JP2009525919A - 連続的に変化する断面を有するテーパースタビライザーバー及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、レッグバーの末端に加えられる荷重により発生される応力を、ベンディング部に集中されずにレッグバー全体に分散させてベンディング部が損傷される現状を防止でき、スタビライザーバーの製造時に使用される素材を節減できる、連続変化断面を有するテーパースタビライザーバー及びその製造方法に関するものである。上記の連続変化断面を有するテーパースタビライザーバーは、レッグバーを上段部から下段部方向にテーパーするように形成したもので、その製造方法は、丸棒形のスタビライザーバー素材を切断する段階；上記スタビライザーバー素材のレッグバーが形成される両末端部を加熱する段階；上記加熱されたスタビライザーバー素材の両末端部の両側面をテーパーするように圧延加工する段階；上記スタビライザーバー素材を、素材軸を中心に回転させてレッグバーが形成される上記スタビライザーバー素材の両側末端部の加工されない両側面をテーパーさせると同時に、断面部の形状を楕円形に圧延加工する段階；上記スタビライザーバー素材の両側末端を鍛造加工してアイフォームを形成する段階；及び上記スタビライザーバー素材をスタビライザーバーの形状にベンディング成形する段階で構成される。

Description

本発明は連続変化断面を有するテーパースタビライザーバー及びその製造方法に関するもので、より詳しくは、レッグバーを上段部から下段部に行くほどテーパーさせ、レッグバーの上段部から下段部に行くほど断面係数を小さくすることによって、レッグバーの末端に加えられる荷重で発生される応力をベンディング部に集中されずにレッグバー全体に分散させて、ベンディング部が損傷する現状を防止でき、スタビライザーバーの製造時に使用される素材を節減してスタビライザーバーの重量を減少させて自動車の軽量化に役立つと共に生産コストも節減できる連続変化断面を有するテーパースタビライザーバー及びその製造方法に関するものである。

図１は、通常のスタビライザーバーの加工段階の例示図で、図２は、通常のスタビライザーバーの装着状態図である。図１のように、従来のスタビライザーバー１は、円形断面の丸棒形のスタビライザーバー素材１２を切断した後、上記スタビライザーバー素材１２の両末端部を鍛造加工してアイフォーム１００を形成した後、スタビライザーバー１の形にベンディング加工する段階で製造され、図２のように通常のスタビライザーバー１のレッグバー１０は、全体長さにわたって円形断面を有するように製造され、上記のように製造されたスタビライザーバー１は、平行バー１１が内部にブッシュが装着された固定具２によりフレーム３に支持され、レッグバー１０は上記平行バー１１の両側末端部に延長形成され、その末端部がサスペンションアーム（図示せず）に連結設置されることによって自動車の傾斜によるローリング現状を制御する目的で使用される。上記設置されたスタビライザーバー1のレッグバー１０の末端には、図１のように自動車の振動により荷重Ｐが加えられ、これによりモーメントが発生される。発生されるモーメントによってレッグバー１０にはベンディング応力が発生する。しかし、上記レッグバー１０は全体長さにわたって同一面積の円形断面を有し全体長さにわたって同一断面係数を有するので全体長さにわたって一定剛性を有する。上記レッグバー１０が全体長さにわたって一定剛性を有し、レッグバー１０の末端に加えられる荷重Ｐによりねじれ応力が発生するレッグバー１０と平行バー１１が連結されるベンディング部１３に応力が集中されることによって、長時間繰り返して荷重が加えられる場合には損傷現状が生じうるという問題点があった。

本発明の目的は、自動車の振動の荷重により発生される応力をベンディング部に集中されずにレッグバー全体に分散させて、ベンディング部が損傷される現状を防止できる連続変化断面を有するテーパースタビライザーバー及びその製造方法を提供することである。

本発明の他の目的は、スタビライザーバーの製造時に使用される素材を節減してスタビライザーバーの重量を減少させて自動車の軽量化に役立つと共に、生産コストを節減できる連続変化断面を有するテーパースタビライザーバー及びその製造方法を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明はレッグバーを上段部から下段部方向にテーパーするように形成させ、レッグバーの上段部から下段部に行くほど断面係数を小さくしてレッグバーの末端に加えられる荷重による応力を、ベンディング部に集中されずにレッグバー全体に分散させて、ベンディング部の損傷現状を防止できることを特徴とする連続変化断面を有するテーパースタビライザーバーと、丸棒形のスタビライザーバー素材を切断する段階；上記スタビライザーバー素材のレッグバーが形成される両末端部を加熱する段階；上記加熱されたスタビライザーバー素材の両末端部の両側面をテーパーするように圧延加工する段階；上記スタビライザーバー素材を、素材軸を中心に回転させて、レッグバーが形成される上記スタビライザーバー素材の両側末端部の加工されない両側面をテーパーさせると同時に、断面部の形状が楕円形になるように圧延加工する段階；上記スタビライザーバー素材の両側末端を鍛造加工してアイフォームを形成する段階；及び上記スタビライザーバー素材をスタビライザーバーの形状でベンディング成形する段階で構成された連続変化断面を有するテーパースタビライザーバーの製造方法を提供する。

本発明の連続的に変化する断面を有するテーパースタビライザーバー及びその製造方法によると、レッグバーの上段部から下段部に行くほど断面係数を小さくして、レッグバー末端に加えられる荷重によって発生する応力を、ベンディング部に集中されずにレッグバー全体に分散させてベンディング部が損傷される現状を防止でき、スタビライザーバーの製造時に使用される素材を節減してスタビライザーバーの重量を減少させて、自動車の軽量化に役立つと共に生産コストを節減できる。

以下、添付の図面を参照して本発明を詳しく説明する。説明のために、従来のスタビライザーバーと同一部分に対しては、同一の図面符号で記載する。

図３は、本発明の一実施例によるスタビライザーバーの正面図及び側面図で、図４は、本発明の一実施例によるレッグバーの平面図であり、図５は本発明の一実施例によるレッグバーの正面図である。図３のように本発明の一実施例によるスタビライザーバー１は、円形の断面を有する平行バー１１、上記平行バー１１の両側末端部へ延長され形成されたレッグバー１０及び上記レッグバーの末端部に形成されたアイフォーム１００で構成され、上記レッグバー１０は上段部から下段部方向、即ち、平行バー１１と連結されるベンディング部１３からレッグバー１０の末端部方向にテーパーさせて形成する。即ち、図３のＡ−Ａ断面図ないしＦ−Ｆ断面図のように、レッグバー１０の最前部のＡ−Ａ断面は平行バーと同一面積の円形断面を有し、Ｂ−Ｂ断面からＦ−Ｆ断面に行くほどレッグバー１０の断面の形状が楕円形に近くなり、断面積も狭くなる。

図４及び図５を参照しながら本発明の一実施例によるレッグバーを詳しく説明する。図４のように、レッグバー１０を平面から見た場合、Ａ−Ａの断面は平行バーと同一面積の円形断面を有し、Ｂ−Ｂ断面からＦ−Ｆ断面に行くほどレッグバー１０の断面の形状は長径Ｄが断面のｙ軸方向に形成された楕円形に近くなると同時に断面積も狭くなるようにテーパーされる。図５のようにレッグバー１０を正面から見た場合、Ａ−Ａ断面は平行バーと同一面積の円形断面を有し、Ｂ−Ｂ断面からＦ−Ｆ断面に行くほどレッグバー１０の断面形状は長径Ｄが断面のｘ軸方向に形成された楕円形に近くなると同時に断面積も狭くなるようにテーパーされる。

図６は、本発明の一実施例によるスタビライザーバーの装着状態図で、図６のように本発明の一実施例によるスタビライザーバー１の平行バー１１は内部にブッシュが装着された固定具２によりフレーム３に支持され、上記平行バー１１の両側末端部に延長形成され、その末端部がサスペンションアーム（図示せず）に連結されるレッグバー１０は自動車の振動によりレッグバー１０の末端部に荷重Ｐが加えられる。上記のように荷重Ｐが加えられるレッグバーは荷重Ｐが加えられる方向と楕円形の断面の長径Ｄが形成される方向が一致するようにベンディング成形される。

図７は、本発明の一実施例によるスタビライザーバーの加工段階の例示図で、図８は本発明の一実施例によるスタビライザーバーの圧延加工の例示図である。図７の本発明の一実施例によるスタビライザーバー１は、丸棒形のスタビライザーバー素材１２を切断してから、上記スタビライザーバー素材１２のレッグバー１０が形成される両末端部を加熱する。上記加熱されたスタビライザーバー１のレッグバー１０が形成されるスタビライザーバー素材１２の両末端部を図７のＢ及びＣのように末端部に行くほどテーパーするように圧延加工する。即ち、図８のＡのように、加熱したスタビライザーバー素材１２の両側末端部を、上、下側圧延ローラー４、４ａの間に挿入して両側面をテーパーするように圧延加工した後、図８のＢのように、上記スタビライザーバー素材１２を、素材軸Ｓを中心に回転させてレッグバー１０が形成される上記スタビライザーバー素材１２の両側末端部を再度、上、下側圧延ローラー４、４ａの間に挿入して加工されない両側面をテーパーさせると同時に断面部の形状を楕円形に圧延加工する。上記のレッグバー１０が形成されるスタビライザーバー素材１２の両側末端の圧延加工をした後は、図７のＤ及びＥのように上記スタビライザーバー素材１２の両側末端を鍛造加工して、アイフォーム１００を形成してから図７のＦのように上記スタビライザーバー素材１２をスタビライザーバー１の形状でベンディング成形して製造する。

この際、上記丸棒形のスタビライザーバー素材１２は、両側末端部を圧延加工すると長さが伸びるので、図７のＡのように圧延加工によって伸びる長さＬだけ製造寸法より丸棒形状のスタビライザーバー素材１２を短く切断する。

尚、図６のように、上記断面形状が楕円形に圧延加工されたレッグバー１０が形成されるスタビライザーバー素材１２の両側端は、自動車の振動発生によりレッグバー１０の末端部に加えられる荷重Ｐの方向と断面の長径Ｄ方向が一致するようにベンディング成形するのが好ましい。

図６を参照しながら本発明の一実施例によるスタビライザーバーの作用を説明する。図６のように、スタビライザーバー１は通常に平行バー１１とレッグバー１０で構成され、上記平行バー１１は内部にブッシュが装着された固定具２によりフレーム３に支持され、上記レッグバー１０は平行バー１１の両側末端部へ延長形成されその末端部がサスペンションアーム（図示せず）に連結される。上記のようにサスペンションアームに両側末端部が連結されるレッグバー１０は、自動車の振動によりその末端部に荷重Ｐが加えられる。上記のようにレッグバー１０の末端部に荷重Ｐが加えられて、上記レッグバー１０には、ベンディング応力が発生すると同時に上記レッグバー１０と平行バー１１の連結部分であるベンディング部１３にはねじれ応力が発生される。この際、レッグバー１０の断面積の広さが全体長さにわたって一定であれば全体長さにわたって同一な断面係数を有するので、上記レッグバー１０は全体長さにわたって一定剛性を有する。レッグバー１０が全体長さにわたって一定剛性を有するとレッグバー１０の末端に加えられる荷重Ｐによりねじれ荷重が加えられるレッグバー１０と平行バー１１が連結されるベンディング部１３に応力が集中され、長時間繰り返して荷重が加えられる場合は損傷現状が生じうる。しかし、本発明の一実施例によるスタビライザーバー１のレッグバー１０は上段部から下段部に行くほどテーパーするのでレッグバー１０の上段部から下段部に行くほど断面係数が小さくなる。上記のようにレッグバー１０の断面係数が上段部から下段部に行くほど小さくなると、その大きさが断面係数に反比例するレッグバー１０に発生される応力は上段部から下段部に行くほど大きくなる。即ち、応力がレッグバー１０の上段部から下段部に行くほど大きくなって、レッグバー１０の末端に加えられる荷重による応力を、ベンディング部１３に集中されずにレッグバー１０の全体に分散させてベンディング部１３の損傷現状が防止できる。

尚、本発明の一実施例によるスタビライザーバー１はレッグバー１０部分に圧延加工をして、図７のように圧延加工で伸びる長さＬだけスタビライザーバー素材１２を節減して重量を減少させることにより、自動車の軽量化に役立つと共に生産コストも節減できる。

本発明が属する技術分野の当業者は、その技術的思想や必須な特徴を変更せず、他の具体的な形で実施されうるということを理解できるであろう。したがって、前述した実施形態はあらゆる面で例示的なものであり、限定的でないということを理解せねばならない。

通常のスタビライザーバーの加工段階の例示図である。 通常のスタビライザーバーの装着状態図である。 本発明の一実施例によるスタビライザーバーの正面図及び側面図である。 本発明の一実施例によるレッグバーの平面図である。 本発明の一実施例によるレッグバーの正面図である。 本発明の一実施例によるスタビライザーバーの装着状態図である。 本発明の一実施例によるスタビライザーバーの加工段階の例示図である。 本発明の一実施例によるスタビライザーバーの圧延加工の例示図である。

Claims (6)

1. 内部にブッシュが装着された固定具によりフレームに回転できるように支持される平行バー；及び、上記平行バー両側末端部へ延長形成され、その末端部がサスペンションアームへ連結されるレッグバーで構成された自動車用スタビライザーバーにおいて、
   上記レッグバーを上段部から下段部方向にテーパーさせ、レッグバーの上段部から下段部に行くほど断面係数を小さくすることにより、レッグバーの末端に加えられる荷重による応力をベンディング部に集中されずにレッグバー全体に分散させ、ベンディング部の損傷現状を防止できることを特徴とする連続変化断面を有するスタビライザーバー。
2. 上記レッグバーの断面は楕円形で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の連続変化断面を有するテーパースタビライザーバー。
3. 上記レッグバーの楕円形の断面は、レッグバーの末端部に加えられる荷重方向と一致する方向に長径が形成された楕円形であることを特徴とする請求項２に記載の連続変化断面を有するテーパースタビライザーバー。
4. 自動車用スタビライザーバーの製造方法において、
   丸棒形のスタビライザーバーの素材を切断する段階；
   上記スタビライザーバー素材のレッグバーが形成される両末端部を加熱する段階；
   上記加熱されたスタビライザーバー素材の両末端部の両側面をテーパーするように圧延加工する段階；
   上記スタビライザーバー素材を、素材軸を中心に回転させてレッグバーが形成される上記スタビライザーバー素材の両側末端部の加工されない両側面をテーパーさせると同時に、断面部の形状が楕円形に形成されるように圧延加工する段階；
   上記スタビライザーバー素材の両側末端を鍛造加工してアイフォームを形成する段階；及び
   上記スタビライザーバー素材をスタビライザーバーの形状にベンディング成形する段階で構成された連続変化断面を有するテーパースタビライザーバーの製造方法。
5. 上記丸棒形のスタビライザーバー素材は、両側末端部の圧延加工により伸びる長さだけ製造寸法より短く切断されることを特徴とする請求項４に記載の連続変化断面を有するテーパースタビライザーバーの製造方法。
6. 上記断面形状が楕円形に圧延加工されたレッグバーが形成されるスタビライザーバー素材の両側端は、自動車の振動発生によりレッグバーの末端部に加えられる荷重の軸方向と断面の長径方向が一致するようにベンディング成形されることを特徴とする請求項４に記載の連続変化断面を有するテーパースタビライザーバーの製造方法。

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