JP6535617B2 - Stabilizer for vehicle and jig for shot peening for the stabilizer - Google Patents
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Description
この発明は、自動車等の車両の懸架機構部に配置される車両用スタビライザと、スタビライザのためのショットピーニング用治具に関する。 The present invention relates to a stabilizer for a vehicle disposed in a suspension mechanism of a vehicle such as an automobile, and a jig for shot peening for the stabilizer.
車両の懸架機構部に配置されるスタビライザは、鋼管あるいは中実の棒状の鋼材からなり、車両の幅方向に延びるトーション部(ねじり部)と、トーション部の両端に湾曲部を介して連なる一対のアーム部(腕部)と、これらトーション部とアーム部との間に形成された湾曲部とを有している。各アーム部の先端に、それぞれ目玉部が形成されている。懸架機構部の一例では、スタビライザのトーション部がゴムブッシュ等を介して車体に支持され、目玉部がスタビリンク等の接続部材を介して懸架機構部のサスペンションアーム等に連結される。懸架機構部に組付けられたスタビライザは、車体のローリング挙動に対して前記アーム部や湾曲部およびトーション部がばねとして機能することにより、車両のロール剛性を高めることができる。 The stabilizer disposed in the suspension mechanism of the vehicle is a steel pipe or a solid rod-like steel material, and a pair of a torsion portion (twist portion) extending in the width direction of the vehicle and a pair of bending portions at both ends of the torsion portion. It has an arm portion (arm portion) and a curved portion formed between the torsion portion and the arm portion. An eyeball is formed at the tip of each arm. In one example of the suspension mechanism, the torsion portion of the stabilizer is supported by the vehicle body via a rubber bush or the like, and the eyeball is connected to the suspension arm or the like of the suspension mechanism via a connecting member such as a stabilizer link. The stabilizer assembled to the suspension mechanism can enhance the roll rigidity of the vehicle by the arm, the bending portion and the torsion portion functioning as a spring with respect to the rolling behavior of the vehicle body.
スタビライザは、車両がカーブを走行する際などの走行状況に応じて、一方のアーム部と他方のアーム部とが互いに反対方向に移動することにより、各アーム部に互いに逆向きの曲げの力がかかるとともに、湾曲部に曲げとねじりの力がかかり、かつ、トーション部がねじられることにより、車体のローリング挙動が抑制される。アーム部と湾曲部とトーション部に曲げあるいはねじりによる応力が発生する。特に湾曲部に応力のピークが生じることも知られている。 In the stabilizer, the force of bending in the opposite direction is applied to each of the arm portions by the one arm portion and the other arm portion moving in the opposite direction according to the traveling condition such as when the vehicle travels a curve. At the same time, bending and twisting forces are applied to the curved portion, and the torsion portion is twisted, thereby suppressing the rolling behavior of the vehicle body. Stress due to bending or twist is generated in the arm portion, the bending portion and the torsion portion. In particular, it is also known that stress peaks occur at curved portions.
スタビライザの疲労強度を高める手段として、例えば特許文献1に開示されているように、スタビライザの表面に投射器によってカットワイヤ等の微小粒体(ショット)を投射するショットピーニング装置が提案されている。スタビライザの耐久性を高めるためには、湾曲部に特に念入りにショットピーニングを行うことも提案されている。しかし湾曲部の径方向の断面において、応力分布が周方向に一定であるわけではない。すなわち周方向の特定の位置に応力のピークが存在する。
As a means for enhancing the fatigue strength of the stabilizer, for example, as disclosed in
車両走行中に湾曲部は第1の方向と第2の方向とに同等の頻度でねじられる。このため湾曲部の径方向の断面において、曲げ内側の中心を0°、曲げ外側の中心を180°としたとき、湾曲部の応力分布は0°と180°を結ぶ基準線を境に対称となる。このため一般的な知識によれば、湾曲部の表面全体に均等にショットを投射するか、あるいは、0°と180°を結ぶ基準線を対称軸として、圧縮残留応力の分布が対称となるようにショットピーニングが行なうのが通例である。 During travel of the vehicle, the bending portion is twisted in the first direction and the second direction with equal frequency. Therefore, in the radial cross section of the curved portion, assuming that the center of the bending inner side is 0 ° and the center of the bending outer side is 180 °, the stress distribution of the curved portion is symmetrical with respect to the reference line connecting 0 ° and 180 °. Become. Therefore, according to general knowledge, the shot should be projected evenly over the entire surface of the curved portion, or the distribution of compressive residual stress is symmetrical with the reference line connecting 0 ° and 180 ° as the axis of symmetry. It is customary for shot peening to
しかしながら本発明者達が鋭意研究した結果、スタビライザが配置される懸架機構部の態様によっては、必ずしも湾曲部の応力分布が前記基準軸を対称軸として対称であることが最善でない場合もあるとの知見が得られた。例えば、スタビライザの下面が飛び石や融雪剤の影響を受けて微小な腐食ピットが生じることがある。このためスタビライザの下面付近の圧縮残留応力の深さが上面付近と同等であると、スタビライザの下面に生じたピットがある程度成長したときにピットの深さが圧縮残留応力の深さを越えてしまい、スタビライザの構造健全性に影響が生じる可能性がある。 However, as a result of intensive studies by the present inventors, depending on the aspect of the suspension mechanism in which the stabilizer is disposed, it may not always be the best if the stress distribution of the curved portion is symmetrical with respect to the reference axis. Findings were obtained. For example, the lower surface of the stabilizer may be affected by stepping stones or a snow melting agent to cause minute corrosion pits. For this reason, if the depth of compressive residual stress near the lower surface of the stabilizer is equal to that near the upper surface, the pit depth exceeds the depth of compressive residual stress when pits formed on the lower surface of the stabilizer grow to a certain extent , May affect the structural integrity of the stabilizer.
また特許文献1に記載されているショットピーニング装置のように、スタビライザを1本ずつショットピーニングを行うと作業能率が悪く、ショットピーニング装置を効率良く使用することができないという問題もある。
Further, as in the shot peening apparatus described in
従って本発明の目的は、湾曲部の耐久性に関して好ましい応力分布を有する車両用スタビライザと、複数のスタビライザに対して能率良くショットピーニングを行うことができるショットピーニング用治具を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle stabilizer having a preferable stress distribution with respect to durability of a curved portion, and a shot peening jig capable of efficiently performing shot peening on a plurality of stabilizers.
1つの実施形態に係るスタビライザは、棒状の鋼材からなり車両の幅方向に延びるトーション部と、前記トーション部の両端に連なる一対の湾曲部と、前記それぞれの湾曲部に連なる一対のアーム部とを具備し、前記湾曲部は、それぞれ、径方向の断面でその周方向の位置に関し、曲げ内側の中心を0°、曲げ外側の中心を180°、0°と180°との間の中点を90°、90°の反対側を270°としたとき、前記0°に位置し前記鋼材の表面から第1の深さまで圧縮残留応力を有した湾曲内側部と、前記180°に位置し前記表面から第2の深さまで圧縮残留応力を有した湾曲外側部と、前記90°に位置し前記表面から第3の深さまで圧縮残留応力を有した第1の側面部と、前記270°に位置し前記表面から第4の深さまで圧縮残留応力を有した第2の側面部とを具備し、前記湾曲内側部の表面から前記第1の深さまでの圧縮残留応力の総和が前記湾曲外側部の表面から前記第2の深さまでの圧縮残留応力の総和よりも大きく、かつ、前記第2の側面部の表面から前記第4の深さまでの圧縮残留応力の総和が前記第1の側面部の表面から前記第3の深さまでの圧縮残留応力の総和よりも大きいことを特徴とする。前記第1の深さは、前記第2の深さよりも深い。また前記第4の深さは。前記第3の深さよりも深い。スタビライザの一例は、前記鋼材が鋼管であり、前記湾曲外側部の厚さが前記湾曲内側部の厚さよりも小さい。また前記第1の側面部が車両の上側、前記第2の側面部が車両の下側となるように該車両に配置されてもよい。 The stabilizer according to one embodiment is formed of a rod-like steel material and extends in the width direction of the vehicle, a pair of curved parts connected to both ends of the torsion part, and a pair of arm parts connected to the respective curved parts. The curved portion has a radial cross section with respect to its circumferential position, and the center of the bending inner side is 0 °, the center of the bending outer side is 180 °, and the midpoint between 0 ° and 180 ° is When the opposite side of 90 ° and 90 ° is 270 °, the curved inner portion located at the 0 ° and having a compressive residual stress from the surface of the steel material to the first depth, and the surface located at the 180 ° and the surface A curved outer portion having compressive residual stress from the surface to the second depth, a first side surface portion having compressive residual stress from the surface to the third depth, located at the 90 °, and positioned at the 270 ° Compressive residual stress from the surface to the fourth depth And a second side surface portion, and the sum of compressive residual stress from the surface of the curved inner portion to the first depth is the amount of compressive residual stress from the surface of the curved outer portion to the second depth. The sum of compressive residual stress greater than the sum and from the surface of the second side surface to the fourth depth is the sum of compressive residual stress from the surface of the first side surface to the third depth It is characterized by being larger than. The first depth is deeper than the second depth. Also the fourth depth. Deeper than the third depth. In an example of the stabilizer, the steel material is a steel pipe, and the thickness of the curved outer side portion is smaller than the thickness of the curved inner side portion. The first side surface may be disposed on the upper side of the vehicle, and the second side surface may be disposed on the lower side of the vehicle.
1つの実施形態に係るショットピーニング用治具は、上下方向に延びるセンターロッドと、該センターロッドの上部に放射状に複数設けられた上側腕部と、前記センターロッドの下部に前記上側腕部と同じ数だけ放射状に設けられた下側腕部とを具備している。前記上側腕部は、それぞれ、スタビライザの一方のアーム部に形成された目玉部を支持することにより該スタビライザのトーション部を前記センターロッドに沿って略垂直な姿勢に保持する。前記下側腕部は、前記スタビライザの他方のアーム部を支持する。そしてこのショットピーニング用治具は、前記複数のスタビライザが前記上側腕部によって吊持された状態において、各スタビライザの前記湾曲内側部と前記第2の側面部とが前記センターロッドの外側を向き、前記湾曲外側部と前記第1の側面部とが内側を向くようになっている。前記上側腕部の先端に、前記一方のアーム部の目玉部の孔に挿入されるピンを備えていてもよい。また前記下側腕部の先端に、前記他方のアーム部を支持するフック部を有していてもよい。 The shot peening jig according to one embodiment is the same as the center rod extending in the vertical direction, the upper arms radially provided at the upper portion of the center rod, and the upper arm at the lower portion of the center rod. The lower arms are provided radially as many as the number. The upper arm portions respectively support eyeballs formed on one arm portion of the stabilizer to hold the torsion portion of the stabilizer in a substantially vertical posture along the center rod. The lower arm supports the other arm of the stabilizer. In the shot peening jig, the curved inner portion and the second side surface portion of each stabilizer face the outside of the center rod in a state where the plurality of stabilizers are suspended by the upper arm portion, The curved outer side portion and the first side portion face inward. The tip of the upper arm may be provided with a pin inserted into the hole of the eyeball of the one arm. In addition, the lower end of the lower arm may have a hook for supporting the other arm.
本発明によれば、湾曲部の耐久性を高める上で好ましい圧縮残留応力の分布を有するスタビライザを得ることができ、スタビライザの耐久性を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in order to improve durability of a curved part, the stabilizer which has distribution of a compressive residual stress preferable can be obtained, and durability of a stabilizer can be improved.
以下に本発明の1つの実施形態に係るスタビライザについて、図1から図3を参照して説明する。
図1は、スタビライザ10を備えた車両11の一部を示している。図2は、スタビライザ10の平面図である。スタビライザ10は、車両11の懸架機構部に配置されている。スタビライザ10は、車両11の車体12の幅方向(図1に矢印Wで示す方向)に延びるトーション部20と、トーション部20の両端に連なる一対の湾曲部21,22と、それぞれの湾曲部21,22に連なる一対のアーム部23,24とを含み、曲げ加工機によって成形されている。スタビライザ10の材料は、焼入れ等の熱処理によって強度を向上できる鋼種の棒状のばね鋼である。本実施形態は中空のスタビライザ10であるため、中空の鋼材(鋼管)10Aが使用されている。中実のスタビライザの場合には、中実の鋼材が使用される。
Hereinafter, a stabilizer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 shows a part of a
スタビライザ10は対称軸S1(図2に示す)を中心に左右対称形であり、両端に目玉部25,26を有している。ただしスタビライザ10の形状は図2に限ることはなく、トーション部20やアーム部23,24に1箇所以上の曲げ部を有していてもよい。目玉部25,26の形状も懸架機構部の態様に応じて様々である。すなわち3次元的な曲げ形状も含めて、各種形状のスタビライザでもよい。
The
トーション部20は、ゴムブッシュ等を備えた一対の支持部30,31を介して、例えば車体12の一部に支持されている。一対の目玉部25,26は、それぞれスタビライザリンク等の接続部材32,33を介して、例えば懸架機構部のサスペンションアーム(図示せず)に接続されている。走行中の車両11がカーブする際などアーム部23,24に互いに逆相(上向きあるいは下向き)の荷重が入力すると、アーム部23,24に互いに逆向きの曲げの力がかかるとともに、湾曲部21,22に曲げとねじりの力がかかり、さらにトーション部20がねじられる。こうして、車体12のローリング挙動を抑制するための反発荷重が発生する。
The
湾曲部21,22は、対称軸S1(図2に示す)を境に左右対称形であるため、これ以降は第1の湾曲部21(図3)を代表して説明する。第2の湾曲部22も同様の構成である。
図3は、湾曲部21の径方向の断面を示している。この明細書では、湾曲部21の径方向の断面でその周方向の位置に関し、曲げの内側の中心を0°、曲げの外側の中心を180°とし、0°と180°との間の中点を90°、90°の反対側を270°と規定する。また0°と180°を結ぶ線分X1を基準線と呼び、線分X1と直角な線分Y1(90°と270°を結ぶ線分)を垂線と呼ぶ。
Since the bending
FIG. 3 shows a radial cross section of the bending
すなわちこの湾曲部21は、径方向の断面でその周方向の位置に関し、湾曲部21の曲げ内側の中心を0°、曲げ外側の中心を180°としたとき、0°に位置する湾曲内側部41と、180°に位置する湾曲外側部42と、90°に位置する第1の側面部51と、270°に位置する第2の側面部52とを含んでいる。
That is, with respect to the position in the circumferential direction in the radial cross section, this
このスタビライザ10は鋼管を曲げ加工機によって曲げているため、湾曲部21の径方向の断面において、湾曲外側部42の厚さt2が湾曲内側部41の厚さt1よりも小さくなっている。しかも90°から270°の範囲がやや扁平な断面形状となっている。図3中の2点鎖線Q1は、曲げ加工前の鋼管の外面(実質的に真円)の輪郭を示している。
Since the
以下に、図4から図8を参照してショットピーニング用治具60について説明する。
図4は、ショットピーニング用治具60と、このショットピーニング用治具60によって保持された複数(例えば6本)のスタビライザ10とを示している。図5は、ショットピーニング用治具60とスタビライザ10とを上方から見た平面図、図6はスタビライザ10のみを上方から見た平面図、図7はショットピーニング用治具60のみを上方から見た平面図である。
The
FIG. 4 shows a
ショットピーニング用治具60は、上下方向に延びるセンターロッド61と、センターロッド61の上部に設けられた複数(例えば6本)の上側腕部62と、センターロッド61の下部に設けられた複数(例えば6本)の下側腕部63とを有している。上側腕部62は、上側の取付ベース65を介してセンターロッド61に固定されている。下側腕部63は、下側の取付ベース66を介してセンターロッド61に固定されている。
The
上側腕部62は、このショットピーニング用治具60によって一度に支持すべきスタビライザ10の数(例えば6本)に応じた数だけ設けられている。これらの上側腕部62は互いに共通の形状であり、センターロッド61から外側に向けて取付ベース65の周方向に等間隔で放射状に設けられている。それぞれの上側腕部62の先端には、スタビライザ10の一方の目玉部25の孔25aに挿入されるピン70が設けられている。ピン70は上側腕部62の先端から上方に突出している。
The
下側腕部63は上側腕部62と同じ数(例えば6本)だけ設けられている。これら下側腕部63は互いに共通の形状であり、センターロッド61から外側に向けて取付ベース66の周方向に等間隔で放射状に設けられている。それぞれの下側腕部63の先端には、図4において下側に位置するアーム部24をかかえ込むようにして保持することができる形状(例えばU形)のフック部71が形成されている。
The
スタビライザ10の一方のアーム部23の目玉部25が上側腕部62のピン70によって支持され、スタビライザ10が自重によって垂れ下がるとともに、他方のアーム部24が下側腕部63のフック部71によって保持される。この状態においてスタビライザ10は、トーション部20がセンターロッド61に沿う垂直な姿勢となる。これら複数のスタビライザ10がショットピーニング用治具60によって周方向に等間隔の角度θ1(図5と図6に示す)を存して同時に吊持される。角度θ1の一例は60°である。図6に矢印SPで示した方向からショットが投射される。
The
図5と図6に示されるように、ショットピーニング用治具60によって吊下げられたスタビライザ10は、湾曲内側部41と第2の側面部52とが外側を向き、湾曲外側部42と第1の側面部51とが内側を向く。すなわちスタビライザ10の種類に応じて、湾曲内側部41と第2の側面部52とが外側を向くように、上側腕部62と下側腕部63との間の角度θ2(図7に示す)や、上側腕部62と下側腕部63の形状および長さ、ピン70の位置、フック部71の形状等が設定されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the
図8は、ショットピーニング用治具60によって保持された複数(例えば6本)のスタビライザ10にショットピーニングを行うためのショットピーニング装置80を模式的に示している。このショットピーニング装置80は、下側に配置された第1のショット投射機81と、上側に配置された第2のショット投射機82と、ショットピーニング用治具60をセンターロッド61を中心に回転させる回転機構83とを備えている。例えば6本のスタビライザ10がショットピーニング用治具60によって同時に保持された状態において、ショットピーニング用治具60とスタビライザ10とが矢印Zで示す方向に一体に回転する。
FIG. 8 schematically shows a shot peening apparatus 80 for performing shot peening on a plurality of (for example, six)
第1のショット投射機81は、図8に2点鎖線P1で模式的に示すように、第1の湾曲部21に向けてショットを投射する。第1のショット投射機81から投射されたショットが、第1のショット投射機81に近い側(図8において右側)のスタビライザ10の上半部等に衝突することにより、近い側のスタビライザ10の上半部の表面に圧縮残留応力が生じる。第1のショット投射機81から投射されたショットは、第1のショット投射機81から遠い側(図8において左側)のスタビライザ10にも衝突することにより、遠い側のスタビライザ10の上半部の表面にも圧縮残留応力が生じる。
The
第2のショット投射機82は、図8に2点鎖線P2で模式的に示すように、第2の湾曲部22に向けてショットを投射する。第2のショット投射機82から投射されたショットが、第2のショット投射機82に近い側(図8において右側)のスタビライザ10の下半部等に衝突することにより、近い側のスタビライザ10の下半部の表面に圧縮残留応力が生じる。第2のショット投射機82から投射されたショットは、第2のショット投射機82から遠い側(図8において左側)のスタビライザ10にも衝突することにより、遠い側のスタビライザ10の下半部の表面にも圧縮残留応力が生じる。
The
ショットピーニング用治具60によって保持されたスタビライザ10は、図6に示されるように、それぞれ湾曲内側部41と第2の側面部52とが外側を向き、湾曲外側部42と第1の側面部51とが内側を向く。このため第1のショット投射機81と第2のショット投射機82とから投射されたショットは、特に湾曲内側部41と第2の側面部52とに有効に打ち付けられる。
In the
図9は、ショットピーニング後の第1の湾曲部21の周方向の4個所の位置(0°,90°,180°,270°)について、それぞれ、表面からの深さと残留応力の大きさとの関係を示している。図9中の実線L1は湾曲内側部41(0°)の残留応力の分布を示している。1点鎖線L2は湾曲外側部42(180°)の残留応力の分布を示している。破線L3は第1の側面部51(90°)の残留応力の分布を示している。そして2点鎖線L4は第2の側面部52(270°)の残留応力の分布を示している。
FIG. 9 shows the depth from the surface and the magnitude of the residual stress at four positions (0 °, 90 °, 180 °, 270 °) in the circumferential direction of the first
図9に示されるように、湾曲内側部41(0°)は表面から第1の深さD1まで圧縮残留応力が形成されている。湾曲外側部42(180°)は第2の深さD2まで圧縮残留応力が形成されている。第1の深さD1は第2の深さD2よりも深い。第1の側面部51(90°)は第3の深さD3まで圧縮残留応力が形成されている。第2の側面部52(270°)は第4の深さD4まで圧縮残留応力が形成されている。第4の深さD4は第3の深さD3よりも深い。 As shown in FIG. 9, the curved inner portion 41 (0 °) has a compressive residual stress formed from the surface to the first depth D1. The curved outer portion 42 (180 °) has a compressive residual stress formed to a second depth D2. The first depth D1 is deeper than the second depth D2. In the first side surface portion 51 (90 °), compressive residual stress is formed up to the third depth D3. The second side surface portion 52 (270 °) has a compressive residual stress formed up to a fourth depth D4. The fourth depth D4 is deeper than the third depth D3.
図9に示されるように、湾曲内側部41(0°)の圧縮残留応力の絶対値は、0.15mmよりも深い領域において湾曲外側部42(180°)の圧縮残留応力の絶対値よりも大きい。しかも湾曲内側部41(0°)の表面から第1の深さD1までの圧縮残留応力の総和(面積)は、湾曲外側部42(180°)の表面から第2の深さD2までの圧縮残留応力の総和(面積)よりも大きい。第2の側面部52(270°)の圧縮残留応力の絶対値は、どの深さにおいても第1の側面部51(90°)よりも大きい。しかも第2の側面部52(270°)の表面から第4の深さD4までの圧縮残留応力の総和(面積)は、第1の側面部51(90°)の表面から第3の深さD3までの圧縮残留応力の総和(面積)よりも大きい。 As shown in FIG. 9, the absolute value of the compressive residual stress of the curved inner portion 41 (0 °) is higher than the absolute value of the compressive residual stress of the curved outer portion 42 (180 °) in the region deeper than 0.15 mm. large. Moreover, the sum (area) of the compressive residual stress from the surface of the curved inner portion 41 (0 °) to the first depth D1 is the compression from the surface of the curved outer portion 42 (180 °) to the second depth D2 Larger than the total sum (area) of residual stress. The absolute value of the compressive residual stress of the second side surface 52 (270 °) is larger than that of the first side surface 51 (90 °) at any depth. Moreover, the sum (area) of the compressive residual stress from the surface of the second side surface 52 (270 °) to the fourth depth D4 is the third depth from the surface of the first side surface 51 (90 °) Greater than the sum (area) of compressive residual stress up to D3.
図10は、ショットピーニング後の第2の湾曲部22の周方向の4個所の位置(0°,90°,180°,270°)について、それぞれ、表面からの深さと残留応力の大きさとの関係を示している。図10中の実線R1は湾曲内側部41(0°)の残留応力の分布を示している。1点鎖線R2は湾曲外側部42(180°)の残留応力の分布を示している。破線R3は第1の側面部51(90°)の残留応力の分布を示している。そして2点鎖線R4は第2の側面部52(270°)の残留応力の分布を示している。
FIG. 10 shows the depth from the surface and the magnitude of the residual stress at four circumferential positions (0 °, 90 °, 180 °, 270 °) of the second
図10に示されるように、湾曲内側部41(0°)は表面から第1の深さd1まで圧縮残留応力が形成されている。湾曲外側部42(180°)は第2の深さd2まで圧縮残留応力が形成されている。第1の深さd1は第2の深さd2よりも深い。第1の側面部51(90°)は第3の深さd3まで圧縮残留応力が形成されている。第2の側面部52(270°)は第4の深さd4まで圧縮残留応力が形成されている。第4の深さd4は第3の深さd3よりも深い。 As shown in FIG. 10, in the curved inner portion 41 (0 °), compressive residual stress is formed from the surface to a first depth d1. The curved outer portion 42 (180 °) has a compressive residual stress formed to a second depth d2. The first depth d1 is deeper than the second depth d2. The first side surface portion 51 (90 °) has a compressive residual stress formed to a third depth d3. The second side surface portion 52 (270 °) has a compressive residual stress formed up to the fourth depth d4. The fourth depth d4 is deeper than the third depth d3.
図10に示されるように、湾曲内側部41(0°)の圧縮残留応力の絶対値は、0.10mmよりも深い領域において湾曲外側部42(180°)の圧縮残留応力の絶対値よりも大きい。しかも湾曲内側部41(0°)の表面から第1の深さd1までの圧縮残留応力の総和(面積)は、湾曲外側部42(180°)の表面から第2の深さd2までの圧縮残留応力の総和(面積)よりも大きい。第2の側面部52(270°)の圧縮残留応力の絶対値は、どの深さにおいても第1の側面部51(90°)の圧縮残留応力の絶対値よりも大きい。しかも第2の側面部52(270°)の表面から第4の深さd4までの圧縮残留応力の総和(面積)は、第1の側面部51(90°)の表面から第3の深さd3までの圧縮残留応力の総和(面積)よりも大きい。 As shown in FIG. 10, the absolute value of the compressive residual stress of the curved inner portion 41 (0 °) is higher than the absolute value of the compressive residual stress of the curved outer portion 42 (180 °) in the region deeper than 0.10 mm. large. Moreover, the sum (area) of the compressive residual stress from the surface of the curved inner portion 41 (0 °) to the first depth d1 is the compression from the surface of the curved outer portion 42 (180 °) to the second depth d2 Larger than the total sum (area) of residual stress. The absolute value of the compressive residual stress of the second side surface 52 (270 °) is greater than the absolute value of the compressive residual stress of the first side surface 51 (90 °) at any depth. Moreover, the sum (area) of the compressive residual stress from the surface of the second side surface 52 (270 °) to the fourth depth d4 is the third depth from the surface of the first side surface 51 (90 °) Greater than the sum (area) of compressive residual stress up to d3.
すなわち図9と図10のいずれの場合も、湾曲内側部41(0°)の圧縮残留応力の総和(面積)が湾曲外側部42(180°)の圧縮残留応力の総和(面積)よりも大きく、かつ、第2の側面部52(270°)の圧縮残留応力の総和(面積)が第1の側面部51(90°)の圧縮残留応力の総和(面積)よりも大きくなっている。 That is, in either case of FIG. 9 and FIG. 10, the sum (area) of the compressive residual stress in the curved inner portion 41 (0 °) is larger than the sum (area) of the compressive residual stress in the curved outer portion 42 (180 °) And, the sum (area) of the compressive residual stress of the second side face 52 (270 °) is larger than the sum (area) of the compressive residual stress of the first side face 51 (90 °).
このように本実施形態のスタビライザ10は、第1の湾曲部21と第2の湾曲部22とのいずれも、湾曲内側部41は湾曲外側部42よりも深い位置まで圧縮残留応力が形成され、かつ、湾曲内側部41の圧縮残留応力の総和(面積)が湾曲外側部42の圧縮残留応力の総和(面積)よりも大きい。このため、湾曲内側部41に生じる可能性のある応力のピークに対して有効な圧縮応力の分布となり、湾曲内側部41が耐久性に関して弱点となることを回避できる。
Thus, in the
しかも第1の湾曲部21と第2の湾曲部22のいずれも、第2の側面部52は第1の側面部51よりも深い位置まで圧縮残留応力形成され、かつ、第2の側面部52の圧縮残留応力の総和(面積)が第1の側面部51の圧縮残留応力の圧縮残留応力の総和(面積)よりも大きい。このため、例えば走行中の跳ね石や路面凍結剤に触れる可能性が大きい第2の側面部52に腐食ピットが生じたとしても、その影響を抑制する上で有効な圧縮残留応力の分布となる。ただし懸架機構部の態様あるいはスタビライザの仕様によっては、第2の側面部52が上側となるようにスタビライザが配置されてもよい。
Moreover, in each of the first
なお本発明を実施するに当たり、懸架機構部の態様あるいはスタビライザの仕様に応じて、この発明を逸脱しない範囲で圧縮残留応力の分布を適宜に変更してもかまわない。またスタビライザの材料をはじめとして、トーション部とアーム部および湾曲部の具体的な形状やスタビライザの配置等の態様を種々に変更して実施できることは言うまでもない。 In the practice of the present invention, the distribution of compressive residual stress may be appropriately changed without departing from the scope of the present invention according to the mode of the suspension mechanism or the specification of the stabilizer. It goes without saying that various modifications can be made to the embodiment such as the material of the stabilizer, and the specific shapes of the torsion portion, the arm portion and the curved portion, and the arrangement of the stabilizer.
10…スタビライザ、11…車両、20…トーション部、21,22…湾曲部、23,24…アーム部、25,26…目玉部、25a…孔、41…湾曲内側部、42…湾曲外側部、51…第1の側面部、52…第2の側面部、60…ショットピーニング用治具、61…センターロッド、62…上側腕部、63…下側腕部、70…ピン、71…フック部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記トーション部の両端に連なる一対の湾曲部と、
前記それぞれの湾曲部に連なる一対のアーム部とを具備し、
前記湾曲部は、それぞれ、径方向の断面でその周方向の位置に関し、
曲げ内側の中心を0°、曲げ外側の中心を180°、0°と180°との間の中点を90°、90°の反対側を270°としたとき、
前記0°に位置し前記鋼材の表面から第1の深さまで圧縮残留応力を有した湾曲内側部と、
前記180°に位置し前記表面から第2の深さまで圧縮残留応力を有した湾曲外側部と、
前記90°に位置し前記表面から第3の深さまで圧縮残留応力を有した第1の側面部と、
前記270°に位置し前記表面から第4の深さまで圧縮残留応力を有した第2の側面部とを具備し、かつ、
前記湾曲内側部の表面から前記第1の深さまでの圧縮残留応力の総和が前記湾曲外側部の表面から前記第2の深さまでの圧縮残留応力の総和よりも大きく、
前記第2の側面部の表面から前記第4の深さまでの圧縮残留応力の総和が前記第1の側面部の表面から前記第3の深さまでの圧縮残留応力の総和よりも大きいことを特徴とする車両用スタビライザ。 A torsion member made of a rod-like steel material and extending in the width direction of the vehicle;
A pair of curved portions connected to both ends of the torsion portion;
And a pair of arm portions connected to the respective curved portions,
Each of the curved portions has a radial cross section with respect to a circumferential position thereof,
When the center of bending inside is 0 °, the center of bending outside is 180 °, the midpoint between 0 ° and 180 ° is 90 °, and the opposite side of 90 ° is 270 °,
A curved inner portion located at the 0 ° and having a compressive residual stress from the surface of the steel material to a first depth;
A curved outer portion located at the 180 ° and having a compressive residual stress from the surface to a second depth;
A first side portion located at the 90 ° and having a compressive residual stress from the surface to a third depth;
And a second side portion located at the 270 ° and having a compressive residual stress from the surface to a fourth depth, and
The sum of compressive residual stress from the surface of the curved inner portion to the first depth is larger than the sum of compressive residual stress from the surface of the curved outer portion to the second depth,
The sum of the compressive residual stress from the surface of the second side surface part to the fourth depth is larger than the sum of the compressive residual stress from the surface of the first side surface part to the third depth Stabilizer for vehicles.
前記スタビライザは、前記各湾曲部の径方向の断面でその周方向の位置に関し、前記各湾曲部の曲げ内側の中心を0°、曲げ外側の中心を180°、0°と180°との間の中点を90°、90°の反対側を270°としたとき、前記0°に位置する湾曲内側部と、前記180°に位置する湾曲外側部と、90°に位置する第1の側面部と、前記270°に位置する第2の側面部とを有し、
該ショットピーニング用治具が、
上下方向に延びるセンターロッドと、
前記センターロッドの上部に放射状に複数設けられ、それぞれ、前記スタビライザの一方の前記アーム部に形成された目玉部を支持することにより前記トーション部を前記センターロッドに沿う姿勢に保持する上側腕部と、
前記センターロッドの下部に前記上側腕部と同じ数だけ放射状に設けられ、前記スタビライザの他方のアーム部を支持する下側腕部とを具備し、
前記スタビライザが吊持された状態において、各スタビライザの前記湾曲内側部と前記第2の側面部とが前記センターロッドの外側を向き、前記湾曲外側部と前記第1の側面部とが内側を向くことを特徴とするスタビライザのショットピーニング用治具。 Torsion parts made of rod-like steel material extending in the width direction of the vehicle, a pair of curved parts connected to both ends of the torsion part, a pair of arm parts connected to the respective curved parts, and a tip formed of each arm part A jig for shot peening for a stabilizer having an eyeball portion,
The stabilizer is located at a circumferential cross-section of each of the curved portions in the radial direction, and the center of the curved inner side of each curved portion is 0 °, and the center of the curved outer side is between 180 ° and 0 ° 90 ° and the opposite side of the 90 ° are 270 °, the curved inner portion located at the 0 °, the curved outer portion located at the 180 °, and the first side surface located at the 90 ° And a second side portion located at the 270.degree.
The shot peening jig is
A vertically extending center rod,
And an upper arm portion provided radially on the upper portion of the center rod, and supporting the eyeball portion formed on one of the arm portions of the stabilizer to hold the torsion portion along the center rod. ,
And a lower arm portion provided radially at the lower portion of the center rod by the same number as the upper arm portion and supporting the other arm portion of the stabilizer,
In the state where the stabilizer is suspended, the curved inner side portion and the second side surface portion of each stabilizer face the outer side of the center rod, and the curved outer side portion and the first side surface portion face the inner side. Jig for shot peening of the stabilizer characterized by the above.
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