JP7192597B2 - クランクシャフト及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態によるクランクシャフトは、エネルギー分散型X線分析(以下「EDX分析」という。)によって得られるZn、P、及びOの濃度が、質量%で、Zn:7.5%以上、P:2.0%以上、O:4.5%以上である化合物皮膜(以下、単に「化合物皮膜」という。)を有する。
以下、本発明の一実施形態によるクランクシャフトの製造方法を説明する。図1は、本実施形態によるクランクシャフトの製造方法を示すフロー図である。この製造方法は、クランクシャフトの中間品を準備する工程(ステップS1)と、クランクシャフトの中間品の摺動部の表面に化合物皮膜を形成する工程(ステップS2)とを備える。
クランクシャフトの中間品を準備する(ステップS1)。ここでの「クランクシャフトの中間品」は、化合物皮膜が形成される直前のクランクシャフトを意味する。本実施形態による製造方法では、ほぼ完成品に近いクランクシャフトの中間品に対して上述した化合物皮膜を形成することによって、化合物皮膜が形成されたクランクシャフトを製造する。化合物皮膜を形成する対象となるクランクシャフトは特に限定されず、任意のクランクシャフトを用いることができる。
クランクシャフトの中間品に上述した化合物皮膜を形成する(ステップS2)。
表1に示す化学組成を有する鋼を素材として、焼付き試験用の試験軸を作製した。図3に、試験軸作製時のヒートパターンを示す。
次に、ZnDTPを含む潤滑油中においてこの試験軸に垂直負荷を加えた状態で軸受と摺動させ、試験軸の表面に化合物皮膜を形成した。
化合物皮膜を形成した試験軸の摺動面から、長さ10mm×幅10mmの試験片を採取した。試験片の光学顕微鏡像を図6に示す。試験軸の摺動面には、周方向(摺動方向)に延びる、干渉色を示す特徴的な摺動痕が確認された。
化合物皮膜が形成されている箇所と形成されていない箇所に対して、BRUKER社製ナノインデンターTI950、バーコビッチ型プローブを用いて、表面スキャン、ナノ硬さ測定、及びスクラッチ試験を実施した。
Claims (6)
- エンジンに組み付けられる前のクランクシャフトであって、
クランクシャフトの摺動部の表面に化合物皮膜を有し、
前記化合物皮膜は、エネルギー分散型X線分析によって得られるZn、P、及びOの濃度が、Zn、P、O及びFeの4元素の検出総濃度を100質量%とし、質量%で、Zn:7.5%以上、P:2.0%以上、O:4.5%以上である、クランクシャフト。 - 請求項1に記載のクランクシャフトであって、
前記化合物皮膜は、50nm以上の厚さを有する、クランクシャフト。 - 請求項2に記載のクランクシャフトであって、
前記化合物皮膜は、深さ30nm地点でのナノ硬さ及び深さ50nm地点でのナノ硬さが、いずれも7.5GPa以下である、クランクシャフト。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載のクランクシャフトであって、
前記化合物皮膜は、プローブの先端が表層から10~13nmの位置となる大きさの垂直荷重を負荷したまま前記プローブを水平方向に走査するスクラッチ試験によって得られる摩擦係数が、0.20以下である、クランクシャフト。 - エンジンに組み付けられる前のクランクシャフトを製造する方法であって、
クランクシャフトの中間品を準備する工程と、
前記クランクシャフトの中間品の摺動部の表面に化合物皮膜を形成する工程とを備え、
前記化合物皮膜は、エネルギー分散型X線分析によって得られるZn、P、及びOの濃度が、Zn、P、O及びFeの4元素の検出総濃度を100質量%とし、質量%で、Zn:7.5%以上、P:2.0%以上、O:4.5%以上である、クランクシャフトの製造方法。 - 請求項5に記載のクランクシャフトの製造方法であって、
前記化合物皮膜を形成する工程は、Zn、P、及びOを含む潤滑油の存在下において、前記クランクシャフトの中間品を回転速度2000rpm以上、面圧40MPa以上の条件で5分間以上軸受と回転摺動させる工程を含む、クランクシャフトの製造方法。
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JP2005069249A (ja) | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Nissan Motor Co Ltd | ピストンとクランクシャフトの連結構造 |
WO2016114401A1 (ja) | 2015-01-15 | 2016-07-21 | 出光興産株式会社 | 潤滑油組成物 |
JP2018514643A (ja) | 2015-05-04 | 2018-06-07 | ピクセリジェント・テクノロジーズ,エルエルシー | 改良した潤滑剤を可能にするナノ添加剤 |
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