JP5961223B2 - パイプ状部材およびその端部封止方法 - Google Patents

パイプ状部材およびその端部封止方法 Download PDF

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Description

本発明は、端部が封止されるパイプ状部材およびその端部封止方法に関する。
車両には、左右の前輪に一対のサスペンション装置とスタビライザとが備わっている。サスペンション装置は、車輪に取り付けられ、路面から車輪を介して車体に伝わる衝撃を吸収または軽減する。スタビライザは、左右の車輪の位置偏差を抑えて車体のロール剛性を高める。そして、サスペンション装置とスタビライザは、スタビリンクを介して連結されている。
スタビライザは、車両の軽量化を目的に中空パイプが使用されている(特許文献１参照)。
図１２は、従来のスタビライザを示す斜視図である。
スタビライザ１０１は、トーションアーム部１０１ａとトーションアーム部１０１ａがそれぞれ端部に連結されるトーションバー部１０１ｂとを有している。
スタビライザ１０１の左右の端部１０１ａ１は、スタビリンクにボルト固定されるために熱間鍛造により平板状に形成されている。
スタビライザ１０１は中空パイプを使用しているため、外側(外表面の外方側)と内側(内表面の内方側)の両方から錆などで経年劣化するおそれがある。特に、スタビライザ１０１の内側は塗装などの表面処理がされにくく水分が入った場合、スタビライザ１０１の内側が錆て腐食することでスタビライザ１０１の耐久性が低下するおそれがある。
そのため、スタビライザ１０１の内側に水分が入らないように、スタビライザ１０１の左右の端部１０１ａ１が平板状に塑性変形された際、水密に封止されることが望まれる。
特表２０１３−５０４４６４号公報
ところで、上述した工程で、端部１０１ａ１を封止されたスタビライザ１０１は、端部１０１ａ１が完全に封止されず封止された箇所が開いてしまう現象が起こる場合がある。
また、一旦は封止されても、輸送時あるいは製造組付け工程における予想外の衝撃により、密着性が低下することがある。
スタビライザ１０１の封止性が損なわれると、内部に水分が入り込んで耐久性が低下する可能性が大となる。特に気温の高低差が大きい使用状況においては、冷えたときに内部に結露し、さらに減圧状態になって、外部の湿気を吸収する。
また、端部１０１ａ１をプレスで平板状に形成した後に曲げ加工する場合もあり(図１３参照)、封止した端部１０１ａ１に内側と外側とでズレが生じ、無理な力が加わり、封止性が損なわれることが懸念される。図１３は、従来のスタビライザの他例を示す斜視図である。
そこで、本発明は、端部が封止後に曲げ成形された場合でも封止性が維持され、耐久性、信頼性が高いパイプ状部材およびその端部封止方法を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、第１の本発明のパイプ状部材は、パイプ状部材であって、当該パイプ状部材の両端部の少なくとも何れかの端部に配置され、平板形状であるとともに該平板形状の延在面を成す一方面と他方面とに、溝形状の凹部を有する平板部を有し、前記凹部は、前記平板部が少なくとも略Ｗ字状を成すように、前記平板部の長手方向に交差する方向に延在し、かつ、前記平板部の一方の板と他方の板との境界に至らない深さを有し、前記境界は波状であり、前記凹部の深さ寸法は、前記パイプ状部材の肉厚寸法の２倍の数値に対して、２．５〜６．６％であることを特徴とする。
第１の本発明のパイプ状部材によれば、端部が平板形状に形成されるとともに該平板形状の延在面を成す一方面と他方面とに凹部が少なくとも略Ｗ字状を成すように形成されるので、外力が加わった場合にも、一方面と他方面との位置ズレに対する抵抗が大きく、平板部の内部応力や歪の残留も相対的に低く、封止性を確実に維持できる。
また、凹部は、平板部の一方の板と他方の板との境界に至らない深さをもって形成されるので、強度低下、経時的な耐久強度低下を抑えることができる。
また、端部の封止を確実に維持できる。
第２の本発明のパイプ状部材は、第１の本発明において、前記凹部は、前記平板部の長手方向に略垂直な方向に延在することを特徴とする。
第２の本発明によれば、凹部が平板部の長手方向に略垂直な方向に形成されるので、外力が加わった際にも抵抗が大きく、封止性が強化される。また、パイプ状部材が押し出し成形される場合、強度が高い。
第３の本発明のパイプ状部材は、第１または第２の本発明において、前記平板部の端縁近くに配置され、前記凹部よりも端縁側に曲げ部を有することを特徴とする。
第３の本発明によれば、凹部よりも端縁側の箇所が曲げ成形される曲げ部を有しているので、他の部材を避けてスタビライザを取り付けできる。
第４の本発明のパイプ状部材は、第３の本発明において、曲げの内周面の前記凹部は、曲げの外周面の前記凹部よりも数が少ないことを特徴とする。
第４の本発明によれば、曲げ成形で肉が伸長される側の凹部の数が、肉が収縮される側より凹部の数より多く構成されるので、曲げ成形の肉ズレに対応した凹部が得られる。
第５の本発明のパイプ状部材は、第３の本発明において、曲げの内周面の前記凹部は、曲げの外周面の前記凹部よりも数が多いことを特徴とする。
第５の本発明によれば、曲げ成形で肉が伸長される側の凹部の数が、肉が収縮される側より凹部の数より少なく構成されるので、曲げ成形の肉ズレに対応した凹部が得られる。
第６の本発明のパイプ状部材は、第１から第５の何れかのパイプ状部材は、車両のロール剛性を高めるために左右のサスペンション装置に連結されるスタビライザである。
第６の本発明によれば、第１から第５の何れかのパイプ状部材の効果を得られるスタビライザを実現できる。
第７の本発明のパイプ状部材の端部封止方法は、パイプ状部材の端部封止方法であって、第１の金型の第１平面部および第１凸部と第２の金型の第２平面部および第２凸部とにより、前記パイプ状部材の両端部の少なくとも何れかの端部が押圧され平板部が形成されるとともに、該平板部の延在面を成す一方面と他方面とに、溝形状の凹部が、前記平板部が少なくとも略Ｗ字状を成すように形成されるとともに、前記平板部の長手方向に交差する方向に形成され、かつ、前記平板部の一方の板と他方の板との境界に至らない深さをもって形成され、前記境界は波状であり、前記凹部の深さ寸法は、前記パイプ状部材の肉厚寸法の２倍の数値に対して、２．５〜６．６％であることを特徴とする。
第７の本発明によれば、端部が平板形状に形成されるとともに該平板形状の延在面を成す一方面と他方面とに凹部が、平板部が少なくとも略Ｗ字状を成すように形成されるので、外力が加わった場合にも、封止性を確実に維持できる。
また、凹部は、平板部の一方の板と他方の板との境界に至らない深さをもって形成されるので、強度低下、経時的な耐久強度低下を抑えることができる。また、端部の封止を確実に維持できる。
第８の本発明のパイプ状部材の端部封止方法は、第７の本発明において、前記凹部は、前記平板部の長手方向に略垂直な方向に形成されている。
第８の本発明によれば、凹部が平板部の長手方向に略垂直な方向に形成されるので、外力が加わった際にも抵抗が大きく、封止性が強化される。また、管が押し出し成形される場合、強度が高い。
第９の本発明のパイプ状部材の端部封止方法は、第７または第８の何れかの本発明において、前記平板部における前記凹部よりも端縁側の箇所が曲げ成形されている。
第９の本発明によれば、平板部における凹部よりも端縁側の箇所が曲げ成形されるので、他の部材を避けてパイプ状部材を取り付けできる。
第１０の本発明のパイプ状部材の端部封止方法は、第９の本発明において、曲げの内周面の前記凹部は、曲げの外周面に形成される前記凹部よりも数が少ないことを特徴とする。
第１０の本発明によれば、曲げ成形で肉が伸長される側の凹部の数が、肉が収縮される側より凹部の数より多く構成されるので、曲げ成形の肉ズレに対応した凹部が得られ効果的に肉ズレを抑制できる。
第１１の本発明のパイプ状部材の端部封止方法は、第９の本発明において、曲げの内周面の前記凹部は、曲げの外周面に形成される前記凹部よりも数が多いことを特徴とする。
第１１の本発明によれば、曲げ成形で肉が伸長される側の凹部の数が、肉が収縮される側より凹部の数より少なく構成されるので、曲げ成形の肉ズレに対応した凹部が得られ効果的に肉ズレを抑制できる。
第１２の本発明のパイプ状部材の端部封止方法は、第７から第１１の何れかの本発明において、前記パイプ状部材は、車両のロール剛性を高めるために左右のサスペンション装置に連結されるスタビライザである。
第１２の本発明によれば、第７から第１１の何れかのパイプ状部材の端部封止方法の効果が得られるスタビライザを実現できる。
本発明によれば、端部が封止後に曲げ成形されても封止性が維持される耐久性、信頼性が高いパイプ状部材およびその端部封止方法を提供することができる。
車両の左右のサスペンション装置に連結される実施形態１のスタビライザを示す斜視図。 スタビライザを示す斜視図。 スタビライザのトーションアーム部の端部を図２のＡ方向から見たＡ方向矢視図。 (ａ)は実施形態のスタビライザの端部が平板状に塑性変形された２つの平板の合わせ面を側方から見た側方模式図、(ｂ)は比較例のスタビライザの端部が平板状に塑性変形された２つの平板の合わせ面を側方から見た側方模式図。 (ａ)はスタビライザの端部を平板状に形成するとともに一方面側の一つの凹部を形成する一方の金型を側方から見た側面図、(ｂ)はスタビライザの端部を平板状に形成するとともに他方面側の二つの凹部を形成する他方の金型を側方から見た側面図。 (ａ)、(ｂ)はスタビライザの端部を平板状に塑性変形させて封止し、曲げ成形する工程を示す図。 実施形態２のスタビライザを示す斜視図。 スタビライザのトーションアーム部の端部を図７のＢ方向から見たＢ方向矢視図。 (ａ)は実施形態２のスタビライザの端部が平板状に塑性変形された２つの平板の合わせ面を側方から見た側方模式図、(ｂ)は比較例(従来)のスタビライザの端部が平板状に塑性変形された２つの平板の合わせ面を側方から見た側方模式図。 (ａ)〜(ｃ)はスタビライザの端部を平板状に塑性変形させて封止するとともに曲げ成形する工程を示す図。 (ａ)は適用例の電縫鋼管の成形過程を示す図、(ｂ)は適用例の電縫鋼管を示す斜視図、(ｃ)は適用例の電縫鋼管の拡大横断面図、(ｄ)は適用例の電縫鋼管を塑性変形させて潰して平板状に形成した箇所の拡大横断面図。 従来のスタビライザを示す斜視図。 従来のスタビライザの他例を示す斜視図。 実施形態３のスタビライザを示す斜視図。 スタビライザのトーションアーム部の端部を図１４のＢ方向から見たＢ方向矢視図。 実施形態３のスタビライザの端部が平板状に塑性変形された２つの平板の合わせ面を側方から見た側方模式図。 (ａ)〜(ｃ)は実施形態３のスタビライザの端部を平板状に塑性変形させて封止するとともに曲げ成形する工程を示す図。
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
＜＜実施形態１＞＞
図１は、車両の左右のサスペンション装置に連結される実施形態１のスタビライザを示す斜視図である。
車両（図示せず）の走行に使用される左右の車輪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、ショックアブソーバ３ｂとを有する。ショックアブソーバ３ｂは、車輪Ｗを回転可能に支持するとともに、コイルスプリング３ａと協働して、車輪Ｗから加わる衝撃を吸収し緩衝する。
ショックアブソーバ３ｂはコイルスプリング３ａを介して車体（図示せず）に取り付けられる。そして、車輪Ｗの変位が、サスペンション装置３を構成するショックアブソーバ３ｂの粘性減衰力とコイルスプリング３ａの弾性力とによって減衰され、車体の振動が抑制される。
左右の車輪Ｗに設置されるサスペンション装置３の間には、スタビライザ１が連結されている。スタビライザ１は、トーションバーを構成し、車体のロール剛性を高めて車両のローリングを抑制する。なお、ロール剛性とは、左右の車輪Ｗの位置偏差による車体の横揺れによる捩れに対する剛性をいう。
スタビライザ１は、対向する左右の車輪Ｗ，Ｗをそれぞれ支持する２つのサスペンション装置３，３の各ショックアブソーバ３ｂを連結する。スタビライザ１は、一方のショックアブソーバ３ｂと他方のショックアブソーバ３ｂとの間に延設される。換言すれば、スタビライザ１は左右の車輪Ｗ，Ｗ方向に沿って配置される。
スタビライザ１は、車両が旋回するときなど、左右の２つのショックアブソーバ３ｂ，３ｂの変位量の違いによって、中央部分のトーションバー部１ｂがねじれ、そのねじり変形を復元する弾性力で車両のローリングを抑制する。
スタビライザ１とショックアブソーバ３ｂとは、リンクアーム部材２を介して連結されている。
＜スタビライザ１＞
図２は、スタビライザを示す斜視図である。
スタビライザ１は、車両の形状に合わせて折り曲げられる中空の棒状のばね部材(鋼管)で構成されている。
スタビライザ１は、トーションアーム部１ａとトーションアーム部１ａがそれぞれ端部に連結されるトーションバー部１ｂとを有している。
一対のトーションアーム部１ａは、それぞれ左右の車輪Ｗの上下の変位を、トーションバー部１ｂにねじり変形として伝達する。
トーションバー部１ｂは、真直ぐな棒状の形状を有し、左右のトーションアーム部１ａから伝達されるねじり変形を弾性力で復元することで、一対のトーションアーム部１ａをそれぞれ元の位置に戻すように働く。
左右のトーションアーム部１ａは、左右対称な形状で同様な構成であるので、一方のトーションアーム部１ａについての説明を行い、他方のトーションアーム部１ａについての説明は省略する。
図３は、スタビライザのトーションアーム部の端部を図２のＡ方向から見たＡ方向矢視図である。
スタビライザ１におけるトーションアーム部１ａの端部１ａ１は、溝形状の凹部ｔ(ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２)を有した平らな平板部に塑性変形されて封止されている。
凹部ｔは、それぞれ端部１ａ１の平板部の長手方向に略垂直に設けられる(図２参照)。
端部１ａ１の中央部には、スタビライザ１にリンクアーム部材２を取り付ける際にボルトが挿通する挿通孔１ａ３(図２参照)が貫設されている。
＜スタビライザ１の平板部(端部１ａ１)の凹部ｔ＞
図３に示すスタビライザ１の端部１ａ１の平板部には、一方の延在面に一つの凹部ｔａ１が成形されるとともに、他方の延在面に二つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２が成形されている。
例えば、例１として、肉厚３．８ｍｍの管状のスタビライザ１の端部１ａ１を平板状に塑性変形させて、塑性変形させた２つの平板の各厚さ３．８ｍｍを加算した７．６ｍｍの全厚さｓ１に対して、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２の各深さｄが０．３ｍｍ、および、各深さｄが０．５ｍｍをそれぞれ成形した２種類のスタビライザ１Ａを製作した。
深さｄ０．３ｍｍは、全厚さｓ１の７．６ｍｍに対して、約３．９％である。深さｄ０．５ｍｍは、全厚さｓ１の７．６ｍｍに対して、約６．６％である。
例２として、肉厚６ｍｍの管状のスタビライザ１の端部１ａ１を平板状に塑性変形させて、塑性変形させた２つの平板の各厚さ６ｍｍを加算した１２ｍｍの全厚さｓ１に対して、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２の各深さｄが０．３ｍｍ、および各深さｄが０．５ｍｍをそれぞれ成形した２種類のスタビライザ１Ｂを製作した。
深さｄ０．３ｍｍは、全厚さｓ１の１２ｍｍに対して、約２．５％である。深さｄ０．５ｍｍは、全厚さｓ１の１２ｍｍに対して、約４．２％である。
そして、スタビライザ１の端部１ａ１の封止が完全になされているかを確かめるため、以下の試験を行った。
具体的には、例１のスタビライザ１Ａを、中央側で切断し、例１のスタビライザ１Ａの端部１ａ１を水中に沈ませ、切断口からエアー(空気)を供給したところ、端部１ａ１から気泡が発生しなかった。これにより、端部１ａ１からエアー(空気)が漏れないことが、確認された。
同じく、例２のスタビライザ１Ｂを、中央側で切断し、例２のスタビライザ１Ｂの端部１ａ１を水中に沈ませ、切断口からエアー(空気)を供給したところ、端部１ａ１からエアー(空気)が漏れないことが確認された。
図４(ａ)は、実施形態のスタビライザの端部が平板状に塑性変形された２つの平板の合わせ面を側方から見た側方模式図であり、図４(ｂ)は、比較例(従来)のスタビライザの端部が平板状に塑性変形された２つの平板の合わせ面を側方から見た側方模式図である。
ところで、スタビライザ１の端部１ａ１に外力が加わった場合、例えば、一方側に矢印α１の外力が加わり、他方側に矢印β１の外力が加わる場合、スタビライザ１の端部１ａ１に凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２が形成されることで、図４(ａ)に示すように、平板状に塑性変形された端部１ａ１の２つの平板１ｈ１、１ｈ２の合わせ面１ｈａが波状に変形または波状に圧縮成形されているので、肉ズレの抵抗となり、封止が維持される。
一方、従来は、比較例の図４(ｂ)に示すように、平板状に塑性変形された端部１０１ａ１の２つの平板１０１ｈ１、１０１ｈ２の合わせ面１０１ｈａが平面状であるので、一方側に矢印α１の外力が加わり、他方側に矢印β１の外力が加わる場合、波状に変形されておらず、または、波状に圧縮成形されていないため、肉ズレの抵抗とならず、封止性が損なわれるものと推測される。
なお、例１、例２はあくまでも例示であり、スタビライザ１の肉厚寸法、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２の各深さｄの寸法は、例１、例２以外の数値を適宜選択することができる。
＜スタビライザ１の端部１ａ１を成形する金型Ｋ１、Ｋ２＞
図５(ａ)はスタビライザの端部を平板状に形成するとともに一方面側の一つの凹部を形成する一方の金型を側方から見た側面図であり、図５(ｂ)はスタビライザの端部を平板状に形成するとともに他方面側の二つの凹部を形成する他方の金型を側方から見た側面図である。
図６(ａ)、(ｂ)は、スタビライザの端部を平板状に塑性変形させて封止する工程を示す図である。
スタビライザ１の端部１ａ１は、まず、図６(ｂ)に示すように、平板状に形成されるとともに、その延在面を形成する一方側の面と他方側の面に、それぞれ一つの凹部ｔａ１と二つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２とが形成される。
上述の工程には、図５(ａ)、(ｂ)に示す金型Ｋ１と金型Ｋ２とが用いられる。
一方の金型Ｋ１(図５(ａ)参照)は、スタビライザ１の端部１ａ１を一方側から平板状に形成するとともに、一つの凹部ｔａ１を形成する型である(図６(ａ)、(ｂ)参照)。
金型Ｋ１は、スタビライザ１の端部１ａ１を平板状に形成する平面部ｋ１ａと、一つの凹部ｔａ１を形成する凸部ｋ１ｂと、スタビライザ１の端部１ａ１の一方側の押圧傾斜部１ａ４を形成するＲ部ｋ１ｃとがプレス面ｋ１ｐに形成されている。
他方側の金型Ｋ２(図５(ｂ)参照)は、スタビライザ１の端部１ａ１を他方側から平板状に形成するとともに、二つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２を形成する型である(図６(ａ)、(ｂ)参照)。
金型Ｋ２は、スタビライザ１の端部１ａ１を平板状に形成する平面部ｋ２ａと、二つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２をそれぞれ形成する凸部ｋ２ｂ、ｋ２ｃと、他方側の押圧傾斜部１ａ５を形成するＲ部ｋ２ｄとがプレス面ｋ２ｐに形成されている。
一方の金型Ｋ１の凸部ｋ１ｂは、半径ｒの曲率を有して形成されている。
同様に、他方の金型Ｋ２の凸部ｋ２ｂ、ｋ２ｃは、それぞれ半径ｒの曲率を有して形成されている。
凸部ｋ１ｂ、ｋ２ｂ、ｋ２ｃの半径ｒは小さすぎると、スタビライザ１の端部１ａ１の凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２の深さｄ(図３参照)がでないため、前述の図４(ｂ)の構成に近くなり、好ましくない。一方、凸部ｋ１ｂ、ｋ２ｂ、ｋ２ｃの半径ｒが大きすぎると凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２の深さｄ(図３参照)がでなくなり、同様に図４(ｂ)の構成に近くなって、好ましくない。
従って、スタビライザ１の端部１ａ１の凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２の深さがそれなりにでて、つまり肉ズレの抵抗(図４(ａ)参照)となる半径ｒが望ましい。
なお、各凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２の深さや半径ｒは、所望の作用、機能が発揮されれば必ずしも同じでなくともよい。
＜スタビライザ１を作製する工程＞
次に、スタビライザ１を作製する工程について説明する。
まず、スタビライザ１を作成する所定長さに鋼管が切断され準備される。
続いて、所定長さの鋼管が図２に示す略コの字形状にベンダーで曲げ成形される。
続いて、曲げ成形された所定長さの鋼管(スタビライザ１の素材)が焼き入れされ、硬度が高められる、
ここで、図６(ａ)に示すように、所定形状に形成され焼入れされた所定長さの鋼管(スタビライザ１の素材)の端部１ａ１は、パイプ状であって端縁１ｅが開口されている。
そして、鋼管(スタビライザ１の素材)の端部１ａ１が下型である金型Ｋ１と上型である金型Ｋ２とを用いて、プレス成形される(図６(ａ)、(ｂ)参照)。
すると、所定長さの鋼管(スタビライザ１の素材)の端部１ａ１は、上方から上型の金型Ｋ２の平面部ｋ２ａと二つの凸部ｋ２ｂ、ｋ２ｃとＲ部ｋ２ｄとを有するプレス面ｋ２ｐにより押圧されるとともに、下方から下型の金型Ｋ１の平面部ｋ１ａと凸部ｋ１ｂとＲ部ｋ１ｃとを有するプレス面ｋ１ｐにより押圧される。
この場合、図６(ｂ)に示すように、圧着に際して、凹部ｔａ１が両側の二つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２に拘束された状態で加圧されることで、塑性変形が横方向(図６(ｂ)の紙面左右方向)に流れて、力が逃げてしまうことを防ぐことができる。
それは、最低でも、図６(ｂ)に示すような凹部ｔｂ１と凹部ｔａ１と凹部ｔｂ２とが成す略Ｗ字様の形状で実現され、その効果として浅い凹凸でも密着効果を得ることができる。
これにより、図６(ｂ)に示すように、所定長さの鋼管(スタビライザ１の素材)の端部１ａ１の一方側の面が、上型の金型Ｋ２の平面部ｋ２ａにより平板状(平板部)に形成されるとともに、上型の金型Ｋ２の二つの凸部ｋ２ｂ、ｋ２ｃにより凹部ｔｂ１、ｔｂ２が形成される。同時に、所定長さの鋼管(スタビライザ１の素材)の端部１ａ１の他方側の面が、下型の金型Ｋ１の平面部ｋ１ａにより平板状(平板部)に形成されるとともに、下型の金型Ｋ１の一つの凸部ｋ１ｂにより凹部ｔａ１が形成される。こうして、端部１ａ１は平板状に成形され、端縁１ｅは閉塞され封止される。
その後、端部１ａ１の中央部にドリルで挿通孔１ａ３(図２参照)が貫設される。但し、端部１ａ１の中央部に、貫通孔を形成するプレス加工によって、挿通孔１ａ３を貫設してもよい。
続いて、端縁１ｅが閉塞された鋼管(スタビライザ１の素材)は、焼き戻しが行われ靭性が高められた後、ショットピーニングによって熱処理によるスケール(酸化膜)落としが行われる。
その後、塗装が行われ、スタビライザ１(図２参照)が完成する。
上記構成によれば、図３に示すように、スタビライザ１の端部１ａ１が凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２を有する平板状に塑性変形され封止される。これにより、端部１ａ１に凹部ｔａ１と凹部ｔｂ１、ｔｂ２とが、それぞれ一方面と他方面に端部１ａ１が浅い略Ｗ字状を成すように形成される。
この際、端部１ａ１が少なくとも略Ｗ字状に形成されることで、浅い凹凸でも端部１ａ１の密着効果を得ることができ、各凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２が端部１ａの平板１ｈ１、１ｈ２の境界の合わせ面１ｈａ(図４(ａ)参照)に至らない深さをもって形成することができ、その曲率を緩やかに設定することができる。
そのため、塑性変形、内部応力を著しく極小化でき、経時寸法変化を著しく小さくできる。また、応力歪を著しく低減できるので、耐久的応力腐食も著しく低減する。
さらに、温度湿度、雰囲気、対薬品等の対外環境変化に対しても、寸法変化、強度変化、信頼性低下、密着低下が著しく起こりにくい。そのため、耐久環境特性、対応力腐食対候特性が著しく向上する
これにより、スタビライザ１の端部１ａ１の強度低下を抑えることができる。また、スタビライザ１への繰り返し荷重印加時の耐久性、対疲労特性に優れ、密着効果の長寿命性を図れる。
従って、スタビライザ１の端部１ａ１の強度低下を抑えつつ、封止性能の向上が可能である。
また、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２の深さが浅いため、生産設備を小型化でき、生産性が良好である。
従って、スタビライザ１に外力が加わった場合にも、スタビライザ１の端部１ａ１の封止された箇所の肉ズレが抑えられ(図４(ａ)参照)、端部１ａ１の封止性が損なわれることがない。
これに対して、本発明と異なり、凹部が、平板１ｈ１、１ｈ２の合わせ面１ｈａを超える深い凹部の場合、外力による曲げに対する応力が増加し、スタビライザ１が端部１ａ１で破損する可能性が高くなり、歩留まりが低下するという新たな強度低下、生産性低下の問題が生じる。加えて、塑性変形が大きいと、内部応力が過大となり、経時寸法変化も起こりやすい。また、耐久的応力腐食、対外環境変化に対しても、寸法変化、強度低下、信頼性低下、密着性の低下等が起こり易い。
また、スタビライザ１の端部１ａ１が凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２の成形で塑性変形され易くなるため、図６(ｂ)に示すように、スタビライザ１の端部１ａ１が平板状に成形されるプレス工程の際の保持時間が、従来の保持時間よりも短縮され生産性が向上する。保持時間が短縮されるのは、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２が成形されることで、塑性変形の領域が、従来の凹部がない平板状の形状の塑性変形の領域よりも増加するためと考えられる。
平坦部の鍛造による圧着において、瞬間的なプレスでは、圧着部が除荷後に再び口を開いてしまう。このため、いわゆるバックラッシのような挙動による開口を防ぐために数秒程度の加圧下での静止が不可欠であったが、本実施形態１においては、詳しいメカニズムは明らかになっていないが、その保持時間を引っかかりレベルの増加とでもいう現象で短縮することができ、工数短縮、生産性の向上に寄与することができる。
加えて、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２は、端部１ａ１の長手方向に略垂直方向に形成されるので、スタビライザ１に外力が加わった場合にも、肉のズレに対する抵抗力が最大に得られる。また、スタビライザ１のパイプが引き抜き加工される場合は、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２を端部１ａ１の長手方向に略垂直方向に形成することで、最大の強度が得られる。
＜＜実施形態２＞＞
図７は、実施形態２のスタビライザを示す斜視図である。
実施形態２のスタビライザ２１は、実施形態１のスタビライザ１のトーションアーム部１ａの端部１ａ１が曲げ成形され、曲げ部１ａ２が形成されたものである。
その他の構成は、実施形態１のスタビライザ１と同様であるから、同様な構成要素には同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
スタビライザ２１は、車両の形状に合わせて適宜折り曲げられる中空の棒状のばね部材(鋼管)で構成されている。
スタビライザ２１は、左右のトーションアーム部２１ａと、トーションアーム部２１ａがそれぞれ端部に連結されるトーションバー部１ｂとを有している。
トーションバー部１ｂは、真直ぐな棒状の形状を有し、左右のトーションアーム部２１ａから伝達されるねじり変形を弾性力で復元することで、一対のトーションアーム部２１ａをそれぞれ元の位置に戻すように働く。
左右のトーションアーム部２１ａには、それぞれ屈曲した形状の曲げ部１ａ２が形成されている。左右のトーションアーム部２１ａは、左右対称な形状で同様な構成であるので、一方のトーションアーム部２１ａについての説明を行い、他方のトーションアーム部２１ａについての説明は省略する。
図８は、スタビライザのトーションアーム部の端部を図７のＢ方向から見たＢ方向矢視図である。
スタビライザ２１におけるトーションアーム部２１ａの端部１ａ１は、溝形状の凹部ｔ(ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２)を有した平らな平板部に塑性変形されて封止され、凹部ｔより端縁側の平板部に曲げ部１ａ２が曲げ成形されている。
凹部ｔは、それぞれ端部１ａ１の平板部の長手方向に略垂直に設けられる(図７参照)。
端部１ａ１における曲げ部１ａ２の中央部には、スタビライザ２１にリンクアーム部材２を取り付ける際にボルトが挿通する挿通孔１ａ３が貫設されている。
スタビライザ２１の端部１ａ１を成形する金型は、実施形態１の金型Ｋ１、Ｋ２(図５(ａ)、(ｂ)参照)と同じものが使用される。
スタビライザ２１の端部１ａ１の封止が完全になされているかを確かめるため、以下の試験を行った。
具体的には、スタビライザ２１を、中央側で切断し、スタビライザ２１の端部１ａ１を水中に沈ませ、切断口からエアー(空気)を供給したところ、端部１ａ１から気泡が発生しなかった。これにより、端部１ａ１からエアー(空気)が漏れないことが、確認された。
図９(ａ)は、実施形態２のスタビライザの端部が平板状に塑性変形された２つの平板の合わせ面を側方から見た側方模式図であり、図９(ｂ)は、比較例(従来)のスタビライザの端部が平板状に塑性変形された２つの平板の合わせ面を側方から見た側方模式図である。
ところで、スタビライザ２１の端部１ａ１を曲げ加工して曲げ部１ａ２を形成する際、曲げ部１ａ２が形成される側は収縮変形(図９(ａ)の矢印α２)する一方、曲げ部１ａ２が形成される反対側は伸長変形(図９(ａ)の矢印β２)する。
しかし、スタビライザ２１の端部１ａ１に凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２が形成されることで、図９(ａ)に示すように、平板状に塑性変形された端部１ａ１の２つの平板１ｈ１、１ｈ２の合わせ面１ｈａが波状に変形して、または、波状に圧縮成形されて、肉ズレの抵抗(図９(ａ)の矢印α２、β２参照)となり、封止が維持される。さらに、圧縮側に凹部ｔａ１が形成され伸長側に凹部ｔｂ１、ｔｂ２が形成されるので伸長側の凹部の数が多いことにより、肉ズレを確実に抑制できる。
一方、従来は、比較例の図９(ｂ)に示すように、平板状に塑性変形された端部１０１ａ１の２つの平板１０１ｈ１、１０１ｈ２の合わせ面１０１ｈａが平面状であり、肉ズレの抵抗とならず(図９(ｂ)の矢印α３、β３参照)、封止性が損なわれるものと考えられる。
＜スタビライザ２１を作製する工程＞
次に、スタビライザ２１を作製する工程について説明する。
まず、鋼管がスタビライザ２１を作成する所定長さに切断され準備される。
続いて、所定長さの鋼管が図７に示す略コの字形状にベンダーで曲げ成形される。
続いて、曲げ成形された所定長さの鋼管(スタビライザ２１の素材)が焼き入れされ、硬度が高められる。
図１０(ａ)〜(ｃ)は、スタビライザの端部を平板状に塑性変形させて封止するとともに曲げ成形する工程を示す図である。
図１０(ａ)に示すように、所定形状に形成され焼入れされた所定長さの鋼管(スタビライザ２１の素材)の端部１ａ１は、パイプ状であって端縁１ｅが開口されている。
そして、鋼管(スタビライザ２１の素材)の端部１ａ１が下型である金型Ｋ１と上型である金型Ｋ２とを用いて、プレス成形される(図１０(ａ)、(ｂ)参照)。
プレス成形により、所定長さの鋼管(スタビライザ２１の素材)の端部１ａ１は、上方から上型の金型Ｋ２の平面部ｋ２ａと二つの凸部ｋ２ｂ、ｋ２ｃとＲ部ｋ２ｄとを有するプレス面ｋ２ｐにより押圧されるとともに、下方から下型の金型Ｋ１の平面部ｋ１ａと凸部ｋ１ｂとＲ部ｋ１ｃとを有するプレス面ｋ１ｐにより押圧される。
これにより、図１０(ｂ)に示すように、所定長さの鋼管(スタビライザ２１の素材)の端部１ａ１の一方側の面が、上型の金型Ｋ２の平面部ｋ２ａにより平板状(平板部)に形成されるとともに、上型の金型Ｋ２の二つの凸部ｋ２ｂ、ｋ２ｃにより凹部ｔｂ１、ｔｂ２が形成される。
同時に、所定長さの鋼管(スタビライザ２１の素材)の端部１ａ１の他方側の面が、下型の金型Ｋ１の平面部ｋ１ａにより平板状(平板部)に形成されるとともに、下型の金型Ｋ１の一つの凸部ｋ１ｂにより凹部ｔａ１が形成される。こうして、端部１ａ１は平板状に成形され、端縁１ｅは閉塞され封止される。
この場合、図１０(ｂ)に示すように、圧着に際して、凹部ｔａ１が両側の二つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２に拘束された状態で加圧されることで、塑性変形が横方向(図１０(ｂ)の紙面左右方向)に流れて、力が逃げてしまうことを防ぐことができる。
実施形態１と同様、それは、最低でも、図１０(ｂ)に示すような凹部ｔｂ１と凹部ｔａ１と凹部ｔｂ２とが成す略Ｗ字様の形状で実現され、その効果として浅い凹凸でも密着効果を得ることができる。
その後、図１０(ｃ)に示すように、所定長さの鋼管(スタビライザ２１の素材)の端部１ａ１の先端部が下方に曲げ成形され、曲げ部１ａ２が形成される。
その後、端部１ａ１における曲げ部１ａ２の中央部にドリルで挿通孔１ａ３(図７参照)が貫設される。
但し、端部１ａ１の先端部を下方に曲げ成形する前、即ち、図１０(ｂ)に示した端部１ａ１が平板状に成形された後に、貫通孔を形成するプレス加工によって、端部１ａ１の上述した中央部に挿通孔１ａ３を貫設してもよい。
続いて、端縁１ｅは閉塞され曲げ部１ａ２が形成された鋼管(スタビライザ２１の素材)は、焼き戻しが行われ靭性が高められた後、ショットピーニングにより熱処理によるスケール(酸化膜)落としが行われる。
その後、塗装が行われ、スタビライザ２１(図７参照)が完成する。
上記構成によれば、スタビライザ２１の端部１ａ１が凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２を有する平板状に塑性変形され封止された後、曲げ部１ａ２が曲げ成形される。こうして、端部１ａ１に凹部ｔａ１と凹部ｔｂ１、ｔｂ２
とが、それぞれ一方面と他方面に形成される。
従って、曲げ部１ａ２が曲げ成形される際にスタビライザ２１の端部１ａ１の封止された箇所のズレが抑えられ(図９(ａ)参照)、端部１ａ１の封止性が損なわれることがない。
また、図１０(ｂ)に示すように、スタビライザ２１の端部１ａ１が平板状に成形されるプレス工程の際の保持時間が、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２の成形で塑性変形され易くなるため、従来の約３秒から、約１秒に短縮される。
さらに、平板状へのプレス工程の時間が短縮されるため、次工程の曲げ部１ａ２を曲げ成形する工程に、スタビライザ２１の端部１ａ１が高温のまま移行できる。そのため、次工程の加工性を向上できる。
加えて、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２は、端部１ａ１の長手方向に略垂直方向に形成されるので、曲げ成形に起因する肉のズレに対する抵抗力が最大に得られる。また、スタビライザ２１のパイプが引き抜き加工される場合は、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２を端部１ａ１の長手方向に略垂直方向に形成することで、最大の強度が得られる。
＜＜実施形態３＞＞
図１４は、実施形態３のスタビライザ３１を示す斜視図である。
実施形態３のスタビライザ３１は、後述する１つの凹部ｔａ１と２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２との形成位置以外は、実施形態２のスタビライザ２１（図７参照）と同構成である。このため、同様な構成要素に同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
実施形態３のスタビライザ３１が、実施形態２のスタビライザ２１と異なる点は、図７に示したスタビライザ２１の端部１ａ１の両面（上下面）に対向状態に形成された１つの凹部ｔａ１と、２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２とを、図１４に示すように、上下反対側に形成したことにある。
即ち、図１４に示すように、スタビライザ３１の端部１ａ１の上面（一面）に２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２を形成し、下面（他面）に１つの凹部ｔａ１を形成した。この２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２と、１つの凹部ｔａ１との形成状態は、前述のスタビライザ２１における略Ｗ字様の形状が、曲げの内側と外側とで逆になっている。言い換えれば、図１４に向かって、上下逆向きの略逆Ｗ字様となっている。これらの凹部ｔｂ１、ｔｂ２及び凹部ｔａ１の形成位置を、図１５にも示す。図１５は、スタビライザ３１の端部１ａ１を図１４のＢ方向から見たＢ方向矢視図である。
図１６は、実施形態３のスタビライザ３１の端部１ａ１が平板状に塑性変形された２枚の１ｈ１、１ｈ２の合わせ面１ｈａを側方から見た側方模式図である。
図１６に示すように、スタビライザ３１の端部１ａ１を曲げ加工して曲げ部１ａ２（図１４参照）を形成する際、曲げ部１ａ２の内周側の面（曲げ部が形成される側の面）は、矢印α２で示すように収縮変形する。一方、曲げ部１ａ２の外周側の面（曲げ部が形成される側と反対側の面）は、矢印β２で示すように伸長変形する。この収縮及び伸長変形時、端部１ａ１の２つの平板１ｈ１、１ｈ２の合わせ面１ｈａが波状に成形されているため、肉ズレの抵抗となる。このため、端部１ａ１の封止が維持される。
ここで、実施形態２のスタビライザ２１の端部１ａ１には、図７に示したように外周側面に２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２が形成され、これら凹部ｔｂ１、ｔｂ２の中間位置に対向する内周側面の位置に１つの凹部ｔａ１が形成されている。このため、端部１ａ１を曲げ加工して曲げ部１ａ２（図７参照）を形成する際に、図９（ａ）に示したように、伸長変形の力（矢印β２）が２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２を離間する方向に働き、収縮変形の力（矢印α２）が、２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２の中間にある１つの凹部ｔａ１を、両側から押し付ける方向に働く。この力の働き方は、扇が要を支点に外周側が拡がる力の働き方と似ている。即ち、端部１ａ１において、内周側の１つの凹部ｔａ１を支点として、２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２が離間して外周側が拡がる方向に力が働く。つまり、上記の曲げ加工時の曲げ方向に曲げ易くなる力が働く。
一方、実施形態３のスタビライザ３１には、図１４に示すように、スタビライザ２１とは逆に、端部１ａ１の内周側面に２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２が形成され、外周側面に１つの凹部ｔａ１が形成されている。
このため、スタビライザ３１の端部１ａ１では、上記と同じ曲げ加工時に、図１６に示すように、外周側の伸長変形の力（矢印β２）が１つの凹部ｔａ１を両側に離間する方向に働き、内周側の収縮変形の力（矢印α２）が、２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２を、両側から押し付ける方向に働く。この場合、上述した扇が上下逆となった状態で、要がこの両側へ離間方向に引っ張られ、扇の外周側が両側から押し付けられる方向に力が働く状態と似ている。即ち、端部１ａ１において、内周側の２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２が両側から押し付けられ、外周側の１つの凹部ｔａ１がこの両側に引っ張られる方向に力が働く。つまり、上記の曲げ方向に曲げにくくなる力が働く。
このように実施形態３のスタビライザ３１では、端部１ａ１において、実施形態２のスタビライザ２１よりも、曲げ方向に対して、抵抗する力が強く働く。言い換えれば、端部１ａ１に収縮変形の力（矢印α２）と伸長変形の力（矢印β２）との双方の力が働いた場合、スタビライザ３１の端部１ａ１では、その双方の力に抵抗する力が、実施形態２のスタビライザ２１よりも強く働く。
そこで、曲げ部１ａ２を図１４に示す所定状態に曲げ加工した後、このスタビライザ３１を、曲げ部１ａ２を介して車両のサスペンション装置３（図１参照）に取り付けた場合、次のような作用が得られる。
サスペンション装置３を介してスタビライザ３１に伝わる左右の車輪の位置偏差によって、端部１ａ１に収縮変形の力（矢印α２）と伸長変形の力（矢印β２）との双方の力が働いた場合、端部１ａ１では、その双方の力に抵抗する力が、スタビライザ２１よりも強く働く。この抵抗力で、左右の車輪の位置偏差を抑えることができるので車体のロール剛性を高めることができる。
＜スタビライザ３１を作製する工程＞
次に、スタビライザ３１を作製する工程について説明する。
まず、鋼管がスタビライザ３１を作成する所定長さに切断され準備される。
続いて、所定長さの鋼管が図１４に示す略コの字形状にベンダーで曲げ成形される。
続いて、曲げ成形された所定長さの鋼管(スタビライザ３１の素材)が焼き入れされ、硬度が高められる。
図１７(ａ)〜(ｃ)は、スタビライザ３１の端部１ａ１を平板状に塑性変形させて封止するとともに曲げ成形する工程を示す図である。
図１７(ａ)に示すように、所定形状に形成され焼入れされた所定長さの鋼管(スタビライザ３１の素材)の端部１ａ１は、パイプ状であって端縁１ｅが開口されている。
そして、鋼管(スタビライザ３１の素材)の端部１ａ１が下型である金型Ｋ１と上型である金型Ｋ２とを用いて、プレス成形される(図１７(ａ)、(ｂ)参照)。なお、金型Ｋ１、Ｋ２(図５(ａ)、(ｂ)参照)は、実施形態２と同様なものである。
プレス成形により、所定長さの鋼管(スタビライザ３１の素材)の端部１ａ１は、上方から上型の金型Ｋ１の平面部ｋ１ａと凸部ｋ１ｂとＲ部ｋ１ｃとを有するプレス面ｋ１ｐにより押圧されるとともに、下方から下型の金型Ｋ２の平面部ｋ２ａと二つの凸部ｋ２ｂ、ｋ２ｃとＲ部ｋ２ｄとを有するプレス面ｋ２ｐにより押圧される。
これにより、図１７(ｂ)に示すように、所定長さの鋼管(スタビライザ３１の素材)の端部１ａ１の一方側の面が、上型の金型Ｋ１の平面部ｋ１ａにより平板状(平板部)に形成されるとともに、上型の金型Ｋ１の一つの凸部ｋ１ｂにより凹部ｔａ１が形成される。
同時に、所定長さの鋼管(スタビライザ３１の素材)の端部１ａ１の他方側の面が、下型の金型Ｋ２の平面部ｋ２ａにより平板状(平板部)に形成されるとともに、下型の金型Ｋ２の二つの凸部ｋ２ｂ、ｋ２ｃにより凹部ｔｂ１、ｔｂ２が形成される。このように、端部１ａ１は平板状に成形され、端縁１ｅは閉塞され封止される。
この場合、図１７(ｂ)に示すように、圧着に際して、上方の凹部ｔａ１が、この凹部ｔａ１の両側の対向位置に設けられた下方の２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２に、挟まれるように拘束された状態で加圧される。このため、塑性変形が横方向｛図１７(ｂ)の紙面左右方向｝の力として流れて、力が逃げてしまうことを防ぐことができる。
実施形態２と同様、それは、最低でも、図１７(ｂ)に示すような１つの凹部ｔａ１及び２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２が成す略逆Ｗ字様の形状で実現され、その効果として浅い凹凸でも密着効果を得ることができる。
その後、図１７(ｃ)に示すように、所定長さの鋼管(スタビライザ３１の素材)の端部１ａ１の先端部が下方に曲げ成形され、曲げ部１ａ２が形成される。
この後、端部１ａ１における曲げ部１ａ２の中央部にドリルで挿通孔１ａ３(図１４参照)が貫設される。
但し、端部１ａ１の先端部を下方に曲げ成形する前、即ち、図１７(ｂ)に示した端部１ａ１が平板状に成形された後に、貫通孔を形成するプレス加工によって、端部１ａ１の上述した中央部に挿通孔１ａ３を貫設してもよい。
続いて、端縁１ｅは、閉塞され曲げ部１ａ２が形成された鋼管(スタビライザ３１の素材)は、焼き戻しが行われ靭性が高められた後、ショットピーニングにより熱処理によるスケール(酸化膜)落としが行われる。
その後、塗装が行われ、スタビライザ３１(図１４参照)が完成する。
上記構成によれば、スタビライザ３１の端部１ａ１が１つの凹部ｔａ１及び２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２を有する平板状に塑性変形され封止された後、曲げ部１ａ２が曲げ成形される。このように、端部１ａ１に１つの凹部ｔａ１と２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２とが、それぞれ一方面と他方面に形成される。
従って、曲げ部１ａ２が曲げ成形される際にスタビライザ３１の端部１ａ１の封止された箇所のズレが抑えられ(図１６参照)、端部１ａ１の封止性が損なわれることがない。
また、図１７(ｂ)に示すように、スタビライザ３１の端部１ａ１が平板状に成形されるプレス工程の際の保持時間が、１つの凹部ｔａ１及び２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２の成形で塑性変形され易くなるため、従来よりも短縮される。
さらに、平板状へのプレス工程の時間が短縮されるため、次工程の曲げ部１ａ２を曲げ成形する工程に、スタビライザ３１の端部１ａ１が高温のまま移行できる。そのため、次工程の加工性を向上できる。
加えて、１つの凹部ｔａ１及び２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２は、端部１ａ１の長手方向に略垂直方向に形成されるので、曲げ成形に起因する肉のズレに対する抵抗力が最大に得られる。また、スタビライザ３１のパイプが引き抜き加工される場合は、１つの凹部ｔａ１及び２つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２を、端部１ａ１の長手方向に略垂直方向に形成することで、最大の強度が得られる。
＜適用例＞
図１１(ａ)は、適用例の電縫鋼管の成形過程を示す図であり、図１１(ｂ)は適用例の電縫鋼管を示す斜視図であり、図１１(ｃ)は適用例の電縫鋼管の拡大横断面図であり、図１１(ｄ)は適用例の電縫鋼管を塑性変形させて潰して平板状に形成した箇所の拡大横断面図である。
適用例は、本発明を電縫鋼管ｐに適用した場合である。
電縫鋼管ｐ(図１１(ａ)参照)は、図１１(ｂ)に示すように、鋼板Ｔを管状に丸め、その継目(突き合わせ部)ｐａが溶接されてパイプ状に製作される。
電縫鋼管ｐ内には、溶接にてパイプ状に製作されるため溶接による内側のビードｂ１(図１１(ｃ)参照)が継目ｐａに残存する。なお、継目ｐａの外側のビードは除去される。
そのため、電縫鋼管ｐの端部ｐ１を平板状にプレス加工した場合には、図１１(ｄ)に示すように、内部にビードｂ１が残存するため、平板状にすることで封止することが困難になっている。
そこで、実施形態１、２、３で前記したように、電縫鋼管ｐの端部ｐ１に平板状にするとともに、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２を形成することで、封止することが可能になる。その後、曲げ成形しても、前記の図４(ａ)、図９(ａ)、図１６に示す作用により、封止が維持される。
電縫鋼管ｐのコストは、押し出し成形のパイプのコストの約１／１．４〜約１／２であり、端部が封止され曲げ成形されたパイプを製作する場合、電縫鋼管ｐを使用することができる。そのため、電縫鋼管ｐの端部を封止できることで耐久性を向上させ、コストメリットを得られる。
なお、実施形態１、２、３で説明した構成は適用例においても適用でき、実施形態１、２、３の作用、効果は適用例でも同様に奏する。
以上のことから、端部１ａ１が封止後に曲げ成形されても封止が維持され、耐久性、信頼性が高いパイプ状部材およびその端部封止方法を実現できる。
＜＜その他の実施形態＞＞
１．前記実施形態では、端部１ａ１に凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２を形成し、端部１ａ１が浅い深さの略Ｗ字状を成す場合を例示したが、少なくとも略Ｗ字状を成す凹部を有すればよく、凹部の数を凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２より増やしても構わない。
しかし、凹部の数を増加すると、金型形状が複雑化するので、端部１ａ１に凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２を形成する構成が好ましい。
２．前記実施形態では、パイプ状部材として、スタビライザ１(２１、３１)を例示して説明したが、本発明はスタビライザ１(２１、３１)以外のパイプ形状のパイプ状部材に適用することが可能である。
３．前記実施形態では、パイプ状部材のスタビライザ２１、３１の両端部を封止して曲げ成形する場合を例示したが、パイプ状部材の両端部の何れか一方を封止して曲げ成形する構成としてもよい。
４．前記実施形態では、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２が形成される方向が、端部１ａ１(平板部)の長手方向に略垂直に設けられる場合を例示したが、端部１ａ１の長手方向に交差していれば、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２が形成される方向は、スタビライザ１(２１、３１)の端部１ａ１(平板部)の長手方向に略垂直な傾斜を有していなくても構わない。
しかしながら、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２が、端部１ａ１(平板部)の長手方向に略垂直方向に形成される場合、曲げ成形に起因する肉のズレに対する抵抗力が最大に得られる。また、パイプ状部材(スタビライザ１、２１、３１)が引き抜き加工される場合は、強度が最も高くなる。そのため、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２は、端部１ａ１(平板部)の長手方向に略垂直な方向に形成されることが最も望ましい。
５．パイプ状部材であるスタビライザ１(２１、３１)の端部１ａ１に形成した一つの凹部ｔａ１および二つの凹部ｔｂ１、ｔｂ２はあくまでも一例であり、端部１ａ１に形成する凹部の数、その寸法は、説明した作用を発揮できれば、任意に選択できる。
６．前記実施形態では、スタビライザ１(２１、３１)の端部１ａ１の平板部の延在面を成す一方面に凹部ｔａ１を形成し、他方面に凹部ｔｂ１、ｔｂ２を形成する場合を例示したが、当該延在面を成す一方面または他方面の何れかのみに凹部を形成する場合にも、凹部の深さを調整することで、一定の封止の効果が得られる。
そこで、パイプ状部材(スタビライザ１、２１、３１)の端部の平板部の延在面を成す一方面または他方面の何れかのみに凹部を形成する構成としてもよい。また、パイプ状部材(スタビライザ１、２１、３１)の両端部の少なくとも何れかの端部の一方面または他方面に凹部を形成して封止し、曲げ成形する構成としてもよい。この場合、一方の金型のプレス面に平面部と凸部とを有することになる。
７．前記実施形態では、凹部ｔａ１、ｔｂ１、ｔｂ２の形状を横断面で円の曲率をもつ形状の凹部を例に挙げて説明したが、所定の封止効果が得られれば、円以外の台形、楕円、二次曲線などの凹形状をもつ凹部であれば、その形状は任意に選択できる。
８．なお、パイプ部材であるスタビライザ１(２１、３１)の材質は、鋼を例示したが、パイプ部材の材質は鋼以外でもよい。
９．なお、図２に示す左右の端部１ａ１を同時に図６(ａ)、(ｂ)に示す上述のプレス加工を行うと、寸法誤差が抑制され、均一な高品質のスタビライザ１が製造できる。そのため、左右の端部１ａ１を同時に上述のプレス加工することがより望ましい。
同様に、図７又は図１４に示す左右の端部１ａ１を同時に図１０(ａ)、(ｂ)又は図１７(ａ)、(ｂ)に示す上述のプレス加工を行うと、寸法誤差が抑制され、均一な高品質のスタビライザ２１、３１が製造できる。そのため、左右の端部１ａ１を同時に上述のプレス加工することがより望ましい。
１０．以上、前記実施形態では、様々な構成を説明したが、その一部を採用したり、様々な構成の一部を適宜選択して組み合わせて構成してもよい。
１１．本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
１、２１、３１ スタビライザ（パイプ状部材）
３ サスペンション装置
１ａ１ 端部（平板部）
１ａ２ 曲げ部
１ｈ１、１ｈ２ 平板（平板部）
１ｈａ 合わせ面（境界)
Ｋ１ 金型(第２の金型)
ｋ１ａ 平面部(第２平面部)。
ｋ１ｂ 凸部(第２凸部)
Ｋ２ 金型(第１の金型)
ｋ２ａ 平面部(第１平面部)
ｋ２ｂ、ｋ２ｃ 凸部(第１凸部)
ｔａ１ スタビライザ端部の平板状の一面に形成される凹部(凹部)
ｔｂ１、ｔｂ２ スタビライザ端部の平板状の他面に形成される凹部(凹部)

Claims (12)

  1. パイプ状部材であって、
    当該パイプ状部材の両端部の少なくとも何れかの端部に配置され、平板形状であるとともに該平板形状の延在面を成す一方面と他方面とに、溝形状の凹部を有する平板部を有し、
    前記凹部は、
    前記平板部が少なくとも略Ｗ字状を成すように、前記平板部の長手方向に交差する方向に延在し、かつ、前記平板部の一方の板と他方の板との境界に至らない深さを有し、
    前記境界は波状であり、
    前記凹部の深さ寸法は、前記パイプ状部材の肉厚寸法の２倍の数値に対して、２．５〜６．６％である
    ことを特徴とするパイプ状部材。
  2. 請求項１に記載のパイプ状部材において、
    前記凹部は、前記平板部の長手方向に略垂直な方向に延在する
    ことを特徴とするパイプ状部材。
  3. 請求項１または請求項２に記載のパイプ状部材において、
    前記平板部の端縁近くに配置され、前記凹部よりも端縁側に曲げ部を有する
    ことを特徴とするパイプ状部材。
  4. 請求項３に記載のパイプ状部材において、
    曲げの内周面の前記凹部は、曲げの外周面の前記凹部よりも数が少ない
    ことを特徴とするパイプ状部材。
  5. 請求項３に記載のパイプ状部材において、
    曲げの内周面の前記凹部は、曲げの外周面の前記凹部よりも数が多い
    ことを特徴とするパイプ状部材。
  6. 請求項１から請求項５の何れか一項に記載のパイプ状部材は、車両のロール剛性を高めるために左右のサスペンション装置に連結されるスタビライザである
    ことを特徴とするパイプ状部材。
  7. パイプ状部材の端部封止方法であって、
    第１の金型の第１平面部および第１凸部と第２の金型の第２平面部および第２凸部とにより、
    前記パイプ状部材の両端部の少なくとも何れかの端部が押圧され平板部が形成されるとともに、
    該平板部の延在面を成す一方面と他方面とに、溝形状の凹部が、前記平板部が少なくとも略Ｗ字状を成すように形成されるとともに、前記平板部の長手方向に交差する方向に形成され、かつ、前記平板部の一方の板と他方の板との境界に至らない深さをもって形成され、前記境界は波状であり、
    前記凹部の深さ寸法は、前記パイプ状部材の肉厚寸法の２倍の数値に対して、２．５〜６．６％である
    ことを特徴とするパイプ状部材の端部封止方法。
  8. 請求項７に記載のパイプ状部材の端部封止方法において、
    前記凹部は、前記平板部の長手方向に略垂直な方向に形成される
    ことを特徴とするパイプ状部材の端部封止方法。
  9. 請求項７または請求項８に記載のパイプ状部材の端部封止方法において、
    前記平板部における前記凹部よりも端縁側の箇所が曲げ成形される
    ことを特徴とするパイプ状部材の端部封止方法。
  10. 請求項９に記載のパイプ状部材の端部封止方法において、
    曲げの内周面の前記凹部は、曲げの外周面に形成される前記凹部よりも数が少ない
    ことを特徴とするパイプ状部材の端部封止方法。
  11. 請求項９に記載のパイプ状部材の端部封止方法において、
    曲げの内周面の前記凹部は、曲げの外周面に形成される前記凹部よりも数が多い
    ことを特徴とするパイプ状部材の端部封止方法。
  12. 請求項７から請求項１１の何れか一項に記載のパイプ状部材の端部封止方法において、
    前記パイプ状部材は、車両のロール剛性を高めるために左右のサスペンション装置に連結されるスタビライザである
    ことを特徴とするパイプ状部材の端部封止方法。
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