CN107405975A - 稳定杆及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种稳定杆(1)具有主体部(21)和连接部(4D)，其中，主体部(21)产生弹性恢复力；连接部(4D)形成于主体部(21)的两端，并且与左右的悬挂装置连接，连接部(4D)的硬度比主体部(21)的硬度低。作为稳定杆(1)的制造方法，通过按照整体热处理工序和连接部软化工序的顺序来进行，以提高主体部(21)的硬度，并且使连接部(4D)的硬度比主体部(21)的硬度低，其中，整体热处理工序为对稳定杆(1)整体进行热处理来提高稳定杆(1)整体的硬度的工序；连接部软化工序为对连接部(4D)进行加热来降低连接部(4D)的硬度的工序。

Description

稳定杆及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种稳定杆及其制造方法。
背景技术
作为稳定器杆(stabilizer bar)(之后，称为稳定杆)的现有例子，可以举出专利文献1中所记载的稳定杆。在专利文献1中记载了一种稳定杆，其具有扭转部、臂部和扁平板状的连接部，其中，扭转部通过衬套(bush)和支架安装于车身；臂部形成于扭转部的两端；连接部形成于臂部的端部，并且与悬挂装置连接。稳定杆在车辆转弯时等因左右的悬挂装置的位移量的差异而产生弯曲和扭曲，通过其弹性恢复力来抑制车辆的侧倾(roll)。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本发明专利公开公报特开2010-23642号
发明内容
【发明所要解决的技术问题】
在以提高车辆的乘坐舒适度等为目的而降低了支承车身的螺旋弹簧等的刚性(弹簧常数)的情况下，由于车辆的侧倾刚度(roll stiffness)的下降，因此需要提高稳定杆的刚性。在提高了稳定杆的刚性的情况下，存在稳定杆上所产生的应力变高的问题，作为提高与该高应力相对的耐久性、即疲劳寿命的方法，可以举出提高稳定杆的硬度的方法。
若提高硬度，则韧性下降，因此存在如下这样的问题。稳定杆在安装于车辆后暴露于雨水等腐蚀环境下，在连接部，在平面度、平行度等的尺寸精度因制造误差等而较低的情况下，例如在连接部的平面被扭曲的情况下等，若通过螺栓紧固，稳定杆的连接部成为在伴有变形的基础上与悬挂装置侧的连接部紧贴的状态。即，成为稳定杆的连接部上始终产生应力的状态。据此，在稳定杆的连接部有产生因在腐蚀环境下始终被施加应力而引起的破坏现象、即所谓的滞后破坏(delayed failure)之虞。
本发明是为了解决这样的技术问题而创作出的，其目的在于，提供一种稳定杆及其制造方法，能够在抑制连接部的滞后破坏的同时，提高稳定杆的疲劳寿命。
【用于解决技术问题的技术方案】
为了解决上述技术问题，本发明的稳定杆，具有主体部和连接部，其中，所述主体部产生弹性恢复力；所述连接部形成于所述主体部的两端，并且与左右的悬挂装置连接，其特征在于，所述连接部的硬度比所述主体部的硬度低。
根据本发明，在主体部，能够通过提高硬度来确保耐高应力的耐久性，因此，能够提高疲劳寿命，在连接部，能够通过降低硬度来防止韧性的下降，从而能够抑制滞后破坏。
另外，本发明的稳定杆的制造方法，该稳定杆具有主体部和连接部，其中，所述主体部产生弹性恢复力；所述连接部形成于所述主体部的两端，并且与左右的悬挂装置连接，其特征在于，通过连接部软化工序来制造所述连接部的硬度比所述主体部的硬度低的稳定杆，其中，所述连接部软化工序为对所述连接部进行加热来降低连接部的硬度的工序。
根据本发明，能够利用简单的工序来使连接部的硬度比主体部的硬度低。在使用了原本的硬度较高的材料的情况下，也不需要对主体部进行高硬度化处理。
另外，本发明的特征在于，在所述连接部软化工序之前，进行整体热处理工序，该整体热处理工序为对稳定杆整体进行热处理来提高稳定杆整体的硬度的工序。
根据本发明，在采用了原本的硬度比较低的材料的情况下，能够利用整体热处理工序和连接部软化工序的简单工序来使连接部的硬度低于主体部的硬度。
另外，本发明的特征在于，所述连接部软化工序构成为对所述连接部进行高频加热或者通电加热。
高频加热方式或者通电加热方式的加热设备结构简单且具有优异的通用性，因此，能够抑制设备成本。
另外，本发明的稳定杆的制造方法，该稳定杆具有主体部和连接部，其中，所述主体部产生弹性恢复力；所述连接部形成于所述主体部的两端，并且与左右的悬挂装置连接，其特征在于，通过提高主体部的硬度的主体部硬化工序来制造所述连接部的硬度比所述主体部的硬度低的稳定杆，其中，所述主体部硬化工序包含仅对所述主体部进行热处理的主体部热处理工序。
根据本发明，能够利用简单的工序来使连接部的硬度比主体部的硬度低。
另外，本发明的特征在于，所述主体部硬化工序构成为按照整体加热工序、所述主体部热处理工序和连接部徐冷工序的顺序来进行，其中，所述整体加热工序为对稳定杆整体进行加热的工序；所述连接部徐冷工序为使在所述主体部热处理工序中通过热传导被加热的所述连接部缓慢冷却的工序。
另外，本发明的特征在于，所述主体部硬化工序构成为按照主体部加热工序和所述主体部热处理工序的顺序来进行，其中，所述主体部加热工序为仅对主体部进行加热的工序。
根据这些发明，能够进一步利用简单的工序使连接部的硬度比主体部的硬度低。
另外，本发明的特征在于，所述主体部加热工序构成为对所述主体部进行高频加热或者通电加热。
高频加热方式或者通电加热方式的加热设备结构简单且具有优异的通用性，因此，能够抑制设备成本。
【发明效果】
根据本发明，能够在抑制连接部的滞后破坏的同时，提高稳定杆的疲劳寿命。
附图说明
图1是稳定杆的外观立体图。
图2是稳定杆的俯视图。
图3是连接部周围的外观立体图。
图4A是通过高频加热来对连接部进行加热的情况的说明图。
图4B是通过通电加热来对连接部进行加热的情况的说明图。
图5是本发明的制造方法的第一实施例的工序流程图。
图6A是本发明的制造方法的第二实施例的工序流程图。
图6B是本发明的制造方法的第三实施例的工序流程图。
具体实施方式
如图1所示，稳定器杆(之后，称为稳定杆)1连接分别支承左右的车轮W的2个悬挂装置10的各减震器11。稳定杆1在车辆转弯时等因左右的减震器11的位移量的差异而产生弯曲和扭曲，通过其弹性恢复力来抑制车辆的侧倾。
本实施方式的稳定杆1为实心的圆棒状部件，且由具有扭转部2、左右一对的肩弯部3和左右一对的臂部4的形状构成，其中，扭转部2沿车宽(左右)方向延伸设置；左右一对的肩弯部3从扭转部2的两端呈大致直角状折弯；左右一对的臂部4从各肩弯部3沿大致前后方向延伸设置。
扭转部2通过安装于其两端附近的一对橡胶制的衬套5和夹紧部6安装于车身。又如图2所示，本实施方式的臂部4具有第一臂部4A、第二臂部4C和连接部4D，其中，第一臂部4A以从肩弯部3大致沿前后方向、具体而言是以越向后方而越向车宽方向外侧发生位移的方式大致沿前后方向延伸设置；第二臂部4C从第一臂部4A的后端通过弯曲部4B而向大致车宽方向外侧延伸设置；连接部4D形成于第二臂部4C的端部。另外，在本发明中，臂部4的形状并不局限于此，例如，可以为不具有弯曲部4B和第二臂部4C并在第一臂部4A的后端形成有连接部4D的形状。
稳定杆1除了连接部4D以外的部分的截面呈圆形。在图1中，连接部4D呈板形，以便能够贴于设置在其与减震器11之间的连杆臂7的连接部5A。如图3所示，连接部4D具有扁平板状的连接座4E，该连接座4E从第二臂部4C的端部一度向大致车宽方向外侧延伸设置之后以大致直角折弯，而向大致后方延伸设置。连接座4E作为沿着大致铅直方向的面而形成，并穿孔形成有贯通板面的螺栓通孔4F。
连接部4D是通过锻造而成形的部位。尤其是，连接座4E的位于车宽方向外侧的面成形为平坦度精度良好，以便与连杆臂6的连接部5A的平面良好地紧贴。连接座4E的位于车宽方向外侧的面贴于连杆臂6的连接部5A而通过螺栓8和螺母9被紧固，据此，稳定杆1被连接于减震器11。
在本说明书中，将除了连接部4D以外的部位、即扭转部2、肩弯部3和除了连接部4D以外的臂部4(第一臂部4A、弯曲部4B、第二臂部4C)作为承担产生弹性恢复力的功能的部位而称为主体部21，区别于承担与悬挂装置10连接的功能的连接部4D。
在车辆转弯时等，扭转部2上主要产生基于扭曲的应力，臂部4上主要产生基于弯曲的应力，肩弯部3上产生基于弯曲和扭曲的应力。在提高了稳定杆1的刚性的情况下，这些应力也变高，因此，稳定杆1的耐久性容易下降。如上所述，通过提高稳定杆1的硬度，能够应对主体部21的高应力化，但是，连接部4D的硬度变高，则导致连接部4D的韧性下降而有产生滞后破坏之虞。
具体而言，连接座4E通过被螺栓8和螺母9紧固而与连杆臂6的连接部5A紧贴。但是，例如在连接座4E的平面度或者平行度等的尺寸精度因制造误差等而较低的情况(平面被扭曲的状态等)下，当通过螺栓8和螺母9紧固时，连接座4E伴有变形而与连杆臂6的连接部5A紧贴。据此，成为连接座4E上始终产生应力的状态，而有产生滞后破坏之虞。
对于该问题，本发明的主要技术特征为使连接部4D的硬度比主体部21的硬度低。据此，在主体部21，能够通过提高硬度来确保耐高应力的耐久性，因此，能够提高疲劳寿命，并且在连接部4D，能够通过降低硬度来防止韧性下降，从而抑制滞后破坏。
当然，在硬度的大小关系方面，实质上难以考虑将连接部4D的区域和主体部21的区域以某个分界面为界来进行明确的划分，在本发明中，“连接部4D的硬度比主体部21的硬度低”的意思是作为锻造部分的连接部4D的硬度分布的平均值比主体部21的硬度分布的平均值低。
连接部4D的硬度作为在现有的稳定杆中不产生滞后破坏的硬度而优选为布氏硬度HBW415以下。连接部4D的硬度的下限值大致为HBW300。另一方面，通过将主体部21的硬度设定在布氏硬度HBW415以上，据此，能够提高疲劳寿命。
下面，对使连接部4D的硬度低于主体部21的硬度的制造方法的实施例进行说明。
[第一实施例]
参照图5对第一实施例进行说明。第一实施例为通过进行整体热处理工序44和连接部软化工序45来使连接部4D的硬度低于主体部21的硬度的制造方法，其中，整体热处理工序44为对稳定杆1整体进行热处理来提高稳定杆1整体的硬度的工序；连接部软化工序45为对连接部4D进行加热来降低连接部4D的硬度的工序。
首先，在连接部锻造工序41中，通过锻造来成形连接部4D。其次，在整体加热工序42中，对稳定杆1整体进行加热之后，在弯曲加工工序43中，将连接部4D和主体部21弯曲加工成图2所示的形状。再次，在整体热处理工序44中，作为热处理，对稳定杆1整体进行淬火、回火，来提高稳定杆1整体的硬度。然后，在连接部软化工序45中，通过仅对连接部4D进行加热来使连接部4D的硬度低于主体部21的硬度。据此，主体部21通过整体热处理工序44而变为耐高应力的高硬度，连接部4D通过连接部软化工序45而变为低硬度。另外，整体加热工序42也可以在弯曲加工工序43之后进行。
另外，在使用原本硬度就高的材料来制造稳定杆1的情况下，也可以省略整体热处理工序44。
作为连接部软化工序45的具体例子，可以举出高频加热方式或者通电加热方式。图4A表示将连接部4D插入于高频加热装置31来进行加热的例子，图4B表示将一对电极32A、32B贴于连接座4E的两面来进行通电加热的例子。这些高频加热方式或者通电加热方式的加热设备结构简单且具有优异的通用性，因此，能够抑制设备成本。
[第二实施例]
参照图6A对第二实施例进行说明。第二实施例是通过包含仅对主体部21进行热处理的主体部热处理工序47的主体部硬化工序46来使连接部4D的硬度低于主体部21的硬度的例子。第二实施例的主体部硬化工序46由整体加热工序42、主体部热处理工序47和连接部徐冷工序48构成。
首先，在连接部锻造工序41中，通过锻造来成形连接部4D。其次，在整体加热工序42中，对稳定杆1整体进行加热之后，在弯曲加工工序43中，将连接部4D和主体部21弯曲加工成图2所示的形状。接着，在主体部热处理工序47中，作为热处理，通过仅对主体部21进行淬火、回火，来提高主体部21的硬度。在连接部徐冷工序48中，通过相较于主体部21使连接部4D缓慢冷却，来降低连接部4D的硬度。即，在对主体部21进行热处理时，热量还被传递到连接部4D，因此，连接部4D直接被进行作为徐冷处理的空气冷却。据此，主体部21通过主体部热处理工序47而成为耐高应力的高硬度，连接部4D通过连接部徐冷工序48而成为低硬度。另外，整体加热工序42可以在弯曲加工工序43之后进行。
[第三实施例]
参照图6B对第三实施例进行说明。第三实施例也是通过包含仅对主体部21进行热处理的主体部热处理工序47的主体部硬化工序46来使连接部4D的硬度低于主体部21的硬度的例子。第三实施例的主体部硬化工序46由仅对主体部21进行加热的主体部加热工序49和主体部热处理工序47构成。
首先，在连接部锻造工序41中，通过锻造来成形连接部4D。其次，在主体部加热工序49中，仅对主体部21进行加热，之后，在弯曲加工工序43中，将连接部4D和主体部21弯曲加工成图2所示的形状。接着，在主体部热处理工序47中，作为热处理，通过仅对主体部21进行淬火、回火，来提高主体部21的硬度。据此，连接部4D的硬度比主体部21的硬度相对地变低。另外，主体部加热工序49也可以在弯曲加工工序43之后进行。
作为主体部加热工序49的具体例子，可以举出对主体部21进行高频加热或者通电加热的方法。在高频加热方式的情况下，例如仅使主体部21通过感应加热线圈。另外，在通电加热方式的情况下，将电极贴于主体部21的远离连接部4D的规定部来进行通电。通过使用该高频加热方式或者通电加热方式，不用那么地降低稳定杆1的制造效率，就能够使连接部4D的硬度比主体部21的硬度相对地变低。
【附图标记说明】
1：稳定杆；2：扭转部；3：肩弯部；4：臂部；4D：连接部；21：主体部。

Claims (8)

1.一种稳定杆，具有主体部和连接部，其中，所述主体部产生弹性恢复力；所述连接部形成于所述主体部的两端，并且与左右的悬挂装置连接，其特征在于，
所述连接部的硬度比所述主体部的硬度低。
2.一种稳定杆的制造方法，该稳定杆具有主体部和连接部，其中，所述主体部产生弹性恢复力；所述连接部形成于所述主体部的两端，并且与左右的悬挂装置连接，其特征在于，
通过连接部软化工序来制造所述连接部的硬度比所述主体部的硬度低的稳定杆，其中，所述连接部软化工序为对所述连接部进行加热来降低连接部的硬度的工序。
3.根据权利要求2所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，
在所述连接部软化工序之前，进行整体热处理工序，该整体热处理工序为对稳定杆整体进行热处理来提高稳定杆整体的硬度的工序。
4.根据权利要求2或3所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，
所述连接部软化工序构成为对所述连接部进行高频加热或者通电加热。
5.一种稳定杆的制造方法，该稳定杆具有主体部和连接部，其中，所述主体部产生弹性恢复力；所述连接部形成于所述主体部的两端，并且与左右的悬挂装置连接，其特征在于，
通过提高主体部的硬度的主体部硬化工序来制造所述连接部的硬度比所述主体部的硬度低的稳定杆，其中，所述主体部硬化工序包含仅对所述主体部进行热处理的主体部热处理工序。
6.根据权利要求5所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，
所述主体部硬化工序构成为按照整体加热工序、所述主体部热处理工序和连接部徐冷工序的顺序来进行，其中，所述整体加热工序为对稳定杆整体进行加热的工序；所述连接部徐冷工序为使在所述主体部热处理工序中通过热传导被加热的所述连接部缓慢冷却的工序。
7.根据权利要求5所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，
所述主体部硬化工序构成为按照主体部加热工序和所述主体部热处理工序的顺序来进行，其中，所述主体部加热工序为仅对主体部进行加热的工序。
8.根据权利要求7所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，
所述主体部加热工序构成为对所述主体部进行高频加热或者通电加热。
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