JP2002363699A - ピアノ線ばねおよびその製造方法 - Google Patents
ピアノ線ばねおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高強度で疲労強度や耐へたり性、耐熱性等に優
れると共に低コストであるピアノ線ばねを提供する。 【解決手段】Ｃ：０．８〜０．８５質量％とＳｉ：０．
８〜１．０質量％とＭｎ：０．６〜０．９質量％とＰ：
０．０２５質量％以下とＳ：０．０２５質量％以下とＣ
ｕ：０．２質量％以下と残部：Ｆｅと不可避不純物とか
らなるピアノ線材を冷間成形および焼鈍して得たことを
特徴とするピアノ線ばね。高Ｓｉ化したピアノ線材を用
いることで、高強度、耐熱性等に優れるピアノ線ばねが
比較的低コストで得られた。
れると共に低コストであるピアノ線ばねを提供する。 【解決手段】Ｃ：０．８〜０．８５質量％とＳｉ：０．
８〜１．０質量％とＭｎ：０．６〜０．９質量％とＰ：
０．０２５質量％以下とＳ：０．０２５質量％以下とＣ
ｕ：０．２質量％以下と残部：Ｆｅと不可避不純物とか
らなるピアノ線材を冷間成形および焼鈍して得たことを
特徴とするピアノ線ばね。高Ｓｉ化したピアノ線材を用
いることで、高強度、耐熱性等に優れるピアノ線ばねが
比較的低コストで得られた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高強度のピアノ線
ばねと、その製造方法に関するものである。
ばねと、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ばねは、高荷重を繰返し受けることが多
いため、高強度、耐へたり性、耐久性等が求められる。
特に、エンジン用バルブスプリング（弁ばね）などは、
高温下の厳しい環境で酷使されるため、一層高い強度、
耐へたり性、耐久性および耐熱性等が求められる。以降
では、主に、コイルばねからなる弁ばねを例にとり説明
する。
いため、高強度、耐へたり性、耐久性等が求められる。
特に、エンジン用バルブスプリング（弁ばね）などは、
高温下の厳しい環境で酷使されるため、一層高い強度、
耐へたり性、耐久性および耐熱性等が求められる。以降
では、主に、コイルばねからなる弁ばねを例にとり説明
する。
【０００３】従来の弁ばねは、その性能確保のために、
ＳＷＯＳＣ−Ｖ（ＪＩＳ）などの高価な弁ばね専用鋼材
を使用し、冷間コイリングして製作されていた。また、
その冷間コイリング後にも、疲労強度（耐久性）向上の
ために、多くの工程を施すことが多かった。
ＳＷＯＳＣ−Ｖ（ＪＩＳ）などの高価な弁ばね専用鋼材
を使用し、冷間コイリングして製作されていた。また、
その冷間コイリング後にも、疲労強度（耐久性）向上の
ために、多くの工程を施すことが多かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、世界的な競
争激化に伴い、弁ばね等もコスト低減の要請が強い。前
述のように、特殊な鋼材に多くの工程を施して製作する
弁ばねは、高価であり、容易にコストを低減することも
できない。
争激化に伴い、弁ばね等もコスト低減の要請が強い。前
述のように、特殊な鋼材に多くの工程を施して製作する
弁ばねは、高価であり、容易にコストを低減することも
できない。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものである。つまり、高強度で耐久性等に優れ、弁ば
ね等の代替ともなり得る、比較的安価なピアノ線ばねを
提供することを目的とする。また、そのピアノ線ばねの
製造方法を提供することを目的とする。
たものである。つまり、高強度で耐久性等に優れ、弁ば
ね等の代替ともなり得る、比較的安価なピアノ線ばねを
提供することを目的とする。また、そのピアノ線ばねの
製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者はこの
課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、
従来のピアノ線材よりも、Ｓｉ量を多くしたピアノ線材
を用いることにより、優れた特性のばねが得られること
を見出し、本発明を完成させたものである。 （ピアノ線ばね）すなわち、本発明のピアノ線ばねは、
炭素（Ｃ）：０．８〜０．８５質量％とケイ素（Ｓ
ｉ）：０．８〜１．０質量％とマンガン（Ｍｎ）：０．
６〜０．９質量％とリン（Ｐ）：０．０２５質量％以下
と硫黄（Ｓ）：０．０２５質量％以下と銅（Ｃｕ）：
０．２質量％以下と残部：鉄（Ｆｅ）と不可避不純物と
からなるピアノ線材を冷間成形および焼鈍して得たこと
を特徴とする。
課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、
従来のピアノ線材よりも、Ｓｉ量を多くしたピアノ線材
を用いることにより、優れた特性のばねが得られること
を見出し、本発明を完成させたものである。 （ピアノ線ばね）すなわち、本発明のピアノ線ばねは、
炭素（Ｃ）：０．８〜０．８５質量％とケイ素（Ｓ
ｉ）：０．８〜１．０質量％とマンガン（Ｍｎ）：０．
６〜０．９質量％とリン（Ｐ）：０．０２５質量％以下
と硫黄（Ｓ）：０．０２５質量％以下と銅（Ｃｕ）：
０．２質量％以下と残部：鉄（Ｆｅ）と不可避不純物と
からなるピアノ線材を冷間成形および焼鈍して得たこと
を特徴とする。
【０００７】含有するＳｉ量を従来のピアノ線より遙か
に多くしたピアノ線材を用いて冷間成形、焼鈍すること
で、耐熱性、耐久性（耐疲労性）、耐へたり性等に優れ
た高強度のピアノ線ばねが得られた。因みに、Ｓｉ量
は、従来のピアノ線材（例えば、ＪＩＳ ＳＷＰ−Ｂ）
の約５倍程度となっている。
に多くしたピアノ線材を用いて冷間成形、焼鈍すること
で、耐熱性、耐久性（耐疲労性）、耐へたり性等に優れ
た高強度のピアノ線ばねが得られた。因みに、Ｓｉ量
は、従来のピアノ線材（例えば、ＪＩＳ ＳＷＰ−Ｂ）
の約５倍程度となっている。
【０００８】このようにして得たばねが、何故優れた特
性を発揮するかは必ずしも定かではないが、次のように
考えられる。先ず、高Ｓｉ化したピアノ線材は、セメン
タイト（Ｆｅ3Ｃ）の球状化が抑制されると共にフェラ
イト（α固溶体）の固溶強化が促進されている。そし
て、さらに、その結晶粒が微細化されている。このた
め、本発明に係るピアノ線材自体が従来のピアノ線材以
上に高強度となっていると考えられる。
性を発揮するかは必ずしも定かではないが、次のように
考えられる。先ず、高Ｓｉ化したピアノ線材は、セメン
タイト（Ｆｅ3Ｃ）の球状化が抑制されると共にフェラ
イト（α固溶体）の固溶強化が促進されている。そし
て、さらに、その結晶粒が微細化されている。このた
め、本発明に係るピアノ線材自体が従来のピアノ線材以
上に高強度となっていると考えられる。
【０００９】次に、そのピアノ線材を用いてばねに冷間
成形した後、焼鈍することにより、ピアノ線材の高強度
は維持されたまま、疲労破壊の起点となる加工歪みが十
分に低減される。その結果、優れた耐熱性等と共に、十
分な耐久性（疲労特性）を発揮すると考えられる。参考
として、ピアノ線材中の加工歪みが焼鈍により除去され
る様子を図１に模式的に示した。同図（ａ）は焼鈍前で
あり、同図（ｂ）は焼鈍後である。また、図中、θ：セ
メンタイト、α：フェライトである。
成形した後、焼鈍することにより、ピアノ線材の高強度
は維持されたまま、疲労破壊の起点となる加工歪みが十
分に低減される。その結果、優れた耐熱性等と共に、十
分な耐久性（疲労特性）を発揮すると考えられる。参考
として、ピアノ線材中の加工歪みが焼鈍により除去され
る様子を図１に模式的に示した。同図（ａ）は焼鈍前で
あり、同図（ｂ）は焼鈍後である。また、図中、θ：セ
メンタイト、α：フェライトである。
【００１０】（ピアノ線ばねの製造方法）本発明は、ピ
アノ線ばねの製造方法として把握することもできる。す
なわち、本発明は、Ｃ：０．８〜０．８５質量％とＳ
ｉ：０．８〜１．０質量％とＭｎ：０．６〜０．９質量
％とＰ：０．０２５質量％以下とＳ：０．０２５質量％
以下とＣｕ：０．２質量％以下と残部：Ｆｅと不可避不
純物とからなるばね材に少なくとも熱処理と冷間伸線と
を施して得たピアノ線材をばねに冷間成形する冷間成形
工程と、該冷間成形工程で得られたばねを焼鈍する焼鈍
工程とを備えることを特徴とするピアノ線ばねの製造方
法としても良い。
アノ線ばねの製造方法として把握することもできる。す
なわち、本発明は、Ｃ：０．８〜０．８５質量％とＳ
ｉ：０．８〜１．０質量％とＭｎ：０．６〜０．９質量
％とＰ：０．０２５質量％以下とＳ：０．０２５質量％
以下とＣｕ：０．２質量％以下と残部：Ｆｅと不可避不
純物とからなるばね材に少なくとも熱処理と冷間伸線と
を施して得たピアノ線材をばねに冷間成形する冷間成形
工程と、該冷間成形工程で得られたばねを焼鈍する焼鈍
工程とを備えることを特徴とするピアノ線ばねの製造方
法としても良い。
【００１１】ところで、本発明でＳｉを０．８〜１．０
質量％としたのは、０．８質量％未満では、前述した作
用が十分でなく、１．０質量％を超えると、線材の製造
が困難となる。なお、Ｓｉが、０．８５〜０．９５質量
％であると、より望ましい。
質量％としたのは、０．８質量％未満では、前述した作
用が十分でなく、１．０質量％を超えると、線材の製造
が困難となる。なお、Ｓｉが、０．８５〜０．９５質量
％であると、より望ましい。
【００１２】本発明でいう冷間成形とは、再結晶温度以
下での成形加工を意味する。また、焼鈍（焼鈍工程）
は、いわゆる低温焼鈍であり、加工歪み（または引張応
力）除去焼鈍しである。好ましい加熱温度は、３５０〜
４５０℃、より望ましくは３７５〜４２５℃、さらには
３９０〜４１０℃である。なお、加熱後の冷却は、炉冷
等による徐冷が好ましい。
下での成形加工を意味する。また、焼鈍（焼鈍工程）
は、いわゆる低温焼鈍であり、加工歪み（または引張応
力）除去焼鈍しである。好ましい加熱温度は、３５０〜
４５０℃、より望ましくは３７５〜４２５℃、さらには
３９０〜４１０℃である。なお、加熱後の冷却は、炉冷
等による徐冷が好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、実施形態を挙げ、本発明を
より具体的に説明する。 （１）ピアノ線ばねの疲労強度の評価 ばねの疲労強度は、従来、Ｓ−Ｎ法で評価されてきた
が、プロビット法で疲労強度を評価すると、より信頼性
の高い評価を行える。ここで、プロビット法とは、耐久
限度を含んだ任意の繰返し数における時間強度の分布が
正規分布をなすと仮定し、その平均値（中央値）や分散
あるいは非破壊率または破壊率と信頼区間を求めるため
の方法である。
より具体的に説明する。 （１）ピアノ線ばねの疲労強度の評価 ばねの疲労強度は、従来、Ｓ−Ｎ法で評価されてきた
が、プロビット法で疲労強度を評価すると、より信頼性
の高い評価を行える。ここで、プロビット法とは、耐久
限度を含んだ任意の繰返し数における時間強度の分布が
正規分布をなすと仮定し、その平均値（中央値）や分散
あるいは非破壊率または破壊率と信頼区間を求めるため
の方法である。
【００１４】また、１％破壊確率とは、正規確率紙上で
非破壊率が９９％のときの破壊率のことである。本発明
に係るピアノ線ばねの場合、このプロビット法の１％破
壊確率である疲労強度が、平均応力τｍ＝６００ＭＰａ
としたときに、振幅応力τａ≧３８０ＭＰａ以上とな
り、非常に疲労強度に優れることが解った。
非破壊率が９９％のときの破壊率のことである。本発明
に係るピアノ線ばねの場合、このプロビット法の１％破
壊確率である疲労強度が、平均応力τｍ＝６００ＭＰａ
としたときに、振幅応力τａ≧３８０ＭＰａ以上とな
り、非常に疲労強度に優れることが解った。
【００１５】（２）ショットピーニング工程 本発明の製造方法は、さらに、前記冷間成形工程で得ら
れたばねにショットピーニングを施すショットピーニン
グ工程を備えると、好適である。ショットピーニング工
程により、ばねの表面には圧縮残留応力が付与され、耐
疲労性（疲労強度）が著しく向上する。ショットピーニ
ング工程で使用するショットは、カットワイヤ（ＣＷ）
でもスチールボール（ＳＢ）でも良く、また、投射方法
も空気噴射方式でも遠心式でも良い。さらに、ショット
ピーニング工程は多段でも良い。つまり、大径のショッ
トを用いた第１ショットピーニング工程後に小径のショ
ットを用いた第２ショットピーニング工程を行っても良
い。また、ショットピーニング工程は、前記焼鈍工程後
に行うとより好ましい。
れたばねにショットピーニングを施すショットピーニン
グ工程を備えると、好適である。ショットピーニング工
程により、ばねの表面には圧縮残留応力が付与され、耐
疲労性（疲労強度）が著しく向上する。ショットピーニ
ング工程で使用するショットは、カットワイヤ（ＣＷ）
でもスチールボール（ＳＢ）でも良く、また、投射方法
も空気噴射方式でも遠心式でも良い。さらに、ショット
ピーニング工程は多段でも良い。つまり、大径のショッ
トを用いた第１ショットピーニング工程後に小径のショ
ットを用いた第２ショットピーニング工程を行っても良
い。また、ショットピーニング工程は、前記焼鈍工程後
に行うとより好ましい。
【００１６】（３）その他 ピアノ線材は、所定組成の鉄鋼線材をパテンチング処理
（調質熱処理）し、伸線加工して仕上げた線材であり、
微細なパーライト組織をもつ高強度線材である。この点
では、硬鋼線と同様であるが、ピアノ線材は、不純物、
疵、脱炭層等が厳しく管理されて製造された、信頼性の
高い線材である点で硬鋼線とは異なる。
（調質熱処理）し、伸線加工して仕上げた線材であり、
微細なパーライト組織をもつ高強度線材である。この点
では、硬鋼線と同様であるが、ピアノ線材は、不純物、
疵、脱炭層等が厳しく管理されて製造された、信頼性の
高い線材である点で硬鋼線とは異なる。
【００１７】さらに、本発明に係るピアノ線は、一例を
挙げると、線径３．６ｍｍのとき、引張強度２０００〜
２１５０ＭＰａであり、非常に高強度である。従来の同
径のピアノ線（ＳＷＰ−Ｂ）の引張強度は１８１０〜１
９６０ＭＰａであるから、それに対して本発明に係るピ
アノ線は、約２００ＭＰａ程度、強度が向上している。
このようなピアノ線材からなる本発明に係るばねは、エ
ンジンの弁ばね、ブレーキ用ばね、クラッチ用ばね、自
動変速機用ばね等の高信頼性が要求される各種の高強度
（コイル）ばねに、特に適する。
挙げると、線径３．６ｍｍのとき、引張強度２０００〜
２１５０ＭＰａであり、非常に高強度である。従来の同
径のピアノ線（ＳＷＰ−Ｂ）の引張強度は１８１０〜１
９６０ＭＰａであるから、それに対して本発明に係るピ
アノ線は、約２００ＭＰａ程度、強度が向上している。
このようなピアノ線材からなる本発明に係るばねは、エ
ンジンの弁ばね、ブレーキ用ばね、クラッチ用ばね、自
動変速機用ばね等の高信頼性が要求される各種の高強度
（コイル）ばねに、特に適する。
【００１８】
【実施例】次に、実施例を挙げて、本発明に係るピアノ
線ばねおよびその製造方法について具体的に説明する。 （１）ピアノ線材 ピアノ線ばねの製造に際し、次のピアノ線材（ＳＷＰ
−ＨＳ）を用意した。このピアノ線材は、所定組成に調
製した鉄鋼素材をパテンチング処理し、冷間伸線（引抜
き）加工して、微細パーライト組織をもたせたものであ
る。成分組成は、Ｃ：０．８２％、Ｓｉ：０．８８％、
Ｍｎ：０．７８％、Ｐ：０．０１５％、Ｓ：０．００３
％（単位：質量％）であった。線径は、φ３．６ｍｍで
ある。その機械的特性は、引張強度：２０６６ＭＰａ、
伸び：３．５％、絞り：４３％であった。
線ばねおよびその製造方法について具体的に説明する。 （１）ピアノ線材 ピアノ線ばねの製造に際し、次のピアノ線材（ＳＷＰ
−ＨＳ）を用意した。このピアノ線材は、所定組成に調
製した鉄鋼素材をパテンチング処理し、冷間伸線（引抜
き）加工して、微細パーライト組織をもたせたものであ
る。成分組成は、Ｃ：０．８２％、Ｓｉ：０．８８％、
Ｍｎ：０．７８％、Ｐ：０．０１５％、Ｓ：０．００３
％（単位：質量％）であった。線径は、φ３．６ｍｍで
ある。その機械的特性は、引張強度：２０６６ＭＰａ、
伸び：３．５％、絞り：４３％であった。
【００１９】参考までに、同組成のピアノ線材と他の
ばね線材とについて行った低温焼鈍温度と引張強度との
関係を図２に示す。使用した各線材の線径は、φ１．２
ｍｍである。図２から、本発明に係るピアノ線材（ＳＷ
Ｐ−ＨＳ）は、いずれの焼鈍温度でも、他の鋼種からな
るばね線材に対して引張強度が高いことが解る。図中
「ａｓ−ｄｒａｗｎ」とあるのは、冷間伸線後の引張強
度を意味する。
ばね線材とについて行った低温焼鈍温度と引張強度との
関係を図２に示す。使用した各線材の線径は、φ１．２
ｍｍである。図２から、本発明に係るピアノ線材（ＳＷ
Ｐ−ＨＳ）は、いずれの焼鈍温度でも、他の鋼種からな
るばね線材に対して引張強度が高いことが解る。図中
「ａｓ−ｄｒａｗｎ」とあるのは、冷間伸線後の引張強
度を意味する。
【００２０】また、それらの各種線材について、ハン
ター式回転曲げ疲労試験を行った結果を図３に示す。各
線材には、０．３ｍｍのショット（ＣＷ）を１５分投射
してショットピーニングを予め施しておいた。図３か
ら、ＳＷＰ−ＨＳ線材は、従来の弁ばね材料であるＳＷ
ＯＳＣ−Ｖ線材と比較しても、同等以上の高い疲労強度
を有することが解る。
ター式回転曲げ疲労試験を行った結果を図３に示す。各
線材には、０．３ｍｍのショット（ＣＷ）を１５分投射
してショットピーニングを予め施しておいた。図３か
ら、ＳＷＰ−ＨＳ線材は、従来の弁ばね材料であるＳＷ
ＯＳＣ−Ｖ線材と比較しても、同等以上の高い疲労強度
を有することが解る。
【００２１】（２）ピアノ線ばね 次に、前述したピアノ線材（φ３．６ｍｍ）を、冷間
コイリング（冷間成形）し、第１低温焼鈍、ショットピ
ーニング、第２低温焼鈍を施して、コイル中心径：２
１．８ｍｍ、総巻数：６．５、有効巻数：４．５、自由
長高さ：５３．０ｍｍのコイルばねを製作した。冷間コ
イリングは、常温下で行なった。ショットピーニング
は、φ０．６ｍｍのカットワイヤ（ＣＷ）を、７０ｍ／
ｓ×３０分投射して行った。第１低温焼鈍は、約２５０
℃で均熱１０分以上加熱後、炉冷した。第２低温焼鈍
は、４００℃均熱１５分に加熱後、炉冷した。
コイリング（冷間成形）し、第１低温焼鈍、ショットピ
ーニング、第２低温焼鈍を施して、コイル中心径：２
１．８ｍｍ、総巻数：６．５、有効巻数：４．５、自由
長高さ：５３．０ｍｍのコイルばねを製作した。冷間コ
イリングは、常温下で行なった。ショットピーニング
は、φ０．６ｍｍのカットワイヤ（ＣＷ）を、７０ｍ／
ｓ×３０分投射して行った。第１低温焼鈍は、約２５０
℃で均熱１０分以上加熱後、炉冷した。第２低温焼鈍
は、４００℃均熱１５分に加熱後、炉冷した。
【００２２】こうして得たピアノ線ばねの疲労強度を
調べた。その結果を図４に示す。なお、比較例として、
ＳＷＯＳＣ−Ｖ（φ３．２ｍｍ）線材を使用した同様の
コイルばねの疲労強度も併せて示した。図４から、線径
は若干異なるが、本発明に係るＳＷＰ−ＨＳ（φ３．６
ｍｍ）線材からなるコイルばねは、ＳＷＯＳＣ−Ｖ（φ
３．２ｍｍ）線材からなるコイルばねと同等以上の疲労
強度を有することが解った。
調べた。その結果を図４に示す。なお、比較例として、
ＳＷＯＳＣ−Ｖ（φ３．２ｍｍ）線材を使用した同様の
コイルばねの疲労強度も併せて示した。図４から、線径
は若干異なるが、本発明に係るＳＷＰ−ＨＳ（φ３．６
ｍｍ）線材からなるコイルばねは、ＳＷＯＳＣ−Ｖ（φ
３．２ｍｍ）線材からなるコイルばねと同等以上の疲労
強度を有することが解った。
【００２３】また、その両種のコイルばねについて、
各温度における耐熱性を加熱締付け試験により調べた。
その結果を図５に示す。図５から、本実施例に係るＳＷ
Ｐ−ＨＳ（φ３．６ｍｍ）線材からなるコイルばねは、
１００℃、１５０℃の高温下でも、比較例のＳＷＯＳＣ
−Ｖ（φ３．２ｍｍ）線材からなるコイルばねと同等以
上の耐熱性（高温下における耐へたり性）を有すること
が解った。エンジンや自動変速機の油温や自動車のエン
ジンルーム内の温度は、通常、１５０℃以下であるた
め、本実施例のピアノ線ばねは、実用上、十分な耐熱性
を備えるといえる。なお、この加熱締付け試験は、各温
度下で、コイルばねに圧縮荷重（締付け応力）をかけて
２４時間保持した後、線材に残留しているせん断応力を
測定したものである。
各温度における耐熱性を加熱締付け試験により調べた。
その結果を図５に示す。図５から、本実施例に係るＳＷ
Ｐ−ＨＳ（φ３．６ｍｍ）線材からなるコイルばねは、
１００℃、１５０℃の高温下でも、比較例のＳＷＯＳＣ
−Ｖ（φ３．２ｍｍ）線材からなるコイルばねと同等以
上の耐熱性（高温下における耐へたり性）を有すること
が解った。エンジンや自動変速機の油温や自動車のエン
ジンルーム内の温度は、通常、１５０℃以下であるた
め、本実施例のピアノ線ばねは、実用上、十分な耐熱性
を備えるといえる。なお、この加熱締付け試験は、各温
度下で、コイルばねに圧縮荷重（締付け応力）をかけて
２４時間保持した後、線材に残留しているせん断応力を
測定したものである。
【００２４】次に、前述の両コイルばねについて、低
温焼鈍温度と疲労強度との関係をプロビット法の１％破
壊確率で評価した結果を表１に示す。平均応力τｍ＝６
００ＭＰａであり、繰返し数は５×１０7回とした。本
実施例のピアノ線ばねでは、低温焼鈍温度を４００℃と
した場合に、疲労強度が最も高くなり、比較例のコイル
ばねの疲労強度を上回ることが解った。
温焼鈍温度と疲労強度との関係をプロビット法の１％破
壊確率で評価した結果を表１に示す。平均応力τｍ＝６
００ＭＰａであり、繰返し数は５×１０7回とした。本
実施例のピアノ線ばねでは、低温焼鈍温度を４００℃と
した場合に、疲労強度が最も高くなり、比較例のコイル
ばねの疲労強度を上回ることが解った。
【００２５】
【表１】
【００２６】以上から、本実施例に係るピアノ線ばね
（ＳＷＰ−ＨＳ）は、弁ばね用のオイルテンパー線ばね
（ＳＷＯＳＣ−Ｖ）と同等の、高疲労強度と優れた耐へ
たり性を備える。しかも、少なくとも１５０℃以下の温
度範囲では、ＳＷＯＳＣ−Ｖ線ばねと同等の耐熱性を備
える。従って、ＳＷＰ−ＨＳ線ばねは、ＳＷＯＳＣ−Ｖ
線ばねの代替に十分なり得る。しかも、ピアノ線材（Ｓ
ＷＰ−ＨＳ線材）は、同一径線材のＳＷＯＳＣ−Ｖ線材
に対して、価格が約８５％であり、高強度ばねの低コス
ト化を著しく高め得る。
（ＳＷＰ−ＨＳ）は、弁ばね用のオイルテンパー線ばね
（ＳＷＯＳＣ−Ｖ）と同等の、高疲労強度と優れた耐へ
たり性を備える。しかも、少なくとも１５０℃以下の温
度範囲では、ＳＷＯＳＣ−Ｖ線ばねと同等の耐熱性を備
える。従って、ＳＷＰ−ＨＳ線ばねは、ＳＷＯＳＣ−Ｖ
線ばねの代替に十分なり得る。しかも、ピアノ線材（Ｓ
ＷＰ−ＨＳ線材）は、同一径線材のＳＷＯＳＣ−Ｖ線材
に対して、価格が約８５％であり、高強度ばねの低コス
ト化を著しく高め得る。
【００２７】
【発明の効果】本発明のピアノ線ばねは、高強度で疲労
強度や耐へたり性、耐熱性等に優れ、しかも、比較的低
コストである。そして、本発明の製造方法によれば、そ
のピアノ線ばねを容易に製造することができる。
強度や耐へたり性、耐熱性等に優れ、しかも、比較的低
コストである。そして、本発明の製造方法によれば、そ
のピアノ線ばねを容易に製造することができる。
【図１】ピアノ線材の加工歪みが低温焼鈍により低減さ
れる様子を示した模式図であり、同図（ａ）は低温焼鈍
前の様子を示し、同図（ｂ）は低温焼鈍後の様子を示
す。
れる様子を示した模式図であり、同図（ａ）は低温焼鈍
前の様子を示し、同図（ｂ）は低温焼鈍後の様子を示
す。
【図２】各種ばね線材の焼鈍温度と引張強度との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図３】各種ばね線材に関する疲労試験結果を示すグラ
フである。
フである。
【図４】実施例のばね（ＳＷＰ−ＨＳ線ばね）と比較例
のばね（ＳＷＯＳＣ−Ｖ線ばね）との疲労試験結果を示
すグラフである。
のばね（ＳＷＯＳＣ−Ｖ線ばね）との疲労試験結果を示
すグラフである。
【図５】実施例のばね（ＳＷＰ−ＨＳ線ばね）と比較例
のばね（ＳＷＯＳＣ−Ｖ線ばね）との加熱締付試験結果
を示すグラフである。
のばね（ＳＷＯＳＣ−Ｖ線ばね）との加熱締付試験結果
を示すグラフである。
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） Ｆ１６Ｆ 1/02 Ｆ１６Ｆ 1/02 Ａ Ｂ Ｆターム(参考） 3J059 AB11 AD02 AE05 BC02 BC19 EA08 EA09 GA08 4K042 AA02 BA04 CA15 DA03 4K043 AA02 AB05 AB13 AB15 AB25 AB26 AB27 BB04 DA05 FA03 FA12 FA13 HA06 HA07
Claims (4)
- 【請求項１】炭素（Ｃ）：０．８〜０．８５質量％とケ
イ素（Ｓｉ）：０．８〜１．０質量％とマンガン（Ｍ
ｎ）：０．６〜０．９質量％とリン（Ｐ）：０．０２５
質量％以下と硫黄（Ｓ）：０．０２５質量％以下と銅
（Ｃｕ）：０．２質量％以下と残部：鉄（Ｆｅ）と不可
避不純物とからなるピアノ線材を冷間成形および焼鈍し
て得たことを特徴とするピアノ線ばね。 - 【請求項２】プロビット法の１％破壊確率である疲労強
度が、平均応力τｍ＝６００ＭＰａとしたときに、振幅
応力τａ≧３８０ＭＰａ以上となる請求項１記載のピア
ノ線ばね。 - 【請求項３】Ｃ：０．８〜０．８５質量％とＳｉ：０．
８〜１．０質量％とＭｎ：０．６〜０．９質量％とＰ：
０．０２５質量％以下とＳ：０．０２５質量％以下とＣ
ｕ：０．２質量％以下と残部：Ｆｅと不可避不純物とか
らなるばね材に少なくとも熱処理と冷間伸線とを施して
得たピアノ線材をばねに冷間成形する冷間成形工程と、
該冷間成形工程で得られたばねを焼鈍する焼鈍工程とを
備えることを特徴とするピアノ線ばねの製造方法。 - 【請求項４】さらに、前記冷間成形工程で得られたばね
にショットピーニングを施すショットピーニング工程を
備える請求項３記載のピアノ線ばねの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001175195A JP2002363699A (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | ピアノ線ばねおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001175195A JP2002363699A (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | ピアノ線ばねおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002363699A true JP2002363699A (ja) | 2002-12-18 |
Family
ID=19016375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001175195A Pending JP2002363699A (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | ピアノ線ばねおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002363699A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006349080A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Jtekt Corp | トーションバーの製造方法 |
| CN111172469A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 柳州钢铁股份有限公司 | 一种低酸溶铝含量的swrh82b盘条 |
| CN111206177A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-29 | 柳州钢铁股份有限公司 | 一种低酸溶铝含量的swrh82b钢生产方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11199981A (ja) * | 1997-11-13 | 1999-07-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高耐熱鋼線およびその製造方法 |
| JP2000326036A (ja) * | 1999-05-17 | 2000-11-28 | Togo Seisakusho Corp | 冷間成形コイルばねの製造方法 |
| JP2002178077A (ja) * | 2000-12-14 | 2002-06-25 | Chuo Spring Co Ltd | コイルばねの製造方法 |
-
2001
- 2001-06-11 JP JP2001175195A patent/JP2002363699A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11199981A (ja) * | 1997-11-13 | 1999-07-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高耐熱鋼線およびその製造方法 |
| JP2000326036A (ja) * | 1999-05-17 | 2000-11-28 | Togo Seisakusho Corp | 冷間成形コイルばねの製造方法 |
| JP2002178077A (ja) * | 2000-12-14 | 2002-06-25 | Chuo Spring Co Ltd | コイルばねの製造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006349080A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Jtekt Corp | トーションバーの製造方法 |
| CN111172469A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 柳州钢铁股份有限公司 | 一种低酸溶铝含量的swrh82b盘条 |
| CN111206177A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-29 | 柳州钢铁股份有限公司 | 一种低酸溶铝含量的swrh82b钢生产方法 |
| CN111172469B (zh) * | 2020-01-08 | 2021-11-12 | 柳州钢铁股份有限公司 | 一种低酸溶铝含量的swrh82b盘条 |
| CN111206177B (zh) * | 2020-01-08 | 2021-11-12 | 柳州钢铁股份有限公司 | 一种低酸溶铝含量的swrh82b钢生产方法 |
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