JPH0633143A - 金属条ばね素材及び金属条ばね材料の製造方法 - Google Patents
金属条ばね素材及び金属条ばね材料の製造方法Info
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- JPH0633143A JPH0633143A JP21238992A JP21238992A JPH0633143A JP H0633143 A JPH0633143 A JP H0633143A JP 21238992 A JP21238992 A JP 21238992A JP 21238992 A JP21238992 A JP 21238992A JP H0633143 A JPH0633143 A JP H0633143A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 硬質部と軟質部を連続一体に形成した金属条
ばね素材並びにこの素材の原材料となる金属条ばね材料
の製造方法である。予め冷間圧延等で加工され、加熱炉
内を移動する薄板金属条の一部をセラミック材で挟圧
し、挟圧部をセラミック材を介して例えば再結晶温度以
上に短時間加熱した後に急冷し、加熱された部分の硬度
を他の部分の硬度と異ならしめる。 【効果】 冷却したばね材料を所定巾で横に切断した各
ばね素材は硬質部と軟質部からなって、硬質部はばね本
来の強い弾性特性を発揮し、軟質部は成形加工できる。
ばね素材並びにこの素材の原材料となる金属条ばね材料
の製造方法である。予め冷間圧延等で加工され、加熱炉
内を移動する薄板金属条の一部をセラミック材で挟圧
し、挟圧部をセラミック材を介して例えば再結晶温度以
上に短時間加熱した後に急冷し、加熱された部分の硬度
を他の部分の硬度と異ならしめる。 【効果】 冷却したばね材料を所定巾で横に切断した各
ばね素材は硬質部と軟質部からなって、硬質部はばね本
来の強い弾性特性を発揮し、軟質部は成形加工できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軟質部と硬質部とを連続
して一体に形成したばね素材とこの素材のためのばね材
料の製造方法に関する。
して一体に形成したばね素材とこの素材のためのばね材
料の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からばね材はその弾性を利用するた
めに使用されている。その使用方法はばね材の一端又は
両端、若しくは中間を支承させ、支承させない部分の弾
性を利用していた。従ってばね材は全体として均一な弾
性を有するように熱処理され加工されていた。
めに使用されている。その使用方法はばね材の一端又は
両端、若しくは中間を支承させ、支承させない部分の弾
性を利用していた。従ってばね材は全体として均一な弾
性を有するように熱処理され加工されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記のようにばね材の
支承される一端、両端又は中間部分は、ばね本来の弾性
を発揮さすために利用するものではなく、ばね材を固定
等さすために用いられるものであるので、ばね材の弾性
ではなく固定等に必要な成形加工性ある軟らかさが利用
される。従ってこの種のばね材は硬度のある弾性と成形
加工の軟らかさという両種の性質が要求される。
支承される一端、両端又は中間部分は、ばね本来の弾性
を発揮さすために利用するものではなく、ばね材を固定
等さすために用いられるものであるので、ばね材の弾性
ではなく固定等に必要な成形加工性ある軟らかさが利用
される。従ってこの種のばね材は硬度のある弾性と成形
加工の軟らかさという両種の性質が要求される。
【０００４】従来からスイッチやコネクタ等の弱電機器
用のばね材料は主に銅合金で作られ、例えば冷間加工さ
れた厚さ１ｍｍ以下の金属条を再結晶温度以上に加熱し
た後急冷して冷間圧延加工によりばね性を付与した素材
を得ていた。
用のばね材料は主に銅合金で作られ、例えば冷間加工さ
れた厚さ１ｍｍ以下の金属条を再結晶温度以上に加熱し
た後急冷して冷間圧延加工によりばね性を付与した素材
を得ていた。
【０００５】又溶体化処理により軟化させてた、又ある
いは更に冷間加工された厚さ１ｍｍ以下の析出硬化型の
金属条では析出硬化処理温度で加熱し冷却することによ
り硬さのあるばね素料を得ている。
いは更に冷間加工された厚さ１ｍｍ以下の析出硬化型の
金属条では析出硬化処理温度で加熱し冷却することによ
り硬さのあるばね素料を得ている。
【０００６】之等のばね素材は金属条の全面が一様に加
熱されるため全面にわたり同一の弾性、又は同一の硬さ
が付与される。弾性に重点をおくと成形加工性が疎じら
れ、成形加工性を主とすると弾性が軽視される。
熱されるため全面にわたり同一の弾性、又は同一の硬さ
が付与される。弾性に重点をおくと成形加工性が疎じら
れ、成形加工性を主とすると弾性が軽視される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本出願人は特願平３−３
３９５８４号で被熱処理金属条の加熱方法及びその加熱
炉の出願を行なった。この発明は圧延加工された金属条
を加熱部分で加熱した後連続通路を経て冷却部分で冷却
するもので、その処理は還元性又は不活性ガス雰囲気内
での金属条の連続熱処理であるが、加熱部分において金
属条は一対の加熱された窒化硼素の板の間で挟圧されて
受熱されるのである。
３９５８４号で被熱処理金属条の加熱方法及びその加熱
炉の出願を行なった。この発明は圧延加工された金属条
を加熱部分で加熱した後連続通路を経て冷却部分で冷却
するもので、その処理は還元性又は不活性ガス雰囲気内
での金属条の連続熱処理であるが、加熱部分において金
属条は一対の加熱された窒化硼素の板の間で挟圧されて
受熱されるのである。
【０００８】一対の加熱された窒化硼素板で挟圧されて
受熱される金属条は固体接触の窒化硼素板から熱伝導で
受熱されるので、極めて短時間に大量の受熱が行なわれ
る。ここで上記窒化硼素板が連続通路を移動する金属条
の加熱の時に金属条の一部しか挟圧していないとすると
金属条は短時間に挟圧部分のみから充分に受熱をし、挟
圧されていない部分は受熱がない。挟圧受熱時間が短か
いので、挟圧部分から挟圧されていない金属条部分に熱
伝導が行なわれる前に金属条は冷却部分に移動する。従
って挟圧部分のみ熱処理される。
受熱される金属条は固体接触の窒化硼素板から熱伝導で
受熱されるので、極めて短時間に大量の受熱が行なわれ
る。ここで上記窒化硼素板が連続通路を移動する金属条
の加熱の時に金属条の一部しか挟圧していないとすると
金属条は短時間に挟圧部分のみから充分に受熱をし、挟
圧されていない部分は受熱がない。挟圧受熱時間が短か
いので、挟圧部分から挟圧されていない金属条部分に熱
伝導が行なわれる前に金属条は冷却部分に移動する。従
って挟圧部分のみ熱処理される。
【０００９】本発明のばね素材は上記原理を応用してな
されたもので長さ方向に沿い弾性ある硬質部と成形加工
性のある軟質部とを連続し一体に形成してなるばねの素
材である。
されたもので長さ方向に沿い弾性ある硬質部と成形加工
性のある軟質部とを連続し一体に形成してなるばねの素
材である。
【００１０】又このばね素材を製造するため加工により
所定硬度に保たれた板厚１ｍｍ以下で長さ方向に移動す
るばね用金属条の巾の一部を挟圧した一対の固体伝熱子
を介し伝導熱により該金属条を連続加熱し、次いで冷却
することにより該金属条に前記の所定硬度とは異なる硬
度を有する連続の帯体を形成させてなるばね材料の製造
方法である。
所定硬度に保たれた板厚１ｍｍ以下で長さ方向に移動す
るばね用金属条の巾の一部を挟圧した一対の固体伝熱子
を介し伝導熱により該金属条を連続加熱し、次いで冷却
することにより該金属条に前記の所定硬度とは異なる硬
度を有する連続の帯体を形成させてなるばね材料の製造
方法である。
【００１１】ここにおいて上記の加工とは主に燐青銅、
洋白のような銅合金では冷間圧延加工であるが、ベリリ
ウム銅のような析出硬化型金属では溶体化処理により軟
化させること、更に必要に応じて冷間圧延加工すること
も含む。又所定硬度とは加工によって硬化させて得た硬
度であるが、析出硬化型金属では溶体化処理して得た、
又その上冷間加工をして得た硬度を指すものである。更
に固体伝熱子は、金属条に接触して熱伝導をさす熱伝達
材でカーボン板又は窒化硼素板が用いられる。
洋白のような銅合金では冷間圧延加工であるが、ベリリ
ウム銅のような析出硬化型金属では溶体化処理により軟
化させること、更に必要に応じて冷間圧延加工すること
も含む。又所定硬度とは加工によって硬化させて得た硬
度であるが、析出硬化型金属では溶体化処理して得た、
又その上冷間加工をして得た硬度を指すものである。更
に固体伝熱子は、金属条に接触して熱伝導をさす熱伝達
材でカーボン板又は窒化硼素板が用いられる。
【００１２】かくして処理されたばね材料１０は加熱処
理された中央部分が図３に示すように点線で示す帯体１
１で表わされ、この帯体部分の硬度が熱処理されない他
の部分１２の硬度と異なる。
理された中央部分が図３に示すように点線で示す帯体１
１で表わされ、この帯体部分の硬度が熱処理されない他
の部分１２の硬度と異なる。
【００１３】
【実施例】次に図面を参照して本発明ばね素材の基とな
るばね材料の説明をする。図１と図２はこのばね材料を
作るための加熱炉の夫々縦断面図と横断面図で、１はケ
ース、２，２はカーボン板、又は窒化硼素板の如きセラ
ミック板、３，３はヒータ、４，４は断熱材、５は板厚
１ｍｍ以下の銅合金板、即ち被熱処理材、６は熱電対で
ある。ヒータ３は主として電熱が使われるので、セラミ
ック板がカーボン板の場合にはヒータとカーボン板の間
に図示しないが絶縁材が配される。相対する一対のセラ
ミック板は金属条５の巾の一部を挟圧している。ケース
１内は還元性又は不活性ガス雰囲気に充され、金属条５
は加熱されたセラミック板２に接触して受熱されつつ、
図示せざる手段によって図１では矢印、図２では図面に
対して垂直方向に移動する。
るばね材料の説明をする。図１と図２はこのばね材料を
作るための加熱炉の夫々縦断面図と横断面図で、１はケ
ース、２，２はカーボン板、又は窒化硼素板の如きセラ
ミック板、３，３はヒータ、４，４は断熱材、５は板厚
１ｍｍ以下の銅合金板、即ち被熱処理材、６は熱電対で
ある。ヒータ３は主として電熱が使われるので、セラミ
ック板がカーボン板の場合にはヒータとカーボン板の間
に図示しないが絶縁材が配される。相対する一対のセラ
ミック板は金属条５の巾の一部を挟圧している。ケース
１内は還元性又は不活性ガス雰囲気に充され、金属条５
は加熱されたセラミック板２に接触して受熱されつつ、
図示せざる手段によって図１では矢印、図２では図面に
対して垂直方向に移動する。
【００１４】
【実施例１】銅合金金属条５が燐青銅の場合について述
べるに、金属条はケース１に挿入される前に予め冷間圧
延加工され板厚０．２ｍｍ巾１００ｍｍ、硬度２２０Ｈ
ｖとなってる。ケース内で移動中金属条の巾の一部が単
位面積当り１０秒毎に３０ｍｍ巾のセラミック板２から
金属の再結晶温度以上の６５０℃で加熱される。かくし
て加熱された金属条は図示しない冷却部に送られる。
べるに、金属条はケース１に挿入される前に予め冷間圧
延加工され板厚０．２ｍｍ巾１００ｍｍ、硬度２２０Ｈ
ｖとなってる。ケース内で移動中金属条の巾の一部が単
位面積当り１０秒毎に３０ｍｍ巾のセラミック板２から
金属の再結晶温度以上の６５０℃で加熱される。かくし
て加熱された金属条は図示しない冷却部に送られる。
【００１５】このように処理された金属条の巾方向の硬
度は実験結果の図６の実線に示すように加熱部３０ｍｍ
の硬度が他の部分の硬度に較べて軟質となる。他の部分
即ち硬質部では抗張力７０ｋｇ／ｍｍ2 、伸び３０％、
硬度２２０Ｈｖであるのに対し加熱された帯体では抗張
力４８ｋｇ／ｍｍ2 、伸び７０％、硬度１１０Ｈｖであ
る。
度は実験結果の図６の実線に示すように加熱部３０ｍｍ
の硬度が他の部分の硬度に較べて軟質となる。他の部分
即ち硬質部では抗張力７０ｋｇ／ｍｍ2 、伸び３０％、
硬度２２０Ｈｖであるのに対し加熱された帯体では抗張
力４８ｋｇ／ｍｍ2 、伸び７０％、硬度１１０Ｈｖであ
る。
【００１６】
【実施例２】溶体化処理で軟化させ、且つ冷間圧延加工
して板厚０．２ｍｍ、巾１００ｍｍ、硬度２００Ｈｖと
なっている析出硬化型金属であるベリリウム銅合金金属
条５を実施例１と同様にケース１を通過させつつ金属条
の巾の一部を単位面積当り１２０秒毎に３０ｍｍ巾のセ
ラミック板２から析出硬化処理温度で加熱し次いで冷却
し、前記図６の破線で示す如き一部熱処理したばね材料
を得た。
して板厚０．２ｍｍ、巾１００ｍｍ、硬度２００Ｈｖと
なっている析出硬化型金属であるベリリウム銅合金金属
条５を実施例１と同様にケース１を通過させつつ金属条
の巾の一部を単位面積当り１２０秒毎に３０ｍｍ巾のセ
ラミック板２から析出硬化処理温度で加熱し次いで冷却
し、前記図６の破線で示す如き一部熱処理したばね材料
を得た。
【００１７】このばね材料は同様に巾方向に加熱部３０
ｍｍの硬度が硬質となり、他の部分の硬度に対して硬く
なっている。他の部分は元のままの硬度を保って軟質部
となり、抗張力６８ｋｇ／ｍｍ2 、伸び１０％、硬度２
００Ｈｖであるのに対し、中間の帯体は抗張力１２０ｋ
ｇ／ｍｍ2 、伸び６％、硬度３６０Ｈｖを示した。かく
して得たばね材料を所定間隔で横に切断して短冊状ばね
素材が得られる。
ｍｍの硬度が硬質となり、他の部分の硬度に対して硬く
なっている。他の部分は元のままの硬度を保って軟質部
となり、抗張力６８ｋｇ／ｍｍ2 、伸び１０％、硬度２
００Ｈｖであるのに対し、中間の帯体は抗張力１２０ｋ
ｇ／ｍｍ2 、伸び６％、硬度３６０Ｈｖを示した。かく
して得たばね材料を所定間隔で横に切断して短冊状ばね
素材が得られる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によるばね素材１３は、硬度が硬
い部分１４，１５と折曲げ加工した軟質な部分１７とが
夫々連続して一体となっているので硬質部はばね本体と
使用しつつ、軟質部は硬質部に関係なく成形加工可能な
使用ができる。使用上軟質部は樹脂１６で包まれ変形し
ないよう保護される。（図４，５参照）。
い部分１４，１５と折曲げ加工した軟質な部分１７とが
夫々連続して一体となっているので硬質部はばね本体と
使用しつつ、軟質部は硬質部に関係なく成形加工可能な
使用ができる。使用上軟質部は樹脂１６で包まれ変形し
ないよう保護される。（図４，５参照）。
【００１９】又ばね材料の製造方法は元の金属条に対す
る加熱処理時間が短かいので処理が行なわれた硬質部と
処理されない軟質部との硬度勾配が急峻である。それ
で、中間の硬度の部分が極めて少なく、硬軟の各部が隣
接して夫々特性を充分発揮さすことができる。更に加熱
温度と時間を適正に選ぶことによって、硬軟両区域の一
方が他方に対して所望の相対的硬度を形成することがで
きるので硬軟両区域の一方の特性を犠牲にすることな
く、成形加工性を具えたばね材料を供することができ
る。
る加熱処理時間が短かいので処理が行なわれた硬質部と
処理されない軟質部との硬度勾配が急峻である。それ
で、中間の硬度の部分が極めて少なく、硬軟の各部が隣
接して夫々特性を充分発揮さすことができる。更に加熱
温度と時間を適正に選ぶことによって、硬軟両区域の一
方が他方に対して所望の相対的硬度を形成することがで
きるので硬軟両区域の一方の特性を犠牲にすることな
く、成形加工性を具えたばね材料を供することができ
る。
【図１】本発明方法実施の加熱炉の縦断面図。
【図２】図１の加熱炉の横断面図。
【図３】本発明により作られたばね材料の斜視図。
【図４】本発明ばね素材で作ったスイッチで図５の縦断
面図。
面図。
【図５】図４のスイッチの平面図。
【図６】本発明により作られたばね材料の巾方向の硬度
を表すグラフ。
を表すグラフ。
１ ケース ２ セラミック板 ３ ヒータ ４ 断熱材 ５ 被熱処理材 ６ 熱電対 １０ ばね材料 １１ 帯体 １２ 他の部分 １３ ばね素材 １４ 硬質部 １５ 硬質部 １６ 樹脂 １７ 軟質部
Claims (7)
- 【請求項１】 長さ方向に沿い弾性のある硬質部と成形
加工性のある軟質部とを連続一体に形成した金属条ばね
素材。 - 【請求項２】 加工により所定硬度に保たれた板厚１ｍ
ｍ以下の条で長さ方向に移動する金属条の巾の一部を挟
圧した一対のセラミック板の固体伝熱子を介し伝導熱に
より該金属条を連続加熱し、次いで冷却することにより
該金属条に前記所定硬度とは異なる硬度を有する連続帯
体を形成せしめることを特徴とした金属条ばね材料の製
造方法。 - 【請求項３】 冷間圧延加工により所定硬度に保たれた
板厚１ｍｍ以下の条で長さ方向に移動する金属条の巾の
一部を挟圧した一対の加熱されたセラミック板を介し伝
導熱により該金属条を再結晶温度以上で６０秒以内の時
間連続加熱し、次いで冷却することによりばね特性を維
持せる硬質帯に沿って成形加工性をもたせた軟質帯を形
成共有させたことを特徴とした金属条ばね材料の製造方
法。 - 【請求項４】 溶体化処理により軟化させ所定硬度に保
たれた板厚１ｍｍ以下の条で長さ方向に移動する析出硬
化型金属条の巾の一部を挟圧した一対の加熱されたセラ
ミック板を介し伝導熱により該金属条を析出硬化処理温
度で６００秒以内の時間連続加熱し、次いで冷却するこ
とにより成形加工性を重視する軟質帯に沿って析出によ
り硬化しばね特性を発揮した硬質帯を形成共有させたこ
とを特徴とした金属条ばね材料の製造方法。 - 【請求項５】 請求項４における溶体化処理により軟化
された析出硬化型金属条は更に冷間圧延加工されている
ことを特徴とした金属条ばね材料の製造方法。 - 【請求項６】 前記セラミック板はカーボン板であるこ
とを特徴とした請求項２，３，４に記載の金属条ばね材
料の製造方法。 - 【請求項７】 前記セラミック板は窒化硼素板であるこ
とを特徴とした請求項２，３，４に記載の金属条ばね材
料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21238992A JPH0633143A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 金属条ばね素材及び金属条ばね材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21238992A JPH0633143A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 金属条ばね素材及び金属条ばね材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633143A true JPH0633143A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16621780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21238992A Pending JPH0633143A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 金属条ばね素材及び金属条ばね材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633143A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1295040C (zh) * | 2002-07-23 | 2007-01-17 | 江南机器厂 | 铝合金薄壁管形件的局部固溶处理方法 |
| CN100545272C (zh) | 2007-10-30 | 2009-09-30 | 长安汽车（集团）有限责任公司 | 铍青铜制造的蜗卷螺旋弹簧高温短时间时效工艺 |
| US20210310097A1 (en) * | 2017-07-04 | 2021-10-07 | Hitachi Metals, Ltd. | Amorphous alloy ribbon, production method therefor, and amorphous alloy ribbon piece |
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-
1992
- 1992-07-17 JP JP21238992A patent/JPH0633143A/ja active Pending
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