CN104395114A - 稳定杆及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种不仅能够确保支撑杆的翼板及中央支承板的要求强度、还能够确保肋的要求强度的稳定杆及其制造方法。支撑杆（150）具有翼板（151、152）、中央支承板（153）及肋（154A～154F）。在翼板（151、152）及中央支承板（153）中，强化纤维取向为支撑杆（150）的长度方向。在肋（154A～154F）中，强化纤维取向为垂直方向。翼板（151、152）的长度方向中央部的长度方向取向率D1（%）、肋（154A～154F）的垂直方向中央部的垂直方向取向率D2（%）、肋（154A～154F）的垂直方向端部的垂直方向取向率D3满足式（1），D1＞D2＞D3 …式（1）。

Description

稳定杆及其制造方法

技术领域

本发明涉及具有支撑杆的稳定杆及其制造方法，特别涉及树脂制的支撑杆的改良。

背景技术

稳定杆是将悬架装置的臂或支柱与稳定器装置连结的球窝接头零件。图1是表示车辆的前车轮侧的概略结构的立体图。悬架装置1设在左右的轮胎4上，具备臂11和压力缸12。臂11的下端部固定在支承轮胎4的轴的轴承部上，压力缸12能够相对于臂11弹性变位。在臂11上，设有安装稳定杆3的托架13。悬架装置1支承着对轮胎4施加的车体的重量。稳定器装置2具备具有大致コ字形状的杆21，经由衬套22安装在车体上。稳定器装置2确保车辆的侧倾刚性。

稳定杆3设在悬架装置1的托架13及稳定器装置2的杆21的端部，稳定杆3彼此通过支撑杆70连结。稳定杆3将悬架装置1接受来自路面的输入时产生的载荷向稳定器装置2传递。

图2是表示稳定杆3的一部分结构的具体例的侧剖视图。稳定杆3具备球头螺柱30、球座40、壳体50及防尘罩60。

球头螺柱30具有一体成形的螺柱部31及球部32。螺柱部31具有锥部33、直线部34及螺纹部35。锥部33形成在球部32的上端部。在直线部34的上端部及下端部形成有凸边部36及凸部37。防尘罩60的上侧固定部61抵接固定在直线部34的凸边部36与凸部37之间。悬架装置1侧的稳定杆3的螺纹部35通过螺纹连结而固定在臂11的托架13上，稳定器装置2侧的稳定杆3的螺纹部35通过螺纹连结而固定在杆21上。

球座40及壳体50构成将球头螺柱30轴支承在万向件上的轴支承部件。在球座40中压入着球头螺柱30的球部32。壳体50收容着球座40。防尘罩60的下侧固定部62被夹持在球座40及壳体50的凸缘部41、51彼此之间。在球座40的底面部上形成有热敛缝部42。热敛缝部42穿过壳体50的底部的孔部52而突出，其前端部卡合在壳体50的下表面部（例如专利文献1）。

作为壳体50及支撑杆70的材质而使用铁。壳体50和支撑杆70分体地成形，支撑杆70通过电阻焊接等焊接而连结在壳体50上。

近年来，为了实现轻量化，提出了作为支撑杆的材质而使用树脂、将支撑杆通过注射成形形成的技术。在注射成形中使用的树脂中，通常含有玻璃丝细纤维等强化纤维。

在图3所示的稳定杆5中，例如树脂制的壳体80及支撑杆90被一体成形。支撑杆90如图3（A）所示，具有上翼板91、下翼板92、中央支承板93及肋94A、94B。翼板91、92及中央支承板93是用来确保支撑杆90的长度方向的强度的部位，在长度方向上延伸，将稳定杆5彼此连结。上翼板91及下翼板92设在中央支承板93的上端部及下端部，如图3（B）所示那样相对于中央支承板93在水平方向上突出。这样，上翼板91、下翼板92及中央支承板93在与长度方向垂直的截面中呈I字状。

肋94A、94B设在翼板91、92之间，是用来确保垂直方向的强度的部位。肋94A设在中央支承板93的长度方向中央部，肋94B、94B从肋94A在长度方向上隔开规定间隔设置。肋94A、94B与翼板91、92同样，相对于中央支承板93在水平方向上突出。另外，在稳定杆5中，球座和壳体的底部彼此的固定通过超声波敛缝进行。在图3中，对于与图2所示的稳定杆5同样的构成要素赋予相同的附图标记。

壳体80及支撑杆90通过使用成形模进行注射成形而得到，所述成形模具有呈与壳体80及支撑杆90对应的形状的腔室。腔室具有用来形成壳体80的壳体形成部及用来形成支撑杆90的支撑杆形成部，支撑杆形成部具有用来形成翼板91、92的翼板形成部、用来形成中央支承板93的中央支承板形成部、以及用来形成肋94A、94B的肋形成部。在此情况下，用来向腔室内注入树脂的浇口位于下翼板形成部的长度方向及水平方向的中央部。

在这样的注射成形中，流路宽度较大时树脂容易流动。在稳定杆5的支撑杆90中，翼板91、92的板厚t1（翼板形成部的流路宽度）是4.2mm，中央板93的板厚t2（中央板形成部的流路宽度）是3.2mm，支板94A、94B的板厚t3（支板形成部的流路宽度）是2.2mm。这样，流路宽度设定为，以翼板形成部、中央板形成部、支板形成部的顺序变窄，所以支撑杆形成部中的树脂的流动以翼板形成部、中央板形成部、支板形成部的顺序发生，树脂在充满翼板形成部和中央板形成部中之后，在支板形成部中充满。

专利文献1：特开平6－117429号公报。

发明内容

在树脂中含有的强化纤维的长度方向在各板的内部与其要求强度方向一致的情况下，能够充分得到由强化纤维带来的强度。在具有防止支撑杆90的压曲的功能的翼板91、92及中央支承板93的情况下，要求强度方向是支撑杆的长度方向，在具有防止翼板91、92的倒下的功能的肋94A、94B的情况下，要求强度方向是垂直方向。

支撑杆90的各部位的强度可以基于截面力矩等在理论上得到，但对具有上述结构的支撑杆90的肋94A、94B研究后判明，在肋94A、94B中，有可能发生以下这样的制造上的不良状况。

如果成形模的肋形成部的流路宽度过窄，则那里的管路阻力变大，从浇口侧的下翼板形成部向肋形成部的树脂的流入减少，所以从与浇口侧相反侧的上翼板形成部的树脂的流入量增加。因此，来自上翼板形成部的树脂和来自下翼板形成部的树脂在肋形成部的高度方向中央部或其附近合流，所以有可能在那里发生焊接缺陷等缺陷。在此情况下，如果在树脂的合流部发生因碰撞等造成的紊流，则强化纤维被卷入到紊流中，各强化纤维的方向成为随机的。这样，强化纤维的向要求强度方向的整齐排列变困难，所以有可能不能确保肋94A、94B的需要强度。特别是，肋94A、94B的垂直方向中心部是产生应力为最大的部位，所以上述问题是深刻的。

此外，如果成形模的肋形成部的流路宽度过宽，则在肋94A、94B上发生微小空隙，有可能不能确保肋94A、94B的需要强度。进而，由于肋94A、94B的要求强度方向是垂直方向，所以在注射成形时，优选的是从翼板形成部进行向肋形成部的树脂的流入。但是，由于支撑杆形成部中的树脂的流动以翼板形成部、中央支承板形成部、肋形成部的顺序发生，所以向肋形成部的树脂的流入从中央支承板形成部也进行的可能性较大，结果，有可能不能确保肋94A、94B的需要强度。

如以上那样，特别在肋94A、94B中，有可能不能确保需要强度。

因而，本发明的目的是提供一种不仅能够确保支撑杆的翼板及中央支承板的要求强度、还能够确保肋的要求强度的稳定杆及其制造方法。

本发明的稳定杆的特征在于，具备支撑杆，所述支撑杆通过注射成形形成且用来将壳体彼此连结，所述注射成形使用含有强化纤维的树脂；支撑杆具有上翼板、下翼板、中央支承板及多个肋；上翼板、下翼板及中央支承板在支撑杆的长度方向上延伸，并且在与长度方向垂直的截面中呈I字状，多个肋设置为，在上翼板与下翼板之间相互在长度方向上离开间隔；在上翼板、下翼板及中央支承板中，强化纤维取向为长度方向，在肋中，强化纤维取向为垂直方向；在设上翼板及下翼板的长度方向中央部的长度方向取向率为D1（%）、肋的垂直方向中央部的垂直方向取向率为D2（%）、肋的垂直方向端部的垂直方向取向率为D3（%）的情况下，取向率D1～D3满足式（1），

D1＞D2＞D3   …式（1）。

本申请发明中的稳定杆中的方向基于将上翼板配置在上侧、将下翼板配置在下侧的情况记载。由于肋例如形成在与中央支承板的长度方向平行的左右两面上，所以所谓肋的垂直方向中央部，是在中央支承板的左右两面上分别形成的肋的垂直方向中央部。

在本申请中，如以下这样定义强化纤维的取向率。在翼板及中央支承板的情况下，要求强度方向是支撑杆的长度方向，在肋的情况下，要求强度方向是垂直方向。对于各部位，只要强化纤维相对于要求强度方向的角度处于－45°以上45°以下的范围内，就定义为强化纤维取向为要求强度方向。以下，将这样取向为要求强度方向的强化纤维表述为要求强度方向取向纤维。

取向率是各部位的截面（与要求强度方向平行的截面）的规定区域内的全部纤维根数中要求强度方向取向纤维根数所占的比例DM（=要求强度方向取向纤维的根数/全部的纤维的根数）。

作为总纤维根数的计数方法，例如可以使用下述方法：将在通过SEM得到的截面观察照片中较明亮的部分作为纤维计数。在此情况下，例如可以将直线形状、椭圆形状、圆形状及与它们接近的形状的明亮的部分作为纤维计数。对于直线形状及大致直线形状的明亮的部分，在设规定长（例如0.1mm）为单位长u（mm）、该纤维的计测长为v（mm）的情况下，可以使其根数N为v/u。在此情况下，对于根数N，可以通过将小数点以下四舍五入来得到。

在要求强度方向取向纤维的根数的计数中，将如上述那样计数的全部纤维中的、强化纤维相对于要求强度方向的角度处于－45°以上45°以下的范围内的纤维作为要求强度方向取向纤维，将这样的纤维中的纵横比为2^1/2以上的纤维计数。纵横比是相对于该明亮的部分的宽度方向的最大长的该明亮的部分的长度方向的最大长（=长度方向的最大长/宽度方向的最大长）。将纵横比设定为2^1/2（≈1.4）的理由是因为，例如对于图7（A）所示的纤维，对于相对于要求强度方向的角度是45°的纤维，在与要求强度方向平行的截面处观察的情况下，如图7（B）所示，其截面形状为椭圆形状，其纵横比为2^1/2（≈1.4）。

在本发明的稳定杆中，由于作为支撑杆的材质而使用树脂，所以当然能够实现轻量化，由于树脂含有强化纤维，在支撑杆的各板中如以下这样设定强化纤维的取向方向，所以在各板中能够确保强度。在支撑杆的上翼板、下翼板及中央支承板中，强化纤维取向为作为这些板的要求强度方向的支撑杆的长度方向，在肋中，强化纤维取向为垂直方向，所以在这些板的要求强度方向上能够得到由强化纤维带来的强度。

这里，在本发明的稳定杆中，翼板的长度方向中央部的长度方向取向率D1、肋的垂直方向中央部的垂直方向取向率D2、肋的垂直方向端部的垂直方向取向率D3满足式（1）。因而，在翼板中，长度方向中央部的长度方向取向率D1在全部的板中被设定为最大，所以在要求强度方向（长度方向）上能够充分得到由强化纤维带来的强度。结果，在支撑杆的长度方向上作用有压缩载荷的情况下，能够有效地抑制支撑杆压曲。在肋中，由于垂直方向中央部的垂直方向取向率D2被设定为比垂直方向端部的垂直方向取向率D3大，所以在要求强度方向（垂直方向）上能够充分得到由强化纤维带来的强度。结果，能够有效地抑制翼板的倒下。

本发明的稳定杆可以使用各种结构。为了在各板的要求强度方向上充分得到由强化纤维带来的强度，可以如以下这样设定取向率。例如可以采用将肋的垂直方向中央部的垂直方向取向率D2设定为50%以上的形态。可以采用将上翼板及下翼板的长度方向中央部的长度方向取向率D1设定为60%以上的形态。可以采用将中央支承板的长度方向中央部的长度方向取向率D4设定为60%以上的形态。

特别是，在翼板及中央支承板中，在它们的长度方向的全部的部分的强化纤维的取向方向与要求强度方向一致的情况下，能够最大限度得到由强化纤维带来的强度。在肋中，在它们的垂直方向的全部的部分的强化纤维的取向方向与要求强度方向一致的情况下，能够最大限度得到由强化纤维带来的强度。结果，能够更有效地得到上述效果。

此外，可以采用树脂中的强化纤维的含有量为25～60重量%的形态。可以采用树脂是工程塑料或超级工程塑料的形态。

本发明的稳定杆的制造方法是本发明的稳定杆的制造方法的具体的形态。即，本发明的稳定杆的制造方法的特征在于，将树脂从浇口向成形模的腔室内注入而进行注射成形，由此形成支撑杆；在支撑杆的形成中，将上翼板、下翼板、中央支承板形成为，使上翼板、下翼板、中央支承板在支撑杆的长度方向上延伸并且在与长度方向垂直的截面中呈I字状，将多个肋形成为，在上翼板与下翼板之间相互在长度方向上离开间隔；在设上翼板及下翼板的板厚为t1、中央支承板的板厚为t2、多个肋的板厚为t3的情况下，板厚t1、t2、t3满足式（2）～式（4），

 t1＞t2＞t3   …式（2）

0.77≤t2/t1≤0.85   …式（3）

0.77≤t3/t2≤0.85   …式（4）。

在本发明的稳定杆的制造方法中，为了控制树脂的流动以便如本发明的稳定杆那样使各板的强化纤维的取向方向与要求强度方向一致、翼板的长度方向中央部的长度方向取向率D1、肋的垂直方向中央部的垂直方向取向率D2、肋的垂直方向端部的垂直方向取向率D3满足式（1），设定了上翼板、下翼板、中央支承板及肋各自的板厚的关系式。

在稳定杆的制造中使用的成形模中，例如如果从浇口注入树脂，则树脂例如在支撑杆形成部及壳体形成部中流动。在此情况下，经由壳体形成部的支撑杆形成部中的树脂的流动以翼板形成部、中央支承板形成部、肋形成部的顺序发生，树脂在充满翼板形成部和中央支承板形成部后在肋形成部中充满，以使上翼板及下翼板的板厚t1、中央支承板的板厚t2、多个肋的板厚t3满足式（2）。

在此情况下，由于翼板是对支撑杆的刚性提高贡献最大的部位，所以使上翼板及下翼板的板厚最厚。例如在成形模的腔室的翼板形成部侧设有浇口的情况下，如果将树脂从浇口注入到腔室内，则在翼板形成部的长度方向上发生树脂的流动，所以在翼板中，能够将强化纤维的取向方向设定为支撑杆的长度方向。因而，能够使强化纤维的取向方向与翼板的要求强度方向一致，所以能够充分得到由强化纤维带来的强度。

这里，在本发明的稳定杆的制造方法中，通过将中央支承板的板厚设定为比翼板薄且比肋厚的板厚，能够将呈I字状的翼板及中央支承板比肋更优先地形成。在此情况下，如果例如在成形模的腔室的下翼板形成部侧设置浇口，则在下翼板形成部及中央支承板形成部中发生树脂的主流动（主流），来自浇口侧的下翼板形成部的树脂向肋形成部流入。这样，在肋形成部中，能够使朝向垂直方向上侧的树脂的流动比朝向垂直方向下侧的树脂的流动更优先地发生。

由此，能够有效地抑制从中央支承板形成部向肋形成部的树脂的流入，并且在肋中，在发生应力最大的垂直方向的中心部及其附近部，能够抑制焊接缺陷等缺陷的发生，所以能够将强化纤维的取向方向设定为垂直方向。因而，能够使强化纤维的取向方向与肋的要求强度方向一致，所以能够充分得到由强化纤维带来的强度。此外，通过适当设定板厚t1～t3以满足式（2）～式（4），能够在注射成形中防止微小空隙的发生。

以上那样的翼板、中央支承板及肋的各自中的强化纤维的取向方向向要求强度方向的一致、以及满足式（1）的取向率D1～D3的设定通过满足式（2）～式（4）能够有效地实现。

本发明的稳定杆的制造方法为了使各种特性提高，可以使用各种结构。例如可以采用将板厚t1、t2、t3设定为2.0mm以上的形态。例如可以采用在支撑杆的长度方向截面中四边形的纵横比（=横向的长度/纵向的长度）设定在0.8～1.2的范围内的形态，所述四边形通过将由上翼板及下翼板的中央部和连接在上翼板及下翼板的中央部的两根肋形成。

例如可以采用将板厚t1设定在3.0～4.0mm的范围内的形态。例如可以采用在支撑杆的长度方向截面中四边形的纵横比（=横向的长度/纵向的长度）设定为0.6以上的形态，所述四边形通过将由上翼板及下翼板的端部和连接在上翼板及下翼板的端部的两根肋形成。例如可以采用将形成在支撑杆的各板的边界部处的弯曲部的曲率半径的最小值设定在0.5～1.0的范围内的形态。

根据本发明的稳定杆或其制造方法，当然能够确保支撑杆的翼板及中央支承板的要求强度，而且能够有效地抑制成形模中的从中央支承板形成部向肋形成部的树脂的流入，并且能够抑制焊接缺陷及微小空隙等的缺陷的发生，所以能够得到能够确保肋的要求强度等的效果。

附图说明

图1是表示车辆的前车轮侧的概略结构的立体图。

图2是表示以往的稳定杆的一例的概略结构的侧剖视图。

图3表示以往的稳定杆的另一例的概略结构，图3（A）是侧视图，图3（B）是纸面垂直方向的侧剖视图。

图4是表示有关本发明的一实施方式的稳定杆的左侧部分的概略结构的侧剖视图。

图5表示在有关本发明的一实施方式的稳定杆中一体成形的壳体和支撑杆的概略结构，图5（A）是俯视图，图5（B）是侧视图，图5（C）是图5（B）的5C－5C线的侧剖视图，图5（D）是表示由图5（B）所示的框部J1包围的部分的结构的放大图。

图6（A）、图6（B）是表示由图5（B）所示的框部J1、K1包围的部分的结构的放大图。

图7是用来说明本发明的稳定杆的取向率的定义的图，图7（A）是相对于要求强度方向的角度是45°的强化纤维的具体例的截面，图7（B）是表示图7（A）的要求强度方向上的强化纤维的具体例的椭圆截面的图。

图8表示本发明的实施例的稳定杆的外观，图8（A）的上侧照片是斜视照片，图8（A）的下侧照片是侧面照片，图8（B）是用来说明观察部分的放大照片。

图9是图8（B）所示的下翼板（浇口侧翼板）的中央部（I部）的截面照片。

图10是图9所示的下翼板的中央部（I部）的放大截面照片，图10（A）是图9的A部（中央部左侧），图10（B）是图9的B部（中央部中心部），图10（C）是图9的C部（中央部右侧）的放大截面照片。

图11是图8（B）所示的肋的II部及其附近部的截面照片。

图12是图11所示的肋的II部的附近部的各部位的放大截面照片，图12（A）是图11的D部（下翼板的肋侧），图12（B）是图11的H部（上翼板的肋侧）的放大截面照片。

图13是图11所示的肋的II部的放大截面照片，图13（A）是图11的E部（浇口侧端部），图13（B）是图11的F部（中央部），图13（C）是图11的G部（相反侧端部）的放大截面照片。

图14是图8（B）所示的中央支承板的中央部（III部）的截面照片。

图15是图14所示的中央支承板的中央部（III部）的各部位的放大截面照片，图15（A）是图14的I部（中央部左侧），图15（B）是图14的J部（中央部中心部），图15（C）是图14的K部（中央部右侧）的放大截面照片。

图16是表示本发明的实施例的稳定杆中的含有强化纤维的树脂的取向率与强度的关系的曲线图。

附图标记说明

100…稳定杆；110…球头螺柱；111…螺柱部；112…球部；120…球座；130…壳体；131…球座收容部；132…上端部；140…防尘罩；150…支撑杆；151…上翼板；152…下翼板；153…中央支承板；154A～154F…肋；G1…与浇口对应的位置；t1…翼板的板厚；t2…中央支承板的板厚；t3…肋的板厚。

具体实施方式

（1）稳定杆的结构及制造方法

以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。图4是表示有关本发明的一实施方式的稳定杆的左侧部分的概略结构的图，图5是表示在有关本发明的一实施方式的稳定杆中一体成形的壳体和支撑杆的概略结构的图。在本实施方式的稳定杆100中，对于与图2的稳定杆3同样的结构赋予相同的附图标记而省略其说明。

稳定杆100如图4所示，具备球头螺柱110、球座120、壳体130及防尘罩140。稳定杆100的壳体130彼此通过支撑杆140连结。

球头螺柱110具有由例如金属构成并一体成形的螺柱部111及球部112。螺柱部111例如具有锥部33、直线部34、螺纹部35、凸边部36及凸部37。球座120由例如POM（聚缩醛）等的树脂构成，收容球头螺柱110的球部112。球座120例如具有凸缘部41及热敛缝部121。

壳体130具有收容球座120的球座收容部131。壳体130的侧面部具有例如上表面为平坦的上端部132。在壳体130的底部形成有孔部130A。球座120的热敛缝部121穿过壳体130的底部的孔部130A而突出，其前端部卡合在壳体130的下表面部。防尘罩140具有固定部61、62。

支撑杆150例如是如图5所示那样与壳体130一体成形的杆，具有上翼板151、下翼板152、中央支承板153及肋154A～154F。另外，支撑杆150的结构及成形方法在以下详细叙述。

这样的稳定杆100例如通过以下这样的制造方法得到。首先，例如使防尘罩140的上侧固定部61抵接在螺柱球201的凸边部36与凸部37之间，在其之间保持。接着，将螺柱球110的球部112向球座120压入。在此情况下，将防尘罩140的下侧固定部62配置在球座120的凸缘部41的下表面侧。另外，球座120具有在之后的工序中成为热敛缝部121的销部。

接着，准备一体成形的壳体130和支撑杆150，将球座120向壳体130的球座收容部131压入。在此情况下，防尘罩140的下侧固定部62被夹持在球座120的凸缘部41与壳体130的上端部132之间，球座120的销部成为从壳体130的孔部130A向外部突出的形态。接着，使用热敛缝机，通过加热使球座120的销部变形，成为热敛缝部121。由此，通过将球座120固定到壳体130上，得到图4所示的稳定杆100。

（2）支撑杆的结构及成形方法

翼板151、152及中央支承板153例如如图5所示那样在支撑杆150的长度方向上延伸，在与长度方向垂直的截面中呈I字状。中央支承板153具有用支撑杆150的长度方向（与x方向平行的方向）的全部部分支承翼板的功能。中央支承板153的长度方向的左右两面的肋154A～154F以在翼板151、152间相互在长度方向上离开间隔的方式设置。在此情况下，肋154A～154F例如与翼板151、152同样，相对于中央支承板153在宽度方向（与y方向平行的方向）上突出，具有抑制翼板151、152的倒下的功能。

支撑杆150例如与壳体130一体成形，并由含有强化纤维的树脂构成。树脂的材质为了实现强度确保、轻量及耐候性提高，优选的是工程塑料或超级工程塑料。作为工程塑料，可以举出例如PA66（尼龙66）、PA6（尼龙6）、PPS（聚苯硫醚）及，POM（聚缩醛）。作为强化纤维，可以举出例如玻璃丝细纤维。

树脂中的强化纤维的含有量优选的是25～60重量%。为了由强化纤维带来的强度提高效果及使高温（例如80℃）下的强度相对于常温（例如23℃）者为50%以上，优选的是将上述含有量设定为25重量%以上。另一方面，如果强化纤维的上述含有量变多，则在成形中使用的注射成型机的寿命下降，所以上述含有量优选的是设定为60重量%以下。

在上翼板151、下翼板152及中央支承板153中，强化纤维的取向方向被设定为支撑杆150的长度方向，强化纤维在支撑杆150的长度方向上整齐排列。在肋154A～154F中，强化纤维的取向方向被设定为垂直方向（与z方向平行的方向）。在此情况下，在设上翼板151及下翼板152的长度方向中央部的长度方向取向率为D1（%）、肋154A～154F的垂直方向中央部的垂直方向取向率为D2（%）、肋154A～154F的垂直方向端部的垂直方向取向率为D3（%）的情况下，取向率D1～D3满足式（1）。

D1＞D2＞D3   …式（1）。

上翼板151及下翼板152的长度方向中央部的长度方向取向率D1优选的是设定为60%以上。中央支承板153的长度方向中央部的长度方向取向率D4优选的是设定为60%以上。肋154A～154F的垂直方向中央部的垂直方向取向率D2优选的是设定为50%以上。

在此情况下，优选的是例如在肋154A～154F（在图5（D）中仅图示了肋154A）的各自中形成垂直方向取向率是50%以上的区域，该区域的垂直方向长度h1相对于垂直方向整体长H1（肋的高度）的比例设定为60%以上。在此情况下，在许多强化纤维取向为垂直方向的肋的上述区域中，优选的是在与许多强化纤维取向为长度方向的中央支承板152之间形成边界部。另外，长度h1的垂直方向中心位于各肋的垂直方向中心部。另外，在图5（D）中，作为整体长H1的一例，表示肋的板厚中央线上的高度。

壳体130及支撑杆150通过使用成形模的注射成形而得到，所述成形模具有呈与壳体130及支撑杆150对应的形状的腔室。在成形模中，通过使用镶块等，在腔室内设置各部位的下述形成部。腔室具有用来形成壳体130的壳体形成部及用来形成支撑杆150的支撑杆形成部。支撑杆形成部具有用来形成翼板151、152的翼板形成部、用来形成中央支承板153的中央支承板形成部、以及用来形成肋154A～154F的肋形成部。

为了实现上述那样的翼板151、152、中央支承板153及肋154A～154F中的强化纤维的取向，翼板151、152的板厚t1（图5（C），对应于翼板形成部的流路宽度）、中央支承板153的板厚t2（图5（C），对应于中央支承板形成部的流路宽度）、以及肋154A～154F的板厚t3（图5（B），对应于肋形成部的流路宽度）需要满足式（2）～式（4）。

t1＞t2＞t3   …式（2）

0.77≤t2/t1≤0.85   …式（3）

0.77≤t3/t2≤0.85   …式（4）。

用来向腔室内注入树脂的浇口的位置（与图5（B）、5（D）的附图标记G1对应的位置）例如设定在下翼板形成部的长度方向（与x方向平行的方向）及宽度方向（与y方向平行的方向）的中心部。另外，浇口位置（图5（D））并不限定于长度方向及宽度方向的上述中心部，例如只要设定在翼板形成部的附图标记g的部分的规定长度的范围内就可以。附图标记g1的中心例如位于下翼板形成部的长度方向的中心部。

在本实施方式中，如果从浇口向成形模的腔室注入树脂，则树脂例如在支撑杆形成部及壳体形成部中流动。在此情况下，穿过了壳体形成部的支撑杆形成部中的树脂的流动以翼板形成部、中央支承板形成部、肋形成部的顺序发生，以使上翼板及下翼板的板厚t1、中央支承板的板厚t2、多个肋的板厚t3满足式（2），树脂在充满翼板形成部和中央支承板形成部后，在肋形成部中充满。

在此情况下，在支撑杆形成部的翼板形成部及中央支承板形成部中，发生树脂的主流动（主流），呈I字状的翼板151、152及中央支承板153比肋154A～154F更优先地形成。在此情况下，在腔室的翼板形成部及中央支承板中，由于在其长度方向上发生树脂的流动，所以在翼板151、152及中央支承板153中，能够将强化纤维的取向方向设定为支撑杆的长度方向。因而，能够使强化纤维的取向方向与翼板151、152的要求强度方向一致，所以能够充分地得到由强化纤维带来的强度。

这里，在下翼板形成部及中央支承板形成部中，如果发生树脂的主流动（主流），则来自浇口侧的下翼板形成部的树脂向肋形成部流入。这样，在肋形成部中，能够使朝向垂直方向上侧的树脂的流动比朝向垂直方向下侧的树脂的流动更优先地发生。由此，能够有效地抑制从中央支承板形成部向肋形成部的树脂的流入，并且在肋中，在产生应力为最大的垂直方向的中心部及其附近部，能够抑制焊接缺陷等缺陷的发生，所以能够将强化纤维的取向方向设定为垂直方向。因而，能够使强化纤维的取向方向与肋的要求强度方向一致，所以能够充分得到由强化纤维带来的强度。此外，通过适当设定板厚t1～t3以满足式（2）～式（4），能够在注射成形中防止微小空隙的发生。

以上那样的翼板151、152、中央支承板153及肋154A～154F的各自中的强化纤维的取向方向向要求强度方向的一致、以及满足式（1）的取向率D1～D3的设定通过满足式（2）～式（4）能够有效地实现。

特别是，在肋154A～154F的垂直方向中央部的垂直方向取向率D2设定为50%以上的情况下，在肋154A～154F中能够更好地得到由强化纤维带来的强度。在上翼板151及下翼板152的长度方向中央部的长度方向取向率D1设定为60%以上的情况下，在翼板151、152中能够更好地得到由强化纤维带来的强度。在中央支承板153的长度方向中央部的长度方向取向率D4设定为60%以上的情况下，在中央支承板153中能够更好地得到由强化纤维带来的强度。

在以上那样的注射成形中，为了支撑杆150的性能提高，优选的是满足以下的条件。为了确保支撑杆150的成形性（树脂的流动性），优选的是将板厚t1～t3设定为2.0mm以上。

关于肋154A～154F的间隔，优选的是如以下这样设定。

在图3所示的以往的稳定杆5中，在由上翼板91及下翼板92的板厚中央线及肋94A、94B的板厚中央线包围的四边形中，如果肋94A、94B的间隔相比翼板91、92的间隔过大，则翼板91、92有可能以长度方向中央部附近为中心倒下（变形）。例如在稳定杆5中，如果设翼板91、92的纵向间隔为l1，设肋94A、94B的横向间隔为l2，则间隔比（=横向间隔l2/纵向间隔l1）是2.5左右，所以翼板91、92在肋94A、94B之间倒下的可能性较大。

相对于此，在本实施方式中，设定肋154A～154F，以使得在翼板151、152间相互在长度方向上相等地离开间隔，但在此情况下，关于肋154A～154F优选的是以下的形态。

例如如图6（A）所示，在支撑杆150的长度方向截面中由翼板151、152的中央部和连接在它们的中央部的两根肋154A、154A形成了四边形的情况下，优选的是将该四边形的纵横比（=横向的长度s2/纵向的长度s1）设定在0.8～1.2的范围内。另外，图6（A）的虚线是各板的板厚中央线，长度s1是肋154A的板厚中央线与翼板151、152的板厚中央线的交点彼此的间隔，长度s2是肋154A、154A的板厚中央线彼此的间隔。

在上述四边形中，纵横比越接近于1.0，翼板151、152越难倒下。在支撑杆150中，由于例如在受到压曲载荷时应力最高的部位是中央部，所以那里的四边形的纵横比是重要的。另一方面，如果使肋154A、154A彼此的间隔过短，则成形模的结构变得复杂。为了抑制这些不良状况，上述纵横比的范围是优选的。

在支撑杆150的端部侧，由于压曲应力较低，所以也可以将肋彼此的间隔设定得较大。在此情况下，例如在图6（B）所示的支撑杆150的长度方向截面中，在由翼板151、152的端部和连接在它们的端部上的两根肋154E、154F形成四边形的情况下，优选的是将该四边形的纵横比（=横向的长度s4/纵向的长度s3）设定为0.6以上。另外，图6（B）的虚线是各板的板厚中央线，长度s3是肋154E、154F的板厚中央线与翼板151、152的板厚中央线的交点彼此的间隔，长度s4是肋154E、154F的板厚中央线彼此的间隔。

优选的是将翼板151、152的板厚t1设定在3.0～4.0mm的范围内。如果翼板151、152的板厚t1过厚，则在注射成形中发生微小空隙等，有可能不能得到强化纤维能够发挥的本来的强度，并且难以充分实现轻量化。为了消除这样的不良状况，优选的是将板厚t1设定为4.0mm以下。此外，为了更有效地确保成形性（树脂的流动性），优选的是将板厚t1设定为3.0mm以下。

在形成在支撑杆150的各板的边界部的弯曲部中，曲率半径为最小的部分的曲率半径优选的是设定在0.5～1.0的范围内。在该形态中，由于顺畅地进行树脂的流动，所以在各板中能够使强化纤维在要求强度方向上整齐排列。

实施例

以下，参照具体的实施例更详细地说明本发明的实施方式。在实施例中，使用实施方式的制造方法得到了图8（A）所示的稳定杆。在稳定杆的制造中，作为树脂而使用尼龙6或尼龙66，作为树脂中含有的强化纤维而使用玻璃丝细纤维。树脂中的强化纤维的含有量设定为30～60重量%。

对于这样得到的稳定杆，使用SEM，如图8（B）所示那样进行支撑杆的长度方向中央部分的下翼板（浇口侧的翼板）的长度方向部分（I部）、肋（对应于图5（B）的附图标记154A）的II部及其附近部的垂直方向部分及中央支承板的长度方向部分（III部）的截面观察。将其结果表示在图9～图15中。

另外，在图9～图15中，翼板的上下关系与实施方式同样，将浇口侧作为下侧，将与浇口侧相反侧作为上侧，与其上下相反。横向对应于支撑杆的长度方向，纵向对应于支撑杆的垂直方向，照片中的明亮的部分表示强化纤维。以下，对于各板的规定部分表示强化纤维的取向率，但其测量方法使用本申请的［0021］～［0024］所记载的方法。在此情况下，调查各照片的中心部分的0.5mm角（0.5mm×0.5mm的区域）中的取向率。图16是表示含有强化纤维的树脂的取向率与强度的关系的曲线图，取向率为100%的情况是对于全部的强化纤维、相对于要求强度方向的角度处于－45°以上45°以下的范围内的情况。

图9表示下翼板的I部（图8（B））的截面观察结果，图10（A）～图10（C）表示图9的A部～C部的放大截面观察结果。下翼板的I部根据图10（A）～图10（C）可知，主要的强化纤维的取向方向是横向（长度方向）。图10（B）所示的下翼板的I部的B部（中心部）的长度方向取向率（D1）是69.2%，强度是92.3%。

图11表示肋的II部及其附近部（图8（B））的截面观察结果，图12（A）～图13（C）表示图11的D部、H部、E部～G部的放大截面观察结果。图11的D部是下翼板的肋侧部分，图11的H部是上翼板的肋侧部分，图11的E部～G部是肋的下翼板侧端部（浇口侧端部）、肋的垂直方向中央部、肋的上翼板侧端部（相反侧端部）。下翼板的D部（肋侧部分）及上翼板的H部（肋侧部分）的强化纤维的取向方向不是纵向（垂直方向），相对于此，肋的下翼板侧端部（E部）、肋的F部（垂直方向中央部）及肋的G部（上翼板侧端部）根据图13（A）～图13（C）可知，主要的强化纤维的取向方向是纵向（垂直方向）。特别是，在肋的E部（下翼板侧端部）及肋的G部（上翼板侧端部）中，距肋的F部（垂直方向中央部）越近，强化纤维取向于纵向（垂直方向）的趋势越强。

图13（B）所示的肋的垂直方向中央部（F部）的垂直方向取向率（D2）是55%，强度是88.8%。图13（A）所示的肋的下翼板侧端部（E部）的垂直方向取向率（D3）是16%，强度是78.8%。图12（A）所示的下翼板的肋侧部分（D部）的垂直方向取向率是6%，强度是76.6%。

图14表示中央支承板的III部（图8（B））的截面观察结果，图15（A）～图15（C）表示图14的I部～K部的放大截面观察结果。中央支承板的III部根据图15（A）～图15（C）可知，主要的强化纤维的取向方向是横向（长度方向）。图15（B）所示的中央支承板的I部的J部（中心部）的长度方向取向率（D4）是68%，强度是91.7%。

如以上这样，在本实施例中，确认了在上翼板、下翼板及中央支承板中强化纤维主要取向为长度方向，在肋中强化纤维主要取向为垂直方向。在此情况下，在设下翼板的长度方向中心部（B部）的长度方向取向率为D1（%）、肋的垂直方向中心部（F部）的垂直方向取向率为D2、肋的垂直方向端部（E部）的垂直方向取向率为D3的情况下，确认了取向率D1～D3满足式（1）。

在此情况下，确认了能够将肋的垂直方向中心部（F部）的垂直方向取向率D2设定为50%以上，能够将下翼板的长度方向中心部（B部）的长度方向取向率D1设定为60%以上，能够将中央支承板的长度方向中心部（J部）的长度方向取向率D4设定为60%以上。

Claims (12)

1.一种稳定杆，其特征在于，

具备支撑杆，所述支撑杆通过注射成形形成且用来将壳体彼此连结，所述注射成形使用含有强化纤维的树脂；

上述支撑杆具有上翼板、下翼板、中央支承板及多个肋；

上述上翼板、上述下翼板及上述中央支承板在上述支撑杆的长度方向上延伸，并且在与上述长度方向垂直的截面中呈I字状，上述多个肋设置为，在上述上翼板与上述下翼板之间相互在上述长度方向上离开间隔；

在上述上翼板、上述下翼板及上述中央支承板中，上述强化纤维取向为上述长度方向，在上述肋中，上述强化纤维取向为垂直方向；

在设上述上翼板及上述下翼板的长度方向中央部的长度方向取向率为D1（%）、上述肋的垂直方向中央部的垂直方向取向率为D2（%）、上述肋的垂直方向端部的垂直方向取向率为D3（%）的情况下，取向率D1～D3满足式（1），

D1＞D2＞D3   …式（1）。

2.如权利要求1所述的稳定杆，其特征在于，

上述肋的垂直方向中央部的垂直方向取向率D2被设定为50%以上。

3.如权利要求1或2所述的稳定杆，其特征在于，

上述上翼板及上述下翼板的长度方向中央部的长度方向取向率D1被设定为60%以上。

4.如权利要求1～3中任一项所述的稳定杆，其特征在于，

上述中央支承板的长度方向中央部的长度方向取向率D4被设定为60%以上。

5.如权利要求1～4中任一项所述的稳定杆，其特征在于，

上述树脂中的上述强化纤维的含有量为25～60重量%。

6.如权利要求1～5中任一项所述的稳定杆，其特征在于，

上述树脂是工程塑料或超级工程塑料。

7.一种稳定杆的制造方法，是权利要求1～6中任一项所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，

将上述树脂从浇口向成形模的腔室内注入而进行注射成形，由此形成支撑杆；

在上述支撑杆的形成中，将上述上翼板、上述下翼板、上述中央支承板形成为，使上述上翼板、上述下翼板、上述中央支承板在上述支撑杆的长度方向上延伸并且在与上述长度方向垂直的截面中呈I字状，将上述多个肋形成为，在上述上翼板与上述下翼板之间相互在上述长度方向上离开间隔；

在设上述上翼板及上述下翼板的板厚为t1、上述中央支承板的板厚为t2、上述多个肋的板厚为t3的情况下，板厚t1、t2、t3满足式（2）～式（4），

 t1＞t2＞t3   …式（2）

0.77≤t2/t1≤0.85   …式（3）

0.77≤t3/t2≤0.85   …式（4）。

8.如权利要求7所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，

将上述板厚t1、t2、t3设定为2.0mm以上。

9.如权利要求7或8所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，

在上述支撑杆的长度方向截面中，将四边形的纵横比（=横向的长度/纵向的长度）设定在0.8～1.2的范围内，所述四边形由上述上翼板及上述下翼板的中央部和连接在上述上翼板及上述下翼板的中央部上的两根肋形成。

10.如权利要求7～9中任一项所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，

将上述板厚t1设定在3.0～4.0mm的范围内。

11.如权利要求7～10中任一项所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，

在上述支撑杆的长度方向截面中，将四边形的纵横比（=横向的长度/纵向的长度）设定为0.6以上，所述四边形由上述上翼板及上述下翼板的端部和连接在上述上翼板及上述下翼板的端部上的两根肋形成。

12.如权利要求7～11中任一项所述的稳定杆的制造方法，其特征在于，

将形成在上述支撑杆的各板的边界部处的弯曲部的曲率半径的最小值设定在0.5～1.0的范围内。