JP6797922B2 - 車両用ばねの製造方法 - Google Patents

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Description

この発明は、車両の懸架機構部に配置されるスタビライザやコイルばね等の車両用ばねの製造方法に関する。
車両の懸架機構部に配置されるスタビライザバーは、例えば特許文献１あるいは特許文献２に記載されているように、車両の幅方向に延びるトーション部と、トーション部の両端に曲がり部を介して連なる一対のアーム部（腕部）と、各アーム部の先端に形成された目玉部を有している。スタビライザバーは、鋼材からなるバー本体と、バー本体を覆う塗装膜とを含んでいる。
スタビライザバーのトーション部は、ゴムブッシュを介して車体に支持されている。前記目玉部はスタビリンク等の接続部材を介してサスペンションアーム等に接続されている。この種のスタビライザバーは、車体のローリング挙動に対して前記アーム部や曲がり部およびトーション部がばねとして機能することにより、車両のロール剛性を高めることができる。
スタビライザの種類によっては、ゴムブッシュをスタビライザバーに接着するタイプ（ブッシュ接着タイプ）と、ゴムブッシュをスタビライザバーに接着しないタイプ（ブッシュ非接着タイプ）とが知られている。ブッシュ接着タイプでは、スタビライザバーがねじられたときにゴムブッシュもねじられて弾性変形する。ブッシュ接着タイプのスタビライザバーの場合、何らかの原因によりゴムブッシュとスタビライザバーとの接着面が剥がれると、スタビライザバーとしての所定の性能を発揮できなくなったり、ゴムブッシュとスタビライザバーとが互いに擦れることにより異音が発生したりする。またゴムブッシュの端面付近に剥離が生じると、剥がれた個所から硬い微粒子や腐食性の液が侵入したときに剥離が拡大したり、塗装膜が傷ついて錆の原因となる。
実開平１−１７５９０６号公報 特開２００２−２６４６２５号公報
スタビライザバーとゴムブッシュとが互いに十分な強度で接着されている場合、剥離試験を行うと、接着面が剥がれずにゴムブッシュ自体が破断する。従来の接着方法の一例では、接着強度（剥離強度）を高めるために、スタビライザバーとゴムブッシュとの間にプライマを設けていた。しかし樹脂製の塗装膜とプライマとの接着面の条件次第では、接着面の一部が剥がれることがあった。従来の接着方法の他の例では、プライマを用いずに接着剤のみによってゴムブッシュを塗装膜に接着させることもある。しかしプライマを用いない場合には、接着面が容易に剥がれることがある。
そこでサンドペーパ等の研磨部材によって塗装膜の接着面を荒らしたり、塗装膜の表面にレーザビームを照射することによって接着面に多数の微小な凹部（傷）を形成したりして、表面粗さを大きくすることによって接着剤を剥がれにくくすることも行われている。しかしこのような凹部を形成すると、塗装膜の厚さが局部的に薄い個所が生じる。極端な場合には塗装膜が存在しない個所が生じ、鋼材の表面が露出した状態となって錆が生じる原因となる。
従って本発明の目的は、スタビライザバー等のバー部材の取付部にゴムブッシュ等のゴム部材を強固に接着することができる車両用ばねの製造方法を提供することにある。
１つの実施形態は、バー部材と該バー部材の取付部に設けるゴム部材とを有する車両用ばねの製造方法であって、鋼材からなるバー本体の表面にショット粒を打付けることによって前記バー本体の表面に多数のショットピーニング痕からなる粗面を形成し、バー本体の表面に水との接触角が６５°を越える樹脂によって塗装膜を形成する工程と、前記塗装膜の接触角を小さくする表面処理によって前記取付部の接着面の接触角を６５°以下に変化させる工程と、前記ゴム部材または前記バー部材の前記取付部に未硬化の液状の接着剤を塗布する工程と、前記取付部に前記ゴム部材の被接着面を重ね、前記ゴム部材を前記取付部に加圧した状態において前記接着剤をキュアすることにより、前記ショットピーニング痕からなる前記粗面と前記ゴム部材との間に、前記接着面の接触角が６５°以下の前記塗装膜と前記接着剤とを挟んだ状態で、前記バー本体に前記ゴム部材を接着させる工程とを含んでいる。
本実施形態の製造方法において、前記接着剤を塗布する工程では、前記ゴム部材の前記被接着面に前記接着剤を塗布してもよい（バー部材には接着剤を塗布しない）。そして前記バー部材の前記取付部を含む領域を例えば高周波誘導加熱によって加熱したのち、前記ゴム部材の前記被接着面を前記取付部に重ねた状態において、前記バー部材の熱によって前記接着剤をキュアしてもよい。
あるいは、前記接着剤を塗布する工程では、前記バー部材の前記取付部に前記接着剤を塗布してもよい（ゴム部材には接着剤を塗布しない）。そして前記バー部材の前記取付部に前記ゴム部材の前記被接着面を重ねた状態において前記バー部材を加熱し、前記ゴム部材を前記取付部に加圧した状態において前記取付部に伝わる熱により前記接着剤をキュアしてもよい。
前記ゴム部材の材料は天然ゴムでもよいし、ブタジエンゴムやスチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ウレンタンゴム等の合成ゴムから選択されたゴムでもよく、あるいはウレタンエラストマ等の弾性を有する合成樹脂であってもよい。
１つの実施形態に係る車両用ばねは、鋼材からなるバー本体と該バー本体を覆う塗装膜とを含むバー部材と、前記バー部材の長手方向の一部の取付部に設けたゴム部材とを有する車両用ばねであって、前記バー本体の表面に形成されたショットピーニング痕からなる粗面と、前記粗面を覆う前記塗装膜と、前記取付部の前記塗装膜と前記ゴム部材の被接着面との間に設けた接着剤と、前記塗装膜の表面のうち前記取付部を除く領域で水との接触角が６５°を越える第１の部分と、前記塗装膜の表面の一部で前記取付部の接着面に存しかつ前記第１の部分の表面粗さ曲線の凹凸の最大高さと波長と比較して最大高さと波長が小さい微小凹凸を含む第２の部分とを有し、前記第２の部分の表面粗さ曲線の最大高さが前記塗装膜の厚さよりも小さく、前記ショットピーニング痕からなる前記粗面と前記ゴム部材との間に、前記接触角が６５°以下の前記塗装膜と前記接着剤とを具備している。
本実施形態の好ましい例では、前記バー本体の表面にショットピーニング痕からなる粗面を有し、該粗面が前記塗装膜で覆われ、かつ、前記第２の部分の表面粗さ曲線の最大高さが前記塗装膜の厚さよりも小さい。また前記第２の部分の表面粗さ曲線の最大高さが、前記第１の部分の表面粗さ曲線の最大高さよりも小さい。
前記バー部材の一例は、車両の懸架機構部に配置されるスタビライザバーであり、前記ゴム部材の一例がスタビライザバーに取付けるゴムブッシュである。また前記バー部材の一例が車両の懸架用コイルばねの素線（ワイヤ）であり、前記ゴム部材の一例が前記懸架用コイルばねの座巻部に取付けるインシュレータ部材であってもよい。
本発明によれば、従来のようにサンドペーパ等の研磨部材によって塗装膜の接着面を荒らしたり、レーザビームの照射によって塗装膜に多数の凹部を形成したりする場合に問題となっていた塗装膜の損傷を回避することができる。このため所定の厚さの塗装膜が確保された状態のもとで、バー部材にゴム部材を強固に接着することができる。しかも雨水等の外部環境にさらされる塗装膜の露出面（第１の部分）の接触角が６５°を越える撥水性を有しているため、耐水性に優れた車両用ばね部材を提供することができる。
図１は、車両の一部とスタビライザを模式的に示す斜視図である。 図２は、第１の実施形態に係るスタビライザの一部の斜視図である。 図３は、同スタビライザの一部の軸線方向に沿う断面図である。 図４は、同スタビライザの一部を拡大して示す断面図である。 図５は、同スタビライザのゴムブッシュをスタビライザバーに取付ける前の状態を示す斜視図である。 図６は、同スタビライザのスタビライザバーと塗装膜の一部を拡大して示す断面図である。 図７は、同スタビライザのゴムブッシュをスタビライザバーに接着する工程の第１の例を表した図である。 図８は、塗装膜の表面粗さ曲線とプラズマ処理装置を模式的に表した図である。 図９は、図５に示されたゴムブッシュの第１ブッシュ片と第２ブッシュ片とを並べた状態の斜視図である。 図１０は、スタビライザバーを加熱する加熱装置の一例を模式的に表した断面図である。 図１１は、第２の実施形態に係るゴムブッシュの斜視図である。 図１２は、ゴムブッシュをスタビライザバーに取付ける工程の第２の例を表した図である。 図１３は、第３の実施形態に係る懸架用コイルばねの斜視図である。
以下に第１の実施形態に係るスタビライザと、スタビライザのゴムブッシュ接着方法について、図１から図１０を参照して説明する。スタビライザは車両用ばねの一例である。ゴムブッシュはゴム部材の一例である。
図１は、スタビライザ１０を備えた車両１１の一部を示している。スタビライザ１０は車両１１の懸架機構部に配置されている。スタビライザ１０は、車両１１の車体１２の幅方向（矢印Ｗで示す方向）に延びるスタビライザバー２０と、スタビライザバー２０に設けられた一対のブッシュユニット２１，２２とを備えている。スタビライザバー２０は、バー部材の一例である。
スタビライザバー２０は、車体１２の幅方向（矢印Ｗで示す方向）に沿うトーション部３０と、トーション部３０の両端からそれぞれ曲がり部３１，３２を介して連なるアーム部３３，３４とを含んでいる。アーム部３３，３４の先端にそれぞれ目玉部３５，３６が形成されている。目玉部３５，３６は、スタビリンク等の接続部材３７，３８を介して、例えば懸架機構部のサスペンションアームに接続される。
スタビライザバー２０のトーション部３０は、ブッシュユニット２１，２２を介して、例えば車体１２の一部（クロスメンバ等）に支持される。車両１１がカーブを走行する際などにアーム部３３，３４に互いに逆相の力が入力すると、曲がり部３１，３２に曲げとねじりの力がかかる。そしてトーション部３０がねじられるなどして反発荷重が発生することにより、車体１２のローリング挙動が抑制される。
図２は、スタビライザバー２０の一部と、一方のブッシュユニット２１を示している。図３は、スタビライザバー２０の一部とブッシュユニット２１の軸線方向に沿う断面図である。ブッシュユニット２１は、スタビライザバー２０の長手方向の一部の取付部２０ａに固定されている。図４は、図３中にＦ４で示された部分を拡大した断面図である。
スタビライザバー２０は、ばね鋼等の鋼材からなるバー本体４０と、バー本体４０の表面を覆う塗装膜４１とを含んでいる。塗装膜４１は防錆を主たる目的とし、かつ外観品質も考慮して、着色された例えばエポキシ系の塗料からなり、粉体静電塗装またはカチオン塗装によって、バー本体４０の表面に１０〜１５０μｍの厚さに形成されている。必要に応じて塗装膜４１の厚さが１５０〜５００μｍであってもよい。塗装膜４１の材料は、エポキシ樹脂以外に、ポリエステルあるいはエポキシとポリエステルの混合樹脂、ポリエチレン等であってもよい。塗装膜４１に対する水の接触角は、６５°を越えている。
本実施形態のバー本体４０の材料は中空の鋼材（鋼管）であり、曲げ加工機によって曲げることにより、所定の形状に成形されている。鋼材の一例は、焼入れ等の熱処理によって強度を向上させることのできる鋼種である。鋼材の両端を鍛造等の塑性加工によって潰すことにより、目玉部３５，３６が形成されている。バー本体４０の材料として、中空の鋼材と中実の鋼材とをつなぎ合わせたものが使用されてもよい。
スタビライザバー２０は平面的な形状に限ることはなく、３次元的な曲げ形状も含めて、トーション部３０に１箇所以上の曲げ部、あるいはアーム部３３，３４に１箇所以上の曲げ部を有していてもよい。また、曲がり部３１，３２が３次元的な曲げ形状を有していてもよい。なお中実のスタビライザの場合には、材料に中実の鋼材からなるバー本体が使用される。
一対のブッシュユニット２１，２２は互いに共通の構成であるため、以下に一方のブッシュユニット２１を代表して説明する。このブッシュユニット２１は、金属製のブラケット５０と、ブラケット５０の内側に配置されたゴムブッシュ６０とを備えている。ゴムブッシュ６０にはスタビライザバー２０が通る孔６３が形成されている。
ブラケット５０は、ゴムブッシュ６０を抱え込む形状の略Ｕ形のカバー部５０ａと、カバー部５０ａの両側に形成された一対の腕部５０ｂ，５０ｃとを有している。腕部５０ｂ，５０ｃには、それぞれボルト５１，５２を挿入するための孔５３，５４が形成されている。このブッシュユニット２２は、ボルト５１，５２によって車両の下側または上側から懸架機構部に取付けられる。
図５は２分割形のゴムブッシュ６０を示している。すなわちこのゴムブッシュ６０は、一対の第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とからなる。第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２との互いの対向面に、それぞれ、スタビライザバー２０のトーション部３０の外径に応じた曲率半径の内面６４，６５が形成されている。内面６４，６５は、それぞれスタビライザバー２０に対する被接着面でもある。
第１ブッシュ片６１は一対の端面６６，６７を有している。第２ブッシュ片６２も一対の端面６８，６９を有している。第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とはゴム弾性を有する材料、例えばＮＲとＩＩＲの混練りゴム（天然ゴムと、ブチルゴム等の合成ゴムとのブレンドゴム）からなる。なおゴムブッシュ６０の分割数は２以外であってもよい。またゴムブッシュ６０の内部に剛性等を調整するために鉄板あるいは合成樹脂製の芯材がインサートされていてもよい。
スタビライザバー２０とブッシュ片６１，６２の内面（被接着面）６４，６５との間に接着剤７０が設けられている。接着剤７０の厚さは１０〜７０μｍである。接着剤７０はポリオレフィン系の樹脂と溶剤とからなり、例えば１４０〜１７０℃の温度で加熱することにより硬化する。接着剤７０は加硫接着剤でもよいし、例えばアクリル系等の構造用接着剤であってもよい。接着剤７０の厚さが前記範囲よりも薄いと、接着不良を生じやすくなる。逆に接着剤７０の厚さが前記範囲よりも厚いと、接着に要する工程時間が長くなりかつ接着剤７０の使用量が多くなる。
図２に示されるように、第１ブッシュ片６１の内面６４と第２ブッシュ片６２の内面６５との間にスタビライザバー２０を挟んだ状態において、接着剤７０を介してブッシュ片６１，６２がスタビライザバー２０に固定されている。第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とは、ブラケット５０のカバー部５０ａによって覆われている。
図５に示されるように、第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とは、スタビライザバー２０の長手方向の一部の取付部２０ａに、接着剤７０によって固定される。取付部２０ａの長さＬ１は、ゴムブッシュ６０の長さＬ２（図３に示す）と同等である。スタビライザバー２０の表面は、取付部２０ａを含む長手方向の全域にわたり、塗装膜４１によって覆われている。
図６は、バー本体４０の一部と塗装膜４１の一部を拡大して示す断面図である。塗装膜４１には、リン酸亜鉛被膜等の化成被膜が含まれている。バー本体４０の表面に、多数のショットピーニング痕７１からなる粗面７２が形成されている。この粗面７２が塗装膜４１によって覆われている。ショットピーニング痕７１は、ショットピーニング機によってバー本体４０の表面に多数のショット粒を打付けることにより形成される。ショットピーニングによって、バー本体４０の表面から例えば０．１〜０．３ｍｍ程度の深さまで圧縮残留応力が付与される。粗面７２の表面粗さは、表面粗さ曲線の最大高さが例えば１００μｍ以下である。必要に応じて、表面粗さや圧縮残留応力の深さがバー本体４０の長手方向に変化していてもよい。バー本体４０の表面に粗面７２が形成されているため、塗装膜４１を強固にバー本体４０に固定することができる。
以下に、スタビライザバー２０にゴムブッシュ６０を接着する工程の第１の例について、図７から図１０を参照して説明する。なおスタビライザバー２０の表面には、予め行われた塗装工程（粉体静電塗装またはカチオン塗装）によって塗装膜４１が形成されている。塗装膜４１の材料は例えばエポキシ系の樹脂である。粉体静電塗装の際にバー本体４０の表面に付着した粉体塗料は、加熱炉内で加熱され、バー本体４０の表面に定着することにより、塗装膜４１が形成される。塗装膜４１の接触角は６５°を越えている。
図７中の右側にバー側処理ＳＴ１が示され、左側にブッシュ側処理ＳＴ２が示されている。バー側処理ＳＴ１では、スタビライザバー２０の取付部２０ａに存在する塗装膜４１の接触角を低下させるための表面処理Ｓ１０が行われる。この表面処理Ｓ１０は、取付部２０ａの塗装膜４１の表面、すなわち接着面７５を含む領域Ｌ３（図５に示す）に対して行われる。
接触角を低下させる表面処理Ｓ１０は、例えば図８に模式的に示したプラズマ処理装置８０を用いて行われる。プラズマ処理装置８０は、プラズマ発生器８１によって発生させたプラズマ８２をノズル８３から取付部２０ａの塗装膜４１に向けて噴射する。塗装膜４１の表面をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観察すると、プラズマ処理前の表面は、図８中の左側の表面粗さ曲線Ｘ１のように、波長ｗ１と最大高さｈ１が比較的大きい「うねり」のような凹凸４１ａを呈している。
これに対しプラズマ処理された塗装膜４１の表面には、図８中の右側の表面粗さ曲線Ｘ２のように多数の微小凹凸４１ｂが生じている。これら微小凹凸４１ｂは、プラズマ処理前の「うねり」のような滑らかな凹凸４１ａよりも単位面積当たりの数が多く、しかも波長ｗ２と最大高さｈ２が小さくなっている。活性化した塗装膜４１の表面に多数の微小凹凸４１ｂが存在していることにより接触角が小さくなり、塗装膜４１に対する接着剤７０の濡れ性を良くすることができている。
図７中のブッシュ側処理ＳＴ２では、洗浄工程Ｓ１１において、ゴムブッシュ６０の内面（被接着面）６４，６５をシンナー等の揮発性の溶剤またはアルカリ性の洗浄液によって洗浄する。第１の乾燥工程Ｓ１２において、ゴムブッシュ６０を乾燥させ、前記溶剤または前記洗浄液を揮発させる。接着剤塗布工程Ｓ１３では、図９に示されるように、第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２の内面６４，６５を上に向けた状態で配置し、内面（被接着面）６４，６５にそれぞれ接着剤７０を塗布する。具体的には、硬化前の液状の接着剤７０をスプレイガン等の塗布手段によって第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２の内面６４，６５に塗布する。第２の乾燥工程Ｓ１４において、接着剤７０中の溶剤を揮発させ、接着剤７０がある程度硬化する。
図７中の加熱工程Ｓ１５ではスタビライザバー２０を加熱する。その際に、接着面７５を含む領域を中心にスタビライザバー２０を加熱する。例えば図１０に示す高周波誘導加熱コイル９０によって、接着面７５を含む領域を所定温度（例えば２００〜２５０℃以下）に加熱する。高周波誘導加熱コイル９０は加熱装置の一例である。この加熱工程Ｓ１５は、スタビライザバー２０にゴムブッシュ６０を被せる前に行われる。そして接着面７５を含む領域の温度が接着剤７０の硬化温度（例えば１１０〜１７０℃）まで下がる前に、ブッシュ片６１，６２の内面（被接着面）６４，６５をスタビライザバー２０の接着面７５に重ねる。そしてブッシュ片６１，６２を両側からクランプし加圧する。
図７中のキュア工程Ｓ１６では、第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とがクランプされた状態のもとで、接着剤７０がキュアされる。本実施形態の場合、スタビライザバー２０の熱によって接着剤７０が硬化温度（例えば１１０〜１７０℃）に加熱され、溶剤が気化するなどして接着剤７０がキュアされる。こうして接着剤７０が硬化し、第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とスタビライザバー２０の接着面７５に接着する。このキュア工程Ｓ１６において、接着剤７０の加熱温度が前記範囲よりも低いと接着不良を生じることがある。逆に加熱温度が前記範囲よりも高いと、塗装膜４１が劣化し耐久性が低下することがあり、またショットピーニングによってスタビライザバー２０の表層部に付与されていた圧縮残留応力を保持することができない。
本実施形態では、ブッシュ片６１，６２をスタビライザバー２０の接着面７５に重ねる前に、スタビライザバー２０の長手方向の一部の接着面７５を高周波誘導加熱コイル９０によって直接加熱することができる。このため、従来のようにゴムブッシュをスタビライザに重ねたのち、ゴムブッシュの両側に配置された高周波誘導加熱コイルによって接着面を間接的に加熱する場合と比較して加熱時間が短くてすみ、かつ、接着面の温度制御が容易である。
以上説明したように本実施形態に係るスタビライザ１０の製造方法は、下記の工程を含んでいる。
（１）鋼材からなるバー本体４０の表面に水との接触角が６５°を越える樹脂によって塗装膜４１を形成し、
（２）塗装膜４１の接触角を小さくする表面処理Ｓ１０によって取付部２０ａに存する塗装膜４１の接触角を６５°以下に変化させ、
（３）スタビライザバー２０の取付部２０ａまたはゴムブッシュ６０の内面（被接着面）６４，６５に、未硬化の液状の接着剤７０を塗布し、
（４）スタビライザバー２０の取付部２０ａにゴムブッシュ６０の内面（被接着面）６４，６５を重ね、
（５）ゴムブッシュ６０をスタビライザバー２０の取付部２０ａに加圧した状態において熱を与えることによって接着剤７０をキュアする。
本発明者が鋭意研究したところ、接触角が６５°を越える接着面にプライマを用いずに直接ゴムブッシュを接着した場合には、接着面の剥離強度が小さく実用レベルに達しなかった。しかし接触角が６５°以下になると剥離強度が格段に向上し、実用レベルの剥離強度になるとの知見が得られた。特に接触角が５０°以下では、接着面において剥離した面積の割合が実質的にゼロであり、全ての試験品がゴムブッシュ自体で破断した。
このように本実施形態のスタビライザバー２０は、塗装膜４１の表面全体のうち接触角が６５°を越える第１の部分（未処理面）θ１と、塗装膜４１の表面全体のうち接触角が６５°以下の第２の部分（処理面）θ２とを有している。第１の部分θ１は取付部２０ａを除く領域であり、第１の表面粗さとなっている。これに対し第２の部分θ２は取付部２０ａを含む領域であり、第２の表面粗さとなっている。第２の部分θ２は、第１の表面粗さの凹凸４１ａと比較して、表面粗さ曲線の最大高さと波長が小さい微小凹凸４１ｂを含んでいる。第２の部分θ２にプラズマ処理が行われた場合、第２の部分θ２が熱の影響を受ける。このため、第１の部分（未処理面）θ１の表面粗さと第２の部分（処理面）θ２の表面粗さとが互いに異なることもある。
従来はサンドペーパ等の研磨部材によって塗装膜の表面を荒らしたり、レーザビームの照射によって塗装膜に多数の微小な凹部（傷）を形成していた。しかしそのような凹部が形成された接着面は、表面粗さ曲線の最大高さＲｚが４２μｍと大きかった。このため塗装膜４１の厚さが１０〜１５０μｍであると、スタビライザバーの表面の一部に塗装膜が存在しない個所が生じ、その個所では金属面が露出してしまうことがあった。これに対し本実施形態の表面処理Ｓ１０がなされた第２の部分θ２の塗装膜４１は、表面粗さ曲線の最大高さＲｚが７μｍと小さい。このため、塗装膜４１の厚さが最も薄い個所（例えば塗装膜４１の厚さが１０μｍ）でもバー本体４０の金属面が露出してしまうことを回避できた。
このように本実施形態のゴムブッシュ接着方法によれば、スタビライザバー２０の取付部２０ａにゴムブッシュ６０を強固に接着することができる。しかも雨水等の外部環境にさらされる第１の部分θ１の塗装膜４１は、接触角が６５°を越える撥水性を有しているため、耐水性に優れたスタビライザバー２０を提供することができる。
しかも本実施形態のスタビライザバー２０の塗装膜４１は、取付部２０ａの表面に多数の微小凹凸４１ｂからなる第２の表面粗さの第２の部分θ２を有している。車両の走行中にスタビライザバー２０がねじられると、ゴムブッシュ６０にねじり方向の力が作用し、ゴムブッシュ６０が弾性変形する。このようなねじり方向の力に対して、接着面７５に存在する多数の微小凹凸４１ｂが接着界面の密着性を保つ上で有効に働く。
また本実施形態のゴムブッシュ接着方法によれば、スタビライザバー２０にブッシュ片６１，６２を重ねる前に接着剤７０をブッシュ片６１，６２に塗布する。このため、スタビライザバー２０側の接着面に接着剤を塗布していた従来工法と比較して、接着剤７０の使用量を減らすことができろ。しかも接着剤７０が接着面７５の外側にはみ出さないため、スタビライザバー２０の外観も向上させることができる。
図１１は第２の実施形態に係るゴムブッシュ６０´を示している。この実施形態のゴムブッシュ６０´は、第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とがヒンジ部６０ａを介してつながっている。ヒンジ部６０ａを境に第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とを折り重ね、内面６４，６５間にスタビライザバー２０を挟む。それ以外の構成についてこの実施形態のゴムブッシュ６０´は、第１の実施形態のゴムブッシュ６０と同様であるから、両者に共通の部分に共通の符号を付して説明を省略する。
図１２は、ゴムブッシュ６０をスタビライザバー２０に接着する工程の第２の例を示している。図１２中のバー側処理ＳＴ３では、第１の例（図７）のバー側処理ＳＴ１と同様に接触角を低下させるための表面処理Ｓ１０が行われる。表面処理Ｓ１０を行う前の接着面の接触角は６５°を越えているが、表面処理Ｓ１０によって接触角が６５°以下に変化する。
図１２中の接着剤塗布工程Ｓ２０では、スタビライザバー２０の接着面７５に液状の接着剤７０を塗布する。具体的には、スタビライザバー２０の取付部２０ａの表面に、硬化前の液状の接着剤７０をスプレイガンあるいは刷毛等の塗布手段によって塗布する。そして乾燥工程Ｓ２１において、接着剤７０中の溶剤を揮発させ、接着剤７０がある程度硬化する。
図１２中のブッシュ側処理ＳＴ４では、第１の例（図７）のブッシュ側処理ＳＴ２と同様に、洗浄工程Ｓ１１において、ゴムブッシュ６０の内面（被接着面）６４，６５をシンナー等の揮発性の溶剤またはアルカリ性の洗浄液によって洗浄する。そして乾燥工程Ｓ１２において、ゴムブッシュ６０を乾燥させ、前記溶剤または前記洗浄液を揮発させる。
図１２中のクランプＳ２２において、ブッシュ片６１，６２の内面（被接着面）６４，６５をスタビライザバー２０の接着面７５に重ねる。接着面７５には予め接着剤塗布工程Ｓ２０によって接着剤７０が塗布されている。そしてブッシュ片６１，６２を両側からクランプし加圧する。
図１２中のキュア工程Ｓ２３では、ゴムブッシュ６０の両側に配置された高周波誘導加熱コイルによって取付部２０ａの両側からスタビライザバー２０を加熱する。この熱が接着面７５に伝わることにより、接着剤７０が硬化温度（例えば１１０〜１７０℃）に加熱され、接着剤７０がキュアされる。
図１３は、第３の実施形態に係る車両用ばねの例として、懸架用のコイルばね１００を示している。コイルばね１００は素線（バー部材）１０１を有している。素線１０１は、ばね鋼からなるバー本体１０２と、バー本体１０２を覆う塗装膜１０３とを含んでいる。バー本体１０２は、コイリング機によって螺旋形に成形されている。バー本体１０２の材料は、熱間加工あるいは冷間加工に適したばね用鋼材でもよいし、高強度鋼や浸炭用鋼でもよい。あるいは炭素濃度が０．１５〜０．６０ｗｔ％程度の低炭素鋼を使用することができる場合もあり、要するに各種鋼材を適用することができる。塗装膜１０３によってバー本体１０２の表面が覆われている。塗装膜１０３は、水との接触角が６５°を越える樹脂からなる。
コイルばね１００の座巻部１０４の下面に、ゴム部材の一例であるインシュレータ部材１１０が設けられている。インシュレータ部材１１０は、第１の実施形態（図１〜図１０）で説明したスタビライザ１０のゴムブッシュ６０と同様に、接着剤７０によって素線１０１の接着面１１１に固定されている。接着面１１１に存する塗装膜１０３は、インシュレータ部材１１０が接着される直前に、第１の実施形態と同様の接触角を低下させる表面処理Ｓ１０によって、接触角が６５°以下となるように処理されている。このためインシュレータ部材１１０を座巻部１０４に強固に固定することができる。
インシュレータ部材１１０の材料は天然ゴムでもよいし、ブタジエンゴムやスチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ウレンタンゴム等の合成ゴムから選択されたゴムでもよく、あるいはウレタンエラストマ等の弾性を有する合成樹脂であってもよい。
本発明は、スタビライザやコイルばね以外の車両用ばねにも適用できる。またゴム部材は、スタビライザのゴムブッシュやコイルばねのインシュレータ部材をはじめとして、様々な形態のゴム部材であってもよい。ゴムブッシュの分割数（ブッシュ片の数）が２以上（例えば３分割）であってもよい。バー部材の材料である鋼材は中空材（鋼管）以外に中実材であってもよい。
１０…スタビライザ（車両用ばね）、２０…スタビライザバー（バー部材）、２０ａ…取付部、４０…バー本体、４１…塗装膜、４１ａ…凹凸、４１ｂ…微小凹凸、６０…ゴムブッシュ（ゴム部材）、６１…第１ブッシュ片、６２…第２ブッシュ片、６４，６５…内面（被接着面）、７０…接着剤、７１…ショットピーニング痕、７２…粗面、７５…接着面、θ１…第１の部分、θ２…第２の部分、８０…プラズマ処理装置、９０…高周波誘導加熱コイル（加熱装置）、１００…コイルばね（車両用ばね）、１０１…素線（バー部材）、１０２…バー本体、１０３…塗装膜、１０４…座巻部、１１０…インシュレータ部材（ゴム部材）、１１１…接着面。

Claims (1)

  1. 鋼材からなるバー本体(40)(102)と該バー本体(40)(102)を覆う塗装膜(41)(103)とを含むバー部材(20)(101)と、該バー部材(20)(101)の取付部(20a)に設けるゴム部材(60)(110)とを有した車両用ばね(10)(100)、の製造方法であって、
    前記バー本体(40)(102)の表面にショット粒を打付けることによって前記バー本体(40)(102)の表面に多数のショットピーニング痕(71)からなる粗面(72)を形成し、
    前記バー本体(40)(102)の表面に水との接触角が６５°を越える樹脂によって、第１の表面粗さの前記塗装膜(41)(103)を形成することにより前記粗面(72)を覆い、
    前記取付部(20a)の前記塗装膜(41)(103)の接触角を小さくするプラズマ処理によって前記取付部(20a)の前記塗装膜(41)(103)を第２の表面粗さに変化させるとともに接触角を６５°以下に変化させ、
    前記ゴム部材(60)(110)の被接着面(64)(65)に未硬化の液状の接着剤(70)を塗布し、
    前記バー部材(20)(101)の前記取付部(20a)を含む領域を加熱したのち、
    前記バー部材(20)(101)の前記取付部(20a)に前記ゴム部材(60)(110)の被接着面(64)(65)を重ね、
    前記ゴム部材(60)(110)を前記取付部(20a)に加圧した状態において前記バー部材(20)(101)の熱を前記接着剤(70)に与え前記接着剤(70)をキュアすることにより、
    前記ショットピーニング痕(71)からなる前記粗面(72)と前記ゴム部材(60)(110)との間に、接触角が６５°以下の前記塗装膜(41)(103)と前記接着剤(70)とを挟んだ状態で、前記バー本体(40)(102)に前記ゴム部材(60)(110)を接着させること、
    を具備したことを特徴とする車両用ばねの製造方法。
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