JP2010185478A - Torsion bar and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、使用時にねじり応力が加えられるトーションバーおよびその製造方法に係り、特に疲労強度の向上技術の改良に関する。 The present invention relates to a torsion bar to which a torsional stress is applied during use and a method for manufacturing the torsion bar, and more particularly to improvement of a technique for improving fatigue strength.
直線状のばねであるトーションバーは、自動車の懸架等に使用されている。トーションバーでは、その一端を固定して他端をねじったときのねじり変形によるばね作用を利用しており、単位体積あたりに蓄えられる弾性エネルギーが大きいことから、軽量でかつコンパクトである。 A torsion bar which is a linear spring is used for suspension of automobiles. The torsion bar uses a spring action due to torsional deformation when its one end is fixed and the other end is twisted, and since the elastic energy stored per unit volume is large, it is lightweight and compact.
このようなトーションバーの製造方法では、その疲労強度向上のために種々の技術が提案されている。たとえば、非特許文献1では、トーションバーの材質としてSUP9を用いて焼入れおよび焼戻しを行うことにより、所定の硬さを有するように調質された調質トーションバーを得ている。また、高周波焼入れ用材料として、調質された合金から炭素鋼に変更して用いることが多いが、高周波焼入れ用トーションバーでも、S45C等の炭素鋼に変更して用いている。この場合、表面に形成される硬化層の深さの比(=硬化層の深さ/トーションバーの半径)が45〜75%となるように、S45Cからなる素材に高周波焼入れを行い、その後、低温(150℃)で焼戻しを行うことにより、通常のトーションバーよりも高い疲労強度を得ている。
In such a torsion bar manufacturing method, various techniques have been proposed to improve the fatigue strength. For example, in
一方、ばね製品の疲労強度を向上させる技術として、ショットピーニングや高周波焼入れによる圧縮残留応力の付与がある。また、これらの技術を応用し、さらに大きな圧縮残留応力を得るための技術として、板ばねへの適用を目的として開発されたストレスショットピーニングやストレス高周波焼入れがある。 On the other hand, techniques for improving the fatigue strength of spring products include the application of compressive residual stress by shot peening or induction hardening. In addition, stress shot peening and stress induction hardening, which have been developed for application to leaf springs, are techniques for applying these techniques to obtain a larger compressive residual stress.
たとえば特許文献1のストレスショットピーニングでは、板ばねをその使用方向に曲げ応力を加えた状態で表面にショットピーニングを行う。ショットピーニング後の板ばねでは、それを冶具から取り外す際に働く復元力(板ばねが元に戻ろうとする力)により、通常のショットピーニングよりも大きな圧縮残留応力が表層に発生する。たとえば特許文献2のストレス高周波焼入れでは、板ばねをその使用方向に曲げ応力を加えた状態で表面に高周波焼入れを行う。高周波焼入れ後の板ばねでは、それを冶具から取り外す際に働く復元力により、通常の高周波焼入れよりも大きな圧縮残留応力が発生する。
For example, in the stress shot peening of
ところで、自動車では、燃費向上のため、各部品の軽量化が要求されている。トーションバーの軽量化には小径化が有効である。しかしながら、この場合、トーションバーにはより大きな応力が負荷されることから、上記のような従来技術のトーションバーの疲労強度では不十分であった。 By the way, in automobiles, it is required to reduce the weight of each part in order to improve fuel consumption. A reduction in diameter is effective for reducing the weight of the torsion bar. However, in this case, since a larger stress is applied to the torsion bar, the fatigue strength of the conventional torsion bar as described above is insufficient.
したがって、本発明は、小径化による大きな応力の負荷に対応可能な高疲労強度を有するトーションバーおよびその製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a torsion bar having a high fatigue strength that can cope with a large stress load due to a reduction in diameter and a method for manufacturing the torsion bar.
トーションバーでは、図11に示すように、一端を固定し、他端を矢印方向Tにねじると、軸線に対する45°方向に引張の主応力が発生し、軸線に対する−45°方向に圧縮の主応力が発生する。本発明者は、このようなトーションバーの使用時の応力発生状態を考慮し、トーションバーの素材である鋼材への高周波焼入れ時に次のようにねじり応力を負荷することにより、疲労強度の向上を図ることができることを見出した。 In the torsion bar, as shown in FIG. 11, when one end is fixed and the other end is twisted in the arrow direction T, a tensile main stress is generated in the 45 ° direction with respect to the axis, and the main compression is performed in the −45 ° direction with respect to the axis. Stress is generated. The present inventor considers the state of stress generation when using such a torsion bar, and improves the fatigue strength by applying torsional stress as follows during induction hardening to the steel material that is the material of the torsion bar. I found out that I can plan.
トーションバーの使用方向である45°方向にねじり応力を負荷した状態で、鋼材に高周波焼入れを行う。その後、ねじり応力の負荷を解除すると、45°方向に圧縮残留応力が付与される。トーションバーでは、使用方向である45°方向に発生する引張主応力による疲労が破壊原因となるが、上記のように45°方向に圧縮残留応力を付与すると、トーションバーの使用では、45°方向に生じる引張主応力が上記圧縮残留応力と相殺され、その結果、疲労強度の向上を図ることができる。この場合、そのような効果を得るためには、高周波焼入れ時に鋼材に負荷するねじり応力を900MPa以上に設定する必要がある。 In a state where a torsional stress is applied in the 45 ° direction, which is the direction of use of the torsion bar, induction hardening is performed on the steel material. Thereafter, when the torsional stress is released, compressive residual stress is applied in the 45 ° direction. In a torsion bar, fatigue due to tensile principal stress generated in the direction of 45 °, which is the direction of use, causes failure. However, when compressive residual stress is applied in the direction of 45 ° as described above, the direction of 45 ° The tensile principal stress generated in the above is offset with the compressive residual stress, and as a result, the fatigue strength can be improved. In this case, in order to obtain such an effect, it is necessary to set the torsional stress applied to the steel material during induction hardening to 900 MPa or more.
本発明のトーションバーの製造方法は、900MPa以上のねじり応力を鋼材に負荷した状態で鋼材に高周波焼入れを行うことを特徴としている。本発明のトーションバーの製造方法では、高周波焼入れ時に鋼材に負荷するねじり応力を900MPa以上に設定することにより、疲労強度の向上を図ることができ、その結果、大きな応力の負荷への対応が可能となり、トーションバーの小径化が可能となる。 The method for producing a torsion bar according to the present invention is characterized in that induction hardening is performed on a steel material in a state where a torsional stress of 900 MPa or more is applied to the steel material. In the torsion bar manufacturing method of the present invention, by setting the torsional stress applied to the steel material during induction hardening to 900 MPa or more, the fatigue strength can be improved, and as a result, it is possible to cope with a large stress load. Thus, the diameter of the torsion bar can be reduced.
本発明のトーションバーの製造方法は、種々の構成を用いることができる。たとえば高周波焼入れ中、ねじり応力を継続負荷することができる。たとえば、鋼材のねじり量を一定に保持してねじり応力を継続負荷しない場合、高周波焼入れを開始すると、加熱により歪みが緩和されて、焼入れ途中でねじり応力が除去される。その結果、ねじり応力の負荷による上記効果が不十分になるから、ねじり応力を継続負荷することは重要である。高周波移動焼入れ時にねじり応力の継続負荷を行うことにより、軸線に平行な表面領域の全体に圧縮残留応力を付与することができる。 The manufacturing method of the torsion bar of the present invention can use various configurations. For example, torsional stress can be continuously applied during induction hardening. For example, in the case where the torsional stress of the steel material is kept constant and the torsional stress is not continuously applied, when induction hardening is started, the strain is relaxed by heating, and the torsional stress is removed during the quenching. As a result, since the above effect due to the torsional stress becomes insufficient, it is important to continuously apply the torsional stress. By applying a continuous torsional stress during high-frequency moving quenching, compressive residual stress can be applied to the entire surface region parallel to the axis.
本発明の第1のトーションバーは、上記製造方法により得られるトーションバーである。すなわち、本発明のトーションバーは、疲労限度が片振りの応力振幅で450MPa以上であることを特徴としている。本発明のトーションバーでは、本発明のトーションバーの製造方法と同様な効果を得ることができる。 The 1st torsion bar of this invention is a torsion bar obtained by the said manufacturing method. That is, the torsion bar according to the present invention is characterized in that the fatigue limit is 450 MPa or more in a one-way stress amplitude. In the torsion bar of the present invention, the same effect as that of the method of manufacturing the torsion bar of the present invention can be obtained.
本発明の第2のトーションバーは、表面に硬化層が形成され、トーションバーの半径r、硬化層の表面からの深さtは、0.05<t/r<0.17を満足することを特徴としている。t/rが0.05以下である場合、硬化層が薄いため、その厚さのコントロールが困難となり、安定した均一な硬化層の形成が困難である。一方、t/rが0.17以上である場合、除荷時の復元力による効果が表面付近まで到達しないため、十分な疲労強度を得ることができない。0.05<t/r<0.17を満足することにより、上記不具合を解消することができる。 In the second torsion bar of the present invention, a cured layer is formed on the surface, and the radius r of the torsion bar and the depth t from the surface of the cured layer satisfy 0.05 <t / r <0.17. It is characterized by. When t / r is 0.05 or less, since the cured layer is thin, it is difficult to control the thickness, and it is difficult to form a stable and uniform cured layer. On the other hand, when t / r is 0.17 or more, the effect of the restoring force at the time of unloading does not reach the vicinity of the surface, so that sufficient fatigue strength cannot be obtained. By satisfying 0.05 <t / r <0.17, the above problem can be solved.
鋼材の硬度を430〜510HVとすることが好適である。鋼材の硬さが430HV以下である場合、十分な疲労強度を確保することができない。一方、鋼材の硬さが510HV以上である場合、鋼材が脆性的に破壊するので好ましくない。鋼材の硬度を430〜510HVとすることにより、上記不具合を解消することができる。 The hardness of the steel material is preferably 430 to 510 HV. When the hardness of the steel material is 430 HV or less, sufficient fatigue strength cannot be ensured. On the other hand, when the hardness of the steel material is 510 HV or more, the steel material is brittlely broken, which is not preferable. By setting the hardness of the steel material to 430 to 510 HV, the above problems can be solved.
トーションバーでは、その使用方向Tにねじり応力を加えると、図11に示すように、軸線に対する45°方向に引張の主応力が生じ、軸線に対する−45°方向に圧縮の主応力が生じるから、軸線に対する45°方向に付与される圧縮残留応力が−45°方向に付与される圧縮残留応力に対して十分大きいことが好適である。この場合、残留応力差が大きくなるに従い、トーションバーの疲労限度が大きくなり、圧縮残留応力差の最大値が850MPa以上であると、十分な疲労限度を得ることができる。 In the torsion bar, when a torsional stress is applied in the use direction T, as shown in FIG. 11, a tensile main stress is generated in the 45 ° direction with respect to the axis, and a compressive main stress is generated in the −45 ° direction with respect to the axis. It is preferable that the compressive residual stress applied in the 45 ° direction relative to the axis is sufficiently larger than the compressive residual stress applied in the −45 ° direction. In this case, as the residual stress difference increases, the fatigue limit of the torsion bar increases. When the maximum value of the compressive residual stress difference is 850 MPa or more, a sufficient fatigue limit can be obtained.
本発明のトーションバーあるいはその製造方法によれば、高周波焼入れ時に鋼材に負荷するねじり応力を900MPa以上に設定することにより、疲労強度の向上を図ることができ、その結果、大きな応力の負荷への対応が可能となり、トーションバーの小径化が可能となる。 According to the torsion bar or the manufacturing method thereof of the present invention, the fatigue strength can be improved by setting the torsional stress to be applied to the steel material at the time of induction hardening to 900 MPa or more. This makes it possible to reduce the diameter of the torsion bar.
(1)試験方法
以下、具体的な実施例を参照して本発明の実施形態をさらに詳細に説明する。実施例では、図1に示す高周波誘導加熱装置100を用いた。高周波誘導加熱装置100では、治具101に固定されたトルク発生部102により、ねじり応力を試料10に負荷した状態で、試料10の表面に高周波移動焼入れを行った。
(1) Test Method Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. In the Example, the high frequency
試験片には,中央部に小径部11を形成し、両端部に大径部12を形成し、小径部11と大径部12とを接続するテーパ部13を形成した直線状をなす試料10を用いた。小径部11の径は12mmとした。高周波加熱は、コイル103により行い、その周波数および出力をを200KHz、45kWに設定した。図1(A)の斜線部分10Aは、コイル103による被加熱部であり、矢印Tは、試料10に加えられるねじり応力の方向を示し、矢印Mは試料10の移動方向を示している。
In the test piece, a small-
(2)試験結果
(2−1)高周波焼入れ時のねじり応力の有無の影響
試料10として、HV480に調質したSUP9を用い、高周波焼入れ時のねじり応力の有無の影響を調べた。実験例11では、試料10の最表面でのせん断応力τが1000MPaに相当するねじり応力を試料10に負荷した状態で、高周波誘導加熱装置100による高周波移動焼入れを行った。比較実験例11では、試料10にねじりモーメントを負荷しない状態で、高周波誘導加熱装置100による高周波移動焼入れを行った。その結果を図2(A),(B)に示す。
(2) Test results (2-1) Effect of presence or absence of torsional stress during induction hardening As
図2(A),(B)は、本発明の実験例11および比較実験例11の試料の表面からの距離と残留応力との関係を表すグラフである。図2(A),(B)での実線は、軸線に対する45°方向(引張主応力発生方向)での残留応力を示し、破線は、軸線に対する−45°方向(圧縮主応力発生方向)での圧縮残留応力を示している。 2A and 2B are graphs showing the relationship between the distance from the surface of the sample of Experimental Example 11 and Comparative Experimental Example 11 of the present invention and the residual stress. 2A and 2B, the solid line indicates the residual stress in the 45 ° direction (tensile principal stress generation direction) with respect to the axis, and the broken line indicates the −45 ° direction (compression main stress generation direction) with respect to the axis. The compressive residual stress is shown.
図2(A),(B)から判るように、ねじり応力を負荷した状態で高周波焼入れを行った本発明の実験例11の試料では、ねじり応力を負荷しない状態で高周波焼入れを行った比較実験例11の試料よりも、使用時の引張主応力発生方向である45°の方向において、圧縮主応力発生方向である−45°の方向よりも大きな圧縮残留応力が得られ、圧縮残留応力領域におけるその差の最大値は850MPa以上であった。 As can be seen from FIGS. 2A and 2B, in the sample of Experimental Example 11 in which induction hardening was performed with a torsional stress applied, a comparative experiment in which induction hardening was performed without applying torsional stress. A larger compressive residual stress is obtained in the direction of 45 °, which is the tensile principal stress generation direction in use, than in the sample of Example 11 in the direction of −45 °, which is the compression main stress generation direction. The maximum value of the difference was 850 MPa or more.
実験例11,比較実験例11の試料に疲労試験を行った。疲労試験では応力比を0.1に設定した。また,50万回で破壊しなかった応力を疲労限度と定義した。その結果を図3に示す。図3は、応力振幅と耐久回数の関係を表すグラフである。図3中のプロット□は本発明の実験例11の試料のデータを示し、プロット△は比較実験例11の試料のデータを示し、プロット×は、高周波焼入れを行わなかった比較実験例12の試料(調質した状態のままの試料)のデータを示している。 Fatigue tests were performed on the samples of Experimental Example 11 and Comparative Experimental Example 11. In the fatigue test, the stress ratio was set to 0.1. The stress that did not break after 500,000 times was defined as the fatigue limit. The result is shown in FIG. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the stress amplitude and the durability count. The plot □ in FIG. 3 shows the data of the sample of Experimental Example 11 of the present invention, the plot Δ shows the data of the sample of Comparative Experimental Example 11, and the plot × shows the sample of Comparative Experimental Example 12 that was not induction hardened. The data of (samples in a tempered state) are shown.
一点鎖線は、非特許文献1に記載の比較試料1(トーションバーの材質としてSUP9を用いて焼入れおよび焼戻しを行うことにより、所定の硬さを有するように調質されたトーションバー)の従来データ1を示している。実線は、非特許文献1に記載の比較試料2(トーションバーの材質としてS45Cを用いて硬化層深さが45〜75%となるようにトーションバーに高周波焼入れを行った後、低温(150℃)で焼戻しを行ったトーションバー)の従来データ2を示している。非特許文献1の疲労試験では平均応力が490MPaに設定されている。
The alternate long and short dash line indicates conventional data of
図3から判るように、ねじり応力を負荷した状態で高周波焼入れを行った本発明の実験例11の試料では、非特許文献1に記載の従来データ1,2よりも、疲労強度が高かった。また、本発明の実験例11の試料では、比較実験例11の試料よりも、同じ耐久回数で見た場合、応力振幅が大きく、同じ応力振幅で見た場合、耐久回数が多かった。これにより、本発明の実験例11の試料は、比較実験例11の試料よりも、疲労強度が高いことを確認した。これは、図2(A),(B)に示したように、本発明の実験例11の試料ではトーションバーの使用時に45°方向(引張主応力発生方向)において、−45°方向(圧縮主応力発生方向)や軸線方向よりも大きな圧縮残留応力が得られているからであると考えられる。
As can be seen from FIG. 3, the sample of Experimental Example 11 in which induction hardening was performed with a torsional stress applied had higher fatigue strength than the
(2−2)高周波焼入れ時のねじり応力と疲労限度との関係
試料10としてHV480に調質したSUP9を用い、試料に負荷するねじり応力の大きさを1200MPa,1000MPa,890MPa,667MPa,333MPaに設定し、高周波誘導加熱装置100による高周波移動焼入れを行った。そして、高周波焼入れ時のねじり応力を1200MPaとした実験例21の試料、1000MPaとした実験例22の試料,890MPaとした比較実験例21の試料,780MPaとした比較実験例22の試料、667MPaとした比較実験例23の試料、333MPaとした比較実験例24の試料に疲労試験を行った。その結果を図4に示す。
(2-2) Relationship between Torsional Stress and Fatigue Limit during Induction Hardening Using SUP9 conditioned to HV480 as
図4は、本発明の実験例21,22および比較実験例21〜24の高周波焼入れの際のねじり応力と疲労限度との関係を表すグラフである。図5〜7は、本発明の実験例22および比較実験例23,24の試料の表面からの距離と、45°方向と−45°方向での残留応力との関係を表すグラフである。なお、図4では、高周波焼入れ時に試料にねじり応力を負荷しなかった比較実験例11の試料のデータ(ねじり応力の大きさ0MPa)を併記している。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between torsional stress and fatigue limit during induction hardening in Experimental Examples 21 and 22 and Comparative Experimental Examples 21 to 24 of the present invention. 5 to 7 are graphs showing the relationship between the distance from the surface of the sample of Experimental Example 22 and Comparative Experimental Examples 23 and 24 of the present invention and the residual stress in the 45 ° direction and the −45 ° direction. In FIG. 4, the data of the sample of Comparative Experimental Example 11 (the torsional stress magnitude of 0 MPa) in which no torsional stress was applied to the sample during induction hardening are also shown.
図5〜7から判るように、高周波焼入れ中に負荷するねじり応力が大きくなるに従い、使用時の引張主応力発生方向である45°方向の圧縮残留応力が大きくなることを確認した。そして、図4から判るように、高周波焼入れ中に負荷するねじり応力が900MPa未満の場合、試料の疲労限度は、ねじり応力を負荷しないものと略同じであるが、900MPa以上にすると、大きくなった。これにより、高周波焼入れ中に負荷するねじり応力は900MPa以上に設定する必要があることを確認した。 As can be seen from FIGS. 5 to 7, it was confirmed that as the torsional stress applied during induction hardening increases, the compressive residual stress in the 45 ° direction, which is the tensile principal stress generation direction during use, increases. And, as can be seen from FIG. 4, when the torsional stress applied during induction hardening is less than 900 MPa, the fatigue limit of the sample is substantially the same as that to which no torsional stress is applied. . Thereby, it was confirmed that the torsional stress applied during induction hardening needs to be set to 900 MPa or more.
(2−3)45°方向と−45°方向での表面圧縮残留応力差と疲労限度との関係
図8は、本発明の実験例21,22および比較実験例21〜24の試料の45°方向と−45°方向での表面圧縮残留応力差と疲労限度との関係を表すグラフである。図中のプロット■は、横軸において右側から順に本発明の実験例21,22および比較実験例21〜24の試料のデータを示している。
(2-3) Relationship between Surface Compressive Residual Stress Difference and Fatigue Limit in 45 ° Direction and −45 ° Direction FIG. 8 shows 45 ° of samples of Experimental Examples 21 and 22 and Comparative Experimental Examples 21 to 24 of the present invention. It is a graph showing the relationship between the surface compressive residual stress difference in a direction and -45 degree direction, and a fatigue limit. The plot (2) in the figure shows the data of the samples of Experimental Examples 21 and 22 and Comparative Experimental Examples 21 to 24 of the present invention in order from the right side on the horizontal axis.
図8から判るように、45°方向と−45°方向との表面圧縮残留応力の差が850MPa未満の場合、試料の疲労強度は、ねじり応力を負荷しないものと略同じであるが、850MPa以上にすると、大きくなった。これにより、45°方向と−45°方向での表面圧縮残留応力差が850MPa以上に設定することが好適であることを確認した。 As can be seen from FIG. 8, when the difference in surface compressive residual stress between the 45 ° direction and the −45 ° direction is less than 850 MPa, the fatigue strength of the sample is substantially the same as that to which no torsional stress is applied, but 850 MPa or more. Then it became bigger. Thereby, it was confirmed that the difference in surface compressive residual stress between the 45 ° direction and the −45 ° direction is preferably set to 850 MPa or more.
(2−4)高周波焼入れ時のねじり応力の負荷状態の影響
試料10としてS45Cを用い、試料に一定のねじり応力を負荷した状態で、高周波誘導加熱装置100による高周波移動焼入れを行い、本発明の実験例31の試料を得た。また、試料10としてS45Cを用い、試料に一定のねじり応力を継続負荷しない状態で、高周波誘導加熱装置100による高周波移動焼入れを行い、比較実験例31の試料を得た。本発明の実験例31および比較験例31の試料の焼入れ開始側、中間部、焼入れ終了側の各箇所の断面の残留応力を測定した。
(2-4) Influence of loading state of torsional stress at induction hardening Using S45C as
その結果、ねじり応力の継続負荷を行った本発明の実験例31では、上記の全ての箇所で圧縮残留応力差が得られ、ねじり応力の継続負荷を行わなかった比較実験例31では、本発明の実験例31よりも、上記の全ての箇所で圧縮残留応力差が小さかった。これにより、ねじり応力を継続負荷した場合には、軸線に平行な表面領域の全体で大きな圧縮残留応力差が得られることを確認した。 As a result, in the experimental example 31 of the present invention in which the continuous load of torsional stress was performed, the compressive residual stress difference was obtained in all the above-mentioned locations, and in the comparative experimental example 31 in which the continuous load of torsional stress was not performed, the present invention The difference in compressive residual stress was smaller in all the above locations than in Experimental Example 31. As a result, it was confirmed that when a torsional stress was continuously applied, a large compressive residual stress difference was obtained over the entire surface region parallel to the axis.
(2−5)硬化層の表面からの深さ
試料10としてHV480に調質したSUP9を用い、試料にねじり応力を負荷した状態で、高周波誘導加熱装置100による高周波移動焼入れを行い、焼入れ移動速度を変化させることで硬化層の深さの異なる試料を得た。それら試料について、硬化層の深さと疲労強度の関係を調べた。その結果を図9に示す。図9は、t/rと疲労限度の関係を示すグラフである。図10は、t/rが0.17のときの試料の表面からの距離と残留応力との関係を表すグラフである。図9では、硬化層の深さについて、試料の半径rに対する硬化層の表面からの深さtの比(t/r)で示している。
(2-5) Depth from surface of hardened layer SUP9 tempered to HV480 is used as
図9から判るように、t/rが0.05以下である場合、疲労強度が大きく低下した。この場合、硬化層が薄いため、その厚さの制御が困難となる結果、安定した均一な硬化層の形成が困難であるからである。一方、t/rが0.17以上である場合、疲労強度が小さかった。この場合、原因は不明であるが、図10から判るように、ねじり応力除荷時の復元力による効果が表面付近まで届かないからと考えられる。このように、試料の半径rに対する硬化層の表面からの深さtの比が0.05<t/r<0.17を満足することにより、疲労限度を向上させることができることを確認した。 As can be seen from FIG. 9, when t / r was 0.05 or less, the fatigue strength was greatly reduced. In this case, since the cured layer is thin, it is difficult to control the thickness, and as a result, it is difficult to form a stable and uniform cured layer. On the other hand, when t / r was 0.17 or more, the fatigue strength was small. In this case, although the cause is unknown, it is considered that the effect of the restoring force at the time of unloading the torsional stress does not reach the vicinity of the surface as can be seen from FIG. As described above, it was confirmed that the fatigue limit can be improved when the ratio of the depth t from the surface of the hardened layer to the radius r of the sample satisfies 0.05 <t / r <0.17.
10…試料、10A…被加熱部、11…小径部、12…大径部、13…テーパ部、100…高周波誘導加熱装置、101…治具、102…トルク発生部、103…コイル
DESCRIPTION OF
Claims (8)
疲労限度が片振りの応力振幅で450MPa以上であることを特徴とするトーションバー。 A torsion bar manufactured by the manufacturing method according to claim 1 or 2,
A torsion bar characterized by having a fatigue limit of 450 MPa or more in a single swing stress amplitude.
表面に硬化層が形成され、
前記トーションバーの半径をr、前記硬化層の前記表面からの深さをtとすると、0.05<t/r<0.17を満足することを特徴とするトーションバー。 A torsion bar manufactured by the manufacturing method according to claim 1 or 2,
A hardened layer is formed on the surface,
A torsion bar satisfying 0.05 <t / r <0.17, where r is the radius of the torsion bar and t is the depth of the hardened layer from the surface.
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