JPH01123736A - 樹脂製連結ロッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、自動車におけるエンジンの車体に対する過大
な変位を規制するバッファーロッドや或いはサスペンシ
ョンロッド等として好適に用いられる連結ロッドの製造
方法に係り、特に荷重強度の向上によって、連結ロッド
の樹脂化を有利に達成せしめ得る技術に関するものであ
る。

（従来技術） 横置型自動車エンジンにおいて、エンジンの車体に対す
る過大な変位を規制するバッファーロッドや、或いは自
動車のサスペンションに用いられるリンクやロッド等の
如（、所定の取付部材間に介装されて、主として軸方向
の引張乃至は圧縮荷重が作用せしめられる連結ロッドの
一種として、長手状ロフト部の軸方向一端部に矩形筒形
の第一の筒体部が、また軸方向他端部に円筒形の第二の
筒体部が、それぞれ、略平行な軸心をもって一体的に形
成されてなる構造とされ、それら第一及び第二の筒体部
内に配されるゴムブツシュを介して、相互に連結さ耗る
べき所定の取付部材に取り付けられることにより、それ
らの取付部材を弾性的に連結する連結ロッドが知られて
いる。

ところで、このような連結ロッドは、従来、金属材料に
て形成されていたが、近年、車両の軽量化や耐腐食性の
向上環を図るべく、樹脂材料にて形成することが考えら
れている。そして、このように連結ロッドを樹脂製とす
れば、車両の軽量化や耐腐食性の向上が図れることは勿
論、樹脂の有する制振性の点から、振動抑制効果も期待
できるのであり、更にはその筒体部内へのゴムブツシュ
の配設を、連結ロッドの成形と同時に行なうことが可能
となることから、生産性の向上をも期待することができ
るのである。

（問題点） ところが、このような連結ロッドの樹脂化に際しては、
荷重強度の確保が難しく、特に、第一及び第二の筒体部
における、ワンド１部軸方向の最外側部付近において、
強度が不足して破壊が生じ易いために、その実用化に問
題があったのである。

（解決手段） ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として
為されたものであって、特に、本発明者らが、前述の如
き構造の連結ロッドについて応力解析を行った結果、引
張荷重の作用時には、第一の筒体部におけるロッド部軸
直角方向に延びる外側辺部位と、第二の筒体部における
ロッド部軸方向の最外側位置とにおいて、それぞれ、大
きな応−力が発生し、一方、第一の筒体部におけるロッ
ド部軸方向に延びる両側辺部位と、第二の筒体部におけ
る前記最外側位置から周方向に所定寸法隔たった位置に
は、それぞれ、発生応力が極めて小さい部位が存在する
ことが見い出され、更に従来の樹脂製連結ロッドについ
て検討したところ、かかる最大応力が惹起される第一及
び第二の筒体部付近において、成形時のウェルドライン
が形成されていることが明らかとなったのであり、本発
明は、そのような知見に基づいて為され得たものである
。

そして、本発明の特徴とするところは、長手状ロフト部
の軸方向一端部に矩形筒形の第一の筒体部を、軸方向他
端部に円筒形の第二の筒体部を、それぞれ略平行な軸心
をもって一体的に備え、それら第一及び第二の筒体部内
に配されるゴムブツシュを介して、相互に連結されるべ
き所定の取付部材に取り付けられることにより、それら
の取付部材を弾性的に連結する連結ロッドを製造するに
際して、前記ロフト部を形成するロッド部成形キャビテ
ィの軸直角方向断面が、前記第一及び第二の筒体部を形
成する第一及び第二の筒体部成形キャビティの軸心を含
む縦断平面にて分断した際に生ずる二つの断面部分が異
なる面積を与える断面形状を与えるように、それらロッ
ド部成形キャビティ、第一の筒体部成形キャビティ、第
二の筒体部成形キャビティとからなる成形キャビティが
形成された成形型を用い、該成形型の成形キャビティ内
に対して、そのロッド部成形キャビティの前記縦断平面
を挟んで面積が大なる断面部分側に位置する、前記第一
の筒体部成形キ、ヤビティの側壁部から、所定の樹脂材
料を注入、充填せしめることにより、かかる連結ロッド
を、前記第一の筒体部における樹脂材料が注入される側
壁部に対向して位置する側壁部と、前記第二の筒体部に
おけるロッド部軸方向最外側位置よりも所定寸法ずれた
周壁部とに、それぞれウェルドラインを有する一体的な
樹脂製部材として成形するようにしたことにある。

（実施例） 以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明の実施例について、図面を参照しつつ、詳細に説明す
ることとする。

先ず、第１図乃至第３図には、エンジンユニットと車体
フレームとの間に介装され、それらを連結せしめること
により、該エンジンユニットの車体に対する過大な変位
を規制するバッファーロッドであって、本発明手法に従
って製造されたものの一興体例が示されている。

かかるバッファーロッド１０にあっては、長手形状を呈
するロッド部１２に対して、その軸方向両端部において
、それぞれ、互いに平行な軸心をもって形成された第一
及び第二の筒体部１４及び１６が、一体的に形成されて
なる構造の樹脂成形品として構成されている。

そして、かかるロッド部１２は、図示されているように
、板状部１８の幅方向両側縁部において、それぞれ、両
側面上に所定高さで突出して、ロッド部１２の長手方向
全長に亘って延びる側縁補強リプ２０．２２が、一体的
に形成されてなる略Ｈ型断面形状をもって形成されてい
る。

また、このようなロッド部１２の軸方向一端部に設けら
れた第一の筒体部１４にあっては、側辺部２４．２６が
ロッド部１２の長手方向に延びる矩形筒体形状をもって
形成されており、その内側辺部２８において、かかるロ
ッド部１２に一体的に接続されている。なお、該第−の
筒体部１４において、引張荷重作用時に特に大きな曲げ
応力が生ぜしめられることとなる外側辺部３０にあって
は、他の辺部に比して厚内とされていると共に、その軸
方向両側端面上に、溝状凹部３２が、それぞれ所定深さ
をもって設けられており、該溝状凹部３２．３２によっ
て、該外側辺部３０を厚肉とすることに起因する成形時
におけるひけ等の欠陥の発生が防止されるようになって
いる。また一方、前記ロッド部１２の軸方向他端部に設
けられた第二の筒体部１６にあっては、円筒形状をもっ
て形成されている。

そして、このようなバッファーロッド１０は、図示はさ
れていないが、良く知られているように、その第一の筒
体部１４及び第二の筒体部１６に対して、それぞれ、軸
金具を中央部に一体的に備えたゴム弾性体からなるゴム
ブツシュが、圧入等によって配設せしめられ、かかる第
一の筒体部１４内に配されたゴムブツシュにおける軸金
具にて、エンジンユニット側に取り付けられる一方、第
二の筒体部１６内に配されたゴムブツシュにおける軸金
具にて、車体フレーム側に取り付けられることにより、
それらエンジンユニットと車体との間に介装せしめられ
ることとなる。

ところで、このようなバッファーロッド１０を製造する
に際しては、例えば、第４図に示されているように、上
型３４と下型３６とから構成され、その内部において、
前記ロッド部１２を形成するロッド部成形キャビティ３
８と、前記第一の筒体部１４を形成する第一の筒体部成
形キャビティ４０と、前記第二の筒体部１６を形成する
第二の筒体部成形キャビティ４２とからなる成形キャビ
ティが内部に形成されてなる成形型が用いられる。

そして、そこにおいて、特に、そのロッド部成形キャビ
ティ３８にあっては、第５図に示されている如く、一方
の側縁補強リプ２０の成形空間４６の幅：ｔｌが、他方
の側縁補強リプ２２の成形空間４８の幅：ｔ！に比して
、所定寸法大きくされており、それによって該ロッド部
成形キャビティ３８の軸直角方向断面を、上記第一及び
第二の筒体部成形キャビティ４０及び４２の軸心を含む
縦断平面：Ｘ−Ｘにて分断した際、該縦断平面Ｘ−ｘを
挟んで両側に位置する二つの断面部分において、異なる
断面積が設定されているのである。

さらに、かか、る上型３４及び下型３６からなる成形型
にあっては、図面に明示はされていないが、その成形キ
ャビティ内への樹脂材料の注入口としてのゲート部が、
第一の筒体部成形キャビティ４０において、前記ロッド
部成形キャビティ３８における縦断平面ｘ−ｘを挟んで
断面積が大なる方の成形空間４６側に位置する側の側辺
部２４の成形空間に対して開口するように設けられてい
る。

すなわち、このような構造とされた成形型を用いて射出
成形操作を行なうにあっては、所定の樹脂材料が、第１
図において、第一の筒体部１４における側辺部２４上の
、ゲート部：Ａに相当する位置から、成形キャビティ内
に注入されることとなる。そして、かかる注入された樹
脂材料は、該ゲート部：Ａにおいて、第一の筒体部成形
キャビティ（４０）の周方向両側に分流されつつ、該第
−の成形キャビティ　（４０）内を充填して、第一の筒
体部１４を形成する一方、ロッド部成形キャビティ　（
３８）を通じて第二の筒体部成形キャビティ（４２）内
に導かれ、それらロッド部成形キャビティ（３８）及び
第二の筒体部成形キャビティ（４２）内を充填して、ロ
ッド部１２及び第二の筒体部１６を、それぞれ形成する
のであり、それによって口約とする、前述の如きバッフ
ァーロッド１０が、一体的な樹脂製部材として成形され
ることとなるのである。

なお、かかるバッファーロッド１０の成形に際して用い
られる樹脂材料としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化製樹
脂が何れも採用可能であるが、特に、各部の機械的強度
を確保する上から、ガラス繊維や炭素繊維、芳香族ポリ
アミド（ケプラー）繊維等の繊維補強材などが配合され
た強化材配合樹脂が好適に用いられることとなる。

ところで、このような製造手法に従って形成されたバッ
ファーロッド１０にあっては、その射出成形時において
、第一の筒体部成形キャビティ（４０）におけるゲート
部：Ａおよびロッド部成形キャビティ　（３８）と第二
の筒体部成形キャビティ　（４２）との接続部が、それ
ぞれ注入樹脂材料の分流点とされることとなるところか
ら、第一及び第二の筒体部１４及び１６の周上において
、注入樹脂材料の合流点、即ちウェルドラインが生ぜし
められることとなる。

ここにおいて、かかる第一の筒体部１４においては、注
入される樹脂材料の分流点が、一方の側辺部２４上のゲ
ート部：Ａに設定されていることから、そのウェルドラ
インは、該側辺部２４に対向して位置する、他方の側辺
部２６上において、例えば、第１図中、ｙ−ｙ直線上に
発生することとなるのである。

また、第二の筒体部１６においては、樹脂材料の分流点
が、ロッド部成形キャビティ　（３８）の長手方向端部
と前記縦断平面（ｘ　−ｘ）との交点付近とされると共
に、該ロッド部成形キャビティ（３８）における縦断平
面（ｘ　−ｘ）の両側に異なる断面積が設定されている
ことから、かかる分流点を挾んで第二の筒体部成形キャ
ビティ　（４２）の両側明方向に導かれる樹脂材料の流
動量、即ち充填速度が互いに異ならしめられることとな
る。

より具体的には、第二の筒体部成形キャビティ　（４２
）への樹脂材料の充填に際して、縦断平面（ｘ−ｘ）を
挟んで、ロッド部１２の厚肉の側縁補強リブ２０が形成
される側における周方向の分流速度が、他方の周方向の
分流速度よりも大きく設定されることとなる。そして、
それによって、かかる第二の筒体部成形キャビティ（４
２）内への樹脂材料の周方向両方向からの注入速度の違
いから、そのウェルドラインは、第二の筒体部１６の周
方向中間位置、即ちロッド部１２の軸方向における最外
側位置よりも、薄肉の側縁補強リブ２２側の周方向に所
定寸法ずれた位置（第１図中、０−Ｐ上）において生ぜ
しめられることとなるのである。

ところで、この、ようなバッフブーロッドｌＯにあって
は、主として軸方向荷重、なかでも引張荷重が作用せし
められることとなるが、本発明者らが、かかる引張荷重
作用時における応力分布を測定したところ、特徴ある結
果が得られたのである。

即ち、このようなバッファーロッドｌＯの第一及び第二
の筒体部１４．１６における引張荷重作用時の応力度は
、従来のバッファーロッドにおけるウェルドラインの発
生位置たる、バッファーロッド１０における軸方向両側
の最外側に位置する部位、具体的には、第一の筒体部１
４の外側辺部３０上と、第二の筒体部１６のロッド部軸
方向最外側位置において、それぞれ最も大きな値を示し
、且つ第一の筒体部１４の両側辺部２４．２６上と、第
二の筒体部の最外側位置を中心として周方向両側にそれ
ぞれ略４５度または１３５度の中心角をもって変位した
部位において、それぞれ、応力度が極めて小さ（なる部
位が存在することが明らかななつだのである。

従って、上述の如く、第一の筒体部１４におけるウェル
ドラインの発生位置を、その側辺部２６上に、また第二
の筒体部１６におけるウェルドラインの発生位置を、そ
の最外側位置から周方向に所定寸法ずらせた、本実施例
に従って製造されるバッファーロッドｌＯにあっては、
その荷重強度が有効に向上せしめられ得るのであり、そ
れによって該ウェルドラインによる耐荷重強度の低下が
効果的に回避され、樹脂本来の強度が有効に発揮され得
ることとなるのである。

なお、かかる７第一及び第二の筒体部１４．１６におけ
るウェルドラインの発生位置は、ロッド部成形キャビテ
ィ３８におけるリプ２０の成形空間４６の幅：ｔｌとリ
ブ２２の成形空間４８の幅：ｔ２との差、およびゲート
部：Ａの位置（第１図中、１）によって、調節すること
が可能であり、それらが相対的に選択、設定されること
となるが、特に、第一の筒体部１４におけるウェルドラ
インの発生位置は、主としてゲート部：Ａの位置によっ
て、また第二の筒体部１６におけるウェルドラインの発
生位置は、主として成形空間４６の幅：ｔｌと成形空間
４８の幅：ｔ２との差によって、それぞれ調節されるこ
ととなる。

また、ここにおいて、第一の筒体部１４におけるウェル
ドラインの設定位置は、特に限定されるものではなく、
側辺部２６上の何れの位置にも設定可能であるが、第二
の筒体部１６におけるウェルドラインをずらせる具体的
寸法としては、発生応力との関係上、好ましくは、ロッ
ド部１２の軸心線：Ｘ“−Ｘｏに対する、該第二の筒体
部１６の軸心とウェルドラインとを結ぶ直線：０−Ｐと
の交角：αが、２０度〜１６０度程度、特には、３０度
〜６０度または１１０度〜１５０度程度が望ましく、一
般には、かかるαが、略４５度を目標として設定される
こととなる。

従って、このような本発明手法に従えば、通常、このよ
うなバッファーロッドに及ぼされる１５００　ｋｇ程度
の引張荷重に対して充分に耐え得るだけの荷重強度を容
易に設定することができるのであり、それによってバッ
ファーロッドの樹脂化が有利に達成せしめられ得ること
となるのである。

そして、それによって、上述の如き手法にて製造される
連結ロッドにあっては、前述の如き、軽°量化及び耐腐
食型の向上等の優れた効果が有効に発揮され得るのであ
り、また、特にかかる手法に従って、バッファーロッド
を樹脂材料を用いた射出成形品として形成する部会には
、従来、圧入や絞り加工等によって行なっていた、該バ
ッファーロッド１０の第一及び第二の筒体部１４．１６
内へのゴムブツシュの配設を、かかる−バッファーロッ
ド１０の成形キャビティ４４内にゴムブツシュを配置せ
しめた状態下で、パンファーロッドの射出成形操作を行
なうことにより、該バッファーロッド１０の成形と同時
に行なうことが可能となり、製造性がより一層有利に向
上され得るといった、優れた効果をも奏し得るのである
。

以上、本発明の実施例について詳述してきたが、これは
文字通りの例示であって、本発明は、かかる具体例にの
み限定して解釈されるものではない。

例えば、前記実施例においては、そのロッド部１２が、
側縁補強リブ２０，２２を一体的に有する略Ｈ字型断面
形状をもって形成されていたが、その形状は限定される
ものではなく、要求される強度や経済性等を考慮して適
宜決定されるものであり、例えばコ字型断面や正字型断
面、或いは中実矩形断面等の形状が、何れも採用され得
るものである。

また、前記実施例においては、本発明を自動車のバッフ
ァーロッドを製造するに際して適用した場合の一例を示
したが、本発明は、その他の車両用サスペンションリン
クや各種ロッド等の製造に際しても、有効に適用され得
るものである。

その他、−々列挙はしないが、本発明は当業者の知識に
基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様にお
いて実施され得るものであり、またそのような実施態様
が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも本発明の範
囲内に含まれるものであることは、言うまでもないとこ
ろである。

（発明の効果） 上述の説明から明らかなように、このような本発明手法
に従えば、本発明者らが行なった、連結ロッドにおける
引張荷重作用時の応力解析結果に基づいて、強度低下の
生じ易いウェルドラインが最大応力発生部位からずれた
位置に生ぜしめられることとなるところから、得られる
連結ロッドにおいて、樹脂材料本来の大きな設計強度が
有効に発揮され得ることとなるのである。

そして、このような連結ロッドの製造に際して、ウェル
ドラインの発生位置を、応力解析結果に基づいて設定す
るといった思想は新規なものであり、得られる連結？フ
ドにおいて、従来のウェルドラインの位置が成形型の製
作性等によって決定される連結ロッドに比して、その強
度設定が容易で、充分なる強度が安定して得られること
となるのである。即ち、本発明手法にて、連結ロッドの
樹脂化が有利に達成され得るのであり、以てそのような
樹脂製連結ロッドによって、装置の軽量化や耐腐食性の
向上環の優れた効果を良好に享受し得ることとなるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の手法にて製造された連結ロッドの一興
体例を示す平面図であり、第２図は第１　　　・図にお
ける■−■断面図であり、第３図は第２図における■−
■断面図である。また、第４図はかかる連結ロッドの製
造に際して用いられる成形型の一具体例を示す縦断面説
明図であり、第５図は第４図における■−■断面図であ
る。 １０：バッファーロッド　１２：ロッド部１４：第一の
筒体部　　　１６：第二の筒体部２４．２６：側辺部　
　　２８；内側辺部３０：外側辺部　　　　　３４：上
型 ３６：下型 ３８：ロッド部成形キャビティ ４０：第一の筒体部成形キャビティ ４２：第二の筒体部成形キャビティ 出願人　　東海ゴム工業株式会社 ゴ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 長手状ロッド部の軸方向一端部に矩形筒形の第一の筒体
   部を、軸方向他端部に円筒形の第二の筒体部を、それぞ
   れ略平行な軸心をもって一体的に備え、それら第一及び
   第二の筒体部内に配されるゴムブッシュを介して、相互
   に連結されるべき所定の取付部材に取り付けられること
   により、それらの取付部材を弾性的に連結する連結ロッ
   ドを製造するに際して、 前記ロッド部を形成するロッド部成形キャビティの軸直
   角方向断面が、前記第一及び第二の筒体部を形成する第
   一及び第二の筒体部成形キャビティの軸心を含む縦断平
   面にて分断した際に生ずる二つの断面部分が異なる面積
   を与える断面形状を与えるように、それらロッド部成形
   キャビティ、第一の筒体部成形キャビティ、第二の筒体
   部成形キャビティとからなる成形キャビティが形成され
   た成形型を用い、該成形型の成形キャビティ内に対して
   、そのロッド部成形キャビティの前記縦断平面を挟んで
   面積が大なる断面部分側に位置する、前記第一の筒体部
   成形キャビティの側壁部から、所定の樹脂材料を注入、
   充填せしめることにより、かかる連結ロッドを、前記第
   一の筒体部における樹脂材料が注入される側壁部に対向
   して位置する側壁部と、前記第二の筒体部におけるロッ
   ド部軸方向最外側位置よりも所定寸法ずれた周壁部とに
   、それぞれウェルドラインを有する一体的な樹脂製部材
   として成形することを特徴とする樹脂製連結ロッドの製
   造方法。