JP2001123227A - 乗用車のピボットビームリヤアクスルのためのクロスビームとして撓み剛性を有しねじりに弱い管成形材を製造する方法 - Google Patents
乗用車のピボットビームリヤアクスルのためのクロスビームとして撓み剛性を有しねじりに弱い管成形材を製造する方法Info
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Abstract
その都度課せられた要件の面で、個々の方法パラメータ
を十分に可変に形成することも可能にする。 【解決手段】 調質鋼から成る管を、ねじり剛性を有す
る端区分aを確保しながら、先ず管の中央の長細区分c
をU字形に冷間変形加工することによりねじりに弱く形
成し、このように形成した管成形材1を少なくとも部分
的な区分bで、850℃〜960℃の間の温度レベルで
焼なましし、次いで、AC3点を上回る温度によって水
中で焼入れし、次いで200℃〜550℃の温度によっ
て5分よりも長い時間にわたって焼戻しし、その後少な
くとも外側の表面硬化を行い、最後にピボットビームリ
ヤアクスルを完成させるためにさらなる輪郭にもたら
す。
Description
ビームリヤアクスルのためのクロスビームとして撓み剛
性を有しねじりに弱い(torsionsweich)管成形材を製造
する方法に関する。
ためのクロスビームを、このクロスビームを一方では撓
み剛性を有するように形成し、しかし他方では十分にね
じりに弱いように形成するためにはいかに構成したらよ
いかという種々様々な提案が公知になっている。これに
は、欧州特許第249537号明細書、欧州特許出願公
開第681932号明細書、欧州特許第752332号
明細書、ドイツ連邦共和国実用新案登録第297202
07号明細書および米国特許第209911号明細書が
含まれる。
ムの特性はあまりにも特殊であり、その製造には全体的
に見て大きな手間がかかり、従って完成されたピボット
ビームリヤアクスルの範囲における原価が高くなる。
技術から出発して、経済的な高生産能力を保証するだけ
でなく、その都度課せられた要件の面で、個々の方法パ
ラメータ(Verfahrensparameter)を十分に可変に形成す
ることも可能にするような、乗用車のピボットビームリ
ヤアクスルのためのクロスビームとして撓み剛性を有し
ねじりに弱い管成形材を製造する方法を提供することで
ある。
に本発明の方法では、調質鋼から成る管を、ねじり剛性
を有する端区分を確保しながら、先ず管の中央の長細区
分をU字形に冷間変形加工することによりねじりに弱く
形成し、このように形成した管成形材を少なくとも部分
的な区分で、850℃〜960℃の間の温度レベルで焼
なましし、次いで、AC3点を上回る温度によって水中
で焼入れし、次いで200℃〜550℃の温度によって
5分よりも長い時間にわたって焼戻しし、その後少なく
とも外側の表面硬化を受けさせ、最後にピボットビーム
リヤアクスルを完成させるためにさらなる輪郭にもたら
すようにした。
クスルのためのクロスビームとして管成形材を製造する
ときに、焼なまし鋼から成る同一横断面を有する管を使
用することができる。先ずこの管は、ねじり剛性を有す
る端区分を確保しつつ、中央の長細区分をU字形に冷間
変形加工することによりねじりに弱く形成される。この
場合、これらの端区分の形状は任意であってよい。この
形状は、場合によってはウェブ薄板を組み入れて、円形
またはシュー状に形成されていてよい。補強エンボス加
工部がU字形に形成された中央の長細区分と端区分との
間の移行区分に設けられてもよい。
処理を受け、この熱処理においてこの管成形材は少なく
とも部分領域内で850℃〜960℃の温度レベルで焼
なましされる。この場合部分領域とは有利には管成形材
の端区分のことである。次いで、この管成形材は、鉄・
炭素状態図においてAC3点の上方に位置する温度によ
って水中で焼入れされ、次いで、200℃〜550℃の
温度で5分よりも長い時間にわたって焼戻しされる。
材は、乗用車のピボットビームリヤアクスルの構成部分
として形成された丁度前述のようなねじり成形材のため
に得ようとしていた、動力学的な負荷下での高い耐久性
を有している。
も外側の表面強化を受ける。これは有利には機械的な表
面強化である。場合によっては付加的に、管成形材の内
側も、特に機械的に表面強化されてよい。
ピボットビームリヤアクスルの完成のためにさらなる輪
郭にもたらされる。
特徴から明らかである。この場合、管成形材は、920
℃〜950℃の温度レベルで、特に約930℃で焼なま
しされる。
の特徴に基づき、焼なましされた管成形材が約280℃
の温度で、約20分の時間にわたって焼戻しされる。
て、ピボットビームリヤアクスルのクロスビームとして
管成形材を使用するときに、材料品質(Werkstoffqualit
aet)22MnB5を備えた管が使用されると特に有利で
ある。
の方法によれば、請求項5に記載したように、表面焼入
れ鋼から成る管を、ねじり剛性を有する端区分を確保し
ながら、先ず、中央の長細区分をU字形の冷間変形加工
によりねじりに弱く形成し、次いで、このように形成し
た管成形材を少なくとも部分的な区分で、熱処理経過中
に、管成形材の縁部層を浸炭し次いで急冷することによ
り、縁部層焼入れを受けさせ、次いで少なくとも外側の
表面硬化を行い、最後にピボットビームリヤアクスルを
完成させるためにさらなる輪郭にもたらすようにした。
入れ鋼が使用される。この場合、表面焼入れ鋼から成る
管はやはり先ず中央の長細区分においてU字形の冷間変
形加工によってねじりに弱く形成される。これに対して
管成形材の端区分はねじり剛性を有している。これらの
端区分は第1の手段におけるのと同様に種々様々に形成
することができる。
た管成形材は熱処理経過中に、管成形材の縁部層が浸炭
され次いで急冷されることにより、この管成形材が縁部
層焼入れを受ける。この手段によっても、本発明に基づ
き、クロスビームとして形成された冷間変形加工された
管成形材が、完成されたピボットビームリヤアクスルの
枠内で、動力学的な負荷下での高い耐久性を有すること
が保証される。
る。次いで、管成形材はピボットビームリヤアクスルを
完成するためにさらなる輪郭にもたらされる。
を形成するための有利な材料品質は、請求項6によれ
ば、C15に見出される。
形加工された管成形材の熱処理が、U字形に変形加工さ
れた中央の長細区分とねじり剛性を有する端区分との間
の移行区分で行われると、本発明の課題の第1の解決手
段においても、第2の解決手段においても、特に有利で
ある。
記載したように、球体、特に鋼球で噴射することにより
行われると有利である。
につき詳しく説明する。
ピボットビームリヤアクスル(その他の部分については
詳細には図示しない)のためのクロスビームとして図示
されている。管成形材1は初めは丸い管(図5)から製
造される。この管は、材料品質22MnB5の調質鋼か
ら成っている。
1の横断面は端区分aにおいては維持される。しかしな
がら、端区分aにおける管成形材1の端部2のこのよう
な円形の横断面は、移行区分bにおいては連続的にU字
形の二重壁状の横断面に移行する。このU字形の二重壁
状の横断面は管成形材1の中央の長細区分cにわたって
延びる(図1〜5)。
態、すなわち乗用車における組み付け位置で示されてい
ると仮定して、中央のU字形の長細区分cの脚部(図2
および図3)はアーチ状のウェブ4から、管成形材1
の、長手方向軸線LAを通って延びる水平方向の中央長
手方向平面MLEに対して、走行方向FRに僅かに互い
に離れる方向で広がりながら延びている。
端部に、管成形材1の横方向に延びるエンボス状の押し
込み成形部5を備えている。図3に示したように、これ
らの押し込み成形部5はその最も大きな深さを、U字形
の長細区分cの頂部Sに有している。押し込み成形部5
の深さは、押し込み成形部が均一に脚部3の外側の表面
7内に入り込むまで脚部3の自由端部6に向かって減じ
られる。従って、縦断面図で見て、押し込み成形部5は
三日月状の輪郭を有している。
れている。
管を冷間変形加工したあと、次いで目下の管成形材1
が、図1〜図5のように移行区分bにおいて約930℃
の温度レベルで焼なましされる。次いでこの管成形材1
が、AC3点を上回る温度によって水中で焼入れされ、
次いで、約280℃の温度で20分の時間にわたって焼
戻しされる。次いで管成形材1はその外側の表面10に
関して鋼球で噴射され、最後にピボットビームリヤアク
スルを完成させるためのさらなる輪郭にもたらされる。
クロスビームとして形成された管成形材を示す平面図で
ある。
断面図である。
す横断面図である。
断面図である。
図である。
ブ、 5 押し込み加工部、 6 自由端部、 7 外
側の表面、 8 内側の表面、 9 縁部、 10 表
面、 a 端区分、 b 移行区分、 c 中央の長細
区分、 FR 走行方向、 LA 長手方向軸線、 M
LE 中央長手方向平面、 S 頂部
Claims (8)
- 【請求項1】 乗用車のピボットビームリヤアクスルの
ためのクロスビームとして撓み剛性を有しねじりに弱い
管成形材(1)を製造する方法において、 調質鋼から成る管を、ねじり剛性を有する端区分(a)
を確保しながら、先ず管の中央の長細区分(c)をU字
形に冷間変形加工することによりねじりに弱く形成し、
このように形成した管成形材(1)を少なくとも部分的
な区分(b)で、850℃〜960℃の間の温度レベル
で焼なましし、次いで、AC3点を上回る温度によって
水中で焼入れし、次いで200℃〜550℃の温度によ
って5分よりも長い時間にわたって焼戻しし、その後少
なくとも外側の表面硬化を受けさせ、最後にピボットビ
ームリヤアクスルを完成させるためにさらなる輪郭にも
たらすことを特徴とする、乗用車のピボットビームリヤ
アクスルのためのクロスビームとして撓み剛性を有しね
じりに弱い管成形材を製造する方法。 - 【請求項2】 管成形材(1)を920℃〜950℃の
間の温度レベルで焼なましする、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 焼なましした管成形材(1)を約280
℃の温度によって、約20分の時間にわたって焼戻しす
る、請求項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 クロスビームとして管成形材(1)を製
造するために、材料品質22MnB5を有する管を準備
する、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 乗用車のピボットビームリヤアクスルの
ためのクロスビームとして撓み剛性を有しねじりに弱い
管成形材(1)を製造する方法において、 表面焼入れ鋼から成る管を、ねじり剛性を有する端区分
(a)を確保しながら、先ず、中央の長細区分(c)を
U字形の冷間変形加工によりねじりに弱く形成し、次い
で、このように形成した管成形材(1)を少なくとも部
分的な区分(b)で、熱処理経過中に、管成形材(1)
の縁部層を浸炭し次いで急冷することにより、縁部層焼
入れを受けさせ、次いで少なくとも外側の表面硬化に晒
し、最後にピボットビームリヤアクスルを完成させるた
めにさらなる輪郭にもたらすことを特徴とする、乗用車
のピボットビームリヤアクスルのためのクロスビームと
して撓み剛性を有しねじりに弱い管成形材を製造する方
法。 - 【請求項6】 管成形材(1)をクロスビームとして製
造するために、材料品質C15を有する管を準備する、
請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 冷間変形加工した管成形材(1)の熱処
理を、U字形に変形した中央の長細区分(c)とねじり
剛性を有する端区分(a)との間の移行区分(b)で行
う、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項8】 熱処理した管成形材(1)を球体で噴射
することにより外側の表面(10)を強化する、請求項
1から7までのいずれか1項記載の方法。
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