CN102164760A - 中空稳定器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使在安装部上形成通孔之后进行弯折加工、孔位置也不会偏移的中空稳定器。中空稳定器(10)通过弯曲加工钢制的管材料将其成形为大致U字形而形成，在前端部形成有被压扁加工为平板状的安装部(18)。在安装部(18)上设有用于将安装部(18)固定到车身上的通孔(20)，安装部(18)的剖面为被折叠的中空部的重合面(36、38)划分的3层构造。即，为位于重合面(36)的上部的上层部(42)、位于重合面(36)与重合面(36)之间的中层部(44)、位于重合面(36)的下部的下层部(46)的3层构造。此时，重合面(36)和重合面(38)从剖面观察成为X形状。

Description

中空稳定器
技术领域
本发明涉及一种作为汽车、卡车等车辆的左右的稳定构件而被使用的中空稳定器。
背景技术
一般，在汽车、卡车等车辆上连结有左右车轮独立的悬架装置，为了防止左右摇晃(横摆)而装备有稳定器。为了谋求轻量化，该稳定器由中空的管材料成形而成。另外，为了避免与配置在车身的下表面上的差动齿轮(differential gear)、传动轴(Propeller shaft)等各种零件相互干涉而加工为三维形状。
具体来说，中空稳定器成形为大致U字形，将中央直线部用作扭杆(torsion bar)弹簧(扭转部)，使该中央直线部的两侧弯曲，构成臂。在从各个弯曲部延伸的各个臂的前端部上分别利用塑性加工成形有呈扁平状的安装部。而且，在安装部上设有用于将该中空稳定器安装到车身上的通孔。
近年来，车身的构造变得复杂，用于安装中空稳定器的安装空间正在减少。因此，存在有希望使加工为扁平状而宽度尺寸变大的安装部小型化这样的要求。而且，出于安装方向的限制等，还要求有在安装部的位置处进行弯折的弯折加工。
针对安装部小型化的要求，能够通过将由于中空的管材料被压扁为扁平状而变大的宽度方向的扩展部分的一部分切除来应对。
具体来说，如图8所示，臂部16的前端部被沿箭头P1的方向压扁(图8A)，而成形为厚度为T1(管材料的壁厚a的大约2倍)的平板状，在设有贯通孔20的安装部80上(图8B)，通过在切断线82的位置处将扩展为宽度W1的安装部80的两侧的端部80A切除(裁切)而成为所要求的尺寸的切断宽度W2，能够使设有贯通孔20的安装部80的宽度尺寸变小(图8C)。
但是，如图8D(S1剖面)所示，在裁切时，管材料的内周面16I呈直线状延伸、长度为L1(L1＞L2)的重合面84的两端部与管材料的端部80A同时被切断。
其结果，如图8E所示，包围重合面84的管材料的连续性丧失，安装部80的上部80U和下部80D在重合面84的位置处分离。
当以这样的如图9A所示的裁切后的状态进行安装部80的弯折加工时，管材料的上部80U和下部80D因弯折时的曲率的不同而使贯通孔20的位置产生偏移(图9B)，导致贯通孔无法使用这样的问题，而无法对应弯折加工的要求。
因此，提出了一种向中空的管材料的两端侧的内部插入实心材料并将中空的管材料和实心材料一起压扁来成形安装部的方法(专利文献1)。但是，专利文献1的方法使成本提高。
专利文献1：日本特开2008-143313号公报
发明内容
鉴于上述事实，本发明的目的在于提供一种即使在安装部上形成通孔之后进行弯折加工、孔位置也不会偏移的中空稳定器。
技术方案1所述的发明的中空稳定器的特征在于，压扁中空稳定器用的管材料的端部而使该端部重合并成形为扁平状而成的安装部以重合面为界成为3层构造。
采用技术方案1所述的发明，通过将安装部设为3层构造，与以往的双层构造相比，能够缩小宽度方向的扩展并增加厚度。由此，在使宽度方向变小的宽度裁切加工中，所切除的管材料的量减少，能够维持折叠了的中空部的内周面的周围被管材料连续包围的结构，而能够防止管材料在上下方向的分离。
其结果，即使在安装部上形成通孔并在通孔加工之后进行弯折加工，孔位置也不会偏移。
根据技术方案1所述的中空稳定器，技术方案2所述的发明的特征在于，上述重合面的剖面形状为X形状。
采用技术方案2所述的发明，安装部的重合面的剖面成为X形状。由此，确保了安装部的宽度方向的切断线与折叠了的中空部的重合面的端部之间的距离，能够在维持包围折叠了的中空部的周围的管材料的连续性的位置处进行切断。
其结果，即使在安装部上形成通孔并在通孔加工之后进行弯折加工，由于将管材料的结合强度维持得较强，因此通孔的孔位置不会偏移。
根据技术方案1所述的中空稳定器，技术方案3所述的发明的特征在于，上述重合面的剖面形状为Y形状。
采用技术方案3所述的发明，安装部的重合面的剖面成为Y形状。由此，确保了安装部的宽度方向的切断线与折叠了的中空部的重合面的端部之间的距离，能够在维持包围折叠了的中空部的周围的管材料的连续性的位置处进行切断。
其结果，即使在安装部上形成通孔并在通孔加工之后进行弯折加工，由于将管材料的结合强度维持得较强，因此通孔的孔位置也不会偏移。
技术方案4～6所述的发明的中空稳定器的特征在于，上述安装部的厚度为上述管材料的壁厚的2倍以上。
采用技术方案4～6所述的发明，通过将安装部的厚度设为管材料的厚度的2倍以上，能够使安装部的强度较大。
本发明的中空稳定器由于采用上述结构，因此即使在安装部上成形通孔并进行弯折加工，通孔的孔位置也不会偏移。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的中空稳定器的基本结构的图。
图2A是表示本发明的实施方式的安装部的冲压加工后的形状的俯视图。
图2B是表示本发明的实施方式的安装部的冲压加工后的形状的俯视图。
图2C是表示本发明的实施方式的安装部的冲压加工后的形状的俯视图。
图3A是表示本发明的实施方式的中空稳定器的安装部的成形方法的要部立体图。
图3B是表示本发明的实施方式的中空稳定器的安装部的成形方法的要部立体图。
图3C是表示本发明的实施方式的中空稳定器的安装部的成形方法的要部立体图。
图4是表示本发明的实施方式的安装部的冲压加工的图。
图5A是表示本发明的实施方式的安装部的冲压加工后的剖面形状的图。
图5B是表示本发明的实施方式的安装部的冲压加工后的剖面形状的图。
图5C是表示本发明的实施方式的安装部的冲压加工后的剖面形状的图。
图6A是表示本发明的实施方式的安装部的加工时的剖面形状的变化的图。
图6B是表示本发明的实施方式的安装部的加工时的剖面形状的变化的图。
图6C是表示本发明的实施方式的安装部的加工时的剖面形状的变化的图。
图6D是表示本发明的实施方式的安装部的加工时的剖面形状的变化的图。
图6E是表示本发明的实施方式的安装部的加工时的剖面形状的变化的图。
图6F是表示本发明的实施方式的安装部的加工时的剖面形状的变化的图。
图6G是表示本发明的实施方式的安装部的加工时的剖面形状的变化的图。
图6H是表示本发明的实施方式的安装部的加工时的剖面形状的变化的图。
图7A是表示本发明的实施方式的安装部的裁切后的剖面形状的图。
图7B是表示本发明的实施方式的安装部的裁切后的剖面形状的图。
图8A是表示以往的中空稳定器的安装部的基本结构的图。
图8B是表示以往的中空稳定器的安装部的基本结构的图。
图8C是表示以往的中空稳定器的安装部的基本结构的图。
图8D是表示以往的中空稳定器的安装部的基本结构的图。
图8E是表示以往的中空稳定器的安装部的基本结构的图。
图9A是表示弯折以往的中空稳定器的安装部时的状态的图。
图9B是表示弯折以往的中空稳定器的安装部时的状态的图。
具体实施方式
如图1所示，中空稳定器10利用弯曲加工将钢制的管(pipe)材料成形为大致U字形。中空稳定器10具有作为扭杆弹簧而使用的中央直线部的扭转部12、使该扭转部12的两侧弯曲的弯曲部14、从弯曲部14呈直线状延伸的臂部16。
而且，如图2A、图2B所示，在各个臂部16的前端部设有厚度为T2的平板状的安装部18。安装部18压扁臂部16的前端部并将之加工为扁平状而形成，在被加工为扁平状的安装部18上设有用于将该安装部18固定到车身(未图示)上的通孔20。
另外，如图2C(S2剖面)所示，安装部18为由折叠了的中空部的重合面36、38划分而成的3层构造。
即，为位于重合面36的上部的上层部42、位于重合面36与重合面38之间的中层部44、位于重合面36的下部的下层部这样的3层构造。
此时，重合面36和重合面38从剖面观察为X形状。
这样，2个重合面36、38被折叠为X状，而集中在中央部，因此重合面36、38的宽度方向的投影长度L2比切断宽度W2短，即使以切断宽度W2来进行切断，管材料也会以包围重合面36、38的周围的状态残留下来。
其结果，管材料能够维持耐弯折的机械强度，因此即使在安装部18上形成通孔6并在之后进行弯折加工，通孔20的位置也不会偏离。
另外，由于采用3层构造，因此，安装部18的厚度T2能够提高到管材料的壁厚a的2倍以上，而能够提高安装部18的强度。
接着，说明安装部18的加工方法。
首先，进行沿图3A中的箭头P1的方向压扁图3A中所示的臂部16的前端部的第1加工。
即，横倒固定臂部16，限制臂部16的前端部向横向扩展。具体来说，限制为，从端面观察，管材料的右侧16R和左侧16L不会比臂部16的外径大。
然后，沿箭头P1的方向(上下方向)压缩管材料的上部16U和下部16D。此时，向下弯折管材料的上部16U，将之压扁为向下凹状。同样，向上弯折管材料的下部16D，将之压扁向上为凹状。
其结果，如图3B所示，臂部16的前端部的剖面形状成为：管材料的右侧16R和左侧16L的外周面成为平行的平面，上侧的管材料16U和下侧的管材料16D弯折为凹状。另外，臂部16的管材料的内周面16I沿与成为凹状的底面平行的方向呈直线状延伸，形成重合面28。以下，将该形状称作H形状。
接着，使臂部16沿箭头方向旋转90度，使位于H形状的上下的凹部位于左右，如图3C所示，沿箭头P2的方向进行压缩。
具体来说，如图4所示，使成为H形状的臂部16的管材料16R和管材料16L朝向上下方向，利用冲压机30沿箭头P2的方向压扁成扁平状。
在此，冲压机30是一般广泛使用的冲压机，将臂部16的前端部设置在作为固定部的下侧的模具32上，使作为可动部的上侧的模具34沿箭头P2的方向移动并进行压缩。
由此，臂部16的前端部被从H形状压扁为平板状。
即，如图5A所示，用冲压机30加工后的安装部18成为沿上下方向被压扁的平板状。
此时，如图5B所示，安装部18沿与臂部16的中心轴线X1正交的方向(宽度方向)形成有左右对称地扩展了的扩展部18A(宽度尺寸W3)。通过沿切断线82切除该扩展部18A，能够将安装部18精加工为切断宽度W2。
另外，如图5C(S2剖面)所示，在安装部18的剖面上，如上所述，重合面36、38的宽度方向的投影长度成为L2(L2＜W2)，即使沿切断线82进行切除，在重合面36、38的周围也能够残留有管材料部。
在此，说明安装部18的剖面形状。
如图6A所示，加工前为圆形剖面的臂部16的前端部如上所述地成为图6B所示的H形状，即，管材料16U和16D被沿箭头P1的方向压扁为凹状，正交的左右方向的管材料16L和16R的外周面成为平板状。此时，被压扁为凹状的位于上下的凹部16U、16D的内周面19I彼此相抵接，形成重合面28。
接着，如图6C所示，使成为H形状的安装部16旋转90度并将之设置在上述冲压机30上。如图6D所示，冲压机30从P2的方向施加力，从上下方向将管材料16L和16R压扁为平板状。即，凹部16U、16D一边弯折一边重合。
其结果，凹部16U、6D一边左右对称地弯折一边重合，如图6E所示，成为上层部的管材料16R从折叠的凹部16D、16U的上表面重合，成为下层部的管材料16L从下表面重合。
最后，如图6F所示，上部16U和下部16D形成中层部，管材料16R被压扁在中层部的上侧而形成上层部，管材料16L被压扁在中层部的下侧而形成下层部，冲压加工结束。此时，从剖面观察，中层部的内周面的重合面36、38成为X形状。
另外，在图6D、图6E中，有时由于凹部16U、16D的些许非对称性，在左右方向上某一个方向弯折得更深，有时凹部16U、16D的内周面的接点被折叠在偏移成为平板状的安装部的中央位置的位置。在该情况下，例如，如图6G所示，从剖面观察，重合面36、38的X形状的交点从剖面的中心偏心。
另外，例如如图6H所示，根据凹部16U、16D的非对称性的程度的不同，凹部16U、16D的折叠位置稍微变化，也有时，从剖面观察，与其说重合面36、38是X形状，还不如说从剖面观察更接近于Y形状。
最后，如图7A所示，进行冲压加工和裁切，安装部18的加工结束。结束状态的安装部18成为所要求的宽度W2，在安装部18的端部加工有通孔20。
附图标记说明
10、中空稳定器；12、扭转部；14、弯曲部；16、臂部；18、安装部；36、重合面；38、重合面；42、上层部；44、中层部；46、下层部。

Claims (6)

1.一种中空稳定器，其中，
压扁中空稳定器用的管材料的端部而使该端部重合并成形为扁平状而成的安装部以重合面为界成为3层构造。
2.根据权利要求1所述的中空稳定器，其中，
上述重合面的剖面形状为X形状。
3.根据权利要求1所述的中空稳定器，其中，
上述重合面的剖面形状为Y形状。
4.根据权利要求1所述的中空稳定器，其中，
上述安装部的厚度为上述管材料的壁厚的2倍以上。
5.根据权利要求2所述的中空稳定器，其中，
上述安装部的厚度为上述管材料的壁厚的2倍以上。
6.根据权利要求3所述的中空稳定器，其中，
上述安装部的厚度为上述管材料的壁厚的2倍以上。
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