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公開番号2025062292
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-14
出願番号2023171248
出願日2023-10-02
発明の名称コイルばねの製造方法及びコイルばねの加工装置
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人,個人
主分類B21F 3/02 20060101AFI20250407BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】疲労特性に優れたコイルばねの製造方法を提供する。
【解決手段】コイルばねの製造方法は、コイル状に成形するための曲げ加工を施した素線に全周面圧縮負荷を加える工程を含む。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
コイル状に成形するための曲げ加工を施した素線に全周面圧縮負荷を加える工程を含む、コイルばねの製造方法。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
請求項１に記載のコイルばねの製造方法であって、
前記全周面圧縮負荷を加える工程で加える圧縮応力が、前記素線の引張強度に相当する応力以上である、コイルばねの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載のコイルばねの製造方法であって、
前記全周面圧縮負荷を加える工程における前記素線の縮径率が０．００１２５以上である、コイルばねの製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載のコイルばねの製造方法であって、
前記全周面圧縮負荷を加える工程における前記素線の断面減少率が０．００２５０以上である、コイルばねの製造方法。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか一項に記載のコイルばねの製造方法であって、
コイル状に成型した後、３００℃以上の温度に加熱する熱処理を行わない、コイルばねの製造方法。
【請求項６】
請求項１～４のいずれか一項に記載のコイルばねの製造方法であって、
前記素線は、常温における基地の線膨張係数との差が３．０×１０
－６
Ｋ
－１
以上である介在物を含む、コイルばねの製造方法。
【請求項７】
請求項１～４のいずれか一項に記載のコイルばねの製造方法であって、
前記素線の引張強度が２０００ＭＰａ以上である、コイルばねの製造方法。
【請求項８】
コイル状に成形するための曲げ加工を施した素線に全周面圧縮負荷を加える、コイルばねの加工装置であって、
穴を有するガイド部材と、
前記穴の内部において、前記穴を通過する前記素線の、前記コイルばねの径方向の両側及び前記コイルばねの高さ方向の両側に配置される少なくとも４つのダイスと、
前記４つのダイスの少なくとも一つを前記コイルばねの径方向の一方側に押し込む打撃部材と、を備え、
前記穴は、前記一方側に向かって、前記コイルばねの高さ方向の寸法が小さくなるテーパ形状を有する、コイルばねの加工装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルばねの製造方法及びコイルばねの加工装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
高サイクルの負荷を受ける高張力鋼の機械部品では、介在物等の内部欠陥を起点とする内部疲労破壊による部品の折損のリスクを低減することが必要となる。内部疲労破壊では、その起点となる介在物の大きさや高応力部位での介在物の存在確率が大きく影響を及ぼすと考えられる。従来、介在物を起点とする疲労限を予想する方法が定式化されており、一様な応力下ではこのような推定式による疲労限を予想することができる。このような考え方から、ショットピーニングや窒化を施し、圧縮残留応力を表面部に付与したコイルばねが開発されている。
【０００３】
特許第４３２８０４７号公報には、中実線材や円形パイプ等の被加工材に複数のダイスで半径方向から繰返し打撃を加えて被加工材の断面積を減少させるスウェージングマシンが開示されている。
【０００４】
国際公開第２０１４／０７７３２６号には、ショックアブソーバの内側と外側とで素線の径が異なる圧縮コイルばねを具備したストラット型懸架装置が開示されている。同文献には、スウェージング加工等によって径が変化する素線を成形した後、曲げ工程で螺旋状に成形して圧縮コイルばねにすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第４３２８０４７号公報
国際公開第２０１４／０７７３２６号
【非特許文献】
【０００６】
R. W. Landgraf and R. C. Francis, “Material and processing effects on fatigue performance of leaf springs,” SAE Transactions, pp. 1485-1494, 1979
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ショットピーニングによって圧縮残留応力を付与する方法では、ショットピーニングによって圧縮残留応力を付与できる深さ（クロッシングポイント、０．５ｍｍ未満）までに存在する介在物の周りの鋼材の疲労特性を向上させることはできるものの、それよりも深い領域に存在する介在物の周りの鋼材の疲労特性を改善することはできない。より深部の領域に存在する介在物の周りの鋼材の疲労特性を改善することができれば、清浄度の低い材料でも高疲労強度を実現することが可能となり、プロセス削減による環境負荷低減や製造コストの低減につながるものと期待される。
【０００８】
本発明の課題は、疲労特性に優れたコイルばねの製造方法を提供することである。本発明の他の課題は、疲労特性に優れたコイルばねを製造することができるコイルばねの加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態によるコイルばねの製造方法は、コイル状に成形するための曲げ加工を施した素線に全周面圧縮負荷を加える工程を含む。
【００１０】
本発明の一実施形態によるコイルばねの加工装置は、コイル状に成形するための曲げ加工を施した素線に全周面圧縮負荷を加える、コイルばねの加工装置であって、穴を有するガイド部材と、前記穴の内部において、前記穴を通過する前記素線の、前記コイルばねの径方向の両側及び前記コイルばねの高さ方向の両側に配置される少なくとも４つのダイスと、前記４つのダイスの少なくとも一つを前記コイルばねの径方向の一方側に押し込む打撃部材と、を備え、前記穴は、前記一方側に向かって、前記コイルばねの高さ方向の寸法が小さくなるテーパ形状を有する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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