JPH0625398U - Ｃｖｄダイヤモンド被覆を具えたガイドリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 撚り線機等に用いるガイドリングの耐摩耗性
を改善し、その耐用寿命を向上させる。 【構成】 リング形状を有する超硬合金基体又はセラミ
ックス基体の内面にＣＶＤ法によりダイヤモンドを被覆
した。これにより、線材との摺動面となるリング内面の
耐摩耗性が改善され、耐用寿命も延びる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、線材工業の撚り線機、集合機等に使用する線材のガイドリングに関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、撚り線機においては使用されるガイドリングの材質はセラミックス又は 超硬合金が選ばれていた。図５にこの一例である目板の概略を示す。撚り線機（ 図示していない）の運転中、リング形状を有するガイド１内面を線材３が走行し 、使用に伴い線材３との摺動部（ガイドリング内面）が摩耗して、摺動面荒れが 生じる結果、断線や製品への傷などの問題を引き起こす。尚、図中５は撚り口ガ イド、６は撚線を示す。

【０００３】 通常、摩耗はリングの一部分、線材との摺動部のみに発生するので、摩耗が進 めば装置を停止させ、良好な当たり面を得るために、前記ガイド１を目板面上の 各ガイド保持孔において回転させ、摩耗のない面が線材と摺動するよう固定する 。この場合、図６に示すように平均的には３〜４回の補修で工具寿命となってい る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

一般に、上記ガイドの材質は比較的安価であり且つ耐摩耗性に優れた材料とし てセラミックス又は超硬合金が用いられている、しかし、十数ｋｇの張力のかか る線材が高速で走行するような苛酷な条件下での摩耗は著しく、これが原因とな って製品の不良（断線，傷）が発生している。

【０００５】 又、撚り線機中には多数のガイドリングを具え、線材はこれらガイドリングを 介して走行するため、１個のリングが摩耗した場合でも装置全体を停止し、リン グを回転させて摩耗部から走行する線材の摺動位置をずらしたり、又は線材を切 断して交換作業を行わなければならない。従って、このような作業を行う間、著 しく生産性が低下するという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、その特徴は、リング 形状を有する超硬合金基体又はセラミックス基体の内面にＣＶＤ法によりダイヤ モンドを被覆したガイドリングを提供することにある。

【０００７】

【作用】

線材が摺動するリングガイド内面の耐摩耗特性が改善できれば、リングガイド としての耐用寿命が延びることは明らかである。そこで、先ずＣＶＤダイヤモン ド被覆の耐摩耗特性を他の一般的耐摩耗材料（Al₂O₃,Si₃N₄,WC-Co ）と比較して みた。試験方法は、一定の周速で回転する円板を、一定の圧力で試料に押しつけ 、円板の回転数から摺動距離を算出し、これと試料の摩耗量の関係を調べた。

【０００８】 試験条件は、円板の材質がSUJ-2 （高炭素クロム軸受鋼）、その周速が５m/se c 、押しつけ圧力は、一般的耐摩耗材料が50gf、ＣＶＤダイヤモンドが600gf で ある。試験結果を図３に示す。同図のグラフに示すように、押しつけ圧力が他の 一般的耐摩耗材料に比べ相当大きいにもかかわらず、ＣＶＤダイヤモンドの耐摩 耗性が極めて優れている（10〜100倍）ことが確認された。

【０００９】 次に、ガイドリングが線材と摺動して用いられることから、ＣＶＤダイヤモン ド被覆を施した超硬合金の摺動特性を、同被覆のない超硬合金と比較してみた。 試験方法は、圧子を試料に押しつけ、その荷重を０〜1000g に増加させながら試 料上を水平にスライドし、垂直（ｆｚ），水平（ｆｙ）方向の各荷重成分を測定 することにより行った。その結果を図４に示す。

【００１０】 同図のグラフにおいて、（Ａ）は超硬合金のみ、（Ｂ）は超硬合金上にＣＶＤ ダイヤモンド被覆を形成したものについての結果で、両者ともｆｚの増加途中で 平坦箇所があるが、これは圧子が試料を陥没させ、凹部を形成したことを示して いる。この凹部が発生するまでの滑り領域において、ｆｙを比較すると、両者の 摺動特性（増加傾向）はほぼ同一であることが確認された。従って、ＣＶＤダイ ヤモンド被覆を施したリングガイド表面の面粗さ（Ｒａ）及び動摩擦係数は、従 来より使用されている超硬合金のリングガイドのそれと同等の値であると考えら れる。

【００１１】 以上説明したように、リング形状を有するガイド内面にＣＶＤ法によってダイ ヤモンド被覆を形成することによって、何等摺動特性を損なうことなく、ガイド リングの耐用寿命を向上できる。又、これと同時に、ガイドリングの摩耗が原因 となって発生する線材の断線や傷などの不良頻度も低減できる。

【００１２】

【実施例】

（実施例１） 以下、本考案の実施例を説明する。 超硬合金を基体とし、開口部のみ丸みをもたせ、中央部を筒状としたガイドリ ング１（外径１９．８ｍｍ，内径１２．４ｍｍ，高さ１５．４ｍｍ）の内面に、 ＣＶＤ法によって厚さ３〜５μｍのダイヤモンド膜２を被覆した。このガイドリ ングの断面図を図１に示す。そして、φ０．３２ｍｍ×７本用の撚り線機の目板 部に前記ガイドリングを装着し、銅線が数十ｍ／ｍｉｎの速度で走行する条件下 で寿命評価を行った。評価の方法は、ガイドリングの耐用寿命となるまで銅線の 走行を行い、その延べ走行距離を累積摺動長さとして評価した。尚、比較のため 、ダイヤモンド被覆のない同一形状の超硬合金ガイドリング（比較例）でも同様 の寿命評価を行った。

【００１３】 その結果、比較例の累積摺動長さが４５０ｋｍであったのに対し、実施例のそ れは２５００ｋｍ以上と、ほぼ５倍の耐用寿命があることが確認された。

【００１４】 （実施例２） 次に、セラミックス（窒化珪素）を基体とし、中央部が狭まる球面状の内周面 を具えたガイドリング１（外径１１．０ｍｍ，内径５．８ｍｍ，高さ６．０ｍｍ ）の内面に、ＣＶＤ法によって膜厚１０μｍのダイヤモンド膜２を被覆した。こ のガイドリングの断面図を図２に示す。そして、前記実施例１と同様の条件で寿 命評価を行った。尚、比較のため、ダイヤモンド被覆のない同一形状のセラミッ クスガイドリング（比較例）でも同様の寿命評価を行った。

【００１５】 その結果、比較例の累積摺動長さが４５０ｋｍであったのに対し、実施例のそ れは４５００ｋｍ以上と、ほぼ１０倍の耐用寿命があることが確認された。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように、耐摩耗性の高いダイヤモンドをガイドリングの内面に被 覆することで、その耐用寿命を向上させることができる。このため、リングを回 転させて、摩耗部から走行する線材の摺動位置をずらしたり、リングを交換する 作業の頻度が減少し、機械の稼働率が向上できるため、生産性も向上する。

【００１７】 又、リング内面の摺動面荒れが原因となって発生する断線や線材への傷などの 不良頻度も減少する。従って、ガイドリング使用量の多い線材工業において、撚 り線機，集合機などでの利用が効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案ガイドリングの断面図である。

【図２】本考案ガイドリングの断面図である。

【図３】一般的耐摩耗材料とダイヤモンド被覆の耐摩耗
性を示す比較グラフである。

【図４】ガイドリング内面の摺動特性を示すグラフで、
（Ａ）はダイヤモンド被覆を施していないもの、（Ｂ）
はダイヤモンド被覆を施したものである。

【図５】本考案ガイドリングが用いられる撚り線機の目
板部周辺の概略図である。

【図６】ガイドリング内面が摩耗した場合、摩耗部から
線材の摺動位置をずらす手順を示した説明図である。

【符号の説明】

１ ガイドリング ２ ダイヤモンド膜 ３ 線材 ４ 目板 ５ 撚り口ガイド ６ 撚線 ７ 摩耗部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 松本 寧 大阪府堺市鳳北町２丁80番地 大阪ダイヤ モンド工業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング形状を有する超硬合金基体又はセ
   ラミックス基体の内面にＣＶＤ法によりダイヤモンドを
   被覆したことを特徴とするガイドリング。