JPWO2017068994A1 - 車両用スタビライザと、スタビライザの目玉部の加工装置と、目玉部の加工方法 - Google Patents

車両用スタビライザと、スタビライザの目玉部の加工装置と、目玉部の加工方法 Download PDF

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Abstract

目玉部(21)の貫通孔(45)の周りに環状基準面(52)が形成されている。環状基準面(52)の外側で、第１平面(41)と先端面(50)とが交わる第１の角部(C1)に、先端側湾曲部(55)が形成されている。先端側湾曲部(55)は、第１平面(41)から先端面(50)に向かって長さ(H1)にわたり厚さが減少している。環状基準面(52)の内側で、第１平面(41)と貫通孔(45)の内面(46)とが交わる第２の角部(C2)に、内面(46)に向かって厚さが減少する孔側湾曲部(60)形成されている。孔側湾曲部(60)の長さは、先端側湾曲部(55)の長さ(H1)よりも小さい。孔側湾曲部(60)は先端側湾曲部(55)よりも大きな曲率（小さな曲率半径）で湾曲している。

Description

この発明は、自動車等の車両の懸架機構部に配置される車両用スタビライザと、スタビライザの目玉部の加工装置と、目玉部の加工方法に関する。
車両の懸架機構部に配置されるスタビライザは、鋼管あるいは中実の棒状の鋼材からなり、車両の幅方向に延びるトーション部（ねじり部）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）とを有している。各アーム部の先端に、それぞれ目玉部が形成されている。懸架機構部の一例では、スタビライザのトーション部がゴムブッシュを有する支持部を介して車体に支持される。そして目玉部が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連結される。懸架機構部に組付けられたスタビライザは、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。
例えば特許文献１や特許文献２に記載されているスタビライザは、鋼管の両端をアプセット加工によって潰すことにより、一対の目玉部が形成されている。目玉部にはそれぞれ平坦な締結面が形成されている。各締結面に貫通孔が形成されている。貫通孔にスタビリンク等の接続部材が挿入される。この接続部材を介して目玉部がサスペンションアーム等の懸架機構部材に接続される。
特開平７−２３７４２８号公報 特開２００２−３３１３２６号公報
スタビライザの目玉部をアプセット加工等の塑性加工によって成形する場合、目玉部の形状を塑性加工のみによって正確に規制することには限界がある。例えば目玉部の先端面と貫通孔との位置関係や、締結面の平面度および平行度を塑性加工のみによって正確に規制することは難しい。しかも目玉部の先端面や貫通孔の縁に、剪断加工によるだれ(shear creep)が生じることも避けられない。このため目玉部の精度を高めるには機械加工等の仕上げ加工が必要となり、その分だけ手間がかかりコストが高くなる原因となる。
目玉部の締結面にはスタビリンク等の接続部材がナット等のねじ部材によって固定される。例えば締結面に加わる面圧を均一にするために、締結面の平面度や平行度を精度良く管理することが要求されている。従来のスタビライザの目玉部は、成形時の加工上の限界等により、高精度の締結面を得ることが難しかった。懸架機構の仕様によっては、目玉部の先端から貫通孔までの距離が短い（目玉部の長さが小さい）スタビライザが望まれることがある。このような目玉部では、例えば目玉部の先端から貫通孔までの距離や締結面の平面度および平行度を精度良く管理することが難しく、所定の締結面を得られないことがあった。
従って本発明の目的は、精度の高い締付面を有する目玉部を備えた車両用スタビライザと、目玉部の加工装置と、目玉部の加工方法を提供することにある。
１つの実施形態は、棒状の鋼材（鋼管あるいは中実の鋼棒）からなる車両用スタビライザであって、車両の幅方向に延びるトーション部と、該トーション部の両端からそれぞれ曲がり部を介して連なる一対のアーム部と、一対の目玉部を有している。目玉部は、それぞれ、互いに平行な第１平面および第２平面と、前記各目玉部の先端に位置し前記第１平面および前記第２平面に対し直角な先端面を有したトリム部と、前記第１平面および前記第２平面に対し直角な内面を有し前記第１平面および前記第２平面に開口する貫通孔と、前記第１平面の一部で前記貫通孔の開口の周りに形成された平坦な環状基準面と、先端側湾曲部と、孔側湾曲部とを具備している。前記先端側湾曲部は、前記環状基準面の外側で、前記第１平面と前記先端面とが交わる第１の角部に形成され、前記第１平面から前記先端面に向かって第１の長さにわたり厚さが減少する。前記孔側湾曲部は、前記環状基準面の内側で、前記第１平面と前記貫通孔の内面とが交わる第２の角部に前記開口の全周に形成され、前記第１平面から前記内面に向かって前記第１の長さよりも短い長さにわたり厚さが減少しかつ前記先端側湾曲部よりも大きな曲率で湾曲している。
この実施形態において、前記環状基準面の外周から前記先端面までの距離が、前記環状基準面の外周から前記開口までの距離よりも小さくてもよい。また前記孔側湾曲部が、前記トリム部寄りの位置に形成された第２の長さのトリム寄り湾曲面と、前記トリム部から遠い側に形成された第３の長さの反トリム寄り湾曲面とを含み、前記第３の長さが前記第２の長さよりも小さくてもよい。さらにこの実施形態において、前記反トリム寄り湾曲面の曲率が前記トリム寄り湾曲面の曲率よりも大きくてもよい。
本発明によれば、トリム部を切断した際に形成される先端側湾曲部や貫通孔を打抜いた際に形成される孔側湾曲部が目玉部の貫通孔の周りに存する環状基準面（締結面）に影響することを抑制でき、精度の高い締結面を有した車両用スタビライザ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平面図である。 図３は、図２に示されたスタビライザの目玉部で、環状基準面をハッチングで表した平面図である。 図４は、図３中のＦ４−Ｆ４線に沿う目玉部の断面図である。 図５は、第２の実施形態に係るスタビライザの目玉部で、環状基準面をハッチングで表した平面図である。 図６は、目玉部の加工装置の一部で下型に目玉部が載置された状態を示す断面図である。 図７は、同加工装置で液圧駆動ストリッパが下降した状態の断面図である。 図８は、同加工装置で上型とパンチが下降した状態の断面図である。 図９は、同加工装置で上型が上昇した状態の断面図である。 図１０は、同加工装置でパンチが上昇した状態の断面図である。
以下に第１の実施形態に係る目玉部を備えた車両用スタビライザについて、図１から図４を参照して説明する。
図１は、車両用スタビライザ（これ以降は単にスタビライザと称する）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の車体１２の下部に配置される懸架機構部の一部をなしている。図２はスタビライザ１０の一例を示す平面図である。
スタビライザ１０は棒状の鋼材（例えば鋼管）からなり、スタビライザ本体部２０と、スタビライザ本体部２０の両端に一体に形成された一対の目玉部２１，２２とを含んでいる。スタビライザ１０は、鋼管の端部を鍛造等の塑性加工によって平坦に潰すことにより目玉部２１，２２が形成されている。このためこのスタビライザ１０は、鋼管の形がほぼそのまま残る中空のスタビライザ本体部２０と、スタビライザ本体部２０の両端部に形成された中実の目玉部２１，２２とを有している。
スタビライザ本体部２０は、車体１２の幅方向（図１に矢印Ｗ１で示す方向）に延びるトーション部２５と、一対のアーム部２８，２９とを含んでいる。アーム部２８，２９は、それぞれ、トーション部２５の両端からそれぞれ曲がり部２６，２７を介して連なっている。
スタビライザ１０は平面的な形状に限ることはない。例えば３次元的な曲げ形状も含めて、トーション部２５に１箇所以上の曲げ部、あるいはアーム部２８，２９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２６，２７が３次元的な曲げ形状を有していてもよいなど、車両１１の種類に応じて種々な曲げ形状をなしている。スタビライザ１０の表面には、鋼材の防錆のための塗装が施されている。
このスタビライザ１０は対称軸Ｘ１（図２に示す）を中心に左右対称形であり、両端に目玉部２１，２２を有している。目玉部２１，２２は、それぞれ、スタビリンク等の棒状の接続部材３１，３２を介して、懸架機構部のサスペンションアーム等に接続される。
トーション部２５は、ゴムブッシュ等を備えた一対の支持部３３，３４を介して、例えば車体１２の一部（例えばクロスメンバ等）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２８，２９に互いに逆相の力が入力すると、アーム部２８，２９に曲げの力がかかるとともに、曲がり部２６，２７に曲げとねじりの力がかかる。その結果、トーション部２５がねじられ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。
本実施形態のスタビライザ１０の材料は鋼管であり、曲げ加工機等によってスタビライザ本体部２０が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、例えば材質ＡＳＢ２５Ｎ等の鋼管である。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２１，２２が形成されている。なお、中実のスタビライザの場合には、材料に中実の鋼製のロッドが使用される。
目玉部２１，２２は、対称軸Ｘ１（図２に示す）を境に左右対称形であるため、これ以降は一方の目玉部２１（図３と図４に示す）を代表して説明する。他方の目玉部２２は一方の目玉部２１と実質的に同様に構成されている。
図３は目玉部２１の平面図、図４は目玉部２１の断面図である。図４に示されるように目玉部２１は、鍛造等の塑性加工によって形成された互いに平行な第１平面４１と第２平面４２とを有している。第２平面４２は第１平面４１の反対側に位置している。またこの目玉部２１は円形の貫通孔４５を有している。貫通孔４５は、後述する加工装置１００（図６から図１０に示す）によって形成することができる。貫通孔４５の内面（内周面）４６は、第１平面４１と第２平面４２に対して直角である。
貫通孔４５は目玉部２１を厚さ方向に貫通し、第１平面４１と第２平面４２との双方に開口している。貫通孔４５にスタビリンク等の接続部材３１（図１と図２に示す）の基部が挿入される。接続部材３１は、ナット等の固定用ねじ部材３１ａによって目玉部２１に固定される。他方の目玉部２２も同様に構成され、接続部材３２が固定用ねじ部材３２ａによって目玉部２２に固定される。
本実施形態のスタビライザ１０は、鋼管の端部を潰すことによって目玉部２１が形成される。このため中空のアーム部２８と中実の目玉部２１との間に、テーパ形状部４７が形成されている。テーパ形状部４７は、アーム部２８から目玉部２１に向かって厚さが次第に小さくなる形状であり、内部に中空部４７ａを有している。
この目玉部２１は、目玉部２１の先端に形成されたトリム部５１と、円形で平坦な環状基準面５２（図３にハッチングで示す）と、先端側湾曲部５５と、孔側湾曲部６０とを含んでいる。トリム部５１は、加工装置１００（図６から図１０に示す）によって切断された先端面５０を有している。環状基準面５２は、第１平面４１の一部で、貫通孔４５の周りに開口４５ａと同心円状に形成されている。先端側湾曲部５５はトリム部５１の縁に形成されている。孔側湾曲部６０は開口４５ａの縁に形成されている。
トリム部５１は目玉部２１の先端に形成されている。先端側湾曲部５５は、トリム部５１と環状基準面５２との間に形成されている。図４に示されるように目玉部２１の厚さ方向の断面において、目玉部２１の先端面５０は、第１平面４１および第２平面４２に対し直角である。目玉部２１の厚さＴ１は例えば７〜１２ｍｍであるが、車種によって異なる値である。
平坦な環状基準面５２は、スタビリンク等の固定用の接続部材３１が固定される締結面として機能する。環状基準面５２は貫通孔４５の中心Ｃ０（図４に示す）を中心とする円環状をなしている。環状基準面５２の外径Ｒ１は貫通孔４５の内径Ｒ２よりも大きい。環状基準面５２は、トリム部５１に近い側に位置するトリム寄り平坦部５２ａと、トリム部５１から遠い側に位置する反トリム寄り平坦部５２ｂとを含んでいる。
鋼管の端部を鍛造等によって潰すことにより目玉部２１が形成される。このため目玉部２１の厚さ方向のほぼ中央に、鋼管内面の圧接部６１（図４に２点鎖線で示す）が存在する。鋼管の端部が潰されることにより、アーム部２８と目玉部２１との間にテーパ形状部４７が形成される。テーパ形状部４７の精度には加工上の限界があり、形状が多少ばらつくことが避けられない。このためテーパ形状部４７の近傍に環状基準面５２が形成されている場合には、反トリム寄り平坦部５２ｂの平面度が公差の範囲内で影響を受ける可能性がある。
図３に示されるように環状基準面５２の外周Ｑ１から先端面５０までの距離Ｌ１は、環状基準面５２の外周Ｑ１から開口４５ａまでの距離Ｌ２よりも小さい。すなわち本実施形態の目玉部２１は、目玉部２１の軸線Ｘ２方向の長さが、従来の一般的な目玉部よりも短い。しかも目玉部２１の先端面５０は、軸線Ｘ２に対し直角な切断面５０ａと、軸線Ｘ２に対し斜めに切断された切断面５０ｂ，５０ｃとを含んでいる。これは懸架装置のスタビライザ取付部にスペース的な制約があることによる。
トリム部５１に存する先端側湾曲部５５は、環状基準面５２の外周Ｑ１（図３に示す）の外側で第１平面４１と先端面５０とが交わる第１の角部Ｃ１に形成されている。つまりこの先端側湾曲部５５は、環状基準面５２の外周Ｑ１と先端面５０との間に形成されている。先端側湾曲部５５は、第１平面４１から先端面５０に向かって、第１の長さＨ１（図４に示す）にわたり厚さが減少している。第１の長さＨ１は、トリム部５１を切断する際の目玉部２１の温度や目玉部２１の厚さＴ１等の諸条件によって異なるが、例えば２．０〜３．５ｍｍの範囲である。
目玉部２１の厚さＴ１が大きいほど、先端側湾曲部５５の長さ（第１の長さＨ１）が大きくなる傾向がある。本実施形態の目玉部２１は、従来の一般的な目玉部と比較して、トリム部５１と環状基準面５２との間の距離がかなり近い。すなわち環状基準面５２の外周Ｑ１から先端面５０までの距離Ｌ１が、環状基準面５２の外周Ｑ１から開口４５ａまでの距離Ｌ２よりも小さい（Ｌ１＜Ｌ２）。
本発明者達が鋭意研究したところ、図６から図１０に示す加工装置１００を用いて目玉部２１の加工を行うことにより、先端側湾曲部５５の長さと孔側湾曲部６０の長さを従来の目玉部よりもかなり小さくすることができることがわかった。しかも加工装置１００を用いることにより、目標とする平面度の環状基準面５２を得ることができた。
貫通孔４５の縁に存する孔側湾曲部６０は、第１平面４１と貫通孔４５の内面４６とが交わる第２の角部Ｃ２に形成されている。すなわち孔側湾曲部６０は、環状基準面５２の内周Ｑ２の内側において、第１平面４１と内面４６とが交わる縁部（貫通孔４５の開口４５ａ）の全周に形成されている。
図４に模式的に示すように、孔側湾曲部６０は、トリム部５１に近い側に位置するトリム寄り湾曲面６０ａと、トリム部５１から遠い側に位置する反トリム寄り湾曲面６０ｂとを含んでいる。トリム寄り湾曲面６０ａは、第１平面４１から内面４６に向かって第２の長さＨ２にわたり形成されている。第２の長さＨ２は先端側湾曲部５５の長さ（第１の長さＨ１）よりも短い。
反トリム寄り湾曲面６０ｂは、第１平面４１から内面４６に向かって第３の長さＨ３にわたり形成されている。第３の長さＨ３は第２の長さＨ２よりも短い。例えば第１の長さＨ１が３ｍｍであるのに対し、第２の長さＨ２は例えば０．６ｍｍ、第３の長さＨ３は例えば０．４ｍｍである。トリム寄り湾曲面６０ａと反トリム寄り湾曲面６０ｂとの間の湾曲面は、第２の長さＨ２から第３の長さＨ３へと次第に長さが短くなっている。
すなわち孔側湾曲部６０のトリム寄り湾曲面６０ａは、第１平面４１から内面４６に向かって、第２の長さＨ２（図４に示す）にわたり厚さが減少している。また反トリム寄り湾曲面６０ｂは、第１平面４１から内面４６に向かって、第３の長さＨ３にわたり厚さが減少している。
図４に示されるように孔側湾曲部６０は、環状基準面５２の内周Ｑ２から貫通孔４５の内面４６に向かって、先端側湾曲部５５よりも大きな曲率で湾曲している。すなわちトリム寄り湾曲面６０ａの曲率半径ｒ２は先端側湾曲部５５の曲率半径ｒ１よりも小さい。しかも反トリム寄り湾曲面６０ｂは、トリム寄り湾曲面６０ａよりも大きな曲率で湾曲している。すなわち反トリム寄り湾曲面６０ｂの曲率半径ｒ３は、トリム寄り湾曲面６０ａの曲率半径ｒ２よりも小さい。トリム寄り湾曲面６０ａと反トリム寄り湾曲面６０ｂとの間は、曲率半径ｒ２から曲率半径ｒ３へと次第に曲率半径が小さくなる形状となっている。
このように本実施形態の目玉部２１は、環状基準面５２の外周Ｑ１の外側に、第１の長さＨ１の先端側湾曲部５５を有している。先端側湾曲部５５は、第１平面４１と先端面５０とが交わる第１の角部Ｃ１に形成されている。またこの目玉部２１は、環状基準面５２の内周Ｑ２の内側に孔側湾曲部６０を有している。孔側湾曲部６０は、第１平面４１と内面４６とが交わる第２の角部Ｃ２に形成されている。
孔側湾曲部６０は、トリム寄り湾曲面６０ａと反トリム寄り湾曲面６０ｂとを含んでいる。トリム寄り湾曲面６０ａの長さ（第２の長さＨ２）は先端側湾曲部５５の長さ（第１の長さＨ１）よりも小さく、かつ、反トリム寄り湾曲面６０ｂの長さ（第３の長さＨ３）よりも大きい（Ｈ１＞Ｈ２＞Ｈ３）。すなわち孔側湾曲部６０の長さは先端側湾曲部５５の長さよりも小さい。孔側湾曲部６０の長さは、第２の長さＨ２以下、第３の長さＨ３以上である。トリム寄り湾曲面６０ａの曲率半径ｒ２は先端側湾曲部５５の曲率半径ｒ１よりも小さく、かつ、反トリム寄り湾曲面６０ｂの曲率半径ｒ３よりも大きい（ｒ１＞ｒ２＞ｒ３）。すなわち孔側湾曲部６０は、先端側湾曲部５５よりも大きな曲率で湾曲している。しかも先端側湾曲部５５は環状基準面５２の外周Ｑ１の外側に形成され、かつ、孔側湾曲部６０は環状基準面５２の内周Ｑ２の内側に形成されている。
目玉部２１をこのような形状とすることにより、環状基準面５２の平面度が先端側湾曲部５５と孔側湾曲部６０とによって影響を受けることを抑制でき、環状基準面５２の平面度を公差の範囲に収めることができた。特に、環状基準面５２からトリム部５１までの距離が小さい目玉部２１（図３中のＬ１がＬ２よりも小さい目玉部）であっても、所定の面積と平面度の環状基準面５２を確保することができた。Ｌ１は環状基準面５２の外周Ｑ１から先端面５０までの距離である。Ｌ２は環状基準面５２の外周Ｑ１から開口４５ａまでの距離Ｌ２である。他方の目玉部２２も同様の環状基準面を有している。
環状基準面５２の平面度は公差の範囲にある。しかし微視的には環状基準面５２にも多少の凹凸や傾斜が存在する。環状基準面５２の周方向の一部でテーパ形状部４７の近傍には反トリム寄り平坦部５２ｂが形成されている。目玉部２１は加工時に加わる荷重によって扁平な形状となるが、加工後に荷重が解放されるとテーパ形状部４７が僅かに元の形状に戻ろうとする。このため特に反トリム寄り平坦部５２ｂは、公差の範囲内とはいえ平面度が影響を受ける可能性がある。つまり反トリム寄り平坦部５２ｂは、トリム寄り平坦部５２ａよりも、テーパ形状部４７の影響を受ける可能性がある。
前記したように孔側湾曲部６０は、トリム寄り湾曲面６０ａと反トリム寄り湾曲面６０ｂとを含んでいる。反トリム寄り湾曲面６０ｂはトリム寄り湾曲面６０ａよりも大きな曲率（小さな曲率半径）で湾曲している。しかも反トリム寄り湾曲面６０ｂの長さＨ３はトリム寄り湾曲面６０ａの長さＨ２よりも小さい。このため反トリム寄り平坦部５２ｂの幅Ｓ２（図４に示す）は、トリム寄り平坦部５２ａの幅Ｓ１よりも若干大きくなる。
つまりこの環状基準面５２は、幅Ｓ１のトリム寄り平坦部５２ａから幅Ｓ２の反トリム寄り平坦部５２ｂに向かって僅かに広くなる。よって反トリム寄り平坦部５２ｂ側の面積をトリム寄り平坦部５２ａ側の面積よりも若干広くとれる。このことにより、反トリム寄り平坦部５２ｂの微小な形状ばらつきが緩和され、締結面としての環状基準面５２が受ける面圧をさらに均等にすることができる。
図５は第２の実施形態に係る目玉部２１´を模式的に示している。この目玉部２１´は、第１の実施形態の目玉部２１と同様に、貫通孔４５と、トリム部５１と、環状基準面５２と、先端側湾曲部５５と、孔側湾曲部６０とを具備している。環状基準面５２は、貫通孔４５の開口４５ａの周りに同心円状に形成されている。先端側湾曲部５５は、環状基準面５２の外周Ｑ１の外側で、第１平面４１と先端面５０とが交わる第１の角部Ｃ１に形成されている。図５中のＨ１は、先端側湾曲部５５の長さ（第１の長さ）を示している。孔側湾曲部６０は、環状基準面５２の内周Ｑ２の内側で、第１平面４１と内面４６とが交わる第２の角部Ｃ２に形成されている。
孔側湾曲部６０は、トリム部５１に近いトリム寄り湾曲面６０ａと、トリム部５１から遠い側の反トリム寄り湾曲面６０ｂとを含んでいる。図５中のＨ２は、トリム寄り湾曲面６０ａの長さ(第２の長さ）を示している。Ｈ３は、反トリム寄り湾曲面６０ｂの長さ(第３の長さ）を示している。第２の長さＨ２は第１の長さＨ１よりも小さい。第３の長さＨ３は第２の長さＨ２よりも小さい。第１の実施形態と同様に、孔側湾曲部６０は、先端側湾曲部５５よりも大きな曲率（小さな曲率半径）で湾曲している。反トリム寄り湾曲面６０ｂはトリム寄り湾曲面６０ａよりも大きな曲率（小さな曲率半径）で湾曲している。
図５中のＬ１は、環状基準面５２の外周Ｑ１から先端面５０までの距離を示している。Ｌ２は、環状基準面５２の外周Ｑ１から開口４５ａまでの距離を示している。この目玉部２１´は、第１の実施形態の目玉部２１と同様に、Ｌ１がＬ２よりも小さい。
次に、図６から図１０を参照して目玉部の加工装置１００について説明する。図６から図１０は、目玉部を加工する際の加工装置１００の動きを工程順に示している。なお、図６から図１０は一方の目玉部２１を加工する場合を示しているが、他方の目玉部２２も同様に加工されるため、これ以降は一方の目玉部２１を加工する場合を代表して説明する。
加工装置１００は、基台（ベース）１０１と、下型１０２と、上型１０３と、液圧駆動ストリッパ１０４と、液圧ユニット１０５と、制御部１０６とを備えている。基台１０１は、工場のフロア等に固定されている。下型１０２は、基台１０１上に配置されている。上型１０３と液圧駆動ストリッパ１０４とは、それぞれ下型１０２の上方に配置されている。下型１０２には、目玉部２１を載置するワーク支持部１１０と、下刃１１１とが設けられている。
上型１０３に上刃１２０とパンチ１２１が設けられている。上刃１２０は、下刃１１１と対をなしている。目玉部２１がワーク支持部１１０と液圧駆動ストリッパ１０４との間で加圧される。上刃１２０が下型１０２に向けて第１の位置（図６に示す）から第２の位置（図８に示す）まで降下することにより、目玉部２１のトリム部５１が切断される。
パンチ１２１は、上刃１２０と共に、第１の位置と第２の位置とにわたって上下方向に移動することができる。上型１０３が下型１０２に向かって第２の位置まで降下すると、下刃１１１と上刃１２０とによってトリム部５１が切断されると同時に、パンチ１２１によって目玉部２１に貫通孔４５が形成される。このため貫通孔４５とトリム部５１との位置関係がばらつくことがなく、高い精度で貫通孔４５とトリム部５１とを形成することができる。
液圧駆動ストリッパ１０４は目玉部２１を押さえるための押さえ部材として機能する。液圧駆動ストリッパ１０４には、パンチ１２１が挿入される上下方向の孔１２５が形成されている。液圧駆動ストリッパ１０４は、アクチュエータ１３１によって上下方向に移動する。上型１０３が第２の位置まで降下した状態において、液圧駆動ストリッパ１０４が所定圧力の液圧Ｐ（図７と図９に示す）で目玉部２１を加圧する。これにより液圧駆動ストリッパ１０４とワーク支持部１１０との間で目玉部２１が厚さ方向に加圧される。アクチュエータ１３１に供給する液圧の一例は２０ＭＰａ（５〜３５ＭＰａ）であるが、これ以外の圧力であってもよい。
液圧ユニット１０５は、油圧シリンダ等の第１のアクチュエータ１３０と、油圧シリンダ等の第２のアクチュエータ１３１と、液圧供給源１３２などを含んでいる。第１のアクチュエータ１３０は上型１０３を上下方向に移動させる。第２のアクチュエータ１３１は、液圧駆動ストリッパ１０４を上下方向に移動させる。液圧供給源１３２は、アクチュエータ１３０，１３１に液圧を供給する油圧ポンプや分配弁等を備えている。液圧供給源１３２は、電気的な制御プログラムと制御用のデータが格納された制御部１０６によって、所定のシーケンスで制御される。
制御部１０６は、上型１０３が第１の位置と第２の位置との間で移動するようにアクチュエータ１３０を制御する。例えば上型１０３を第１の位置から第２の位置に向かって移動させることにより、下刃１１１と上刃１２０とによってトリム部５１が切断されるとともに、パンチ１２１によって貫通孔４５が打抜かれる。
制御部１０６は、上型１０３が第１の位置から第２の位置に向かって移動する間、液圧駆動ストリッパ１０４を一定の液圧Ｐで目玉部２１に押付けるようにアクチュエータ１３１を制御する。しかも制御部１０６は、上型１０３が第２の位置から第１の位置まで上昇復帰する間も、液圧駆動ストリッパ１０４の液圧Ｐを維持するようにアクチュエータ１３１を制御する。このため上型１０３が第２の位置から第１の位置まで移動する間は、液圧Ｐによる目玉部２１の加圧が継続される。制御部１０６は、上型１０３が第１の位置に復帰した状態において、それまで目玉部２１を加圧していた液圧を解除するとともに、液圧駆動ストリッパ１０４を目玉部２１の上方に退避させる機能も有している。
本実施形態に係る目玉部の加工方法は、下記の工程を経て目玉部２１を加工する。他方の目玉部２２も同様に加工されるため、一方の目玉部２１を加工する場合について以下に説明する。
（１） 図６に示すように、加熱されたスタビライザ１０の目玉部２１を下型１０２のワーク支持部１１０に載置する。加熱されたスタビライザ１０の温度は、例えば８５０〜１１５０℃である。
（２） 図７に示すように目玉部２１の上方から液圧駆動ストリッパ１０４を矢印Ａ１で示す方向に移動（降下）させる。そして液圧駆動ストリッパ１０４を液圧Ｐによって目玉部２１に向けて加圧することにより、目玉部２１を液圧駆動ストリッパ１０４とワーク支持部１１０との間で厚さ方向に挟む。
（３） 図８に示すように、目玉部２１が液圧駆動ストリッパ１０４によって加圧された状態において、上型１０３を下型１０２に向けて矢印Ａ２で示す方向に移動（降下）させる。この動作により、上刃１２０とパンチ１２１が同時に降下し、下刃１１１と上刃１２０との間でトリム部５１が切断されるとともに、パンチ１２１によって貫通孔４５が形成される。上刃１２０によってトリム部５１が切断される際に、上刃１２０と接するトリム部５１の切断面（トリム部５１の上縁付近）に先端側湾曲部５５が形成される。またパンチ１２１によって貫通孔４５が打抜かれる際に、パンチ１２１と接する貫通孔４５の内面の縁（開口４５ａの周り）に孔側湾曲部６０が形成される。
（４） 図９に示すように、貫通孔４５とトリム部５１とが形成されたのち、上型１０３が矢印Ａ３で示す方向に移動（上昇）する。上型１０３が第１の位置まで上昇する間、液圧駆動ストリッパ１０４に供給する液圧Ｐを維持することによって、目玉部２１を液圧Ｐのもとで加圧し続ける。
（５） 図１０に示すように、上型１０３が第１の位置まで上昇すると、それまで目玉部２１を加圧していて液圧駆動ストリッパ１０４の液圧が解除される。液圧駆動ストリッパ１０４が矢印Ａ４で示す方向に移動（上昇）することにより、液圧駆動ストリッパ１０４が目玉部２１から退避する。
本発明者達が鋭意研究した結果、環状基準面５２の精度を高める上で、本実施形態の加工方法が有効であることがわかった。すなわち貫通孔４５とトリム部５１とが形成されたのち上型１０３が第２の位置から第１の位置まで上昇する間、液圧駆動ストリッパ１０４に供給する液圧Ｐを一定時間維持し、目玉部２１を液圧Ｐのもとで加圧し続ける。こうすることにより、先端側湾曲部５５の長さＨ１（図４と図５に示す）と孔側湾曲部６０の長さＨ２，Ｈ３を小さくすることができ、先端側湾曲部５５の曲率半径ｒ１と孔側湾曲部６０の曲率半径ｒ２，ｒ３も小さくすることができた。
比較のために、従来の加工装置（比較例）を用いて目玉部を加工する場合についても試験を行った。比較例の加工装置は、コイルばねの反発荷重によって目玉部を押さえる可動ストリッパを有している。この比較例では、可動ストリッパが上昇するにつれてコイルばねの反発荷重が減少し、短時間でコイルばねの反発荷重がゼロになってしまった。従来の加工装置によって加工された目玉部の先端側湾曲部と孔側湾曲部は、本実施形態の目玉部の先端側湾曲部と孔側湾曲部よりも長く、曲率半径も大きかった。
なお、下刃１１１と上刃１２０とによってトリム部５１を剪断した際に、先端面５０の第２平面４２側にバリが生じることがある。またパンチ１２１によって貫通孔４５を打抜いた際に、内面４６の第２平面４２側にバリが生じることもある。これらのバリは、第２平面に研磨あるいは研削等の仕上げの機械加工を行うことによって除かれる。
本発明を実施するに当たり、スタビライザ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。またスタビライザ本体部や目玉部の具体的な形状や配置等を車両の懸架機構部の仕様に応じて種々に変更して実施できることは言うまでもない。目玉部の環状基準面（締結面）や先端側湾曲部および孔側湾曲部の具体的な形状も前記実施形態に限定されるものではない。
１０…スタビライザ、２０…スタビライザ本体部、２１，２２…目玉部、２５…トーション部、２６，２７…曲がり部、２８，２９…アーム部、４１…第１平面、４２…第２平面、４５…貫通孔、４５ａ…開口、４６…内面、４７…テーパ形状部、５０…先端面、５１…トリム部、５２…環状基準面（締結面）、５２ａ…トリム寄り平坦部、５２ｂ…反トリム寄り平坦部、Ｑ１…環状基準面の外周、５５…先端側湾曲部、６０…孔側湾曲部、６０ａ…トリム寄り湾曲面、６０ｂ…反トリム寄り湾曲面、Ｃ１…第１の角部、Ｃ２…第２の角部、Ｈ１…第１の長さ、Ｈ２…第２の長さ、Ｈ３…第３の長さ、１００…加工装置、１０１…基台、１０２…下型、１０３…上型、１０４…液圧駆動ストリッパ、１０５…液圧ユニット、１０６…制御部、１１０…ワーク支持部、１１１…下刃、１２０…上刃、１２１…パンチ。

Claims (8)

  1. 両端に目玉部(21)(22)を有した車両用スタビライザであって、
    前記目玉部(21)(22)が、それぞれ、
    互いに平行な第１平面(41)および第２平面(42)と、
    前記各目玉部(21)(22)の先端に位置し、前記第１平面(41)および前記第２平面(42)に対し直角な先端面(50)を有したトリム部(51)と、
    前記第１平面(41)および前記第２平面(42)に対し直角な内面(46)を有し前記第１平面(41)および前記第２平面(42)に開口する貫通孔(45)と、
    前記第１平面(41)の一部で前記貫通孔(45)の開口(45a)の周りに形成された平坦な環状基準面(52)と、
    前記環状基準面(52)の外側で、前記第１平面(41)と前記先端面(50)とが交わる第１の角部(C1)に形成され、前記第１平面(41)から前記先端面(50)に向かって第１の長さ(H1)にわたり厚さが減少する先端側湾曲部(55)と、
    前記環状基準面(52)の内側で、前記第１平面(41)と前記貫通孔(45)の内面(46)とが交わる第２の角部(C2)に前記開口(45a)の全周に形成され、前記第１平面(41)から前記内面(46)に向かって前記第１の長さ(H1)よりも短い長さにわたり厚さが減少しかつ前記先端側湾曲部(55)よりも大きな曲率で湾曲する孔側湾曲部(60)と、
    を具備したことを特徴とする車両用スタビライザ。
  2. 請求項１の車両用スタビライザにおいて、
    前記環状基準面(52)の外周(Q1)から前記先端面(50)までの距離(L1)が、前記環状基準面(52)の外周(Q1)から前記開口(45a)までの距離(L2)よりも小さいことを特徴とする車両用スタビライザ。
  3. 請求項１の車両用スタビライザにおいて、
    前記孔側湾曲部(60)が、前記トリム部(51)寄りの位置に形成された第２の長さ(H2)のトリム寄り湾曲面(60a)と、前記トリム部(51)から遠い側に形成された第３の長さ(H3)の反トリム寄り湾曲面(60b)とを含み、前記第３の長さ(H3)が前記第２の長さ(H2)よりも小さいことを特徴とする車両用スタビライザ。
  4. 請求項３の車両用スタビライザにおいて、前記反トリム寄り湾曲面(60b)の曲率が前記トリム寄り湾曲面(60a)の曲率よりも大きいことを特徴とする車両用スタビライザ。
  5. 請求項２の車両用スタビライザにおいて、
    前記孔側湾曲部(60)が、前記トリム部(51)寄りの位置に形成された第２の長さ(H2)のトリム寄り湾曲面(60a)と、前記トリム部(51)から遠い側に形成された第３の長さ(H3)の反トリム寄り湾曲面(60b)とを含み、前記第３の長さ(H3)が前記第２の長さ(H2)よりも小さいことを特徴とする車両用スタビライザ。
  6. 請求項５の車両用スタビライザにおいて、前記反トリム寄り湾曲面(60b)の曲率が前記トリム寄り湾曲面(60a)の曲率よりも大きいことを特徴とする車両用スタビライザ。
  7. スタビライザの目玉部を載置するワーク支持部(110)と下刃(111)とを備えた下型(102)と、
    前記下型(102)の上方に配置され前記下型(102)に対し第１の位置と第２の位置とにわたって上下方向に移動する上型(103)と、
    前記下型(102)の上方に配置され前記下型(102)に対し上下方向に移動する液圧駆動ストリッパ(104)と、
    前記液圧駆動ストリッパ(104)を降下させた状態において前記液圧駆動ストリッパ(104)に前記目玉部を厚さ方向に加圧する液圧を供給する液圧ユニット(105)と、
    前記上型(103)に設けられ、前記目玉部が前記ワーク支持部(110)と前記液圧駆動ストリッパ(104)との間で加圧された状態において前記第１の位置から前記第２の位置に向けて降下することにより前記目玉部の先端のトリム部(51)を切断する上刃(120)と、
    前記上型(103)に設けられ、前記上刃(120)と同時に前記下型(102)に向けて降下することにより前記目玉部に貫通孔(45)を形成するパンチ(121)と、
    前記上型(103)が前記第２の位置から前記第１の位置に向かって上昇する間は、前記液圧を維持することによって前記液圧駆動ストリッパ(104)による前記目玉部の加圧を継続し、前記上型(103)が前記第１の位置まで上昇した状態において前記液圧を解除しかつ前記液圧駆動ストリッパ(104)を前記目玉部から退避させる制御部(106)と、
    を具備したことを特徴とする車両用スタビライザの目玉部の加工装置。
  8. 加熱されたスタビライザの目玉部を下型(102)に載置し、
    前記目玉部の上方から液圧駆動ストリッパ(104)を降下させ、前記液圧駆動ストリッパ(104)を液圧によって前記目玉部に向けて加圧することにより該目玉部を前記液圧駆動ストリッパ(104)と前記下型(102)との間で厚さ方向に挟み、
    前記目玉部が前記液圧駆動ストリッパ(104)によって加圧された状態において、上型(103)に設けられた上刃(120)を第１の位置から前記下型(102)に向けて第２の位置まで降下させることによって前記目玉部の先端を切断しトリム部(51)を形成するとともに、パンチ(121)を降下させることによって貫通孔(45)を形成し、
    前記トリム部(51)と前記貫通孔(45)とが形成されたのち前記上刃(120)と前記パンチ(121)とを前記第１の位置まで上昇させ、
    前記上型(103)が前記第２の位置から前記第１の位置に向かって上昇する間は、前記液圧を維持することによって前記液圧駆動ストリッパ(104)による前記目玉部の加圧を継続し、
    前記上型(103)が前記第１の位置まで上昇した状態において前記液圧を解除しかつ前記液圧駆動ストリッパ(104)を前記目玉部から退避させること、
    を特徴とする車両用スタビライザの目玉部の加工方法。
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