【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、ウオーム軸とウオーム歯車による回
転伝達装置に係り、特に耐摩耗性の向上に関する
ものである。
（従来の技術）
従来は、焼入れ鋼製ウオーム軸と青銅系ウオー
ム歯車の組合わせで使用するのが一般的があり、
高荷重用として焼入れ鋼製ウオーム軸と鉄系歯車
の組合わせで使用することもあり、最近では実開
昭59−79622号公報に示されているように超硬材
料製のウオーム軸が現われてきている。
（発明が解決しようとする課題）
上記焼入れ鋼製ウオーム軸と青銅系ウオーム歯
車の組合わせは、ウオーム歯車が後述する参考例
−１，２に示すように耐摩耗性に劣ると共に疲れ
強さが弱く、高荷重に耐えられない欠点があつ
た。また、焼入れ鋼製ウオーム軸と鉄系ウオーム
歯車の組合わせは、上記のものより高荷重に耐え
られるが、焼付きが発生し易く、そのため後述す
る参考例−３，４に示すように滑り速度を低く押
えて使用しなければならなかつた。さらにまた、
超硬材料製ウオーム軸は、それ自身の耐摩耗性は
優れているが、ウオーム歯車を超硬材料製とする
ことは製作性において難点があるため、該ウオー
ム歯車の材質に左右されてしまう問題点があつ
た。
本発明は、耐摩耗性に富み、高荷重に耐えられ
ると共に滑り速度を高めることのできるウオーム
軸とウオーム歯車による回転伝達装置を提供する
にある。
〔発明の構成〕
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するための本発明は、少なくと
も歯面が炭化物または硼化物の硬質粒子とNi基、
Co基またはFe基の自溶性合金との複合組織で形
成されているウオーム軸と、少なくとも歯面が窒
化処理されている窒化鋼製のウオーム歯車とを組
合わせてなるものである。
（作用）
上記のウオーム軸とウオーム歯車との組合わせ
によると、高速、高荷重に耐え、耐摩耗性を大巾
に向上させることができる。
（実施例）
以下本発明の実施例を図を参照して説明する。
実施例 １
ウオーム軸１０の母材１１をJIS規格のSKD１
１で作り、歯面に相当する部分に、次のような複
合組織の層１２を形成した。層１２は、まず、平
均粒径20μmのWC粒子とアクリル樹脂およびメ
チル・エチル・ケトンの混合スラリをスプレー装
置を用いて被覆し、乾燥後に旋盤によつて１mmの
厚さに加工し、次にこれをNi基の自溶性合金
（成分重量％、Ｂ：2.5，Si：4.7，Fe：3.5，Ｃ：
0.15，Bal：Ni、その他…0.3）粒子と共に焼結炉
内に入れて焼結することによりWC−Ni基自溶性
合金の複合組織とすると同時に母材１１に拡散接
合するようにして形成した。
他方、ウオーム歯車２０は、材料として三菱製
鋼(株)製のNT100（成分重量％、Ｃ：0.17，Si：
0.30，Mn：1.05，Ｐ：0.030以下、Ｓ：0.030以
下、Cr：1.05，Mo：1.05，Ｖ：0.33，Bal：Fe）
を用い、歯面２１にイオン窒化処理（550℃，
40H）を施こした。
上記ウオーム軸１０とウオーム歯車２０の組合
わせにより、大越式摩耗試験機によつて摩耗試験
を行つた結果、表１の実施例−１の欄に示すよう
に、比摩耗量は2.06×10-7であつた。なお、この
摩耗試験条件は、荷重が18.9Kgｆ、距離が600m、
速度が0.054m／ｓであつた。また、焼付き試験
を行つた結果、ヘルツ圧力30Kgｆ／mm2で焼付限
界滑り速度は、表２の実施例−１の欄に示すよう
に、8m／ｓを得ることができた。
実施例−２
ウオーム軸は実施例−１と同じものとし、ウオ
ーム歯車２０の材料としてJIS規格のSACMを用
いて同じくイオン窒化処理したものの場合は、焼
付限界滑り速度は7.8m／ｓであり、比摩耗量は
3.21×10-7と、上記実施例より若干劣るがほぼ同
様の結果が得られた。
なお、表１と表２には、従来用いられた材料に
よる場合の比摩耗量と焼付限界滑り速度を参考例
として示す。
[Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a rotation transmission device using a worm shaft and a worm gear, and particularly relates to improving wear resistance. (Prior art) Conventionally, it has been common to use a combination of a hardened steel worm shaft and a bronze worm gear.
For high loads, a combination of a hardened steel worm shaft and iron gears is sometimes used, and recently a worm shaft made of carbide material has appeared, as shown in Japanese Utility Model Application No. 59-79622. ing. (Problems to be Solved by the Invention) The combination of the above-mentioned hardened steel worm shaft and bronze worm gear has poor wear resistance and fatigue strength as shown in Reference Examples 1 and 2, which will be described later. The drawback was that it was weak and could not withstand high loads. In addition, although the combination of a hardened steel worm shaft and iron worm gear can withstand higher loads than the above, it is more likely to seize, and as a result, the sliding speed is lower as shown in Reference Examples 3 and 4 below. I had to use it with a low pressure. Furthermore,
A worm shaft made of carbide material itself has excellent wear resistance, but making the worm gear made of carbide material has difficulties in manufacturing, so the problem is that it depends on the material of the worm gear. The dot was hot. The present invention provides a rotation transmission device using a worm shaft and a worm gear that is highly wear resistant, can withstand high loads, and can increase sliding speed. [Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention for achieving the above object is characterized in that at least the tooth surface includes hard particles of carbide or boride and Ni-based,
It is a combination of a worm shaft formed of a composite structure with a Co-based or Fe-based self-fusing alloy and a worm gear made of nitrided steel whose tooth surfaces are nitrided at least. (Function) According to the combination of the worm shaft and worm gear described above, it is possible to withstand high speeds and high loads, and to greatly improve wear resistance. (Example) Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. Example 1 The base material 11 of the worm shaft 10 is JIS standard SKD1
1, and a layer 12 of the following composite tissue was formed on the portion corresponding to the tooth surface. Layer 12 was first coated with a mixed slurry of WC particles with an average particle size of 20 μm, acrylic resin, and methyl ethyl ketone using a spray device, dried and processed to a thickness of 1 mm using a lathe. This is a Ni-based self-fusing alloy (component weight %, B: 2.5, Si: 4.7, Fe: 3.5, C:
0.15, Bal: Ni, others...0.3) A composite structure of a WC-Ni-based self-fusing alloy was formed by placing the particles in a sintering furnace and sintering them, and at the same time, diffusion bonding to the base material 11 was formed. On the other hand, the worm gear 20 is made of NT100 manufactured by Mitsubishi Steel Corporation (component weight %, C: 0.17, Si:
0.30, Mn: 1.05, P: 0.030 or less, S: 0.030 or less, Cr: 1.05, Mo: 1.05, V: 0.33, Bal: Fe)
The tooth surface 21 was subjected to ion nitriding treatment (550℃,
40H) was applied. As a result of performing a wear test on the combination of the worm shaft 10 and the worm gear 20 using an Okoshi type wear tester, the specific wear amount was 2.06×10 - as shown in the Example-1 column of Table 1. It was 7 . The conditions for this wear test were a load of 18.9Kgf, a distance of 600m,
The speed was 0.054 m/s. Furthermore, as a result of a seizure test, the seizure limit sliding speed was 8 m/s at a Hertzian pressure of 30 Kgf/mm 2 as shown in the column of Example 1 in Table 2. Example-2 The worm shaft is the same as in Example-1, and when the material of the worm gear 20 is JIS standard SACM and the same ion nitriding treatment, the seizure limit sliding speed is 7.8 m/s, The specific wear amount is
A result of 3.21×10 −7 was obtained, which was slightly inferior to the above example but almost the same. Note that Tables 1 and 2 show specific wear amounts and seizure limit sliding speeds for conventionally used materials as reference examples.
【表】【table】
【表】
前述した実施例−１，２は、ウオーム軸１０を
母材１１と被覆によつて形成した複合組織の比較
的薄い層１２とによつて構成した例を示した。こ
のようなウオーム軸１０は少なくとも歯部の全体
を層１２と同じ材質の複合組織で形成した場合よ
り、じん性に富むなどの優れた特性を得られる利
点を有するが、これに限らず歯部の全体さらには
ウオーム軸全体を層１２と同じ複合組織としても
よい。
また、前述した実施例−１，２は、歯面を形成
する複合組織をWCとNi基自溶性合金によるもの
としたが、これに限らずWC以外の炭化物さらに
は硼化物の硬質粒子とNi基，Co基またはFe基の
自溶性合金とからなるものであつても、ほぼ同様
の効果が得られることは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、ウオーム軸
とウオーム歯車による回転伝達装置の耐摩耗性を
大巾に向上させることができると共に、焼付限界
滑り速度をも向上させることができ、さらにウオ
ーム軸とウオーム歯車のいずれの強度も十分に得
られる効果がある。[Table] In Examples 1 and 2 described above, the worm shaft 10 was constructed of the base material 11 and a relatively thin layer 12 of a composite structure formed by coating. Such a worm shaft 10 has the advantage that at least the entire tooth portion is made of a composite structure made of the same material as the layer 12, in that superior properties such as higher toughness can be obtained, but the tooth portion is not limited to this. Furthermore, the entire worm shaft may have the same composite structure as the layer 12. In addition, in Examples 1 and 2 described above, the composite structure forming the tooth surface was made of WC and a Ni-based self-fusing alloy, but the structure is not limited to this. Needless to say, almost the same effect can be obtained even if the alloy is made of a self-fluxing alloy of Co-base, Co-base or Fe-base. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to greatly improve the wear resistance of a rotation transmission device using a worm shaft and a worm gear, and it is also possible to improve the seizure limit sliding speed. In addition, there is an effect that sufficient strength can be obtained for both the worm shaft and the worm gear.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
図は本発明の一実施例を示す一部破断正面図で
ある。
１０……ウオーム軸、１１……母材、１２……
複合組織の層、２０……ウオーム歯車、２１……
歯面。
The figure is a partially cutaway front view showing one embodiment of the present invention. 10...Worm shaft, 11...Base material, 12...
Composite tissue layer, 20... Worm gear, 21...
Tooth surface.