JP2010030421A - スタビライザ装置およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ブッシュがずれるのを防止することにより信頼性を高めたスタビライザ装置を提供する。
【解決手段】スタビライザ装置１は、トーション部１１０とトーション部１１０の両端部から伸びるアーム部１２０とにより全体として略コ字状をなすスタビライザ１００と、トーション部１１０の両端部に設けられ、スタビライザ１００を車体１０に固定するためのブッシュ３００と、ブッシュ３００と接触する接触部４１０を有し、トーション部１１０の軸方向の所定の範囲の全周を覆うようにトーション部１１０に対して一体成形された樹脂製のずれ止め部材４００とを備え、トーション部１１０の外周面に、ずれ止め部材４００と噛み合う凹凸部１１１を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載されるスタビライザ装置およびその製造方法に関する。
スタビライザ装置のスタビライザは、スタビライザ装置を有する車両がカーブ走行するときなどのように、左右のサスペンション機構に上下逆位相の入力があったとき、左右のアーム部が互いに逆方向に撓むとともにトーション部がねじられ、車体の横揺れを制御するばねとして機能する。従来から、スタビライザ装置は、スタビライザに設けられたゴム製のブッシュを介して、ボルトによりブラケットを車体側に締結することによって、車両の車体に固定されている。
しかしながら、カーブ走行するときの遠心力による荷重により、トーション部とブッシュとが互いの摩擦力に抗して、その位置がずれることがある。このずれは逆方向に遠心力が発生する状態や車両が直進する状態などになっても元の位置に復帰せず、所定の位置からずれたままとなる。そのため、スタビライザによるアンチロール効果が得られなかったり、スタビライザの両端に締結されているスタビリンクに過剰の負担を与えたり、スタビライザがスタビライザの周辺部品と干渉するリスクを高めるなどの問題があった。
そこで、ブッシュがずれるのを防止するため、アルミリングをかしめてずれ止め部材としたり、あるいは鉄リングをかしめてずれ止め部材としていた。これらのずれ止め部材は、スタビライザ一本あたり左右に一個ずつ計２個使用されていた。一方、ブッシュがずれるのを防止する方法としては、ゴム製のブッシュ自身をトーション部に接着剤により、もしくは熱キュア工程を行うことにより、直接固定する方法もある。
ここで、ずれ止め部材としてアルミリングを備えた中空スタビライザ装置の製造方法では、まず、所定の長さに切断された電縫管を冷間加工により、スタビライザの形状に成形する成形工程を行い、次いでスタビライザ半製品に焼入れ・焼戻しなどの熱処理を実施する熱処理工程を行い、次いでスタビライザ半製品にショットを投射するショットピーニングを行い、次いでスタビライザ半製品に塗装する塗装工程を行う。その後、半割りまたは２ピースからなるアルミリングをかしめてずれ止め部材としていた。
また、ずれ止め部材として鉄リングを備えた中空スタビライザ装置の製造方法では、まず、所定の長さに切断された電縫管を曲げ加工によりアーム部を成形し、次いでＣ型に形成された鉄リングを曲げ加工した電縫管に通し、そしてアーム部の端部に扁平部およびスタビリンクを取り付ける取付孔を鍛造などで加工する加工工程を行う。その後、鉄リングをかしめ、そして塗装する塗装工程を行っていた。
一方、ゴム製のブッシュの固定方法では、ゴム製のブッシュをスタビライザのトーション部にダイレクトインジェクションによって一体成形し、熱キュア工程によって硬化させていた。これらに関連する文献として、特許文献１および２などがある。
特開２００１−１６３０２６号公報 特開２００１−１６５１２７号公報
しかしながら、アルミリングは、半割りまたは２ピースからなるアルミリングをかしめてトーション部に固定する方法であり、構造的弱点部となる接続部がある。この接続部があることにより、アルミリングの強度が弱い。そのため、アルミリングに荷重を受けると、かしめ形態が破壊されやすくなる。したがって、アルミリングの固定強度が低下しやすく、車両の左右でスタビライザの固定位置が不均衡になり、車両がカーブするとき、スタビライザ本来の効果が十分に得られない。その結果、十分な信頼性のあるスタビライザ装置とはいえなかった。
また、アルミリング、鉄リングやブッシュを取り付けるトーション部の外周面は、略平坦に形成されている。そのため、アルミリングや鉄リングをかしめてトーション部に取り付ける、あるいはゴム製のブッシュを硬化させてトーション部に取り付けたとしても、ブッシュが遠心力による荷重を受けると、ブッシュが移動しやすい。したがって、車両の左右でスタビライザの固定位置が不均衡になり、車両がカーブするとき、スタビライザ本来の効果が十分に得られない。その結果、スタビライザ装置の信頼性をより高めることができなかった。
また、ずれ止め部材がアルミリングや鉄リングの場合は、樹脂製のずれ止め部材に比べて重量が重い。そのため、スタビライザ装置の軽量化を促進することができなかった。また、鉄リングの場合は、アルミリングに比べて変形抵抗が高いので、かしめやすいように円形に形成されるため、アーム部の端部に扁平部およびスタビリンクを取り付ける取付孔を鍛造などで成形する前にトーション部に通しておく必要がある。つまり、電縫管の曲げ後でスタビライザ半製品の塗装前に鉄リングを電縫管に通しておく必要がある。そのため、鉄リングをかしめていない状態のまま落下、脱落させることなく、扁平部および取付孔を加工する加工工程などを経る必要があり、ハンドリングが煩雑であった。
そこで本発明は、ブッシュがずれるのを防止することにより信頼性を高めたスタビライザ装置を提供することを目的とする。
本発明の第１のスタビライザ装置は、トーション部と前記トーション部の両端部から伸びるアーム部とにより全体として略コ字状をなすスタビライザと、前記トーション部の両端部に設けられ、前記スタビライザを車体に固定するためのブッシュと、前記ブッシュと接触する接触部を有し、前記トーション部の軸方向の所定の範囲の全周を覆うように前記トーション部に対して一体成形された樹脂製のずれ止め部材とを備え、前記トーション部の外周面に、前記ずれ止め部材と噛み合う凹凸部を設けることを特徴とする。
本発明の第２のスタビライザ装置は、トーション部と前記トーション部の両端部から伸びるアーム部とにより全体として略コ字状をなすスタビライザと、前記トーション部の両端部に設けられ、前記トーション部の軸方向の所定の範囲の全周を覆うように前記トーション部に対して一体成形された樹脂製のブッシュとを備え、前記トーション部の外周面に、前記ブッシュと噛み合う凹凸部を設けることを特徴とする。
本発明によれば、ブッシュまたはずれ止め部材の凸部が凹凸部の凹みに入り込んで、ブッシュまたはずれ止め部材が凹凸部と噛み合う。そのため、車両がカーブするときに発生する遠心力により、ブッシュがトーション部の軸方向に荷重を受けた場合でも、ブッシュまたはずれ止め部材がトーション部の軸方向に移動するのを防止して、ブッシュが固定位置からずれるのを防止する耐ずれ力を発揮することができる。その結果、スタビライザが所定の設計意図した性能を発揮することができ、スタビライザ装置の信頼性を高めることができる。
本発明の凹凸部としては、トーション部の相対する２面に凹みあるいは凸部を設けて形成する。または、波形状の凹凸部や、溝形状の凹凸部を設ける実施形態としてもよい。また、トーション部の外周全体に波形状の凹凸部や、トーション部の外周の全体に溝形状の凹凸部を設ける実施形態としてもよい。さらに、トーション部の外周の全体にローレット目状の凹凸部を設ける実施形態としてもよい。
本発明のずれ止め部材の樹脂としては、ポリフェニレンサルファイドまたはポリエーテルエーテルケトンなどである。また、ブッシュの樹脂としては、ゴムである。例えば、ポリフェニレンサルファイドまたはポリエーテルエーテルケトンなどの材料では、ずれ止め部材をダイレクトインジェクションするときの射出条件を選定すれば、ばりなどの発生を防止することができる。また、ポリフェニレンサルファイドまたはポリエーテルエーテルケトンなどの材料は、ずれ止め部材の射出成形工程の後に行うスタビライザの塗装工程において塗料を乾燥させる工程での熱に耐えられる耐熱性や強度を備えている。
本発明において、前記凹凸部は、凹凸の高低差が０．５ｍｍ〜５．０ｍｍに形成されることが望ましい。この態様によれば、凹みを設けて凹凸部を形成する場合、耐ずれ力を発揮するという凹凸部としての機能を維持しつつ、トーション部の強度を維持することができる。また、凸部を設けて凹凸部を形成する場合、スタビライザ装置を小型化することができ、スタビライザ装置がスタビライザ装置の周辺部品と干渉するのを防止することができる。その結果、信頼性の高いスタビライザ装置を製造することができる。
本発明において、前記ずれ止め部材は、前記接触部を挟んで前記ブッシュの反対側に前記トーション部の軸方向に向けて前記ブッシュから離れるにしたがって外径が小さくなる傾斜部を有することが望ましい。この態様によれば、車体に遠心力が働き、ブッシュがトーション部の軸方向に荷重を受けると、ブッシュはずれ止め部材側に撓む。これによって、ずれ止め部材の接触部の外周側の部分に荷重がかかる。そのため、ずれ止め部材にモーメントがトーション部の軸方向に向かって働く。つまり、ずれ止め部材の内周面でトーション部の外周面を押し付ける状態となり、ずれ止め部材からトーション部に荷重がかかる。これにより、ずれ止め部材が凹凸部と強固に噛み合い、より高い耐ずれ力を発揮する。その結果、ブッシュがずれるのをさらに防止し、スタビライザ装置の信頼性を高めることができる。この態様の傾斜部としては、傾斜部分がテーパー形状、傾斜部分の断面形状が放物線状や円形形状など、あるいは傾斜部分がテーパー形状、傾斜部分の断面形状が放物線状や円形形状などのリブが挙げられる。
本発明において、前記接触部は、前記ずれ止め部材の外周側に設ける凹部または凸部であり、前記ブッシュは、前記凹部または凸部と噛み合い、前記ずれ止め部材の外周面を覆うように設けられることが望ましい。この態様によれば、車両がカーブするときに発生する遠心力により、ブッシュがトーション部の軸方向に荷重を受けた場合でも、ずれ止め部材の凹部または凸部がブッシュに接触して、ブッシュがトーション部の軸方向に移動するのを防止する。そして、ずれ止め部材が凹凸部と噛み合い、ずれ止め部材がトーション部の軸方向に移動するのを防止して、ブッシュが固定位置からずれるのを防止する耐ずれ力を発揮することができる。その結果、スタビライザが所定の設計意図した性能を発揮することができ、信頼性を高めることができる。
本発明の第１のスタビライザ装置の製造方法は、棒材を略コ字状に成形する第１の成形工程を行い、成形されたスタビライザ半製品のトーション部の肩部に凹凸部を成形する第２の成形工程を行い、成形されたスタビライザ半製品に対して熱処理工程を行い、次いで前記スタビライザ半製品にショットを投射するショットピーニングを行い、次いでダイレクトインジェクションによりずれ止め部材が前記凹凸部と噛み合うように樹脂で一体成形する射出成形工程を行うことを特徴とする。
本発明の第２のスタビライザ装置の製造方法は、棒材を略コ字状に成形する第１の成形工程を行い、成形されたスタビライザ半製品のトーション部の肩部に凹凸部を成形する第２の成形工程を行い、成形されたスタビライザ半製品に対して熱処理工程を行い、次いで前記スタビライザ半製品にショットを投射するショットピーニングを行い、次いでダイレクトインジェクションによりブッシュが前記凹凸部と噛み合うように樹脂で一体成形する射出成形工程を行うことを特徴とする。
本発明によれば、凹凸部の凹みにずれ止め部材またはブッシュを形成する樹脂が入り込み、ずれ止め部材またはブッシュに凸部が形成される。このようにずれ止め部材またはブッシュの凸部が凹凸部の凹みに入り込んで、ずれ止め部材またはブッシュが凹凸部と噛み合う。そのため、アルミリングに凸部を設けてかしめる場合に比べて、凹凸部とずれ止め部材またはブッシュとの隙間が少なくなり強固に噛み合い、より安定した耐ずれ力を発揮する。その結果、ブッシュがずれるのを防止し、スタビライザ装置の信頼性を高めることができる。
本発明によれば、ブッシュがずれるのを防止することにより信頼性を高めたスタビライザ装置を製造することができる。
（１）第１の実施形態
（スタビライザ装置の構成）
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、スタビライザ装置を示す図である。図２は、車体に固定した状態を示す図１におけるＺ−Ｚ断面図である。図３は、ブラケットを示す斜視図である。図４は、ずれ止め部材の周辺を拡大して示す断面図である。図４（ａ）は、遠心力が働いていない状態を示す図である。図４（ｂ）は、遠心力が働いている状態を示す図である。図５は、ずれ止め部材を示す斜視図である。図６は、ずれ止め部材を内側に設ける実施形態を示す図である。図７は、ずれ止め部材の第１の変形例を示す図である。図８は、ずれ止め部材の第２の変形例を示す図である。図９は、ずれ止め部材の第３の変形例を示す図である。図１０は、凹凸部の周辺を拡大して示す図である。図１０（ａ）は、本実施形態の凹凸部の周辺を拡大して示す図である。図１０（ｂ）は、ずれ止め部材の長さを変更した場合を示す図である。図１１は、凹凸部の第１の変形例を示す図である。図１２は、凹凸部の第２の変形例を示す図である。図１３は、凹凸部の第３の変形例を示す図である。図１４は、凹凸部の第４の変形例を示す図である。図１５は、凹凸部の第５の変形例を示す図である。
スタビライザ装置１は、図１に示すように、スタビライザ１００、ブッシュ３００およびずれ止め部材４００などを備えている。スタビライザ１００は、トーション部１１０と、アーム部１２０とを有している。スタビライザ１００は、電縫管などの中空パイプや中実パイプなどの棒材を加工してトーション部１１０やアーム部１２０などが形成されている。トーション部１１０の両端部には、トーション部１１０の両端部から伸びる左右一対のアーム部１２０が設けられている。アーム部１２０の先端部には、鍛造によって扁平化された扁平部１２１が設けられている。扁平部１２１には、図示省略したスタビライザリンクが挿入されて取り付けられる取付孔１２２が設けられている。
スタビライザ装置１のスタビライザ１００は、スタビライザ装置１を有する車両がカーブ走行するときなどのように、左右の図示省略したサスペンション機構に上下逆位相の入力があったとき、左右のアーム部１２０が互いに逆方向に撓むとともにトーション部１１０がねじられ、車体１０の横揺れを制御するばねとして機能する。
トーション部１１０は、直線状でかつ円柱状または円筒状に形成されている。トーション部１１０の外周面には、機械加工またはプレス加工などにより形成された凹凸部１１１が設けられている。トーション部１１０には、スタビライザ装置１を車両の車体１０に取り付けるためのブッシュ３００が装着されている。また、トーション部１１０には、ブッシュ３００がずれるのを防止するずれ止め部材４００が装着されている。
凹凸部１１１は、図４に示すように、トーション部１１０の相対する２面に凹みを設けて形成されている。なお、凹みを設けて凹凸部１１１を形成する実施形態に限らず、凸部を設けて凹凸部を形成する実施形態としてもよい。また、凹凸部１１１に凹みを１個設ける実施形態に限らず、図１１に示すように波形状の凹凸部１１２や、図１２に示すように溝形状の凹凸部１１３を設ける実施形態としてもよい。また、トーション部１１０の相対する２面に凹みを設ける実施形態に限らず、図１３に示すようにトーション部１１０の外周全体に波形状の凹凸部１１４や、図１４に示すようにトーション部１１０の外周の全体に溝形状の凹凸部１１５を設ける実施形態としてもよい。
さらに、図１５に示すようにトーション部１１０の外周の全体にローレット目状の凹凸部１１６を設ける実施形態としてもよい。凹凸部１１６の場合には、ブッシュ３００またはずれ止め部材４００がトーション部１１０の軸方向にずれるのを防止する機能を有するとともに、ブッシュ３００またはずれ止め部材４００が円周方向に回転するのを防止する機能を有する。
凹凸部１１１は、図４に示すように、ブッシュ３００およびずれ止め部材４００のそれぞれに全体が覆われるように設けられている。具体的には、ブッシュ３００およびずれ止め部材４００の凸部が凹凸部１１１の凹みに入り込んでいる。なお、ブッシュ３００およびずれ止め部材４００のそれぞれに覆われるように設けられている実施形態に限らず、ブッシュ３００またはずれ止め部材４００のうちいずれか一方に覆われるように設けられる実施形態としてもよい。また、凹凸部１１１の全体が覆われるようにずれ止め部材４００を設ける実施形態に限らず、図１０（ｂ）に示すように、ずれ止め部材４００を凹みの長さより短く形成し、凹凸部１１１の凹みの一部を覆うようにずれ止め部材４００を設ける実施形態としてもよい。
このようにブッシュ３００およびずれ止め部材４００の凸部が凹凸部１１１の凹みに入り込んで、ブッシュ３００およびずれ止め部材４００が凹凸部１１１と噛み合う。そのため、車両がカーブするときに発生する遠心力により、ブッシュ３００がトーション部１１０の軸方向（図４（ｂ）の矢印Ｘ方向）に荷重を受けた場合でも、ブッシュ３００またはずれ止め部材４００がトーション部１１０の軸方向に移動するのを防止して、ブッシュ３００が固定位置からずれるのを防止する耐ずれ力を発揮することができる。その結果、スタビライザ１００が所定の設計意図した性能を発揮することができ、スタビライザ装置１の信頼性を高めることができる。
凹凸部１１１は、図１０に示すように、凹凸の高低差Ｈが０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度になるように形成されている。そのため、凹みを設けて凹凸部１１１を形成する場合、耐ずれ力を発揮するという凹凸部１１１としての機能を維持しつつ、トーション部１１０の強度を維持することができる。また、凸部を設けて凹凸部を形成する場合、スタビライザ装置を小型化することができ、スタビライザ装置がスタビライザ装置の周辺部品と干渉するのを防止することができる。その結果、信頼性の高いスタビライザ装置１を製造することができる。なお、凹凸の高低差Ｈは、トーション部１１０の軸方向の長さまたは直径などのトーション部１１０の大きさや、トーション部１１０が円筒状の場合におけるトーション部１１０の肉厚などにより０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度の範囲内で決定される。
凹凸部１１１は、図１０に示すように、凹みの両端の傾斜の角度Θが４５度〜９０度程度になるように形成されている。そのため、車両がカーブするときに発生する遠心力により、ブッシュ３００がトーション部１１０の軸方向（図４（ｂ）の矢印Ｘ方向）に荷重を受けた場合でも、ブッシュ３００およびずれ止め部材４００がトーション部１１０の軸方向に移動するのをさらに防止している。その結果、耐ずれ力を発揮するという凹凸部１１１としての機能を維持しつつ、ブッシュ３００またはずれ止め部材４００が移動してブッシュ３００およびずれ止め部材４００の内側から径方向に力を受けるのを防止し、ブッシュ３００およびずれ止め部材４００が破壊されるのを防止する。なお、傾斜の角度Θは、凹凸の高低差Ｈや、ブッシュ３００およびずれ止め部材４００の強度などにより４５度〜９０度程度の範囲内で決定される。
ブッシュ３００は、図１に示すように、トーション部１１０の左右に１個ずつ設けられている。ブッシュ３００は、樹脂製として例えばゴム製であり、ずれ止め部材４００と比較すると大きく形成されている。ブッシュ３００は、トーション部１１０の軸方向の所定の範囲の全周を覆うようにトーション部１１０に対して一体成形されている。ブッシュ３００は、図２に示すように、ブッシュ３００の外周面を覆う図３に示すＵ字状のブラケット２０をボルト３０で車体１０に締結することにより、スタビライザ１００を車両の車体１０に固定するための部材である。
ずれ止め部材４００は、樹脂製である。ずれ止め部材４００を形成する樹脂としては、ポリフェニレンサルファイドまたはポリエーテルエーテルケトンなどである。ずれ止め部材４００は、トーション部１１０の軸方向の所定の範囲の全周を覆うようにトーション部１１０に対して一体成形されている。
このようにずれ止め部材４００は一体成形されているため、ずれ止め部材４００に構造的弱点部となる接続部がなく、荷重により安易にスタビライザ１００のトーション部１１０への固定強度を失うことを防止でき、ブッシュ３００がトーション部１１０の最適な位置に保たれる。また、アルミリングでは荷重がかかると、アルミリングはずれ止め部材としての能力を一気に失うのに対し、樹脂製のずれ止め部材４００は仮にずれたとしてもずれるときに要する荷重はほとんど変化しない。そのため、ずれ止め部材４００はブッシュ３００がトーション部１１０の軸方向に移動するのを阻止するというずれ止め部材としての機能を維持することができる。その結果、スタビライザ１００が所定の設計意図した性能を発揮することができ、信頼性を高めることができる。
ずれ止め部材４００は、図１に示すように、ブッシュ３００の外側に隣接して設けられている。つまり、ずれ止め部材４００は、トーション部１１０の左右に一個ずつ計２個設けられている。ずれ止め部材４００は、接触部４１０と、傾斜部として例えばテーパー部４２０とを有している。ずれ止め部材４００は、ブッシュ３００がトーション部１１０の軸方向に移動するのを阻止する。
なお、それぞれのずれ止め部材４００がブッシュ３００の外側に隣接して設けられる実施形態に限らず、図６に示すように、それぞれのずれ止め部材４００がブッシュ３００の内側に隣接して設けられる実施形態としても、ずれ止め部材としての機能を発揮することができる。
ずれ止め部材４００の長さは、１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度になるように形成されている。そのため、車両がカーブするときに発生する遠心力により、ブッシュ３００がずれるのを防止する耐ずれ力を発揮しつつ、ずれ止め部材４００を小型化することができる。また、スタビライザ１００のトーション部１１０のブッシュ３００を除いたストレート長をできるだけ短くすることができ、スタビライザ１００を小型化することができる。その結果、スタビライザ装置１の軽量化を図ることができる。なお、ずれ止め部材４００の長さは、車両がカーブするときに発生する遠心力により、ブッシュ３００がずれるのを防止する必要な耐ずれ力に応じて決定される。
さらに、トーション部１１０とブッシュ３００およびずれ止め部材４００との接触部分に凹凸部１１１を設けているため、ずれ止め部材４００が短くても耐ずれ力を高めることができるので、ずれ止め部材４００の長さをより短くすることができる。
接触部４１０は、図５などに示すように、鍔状に形成されている。接触部４１０の側面には、ブッシュ３００の側面が接触する。接触部４１０は、ずれ止め部材４００において最も厚さが厚い部分であり、厚さが３ｍｍ〜５ｍｍ程度になるように形成されている。そのため、接触部４１０がずれ止め部材４００としてブッシュ３００に接触する面積を確保しつつ、ずれ止め部材４００を小型化することができ、ずれ止め部材４００がずれ止め部材４００の周辺部品と干渉するのを防止することができる。その結果、スタビライザ装置１の軽量化を図ることができる。
テーパー部４２０は、図５などに示すように、テーパー形状に形成されている。つまり、テーパー部４２０は、接触部４１０を挟んでブッシュ３００の反対側にトーション部１１０の軸方向に向けてブッシュ３００から離れるにしたがって外径が小さくなるように形成されている。
なお、テーパー部４２０を設ける実施形態に限らず、例えば以下のような傾斜部を設ける実施形態としてもよい。傾斜部として、図７に示すように傾斜部分の断面形状が放物線形状となるように、テーパー部４２０に比べて減肉した放物線状部５２０を設けてもよい。あるいは、図８に示すようにテーパー部４２０および放物線状部５２０に比べてさらに減肉したテーパー状のリブ６２０を設ける、または図９に示すように傾斜部分の断面形状が放物線形状となるようなリブ７２０を設けてもよい。
このように駄肉をできるだけ排除することによって、ずれ止め部材がずれ止め部材の周辺部品と干渉するのを回避でき、軽量化および使用する樹脂が減ることによるコストダウンを図ることができる。また、ずれ止め部材を成形した後に行う塗装工程で、ずれ止め部材が遮蔽物となって塗装むらをずれ止め部材付近で起こすリスクを減少させることができる。
ずれ止め部材の軽量化については、例えば、アルミリングのずれ止め部材では、２５．４ｍｍΦのスタビライザに設けるずれ止め部材を設計すると、厚みが５．０ｍｍ、長さが１５．０ｍｍの円筒状で重さが１６ｇとなる。一方、２５．４ｍｍΦのスタビライザに設ける円筒状のずれ止め部材を樹脂で設計すると、重さが９ｇとなり、約７ｇ／個の軽量化が図られる。そのため、一本あたりのスタビライザにはずれ止め部材が２個設けられているので、１４ｇの軽量化が図られる。
ここで、ずれ止め部材４００は、アルミリングや鉄リングなどの従来のずれ止め部材に比べて、より高い摩擦力および耐ずれ力を発揮することについて図４を参照して説明する。
車体１０に遠心力が働き、ブッシュ３００がトーション部１１０の軸方向（図４（ｂ）の矢印Ｘ方向）に荷重を受けると、図４（ｂ）に示すように、ブッシュ３００はずれ止め部材４００側に撓む。これによって、ずれ止め部材４００の接触部４１０の外周側の部分に荷重がかかる。そのため、ずれ止め部材４００にモーメントがトーション部１１０の軸方向に向かって働く（図４（ｂ）の矢印Ｙ方向）。つまり、ずれ止め部材４００の内周面でトーション部１１０の外周面を押し付ける状態となり、ずれ止め部材４００からトーション部１１０に荷重がかかる。したがって、トーション部１１０とずれ止め部材４００との摩擦力が増し、より高い摩擦力を発揮する。その結果、ブッシュ３００がずれるのを防止し、スタビライザ装置１の信頼性を高めることができる。
さらに、ずれ止め部材４００の内周面でトーション部１１０の外周面を押し付ける状態となり、ずれ止め部材４００からトーション部１１０に荷重がかかるため、ずれ止め部材４００が凹凸部１１１と強固に噛み合い、より高い耐ずれ力を発揮する。その結果、ブッシュ３００がずれるのをさらに防止し、スタビライザ装置１の信頼性を高めることができる。
（スタビライザ装置の製造方法）
次に、スタビライザ装置１の製造方法の一部について図面を参照して説明する。なお、成形工程から塗装工程までについて説明する。図１６は、射出成形装置を示す図である。図１６（ａ）は、トーション部の軸方向に直行する方向における射出成形装置の断面図である。図１６（ｂ）は、トーション部の軸方向における射出成形装置の断面図である。図１７は、金型を示す斜視図である。図１８は、スタビライザ装置の製造方法の一部を示すフローチャートである。
ここで、ずれ止め部材４００をスタビライザ半製品にダイレクトインジェクションする射出成形装置８００について図１６および図１７を参照して説明する。射出成形装置８００は、金型８１０、射出機８４０および昇降機構８５０などを備えている。金型８１０は、下型８１１と、上型８１２とを有している。下型８１１には、ゲート８１１ａが設けられている。下型８１１および上型８１２には、ずれ止め部材４００を所定の形状に成形するためのキャビティ８２０の一部となる凹部と、キャビティ８２０に連続するように設けられ、スタビライザ半製品の肩部を支持するグリップ部８３０とが設けられている。
射出機８４０は、樹脂を金型のキャビティ８２０に注入するための装置である。昇降機構８５０は、金型８１０の四隅に設けられている。昇降機構８５０は、上型８１２を図１６および図１７の矢印Ａ方向に昇降させる。昇降機構８５０は、グリップ部８３０が形成されている方向に沿って、スタビライザ半製品が昇降機構８５０の間を通過することができるように所定の間隔を有して設けられている。
昇降機構８５０により上型８１２が図１６の矢印Ａ方向に上昇すると、下型８１１から上型８１２が離間する。また、昇降機構８５０により上型８１２が図１６の矢印Ａ方向に下降すると、下型８１１と上型８１２とが接触する。下型８１１と上型８１２とが接触すると、ずれ止め部材４００を所定の形状に成形するためのキャビティ８２０が形成される。
スタビライザ装置１の製造方法の一部について図１８を参照して説明する。まず、所定の長さに切断された電縫管などの棒材を冷間加工により、略コ字状に成形する第１の成形工程を行う（Ｓ１０１）。次いで、転造ロールもしくは２つ割りプレス型などにより、スタビライザ半製品のトーション部１１０の肩部に凹凸部１１１を成形する第２の成形工程を行う（Ｓ１０２）。次いで、スタビライザ半製品に焼入れ・焼戻しなどの熱処理を実施する熱処理工程を行う（Ｓ１０３）。次いで、スタビライザ半製品にショットを投射するショットピーニングを行い、トーション部１１０表面のばりなどを除去する（Ｓ１０４）。
なお、略コ字状に成形する第１の成形工程後に凹凸部１１１を成形する第２の成形工程を行う実施形態に限らず、第１の成形工程と第２の成形工程を同じ時期に行う実施形態としてもよい。
次に、以上のような処理が施されたスタビライザ半製品に射出成形装置８００を使用して、ダイレクトインジェクションにより樹脂でずれ止め部材４００を一体成形する射出成形工程を行う（Ｓ１０５）。
射出成形工程では、まず、スタビライザ半製品の肩部を金型８１０のグリップ部８３０にセットする。次いで、昇降機構８５０により上型８１２を図１７の矢印Ａ方向に下降させて下型８１１に接触させ、キャビティ８２０を形成する。次いで、射出機８４０を図１６の矢印Ｂ方向に移動させ、射出機８４０の先端を下型８１１のゲート８１１ａに挿入して、樹脂をゲート８１１ａからキャビティ８３０に注入する。これにより、スタビライザ半製品に接触部４１０およびテーパー部４２０を有するずれ止め部材４００が成形される。
このとき、凹凸部１１１の凹みにずれ止め部材４００を形成する樹脂が入り込み、ずれ止め部材４００に凸部が形成される。このようにずれ止め部材４００の凸部が凹凸部１１１の凹みに入り込んで、ずれ止め部材４００が凹凸部１１１と噛み合う。そのため、アルミリングに凸部を設けてかしめる場合に比べて、凹凸部１１１とずれ止め部材４００との隙間が少なくなり強固に噛み合い、より安定した耐ずれ力を発揮する。その結果、ブッシュ３００がずれるのを防止し、スタビライザ装置１の信頼性を高めることができる。
また、このとき、スタビライザ半製品の肩部とグリップ部８３０との隙間は、０．６ｍｍ以内である。そのため、キャビティ８２０に注入された樹脂がキャビティ８２０からグリップ部８３０に流入せず、ばりが発生しない。例えば、長さが１０ｍｍ程度のずれ止め部材４００であれば、ずれ止め部材４００の軸心と肩部の軸心とが相対的に３度あるいは４度程度傾いていたとしてもずれ止め部材４００を成形可能である。したがって、長さが１０ｍｍ程度の樹脂製のずれ止め部材であれば、肩部の直径公差やずれ止め部材４００の内側の肩部の曲がりなどが大幅に許容される。また、ばりを除去する工程を省くことができる。その結果、低コストでスタビライザ装置１を製造することができる。
その後、スタビライザ半製品およびずれ止め部材４００を塗装する塗装工程を行う。なお、射出成形工程後に塗装工程を行う実施形態に限らず、ショットピーニングを行った後に塗装工程を行い、その後射出成形工程を行う実施形態としてもよい。塗装工程後に射出成形工程を行う場合でも、ずれ止め部材４００が凹凸部１１１と噛み合うため、ずれ止め部材４００とショットピーニングにより形成される微小な凹凸とが噛み合うことによる耐ずれ力に頼る必要がない。また、塗膜の上からダイレクトインジェクションするので、塗膜の厚さが変動してもトーション部１１０に対するずれ止め部材４００の密着度に変動がなく、耐ずれ力にも変動が生じない。
なお、キャビティ８２０を形成する金型とグリップ部８３０を形成する金型とをそれぞれ分割することができるように金型を構成すると、キャビティ８２０を形成する金型の数がアルミリングを成形する金型のバリエーションの１／３〜１／４に減らすことができるため、段取りなどの工程を効率よく行うことができる。その結果、スタビライザ装置１の生産効率を上げることができる。
また、以上のような製造方法によりブッシュを一体成形してもよい。あるいはダイレクトインジェクションによりゴム製のブッシュを凹凸部と噛み合うように一体成形する射出成形工程を行い、次いで熱キュア工程を行う実施形態としてもよい。
（２）第２の実施形態
スタビライザ装置の第２の実施形態は、上記第１の実施形態を変更したものである。したがって、主に変更部分について説明し、第１の実施形態と同様な構成および作用の説明は省略する。図１９は、第２の実施形態にかかるスタビライザ装置を示す図である。
トーション部１１０の外周面には、図１９に示すように、トーション部１１０の外周の全体に溝形状の凹凸部１１５が設けられている。トーション部１１０には、ブッシュ３００がずれるのを防止するずれ止め部材９００のみが装着されている。ずれ止め部材９００は、凹凸部１１５に噛み合うように設けられている。ずれ止め部材９００は、外周側に接触部として例えば凹部９０１を有している。なお、凹部９０１を設ける実施形態に限らず、凸部を設ける実施形態としてもよい。
ブッシュ３００は、円筒状に形成されている。ブッシュ３００は、ずれ止め部材９００の凹部９０１に噛み合い、ずれ止め部材９００の外周面を覆うように設けられている。具体的には、ブッシュ３００は、両側にフランジ部を有する凹部９０１に嵌り、ずれ止め部材９００の外周面を覆うように設けられている。ブラケット２０は、Ｕ字状に形成されており、ブッシュ３００の外周面を覆うように設けられている。
第２の実施形態では、車両がカーブするときに発生する遠心力により、ブッシュ３００がトーション部１１０の軸方向に荷重を受けた場合でも、ずれ止め部材９００の凹部９０１がブッシュ３００に接触して、ブッシュ３００がトーション部１１０の軸方向に移動するのを防止する。そして、ずれ止め部材９００が凹凸部１１５と噛み合い、ずれ止め部材９００がトーション部１１０の軸方向に移動するのを防止して、ブッシュ３００が固定位置からずれるのを防止する耐ずれ力を発揮することができる。その結果、スタビライザ１００が所定の設計意図した性能を発揮することができ、信頼性を高めることができる。また、ずれ止め部材のみを装着する部分を確保する必要がないため、耐ずれ力を維持しつつ、スタビライザ１００のトーション部１１０のずれ止め部材９００を除いたストレート長をできるだけ短くすることができ、スタビライザ１００を小型化することができる。
本発明は、自動車等の車両に搭載されるスタビライザ装置に利用することができる。
スタビライザ装置を示す図である。 車体に固定した状態を示す図１におけるＺ−Ｚ断面図である。 ブラケットを示す斜視図である。 ずれ止め部材の周辺を拡大して示す断面図である。 ずれ止め部材を示す斜視図である。 ずれ止め部材を内側に設ける実施形態を示す図である。 ずれ止め部材の第１の変形例を示す図である。 ずれ止め部材の第２の変形例を示す図である。 ずれ止め部材の第３の変形例を示す図である。 凹凸部の周辺を拡大して示す図である。 凹凸部の第１の変形例を示す図である。 凹凸部の第２の変形例を示す図である。 凹凸部の第３の変形例を示す図である。 凹凸部の第４の変形例を示す図である。 凹凸部の第５の変形例を示す図である。 射出成形装置を示す図である。 金型を示す斜視図である。 スタビライザ装置の製造方法の一部を示すフローチャートである。 第２の実施形態にかかるスタビライザ装置を示す図である。
符号の説明
１…スタビライザ装置、１０…車体、１００…スタビライザ、１１０…トーション部、１１１…凹凸部、１２０…アーム部、３００…ブッシュ、４００…ずれ止め部材、４１０…接触部、４２０…テーパー部、９０１…凹部。

Claims (7)

  1. トーション部と前記トーション部の両端部から伸びるアーム部とにより全体として略コ字状をなすスタビライザと、
    前記トーション部の両端部に設けられ、前記スタビライザを車体に固定するためのブッシュと、
    前記ブッシュと接触する接触部を有し、前記トーション部の軸方向の所定の範囲の全周を覆うように前記トーション部に対して一体成形された樹脂製のずれ止め部材とを備え、
    前記トーション部の外周面に、前記ずれ止め部材と噛み合う凹凸部を設けることを特徴とするスタビライザ装置。
  2. トーション部と前記トーション部の両端部から伸びるアーム部とにより全体として略コ字状をなすスタビライザと、
    前記トーション部の両端部に設けられ、前記トーション部の軸方向の所定の範囲の全周を覆うように前記トーション部に対して一体成形された樹脂製のブッシュとを備え、
    前記トーション部の外周面に、前記ブッシュと噛み合う凹凸部を設けることを特徴とするスタビライザ装置。
  3. 前記凹凸部は、凹凸の高低差が０．５ｍｍ〜５．０ｍｍに形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のスタビライザ装置。
  4. 前記ずれ止め部材は、前記接触部を挟んで前記ブッシュの反対側に前記トーション部の軸方向に向けて前記ブッシュから離れるにしたがって外径が小さくなる傾斜部を有することを特徴とする請求項１に記載のスタビライザ装置。
  5. 前記接触部は、前記ずれ止め部材の外周側に設ける凹部または凸部であり、
    前記ブッシュは、前記凹部または凸部と噛み合い、前記ずれ止め部材の外周面を覆うように設けられることを特徴とする請求項１に記載のスタビライザ装置。
  6. 棒材を略コ字状に成形する第１の成形工程を行い、成形されたスタビライザ半製品のトーション部の肩部に凹凸部を成形する第２の成形工程を行い、成形されたスタビライザ半製品に対して熱処理工程を行い、次いで前記スタビライザ半製品にショットを投射するショットピーニングを行い、次いでダイレクトインジェクションによりずれ止め部材が前記凹凸部と噛み合うように樹脂で一体成形する射出成形工程を行うことを特徴とするスタビライザ装置の製造方法。
  7. 棒材を略コ字状に成形する第１の成形工程を行い、成形されたスタビライザ半製品のトーション部の肩部に凹凸部を成形する第２の成形工程を行い、成形されたスタビライザ半製品に対して熱処理工程を行い、次いで前記スタビライザ半製品にショットを投射するショットピーニングを行い、次いでダイレクトインジェクションによりブッシュが前記凹凸部と噛み合うように樹脂で一体成形する射出成形工程を行うことを特徴とするスタビライザ装置の製造方法。
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