JP2002194523A - Drive component, its manufacturing method, and opening/ closing device for electric power with drive component - Google Patents

Drive component, its manufacturing method, and opening/ closing device for electric power with drive component

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JP2002194523A
JP2002194523A JP2000393710A JP2000393710A JP2002194523A JP 2002194523 A JP2002194523 A JP 2002194523A JP 2000393710 A JP2000393710 A JP 2000393710A JP 2000393710 A JP2000393710 A JP 2000393710A JP 2002194523 A JP2002194523 A JP 2002194523A
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drive component
component
carbide
coating
manufacturing
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Kazuhide Matsumoto
一秀 松本
Fumio Nakajima
文雄 中嶋
Ryoichi Kubo
良市 久保
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a drive component which contributes to reducing consumption of a plating solution containing hexavalent chromium, and enhance security for human bodies and a harmonizing property to environment, by employing a coating which has a high level of abrasion resistance, sliding property, sealing property, corrosion resistance, and weathering resistance, without employing hard chromium plating. SOLUTION: The drive component has a composite coating film 11 on the base material 10, which consists of a carbide layer 12 as a base and an impregnated resin layer 13 therein. The carbide layer 12 comprises powder which is made from a WC-Co-Cr based or CrC-NiCr based carbide material and has a particle size of 60 μm or less, and forms a layered structure having micropores 12a. The resin layer 13 consists of a siloxane combined or fluorine-based resin material, and is impregnated into the micropores 12a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動部品とその製
造方法並びにこの駆動部品を具備した電力用開閉装置に
係り、特に、駆動部品の表面に施す皮膜形成技術に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive component, a method for manufacturing the same, and a power switchgear provided with the drive component, and more particularly to a technique for forming a film on a surface of the drive component.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、電力用遮断器などの電力用開閉
装置には電極を駆動させる駆動部品が組込まれている。
この駆動部品は事故発生のような緊急時にのみ動作する
ので、動作頻度は希頻度である。しかも、電力用開閉装
置が通電状態にある時は駆動部品の点検や整備を行えな
いため、いったん部品表面に汚れやゴミが付着してしま
うと、これを取除くことは難しい状況となる。したがっ
て、電力用開閉装置の駆動部品においては電力用以外の
装置に組込まれる駆動部品とは比較にならない程の高い
動作信頼性が求められている。
2. Description of the Related Art In general, a power switching device such as a power circuit breaker incorporates a drive component for driving an electrode.
Since this drive component operates only in an emergency such as an accident, the operation frequency is rare. In addition, when the power switch is in an energized state, inspection and maintenance of the drive components cannot be performed. Therefore, once dirt or dust adheres to the surface of the components, it is difficult to remove them. Therefore, a driving component of a power switching device is required to have a high operation reliability that is incomparable to a driving component incorporated in a device other than the power switching device.

【0003】ここで、図6を参照して電力用開閉装置に
組込まれる駆動部品について、具体的に説明する。図6
は油圧操作機構の概略を示している。油圧操作機構はポ
ンプユニット3、アキュムレータ4、油圧シリンダーユ
ニット5から構成されており、油圧シリンダーユニット
5にピストンロッド6が装着されている。このピストン
ロッド6が駆動部品となっている。ピストンロッド6
は、油圧シリンダーユニット5への油の出し入れによっ
て、シール部7を介して水平方向に駆動するようになっ
ている。ピストンロッド6の先端部にはここでは図示し
ない遮断器の電極駆動軸が装着されている。油圧操作機
構ではピストンロッド6が水平方向に動作することによ
って遮断器内の電極を開閉することができる。
Here, the drive components incorporated in the power switchgear will be specifically described with reference to FIG. FIG.
Indicates an outline of a hydraulic operation mechanism. The hydraulic operating mechanism includes a pump unit 3, an accumulator 4, and a hydraulic cylinder unit 5, and a piston rod 6 is mounted on the hydraulic cylinder unit 5. The piston rod 6 is a driving component. Piston rod 6
Are driven in the horizontal direction via the seal part 7 by taking oil in and out of the hydraulic cylinder unit 5. An electrode drive shaft of a circuit breaker (not shown) is mounted at the tip of the piston rod 6. In the hydraulic operating mechanism, the electrodes in the circuit breaker can be opened and closed by operating the piston rod 6 in the horizontal direction.

【0004】上記のような駆動部品においては、機械的
な機能として耐摩耗性、摺動性及びシール性が要求さ
れ、化学的機能として耐食性や耐候性が要求されてい
る。耐摩耗性及び摺動性は優れた動作性能を保つ上で重
要な要素であり、シール性は油漏れを防ぐために不可欠
である。また、耐食性や耐候性は腐食の発生を抑えるこ
とを責務としている。以上の機能を満たすために、駆動
部品の表面には硬質クロムめっきが施されている。硬質
クロムめっきは硬度が高く耐摩耗性に優れており、耐食
性及び耐候性も強い。しかも、安価であるといったコス
トメリットがある。このため、駆動部品の表面に形成さ
れる皮膜として幅広く利用されている。
[0004] In the above-mentioned drive parts, wear resistance, slidability and sealability are required as mechanical functions, and corrosion resistance and weather resistance are required as chemical functions. Abrasion resistance and slidability are important factors in maintaining excellent operation performance, and sealing is indispensable to prevent oil leakage. In addition, corrosion resistance and weather resistance have a duty to suppress the occurrence of corrosion. In order to satisfy the above functions, the surface of the drive component is hard chrome plated. Hard chromium plating has high hardness and excellent wear resistance, and also has strong corrosion resistance and weather resistance. In addition, there is a cost merit such as low cost. For this reason, it is widely used as a film formed on the surface of a drive component.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、硬質クロム
めっきを形成する場合、6価クロムを含むクロム酸と硫
酸からなるめっき液を使用しているが、6価クロムは特
定化学物質等障害予防規則の特別管理物質に該当してい
る。したがって、人体への影響だけではなく地球環境に
対する配慮も問題となっている昨今、硬質クロムめっき
の使用量を削減することが社会的に要請されている。
When hard chromium plating is formed, a plating solution composed of chromic acid and sulfuric acid containing hexavalent chromium is used. The substance falls under the category of specially controlled substances. Therefore, in recent years, in which not only the effect on the human body but also the consideration for the global environment has become a problem, there is a social demand to reduce the amount of hard chrome plating used.

【0006】本発明は、このような点に鑑みて提案され
たものであり、その目的は、硬質クロムめっきを用いる
ことなく、高水準の耐摩耗性、摺動性、シール性、耐食
性及び耐候性を備えた皮膜を採用することにより、6価
クロムを含んだめっき液の使用量削減に寄与し、人体に
対する安全性及び環境調和性の向上を図った駆動部品と
その製造方法を提供することである。また、本発明の他
の目的は、優れた機能を持つ駆動部品を組込むことによ
り、良好な動作信頼性を確保した高品質の電力用開閉装
置を提供することである。
[0006] The present invention has been proposed in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a high level of wear resistance, slidability, sealability, corrosion resistance and weather resistance without using hard chromium plating. To provide a drive component that contributes to the reduction of the use of a plating solution containing hexavalent chromium by adopting a film having a property to improve the safety for the human body and environmental friendliness, and a method of manufacturing the same. It is. Another object of the present invention is to provide a high-quality power switchgear that ensures good operation reliability by incorporating a drive component having excellent functions.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、機械的に駆動する駆動部品であ
って、部品表面には、カーバイド層をベースとしこれに
樹脂層を含浸してなる複合皮膜が被覆され、前記カーバ
イド層はWC−Co−Cr系またはCrC−NiCr系
のカーバイド材料から構成され、前記樹脂層はシロキサ
ン結合系またはフッ素系の樹脂材料から構成されたこと
を特徴とする。請求項6の発明は、上記請求項1の発明
を方法の観点からとらえたものであり、機械的に駆動す
る駆動部品の製造方法であって、部品表面にWC−Co
−Cr系またはCrC−NiCr系のカーバイド材料を
コーティングするコーティングプロセスと、部品表面に
シロキサン結合系またはフッ素系の樹脂材料を含浸する
含浸プロセスと、部品表面を仕上げる仕上げプロセスと
を含むことを特徴とする。以上の請求項1、6の発明に
おいては、複合皮膜が硬度の高いカーバイド層をベース
とすることによって、優れた耐摩耗性を確保することが
できる。また、複合皮膜に含浸される樹脂層は耐食性及
び耐候性に優れているだけではなく、潤滑性も良いた
め、複合皮膜に高い摺動性を与えることができる。さら
に、本発明では、複合皮膜の製造に際して6価クロムを
含んだめっき液を用いていない。このため、人体及び地
球環境に悪影響を与える心配がなく、安全性及び環境調
和性が向上する。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a drive component that is driven mechanically, wherein a surface of the component is based on a carbide layer and a resin layer is formed on the base. A composite film formed by impregnation is coated, the carbide layer is made of a WC-Co-Cr-based or CrC-NiCr-based carbide material, and the resin layer is made of a siloxane-bonded or fluorine-based resin material. It is characterized by. A sixth aspect of the present invention is directed to a method of manufacturing a mechanically driven drive component, which is a method of manufacturing the drive component of the first aspect, wherein the surface of the component is WC-Co.
-A coating process of coating a Cr-based or CrC-NiCr-based carbide material, an impregnation process of impregnating a component surface with a siloxane-bonded or fluorine-based resin material, and a finishing process of finishing the component surface. I do. In the first and sixth aspects of the present invention, since the composite coating is based on a carbide layer having a high hardness, excellent wear resistance can be ensured. In addition, the resin layer impregnated in the composite coating not only has excellent corrosion resistance and weather resistance, but also has good lubricity, so that the composite coating can have high slidability. Further, in the present invention, a plating solution containing hexavalent chromium is not used in producing the composite film. For this reason, there is no fear of adversely affecting the human body and the global environment, and safety and environmental harmony are improved.

【0008】請求項2の発明は、請求項1記載の駆動部
品において、前記カーバイド層は粒径60μm以下の粉
末から構成されたことを特徴とする。請求項7の発明
は、上記請求項2の発明を方法の観点からとらえたもの
で、請求項6記載の駆動部品の製造方法において、前記
コーティングプロセスでは粒径60μm以下の粉末から
なるカーバイド材料を高速ガス炎溶射にて部品表面にコ
ーティングしたことを特徴とする。以上のような請求項
2、7の発明では、カーバイド層を粒径60μm以下の
粉末から構成することにより、緻密で気孔が少なく、且
つ密着性に優れた皮膜を実現することができる。したが
って、カーバイド層の破壊や剥離が起き難くなり、高機
能の複合皮膜を得ることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the driving component according to the first aspect, the carbide layer is made of powder having a particle size of 60 μm or less. According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a driving component according to the sixth aspect of the present invention, wherein a carbide material made of powder having a particle size of 60 μm or less is used in the coating process. The component surface is coated by high-speed gas flame spraying. According to the second and seventh aspects of the present invention, by forming the carbide layer from a powder having a particle size of 60 μm or less, it is possible to realize a dense film having few pores and excellent adhesion. Therefore, the carbide layer is less likely to be broken or peeled off, and a high-performance composite film can be obtained.

【0009】請求項3の発明は、請求項1または2記載
の駆動部品において、前記カーバイド層に気孔がある場
合、この気孔に前記樹脂層が含浸されたことを特徴とす
る。請求項8の発明は、上記請求項3の発明を方法の観
点からとらえたもので、請求項6または7記載の駆動部
品の製造方法において、前記含浸プロセスでは前記コー
ティングプロセスを経た部品をシロキサン結合系または
フッ素系の樹脂材料が溶け込んだ溶液中に浸漬したこと
を特徴とする。このような請求項3、8の発明では、カ
ーバイド層に気孔が存在しても、この気孔に樹脂材料を
含浸して気孔を塞ぐことができる。したがって、気孔を
原因とする孔食の発生を抑えることができ、非常に優れ
た耐食性及び耐候性を発揮することができる。なお、孔
食とは、皮膜中に存在する気孔が基材まで貫通している
と、基材が腐食し皮膜破壊を起こすという現象である。
According to a third aspect of the present invention, in the driving component according to the first or second aspect, when the carbide layer has pores, the pores are impregnated with the resin layer. According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a drive component according to the sixth or seventh aspect, wherein the component that has undergone the coating process is siloxane-bonded in the impregnation process. It is characterized by being immersed in a solution in which a resinous or fluorine-based resin material is dissolved. According to the third and eighth aspects of the present invention, even if pores are present in the carbide layer, the pores can be impregnated with a resin material to close the pores. Therefore, occurrence of pitting due to pores can be suppressed, and extremely excellent corrosion resistance and weather resistance can be exhibited. The pitting corrosion is a phenomenon in which, when pores existing in the film penetrate to the base material, the base material is corroded and the film is destroyed.

【0010】請求項4の発明は、請求項1、2または3
記載の駆動部品において、前記複合皮膜における表面粗
さは最大高さRmax で5μm以下に設けられたことを特
徴とする。上記の請求項4の発明においては、複合皮膜
の表面粗さを最大高さRmax で5μm以下に規定したこ
とにより、優れたシール性を獲得することができる。
[0010] The invention of claim 4 is the invention of claim 1, 2 or 3.
In the above-mentioned drive component, the surface roughness of the composite coating is provided at a maximum height Rmax of 5 μm or less. In the fourth aspect of the present invention, by setting the surface roughness of the composite coating to a maximum height Rmax of 5 μm or less, excellent sealing properties can be obtained.

【0011】請求項5の発明は、電力用開閉装置であっ
て、請求項1、2、3または4記載の駆動部品を具備し
たことを特徴とする。請求項5の発明によれば、請求項
1〜4のいずれか1項に記載の駆動部品を具備すること
で、動作信頼性の高い電力用開閉装置を得ることができ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a switchgear for electric power, comprising a driving component according to the first, second, third or fourth aspect. According to the fifth aspect of the present invention, by providing the drive component according to any one of the first to fourth aspects, a power switchgear having high operation reliability can be obtained.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】[構成]以下、本発明の代表的な
実施の形態について具体的に説明する。本実施の形態に
係る駆動部品は、電力用開閉装置の油圧操作機構に使わ
れるピストンロッド6に適用されており、図1に示すよ
うにCrMo鋼からなる基材10表面には複合皮膜11
が被覆されている。複合皮膜11はカーバイド層12を
ベースとして、これに樹脂層13を含浸させて構成され
ており、表面粗さが最大高さRmax で5μm以下に設定
されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [Configuration] Hereinafter, typical embodiments of the present invention will be specifically described. The drive component according to the present embodiment is applied to a piston rod 6 used for a hydraulic operating mechanism of a power switchgear. As shown in FIG. 1, a composite film 11 is formed on the surface of a base material 10 made of CrMo steel.
Is coated. The composite film 11 is constituted by impregnating a resin layer 13 with a carbide layer 12 as a base, and the surface roughness is set to a maximum height Rmax of 5 μm or less.

【0013】カーバイド層12は、粒径60μm以下の
粉末である、WC−Co−Cr系またはCrC−NiC
r系のカーバイド材料からなり、微小な気孔12aを有
する積層構造をとっている。気孔12aには基材10に
まで貫通あるいは連続的につながるものがある。また、
樹脂層13はシロキサン結合系またはフッ素系の樹脂材
料からなり、前記気孔12a中に含浸している。なお、
シロキサン結合系の樹脂とは(Si−O−Si)結合の
樹脂である。
The carbide layer 12 is a WC-Co-Cr-based or CrC-NiC
It is made of an r-based carbide material and has a laminated structure having fine pores 12a. Some of the pores 12a penetrate or continuously connect to the base material 10. Also,
The resin layer 13 is made of a siloxane bond-based or fluorine-based resin material, and is impregnated in the pores 12a. In addition,
The siloxane-bonded resin is a (Si-O-Si) -bonded resin.

【0014】[製造方法]以上の複合皮膜11は次のよ
うにして製造される。まず、複合皮膜11を製造する前
段階として、基材10の端部にネジ部2を機械加工し
(図2参照)、基材10の脱脂処理を行う。
[Manufacturing Method] The composite coating 11 described above is manufactured as follows. First, as a stage prior to the production of the composite film 11, the threaded portion 2 is machined at the end of the substrate 10 (see FIG. 2), and the substrate 10 is degreased.

【0015】脱脂処理を行った摺動面1に複合皮膜11
を形成する場合、スチール製グリッドにより摺動面1を
ブラスト処理し、粒径60μm以下のWC−Co−Cr
系粉末またはCrC−NiCr系粉末を用いて、高速ガ
ス炎溶射によって約100μm膜厚の皮膜を形成する
(コーティングプロセス)。
A composite coating 11 is applied to the sliding surface 1 which has been subjected to the degreasing treatment.
Is formed, the sliding surface 1 is blasted with a steel grid to form a WC-Co-Cr having a particle size of 60 μm or less.
A coating having a thickness of about 100 μm is formed by high-speed gas flame spraying using a base powder or a CrC—NiCr base powder (coating process).

【0016】続いて、シロキサン結合系またはフッ素系
の樹脂溶液中にピストンロッド6を1時間程度浸漬させ
ることにより、カーバイド系材料12中に存在する気孔
12aに対し樹脂系材料13を含浸・硬化させる(含浸
プロセス)。このようにして形成した複合皮膜11の表
面を膜厚50μmに機械加工する。その後、#3000砥石
で超研磨し、複合皮膜11全体の表面粗さが最大高さR
max で5μm以下になるまで仕上げる(仕上げプロセ
ス)。そして、気孔11aを封止するための仕上げ含浸
を行い、最終的な表面研磨を行って、複合皮膜11が完
成する。
Subsequently, the piston rod 6 is immersed in a siloxane-bonded or fluorine-based resin solution for about one hour to impregnate and harden the resin-based material 13 into the pores 12a present in the carbide-based material 12. (Impregnation process). The surface of the composite film 11 thus formed is machined to a film thickness of 50 μm. Then, it is super-polished with a # 3000 grindstone, and the surface roughness of the entire composite coating 11 reaches the maximum height R
Finish until max is 5 μm or less (finishing process). Then, final impregnation for sealing the pores 11a is performed, and final surface polishing is performed, so that the composite coating 11 is completed.

【0017】[作用効果]上記のようにして製造された
本実施の形態において、WC−Co−Cr系またはCr
C−NiCr系からなるカーバイド層12をベースとす
ることにより、Hvで1000以上といった極めて高い
皮膜硬度を得ることができる。ちなみに硬質クロムめっ
きの硬度はHvで900程度である。このような高い硬
度を有する本実施の形態は優れた耐摩耗性を発揮するこ
とかできる。
[Function and Effect] In the embodiment manufactured as described above, the WC-Co-Cr or Cr
By using the C-NiCr-based carbide layer 12 as a base, an extremely high film hardness of 1000 or more in Hv can be obtained. Incidentally, the hardness of the hard chrome plating is about 900 in Hv. The present embodiment having such a high hardness can exhibit excellent wear resistance.

【0018】図3は、構成材料が異なる皮膜の相対摩耗
性を示す棒グラフである。試験片は、硬質クロムめっ
き、TiN皮膜、WC−Co−Cr系材料からなる皮
膜、CrC−NiCr系材料からなる皮膜を被覆した4
種類のチップを作製し、摩耗試験はこのチップをリング
上で回転させて行った。この結果、硬質クロムめっきの
摩耗量を1.0とすると、TiN皮膜は2.0となっ
た。これに対して、WC−Co−Cr系及びCrC−N
iCr系の皮膜はいずれも0.1となり、非常に優れた
耐摩耗性を持つことが判明した。
FIG. 3 is a bar graph showing the relative abrasion of coatings of different constituent materials. The test piece was coated with a hard chromium plating, a TiN film, a film made of a WC-Co-Cr material, and a film made of a CrC-NiCr material.
Various types of tips were prepared, and the wear test was performed by rotating the tips on a ring. As a result, when the wear amount of the hard chromium plating was 1.0, the TiN film was 2.0. On the other hand, WC-Co-Cr and CrC-N
Each of the iCr-based coatings was 0.1, which proved to have extremely excellent wear resistance.

【0019】さらに、本実施の形態ではカーバイド層1
2が粒径60μm以下の粉末からなるため、緻密で気孔
12aを少なくすることができ、しかも密着性に優れて
いる。したがって、カーバイド層12の破壊や剥離が起
き難くなり、複合皮膜11は高い機能を安定して発揮す
ることができる。
Further, in this embodiment, the carbide layer 1
2 is made of a powder having a particle size of 60 μm or less, so that it is dense and can reduce the number of pores 12a, and is excellent in adhesion. Therefore, destruction and peeling of the carbide layer 12 are less likely to occur, and the composite film 11 can exhibit a high function stably.

【0020】また、樹脂層13を構成するシロキサン結
合系またはフッ素系の樹脂材料は潤滑性が良好であり、
複合皮膜11に高い摺動性を与えることができる。さら
に、前記樹脂材料は耐食性及び耐候性にも優れている。
その上、樹脂層13はカーバイド層12の気孔12a中
に含浸し、気孔12aを塞いでいる。このため、気孔1
2aによる孔食の発生を確実に防ぐことができ、耐食性
及び耐候性は格段に向上する。
The siloxane-bonded or fluorine-based resin material constituting the resin layer 13 has good lubricity,
High slidability can be given to the composite coating 11. Further, the resin material has excellent corrosion resistance and weather resistance.
In addition, the resin layer 13 impregnates the pores 12a of the carbide layer 12 and closes the pores 12a. Therefore, the pore 1
The occurrence of pitting corrosion due to 2a can be reliably prevented, and the corrosion resistance and weather resistance are significantly improved.

【0021】ここで、図4を参照して、構成材料が異な
る皮膜の耐食性及び耐候性について説明する。図4は複
数種類の皮膜に対し塩水噴霧中の20時間暴露試験に行
った際の相対孔食密度を示している。試験対象は、硬質
クロムめっきと、TiN皮膜と、カーバイド系材料の単
層膜からなるWC−Co−Cr系皮膜及びCrC−Ni
Cr系皮膜と、本実施の形態の複合皮膜11に該当する
4つの複合皮膜である。複合皮膜におけるカーバイド材
料と樹脂材料との組合わせは、WC−Co−Cr系とシ
ロキサン結合系、WC−Co−Cr系とフッ素系、Cr
C−NiCr系とシロキサン結合系、CrC−NiCr
系とフッ素系である。なお、各皮膜の膜厚は硬質クロム
めっきとTiN皮膜が3μm、残りの皮膜は全て50μ
mである。図4から明らかなように、TiN皮膜やカー
バイド系材料の単層膜は孔食密度が高いが、これに比べ
てカーバイド材料と樹脂材料との複合皮膜は硬質クロム
めっきと同じ孔食密度に止まっている。これにより、本
実施の形態の複合皮膜11は硬質クロムめっきと同程度
の耐食性及び耐候性を有していることが分かる。
Here, with reference to FIG. 4, the corrosion resistance and the weather resistance of the films having different constituent materials will be described. FIG. 4 shows the relative pitting densities when a plurality of types of coatings were subjected to a 20-hour exposure test during salt spray. The test subjects were a hard chrome plating, a TiN film, a WC-Co-Cr-based film composed of a single-layer film of a carbide-based material, and CrC-Ni.
These are a Cr-based coating and four composite coatings corresponding to the composite coating 11 of the present embodiment. The combination of a carbide material and a resin material in the composite coating is WC-Co-Cr-based and siloxane-bonded, WC-Co-Cr-based and fluorine-based,
C-NiCr type and siloxane bond type, CrC-NiCr
System and fluorine system. The thickness of each coating was 3 μm for hard chrome plating and TiN coating, and the remaining coatings were all 50 μm.
m. As is clear from FIG. 4, the pitting density of the TiN film and the single-layer film of the carbide-based material are high, but the pitting density of the composite film of the carbide material and the resin material is smaller than that of the hard chrome plating. ing. This indicates that the composite coating 11 of the present embodiment has the same level of corrosion resistance and weather resistance as hard chrome plating.

【0022】ところで、複合皮膜11が油シール性を確
保するためには、皮膜の表面粗さを規定することが重要
である。図5は、皮膜の表面粗さ(最大高さRmax )と
油漏れ量との関係を示したグラフであり、油圧300k
gf/cm2 で2週間放置した結果、Rmax =5μm以
下で油漏れ量が0.1cc以下になり、Rmax =5μm
以下にすることが有効であることを示している。好まし
くは、Rmax =1μm以下にすると漏れ量が0.05c
c以下になり、シール性がさらに良好となる。すなわ
ち、本実施の形態の複合皮膜11は、表面粗さを最大高
さRmax で5μm以下に規定したことにより、優れたシ
ール性を獲得することができる。
In order to ensure the oil sealing of the composite coating 11, it is important to regulate the surface roughness of the coating. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the surface roughness (maximum height Rmax) of the film and the amount of oil leakage.
As a result of standing for 2 weeks at gf / cm 2 , the amount of oil leakage was 0.1 cc or less when Rmax was 5 μm or less, and Rmax was 5 μm or less.
It shows that the following is effective. Preferably, when Rmax = 1 μm or less, the leakage amount is 0.05 c.
c or less, and the sealing performance is further improved. That is, the composite coating 11 of the present embodiment can obtain excellent sealing properties by defining the surface roughness to be 5 μm or less at the maximum height Rmax.

【0023】上述した複合皮膜11の製造プロセスで
は、6価クロムを含んだめっき液を使用していない。こ
のため、人体及び地球環境に悪影響を与えるおそれがな
い。このような本実施の形態によれば、複合皮膜11を
形成することで、硬質クロムめっきと同等の耐摩耗性、
摺動性、シール性、耐食性及び耐候性を備えることがで
きる。しかも、6価クロムを含んだめっき液を使用しな
いのでその削減に貢献することができ、人体に対する安
全性及び環境調和性の向上を図ることが可能となる。ま
た、複合皮膜11を表面に形成したピストンロッド6
は、優れた動作信頼性を持つことができ、これを油圧操
作機構に使用することで、高品質の電力用開閉装置を得
ることができる。
In the manufacturing process of the composite film 11 described above, a plating solution containing hexavalent chromium is not used. For this reason, there is no possibility of adversely affecting the human body and the global environment. According to the present embodiment, by forming the composite coating 11, abrasion resistance equivalent to hard chrome plating,
It can have slidability, sealability, corrosion resistance and weather resistance. In addition, since a plating solution containing hexavalent chromium is not used, it is possible to contribute to reduction of the plating solution, and it is possible to improve safety for human bodies and environmental harmony. The piston rod 6 having the composite coating 11 formed on the surface thereof
Can have excellent operation reliability, and by using this for a hydraulic operating mechanism, a high-quality power switchgear can be obtained.

【0024】[他の実施の形態]なお、本発明の駆動部
品は上記のピストンロッド6のみに適用されるものでは
なく、油をシールするシールロッド、その他の電力用開
閉機器の駆動部品に適用できることはいうまでもない。
さらに本発明の駆動部品は電力用開閉装置以外の装置に
も適用可能である。
[Other Embodiments] The drive parts of the present invention are not limited to the piston rod 6 described above, but are applied to seal rods for sealing oil and other drive parts for power switching devices. It goes without saying that you can do it.
Further, the drive component of the present invention can be applied to devices other than the power switching device.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
硬質クロムめっきではなく、カーバイド層をベースとし
これに樹脂層を含浸してなる複合皮膜を部品表面に被覆
することによって、高水準の耐摩耗性、摺動性、シール
性、耐食性及び耐候性を備えた皮膜を確保することがで
き、6価クロムを含んだめっき液の使用量削減に寄与し
て、人体に対する安全性及び環境調和性の向上を図った
駆動部品とその製造方法を提供することができる。ま
た、このような駆動部品を組込むことにより、良好な動
作信頼性を確保した高品質の電力用開閉装置を提供する
ことができる。
As described above, according to the present invention,
Rather than hard chromium plating, a high level of wear resistance, sliding properties, sealability, corrosion resistance and weather resistance are achieved by coating the component surface with a composite layer based on a carbide layer and impregnated with a resin layer. Provided is a drive component capable of securing a coating film provided, contributing to a reduction in the use of a plating solution containing hexavalent chromium, and improving safety for the human body and environmental friendliness, and a method for manufacturing the same. Can be. In addition, by incorporating such a driving component, a high-quality power switchgear that ensures good operation reliability can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の代表的な実施の形態の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a typical embodiment of the present invention.

【図2】本実施の形態を適用したピストンロッドの概略
図。
FIG. 2 is a schematic diagram of a piston rod to which the embodiment is applied.

【図3】皮膜の相対摩耗性を示す棒グラフ。FIG. 3 is a bar graph showing the relative wear properties of the coating.

【図4】皮膜の相対孔食密度を示す棒グラフ。FIG. 4 is a bar graph showing the relative pitting density of the coating.

【図5】皮膜の表面粗さ(最大高さRmax )と油漏れ量
との関係を示したグラフ。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the surface roughness (maximum height Rmax) of a film and the amount of oil leakage.

【図6】一般的な電力用開閉装置の油圧操作機構の構成
図。
FIG. 6 is a configuration diagram of a hydraulic operation mechanism of a general power switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…摺動面 2…ネジ部 3…ポンプユニット 4…アキュムレータ 5…油圧シリンダーユニット 6…ピストンロッド 7…シール部 10…基材 11…複合皮膜 12…カーバイド層 12a…気孔 13…樹脂層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sliding surface 2 ... Screw part 3 ... Pump unit 4 ... Accumulator 5 ... Hydraulic cylinder unit 6 ... Piston rod 7 ... Seal part 10 ... Substrate 11 ... Composite coating 12 ... Carbide layer 12a ... Pore 13 ... Resin layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 良市 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 Fターム(参考) 4K031 AA02 AA06 AB02 AB08 AB09 BA01 BA04 CB45 DA01 FA09 4K044 AA02 AB03 AB05 BA18 BA21 BB03 BB14 BC01 BC02 CA07 CA11 CA53 CA59  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Ryo Kubo 2-1 Ukishima-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Toshiba Hamakawasaki Plant (reference) 4K031 AA02 AA06 AB02 AB08 AB09 BA01 BA04 CB45 DA01 FA09 4K044 AA02 AB03 AB05 BA18 BA21 BB03 BB14 BC01 BC02 CA07 CA11 CA53 CA59

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 機械的に駆動する駆動部品であって、 部品表面には、カーバイド層をベースとしこれに樹脂層
を含浸してなる複合皮膜が被覆され、 前記カーバイド層はWC−Co−Cr系またはCrC−
NiCr系のカーバイド材料から構成され、 前記樹脂層はシロキサン結合系またはフッ素系の樹脂材
料から構成されたことを特徴とする駆動部品。
1. A mechanically driven driving component, wherein the component surface is coated with a composite film based on a carbide layer and impregnated with a resin layer, and the carbide layer is formed of WC-Co-Cr. System or CrC-
A drive component comprising a NiCr-based carbide material, wherein the resin layer comprises a siloxane-bonded or fluorine-based resin material.
【請求項2】 前記カーバイド層は粒径60μm以下の
粉末から構成されたことを特徴とする請求項1記載の駆
動部品。
2. The drive component according to claim 1, wherein said carbide layer is made of a powder having a particle size of 60 μm or less.
【請求項3】 前記カーバイド層に気孔がある場合、こ
の気孔に前記樹脂層が含浸されたことを特徴とする請求
項1または2記載の駆動部品。
3. The drive component according to claim 1, wherein when the carbide layer has pores, the pores are impregnated with the resin layer.
【請求項4】 前記複合皮膜における表面粗さは最大高
さRmax で5μm以下に設けられたことを特徴とする請
求項1、2または3記載の駆動部品。
4. The driving component according to claim 1, wherein the composite coating has a surface roughness of 5 μm or less at a maximum height Rmax.
【請求項5】 請求項1、2、3または4記載の駆動部
品を具備したことを特徴とする電力用開閉装置。
5. A power switchgear comprising the drive component according to claim 1, 2, 3, or 4.
【請求項6】 機械的に駆動する駆動部品の製造方法で
あって、 部品表面にWC−Co−Cr系またはCrC−NiCr
系のカーバイド材料をコーティングするコーティングプ
ロセスと、 部品表面にシロキサン結合系またはフッ素系の樹脂材料
を含浸する含浸プロセスと、 部品表面を仕上げる仕上げプロセスとを含むことを特徴
とする駆動部品の製造方法。
6. A method of manufacturing a mechanically driven drive component, comprising: WC-Co-Cr or CrC-NiCr on the surface of the component.
A method for manufacturing a drive component, comprising: a coating process for coating a system carbide material; an impregnation process for impregnating a siloxane-bonded or fluorine-based resin material on a component surface; and a finishing process for finishing a component surface.
【請求項7】 前記コーティングプロセスでは粒径60
μm以下の粉末からなるカーバイド材料を高速ガス炎溶
射にて部品表面にコーティングしたことを特徴とする請
求項6記載の駆動部品の製造方法。
7. The coating process wherein the particle size is 60.
7. The method for manufacturing a drive component according to claim 6, wherein the surface of the component is coated with a carbide material composed of powder having a size of not more than μm by high-speed gas flame spraying.
【請求項8】 前記含浸プロセスでは前記コーティング
プロセスを経た部品をシロキサン結合系またはフッ素系
の樹脂材料が溶け込んだ溶液中に浸漬したことを特徴と
する請求項6または7記載の駆動部品の製造方法。
8. The method according to claim 6, wherein in the impregnation process, the component that has undergone the coating process is immersed in a solution in which a siloxane-bonded or fluorine-based resin material is dissolved. .
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