JP2018534489A - 自動車用の管状ばね、及び管状ばねの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)溶融温度を有する少なくとも1つの金属成分と、膨張剤成分とを含む少なくとも1つの予備材組成物を提供するステップと、
b)管内部断面と、管内径と、管外径と、管内壁と、管肉厚とを有する少なくとも1つの金属管要素を具える管状ばねを提供するステップと、
c)ステップa)で提供された少なくとも1つの予備材組成物を、ステップb)で提供された管状ばねの少なくとも1つの金属管要素に挿入するステップであって、少なくとも1つの金属管要素が完全に充填され、又は部分領域が充填される、ステップと、
d)ステップc)において完全に充填され、又は部分領域が充填された少なくとも1つの金属管要素を焼き戻すステップとを具え、当該焼き戻すステップは、
i.ステップc)において完全に充填され、又は部分領域が充填された少なくとも1つの金属管要素を焼入温度に加熱するステップであって、焼入温度は金属管要素の最低再結晶温度以上、好ましくは金属管要素のオーステナイト開始温度以上の温度であって、焼入温度は、ステップc)で挿入された少なくとも1つの予備材組成物の溶融温度以上であり、予備材組成物が発泡して、少なくとも1つの部分領域が発泡体である少なくとも1つの金属管要素が製造される、ステップと、
ii.完全に充填され、又は部分領域が充填され、且つステップi.において少なくとも焼入温度に加熱された少なくとも1つの金属管要素を第1の冷却温度に焼き入れるステップであって、第1の冷却温度は、金属管要素の最低再結晶温度未満の温度であって、完全に充填され、又は部分領域が充填された少なくとも1つの金属管要素を少なくとも部分的にマルテンサイト構造にする、ステップと、
iii.ステップii.において焼き入れが行われた、完全に充填され、又は部分領域が充填された少なくとも1つの金属管要素を、オーステナイト開始温度より低い第1の焼き戻し温度に再加熱するステップと、
iv.ステップiii.で再加熱された、完全に充填され、又は部分領域が充填された少なくとも1つの金属管要素を、第2の冷却温度に冷却するステップであって、第2の冷却温度は少なくとも第1の焼き戻し温度より低い、ステップとを具え、
少なくとも1つの部分領域が発泡した少なくとも1つの金属管要素の管内壁と、少なくとも1つの部分領域が発泡した少なくとも1つの金属管要素の金属発泡体との間の部分領域で少なくとも部分的に材料的に一体化した接合が構成されることを特徴とする方法である。
2= ねじりロッドばね
3= コイルばね
4= スタビライザ
5= 金属管要素
6= 管内部断面
7= 管内壁
8= 金属発泡体
DA= 金属管要素の管外径
DI= 金属管要素の管内径
W= 管肉厚
Claims (12)
- 管内部断面(6)と、管内径(DI)と、管外径(DA)と、管内壁(7)と、管肉厚(W)とを有する少なくとも1つの金属管要素(5)を具える、特に、自動車用のコイルばね(3)、ねじりロッドばね(2)、及び/又はスタビライザ(4)としての管状ばね(1)であって、
少なくとも1つの金属発泡体(8)が、少なくとも1つの部分領域における前記管状ばね(1)の前記少なくとも1つの金属管要素(5)の前記管内部断面(6)に配置され、前記少なくとも1つの金属管要素(5)は、少なくとも部分的にマルテンサイト構造を有することを特徴とする管状ばね(1)。 - 請求項1に記載の管状ばね(1)において、少なくとも1つの部分領域における前記管状ばね(1)の前記少なくとも1つの金属管要素(5)の前記管内部断面(6)に配置される前記少なくとも1つの金属発泡体(8)は、前記少なくとも1つの金属管要素(5)の前記管内壁(7)に少なくとも部分的に材料的に一体化するように接合されていることを特徴とする管状ばね(1)。
- 請求項1又は2に記載の管状ばね(1)において、前記少なくとも1つの金属管要素(5)の前記管肉厚(W)に対する前記管外径(DA)の比率は、8以上、好ましくは12以上、特に好ましくは20以上、最も特に好ましくは30以上であることを特徴とする管状ばね(1)。
- 請求項1から3のいずれかに記載の管状ばね(1)において、前記少なくとも1つの金属管要素(5)の前記管内部断面(6)に配置される前記少なくとも1つの金属発泡体(8)の密度は、1g/cm3以下、好ましくは0.6g/cm3以下、特に好ましくは0.1から0.5g/cm3の範囲であることを特徴とする管状ばね(1)。
- 請求項1から4のいずれかに記載の管状ばね(1)において、前記少なくとも1つの金属管要素(5)は、完全に直線にならないように構成される管状ばね(1)となるように少なくとも部分的に成形されることを特徴とする管状ばね(1)。
- 少なくとも1つの部分領域が発泡した、特に自動車用のコイルばね(3)、ねじりロッドばね(2)、及び/又はスタビライザ(4)としての管状ばね(1)の製造方法であって、
a)溶融温度を有する少なくとも1つの金属成分と、膨張剤成分とを含む少なくとも1つの予備材組成物を提供するステップと、
b)管内部断面(6)と、管内径(DI)と、管外径(DA)と、管内壁(7)と、管肉厚(W)とを有する少なくとも1つの金属管要素(5)を具える管状ばね(1)を提供するステップと、
c)ステップa)で提供された前記少なくとも1つの予備材組成物を、ステップb)で提供された前記管状ばね(1)の前記少なくとも1つの金属管要素(5)に挿入するステップであって、前記少なくとも1つの金属管要素(5)が完全に充填され、又は部分領域が充填される、ステップと、
d)ステップc)において完全に充填され、又は部分領域が充填された前記少なくとも1つの金属管要素(5)を焼き戻すステップとを具え、前記焼き戻すステップは、
i.ステップc)において完全に充填され、又は部分領域が充填された前記少なくとも1つの金属管要素(5)を焼入温度に加熱するステップであって、前記焼入温度は、前記金属管要素(5)の最低再結晶温度以上、好ましくは前記金属管要素(5)のオーステナイト開始温度以上の温度であって、前記焼入温度は、ステップc)で挿入された前記少なくとも1つの予備材組成物の溶融温度以上であり、前記予備材組成物が発泡して、少なくとも1つの部分領域が発泡体である前記少なくとも1つの金属管要素(5)が製造される、ステップと、
ii.完全に充填され、又は部分領域が充填され、且つステップi.において少なくとも前記焼入温度に加熱された前記少なくとも1つの金属管要素(5)を、第1の冷却温度に焼き入れるステップであって、前記第1の冷却温度は、前記金属管要素(5)の前記最低再結晶温度未満の温度であり、完全に充填され、又は部分領域が充填された前記少なくとも1つの金属管要素(5)を少なくとも部分的にマルテンサイト構造にする、ステップと、
iii.ステップii.において焼き入れが行われた、完全に充填され、又は部分領域が充填された前記少なくとも1つの金属管要素(5)を、前記オーステナイト開始温度より低い第1の焼き戻し温度に再加熱するステップと、
iv.ステップiii.で再加熱された、完全に充填され、又は部分領域が充填された前記少なくとも1つの金属管要素(5)を、第2の冷却温度に冷却するステップであって、前記第2の冷却温度は少なくとも前記第1の焼き戻し温度より低い、ステップとを具え、
少なくとも1つの部分領域において発泡した前記少なくとも1つの金属管要素(5)の前記管内壁(7)と、少なくとも1つの部分領域において発泡した前記少なくとも1つの金属管要素(5)の前記金属発泡体(8)との間の少なくとも1つの部分領域で少なくとも部分的に材料的に一体化した接合が構成されることを特徴とする方法。 - 請求項6に記載の少なくとも1つの部分領域が発泡した管状ばね(1)の製造方法において、ステップb)で提供された前記少なくとも1つの金属管要素(5)は、少なくとも部分的にフェライトパーライト構造を有することを特徴とする方法。
- 請求項6又は7に記載の少なくとも1つの部分領域が発泡した管状ばね(1)の製造方法において、ステップb)で提供された前記少なくとも1つの金属管要素(5)、及び/又はステップd)で焼き戻しが行われた少なくとも1つの部分領域が発泡した前記少なくとも1つの金属管要素(5)を、完全に直線にならないように構成され、且つ少なくとも1つの部分領域が発泡した管状ばね(1)となるように成形することは、更なるステップe)において行われることを特徴とする方法。
- 請求項6から8のいずれかに記載の少なくとも1つの部分領域が発泡した管状ばね(1)の製造方法において、ステップe)における成形は冷間成形であり、ステップd)における焼き戻しに続くステップとして冷間成形温度で行われ、前記冷間成形温度は、前記金属管要素(5)の前記最低再結晶温度未満で、好ましくは前記金属管要素(5)の前記オーステナイト開始温度より低い温度であることを特徴とする方法。
- 請求項6から9のいずれかに記載の少なくとも1つの部分領域が発泡した管状ばね(1)の製造方法において、ステップe)における成形は熱間成形であり、ステップd)における焼き戻しの前のステップとして熱間成形温度で行われ、前記熱間成形温度は、前記金属管要素(5)の前記最低再結晶温度以上で、好ましくは前記金属管要素(5)の前記オーステナイト開始温度以上の温度であることを特徴とする方法。
- 請求項6から10のいずれかに記載の少なくとも1つの部分領域が発泡した管状ばね(1)の製造方法において、ステップiにおける前記予備材組成物の発泡において、前記少なくとも1つの金属管要素(5)内で発泡する前記金属発泡体(8)の密度が、1g/cm3以下、好ましくは0.6g/cm3以下、特に好ましくは0.1から0.5g/cm3の範囲に設定されることを特徴とする方法。
- 車両、特に自動車のサスペンションシステム用の、請求項1から5のいずれかに記載の少なくとも1つの部分領域が発泡した管状ばね(1)の使用。
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