JPS6267315A - 懸架装置用uボルト - Google Patents

懸架装置用uボルト

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JPS6267315A
JPS6267315A JP20454385A JP20454385A JPS6267315A JP S6267315 A JPS6267315 A JP S6267315A JP 20454385 A JP20454385 A JP 20454385A JP 20454385 A JP20454385 A JP 20454385A JP S6267315 A JPS6267315 A JP S6267315A
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JP
Japan
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bolt
stress
shoulder
suspension system
durability
Prior art date
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JP20454385A
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田部 隆幸
修 福本
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NHK Spring Co Ltd
Original Assignee
NHK Spring Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば、仮ばねとアクスルを締結するため
に使用される懸架装置用Uボルトに関する。
〔従来の技術〕
一般的な懸架装置用のUボルトについて、その背景を図
面を参照して説明する。一般に、板ばね3とアクスル4
を締結するためのUボルト■には、初tlJlv6付力
と走行時に加わる外力とがかかる。このUボルト1の組
付性を良くするために、Uボルト1の内側とパッド2及
び仮ばね3の間には隙間5があけられているために、U
ポルl−1の肩部6には引張荷重Pと曲げモーメントM
とが加わり高い応力が発生する。この応力のために次の
様な問題が発生する。
(1)懸架装置用のUボルトの肩部に塑性変形のへたり
が生じ、被締付物の摩耗も力UわってUボルトに螺合さ
れるナツトが緩む原因となる。このために、板ばねが滑
り易くなってフレノチング(接触する二面間が相対的な
繰返し微小滑りを生し摩耗する現象)を誘発したり、荷
重点が移動して板ばねのセンタ一部に高い応力が発生す
る等して仮ばねが劣化し耐久性に乏しいものとなる。
(2)懸架装置用のUボルトに螺合するナツトが緩むと
、Uボルト自体の応力変動も大きくなり、Uボルトは肩
部から折損する場合がある。
従来のUボルトについては、材質として353C等の機
械構造用炭素tF4 (J I S G4051)や高
強度を要求される場合にはSCM440等のクロムモリ
ブデン鋼(J I S G4105)が使用され熱処理
が施されていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来の懸架装置用のUボルト
にあっては、Uボルトに螺合しているナツトの緩みそれ
故Uボルトの締付は力の緩みによって仮ばねの耐久性が
劣化するのを防ぐためには、初期締付力を増すことが有
効であるが、Uボルト自体の応力も大きくなり、肩部で
折損等の危険性も大きくなる。従来のSCM材等では強
度を向上させる手段がないために締付力を増すためには
線径を太くしなければならず、懸架装置の重量増加の原
因となっていた。一方、懸架装置の軽量化のニーズは強
く、そのためにUボルト自体の軽量化も必要であるが、
前記のように強度的な点を無視することができず、軽量
化できない現状であった。
この発明の目的は、前記従来の懸架装置用のUボルトの
欠点を解消することであり、Uボルトの材料として引張
り強さを高いものにして初期締付力を大きくし、ナツト
の緩みを防止し、Uボルト自体及び仮ばねの耐久性を向
上させ、更にUボルト自体の応力を高めてUボルトの線
材を細く形成し、それによって軽量化を達成し、信頼性
に富む懸架装置用のUボルトを提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
このような問題点を解決するために、この発明による懸
架装置用のUボルトは次のように構成しである。この発
明は、熱処理が施されたばね鋼で形成され、ショットピ
ーニングが施された最大応力発生部を含む肩部を有し、
前記肩部の残留応力が約40 Kgf/mm”以上であ
ることを特徴とする懸架装置用Uボルトに関し、更に、
それ以上の強度を必要とする場合には、肩部の最大応力
発生部に初期引張応力が発生するような荷重を加えた状
態で前記肩部に重点的にショットピーニングを、即ち、
ストレスピーニングを施して、最大応力発生部を含む肩
部について残留圧縮応力が約60Kgf/mm2 とな
っていることを特徴とする懸架装置用Uボルトに関する
ものである。
〔作用〕
このような構成を有するこの発明による懸架装置用のU
ボルトを製造するには、まずばね鋼に熱処理を施して形
成し、次いで、残留応力が約40にgf/mm”以上と
なるようにショットピーニングの条件を設定し、肩部の
最大応力発生部を含む部分にショットピーニングを施し
て作られたものである。更に、この発明による懸架装置
用のUボルトを製造するには、肩部の最大応力発生部に
初期引張応、力を発生させるような荷重を加えた状態で
ショットピーニング、即ち、ストレスピーニングを施し
、残留圧縮応力が約60 Kgf/mm”となるように
構成されているものである。このように製造されたこの
発明による懸架装置用のしボルトは使用した場合に初期
締付力を増すことができ、それ故に、Uボルトに螺合し
たナツトの緩みを防止することができ、板ばね等の耐久
性を向上させることができ、肩部の折損等を防止するこ
とができると共に、Uボルト自体の線径を細くすること
ができ、それによりUボルト自体を軽量化することがで
きるという作用を有する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図面及び表を参照して詳述
する。
第1図において、この発明による懸架装置用のしボルト
1が示されている。第2図及び第3図において、そのU
ボルト1の使用状態が示されている。Uボルト1はアル
クス4に板ばね3を固定するのに使用される。第2図及
び第3図に示されるように、Uボルト1の曲面側には板
ばね3との間にパッド2が介在されており、Uボルト1
のねじ付きの両端部は、例えば、押さえ板等の部材8を
貫通してそれら端部にナツト7がねじ込まれている。ナ
ツト7をUボルトlにねじ込むことにより、仮ばね3と
アクスル4とは締付けられる。この締付けの場合に、第
4図(イ)に示すように、Uボルト1とパッド2及び仮
ばね3との間には隙間5が形成されるようになっている
次に、この発明による懸架装置用Uボルト1について詳
述する。懸架装置用のUボルト1の材質として、コイル
ばね等に使用されるばねa(JIS G4801、SU
P材)を使用してこれに熱処理を施す、この熱処理とし
ては一般的に焼入れと焼もどしである。この熱処理後の
ばね鋼のかたさをHBDφ2.9〜φ3.1(プリネル
かたさの球痕径)とすることにより、その降伏点はσ、
≧120Kgf/mm”となり、許容応力を大きくとる
ことができる。
更に、Uボルト1の肩部における内側表面の応力分布9
は第4図(イ)に示すようになっている。
この応力分布9ではUボルト1の曲がりはじめで最大(
直σmaxとなり、軸力をP、曲げモーメントMとする
とそれらは図面の矢印の方向に働いている。この応力の
最大値となる点に対して、即ちUボルト1の肩部6にお
ける最大応力発生部を含む部分にショットピーニングを
施す。このショットピーニングを施すにあたっては、U
ボルト1の耐久性を向上させるために最大応力発生部に
有効にショットが当たるような角度、即ち、第1図に示
すように、Uボルトに対して矢印Aの方向にショットを
当ててショットピーニングを行う、また、残留応力が約
40にgf/15m2以上となるようにショットピーニ
ング条件を次のように設定した。
投射時間−・−・・−・・−・−・・・・・−4〜10
分シッットサイズ・・・・−・−φ0.8a+*カバレ
ージ・−・−・・−・・−−−−80%以上アークハイ
トーーーーー・・−・0.250A以上また、Uボルト
lが上記のものよりもより以上の耐久性を要求される場
合には、応力を加えた状態でのショットピーニング、即
ち、ストレスピーニングを施す、第1図に示すように、
Uボルト1の両端部に荷重P、を加え、それによってU
ボルト1の肩部6の内側部分に引張応力を発生させる。
このようにUボルトの肩部に引張応力を発生させた状態
、即ち肩部の最大応力発生部位に引張応力が発生するよ
うな初期荷重を加えた状態でショットを第1図に矢印A
で示すような角度から当ててショットピーニング、即ち
、ストレスピーニングを施し、残留圧縮応力が約60 
Kgf/mm”以上になるようにする。
以上のような条件で製造したこの発明によるUポル)1
と従来のUボルトとを比較すると次のよこの比較した例
より次のようなことが明らかである。板ばね3とアクス
ル4を固定するのに使用する場合に、Uボルト1の初期
締付力を大きくすることができるので、Uボルト1に螺
合されるナフト7が緩むというような問題は発生しない
、上記比較例から明白なように降伏点は従来のものより
約1.4倍(=120 /85)に高めることができる
ので、従って締付力も約1.4倍まで大きくすることが
できるのである。また、この発明によるUボルトは降伏
点が従来のものよりも高いので、外力によって発生する
応力に対してはこの発明のUボルトの方は従来品よりも
余裕のあるものとなり、肩部のへたりも少なくなる。更
に、被締結物の摩耗による締付力の低下は従来品と同じ
ように存在するが、一定期間使用後の残存締付力はこの
発明のものは従来品に比較してすぐれている。このよう
な理由から、この発明によるUボルトでは、Uボルトに
締付けたナツトの緩みによる板ばねの滑りやUボルトの
センタ一部での折損を防止することができ、それ故に板
ばねの耐久性を向上させることができる。この発明によ
るUボルトについては、許容応力を高く設定できるので
、Uボルト1の線径を細くすることができ、Uボルト自
体を軽量化することができる。また、初期締付力を等し
くした場合には発生応力が降伏点の比(120/85=
1.4)になるまで許容できることになる。第4図(ロ
)に示すように、Uボルト1の断面の厚さTを一定にし
て幅Bを変化させることを考えると、軸力による引張応
力σ、は断面積に反比例する。
σP#P/B−T また、曲げモーメントによる応力σ9は厚さ(T)と断
面積(B −T)の積に反比例する。
σM  # 6 M/B−T” それ故に、Uポルl−1の肩部の内側表面の応力分布に
おける最大値σ□、については、σ−a+t  ” σ
P +σ緘 のようになる。
上記のことから、ねじ部以外の部分の断面積を1/1.
4=0.71にすることができ、従って約25%〜約3
0%の軽量化を達成することができる。第5図は外力の
変動によりUボルトに生、しる応力の変動をσCKgf
/arm” )とし、負荷過重の繰り返し回数を対数目
盛でN(回〕としたグラフである。このグラフにおいて
、横軸は繰り返し回数(N)を対数目盛で示し、縦軸は
応力の変動(σ)を示す。直線10はUボルトにショッ
トピーニングを施していない従来のUボルトについての
耐久性を示す。直線11及び12はこの発明によるUボ
ルト】についてのものであり、直線11はショットピー
ニングを施したUボルトについての耐久性を示し、直線
12はショットピーニングに代えてストレスピーニング
を施したUボルトについての耐久性を示している。
(発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、この発明によれば、ば
ね鋼に熱処理を施し、その後にUボルトの肩部に対して
ショットピーニングを、また、それ以上の耐久性を要求
される場合にはストレスピーニングを施しているので、
Uボルトの初期締付力を増すことができ、Uボルトに螺
合するナツトの緩みを防止することができ、したがって
、Uボルトの板ばねとアクスルに対する締付けが緩むこ
とがなく、それ故に、仮ばね等の耐久性を向上させるこ
とができる。更に、Uボルトの肩部の強度を増すことが
できるので肩部の折損等の破壊を防止できると共に、U
ボルト自体の強度を改善させることができるので、Uボ
ルト自体の線材の太さを細く製作することができ、軽量
化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明によるUボルトを示す平面図、第2図
は仮ばねとアクスルをUボルトでを付けている状態を示
す正面図、第3図は第2図の側面図、第4図(イ)はU
ボルトの肩部における応力分布を説明するもので第3図
の一部拡大側面図、第4図(ロ)はUボルトの肩部の断
面を示す断面図、及び第5図は応力と耐久性の関係につ
いて従来のりボルトとこの発明によるUボルトとを比較
したデータを示すグラフである。 1−−−−−・・Uボルト、2−・〜・−パッド、3・
・・−・−・仮ばね、4・−−−一一−アクスル、5−
−−−−−−一隙間、6・−−−−−Uボルトの肩部。 特許出願人     日本発条株式会社代理人 弁理士
    尾 伸 −宗 第1 I 第2図      才3図 牙4図 i5図 の

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)熱処理が施されたばね鋼で形成され、ショットピ
    ーニングが施された最大応力発生部を含む肩部を有し、
    前記肩部の残留応力が約40Kgf/mm^2以上であ
    ることを特徴とする懸架装置用Uボルト。
  2. (2)前記肩部の最大応力発生部に初期引張応力を発生
    させた状態で前記肩部が重点的にショットピーニングを
    施され、残留圧縮応力が約60Kgf/mm^2となっ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲の範囲第1項に
    記載の懸架装置用Uボルト。
JP20454385A 1985-09-18 1985-09-18 懸架装置用uボルト Granted JPS6267315A (ja)

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JP20454385A JPS6267315A (ja) 1985-09-18 1985-09-18 懸架装置用uボルト

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JP20454385A JPS6267315A (ja) 1985-09-18 1985-09-18 懸架装置用uボルト

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JPS6267315A true JPS6267315A (ja) 1987-03-27
JPH0565725B2 JPH0565725B2 (ja) 1993-09-20

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ID=16492257

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JP20454385A Granted JPS6267315A (ja) 1985-09-18 1985-09-18 懸架装置用uボルト

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4951165A (en) * 1988-01-13 1990-08-21 Teac Corporation Magnetic head having improved high density recording and/or reproduction characteristics
JPH06182478A (ja) * 1992-09-18 1994-07-05 Harumi Kogure リベット列,ボルト列などで接合した板材などの接合部分の接合法
JP2005180312A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動圧縮機
JP2013237438A (ja) * 2008-10-17 2013-11-28 Arcelormittal Tubular Products Canada Inc ツイスト−アクスルに使用するクロス−ビーム部材を製造する方法

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JP2013237438A (ja) * 2008-10-17 2013-11-28 Arcelormittal Tubular Products Canada Inc ツイスト−アクスルに使用するクロス−ビーム部材を製造する方法

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