JPH05156351A - オイルテンパー線によるコイルばねの製造方法 - Google Patents
オイルテンパー線によるコイルばねの製造方法Info
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- JPH05156351A JPH05156351A JP17125791A JP17125791A JPH05156351A JP H05156351 A JPH05156351 A JP H05156351A JP 17125791 A JP17125791 A JP 17125791A JP 17125791 A JP17125791 A JP 17125791A JP H05156351 A JPH05156351 A JP H05156351A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高強度高耐疲労性を持つコイルばねの製造方法
を提供する。 【構成】本発明のオイルテンパー線によるコイルばねの
製造方法は、鉄鋼線材を室温でコイリング成形し、低温
焼鈍し、ガス窒化処理して窒化層を形成し、その後電解
研磨処理して窒化層の最表面に形成される白層を除去
し、端面研削し、ショットピーニング処理により残留応
力付与し、最後に再度低温焼鈍を行う。窒化処理により
形成される白層が除去されているため、本発明の方法で
得られるコイルばねには表面亀裂が発生しにくい。ま
た、窒化層の表面からショットピーニング処理を実施し
ているため残留応力が効果的に付与され、強度か高く耐
疲労性が高い。
を提供する。 【構成】本発明のオイルテンパー線によるコイルばねの
製造方法は、鉄鋼線材を室温でコイリング成形し、低温
焼鈍し、ガス窒化処理して窒化層を形成し、その後電解
研磨処理して窒化層の最表面に形成される白層を除去
し、端面研削し、ショットピーニング処理により残留応
力付与し、最後に再度低温焼鈍を行う。窒化処理により
形成される白層が除去されているため、本発明の方法で
得られるコイルばねには表面亀裂が発生しにくい。ま
た、窒化層の表面からショットピーニング処理を実施し
ているため残留応力が効果的に付与され、強度か高く耐
疲労性が高い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジンに使
用される弁ばね等の高強度高耐疲労ばねの製造方法に関
する。
用される弁ばね等の高強度高耐疲労ばねの製造方法に関
する。
【０００２】
【従来技術】高強度高耐疲労ばねを製造する方法とし
て、引張強度の高い線材を使用し、コイリング成形し、
熱処理し、ショットピーニングによる残留応力付与処理
し、その後研磨処理して表面最大荒さを低減させる各工
程を実施する方法が知られている。また、特開平２−１
２９４２２号公報および特開昭６３−５２７２９号公報
にはそれぞれ、シリコンクロム清浄鋼線を使用し、コイ
リング成形し、熱処理し、ショットピーニングによる残
留応力付与処理し、その後研磨処理して表面最大荒さＲ
max を５μｍ以下にして高強度ばねを製造する方法、お
よびＨｖ≧５５０に調整されたコイルばねを得る製造工
程においてコイリング成形後のショットピーニングの後
さらに電解研磨あるいは化学研磨で表面荒さを１〜４μ
ｍに仕上げる方法が記載されている。さらに、特開昭６
３−７６７３０号公報には、鉄鋼線材をコイリング成形
し、窒化処理し、ショットピーニングの粒度を順次小さ
くした数段階のショットピーニングを施すコイルばねの
製造方法が記載されている。
て、引張強度の高い線材を使用し、コイリング成形し、
熱処理し、ショットピーニングによる残留応力付与処理
し、その後研磨処理して表面最大荒さを低減させる各工
程を実施する方法が知られている。また、特開平２−１
２９４２２号公報および特開昭６３−５２７２９号公報
にはそれぞれ、シリコンクロム清浄鋼線を使用し、コイ
リング成形し、熱処理し、ショットピーニングによる残
留応力付与処理し、その後研磨処理して表面最大荒さＲ
max を５μｍ以下にして高強度ばねを製造する方法、お
よびＨｖ≧５５０に調整されたコイルばねを得る製造工
程においてコイリング成形後のショットピーニングの後
さらに電解研磨あるいは化学研磨で表面荒さを１〜４μ
ｍに仕上げる方法が記載されている。さらに、特開昭６
３−７６７３０号公報には、鉄鋼線材をコイリング成形
し、窒化処理し、ショットピーニングの粒度を順次小さ
くした数段階のショットピーニングを施すコイルばねの
製造方法が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】高強度高耐疲労ばねを
得るために、コイリング成形の後に窒化処理してコイル
ばねの表面部分の硬度を高めることか必須の手段として
採用されている。発明者は、この窒化処理で得られる窒
化層について詳細に検討したところ、窒化層の最表面に
白層ができており、この白層にクラックが発生し易く白
層の存在が疲れ強さ低下の要因になることを発見した。
そこで発明者は、白層のない窒化層に思い到り、より耐
疲労性の高いコイルばねの製造方法を提供することを課
題として、本発明を完成したものである。
得るために、コイリング成形の後に窒化処理してコイル
ばねの表面部分の硬度を高めることか必須の手段として
採用されている。発明者は、この窒化処理で得られる窒
化層について詳細に検討したところ、窒化層の最表面に
白層ができており、この白層にクラックが発生し易く白
層の存在が疲れ強さ低下の要因になることを発見した。
そこで発明者は、白層のない窒化層に思い到り、より耐
疲労性の高いコイルばねの製造方法を提供することを課
題として、本発明を完成したものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】窒化処理により得られる
窒化層の最表面に形成される白層は、Ｈｖ７００〜１０
００の高硬度を持ち、Ｈｖ５５０程度のシヨットでショ
ットピーニングしても白層の除去は困難であること、お
よび二段窒化のように窒化処理条件を変えても確実に白
層を無くすることは困難であることを確認した。そして
最終的に電解研磨および化学研磨により効率よく白層が
除去できること、さらに白層を除去した窒化層をもつコ
イルばね素材をショットピーニング処理して残留応力付
与することにより、より耐疲労性の高いコイルばねが得
られることを確認し、本発明を完成したものである。
窒化層の最表面に形成される白層は、Ｈｖ７００〜１０
００の高硬度を持ち、Ｈｖ５５０程度のシヨットでショ
ットピーニングしても白層の除去は困難であること、お
よび二段窒化のように窒化処理条件を変えても確実に白
層を無くすることは困難であることを確認した。そして
最終的に電解研磨および化学研磨により効率よく白層が
除去できること、さらに白層を除去した窒化層をもつコ
イルばね素材をショットピーニング処理して残留応力付
与することにより、より耐疲労性の高いコイルばねが得
られることを確認し、本発明を完成したものである。
【０００５】すなわち、本発明のオイルテンパー線によ
るコイルばねの製造方法は、鉄鋼線材をコイリング成形
し、窒化処理により窒化層を形成し、電解研磨処理によ
り窒化層最表面の白層を除去し、ショットピーニング処
理により残留応力付与することを特徴とする。本発明の
オイルテンパー線によるコイルばねの製造方法は、窒化
処理とショットピーニング処理の組合せによる高強度と
残留応力付与により高い耐疲労性を付与し、かつ最表面
にクラック発生の原因となる白層が存在しないため一層
耐疲労性が高くなっている。
るコイルばねの製造方法は、鉄鋼線材をコイリング成形
し、窒化処理により窒化層を形成し、電解研磨処理によ
り窒化層最表面の白層を除去し、ショットピーニング処
理により残留応力付与することを特徴とする。本発明の
オイルテンパー線によるコイルばねの製造方法は、窒化
処理とショットピーニング処理の組合せによる高強度と
残留応力付与により高い耐疲労性を付与し、かつ最表面
にクラック発生の原因となる白層が存在しないため一層
耐疲労性が高くなっている。
【０００６】本発明のコイルばねの製造方法に使用され
る線材は、窒化処理により表面部が窒化されて表面部の
硬度が高くなる鉄鋼材である。特に、高強度ばね用とし
て従来より使用されている合金鋼オイルテンパー線とか
合金鋼硬引線が適している。係る線材は酸化皮膜をもつ
ものでもよい。コイリングは室温で実施することができ
る。
る線材は、窒化処理により表面部が窒化されて表面部の
硬度が高くなる鉄鋼材である。特に、高強度ばね用とし
て従来より使用されている合金鋼オイルテンパー線とか
合金鋼硬引線が適している。係る線材は酸化皮膜をもつ
ものでもよい。コイリングは室温で実施することができ
る。
【０００７】コイリング成形した後、熱処理するのが好
ましい。熱処理は残留応力や残留歪みを除去したり、硬
度を高くするために行う。合金鋼オイルテンパー線の熱
処理としては例えば４２０℃３０分間の低温焼鈍処理を
実施して、残留応力や歪みの除去を行うのが好ましい。
また合金硬引線に対しては、焼き入れ焼き戻し処理を実
施してその硬度を高くするのが好ましい。
ましい。熱処理は残留応力や残留歪みを除去したり、硬
度を高くするために行う。合金鋼オイルテンパー線の熱
処理としては例えば４２０℃３０分間の低温焼鈍処理を
実施して、残留応力や歪みの除去を行うのが好ましい。
また合金硬引線に対しては、焼き入れ焼き戻し処理を実
施してその硬度を高くするのが好ましい。
【０００８】窒化処理に先立ちデスケール処理を行うの
が好ましい。デスケール処理は、コイリング成形された
バネ素材の表面の酸化皮膜を除去する工程で、酸化皮膜
を取り除くことによりより均一な窒化が可能となる。な
お、デスケール処理において、ばね素材の表面最大荒さ
をＲmax ５μｍ以下にするのが好ましい。表面最大荒さ
をＲmax ５μｍを越えると、得られたコイルばねの表面
研磨が必要となる。
が好ましい。デスケール処理は、コイリング成形された
バネ素材の表面の酸化皮膜を除去する工程で、酸化皮膜
を取り除くことによりより均一な窒化が可能となる。な
お、デスケール処理において、ばね素材の表面最大荒さ
をＲmax ５μｍ以下にするのが好ましい。表面最大荒さ
をＲmax ５μｍを越えると、得られたコイルばねの表面
研磨が必要となる。
【０００９】デスケール処理としては電解研磨、酸洗い
（例えば５％程度の希塩酸に数分浸漬する。）、ショッ
トブラスト、ショットピーニング等で実施できる。ショ
ットブラスト、ショットピーニングでは特にばね素材の
表面荒さを増大させないように、比較的弱くブラストさ
れるような条件を選択する必要がある。例えば、ショッ
トピーニングでは、比較的柔らかいガラスビーズや砥粒
を使用するとか、直径０．３ｍｍ以下の細かいカットワ
イヤを使用するとか、直径０．３ｍｍのスチールショッ
トを使用することによりばね素材の表面最大荒さをＲma
x ５μｍ以下にすることができる。
（例えば５％程度の希塩酸に数分浸漬する。）、ショッ
トブラスト、ショットピーニング等で実施できる。ショ
ットブラスト、ショットピーニングでは特にばね素材の
表面荒さを増大させないように、比較的弱くブラストさ
れるような条件を選択する必要がある。例えば、ショッ
トピーニングでは、比較的柔らかいガラスビーズや砥粒
を使用するとか、直径０．３ｍｍ以下の細かいカットワ
イヤを使用するとか、直径０．３ｍｍのスチールショッ
トを使用することによりばね素材の表面最大荒さをＲma
x ５μｍ以下にすることができる。
【００１０】デスケールをショットブラスト、ショット
ピーニングで実施することにより、酸化皮膜を除去でき
る以外に次の工程の窒化が容易となる。窒化処理は表面
より約０．２ｍｍ程度の深さまで窒化し、表面より０．
０５から０．１ｍｍまでの表面部の硬度をＨv ８００か
ら９００程度とするものである。窒化処理そのものは従
来と同様に実施することができる。例えば、アンモニア
雰囲気中に４２０から５５０℃で２から６時間処理する
ことにより所定の窒化層を形成できる。
ピーニングで実施することにより、酸化皮膜を除去でき
る以外に次の工程の窒化が容易となる。窒化処理は表面
より約０．２ｍｍ程度の深さまで窒化し、表面より０．
０５から０．１ｍｍまでの表面部の硬度をＨv ８００か
ら９００程度とするものである。窒化処理そのものは従
来と同様に実施することができる。例えば、アンモニア
雰囲気中に４２０から５５０℃で２から６時間処理する
ことにより所定の窒化層を形成できる。
【００１１】窒化処理の後に電解研磨処理を実施する。
この電解研磨処理は窒化処理より得られる窒化層の最表
面にできる白層を除去するためのものである。白層は通
常の窒化処理により１〜５μｍ程度の厚さで形成され
る。電解研磨処理によりこの白層を除去する。なお、不
必要に厚く電解研磨すると有用な窒化層が除去されて薄
くなり、窒化処理の効果が少なくなるため、好ましくな
い。電解研磨は、通常の電解研磨処理を採用できる。
この電解研磨処理は窒化処理より得られる窒化層の最表
面にできる白層を除去するためのものである。白層は通
常の窒化処理により１〜５μｍ程度の厚さで形成され
る。電解研磨処理によりこの白層を除去する。なお、不
必要に厚く電解研磨すると有用な窒化層が除去されて薄
くなり、窒化処理の効果が少なくなるため、好ましくな
い。電解研磨は、通常の電解研磨処理を採用できる。
【００１２】ショットピーニング処理による残留応力付
与は基本的には従来の残留応力付与処理と同じである。
このショットピーニング処理では、強いショットピーニ
ングを実施し残留応力を可能な限り表面より深く付与す
るのが好ましい。シヨツトピーニング処理の後で低温焼
鈍を実施するのが好ましい。この低温焼鈍はショットピ
ーニングに起因する異常に大きい歪みを取り除きばね最
表面部分の金属組織を均一化するものである。
与は基本的には従来の残留応力付与処理と同じである。
このショットピーニング処理では、強いショットピーニ
ングを実施し残留応力を可能な限り表面より深く付与す
るのが好ましい。シヨツトピーニング処理の後で低温焼
鈍を実施するのが好ましい。この低温焼鈍はショットピ
ーニングに起因する異常に大きい歪みを取り除きばね最
表面部分の金属組織を均一化するものである。
【００１３】この後、ストレスピーニング処理を実施し
てもよい。ストレスピーニングとは、ばねに圧縮あるい
は引張応力を作用させた状態で行うショットピーニング
を意味する。ストレスピーニングのストレス付与によつ
て生ずるフック弾性による歪みが、ショットピーニング
による金属組織の塑性流動によりストレスの作用した状
態では減少することを利用するもので、ストレスを取り
除くことにより逆の歪み、すなわち圧縮残留応力が発生
する。このストレスピーニングはショットピーニングに
よってはばねの最表面部分に作りがたい圧縮残留応力を
作るもので、ショットピーニングとストレスピーニング
の両者によりばねの最表面から比較的深い部分にまで大
きな圧縮残留応力を形成できる。特に本発明では、窒化
処理層にストレスピーニングを実施しているため、最表
面まで圧縮残留応力が形成できる。
てもよい。ストレスピーニングとは、ばねに圧縮あるい
は引張応力を作用させた状態で行うショットピーニング
を意味する。ストレスピーニングのストレス付与によつ
て生ずるフック弾性による歪みが、ショットピーニング
による金属組織の塑性流動によりストレスの作用した状
態では減少することを利用するもので、ストレスを取り
除くことにより逆の歪み、すなわち圧縮残留応力が発生
する。このストレスピーニングはショットピーニングに
よってはばねの最表面部分に作りがたい圧縮残留応力を
作るもので、ショットピーニングとストレスピーニング
の両者によりばねの最表面から比較的深い部分にまで大
きな圧縮残留応力を形成できる。特に本発明では、窒化
処理層にストレスピーニングを実施しているため、最表
面まで圧縮残留応力が形成できる。
【００１４】このストレスピーニングを実施する場合
は、このストレスピーニングの後に低温焼鈍を実施する
のが好ましい。本発明の方法では、窒化処理により形成
される窒化層最表面の白層が除去され、製造されるコイ
ルばねに白層が存在しない。亀裂発生の要因となりやす
い白層が存在しないため、本発明の方法で製造されたコ
イルばねはより一層高耐疲労性のものとなる。
は、このストレスピーニングの後に低温焼鈍を実施する
のが好ましい。本発明の方法では、窒化処理により形成
される窒化層最表面の白層が除去され、製造されるコイ
ルばねに白層が存在しない。亀裂発生の要因となりやす
い白層が存在しないため、本発明の方法で製造されたコ
イルばねはより一層高耐疲労性のものとなる。
【００１５】
実施例１ コイルばねの線材として、炭素０．６４重量％（以下、
％は特に明記されていない限り重量％を意味する）、珪
素１．４３％、マンガン０．６７％、燐０．０１５％、
硫黄０．００６％、クロム１．５７％、モリブデン０．
５７％、バナジウム０．０６％、残部鉄とからなる合金
鋼をオイルテンパーして、引張強度σB ＝２０９kgf/mm
2 の合金鋼オイルテンパー線としたものを使用した。
％は特に明記されていない限り重量％を意味する）、珪
素１．４３％、マンガン０．６７％、燐０．０１５％、
硫黄０．００６％、クロム１．５７％、モリブデン０．
５７％、バナジウム０．０６％、残部鉄とからなる合金
鋼をオイルテンパーして、引張強度σB ＝２０９kgf/mm
2 の合金鋼オイルテンパー線としたものを使用した。
【００１６】この線材を室温でコイリングし、線径３．
２mm、コイル外径２４mm、総巻数６．５巻、有効巻数
４．５巻、自由高さ５０mmのコイルばね素形材に成形し
た。次にこのコイルばね素形材を５００℃で３０分間熱
処理し低温焼鈍をおこなった。その後、直径０．２mmの
スチールボールを使用し、１０分間のマイクロショット
ピーニングを実施して表面の酸化皮膜を除去した。この
状態でのコイルの表面荒さはＲmax ２．５μｍであっ
た。
２mm、コイル外径２４mm、総巻数６．５巻、有効巻数
４．５巻、自由高さ５０mmのコイルばね素形材に成形し
た。次にこのコイルばね素形材を５００℃で３０分間熱
処理し低温焼鈍をおこなった。その後、直径０．２mmの
スチールボールを使用し、１０分間のマイクロショット
ピーニングを実施して表面の酸化皮膜を除去した。この
状態でのコイルの表面荒さはＲmax ２．５μｍであっ
た。
【００１７】次にアンモニアガス雰囲気下で５００℃、
６時間のガス窒化を行いコイルばね素形材表面に窒化層
を形成した。この窒化処理により最表面に２〜５μｍ程
度の厚さの白層をもつ１５０μｍの窒化層が形成され
た。その後、電解液に燐酸を使用し、ステンレススチー
ルで構成された筒状の陰極を用い、この陰極の中央に１
６個の窒化処理を施したコイルばね素形材を配置し、電
圧５Ｖ、電流８．８Ａで４０分間電解研磨した。この電
解研磨によりおよそ５μｍ研磨され、白層は完全に除去
された。
６時間のガス窒化を行いコイルばね素形材表面に窒化層
を形成した。この窒化処理により最表面に２〜５μｍ程
度の厚さの白層をもつ１５０μｍの窒化層が形成され
た。その後、電解液に燐酸を使用し、ステンレススチー
ルで構成された筒状の陰極を用い、この陰極の中央に１
６個の窒化処理を施したコイルばね素形材を配置し、電
圧５Ｖ、電流８．８Ａで４０分間電解研磨した。この電
解研磨によりおよそ５μｍ研磨され、白層は完全に除去
された。
【００１８】この後、コイルばね素形材の端面を切削し
て仕上げ処理し、続いて直径０．８mmのカットワイヤを
使用し、６０分間の翼車遠心式加速装置を用いてショッ
トピーニングを実施し、コイル表面に圧縮残留応力を付
与した。その後に２５０℃１５分間の低温焼鈍を実施し
た。これにより本実施例のコイルばねを得た。このコイ
ルばねの表面荒さはＲmax ３．０μｍ、窒化層の深さは
１４５μｍであった。また、耐疲労試験としては、８個
のコイルばねを使用し、６５±５７kgf/mm2 の繰り返し
圧縮応力付加試験を実施し、破損までの繰り返し数を測
定した。この結果を図１に示す。図中横軸は繰り返し数
を示し、黒丸は破損した時の繰り返し数を示す。また、
白丸は５×１０7 回の繰り返し試験で破損しなかったこ
とを示し、その横の数字は破損しなかったコイルばねの
数を示す。
て仕上げ処理し、続いて直径０．８mmのカットワイヤを
使用し、６０分間の翼車遠心式加速装置を用いてショッ
トピーニングを実施し、コイル表面に圧縮残留応力を付
与した。その後に２５０℃１５分間の低温焼鈍を実施し
た。これにより本実施例のコイルばねを得た。このコイ
ルばねの表面荒さはＲmax ３．０μｍ、窒化層の深さは
１４５μｍであった。また、耐疲労試験としては、８個
のコイルばねを使用し、６５±５７kgf/mm2 の繰り返し
圧縮応力付加試験を実施し、破損までの繰り返し数を測
定した。この結果を図１に示す。図中横軸は繰り返し数
を示し、黒丸は破損した時の繰り返し数を示す。また、
白丸は５×１０7 回の繰り返し試験で破損しなかったこ
とを示し、その横の数字は破損しなかったコイルばねの
数を示す。
【００１９】図１より本実施例１の方法で得られたコイ
ルばねは、６５±５７kgf/mm2 の繰り返し圧縮応力付加
試験で５×１０7回の繰り返し試験に耐えて破損しなか
ったものが７個、５×１０7 回の手前で破損したものが
１個であった。なお、比較例１として、同じ合金鋼オイ
ルテンパー線を使用し、電解研磨処理のみを実施せず、
その他は実施例１と全く同じ方法でオイルテンパー線に
よるコイルばねを製造した。
ルばねは、６５±５７kgf/mm2 の繰り返し圧縮応力付加
試験で５×１０7回の繰り返し試験に耐えて破損しなか
ったものが７個、５×１０7 回の手前で破損したものが
１個であった。なお、比較例１として、同じ合金鋼オイ
ルテンパー線を使用し、電解研磨処理のみを実施せず、
その他は実施例１と全く同じ方法でオイルテンパー線に
よるコイルばねを製造した。
【００２０】この比較例１の方法で得られたコイルばね
の表面荒さはＲmax３．１μｍ、窒化層の深さは１５０
であった。また、実施例１と同じの繰り返し試験では、
８個全てのコイルばねが５×１０7 回の繰り返し試験に
耐えられず、５×１０7 回前で破損した。この結果を図
１に合わせて示す。図１に示す、破損繰り返し数より、
実施例１の方法で得られたコイルばねは高い耐疲労性を
持つことが理解できる。
の表面荒さはＲmax３．１μｍ、窒化層の深さは１５０
であった。また、実施例１と同じの繰り返し試験では、
８個全てのコイルばねが５×１０7 回の繰り返し試験に
耐えられず、５×１０7 回前で破損した。この結果を図
１に合わせて示す。図１に示す、破損繰り返し数より、
実施例１の方法で得られたコイルばねは高い耐疲労性を
持つことが理解できる。
【００２１】実施例２ コイルばねの線材として、炭素０．６５％、珪素１．４
０％、マンガン０．６９％、燐０．００７％、硫黄０．
０１１％、銅０．０５％、クロム０．７％、バナジウム
０．１４％、残部鉄とからなる合金鋼をオイルテンパー
して、引張強度σB ＝２１０kgf/mm2 のオイルテンパー
線としたものを使用した。
０％、マンガン０．６９％、燐０．００７％、硫黄０．
０１１％、銅０．０５％、クロム０．７％、バナジウム
０．１４％、残部鉄とからなる合金鋼をオイルテンパー
して、引張強度σB ＝２１０kgf/mm2 のオイルテンパー
線としたものを使用した。
【００２２】この線材を、実施例１と同じ方法で室温で
コイリングし、線径３．２mm、コイル外径２４mm、総巻
数６．５巻、有効巻数４．５巻、自由高さ５０mmのコイ
ルばね素形材に成形した。次にこのコイルばね素形材を
４３０℃で３０分間熱処理し低温焼鈍をおこなった。そ
の後、実施例１と同じ条件でマイクロショットピーニン
グを実施し、その後、アンモニアガス雰囲気下で４３０
℃、６時間のガス窒化を行いコイルばね素形材表面に窒
化層を形成した。この後、実施例１と同じ条件で電解研
磨、ショットピーニングおよび低温焼鈍を実施し、窒化
層表面の白層の除去、残留圧縮応力付与および金属組織
の安定化を行った。これによりコイルばねを製造した。
コイリングし、線径３．２mm、コイル外径２４mm、総巻
数６．５巻、有効巻数４．５巻、自由高さ５０mmのコイ
ルばね素形材に成形した。次にこのコイルばね素形材を
４３０℃で３０分間熱処理し低温焼鈍をおこなった。そ
の後、実施例１と同じ条件でマイクロショットピーニン
グを実施し、その後、アンモニアガス雰囲気下で４３０
℃、６時間のガス窒化を行いコイルばね素形材表面に窒
化層を形成した。この後、実施例１と同じ条件で電解研
磨、ショットピーニングおよび低温焼鈍を実施し、窒化
層表面の白層の除去、残留圧縮応力付与および金属組織
の安定化を行った。これによりコイルばねを製造した。
【００２３】このコイルばねの耐疲労性をみるため、８
個のコイルばねについて実施例１と同じ６５±５７kgf/
mm2 の繰り返し圧縮応力付加試験を実施した。その結果
を図１に合わせて示す。実施例２の方法で得られたコイ
ルばねは、８個中６個が５×１０7 回の繰り返し試験で
破損せず、２個が図１に黒丸で示す回数で破損した。な
お、比較例２として、同じ合金鋼オイルテンパー線を使
用し、電解研磨処理のみを実施せず、その他は実施例２
と全く同じ方法でオイルテンパー線によるコイルばねを
製造した。
個のコイルばねについて実施例１と同じ６５±５７kgf/
mm2 の繰り返し圧縮応力付加試験を実施した。その結果
を図１に合わせて示す。実施例２の方法で得られたコイ
ルばねは、８個中６個が５×１０7 回の繰り返し試験で
破損せず、２個が図１に黒丸で示す回数で破損した。な
お、比較例２として、同じ合金鋼オイルテンパー線を使
用し、電解研磨処理のみを実施せず、その他は実施例２
と全く同じ方法でオイルテンパー線によるコイルばねを
製造した。
【００２４】この比較例１の方法で得られたコイルばね
８個について、同じmax ３．１μｍ、窒化層の深さは１
５０であった。また、実施例１と同じ６５±５７kgf/mm
2 の繰り返し圧縮応力付加試験を実施した。その結果を
図１に合わせて示す。比較例２の方法で製造されたコイ
ルばねは、８個中２個が５×１０7 回の繰り返し試験で
破損せず、残り６個が図１に黒丸で示す回数で破損し
た。
８個について、同じmax ３．１μｍ、窒化層の深さは１
５０であった。また、実施例１と同じ６５±５７kgf/mm
2 の繰り返し圧縮応力付加試験を実施した。その結果を
図１に合わせて示す。比較例２の方法で製造されたコイ
ルばねは、８個中２個が５×１０7 回の繰り返し試験で
破損せず、残り６個が図１に黒丸で示す回数で破損し
た。
【００２５】図１に示す、破損繰り返し数より、実施例
２の方法で得られたコイルばねは、実施例１の方法で得
られたのとほぼ同等の高い耐疲労性を持つことが理解で
きる。
２の方法で得られたコイルばねは、実施例１の方法で得
られたのとほぼ同等の高い耐疲労性を持つことが理解で
きる。
【００２６】
【発明の効果】本発明のオイルテンパー線によるコイル
ばねの製造方法では、鉄鋼線材をコイリング成形した
後、窒化処理し、その後で電解研磨により窒化処理で得
られる窒化層の最表面に形成される白層を除去してい
る。これにより得られるコイルばねはその最表面に白層
が存在しない。このため、表面亀裂の発生要因が少なく
なりそれだけ表面亀裂が発生しにくい。その結果耐疲労
性が向上する。このため本発明のオイルテンパー線によ
るコイルばねの製造方法では、高強度でより高い耐疲労
性をもつコイルばねが得られる。
ばねの製造方法では、鉄鋼線材をコイリング成形した
後、窒化処理し、その後で電解研磨により窒化処理で得
られる窒化層の最表面に形成される白層を除去してい
る。これにより得られるコイルばねはその最表面に白層
が存在しない。このため、表面亀裂の発生要因が少なく
なりそれだけ表面亀裂が発生しにくい。その結果耐疲労
性が向上する。このため本発明のオイルテンパー線によ
るコイルばねの製造方法では、高強度でより高い耐疲労
性をもつコイルばねが得られる。
【図１】本発明の実施例１および２と比較例１および２
の方法で得られたコイルばねの繰り返し圧縮応力付加試
験の試験結果を示し、黒丸は破損した回数を白丸は破損
しなかつた回数を示す。
の方法で得られたコイルばねの繰り返し圧縮応力付加試
験の試験結果を示し、黒丸は破損した回数を白丸は破損
しなかつた回数を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２５Ｆ 3/16 Ａ 8414−4Ｋ Ｆ１６Ｆ 1/02 Ａ 8917−3Ｊ (72)発明者 近藤 覚 愛知県愛知郡東郷町大字春木字蛭池１番地 株式会社東郷製作所内 (72)発明者 伊沢 佳伸 愛知県愛知郡東郷町大字春木字蛭池１番地 株式会社東郷製作所内 (72)発明者 中野 修 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 安田 茂 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 内田 尚志 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内 (72)発明者 小野田 光芳 千葉県習志野市東習志野７丁目５番１号 鈴木金属工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 鉄鋼線材をコイリング成形し、窒化処理
により窒化層を形成し、電解研磨処理により窒化層最表
面の白層を除去し、ショットピーニング処理により残留
応力付与することを特徴とするオイルテンパー線による
コイルばねの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17125791A JPH05156351A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | オイルテンパー線によるコイルばねの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17125791A JPH05156351A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | オイルテンパー線によるコイルばねの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05156351A true JPH05156351A (ja) | 1993-06-22 |
Family
ID=15919971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17125791A Pending JPH05156351A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | オイルテンパー線によるコイルばねの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05156351A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6024346A (en) * | 1995-10-20 | 2000-02-15 | Nhk Spring Co., Ltd. | Coil spring resistant to permanent set and fatigue |
| EP2103362A2 (de) * | 2008-03-19 | 2009-09-23 | Christian Bauer GmbH & Co. KG | Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer Feder |
| WO2011040243A1 (ja) | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 新東工業株式会社 | 鋼材製品のショットピーニング処理法 |
| KR20180019137A (ko) * | 2018-02-05 | 2018-02-23 | 주식회사 유니락 | 유체이송용 메탈블럭 |
| KR101873714B1 (ko) * | 2018-05-17 | 2018-07-03 | 주식회사 유니락 | 유체이송용 메탈블럭 |
-
1991
- 1991-07-11 JP JP17125791A patent/JPH05156351A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6024346A (en) * | 1995-10-20 | 2000-02-15 | Nhk Spring Co., Ltd. | Coil spring resistant to permanent set and fatigue |
| EP2103362A2 (de) * | 2008-03-19 | 2009-09-23 | Christian Bauer GmbH & Co. KG | Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer Feder |
| EP2103362A3 (de) * | 2008-03-19 | 2011-05-11 | Christian Bauer GmbH & Co. KG | Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer Feder |
| WO2011040243A1 (ja) | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 新東工業株式会社 | 鋼材製品のショットピーニング処理法 |
| US9056386B2 (en) | 2009-09-30 | 2015-06-16 | Sintokogio, Ltd. | Method of shot-peening treatment of steel product |
| KR20180019137A (ko) * | 2018-02-05 | 2018-02-23 | 주식회사 유니락 | 유체이송용 메탈블럭 |
| US10309034B1 (en) | 2018-02-05 | 2019-06-04 | Unilock Corporation | Metal block for fluid transportation |
| CN110117766A (zh) * | 2018-02-05 | 2019-08-13 | 尤尼罗库株式会社 | 密封用部件的制造方法和基于此的金属块 |
| CN110117766B (zh) * | 2018-02-05 | 2021-07-02 | 尤尼罗库株式会社 | 密封用部件的制造方法和基于此的金属块 |
| KR101873714B1 (ko) * | 2018-05-17 | 2018-07-03 | 주식회사 유니락 | 유체이송용 메탈블럭 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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