RU2789651C1

RU2789651C1 - Hollow spring and its manufacturing method

Info

Publication number: RU2789651C1
Application number: RU2021136295A
Authority: RU
Inventors: Хиронобу САЯМА; Тору ХИРОКАНЭ
Original assignee: Мицубиси Стил Мфг. Ко., Лтд.
Filing date: 2020-05-15
Publication date: 2023-02-07

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: hollow spring contains a steel pipe, in which residual compressive stress directed in an axial direction of the steel pipe is applied to part of an inner surface of the steel pipe for reduction in extending stress directed in the axial direction of the steel pipe, arising when applying a load to the steel pipe. Moreover, the specified part contains an inner surface of a bended part of the steel pipe, in which extending stress is concentrated, when applying a load to the hollow spring. A method for the manufacture of a hollow spring is also claimed, providing for: provision of a steel pipe and application of a compressive force to part of an outer surface of the steel pipe from a direction along a circumference to impart residual compressive stress to part of the inner surface of the steel pipe. Operating time to fatigue failure of the steel pipe is prolonged due to impart to the inner surface of residual compressive stress of the steel pipe. A spring made by the specified method is also claimed.

EFFECT: prolonged operating time to fatigue failure is provided.

12 cl, 14 dwg, 2 tbl

Description

Область техники, к которой относится настоящее изобретенTechnical field to which the present invention belongs

[0001] Настоящее изобретение относится к полой пружине, имеющей пролонгированную наработку до усталостного разрушения и способу изготовления полой пружины.[0001] The present invention relates to a hollow spring having a prolonged life to fatigue failure and a method for manufacturing a hollow spring.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретенияBackground of the Invention

[0002] Для удовлетворения потребности снижения веса транспортного средства рассмотрено использование полой пружины в транспортном средстве, таком как автомобиль. Чтобы уменьшить крен кузова транспортного средства, вызываемый во время поворота, в качестве разновидности полой пружины, например, представлен полый стабилизатор, который образуют путем проведения изгибающей обработки стальной трубы или тому подобное, так чтобы стальная труба имела заданную форму. В последние годы с точки зрения экономии ресурсов и энергии потребность в снижении веса транспортного средства имеет тенденцию к дальнейшему увеличению, и еще больше увеличилась потребность в стабилизаторах от твердого стабилизатора до полого стабилизатора (см. патентный документ 1).[0002] In order to meet the need to reduce the weight of a vehicle, the use of a hollow spring in a vehicle such as an automobile has been contemplated. In order to reduce the body roll of the vehicle caused during turning, as a kind of hollow spring, for example, a hollow stabilizer is provided, which is formed by bending a steel pipe or the like so that the steel pipe has a predetermined shape. In recent years, from the viewpoint of saving resources and energy, the need for reducing vehicle weight tends to increase further, and the need for stabilizers from a solid stabilizer to a hollow stabilizer has increased even more (see Patent Document 1).

[0003] В полой пружине, как правило, напряжение на внутренней поверхности трубы ниже, чем на внешней поверхности трубы, но если к внешней поверхности применяют дробеструйное упрочнение для приложения к внешней поверхности остаточного напряжения сжатия, напряжение на внешней поверхности облегчается, а разница напряжений между внешней и внутренней поверхностями уменьшается. Если уменьшить толщину полой пружины, чтобы уменьшить вес полой пружины, эта тенденция становится более заметной, и может произойти поломка, начинающаяся с внутренней поверхности.[0003] In a hollow spring, as a rule, the voltage on the inner surface of the pipe is lower than on the outer surface of the pipe, but if the external surface is used to the application to the external surface of the residual compression voltage, the tension on the outer surface is facilitated, and the difference in the stresses between the stresses between the outer and inner surfaces is reduced. If the thickness of the hollow spring is reduced in order to reduce the weight of the hollow spring, this tendency becomes more pronounced, and failure starting from the inner surface may occur.

[0004] Обычно, усталостное разрушение происходит на поверхности и, таким образом, за счет придания внутренней поверхности остаточного напряжения сжатия полой пружины можно снять напряжение на внутренней поверхности и, соответственно, можно пролонгировать наработку до усталостного разрушения полой пружины. Например, в патентном документе 2 раскрыта технология, в которой отражающий элемент помещают в отверстие трубы, спроецированный удар отражается блоком отражения, а к внутренней поверхности применяют дробеструйное упрочнение для придания внутренней поверхности остаточного напряжения сжатия. В патентном документе 3 раскрыта технология, в которой отражающий элемент удара поддерживают относительно внутренней поверхности отверстия трубы с помощью направляющего элемента и перемещают вдоль отверстия трубы с помощью проволоки.[0004] Typically, fatigue failure occurs at the surface, and thus, by imparting a residual compressive stress to the hollow spring on the inner surface, stress on the inner surface can be relieved and, accordingly, fatigue life of the hollow spring can be prolonged. For example, Patent Document 2 discloses a technique in which a reflective member is placed in a pipe bore, a projected impact is reflected by a reflection block, and shot peening is applied to the inner surface to impart a compressive residual stress to the inner surface. In the patent document 3, a technology is disclosed, in which the reflecting element of the blow is supported relative to the inner surface of the opening of the pipe using the guide element and moved along the opening of the pipe using wire.

Документы предшествующего уровня техникиPrior Art Documents

Патентные документыPatent Documents

[0005] Патентный документ 1: JP Н07-89325 А[0005] Patent Document 1: JP H07-89325 A

Патентный документ 2 JP 2009-107031 АPatent document 2 JP 2009-107031 A

Патентный документ 3 JP 2009-125827 АPatent Document 3 JP 2009-125827 A

Краткое раскрытие настоящего изобретенияBrief summary of the present invention

Проблема, которую нужно решить с помощью изобретенияThe problem to be solved with the invention

[0006] Однако технологии, раскрытые в патентных документах 2 и 3, требуют определенных компонентов в оборудовании, таких как пылеуловитель для улавливания отражаемого элемента, находящегося в отверстии трубы, направляющего элемента, проволоки, и удара. Кроме того, существует опасение, что внутренняя поверхность изгибаемой части трубы может поцарапаться, потому что на изгибаемой части, когда отражающий элемент перемещают с помощью проволоки, направляющий элемент скользит вдоль внутренней поверхности. Кроме того, иногда эти технологии не позволяют справиться с трубой более сложной формы или меньшего диаметра, потому что отражающий элемент или тому подобное помещают в отверстие трубы и перемещают.[0006] However, the technologies disclosed in Patent Documents 2 and 3 require certain components in the equipment, such as a dust collector to capture the reflected element located in the hole of the pipe, the guide element, the wire, and the impact. In addition, there is a concern that the inner surface of the pipe bending part may be scratched because on the bending part, when the reflective member is moved by the wire, the guide member slides along the inner surface. In addition, sometimes these technologies cannot handle a pipe with a more complex shape or a smaller diameter because a reflective element or the like is placed in the hole of the pipe and moved.

[0007] Настоящий вариант осуществления предложен с учетом вышеописанных обстоятельств, и целью настоящего изобретения является создание полой пружины с пролонгированной наработкой до усталостного разрушения за счет придания остаточного напряжения сжатия ее внутренней поверхности, и способа изготовления полой пружины.[0007] The present embodiment is proposed in view of the above circumstances, and the purpose of the present invention is to provide a hollow spring with prolonged life to fatigue failure by imparting a residual compressive stress to its inner surface, and a method for manufacturing a hollow spring.

Средство решения проблемыTroubleshooter

[0008] Чтобы решить вышеописанные проблемы, полая пружина согласно настоящей заявке выполнена из стальной трубы, а остаточное напряжение сжатия, направленное в осевом направлении стальной трубы, прикладывают по меньшей мере к части внутренней поверхности стальной трубы для уменьшения растягивающего напряжения, направленного в осевом направлении стальной трубы, вызываемого при приложении нагрузки к стальной трубе.[0008] In order to solve the above problems, the hollow spring according to the present application is made of a steel pipe, and the residual compressive stress directed in the axial direction of the steel pipe is applied to at least a portion of the inner surface of the steel pipe to reduce the tensile stress directed in the axial direction of the steel pipe. pipe caused when a load is applied to a steel pipe.

[0009] По меньшей мере эта часть может содержать внутреннюю поверхность конкретной части стальной трубы, в которой сосредоточено растягивающее напряжение при приложении нагрузки к полой пружине. Полая пружина представляет собой стабилизатор, и по меньшей мере часть может содержать изгибаемую часть стальной трубы, составляющую стабилизатор.[0009] At least this part may include the inner surface of a particular part of the steel pipe, which is concentrated tensile stress when a load is applied to the hollow spring. The hollow spring is a stabilizer, and at least a part may include a bent part of a steel pipe constituting the stabilizer.

[0010] Способ изготовления полой пружины согласно настоящей заявке предусматривает предоставление стальной трубы, используемой для полой пружины, и приложение сжимающего усилия по меньшей мере к части внешней поверхности стальной трубы со стороны направления по окружности для придания остаточного напряжения сжатия по меньшей мере части внутренней поверхности стальной трубы, и в способе наработку до усталостного разрушения стальной трубы продляют за счет придания внутренней поверхности остаточного напряжения сжатия стальной трубы.[0010] The method of manufacturing a hollow spring according to the present application includes providing a steel pipe used for a hollow spring, and applying a compressive force to at least a portion of the outer surface of the steel pipe from the side of the circumferential direction to impart a residual compressive stress to at least a portion of the inner surface of the steel pipes, and in the method, the time to fatigue failure of the steel pipe is extended by imparting a residual compressive stress to the steel pipe to the inner surface.

[0011] Приложение сжимающего усилия к внешней поверхности стальной трубы может включать в себя сдавливание стальной трубы зажимным элементом. Зажимной элемент может содержать нажимную поверхность, имеющую такую форму, чтобы сжимающее усилие можно было приложить по меньшей мере к части внешней поверхности стальной трубы со стороны направления по окружности. Нажимная поверхность может проходить в направлении по окружности вдоль внешней поверхности стальной трубы. Нажимная поверхность может достигать половины окружности в направлении по окружности стальной трубы. Нажимная поверхность может иметь круглую форму и быть обращена к внешней поверхности стальной трубы в осевом направлении стальной трубы. Стальная труба, сдавливаемая зажимным элементом, может опираться на плоскую поверхность.[0011] Applying a compressive force to the outer surface of the steel pipe may include squeezing the steel pipe with a clamping member. The clamping member may include a pressing surface shaped such that a compressive force can be applied to at least a portion of the outer surface of the steel pipe from the circumferential direction. The pressing surface may extend in a circumferential direction along the outer surface of the steel pipe. The pressing surface can reach half the circumference in the circumferential direction of the steel pipe. The pressing surface may have a circular shape and face the outer surface of the steel pipe in the axial direction of the steel pipe. The steel pipe squeezed by the clamping element can rest on a flat surface.

[0012] Стальную трубу можно подвергнуть изгибающей обработке для получения заданной формы. Стальную трубу можно подвергнуть термообработке.[0012] The steel pipe can be subjected to a bending treatment to obtain a desired shape. Steel pipe can be heat treated.

[0013] Полую пружину согласно настоящей заявке изготавливают с помощью описанного выше способа изготовления полой пружины. Преимущественный эффект изобретения[0013] The hollow spring according to the present application is made using the above-described method for manufacturing a hollow spring. Preferential effect of the invention

[0014] Согласно настоящему изобретению, можно пролонгировать наработку до усталостного разрушения полой пружины за счет придания внутренней поверхности остаточного напряжения сжатия стальной трубы.[0014] According to the present invention, it is possible to prolong the fatigue life of a hollow spring by imparting a residual compressive stress to the steel pipe on the inner surface.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

[0015] На фиг. 1 представлена блок-схема, иллюстрирующая последовательность процессов изготовления полой пружины.[0015] FIG. 1 is a flow chart illustrating the process flow for manufacturing a hollow spring.

На фиг. 2 представлен фигура в трех проекциях, показывающая трубчатый элемент.In FIG. 2 is a three-view figure showing a tubular element.

На фиг. 3 представлен вид в перспективе, показывающий способ изготовления полой пружины, применяемой в прямой части трубчатого элемента.In FIG. 3 is a perspective view showing a method for manufacturing a hollow spring applied to a straight portion of a tubular member.

На фиг. 4 представлен вид сбоку, показывающий способ изготовления полой пружины, применяемой в прямой части трубчатого элемента.In FIG. 4 is a side view showing a method for manufacturing a hollow spring applied to the straight portion of a tubular member.

На фиг. 5 представлен вид в поперечном разрезе, показывающий способ изготовления полой пружины, применяемой в прямой части трубчатого элемента.In FIG. 5 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a hollow spring applied to a straight portion of a tubular member.

На фиг. 6 представлен вид в перспективе, показывающий распределение минимального главного напряжения на внутренней поверхности прямой части трубчатого элемента, подвергнутого обработке сжатием.In FIG. 6 is a perspective view showing the distribution of the minimum principal stress on the inner surface of the straight portion of the tubular member subjected to compression treatment.

На фиг. 7 представлен график, показывающий результаты, полученные путем проведения испытания на усталость.In FIG. 7 is a graph showing the results obtained by performing the fatigue test.

На фиг. 8 представлен вид в перспективе, показывающий способ изготовления полой пружины, применяемой к изгибаемой части трубчатого элемента.In FIG. 8 shows the form in the future showing the method of manufacturing a hollow spring used to the bending part of the tubular element.

На фиг. 9 представлен вид сверху, иллюстрирующий способ изготовления полой пружины, применяемой к изгибаемой части трубчатого элемента.In FIG. 9 is a top view illustrating a method for manufacturing a hollow spring applied to a bendable portion of a tubular member.

На фиг. 10 представлен вид в поперечном разрезе, показывающий способ изготовления полой пружины, применяемой к изгибаемой части трубчатого элемента.In FIG. 10 shows the type in the transverse section showing the method of manufacturing a hollow spring used to the bending part of the tubular element.

На фиг. 11 представлен вид в перспективе, показывающий распределение минимального главного напряжения на внутренней поверхности изгибаемой части трубчатого элемента, подвергнутого обработке сжатием.In FIG. 11 presents a species in the future showing the distribution of the minimum main voltage on the inner surface of the bending part of the tubular element subjected to compression processing.

На фиг. 12 представлен вид сверху, показывающий распределение величины максимального главного напряжения, создаваемого при приложении нагрузки к трубчатому элементу.In FIG. 12 is a plan view showing the distribution of the magnitude of the maximum principal stress generated when a load is applied to the tubular member.

На фиг. 13 представлен частично увеличенный вид в перспективе, показывающий распределение величины максимального главного напряжения на изгибаемой части трубчатого элемента фиг. 12.In FIG. 13 is a partially enlarged perspective view showing the distribution of the magnitude of the maximum principal stress on the bending portion of the tubular member of FIG. 12.

На фиг. 14 представлен вид в перспективе, показывающий распределение максимального главного напряжения на внутренней поверхности изгибаемой части фиг. 13.In FIG. 14 is a perspective view showing the maximum principal stress distribution on the inner surface of the bending portion of FIG. 13.

Подробное раскрытие настоящего изобретенияDetailed disclosure of the present invention

[0016] Далее вариант осуществления полой пружины и способ изготовления полой пружины будут подробно описаны со ссылкой на фигуры. Полая пружина согласно настоящему варианту осуществления состоит из стальной трубы, и сопротивление усталости полой пружины усиливается за счет приложения сжимающего усилия к внешней поверхности стальной трубы со стороны направления по окружности для придания внутренней поверхности остаточного напряжения сжатия стальной трубы.[0016] Next, an embodiment of a hollow spring and a method for manufacturing a hollow spring will be described in detail with reference to the figures. The hollow spring, according to this embodiment, consists of a steel pipe, and the resistance of fatigue of the hollow spring is enhanced by the application of compressive force to the outer surface of the steel pipe from the side of the circle to give the inner surface of the residual stress of compression of the steel pipe.

[0017] В настоящем варианте осуществления описание будет дано, предполагая, что полый стабилизатор является полой пружиной. Полая пружина согласно настоящему варианту осуществления соответствует основному корпусу полого стабилизатора, полученному за счет исключения из всего полого стабилизатора частей для соединения с другими элементами, образованными на концевых частях. Полая пружина согласно настоящему варианту осуществления не ограничена полым стабилизатором, и термин можно применять к другим типам полых пружин, таким как, например, полые винтовые пружины для автомобильных подвесок.[0017] In the present embodiment, description will be given assuming that the hollow stabilizer is a hollow spring. The hollow spring according to the present embodiment corresponds to the main body of the hollow stabilizer obtained by excluding from the entire hollow stabilizer parts for connection with other members formed on the end parts. The hollow spring according to the present embodiment is not limited to a hollow stabilizer, and the term can be applied to other types of hollow springs such as hollow coil springs for automobile suspensions, for example.

[0018] Как показано на блок-схеме фиг. 1, полый стабилизатор изготавливают с помощью последовательности процессов получения (этап S1) и резки (этап S2) стальной трубы из исходного материала и применения к стальной трубе из исходного материала изгибающей обработки (этап S3), термообработки (этап S4), обработки сжатием (этап S5), обработки концевой части (этап S6), дробеструйного упрочнения (этап S7) и окрашивания (этап S8).[0018] As shown in the block diagram of FIG. 1, a hollow stabilizer is produced by a sequence of processes of obtaining (step S1) and cutting (step S2) a steel pipe from a raw material, and applying to the steel pipe from a raw material bending processing (step S3), heat treatment (step S4), compression processing (step S5), end processing (step S6), shot peening (step S7) and painting (step S8).

[0019] Способ изготовления полой пружины согласно настоящему варианту осуществления соответствует процессу обработки сжатием этапа S5. В способе изготовления полой пружины согласно настоящему варианту осуществления предоставляют стальную трубу, подвергнутую процессам приема (этап S1), резки (этап S2), изгибающей обработки (этап S3) и термообработки (этап S4), и к стальной трубе применяют обработку сжатием (этап S5). Обработку сжатием (этап S5) можно выполнять после процесса обработки концевой части (этап S6) вместо выполнения сразу после процесса термообработки (этап S4).[0019] The manufacturing method of the hollow spring according to the present embodiment corresponds to the compression processing process of step S5. In the method for manufacturing a hollow spring according to the present embodiment, a steel pipe subjected to the processes of receiving (step S1), cutting (step S2), bending processing (step S3) and heat treatment (step S4) is provided, and compression processing is applied to the steel pipe (step S5 ). The compression processing (step S5) can be performed after the end part processing process (step S6) instead of immediately after the heat treatment process (step S4).

[0020] Хотя порядок будет отличаться от порядка, показанного на фиг. 1, в процессе изготовления полого стабилизатора, обработку концевой части (этап S6) можно выполнять перед термообработкой (этап S4). Даже в вышеупомянутом случае обработку сжатием (этап S5) выполняют после термообработки (этап S4).[0020] Although the order will be different from the order shown in FIG. 1, in the manufacturing process of the hollow stabilizer, the end part processing (step S6) can be performed before the heat treatment (step S4). Even in the above case, the compression treatment (step S5) is performed after the heat treatment (step S4).

[0021] В нижеследующем описании стальную трубу, которую подвергают процессам этапов S1-S4 фиг. 1, а после этого применяют способ изготовления полой пружины согласно настоящему варианту осуществления, соответствующий процессу этапа S5, для удобства называют трубчатым элементом.[0021] In the following description, the steel pipe that is subjected to the processes of steps S1-S4 of FIG. 1, and thereafter, the hollow spring manufacturing method according to the present embodiment corresponding to the process of step S5, referred to as a tubular member for convenience, is applied.

[0022] На фиг. 2 представлена фигура в трех проекциях, показывающая трубчатый элемент 10. На фиг. 2(a) представлен вид сверху, на фиг. 2(b) представлен вид спереди, а на фиг. 2(c) представлен вид сбоку. Образован трубчатый элемент 10, имеющий по существу форму С, перевернутую с обращением влево путем выполнения изгибающей обработки, и имеющий первую изгибаемую часть 13 поблизости от первого конца 11 и вторую изгибаемую часть 14 поблизости от второго конца 12, и дополнительно содержит прямую часть в дополнение к первой изгибаемой части 13 и второй изгибаемой части 14.[0022] FIG. 2 is a three-view figure showing the tubular member 10. FIG. 2(a) is a plan view, FIG. 2(b) is a front view and FIG. 2(c) is a side view. A tubular member 10 is formed having a substantially C shape inverted to face left by performing a bending treatment, and having a first bending portion 13 in the vicinity of the first end 11 and a second bending portion 14 in the vicinity of the second end 12, and further comprising a straight portion in addition to the first bending part 13 and the second bending part 14.

[0023] В качестве способа изготовления полой пружины согласно настоящему варианту осуществления, будет описан способ выполнения обработки сжатием трубчатого элемента 10 путем нажатия зажимного элемента. В настоящем варианте осуществления описание будут дано для каждой из прямой части и изгибаемой части трубчатого элемента 10 отдельно.[0023] As a method for manufacturing a hollow spring according to the present embodiment, a method for performing compression processing of the tubular member 10 by pressing the clamping member will be described. In the present embodiment, description will be given for each of the straight portion and the bendable portion of the tubular member 10 separately.

[0024] Сначала будет описан случай, когда настоящий вариант осуществления применяют к прямой части трубчатого элемента 10. На фиг. 3-5 представлены схемы, показывающие способ изготовления полой пружины согласно настоящему варианту осуществления, применяемой в прямой части трубчатого элемента 10. На фиг. 3 представлен вид в перспективе, на фиг. 4 представлен вид сбоку, а на фиг. 5 представлен вид в поперечном разрезе, сделанном вдоль поперечного сечения V-V фиг. 4.[0024] First, the case where the present embodiment is applied to the straight portion of the tubular member 10 will be described. FIG. 3-5 are diagrams showing the manufacturing method of the hollow spring according to the present embodiment applied to the straight portion of the tubular member 10. FIG. 3 is a perspective view, FIG. 4 is a side view, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the cross section V-V of FIG. 4.

[0025] Прямая часть трубчатого элемента 10 поддерживается плоской верхней поверхностью стола, которая проходит по существу горизонтально (не показано). В заданном положении трубчатого элемента 10 в осевом направлении зажимной элемент 1 расположен так, чтобы покрывать заданную ширину в осевом направлении верхней половины трубчатого элемента 10.[0025] The straight portion of the tubular member 10 is supported by a flat tabletop that extends substantially horizontally (not shown). At the predetermined position of the tubular element 10 in the axial direction, the clamping element 1 is positioned so as to cover the predetermined width in the axial direction of the upper half of the tubular element 10.

[0026] Зажимной элемент 1 имеет нажимную поверхность 1а, имеющую такую форму, чтобы сжимающее усилие можно было приложить по меньшей мере к части внешней поверхности трубчатого элемента 10 со стороны направления по окружности. Более конкретно, нажимная поверхность 1а проходит в направлении по окружности вдоль внешней поверхности трубчатого элемента 10 и достигает половины окружности в направлении по окружности, чтобы покрывать верхнюю половину трубчатого элемента 10. Кроме того, зажимной элемент 1 имеет нажимную поверхность 1а круглой формы, которая обращена к внешней поверхности трубчатого элемента 10 и входит с ней в контакт в осевом направлении. Зажимной элемент 1 может быть изготовлен из инструментальной стали.[0026] The clamping member 1 has a pressing surface 1a shaped so that a compressive force can be applied to at least a portion of the outer surface of the tubular member 10 from the circumferential direction side. More specifically, the pressing surface 1a extends in the circumferential direction along the outer surface of the tubular member 10 and reaches half of the circumference in the circumferential direction to cover the upper half of the tubular member 10. In addition, the clamping member 1 has a circularly shaped pressing surface 1a that faces outer surface of the tubular element 10 and comes into contact with it in the axial direction. The clamping element 1 can be made of tool steel.

[0027] Сдавливание такого зажимного элемента 1 вызывает приложение сжимающего усилия к трубчатому элементу 10 со стороны направления по окружности, так что обработку сжатием выполняют на трубчатом элементе 10. Как показано на фиг. 5, нажимная поверхность 1а круглой формы зажимного элемента 1 контактирует с заданным диапазоном внешней поверхности трубчатого элемента 10 в поперечном сечении, проходящем в радиальном направлении трубчатого элемента 10. Диапазон внешней поверхности трубчатого элемента 10, контактирующей с нажимной поверхностью 1а, проходит до верхней половины трубчатого элемента 10 в направлении по окружности, и весь диапазон, в котором нажимная поверхность 1а контактирует с внешней поверхностью трубчатого элемента 10, образует верхний полукруг, проходящий вдоль внешней поверхности трубчатого элемента 10 в плоскости, ортогональной оси трубчатого элемента 10.[0027] Squeezing such a clamping member 1 causes a compressive force to be applied to the tubular member 10 from the circumferential direction, so that the compression processing is performed on the tubular member 10. As shown in FIG. 5, the pressing surface 1a of the circular shape of the clamping member 1 contacts a predetermined range of the outer surface of the tubular member 10 in a cross section extending in the radial direction of the tubular member 10. The range of the outer surface of the tubular member 10 in contact with the pressing surface 1a extends to the upper half of the tubular member. 10 in the circumferential direction, and the entire range in which the pressing surface 1a contacts the outer surface of the tubular element 10 forms an upper semicircle passing along the outer surface of the tubular element 10 in a plane orthogonal to the axis of the tubular element 10.

[0028] Если зажимной элемент 1 сжимают в таком состоянии, сжимающее усилие прикладывают к трубчатому элементу 10 со стороны направления по окружности, и деформацию в осевом направлении трубчатого элемента 10 происходит поблизости от участка внутренней поверхности трубчатого элемента 10, соответствующего участку, где нажимная поверхность 1а зажимного элемента 1 контактирует с внешней поверхностью, но смещение ограничено окружающими материалами. Вследствие этого, при удалении давящей нагрузки зажимного элемента 1, остаточное напряжение сжатия прикладывают к внутренней поверхности трубчатого элемента 10 в осевом направлении.[0028] If the clamping member 1 is compressed in such a state, a compressive force is applied to the tubular member 10 from the circumferential direction side, and deformation in the axial direction of the tubular member 10 occurs in the vicinity of the portion of the inner surface of the tubular member 10 corresponding to the portion where the pressing surface 1a clamping element 1 is in contact with the outer surface, but the displacement is limited by the surrounding materials. Therefore, when the pressure load of the clamping member 1 is removed, a residual compression stress is applied to the inner surface of the tubular member 10 in the axial direction.

[0029] На фиг. 6 представлен вид в перспективе, показывающий распределение минимального главного напряжения на внутренней поверхности прямой части трубчатого элемента 10, прикладываемого за счет обработки сжатием. Распределение минимального главного напряжения рассчитывают на основе метода конечных элементов. В этом случае минимальное главное напряжение соответствует напряжению сжатия, которое имеет отрицательное значение. Было подтверждено, что минимальное главное напряжение оставалось после удаления давящей нагрузки зажимного элемента 1, и таким образом, стало ясно, что к внутренней поверхности приложено остаточное напряжение сжатия. Как можно видеть из стрелок на фиг. 6, можно заметить, что минимальное главное напряжение обычно указывает в осевом направлении трубчатого элемента 10.[0029] FIG. 6 is a perspective view showing the distribution of the minimum principal stress on the inner surface of the straight portion of the tubular member 10 applied by compression processing. The minimum principal stress distribution is calculated based on the finite element method. In this case, the minimum principal stress corresponds to the compression stress, which has a negative value. It was confirmed that the minimum principal stress remained after the pressure load of the clamping member 1 was removed, and thus it became clear that a residual compressive stress was applied to the inner surface. As can be seen from the arrows in Fig. 6, it can be seen that the minimum principal stress generally points in the axial direction of the tubular member 10.

[0030] Воздействие на прямую часть трубчатого элемента 10 путем выполнения обработки сжатием было подтверждено путем выполнения экспериментов. В качестве объекта-мишени обработки сжатием использовали стальную трубу, подвергнутую термообработке. Стальная труба имела внешний диаметр 28,6 мм, толщину 4 мм и длину 300 мм. В эксперименте к внутренней поверхности стальной трубы прикрепили тензодатчик, и остаточное напряжение рассчитывали по деформации, обнаруженной на внутренней поверхности стальной трубы перед и после выполнения обработки сжатием.[0030] The impact on the straight part of the tubular member 10 by performing the compression treatment was confirmed by performing experiments. A heat-treated steel pipe was used as the target of the compression treatment. The steel pipe had an outer diameter of 28.6 mm, a thickness of 4 mm, and a length of 300 mm. In the experiment, a strain gauge was attached to the inner surface of the steel pipe, and the residual stress was calculated from the deformation found on the inner surface of the steel pipe before and after performing the compression treatment.

[0031] В таблице 1 представлены экспериментальные результаты зависимости между нагрузкой, приложенной к зажимной элементу 1, деформацией и остаточным напряжением. В таблице 1 значения в столбце «во время сжатия» представляют значения, полученные за счет приложения к зажимному элементу нагрузки, и альтернативно, значения в столбце «время освобождения» представляют значения, полученные при удалении нагрузки с зажимного элемента.[0031] Table 1 shows the experimental results of the relationship between the load applied to the clamping element 1, deformation and residual stress. In Table 1, the values in the "during compression" column represent values obtained by applying a load to the clamping element, and alternatively, the values in the "release time" column represent values obtained by removing the load from the clamping element.

[0033] Как показано в таблице 1, напряжение внутренней поверхности стальной трубы имело отрицательные значения в столбце «Время освобождения», когда нагрузку удаляли с зажимного элемента и наблюдали, что остаточное напряжение сжатия было приложено к внутренней поверхности стальной трубы путем выполнения обработки сжатием. Кроме того, наблюдали, что при увеличении приложенной нагрузки напряжение отрицательного значения внутренней поверхности стальной трубы во время освобождения еще больше уменьшается, и по мере увеличения сжимающей силы, прикладываемой во время обработки сжатием, остаточное напряжение сжатия еще больше увеличивается.[0033] As shown in Table 1, the inner surface stress of the steel pipe had negative values in the Release Time column when the load was removed from the clamp member and it was observed that the residual compressive stress was applied to the inner surface of the steel pipe by performing compression processing. In addition, it was observed that as the applied load increases, the negative value stress of the inner surface of the steel pipe at the time of releasing is further reduced, and as the compressive force applied during compression processing increases, the residual compressive stress increases even more.

[0034] Кроме того, эффект остаточного напряжения сжатия, прикладываемого к прямой части трубчатого элемента 10, был подтвержден путем проведения испытания на усталость при четырехточечном изгибе. В качестве объекта-мишени для проведения испытания на усталость, используют стальную трубу, которую использовали в качестве объекта-мишени в эксперименте обработки сжатием, и подвергают обработке сжатием путем использования зажимного элемента 152460 Н между нагрузками, показанными в таблице 1 при тех же условиях, что и в эксперименте обработки сжатием.[0034] In addition, the effect of the residual compression voltage applied to the direct part of the tubular element 10 was confirmed by testing for fatigue at a four -point bend. As the target object for performing the fatigue test, a steel pipe, which was used as the target object in the compression treatment experiment, was used and subjected to compression treatment by using the clamping member 152460 N between the loads shown in Table 1 under the same conditions as and in the compression processing experiment.

[0035] В таблице 2 представлены результаты, полученные путем проведения испытания на усталость для каждого из двух объектов-мишеней, из которых один объект-мишень подвергали обработке сжатием, а другой объект-мишень не подвергали обработке сжатием. На фиг. 7 представлены результаты, полученные путем проведения испытания на усталость, показанные в таблице 2, на графике, и график имеет горизонтальную ось, представляющую величину усталостной прочности, и вертикальную ось, представляющую приложенное напряжение. На фиг. 7 точка данных А представляет стальную трубу, не подвергнутую обработке сжатием, и альтернативно точка данных В представляет стальную трубу, подвергнутую обработке сжатием.[0035] Table 2 shows the results obtained by performing a fatigue test on each of two targets, of which one target was subjected to compression treatment and the other target was not subjected to compression treatment. In FIG. 7 shows the results obtained by performing the fatigue test shown in Table 2 in a graph, and the graph has a horizontal axis representing the amount of fatigue strength and a vertical axis representing the applied stress. In FIG. 7, data point A represents a non-compressed steel pipe, and alternatively, data point B represents a steel pipe treated by compression.

[0037] На графике на фиг. 7 в диапазоне, близком к величине усталостной прочности при проведении испытания на усталость, представлены две точки данных А, представляющих стальную трубу, не подвергнутую обработке сжатием, и альтернативно две точки данных В, представляющих стальную трубу, подвергнутую обработке сжатием, и каждые две точки данных А и точки данных В соединены друг с другом и проходят, образуя линейную взаимосвязь между величиной усталостной прочности и приложенным напряжением графика. Со ссылкой на сказанное выше в обоих случаях стальной трубы, подвергнутой обработке сжатием, и стальной трубы, не подвергнутой обработке сжатием, наблюдали, что по мере увеличения приложенного давления величина усталостной прочности уменьшалась еще больше. С другой стороны, наблюдали, что величина усталостной прочности, соответствующая одинаковому приложенному напряжению, значительно увеличивалась в случае стальной трубы, подвергнутой обработке сжатием, а не в случае стальной трубы, не подвергнутой обработке сжатием. Это объясняло, что наработку до усталостного разрушения трубчатого элемента продляют за счет применения обработки сжатием к трубчатому элементу для придания внутренней поверхности остаточного напряжения сжатия.[0037] In the graph of FIG. 7, in a range close to the fatigue strength value in a fatigue test, two data points A representing non-compressed steel pipe and alternatively two data points B representing steel pipe treated by compression are presented, and every two data points A and data points B are connected to each other and pass, forming a linear relationship between the amount of fatigue strength and the applied stress of the graph. With reference to the above, in both cases of the compression-treated steel pipe and the non-compression-treated steel pipe, it was observed that as the applied pressure increased, the fatigue strength value decreased even more. On the other hand, it was observed that the amount of fatigue strength corresponding to the same applied stress significantly increased in the case of the steel pipe subjected to compression treatment, and not in the case of the steel pipe not subjected to compression treatment. This explained that the fatigue life of the tubular member was extended by applying a compression treatment to the tubular member to impart a residual compressive stress to the inner surface.

[0038] Далее будет описан случай, в котором настоящий вариант осуществления применен к изгибаемым частям трубчатого элемента 10. На фиг. 8-10 представлены схемы, показывающие способ изготовления полой пружины согласно настоящему варианту осуществления, применяемой к изгибаемым частям трубчатого элемента 10. На фиг. 8 представлен вид в перспективе, на фиг. 9 представлен вид сверху, а на фиг. 10 представлен вид в поперечном разрезе, сделанном вдоль поперечного сечения Х-Х фиг. 9.[0038] A case will be described further in which the real embodiment is applied to bending parts of the tubular element 10. In FIG. 8-10 are diagrams showing the manufacturing method of the hollow spring according to the present embodiment, applied to the bending portions of the tubular member 10. FIG. 8 is a perspective view, FIG. 9 is a top view, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the X-X cross section of FIG. 9.

[0039] Изгибаемая часть трубчатого элемента 10 опирается на плоскую верхнюю поверхность стола, проходящего по существу горизонтально (не показано). В заданном положении трубчатого элемента 10 в осевом направлении зажимной элемент 1 расположен так, чтобы покрывать заданный диапазон верхней половины трубчатого элемента 10 в осевом направлении. Зажимной элемент 1, приложенный к изгибаемой части трубчатого элемента 10, может иметь форму, отличающуюся от формы зажимного элемента 1, приложенного к прямой части трубчатого элемента 10, описанного выше, но чтобы выяснить соотношение соответствия между ними, приведено описание с обозначением их обычным ссылочным номером.[0039] The bendable portion of the tubular member 10 rests on a flat top surface of a table extending substantially horizontally (not shown). At a predetermined position of the tubular element 10 in the axial direction, the clamping element 1 is positioned to cover the predetermined range of the upper half of the tubular element 10 in the axial direction. The clamping member 1 applied to the bending portion of the tubular member 10 may have a different shape from the shape of the clamping member 1 applied to the straight portion of the tubular member 10 described above, but in order to clarify the correspondence relationship between them, a description is given with their conventional reference number. .

[0040] Зажимной элемент 1 имеет нажимную поверхность 1а, имеющую такую форму, чтобы сжимающее усилие можно было приложить по меньшей мере к части внешней поверхности трубчатого элемента 10 со стороны направления по окружности. Более конкретно, нажимная поверхность 1а проходит в направлении по окружности вдоль внешней поверхности трубчатого элемента 10 и достигает половины окружности в направлении по окружности, чтобы покрывать верхнюю половину трубчатого элемента 10. Кроме того, зажимной элемент 1 имеет нажимную поверхность 1а круглой формы, которая обращена и контактирует с внешней поверхностью трубчатого элемента 10 в осевом направлении трубчатого элемента 10. Нажимная поверхность 1а зажимного элемента 1 может быть образована из инструментальной стали.[0040] The clamping member 1 has a pressing surface 1a shaped such that a compressive force can be applied to at least a portion of the outer surface of the tubular member 10 from the circumferential direction side. More specifically, the pressing surface 1a extends in the circumferential direction along the outer surface of the tubular member 10 and reaches half of the circumference in the circumferential direction to cover the upper half of the tubular member 10. In addition, the clamping member 1 has a circular-shaped pressing surface 1a that faces and contacts with the outer surface of the tubular element 10 in the axial direction of the tubular element 10. The pressing surface 1a of the clamping element 1 may be formed from tool steel.

[0041] Сдавливание такого зажимного элемента 1 вызывает приложение сжимающего усилия к трубчатому элементу 10 со стороны направления по окружности, чтобы выполнить обработку сжатием трубчатого элемента 10. В случае изгибаемой части трубчатого элемента 10, также аналогичного случаю прямой части, показанному на фиг. 5, нажимная поверхность 1а круглой формы зажимного элемента 1 контактирует с заданным диапазоном внешней поверхности трубчатого элемента 10 в поперечном сечении, проходящем в радиальном направлении трубчатого элемента 10. Как показано на фиг.10, диапазон внешней поверхности трубчатого элемента 10, контактирующей с нажимной поверхностью 1а, проходит до верхней половины трубчатого элемента 10 в направлении по окружности, а весь диапазон, в котором нажимная поверхность 1а контактирует с внешней поверхностью трубчатого элемента 10, образует верхний полукруг, проходящий вдоль внешней поверхности трубчатого элемента 10 в плоскости, ортогональной оси трубчатого элемента 10.[0041] squeezing such a clamping element 1 causes an application of compressive force to the tubular element 10 from the side of the circumference in order to be treated with the compression of the tubular element 10. In the case of the bending part of the tubular element 10, also a similar case of a direct part shown in FIG. 5, the pressure surface of the 1A round shape of the clamping element 1 contacts with a given range of the outer surface of the tubular element 10 in the transverse section, which passes in the radial direction of the tubular element 10. As shown in FIG. 10, the range of the outer surface of the tubular element 10, in contact with the glorifious surface of 1A , passes to the upper half of the tubular element 10 in the direction in the circumference, and the entire range in which the pressure surface 1a contacts with the outer surface of the tubular element 10 forms the upper semicircle, passing along the outer surface of the tubular element 10 in the plane, the orthogonal axis of the tubular element 10.

[0042] Если зажимной элемент 1 сжимают в таком состоянии, сжимающее усилие прикладывают к трубчатому элементу 10 со стороны направления по окружности, и деформацию в осевом направлении трубчатого элемента 10 вызывают поблизости от диапазона внутренней поверхности трубчатого элемента 10, соответствующего диапазону, где нажимная поверхность 1а зажимного элемента 1 контактирует с внешней поверхностью, но смещение ограничено окружающими материалами. Вследствие этого, когда давящую нагрузку зажимного элемента 1 удаляют, остаточное напряжение сжатия передалось внутренней поверхности трубчатого элемента 10 в осевом направлении.[0042] If the clamping member 1 is compressed in such a state, a compressive force is applied to the tubular member 10 from the circumferential direction side, and deformation in the axial direction of the tubular member 10 is caused in the vicinity of the range of the inner surface of the tubular member 10 corresponding to the range where the pressing surface 1a clamping element 1 is in contact with the outer surface, but the displacement is limited by the surrounding materials. Because of this, when the pressure load of the clamping member 1 is removed, the residual compression stress is transferred to the inner surface of the tubular member 10 in the axial direction.

[0043] На фиг. 11 представлен вид в перспективе, показывающий распределение минимального главного напряжения на внутренней поверхности изгибаемой части трубчатого элемента 10, подвергнутого обработке сжатием. Распределение минимального главного напряжения рассчитывают на основе метода конечных элементов. В этом случае минимальное главное напряжение соответствует напряжению сжатия, которое имеет отрицательное значение. Было подтверждено, что минимальное главное напряжение оставалось после удаления давящей нагрузки зажимного элемента 1, и, таким образом, стало ясно, что остаточное напряжение сжатия передалось внутренней поверхности. Как можно видеть из стрелок на фиг. 11, можно понять, что минимальное главное напряжение обычно направлено в осевом направлении трубчатого элемента 10.[0043] FIG. 11 is a perspective view showing the distribution of the minimum principal stress on the inner surface of the bending portion of the tubular member 10 subjected to compression treatment. The minimum principal stress distribution is calculated based on the finite element method. In this case, the minimum principal stress corresponds to the compression stress, which has a negative value. It was confirmed that the minimum principal stress remained after the pressure load of the clamping member 1 was removed, and thus it became clear that the residual compression stress was transferred to the inner surface. As can be seen from the arrows in Fig. 11, it can be understood that the minimum principal stress is generally directed in the axial direction of the tubular member 10.

[0044] На фиг. 12 представлен вид сверху, показывающий распределение величины максимального главного напряжения, создаваемого при приложении нагрузки к трубчатому элементу 10. На фиг. 12 распределение величины максимального главного напряжения, создаваемого, когда нагрузку прикладывают между первым концом 11 и вторым концом 12 трубчатого элемента 10, получают на основе метода конечных элементов. Максимальное главное напряжение в этом случае соответствует растягивающему напряжению, которое имеет положительное значение. На фиг. 12 представлено, что, поскольку цвет области темный, максимальное главное напряжение больше, и, таким образом, в черной области максимальное главное напряжение является наибольшим, и альтернативно, в белой области максимальное главное напряжение является наименьшим. На фиг. 12 можно видеть, что максимальное главное напряжение является наибольшим в первой изгибаемой части 13 поблизости от первого конца 11.[0044] FIG. 12 is a plan view showing the distribution of the magnitude of the maximum principal stress generated when a load is applied to the tubular member 10. FIG. 12, the distribution of the magnitude of the maximum principal stress generated when a load is applied between the first end 11 and the second end 12 of the tubular member 10 is obtained based on the finite element method. The maximum principal stress in this case corresponds to the tensile stress, which has a positive value. In FIG. 12 shows that since the color of the region is dark, the maximum principal stress is larger, and thus, in the black region, the maximum principal stress is the largest, and alternatively, in the white region, the maximum principal stress is the smallest. In FIG. 12 it can be seen that the maximum principal stress is greatest in the first bending part 13 in the vicinity of the first end 11.

[0045] На фиг. 13 представлен частично увеличенный вид в перспективе, показывающий распределение величины максимального главного напряжения в первой изгибаемой части 13 трубчатого элемента 10 фиг. 12. На фиг. 13 можно видеть, что область первой изгибаемой части 13, в которой максимальное главное напряжение большое, обычно проходит вдоль осевого направления трубчатого элемента 10.[0045] FIG. 13 is a partially enlarged perspective view showing the distribution of the magnitude of the maximum principal stress in the first bending portion 13 of the tubular member 10 of FIG. 12. In FIG. 13, it can be seen that the region of the first bending portion 13 in which the maximum principal stress is large generally extends along the axial direction of the tubular member 10.

[0046] На фиг. 14 представлена схема, показывающая распределение максимального главного напряжения в первой изгибаемой части 13 фиг. 13. Распределение максимального главного напряжения рассчитывают на основе метода конечных элементов. Максимальное главное напряжение в этом случае также соответствует растягивающему напряжению, которое имеет положительное значение. Как показано стрелками на фиг. 14, видно, что направление максимального главного напряжения обычно указывает в осевом направлении трубчатого элемента 10.[0046] FIG. 14 is a diagram showing the distribution of the maximum principal stress in the first bending portion 13 of FIG. 13. The maximum principal stress distribution is calculated based on the finite element method. The maximum principal stress in this case also corresponds to the tensile stress, which has a positive value. As shown by the arrows in Fig. 14, it can be seen that the direction of maximum principal stress generally points in the axial direction of the tubular member 10.

[0047] Со ссылкой на распределение минимального главного напряжения на внутренней поверхности изгибаемой части трубчатого элемента 10, подвергнутого обработке сжатием, показанного на фиг. 11, минимальное главное напряжение на изгибаемой части, соответствующее остаточному напряжению сжатия, передаваемому путем выполнения обработки сжатием, приблизительно направлено в осевом направлении трубчатого элемента 10. Максимальное главное напряжение, соответствующее растягивающему напряжению трубчатого элемента 10, создаваемому при приложении нагрузки к трубчатому элементу, как показано на фиг. 13 и 14, приблизительно направлено в том же осевом направлении, что и направление минимального главного напряжения. Соответственно, остаточное напряжение сжатия с отрицательным значением, соответствующее минимальному главному напряжению, может уменьшить растягивающее напряжение, которое имеет положительное значение, соответствующее максимальному главному напряжению.[0047] with reference to the distribution of the minimum main voltage on the inner surface of the bending part of the tubular element 10, subjected to compression, shown in FIG. 11, the minimum principal stress on the bending portion corresponding to the residual compressive stress transmitted by performing compression processing is approximately directed in the axial direction of the tubular member 10. The maximum principal stress corresponding to the tensile stress of the tubular member 10 generated when a load is applied to the tubular member, as shown in fig. 13 and 14 approximately in the same axial direction as the direction of minimum principal stress. Accordingly, the residual compressive stress with a negative value corresponding to the minimum principal stress can reduce the tensile stress, which has a positive value corresponding to the maximum principal stress.

[0048] Вследствие этого, путем выполнения обработки сжатием и передачи остаточного напряжения сжатия части трубчатого элемента 10, в которой большое растягивающее напряжение возникает при прикладывании нагрузки, такой как первая изгибаемая часть 13, вызываемое растягивающее напряжение уменьшается, и, соответственно, можно снять растягивающее напряжение. Это уменьшает нагрузку, прикладываемую к внутренней поверхности трубчатого элемента 10 вследствие растягивающего напряжения, и, соответственно, можно пролонгировать наработку до усталостного разрушения трубчатого элемента 10.[0048] Therefore, by performing compression processing and transferring the residual compression stress to the portion of the tubular member 10 in which a large tensile stress occurs when a load is applied, such as the first bending portion 13, the induced tensile stress is reduced, and accordingly, the tensile stress can be relieved. . This reduces the load applied to the inner surface of the tubular member 10 due to tensile stress, and accordingly, the fatigue life of the tubular member 10 can be prolonged.

[0049] Как описано выше, согласно настоящему варианту осуществления остаточное напряжение сжатия прикладывают к внутренней поверхности трубчатого элемента 10, образующего полую пружину, и соответственно, можно пролонгировать наработку до усталостного разрушения трубчатого элемента 10. Конкретно, сдавливание зажимного элемента 1 обеспечивает передачу остаточного напряжения сжатия на внутреннюю поверхность нужной части независимо от того, является ли эта часть прямой частью или изгибаемой частью трубчатого элемента 10. Остаточное напряжение сжатия можно в достаточной степени передавать за счет сдавливания зажимного элемента 1, и таким образом, не требуется сложной конфигурации оборудования или тому подобное.[0049] As described above, according to the present embodiment, the compressive residual stress is applied to the inner surface of the tubular member 10 forming a hollow spring, and accordingly, the fatigue life of the tubular member 10 can be extended. to the inner surface of the desired part, regardless of whether the part is a straight part or a bending part of the tubular member 10. The residual compressive stress can be sufficiently transferred by squeezing the clamping member 1, and thus no complex equipment configuration or the like is required.

[0050] Кроме того, остаточное напряжение сжатия можно приложить к внутренней поверхности конкретной части, такой как изгибаемая часть, в которой растягивающее напряжение концентрируется и становится высоким напряжением при приложении нагрузки к полому стабилизатору. Это обеспечивает уменьшение растягивающего напряжения в части высокого напряжения за счет остаточного напряжения сжатия, чтобы пролонгировать наработку до усталостного разрушения. Кроме того, остаточное напряжение сжатия можно передавать в изгибаемую часть трубчатого элемента 10 таким образом, чтобы направление минимального главного напряжения, соответствующего остаточному напряжению сжатия, совпадало с направлением максимального главного напряжения, соответствующего растягивающему напряжению.[0050] In addition, the residual compression voltage can be applied to the inner surface of the particular part, such as the bending part in which the stretching voltage is concentrated and becomes a high voltage when the load is added to the floor stabilizer. This ensures a decrease in stretching voltage in terms of high voltage due to the residual compression voltage in order to prolong the production to fatigue destruction. In addition, the residual compression voltage can be transferred to the bended part of the tubular element 10 so that the direction of the minimum main voltage corresponding to the residual compression voltage coincides with the direction of the maximum main voltage corresponding to the tension.

Промышленная применимостьIndustrial Applicability

[0051] Настоящее изобретение можно применить к полой пружине, используемой для транспортного средства, такого как автомобиль, и способу изготовления полой пружины.[0051] The present invention can be applied to a hollow spring used for a vehicle such as an automobile, and a method for manufacturing a hollow spring.

Описание ссылочных номеровDescription of reference numbers

[0052] 1 Зажимной элемент[0052] 1 Clamping element

1а Нажимная поверхность1a Pressure surface

10 Трубчатый элемент10 Tubular element

11 Первый конец11 First End

12 Второй конец12 Second end

13 Первая изгибаемая часть13 First bending part

14 Вторая изгибаемая часть14 Second bending part

Claims

1. A hollow spring comprising: a steel pipe in which a residual compressive stress directed in the axial direction of the steel pipe is applied to a part of the inner surface of the steel pipe to reduce the tensile stress directed in the axial direction of the steel pipe that occurs when a load is applied to the steel pipe, moreover, the specified part contains the inner surface of the bent part of the steel pipe, in which the tensile stress is concentrated when a load is applied to the hollow spring.

2. Hollow spring according to claim 1, wherein the hollow spring is a stabilizer.

3. A method for manufacturing a hollow spring, comprising: providing a steel pipe used for a hollow spring; and the application of compressive force to the part of the outer surface of the steel pipe from the side of the circle to give the residual stress of compressing the part of the inner surface of the steel pipe; moreover, the time to fatigue failure of the steel pipe is extended by imparting a residual compressive stress to the steel pipe to the inner surface.

4. The method of claim 3, wherein applying a compressive force to the outer surface of the steel pipe includes squeezing the steel pipe with a clamping member.

5. The method of claim 4, wherein the clamping member comprises a pressing surface shaped such that a compressive force can be applied to at least a portion of the outer surface of the steel pipe from the circumferential direction.

6. The method of claim 5, wherein the pressure surface extends in a circumferential direction along the outer surface of the steel pipe.

7. The method according to claim 6, wherein the pressure surface extends in the circumferential direction of the steel pipe half a circumference.

8. The method according to any one of paragraphs. 5-7, in which the pressing surface is circular in shape and faces the outer surface of the steel pipe in the axial direction of the steel pipe.

9. The method according to any one of paragraphs. 4-8, in which the steel pipe being squeezed by the clamping member rests on a flat surface.

10. The method according to any one of paragraphs. 3-9, in which the steel pipe is subjected to a bending treatment to obtain a predetermined shape.

11. The method according to any one of paragraphs. 3-10, in which the steel pipe is subjected to heat treatment.

12. The hollow spring made using the method according to any of the paragraphs. 3-11.