[發明專利]鏈用軸承部、鏈用銷以及鏈

有效

• 申請號: 201410558607.1
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104565208B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 西川雅士;奧村善雄;大坂悠馬;田中干樹
• 申請（專利權）人: 大同工業株式會社
• 主分類號: F16G15/00
• 分類號: F16G15/00;F16G13/07;C21D1/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 李洋,蘇琳琳

技術領域

本發明涉及無聲鏈、滾子鏈等鏈所使用的軸承部、銷以及使用它們的鏈。

背景技術

一般地，無聲鏈在銷與鏈節板之間，滾子鏈在銷與襯套之間，產生相對旋轉滑動，從而銷以及嵌合部件(鏈節板或者襯套)產生摩耗，并且在鏈產生摩耗變形。特別是在配置于內燃機內的正時鏈等無聲鏈中，在接近擔心產生滑動發熱的邊界潤滑狀態的條件下，也需要高耐久性。

以往，提出了如下鏈用銷，該鏈用銷具備由碳化釩(VxCy)構成的表面層、以及位于銷母材與上述表面層之間并且由釩與鉻的碳化物構成的邊界部，并且上述邊界部的鉻含量以從銷母材朝向上述表面層緩緩減少的方式傾斜變化(參照日本專利第4401108號公報)。

該鏈用銷由表面層具有較高的面壓強度的碳化釩構成，在邊界部，以未形成明確劃分的界面的形式形成釩與鉻的碳化物，從而提高表面層與銷母材的緊貼強度且防止與表面層在邊界面的剝離，并且實現鏈的耐久性以及長壽化。

由于近年來的環境問題和能量問題日益嚴重，即便是內燃機等，對持續發展的要求也日益提高，一方面迫切需要進一步提高發動機車輛的燃油經濟性，另一方面確保上述正時鏈的長期可靠性成為重要的課題。在該種下一代發動機中，存在既發展潤滑油的低粘度化又根據發動機機構的變化將潤滑油量稀薄化的情況，即便潤滑條件為混合潤滑也接近邊界潤滑，從而使鏈潤滑環境苛刻的情況較多，在該種鏈驅動試驗中，發現了在以上述碳化釩為表面層的銷(以下稱為VC銷)產生異常摩耗的情況。

發明內容

本發明者等對上述VC銷的異常摩耗進行了誠懇地研究，其結果是，首先解析出在現有的發動機內鏈中，碳化釩(VC)被膜比碳化鉻(CrC)、碳化鈮(NbC)等其他MC(M：Cr、Nb、V、Ti等金屬)型硬質碳化物被膜具有更高的耐磨耗性能的機理在于：

(i)由于在VC被膜表面持續地形成極薄且軟質的氧化被膜，從而銷滑動面容易鏡面化，因此對象(鏈節板孔面)攻擊性變低。

(ii)由于具有比其他MC型碳化物被膜更高的韌性，并且即便在高面壓下被膜也難以破壞(由微小剝離引起的面龜裂)，從而能夠長期地維持鏡面化的滑動面。

而且，推測在設想有下一代發動機的鏈驅動試驗中VC銷產生異常摩耗的原因是因為，在潤滑環境成為苛刻的狀況下，滑動部(銷表面以及鏈節板孔面)的潤滑接近邊界潤滑狀態，銷表面發熱而高溫化，其結果是，較厚地形成促進降低對象攻擊性的氧化被膜，并且由于柔軟的該氧化被膜產生摩耗，所以銷本身的摩耗增大。

預測今后伴隨著車輛的更高的燃油經濟性等的內燃機的進化，對鏈的要求更加苛刻。在不僅來自上述潤滑油的低粘度化而且來自鏈負荷張力的增加等的潤滑環境惡化的狀況下，也需要具有能夠長期運轉的耐久性的鏈。

本發明的鏈用軸承部的、以彼此能夠滑動的方式嵌合從而以能夠彎曲的方式連結多個鏈節的2個部件中的至少一方的部件具有：表面層，其在母材的表面形成，并且由具有釩、碳以及氮的碳氮化釩被膜構成；以及規定膜厚的氧化被膜，其位于上述表面層與上述2個部件的另一方的部件之間，并且比在上述表面層的表面形成的上述碳氮化釩被膜柔軟。

另外，本發明的鏈用銷具有：母材；表面層，其在該母材的表面形成，并且由具有釩、碳以及氮的碳氮化釩構成；以及規定膜厚的氧化被膜，其比在上述表面層的表面形成的上述碳氮化釩柔軟。

并且，本發明的鏈具有：具有銷的多個第一鏈節；以及具有供上述銷嵌合的嵌合部的多個第二鏈節，并且上述第二鏈節通過上述銷與上述嵌合部嵌合，從而與上述第一鏈節交替地連結，在上述鏈中，上述各銷具有：母材；表面層，其在上述母材的表面形成，并且由具有釩、碳以及氮的碳氮化釩被膜構成；以及規定膜厚的氧化被膜，其在上述表面層的表面形成，并且比上述碳氮化釩被膜柔軟。

附圖說明

通過參照附圖對以下本發明的示例性實施例進行描述，本發明的上述特征會變得更加清楚。附圖包含在說明書中并構成說明書的一部分，并且對示例性實施例、特征、本發明的范圍進行說明，與說明書一起用于解釋本發明的原理。

圖1是表示應用本發明獲得的無聲鏈的主視圖。

圖2A是表示基于距離銷表面的距離的成分比的圖，圖2B是表示氮(N)量從碳化釩(VC)被膜與本發明的碳氮化釩(VCN)被膜的表面的變化的圖，圖2C是銷表面部分的示意圖。

圖3是表示基于溫度的氧化被膜的厚度的圖。

圖4是表示圖3的A點以及B點的VC被膜以及VCN被膜表面的氧化被膜的放大照片。

圖5是表示各種硬質被膜的韌性以及硬度的圖。