中空弹簧构件制造技术

在作为中空螺旋弹簧(10)的材料的中空杆(20)的端部(20a)形成有末端密封部(30)。末端密封部(30)形成为以穿过杆(20)的中心的轴线(X1)为对称轴的旋转对称形。末端密封部(30)具有端壁部(41)和形成于轴线(X1)上的前端中心封闭部(43)。在前端中心封闭部(43)中，变窄的杆(20)的前端开口部接合并成为整体。在端壁部(41)的内表面的轴线(X1)上，形成有以轴线(X1)为对称轴的旋转对称形的凹部(45)。端壁部(41)的凹部(45)的壁厚(t)越靠近轴线(X1)越小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】中空弹簧构件
本专利技术涉及将中空杆作为材料使用的螺旋弹簧、稳定器或扭矩杆等中空弹簧构件。
技术介绍
汽车等车辆的悬架装置有螺旋弹簧、上侧弹簧座和下侧弹簧座。上侧弹簧座支撑螺旋弹簧的上端。下侧弹簧座支撑螺旋弹簧的下端。螺旋弹簧在下侧弹簧座和上侧弹簧座之间被压缩。而且该螺旋弹簧根据在下侧弹簧座和上侧弹簧座之间施加的荷重大小进行伸缩。为了减少车辆的燃料消耗量，或为了提高驾驶性能，对车辆的轻量化的要求越来越高。构成悬架机构的稳定器或螺旋弹簧等弹簧构件也不例外，也不可避免地需要减轻重量。在专利文献1中，作为减轻螺旋弹簧重量的手段，记载了材料为中空杆(中空钢丝)的中空螺旋弹簧。专利文献1的中空螺旋弹簧通过非中空杆的构件的盖子，阻塞杆的前端开口。在专利文献2中，记载了通过对中空螺旋弹簧的杆的前端开口进行施压加工来封闭的技术。其杆的前端通过施压加工形成为半球形(圆顶形)。先行技术文件专利文件【专利文献1】特开2007-127227号公报【专利文献2】特开2012-117612号公报。
技术实现思路
专利技术待解决问题专利文献1中记载的中空螺旋弹簧通过非中空杆的构件的盖子，阻塞杆的前端开口。因此，盖子有变形或脱落的可能。专利文献2的中空螺旋弹簧不用盖子，而是通过末端密封部来封闭杆的前端开口。本专利技术的专利技术人对中空弹簧构件的末端密封部进行了试制和质量评估。作为本专利技术人的深入研究的结果，发现在传统的末端密封部中存在问题。例如对中空弹簧构件进行淬火或回火等热处理时，不知是否是由于杆的温度的急剧变化影响末端密封部，末端密封部的密封性能出现问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种中空弹簧构件，其具有杆的前端能够牢固地密封的末端密封部。解决本课题的方式本专利技术的一个实施例为由中空杆制成的中空弹簧构件，所述杆的端部具有末端密封部。该末端密封部为旋转对称形，以穿过所述杆的中心的轴线为对称轴，所述末端密封部具有包括端面的端壁部，前端中心封闭部，形成于所述端壁部内表面的凹部。所述前端中心封闭部形成在所述端壁部的中心的所述轴线上。所述凹部为以所述轴线为对称轴的旋转对称形。而且所述凹部的形状为，所述端壁部的壁厚越靠近所述轴线越小，并且该凹部的中心位于所述轴线上。中空弹簧构件的1个实施例为形成为螺旋状的中空杆(钢丝)制成的中空螺旋弹簧。中空弹簧构件的其他例为由中空杆制成的形成为扭矩部和臂部的车辆用稳定器。中空弹簧构件的一例也可以是扭矩杆。为了形成本实施例的末端密封部，进行拉伸加工。在拉伸加工中，使加热后的杆围绕该杆的轴线进行旋转。使拉伸夹具接触旋转中的杆的外周表面，并且使拉伸夹具朝着杆的前端沿所述轴线的方向移动。与此同时，使所述拉伸夹具向杆的中心进行移动。反复进行该拉伸加工1次以上，使杆的前端开口部被逐渐拉伸。最终杆的前端开口部在轴线(旋转中心)上接合并且形成整体，由此形成密封的前端中心封闭部。专利技术效果根据与本专利技术相关的中空弹簧构件，可以使形成于末端密封部的端壁部的前端中心封闭部的壁厚比周围仅小于凹部部分。因此，相对于诸如热处理的温度变化(加热或急冷等)，前端中心封闭部附近的温度很快变得均匀。因此，可以抑制过度的温度差产生的热应力对前端中心封闭部造成的影响，可以确保前端中心封闭部的密封性能。附图说明图1为示出具有中空螺旋弹簧的车辆用悬架装置的一部分的透视图。图2为与第1实施例相关的中空螺旋弹簧的末端密封部的截面图。图3是图2所示的末端密封部的正面图。图4为示意性地示出拉伸加工装置的一部分的侧视图。图5为示出在形成末端密封部之前的中空杆的端部的一例截面图。图6为示出中空螺旋弹簧制造工序的一例的流程图。图7为示出在端部的内侧具有倒角部的杆的一例截面图。图8为示出在端部的外侧具有倒角部的杆的一例截面图。图9是与第2实施例相关的末端密封部的截面图。图10是与第3实施例相关的末端密封部的截面图。图11是与第4实施例相关的车辆用稳定器平面图。图12是与第5实施例相关的扭矩杆的平面图。具体实施形态下面参照图1至图6对与第1实施例相关的中空螺旋弹簧和该中空螺旋弹簧的制造方法进行说明。中空螺旋弹簧是中空弹簧构件的一例。图1作为车辆用悬架装置的一例，示出了麦弗逊式支柱类型的悬架装置1的一部分。本实施例的悬架装置1具备中空螺旋弹簧10，下侧弹簧座11，上侧弹簧座12和减震器13。下侧弹簧座11支撑中空螺旋弹簧10的下侧支承圈10a。上侧弹簧座12支撑中空螺旋弹簧10的上侧支承圈10b。减震器13发挥支柱的功能。中空螺旋弹簧10也可以用于麦弗逊式支柱类型以外的悬架装置。图1所示的中空螺旋弹簧10在压缩于下侧弹簧座11和上侧弹簧座12之间的状态(赋予预荷重的状态)下安装于车体中。该中空螺旋弹簧10弹性地支撑从车体的上方施加的载荷。中空螺旋弹簧10根据载荷的大小在弹簧座11、12之被压缩。因此，根据载荷的不同，弹簧座11、12之间的距离会变化。本实施例的中空螺旋弹簧10具有形成为螺旋状(卷取)的中空杆(中空钢丝)20。中空杆20为中空螺旋弹簧10的材料，是弹簧钢制成。中空螺旋弹簧10的具体形状不限于圆柱螺旋弹簧，也可以是桶形螺旋弹簧、沙漏螺旋弹簧、锥形螺旋弹簧、螺距不等螺旋弹簧，其他形状的螺旋弹簧等各种各样形状的螺旋弹簧。杆20的材料是通过热加工(例如钢奥氏体化温度范围)的用于弹簧的钢材。钢材的种类并没有特别限定，例如可以使用一般的悬架螺旋弹簧用的钢材。除了弹簧钢以外，也可以是例如高强度钢或渗碳用钢。或者也可以使用碳浓度约为0.15～0.60wt％的低碳钢。简而言之，可以应用各种钢材。中空螺旋弹簧10的两端即杆20的两端部20a、20b分别形成了末端密封部30。末端密封部30在杆20成型为螺旋状(卷取)之前，事先通过拉伸加工装置60成型。图2示出了沿末端密封部30的轴线X1的方向的截面。图3是图2所示的末端密封部30的正面图。与杆20的轴线X1垂直的直径方向的截面为圆形。图2所示的末端密封部30形成了以穿过杆20的中心C(如图3所示)的轴线X1为对称轴的旋转对称形。也就是说，即使该末端密封部30围绕轴线X1旋转任意角度，沿轴线X1的截面的形状也不会改变。沿轴线X1的截面为穿过杆20的中心X(轴线X1)在较长方向上的截面。杆20的内部形成有密闭空间31。末端密封部30具有包含端面40的端壁部41和弧形曲面42。端面40的中心40c位于轴线X1上。图2所示的端面40形成为中心40c附近向外侧略微突出的凸形。端面40的形状也可以是与轴线X1大致垂直的平坦形状。或者端面40可以是略呈圆弧状地向外凸出的凸形。弧形曲面42在杆20的外周表面20c和端面40之间形成圆弧状。该弧形曲面42在杆20的外周表面20c和端面40之间形成光滑的曲面来连接杆20的外周表面20c和端面40。杆20的内表面20d，与外周表面20c相同地，为以轴线X1为对称轴的旋转对称形。如图2所示，在端壁部41的中心轴线X1上形成了前端中心封闭部43。中空杆20的前端(前端开口部)20e通过拉伸加工向轴线X1变窄。变窄的杆20的前端(前端开口部)20e在轴线X1上合并接合并成为整体，从而形成前端中心封闭部43。在端壁部41的内表面中，形成以轴线X1为对称轴的旋转对称形的凹部45。凹部45的形状为端壁部41的壁厚t越靠近轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中空弹簧构件，所述中空弹簧构件由中空杆(20)制成，在所述杆(20)的端部(20a)具有末端密封部(30)(30A)(30B)，其特征在于，所述末端密封部(30)(30A)(30B)形成为以穿过所述杆(20)的中心的轴线(X1)为对称轴的旋转对称形，并且包括：端壁部(41)，所述端壁部(41)含有端面(40)(40a)；前端中心封闭部(43)，所述前端中心封闭部(43)存在于所述端壁部(41)的中心的所述轴线(X1)上；凹部(45)，所述凹部(45)形成于所述端壁部(41)的内表面上，并且形成为以所述轴线(X1)为对称轴的旋转对称形。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.30 JP 2016-0680431.一种中空弹簧构件，所述中空弹簧构件由中空杆(20)制成，在所述杆(20)的端部(20a)具有末端密封部(30)(30A)(30B)，其特征在于，所述末端密封部(30)(30A)(30B)形成为以穿过所述杆(20)的中心的轴线(X1)为对称轴的旋转对称形，并且包括：端壁部(41)，所述端壁部(41)含有端面(40)(40a)；前端中心封闭部(43)，所述前端中心封闭部(43)存在于所述端壁部(41)的中心的所述轴线(X1)上；凹部(45)，所述凹部(45)形成于所述端壁部(41)的内表面上，并且形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅泽昌弘，竹田大辅，
申请(专利权)人：日本发条株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP