JP5923155B2 - スタビライザ製造装置およびその方法 - Google Patents

Description

本発明は、スタビライザを車体に固定するに際して用いるゴムブッシュをスタビライザに固定するための技術に関する。

特許文献１には、ゴムブッシュ付きスタビライザーバーの製造方法が開示されている。特許文献１の技術によれば、一対の狭圧部材でゴムブッシュを径方向に狭圧した状態で、ゴムブッシュの軸芯方向両外方側のスタビライザーバーの部分を高周波誘導加熱することで、スタビライザーバーの被嵌合面とゴムブッシュの嵌合面との少なくとも一方に塗布された接着剤の接着反応を生じさせる。

特許第４００４５１２号公報

しかし、特許文献１の技術によれば、ゴムブッシュの軸芯方向両外方側のスタビライザーバーの部分を、高周波誘導加熱装置のコイル部に外側から１つ１つ入り込ませて加熱して、ゴムブッシュ付きスタビライザーバーを製造することになる。このため、特許文献１の技術では、ゴムブッシュ付きスタビライザーバーの生産性は概して低い。

このような事情に鑑みて、本発明は、ゴムブッシュ付きスタビライザの生産性を向上させるスタビライザ製造装置およびその方法を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明は、
ゴムブッシュが加熱接着されるスタビライザを製造するスタビライザ製造装置であって、
接着剤層が形成されている前記スタビライザの接着場所に前記ゴムブッシュが圧接された前記スタビライザを搬送方向に搬送する搬送装置と、
高周波誘導加熱に用いるコイルに電力を供給する電力供給装置と、
前記接着場所の近傍となる前記スタビライザの加熱対象部分に磁界を発生させて、前記加熱対象部分を加熱する前記コイルと、を備え、
前記コイルは、前記搬送方向に延在されており、前記搬送方向に搬送されている所定数の前記スタビライザの前記加熱対象部分に所定距離だけ離間して配置されており、かつ、前記コイルの前記搬送方向における端部の、前記搬送方向に垂直となる左右方向に延在する幅が前記ゴムブッシュの前記左右方向の幅よりも大きく、当該端部の左端部は前記ゴムブッシュの左側よりも左にあり、当該端部の右端部は前記ゴムブッシュの右側よりも右にあり、搬送時の当該端部が前記ゴムブッシュから上方または下方に離間した形状に形成されている、
ことを特徴とする。

本発明によれば、ゴムブッシュ付きスタビライザの生産性を向上させるスタビライザ製造装置およびその方法を提供することができる。

車体に取り付けられた本実施形態のスタビライザの近傍の斜視図である。 本実施形態のスタビライザ製造装置の全体斜視図である。 スタビライザの加熱対象部分を加熱している状態の説明図であり、図２のＡ方向矢視図に相当する。 キュア炉の入口から出口まで搬送されるスタビライザの加熱対象部分の温度変化を示すグラフである。 スタビライザに対してコイルの配置位置を変更した場合における、スタビライザの加熱対象部分を加熱している状態の説明図である。 スタビライザに対してコイルの姿勢を変更した場合における、スタビライザの加熱対象部分を加熱している状態の説明図である。 コイルにコアを取り付けた場合における、スタビライザの加熱対象部分を加熱している状態の説明図である。 スタビライザの加熱対象部分を所定の加熱条件で加熱した場合における、ワークの特定箇所（１）〜（７）での温度変化の測定結果を示すグラフであり、（ａ）は、コイルにコアを取り付けないときのグラフ、（ｂ）は、コイルにコアを取り付けたときのグラフである。

以下、本発明の実施形態について説明する。説明の便宜上、ワークＷが搬送される方向を「前」とし（図２参照）、他の方向は、方向が示されている図に従う。

図１に示すように、本実施形態のスタビライザ１は、車両（図示せず）の左右の車輪Ｔの位置の偏差を解消すべく用いられるものである。

車両には、左右の車輪Ｔに一対のサスペンション装置２と、該一対のサスペンション装置２が連結されるスタビライザ１とが備わっている。
スタビライザ１は、例えば、車両が旋回して車体（図示せず）が傾いた場合（ロール現象）などに、左右の車輪Ｔの位置の偏差に応じてねじり変形し、該ねじり変形を復元する弾性力を生じさせて、車両のロール現象を抑える役割する。

スタビライザ１は、例えばばね鋼で形成される。ばね鋼としては、例えば、ＪＩＳ Ｇ ４８０１：２００５に規定のＳＵＰ３、ＳＵＰ６、ＳＵＰ７、ＳＵＰ９、ＳＵＰ９Ａ、ＳＵＰ１０、ＳＵＰ１１Ａ、ＳＵＰ１２、ＳＵＰ１３などを用いることができるが、これらの中でもＳＵＰ１０が最も好ましい。

スタビライザ１は、左右の一対のサスペンション装置２にそれぞれ連結される左右のアーム部１ａと、ねじり変形およびその復元が行われるスタビライザバー部１ｂとを有し、略Ｕ字型状に成形されている。

スタビライザバー部１ｂの央部には、ゴム製のブッシュであるゴムブッシュ３が一対離間して接着されている。ゴムブッシュ３はボルトを用いてブラケット９に固着され、ブラケット９はボルトを用いて車体に固定されている。ゴムブッシュ３は、車体に対して左右の車輪Ｔに加わる衝撃、振動などを吸収したり、和らげたりする緩衝材である。

ゴムブッシュ３が接着で固定されるスタビライザ１は、以下のようにして製造される。
スタビライザ１は、まず、素材であるばね鋼の管材や棒材を用いて所定の最終形状（図１）に形成される。その後、スタビライザ１の最終形状の素材の表面に塗装が施される。そして、最終形状の素材のゴムブッシュ３の接着場所１ｓ（図３）にプライマ層が形成され、プライマ層の上にトップコート層が形成される。スタビライザ１に形成されるプライマ層、およびトップコート層は接着剤層である。なお、接着場所１ｓにエポキシ樹脂主体の樹脂層の塗膜を形成し、接着剤層として、当該樹脂層、プライマ層、およびトップコート層が形成されたものであってもよい。

その後、スタビライザ１の央部の離間した２か所の接着場所１ｓに、一対のゴムブッシュ３がクランプ冶具４（図２、図３）によって圧接されて固定される。そして、スタビライザ１は、ゴムブッシュ３がクランプ冶具４で圧接され撓ませられた状態でキュア炉Ｒ（図２）内に搬送され、高周波誘導加熱による加熱接着がなされるキュア工程が施される。

キュア工程では、スタビライザ１の素材表面に施された塗装とプライマ層とがアンカ効果、分子間結合などで接合される。また、プライマ層とトップコート層とがイオン結合で接合される。そして、スタビライザ１の素材表面のトップコート層とゴムブッシュ３とが加硫反応で確実に接合され、スタビライザ１にゴムブッシュ３が接着される。

図２に示すように、本実施形態のスタビライザ製造装置Ｓは、キュア炉Ｒと、コンベアＣ（搬送装置）と、電力供給装置１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）と、制御装置１１と、温度センサ１２、１２と、コイル５（５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２）と、を備える。

キュア炉Ｒは、ワークＷに対して高周波誘導加熱を行うための炉である。本実施形態のワークＷは、クランプ冶具４によって圧接されたゴムブッシュ３が取り付けられたスタビライザ１である。

コンベアＣは、製造ライン上に載った所定個のワークＷを、前方向（搬送方向：α１）に連続的に搬送してキュア炉Ｒを経由させる装置である。コンベアＣは、例えば、複数のローラによって張設されて循環駆動される無端ループ状のベルトを備える。コンベアＣは、ベルトの外表面上にてベルトの外側に延在している一対の載置部Ｃ１を複数備える。載置部Ｃ１は、コンベアＣにより搬送されるワークＷを水平にしたまま載置する部位である。載置部Ｃ１の一端は、スタビライザ１の央部の一部分を下方から受容するＶ字状の溝が形成されている。

電力供給装置１０は、コイル５に電力を供給する装置である。電力供給装置１０は、例えば、交流電源、発振器、整合器、変圧器を備え、所定の大きさの電力をコイル５に供給する。電力供給装置１０ａは、コンベアＣに搬送されるワークＷの上方および下方に配置されているコイル５ａ１、５ａ２に電力を供給する。電力供給装置１０ｂは、コンベアＣに搬送されるワークＷの上方および下方に配置されているコイル５ｂ１、５ｂ２に電力を供給する。電力供給装置１０ｃは、コンベアＣに搬送されるワークＷの上方および下方に配置されているコイル５ｃ１、５ｃ２に電力を供給する。電力供給装置１０ｄは、コンベアＣに搬送されるワークＷの上方および下方に配置されているコイル５ｄ１、５ｄ２に電力を供給する。
また、電力供給装置１０は、コイル５の中空部に冷却液を流して高周波誘導加熱によって加熱されるコイル５を冷却する周知の冷却装置を含む。

制御装置１１は、電力供給装置１０がコイル５に供給する電力を制御する装置である。制御装置１１は、電力供給装置１０が供給する電力を制御するための所定の素子を搭載した制御盤を備える。制御装置１１は、温度センサ１２と電気的に接続しており、温度センサ１２が検知した温度検出信号に基づいて、コイル５に供給する電力の大きさを決定する。

温度センサ１２は、ワークＷの特定箇所の温度を検出する。ワークＷの特定箇所とは、例えば、スタビライザ１の加熱対象部分１ａ１（図３）である。温度センサ１２は、例えば、物体から放射される赤外線または可視光線の強度を測定する放射温度計である。

コイル５は、電力供給装置１０から電力が供給され、通電すると、ワークＷに対して磁界を発生させ、高周波誘導加熱を行う。コイル５は、例えば、銅製であり、冷却装置からの冷却液が流れる中空部のパイプ形状を呈している。コイル５ａ１、５ａ２は、キュア炉Ｒ内部の入口付近、かつ、コンベアＣの左側に配置されている。コイル５ｂ１、５ｂ２は、キュア炉Ｒ内部の入口付近、かつ、コンベアＣの右側に配置されている。コイル５ｃ１、５ｃ２は、キュア炉Ｒ内部にてコイル５ａ１、５ａ２の前方（コイル５ａ１、５ａ２よりも下流側）、かつ、コンベアＣの左側に配置されている。コイル５ｄ１、５ｄ２は、キュア炉Ｒ内部にてコイル５ｂ１、５ｂ２の前方（コイル５ｂ１、５ｂ２よりも下流側）、かつ、コンベアＣの右側に配置されている。コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の各々は、キュア炉Ｒ内において、所定の固定冶具（図示せず）により、配置位置および姿勢が固定されている。また、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の各々は、図２に示すように、コンベアＣによって搬送されてくるスタビライザ１の上下に僅かに離間して配置されている。

図２に示すコイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２は、スタビライザ１の加熱対象部分１ａ１（図３）を所定温度にまで加熱する昇温用のコイルである。コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２の前後方向に延在する部分の長さは、所定の速度で搬送される１つのワークＷについて、スタビライザ１の加熱対象部分１ａ１（図３）を所定温度にまで加熱するために必要な長さとする。

コイル５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２は、スタビライザ１の加熱対象部分１ａ１（図３）の温度を所定温度に維持するように電力供給のオンオフが行われる保温用のコイルである。コイル５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の前後方向に延在する部分の長さは、例えば、所定の速度で搬送される所定個数のワークＷについて、スタビライザ１の接着場所１ｓ（図３）に塗布された接着剤層を用いた加熱接着が十分になされるのに必要な時間に対応する長さとする。コイル５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の前後方向に延在する部分の長さは、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２の前後方向に延在する部分の長さよりも概して大きくするとよい。

（高周波誘導加熱）
図３に示すように、上下で１組となるコイル５のうち、前後に延在している４つの部分は、搬送されてくるワークＷのクランプ冶具４に圧接されている１つのゴムブッシュ３に対して、そのゴムブッシュ３の左右外側、かつ、スタビライザ１の上下外側の計４か所に配置されている。コイル５と所定距離だけ離間して対向しているスタビライザ１の部分は、通電されたコイル５からの磁束ｎ１が作用して、高周波誘導加熱による発熱がなされる。つまり、コイル５と所定距離だけ離間して対向しているスタビライザ１の部分は、高周波誘導加熱による加熱対象部分１ａ１となる。加熱対象部分１ａ１は、スタビライザ１の接着場所１ｓの近傍となる。
なお、コイル５からの磁束のなかには、理論上、クランプ冶具４にも作用するものもあるが、加熱対象部分１ａ１と比較して、クランプ冶具４への作用の影響は非常に小さい。

コイル５と加熱対象部分１ａ１との間の前記所定距離は、高周波誘導加熱による発熱を効率よく行うために、できるだけ小さくすることが好ましい。よって、図２に示すように、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の各々の前部および後部は、キュア炉Ｒ内で搬送されるワークＷのゴムブッシュ３およびクランプ冶具が逃げる形状を有する。

加熱対象部分１ａ１は、コイル５からの磁束ｎ１の数、つまり、電力供給装置１０からの電力の大きさに応じて所定温度にまで加熱される。加熱対象部分１ａ１を加熱した熱の一部は、スタビライザ１の接着場所１ｓに伝導され（矢印β１）、接着場所１ｓを加熱する。接着場所１ｓの加熱により、接着場所１ｓに塗布された接着剤層が加熱され、接着剤層の接着反応が生じる。これにより、スタビライザ１とゴムブッシュ３との加熱接着が実現される。

（接着方法）
次に、本実施形態のスタビライザ製造装置Ｓによる接着方法について説明する。
コンベアＣに搬送させるワークＷは、事前に用意しておく。具体的には、スタビライザ１に対して、その接着場所１ｓに接着剤層を形成（塗布）し、接着場所１ｓにゴムブッシュ３を位置決めする。なお、ゴムブッシュ３の内壁、つまり、スタビライザ１の接着場所１ｓに密着する部分に接着剤層を形成し、そのゴムブッシュ３をスタビライザ１の接着場所１ｓに位置決めしてもよい。そして、スタビライザバー部１ｂの径方向外側からクランプ冶具４をゴムブッシュ３に取り付けてゴムブッシュ３を圧接する。このようにして用意されたワークＷをコンベアＣの載置部Ｃ１に１つずつ載置する。

図２に示すように、キュア炉Ｒ内のコンベアＣに対して、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２は、所定の固定冶具を用いて配置しておく。このとき、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の各々の配置位置は、キュア炉Ｒ内に搬送されてくるワークＷのスタビライザ１の４か所の加熱対象部分１ａ１の各々の上方および下方に所定距離だけ離間した位置である。

次に、電力供給装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの各々は、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の各々に電力を供給する。コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の各々に供給される電力は、制御装置１１によって決定される。

次に、コンベアＣが、載置部Ｃ１に載置されているワークＷをキュア炉Ｒ内に前方向に搬送する。

コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２の各々は、スタビライザ１の、対応する加熱対象部分１ａ１に磁界を発生させて、加熱対象部分１ａ１を昇温するように加熱する。加熱対象部分１ａ１を加熱した熱の一部は、スタビライザ１の接着場所１ｓに伝導され、接着場所１ｓに形成された接着剤層を加熱する。その後、コイル５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の各々は、スタビライザ１の、対応する加熱対象部分１ａ１に磁界を発生させて、加熱対象部分１ａ１を保温するように必要に応じて加熱する。加熱対象部分１ａ１を加熱した熱の一部は、スタビライザ１の接着場所１ｓに伝導され、接着場所１ｓに形成された接着剤層を加熱する。

詳細には、コンベアＣによってキュア炉Ｒの入口から搬送されたワークＷは、上下１組のコイル５ａ１、５ａ２の間、かつ、上下１組のコイル５ｂ１、５ｂ２の間を、コンベアＣの搬送速度で通過する。左側のゴムブッシュ３の近傍にあるスタビライザ１の加熱対象部分１ａ１は、コイル５ａ１、５ａ２からの磁束ｎ１に所定時間さらされ、高周波誘導加熱により発熱する。また、右側のゴムブッシュ３の近傍にあるスタビライザ１の加熱対象部分１ａ１は、コイル５ｂ１、５ｂ２からの磁束ｎ１に所定時間さらされ、高周波誘導加熱により発熱する。

前記所定時間は、スタビライザ１の材質、形状、ゴムブッシュ３の位置、材質などのさまざまな要因によって決定されるものであり、例えば、１５秒である。結果として、加熱対象部分１ａ１は、最適温度領域内の温度にまで昇温する。図４には、キュア炉Ｒの入口に搬送されてから、前記所定時間に相当する時間ｔ１までの間、加熱対象部分１ａ１が最適温度領域内の温度にまで昇温される様子が示されている。前記最適温度領域内の温度は、スタビライザ１の材質、形状、ゴムブッシュ３の位置、材質などのさまざまな要因によって決定されるものであり、例えば、１２０℃〜２００℃である。なお、加熱対象部分１ａ１の温度が最適温度領域内に到達すればよいので、例えば、図４に示すように、時間ｔ１での加熱対象部分１ａ１の温度を最適温度領域の上限よりもわずかに低い温度にしてもよい。

温度センサ１２は、コイル５ａ１、５ａ２の前部（下流側）を通過するスタビライザ１の加熱対象部分１ａ１の温度を検出する。検出された温度を示す温度検出信号は、制御装置１１に送信される。制御装置１１は、受信した温度検出信号に基づいて、接着場所１ｓに形成された接着剤層の加熱が良好に行われているか否かを判定することができる。良好でない場合は、制御装置１１は、電力供給装置１０ａ、１０ｂから供給される電力の大きさを変更し、加熱対象部分１ａ１の温度を最適温度領域内の温度にしたり、必要に応じて最適温度領域内の温度とは異なる温度に変更したりする。

コンベアＣによってコイル５ａ１、５ａ２の前部を通過したワークＷは、上下１組のコイル５ｃ１、５ｃ２の間、かつ、上下１組のコイル５ｄ１、５ｄ２の間を、コンベアＣの搬送速度で通過する。制御装置１１は、電力供給装置１０ｃ、１０ｄから供給される電力のオンオフを繰り返す制御を行う。このため、左側のゴムブッシュ３の近傍にあるスタビライザ１の加熱対象部分１ａ１は、所定時間、コイル５ｃ１、５ｃ２からの磁束ｎ１に断続的にさらされ、高周波誘導加熱により発熱する。また、右側のゴムブッシュ３の近傍にあるスタビライザ１の加熱対象部分１ａ１は、所定時間、コイル５ｄ１、５ｄ２からの磁束ｎ１に断続的にさらされ、高周波誘導加熱により発熱する。

前記所定時間は、スタビライザ１の材質、形状、ゴムブッシュ３の位置、材質などのさまざまな要因によって決定されるものであり、例えば、１０秒〜１８０秒である。その結果、加熱対象部分１ａ１は、最適温度領域内の温度に前記所定時間保温される。図４には、最適温度領域内の温度までの昇温を完了した時間ｔ１からキュア炉Ｒの出口に到達するまでの間、コイル５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２への電力供給のオンオフによって、加熱対象部分１ａ１の温度が最適温度領域内の温度に保温される様子が示されている。電力供給がオフである期間は、放熱によって加熱対象部分１ａ１の温度は緩やかに下がる。一方、電力供給がオンである期間は、高周波誘導加熱によって加熱対象部分１ａ１の温度は急激に上がる。時間ｔ１からキュア炉Ｒの出口に到達するまでの間、加熱対象部分１ａ１の温度が最適温度領域内に収まればよいので、例えば、図４に示すように、電力供給をオンにしたとき、加熱対象部分１ａ１の温度を最適温度領域の上限よりもわずかに低い温度にまで上げてもよいし、電力供給をオフにしたとき、加熱対象部分１ａ１の温度を最適温度領域の下限よりもわずかに高い温度にまで下げてもよい。

温度センサ１２は、コイル５ｃ１、５ｃ２の前部（下流側）を通過するスタビライザ１の加熱対象部分１ａ１の温度を検出する。検出された温度を示す温度検出信号は、制御装置１１に送信される。制御装置１１は、受信した温度検出信号に基づいて、接着場所１ｓに形成された接着剤層の加熱が良好に行われているか否かを判定することができる。良好でない場合は、制御装置１１は、電力供給装置１０ｃ、１０ｄから供給される電力の大きさを変更したり、電力供給のデューティ比を変更したりして、加熱対象部分１ａ１の温度を最適温度領域内の温度に維持したり、必要に応じて（例えば、コンベアＣの前部に到達したスタビライザ１の接着場所１ｓに塗布された接着剤層が必要以上に加熱された場合、または、加熱が不十分である場合）最適温度領域内の温度とは異なる温度に維持したりする。

コンベアＣによってコイル５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の前部を通過し、キュア炉Ｒから出現したワークＷは、接着場所１ｓの接着剤層が、加熱対象部分１ａ１からの伝熱によって最適に加熱接着されたものとなる。

（コイル５の配置位置および姿勢の変更）
車種によって、スタビライザの形状、および、ゴムブッシュの取付箇所（スタビライザに加熱接着されるゴムブッシュの位置）はさまざまである。キュア炉Ｒ内にあるコイル５は、車種によってさまざまな構造をとるゴムブッシュ付きスタビライザに対応すべく、配置位置および姿勢を適宜変更できる構造をとる。変更されたコイル５の配置位置および姿勢は、所定の固定冶具（図示せず）により固定されることが好ましい。

例えば、図５に示すように、図３に示すゴムブッシュ３付きスタビライザ１と比較して、ゴムブッシュ３がスタビライザ１のアーム部１ａに近づくように右側に寄って取り付けられている場合について説明する。この場合、アーム部１ａとコイル５が重なるためゴムブッシュ３の右隣りにコイル５を配置することができない。よって、図５に示すように、ゴムブッシュ３の左側のみにコイル５を水平に、かつ、スタビライザ１の上下に所定距離だけ離間するように配置して、ゴムブッシュ３の左側のみから高周波誘導加熱による伝熱によって接着場所１ｓの接着剤層を加熱接着させる。

また、例えば、図６に示すように、スタビライザ１のアーム部１ａの形状が複雑である場合、そのアーム部１ａがとコイル５が重なるためゴムブッシュ３の右隣りにコイル５を配置することができない。よって、図６に示すように、コイル５を傾けることでアーム部１ａを避け、コイル５の一部分をゴムブッシュ３の左隣りにあるスタビライザ１の加熱対象部分１ａ１に近付ける。

図３に示すようにゴムブッシュ３の左右両側から伝熱させる場合と比較して、図５に示すコイル５の配置、および、図６に示すコイル５の姿勢では、一般的には、接着剤層の加熱接着には多くの時間を要する。しかし、その場合には、コンベアＣの搬送速度を小さくするなどの調整によって、接着剤層の最適な加熱接着を実現することができる。

（コア６）
図７に示すように、コイル５の周囲のうち、コンベアＣに搬送されているスタビライザ１に対向する部分以外の部分を囲む正面視コ字状のコア６を、前後に延在しているコイル５の４つの部分に取り付けることができる。コア６は、フェロトロン、ケイ素鋼板、ポリアイアンコアなどの高透磁率を有する材料からなる。コア６をコイル５に取り付けることにより、コイル５からスタビライザ１の加熱対象部分１ａ１以外へ向かう磁束の広がりを抑えるとともに、コイル５からスタビライザ１の加熱対象部分１ａ１に向かう磁束ｎ１を集めて増大させることができる。その結果、図３に示すような、コア６を用いない場合と比較して、加熱対象部分１ａ１の加熱の効率を高めることができる。

なお、フェロトロンは、磁束密度の広範囲に亘って、かつ、磁界の広範囲に亘って、大きな透磁率を有するため、高周波誘導加熱による熱エネルギの高い利用効率に大きく貢献する。よって、コア６の材料にフェロトロンを用いることにより、ゴムブッシュ３付きスタビライザ１の繰り返し生産性、および生産速度を大きく向上させることができる。

図８には、コア６を用いたときの高周波誘導加熱の効率性を示す実験結果が示されている。図７に示す特定箇所（１）〜（７）に熱電対を取り付けて、高周波誘導加熱を行ったときの特定箇所（１）〜（７）の温度を測定した。また、比較例として、図３のようにコア６を用いないワークＷについても、同じ特定箇所（１）〜（７）を採用する。

図７の特定箇所（１）は、クランプ冶具４に囲まれているスタビライザ１部分の上部表面である。
特定箇所（２）は、クランプ冶具４に囲まれているスタビライザ１部分の前部表面（図７の紙面手前）である。
特定箇所（３）は、クランプ冶具４に囲まれているスタビライザ１部分の下部表面である。
特定箇所（４）は、コイル５に対向しているスタビライザ１部分の上部表面である。
特定箇所（５）は、コイル５から離れたスタビライザ１部分の上部表面である。
特定箇所（６）は、クランプ冶具４の上部表面である。
特定箇所（７）は、クランプ冶具４の下部表面である。
また、コイル５による高周波誘導加熱の加熱条件は、加熱時間：１０秒、電流の設定値（目標値）：１２０Ａ、電流値：１１６Ａ、電圧値：９３Ｖ、電力値：１０ｋＷ、周波数：２２ｋＨｚである。

図８に示すように、コア６を用いない場合（ａ）の特定箇所（４）の温度（ピーク温度：約１５０℃）に比べて、コア６を用いた場合（ｂ）の特定箇所（４）の温度（ピーク温度：約１７０℃）は、より大きく上昇している。この差異は、コア６によって、コイル５からスタビライザ１の加熱対象部分１ａ１に向かう磁束ｎ１が集中的に増大したことに起因する。

また、コア６を用いない場合（ａ）の特定箇所（１）〜（３）、（５）〜（７）の温度の上昇に比べて、コア６を用いた場合（ｂ）の特定箇所（１）〜（３）、（５）〜（７）の温度の上昇は、全般的に抑えられている。この差異は、コア６によって、コイル５からスタビライザ１の加熱対象部分１ａ１以外へ向かう磁束が大きく減少していることに起因する。

つまり、コア６によって、高周波誘導加熱によって加熱すべき箇所（特定箇所（４））はより加熱され、高周波誘導加熱による過度な加熱を避けたい箇所（特定箇所（１）〜（３）、（５）〜（７））の加熱はより抑えられる。したがって、図８の測定結果によって、本実施形態のスタビライザ製造装置Ｓがコア６を備えることの有用性が実証されたといえる。

≪まとめ≫
本実施形態によれば、スタビライザ製造装置Ｓは、コンベアＣによってゴムブッシュ３付きスタビライザ１であるワークＷを前方向に連続的に搬送している。また、スタビライザ製造装置Ｓは、高周波誘導加熱に用いるコイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２を、搬送されている所定個のスタビライザ１の加熱対象部分１ａ１の上下に所定距離だけ離間して配置している（図２）。よって、スタビライザ製造装置Ｓは、複数のワークＷを対象にして、スタビライザ１の接着場所１ｓに形成された接着剤層を伝熱によって加熱し、ゴムブッシュ３をスタビライザ１に加熱接着することができる。また、高周波誘導加熱によってゴムブッシュ３は直接的には加熱されないため、ゴムブッシュ３自体の熱劣化は無視できるほど小さい。また、キュア炉の全体を加熱することで、コンベアで搬送される被加熱物を加熱する従来技術と比較して、高周波誘導加熱による加熱は、熱エネルギの利用効率の観点から極めて有用である。したがって、ゴムブッシュ３付きスタビライザ１を前方向に連続的に搬送する構成をとることで、ゴムブッシュ付きスタビライザの生産性を向上させるスタビライザ製造装置およびその方法を提供することができる。

また、キュア炉Ｒの入口側にあるコイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２を昇温用とし、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２よりも下流側にあるコイル５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２を保温用とすることで、接着剤層を最適温度領域内の温度で所望の時間だけ加熱するための構成を簡易化することができる。

また、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の配置位置および姿勢を適宜変更できるようにすることで、車種によってさまざまな構造をとるワークＷに対して、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の部分を加熱対象部分１ａ１に所定距離だけ離間させることができる。よって、ワークＷがどのような構造をとっていても、高周波誘導加熱による加熱対象部分１ａ１の加熱を確実に行うことができる。

また、コイル５にコア６を取り付けることで、スタビライザ１の加熱対象部分１ａ１の加熱の効率を高めることができる。

また、スタビライザ製造装置Ｓに温度センサ１２を備えることで、スタビライザ１の加熱対象部分１ａ１からの伝熱による、接着場所１ｓに形成された接着剤層の加熱が良好に行われているか否かを判定することができる。よって、良好でない場合には、制御装置１１は、電力供給装置１０からコイル５への電力の供給に関するフィードバック制御を行うことで、接着剤層の加熱を改善することができる。その結果、スタビライザ製造装置Ｓが製造する製品群のなかに発生してしまう不良品の数を抑えることができる。

また、スタビライザ製造装置Ｓにキュア炉Ｒを備えることで、高周波誘導加熱によって加熱対象部分１ａ１を加熱した熱の大部分は、キュア炉Ｒの密閉性のためにスタビライザ１の接着場所１ｓに伝導する。このため、接着剤層の加熱の効率を高めることができる。

≪その他≫
本実施形態では、ワークＷの搬送装置としてコンベアＣを用いた。しかし、例えば、搬送装置としてウォーキングビームや、ロード／アンロードロボットを用いてもよい。

また、本実施形態では、キュア炉の全体を加熱する従来技術とは異なり、高周波誘導加熱による加熱は、被加熱物の加熱したい箇所だけを加熱することができ、環境に大きくな影響されない。よって、スタビライザ製造装置Ｓは、密閉性の高い空間を提供するキュア炉Ｒを備える必要はなく、例えば、密閉性が比較的低い空間を提供する構造物（例：屋内）を備えることも可能である。

また、本実施形態では、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２を昇温用とし、コイル５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２を保温用として高周波誘導加熱を行った。しかし、１つのコイルが昇温および保温を兼ねてもよい。制御装置１１は、例えば、電力供給装置を制御して、昇温および保温を兼ねるコイルに所定のタイミングで所定の大きさの電力をから供給することで、キュア炉Ｒ内に搬送されているスタビライザ１に対して、ゴムブッシュ３の加熱接着が確実に行われるようにする。

また、本実施形態では、保温用のコイル５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２については、温度センサ１２が検出した温度検出信号に基づいた、電力の供給のオンオフの繰り返し制御が行われた。しかしながら、オンオフの繰り返し制御は、例えば、タイマーを用いてオンにする所定期間とオフにする所定期間とを定める制御であってもよい。この場合、スタビライザ製造装置Ｓは温度センサ１２を備える必要はない。

また、スタビライザ製造装置Ｓが備える温度センサ１２の数は、本実施形態のように２つに限られず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、温度センサ１２が検出する対象は、本実施形態のように、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２の前部に到達したワークＷの加熱対象部分１ａ１に限られず、例えば、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２の後部または途中に到達したワークＷの加熱対象部分１ａ１であってもよい。また、温度センサ１２が検出する対象は、本実施形態のように、コイル５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の前部に到達したワークＷの加熱対象部分１ａ１に限られず、例えば、コイル５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の後部または途中に到達したワークＷの加熱対象部分１ａ１であってもよい。また、温度センサ１２が検出する対象は、ワークＷの加熱対象部分１ａ１に限られず、ワークＷの任意の箇所であってもよい。

また、本実施形態では、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２は、コンベアＣによるワークＷの搬送が継続している間は、固定冶具（図示せず）によって所望の位置および姿勢に固定されていた。しかし、前記固定冶具にアクチュエータを備え、ワークの搬送中であっても、前記固定冶具がコイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２の位置および姿勢を適宜変更できるようにしてもよい。

また、本実施形態では、加熱対象部分１ａ１は、ゴムブッシュ３の左右両側となるスタビライザバー部１ｂ、つまり、屈曲していない円柱側面であった。しかしながら、加熱対象部分１ａ１は、例えば、スタビライザバー部１ｂおよびアーム部１ａの境界となる屈曲部分であってもよい。この場合、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２については、屈曲した加熱対象部分１ａ１の形状に合わせてその配置および姿勢を適宜変更してもよいし、互いに離間しているコイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２と加熱対象部分１ａ１との間の所定距離を適宜変更してもよい。

また、本実施形態では、図７に示すように、コア６は、コイル５の周囲のうち、コンベアＣに搬送されているスタビライザ１に対向する部分以外のすべての部分（上左右の３方向）を囲んでいた。しかしながら、コア６が、コイル５の周囲のうち、コンベアＣに搬送されているスタビライザ１に対向する部分以外の１方向以上を囲むようにしてもよい。例えば、コア６が、コイル５の左のみ、右のみ、上のみ、左かつ上、左かつ右、または、上かつ右、を囲むようにしてもよい。これにより、コイル５からの磁束について所望の向きおよび大きさを実現したり、コア６の材料コストを低減したりすることができる。

また、本実施形態では、コイル５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２、５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２によって、加熱対象部分１ａ１の温度を最適温度領域内の温度に昇温および保温することを説明した。しかしながら、接着剤層による接着が実現される温度領域であればよい。よって、例えば、加熱対象部分１ａ１の温度を最適温度領域の上限よりも高くしたり、最適温度領域の下限よりも低くしたりしてもよい。

本発明による高周波誘導加熱が行われる被加熱物は、ゴムブッシュ付きスタビライザに限定されず、接着場所を直接加熱できず、その近傍を高周波誘導加熱によって加熱し、伝熱によって接着場所に塗布されている接着剤層を加熱する任意の被加熱物に対して適用することができる。

また、本実施形態で説明した種々の技術を適宜組み合わせた技術を実現することもできる。
その他、本発明の構成要素の形状、材質、機能などについて、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１ スタビライザ
３ ゴムブッシュ
４ クランプ冶具
５ コイル
５ａ１、５ａ２、５ｂ１、５ｂ２ コイル（第１のコイル）
５ｃ１、５ｃ２、５ｄ１、５ｄ２ コイル（第２のコイル）
６ コア
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 電力供給装置
１１ 制御装置
１２ 温度センサ
１ｓ 接着場所
１ａ１ 加熱対象部分
Ｒ キュア炉
Ｓ スタビライザ製造装置
Ｃ コンベア（搬送装置）

Claims (8)

1. ゴムブッシュが加熱接着されるスタビライザを製造するスタビライザ製造装置であって、
   接着剤層が形成されている前記スタビライザの接着場所に前記ゴムブッシュが圧接された前記スタビライザを搬送方向に搬送する搬送装置と、
   高周波誘導加熱に用いるコイルに電力を供給する電力供給装置と、
   前記接着場所の近傍となる前記スタビライザの加熱対象部分に磁界を発生させて、前記加熱対象部分を加熱する前記コイルと、を備え、
   前記コイルは、前記搬送方向に延在されており、前記搬送方向に搬送されている所定数の前記スタビライザの前記加熱対象部分に所定距離だけ離間して配置されており、かつ、前記コイルの前記搬送方向における端部の、前記搬送方向に垂直となる左右方向に延在する幅が前記ゴムブッシュの前記左右方向の幅よりも大きく、当該端部の左端部は前記ゴムブッシュの左側よりも左にあり、当該端部の右端部は前記ゴムブッシュの右側よりも右にあり、搬送時の当該端部が前記ゴムブッシュから上方または下方に離間した形状に形成されている、
   ことを特徴とするスタビライザ製造装置。
2. 前記コイルは、第１のコイル、および、前記搬送方向に関して前記第１のコイルよりも下流側に配置されている第２のコイル、を含み、
   前記第１のコイルは、前記搬送されている前記スタビライザの前記加熱対象部分を加熱して、前記加熱対象部分の温度を、前記接着場所での前記接着剤層による接着が実現される温度領域内の温度にまで昇温し、
   前記第２のコイルは、前記搬送されている前記スタビライザの前記加熱対象部分を加熱して、前記加熱対象部分の温度を前記温度領域内の温度に保温する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のスタビライザ製造装置。
3. 前記コイルは、前記搬送されている前記スタビライザの前記加熱対象部分に前記所定距離だけ離間して配置される際、前記スタビライザの形状、および、前記スタビライザに加熱接着されるゴムブッシュの位置に対して、前記コイルが配置される位置、または、前記コイルの姿勢を変更できる構造をとる、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスタビライザ製造装置。
4. 前記コイルの周囲のうち、前記搬送されている前記スタビライザに対向する部分以外の部分を１方向以上囲むコア、を備える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスタビライザ製造装置。
5. 前記搬送されている前記スタビライザの前記加熱対象部分の温度を検出する１または複数の温度センサを備える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のスタビライザ製造装置。
6. 前記高周波誘導加熱が行われるキュア炉、を備える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のスタビライザ製造装置。
7. ゴムブッシュが加熱接着されるスタビライザを製造するスタビライザ製造方法であって、
   接着剤層が形成されている前記スタビライザの接着場所に前記ゴムブッシュが圧接された状態で搬送装置によって搬送される所定数の前記スタビライザに対して、高周波誘導加熱に用いられ、搬送方向に延在されており、前記搬送方向における端部の、前記搬送方向に垂直となる左右方向に延在する幅が前記ゴムブッシュの前記左右方向の幅よりも大きく、当該端部の左端部は前記ゴムブッシュの左側よりも左にあり、当該端部の右端部は前記ゴムブッシュの右側よりも右にあり、搬送時の当該端部が前記ゴムブッシュから上方または下方に離間した形状に形成されているコイルを、前記接着場所の近傍となる、所定数の前記スタビライザの加熱対象部分に所定距離だけ離間して配置する配置工程と、
   前記搬送装置が、前記スタビライザを前記搬送方向に搬送する搬送工程と、
   電力供給装置が、前記コイルに電力を供給する電力供給工程と、
   前記コイルが、前記搬送されている前記スタビライザの前記加熱対象部分に磁界を発生させて、前記加熱対象部分を加熱する加熱工程と、を備える、
   ことを特徴とするスタビライザ製造方法。
8. 前記加熱工程は、
   前記加熱対象部分の温度を、前記接着場所での前記接着剤層による接着が実現される温度領域内の温度にまで昇温する昇温工程と、
   前記昇温工程の後、前記加熱対象部分の温度を前記温度領域内の温度に保温する保温工程と、を備える、
   ことを特徴とする請求項７に記載のスタビライザ製造方法。

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