[发明专利]中空弹簧及其制造方法

说明书

本发明涉及中空弹簧及其制造方法，包括：提供用于中空弹簧的管状部件(10)的工序；以及从圆周方向对管状部件(10)的外表面的至少一部分施加压缩力来对所述钢管的内表面的至少一部分赋予压缩残余应力的工序，通过对管状部件(10)的内表面赋予压缩残余应力来提高管状部件(10)的疲劳寿命。对管状部件(10)的外表面施加力的工序包括利用压头(1)对管状部件(10)进行冲压的工序。压头(1)具有能够从圆周方向对管状部件(10)的外表面的至少一部分施加压缩力的形状的按压面(1a)。

技术领域

本发明涉及提高疲劳寿命的中空弹簧及其制造方法。

背景技术

在汽车等车辆中，从轻量化的要求出发，正在研究中空弹簧。例如，作为中空弹簧的一种，为了减少转弯时产生的车身的摇晃，提供了将钢管等弯曲加工成规定的形状而成的中空稳定器。近年来，从节省资源、节能等观点出发，有轻量化的要求进一步提高的倾向，从实心稳定器向中空稳定器转变的需求进一步提高(参照专利文献1)。

在中空弹簧中，通常，管的内表面的应力比管的外表面的应力小，但若对外表面实施喷丸硬化而赋予压缩残余应力，则外表面的应力被缓和，外表面与内表面的应力差变小。若为了使中空弹簧轻量化而使壁厚变薄，则该倾向变得更显著，有时也会产生以内表面为起点的折损。

一般而言，由于疲劳破坏自表面产生，因此通过对中空弹簧的内表面赋予压缩残余应力，能够缓和内表面的应力，能够提高中空弹簧的疲劳寿命。例如，在专利文献2中公开了如下技术：在管的孔中配置反射部件，利用反射部反射所投射的喷丸，对内表面实施喷丸硬化从而对内表面赋予压缩残余应力。在引用文献3中公开了如下技术：由引导部件相对于管的孔的内表面来支撑喷丸的反射部件，并由线材使其沿管的孔移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-89325号公报

专利文献2：日本特开2009-107031号公报

专利文献3：日本特开2009-125827号公报

发明内容

但是，在专利文献2和3所公开的技术中，配置于管的孔的反射部件、引导部件、线材、以及用于回收喷丸的集尘器等设备需要一定的构成部件。另外，在管的弯曲部中，在利用线材使反射部件移动时，引导部件沿着内表面滑动，因此，存在在内表面产生擦伤的担忧。而且，由于在管的孔中配置反射部件等而使其移动，因此有时也不能完全应对更复杂的形状、细径的管。

本实施方式是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于提供一种通过对内表面赋予压缩残余应力来提高疲劳寿命的中空弹簧及其制造方法。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本申请所涉及的中空弹簧由钢管构成，为了减轻在对钢管施加负载时产生的朝向钢管的轴向的拉伸应力，对钢管的内表面的至少一部分赋予朝向钢管的轴向的压缩残余应力。

上述至少一部分也可以包括在对中空弹簧施加负载时拉伸应力集中的钢管的特定部位的内表面。中空弹簧是稳定器，上述至少一部分也可以包括构成稳定器的钢管的弯曲部。

另外，本申请涉及的中空弹簧的制造方法包括：提供用于中空弹簧的钢管的工序；以及从圆周方向对钢管的外表面的至少一部分施加压缩力从而对钢管的内表面的至少一部分赋予压缩残余应力的工序，通过对钢管的内表面赋予压缩残余应力来提高钢管的疲劳寿命。

对钢管的外表面施加压缩力的工序也可以包括利用压头对钢管进行冲压的工序。压头也可以具有能够从圆周方向对钢管的外表面的至少一部分施加压缩力的形状的按压面。按压面也可以沿着钢管的外表面在圆周方向上延伸。按压面也可以在钢管的圆周方向上达到半周。按压面也可以具有在钢管的轴向上与钢管的外表面对置的圆弧形状。利用压头进行冲压的钢管也可以支撑于平坦的面。