JPH01126413A - 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ラシア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に係り
、特に荷重強度の向上によって、そ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
如く、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に
あっては、−般に、長手状ロッド部の軸方向両端部にお
いて、略平行な軸心をもって形成された二つの筒状部が
一体的に設けられてなる構造とされ、それぞれの筒状部
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間に取り付けられて介装せしめられ
ることにより、それらの取付部材を弾性的に連結するよ
うになっている。

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
向上等を図るべく、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、樹脂の有する割振性の点から振動抑制効果も期待で
きるのであり、更にはその筒状部内へのゴムブツシュの
挿入、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、両側筒状部における、
ロッド部軸方向の最外側位置付近において、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、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、筒状部におけるロッド部軸方向の最外側位置におい
て、最大応力が発生し、一方、そこから周方向に所定寸
法隔たった位置には、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、通常、かかる最大応力が惹起
される筒状部最外側位置付近において、成形時のウェル
ド弓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、長手状ロッド部
の軸方向両端部において、略平行な軸心をもって形成さ
れた二つの筒状部を一体的に有し、それぞれの筒状部内
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それぞれ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せしめる、前述の如
き連結ロッドであって、所定の樹脂材料の射出成形操作
によって形成された一体的な樹脂製部材として構成され
ると共に、前記筒状部に生じるウェルドラインが、該筒
状部の前記ロッド部軸方向における最外側位置よりも周
方向に所定寸法ずらされていることにある。

（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図及び第２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に対して、本考案を適用し
たものの一例が示されている。

かかる本実施例におけ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と、該ロッド部１２
の軸方向両端部において、それぞれ、互いに平行な軸心
をもって一体的に形成された筒状部１４．１６とから構
成されている。

そして、かかるロッド部１２は、第３図に断面図が示さ
れているように、板状部１８の両面上の幅方向両側縁部
及び中央部に、それぞれ、長手方向全長に亘って延びる
側縁補強リブ２０．２２及び中央補強リブ２４が、一体
的に突出形成されてなる略王字型断面形状をもって形成
されている。

なお、かかるロッド部１２の長手方向中央部には、幅方
向に延びて、それら側縁及び中央の補強リブ２０．２２
及び２４を相互に連結する連結リブ２６が設けられてい
る。

また、このようなロッド部１２の軸方向両端部に形成さ
れる筒状部１４．１６にあっては、異なる内径を有する
円筒形状をもって、小径筒状部１４と大径筒状部１６と
して形成されている。

ところで、このようなバッファーロッド１０は、金型に
て形成される成形キャビティ内に、所定の樹脂材料を射
出操作によって充填せしめることにより、即ち通常の樹
脂材料の射出成形手法に従って成形され、それによって
一体的な樹脂製部材として形成されている。なお、かか
る樹脂材料としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂が
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（ケブラー）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。

ここにおいて、本実施例におけるバッファーロッドｌＯ
は、そのロッド部１２における、成形時の樹脂材料の注
入口としてのゲート部が設けられることとなる側の側縁
補強リブ２０の肉厚：ｔｌが、他方の側縁補強リブ２２
の肉厚：ｔ２に比して、所定寸法厚肉とされており（第
３図参照）、それによって該ロッド部１２の軸直角方向
断面を、二つの筒状部１４．１６の軸心を含む平面：ｘ
−Ｘ（第１図及び第３図参照）にて分断した際、該平面
：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。

すなわち、このような断面形状が設定されたロッド部１
２にあっては、その成形に際して、通常、該ロッド部１
２の長手方向中央位置：Ａ（第１図参照）に設定される
こととなる金型のゲート部を通じて、成形キャビティ内
に注入される樹脂材料の流動量が、ロッド部１２におけ
る、前記二つの筒状部１４．１６の軸心を含む平面：ｘ
−ｘを挟んだ両側において異ならしめられることとなる
。

そして、それ故ロッド部１２を通じて筒状部１４．１６
を成形するキャビティ内に注入される樹脂材料にあって
は、かかるロッド部１２に連結された部位から、周方向
両方向に分流されて充填されることとなるが、かかる分
流中央点が、ロフト部１２の長手方向端部と前記平面：
Ｘ−Ｘとの交点付近とされることから、それぞれの筒状
部１４．１６における樹脂材料の周方向両方向の分流速
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、それぞれの筒状１部１４１．１６において、前記
平面：ｘ−ｘを挟んで、ロッド部１２の厚肉の側縁補強
リブ２０が形成された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、かかるロッド部１２を
通じて導かれる樹脂材料の流動量が多いことによって、
大きく設定されることとなるのである。

また、それによって、かかる筒状部１４．１６における
、樹脂材料の周方向両方向からの注入速度の違いから、
それぞれの筒状部１４．１６の周上における注入樹脂材
料の合流点、即ちウェルドラインが、かかる筒状部１４
．１６の周方向中間位置、即ち前記ロッド部１２の軸方
向における最外側位置よりも、薄肉の側縁補強リプ２２
側の周方向に所定寸法ずれた位置（第１図中、Ｏ＋　Ｐ
　＋及びＯｔ　Ｐ　ｚ上）において生ぜしめられている
のである。

そして、このような構造とされたバッファーロッド１０
は、図示はされていないが、良（知られているように、
その小径筒部１４及び大径筒部１６に対して、それぞれ
、中央部内周面に軸金具が一体的に固着された円筒形状
の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、かかる小径筒部１４側に配されたゴム
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
られる一方、大径筒部１６側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
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１０の両側筒状部１
４．１６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
、ロッド部１２の軸方向最外側位置、即ちバッファーロ
ッドｌＯにおける軸方向両側の最外側位置において、最
も大きな値を示。

し、且つ該最外側位置を中心として、その両側に、それ
ぞれ略４５度乃至は１３５度の中心角をもって変位した
部位、換言すればロフト部１２の軸心線に対する、筒状
部１４．１６の軸心とその周上の点とを結ぶ直線の交角
（第１図中、α及びβ）が、略４５度または１３５度と
なる部位に、それぞれ、応力度が０となる位置が存在す
ることが明らかとなったのである。

従って、上述の如き、小径筒状部１４及び大径筒状部１
６におけるウェルドラインの発生位置を、かかる筒状部
１４．１６の最外側位置から周方向に所定寸法ずらせた
、本実施例におけるバフファーロッド１０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、特
に、ロッド部１２における一方の側縁補強リブ２０と他
方の側縁補強リブ２２との肉厚の差を変更すること等に
よって、かかるウェルドラインの発生位置を調節するこ
とが可能であることから、ウェルドラインを、応力度の
小さな部位に設定することによって、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、ここにおいて、かかるウェルドラインをずらせる
具体的寸法としては、好ましくは、ロッド部１２の軸心
線に対する、それぞれの筒状部１４．１６の軸心とウェ
ルドラインとを結ぶ直線（０＋Ｐ＋、０ｚＰｚ）との交
角：α、βが、それぞれ、２０度〜１６０度程度、特に
は、３０度〜６０度または１）０度〜１５０度程度が望
ましく、一般には、かかるα及びβが、それぞれ、略４
５度を目標として設定されることとなる。

すなわち、かかる本発明に従えば、通常、このようなバ
ッファーロッドに及ぼされる１　５００　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、前述の如き、軽量化及び耐腐食
性の向上環の優れた効果が有効に奏せしめられ得るので
あり、また、特にバッファーロッドを樹脂材料を用いた
射出成形品にて構成することにより、従来、圧入及び絞
り加工等によって行　・なっていた、該バッファーロッ
ド１０の筒状部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の成形キャビティ内にゴ
ムブツシュを配置せしめた状態下で、該成形キャビティ
内に所定の樹脂材料を充填することにより、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、
製造性が極めて有利に向上され得るといった優れた効果
をも発揮され得るのである。

ところで、本発明は、各筒状部１４．１６に生じるウェ
ルドラインを、ロフト部１２の軸方向における最外側位
置、即ち荷重作用時における発生応力が最大となる部位
よりも、周方向に所定寸法だけずらせたことに大きな特
徴を有するものであり、そのための具体的手法について
は、上記具体例のものに限定されるものでは、決してな
い。

例えば、前記実施例においては、ロッド部１２における
軸方向直角断面を、小径筒状部１４及び大径筒状部１６
の軸心を含む平面：ｘ−ｘ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もって形成
し、それぞれの筒状部１４．１６における周方向両側か
らの樹脂材料の注入ｉｉ（速度）を異ならせることによ
って、ウェルドラインが、それら筒状部１４．１６の周
方向にずらされていたが、特に、大径筒状部１６と小径
筒状部１４との径の差が著しい場合には、小径筒状部１
４に比して、大径筒状部１６側におけるウェルドライン
のずれ角度（交角：β）が小さくなり易い。

そこで、そのような場合には、ロッド部１２における樹
脂材料の注入位置、即ち金型のゲート部位置を、該ロッ
ド部１２の長手方向において、大径筒状部１６側に所定
寸法偏倚した位置：Ｂ（第１図参照）に設定することが
望ましく、そしてかかるゲート部の位置（偏倚寸法：Ｉ
りによっても、筒状部１４．１６におけるウェルドライ
ンの発生位置を調節することができることは、本発明者
らによって確認されているところである。

また、かかる金型のゲート部は、必ずしもロッド部１２
に設定する必要はなく、第４図に示されているように、
小径筒状部１４乃至は大径筒状部１６の何れか一方の周
上にゲート部：Ｃを設定することによっても、該筒状部
１４乃至は１６に生ずるウェルドラインを、その最外側
部位よりも所定寸法、周方向にずらせることが可能であ
る。なお、かかる手法においては、ウェルドラインは、
ゲート部が設けられた側とは反対側の筒状部１４乃至は
１６側にのみ生じることとなる。

ところで、このように一方の筒状部、例えば大径筒状部
１６にゲート部：Ｃを設定する場合、他方の小径筒状部
１４に生じるウェルドラインの位置が、前述の如く、最
外側部位よりも所定寸法だけずれるように、ロッド部１
２の断面形状及び大径筒状部１６におけるゲート部の位
置が調節、設定されることとなるが、特に、かかる樹脂
材料注入口としてのゲート部も、通常、他の部位に比し
て、強度が劣るために、ウェルドラインと同様、発生応
力が最大となる最外側部位を避け、周方向に所定距離だ
けずれた位置に設定することが望ましい。なお、かかる
第４図においては、その理解を容易とするために、上記
具体例と同一の構造とされた部位に対して、それぞれ、
同一の符号を付しておくこととする。

また、かかるゲート部：Ｃの具体的な位置としては、第
４図において、γが２０度〜７０度程度、好ましくは３
０度〜６０程度となるように、通常、４５度程度に設定
されることとなる。

以上、本発明の実施例について詳述してきたが、これら
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、
複数の補強リブ２０．２２．２４を有する略王字型断面
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、要求される強度及び経済性等を考慮して
適宜決定されるものであり、コ字型断面やＩ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、ロッド部１２が、その軸
直角方向断面を二つの筒状部１４．１６の軸心を含む平
面：ｘ−ｘ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ように、ゲート部側に位置する側縁
補強リブ２０が他方の側縁補強リブ２２よりも厚肉形状
をもって形成されていたが、それとは逆に、ゲート部側
の側縁補強リブ２０よりも他方の側縁補強リプ２２を厚
肉形状をもって形成した場合にも、前記実施例と略同様
の効果が発揮され得るものである。尤も、前述の如（、
本発明は、ウェルドラインを、筒状部１４及び１６の最
外側部位から所定寸法ずらせたことを特徴とするもので
あって、その具体的手法は回答限定されるものでな（、
かかる断面形状を必須要件とするものではない。

さらに、前記実施例においては、二つの筒状部１４．１
６が、互いに異なる径寸法をもって形成されていたが、
それらが同寸法のものであっても、本発明が良好に適用
されることは勿論である。

加えて、前記実施例においては、本発明を自動車のバッ
ファーロッドに対して適用したものの一例を示したが、
本発明は、その他、サスペンションにおける各種ロッド
やリンク等に対しても、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、このような本発明に従
えば、本発明者らが行なった、連結口７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
に設定されることとなるところから、連結ロッドにおい
て、樹脂材料本来の設計強度が有効に発揮され得るので
ある。

そして、このような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、連結ロッ
ドにおいて新規なものであり、従来のウェルドラインの
位置が金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
て得られるといった効果を奏し得るのであり、それによ
って連結ロッドの樹脂化が有利に達成され、以て装置の
軽量化や耐腐食性の向上環の優れた効果が良好に発揮さ
れ得ることとなるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る連結ロッドの一実施例としてのバ
ッファーロッド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図は本発明に係る連結ロ
ッドの別の実施例としてのバッファーロッドを示す、第
１図に相当する平面図である。 １０：バッファーロッド　１２：ロッド部１４：小径筒
状部　　　　１６：大径筒状部出願人　　東海ゴム工業
株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）長手状ロッド部の軸方向両端部において、略平行
   な軸心をもって形成された二つの筒状部を一体的に有し
   、それぞれの筒状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それぞれ取り
   付けられることにより、それらの取付部材を弾性的に連
   結せしめる連結ロッドであって、 所定の樹脂材料の射出成形操作によって形成された一体
   的な樹脂製部材として構成されると共に、前記筒状部に
   生じるウェルドラインが、該筒状部の前記ロッド部軸方
   向における最外側位置よりも周方向に所定寸法ずらされ
   ていることを特徴とする樹脂製連結ロッド。（２）前記
   ロッド部が、その軸直角方向断面を前記二つの筒状部の
   軸心を含む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もって、形成されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の樹脂製連結ロッド。 （３）前記筒状部に生じるウェルドラインが、前記ロッ
   ド部の軸心線に対する、該筒状部の軸心とかかるウェル
   ドラインとを結ぶ直線の交角が、少なくとも２０度以上
   となる位置にまで、前記筒状部の最外側位置から周方向
   にずらされている特許請求の範囲第１項又は第２項に記
   載の樹脂製連結ロッド。