JP2018510261A - 耐腐食性が上昇したウェッジロックワッシャおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a.中心軸と、中心軸と同心状であり内方周囲軸方向表面を画定する中央貫通穴と、外方周囲軸方向表面と、別のウェッジロックワッシャに対面および係合するように適合化された第1の面表面であって、前記第1の面が、径方向に延在するカムのパターンを備え、各カムが、ウェッジカムロック表面の中央面に対して勾配を有する第1の表面および第2の表面を備え、各カムの第1の表面および第2の表面が、径方向に延在するカムエッジで合流し、第1のカムの第2の表面が、径方向に延在する内方隅部にて隣接カムの第1の表面と合流し、各カムが、内方隅部の底部が配置された底部面とカムエッジの頂部が配置された頂部面との間で規定される高さhを有する、第1の面表面とを備え、内方隅部の平滑移行ゾーンが、水平方向長さaを有し、内方隅部が、内方隅部底部から平滑移行ゾーンの端部にかけての垂直方向における高さHとして定義される少なくともh/4および最大でもh/2の高さHを有し、カムエッジが、平滑移行ゾーンの内方隅部の高さH以上である高さH'を有する平滑移行ゾーンを有する、ウェッジロックワッシャを実現するために、鋼ブランクからウェッジロックワッシャを冷間成形するステップと、
b.冷間成形されたウェッジロックワッシャの表面中に炭素および/または窒素を拡散させることにより冷間成形されたウェッジロックワッシャを表面硬化し、それによりウェッジロックワッシャの硬化表面層を実現するステップと、
c.硬化表面層の深さ未満の表面深度まで表面硬化されたウェッジロックワッシャを電解研磨または酸洗いするステップと
を含む、方法が開示される。
PREN=1×%Cr+3.3×%Mo+16×%N
により定義される。ここで、百分率は、質量パーセントを表す。
AISI316Lから作製された先行技術のウェッジロックワッシャの微細構造を調査し、変形マルテンサイトが歯の底部に形成されていたことが判明した。これは、走査電子顕微鏡(SEM)画像を示す図8に示される。この画像から、張力線が見て取れる。また、多くの変形マルテンサイトによる材料の酷い変形も見て取れる。矢印は、縞パターンで現れる張力線を指す。
以下に説明するように表面硬化されるがその後に電解研磨されない316Lのウェッジロックワッシャの表面構造を、SEMにより調査した。表面は、図6に示すような粒子および粒界をはっきりと示した。
上記で開示したように表面硬化される316Lから作製されたウェッジロックワッシャの耐腐食性を試験するために、塩水噴霧試験をISO9227にしたがって実施した。
1a ウェッジロックワッシャ
1a' ウェッジロックワッシャ
1aa 上方ウェッジロックワッシャ
1b ウェッジロックワッシャ
1b' ウェッジロックワッシャ
1bb 下方ウェッジロックワッシャ
2' 中央穴
3 歯
3' 歯
4' 中心軸
5' 内径
6' 外径
7 カム
7a カムエッジ
7b カム底部、カムの内方隅部
7c 丸み部
7d 丸み部
7e 小ギャップ
7f 上方平滑移行部
7g 下方移行部
7' カム
7a' カムエッジ
7b' 内方隅部
8' カムの底部
9' カムの頂部
10' 留め具要素
11' シャンク
20 第1の表面
20' 第1の表面
21 第2の表面
21' 第2の表面
a 平滑移行ゾーンの水平方向長さ
h カムの高さ
H 平滑移行ゾーンの高さ
H' 平滑移行ゾーンの高さ
α 角度
β 角度
Claims (10)
- ウェッジロックワッシャであって、
中心軸と、
前記中心軸と同心状であり内方周囲軸方向表面を画定する中央貫通穴と、
外方周囲軸方向表面と、
別のウェッジロックワッシャに対面および係合するように適合化された第1の面表面であって、前記第1の面は、径方向に延在するカムのパターンを備え、各カムが、ウェッジカムロック表面の中央面に対して勾配を有する第1の表面および第2の表面を備え、各カムの前記第1の表面および前記第2の表面は、径方向に延在するカムのエッジで合流し、第1のカムの前記第2の表面は、径方向に延在する内方隅部にて隣接カムの前記第1の表面と合流し、各カムが、前記内方隅部の底部が配置された底部面と前記カムエッジの頂部が配置された頂部面との間で規定される高さhを有する、第1の面表面と
を備える、ウェッジロックワッシャにおいて、
前記内方隅部の平滑移行ゾーンが、水平方向長さaを有し、前記内方隅部は、前記内方隅部の底部から前記平滑移行ゾーンの端部にかけての垂直方向における高さHとして定義される少なくともh/4および最大でもh/2の前記高さHを有し、前記カムエッジは、平滑移行ゾーンの前記内方隅部の前記高さH以上である高さH'を有する前記平滑移行ゾーンを有し、少なくとも前記第1の表面は、表面硬化ならびに電解研磨および/または酸洗いされることを特徴とする、ウェッジロックワッシャ。 - 前記ウェッジロックワッシャは、オーステナイト系ステンレス鋼から作製される、請求項1に記載のウェッジロックワッシャ。
- 前記カムの前記第2の表面は、前記ウェッジロックワッシャの前記中心軸が配置された面に対して角度を付けられた第2の面内に配置される、請求項1または2に記載のウェッジロックワッシャ。
- 前記第1の面表面の対向側の第2の面表面をさらに備え、前記第2の表面は、径方向に延在する歯のパターンを備え、各歯は、径方向に延在する歯エッジと、歯の第2の歯表面と隣接歯の第1の表面との間に画定された径方向に延在する第2の内方隅部とを備える、請求項1から3のいずれか一項に記載のウェッジロックワッシャ。
- 好ましくは、内方隅部上の丸み部が、2つのフランクに対して正接するアールt/3から、前記歯エッジから起始し前記底部に正接するアール2tまでの範囲内である、請求項4に記載のウェッジロックワッシャ。
- 前記カムの前記内方隅部は、h/4からh/3の間の平均アールを有する、請求項1から5のいずれか一項に記載のウェッジロックワッシャ。
- ウェッジロックワッシャを作製する方法であって、
a.中心軸と、前記中心軸と同心状であり内方周囲軸方向表面を画定する中央貫通穴と、外方周囲軸方向表面と、別のウェッジロックワッシャに対面および係合するように適合化された第1の面表面であって、前記第1の面は、径方向に延在するカムのパターンを備え、各カムが、ウェッジカムロック表面の中央面に対して勾配を有する第1の表面および第2の表面を備え、各カムの前記第1の表面および前記第2の表面は、径方向に延在するカムのエッジで合流し、第1のカムの前記第2の表面は、径方向に延在する内方隅部にて隣接カムの前記第1の表面と合流し、各カムが、前記内方隅部の底部が配置された底部面と前記カムエッジの頂部が配置された頂部面との間で規定される高さhを有する、第1の面表面とを備え、前記内方隅部の平滑移行ゾーンが、水平方向長さaを有し、前記内方隅部は、前記内方隅部底部から前記平滑移行ゾーンの端部にかけての垂直方向における高さHとして定義される少なくともh/4および最大でもh/2の前記高さHを有し、前記カムエッジは、平滑移行ゾーンの前記内方隅部の前記高さH以上である高さH'を有する前記平滑移行ゾーンを有する、ウェッジロックワッシャを実現するために、鋼ブランクからウェッジロックワッシャを冷間成形するステップと、
b.前記冷間成形されたウェッジロックワッシャの表面中に炭素および/または窒素を拡散させることにより前記冷間成形されたウェッジロックワッシャを表面硬化し、それにより前記ウェッジロックワッシャの硬化表面層を実現するステップと、
c.前記硬化表面層の深さ未満の表面深度まで前記表面硬化されたウェッジロックワッシャを電解研磨または酸洗いするステップと
を含む、方法。 - 前記ウェッジロックワッシャは、オーステナイト系ステンレス鋼ブランクシートから形成される、請求項7に記載の方法。
- 前記冷間成形されたウェッジロックワッシャを表面硬化する前記ステップの前に、前記冷間成形されたウェッジロックワッシャを電解研磨するステップをさらに含む、請求項7または8に記載の方法。
- 電解研磨または酸洗いする前記ステップは、好ましくは4μmから10μmの間である最大でも15μmの深度まで実施される、請求項7から9のいずれか一項に記載の方法。
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