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環境省指定調査機関 2005-3-2001
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皿ばねが割れた ⇒ カラーチェック

「皿ばね」という、リング状で断面が円錐様の円盤ばねの規格は「JIS B 25706 皿ばね」で決められている。
わずかな変位で高荷重を負荷できるため、ハンマ機構の反力緩和に便利に使わせていただいている。

1865年にジュリアン・フランソワ・ベルビルさんが原理を発明したことから、
ベルビル・スプリング(Bellevill spring)とも呼ばれていますが、やはりJISを尊重して「皿ばね」と呼びたい。

その皿ばねが割れてしまいました。
原因は、過度な連続した使用にあり、後から聞くところによると、ポータブルドリル本体から、
ハンマ部分を外して使用したということで、それならばこういう結果にもなるよ、
皿ばねが割れただけで済んでよかったですね。
平歯車の内径にねじ加工

断面を観察すると、ハンマを直接受けていた接触面に表面疲労が発生、破片がプチっと剥離する
「チッピング」現象にいたり、その剥離点を起点に急速に金属疲労が進行して破損、というストーリが完成です。
スラストベアリング

そういうことなら、きっと放射状に同規模のクラックが存在するに違いない。
肉眼ではわからないので、古典的な非破壊検査ですが、カラーチェックをしてみました。

カラーチェックの3種類のスプレー、青が洗浄液、赤が浸透液、白が現像液。
スラストベアリングのボール

洗浄液で十分に洗浄することが重要です。
しつこいくらい青缶をスプレーして、乾いたところで浸透液をスプレーします。
スラストベアリングのボール

このあと、ウエスで表面の浸透液を拭き取り、現像液をスプレーして数分後。
このように、クラックに浸透した赤色が浮かび上がってきます。
なるほど、やはり放射状に、同規模でピッチの揃ったクラックがあったか。
スラストベアリングのボール

現象をユーザに知らしめるとともに、皿ばねの応力に余裕を持たせる改善を加えました。

 

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