JP2014122652A - Suspension spring device and suspension coil spring - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suspension coil spring capable of suppressing breakage caused by corrosion generated in an end coil portion.SOLUTION: A compressive residual stress part 50 having a compressive residual stress from a surface of a wire 40 to a first depth is formed between end coil parts 12a and 12b of a coil spring 12. The end coil part 12a includes a first part 12a, a second part 12a, and a third part 12a. The first part 12aalways contacts a spring seat irrespective of load applied to the coil spring 12. The second part 12acontacts the spring seat if the load applied to the coil spring 12 is heavy, and separates from the spring seat if the load is light. The third part 12aalways separates from the spring seat irrespective of a magnitude of the load. A deep residual stress part 51 due to ultrasonic shot-peening is formed in a region of this end coil part 12a including the second part 12a. The deep residual stress part 51 has a compressive residual stress from the surface of the wire 40 to a second depth larger than the first depth.

Description

この発明は、自動車等の車両の懸架機構に使用される懸架用ばね装置と、懸架用コイルばねに関する。   The present invention relates to a suspension spring device used in a suspension mechanism of a vehicle such as an automobile, and a suspension coil spring.

自動車等の車両の懸架機構に使用される懸架用ばね装置は、例えば特許文献1に見られるように、懸架用コイルばね(圧縮コイルばね)と、該コイルばねの下側に配置された下側のばね座と、該コイルばねの上側に配置された上側のばね座を備えている。該コイルばねは、荷重の大きさに応じて伸縮する。   A suspension spring device used in a suspension mechanism of a vehicle such as an automobile includes a suspension coil spring (compression coil spring) and a lower side disposed below the coil spring, as disclosed in, for example, Patent Document 1. And an upper spring seat disposed on the upper side of the coil spring. The coil spring expands and contracts according to the magnitude of the load.

懸架用コイルばねが折損する原因の1つに、飛び石によってコイルばねの塗装が剥がれて錆が生じ、この錆が成長することによって腐食ピットが形成され、腐食ピットを起点としてコイルばねが折損することが知られている。そこで特許文献2に開示されているように、懸架用コイルばねの表面に2層構造の塗膜を形成することが提案されている。2層構造の塗膜は、エポキシ樹脂系のアンダーコート層と、その上に形成されたエポキシポリエステル樹脂系のトップコート層とからなる。また特許文献3に記載されているように、大きな投射エネルギーでコイルばね全体に第1のショットピーニングを行い、そののち、小さな投射エネルギーで第2のショットピーニングを行なうことも提案されている。   One of the causes of breakage of the suspension coil spring is that the coating of the coil spring is peeled off by the stepping stone and rust is generated, and this rust grows to form a corrosion pit, and the coil spring breaks starting from the corrosion pit. It has been known. Therefore, as disclosed in Patent Document 2, it has been proposed to form a two-layer coating film on the surface of the suspension coil spring. The two-layer coating film is composed of an epoxy resin-based undercoat layer and an epoxy polyester resin-based topcoat layer formed thereon. Further, as described in Patent Document 3, it has been proposed to perform the first shot peening on the entire coil spring with a large projection energy and then perform the second shot peening with a small projection energy.

懸架用コイルばねの座巻部は、荷重の大きさにかかわらず常にばね座と接する第1の部分と、荷重の大きさに応じてばね座と接したり離れたりする第2の部分と、荷重の大小にかかわらず常にばね座から離れている第3の部分とを含んでいる。このため、第2の部分とばね座との間に砂などの異物が挟まれることがある。コイルばねの表面には防錆塗装が施されているが、座巻部とばね座との間に砂などの硬い異物が挟まった状態でコイルばねが伸縮すると、塗膜が剥がれて錆が生じたり、挟まった異物によってコイルばねの表面が傷ついたりすることもある。この傷に錆が生じ、錆びが大きくなると、コイルばねが折損する原因となる。   The end winding portion of the suspension coil spring includes a first portion that always contacts the spring seat regardless of the magnitude of the load, a second portion that contacts or separates from the spring seat depending on the magnitude of the load, And a third portion that is always away from the spring seat regardless of the size. For this reason, foreign substances such as sand may be sandwiched between the second portion and the spring seat. The surface of the coil spring has a rust-proof coating, but if the coil spring expands or contracts while a hard foreign object such as sand is sandwiched between the end winding part and the spring seat, the coating film peels off and rust is generated. Or, the surface of the coil spring may be damaged by the foreign matter pinched. When this scratch is rusted and the rust becomes large, the coil spring breaks.

特開2000−103216号公報JP 2000-103216 A 特開2005−171297号公報JP 2005-171297 A 特開2011−000663号公報JP 2011-000663 A

特許文献1のコイルばねのように、ばね座に対して座巻部の一部が接したり離れたりする場合、特に下側の座巻部とばね座との間に砂などの異物が入りやすい。この異物が座巻部とばね座との間に挟まると塗膜が剥がれて錆が生じ、コイルばねが折損する原因となってしまう。   When a part of the end winding part comes into contact with or separates from the spring seat as in the coil spring of Patent Document 1, foreign matters such as sand are likely to enter between the lower end winding part and the spring seat. . If this foreign object is sandwiched between the end winding part and the spring seat, the coating film is peeled off and rust is generated, which causes the coil spring to break.

特許文献2のように、アンダーコート層とトップコート層とからなる2層構造の塗膜を有するコイルばねは、飛び石に対しては有効であるが、座巻部とばね座との間に入り込んだ砂等が原因となって生じる腐食や傷に対して効果は少ない。しかも2層構造の塗膜は、一般的な塗膜を有するコイルばねと比較して、塗装に要するコストが高いという問題がある。特許文献3では、第1のショットピーニングと第2のショットピーニングとがいずれもコイルばね全体に実施され、しかも第1のショットピーニングではショットを大きな投射エネルギーでコイルばね全体に投射するためエネルギー消費が大きい。しかも大きな投射エネルギーに耐えるショットピーニング装置が必要となり、ショットピーニング装置の消耗も大きい。   As in Patent Document 2, a coil spring having a two-layer coating film composed of an undercoat layer and a topcoat layer is effective for stepping stones, but enters between the end winding portion and the spring seat. Less effective against corrosion and scratches caused by sand. Moreover, the coating film having a two-layer structure has a problem that the cost required for coating is high compared to a coil spring having a general coating film. In Patent Document 3, both the first shot peening and the second shot peening are performed on the entire coil spring, and in the first shot peening, the shot is projected on the entire coil spring with a large projection energy, so that energy consumption is reduced. large. In addition, a shot peening apparatus that can withstand a large amount of projection energy is required, and the shot peening apparatus is consumed greatly.

従って本発明の目的は、座巻部に生じた腐食によってコイルばねが折損することを抑制できる懸架用ばね装置と、懸架用コイルばねを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a suspension spring device and a suspension coil spring that can suppress the breakage of the coil spring due to corrosion generated in the end winding portion.

本発明に係る懸架用ばね装置は、下側のばね座と、上側のばね座と、螺旋形に成形された素線を有しかつ前記下側のばね座と前記上側のばね座との間に圧縮された状態で配置されたコイルばねとを備えている。該コイルばねは、前記素線の下端から1巻目未満の下側の座巻部と、前記素線の上端から1巻目未満の上側の座巻部とを有し、少なくとも前記下側の座巻部は、該コイルばねに加わる荷重にかかわらず常に前記下側のばね座に接する第1の部分と、該コイルばねに加わる荷重に応じて前記下側のばね座に接したり離れたりする第2の部分と、荷重の大小にかかわらず常にばね座から離れている第3の部分とを有している。そして前記下側の座巻部と前記上側の座巻部との間に、前記素線の表面から第1の深さまで圧縮残留応力が付与された圧縮残留応力部を有し、前記下側の座巻部の前記第2の部分を含む領域に、前記素線の表面から前記第1の深さよりも深い第2の深さまで圧縮残留応力が付与された深層残留応力部を有している。   The suspension spring device according to the present invention includes a lower spring seat, an upper spring seat, and a strand formed in a spiral shape, and between the lower spring seat and the upper spring seat. And a coil spring arranged in a compressed state. The coil spring has a lower end winding portion less than the first turn from the lower end of the strand, and an upper end winding portion less than the first turn from the upper end of the strand, and at least the lower end winding portion. The end winding portion always contacts or separates from the first spring seat in contact with the lower spring seat regardless of the load applied to the coil spring, and the lower spring seat in accordance with the load applied to the coil spring. It has a second part and a third part that is always away from the spring seat regardless of the magnitude of the load. And between the lower end winding part and the upper end winding part, there is a compressive residual stress part to which a compressive residual stress is applied from the surface of the strand to a first depth, and the lower end winding part In the region including the second portion of the end winding portion, a deep layer residual stress portion to which compressive residual stress is applied from the surface of the strand to a second depth deeper than the first depth is provided.

1つの実施形態では、前記深層残留応力部の圧縮残留応力の絶対値の最大値が、前記圧縮残留応力部の圧縮残留応力の絶対値の最大値よりも大きい。また前記深層残留応力部と前記圧縮残留応力部との境に、圧縮残留応力が次第に減少する応力移行部を有しているとよい。また前記圧縮残留応力部の表面に第1のショットピーニング打痕が形成され、前記深層残留応力部の表面に第2のショットピーニング打痕が形成され、該第2のショットピーニング打痕の大きさが前記第1のショットピーニング打痕の大きさよりも大きい。また前記深層残留応力部が、前記下側の座巻部と、前記上側の座巻部との双方に形成されていてもよい。   In one embodiment, the maximum value of the absolute value of the compressive residual stress of the deep residual stress part is larger than the maximum value of the absolute value of the compressive residual stress of the compressive residual stress part. Further, it is preferable that a boundary between the deep residual stress portion and the compressive residual stress portion has a stress transition portion where the compressive residual stress gradually decreases. In addition, a first shot peening dent is formed on the surface of the compressive residual stress portion, a second shot peening dent is formed on the surface of the deep residual stress portion, and the size of the second shot peening dent. Is larger than the size of the first shot peening dent. The deep residual stress portion may be formed on both the lower end winding portion and the upper end winding portion.

1つの実施形態では、前記下側のばね座が、前記下側の座巻部の下面と外周面とをそれぞれ拘束する底面と外側壁とを有し、該座巻部の前記下面と前記外周面とを含む範囲に前記深層残留応力部が形成されている。他の実施形態では、前記下側のばね座が、前記下側の座巻部の下面と内周面とをそれぞれ拘束する底面と内側壁とを有し、該座巻部の前記下面と前記内周面とを含む範囲に前記深層残留応力部が形成されていてもよい。   In one embodiment, the lower spring seat has a bottom surface and an outer wall that restrain the lower surface and the outer peripheral surface of the lower end winding portion, respectively, and the lower surface and the outer periphery of the end winding portion. The deep residual stress portion is formed in a range including the surface. In another embodiment, the lower spring seat has a bottom surface and an inner wall that constrain the lower surface and the inner peripheral surface of the lower end winding portion, and the lower surface of the end winding portion and the The deep residual stress portion may be formed in a range including the inner peripheral surface.

本発明によれば、懸架用コイルばねの座巻部とばね座との間に挟まれた砂等の硬い異物によって生じた腐食を起点としてコイルばねが折損することを抑制でき、コイルばねの耐久性が向上する。このコイルばねは、ばね座に対して接したり離れたりする座巻部の少なくとも第2の部分を含む領域に、例えば超音波ショットピーニングによって深層残留応力部を形成すればよい。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that a coil spring breaks starting from the corrosion produced by hard foreign materials, such as the sand pinched | interposed between the end winding part of the coil spring for suspension, and a spring seat, and durability of a coil spring Improves. In this coil spring, a deep residual stress portion may be formed, for example, by ultrasonic shot peening in a region including at least the second portion of the end winding portion that is in contact with or away from the spring seat.

懸架用ばね装置を備えた車両の前部を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the front part of the vehicle provided with the spring apparatus for suspension. 図1に示された懸架用ばね装置を備えた懸架機構の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the suspension mechanism provided with the spring apparatus for suspension shown by FIG. コイルばねの一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of a coil spring. 第1の実施形態に係るコイルばねの座巻部を模式的に示す底面図。The bottom view which shows typically the end winding part of the coil spring which concerns on 1st Embodiment. 圧縮残留応力部と深層残留応力部のそれぞれの残留応力の分布を示す図。The figure which shows distribution of each residual stress of a compression residual stress part and a deep layer residual stress part. 圧縮残留応力部と深層残留応力部のそれぞれの表面付近と、使用されるショットを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the surface vicinity of each of a compression residual stress part and a deep layer residual stress part, and the shot used. 深層残留応力部を形成するための超音波ショットピーニング装置とコイルばねの一部を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically a part of ultrasonic shot peening apparatus and coil spring for forming a deep layer residual stress part. 図3に示されたコイルばねの製造工程の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the manufacturing process of the coil spring shown by FIG. 一般のショットピーニングによる圧縮残留応力部を有するコイルばねと、超音波ショットピーニングによる深層残留応力部を有するコイルばねのそれぞれの耐久試験結果を示す図。The figure which shows each durability test result of the coil spring which has the compression residual stress part by a general shot peening, and the coil spring which has the deep layer residual stress part by ultrasonic shot peening. 第2の実施形態に係るコイルばねの座巻部とばね座の一部を示す断面図。Sectional drawing which shows the end winding part of the coil spring which concerns on 2nd Embodiment, and a part of spring seat. 図10に示されたコイルばねの座巻部を模式的に示す底面図。The bottom view which shows typically the end winding part of the coil spring shown by FIG. 第3の実施形態に係る懸架用ばね装置を備えた車両の後部を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the rear part of the vehicle provided with the spring apparatus for suspension which concerns on 3rd Embodiment. 図12に示された懸架用ばね装置を車両側方から見た側面図。The side view which looked at the spring apparatus for suspension shown by FIG. 12 from the vehicle side. 図13に示された懸架用ばね装置の一部を拡大した断面図。FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of a part of the suspension spring device shown in FIG. 13. 図13に示された懸架用ばね装置のコイルばねの座巻部を模式的に示す底面図。The bottom view which shows typically the end winding part of the coil spring of the spring apparatus for suspension shown by FIG.

以下に第1の実施形態に係る懸架用ばね装置について、図1から図9を参照して説明する。
図1と図2は、車両10のフロント側に配置されたマクファーソン・ストラット形懸架機構11を示している。この懸架機構11は、懸架用コイルばねの一例であるコイルばね12(圧縮コイルばね)と、コイルばね12の下側に配置された下側のばね座13と、コイルばね12の上側に配置された上側のばね座14と、ショックアブソーバ15と、マウントインシュレータ16などを備えている。コイルばね12は、下側のばね座13と上側のばね座14との間に圧縮された状態で配置されている。コイルばね12とばね座13,14とによって、懸架用ばね装置18が構成されている。
A suspension spring device according to a first embodiment will be described below with reference to FIGS.
1 and 2 show a McPherson strut suspension mechanism 11 disposed on the front side of the vehicle 10. The suspension mechanism 11 is disposed on the upper side of the coil spring 12, a coil spring 12 (compression coil spring) which is an example of a coil spring for suspension, a lower spring seat 13 disposed on the lower side of the coil spring 12. An upper spring seat 14, a shock absorber 15, a mount insulator 16, and the like are provided. The coil spring 12 is disposed in a compressed state between the lower spring seat 13 and the upper spring seat 14. The coil spring 12 and the spring seats 13 and 14 constitute a suspension spring device 18.

ショックアブソーバ15は、油等の流体が収容されたシリンダ20と、該シリンダ20に挿入されたロッド21と、シリンダ20の内部に設けられた減衰力発生機構と、ロッド21の摺動部分を覆うカバー部材22などを有している。ロッド21はシリンダ20に対してショックアブソーバ15の軸線X1方向に伸縮することができ、前記減衰力発生機構によってロッド21の動きに抵抗を与えるようになっている。ショックアブソーバ15は、鉛直線Xに対して角度θだけ傾いた姿勢で車体30に取付けられている。 The shock absorber 15 covers a cylinder 20 in which a fluid such as oil is accommodated, a rod 21 inserted into the cylinder 20, a damping force generation mechanism provided inside the cylinder 20, and a sliding portion of the rod 21. The cover member 22 and the like are included. The rod 21 can be expanded and contracted in the direction of the axis X1 of the shock absorber 15 with respect to the cylinder 20, and resistance is given to the movement of the rod 21 by the damping force generating mechanism. Shock absorber 15 is attached to the vehicle body 30 in an inclined attitude angle θ with respect to the vertical line X 0.

シリンダ20の下端部には、ナックル部材25(図1に示す)を取付けるためのブラケット26が設けられている。ナックル部材25の下部はロアアーム27にボールジョイント28を介して回転自在に支持されている。ロアアーム27は、車両10の幅方向に延びるクロスメンバ29に上下方向に回動可能に取付けられている。   A bracket 26 for attaching a knuckle member 25 (shown in FIG. 1) is provided at the lower end of the cylinder 20. The lower part of the knuckle member 25 is rotatably supported by the lower arm 27 via a ball joint 28. The lower arm 27 is attached to a cross member 29 extending in the width direction of the vehicle 10 so as to be rotatable in the vertical direction.

図3は、コイルばね12に圧縮の荷重が負荷されていない状態(いわゆる自由状態)を示している。この明細書では、該自由状態のもとでのコイルばね12の長さを自由長と称している。コイルばね12に荷重が負荷されると、コイルばね12は自由長よりも長さが短くなる方向に撓む。図2に示す懸架用ばね装置18は、下側のばね座13と上側のばね座14との間に圧縮されたアセンブリ状態で、車体30に取付けられている。   FIG. 3 shows a state where the coil spring 12 is not subjected to a compression load (so-called free state). In this specification, the length of the coil spring 12 under the free state is referred to as a free length. When a load is applied to the coil spring 12, the coil spring 12 bends in a direction in which the length is shorter than the free length. The suspension spring device 18 shown in FIG. 2 is attached to the vehicle body 30 in an assembly state compressed between the lower spring seat 13 and the upper spring seat 14.

図3に示されたコイルばね12は、螺旋形に成形された素線(ワイヤ)40を有している。素線40は断面が円形のばね鋼からなる。コイルばね12は、素線40の下端40aから1巻目未満の下側の座巻部12aと、素線40の上端40bから1巻目未満の上側の座巻部12bとを有している。座巻部12a,12b間の螺旋形の有効部12cは、最大に圧縮された状態でも素線40同士が接しないようなピッチPで巻かれている。   The coil spring 12 shown in FIG. 3 has a strand (wire) 40 formed in a spiral shape. The strand 40 is made of spring steel having a circular cross section. The coil spring 12 has a lower end winding portion 12a less than the first turn from the lower end 40a of the strand 40, and an upper end winding portion 12b less than the first turn from the upper end 40b of the strand 40. . The spiral effective portion 12c between the end winding portions 12a and 12b is wound at a pitch P so that the strands 40 do not contact each other even when compressed to the maximum.

素線40の線径の一例は12.5mm、平均コイル径が110.0mm、自由長(無荷重時の長さ)が382mm、有効巻数が5.39、ばね定数が33.3N/mmである。線径は8〜21mmが主流であるが、これ以外の線径であってもよい。コイルばね12の一例は円筒コイルばねであるが、懸架機構の仕様に応じて、たる形コイルばね、鼓形コイルばね、テーパコイルばね、不等ピッチコイルばね、あるいは自由状態で予め胴曲がりを生じているコイルばねなど、種々の形態の圧縮コイルばねであってもよい。   An example of the wire diameter of the element wire 40 is 12.5 mm, the average coil diameter is 110.0 mm, the free length (length under no load) is 382 mm, the effective number of turns is 5.39, and the spring constant is 33.3 N / mm. is there. The main wire diameter is 8 to 21 mm, but other wire diameters may be used. An example of the coil spring 12 is a cylindrical coil spring, but depending on the specifications of the suspension mechanism, a barrel coil spring, a drum coil spring, a taper coil spring, an unequal pitch coil spring, or a torso in advance in a free state. Various types of compression coil springs such as a coil spring may be used.

素線40の材料であるばね鋼の種類は特に限定されないが、例えば米国の“Society of Automotive Engineers”に準拠するSAE9254が挙げられる。SAE9254の化学成分(mass%)は、C:0.51〜0.59、Si:1.20〜1.60、Mn:0.60〜0.80、Cr:0.60〜0.80、S:最大0.040、P:最大0.030、残部Feである。鋼種の他の例が超高強度ばね鋼であってもよい。ここで言う超高強度ばねの化学成分(mass%)の一例は、C:0.40、Si:1.8、Mn:0.3、Cr:1.05、P:0.010、S:0.005、Ni:0.4、Cu:0.25、V:0.18、Ti:0.07、残部Feである。   Although the kind of spring steel which is the material of the strand 40 is not specifically limited, For example, SAE9254 based on "Society of Automotive Engineers" of the United States is mentioned. The chemical components (mass%) of SAE 9254 are C: 0.51 to 0.59, Si: 1.20 to 1.60, Mn: 0.60 to 0.80, Cr: 0.60 to 0.80, S: maximum 0.040, P: maximum 0.030, balance Fe. Another example of the steel type may be ultra high strength spring steel. Examples of the chemical component (mass%) of the ultra-high strength spring referred to here are C: 0.40, Si: 1.8, Mn: 0.3, Cr: 1.05, P: 0.010, S: 0.005, Ni: 0.4, Cu: 0.25, V: 0.18, Ti: 0.07, and the balance Fe.

前記コイルばね12は、下側のばね座13と上側のばね座14との間に圧縮された状態で配置され、車両10の上方から負荷される荷重を弾性的に支持する。下側の座巻部12aは、ばね座13の上面に接している。上側の座巻部12bは、ばね座14の下面に接している。このコイルばね12は、フルリバウンド時に最大に伸張し、フルバンプ時に最大に圧縮される。「フルリバウンド」とは、車体をリフトしたときに、ばね下荷重によってコイルばねが最大に伸張した状態を言う。「フルバンプ」とは、車体上方から加わる負荷によってコイルばねが最大に圧縮された状態である。   The coil spring 12 is disposed in a compressed state between the lower spring seat 13 and the upper spring seat 14 and elastically supports a load applied from above the vehicle 10. The lower end winding portion 12 a is in contact with the upper surface of the spring seat 13. The upper end winding portion 12 b is in contact with the lower surface of the spring seat 14. The coil spring 12 expands to the maximum at full rebound and is compressed to the maximum at full bump. “Full rebound” means a state in which the coil spring is stretched to the maximum by the unsprung load when the vehicle body is lifted. The “full bump” is a state in which the coil spring is compressed to the maximum by a load applied from above the vehicle body.

図4は、コイルばね12の座巻部12aを模式的に表わした底面図である。この座巻部12aは、素線40の巻き方向に関して、矢印R1で示す範囲の第1の部分12aと、矢印R2で示す範囲の第2の部分12aと、第3の部分12aとを有している。第1の部分12aは、素線40の下端40a(0巻目)から0.5巻目を越える範囲、例えば0巻目から0.6巻目付近にわたっており、コイルばね12に加わる荷重にかかわらず、常にばね座13に接している。 FIG. 4 is a bottom view schematically showing the end winding portion 12 a of the coil spring 12. The end turn portion 12a, with respect to the winding direction of the wire 40, a first portion 12a 1 of the range indicated by the arrow R1, a second portion 12a 2 of the range indicated by the arrow R2, and the third portion 12a 3 have. The first portion 12a 1 extends from the lower end 40a (0th volume) of the wire 40 to the 0.5th volume, for example, from the 0th to the 0.6th volume, and is applied to the load applied to the coil spring 12. Regardless, it is always in contact with the spring seat 13.

第1の部分12aに連続する第2の部分12aは、素線40の下端40aから1巻目未満(例えば0.6巻目付近から0.9巻目付近)までである。第2の部分12aは、コイルばね12に加わる荷重に応じて、ばね座13に接したり離れたりする。つまり第2の部分12aは、荷重が小さいときにばね座13から離れ、荷重が大きいときにばね座13に接する。第3の部分12aは、荷重の大小にかかわらず常にばね座13から離れている。 The second portion 12a 2 continuous to the first portion 12a 1 extends from the lower end 40a of the strand 40 to less than the first turn (for example, from the vicinity of the 0.6th turn to the vicinity of the 0.9th turn). The second portion 12 a 2 contacts or leaves the spring seat 13 according to the load applied to the coil spring 12. That is, the second portion 12a 2 is separated from the spring seat 13 when the load is small, and contacts the spring seat 13 when the load is large. The third portion 12a 3 of is spaced from the constantly spring seat 13 regardless of the magnitude of the load.

上側の座巻部12bも、下側の座巻部12aと同様に、第1の部分12bと、第2の部分12bと、第3の部分12bとを有している。第1の部分12bは、素線40の上端40b(0巻目)から0.5巻目を越える範囲にわたっており、コイルばね12に加わる荷重にかかわらず常にばね座14に接している。第1の部分12bに連続する第2の部分12bは、素線40の上端40bから1巻目未満(例えば0.6巻目付近から0.9巻目付近)までである。第2の部分12bは、コイルばね12に加わる荷重に応じて、ばね座14に接したり離れたりする。第3の部分12bは、荷重の大小にかかわらず常にばね座14から離れている。 The upper end turn portion 12b, like the end turn portion 12a of the lower side, and has a first portion 12b 1, a second portion 12b 2, and a third portion 12b 3. The first portion 12b 1 extends from the upper end 40b (0th winding) of the strand 40 to the 0.5th winding, and is always in contact with the spring seat 14 regardless of the load applied to the coil spring 12. The second portion 12b 2 that is continuous with the first portion 12b 1 extends from the upper end 40b of the strand 40 to less than the first volume (for example, from about 0.6 to about 0.9). The second portion 12b 2 contacts or separates from the spring seat 14 according to the load applied to the coil spring 12. The third portion 12b 3 is always away from the spring seat 14 regardless of the magnitude of the load.

コイルばね12は、座巻部12a,12b間に形成された圧縮残留応力部50と、座巻部12a,12bに形成された深層残留応力部51,52とを有している。圧縮残留応力部50には、素線40の表面から第1の深さまで圧縮残留応力が付与されている。   The coil spring 12 has a compressive residual stress portion 50 formed between the end turns 12a and 12b and deep residual stress portions 51 and 52 formed on the end turns 12a and 12b. A compressive residual stress is applied to the compressive residual stress portion 50 from the surface of the strand 40 to the first depth.

下側の座巻部12aに形成された深層残留応力部51は、少なくとも座巻部12aの第2の部分12aを含む領域に形成されている。この深層残留応力部51には、第2の深さまで圧縮残留応力が付与されている。上側の座巻部12bに形成された深層残留応力部52は、座巻部12bの第2の部分12bを含む領域に形成されている。この深層残留応力部52も、前記第2の深さまで圧縮残留応力が付与されている。 Deep residual stress portion 51 formed in the lower end turn portion 12a is formed in a region including a second portion 12a 2 of at least the end turn portion 12a. The deep residual stress portion 51 is applied with compressive residual stress up to the second depth. Deep residual stress portion 52 formed in the upper end turn portion 12b is formed in a region including a second portion 12b 2 of the end turn portion 12b. The deep residual stress portion 52 is also applied with compressive residual stress to the second depth.

図3において深層残留応力部51,52が平行斜線(ハッチング)で表わされている。図4では、説明の都合上、下側の座巻部12aに形成された深層残留応力部51が梨地模様で表わされている。この深層残留応力部51は、座巻部12aの第2の部分12aの全域をカバーする範囲に形成されている。このため深層残留応力部51の一端51aは、座巻部12aの第1の部分12aに位置している。深層残留応力部51の他端51bは、有効部12cに形成された圧縮残留応力部50に連なっている。 In FIG. 3, the deep residual stress portions 51 and 52 are represented by parallel oblique lines (hatching). In FIG. 4, for the convenience of explanation, the deep residual stress portion 51 formed in the lower end winding portion 12a is represented by a satin pattern. The deep residual stress portion 51 is formed in a range covering the second whole portion 12a 2 of the end turn portion 12a. Thus one end 51a of the deep residual stress unit 51 is located on the first portion 12a 1 of the end turn portion 12a. The other end 51b of the deep residual stress portion 51 is continuous with the compressive residual stress portion 50 formed in the effective portion 12c.

このように下側の深層残留応力部51は、下側の座巻部12aのうち、第2の部分12aを含む領域、すなわち、ばね座13と接したり離れたりする可能性のある領域に形成されている。この深層残留応力部51が第2の部分12aと第3の部分12aとの双方にわたって形成されていてもよい。 As described above, the lower deep layer residual stress portion 51 is in a region including the second portion 12a 2 in the lower end winding portion 12a, that is, a region that may come in contact with or separate from the spring seat 13. Is formed. The deep residual stress portion 51 may be formed over both the second portion 12a 2 and the third portion 12a 3 .

座巻部12aの第1の部分12aは常にばね座13に接しているため、深層残留応力部51の一端51aは常にばね座13に接している。深層残留応力部51の他端51b、すなわち圧縮残留応力部50との境は、下端40aからの巻数位置が大きくなるにつれて圧縮残留応力が徐々に小さくなる応力移行部としている。この応力移行部により、他端51b付近の圧縮残留応力が急激に変化することを防ぐとともに、他端51b付近に引っ張りの残留応力が生じることを防いでいる。 Since the first portion 12 a 1 of the end winding portion 12 a is always in contact with the spring seat 13, one end 51 a of the deep residual stress portion 51 is always in contact with the spring seat 13. The boundary with the other end 51b of the deep residual stress portion 51, that is, the compressive residual stress portion 50 is a stress transition portion where the compressive residual stress gradually decreases as the number of turns from the lower end 40a increases. This stress transition portion prevents the compressive residual stress in the vicinity of the other end 51b from changing abruptly and prevents the tensile residual stress from being generated in the vicinity of the other end 51b.

上側の座巻部12bに形成された深層残留応力部52は、下側の深層残留応力部51と同様に、座巻部12bの第2の部分12bの全域をカバーする範囲に形成されている。つまり上側の深層残留応力部52は、座巻部12bのうち、第2の部分12bを含む領域、すなわちばね座14と接したり離れたりする可能性のある領域に形成されている。この深層残留応力部52が第2の部分12bと第3の部分12bとの双方にわたって形成されていてもよい。 Deep residual stress portion 52 formed in the upper end turn portion 12b, like the lower side of the deep residual stress portion 51, is formed in a range covering the second whole portion 12b 2 of the end turn portion 12b Yes. That is, the upper deep layer residual stress portion 52 is formed in a region including the second portion 12b 2 in the end winding portion 12b, that is, a region that may come in contact with or separate from the spring seat 14. The deep residual stress portion 52 may be formed over both the second portion 12b 2 and the third portion 12b 3 .

図5は、前記圧縮残留応力部50の応力分布(破線L1)と、前記深層残留応力部51,52の応力分布(実線L2)を表わしている。図5の横軸は、表面からの深さ(距離)を示している。図5の縦軸は残留応力値を示しているが、当業界の慣例として圧縮残留応力値がマイナスで表わされている。図5に破線L1で示すように、圧縮残留応力部50には、表面から第1の深さD1(深さ0.30mm前後)まで圧縮残留応力が形成され、その最大値(絶対値)H1は750MPa前後である。   FIG. 5 shows the stress distribution of the compressive residual stress portion 50 (broken line L1) and the stress distribution of the deep residual stress portions 51 and 52 (solid line L2). The horizontal axis in FIG. 5 indicates the depth (distance) from the surface. The vertical axis in FIG. 5 represents the residual stress value, but the compressive residual stress value is represented by minus as a convention in the industry. As indicated by a broken line L1 in FIG. 5, a compressive residual stress is formed in the compressive residual stress portion 50 from the surface to a first depth D1 (depth of about 0.30 mm), and its maximum value (absolute value) H1. Is around 750 MPa.

これに対し深層残留応力部51,52は、図5に実線L2で示すように、表面から第2の深さD2(深さ0.8mm付近)まで圧縮残留応力が形成されており、しかも圧縮残留応力の最大値(絶対値)H2が900MPaに達している。つまり深層残留応力部51,52には、圧縮残留応力部50よりも深い位置まで圧縮残留応力が形成されている。しかも深層残留応力部51,52の圧縮残留応力の最大値(絶対値)H2は、圧縮残留応力部50の圧縮残留応力の最大値(絶対値)H1よりも大きい。なお、H2がH1と同等またはH1よりも小さくてもよい。   On the other hand, as shown by the solid line L2 in FIG. 5, the compressive residual stress is formed in the deep layer residual stress portions 51 and 52 from the surface to the second depth D2 (around 0.8 mm depth). The maximum value (absolute value) H2 of the residual stress has reached 900 MPa. That is, in the deep residual stress portions 51 and 52, compressive residual stress is formed to a position deeper than the compressive residual stress portion 50. Moreover, the maximum value (absolute value) H2 of the compressive residual stress of the deep residual stress portions 51 and 52 is larger than the maximum value (absolute value) H1 of the compressive residual stress of the compressive residual stress portion 50. H2 may be equal to or smaller than H1.

図6は、圧縮残留応力部50と深層残留応力部51,52の表面付近を模式的に示す断面図である。圧縮残留応力部50の表面には、以下に説明する第1のショットピーニングで投射されたショット60によって、第1のショットピーニング打痕61が形成されている。そしてこの圧縮残留応力部50には、表面から第1の深さD1(図5に示す)まで、圧縮残留応力が付与されている。   FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the vicinity of the surfaces of the compressive residual stress portion 50 and the deep residual stress portions 51 and 52. On the surface of the compressive residual stress portion 50, a first shot peening dent 61 is formed by a shot 60 projected by the first shot peening described below. The compressive residual stress portion 50 is applied with a compressive residual stress from the surface to the first depth D1 (shown in FIG. 5).

これに対し深層残留応力部51,52の表面には、第2のショットピーニング(超音波ショットピーニング)で投射された鋼球ショット65によって、第2のショットピーニング打痕66が形成されている。そしてこの深層残留応力部51,52には、表面から第2の深さD2(図5に示す)まで、圧縮残留応力部50よりも大きな圧縮残留応力が付与されている。なお、深層残留応力部51,52の圧縮残留応力の絶対値が、圧縮残留応力部50の圧縮残留応力の絶対値と同等以下であってもよい。   In contrast, second shot peening dents 66 are formed on the surfaces of the deep residual stress portions 51 and 52 by the steel ball shots 65 projected by the second shot peening (ultrasonic shot peening). The deep residual stress portions 51 and 52 are given a compressive residual stress larger than that of the compressive residual stress portion 50 from the surface to the second depth D2 (shown in FIG. 5). The absolute value of the compressive residual stress of the deep residual stress portions 51 and 52 may be equal to or less than the absolute value of the compressive residual stress of the compressive residual stress portion 50.

圧縮残留応力部50を形成するための第1のショットピーニングでは、遠心式加速装置のインペラー(翼車)を回転させ、該インペラーの高速回転によって生じる遠心力によって、ショット60をコイルばね12の全体に打付ける。ショット60(図6に示す)の一例はカットワイヤである。ショットサイズの一例は0.67mm、投射速度77m/sである。新品のカットワイヤは円柱形であるが、ある程度使用されたカットワイヤは角がとれて丸みを帯びている。この第1のショットピーニングによって、素線40の表面に打痕サイズd1(図6に示す)の多数の打痕61が形成されるとともに、素線40の表面から前記第1の深さD1まで圧縮残留応力が発現する。   In the first shot peening for forming the compressive residual stress portion 50, the impeller (impeller) of the centrifugal accelerator is rotated, and the shot 60 is moved to the entire coil spring 12 by the centrifugal force generated by the high speed rotation of the impeller. Hit it. An example of the shot 60 (shown in FIG. 6) is a cut wire. An example of the shot size is 0.67 mm and a projection speed of 77 m / s. A new cut wire has a cylindrical shape, but a cut wire that has been used to some extent has rounded corners. By this first shot peening, a large number of dents 61 of dent size d1 (shown in FIG. 6) are formed on the surface of the strand 40, and from the surface of the strand 40 to the first depth D1. Compressive residual stress develops.

図7は、第2のショットピーニングを実施する超音波ショットピーニング装置70を模式的に示している。この超音波ショットピーニング装置70は、マスキング手段として機能する筐体71と、筐体71の内部に配置された超音波振動子72と、駆動部73と、筐体71の内部に移動自在に収納された複数の鋼球ショット65を備えている。鋼球ショット65は、例えばボールベアリングの鋼球のように実質的に真球でかつ平滑な表面を有している。鋼球ショット65の直径は例えば3〜4mmであり、第1のショットピーニングで使用されるショット60のショットサイズ(例えば0.6〜1.2mm)と比べると格段に大きい。しかも鋼球ショット65は、一般のショット60と比較すると表面が滑らかで真球に近い。   FIG. 7 schematically shows an ultrasonic shot peening apparatus 70 that performs the second shot peening. The ultrasonic shot peening apparatus 70 is housed in a housing 71 that functions as a masking means, an ultrasonic vibrator 72 disposed in the housing 71, a drive unit 73, and a housing 71 so as to be movable. A plurality of shots of steel balls 65 are provided. The steel ball shot 65 has a substantially spherical and smooth surface like a ball ball of a ball bearing, for example. The diameter of the steel ball shot 65 is, for example, 3 to 4 mm, which is much larger than the shot size (for example, 0.6 to 1.2 mm) of the shot 60 used in the first shot peening. Moreover, the steel ball shot 65 has a smooth surface and is close to a true sphere as compared with the general shot 60.

鋼球ショット65の硬さの一例は670HVである。筐体71を素線40の被投射領域に被せ、超音波振動子72を駆動部73によって例えば周波数20kHz、振幅150μmで振動させる。これにより、筐体71の内部で鋼球ショット65が素線40に向けて投射される。例えば、鋼球ショット65の投射時間が80秒、投射距離が90mm、アークハイト(C級)が0.289mmである。   An example of the hardness of the steel ball shot 65 is 670 HV. The casing 71 is placed on the projection area of the strand 40, and the ultrasonic vibrator 72 is vibrated by the drive unit 73, for example, at a frequency of 20 kHz and an amplitude of 150 μm. Thereby, the steel ball shot 65 is projected toward the strand 40 inside the housing 71. For example, the projection time of the steel ball shot 65 is 80 seconds, the projection distance is 90 mm, and the arc height (C class) is 0.289 mm.

超音波振動子72から素線40に向けて投射された鋼球ショット65は、素線40の表面に衝突して跳ね返り、再び超音波振動子72によって素線40に向けて投射される。こうして鋼球ショット65の投射と反射を繰返すことにより、図6に示すように、打痕サイズ(打痕径)d2の第2のショットピーニング打痕66が形成される。第2のショットピーニング打痕66の打痕サイズd2は、第1のショットピーニング打痕61の打痕サイズd1よりも大きい。   The steel ball shot 65 projected from the ultrasonic transducer 72 toward the strand 40 collides with the surface of the strand 40 and bounces off, and is projected again toward the strand 40 by the ultrasonic transducer 72. By repeating the projection and reflection of the steel ball shot 65 in this way, as shown in FIG. 6, a second shot peening dent 66 having a dent size (a dent diameter) d2 is formed. The impression size d2 of the second shot peening impression 66 is larger than the impression size d1 of the first shot peening impression 61.

ショットサイズが大きければ、その分、質量が大きい。このため超音波ショットピーニング装置70によってコイルばね12に打付ける鋼球ショット65の運動エネルギーは、第1のショットピーニングに使用されるショット60の運動エネルギーと比較して格段に大きい。よって、第2のショットピーニングでは、図5に線分L2で示すように、表面から深さD2にわたって、大きな圧縮残留応力が発現する。しかも深層残留応力部51,52の圧縮残留応力の最大値(絶対値)H2は、圧縮残留応力部50の圧縮残留応力の最大値(絶対値)H1よりも大きい。   The larger the shot size, the greater the mass. For this reason, the kinetic energy of the steel ball shot 65 struck against the coil spring 12 by the ultrasonic shot peening apparatus 70 is much larger than the kinetic energy of the shot 60 used for the first shot peening. Therefore, in the second shot peening, as indicated by the line segment L2 in FIG. 5, a large compressive residual stress is developed from the surface to the depth D2. Moreover, the maximum value (absolute value) H2 of the compressive residual stress of the deep residual stress portions 51 and 52 is larger than the maximum value (absolute value) H1 of the compressive residual stress of the compressive residual stress portion 50.

鋼球ショット65の径は例えば4mmであり、第1のショットピーニングで使用されるショット60のショットサイズと比較して3倍以上大きい。しかも鋼球ショット65の表面は真球に近いため、第2のショットピーニング打痕66の打痕サイズd2は、第1のショットピーニング打痕61の打痕サイズd1よりも大きくなる。しかも第2のショットピーニング打痕66の表面は滑らかである。このため座巻部12aに形成された第2のショットピーニング打痕66がコイルばね12の折損の起点になることを抑制できる。   The diameter of the steel ball shot 65 is, for example, 4 mm, which is three times or more larger than the shot size of the shot 60 used in the first shot peening. Moreover, since the surface of the steel ball shot 65 is close to a true sphere, the dent size d2 of the second shot peening dent 66 is larger than the dent size d1 of the first shot peening dent 61. Moreover, the surface of the second shot peening dent 66 is smooth. For this reason, it can suppress that the 2nd shot peening dent 66 formed in the end winding part 12a becomes a starting point of breakage of the coil spring 12.

図8は、コイルばね12を熱間で形成する場合の製造工程の一例を示している。
図8中の加熱工程S1において、コイルばね12の材料(素線)がオーステナイト化温度(A変態点以上、1150℃以下)に加熱される。次いで、成形工程S2において、材料が螺旋形に巻かれる。その後、熱処理工程S3において、焼入れと焼戻しの熱処理が行なわれる。熱処理工程S3では、素線の硬さが47〜59HRCとなるように調質される。その後、熱処理工程S3の余熱を利用して、温間(150〜350℃)でホットセッチング工程S4が行なわれる。ホットセッチング工程S4では、コイルばね12に軸線方向の荷重が所定時間付与される。
FIG. 8 shows an example of a manufacturing process when the coil spring 12 is formed hot.
In the heating step S1 in FIG. 8, the material of the coil spring 12 (wire) is heated to an austenitizing temperature (A 3 transformation point or higher, 1150 ° C. or less). Next, in the forming step S2, the material is wound in a spiral shape. Thereafter, in the heat treatment step S3, heat treatment of quenching and tempering is performed. In the heat treatment step S3, the strands are tempered to have a hardness of 47 to 59 HRC. Then, hot setting process S4 is performed warm (150-350 degreeC) using the residual heat of heat processing process S3. In the hot setting step S4, a load in the axial direction is applied to the coil spring 12 for a predetermined time.

さらに第1のショットピーニング工程S5において、温間で前記第1のショットピーニングを実施する。第1のショットピーニング工程S5では、ショットサイズ(粒径)が0.67mmのショット(鉄製のカットワイヤ)が使用される。このショットを230℃の処理温度で、素線に速度77m/secで投射する。これにより、コイルばね12全体に第1の深さD1まで圧縮残留応力部50が形成される。なお、第1のショットピーニング工程S5において、ショットサイズが1.1mmのショットを、230℃の処理温度で速度77m/secで投射してもよい。   Further, in the first shot peening step S5, the first shot peening is performed warmly. In the first shot peening step S5, a shot (iron cut wire) having a shot size (particle diameter) of 0.67 mm is used. This shot is projected at a speed of 77 m / sec onto the strand at a processing temperature of 230 ° C. Thereby, the compressive residual stress part 50 is formed in the whole coil spring 12 to the 1st depth D1. In the first shot peening step S5, a shot having a shot size of 1.1 mm may be projected at a processing temperature of 230 ° C. and a speed of 77 m / sec.

また、第1のショットピーニング工程S5に多段ショットピーニングが適用されてもよい。多段ショットピーニングでは、2段階あるいは3段階以上に分けてショットピーニングが行なわれる。例えばショットサイズ0.87〜1.2mmのラージサイズのショットを使って前段ショットピーニングを行なったのち、例えばショットサイズ0.4〜0.7mmのスモールサイズのショットを使って後段ショットピーニングを行なってもよい。   Further, multi-stage shot peening may be applied to the first shot peening step S5. In multi-stage shot peening, shot peening is performed in two stages or three or more stages. For example, after performing pre-stage shot peening using a large shot having a shot size of 0.87 to 1.2 mm, for example, performing post-stage shot peening using a small shot having a shot size of 0.4 to 0.7 mm. Also good.

第2のショットピーニング工程S6では、超音波ショットピーニング装置70を用いて第2のショットピーニング(超音波ショットピーニング)を実施する。第2のショットピーニングは、第1のショットピーニングよりも低い温度(例えば室温)にて行なわれる。また第2のショットピーニングでは、第1のショットピーニングのショット60よりも格段に大きい直径4mmの鋼球ショット65が使用される。鋼球ショット65の投射時間は例えば80秒である。   In the second shot peening step S <b> 6, second shot peening (ultrasonic shot peening) is performed using the ultrasonic shot peening apparatus 70. The second shot peening is performed at a lower temperature (for example, room temperature) than the first shot peening. In the second shot peening, a steel ball shot 65 having a diameter of 4 mm that is much larger than the shot 60 of the first shot peening is used. The projection time of the steel ball shot 65 is, for example, 80 seconds.

図7に示すように、超音波ショットピーニング装置70によって素線40の表面に鋼球ショット65を投射することにより、座巻部12aの下面に角度α1の範囲にわたって深層残留応力部51が形成される。その際に超音波ショットピーニング装置70を矢印Y方向に移動させてもよい。   As shown in FIG. 7, by projecting a steel ball shot 65 onto the surface of the strand 40 by the ultrasonic shot peening apparatus 70, a deep residual stress portion 51 is formed over the range of the angle α1 on the lower surface of the end winding portion 12 a. The In that case, you may move the ultrasonic shot peening apparatus 70 to the arrow Y direction.

超音波ショットピーニング装置70を深層残留応力部51の一端51aから他端51b(図4に示す)に向かって移動させることにより、深層残留応力部51に第2の深さD2の圧縮残留応力が発現する。深層残留応力部51の他端51bは、深層残留応力部51から圧縮残留応力部50に向かって圧縮残留応力が徐々に小さくなる応力移行部である。このため深層残留応力部51の他端51bにおいては、超音波ショットピーニング装置70の移動速度を次第に大きくするとか、鋼球ショット65の投射速度を次第に小さくすることにより、圧縮残留応力が徐々に小さくなるようにする。   By moving the ultrasonic shot peening apparatus 70 from one end 51a of the deep layer residual stress portion 51 toward the other end 51b (shown in FIG. 4), the compressive residual stress of the second depth D2 is generated in the deep layer residual stress portion 51. To express. The other end 51 b of the deep residual stress portion 51 is a stress transition portion where the compressive residual stress gradually decreases from the deep residual stress portion 51 toward the compressive residual stress portion 50. Therefore, at the other end 51b of the deep residual stress portion 51, the compressive residual stress is gradually reduced by gradually increasing the moving speed of the ultrasonic shot peening apparatus 70 or by gradually decreasing the projection speed of the steel ball shot 65. To be.

上側の座巻部12bに深層残留応力部52を形成する際には、図7とは上下を逆さまにすることにより、上側の座巻部12bを下に向け、座巻部12bの下側から超音波振動子72によって座巻部12bに向けて鋼球ショット65を投射する。   When forming the deep layer residual stress portion 52 in the upper end winding portion 12b, the upper end winding portion 12b is directed downward by turning upside down from FIG. 7 from the lower side of the end winding portion 12b. A steel ball shot 65 is projected toward the end winding portion 12b by the ultrasonic vibrator 72.

第2のショットピーニング工程S6で使用される鋼球ショット65の外径は、第1のショットピーニング工程S5で使用されるショットのショットサイズと比較して格段に大きく、しかも鋼球ショット65は実質的に真球であり、表面が滑らかである。このため第1のショットピーニング工程S5によって粗さが大きくなっている素線の表面を第2のショットピーニング工程S6によって小さくすることができ、表面状態が改善される。第1のショットピーニング工程S5によって得られる圧縮残留応力部50の平均表面粗さは、例えば5.4μmである。これに対し第2のショットピーニング工程S6によって得られる深層残留応力部51,52の平均表面粗さは5.1μmである。   The outer diameter of the steel ball shot 65 used in the second shot peening step S6 is much larger than the shot size of the shot used in the first shot peening step S5, and the steel ball shot 65 is substantially It is truly a sphere and has a smooth surface. For this reason, the surface of the strand whose roughness has been increased by the first shot peening step S5 can be reduced by the second shot peening step S6, and the surface state is improved. The average surface roughness of the compressive residual stress part 50 obtained by the first shot peening step S5 is, for example, 5.4 μm. In contrast, the average surface roughness of the deep residual stress portions 51 and 52 obtained by the second shot peening process S6 is 5.1 μm.

第2のショットピーニング工程S6によって座巻部12a,12bに深層残留応力部51,52が形成されると、深層残留応力部51,52が形成された箇所では、第1のショットピーニングによって形成されていた圧縮残留応力部50がキャンセルされる。このため深層残留応力部51,52間の領域が圧縮残留応力部50として残る。   When the deep layer residual stress portions 51 and 52 are formed in the end turns 12a and 12b by the second shot peening step S6, the deep layer residual stress portions 51 and 52 are formed by the first shot peening. The compressive residual stress portion 50 that has been canceled is cancelled. For this reason, the region between the deep residual stress portions 51 and 52 remains as the compressive residual stress portion 50.

第2のショットピーニング工程S6が終了したのち、必要に応じてプリセッチング工程S7を実施することにより、コイルばねの無荷重時の長さ(自由長)を調整する。このプリセッチング工程S7によって、コイルばねのクリープ性(耐へたり性)を向上させてもよい。なお、プリセッチング工程S7を省略してもよい。次いで、塗装工程S8において、コイルばね全体に防錆塗料が静電塗装等によって塗布される。最後に品質検査S9が行なわれてコイルばねが完成する。   After the second shot peening step S6 is completed, the pre-setting step S7 is performed as necessary to adjust the length (free length) of the coil spring when there is no load. The creeping property (sagging resistance) of the coil spring may be improved by this pre-setting step S7. Note that the pre-setting step S7 may be omitted. Next, in the coating step S8, a rust preventive paint is applied to the entire coil spring by electrostatic coating or the like. Finally, quality inspection S9 is performed to complete the coil spring.

以上の説明はコイルばね12を熱間で成形する場合である。これに対しコイルばね12を冷間で形成する場合には、熱処理工程において素線に焼入れと焼戻しの熱処理が行なわれる。その後、成形工程(コイリング工程)において、素線を螺旋形に成形する。その後、ひずみ取り焼鈍工程が実施される。ひずみ取り焼鈍工程では、コイルばねを所定温度の雰囲気中に所定時間放置することによって、成形時に生じた加工歪が取り除かれる。その後、ホットセッチング工程において、ホットセッチングを実施する。さらに第1のショットピーニング工程において、前記第1のショットピーニングを実施する。その後に行なわれる第2のショットピーニング工程において、前記第2のショットピーニング(超音波ショットピーニング)を実施する。また必要に応じてプリセッチング工程を実施することにより、コイルばねの無荷重時の長さ(自由長)を調整する。その後、塗装工程と品質検査が行なわれる。なお、前記プリセッチング工程を省略してもよい。   The above explanation is a case where the coil spring 12 is hot molded. On the other hand, when the coil spring 12 is formed cold, heat treatment of quenching and tempering is performed on the wire in the heat treatment process. Thereafter, in the forming step (coiling step), the strand is formed into a spiral shape. Thereafter, a strain relief annealing process is performed. In the strain relief annealing process, the processing strain generated during molding is removed by leaving the coil spring in an atmosphere at a predetermined temperature for a predetermined time. Thereafter, hot setting is performed in the hot setting step. Further, in the first shot peening process, the first shot peening is performed. In the second shot peening process performed thereafter, the second shot peening (ultrasonic shot peening) is performed. Moreover, the length (free length) of the coil spring when there is no load is adjusted by performing a pre-setting process as necessary. Thereafter, the painting process and quality inspection are performed. Note that the pre-setting step may be omitted.

前記したように本実施形態のコイルばね12は、第1のショットピーニング工程S5によって圧縮残留応力部50が形成され、第2のショットピーニング工程S6によって座巻部12a,12bに深層残留応力部51,52が形成される。すなわちこのコイルばね12は、座巻部12a,12b間の圧縮残留応力部50と、下側の座巻部12aに形成された深層残留応力部51と、上側の座巻部12bに形成された深層残留応力部52とを有している。圧縮残留応力部50には第1のショットピーニング打痕61が形成され、深層残留応力部51,52には第2のショットピーニング打痕66が形成されている。しかも深層残留応力部51,52の圧縮残留応力の最大値H2は、圧縮残留応力部50の圧縮残留応力の最大値H1よりも大きい。なお、H2がH1と同じかまたはH1より小さくてもよい。   As described above, in the coil spring 12 of the present embodiment, the compressive residual stress part 50 is formed by the first shot peening process S5, and the deep residual stress part 51 is formed on the end turns 12a and 12b by the second shot peening process S6. , 52 are formed. That is, the coil spring 12 is formed in the compressive residual stress portion 50 between the end winding portions 12a and 12b, the deep residual stress portion 51 formed in the lower end winding portion 12a, and the upper end winding portion 12b. A deep layer residual stress portion 52. A first shot peening dent 61 is formed in the compressive residual stress portion 50, and a second shot peening dent 66 is formed in the deep residual stress portions 51, 52. Moreover, the maximum compressive residual stress H2 of the deep residual stress portions 51 and 52 is larger than the maximum compressive residual stress H1 of the compressive residual stress portion 50. H2 may be the same as H1 or smaller than H1.

このコイルばね12は、ばね座13,14間で圧縮し予荷重(プリロード)を与えた状態でショックアブソーバ15に組付け、さらに車体30に取付ける。車体30に取付けられた懸架用ばね装置18に、上下方向の荷重が負荷される。この負荷の大きさに応じて、コイルばね12が下側のばね座13と上側のばね座14との間で撓む。すなわちこのコイルばね12は、荷重の大きさに応じてフルバンプ(最大圧縮状態)とフルリバウンド(最大伸張状態)との間で伸縮する。   The coil spring 12 is assembled to the shock absorber 15 in a state in which it is compressed between the spring seats 13 and 14 and given a preload (preload), and is further attached to the vehicle body 30. A vertical load is applied to the suspension spring device 18 attached to the vehicle body 30. Depending on the magnitude of this load, the coil spring 12 bends between the lower spring seat 13 and the upper spring seat 14. That is, the coil spring 12 expands and contracts between a full bump (maximum compressed state) and a full rebound (maximum extended state) according to the magnitude of the load.

コイルばね12が伸びた状態においては、下側のばね座13と第2の部分12aとの間、あるいはばね座13と第3の部分12aとの間の隙間が広がる。また、上側のばね座14と第2の部分12bとの間、あるいはばね座14と第3の部分12bとの間の隙間も広がる。このため、これらの隙間に砂等の硬い異物が進入する可能性がある。特に、下側のばね座13と座巻部12aの第2の部分12aとの間に砂が入りやすい。 In a state where the coil spring 12 is extended, a gap between the lower spring seat 13 and the second portion 12a 2 or between the spring seat 13 and the third portion 12a 3 is widened. Further, a gap between the upper spring seat 14 and the second portion 12b 2 or between the spring seat 14 and the third portion 12b 3 also widens. For this reason, a hard foreign substance such as sand may enter these gaps. In particular, the sand is likely to be caused between the second portion 12a 2 of the lower spring seat 13 and the end turn portion 12a.

逆に、コイルばね12が圧縮されると、下側のばね座13と第2の部分12aとの間、あるいはばね座13と第3の部分12aとの間の隙間が狭くなる。また、上側のばね座14と第2の部分12bとの間、あるいはばね座14と第3の部分12bとの間の隙間も狭くなる。このため、座巻部12a,12bの前記隙間に砂等の硬い異物が入り込んでいると、コイルばね12の塗装が剥がれたり、素線40が傷付いたりするなどして、素線40に錆が生じる原因となる。 Conversely, when the coil spring 12 is compressed, the gap between the lower spring seat 13 and the second portion 12a 2 or between the spring seat 13 and the third portion 12a 3 becomes narrower. Further, the gap between the upper spring seat 14 and the second portion 12b 2 or between the spring seat 14 and the third portion 12b 3 is also narrowed. For this reason, if a hard foreign substance such as sand enters the gap between the end turns 12a and 12b, the coating of the coil spring 12 may be peeled off or the strand 40 may be damaged, and the strand 40 may be rusted. Cause.

従来のコイルばねは、座巻部とばね座との間に砂等の異物が挟まると塗装が剥がれて素線が腐食し、腐食ピットがある程度大きくなると、腐食ピットを起点として折損することがあった。これに対し前記実施形態では、座巻部の第2の部分を含む領域の表面から深い位置まで大きな圧縮残留応力が付与されているため、座巻部に生じた腐食によってコイルばねが折損することが抑制され、耐久性を向上させることができた。なお、懸架機構の構造によっては、上側のばね座14と座巻部12bとの間に砂等の異物が入り込むことを防げる場合がある。その場合には、下側の座巻部12aのみに深層残留応力部51を形成すればよい。   In conventional coil springs, if foreign matter such as sand is sandwiched between the end winding and the spring seat, the paint peels off and the strands corrode, and if the corrosion pits become large to a certain extent, the corrosion pits may break. It was. On the other hand, in the above embodiment, since a large compressive residual stress is applied from the surface of the region including the second portion of the end winding portion to a deep position, the coil spring breaks due to corrosion generated in the end winding portion. Was suppressed, and durability could be improved. Depending on the structure of the suspension mechanism, foreign matter such as sand may be prevented from entering between the upper spring seat 14 and the end winding portion 12b. In that case, the deep residual stress portion 51 may be formed only in the lower end winding portion 12a.

図9中の線分M1は、一般のショットピーニングによって形成された圧縮残留応力部50のみを有するコイルばねの耐久試験結果を示している。図9中の線分M2は、超音波ショットピーニングによって形成された深層残留応力部51,52を有するコイルばねの耐久試験結果を示している。この耐久試験では、腐食ピットを有するコイルばねを所定回数加振し、折損の有無と、腐食ピット深さおよび応力振幅の関係を測定した。   A line segment M1 in FIG. 9 shows the durability test result of the coil spring having only the compressive residual stress portion 50 formed by general shot peening. A line segment M2 in FIG. 9 shows the durability test result of the coil spring having the deep residual stress portions 51 and 52 formed by ultrasonic shot peening. In this durability test, a coil spring having corrosion pits was vibrated a predetermined number of times, and the relationship between the presence or absence of breakage, the depth of the corrosion pits, and the stress amplitude was measured.

図9に線分M1で示すように、圧縮残留応力部50のみを有するコイルばねでは、腐食ピットの深さが0.2mmを越えると応力振幅230MPa付近で折損した。これに対し、深層残留応力部51,52を有するコイルばねでは、腐食ピットの深さが0.4mmと大きい場合でも、応力振幅420MPaでは折損しなかった。この深層残留応力部51,52を有するコイルばねは、応力振幅460MPaでは、腐食ピット以外の箇所から折損した。   As shown by the line segment M1 in FIG. 9, in the coil spring having only the compressive residual stress portion 50, when the depth of the corrosion pit exceeded 0.2 mm, the coil spring broke near the stress amplitude of 230 MPa. In contrast, the coil spring having the deep residual stress portions 51 and 52 did not break at a stress amplitude of 420 MPa even when the depth of the corrosion pit was as large as 0.4 mm. The coil spring having the deep residual stress portions 51 and 52 was broken from a portion other than the corrosion pits at a stress amplitude of 460 MPa.

以上説明した効果は鋼種によらず同様の傾向が認められ、前述のSAE9254や超高強度ばね鋼をはじめとして、例えばSUP7などでも同様の結果が得られた。また本発明によれば、懸架用コイルばねに通常使用されているばね鋼を用いて座巻部の腐食耐久性を高めることができるため、コイルばねの材料コストが高くなることを抑制できる効果もある。   The effects described above have the same tendency regardless of the steel type, and similar results were obtained not only with the aforementioned SAE 9254 and ultra-high strength spring steel, but also with SUP7, for example. Further, according to the present invention, since the corrosion durability of the end winding portion can be increased by using spring steel that is usually used for the suspension coil spring, it is possible to suppress an increase in the material cost of the coil spring. is there.

図10は第2の実施形態に係るコイルばね12の座巻部12aの一部と、ばね座13の一部を示している。図11は、図10に示された座巻部12aを模式的に示す底面図である。この実施形態の座巻部12aの下面と外周面とは、それぞれ、ばね座13の底面13aと外側壁13bとによって拘束されている。このためこの座巻部12aは、ばね座13の底面13aと外側壁13bに対して、α2で示す範囲で接する。よって深層残留応力部51は、α2よりも広い範囲α3にわたって形成されている。それ以外の構成については、第1の実施形態のコイルばね12と共通である。   FIG. 10 shows a part of the end winding portion 12a of the coil spring 12 and a part of the spring seat 13 according to the second embodiment. FIG. 11 is a bottom view schematically showing the end winding part 12a shown in FIG. The lower surface and the outer peripheral surface of the end turn part 12a of this embodiment are restrained by the bottom surface 13a and the outer wall 13b of the spring seat 13, respectively. For this reason, this end winding part 12a contacts the bottom face 13a of the spring seat 13 and the outer wall 13b in a range indicated by α2. Therefore, the deep residual stress portion 51 is formed over a range α3 wider than α2. About another structure, it is common with the coil spring 12 of 1st Embodiment.

図12から図15は、第3の実施形態に係るニーアクションタイプの懸架機構100に使われるコイルばね12の一例を示している。図12に示すように車両10のリヤ側に左右一対の懸架機構100が設けられている。これら懸架機構100は互いに同等の構成であるため、以下に一方の懸架機構100を代表して説明する。   12 to 15 show an example of the coil spring 12 used in the knee action type suspension mechanism 100 according to the third embodiment. As shown in FIG. 12, a pair of left and right suspension mechanisms 100 are provided on the rear side of the vehicle 10. Since these suspension mechanisms 100 have the same configuration, one suspension mechanism 100 will be described below as a representative.

図13は懸架機構100を車両10の側方から見た側面図である。この懸架機構100は、トレーリングアームとして機能するアーム部材101と、懸架用コイルばね12と、コイルばね12の下端側に配置された下側のばね座103と、コイルばね12の上端側に配置された上側のばね座104と、ショックアブソーバ105(図12に示す)などを備えている。アーム部材101は、車体のアーム取付部110に、ピボット(揺動軸)111を介して上下方向に揺動自在に取付けられている。図12に示すように左右一対のアーム部材101は、車両10の幅方向に延びるビーム部材112によって互いに結合されている。アーム部材101には車軸支持部113を介してハブユニット114が設けられている。   FIG. 13 is a side view of the suspension mechanism 100 as viewed from the side of the vehicle 10. The suspension mechanism 100 includes an arm member 101 functioning as a trailing arm, a suspension coil spring 12, a lower spring seat 103 disposed on the lower end side of the coil spring 12, and an upper end side of the coil spring 12. And an upper spring seat 104, a shock absorber 105 (shown in FIG. 12), and the like. The arm member 101 is attached to an arm attachment portion 110 of the vehicle body via a pivot (swing shaft) 111 so as to be swingable in the vertical direction. As shown in FIG. 12, the pair of left and right arm members 101 are coupled to each other by a beam member 112 extending in the width direction of the vehicle 10. The arm member 101 is provided with a hub unit 114 via an axle support portion 113.

図13に示すように、下側のばね座103はアーム部材101に設けられている。下側のばね座103は、ピボット111を中心とする円弧状の軌跡X3(図13に示す)に沿って相対的に上下方向に揺動する。上側のばね座104は、車体のばね取付部120に設けられている。コイルばね12は、下側のばね座103と上側のばね座104との間で圧縮され、アーム部材101を下方に付勢している。コイルばね12と、ばね座103,104とによって、懸架用ばね装置130が構成されている。   As shown in FIG. 13, the lower spring seat 103 is provided on the arm member 101. The lower spring seat 103 swings relatively in the vertical direction along an arcuate locus X3 (shown in FIG. 13) centered on the pivot 111. The upper spring seat 104 is provided on the spring mounting portion 120 of the vehicle body. The coil spring 12 is compressed between the lower spring seat 103 and the upper spring seat 104 to urge the arm member 101 downward. The coil spring 12 and the spring seats 103 and 104 constitute a suspension spring device 130.

図14は、座巻部12aの一部とばね座103の一部を示している。この座巻部12aの下面と内周面とは、それぞれ、ばね座103の底面103aと内側壁103bとによって拘束されている。このため座巻部12aの下面と内周面とは、それぞれ、ばね座103の底面103aと内側壁103bに対してα4で示す範囲で接する。図14に示すように深層残留応力部51は、α4よりも広い範囲α5にわたって形成されている。それ以外の構成については、第1の実施形態のコイルばね12(図3〜図6)と共通である。   FIG. 14 shows a part of the end winding part 12 a and a part of the spring seat 103. The lower surface and the inner peripheral surface of the end wound portion 12a are constrained by the bottom surface 103a and the inner wall 103b of the spring seat 103, respectively. For this reason, the lower surface and the inner peripheral surface of the end winding portion 12a are in contact with the bottom surface 103a and the inner wall 103b of the spring seat 103 in the range indicated by α4. As shown in FIG. 14, the deep residual stress portion 51 is formed over a range α5 wider than α4. About another structure, it is common with the coil spring 12 (FIGS. 3-6) of 1st Embodiment.

図15は、座巻部12aを模式的に示す底面図であり、深層残留応力部51が梨地模様で表わされている。この深層残留応力部51は、第1の実施形態のコイルばね12(図3〜図6)と同様に、少なくとも座巻部12aの第2の部分12aを含む領域に形成されている。 FIG. 15 is a bottom view schematically showing the end winding part 12a, and the deep residual stress part 51 is represented by a satin pattern. The deep residual stress unit 51, like the coil spring 12 of the first embodiment (FIGS. 3 to 6), is formed in a region including a second portion 12a 2 of at least the end turn portion 12a.

前記懸架機構100に設けられたコイルばね12は、荷重の大きさに応じてフルバンプ(最大圧縮状態)とフルリバウンド(最大伸張状態)との間で伸縮する。例えばコイルばね12が伸びると、下側の座巻部12aの第2の部分12aが下側のばね座103から離れる。このため第2の部分12aとばね座103との間に砂等の異物が入り込む可能性がある。逆に、コイルばね12が圧縮されると、第2の部分12aがばね座103に接する。このため、座巻部12aとばね座103との間に砂等の硬い異物が挟まると、コイルばね12の塗装が剥がれたり、素線40が傷付いたりして、腐食ピットが生じる原因となる。 The coil spring 12 provided in the suspension mechanism 100 expands and contracts between a full bump (maximum compressed state) and a full rebound (maximum extended state) according to the magnitude of the load. For example, when the coil spring 12 extends, the second portion 12 a 2 of the lower end winding portion 12 a is separated from the lower spring seat 103. For this reason, foreign substances such as sand may enter between the second portion 12 a 2 and the spring seat 103. On the contrary, when the coil spring 12 is compressed, the second portion 12 a 2 contacts the spring seat 103. For this reason, if a hard foreign object such as sand is sandwiched between the end winding portion 12a and the spring seat 103, the coating of the coil spring 12 is peeled off or the wire 40 is damaged, causing a corrosion pit. .

しかるにこの実施形態のコイルばね12は、第1の実施形態で説明したコイルばね12(図3〜図6)と同様に、少なくとも第2の部分12aを含む領域に深層残留応力部51が形成されているため、座巻部12aの腐食が原因となってコイルばね12が折損することが抑制され、耐久性を向上させることができる。なお、上側の座巻部12bにも下側の深層残留応力部51と同様の深層残留応力部52が形成されていてもよい。 However, in the coil spring 12 of this embodiment, the deep residual stress portion 51 is formed in a region including at least the second portion 12a 2 in the same manner as the coil spring 12 (FIGS. 3 to 6) described in the first embodiment. Therefore, the coil spring 12 is prevented from being broken due to the corrosion of the end winding portion 12a, and the durability can be improved. Note that a deep layer residual stress portion 52 similar to the lower deep layer residual stress portion 51 may also be formed in the upper end winding portion 12b.

なお本発明を実施するに当たって、コイルばねの具体的な形状や寸法、巻数、材料、ばね定数をはじめとして、懸架用ばね装置を構成する各要素(コイルばねやばね座等)の態様や構造、配置等を種々に変更して実施できることは言うまでもない。また本発明は自動車以外の車両の懸架機構に適用することもできる。   In carrying out the present invention, the specific shape and dimensions of the coil spring, the number of turns, the material, the spring constant, and the aspect and structure of each element (coil spring, spring seat, etc.) constituting the suspension spring device, Needless to say, the arrangement can be changed in various ways. The present invention can also be applied to a suspension mechanism for vehicles other than automobiles.

10…車両、11…懸架機構、12…懸架用コイルばね、12a…下側の座巻部、12a…第1の部分、12a…第2の部分、12a…第3の部分、12b…上側の座巻部、12b…第1の部分、12b…第2の部分、12b…第3の部分、13…下側のばね座、14…上側のばね座、18…懸架用ばね装置、40…素線、40a…下端、40b…上端、50…圧縮残留応力部、51…深層残留応力部、51a…一端、51b…他端(応力移行部)、52…深層残留応力部、70…超音波ショットピーニング装置、100…懸架機構、103…下側のばね座、104…上側のばね座、130…懸架用ばね装置。 10 ... vehicle, 11 ... suspension mechanism, 12 ... suspension coil spring, the end turn portion of 12a ... lower, 12a 1 ... first part, 12a 2 ... second portion, 12a 3 ... third portion, 12b ... upper end winding part, 12b 1 ... first part, 12b 2 ... second part, 12b 3 ... third part, 13 ... lower spring seat, 14 ... upper spring seat, 18 ... for suspension Spring device, 40 ... strand, 40a ... lower end, 40b ... upper end, 50 ... compressive residual stress part, 51 ... deep layer residual stress part, 51a ... one end, 51b ... other end (stress transition part), 52 ... deep layer residual stress part , 70 ... Ultrasonic shot peening device, 100 ... Suspension mechanism, 103 ... Lower spring seat, 104 ... Upper spring seat, 130 ... Suspension spring device.

Claims (8)

下側のばね座と、
上側のばね座と、
螺旋形に成形された素線を有しかつ前記下側のばね座と前記上側のばね座との間に圧縮された状態で配置されたコイルばねと、
を備えた懸架用ばね装置であって、
前記コイルばねは、
前記素線の下端から1巻目未満の下側の座巻部と、前記素線の上端から1巻目未満の上側の座巻部とを有し、
少なくとも前記下側の座巻部は、該コイルばねに加わる荷重の大小にかかわらず常に前記下側のばね座に接する第1の部分と、該コイルばねに加わる荷重に応じて前記下側のばね座に接したり離れたりする第2の部分と、荷重の大小にかかわらず常にばね座から離れている第3の部分とを有し、
前記下側の座巻部と前記上側の座巻部との間に、前記素線の表面から第1の深さまで圧縮残留応力が付与された圧縮残留応力部を有し、
前記下側の座巻部の前記第2の部分を含む領域に、前記素線の表面から前記第1の深さよりも深い第2の深さまで圧縮残留応力が付与された深層残留応力部を有したことを特徴とする懸架用ばね装置。
A lower spring seat,
An upper spring seat;
A coil spring having a strand formed in a spiral shape and disposed in a compressed state between the lower spring seat and the upper spring seat;
A suspension spring device comprising:
The coil spring is
A lower end winding portion less than the first turn from the lower end of the strand, and an upper end winding portion less than the first turn from the upper end of the strand;
At least the lower end winding portion has a first portion that always contacts the lower spring seat regardless of the load applied to the coil spring, and the lower spring according to the load applied to the coil spring. A second portion that contacts or separates from the seat and a third portion that is always away from the spring seat regardless of the magnitude of the load;
Between the lower end winding part and the upper end winding part, having a compressive residual stress part to which a compressive residual stress is applied from the surface of the strand to the first depth,
A region including the second portion of the lower end winding portion has a deep residual stress portion to which a compressive residual stress is applied from the surface of the strand to a second depth deeper than the first depth. A suspension spring device characterized by that.
前記深層残留応力部の圧縮残留応力の絶対値の最大値が前記圧縮残留応力部の圧縮残留応力の絶対値の最大値よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の懸架用ばね装置。   2. The suspension spring device according to claim 1, wherein the maximum absolute value of the compressive residual stress of the deep residual stress portion is larger than the maximum absolute value of the compressive residual stress of the compressive residual stress portion. 前記深層残留応力部と前記圧縮残留応力部との境に、前記深層残留応力部の圧縮残留応力が次第に減少する応力移行部を有したことを特徴とする請求項1または2に記載の懸架用ばね装置。   3. The suspension according to claim 1, further comprising a stress transition portion where a compressive residual stress of the deep residual stress portion gradually decreases at a boundary between the deep residual stress portion and the compressive residual stress portion. Spring device. 前記圧縮残留応力部の表面に第1のショットピーニング打痕が形成され、前記深層残留応力部の表面に第2のショットピーニング打痕が形成され、該第2のショットピーニング打痕の大きさが前記第1のショットピーニング打痕の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の懸架用ばね装置。   A first shot peening dent is formed on the surface of the compressive residual stress portion, a second shot peening dent is formed on the surface of the deep residual stress portion, and the size of the second shot peening dent is 4. The suspension spring device according to claim 1, wherein the suspension spring device is larger than a size of the first shot peening dent. 5. 前記深層残留応力部が前記下側の座巻部と前記上側の座巻部の双方に形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の懸架用ばね装置。   The suspension spring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the deep residual stress portion is formed on both the lower end winding portion and the upper end winding portion. 前記下側のばね座が、前記下側の座巻部の下面と外周面とをそれぞれ拘束する底面と外側壁とを有し、該座巻部の前記下面と前記外周面とを含む範囲に前記深層残留応力部が形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の懸架用ばね装置。   The lower spring seat has a bottom surface and an outer wall that restrain the lower surface and the outer peripheral surface of the lower end winding portion, respectively, and includes the lower surface and the outer peripheral surface of the end winding portion. The suspension spring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the deep residual stress portion is formed. 前記下側のばね座が、前記下側の座巻部の下面と内周面とをそれぞれ拘束する底面と内側壁とを有し、該座巻部の前記下面と前記内周面とを含む範囲に前記深層残留応力部が形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の懸架用ばね装置。   The lower spring seat has a bottom surface and an inner wall that restrain the lower surface and the inner peripheral surface of the lower end winding portion, respectively, and includes the lower surface and the inner peripheral surface of the end winding portion. The suspension spring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the deep residual stress portion is formed in a range. 螺旋形に成形された素線の下端から1巻目未満の下側の座巻部と、該素線の上端から1巻目未満の上側の座巻部とを有し、
少なくとも前記下側の座巻部は、荷重の大小にかかわらず常に下側のばね座に接する第1の部分と、荷重の大きさに応じて前記下側のばね座に接したり離れたりする第2の部分と、荷重の大小にかかわらず常にばね座から離れている第3の部分とを有し、
前記下側の座巻部と前記上側の座巻部との間に、前記素線の表面から第1の深さまで圧縮残留応力が付与された圧縮残留応力部を有し、
前記下側の座巻部の前記第2の部分を含む領域に、前記素線の表面から前記第1の深さよりも深い第2の深さまで圧縮残留応力が付与された深層残留応力部を有したことを特徴とする懸架用コイルばね。
A lower end winding portion less than the first turn from the lower end of the spirally formed strand, and an upper end winding portion less than the first turn from the upper end of the strand;
At least the lower end winding portion always contacts the lower spring seat regardless of the magnitude of the load, and a first portion that contacts or separates from the lower spring seat depending on the magnitude of the load. 2 and a third portion that is always away from the spring seat regardless of the magnitude of the load,
Between the lower end winding part and the upper end winding part, having a compressive residual stress part to which a compressive residual stress is applied from the surface of the strand to the first depth,
A region including the second portion of the lower end winding portion has a deep residual stress portion to which a compressive residual stress is applied from the surface of the strand to a second depth deeper than the first depth. A suspension coil spring characterized by that.
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