JP2015151097A - リンクアーム部材、及び、リンクアーム部材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鋼管を素材とするサポートバー1aの両端に配設される接続部1bのそれぞれがスタビライザ装置又はサスペンション装置に固定されるスタビリンク1とする。また、スタビリンク1の製造方法とする。2つの接続部1bの少なくとも一方はボールジョイント構造であり、ボールジョイント構造の接続部1bは、スタビライザ装置又はサスペンション装置に固定されるボールスタッド10を傾倒可能に支持するハウジング11を有し、ハウジング11は、サポートバー1aの先端部100aが当接した状態で溶接されて当該サポートバー1aに取り付けられる。サポートバー1aの先端部100aは軸径D1が減少して縮径部100が形成されている。
【選択図】図3
Description
本発明によると、アーム部の軸径が先端部に向かって漸減して縮径部が形成される。したがって、金型成形等で容易に縮径部を形成できる。
本発明によると、アーム部の先端部の肉厚が他の部分の肉厚よりも厚いため、アーム部の先端部を接続部のハウジングに当接して溶接する構造としても、アーム部とハウジングが強固に溶接される。
本発明によると、アーム部の先端部がハウジングに当接した状態で抵抗溶接されてハウジングがアーム部に取り付けられる。アーム部は中空である鋼管を素材とするため、ハウジングと接触する面積が小さくなる。したがって、アーム部とハウジングの間の電気抵抗が大きくなるので、効率よく抵抗溶接できる。
本発明によると、先端部に縮径部が形成されている中空のアーム部を有するリンクアーム部材を、車体に備わるスタビライザ装置とサスペンション装置を連結する部材に適用することができる。
つまり、本発明の製造方法によると、金型に対してアーム部を軸方向に進行させるという単一の工程で、先端部の肉厚を他の部分の肉厚よりも厚くしながら縮径部を形成できる。したがって、先端部の肉厚が他の部分の肉厚よりも厚い縮径部が容易に形成される。
また、他の部分の肉厚より厚い先端部がハウジングに当接された状態で溶接されるため、アーム部とハウジングを強固に溶接できる。
本発明によると、アーム部の先端部をハウジングに当接して抵抗溶接できる。アーム部は中空である鋼管を素材とするため、ハウジングと接触する面積が小さくなる。したがって、アーム部とハウジングの間の電気抵抗が大きくなり効率よく抵抗溶接できる。
図1はスタビリンクがサスペンションダンパとトーションバーを連結する状態を示す斜視図である。
図1に示すように、車両(図示せず)の走行に使用される車輪Wは、サスペンション装置3を介して車体(図示せず)に取り付けられている。サスペンション装置3は、コイルスプリング3aと、サスペンションダンパ3bと、を有する。サスペンションダンパ3bは、車輪Wを回転可能に支持する。コイルスプリング3aは、車輪Wから加わる衝撃を緩衝する。
このように、サスペンション装置3は車体の振動を減衰する。
トーションバー2aは、車両(図示せず)が旋回するときなど、2つのサスペンションダンパ3b,3bの伸縮量の違いによって主に中央部分2bが捩れ、その捩れを復元するように作用する弾性力で車両のローリングを抑制する。
本実施形態のスタビリンク1は、サポートバー1aの両端に接続部1bが備わって構成されている。
図2に示すように、スタビリンク1は、棒状のサポートバー1a(アーム部)と接続部1bを含んで構成される。接続部1bは、サポートバー1aの両端に2つ配設される。接続部1bには、ボールスタッド10が傾倒可能に支持されている。ボールスタッド10はハウジング11に収容されている。接続部1bには、ハウジング11内への異物の侵入を防止するためのダストブーツ13が備わっている。
そして、一方の接続部1bに支持されるボールスタッド10がサスペンションダンパ3bのブラケット3cに締結固定される。また、他方の接続部1bに備わるボールスタッド10がトーションバー2aに締結固定される。
例えば、図2に示すように、トーションバー2aの先端部及びその近傍がサスペンションダンパ3bの側を臨む平面状に押しつぶされ、この部分に取付孔2a1が開口している。
図3に示すように、スタビリンク1において、接続部1bは、サポートバー1aの両端に配設されている。したがって、スタビリンク1には2つの接続部1bが備わっている。
接続部1bは、カップ状のハウジング11を有する。ハウジング11は、サポートバー1aの両端に抵抗溶接で取り付けられている。ハウジング11は鋼材(機械構造用炭素鋼など)を素材とし、内側に樹脂製のボールシート12が収容されている。ボールシート12は、POM(Polyacetal)、PA6(Polyamide6)、PA66(Polyamide66)などの熱可塑性樹脂を素材とする。
また、サポートバー1aの他端に配設されるボールスタッド10のスタッド部101がトーションバー2aに開口する取付孔2a1に鍔部10aまで挿通する。その状態で雄ねじ10SにナットN1が螺合して、ボールスタッド10がトーションバー2aに固定される。
そして、互いに対向するフランジ部11a,12bでダストブーツ13の端辺が挟持される。
このようなダストブーツ13によって、ハウジング11内やボールシート12内への異物(ゴミなど)の侵入が防止される。なお、ダストブーツ13は、スタッド部101が傾倒する動作を妨げない形状になっている。例えば、ダストブーツ13は、大きく外方に膨らんだ形状であることが好ましい。このような形状のダストブーツ13は、余裕を持ってスタッド部101を覆う。したがって、ダストブーツ13は、傾倒するスタッド部101の動作に応じて容易に変形する。このため、ボールスタッド10が傾倒する動作は、ダストブーツ13で妨げられない。これによって、ボールスタッド10の滑らかな傾倒(動作)が確保される。
つまり、サポートバー1aの先端部100aがハウジング11の外周に押し当てられた状態で所定の電流が通電されることによって、サポートバー1aとハウジング11が抵抗溶接される。
このとき、サポートバー1aの中心軸CL1の延長上に、ボールスタッド10のボール部102の中心点P1が位置することが好ましい。このような構成とすることで、球形空間12a1内におけるボール部102の滑らかな転動が確保される。
サポートバー1aは、鋼管(機械構造用炭素鋼鋼管など)を所定の長さに切断して形成される。さらに、図4(a)〜(c)に示すように、サポートバー1aの先端部100aを金型150で成形して縮径部100を形成する。
図4の(a)に示すように、金型150は、縮径部100の外形を成形する雌型部150aを有する。雌型部150aは、縮径部100の形状に成形されている。また、雌型部150aには、縮径部100の内側を成形する円柱形状の雄型部(中子150b)が備わる。中子150bは、雌型部150aの天井部150a1からサポートバー1aの軸方向に延設されている。金型150は、油圧等でサポートバー1aの軸方向に進行する。天井部150a1は、雌型部150aに挿入されたサポートバー1aの先端を軸方向に押圧する。
また、前記したように、金型150の中子150bの外径を適宜設定することによって、サポートバー1aの先端部100aの肉厚T1を、素材となる鋼管の肉厚T1より厚くできる。
このように、サポートバー1aの先端部100aの肉厚T2を、鋼管の肉厚T1よりも厚くする構造の金型150で縮径部100(先端部100a)を形成する。つまり、サポートバー1aの先端部100aの肉厚T2が、サポートバー1aの他の部分の肉厚T1よりも厚い構造とする。
なお、縮径部100が形成された先端部100aの軸径D2(図3参照)の値や、縮径部100の長さ(サポートバー1aの軸方向の長さ)は、サポートバー1aがハウジング11のフランジ部11a(図3参照)と干渉しないように適宜決定されることが好ましい。
図5は、サポートバーが抵抗溶接されたハウジングの変形を示す断面図であり、(a)は中実のサポートバーが使用される従来例を示す図、(b)は中空のサポートバーが使用される本実施形態を示す図である。図6は、サポートバーがハウジングに当接した状態を示す図である。なお、図6は、ハウジング11を底部の側から見た図である。また、図6には、実線で縮径部100が記載され、二点鎖線で縮径部100が形成されないサポートバー1aが記載されている。
さらに、軸径D1の太いサポートバー1aとすることで、中実のサポートバー1a’と同等の剛性を確保できる。
また、抵抗溶接時に、中空のサポートバー1aは、中実のサポートバー1a’よりもハウジング11との接触面積が小さくなる。したがって、サポートバー1aとハウジング11との間の抵抗(電気抵抗)が大きくなり、効率のよい抵抗溶接が可能になる。
また、中空のサポートバー1a(図5の(b)参照)は、中実のサポートバー1a’(図5の(a)参照)と同等の設備や工程で抵抗溶接できる。したがって、中実のサポートバー1a’から中空のサポートバー1aに変更されても抵抗溶接する設備の変更等は必要ない。また、抵抗溶接の工程や要する時間が増えるなどの弊害も生じない。
1a サポートバー(アーム部)
1b 接続部(ボールジョイント構造の接続部)
2 スタビライザ装置(第1の構造体)
3 サスペンション装置(第2の構造体)
10 ボールスタッド
11 ハウジング
100 縮径部
100a 先端部
150 金型
150a 雌型部
150b 中子(雄型部)
D1,D2 軸径
T1,T2 肉厚
Claims (7)
- 中空である鋼管を素材とするアーム部の両端に接続部が配設されて、一方の前記接続部が第1の構造体に固定され、他方の前記接続部が第2の構造体に固定され、
前記接続部の少なくとも一方がボールジョイント構造になっているリンクアーム部材であって、
前記ボールジョイント構造の接続部は、前記第1の構造体又は前記第2の構造体に固定されるボールスタッドを傾倒可能に支持するハウジングを有し、
前記ハウジングは、前記アーム部の先端部が当接した状態で溶接されて当該アーム部に取り付けられ、
前記アーム部には、前記先端部に向かって軸径が減少する縮径部が形成されていることを特徴とするリンクアーム部材。 - 前記軸径が前記先端部に向かって漸減して前記縮径部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のリンクアーム部材。
- 前記縮径部が形成された前記先端部の肉厚は、前記アーム部の他の部分の肉厚よりも厚いことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のリンクアーム部材。
- 前記ハウジングに前記アーム部が抵抗溶接されていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のリンクアーム部材。
- 前記第1の構造体が車体のロール剛性を高めるスタビライザ装置で、
前記第2の構造体が前記車体の振動を減衰するサスペンション装置であって、
前記スタビライザ装置と前記サスペンション装置を連結することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のリンクアーム部材。 - 中空である鋼管を素材とするアーム部の両端に接続部が配設されて、一方の前記接続部が第1の構造体に固定され、他方の前記接続部が第2の構造体に固定され、
前記接続部の少なくとも一方がボールジョイント構造であり、
前記ボールジョイント構造の接続部が、前記第1の構造体又は前記第2の構造体に固定されるボールスタッドを傾倒可能に支持するハウジングを有し、
前記ハウジングが前記アーム部に取り付けられ、
前記アーム部に、先端部に向かって軸径が減少する縮径部が形成されているリンクアーム部材の製造方法であって、
前記アーム部の内側に入り込む雄型部が備わるとともに前記縮径部の形状に成形されている雌型部を有する金型に対して前記アーム部を軸方向に進行させて、前記アーム部を前記雌型部に圧入し、前記先端部を前記アーム部の軸方向に前記金型で押圧して当該先端部の肉厚が他の部分の肉厚よりも厚くなるように前記縮径部を形成する手順と、
前記先端部が前記ハウジングに当接した状態で溶接する手順とを、有することを特徴とするリンクアーム部材の製造方法。 - 前記溶接する手順が、抵抗溶接する手順であることを特徴とする請求項6に記載のリンクアーム部材の製造方法。
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