JPH04329863A - 焼ばめ軸の表面処理方法 - Google Patents
焼ばめ軸の表面処理方法Info
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- JPH04329863A JPH04329863A JP10064391A JP10064391A JPH04329863A JP H04329863 A JPH04329863 A JP H04329863A JP 10064391 A JP10064391 A JP 10064391A JP 10064391 A JP10064391 A JP 10064391A JP H04329863 A JPH04329863 A JP H04329863A
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- Japan
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は焼ばめ軸の表面処理方法
に関し、さらに詳しくは微動運動が生じる接触部でフレ
ッティング疲労が問題となる焼ばめ軸の表面処理方法に
関する。
に関し、さらに詳しくは微動運動が生じる接触部でフレ
ッティング疲労が問題となる焼ばめ軸の表面処理方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】焼ばめ等の圧入軸が繰返し応力を受ける
場合には、焼ばめ端部でフレッティング疲労き裂が発生
し、軸が破壊する原因となる可能性がある。これらの対
策としては、次のような対策があるが、各々問題点もあ
る。
場合には、焼ばめ端部でフレッティング疲労き裂が発生
し、軸が破壊する原因となる可能性がある。これらの対
策としては、次のような対策があるが、各々問題点もあ
る。
【０００３】（１）表面圧延（表面に硬化層と圧縮残留
応力を付与する）、高周波焼入れ、炎焼入れ、低温焼戻
しを軸に施す方法。これらの処理を施した場合には、表
面に硬化層が形成されるが、軸材として、ポンプ軸等で
用いられているマルテンサイト系ステンレス鋼を水中等
で用いる場合には硬化部の耐食性が大きく低下する懸念
がある。
応力を付与する）、高周波焼入れ、炎焼入れ、低温焼戻
しを軸に施す方法。これらの処理を施した場合には、表
面に硬化層が形成されるが、軸材として、ポンプ軸等で
用いられているマルテンサイト系ステンレス鋼を水中等
で用いる場合には硬化部の耐食性が大きく低下する懸念
がある。
【０００４】（２）ＭｏＳ２ 等の特殊塗料を塗る方法
。 この場合は、長期的に効果が持続するか不明である。
。 この場合は、長期的に効果が持続するか不明である。
【０００５】（３）焼ばめ部の形状を工夫する方法。こ
の例を図３〜図８によって説明する。図３〜図８におい
て、１は軸、２は焼ばめ物である。図３，図４の効果は
大きいとの報告はあるが、軸によってはこのような形状
を採用できない場合があり、特に図４に関しては溝深さ
が大きい方が効果は大きいが、あまり深くすれば溝底か
らの破断が生じ改善度には限界がある。図５の場合は、
長期間効果が不明である。また、図６〜図８に関しては
、ボスの剛性を下げ、端部の応力状態を緩和する効果が
あると考えられるが、焼ばめ物の用途により採用できな
い可能性もあり、効果そのものも図３，図４に比較して
小さい。
の例を図３〜図８によって説明する。図３〜図８におい
て、１は軸、２は焼ばめ物である。図３，図４の効果は
大きいとの報告はあるが、軸によってはこのような形状
を採用できない場合があり、特に図４に関しては溝深さ
が大きい方が効果は大きいが、あまり深くすれば溝底か
らの破断が生じ改善度には限界がある。図５の場合は、
長期間効果が不明である。また、図６〜図８に関しては
、ボスの剛性を下げ、端部の応力状態を緩和する効果が
あると考えられるが、焼ばめ物の用途により採用できな
い可能性もあり、効果そのものも図３，図４に比較して
小さい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記技術水準
に鑑み、従来技術における不具合を解消し、（１）軸材
料に悪影響を及ぼさず、（２）どのような部材にも適用
できるように、軸及び焼ばめ物の形状を変更の必要もな
く、しかも（３）上述した対策、特に形状の変化と組合
せることにより、更に効果の向上を可能とし、かつ（４
）効果が長期間期待できる焼ばめ軸の表面処理方法を提
供しようとするものである。
に鑑み、従来技術における不具合を解消し、（１）軸材
料に悪影響を及ぼさず、（２）どのような部材にも適用
できるように、軸及び焼ばめ物の形状を変更の必要もな
く、しかも（３）上述した対策、特に形状の変化と組合
せることにより、更に効果の向上を可能とし、かつ（４
）効果が長期間期待できる焼ばめ軸の表面処理方法を提
供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は焼ばめ接触部の
軸にＰＶＤ法によりＴｉＮ，ＣｒＮなどの窒化物被膜を
コーティングすることを特徴とする焼ばめ軸の表面処理
方法である。
軸にＰＶＤ法によりＴｉＮ，ＣｒＮなどの窒化物被膜を
コーティングすることを特徴とする焼ばめ軸の表面処理
方法である。
【０００８】ＰＶＤ（ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｕ
ｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）はＣＶＤ（ Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）に比
較して、低い温度（通常６００℃程度以下）で処理する
ために、軸母材への影響はほとんどなく、非常に高硬度
で緻密な窒化物の薄膜（２〜数μｍ）を試料表面に生成
できる方法である。
ｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）はＣＶＤ（ Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）に比
較して、低い温度（通常６００℃程度以下）で処理する
ために、軸母材への影響はほとんどなく、非常に高硬度
で緻密な窒化物の薄膜（２〜数μｍ）を試料表面に生成
できる方法である。
【０００９】なお、溶射によるセラミックコーティング
も考えられるが、以下の理由より不適当と判断される。 セラミックは破断ひずみは一般に小さく、これは膜厚が
薄い程向上するが、通常の溶射ではμｍオーダの均一な
膜を生成することは困難である。仮に厚い膜厚のコーテ
ィングを採用した場合には、焼ばめ時にセラミック層の
破損が生じる可能性が大きい。
も考えられるが、以下の理由より不適当と判断される。 セラミックは破断ひずみは一般に小さく、これは膜厚が
薄い程向上するが、通常の溶射ではμｍオーダの均一な
膜を生成することは困難である。仮に厚い膜厚のコーテ
ィングを採用した場合には、焼ばめ時にセラミック層の
破損が生じる可能性が大きい。
【００１０】
【作用】ＰＶＤで窒化物をコーティングすることにより
、次の作用が生じると期待される。 （１）焼ばめ端部では、圧面が作用した状態で微小すべ
りが生じるが、この時、軸と焼ばめ物との間で生じる摩
擦力により、軸表面近傍で大きな応力変動が生じること
がフレッティング疲労の原因の１つと考えられている。 被膜コーティングを施すと一般的に摩擦係数が低下する
ので、上記の応力変動が減少し、フレッティング疲労強
度が向上する。
、次の作用が生じると期待される。 （１）焼ばめ端部では、圧面が作用した状態で微小すべ
りが生じるが、この時、軸と焼ばめ物との間で生じる摩
擦力により、軸表面近傍で大きな応力変動が生じること
がフレッティング疲労の原因の１つと考えられている。 被膜コーティングを施すと一般的に摩擦係数が低下する
ので、上記の応力変動が減少し、フレッティング疲労強
度が向上する。
【００１１】（２）上述したように焼ばめ端では、微小
すべりが生じるためにフレッティング摩耗も生じる。フ
レッティング疲労の原因の１つとして、この摩耗により
表面に凹凸が生じることが悪影響を及ぼすとの説がある
が、被膜コーティングは硬度が非常に高く、耐摩耗性が
良好であるために、耐フレッティング摩耗性ひいては、
耐フレッティング疲労性が向上する。
すべりが生じるためにフレッティング摩耗も生じる。フ
レッティング疲労の原因の１つとして、この摩耗により
表面に凹凸が生じることが悪影響を及ぼすとの説がある
が、被膜コーティングは硬度が非常に高く、耐摩耗性が
良好であるために、耐フレッティング摩耗性ひいては、
耐フレッティング疲労性が向上する。
【００１２】
【実施例】以下本発明の一実施例を図１によって説明す
る。図１において、１は軸であり、２は焼ばめ物である
。焼ばめ部には、ＰＶＤにより、軸表面に窒化物の被膜
コーティング３を施している。コーティング３の厚さは
２〜数μｍ程度であり、軸材に直接コーティングしにく
い場合には、まず、数μｍ程度までのＣｒ層又はＴｉ層
をＰＶＤで生成し、その後、窒化物層をコーティングす
ればよい。
る。図１において、１は軸であり、２は焼ばめ物である
。焼ばめ部には、ＰＶＤにより、軸表面に窒化物の被膜
コーティング３を施している。コーティング３の厚さは
２〜数μｍ程度であり、軸材に直接コーティングしにく
い場合には、まず、数μｍ程度までのＣｒ層又はＴｉ層
をＰＶＤで生成し、その後、窒化物層をコーティングす
ればよい。
【００１３】図２は本発明の効果を確認するために実施
した疲労試験結果を示す図表である。試験は径５０ｍｍ
のＳＵＳ３０４製の焼ばめモデル軸を用いた繰返し数Ｎ
＝１０８ サイクルまでの曲げ疲労試験である。コーテ
ィングありのものは、ＰＶＤで生成した約３μｍのＴｉ
Ｎコーティングを施した軸である。
した疲労試験結果を示す図表である。試験は径５０ｍｍ
のＳＵＳ３０４製の焼ばめモデル軸を用いた繰返し数Ｎ
＝１０８ サイクルまでの曲げ疲労試験である。コーテ
ィングありのものは、ＰＶＤで生成した約３μｍのＴｉ
Ｎコーティングを施した軸である。
【００１４】図２より、本発明の効果は明瞭であり、コ
ーティングなしの場合には５．０ｇｆ／ｍｍ２ であっ
たＮ＝１０８ 疲労強度が、ＴｉＮコーティングを施す
ことにより１０．２ ｋｇｆ／ｍｍ２ 以上に向上し、
２倍以上の改善が認められた。なお、図２中の矢印はコ
ーティングありの場合、応力振幅１０．２ ｋｇｆ／ｍ
ｍ２の試験を行ってもき裂発生が確認されなかったこと
を示している。
ーティングなしの場合には５．０ｇｆ／ｍｍ２ であっ
たＮ＝１０８ 疲労強度が、ＴｉＮコーティングを施す
ことにより１０．２ ｋｇｆ／ｍｍ２ 以上に向上し、
２倍以上の改善が認められた。なお、図２中の矢印はコ
ーティングありの場合、応力振幅１０．２ ｋｇｆ／ｍ
ｍ２の試験を行ってもき裂発生が確認されなかったこと
を示している。
【００１５】また、図３〜図８に示すような従来の向上
法と組合すことにより、更にフレッティング疲労強度向
上を計ることができる。
法と組合すことにより、更にフレッティング疲労強度向
上を計ることができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明方法により、応力振幅強度が著し
く向上した焼ばめ軸を得ることができ、その工業的効果
は顕著なものがある。
く向上した焼ばめ軸を得ることができ、その工業的効果
は顕著なものがある。
【図１】本発明の一実施例の説明図。
【図２】本発明の効果を示す図表。
【図３】従来の焼ばめ軸の一態様の説明図。
【図４】従来の焼ばめ軸の一態様の説明図。
【図５】従来の焼ばめ軸の一態様の説明図。
【図６】従来の焼ばめ軸の一態様の説明図。
【図７】従来の焼ばめ軸の一態様の説明図。
【図８】従来の焼ばめ軸の一態様の説明図。
Claims (1)
- 【請求項１】 焼ばめ接触部の軸にＰＶＤ法によりＴ
ｉＮ，ＣｒＮなどの窒化物被膜をコーティングすること
を特徴とする焼ばめ軸の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10064391A JPH04329863A (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 焼ばめ軸の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10064391A JPH04329863A (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 焼ばめ軸の表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04329863A true JPH04329863A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14279509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10064391A Withdrawn JPH04329863A (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 焼ばめ軸の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04329863A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8950874B2 (en) | 2011-09-16 | 2015-02-10 | Ricoh Company, Ltd. | Projection optical system and image display apparatus |
| US9039196B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-05-26 | Ricoh Company, Ltd. | Image displaying apparatus having plane mirror at conjugate to image displaying element |
| US9069238B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-06-30 | Ricoh Company, Ltd. | Image displaying apparatus |
| US9229206B2 (en) | 2012-11-26 | 2016-01-05 | Ricoh Company, Ltd. | Projection optical system and image projection apparatus |
-
1991
- 1991-05-02 JP JP10064391A patent/JPH04329863A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8950874B2 (en) | 2011-09-16 | 2015-02-10 | Ricoh Company, Ltd. | Projection optical system and image display apparatus |
| US9039196B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-05-26 | Ricoh Company, Ltd. | Image displaying apparatus having plane mirror at conjugate to image displaying element |
| US9069238B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-06-30 | Ricoh Company, Ltd. | Image displaying apparatus |
| US9229206B2 (en) | 2012-11-26 | 2016-01-05 | Ricoh Company, Ltd. | Projection optical system and image projection apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980806 |