JP2000345238A - 自動車用懸架ばねの製造方法 - Google Patents
自動車用懸架ばねの製造方法Info
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/02—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for springs
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
- C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
- C21D7/06—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface by shot-peening or the like
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 自動車用懸架ばねの製造方法は、引張強
度１９１０〜２０２０Ｎ／ｍｍ2、線径８〜１７ｍｍの
線材を冷間でコイルにする冷間コイリング工程と、この
冷間コイリング工程にて成形したコイルに歪取り焼鈍す
る歪取り工程と、常温より高温の状態で前記コイルに所
定荷重を加えて圧縮保持するホットセッチング工程と、
このコイルに多段のショットピーニングを行うショット
ピーニング工程とからなる。 【効果】 ホットセッチング工程及び多段としたショッ
トピーニング工程とを組合わせて、コイル表面から深い
位置及びコイル表面近くの位置に、より高い残留圧縮応
力を与えて、高疲労強度を有する懸架ばねを製造するこ
とができる。
度１９１０〜２０２０Ｎ／ｍｍ2、線径８〜１７ｍｍの
線材を冷間でコイルにする冷間コイリング工程と、この
冷間コイリング工程にて成形したコイルに歪取り焼鈍す
る歪取り工程と、常温より高温の状態で前記コイルに所
定荷重を加えて圧縮保持するホットセッチング工程と、
このコイルに多段のショットピーニングを行うショット
ピーニング工程とからなる。 【効果】 ホットセッチング工程及び多段としたショッ
トピーニング工程とを組合わせて、コイル表面から深い
位置及びコイル表面近くの位置に、より高い残留圧縮応
力を与えて、高疲労強度を有する懸架ばねを製造するこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高疲労強度を有する
自動車用懸架ばねの製造方法に関する。
自動車用懸架ばねの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】コイルばねの製造方法としては、例え
ば、特公平６−２９６３２号公報「識別塗装を施した
コイルばねとその塗料及び塗装方法」、特開平８−４
１５３３号公報「コイルばねの製造方法」に記載された
ものが知られている。
ば、特公平６−２９６３２号公報「識別塗装を施した
コイルばねとその塗料及び塗装方法」、特開平８−４
１５３３号公報「コイルばねの製造方法」に記載された
ものが知られている。
【０００３】上記技術，におけるコイルばねの製造
工程を以下に説明する。図４（ａ），（ｂ）は従来のコ
イルばねの製造工程を説明するフローであり、（ａ）は
技術、（ｂ）は技術のものである。なお、図中のＳ
Ｔ×××はステップ番号を表す。（ａ）において、技術
では、 ＳＴ１００‥冷間コイリング工程でコイル素線を所定径
のコイルに成形する。 ＳＴ１０１‥第１低温焼鈍工程でコイルの低温焼鈍処理
を行う。 ＳＴ１０２‥端面研削工程でコイル端面を研削する。
工程を以下に説明する。図４（ａ），（ｂ）は従来のコ
イルばねの製造工程を説明するフローであり、（ａ）は
技術、（ｂ）は技術のものである。なお、図中のＳ
Ｔ×××はステップ番号を表す。（ａ）において、技術
では、 ＳＴ１００‥冷間コイリング工程でコイル素線を所定径
のコイルに成形する。 ＳＴ１０１‥第１低温焼鈍工程でコイルの低温焼鈍処理
を行う。 ＳＴ１０２‥端面研削工程でコイル端面を研削する。
【０００４】ＳＴ１０３‥ショットピーニング工程でコ
イルに残留圧縮応力を与える。 ＳＴ１０４‥識別塗料塗布工程でコイルに塗料を塗布す
る。 ＳＴ１０５‥第２低温焼鈍工程でコイルの低温焼鈍処理
を行う。 ＳＴ１０６‥ホットセッティング工程でコイルを２５０
℃の温度下で、１５秒間、所定の力を負荷する。
イルに残留圧縮応力を与える。 ＳＴ１０４‥識別塗料塗布工程でコイルに塗料を塗布す
る。 ＳＴ１０５‥第２低温焼鈍工程でコイルの低温焼鈍処理
を行う。 ＳＴ１０６‥ホットセッティング工程でコイルを２５０
℃の温度下で、１５秒間、所定の力を負荷する。
【０００５】（ｂ）において、技術では、 ＳＴ１１０‥オイルテンパー線を高温焼戻しして焼鈍し
線とする。 ＳＴ１１１‥焼鈍し線を冷間でコイリングする。 ＳＴ１１２‥コイルばねの焼き入れ、焼戻しを行う。 ＳＴ１１３‥コイルばねの座面を研削する。
線とする。 ＳＴ１１１‥焼鈍し線を冷間でコイリングする。 ＳＴ１１２‥コイルばねの焼き入れ、焼戻しを行う。 ＳＴ１１３‥コイルばねの座面を研削する。
【０００６】ＳＴ１１４‥アンモニアガス雰囲気下でコ
イルばねにガス窒化処理を施す。 ＳＴ１１５‥コイルばねに２段ショットピーニングを施
す。 ＳＴ１１６‥２段ショットピーニングを構成する第１シ
ョットピーニングを行う。（粒径０．６〜１．０ｍｍで
表面硬度がビッカース６５０〜８５０のカットワイヤを
投射速度７０〜１００ｍ／ｓでインペラー投射）
イルばねにガス窒化処理を施す。 ＳＴ１１５‥コイルばねに２段ショットピーニングを施
す。 ＳＴ１１６‥２段ショットピーニングを構成する第１シ
ョットピーニングを行う。（粒径０．６〜１．０ｍｍで
表面硬度がビッカース６５０〜８５０のカットワイヤを
投射速度７０〜１００ｍ／ｓでインペラー投射）
【０００７】ＳＴ１１７‥２段ショットピーニングを構
成する第２ショットピーニングを行う。（粒径０．１５
〜０．３ｍｍで表面硬度がビッカース７００〜９００の
カットワイヤ又は鋼球をエアー圧０．３〜０．７ＭＰａ
でエアー投射） ＳＴ１１８‥低温焼鈍を実施し、コイルばねの内部ひず
みを除去する。
成する第２ショットピーニングを行う。（粒径０．１５
〜０．３ｍｍで表面硬度がビッカース７００〜９００の
カットワイヤ又は鋼球をエアー圧０．３〜０．７ＭＰａ
でエアー投射） ＳＴ１１８‥低温焼鈍を実施し、コイルばねの内部ひず
みを除去する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記技術におけるシ
ョットピーニングでコイルの残留圧縮応力を大きく高め
る場合には、ショットの粒径を大きくしたり、ショット
の表面硬度を高めたり、投射速度を大きくするが、コイ
ルの表面粗さが大きくなり、かえって応力が集中しやす
くなって疲労強度の低下を招く。
ョットピーニングでコイルの残留圧縮応力を大きく高め
る場合には、ショットの粒径を大きくしたり、ショット
の表面硬度を高めたり、投射速度を大きくするが、コイ
ルの表面粗さが大きくなり、かえって応力が集中しやす
くなって疲労強度の低下を招く。
【０００９】また、上記技術の製造工程では、２段シ
ョットピーニングを行っているが、この工程だけではコ
イルの表面から深い位置まで残留圧縮応力を与えること
は難しく、疲労強度を十分に高めることができない。そ
こで、本発明の目的は、耐久限度（τｍ）６８７±５８
８ＭＰａの高疲労強度を有するばねを製造できる自動車
用懸架ばねの製造方法を提供することにある。
ョットピーニングを行っているが、この工程だけではコ
イルの表面から深い位置まで残留圧縮応力を与えること
は難しく、疲労強度を十分に高めることができない。そ
こで、本発明の目的は、耐久限度（τｍ）６８７±５８
８ＭＰａの高疲労強度を有するばねを製造できる自動車
用懸架ばねの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、引張強度１９１０〜２０２０Ｎ／ｍ
ｍ 2、線径８〜１７ｍｍの線材を冷間でコイルにする冷
間コイリング工程と、この冷間コイリング工程にて成形
したコイルに歪取り焼鈍する歪取り工程と、常温より高
温の状態でコイルに所定荷重を加えて圧縮保持するホッ
トセッチング工程と、このコイルに多段のショットピー
ニングを行うショットピーニング工程とからなる。
に請求項１は、引張強度１９１０〜２０２０Ｎ／ｍ
ｍ 2、線径８〜１７ｍｍの線材を冷間でコイルにする冷
間コイリング工程と、この冷間コイリング工程にて成形
したコイルに歪取り焼鈍する歪取り工程と、常温より高
温の状態でコイルに所定荷重を加えて圧縮保持するホッ
トセッチング工程と、このコイルに多段のショットピー
ニングを行うショットピーニング工程とからなる。
【００１１】ホットセッチング工程と、多段としたショ
ットピーニング工程とを組合わせ、ホットセッチング工
程でコイル表面から深い位置に残留圧縮応力を与え、更
に、多段のショットピーニング工程でコイル表面近くの
位置に、より高い残留圧縮応力を与えて、高疲労強度を
有する懸架ばねを製造する。
ットピーニング工程とを組合わせ、ホットセッチング工
程でコイル表面から深い位置に残留圧縮応力を与え、更
に、多段のショットピーニング工程でコイル表面近くの
位置に、より高い残留圧縮応力を与えて、高疲労強度を
有する懸架ばねを製造する。
【００１２】請求項２は、ホットセッチング工程を、コ
イルの使用最大荷重の少なくとも１０％増しの荷重で圧
縮するものとした。コイルの使用最大荷重の１０％増し
を下回ると、コイル表面から深い位置に残留圧縮応力を
十分に与えることができない。
イルの使用最大荷重の少なくとも１０％増しの荷重で圧
縮するものとした。コイルの使用最大荷重の１０％増し
を下回ると、コイル表面から深い位置に残留圧縮応力を
十分に与えることができない。
【００１３】請求項３は、多段のショットピーニング
を、１段目の条件として、投射材に、表面のビッカース
硬度が５５０〜６５０で、粒径が０．６〜１．０ｍｍの
鋼球又はカットワイヤを用い、それの投射速度を６０〜
９０ｍ／ｓとし、２段目の条件として、投射材に、表面
のビッカース硬度が６００〜８００で、粒径が０．１５
〜０．３ｍｍの鋼球又はカットワイヤを用い、それの投
射速度を６０〜９０ｍ／ｓとする多段ショットの条件を
少なくとも含むようにした。
を、１段目の条件として、投射材に、表面のビッカース
硬度が５５０〜６５０で、粒径が０．６〜１．０ｍｍの
鋼球又はカットワイヤを用い、それの投射速度を６０〜
９０ｍ／ｓとし、２段目の条件として、投射材に、表面
のビッカース硬度が６００〜８００で、粒径が０．１５
〜０．３ｍｍの鋼球又はカットワイヤを用い、それの投
射速度を６０〜９０ｍ／ｓとする多段ショットの条件を
少なくとも含むようにした。
【００１４】多段のショットピーニングの１段目でコイ
ル表面近くの比較的深い位置に残留圧縮応力を与え、２
段目で１段目よりもコイル表面に近い位置に残留圧縮応
力を与え、しかも、１段目より２段目の投射材の粒径を
小さくすることで、コイルの表面粗さが大きくなるのを
抑え、疲労強度の低下を防ぐ。
ル表面近くの比較的深い位置に残留圧縮応力を与え、２
段目で１段目よりもコイル表面に近い位置に残留圧縮応
力を与え、しかも、１段目より２段目の投射材の粒径を
小さくすることで、コイルの表面粗さが大きくなるのを
抑え、疲労強度の低下を防ぐ。
【００１５】請求項４は、多段のショットピーニングの
１段目におけるショットピーニングの開始から終了まで
の投射材の単位面積当たりの投射量の下限値を１８０ｋ
ｇ／ｍ2とし、２段目における投射量の下限値を１００
ｋｇ／ｍ2とした。１段目の投射量が１８０ｋｇ／ｍ2を
下回る場合は、懸架ばねの表面より比較的深い位置に発
生する残留圧縮応力が小さくなり、２段目の投射量が１
００ｋｇ／ｍ2を下回る場合は、懸架ばねの表面近くの
位置に発生する残留応力が小さくなって、懸架ばねの疲
労強度が低下し、所定の耐久条件を満足しない。
１段目におけるショットピーニングの開始から終了まで
の投射材の単位面積当たりの投射量の下限値を１８０ｋ
ｇ／ｍ2とし、２段目における投射量の下限値を１００
ｋｇ／ｍ2とした。１段目の投射量が１８０ｋｇ／ｍ2を
下回る場合は、懸架ばねの表面より比較的深い位置に発
生する残留圧縮応力が小さくなり、２段目の投射量が１
００ｋｇ／ｍ2を下回る場合は、懸架ばねの表面近くの
位置に発生する残留応力が小さくなって、懸架ばねの疲
労強度が低下し、所定の耐久条件を満足しない。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図１は本発明に係る自動車用懸
架ばねの製造工程を説明するフローであり、図中のＳＴ
××はステップ番号を表わす。自動車用懸架ばねは、例
えば、高周波焼入線又はＪＩＳ Ｇ ３５６０で規定す
るオイルテンパー線（引張強度１９１０〜２０２０Ｎ／
ｍｍ2、線径８〜１７ｍｍ）により製造するものであ
る。
づいて以下に説明する。図１は本発明に係る自動車用懸
架ばねの製造工程を説明するフローであり、図中のＳＴ
××はステップ番号を表わす。自動車用懸架ばねは、例
えば、高周波焼入線又はＪＩＳ Ｇ ３５６０で規定す
るオイルテンパー線（引張強度１９１０〜２０２０Ｎ／
ｍｍ2、線径８〜１７ｍｍ）により製造するものであ
る。
【００１７】ＳＴ０１‥上記した線材を冷間コイリング
工程でコイルにする。 ＳＴ０２‥ＳＴ０１でコイル内部に生じた歪みを除去す
るために、温度３５０〜４５０℃、１５〜３０分で歪取
り焼鈍する。（歪取り工程） ＳＴ０３‥ＳＴ０２での余熱を利用して２００〜３５０
℃の温度下で、懸架ばねの使用最大荷重の少なくとも１
０％増しの荷重をコイルに加えて１〜２秒間程度圧縮保
持する。（ホットセッチング工程） ＳＴ０４‥コイルの座面を研削する。この工程はコイル
によって省いても差し支えない。
工程でコイルにする。 ＳＴ０２‥ＳＴ０１でコイル内部に生じた歪みを除去す
るために、温度３５０〜４５０℃、１５〜３０分で歪取
り焼鈍する。（歪取り工程） ＳＴ０３‥ＳＴ０２での余熱を利用して２００〜３５０
℃の温度下で、懸架ばねの使用最大荷重の少なくとも１
０％増しの荷重をコイルに加えて１〜２秒間程度圧縮保
持する。（ホットセッチング工程） ＳＴ０４‥コイルの座面を研削する。この工程はコイル
によって省いても差し支えない。
【００１８】ＳＴ０５‥以下の条件で多段のショットピ
ーニングを構成する１段目ショットピーニングを行う。 １．投射材 表面硬度：５５０〜６５０ＨＶ（ビッカース硬度。以下
同様。） 粒径 ：０．６〜１．０ｍｍ 種類 ：鋼球又はカットワイヤ ２．投射方法 インペラ式（遠心投射式） ３．投射速度 ６０〜９０ｍ／ｓ ４．投射量（ショットピーニングの開始から終了までに
投射する単位面積当たりの投射材の最小投射量） １８０ｋｇ／ｍ2
ーニングを構成する１段目ショットピーニングを行う。 １．投射材 表面硬度：５５０〜６５０ＨＶ（ビッカース硬度。以下
同様。） 粒径 ：０．６〜１．０ｍｍ 種類 ：鋼球又はカットワイヤ ２．投射方法 インペラ式（遠心投射式） ３．投射速度 ６０〜９０ｍ／ｓ ４．投射量（ショットピーニングの開始から終了までに
投射する単位面積当たりの投射材の最小投射量） １８０ｋｇ／ｍ2
【００１９】ＳＴ０６‥以下の条件で多段のショットピ
ーニングを構成する２段目ショットピーニングを行う。 １．投射材 表面硬度：６００〜８００ＨＶ 粒径 ：０．１５〜０．３ｍｍ 種類 ：鋼球又はカットワイヤ ２．投射方法 インペラ式（遠心投射式） ３．投射速度 ６０〜９０ｍ／ｓ ４．投射量（ショットピーニングの開始から終了までに
投射する単位面積当たりの投射材の最小投射量） １００ｋｇ／ｍ2 ＳＴ０７‥コイルに塗装する。この工程はコイルによっ
て省いても差し支えない。 以上の工程により、自動車用懸架ばねの製造が完了す
る。
ーニングを構成する２段目ショットピーニングを行う。 １．投射材 表面硬度：６００〜８００ＨＶ 粒径 ：０．１５〜０．３ｍｍ 種類 ：鋼球又はカットワイヤ ２．投射方法 インペラ式（遠心投射式） ３．投射速度 ６０〜９０ｍ／ｓ ４．投射量（ショットピーニングの開始から終了までに
投射する単位面積当たりの投射材の最小投射量） １００ｋｇ／ｍ2 ＳＴ０７‥コイルに塗装する。この工程はコイルによっ
て省いても差し支えない。 以上の工程により、自動車用懸架ばねの製造が完了す
る。
【００２０】このように、冷間コイリング工程を採用す
ることにより、熱間コイリングを施す場合の加熱用設備
が不要になり、設備投資の削減を図ることができる。ま
た、ＳＴ０３のホットセッチング工程では、前工程の余
熱を利用するので、別に加熱する必要がないため、製造
コストを減らすことができる。
ることにより、熱間コイリングを施す場合の加熱用設備
が不要になり、設備投資の削減を図ることができる。ま
た、ＳＴ０３のホットセッチング工程では、前工程の余
熱を利用するので、別に加熱する必要がないため、製造
コストを減らすことができる。
【００２１】次に線材の引張強度による疲労耐久テスト
の結果を表１で説明する。
の結果を表１で説明する。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１は線材の引張強度による疲労耐久テス
トの結果を実施例１〜実施例３及び比較例１、比較例２
で説明するものである。疲労耐久テストは、懸架ばねに
所定の繰返し荷重を加えて応力振幅を与え、懸架ばねが
折損する繰返し数（耐久回数）が基準の繰返し数以上の
場合に「○」（ＯＫ）とし、懸架ばねが折損する繰返し
数が基準の繰返し数未満の場合に「×」（ＮＧ）とする
ものである。この耐久テスト結果は、「○」が耐久回数
３０×１０4回以上、「×」が耐久回数３０×１０4回未
満である。
トの結果を実施例１〜実施例３及び比較例１、比較例２
で説明するものである。疲労耐久テストは、懸架ばねに
所定の繰返し荷重を加えて応力振幅を与え、懸架ばねが
折損する繰返し数（耐久回数）が基準の繰返し数以上の
場合に「○」（ＯＫ）とし、懸架ばねが折損する繰返し
数が基準の繰返し数未満の場合に「×」（ＮＧ）とする
ものである。この耐久テスト結果は、「○」が耐久回数
３０×１０4回以上、「×」が耐久回数３０×１０4回未
満である。
【００２４】テスト用試料の仕様、ショットピーニング
工程の条件は以下のようになる。 ・仕様 線径：１１．６ｍｍ ばね定数：３８，４Ｎ／ｍｍ 総巻数：８．９ 外径：１００ｍｍ 自由長：３４０ｍｍ
工程の条件は以下のようになる。 ・仕様 線径：１１．６ｍｍ ばね定数：３８，４Ｎ／ｍｍ 総巻数：８．９ 外径：１００ｍｍ 自由長：３４０ｍｍ
【００２５】・１段目ショットピーニング条件 投射材 表面硬度：５８０ＨＶ 粒径：０．８ｍｍ 種類：カットワイヤ 投射速度 ８０ｍ／ｓ
【００２６】・２段目ショットピーニング条件 投射材 表面硬度：７００ＨＶ 粒径：０．２ｍｍ 種類：鋼球 投射速度 ８０ｍ／ｓ なお、他の工程については、図１の条件を満たすものと
する。
する。
【００２７】実施例１：引張強度１９１０Ｎ／ｍｍ2、
表面硬度５５０ＨＶ 冷間コイリング時の折損率が０％であり、耐久テスト結
果が○であるから、判定は○（ＯＫ）とした。 実施例２：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、表面硬度５６
０ＨＶ 冷間コイリング時の折損率が０％であり、耐久テスト結
果が○であるから、判定は○（ＯＫ）とした。 実施例３：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、表面硬度５８
０ＨＶ 冷間コイリング時の折損率が０％であり、耐久テスト結
果が○であるから、判定は○（ＯＫ）とした。
表面硬度５５０ＨＶ 冷間コイリング時の折損率が０％であり、耐久テスト結
果が○であるから、判定は○（ＯＫ）とした。 実施例２：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、表面硬度５６
０ＨＶ 冷間コイリング時の折損率が０％であり、耐久テスト結
果が○であるから、判定は○（ＯＫ）とした。 実施例３：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、表面硬度５８
０ＨＶ 冷間コイリング時の折損率が０％であり、耐久テスト結
果が○であるから、判定は○（ＯＫ）とした。
【００２８】比較例１：引張強度１９００Ｎ／ｍｍ2 冷間コイリング時の折損率は０％であるが、耐久テスト
結果が×であるため、判定は×（ＮＧ）とする。 比較例２：引張強度２１００Ｎ／ｍｍ2、表面硬度６２
０ＨＶ 冷間コイリング時の折損率は１．２％であるが、耐久テ
スト結果が○であるため、判定は×（ＮＧ）とする。 以上の実施例１〜実施例３の判定より、本発明の自動車
用懸架ばねを製造するための線材の引張強度を１９１０
〜２０２０Ｎ／ｍｍ2とする。
結果が×であるため、判定は×（ＮＧ）とする。 比較例２：引張強度２１００Ｎ／ｍｍ2、表面硬度６２
０ＨＶ 冷間コイリング時の折損率は１．２％であるが、耐久テ
スト結果が○であるため、判定は×（ＮＧ）とする。 以上の実施例１〜実施例３の判定より、本発明の自動車
用懸架ばねを製造するための線材の引張強度を１９１０
〜２０２０Ｎ／ｍｍ2とする。
【００２９】この時の実施例１〜実施例３及び比較例
１、比較例２でそれぞれ複数個の試料を用い、且つ応力
振幅をそれぞれ異ならせて耐久テストを行うことによ
り、応力振幅と耐久回数とから引張強度１９１０〜２０
２０Ｎ／ｍｍ2の線材で製造した懸架ばねの耐久限度と
して、６８７（平均応力）±５８８（応力振幅）ＭＰａ
という結果が得られた。
１、比較例２でそれぞれ複数個の試料を用い、且つ応力
振幅をそれぞれ異ならせて耐久テストを行うことによ
り、応力振幅と耐久回数とから引張強度１９１０〜２０
２０Ｎ／ｍｍ2の線材で製造した懸架ばねの耐久限度と
して、６８７（平均応力）±５８８（応力振幅）ＭＰａ
という結果が得られた。
【００３０】また、上記表１に示した表面硬度は引張強
度１９１０〜２０２０Ｎ／ｍｍ2の範囲では、５５０〜
５８０ＨＶであり、これに使用するショットピーニング
の投射材の表面硬度は、被投射物であるコイルの表面硬
度に対して大き過ぎると破損し、小さいと充分に残留圧
縮応力が与えられないので、下限を５５０ＨＶとし、上
限を、余裕を加味して、引張強度２１００Ｎ／ｍｍ2の
ものの表面硬度６２０ＨＶとほぼ同等の６５０ＨＶとす
る。
度１９１０〜２０２０Ｎ／ｍｍ2の範囲では、５５０〜
５８０ＨＶであり、これに使用するショットピーニング
の投射材の表面硬度は、被投射物であるコイルの表面硬
度に対して大き過ぎると破損し、小さいと充分に残留圧
縮応力が与えられないので、下限を５５０ＨＶとし、上
限を、余裕を加味して、引張強度２１００Ｎ／ｍｍ2の
ものの表面硬度６２０ＨＶとほぼ同等の６５０ＨＶとす
る。
【００３１】次にホットセッチングの効果を説明する。
図２は本発明に係るホットセッチングの効果を説明する
グラフであり、縦軸は懸架ばねの残留応力（便宜上、縦
軸の上側をマイナス側、下側をプラス側とし、上側を圧
縮応力、下側を引張応力とした。）、横軸は懸架ばね表
面からの深さを表す。なお、このグラフは、１９６０Ｎ
／ｍｍ2の線材より製造した懸架ばねの残留応力を示
す。ホットセッチングの条件は以下の通りである。 セッチング温度：２３０℃ セッチング荷重：懸架ばねの使用最大荷重の１０％増し
の荷重 セッチング時間：２秒
図２は本発明に係るホットセッチングの効果を説明する
グラフであり、縦軸は懸架ばねの残留応力（便宜上、縦
軸の上側をマイナス側、下側をプラス側とし、上側を圧
縮応力、下側を引張応力とした。）、横軸は懸架ばね表
面からの深さを表す。なお、このグラフは、１９６０Ｎ
／ｍｍ2の線材より製造した懸架ばねの残留応力を示
す。ホットセッチングの条件は以下の通りである。 セッチング温度：２３０℃ セッチング荷重：懸架ばねの使用最大荷重の１０％増し
の荷重 セッチング時間：２秒
【００３２】図において、試料としては、以下に示す工
程違いの〜である。なお、各工程の内容について
は、図１で説明したものである。 冷間コイリング工程のみ実施。 冷間コイリング工程→歪取り工程（歪取り焼鈍）を順
次実施。 冷間コイリング工程→歪取り工程（歪取り焼鈍）→常
温セッチング工程（常温でのセッチング工程）を順次実
施。
程違いの〜である。なお、各工程の内容について
は、図１で説明したものである。 冷間コイリング工程のみ実施。 冷間コイリング工程→歪取り工程（歪取り焼鈍）を順
次実施。 冷間コイリング工程→歪取り工程（歪取り焼鈍）→常
温セッチング工程（常温でのセッチング工程）を順次実
施。
【００３３】冷間コイリング工程→歪取り工程（歪取
り焼鈍）→常温セッチング工程→１・２段目のショット
ピーニング工程を順次実施。 冷間コイリング工程→歪取り工程（歪取り焼鈍）→ホ
ットセッチング工程を順次実施。 冷間コイリング工程→歪取り工程（歪取り焼鈍）→ホ
ットセッチング工程→１・２段目のショットピーニング
工程を順次実施。
り焼鈍）→常温セッチング工程→１・２段目のショット
ピーニング工程を順次実施。 冷間コイリング工程→歪取り工程（歪取り焼鈍）→ホ
ットセッチング工程を順次実施。 冷間コイリング工程→歪取り工程（歪取り焼鈍）→ホ
ットセッチング工程→１・２段目のショットピーニング
工程を順次実施。
【００３４】の工程では、コイルに引張側の残留応力
が発生し、の工程及びの常温セッチングを行った工
程においても、小さな引張側の残留応力が発生する。
の工程に１・２段目のショットピーニング工程を加えた
の工程では、コイルの表面近くの位置に圧縮側の残留
応力が発生するが、表面から深い位置の圧縮側の残留応
力は小さく、深さが０．２ｍｍ近傍より深い位置では引
張側の残留圧縮応力が発生する。
が発生し、の工程及びの常温セッチングを行った工
程においても、小さな引張側の残留応力が発生する。
の工程に１・２段目のショットピーニング工程を加えた
の工程では、コイルの表面近くの位置に圧縮側の残留
応力が発生するが、表面から深い位置の圧縮側の残留応
力は小さく、深さが０．２ｍｍ近傍より深い位置では引
張側の残留圧縮応力が発生する。
【００３５】のホットセッチングを含む工程では、コ
イル表面から深い位置まで残留応力が圧縮側となり、こ
のの工程に１・２段目のショットピーニング工程を加
えたの工程（本発明の請求項１の工程）では、コイル
の表面近くの位置から深い位置まで圧縮側の残留応力が
発生する。
イル表面から深い位置まで残留応力が圧縮側となり、こ
のの工程に１・２段目のショットピーニング工程を加
えたの工程（本発明の請求項１の工程）では、コイル
の表面近くの位置から深い位置まで圧縮側の残留応力が
発生する。
【００３６】ここで、上記したのホットセッチングを
実施した工程と、のホットセッチングを実施しなかっ
た工程とを比較すると、の工程では、の工程に対し
て懸架ばね表面からの深さが大きな位置、特に懸架ばね
表面からの深さが０．２ｍｍを越える範囲までも残留圧
縮応力が発生している。このように、ホットセッチング
は、懸架ばねのへたりを防止する他に懸架ばねの表面か
ら深い位置まで残留圧縮応力を与え、懸架ばねの疲労強
度を向上させることができる。
実施した工程と、のホットセッチングを実施しなかっ
た工程とを比較すると、の工程では、の工程に対し
て懸架ばね表面からの深さが大きな位置、特に懸架ばね
表面からの深さが０．２ｍｍを越える範囲までも残留圧
縮応力が発生している。このように、ホットセッチング
は、懸架ばねのへたりを防止する他に懸架ばねの表面か
ら深い位置まで残留圧縮応力を与え、懸架ばねの疲労強
度を向上させることができる。
【００３７】次にホットセッチングと常温セッチングと
の耐久テスト結果を表２で比較する。
の耐久テスト結果を表２で比較する。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２はホットセッチングと常温セッチング
との耐久テスト結果を実施例４〜実施例９、比較例３〜
比較例８で比較するものである。この時の１段目ショッ
トピーニングの条件は、粒径０．６ｍｍのカットワイヤ
で、投射速度６０ｍ／ｓとし、投射材の投射量を４７０
ｋｇ／ｍ2としたものであり、２段目ショットピーニン
グの条件は、粒径０．１５ｍｍの鋼球で、投射速度６０
ｍ／ｓとし、投射材の投射量を２４０ｋｇ／ｍ2とした
ものである。なお、他の工程については、図１で示した
条件を満足するものである。この耐久テスト結果は、
「○」が耐久回数３０×１０4回以上、「×」が耐久回
数３０×１０4回未満である。
との耐久テスト結果を実施例４〜実施例９、比較例３〜
比較例８で比較するものである。この時の１段目ショッ
トピーニングの条件は、粒径０．６ｍｍのカットワイヤ
で、投射速度６０ｍ／ｓとし、投射材の投射量を４７０
ｋｇ／ｍ2としたものであり、２段目ショットピーニン
グの条件は、粒径０．１５ｍｍの鋼球で、投射速度６０
ｍ／ｓとし、投射材の投射量を２４０ｋｇ／ｍ2とした
ものである。なお、他の工程については、図１で示した
条件を満足するものである。この耐久テスト結果は、
「○」が耐久回数３０×１０4回以上、「×」が耐久回
数３０×１０4回未満である。
【００４０】実施例４：引張強度１９１０Ｎ／ｍｍ2、
ホットセッチング、セッチング荷重は使用最大荷重の１
０％増し。耐久テスト結果は○である。 実施例５：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、ホットセッチ
ング、セッチング荷重は使用最大荷重の１０％増し。耐
久テスト結果は○である。 実施例６：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、ホットセッチ
ング、セッチング荷重は使用最大荷重の１０％増し。耐
久テスト結果は○である。
ホットセッチング、セッチング荷重は使用最大荷重の１
０％増し。耐久テスト結果は○である。 実施例５：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、ホットセッチ
ング、セッチング荷重は使用最大荷重の１０％増し。耐
久テスト結果は○である。 実施例６：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、ホットセッチ
ング、セッチング荷重は使用最大荷重の１０％増し。耐
久テスト結果は○である。
【００４１】上記した実施例４〜実施例６では、引張強
度１９１０〜２０２０Ｎ／ｍｍ2の範囲で耐久テスト結
果が○であり、上記引張強度範囲内のもので懸架ばねを
製造する場合に皆同一条件でホットセッチングが行える
ので生産性は○である。従って、実施例４〜実施例６の
判定は、それぞれ○（ＯＫ）である。
度１９１０〜２０２０Ｎ／ｍｍ2の範囲で耐久テスト結
果が○であり、上記引張強度範囲内のもので懸架ばねを
製造する場合に皆同一条件でホットセッチングが行える
ので生産性は○である。従って、実施例４〜実施例６の
判定は、それぞれ○（ＯＫ）である。
【００４２】実施例７：引張強度１９１０Ｎ／ｍｍ2、
ホットセッチング、セッチング荷重は使用最大荷重の３
０％増し。耐久テスト結果は○である。 実施例８：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、ホットセッチ
ング、セッチング荷重は使用最大荷重の３０％増し。耐
久テスト結果は○である。 実施例９：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、ホットセッチ
ング、セッチング荷重は使用最大荷重の３０％増し。耐
久テスト結果は○である。
ホットセッチング、セッチング荷重は使用最大荷重の３
０％増し。耐久テスト結果は○である。 実施例８：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、ホットセッチ
ング、セッチング荷重は使用最大荷重の３０％増し。耐
久テスト結果は○である。 実施例９：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、ホットセッチ
ング、セッチング荷重は使用最大荷重の３０％増し。耐
久テスト結果は○である。
【００４３】上記した実施例７〜実施例９では、引張強
度１９１０〜２０２０Ｎ／ｍｍ2の範囲で耐久テスト結
果が○であり、上記引張強度範囲内のもので懸架ばねを
製造する場合に皆同一条件でホットセッチングが行える
ので生産性は○である。従って、実施例７〜実施例９の
判定は、それぞれ○（ＯＫ）である。
度１９１０〜２０２０Ｎ／ｍｍ2の範囲で耐久テスト結
果が○であり、上記引張強度範囲内のもので懸架ばねを
製造する場合に皆同一条件でホットセッチングが行える
ので生産性は○である。従って、実施例７〜実施例９の
判定は、それぞれ○（ＯＫ）である。
【００４４】比較例３：引張強度１９１０Ｎ／ｍｍ2、
常温セッチング、セッチング荷重は使用最大荷重の１０
％増し。耐久テスト結果は×である。 比較例４：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、常温セッチン
グ、セッチング荷重は使用最大荷重の１０％増し。耐久
テスト結果は×である。 比較例５：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、常温セッチン
グ、セッチング荷重は使用最大荷重の１０％増し。耐久
テスト結果は○である。
常温セッチング、セッチング荷重は使用最大荷重の１０
％増し。耐久テスト結果は×である。 比較例４：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、常温セッチン
グ、セッチング荷重は使用最大荷重の１０％増し。耐久
テスト結果は×である。 比較例５：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、常温セッチン
グ、セッチング荷重は使用最大荷重の１０％増し。耐久
テスト結果は○である。
【００４５】上記した比較例３〜比較例５では、引張強
度２０２０Ｎ／ｍｍ2の線材から製造した懸架ばねの耐
久テスト結果だけが○であり、製造する場合に他の引張
強度１９１０Ｎ／ｍｍ2のもの及び引張強度１９６０Ｎ
／ｍｍ2のものを引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2のものと異
なる条件でセッチングすることになるため、生産性は×
である。従って、比較例３〜比較例５の判定は、それぞ
れ×（ＮＧ）である。
度２０２０Ｎ／ｍｍ2の線材から製造した懸架ばねの耐
久テスト結果だけが○であり、製造する場合に他の引張
強度１９１０Ｎ／ｍｍ2のもの及び引張強度１９６０Ｎ
／ｍｍ2のものを引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2のものと異
なる条件でセッチングすることになるため、生産性は×
である。従って、比較例３〜比較例５の判定は、それぞ
れ×（ＮＧ）である。
【００４６】比較例６：引張強度１９１０Ｎ／ｍｍ2、
ホットセッチング、セッチング荷重は使用最大荷重の５
％増し。耐久テスト結果は×である。 比較例７：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、ホットセッチ
ング、セッチング荷重は使用最大荷重の５％増し。耐久
テスト結果は×である。 比較例８：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、ホットセッチ
ング、セッチング荷重は使用最大荷重の５％増し。耐久
テスト結果は○である。
ホットセッチング、セッチング荷重は使用最大荷重の５
％増し。耐久テスト結果は×である。 比較例７：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、ホットセッチ
ング、セッチング荷重は使用最大荷重の５％増し。耐久
テスト結果は×である。 比較例８：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、ホットセッチ
ング、セッチング荷重は使用最大荷重の５％増し。耐久
テスト結果は○である。
【００４７】上記した比較例６〜比較例８では、引張強
度２０２０Ｎ／ｍｍ2の線材から製造した懸架ばねの耐
久テスト結果だけが○であり、製造する場合に他の引張
強度１９１０Ｎ／ｍｍ2のもの及び引張強度１９６０Ｎ
／ｍｍ2のものを引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2のものと異
なる条件でセッチングすることになるため、生産性は×
である。従って、比較例６〜比較例８の判定は、それぞ
れ×（ＮＧ）である。以上の判定から、ホットセッチン
グ工程のセッチング荷重（圧縮荷重）を、懸架ばねの使
用最大荷重の少なくとも１０％増しとし、更に好ましく
は懸架ばねの使用最大荷重の１０％増し〜３０％増しの
範囲とする。
度２０２０Ｎ／ｍｍ2の線材から製造した懸架ばねの耐
久テスト結果だけが○であり、製造する場合に他の引張
強度１９１０Ｎ／ｍｍ2のもの及び引張強度１９６０Ｎ
／ｍｍ2のものを引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2のものと異
なる条件でセッチングすることになるため、生産性は×
である。従って、比較例６〜比較例８の判定は、それぞ
れ×（ＮＧ）である。以上の判定から、ホットセッチン
グ工程のセッチング荷重（圧縮荷重）を、懸架ばねの使
用最大荷重の少なくとも１０％増しとし、更に好ましく
は懸架ばねの使用最大荷重の１０％増し〜３０％増しの
範囲とする。
【００４８】次に１段目・２段目ショットピーニングの
投射材の投射量による耐久テスト結果を表３で説明す
る。
投射材の投射量による耐久テスト結果を表３で説明す
る。
【００４９】
【表３】
【００５０】表３は１段目・２段目ショットピーニング
の投射材の投射量による耐久テスト結果を実施例１０〜
実施例２１、比較例９〜比較例１４で説明するものであ
る。この時の１段目ショットピーニングの条件は、粒径
０．８ｍｍのカットワイヤで、投射速度８０ｍ／ｓとし
たものであり、２段目ショットピーニングの条件は、粒
径０．２ｍｍの鋼球で、投射速度８０ｍ／ｓとしたもの
である。なお、他の工程については、図１で示した条件
を満足するものである。
の投射材の投射量による耐久テスト結果を実施例１０〜
実施例２１、比較例９〜比較例１４で説明するものであ
る。この時の１段目ショットピーニングの条件は、粒径
０．８ｍｍのカットワイヤで、投射速度８０ｍ／ｓとし
たものであり、２段目ショットピーニングの条件は、粒
径０．２ｍｍの鋼球で、投射速度８０ｍ／ｓとしたもの
である。なお、他の工程については、図１で示した条件
を満足するものである。
【００５１】実施例１０：引張強度１９１０Ｎ／ｍ
ｍ2、１段目投射量４７０ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４
０ｋｇ／ｍ2。耐久テスト結果は○である。 実施例１１：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量４７０ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。 実施例１２：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量４７０ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。
ｍ2、１段目投射量４７０ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４
０ｋｇ／ｍ2。耐久テスト結果は○である。 実施例１１：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量４７０ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。 実施例１２：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量４７０ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。
【００５２】実施例１３：引張強度１９１０Ｎ／ｍ
ｍ2、１段目投射量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４
０ｋｇ／ｍ2。耐久テスト結果は○である。 実施例１４：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。 実施例１５：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。
ｍ2、１段目投射量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４
０ｋｇ／ｍ2。耐久テスト結果は○である。 実施例１４：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。 実施例１５：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。
【００５３】比較例９：引張強度１９１０Ｎ／ｍｍ2、
１段目投射量１６５ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋ
ｇ／ｍ2。耐久テスト結果は×である。 比較例１０：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量１６５ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は×である。 比較例１１：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量１６５ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。
１段目投射量１６５ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋ
ｇ／ｍ2。耐久テスト結果は×である。 比較例１０：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量１６５ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は×である。 比較例１１：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量１６５ｋｇ／ｍ2、２段目投射量２４０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。
【００５４】実施例１６：引張強度１９１０Ｎ／ｍ
ｍ2、１段目投射量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量１２
０ｋｇ／ｍ2。耐久テスト結果は○である。 実施例１７：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量１２０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。 実施例１８：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量１２０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。
ｍ2、１段目投射量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量１２
０ｋｇ／ｍ2。耐久テスト結果は○である。 実施例１７：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量１２０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。 実施例１８：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量１２０ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。
【００５５】比較例１２：引張強度１９１０Ｎ／ｍ
ｍ2、１段目投射量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量８０
ｋｇ／ｍ2。耐久テスト結果は×である。 比較例１３：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量８０ｋｇ／ｍ2。耐久
テスト結果は×である。 比較例１４：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量８０ｋｇ／ｍ2。耐久
テスト結果は×である。
ｍ2、１段目投射量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量８０
ｋｇ／ｍ2。耐久テスト結果は×である。 比較例１３：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量８０ｋｇ／ｍ2。耐久
テスト結果は×である。 比較例１４：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量２００ｋｇ／ｍ2、２段目投射量８０ｋｇ／ｍ2。耐久
テスト結果は×である。
【００５６】実施例１９：引張強度１９１０Ｎ／ｍ
ｍ2、１段目投射量１８０ｋｇ／ｍ2、２段目投射量１０
０ｋｇ／ｍ2。耐久テスト結果は○である。 実施例２０：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量１８０ｋｇ／ｍ2、２段目投射量１００ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。 実施例２１：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量１８０ｋｇ／ｍ2、２段目投射量１００ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。
ｍ2、１段目投射量１８０ｋｇ／ｍ2、２段目投射量１０
０ｋｇ／ｍ2。耐久テスト結果は○である。 実施例２０：引張強度１９６０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量１８０ｋｇ／ｍ2、２段目投射量１００ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。 実施例２１：引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2、１段目投射
量１８０ｋｇ／ｍ2、２段目投射量１００ｋｇ／ｍ2。耐
久テスト結果は○である。
【００５７】従って、実施例１０〜実施例２１の判定は
○（ＯＫ）、比較例９、比較例１０及び比較例１２〜比
較例１４の判定は×（ＮＧ）である。比較例１１につい
ては、引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2の線材から製造した
懸架ばねの耐久テスト結果だけが○であり、製造する場
合に他の引張強度１９１０Ｎ／ｍｍ2のもの及び引張強
度１９６０Ｎ／ｍｍ2のものを引張強度２０２０Ｎ／ｍ
ｍ2のものと異なる条件でショットピーニング等を行う
ことになり、生産性は悪くなるため、判定は△である。
○（ＯＫ）、比較例９、比較例１０及び比較例１２〜比
較例１４の判定は×（ＮＧ）である。比較例１１につい
ては、引張強度２０２０Ｎ／ｍｍ2の線材から製造した
懸架ばねの耐久テスト結果だけが○であり、製造する場
合に他の引張強度１９１０Ｎ／ｍｍ2のもの及び引張強
度１９６０Ｎ／ｍｍ2のものを引張強度２０２０Ｎ／ｍ
ｍ2のものと異なる条件でショットピーニング等を行う
ことになり、生産性は悪くなるため、判定は△である。
【００５８】以上の判定から、１段目ショットピーニン
グの投射材の投射量の下限値を１８０ｋｇ／ｍ2、２段
目ショットピーニングの投射材の投射量の下限値を１０
０ｋｇ／ｍ2とする。
グの投射材の投射量の下限値を１８０ｋｇ／ｍ2、２段
目ショットピーニングの投射材の投射量の下限値を１０
０ｋｇ／ｍ2とする。
【００５９】次に１段目・２段目ショットピーニングの
投射材の投射量による懸架ばねの残留応力を説明する。
図３は本発明に係るショットピーニングの投射材の投射
量による懸架ばねの残留応力を説明するグラフであり、
縦軸は懸架ばねの残留応力（圧縮応力であり、便宜上、
縦軸の上方ほどマイナスの値が大きくなるようにし
た。）、横軸は懸架ばね表面からの深さを表す。なお、
このグラフは、１９１０Ｎ／ｍｍ2の線材より製造した
懸架ばねの残留応力を示す。試料としては、投射量が
（１）１段目４２０ｋｇ／ｍ2、２段目２４０ｋｇ／
ｍ2、（２）１段目２００ｋｇ／ｍ2、２段目１２０ｋｇ
／ｍ2、（３）１段目１８０ｋｇ／ｍ2、２段目１００ｋ
ｇ／ｍ2、（４）１段目１６５ｋｇ／ｍ2、２段目２４０
ｋｇ／ｍ2、（５）１段目２００ｋｇ／ｍ2、２段目８０
ｋｇ／ｍ2である。
投射材の投射量による懸架ばねの残留応力を説明する。
図３は本発明に係るショットピーニングの投射材の投射
量による懸架ばねの残留応力を説明するグラフであり、
縦軸は懸架ばねの残留応力（圧縮応力であり、便宜上、
縦軸の上方ほどマイナスの値が大きくなるようにし
た。）、横軸は懸架ばね表面からの深さを表す。なお、
このグラフは、１９１０Ｎ／ｍｍ2の線材より製造した
懸架ばねの残留応力を示す。試料としては、投射量が
（１）１段目４２０ｋｇ／ｍ2、２段目２４０ｋｇ／
ｍ2、（２）１段目２００ｋｇ／ｍ2、２段目１２０ｋｇ
／ｍ2、（３）１段目１８０ｋｇ／ｍ2、２段目１００ｋ
ｇ／ｍ2、（４）１段目１６５ｋｇ／ｍ2、２段目２４０
ｋｇ／ｍ2、（５）１段目２００ｋｇ／ｍ2、２段目８０
ｋｇ／ｍ2である。
【００６０】（２）の試料に対して、１段目及び２段目
を増した（１）は、耐久テスト結果がＯＫであるが、
（２），（３）よりも全体的に残留応力が大きくなる傾
向にあり、また、（２）に対して投射量を増やしても耐
久性に差がなく、ショット粒が無駄になり、ショット機
が大型になるので、好適とは言えない。
を増した（１）は、耐久テスト結果がＯＫであるが、
（２），（３）よりも全体的に残留応力が大きくなる傾
向にあり、また、（２）に対して投射量を増やしても耐
久性に差がなく、ショット粒が無駄になり、ショット機
が大型になるので、好適とは言えない。
【００６１】（２），（３）の試料に対して、１段目の
投射量を減らした（４）の試料では、懸架ばねの表面か
ら深い位置、即ち略０．１ｍｍを越える位置に発生する
残留応力が小さく、表３にも示したように耐久テストは
ＮＧとなる。また、（２）の試料に対して、２段目の投
射量を減らした（５）の試料では、懸架ばねの表面近く
の位置、即ち略０．０５ｍｍを下回る位置に発生する残
留応力が小さく、表３にも示したように耐久テストはＮ
Ｇとなる。
投射量を減らした（４）の試料では、懸架ばねの表面か
ら深い位置、即ち略０．１ｍｍを越える位置に発生する
残留応力が小さく、表３にも示したように耐久テストは
ＮＧとなる。また、（２）の試料に対して、２段目の投
射量を減らした（５）の試料では、懸架ばねの表面近く
の位置、即ち略０．０５ｍｍを下回る位置に発生する残
留応力が小さく、表３にも示したように耐久テストはＮ
Ｇとなる。
【００６２】従って、ショットピーニングにおける投射
材の投射量の最も好適な条件としては、（２）及び
（３）の試料より、１段目１８０〜２００ｋｇ／ｍ2、
２段目１００〜１２０ｋｇ／ｍ2の範囲である。
材の投射量の最も好適な条件としては、（２）及び
（３）の試料より、１段目１８０〜２００ｋｇ／ｍ2、
２段目１００〜１２０ｋｇ／ｍ2の範囲である。
【００６３】尚、本発明の自動車用懸架ばねを製造する
線材は、オイルテンパー線又は高周波焼入線としたが、
これに限るものではなく、要は１９１０〜２０２０Ｎ／
ｍｍ 2の引張強度を有するものであればよい。
線材は、オイルテンパー線又は高周波焼入線としたが、
これに限るものではなく、要は１９１０〜２０２０Ｎ／
ｍｍ 2の引張強度を有するものであればよい。
【００６４】また、本発明の多段のショットピーニング
は、耐久限度に応じて段数を増やしてもよく、例えば、
１段目の前に１・２段目とは違う条件のショットピーニ
ングを行って３段としてもよく、１段目の前と２段目の
後に１・２段目とは違う条件のショットピーニングをそ
れぞれ行って４段としてもよい。
は、耐久限度に応じて段数を増やしてもよく、例えば、
１段目の前に１・２段目とは違う条件のショットピーニ
ングを行って３段としてもよく、１段目の前と２段目の
後に１・２段目とは違う条件のショットピーニングをそ
れぞれ行って４段としてもよい。
【００６５】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１の自動車用懸架ばねの製造方法は、引張
強度１９１０〜２０２０Ｎ／ｍｍ2、線径８〜１７ｍｍ
の線材による冷間コイリング工程と、歪取り工程と、ホ
ットセッチング工程と、多段からなるショットピーニン
グ工程とから構成したので、ホットセッチング工程及び
多段のショットピーニング工程とを組合わせて、ホット
セッチング工程でコイル表面から深い位置に残留圧縮応
力を与え、更に、多段のショットピーニングでコイル表
面近くの位置に、より高い残留圧縮応力を与えて、高疲
労強度を有する懸架ばねを製造することができる。
する。請求項１の自動車用懸架ばねの製造方法は、引張
強度１９１０〜２０２０Ｎ／ｍｍ2、線径８〜１７ｍｍ
の線材による冷間コイリング工程と、歪取り工程と、ホ
ットセッチング工程と、多段からなるショットピーニン
グ工程とから構成したので、ホットセッチング工程及び
多段のショットピーニング工程とを組合わせて、ホット
セッチング工程でコイル表面から深い位置に残留圧縮応
力を与え、更に、多段のショットピーニングでコイル表
面近くの位置に、より高い残留圧縮応力を与えて、高疲
労強度を有する懸架ばねを製造することができる。
【００６６】請求項２の自動車用懸架ばねの製造方法
は、ホットセッチング工程を、コイルの使用最大荷重の
少なくとも１０％増しの荷重で圧縮するものとしたの
で、コイル表面から深い位置に残留圧縮応力を十分に与
えることができる。
は、ホットセッチング工程を、コイルの使用最大荷重の
少なくとも１０％増しの荷重で圧縮するものとしたの
で、コイル表面から深い位置に残留圧縮応力を十分に与
えることができる。
【００６７】請求項３の自動車用懸架ばねの製造方法
は、多段のショットピーニングを、１段目の条件とし
て、投射材に、表面のビッカース硬度が５５０〜６５０
で、粒径が０．６〜１．０ｍｍの鋼球又はカットワイヤ
を用い、それの投射速度を６０〜９０ｍ／ｓとし、２段
目の条件として、投射材に、表面のビッカース硬度が６
００〜８００で、粒径が０．１５〜０．３ｍｍの鋼球又
はカットワイヤを用い、それの投射速度を６０〜９０ｍ
／ｓとする多段ショットの条件を少なくとも含むように
したので、多段のショットピーニングの１段目でコイル
表面近くの比較的深い位置に残留圧縮応力を与え、２段
目で１段目よりもコイル表面に近い位置に残留圧縮応力
を与えてコイルの疲労強度をより高めることができる。
更に、１段目より２段目の投射材の粒径を小さくするこ
とで、コイルの表面粗さが大きくなるのを抑えることが
でき、コイルの疲労強度の低下を防ぐことができる。
は、多段のショットピーニングを、１段目の条件とし
て、投射材に、表面のビッカース硬度が５５０〜６５０
で、粒径が０．６〜１．０ｍｍの鋼球又はカットワイヤ
を用い、それの投射速度を６０〜９０ｍ／ｓとし、２段
目の条件として、投射材に、表面のビッカース硬度が６
００〜８００で、粒径が０．１５〜０．３ｍｍの鋼球又
はカットワイヤを用い、それの投射速度を６０〜９０ｍ
／ｓとする多段ショットの条件を少なくとも含むように
したので、多段のショットピーニングの１段目でコイル
表面近くの比較的深い位置に残留圧縮応力を与え、２段
目で１段目よりもコイル表面に近い位置に残留圧縮応力
を与えてコイルの疲労強度をより高めることができる。
更に、１段目より２段目の投射材の粒径を小さくするこ
とで、コイルの表面粗さが大きくなるのを抑えることが
でき、コイルの疲労強度の低下を防ぐことができる。
【００６８】請求項４の自動車用懸架ばねの製造方法
は、多段のショットピーニングの１段目における投射材
の投射量の下限値を１８０ｋｇ／ｍ2とし、２段目にお
ける投射量の下限値を１００ｋｇ／ｍ2としたので、懸
架ばねの表面に近い位置から表面近くの比較的深い位置
まで十分に残留圧縮応力を発生させることができ、懸架
ばねの疲労強度を高めることができる。
は、多段のショットピーニングの１段目における投射材
の投射量の下限値を１８０ｋｇ／ｍ2とし、２段目にお
ける投射量の下限値を１００ｋｇ／ｍ2としたので、懸
架ばねの表面に近い位置から表面近くの比較的深い位置
まで十分に残留圧縮応力を発生させることができ、懸架
ばねの疲労強度を高めることができる。
【図１】本発明に係る自動車用懸架ばねの製造工程を説
明するフロー
明するフロー
【図２】本発明に係るホットセッチングの効果を説明す
るグラフ
るグラフ
【図３】本発明に係るショットピーニングの投射材の投
射量による懸架ばねの残留応力を説明するグラフ
射量による懸架ばねの残留応力を説明するグラフ
【図４】従来のコイルばねの製造工程を説明するフロー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２４Ｃ 11/00 Ｂ２４Ｃ 11/00 Ｚ Ｆ１６Ｆ 1/02 Ｆ１６Ｆ 1/02 Ｂ // Ｃ２１Ｄ 9/02 Ｃ２１Ｄ 9/02 Ａ (72)発明者 一木 一夫 埼玉県行田市藤原町１丁目14番地１ 株式 会社ショーワ埼玉本社工場内 (72)発明者 多田隈 直樹 埼玉県行田市藤原町１丁目14番地１ 株式 会社ショーワ埼玉本社工場内 (72)発明者 種植 隆浩 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 秋山 浩 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 引張強度１９１０〜２０２０Ｎ／ｍ
ｍ2、線径８〜１７ｍｍの線材を冷間でコイルにする冷
間コイリング工程と、この冷間コイリング工程にて成形
したコイルに歪取り焼鈍する歪取り工程と、常温より高
温の状態で前記コイルに所定荷重を加えて圧縮保持する
ホットセッチング工程と、このコイルに多段のショット
ピーニングを行うショットピーニング工程とからなる自
動車用懸架ばねの製造方法。 - 【請求項２】 前記ホットセッチング工程は、前記コイ
ルの使用最大荷重の少なくとも１０％増しの荷重で圧縮
することを特徴とする請求項１記載の自動車用懸架ばね
の製造方法。 - 【請求項３】 前記多段のショットピーニングは、１段
目の条件として、投射材に、表面のビッカース硬度が５
５０〜６５０で、粒径が０．６〜１．０ｍｍの鋼球又は
カットワイヤを用い、それの投射速度を６０〜９０ｍ／
ｓとし、２段目の条件として、投射材に、表面のビッカ
ース硬度が６００〜８００で、粒径が０．１５〜０．３
ｍｍの鋼球又はカットワイヤを用い、それの投射速度を
６０〜９０ｍ／ｓとする前記多段ショットの条件を少な
くとも含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載
の自動車用懸架ばねの製造方法。 - 【請求項４】 前記多段のショットピーニングの１段目
は、ショットピーニングの開始から終了までの投射材の
単位面積当たりの投射量の下限値を１８０ｋｇ／ｍ2と
し、２段目は、前記投射量の下限値を１００ｋｇ／ｍ2
としたことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項
３記載の自動車用懸架ばねの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000076275A JP2000345238A (ja) | 1999-03-31 | 2000-03-17 | 自動車用懸架ばねの製造方法 |
| US09/538,325 US6346157B1 (en) | 1999-03-31 | 2000-03-30 | Manufacturing method of suspension spring for car |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-93773 | 1999-03-31 | ||
| JP9377399 | 1999-03-31 | ||
| JP2000076275A JP2000345238A (ja) | 1999-03-31 | 2000-03-17 | 自動車用懸架ばねの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000345238A true JP2000345238A (ja) | 2000-12-12 |
Family
ID=26435063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000076275A Pending JP2000345238A (ja) | 1999-03-31 | 2000-03-17 | 自動車用懸架ばねの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6346157B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000345238A (ja) |
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| WO2003055643A1 (en) * | 2001-12-26 | 2003-07-10 | Nhk Spring Co., Ltd. | Leaf spring for vehicle and method of manufacturing the leaf spring |
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| WO2010146898A1 (ja) | 2009-06-17 | 2010-12-23 | 日本発條株式会社 | 車両懸架用コイルばねと、その製造方法 |
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-
2000
- 2000-03-17 JP JP2000076275A patent/JP2000345238A/ja active Pending
- 2000-03-30 US US09/538,325 patent/US6346157B1/en not_active Expired - Lifetime
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070710 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071120 |