[发明专利]中空弹簧及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及中空弹簧及其制造方法，特别涉及内面的研磨技术的改良。

背景技术

为了实现汽车等车辆的轻量化，提出了使用中空线圈弹簧等中空弹簧来作为弹簧部件（例如专利文献1）。专利文献1的中空线圈弹簧通过依次进行例如热静液挤出工序、削皮工序、轧制工序、线圈成型工序、热处理工序、端面磨削工序、喷丸处理工序、立定工序、和涂装工序而制造。在热静液挤出工序中，形成无缝的弹簧钢管。中空线圈弹簧由于使用了无缝的弹簧钢管等弹簧材料，因而可实现相对于扭转应力和弯曲应力的疲劳强度的提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-127227号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，由于使用直径小且厚度厚的弹簧材料来作为中空线圈弹簧的原材料，因而在加工时容易在表面产生细小的损伤。这种损伤会使产品强度降低，因而需要将损伤除去。特别是近年来，为了提高耐久性，要求将中空线圈弹簧的内面的损伤除去，例如理想的是使表面粗糙度Ra降低至20μm以下。

于是，考虑将表面粘贴有研磨纸的带状物插入弹簧材料内，使该带状物在弹簧材料内往复运动，由此对弹簧材料内面进行研磨。然而，该方法非常耗费时间，不适合量产。

因此，本发明的目的在于提供中空弹簧及其制造方法，该中空弹簧可实现耐久性的提高自不必说，还可实现弹簧材料的内面研磨的效率化。

用于解决技术问题的方法

本发明人对于将基于喷丸处理的内面研磨适用于中空弹簧的弹簧材料的方法进行了深入研究。以往基于喷丸处理的内面研磨无法适用于长度长且内径小的中空弹簧的弹簧材料等细直径管，但本发明人通过对喷丸处理的方法下功夫，发现可对长度为1.5m以上且3.5m以下、内径为10mmΦ以下（不包含0）的弹簧材料适用喷丸处理，从而完成了本发明。

本发明的中空弹簧的制造方法的特征在于，准备直线状且中空状的弹簧材料，进行朝向弹簧材料的内面喷出研磨材料并抽吸的喷丸处理，由此对弹簧材料的内面进行研磨，在弹簧材料的准备中，将弹簧材料的长度设定于1.5m以上且3.5m以下、将内径设定于10mmΦ以下（不包含0），在研磨中，作为喷丸处理，依次进行第1喷丸处理和第2喷丸处理，在第1喷丸处理中，将研磨材料向弹簧材料的一端部喷出的同时从另一端部进行抽吸，在第2喷丸处理中，将研磨材料向弹簧材料的另一端部喷出的同时从一端部进行抽吸。

本发明的中空弹簧的制造方法中，通过进行朝向弹簧材料的内面喷出研磨材料并抽吸的喷丸处理来对弹簧材料的内面进行研磨，因而可以将弹簧材料的内面的损伤除去，此时，可以将表面粗糙度Ra降低至20μm以下。因此，可以实现中空弹簧的耐久性的提高。另外，由于采用喷丸处理，因而可实现弹簧材料的内面研磨的效率化，其结果是可以进行量产。

这里在研磨中，对于弹簧材料长的情形，在仅从弹簧材料的一端部喷出研磨材料时（即，将研磨材料的喷出方向设定于1个方向时），弹簧材料的内面的另一端部侧（抽吸侧）会比一端部侧（喷出侧）受到更大磨削，弹簧材料的内面可能成为喇叭状。

与之相对，本发明的中空弹簧的制造方法中，在第1喷丸处理中，将研磨材料向弹簧材料的一端部喷出的同时从另一端部进行抽吸，接着，在第2喷丸处理中，将研磨材料向弹簧材料的另一端部喷出的同时从一端部进行抽吸。如此将研磨材料的喷出方向设定于2个方向，因而可以防止弹簧材料的内面成为喇叭状。这里，本发明的中空弹簧的制造方法中，在第1喷丸处理和第2喷丸处理中，通过对应于弹簧材料的内面的平行度和表面粗糙度、加工速度等而适宜设定喷出压力、抽吸压力、研磨材料的密度和粒度、处理时间等，可以抑制在弹簧材料的内面的中央部和两端部产生磨削量差。

具体地，在第1喷丸处理和第2喷丸处理的处理时间短时，两端部会比中央部受到更大磨削。于是，由于表面越平滑则磨削效果越小（即，表面越粗糙则磨削效果越大），因而若延长它们的处理时间，则可以使表面比两端部粗糙的中央部较两端部受到更大磨削，因而可以减小内面的中央部和两端部的磨削量差。通过适宜设定第1喷丸处理和第2喷丸处理的处理时间，例如，可以使弹簧材料的内面的中央部的内径磨削量为190μm、使两端部的内径磨削量为200μm，可以使中央部和两端部的内径磨削量差为10μm，可以显著减小中央部和两端部的内径研扫量（研掃量）之差。

如上所述，本发明的中空弹簧的制造方法中，通过对喷丸处理的方法下功夫，可以对现有技术中无法进行喷丸处理的作为细直径管的弹簧材料进行基于喷丸处理的内面研磨，可以在其整个内面提高磨削量的均一性。