焼結時の温度は銅の融点(1083℃)以下
で、鉛の融点(327℃)以上であれば良く、400〜
1000℃、より好ましくは400〜600℃の範囲で
ある。また、焼結時の銅の酸化を防止するため、焼結は
還元性雰囲気で行なう必要があり、例えば、H2ガスや
COガス等を用いることが好ましい。
【0019】本発明の製造方法には、一種以上の金属粉
末を含む原料粉末を造粒して成る粒子径75μm以下の
造粒物を用いることができる。原料粉末から造粒物を調
製するには、流動層造粒、押出し造粒、圧縮造粒、噴射
造粒等の従来公知の造粒方法を用いることができるが、
噴霧乾燥法を用いることが好ましい。球状の造粒物が調
製可能であり、さらに、大量処理が可能で乾燥時間が短
く、造粒をより低コストに行うことができるからであ
る。
末を含む原料粉末を造粒して成る粒子径75μm以下の
造粒物を用いることができる。原料粉末から造粒物を調
製するには、流動層造粒、押出し造粒、圧縮造粒、噴射
造粒等の従来公知の造粒方法を用いることができるが、
噴霧乾燥法を用いることが好ましい。球状の造粒物が調
製可能であり、さらに、大量処理が可能で乾燥時間が短
く、造粒をより低コストに行うことができるからであ
る。
【0020】造粒に用いる原料粉末には、主として鉄粉
から成る原料粉末を用いることが好ましい。鉄粉には、
還元鉄粉やアトマイズ粉、そして還元鉄粉とアトマイズ
粉との混合粉等を用いることができる。ここで、鉄粉は
主成分として原料粉末の50重量%以上、好ましくは7
0%以上、より好ましくは90%以上である。
から成る原料粉末を用いることが好ましい。鉄粉には、
還元鉄粉やアトマイズ粉、そして還元鉄粉とアトマイズ
粉との混合粉等を用いることができる。ここで、鉄粉は
主成分として原料粉末の50重量%以上、好ましくは7
0%以上、より好ましくは90%以上である。
【0021】また、造粒に際し、上記の主として鉄粉か
ら成る原料粉末中に、銅粉を1〜7重量%、より好まし
くは1〜5重量%、さらに好ましくは1〜3重量%含む
ことが好ましい。銅と鉄は相互に少量ながら固溶性があ
り、さらに、銅は鉄の焼結温度以下で液相となるので、
焼結が促進され焼結体の強度がより向上する。1重量%
より少ないと強度向上の効果が十分でなく、7重量%を
超えると焼結体の体積変化が大きく寸法精度が悪化する
ことがある。また、銅粉は、流動性の良いアトマイズ銅
粉が好ましい。また、銅を表面にメッキした鍍銅鉄粉を
用いても良い。
ら成る原料粉末中に、銅粉を1〜7重量%、より好まし
くは1〜5重量%、さらに好ましくは1〜3重量%含む
ことが好ましい。銅と鉄は相互に少量ながら固溶性があ
り、さらに、銅は鉄の焼結温度以下で液相となるので、
焼結が促進され焼結体の強度がより向上する。1重量%
より少ないと強度向上の効果が十分でなく、7重量%を
超えると焼結体の体積変化が大きく寸法精度が悪化する
ことがある。また、銅粉は、流動性の良いアトマイズ銅
粉が好ましい。また、銅を表面にメッキした鍍銅鉄粉を
用いても良い。
【0022】なお、造粒に際し、上記の主として鉄粉か
ら成る原料粉に、グラファイトを添加しても良い。焼結
体の強度をより向上させることができる。グラファイト
の濃度は0.1〜1.0重量%が好ましい。0.1重量
%以下では効果が不十分で、1.0重量%以上では成形
体の強度が低下するので好ましくない。
ら成る原料粉に、グラファイトを添加しても良い。焼結
体の強度をより向上させることができる。グラファイト
の濃度は0.1〜1.0重量%が好ましい。0.1重量
%以下では効果が不十分で、1.0重量%以上では成形
体の強度が低下するので好ましくない。
【0023】また、造粒に用いる原料粉末に、主として
銅粉から成る原料粉末を用いることができる。ここで、
銅粉は主成分として原料粉末の50重量%以上、好まし
くは70%以上、より好ましくは90%以上である。圧
縮成形時に銅の延性により成形性が向上し、また、鉄粉
を用いる場合に比べより低温で燒結できる。さらに、原
料粉末中に1〜10重量%のスズ粉と1〜10重量%の
鉛粉を含むことが好ましい。焼結時にスズと鉛とが溶解
して生成するハンダが冷却されて銅粉同士を接着させる
ので、焼結体の強度を向上させることができる。スズと
鉛が1重量%より少ないと強度が十分でなく、10重量
%を超えるとハンダの割合が増加し焼結体の強度が低下
するからである。
銅粉から成る原料粉末を用いることができる。ここで、
銅粉は主成分として原料粉末の50重量%以上、好まし
くは70%以上、より好ましくは90%以上である。圧
縮成形時に銅の延性により成形性が向上し、また、鉄粉
を用いる場合に比べより低温で燒結できる。さらに、原
料粉末中に1〜10重量%のスズ粉と1〜10重量%の
鉛粉を含むことが好ましい。焼結時にスズと鉛とが溶解
して生成するハンダが冷却されて銅粉同士を接着させる
ので、焼結体の強度を向上させることができる。スズと
鉛が1重量%より少ないと強度が十分でなく、10重量
%を超えるとハンダの割合が増加し焼結体の強度が低下
するからである。
【0024】また、造粒物の粒子径は75μm以下が好
ましい。粒子径が75μmより大きいと、モジュール
0.03〜0.15の歯車を作製するための金型歯先凹
部の隙間と同程度となり、金型歯先凹部への造粒物の充
填が困難となる。なお、造粒物の平均粒子径は、60〜
20μm、より好ましくは50〜30μmである。平均
粒子径が20μmより小さいと、流動性が低下するので
好ましくない。
ましい。粒子径が75μmより大きいと、モジュール
0.03〜0.15の歯車を作製するための金型歯先凹
部の隙間と同程度となり、金型歯先凹部への造粒物の充
填が困難となる。なお、造粒物の平均粒子径は、60〜
20μm、より好ましくは50〜30μmである。平均
粒子径が20μmより小さいと、流動性が低下するので
好ましくない。
【0025】また、造粒する金属粉末の粒子径は35μ
m以下が好ましい。粒子径が35μmより大きいと、造
粒物の粒子径が75μmより大きくなるからである。な
お、金属粉末の平均粒子径は、25〜1μm、より好ま
しくは20〜5μmである。平均粒子径が1μmより小
さいと微粉化して取扱いが困難になるからである。
m以下が好ましい。粒子径が35μmより大きいと、造
粒物の粒子径が75μmより大きくなるからである。な
お、金属粉末の平均粒子径は、25〜1μm、より好ま
しくは20〜5μmである。平均粒子径が1μmより小
さいと微粉化して取扱いが困難になるからである。
【0026】本発明の微小モジュール歯車は、主として
鉄粉からなる原料粉末を用いる前記の製造方法により作
製される歯車であって、モジュールが0.03〜0.1
5であって、主として鉄を含む焼結金属から成ることを
特徴とする。寸法精度が高く、樹脂製歯車に比べ優れた
強度を有する。
鉄粉からなる原料粉末を用いる前記の製造方法により作
製される歯車であって、モジュールが0.03〜0.1
5であって、主として鉄を含む焼結金属から成ることを
特徴とする。寸法精度が高く、樹脂製歯車に比べ優れた
強度を有する。
【0027】また、上記焼結金属は、微細で緻密な組織
を有し、最大結晶粒径が30μm以下、より好ましくは
20μm以下である。また、気孔率は5〜15%、より
好ましくは5〜10%である。
を有し、最大結晶粒径が30μm以下、より好ましくは
20μm以下である。また、気孔率は5〜15%、より
好ましくは5〜10%である。
【0028】また、焼結金属は、鉄を50重量%以上、
好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%
以上含む。50重量%より少ないと、十分な焼結密度を
有しない。鉄を90重量%以上含むと、焼結体は、6.
4〜7.2g/mL、より好ましくは6.9〜7.2g
/mLの焼結密度と、及び450MPa以上、好ましく
は600MPa以上、より好ましくは700MPa以上
の圧環強度を有する。
好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%
以上含む。50重量%より少ないと、十分な焼結密度を
有しない。鉄を90重量%以上含むと、焼結体は、6.
4〜7.2g/mL、より好ましくは6.9〜7.2g
/mLの焼結密度と、及び450MPa以上、好ましく
は600MPa以上、より好ましくは700MPa以上
の圧環強度を有する。
【0029】さらに、上記焼結金属は、銅を1〜7重量
%含むことが好ましい。焼結金属の強度が向上するから
である。
%含むことが好ましい。焼結金属の強度が向上するから
である。
【0030】さらに、上記焼結金属の空孔にオイル等の
潤滑材を保持させることにより、摺動時の摩擦を低減さ
せて寿命を向上させることも可能である。
潤滑材を保持させることにより、摺動時の摩擦を低減さ
せて寿命を向上させることも可能である。
【0031】また、本発明の微小モジュール歯車は、主
として銅粉からなる原料粉末を用いる前記の製造方法に
より作製される歯車であって、モジュールが0.03〜
0.15であって、主として銅を含む焼結金属からなる
ことを特徴とする。銅の延性により成形性に優れた歯車
を提供できる。
として銅粉からなる原料粉末を用いる前記の製造方法に
より作製される歯車であって、モジュールが0.03〜
0.15であって、主として銅を含む焼結金属からなる
ことを特徴とする。銅の延性により成形性に優れた歯車
を提供できる。
【0032】
【実施例】実施例1〜3では、モジュール0.1、歯数
54、歯巾0.95mmの内歯の平歯車を作製した。 実施例1.還元鉄粉とアトマイズ鉄粉の配合比率を変
え、配合比率の成形体特性への影響を検討した。 (成形体の調製)還元鉄粉(川崎製鉄製のKIP255
MC)を篩分けし、200メッシュを通過した粒子径が
75μm以下のものを用いた。また、アトマイズ鉄粉
(川崎製鉄製のKIP300A)を篩分けし、200メ
ッシュを通過した粒子径が75μm以下のものを用い
た。
54、歯巾0.95mmの内歯の平歯車を作製した。 実施例1.還元鉄粉とアトマイズ鉄粉の配合比率を変
え、配合比率の成形体特性への影響を検討した。 (成形体の調製)還元鉄粉(川崎製鉄製のKIP255
MC)を篩分けし、200メッシュを通過した粒子径が
75μm以下のものを用いた。また、アトマイズ鉄粉
(川崎製鉄製のKIP300A)を篩分けし、200メ
ッシュを通過した粒子径が75μm以下のものを用い
た。
【0033】そして、粒子径が75μm以下のアトマイ
ズ鉄粉と還元鉄粉を、アトマイズ鉄粉/還元鉄粉=10
0/0〜0/100(重量比)の範囲で配合し、Vブレ
ンダーを用いて25分間混合し、200gの原料粉末を
調製した。ここで、潤滑剤(村田産業製のエムルーブS
−150A)を、原料粉末100重量部に対して、0.
5重量部添加した。表1に、用いた鉄系原料粉末の組
成、すなわち、アトマイズ鉄粉と還元鉄粉の配合比を示
す。ここで、配合比(アトマイズ鉄粉/還元鉄粉)が、
100/0、80/20、60/40、40/60、2
0/80、0/100の場合をそれぞれ、試料1、2、
3、4、5、6とした。
ズ鉄粉と還元鉄粉を、アトマイズ鉄粉/還元鉄粉=10
0/0〜0/100(重量比)の範囲で配合し、Vブレ
ンダーを用いて25分間混合し、200gの原料粉末を
調製した。ここで、潤滑剤(村田産業製のエムルーブS
−150A)を、原料粉末100重量部に対して、0.
5重量部添加した。表1に、用いた鉄系原料粉末の組
成、すなわち、アトマイズ鉄粉と還元鉄粉の配合比を示
す。ここで、配合比(アトマイズ鉄粉/還元鉄粉)が、
100/0、80/20、60/40、40/60、2
0/80、0/100の場合をそれぞれ、試料1、2、
3、4、5、6とした。
【0034】
【表1】
【0035】圧縮成形は、原料粉末をモジュール0.1
用の内歯用の所定の金型に充填後、油圧プレス機を用
い、成形圧492MPaで行ない、成形体を得た。
用の内歯用の所定の金型に充填後、油圧プレス機を用
い、成形圧492MPaで行ない、成形体を得た。
【0036】(試験方法)原料粉末については、見掛密
度と流動度とを測定した。また、圧縮成形体について
は、成形密度と成形体の強度を示すラトラ値とを測定し
た。結果を表2と表3に示す。ここで、見掛密度、流動
度、成形密度及びラトラ値は、それぞれ、JIS Z2504、J
IS Z2502、JSPM(日本冶金工業会規格)-1、JSPM-4に準
拠して測定した。
度と流動度とを測定した。また、圧縮成形体について
は、成形密度と成形体の強度を示すラトラ値とを測定し
た。結果を表2と表3に示す。ここで、見掛密度、流動
度、成形密度及びラトラ値は、それぞれ、JIS Z2504、J
IS Z2502、JSPM(日本冶金工業会規格)-1、JSPM-4に準
拠して測定した。
【0037】
【表2】
【0038】
【表3】
【0039】原料粉末については、表2に示すようにア
トマイズ鉄粉の配合比率が増加するにつれて原料粉末の
見掛密度は増大した。また、表2中には示していない
が、アトマイズ鉄粉の配合比率が増加するにつれて、流
動度は良くなる傾向が認められた。一方、圧縮成形体で
は、表3に示すように、成形密度に対する配合比の影響
は認められなかった。また、ラトラ値は、アトマイズ鉄
粉の配合比率が増加するにつれて増大し、アトマイズ鉄
粉:還元鉄粉=80:20以上では、1%以上であっ
た。
トマイズ鉄粉の配合比率が増加するにつれて原料粉末の
見掛密度は増大した。また、表2中には示していない
が、アトマイズ鉄粉の配合比率が増加するにつれて、流
動度は良くなる傾向が認められた。一方、圧縮成形体で
は、表3に示すように、成形密度に対する配合比の影響
は認められなかった。また、ラトラ値は、アトマイズ鉄
粉の配合比率が増加するにつれて増大し、アトマイズ鉄
粉:還元鉄粉=80:20以上では、1%以上であっ
た。
【0040】これは、アトマイズ鉄粉が球状に近い粒子
形状を有しているため、アトマイズ鉄粉の割合が増える
と混合粉の流動度が向上するが、アトマイズ鉄粉は還元
鉄粉に比べ成形性が劣っているため、アトマイズ鉄粉の
割合が増えるとラトラ値が大きくなるためと考えられ
る。粉末の自動成形においては、特にラトラ値と流動度
が生産性に大きな影響を与えることから、配合比率は、
アトマイズ鉄粉:還元鉄粉=80:20〜20:80が
良いことがわかった。
形状を有しているため、アトマイズ鉄粉の割合が増える
と混合粉の流動度が向上するが、アトマイズ鉄粉は還元
鉄粉に比べ成形性が劣っているため、アトマイズ鉄粉の
割合が増えるとラトラ値が大きくなるためと考えられ
る。粉末の自動成形においては、特にラトラ値と流動度
が生産性に大きな影響を与えることから、配合比率は、
アトマイズ鉄粉:還元鉄粉=80:20〜20:80が
良いことがわかった。
【0041】実施例2.鉄系原料粉末に銅粉を添加した
場合の焼結体特性への影響を検討した。 (成形体の調製)還元鉄粉とアトマイズ鉄粉の配合比率
を50:50(重量比)として鉄粉を調製し、200メ
ッシュの篩で篩分けした。粒子径が75μm以下のアト
マイズ銅粉(日本アトマイズ加工製)を所定量鉄粉に添
加して原料粉末を調製した以外は、実施例1と同様の条
件で成形体を作製した。ここで、原料粉末中の銅の配合
比率が0、1、3、5重量%の場合を、それぞれ、試料
7、8、9、10とした。
場合の焼結体特性への影響を検討した。 (成形体の調製)還元鉄粉とアトマイズ鉄粉の配合比率
を50:50(重量比)として鉄粉を調製し、200メ
ッシュの篩で篩分けした。粒子径が75μm以下のアト
マイズ銅粉(日本アトマイズ加工製)を所定量鉄粉に添
加して原料粉末を調製した以外は、実施例1と同様の条
件で成形体を作製した。ここで、原料粉末中の銅の配合
比率が0、1、3、5重量%の場合を、それぞれ、試料
7、8、9、10とした。
【0042】(焼結体の作製)成形体を電気炉中で水素
雰囲気下、1120℃、0.4時間で焼結した。
雰囲気下、1120℃、0.4時間で焼結した。
【0043】(試験方法)原料粉末の見掛密度と流動
度、そして成形体の成形密度とラトラ値は、実施例1と
同様の方法により測定した。焼結体の焼結密度、圧環強
さ、硬さ、そして外径の寸法変化を測定した。ここで、
焼結密度、圧環強さ、そして硬さは、それぞれ、JIS Z2
505、JIS Z2507、JPMA-7に準拠して測定した。また、圧
環強さから、次式により引張強さを算出した。 引張強さ(MPa)=(2.14/4)×圧環強さ 試料7〜10における、原料粉末、成形体、そして焼結
体の特性を、それぞれ、表4、5、6に示した。
度、そして成形体の成形密度とラトラ値は、実施例1と
同様の方法により測定した。焼結体の焼結密度、圧環強
さ、硬さ、そして外径の寸法変化を測定した。ここで、
焼結密度、圧環強さ、そして硬さは、それぞれ、JIS Z2
505、JIS Z2507、JPMA-7に準拠して測定した。また、圧
環強さから、次式により引張強さを算出した。 引張強さ(MPa)=(2.14/4)×圧環強さ 試料7〜10における、原料粉末、成形体、そして焼結
体の特性を、それぞれ、表4、5、6に示した。
【0044】
【表4】
【0045】
【表5】
【0046】
【表6】
【0047】表4に示すように、銅粉の添加量が増えて
も原料粉末の見掛密度は変化せずほぼ一定であった。ま
た、表中には示していないが、原料粉末の流動度もほぼ
一定であった。一方、成形体では、成形密度は銅粉の添
加量に拘らずほぼ一定であったが、ラトラ値は銅粉の添
加量とともに減少する傾向を示した。また、焼結体で
は、銅粉の添加量が増えると、焼結密度は僅か減少する
が、圧環強さや硬さは向上することがわかった。焼結密
度の減少は、寸法変化の結果より、銅粉の添加によって
焼結体の体積が増加したためによると考えられる。以上
の結果より、銅粉の添加量が1〜3重量%の範囲であれ
ば、焼結体の寸法精度を低下させることなく、強度及び
硬さを向上させることができることがわかった。
も原料粉末の見掛密度は変化せずほぼ一定であった。ま
た、表中には示していないが、原料粉末の流動度もほぼ
一定であった。一方、成形体では、成形密度は銅粉の添
加量に拘らずほぼ一定であったが、ラトラ値は銅粉の添
加量とともに減少する傾向を示した。また、焼結体で
は、銅粉の添加量が増えると、焼結密度は僅か減少する
が、圧環強さや硬さは向上することがわかった。焼結密
度の減少は、寸法変化の結果より、銅粉の添加によって
焼結体の体積が増加したためによると考えられる。以上
の結果より、銅粉の添加量が1〜3重量%の範囲であれ
ば、焼結体の寸法精度を低下させることなく、強度及び
硬さを向上させることができることがわかった。
【0048】作製した歯車の拡大写真(×50)を図1
に示す。作製した歯車は、焼結密度が6.6g/mL、
圧環強さ560MPa、引張強さ300MPa、そして
寸法変化が−0.2%であり、高い精度と強度を有して
いた。
に示す。作製した歯車は、焼結密度が6.6g/mL、
圧環強さ560MPa、引張強さ300MPa、そして
寸法変化が−0.2%であり、高い精度と強度を有して
いた。
【0049】実施例3.銅粉を主とし、スズと鉛を含む
銅系原料粉末を用いて、成形体及び焼結体を作製した。 (成形体の調製)銅粉は市販の電解銅粉を、スズ粉と鉛
粉、それぞれ、市販のアトマイズ粉を用いた。それぞれ
の粉末を篩分けし、200メッシュを通過した粒子径が
75μm以下のものを用いた。
銅系原料粉末を用いて、成形体及び焼結体を作製した。 (成形体の調製)銅粉は市販の電解銅粉を、スズ粉と鉛
粉、それぞれ、市販のアトマイズ粉を用いた。それぞれ
の粉末を篩分けし、200メッシュを通過した粒子径が
75μm以下のものを用いた。
【0050】そして、配合比を銅粉/スズ粉/鉛粉=9
0/5/5(重量比)とし、Vブレンダーを用いて25
分間混合し、200gの原料粉末を調製した。ここで、
潤滑剤(村田産業製のエムルーブS−150A)を、原
料粉末100重量部に対して、0.5重量部添加した。
圧縮成形は、実施例1と同様の方法により行なった。こ
の場合を、試料11とした。
0/5/5(重量比)とし、Vブレンダーを用いて25
分間混合し、200gの原料粉末を調製した。ここで、
潤滑剤(村田産業製のエムルーブS−150A)を、原
料粉末100重量部に対して、0.5重量部添加した。
圧縮成形は、実施例1と同様の方法により行なった。こ
の場合を、試料11とした。
【0051】(焼結体の作製)成形体を電気炉中で水素
雰囲気下、500℃、0.4時間で焼結した。
雰囲気下、500℃、0.4時間で焼結した。
【0052】(試験方法)原料粉末の見掛密度と流動
度、そして成形体の成形密度とラトラ値は、実施例1と
同様の方法により測定した。焼結体の焼結密度、圧環強
さ、硬さ、外径の寸法変化、そして引張強さを実施例2
と同様の方法により測定及び算出した。その結果を表7
に示す。
度、そして成形体の成形密度とラトラ値は、実施例1と
同様の方法により測定した。焼結体の焼結密度、圧環強
さ、硬さ、外径の寸法変化、そして引張強さを実施例2
と同様の方法により測定及び算出した。その結果を表7
に示す。
【0053】
【表7】
【0054】実施例4では、モジュール0.1、歯数1
5、歯巾2.1mmの外歯の平歯車を作製した。 実施例4.原料粉末を噴霧乾燥法を用いて造粒して、そ
の造粒粉を用いて成形体及び焼結体を作製した。 (造粒物の調製) a.スラリーの調製 バインダとしてポリビニルアルコール(PVA)と、水
溶性潤滑剤とを溶解した水溶液に、鉄系原料粉末を添加
し混合して、原料粉末濃度90重量%のスラリーを調製
した。鉄系原料粉末としては、鉄粉(同和鉄粉製DSP
−1000(粒子径20μm以下で、平均粒子径10μ
m))と、銅粉(福田金属箔粉製のCE−15(粒子径
75μm以下で、平均粒子径40μm)とを用い、鉄粉
と銅粉の配合比率は、98.5:1.5(重量比)とし
た。また、PVAと潤滑剤は、原料粉末100重量部に
対し、それぞれ、0.5重量部と0.5重量部となるよ
うに添加した。 b.造粒 噴霧乾燥には、スプレードライヤ(大川原化工機製作所
製のL−8型)を用いて、上記スラリーを噴霧乾燥し、
造粒物を作製した。この造粒物を試料12とした。
5、歯巾2.1mmの外歯の平歯車を作製した。 実施例4.原料粉末を噴霧乾燥法を用いて造粒して、そ
の造粒粉を用いて成形体及び焼結体を作製した。 (造粒物の調製) a.スラリーの調製 バインダとしてポリビニルアルコール(PVA)と、水
溶性潤滑剤とを溶解した水溶液に、鉄系原料粉末を添加
し混合して、原料粉末濃度90重量%のスラリーを調製
した。鉄系原料粉末としては、鉄粉(同和鉄粉製DSP
−1000(粒子径20μm以下で、平均粒子径10μ
m))と、銅粉(福田金属箔粉製のCE−15(粒子径
75μm以下で、平均粒子径40μm)とを用い、鉄粉
と銅粉の配合比率は、98.5:1.5(重量比)とし
た。また、PVAと潤滑剤は、原料粉末100重量部に
対し、それぞれ、0.5重量部と0.5重量部となるよ
うに添加した。 b.造粒 噴霧乾燥には、スプレードライヤ(大川原化工機製作所
製のL−8型)を用いて、上記スラリーを噴霧乾燥し、
造粒物を作製した。この造粒物を試料12とした。
【0055】(混合粉の調製)造粒物との比較に用いた
混合粉には、200メッシュを通過した、還元鉄粉とア
トマイズ鉄粉との混合粉(重量比1:1)(川崎製鉄製
KIPX50CP)と銅粉(アトマイズ粉)とを、9
8.5:1.5(重量比)で配合し、Vブレンダーで混
合したものを用い、これを試料13とした。
混合粉には、200メッシュを通過した、還元鉄粉とア
トマイズ鉄粉との混合粉(重量比1:1)(川崎製鉄製
KIPX50CP)と銅粉(アトマイズ粉)とを、9
8.5:1.5(重量比)で配合し、Vブレンダーで混
合したものを用い、これを試料13とした。
【0056】(成形体の調製)圧縮成形は、上記の造粒
物又は混合粉を原料粉末とし、原料粉末をモジュール
0.1用の外歯用の所定の金型に充填後、油圧プレス機
を用い、成形圧492MPaで行い、成形体を得た。
物又は混合粉を原料粉末とし、原料粉末をモジュール
0.1用の外歯用の所定の金型に充填後、油圧プレス機
を用い、成形圧492MPaで行い、成形体を得た。
【0057】(焼結体の作製)成形体を電気炉中で水素
雰囲気下、1120℃、0.4時間で焼結した。
雰囲気下、1120℃、0.4時間で焼結した。
【0058】(試験方法)原料粉末の見掛密度と流動
度、そして成形体の成形密度は、実施例1と同様の方法
により測定した。焼結体の焼結密度、圧環強さ、硬さ、
そして外径の寸法変化を実施例2と同様の方法により測
定した。また、焼結体の気孔率は、JIS Z 2506に準じて
測定した。また、焼結体の結晶粒径は、焼結体を機械的
に研磨し、腐蝕液で処理した後、顕微鏡観察により行っ
た。試料12,13における、原料粉末、成形体、そし
て焼結体の特性を、それぞれ、表8、表9、そして表1
0に示した。
度、そして成形体の成形密度は、実施例1と同様の方法
により測定した。焼結体の焼結密度、圧環強さ、硬さ、
そして外径の寸法変化を実施例2と同様の方法により測
定した。また、焼結体の気孔率は、JIS Z 2506に準じて
測定した。また、焼結体の結晶粒径は、焼結体を機械的
に研磨し、腐蝕液で処理した後、顕微鏡観察により行っ
た。試料12,13における、原料粉末、成形体、そし
て焼結体の特性を、それぞれ、表8、表9、そして表1
0に示した。
【0059】
【表8】
【0060】
【表9】
【0061】
【表10】
【0062】図2に鉄粉DSP−1000、図3に試料
12、そして図4に試料13の走査型電子顕微鏡(SE
M)写真を示す。鉄粉は、平均粒子径が10μmの微小
粉末である。造粒物である試料12の粒子径は75μm
以下で平均粒子径が40μmであり、各粒子の形状はほ
ぼ球状である。一方、混合粉である試料13は、試料1
2に比べ粒子径の分布が広く、角ばった部分を有する不
定形粒子と球状粒子の混合物である。
12、そして図4に試料13の走査型電子顕微鏡(SE
M)写真を示す。鉄粉は、平均粒子径が10μmの微小
粉末である。造粒物である試料12の粒子径は75μm
以下で平均粒子径が40μmであり、各粒子の形状はほ
ぼ球状である。一方、混合粉である試料13は、試料1
2に比べ粒子径の分布が広く、角ばった部分を有する不
定形粒子と球状粒子の混合物である。
【0063】試料12は、表8に示すように、混合粉で
ある試料13に比べ、優れた流動性を示した。これは、
上記のSEM写真よりわかるように、試料12の粒子が
ほぼ球状の形状を有しているためである。また、試料1
2は、表10に示すように、試料13に比べ、焼結密
度、圧環強さ、そして硬さが向上した。すなわち、造粒
物を用いると、混合粉を用いた場合に比べ、焼結密度
は、6.9g/mL以上と向上し、さらに、圧環強度は
700MPa以上と大幅に向上した。なお、試料12と
13の気孔率は、それぞれ、11%、13%であった。
また、試料12と13の最大結晶粒径は、それぞれ、3
0μm以下、75μm以下であった。
ある試料13に比べ、優れた流動性を示した。これは、
上記のSEM写真よりわかるように、試料12の粒子が
ほぼ球状の形状を有しているためである。また、試料1
2は、表10に示すように、試料13に比べ、焼結密
度、圧環強さ、そして硬さが向上した。すなわち、造粒
物を用いると、混合粉を用いた場合に比べ、焼結密度
は、6.9g/mL以上と向上し、さらに、圧環強度は
700MPa以上と大幅に向上した。なお、試料12と
13の気孔率は、それぞれ、11%、13%であった。
また、試料12と13の最大結晶粒径は、それぞれ、3
0μm以下、75μm以下であった。
【0064】次に、試料12,13を用いて作製した外
歯歯車の断面構造の拡大写真を、それぞれ、図5と図6
に示す。試料12を用いて作製した歯車は、試料13を
用いて作製した歯車に比べ、図中の白い部分で示される
粒子の大きさが小さく緻密な構造を有し、また、図中の
白い部分の間の黒い点で示される微小な空孔が数多く形
成されていることがわかる。
歯歯車の断面構造の拡大写真を、それぞれ、図5と図6
に示す。試料12を用いて作製した歯車は、試料13を
用いて作製した歯車に比べ、図中の白い部分で示される
粒子の大きさが小さく緻密な構造を有し、また、図中の
白い部分の間の黒い点で示される微小な空孔が数多く形
成されていることがわかる。
【0065】試料12は、造粒物故、粒子内部に中空部
分が存在するため、混合粉である試料13に比べ、見掛
密度や成形体密度は小さい。しかし、試料12の各粒子
は、粒子径が20μm以下の微小粒子により形成されて
いるため、焼結持に粉末粒子間の結合の数が多く、その
ため、試料13に比べ、歯車の焼結密度と強度が向上し
たものと考えられる。
分が存在するため、混合粉である試料13に比べ、見掛
密度や成形体密度は小さい。しかし、試料12の各粒子
は、粒子径が20μm以下の微小粒子により形成されて
いるため、焼結持に粉末粒子間の結合の数が多く、その
ため、試料13に比べ、歯車の焼結密度と強度が向上し
たものと考えられる。
【0066】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の微小モジ
ュール歯車の製造方法は、粉末冶金法において、粒子径
が75μm以下の一種以上の金属粉末を原料粉末に用い
るようにしたので、焼結金属からなるモジュール0.0
5〜0.15の微小モジュール歯車を製造できる。
ュール歯車の製造方法は、粉末冶金法において、粒子径
が75μm以下の一種以上の金属粉末を原料粉末に用い
るようにしたので、焼結金属からなるモジュール0.0
5〜0.15の微小モジュール歯車を製造できる。
【0067】また、本発明の製造方法は、原料粉末に還
元鉄粉とアトマイズ鉄粉との混合粉からなる鉄粉を主と
して用いるようにしたので、原料粉末の流動性及び成形
体の強度を向上させ、さらには自動成形の生産性を向上
させることができる。それにより、製造コストの低減が
可能となる。
元鉄粉とアトマイズ鉄粉との混合粉からなる鉄粉を主と
して用いるようにしたので、原料粉末の流動性及び成形
体の強度を向上させ、さらには自動成形の生産性を向上
させることができる。それにより、製造コストの低減が
可能となる。
【0068】また、本発明の製造方法は、原料粉末に用
いるアトマイズ鉄粉と還元鉄粉の混合比率を重量比で8
0:20〜20:80の範囲としたので、原料粉末の流
動性及び成形体の強度を向上させることができ、微小モ
ジュール歯車の強度をより向上させることができるとと
もに、製造コストをより低減できる。
いるアトマイズ鉄粉と還元鉄粉の混合比率を重量比で8
0:20〜20:80の範囲としたので、原料粉末の流
動性及び成形体の強度を向上させることができ、微小モ
ジュール歯車の強度をより向上させることができるとと
もに、製造コストをより低減できる。
【0069】また、本発明の製造方法は、鉄粉に加え、
さらに、銅を1〜3重量%含む原料粉末を用いるように
したので、微小モジュール歯車の強度をより向上させる
ことができる。
さらに、銅を1〜3重量%含む原料粉末を用いるように
したので、微小モジュール歯車の強度をより向上させる
ことができる。
【0070】また、本発明の製造方法は、主として銅粉
を含む原料粉末を用いるようにしたので、鉄粉を用いる
場合に比べより低温で成形できるので、製造コストを低
減できる。
を含む原料粉末を用いるようにしたので、鉄粉を用いる
場合に比べより低温で成形できるので、製造コストを低
減できる。
【0071】また、本発明の製造方法は、銅粉に加え、
さらに、1〜10重量%のスズ粉と1〜10重量%の鉛
粉を含む混合粉末を原料粉末に用いるようにしたので、
焼結時に生成するハンダが銅の粒子同士を接着させ、微
小モジュール歯車の強度をより向上させることができ
る。
さらに、1〜10重量%のスズ粉と1〜10重量%の鉛
粉を含む混合粉末を原料粉末に用いるようにしたので、
焼結時に生成するハンダが銅の粒子同士を接着させ、微
小モジュール歯車の強度をより向上させることができ
る。
【0072】また、本発明の製造方法は、一種以上の金
属粉末から成る原料粉末から粒子径が75μm以下の造
粒物を調製し、その造粒物を所定歯車形状に圧縮成形
し、圧縮成形体を還元雰囲気下で焼結するようにしたの
で、モジュール0.03〜0.15でより強度の高い微
小モジュール歯車を製造できる。
属粉末から成る原料粉末から粒子径が75μm以下の造
粒物を調製し、その造粒物を所定歯車形状に圧縮成形
し、圧縮成形体を還元雰囲気下で焼結するようにしたの
で、モジュール0.03〜0.15でより強度の高い微
小モジュール歯車を製造できる。
【0073】また、本発明の製造方法は、噴霧乾燥法を
用いて原料粉末を造粒するようにしたので、モジュール
0.03〜0.15の微小モジュール歯車をより低コス
トで製造できる。
用いて原料粉末を造粒するようにしたので、モジュール
0.03〜0.15の微小モジュール歯車をより低コス
トで製造できる。
【図1】 本発明の実施例2に係るモジュール0.1の
内歯歯車の形状を示す50倍の拡大写真である。
内歯歯車の形状を示す50倍の拡大写真である。
【図2】 本発明の実施例4に用いた原料鉄粉のSEM
写真である。
写真である。
【図3】 本発明の実施例4に用いた造粒物(試料1
2)のSEM写真である。
2)のSEM写真である。
【図4】 本発明の実施例4に用いた混合粉末(試料1
3)のSEM写真である。
3)のSEM写真である。
【図5】 本発明の実施例4において、鉄系原料粉末の
造粒物を用いて作製したモジュール0.1の外歯歯車の
断面構造を示す拡大写真であり、(a)、(b)はそれ
ぞれ、50倍と200倍の拡大写真である。
造粒物を用いて作製したモジュール0.1の外歯歯車の
断面構造を示す拡大写真であり、(a)、(b)はそれ
ぞれ、50倍と200倍の拡大写真である。
【図6】 本発明の実施例4において、鉄系原料粉末を
用いて作製したモジュール0.1の外歯歯車の断面構造
を示す拡大写真であり、(a)、(b)はそれぞれ、5
0倍と200倍の拡大写真である。
用いて作製したモジュール0.1の外歯歯車の断面構造
を示す拡大写真であり、(a)、(b)はそれぞれ、5
0倍と200倍の拡大写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C22C 9/08 C22C 9/08 33/02 33/02 A F16H 55/06 F16H 55/06
Claims (15)
- 【請求項1】 粒子径が75μm以下の一種以上の金属
粉末からなる原料粉末を所定歯車形状に圧縮成形し、圧
縮成形体を還元雰囲気下で焼結してモジュール0.05
〜0.15の歯車を作製する微小モジュール歯車の製造
方法。 - 【請求項2】 原料粉末が主として鉄粉から成り、鉄粉
が還元鉄粉とアトマイズ鉄粉との混合粉である請求項1
記載の製造方法。 - 【請求項3】 アトマイズ鉄粉と還元鉄粉の混合比率
が、重量比で80:20〜20:80である請求項2に
記載の製造方法。 - 【請求項4】 原料粉末が銅粉を1〜3重量%含む請求
項2又は3に記載の製造方法。 - 【請求項5】 原料粉末が主として銅粉から成る請求項
1記載の製造方法。 - 【請求項6】 原料粉末が1〜10重量%のスズ粉と1
〜10重量%の鉛粉を含む請求項5記載の製造方法。 - 【請求項7】 一種以上の金属粉末から成る原料粉末を
造粒して、粒子径が75μm以下の造粒物を調製し、該
造粒物を所定歯車形状に圧縮成形し、圧縮成形体を還元
雰囲気下で焼結してモジュール0.03〜0.15の歯
車を作製する微小モジュール歯車の製造方法。 - 【請求項8】 上記原料粉末を含むスラリーを調製し、
該スラリーを噴霧乾燥して、造粒物を調製する請求項7
記載の製造方法。 - 【請求項9】 上記金属粉末の粒子径が35μm以下で
ある請求項7又は8記載の製造方法。 - 【請求項10】 上記原料粉末が主として鉄粉から成る
請求項7〜9のいずれか一つに記載の製造方法。 - 【請求項11】 上記原料粉末が、さらに銅粉を1〜7
重量%含む請求項10記載の製造方法。 - 【請求項12】 上記原料粉末が主として銅粉から成る
請求項7〜9のいずれか一つに記載の製造方法。 - 【請求項13】 上記原料粉末が、さらに1〜10重量
%のスズ粉と1〜10重量%の鉛粉とを含む請求項12
記載の製造方法。 - 【請求項14】 モジュールが0.03〜0.15であ
って、主として鉄を含む焼結金属から成る微小モジュー
ル歯車。 - 【請求項15】 上記焼結金属が、銅を1〜7重量%含
む請求項14記載の微小モジュール歯車。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000390813A JP2001294905A (ja) | 2000-02-08 | 2000-12-22 | 微小モジュール歯車の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000-30408 | 2000-02-08 | ||
JP2000030408 | 2000-02-08 | ||
JP2000390813A JP2001294905A (ja) | 2000-02-08 | 2000-12-22 | 微小モジュール歯車の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001294905A true JP2001294905A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=26585031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000390813A Pending JP2001294905A (ja) | 2000-02-08 | 2000-12-22 | 微小モジュール歯車の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001294905A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007031814A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Mitsubishi Materials Pmg Corp | 焼結部品とその製造方法 |
WO2011040242A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | Ntn株式会社 | 動力伝達部品 |
JP2011088411A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 微小部品の粉末成形体成形方法 |
JP2012096238A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 微小部品の成形金型装置 |
JP2012096239A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 微小部品の成形金型装置 |
JP2013087361A (ja) * | 2011-10-24 | 2013-05-13 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 微小部品およびその製造方法 |
WO2019181449A1 (ja) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 日本電産株式会社 | 表面処理方法、酸化膜付き焼結体の製造方法および酸化膜付き焼結体 |
CN114269495A (zh) * | 2019-08-30 | 2022-04-01 | 住友电气工业株式会社 | 烧结齿轮 |
-
2000
- 2000-12-22 JP JP2000390813A patent/JP2001294905A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007031814A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Mitsubishi Materials Pmg Corp | 焼結部品とその製造方法 |
WO2011040242A1 (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | Ntn株式会社 | 動力伝達部品 |
JP2011094789A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-05-12 | Ntn Corp | 動力伝達部品 |
CN102575325A (zh) * | 2009-09-29 | 2012-07-11 | Ntn株式会社 | 动力传递零件 |
JP2011088411A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 微小部品の粉末成形体成形方法 |
JP2012096238A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 微小部品の成形金型装置 |
JP2012096239A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 微小部品の成形金型装置 |
JP2013087361A (ja) * | 2011-10-24 | 2013-05-13 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 微小部品およびその製造方法 |
WO2019181449A1 (ja) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | 日本電産株式会社 | 表面処理方法、酸化膜付き焼結体の製造方法および酸化膜付き焼結体 |
CN114269495A (zh) * | 2019-08-30 | 2022-04-01 | 住友电气工业株式会社 | 烧结齿轮 |
CN114269495B (zh) * | 2019-08-30 | 2023-12-26 | 住友电气工业株式会社 | 烧结齿轮以及烧结齿轮的制造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5504278B2 (ja) | 拡散合金化された鉄又は鉄基粉末を製造する方法、拡散合金化粉末、該拡散合金化粉末を含む組成物、及び該組成物から製造した成形され、焼結された部品 | |
JP2016188432A (ja) | 粉末冶金ワークピースの製造方法及びそのワークピース | |
CN106270494A (zh) | 无磁钢制品及其粉末冶金制造方法 | |
EP1395383A1 (en) | High density stainless steel products and method for the preparation thereof | |
KR20060134220A (ko) | 소결 금속 부품 및 그 제조 방법 | |
JP2001294905A (ja) | 微小モジュール歯車の製造方法 | |
JPH01294833A (ja) | アルミニウム合金粉末及びその焼結体の製造方法 | |
JP2004323939A (ja) | 焼結部品の製造方法 | |
KR101064429B1 (ko) | 실란 윤활제를 포함하는 철계 분말 조성물 | |
CN107427923B (zh) | 机械部件及其制造方法 | |
JP4060092B2 (ja) | 粉末冶金用合金鋼粉およびその焼結体 | |
WO2016190038A1 (ja) | 鉄基粉末冶金用混合粉及びその製造方法並びにそれを用いて作製した焼結体及びその製造方法 | |
JP2002348601A (ja) | 粉末冶金法及び焼結金属体 | |
JP4556755B2 (ja) | 粉末冶金用混合粉体 | |
KR20070112875A (ko) | Fe계 소결합금 | |
JP5786755B2 (ja) | 鉄系焼結材料の製造方法 | |
JP2008240031A (ja) | 鉄粉を原料とする成形用素材およびその製造方法 | |
JP2004211185A (ja) | 寸法精度、強度および摺動特性に優れた鉄基燒結合金およびその製造方法 | |
JP3001541B1 (ja) | プレアロイ粉末及びそれを用いた焼結Ti合金の製造方法 | |
JP4752749B2 (ja) | 粉末冶金用鉄粉の製造方法 | |
JP2003531961A (ja) | 親水コロイドの結合剤を炭素源として用いて炭素鋼の部品を焼結させる方法 | |
JPS6046170B2 (ja) | 鉄粉末の液相焼結に用いる銅合金 | |
WO2018181107A1 (ja) | 焼結アルミニウム合金材およびその製造方法 | |
JP2745889B2 (ja) | 射出成形法による高強度鋼部材の製造方法 | |
JP3796321B2 (ja) | 錫被覆銅粉を用いた焼結材料の製造方法 |