JP3082558B2 - 耐久性に優れた中空スタビライザー - Google Patents
耐久性に優れた中空スタビライザーInfo
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Springs (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車の安定走行の
ために用いられるスタビライザーに関し、特に、疲労寿
命の優れた中空スタビライザーに関するものである。
ために用いられるスタビライザーに関し、特に、疲労寿
命の優れた中空スタビライザーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】乗用車、トラック等の自動車の走行を安
定化させるため用いられるスタビライザーは、従来、中
実棒鋼を曲げ加工して製造されるが、車体の軽量化のた
めに最近中空鋼管を素材とする中空スタビライザーが開
発されつつある。
定化させるため用いられるスタビライザーは、従来、中
実棒鋼を曲げ加工して製造されるが、車体の軽量化のた
めに最近中空鋼管を素材とする中空スタビライザーが開
発されつつある。
【０００３】スタビライザーは、通常強度が１００ｋｇ
／ｍｍ2 以上と高強度で、しかも、繰り返し荷重が負荷
されるため、疲労寿命で代表される耐久性が問題になる
が、疲労寿命は表面性状に大きく影響される。それゆ
え、中空スタビライザーにおいては、外面と同時に内面
も良好な性状であることが要求される。その素材となる
鋼管としては表面性状の良好な電縫鋼管および冷間引抜
き鋼管が用いられている。
／ｍｍ2 以上と高強度で、しかも、繰り返し荷重が負荷
されるため、疲労寿命で代表される耐久性が問題になる
が、疲労寿命は表面性状に大きく影響される。それゆ
え、中空スタビライザーにおいては、外面と同時に内面
も良好な性状であることが要求される。その素材となる
鋼管としては表面性状の良好な電縫鋼管および冷間引抜
き鋼管が用いられている。
【０００４】肉厚の厚いスタビライザーに対しては、素
材である鋼管のコストから、熱間鍛造（鍛接管等）、継
目無成形など安価な方法で製造される鋼管を使用するこ
とが検討されている。
材である鋼管のコストから、熱間鍛造（鍛接管等）、継
目無成形など安価な方法で製造される鋼管を使用するこ
とが検討されている。
【０００５】しかしながら、熱間鍛造、継目無成形等で
製造される鋼管は、電縫鋼管および冷間引抜き鋼管に比
べ表面性状が良好でなく、また、鋼管製造時の酸化スケ
ールの生成度合い、熱間成形中の表面の脱炭層の生成度
合いにばらつきがあるため、これらを素材とする中空ス
タビライザーの耐久性は必ずしも満足できるものではな
かった。
製造される鋼管は、電縫鋼管および冷間引抜き鋼管に比
べ表面性状が良好でなく、また、鋼管製造時の酸化スケ
ールの生成度合い、熱間成形中の表面の脱炭層の生成度
合いにばらつきがあるため、これらを素材とする中空ス
タビライザーの耐久性は必ずしも満足できるものではな
かった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】中空スタビライザー用
鋼管用素材として熱間加工で製造した鋼管を使う場合、
熱間加工特有の、（１）表面粗さが粗い。（２）脱炭層
が存在する。という２点を解決する必要がある。
鋼管用素材として熱間加工で製造した鋼管を使う場合、
熱間加工特有の、（１）表面粗さが粗い。（２）脱炭層
が存在する。という２点を解決する必要がある。
【０００７】更に、中空であるために、外面のみならず
内面に対しても上記の問題点を解決する必要がある。
内面に対しても上記の問題点を解決する必要がある。
【０００８】従って、この発明の目的は、中空スタビラ
イザー用素材である鋼管の表面のうち、特に内面につい
ての問題点を解決し、熱間加工した鋼管のように、内面
の表面粗さが粗く且つ内面に脱炭層がある素材であって
も、十分な疲労寿命を持つ耐久性に優れた中空スタビラ
イザーを提供することにある。
イザー用素材である鋼管の表面のうち、特に内面につい
ての問題点を解決し、熱間加工した鋼管のように、内面
の表面粗さが粗く且つ内面に脱炭層がある素材であって
も、十分な疲労寿命を持つ耐久性に優れた中空スタビラ
イザーを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１発明は、自動車の中
空スタビライザーであって、その素材である鋼管の内面
が、２５〜１２００ミクロン研削加工されていることに
特徴を有するものである。第２発明は、自動車の中空ス
タビライザーであって、その素材として熱間圧延した継
目無鋼管を用い、前記継目無鋼管はその内面が、２５〜
５００ミクロン研削加工されていることに特徴を有する
ものである。
空スタビライザーであって、その素材である鋼管の内面
が、２５〜１２００ミクロン研削加工されていることに
特徴を有するものである。第２発明は、自動車の中空ス
タビライザーであって、その素材として熱間圧延した継
目無鋼管を用い、前記継目無鋼管はその内面が、２５〜
５００ミクロン研削加工されていることに特徴を有する
ものである。
【００１０】
【作用】次に、この発明を上述のように構成した理由を
説明する。中空スタビライザー用の素材鋼管のうち、熱
間加工で製造されたものは、その内面が粗く、且つ、表
面が脱炭しており、中空鋼管の内側の表面層を研削除去
することにより疲労寿命が向上する。
説明する。中空スタビライザー用の素材鋼管のうち、熱
間加工で製造されたものは、その内面が粗く、且つ、表
面が脱炭しており、中空鋼管の内側の表面層を研削除去
することにより疲労寿命が向上する。
【００１１】研削量が、２５ミクロン（μｍ）未満で
は、脱炭層の除去が不十分で疲労寿命の向上がみられな
い。従って、２５ミクロン以上の研削量が必要である。
しかしながら、１２００ミクロンを超えて研削しても、
疲労寿命の向上作用が飽和するため最大１２００ミクロ
ン研削すれば十分である。
は、脱炭層の除去が不十分で疲労寿命の向上がみられな
い。従って、２５ミクロン以上の研削量が必要である。
しかしながら、１２００ミクロンを超えて研削しても、
疲労寿命の向上作用が飽和するため最大１２００ミクロ
ン研削すれば十分である。
【００１２】特にシームレス鋼管においては、その熱間
圧延時および熱処理時の熱履歴がほぼ一定であるため、
形成される脱炭層の厚みは５００ミクロン以下と一定し
ている。それゆえ、熱間圧延で製造する継目無鋼管にお
いては、最大研削量としては５００ミクロンで十分であ
る。
圧延時および熱処理時の熱履歴がほぼ一定であるため、
形成される脱炭層の厚みは５００ミクロン以下と一定し
ている。それゆえ、熱間圧延で製造する継目無鋼管にお
いては、最大研削量としては５００ミクロンで十分であ
る。
【００１３】この発明の中空スタビライザーにおいて最
も重要なことは、素材鋼管の内面を、２５〜１２００ミ
クロン、または、２５〜５００ミクロン、研削すること
であって、研削方法はそれほど重要でない。従って、研
削の方法については、特に限定しないが、例えば、ショ
ットブラスト、液体ホーニング、グラインダー研削、機
械的研削等、種々の方法を適用できる。
も重要なことは、素材鋼管の内面を、２５〜１２００ミ
クロン、または、２５〜５００ミクロン、研削すること
であって、研削方法はそれほど重要でない。従って、研
削の方法については、特に限定しないが、例えば、ショ
ットブラスト、液体ホーニング、グラインダー研削、機
械的研削等、種々の方法を適用できる。
【００１４】
【実施例】次に、この発明を図面に示す実施例に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１５】中空スタピライザーの素材用鋼管として、
継目無鋼管および熱間鍛造で製造した鋼管を用意し、こ
の鋼管の内側の表面全体をショットブラストで研削し
た。素材の鋼管の寸法は、外径４０ｍｍ、内径２４ｍｍ
であった。
継目無鋼管および熱間鍛造で製造した鋼管を用意し、こ
の鋼管の内側の表面全体をショットブラストで研削し
た。素材の鋼管の寸法は、外径４０ｍｍ、内径２４ｍｍ
であった。
【００１６】次いで、これを図３に示す略コの字型の形
状に加工した。即ち、平行部１の長さが８００ｍｍ、両
側の腕部２の長さが４００ｍｍとなるよう熱間曲げ加工
を施した。Ｒ部３の曲げ半径は４０ｍｍであった。これ
を焼入れおよび焼き戻し処理したものを試験片として疲
労試験に供した。
状に加工した。即ち、平行部１の長さが８００ｍｍ、両
側の腕部２の長さが４００ｍｍとなるよう熱間曲げ加工
を施した。Ｒ部３の曲げ半径は４０ｍｍであった。これ
を焼入れおよび焼き戻し処理したものを試験片として疲
労試験に供した。
【００１７】疲労試験は、試験片平行部の２か所を支持
し、片側の腕部を固定し、もう一方の腕部回転ピンを介
して油圧シリンダーに接続して、試験片平行部に垂直な
方向の繰り返し荷重を加え、破断までの繰返数を測定し
た。加えた応力は、試験片平行部外面で測定した捩り応
力値で５０ｋｇ／ｍｍ2 とした。測定結果を表１に示
す。表１中において、“ＳＭＬＳ”は継目無鋼管、“鍛
造”は熱間鍛造で製造した鋼管を示す。なお、本発明を
Ａ１〜Ａ１８、比較例をＢ１〜Ｂ４とした。
し、片側の腕部を固定し、もう一方の腕部回転ピンを介
して油圧シリンダーに接続して、試験片平行部に垂直な
方向の繰り返し荷重を加え、破断までの繰返数を測定し
た。加えた応力は、試験片平行部外面で測定した捩り応
力値で５０ｋｇ／ｍｍ2 とした。測定結果を表１に示
す。表１中において、“ＳＭＬＳ”は継目無鋼管、“鍛
造”は熱間鍛造で製造した鋼管を示す。なお、本発明を
Ａ１〜Ａ１８、比較例をＢ１〜Ｂ４とした。
【００１８】
【表１】
【００１９】また、表１の内容をグラフにしたものを図
１に示す。図１中●印は、継目無鋼管の結果を示し、△
印は、熱間鍛造で製造した鋼管の結果を示す。
１に示す。図１中●印は、継目無鋼管の結果を示し、△
印は、熱間鍛造で製造した鋼管の結果を示す。
【００２０】表１、図１より、内面研削量が２５ミクロ
ン以上であれば、鋼管の製造方法にかかわらず疲労寿命
（破断繰返数）が２５万回以上となることがわかる。ま
た、内面研削量が１２００ミクロンを超えると鋼管の製
造方法にかかわらず、それ以上研削しても疲労寿命は向
上せず、従って、疲労寿命向上のためには最大１２００
ミクロン鋼管の内面を研削すれば十分であることがわか
る。
ン以上であれば、鋼管の製造方法にかかわらず疲労寿命
（破断繰返数）が２５万回以上となることがわかる。ま
た、内面研削量が１２００ミクロンを超えると鋼管の製
造方法にかかわらず、それ以上研削しても疲労寿命は向
上せず、従って、疲労寿命向上のためには最大１２００
ミクロン鋼管の内面を研削すれば十分であることがわか
る。
【００２１】ただし、図１のデータにおいて、研削量２
５〜１２００ミクロンの範囲のデータにバラツキが見ら
れる。これは、熱間鍛造で製造した鋼管の内面性状（粗
さ、脱炭層厚み）にバラツキがあるためである。そこ
で、鍛造で製造した鋼管の結果のデータをとらず、継目
無鋼管の結果（●印）のみに着目すると図２のようにな
る（図２中に○印で示す）。即ち、必要な最小研削量は
２５ミクロンと同じであるが、研削量が５００ミクロン
を超えると疲労寿命は最早飽和し、それ以上研削しても
疲労寿命向上効果は無いことがわかる。以上の実施例に
より、この発明の有効性が確認された。
５〜１２００ミクロンの範囲のデータにバラツキが見ら
れる。これは、熱間鍛造で製造した鋼管の内面性状（粗
さ、脱炭層厚み）にバラツキがあるためである。そこ
で、鍛造で製造した鋼管の結果のデータをとらず、継目
無鋼管の結果（●印）のみに着目すると図２のようにな
る（図２中に○印で示す）。即ち、必要な最小研削量は
２５ミクロンと同じであるが、研削量が５００ミクロン
を超えると疲労寿命は最早飽和し、それ以上研削しても
疲労寿命向上効果は無いことがわかる。以上の実施例に
より、この発明の有効性が確認された。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、熱間加工で製造された鋼管を用いても、疲労寿命に
代表される耐久性に優れた中空スタピライザーが得ら
れ、かくして、工業上有用な効果がもたらされる。
ば、熱間加工で製造された鋼管を用いても、疲労寿命に
代表される耐久性に優れた中空スタピライザーが得ら
れ、かくして、工業上有用な効果がもたらされる。
【図１】中空スタピライザー用素材として継目無鋼管お
よび熱間鍛造で製造した鋼管を用いた場合の内面研削厚
さと疲労寿命との関係を示すグラフである。
よび熱間鍛造で製造した鋼管を用いた場合の内面研削厚
さと疲労寿命との関係を示すグラフである。
【図２】中空スタピライザー用素材として図１のうち継
目無鋼管のみをとりだした場合の内面研削厚さと疲労寿
命との関係を示すグラフである。
目無鋼管のみをとりだした場合の内面研削厚さと疲労寿
命との関係を示すグラフである。
【図３】疲労試験に供した試験片の形状を示す正面図で
ある。
ある。
１ 平行部 ２ 腕部 ３ Ｒ部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−50370（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−202934（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−111848（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−188532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−188531（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−124533（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−90137（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−154827（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−163228（ＪＰ，Ｕ) 特表 平５−505577（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60G 21/055
Claims (2)
- 【請求項１】 中空スタビライザーであって、その素材
である鋼管の内面が、２５〜１２００ミクロン研削加工
されていることを特徴とする耐久性に優れた中空スタビ
ライザー。 - 【請求項２】 中空スタビライザーであって、その素材
として熱間圧延した継目無鋼管を用い、前記継目無鋼管
はその内面が、２５〜５００ミクロン研削加工されてい
ることを特徴とする耐久性に優れた中空スタビライザ
ー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06026325A JP3082558B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 耐久性に優れた中空スタビライザー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06026325A JP3082558B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 耐久性に優れた中空スタビライザー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07215038A JPH07215038A (ja) | 1995-08-15 |
| JP3082558B2 true JP3082558B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=12190265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06026325A Expired - Fee Related JP3082558B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 耐久性に優れた中空スタビライザー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3082558B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4087765B2 (ja) | 2003-08-26 | 2008-05-21 | 三菱製鋼株式会社 | 車両用高応力スタビライザー |
| JP5142792B2 (ja) * | 2008-04-01 | 2013-02-13 | 日新製鋼株式会社 | 高疲労寿命焼入れ・焼戻し鋼管およびその製造方法 |
| JP5566600B2 (ja) * | 2008-12-15 | 2014-08-06 | 三菱電線工業株式会社 | メタルｏリング |
| US20110253265A1 (en) | 2010-04-15 | 2011-10-20 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Quenched and tempered steel pipe with high fatigue life, and its manufacturing method |
| WO2019003397A1 (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | 三菱製鋼株式会社 | 中空スタビライザーの製造方法 |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP06026325A patent/JP3082558B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07215038A (ja) | 1995-08-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |