JPH04367346A - 耐疲労性に優れたばね - Google Patents
耐疲労性に優れたばねInfo
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- JPH04367346A JPH04367346A JP14016791A JP14016791A JPH04367346A JP H04367346 A JPH04367346 A JP H04367346A JP 14016791 A JP14016791 A JP 14016791A JP 14016791 A JP14016791 A JP 14016791A JP H04367346 A JPH04367346 A JP H04367346A
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- spring
- shot peening
- steel wire
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Landscapes
- Springs (AREA)
- Wire Processing (AREA)
- ing And Chemical Polishing (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、エンジン用その他の耐
疲労性を高度に要求されるばねに関する。
疲労性を高度に要求されるばねに関する。
【０００２】
【従来技術】従来のばねは、綱線の線引き工程、もしく
は焼入れ焼戻し工程のパスラインで線材表面に微小疵が
発生するのは避けられない。このうち１０μｍ以上の微
小疵は、製品化されたばねで応力集中が起こって疲労破
壊の起点となり、耐疲労性低下の原因となる。
は焼入れ焼戻し工程のパスラインで線材表面に微小疵が
発生するのは避けられない。このうち１０μｍ以上の微
小疵は、製品化されたばねで応力集中が起こって疲労破
壊の起点となり、耐疲労性低下の原因となる。
【０００３】このため、従来、線引き又は線引き後焼入
れ焼戻し処理されたばね用綱線をばねに成形する前又は
後に、ばねの耐疲労性向上のために線表面部圧縮残留応
力を付与する目的で、ショットピーニング処理している
。
れ焼戻し処理されたばね用綱線をばねに成形する前又は
後に、ばねの耐疲労性向上のために線表面部圧縮残留応
力を付与する目的で、ショットピーニング処理している
。
【０００４】また、さらに耐疲労性を上げるために、前
述のショットピーニング処理した後に、さらに電解研磨
処理し、線表面を平滑化して疲労強度を向上させること
が提案されている（特開昭６３−５２７２９号）。
述のショットピーニング処理した後に、さらに電解研磨
処理し、線表面を平滑化して疲労強度を向上させること
が提案されている（特開昭６３−５２７２９号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、線引き又は
線引き後焼入れ焼戻し処理されたばね用綱線をばねに成
形する前又は後に、ショットピーニング処理したものは
、ショットピーニングによる微小疵が応力集中の原因と
なり、またこの微小疵を取り除くためにさらに電解研磨
したものは、同時に耐疲労性向上に有効なショットピー
ニング処理による圧縮残留応力層をも除去してしまうと
いう問題があった。
線引き後焼入れ焼戻し処理されたばね用綱線をばねに成
形する前又は後に、ショットピーニング処理したものは
、ショットピーニングによる微小疵が応力集中の原因と
なり、またこの微小疵を取り除くためにさらに電解研磨
したものは、同時に耐疲労性向上に有効なショットピー
ニング処理による圧縮残留応力層をも除去してしまうと
いう問題があった。
【０００６】本発明は、これらの問題を解決し、ショッ
トピーニング処理後に電解研磨や化学研磨を行わない従
来のものに比べても線表面が平滑であり、しかもショッ
トピーニング後に電解研磨することによる圧縮残留応力
層の損失がなく、優れた耐疲労性を有するコイルばねを
提供することを目的とする。
トピーニング処理後に電解研磨や化学研磨を行わない従
来のものに比べても線表面が平滑であり、しかもショッ
トピーニング後に電解研磨することによる圧縮残留応力
層の損失がなく、優れた耐疲労性を有するコイルばねを
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、線引き後又は焼入れ焼戻し後の綱線の線
表面を、電解研磨又は化学研磨して表面粗さをＪＩＳ
Ｂ−０６０１の十点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍ以下に
仕上げ、さらにばねに成形する前又は後に、ショットピ
ーニング処理してばねを構成した。
に、本発明は、線引き後又は焼入れ焼戻し後の綱線の線
表面を、電解研磨又は化学研磨して表面粗さをＪＩＳ
Ｂ−０６０１の十点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍ以下に
仕上げ、さらにばねに成形する前又は後に、ショットピ
ーニング処理してばねを構成した。
【０００８】
【作用】上記の手段により、電解研磨又は化学研磨して
表面粗さをＪＩＳ Ｂ−０６０１の十点平均粗さ（Ｒ
ｚ）で５μｍ以下にすると、ばねに成形の前又は後に、
ショットピーニング処理を施しても、その表面粗さは、
あらかじめ研磨をしていないもののそれに比べて非常に
平滑となり、疵による応力集中発生の低減、すなわち耐
疲労性の向上に大きく寄与する。
表面粗さをＪＩＳ Ｂ−０６０１の十点平均粗さ（Ｒ
ｚ）で５μｍ以下にすると、ばねに成形の前又は後に、
ショットピーニング処理を施しても、その表面粗さは、
あらかじめ研磨をしていないもののそれに比べて非常に
平滑となり、疵による応力集中発生の低減、すなわち耐
疲労性の向上に大きく寄与する。
【０００９】ここで、研磨後の表面粗さＲｚをＪＩＳ
Ｂ−０６０１の十点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍ以下と
したのは以下のためである。図１は、研磨後の表面粗さ
（Ｒｚ）と、研磨後にショットピーニング処理を施して
中村式回転曲げ疲労試験により求めた耐疲労強度の関係
を示す。この図より表面粗さ（Ｒｚ）が５μｍを越える
と耐疲労強度が急激に低くなり、５μｍ以下は高い耐疲
労強度を有することがわかる。
Ｂ−０６０１の十点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍ以下と
したのは以下のためである。図１は、研磨後の表面粗さ
（Ｒｚ）と、研磨後にショットピーニング処理を施して
中村式回転曲げ疲労試験により求めた耐疲労強度の関係
を示す。この図より表面粗さ（Ｒｚ）が５μｍを越える
と耐疲労強度が急激に低くなり、５μｍ以下は高い耐疲
労強度を有することがわかる。
【００１０】
【実施例】実施例として、焼入れ焼戻し綱線ＳＷＯＳＣ
−Ｖ（Ｃ ０．６％、Ｓｉ １．４％、Ｃｒ ０
．７％、Ｍｎ ０．７％、残部Ｆｅ及び不可避的不純
物）、線径４．１ｍｍφを用い、該綱線を表１に示した
電解研磨条件で電解研磨して、表面粗さをＪＩＳＢ−０
６０１の十点平均粗さ（Ｒｚ）で２．７μｍに仕上げた
後に、コイリング成形（自由長６４ｍｍ、中心径２４．
５ｍｍ、有効巻数４．５巻）し、さらにショットピーニ
ング処理した。
−Ｖ（Ｃ ０．６％、Ｓｉ １．４％、Ｃｒ ０
．７％、Ｍｎ ０．７％、残部Ｆｅ及び不可避的不純
物）、線径４．１ｍｍφを用い、該綱線を表１に示した
電解研磨条件で電解研磨して、表面粗さをＪＩＳＢ−０
６０１の十点平均粗さ（Ｒｚ）で２．７μｍに仕上げた
後に、コイリング成形（自由長６４ｍｍ、中心径２４．
５ｍｍ、有効巻数４．５巻）し、さらにショットピーニ
ング処理した。
【００１１】この実施例と、電解研磨していない上記綱
線を用いてコイリング成形後にショットピーニング処理
しただけの比較例１、電解研磨していない上記綱線を用
いてコイリング成形後ショットピーニング処理し、さら
に表１に示した電解研磨条件で電解研磨した比較例２の
３種について、ばね疲労試験（中村式回転曲げ疲労試験
）を行った結果を表２に示す。この表により、実施例の
ばねは、比較例１、２のいずれのばねよりも、極めて耐
疲労性に優れていることがわかる。
線を用いてコイリング成形後にショットピーニング処理
しただけの比較例１、電解研磨していない上記綱線を用
いてコイリング成形後ショットピーニング処理し、さら
に表１に示した電解研磨条件で電解研磨した比較例２の
３種について、ばね疲労試験（中村式回転曲げ疲労試験
）を行った結果を表２に示す。この表により、実施例の
ばねは、比較例１、２のいずれのばねよりも、極めて耐
疲労性に優れていることがわかる。
【００１２】また表３は、上記実施例と比較例１のショ
ットピーニング処理の前後について、線表面のＪＩＳ
Ｂ−０６０１の十点平均粗さ（Ｒｚ）の測定結果を示
すものである。この表から、実施例は、比較例１と比べ
てショットピーニング処理前はもとより、ショットピー
ニング処理後も線表面はより平滑であり、ショットピー
ニング処理しても、電解研磨の効果は十分残っているこ
とがわかる。
ットピーニング処理の前後について、線表面のＪＩＳ
Ｂ−０６０１の十点平均粗さ（Ｒｚ）の測定結果を示
すものである。この表から、実施例は、比較例１と比べ
てショットピーニング処理前はもとより、ショットピー
ニング処理後も線表面はより平滑であり、ショットピー
ニング処理しても、電解研磨の効果は十分残っているこ
とがわかる。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】なお、図２は、綱線の線表面の電解研磨量
と、研磨後の表面粗さをＪＩＳ Ｂ−０６０１により
測定した十点平均粗さ（Ｒｚ）の関係を示すものである
。 この図により、線表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を確実に
５μｍ以下にするためには、線径にして１０μｍ以上研
磨を行う必要があることがわかる。さらに研磨量が増え
るにしたがって、十点平均粗さ（Ｒｚ）は緩やかに減少
するものの、５０μｍ以上の研磨は、その効果よりも経
済上のデメリットの方が大きいので、線表面の研磨量は
１０〜５０μｍとするのがよい。化学研磨の場合も同様
の傾向を示す。
と、研磨後の表面粗さをＪＩＳ Ｂ−０６０１により
測定した十点平均粗さ（Ｒｚ）の関係を示すものである
。 この図により、線表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を確実に
５μｍ以下にするためには、線径にして１０μｍ以上研
磨を行う必要があることがわかる。さらに研磨量が増え
るにしたがって、十点平均粗さ（Ｒｚ）は緩やかに減少
するものの、５０μｍ以上の研磨は、その効果よりも経
済上のデメリットの方が大きいので、線表面の研磨量は
１０〜５０μｍとするのがよい。化学研磨の場合も同様
の傾向を示す。
【００１７】
【効果】本発明は、上記の通りに構成したので、極めて
優れた耐疲労性を示す。したがって、自動車エンジンの
弁ばね等の高い耐疲労性を要求されるばねとして従来品
より一層適し、またばねの小形化、軽量化を図ることが
できる。
優れた耐疲労性を示す。したがって、自動車エンジンの
弁ばね等の高い耐疲労性を要求されるばねとして従来品
より一層適し、またばねの小形化、軽量化を図ることが
できる。
【図１】綱線の研磨後の表面粗さ（Ｒｚ）と、研磨後に
ショットピーニング処理して中村式回転曲げ疲労試験に
より求めた耐疲労強度の関係を示す図
ショットピーニング処理して中村式回転曲げ疲労試験に
より求めた耐疲労強度の関係を示す図
Claims (1)
- 【請求項１】 線引き後又は焼入れ焼戻し後の鋼線の
線表面を、電解研磨又は化学研磨して表面粗さをＪＩＳ
Ｂ−０６０１の十点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍ以下
に仕上げ、さらにばねに成形する前又は後に、ショット
ピーニング処理して成るばね。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14016791A JP3301088B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 耐疲労性に優れたばね |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14016791A JP3301088B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 耐疲労性に優れたばね |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04367346A true JPH04367346A (ja) | 1992-12-18 |
| JP3301088B2 JP3301088B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=15262444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14016791A Expired - Fee Related JP3301088B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 耐疲労性に優れたばね |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3301088B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0614994B1 (en) * | 1993-02-17 | 2001-08-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Spring steel wires and process for producing the same |
| WO2001081642A1 (fr) * | 2000-04-24 | 2001-11-01 | Kawasaki Steel Corporation | Acier de forme lineaire presentant d'excellentes caracteristiques de fatigue au niveau des joints, et procede de production correspondant |
| EP2103362A3 (de) * | 2008-03-19 | 2011-05-11 | Christian Bauer GmbH & Co. KG | Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer Feder |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102274667B1 (ko) * | 2014-10-02 | 2021-07-08 | 현대모비스 주식회사 | 스프링 제조방법 |
-
1991
- 1991-06-12 JP JP14016791A patent/JP3301088B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP0614994B1 (en) * | 1993-02-17 | 2001-08-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Spring steel wires and process for producing the same |
| WO2001081642A1 (fr) * | 2000-04-24 | 2001-11-01 | Kawasaki Steel Corporation | Acier de forme lineaire presentant d'excellentes caracteristiques de fatigue au niveau des joints, et procede de production correspondant |
| EP2103362A3 (de) * | 2008-03-19 | 2011-05-11 | Christian Bauer GmbH & Co. KG | Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer Feder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3301088B2 (ja) | 2002-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |