中空稳定器制造技术

本发明专利技术的管状的中空稳定器(1)，设置在车辆上，该中空稳定器具备：扭转部(1a)，在车宽方向上延伸；臂部(1b)，在车辆的前后方向上延伸；以及弯曲部(1c，1c)，用于连接扭转部(1a)与臂部(1b)，其特征在于：相对于臂部(1b)的外表面(1e)的硬度，弯曲部(1c，1c)的弯曲内侧(1c1，1c2)的外表面(1e)的硬度为其70％以上。

Hollow stabilizer

【技术实现步骤摘要】
中空稳定器
本专利技术涉及一种中空结构的中空稳定器。
技术介绍
汽车等车辆具备用于抑制车轮的上下偏移导致的车身侧倾的稳定器(稳定杆或防倾杆)。通常，稳定器由具备在车宽方向上延伸的扭转部和朝着车辆的前后方向弯曲成形的左右一对臂部并大致呈U字形的棒体构成。在车辆中，通过将各臂部的前端分别连接到车轮的悬架装置上、并将扭转部插入到固定在车身侧的衬套中，而在悬架在左右悬架装置之间的状态下支撑稳定器。在行驶过程中，当车辆转弯或通过起伏不平的路面时，由于左右车轮的上下移动，会在左右悬架装置之间产生行程差。此时，向稳定器的各臂部分别输入各悬架装置间的行程差导致的负载(位移)，通过来自各臂部的负载(位移差)而将扭转部扭转，并产生试图恢复扭转变形的弹力。稳定器通过试图恢复该扭转变形的弹力，来控制左右车轮的上下位移差，提高车身的侧倾刚度，抑制车身的侧倾。作为稳定器的形式，有具有实心结构的实心稳定器和具有中空结构的中空稳定器。实心稳定器具有机械强度优异、能够将制造成本也抑制得较低的优点。相对于此，中空稳定器与实心稳定器相比，虽然难以保证机械强度，但是已成为一种适用于实现车辆的轻量化的形式。作为中空稳定器的坯料，通常使用电焊钢管、无缝钢管、锻接钢管。在这些材料中，电焊钢管由于制造成本较低且适合大批量生产而多用作中空稳定器的坯料。以往，作为稳定器的材料，通常采用S48C(JIS标准)等碳钢、抗拉强度等机械强度、耐疲劳性良好的SUP9(JIS标准)、SUP9A(JIS标准)等弹簧钢。中空稳定器多数通过如下方式制造：对弹簧钢实施弯曲加工来赋形为产品形状后，实施热处理。作为弯曲加工，使用NC折弯机进行的冷弯曲加工、使用总弯曲模具进行的热弯曲加工等是根据钢管的厚度和直径实施的。作为热处理，是进行淬火处理和回火处理，淬火的方法以油淬为主流。然后，热处理过的管坯通常通过由喷丸硬化进行的表面加工处理、涂装处理等精加工处理来产品化。另外，作为本申请所涉及的文献已知专利技术有下述专利文献1、2。例如，在专利文献1中，记载了板材厚度t与外径D的百分比t/D≥20％的用于中空稳定器的电焊焊接钢管是通过采用电焊焊接后减径轧制形成的电焊焊接钢管来实现的。此外，在专利文献2中，作为获得稳定器的耐久性的技术，公开了如下的中空稳定器的制造方法：对电焊钢管在热加工或温加工的温度范围内进行减径，使板材厚度与外径的比例为18～35％，将减径后的电焊钢管成形为稳定器的形状，进行热处理工序、喷丸硬化、涂装。[专利文献1]日本特开2004-009126号公报[专利文献2]日本特开2002-331326号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，以往稳定器的主流是具有实心结构的实心稳定器。但是，近年来，从提高燃料效率方面已迫切要求车辆的轻量化。因此，关于稳定器，正在要求轻量化，并广泛普及中空结构(管状)的中空稳定器。但是，中空稳定器由于是中空结构，具有如下缺点：截面系数较低，弯曲刚度(EI)等降低，强度与实心结构的实心稳定器相比不利。一方面，最近，随着混合动力汽车和电动汽车的出现，车辆上安装电动机，安装用于再生能源蓄电的二次电池，车辆向电气化发展，导致车辆重量有增加的趋势。因此，有要求强度高且轻量化的中空稳定器的需求。如上所述，中空结构的中空稳定器虽然是轻量的，但因为是中空的所以截面系数降低，与实心结构的实心稳定器相比强度降低。此外，中空稳定器的弯曲部在淬火时，通电加热时由于凹形的原因导致电流密度较高，可能会发生局部温度过高的情况。此外，冷却时，由于弯曲部是凹形的，也容易造成冷却速度较低。因此，弯曲部有可能淬火不足，硬度降低。另外，中空稳定器的弯曲部，同时发生较大的弯曲应力和扭转应力，是应力较高的部位。因此，弯曲部已成为中空稳定器中最期望提高强度、疲劳强度(耐久性)的部位。因此，增加中空稳定器的板材厚度时，进一步变得淬火不足。另一方面，如上所述，实心结构的实心稳定器虽然截面系数高，强度高，但是存在重量增加的缺点。本专利技术是鉴于上述实际情况而提出的，其目的是提供一种提高了弯曲部的硬度且强度较高的轻量型中空稳定器。用于解决课题的方法为了解决上述问题，根据本专利技术技术方案1的管状的中空稳定器，设置在车辆上，该中空稳定器具备：扭转部，在车宽方向上延伸；臂部，在车辆的前后方向上延伸；以及弯曲部，用于连接所述扭转部与所述臂部，其特征在于：相对于所述臂部的外表面的硬度，所述弯曲部的弯曲内侧的外表面硬度为其70％以上。根据本专利技术技术方案1的中空稳定器，由于相对于臂部的外表面的硬度，弯曲部的弯曲内侧的外表面硬度为其70％以上，因此得到了疲劳耐久性较高的中空稳定器。根据本专利技术技术方案2的管状的中空稳定器，设置在车辆上，该中空稳定器具备：扭转部，在车宽方向上延伸；臂部，在车辆的前后方向上延伸；以及弯曲部，用于连接所述扭转部与所述臂部，其中，对所述弯曲部的局部或者从内侧面进行了硬度提高处理。根据本专利技术技术方案2的中空稳定器，由于对弯曲部的局部或者从内侧面进行了硬度提高处理，因此通过提高弯曲部的硬度能够抑制弯曲部处的疲劳断裂。根据本专利技术技术方案6的管状的中空稳定器，设置在车辆上，该中空稳定器具备：扭转部，在车宽方向上延伸；臂部，在车辆的前后方向上延伸；以及弯曲部，用于连接所述扭转部与所述臂部，其中，对所述弯曲部的弯曲内侧的外表面实施了喷射冷却剂的淬火。根据本专利技术技术方案6的中空稳定器，由于对弯曲部的弯曲内侧的外表面实施了喷射冷却剂的淬火，因此能够提高弯曲部的硬度并抑制弯曲部处的疲劳断裂。根据本专利技术技术方案8的管状的中空稳定器，设置在车辆上，该中空稳定器具备：扭转部，在车宽方向上延伸；臂部，在车辆的前后方向上延伸；以及弯曲部，用于连接所述扭转部与所述臂部，其中，实施了对所述中空稳定器的内部喷入冷却剂的淬火。根据本专利技术技术方案8的中空稳定器，由于实施了对中空稳定器的内部喷入冷却剂的淬火，因此能够提高弯曲部的弯曲内侧的硬度，并抑制疲劳断裂。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种提高了弯曲部的硬度且强度较高的轻量型中空稳定器。附图说明图1A是连接到设置在车辆上的悬架装置上的本专利技术的实施方式涉及的中空稳定器的立体图。图1B是连接到设置在车辆上的悬架装置上的本专利技术的实施方式涉及的中空稳定器的平面图。图2A是表示电焊钢管的横截面图。图2B是表示SR管的横截面图。图3是在重量、外表面应力、内表面应力方面比较实心稳定器与等价尺寸的中空稳定器的图。图4是表示本专利技术的实施方式涉及的中空稳定器的制造方法的工序图。图5A是表示弯曲成形的中空管管坯的水淬状态的俯视图。图5B是表示从斜上方向观察在水淬时进行弯曲加工的中空管管坯的摆动状态的立体示意图。图6A是比较未摆动中空管管坯时的洛氏硬度(HRC)的图。图6B是比较摆动速度为220mm/sec时中空管管坯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆中设置的管状中空稳定器的制造方法，所述管状中空稳定器包括：在车辆宽度方向上延伸的扭转部、在车辆的前后方向上延伸的臂部、以及连接所述扭转部和所述臂部的弯曲部；/n当板材厚度为t且外径为D时，t/D为0.18以上且小于0.5；/n将所述扭转部与所述弯曲部间隔开；/n设置夹子，所述夹子基本对称，且基本等间隔地布置；/n各所述臂部分别由对应的支持部支持而一体地固定在淬火夹具上；/n注入冷却剂进行冷却淬火，所述冷却剂以8.5升/分钟以上的流量和2000毫米/秒以上的流速喷射或喷入。/n

【技术特征摘要】
20150324 JP 2015-0615521.一种车辆中设置的管状中空稳定器的制造方法，所述管状中空稳定器包括：在车辆宽度方向上延伸的扭转部、在车辆的前后方向上延伸的臂部、以及连接所述扭转部和所述臂部的弯曲部；
当板材厚度为t且外径为D时，t/D为0.18以上且小于0.5；
将所述扭转部与所述弯曲部间隔开；
设置夹子，所述夹子基本对称，且基本等间隔地布置；
各所述臂部分别由对应的支持部支持而一体地固定在淬火夹具上；
注入冷却剂进行冷却淬火，所述冷却剂以8.5升/分钟以上的流...

【专利技术属性】
技术研发人员：若林丰，高桥研，菅原正人，冈田秀树，
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