WO2011148792A1 - スタビリンクおよびその製造方法 - Google Patents

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WO2011148792A1
WO2011148792A1 PCT/JP2011/060967 JP2011060967W WO2011148792A1 WO 2011148792 A1 WO2011148792 A1 WO 2011148792A1 JP 2011060967 W JP2011060967 W JP 2011060967W WO 2011148792 A1 WO2011148792 A1 WO 2011148792A1
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mold
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stabilizer link
outer peripheral
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茂 黒田
修司 大村
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日本発條株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a stabilizer link provided with a housing and a support bar, and more particularly to an improvement in manufacturing technology of an integrally formed resin housing and support bar.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration on the front wheel side of the vehicle.
  • the suspension device 10 is provided on left and right tires 30 and includes an arm 11 and a cylinder 12.
  • the lower end portion of the arm 11 is fixed to a bearing portion that supports the shaft of the tire 30, and the cylinder 12 can be elastically displaced with respect to the arm 11.
  • the arm 11 is provided with a bracket 13 to which a stabilizer link 200 is attached.
  • the suspension device 10 supports the weight of the vehicle body added to the tire 30.
  • the stabilizer device 20 includes a bar 21 having a substantially U-shape, and is attached to the vehicle body via a bush 22. The stabilizer device 20 ensures the roll rigidity of the vehicle.
  • the stabilizer link 200 is provided at the end of the bracket 13 of the suspension device 10 and the bar 21 of the stabilizer device 20, and the stabilizer links 200 are connected to each other by a support bar 500.
  • the stabilizer link 200 transmits a load generated when the suspension device 10 receives an input from the road surface to the stabilizer device 20.
  • FIG. 2 is a side sectional view showing a specific example of a part of the structure of the stabilizer link 200.
  • the stabilizer link 200 includes a stud ball 201, a ball seat 301, a housing 302, and a dust cover 401.
  • the stud ball 201 has a stud portion 210 and a ball portion 220 that are integrally formed.
  • the stud portion 210 has a taper portion 211, a seal portion 212, and a screw portion 213.
  • the tapered portion 211 is formed at the upper end portion of the ball portion 220.
  • a flange portion 214 and a convex portion 215 are formed on the upper end portion and the lower end portion of the seal portion 212.
  • a lip portion 411 at the upper end portion of the dust cover 401 is in contact with and fixed between the flange portion 214 and the convex portion 215 in the seal portion 212.
  • the screw portion 213 of the stabilizer link 200 on the suspension device 10 side is fixed to the bracket 13 of the arm 11 by screw fastening, and the screw portion 213 of the stabilizer link 200 on the stabilizer device 20 side is fixed to the bar 21 by screw fastening. .
  • the ball seat 301 and the housing 302 constitute a shaft support member that universally supports the stud ball 201.
  • a ball portion 220 of the stud ball 201 is press-fitted into the ball seat 301.
  • a heat caulking portion 323 is formed on the bottom surface of the ball sheet 301.
  • the housing 302 accommodates the ball seat 301.
  • the heat caulking portion 323 protrudes through a hole 302 ⁇ / b> A at the bottom of the housing 302, and the tip portion engages with the lower surface portion of the housing 302, whereby the ball seat 301 is fixed to the housing 302.
  • the end portion 412 of the dust cover 400 is held between the ball seat 301 and the flange portions 321 and 311 of the housing 302 (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • FIG. 3 (A) to 3 (E) are side sectional views of a partial configuration showing each process of the manufacturing method of the stabilizer link 200.
  • the lip portion 411 of the dust cover 401 is inserted between the flange portion 214 and the convex portion 215 so as to be in close contact with the seal portion 212 of the stud ball 201, and held between them. To do.
  • the ball portion 220 of the stud ball 201 is press-fitted into the ball seat 301.
  • the end portion 412 of the dust cover 401 is disposed on the outer peripheral surface side (the upper surface side in FIG. 3) of the flange portion 321 of the ball sheet 301.
  • Reference numeral 322 denotes a pin portion formed on one surface of the ball sheet 301 (surface opposite to the surface into which the ball portion 220 is press-fitted).
  • the integrally formed housing 302 and support bar 500 are assembled to the ball seat 301.
  • the end portion 412 of the dust cover 401 is sandwiched between the ball seat 301 and the flange portions 321 and 311 of the housing 302, and the pin portion 322 protrudes from the hole portion 302A of the housing 302 to the outside.
  • the pin portion 322 of the ball sheet 301 is deformed by heating to form a heat caulking portion 323.
  • the ball seat 301 is fixed to the housing 302, whereby the stabilizer link 200 is obtained as shown in FIG.
  • a ball sheet made of resin is formed on the ball portion of the stud ball by injection molding.
  • the subassembly which consists of a ball part and a ball seat is obtained.
  • the subassembly is inserted into the mold as a core, and a molten aluminum alloy is injected into the mold to perform die casting.
  • a molten aluminum alloy is injected into the mold to perform die casting.
  • a resin housing and a support bar are integrally formed, and the integrally formed housing and support bar are applied to the manufacture of the stabilizer link 200, as shown in FIG.
  • a stabilizer link is obtained by assembling the integrally molded housing 302 and the support bar 500 to the ball sheet 301 and performing the process shown in FIG.
  • JP-A-6-117429 Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-54835 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-316771 JP 2005-265134 A JP 2009-257507 A
  • Patent Document 5 using a resin does not cause the above-described problem of the techniques of Patent Documents 3 and 4 using aluminum.
  • the technique of Patent Document 5 can reduce the weight as compared with Patent Documents 1 and 2, since the same manufacturing method as Patent Documents 1 and 2 is used, It was not possible to meet the demand for manufacturing cost reduction in the field.
  • an object of the present invention is to provide a stabilizer link capable of achieving both weight reduction and manufacturing cost reduction, and a manufacturing method thereof.
  • the stabilizer link manufacturing method of the present invention forms a sub-assembly comprising stud balls and a ball seat by inserting the ball portion of the stud ball into the ball seat, and inserts the sub-assembly into the mold as a core. Forming a cavity, and injecting resin into the cavity and performing injection molding, thereby integrally molding a housing that covers the outer periphery of the ball seat and a support bar that supports the housing.
  • a subassembly comprising a stud ball and a ball seat is inserted into a mold as a core to form a cavity, and insert molding is performed by injecting resin into the cavity.
  • a step of performing heat caulking for fixing to the ball seat is not necessary. As a result, the manufacturing cost can be reduced.
  • the melting point of the resin which is the material of the ball sheet
  • the ball sheet deforms and contracts due to the heat and pressure during injection molding.
  • the relationship between the injection molding conditions (resin temperature, pressure, injection time, etc.) and the amount of deformation and shrinkage of the ball seat is acquired in advance, and when the stud ball portion is inserted into the ball seat, for example, By using at least one of a ball seat having an inner diameter set to a predetermined value and a ball portion having an outer diameter set to a predetermined value, the clearance between the ball portion and the ball seat is set to a predetermined value.
  • the resin injected by injection molding is lower than the melting point of aluminum, and the injection molding temperature can be set to 300 ° C. or less, for example, so that the ball sheet can be prevented from thermal deterioration by appropriately setting the molding time. can do. Therefore, unlike the case of using aluminum as the material for injection molding, an inexpensive polyacetal material can be used as the material for the ball sheet. As a result, the manufacturing cost can be further reduced.
  • the injection molding temperature can be set low as described above, so aluminum is used as the material for injection molding.
  • the manufacturing method of the stabilizer link of the present invention can use various configurations.
  • various cavities can be formed by insert molding.
  • the end of the dust cover is disposed on the outer peripheral side of the flange portion of the ball seat, and when the subassembly is inserted into the die, the inner surface of the die and the outer periphery of the ball seat are disposed.
  • the end of the mold is brought into contact with the outer periphery of the end of the dust cover, and the end of the dust cover is held between the end of the mold and the outer periphery of the flange.
  • a mode in which a cavity is formed by the inner surface of the mold, the outer peripheral portion of the ball sheet, and the outer peripheral portion side of the end portion of the dust cover can be used.
  • the cavity is formed by the inner surface of the mold, the outer peripheral portion of the ball sheet, and the outer peripheral portion side of the end portion of the dust cover.
  • the resin-filled housing is in close contact with the outer periphery of the ball seat and the end of the dust cover.
  • a groove, a protrusion, a taper, and an undercut is formed as a portion for preventing the ball seat from being detached from the outer periphery of the ball seat.
  • Embodiments can be used.
  • a sufficient stud pulling strength can be ensured as in the conventional heat caulking portion.
  • segmented into the circumferential direction of the outer peripheral part of a ball seat may be used. In this aspect, relative rotation of the ball seat with respect to the housing can be prevented.
  • the ball sheet may be deformed and contracted by heat and pressure during injection molding, the movement of the conventional stud ball portion (for example, the ball portion 220 having a flat shape shown in FIG. 2) is hindered by deformation and contraction. There was a fear. Therefore, in order to prevent movement inhibition, it is preferable that the ball portion has a substantially spherical shape.
  • the stud ball can be formed by welding the ball part to the stud part.
  • a split mold flange is provided at the boundary of the housing on the one end side with the support bar, and the housing on the one end side and the split mold flange are molded.
  • a split mold composed of a first split mold and a second split mold for forming the support bar and the housing on the other end side is used as a mold, and the first split mold at the portion corresponding to the split mold flange portion
  • a mode of performing injection molding by setting a rotation angle with respect to the second split mold to a predetermined angle can be used.
  • the phase angle between the housings can be arbitrarily set within the range of 0 degrees to 180 degrees.
  • the stabilizer link of the present invention is manufactured by the method for manufacturing a stabilizer link of the present invention, and the same effect as that of the method for manufacturing a stabilizer link of the present invention can be obtained.
  • a cavity is formed by inserting a subassembly comprising a stud ball and a ball seat into a mold as a core, and injecting resin into the cavity for injection molding. Therefore, it is possible to obtain effects such as achieving both weight reduction and manufacturing cost reduction.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration on a front wheel side of a vehicle. It is a sectional side view showing the structure of the conventional stabilizer link.
  • (A)-(E) are side sectional views of a partial configuration showing each process of a conventional stabilizer link manufacturing method.
  • (A)-(D) are side sectional views of a part of composition showing each process of a manufacturing method of a stabilizer link concerning one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion including an end portion of the dust cover of FIG. 4C, showing a state of insert molding of the stabilizer link manufacturing method according to the embodiment of the present invention. It is a side view showing the composition of the ball seat of the stabilizer link concerning one embodiment of the present invention.
  • (A), (B) represents the structure of the specific example of the housing and support bar obtained by insert molding of the stabilizer link which concerns on one Embodiment of this invention
  • (A) is a phase angle of 0 degree
  • (B) is a diagram of an example in which the phase angle between the housings is more than 0 degree and less than 180 degrees.
  • FIG. 4 (A) to 4 (D) are side cross-sectional views of a partial configuration showing each process of a stabilizer link manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion including an end portion of the dust cover in FIG. 4C, showing a state of insert molding in the manufacturing method of the stabilizer link according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side view showing the configuration of the ball seat of the stabilizer link according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side view showing the configuration of a stud ball of a stabilizer link according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a partial configuration of the swing state of the stud ball of the stabilizer link according to the embodiment of the present invention. 4, 7, and 8, illustration of the threaded portion of the stud ball is omitted.
  • the stabilizer link manufacturing method of the present embodiment differs greatly from the stabilizer link manufacturing method shown in FIG. 3 in that the housing and the support bar that supports it are obtained by injection molding of resin by insert molding. Since the configuration of the seat and the shape of the ball portion of the stud ball have been changed, and other configurations are the same, in the present embodiment, the same components as those in FIGS. The description is omitted.
  • the lip portion 411 of the dust cover 401 is inserted between the flange portion 214 and the convex portion 215 so as to be in close contact with the seal portion 212 of the stud ball 101, and held between them. To do.
  • the ball portion 110 of the stud ball 101 is press-fitted into the ball seat 120.
  • the end portion 412 of the dust cover 401 is disposed on the outer peripheral surface side (upper surface side in FIG. 4) of the flange portion 121 of the ball seat 120.
  • a sub-assembly 100A including the stud ball 101, the ball sheet 120, and the dust cover 401 is obtained.
  • the process until the sub-assembly 100A is obtained in this manner is the same as the manufacturing method of the stabilizer link shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B).
  • the protrusion 122 and the groove 123 so as to have a shape divided in the circumferential direction of the outer periphery of the ball seat 120.
  • FIG. A taper part makes the shape which inclines so that it may expand in diameter, for example, as it goes to the bottom part from the upper part side of an outer peripheral part.
  • the stud ball 101 is preferably formed by, for example, using a substantially spherical steel ball as the ball portion 110 and welding the ball portion 110 to the stud portion 210.
  • a burr 111 may be formed in the welded portion of the stud ball 110, and in this case, a concave pocket portion 124 that accommodates the burr 111 of the welded portion on the inner peripheral portion of the ball sheet 120. Is preferably formed along the circumferential direction.
  • FIG. 4C shows a cross-sectional configuration in the vertical direction of the axial direction of the support bar 140, and is a cross-sectional view of a configuration including a mold portion for housing molding.
  • the mold 60 has a form extending in the direction perpendicular to the paper surface.
  • nylon 66 containing 30% by weight of glass fiber or nylon 46 containing 30% by weight of glass fiber.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the content weight of the glass fiber can be appropriately set according to the required characteristics of the housing and the support bar.
  • the end portion 61 of the mold 60 is brought into contact with the outer peripheral portion of the end portion 412 of the dust cover 401. Accordingly, the end portion 412 of the dust cover 401 is sandwiched between the end portion 61 of the mold 60 and the outer peripheral portion side of the flange portion 121 of the ball seat 120.
  • the cavity 70 is formed by the inner surface of the mold 60, the outer peripheral portion of the ball sheet 120, and the outer peripheral portion side of the end portion 412 of the dust cover 401.
  • the cavity surface of the mold 60 has a shape corresponding to the outer peripheral shape of the housing and the support bar.
  • FIG. 9 shows a configuration of a specific example of a housing and a support bar obtained by insert molding of a stabilizer link according to an embodiment of the present invention
  • (A) shows an example in which the phase angle between the housings is 0 degree
  • (B) shows an example in which the phase angle between the housings is 0 degree
  • FIG. 4 is a diagram of an example in which the phase angle between housings is more than 0 degree and less than 180 degrees.
  • a split mold is formed at the boundary between the support bar 500 and the support bar 500 in the housing 130 at one end of the support bar 500. It is suitable to provide the flange portion 501 for use.
  • the cross-sectional shape of the split mold flange portion 501 is, for example, a substantially perfect circle.
  • the mold 60 When molding the housing 130 and the support bar 500 shown in FIG. 9B, the mold 60 has a form in which a mold part for housing molding is provided at both ends of the mold part for supporting bar molding.
  • the mold 60 is formed with a first split mold for forming the housing 130 on the one end side of the support bar 500 (the housing 130 having the split mold flange portion 501), and the support bar 500 and the housing 130 on the other end side.
  • the second split mold is used as the mold 60.
  • a split mold capable of adjusting the rotation angle of the first split mold with respect to the second split mold at a portion corresponding to the split mold flange portion 501 can be used.
  • a normal cam member or the like can be used as a drive means for the lower mold of the split mold composed of the first and second split molds.
  • the housing 130 covering the outer periphery of the ball seat 120 and the support bar 500 supporting the housing 130 are integrally molded to stabilize the stabilizer.
  • a link 100 is obtained.
  • the stabilizer link is usually set with specified values for swing torque, rotational torque, and elastic lift, and there are many demands to set all the specified values low.
  • Torque and elastic lift are in a reciprocal relationship, and their specified values depend on the tightening allowance between the housing and the ball seat or the tightening allowance between the ball seat and the stud ball. Therefore, in order to satisfy the required characteristics on the vehicle side, it is important to set the tightening margin to an optimum value based on the input load and the durability requirement.
  • the melting point of the resin that is the material of the ball sheet 120 is lower than that of the resin that is the material of the housing 130 and the support bar 500, the ball sheet is generated by the heat and pressure during injection molding in insert molding. 120 is deformed and contracted.
  • the relationship between the injection molding conditions temperature, pressure, injection time, etc.
  • the ball part 110 and the ball sheet 120 are used by using at least one of the ball sheet 120 whose inner diameter is set to a predetermined value and the ball part 110 whose outer diameter is set to a predetermined value. Can be set to a predetermined value. Then, by performing injection molding while appropriately controlling the injection conditions in insert molding, it is possible to set the tightening allowance of the ball sheet 120 to an optimum value after injection molding.
  • the ball sheet 120 can be set by appropriately setting the molding time. It is possible to prevent thermal degradation of the. Therefore, unlike the case of using aluminum as the material for injection molding, an inexpensive polyacetal material can be used as the material for the ball sheet 120. Further, when the rubber dust cover 401 is assembled at the time of forming the subassembly 100A and the subassembly 100A is used as a core, the injection molding temperature can be set low as described above. Unlike the case where aluminum is used, even when the resin is in direct contact with the rubber dust cover 401, thermal degradation of the dust cover 401 can be prevented.
  • insert molding is performed in which the subassembly 100A including the stud ball 101 and the ball sheet 120 is inserted into the mold 60 as a core to form the cavity 70, and resin is injected into the cavity 70. Therefore, the conventional process (step shown in FIG. 3D) for performing heat caulking on the ball sheet 120 becomes unnecessary. Thus, since the number of manufacturing steps can be reduced, the manufacturing cost can be reduced.
  • the tightening allowance of the ball sheet 120 can be set to an optimum value after injection molding by insert molding.
  • the swing link, the rotation torque, and the elastic lift, which are predetermined values of the stabilizer link, are predetermined values of the stabilizer link, to desired values, and to satisfy the required characteristics on the vehicle side.
  • a structure in which the end portion 412 of the dust cover 401 is sandwiched by the end portion 131 of the housing 130 and the flange portion 121 of the ball seat 120 can be used, a process of separately mounting the dust cover 401 after insert molding is unnecessary.
  • parts such as a circlip used in the conventional method using aluminum become unnecessary. As a result, the manufacturing cost can be further reduced.
  • the cavity 70 is filled with resin, and the housing 130 made of resin is in close contact with the outer periphery of the ball seat 120 and the end 412 of the dust cover 401.
  • the fastening margin of the housing 130 with respect to the ball seat 120 can be set to a desired value, the torque characteristics and the elastic lift can be set to desired values. Therefore, since it is not influenced by the variation in the dimension of the mating member, the dimension management becomes unnecessary.
  • the groove part 132 and the protrusion part 133 corresponding to the shape of the protrusion part 122 and the groove part 123 of the ball seat 120 are formed in the inner peripheral part of the housing, and a form in which the respective parts are fitted can be formed. Therefore, a sufficient stud pulling strength can be ensured as in the conventional heat caulking portion. Further, by forming the protrusion 122 so as to have a shape divided in the circumferential direction of the outer peripheral portion of the ball seat 120, the relative rotation operation of the ball seat 120 with respect to the housing 130 can be prevented.
  • the ball portion 110 of the stud ball 101 has a substantially spherical shape, even if the ball sheet 120 is deformed and contracted during the injection molding of the housing 130, it is possible to suppress the movement of the ball portion 110 from being inhibited. Further, since the concave pocket portion 124 is formed along the circumferential direction in the inner peripheral portion of the ball seat 120, the burr 111 of the welded portion of the stud ball 101 prevents the swing of the stud ball 101. Thus, the swing angle of the stud ball 101 can be sufficiently secured.
  • a split mold capable of adjusting the rotation angle of the first split mold with respect to the second split mold in the portion corresponding to the split mold flange portion 501 can be used. It can be arbitrarily set within the range of 0 to 180 degrees.

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Abstract

 軽量化および製造コスト低減の両立を図ることができるスタビリンクおよびその製造方法を提供する。 スタッドボール101およびボールシート120のサブ組立体100Aを中子として型60内に挿入してキャビティ70を形成する。次いで、キャビティ70内に樹脂を注入して射出成形を行う。このようなインサート成形によってハウジングおよびサポートバーを一体成形する。サブ組立体100Aにダストカバー401を組み込む場合、型60の内面とボールシート120の外周部との間に所定の間隔をあけるとともに、型60の端部61をダストカバー401の端部412の外周部に当接させることが好適である。この場合、型60の内面、ボールシート120の外周部、および、ダストカバー401の端部412の外周部側によりキャビティ70が形成される。 

Description

スタビリンクおよびその製造方法
 本発明は、ハウジングおよびサポートバーを備えたスタビリンクに係り、特に、一体成形された樹脂製のハウジングおよびサポートバーの製造技術の改良に関する。
 スタビリンクは、サスペンション装置とスタビライザ装置とを連結するボールジョイント部品である。図1は、車両の前車輪側の概略構成を表す斜視図である。サスペンション装置10は、左右のタイヤ30に設けられ、アーム11とシリンダ12を備えている。アーム11の下端部はタイヤ30の軸を支持する軸受部に固定され、シリンダ12はアーム11に対して弾性変位が可能である。アーム11には、スタビリンク200が取り付けられるブラケット13が設けられている。サスペンション装置10は、タイヤ30に加えられる車体の重量を支えている。スタビライザ装置20は、略コ字形状を有するバー21を備え、ブッシュ22を介して車体に取り付けられている。スタビライザ装置20は、車両のロール剛性を確保する。
 スタビリンク200は、サスペンション装置10のブラケット13およびスタビライザ装置20のバー21の端部に設けられ、スタビリンク200どうしはサポートバー500により連結されている。スタビリンク200は、サスペンション装置10が路面からの入力を受けたときに発生する荷重をスタビライザ装置20に伝達する。
 図2は、スタビリンク200の一部の構成の具体例を表す側断面図である。スタビリンク200は、スタッドボール201、ボールシート301、ハウジング302、および、ダストカバー401を備えている。スタッドボール201は、一体成形されたスタッド部210およびボール部220を有している。
 スタッド部210は、テーパ部211、シール部212、および、ねじ部213を有している。テーパ部211は、ボール部220の上端部に成されている。シール部212の上端部および下端部には、鍔部214および凸部215が形成されている。シール部212における鍔部214および凸部215との間にはダストカバー401の上端部のリップ部411が当接して固定されている。サスペンション装置10側のスタビリンク200のねじ部213は、アーム11のブラケット13にねじ締結により固定され、スタビライザ装置20側のスタビリンク200のねじ部213は、バー21にねじ締結により固定されている。
 ボールシート301およびハウジング302は、スタッドボール201をユニバーサルに軸支する軸支部材を構成している。ボールシート301には、スタッドボール201のボール部220が圧入されている。ボールシート301の底面部には、熱かしめ部323が形成されている。ハウジング302は、ボールシート301を収容している。熱かしめ部323は、ハウジング302の底部の孔部302Aを通じて突出し、その先端部がハウジング302の下面部に係合することにより、ボールシート301がハウジング302に固定されている。ダストカバー400の端部412は、ボールシート301およびハウジング302のフランジ部321,311どうしの間に狭持されている(たとえば特許文献1,2)。
 スタビリンク200の製造は、図3に示す工程により行われる。図3(A)~3(E)は、スタビリンク200の製造方法の各工程を表す一部構成の側断面図である。なお、図3(A)~3(E)では、ねじ部213の図示は省略している。まず、図3(A)に示すように、ダストカバー401のリップ部411をスタッドボール201のシール部212に密着させるようにして鍔部214と凸部215との間に挿入し、その間で保持する。次いで、図3(B)に示すように、スタッドボール201のボール部220をボールシート301に圧入する。この場合、ダストカバー401の端部412をボールシート301のフランジ部321の外周面側(図3の上面側)に配置する。なお、符号322は、ボールシート301の一面(ボール部220が圧入される面とは反対側の面)に形成されたピン部である。
 続いて、図3(C)に示すように、一体成形されたハウジング302とサポートバー500をボールシート301に組み付ける。この場合、ダストカバー401の端部412は、ボールシート301およびハウジング302のフランジ部321,311どうしの間に狭持され、ピン部322は、ハウジング302の孔部302Aから外部へ突出する形態となる。次に、図3(D)に示すように、熱かしめ機50を用い、ボールシート301のピン部322を加熱により変形させて熱かしめ部323とする。これにより、ボールシート301がハウジング302に固定されることにより、図3(E)に示すようにスタビリンク200が得られる。
 ところで、スタビリンクでは、従来、ハウジングとサポートバーの材質として鉄が用いられていたが、近年、軽量化を図るため、たとえばアルミニウム(たとえば特許文献3,4)や樹脂(たとえば特許文献5)を用いることが提案されている。
 たとえば特許文献3,4の技術では、まず、射出成形によりスタッドボールのボール部に樹脂からなるボールシートを成形する。これにより、ボール部およびボールシートからなるサブ組立体が得られる。次いで、型内にサブ組立体を中子としてインサートし、溶融したアルミ合金を型内に注入してダイキャスト成形を行う。このようなサブ組立体を中子として用いたインサート成形により、一体成形されたハウジングとサポートバーが得られる。続いて、ボール部にスタッド部を接続した後、ダストカバーを取り付けることにより、スタビリンクが得られる。
 また、たとえば特許文献5の技術では、樹脂製のハウジングとサポートバーを一体成形し、一体成形されたハウジングとサポートバーを上記スタビリンク200の製造に適用し、図3(C)に示すように一体成形されたハウジング302とサポートバー500としてボールシート301に組み付け、図3(D)に示す工程を経ることにより、スタビリンクが得られる。
特開平6-117429号公報 特開平7-54835号公報 特開2004-316771号公報 特開2005-265134号公報 特開2009-257507号公報
 しかしながら、アルミニウムを用いる特許文献3,4の技術では、アルミニウムの融点が約660℃であるため、インサート成形においてボールシートが外周部を構成するサブ組立体を中子として用いる場合、ボールシートの材質として高耐熱性を有するPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等の材質を用いる必要がある。そのような材質は高価であるため、製造コストが増大する。
 また、ダストカバー400の端部412がフランジ部321,311どうしの間に狭持されているスタビリンク200の製造に特許文献3,4のインサート成形を適用する場合、ダストカバーはゴム等の樹脂からなるため、熱劣化の虞が非常に大きい。このため、ダストカバーの装着は、インサート成形時に行うことができず、インサート成形後に別工程で行う必要があり、狭持によるダストカバーの端部の固定をおこなうことができないため、サークリップ等の部品が別途必要となり、製造コストがさらに増大する。
 一方、樹脂を用いる特許文献5の技術は、アルミニウムを用いる特許文献3,4の技術の上記問題は生じない。しかしながら、特許文献5の技術は、特許文献1,2と比較して、軽量化を図ることができるものの、特許文献1,2と同様な製造方法を用いていることから、近年のスタビリンクの分野での製造コスト低減の要求に応えることができなかった。
 したがって、本発明は、軽量化および製造コスト低減の両立を図ることができるスタビリンクおよびその製造方法を提供することを目的としている。
 本発明のスタビリンクの製造方法は、スタッドボールのボール部をボールシートに挿入することにより、スタッドボールとボールシートからなるサブ組立体を形成し、サブ組立体を中子として型内に挿入してキャビティを形成し、そのキャビティ内に樹脂を注入して射出成形を行うことにより、ボールシートの外周部を覆うハウジングおよびそのハウジングを支持するサポートバーを一体成形することを特徴とする。
 本発明のスタビリンクの製造方法では、スタッドボールとボールシートからなるサブ組立体を中子として型内に挿入してキャビティを形成し、そのキャビティに樹脂を注入するインサート成形を行うから、ハウジングをボールシートに固定するための熱かしめを行う工程が不要となる。その結果、製造コストの低減を図ることができる。
 また、ボールシートの材料である樹脂の融点が、インサート成形で注入される樹脂の融点よりも低い場合、射出成形時、その熱と圧力によりボールシートが変形収縮する。この場合、射出成形の条件(樹脂の温度や、圧力、射出時間等)とボールシートの変形収縮量との関係を予め取得しておき、スタッドボールのボール部のボールシートへの挿入時、たとえば内径が所定値に設定されたボールシート、および、外径が所定値に設定されたボール部の少なくとも一方を用いることにより、ボール部とボールシートとの間のクリアランスを所定値に設定する。そして、射出条件を適宜制御してインサート成形を行うことにより、射出成形後にボールシートの締め代を最適値に設定することができる。その結果、スタビリンクの既定値である揺動トルク、回転トルク、および、弾性リフトの所望値に設定することができ、車両側の要求特性を満足することができる。
 また、射出成形で注入される樹脂は、アルミニウムの融点よりも低く、射出成形温度をたとえば300℃以下に設定することができるので、成形時間を適宜設定することにより、ボールシートの熱劣化を防止することができる。したがって、射出成形の材料としてアルミニウムを用いる場合とは異なり、ボールシートの材質として安価なポリアセタール材を用いることができる。その結果、製造コストの低減をさらに図ることができる。サブ組立体の形成時にゴム製のダストカバーを組み付け、そのサブ組立体を中子として用いた場合、上記のように射出成形温度を低く設定することができるので、射出成形の材料としてアルミニウムを用いる場合とは異なり、溶融樹脂がゴム製のダストカバーに直接接触した場合でも、ダストカバーの熱劣化を防止することができる。したがって、ハウジングの端部とボールシートのフランジ部とによりダストカバーの端部を狭持する構造を用いることができるから、インサート成形後にダストカバーを別途装着する工程が不要となり、装着に必要なサークリップ等の部品が不要となる。その結果、製造コストの低減をさらに図ることができる。
 本発明のスタビリンクの製造方法は種々の構成を用いることができる。たとえば、サブ組立体にダストカバーを組み付ける場合、インサート成形で種々のキャビティを形成することができる。たとえばサブ組立体の形成では、ボールシートのフランジ部の外周部側にダストカバーの端部を配置し、サブ組立体の型内への挿入では、型の内面とボールシートの外周部との間に所定の間隔をあけるとともに、型の端部をダストカバーの端部の外周部に当接させて、型の端部とフランジ部の外周部側とでダストカバーの端部を狭持し、型の内面、ボールシートの外周部、および、ダストカバーの端部の外周部側によりキャビティを形成する態様を用いることができる。
 この態様では、ハウジングとボールシートとのフランジ部によりダストカバーの端部を狭持する構造を得ることができるから、上記のように製造コストの低減をさらに図ることができる。また、一体成形されたハウジングとサポートバーをボールシートに組み付ける従来の手法では、厳しい寸法管理が要求されるが、本発明のスタビリンクの製造方法では、そのような寸法管理は不要となる。
 具体的には、従来の手法では、ダストカバーの端部に対するハウジングのフランジ部の押圧力が弱いと、ダストカバーが離脱しやすくなる。他方、ダストカバーの端部に対するハウジングのフランジ部の押圧力が強いと、ボールシートのフランジ部がスタッドボールの方に変形し、スタッドボールの揺動が阻害される虞がある。しかも、ハウジングとボールシートの寸法が適切でない場合、ハウジングの締め代が所望値から外れ、トルク特性や弾性リフトを所望値に設定することができない。このような問題はハウジングをスタッドボールのボール部に嵌合する形態では、一方の部材に寸法のバラツキがあると上記問題が生じやすくなる。これに対して本発明のスタビリンクの製造方法では、型の内面、ボールシートの外周部、および、ダストカバーの端部の外周部側によりキャビティを形成してインサート成形を行うから、キャビティ内に樹脂が充填され、樹脂からなるハウジングは、ボールシートの外周部やダストカバーの端部に密着する。また、これにより、ボールシートに対するハウジングの締め代を所望値に設定することができるから、トルク特性や弾性リフトを所望値に設定することができる。したがって、寸法のバラツキの影響を受けないから、寸法管理は不要となる。
 また、ボールシートの成形では、ボールシートの外周部に、ボールシートのハウジングからの離脱を防止するための部位として、溝部、突起部、テーパ部、および、アンダカット部の少なくとも一つを形成する態様を用いることができる。この態様では、従来の熱かしめ部と同様、十分なスタッド抜き強度を確保することができる。また、上記部位をボールシートの外周部の周方向に分割された形状をなすように形成する態様を用いることができる。この態様では、ボールシートのハウジングに対する相対的回転を防止することができる。
 ボールシートは射出成形時の熱と圧力により変形収縮する虞があるから、従来のスタッドボールのボール部(たとえば図2に示す扁平形状をなすボール部220)では、その運動が変形収縮により阻害される虞があった。そこで運動阻害を防止するために、ボール部は略球状をなすことが好適である。この場合、スタッドボールは、ボール部をスタッド部に溶接することにより形成する態様を用いることができる。
 また、ボールシートの内周部にスタッドボールの溶接部に形成されたバリを収容するポケット部を形成する態様を用いることができる。この態様では、溶接部のバリによりスタッドボールの揺動が阻害されることを防止することができるから、スタッドボールの揺動角度を十分に確保することができる。
 さらに、サポートバーの両端部に前記ハウジングを成形する場合、一端部側のハウジングにおけるサポートバーとの境界部に分割型用フランジ部を設け、一端部側のハウジングおよび分割型用フランジ部を成形する第1割型と、サポートバーと他端部側のハウジングとを成形する第2割型とから構成される分割型を型として用い、分割型用フランジ部に対応する部分での第1割型の第2割型に対する回転角度を所定角度に設定して射出成形を行う態様を用いることができる。この態様では、ハウジング同士の位相角を0度~180度の範囲内で任意に設定することができる。
 本発明のスタビリンクは、本発明のスタビリンクの製造方法で製造されるものであり、本発明のスタビリンクの製造方法と同様な効果を得ることができる。
 本発明のスタビリンクあるいはその製造方法によれば、スタッドボールとボールシートからなるサブ組立体を中子として型内に挿入してキャビティを形成し、そのキャビティ内に樹脂を注入して射出成形を行うから、軽量化および製造コスト低減の両立を図ることができる等の効果を得ることができる。
車両の前車輪側の概略構成を表す斜視図である。 従来のスタビリンクの構成を表す側断面図である。 (A)~(E)は、従来のスタビリンクの製造方法の各工程を表す一部構成の側断面図である。 (A)~(D)は、本発明の一実施形態に係るスタビリンクの製造方法の各工程を表す一部構成の側断面図である。 本発明の一実施形態に係るスタビリンクの製造方法のインサート成形の状態を表し、図4(C)のダストカバーの端部を含む部分の拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係るスタビリンクのボールシートの構成を表す側面図である。 本発明の一実施形態に係るスタビリンクのスタッドボールの構成の一部を表す側面図である。 本発明の一実施形態に係るスタビリンクのスタッドボールの揺動状態の一部構成を表す図である。 (A),(B)は、本発明の一実施形態に係るスタビリンクのインサート成形で得られるハウジングとサポートバーの具体例の構成を表し、(A)はハウジング同士の位相角が0度の例、(B)はハウジング同士の位相角が0度超180度未満の例の図である。
 100…スタビリンク、101…スタッドボール、110…ボール部、111…バリ、120…ボールシート、121…フランジ部、122…溝部、123…突起部、124…ポケット部、130…ハウジング、131…端部、401…ダストカバー、412…端部、500…サポートバー、501…分割型用フランジ部
 以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図4(A)~4(D)は、本発明の一実施形態に係るスタビリンクの製造方法の各工程を表す一部構成の側断面図である。図5は、本発明の一実施形態に係るスタビリンクの製造方法のインサート成形の状態を表し、図4(C)のダストカバーの端部を含む部分の拡大断面図である。図6は、本発明の一実施形態に係るスタビリンクのボールシートの構成を表す側面図である。図7は、本発明の一実施形態に係るスタビリンクのスタッドボールの構成を表す側面図である。図8は、本発明の一実施形態に係るスタビリンクのスタッドボールの揺動状態の一部構成を表す図である。図4,7,8では、スタッドボールのねじ部の図示を省略している。
 本実施形態のスタビリンクの製造方法は、図3に示すスタビリンクの製造方法とは、ハウジングおよびそれを支持するサポートバーをインサート成形による樹脂の射出成形で得ることが大きく異なり、それに伴い、ボールシートの構成およびスタッドボールのボール部の形状等を変更しており、それ以外は同様な構成であるから、本実施形態では、図1,2と同様な構成要素には同符号を付し、その説明は省略している。
 まず、図4(A)に示すように、ダストカバー401のリップ部411をスタッドボール101のシール部212に密着させるようにして鍔部214と凸部215との間に挿入し、その間で保持する。次いで、図4(B)に示すように、スタッドボール101のボール部110をボールシート120に圧入する。この場合、ダストカバー401の端部412をボールシート120のフランジ部121の外周面側(図4の上面側)に配置する。
 これによりスタッドボール101、ボールシート120、および、ダストカバー401からなるサブ組立体100Aが得られる。このようにサブ組立体100Aを得るまでの工程は、図3(A),3(B)に示すスタビリンクの製造方法と同様である。本実施形態では、図6に示すように、ボールシート120について、その外周部の側面部に突起部122および溝部123の少なくとも一方を周方向に沿って形成することが好適である。
 この場合、突起部122および溝部123をボールシート120の外周部の周方向に分割された形状をなすように形成することが好適である。また、突起部122および溝部123の代わりに、外周部の側面部にテーパ部を形成してもよい。テーパ部は、たとえば外周部の上部側から底部へ向かうに従い、拡径するようにして傾斜する形状をなす。また、外周部に凹状のアンダカット部を形成してもよい。スタッドボール101について、図7に示すように、たとえばボール部110として略球状をなす鋼球を用い、ボール部110をスタッド部210に溶接することにより形成することが好適である。スタッドボール110の溶接部には、図8に示すようにバリ111が形成される場合があり、この場合、ボールシート120の内周部に、溶接部のバリ111を収容する凹状のポケット部124を周方向に沿って形成することが好適である。
 続いて、図4(C)に示すように、サブ組立体100Aを中子として型60内に挿入してキャビティ70を形成し、そのキャビティ70内に樹脂を注入して射出成形を行う。このようなインサート成形によってハウジングおよびサポートバーを一体成形する。なお、図4(C)は、サポートバー140の軸線方向の垂直方向の断面構成を表し、ハウジング成形用の型部分を含む構成の断面図である。型60は、紙面垂直方向に延在する形態を有している。
 ハウジングおよびサポートバーの材料である樹脂の材質としては、所定の強度を確保する場合、たとえば、グラスファイバを重量比で30%含有するナイロン66や、グラスファイバを重量比で30%含有するナイロン46、グラスファイバを重量比で30%含有するPPS(ポリフェニレンサルファイド)を用いることが好適である。この場合、グラスファイバの含有量重は、ハウジングおよびサポートバーの要求特性に応じて、適宜設定することができる。
 インサート成形について、具体的には、サブ組立体100Aの型60内への挿入では、図5に示すように、型60の内面とボールシート120の外周部との間に所定の間隔をあけるとともに、型60の端部61をダストカバー401の端部412の外周部に当接させる。これにより、型60の端部61とボールシート120のフランジ部121の外周部側とでダストカバー401の端部412を狭持する。このようにして型60の内面、ボールシート120の外周部、および、ダストカバー401の端部412の外周部側によりキャビティ70が形成される。この場合、型60のキャビティ面は、ハウジングおよびサポートバーの外周形状に対応する形状を有する。
 図9は、本発明の一実施形態に係るスタビリンクのインサート成形で得られるハウジングとサポートバーの具体例の構成を表し、(A)はハウジング同士の位相角が0度の例、(B)はハウジング同士の位相角が0度超180度未満の例の図である。たとえば図9(A),9(B)に示すようにサポートバー500の両端部にハウジング130を成形する場合、サポートバー500一端部側のハウジング130におけるサポートバー500との境界部に、分割型用フランジ部501を設けることが好適である。分割型用フランジ部501の断面形状は、たとえば略真円状をなす。
 図9(B)に示すハウジング130およびサポートバー500を成形する場合、型60は、サポートバー成形用の型部分の両端部にハウジング成形用の型部分が設けられている形態をなし、この場合、型60は、サポートバー500の一端部側のハウジング130(分割型用フランジ部501を有するハウジング130)を成形する第1割型と、サポートバー500と他端部側のハウジング130とを成形する第2割型とから構成することが好適である。この場合、型60としては、分割型用フランジ部501に対応する部分での第1割型の第2割型に対する回転角度が調整可能な分割型を用いることができる。第1,2割型から構成される分割型の上型の下型への駆動手段として、通常のカム部材等を用いることができる。
 このようなインサート成形によって樹脂をキャビティ70に充填することにより、図4(D)に示すように、ボールシート120の外周部を覆うハウジング130およびそれを支持するサポートバー500が一体成形され、スタビリンク100が得られる。
 ここで、スタビリンクには、通常、揺動トルク、回転トルク、弾性リフトの規定値が設定され、通常、いずれの規定値も低く設定する要求が多い。トルクと弾性リフトは相反関係にあり、それら規定値は、ハウジングとボールシートの締め代、あるいは、ボールシートとスタッドボールの締め代に依存する。したがって、車両側の要求特性を満足するために、入力荷重と耐久要件に基づき、締め代を最適値に設定することが重要となる。
 本実施形態では、ボールシート120の材料である樹脂の融点が、ハウジング130およびサポートバー500の材料である樹脂のものよりも低い場合、インサート成形での射出成形時、その熱と圧力によりボールシート120が変形収縮する。この場合、射出成形の条件(射出成形で注入する樹脂の温度や、圧力、射出時間等)とボールシート120の変形収縮量との関係を予め取得しておき、スタッドボール101のボール部110のボールシート120への挿入時、たとえば内径が所定値に設定されたボールシート120、および、外径が所定値に設定されたボール部110の少なくとも一方を用いることにより、ボール部110とボールシート120との間のクリアランスを所定値に設定することができる。そして、インサート成形での射出条件を適宜制御して射出成形を行うことにより、射出成形後にボールシート120の締め代を最適値に設定することができる。
 また、インサート成形での射出成形で注入される樹脂は、アルミニウムの融点よりも低く、射出成形温度をたとえば300℃以下に設定することができるので、成形時間を適宜設定することにより、ボールシート120の熱劣化を防止することができる。したがって、射出成形の材料としてアルミニウムを用いる場合とは異なり、ボールシート120の材質として安価なポリアセタール材を用いることができる。また、サブ組立体100Aの形成時にゴム製のダストカバー401を組み付け、サブ組立体100Aを中子として用いた場合、上記のように射出成形温度を低く設定することができるので、射出成形の材料としてアルミニウムを用いる場合とは異なり、樹脂がゴム製のダストカバー401に直接接触した場合でも、ダストカバー401の熱劣化を防止することができる。
 以上のように本実施形態では、スタッドボール101とボールシート120からなるサブ組立体100Aを中子として型60内に挿入してキャビティ70を形成し、そのキャビティ70に樹脂を注入するインサート成形を行うから、ボールシート120に熱かしめを行う従来の工程(図3(D)の工程)が不要となる。このように製造工程数を減少させることができるから、製造コストの低減を図ることができる。
 また、インサート成形での射出成形後にボールシート120の締め代を最適値に設定することができる。その結果、スタビリンクの既定値である揺動トルク、回転トルク、および、弾性リフトの所望値に設定することができ、車両側の要求特性を満足することができる。また、ハウジング130の端部131とボールシート120のフランジ部121とによりダストカバー401の端部412を狭持する構造を用いることができるから、インサート成形後にダストカバー401を別途装着する工程が不要となり、アルミニウムを用いる従来手法で用いていたサークリップ等の部品が不要となる。その結果、さらに製造コストの低減を図ることができる。
 特に、サブ組立体100Aを中子として用いたインサート成形を行うから、キャビティ70内に樹脂が充填され、樹脂からなるハウジング130は、ボールシート120の外周部やダストカバー401の端部412に密着する。また、これにより、ボールシート120に対するハウジング130の締め代を所望値に設定することができるから、トルク特性や弾性リフトを所望値に設定することができる。したがって、相手部材の寸法のバラツキの影響を受けないから、寸法管理は不要となる。
 また、ハウジングの内周部には、ボールシート120の突起部122および溝部123の形状に対応する溝部132および突起部133が形成され、互いの部位が嵌合する形態をなすことができる。したがって、従来の熱かしめ部と同様、十分なスタッド抜き強度を確保することができる。また、突起部122をボールシート120の外周部の周方向に分割された形状をなすように形成することにより、ボールシート120のハウジング130に対する相対的回転動作を防止することができる。
 さらに、スタッドボール101のボール部110は略球状をなすから、ハウジング130の射出成形時にボールシート120が変形収縮しても、ボール部110の運動が阻害されることを抑制できる。また、ボールシート120の内周部に、凹状のポケット部124を周方向に沿って形成しているから、スタッドボール101の溶接部のバリ111により、スタッドボール101の揺動が阻害されることを防止することができ、これによりスタッドボール101の揺動角度を十分に確保することができる。
 加えて、型60としては、分割型用フランジ部501に対応する部分における第1割型の第2割型に対する回転角度が調整可能な分割型を用いることができるから、ハウジング同士の位相角を0度~180度の範囲内で任意に設定することができる。

Claims (7)

  1.  スタッドボールのボール部をボールシートに挿入することにより、前記スタッドボールと前記ボールシートからなるサブ組立体を形成し、
     前記サブ組立体を中子として型内に挿入してキャビティを形成し、そのキャビティ内に樹脂を注入して射出成形を行うことにより、前記ボールシートの外周部を覆うハウジングおよびそのハウジングを支持するサポートバーを一体成形することを特徴とするスタビリンクの製造方法。
  2.  前記サブ組立体の形成では、前記ボールシートのフランジ部の外周部側にダストカバーの端部を配置し、
     前記サブ組立体の前記型内への挿入では、前記型の内面と前記ボールシートの前記外周部との間に所定の間隔をあけるとともに、前記型の端部を前記ダストカバーの前記端部の外周部に当接させて、前記型の前記端部と前記フランジ部の前記外周部側とで前記ダストカバーの前記端部を狭持し、前記型の内面、前記ボールシートの前記外周部、および、前記ダストカバーの前記端部の前記外周部側により前記キャビティを形成することを特徴とする請求項1に記載のスタビリンクの製造方法。
  3.  前記ボールシートの形成では、前記ボールシートの外周部に、前記ハウジングの前記ボールシートからの離脱を防止するための溝部、突起部、テーパ部、および、アンダカット部の少なくとも一つを形成することを特徴とする請求項1または2に記載のスタビリンクの製造方法。
  4.  前記ボール部は略球状をなし、
     前記スタッドボールは、前記ボール部をスタッド部に溶接することにより形成することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のスタビリンクの製造方法。
  5.  前記ボールシートの内周部に前記スタッドボールの溶接部に形成されたバリを収容するポケット部を形成することを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のスタビリンクの製造方法。
  6.  前記サポートバーの両端部に前記ハウジングを成形する場合、 
    一端部側のハウジングにおける前記サポートバーとの境界部に分割型用フランジ部を設け、
     前記一端部側のハウジングおよび前記分割型用フランジ部を成形する第1割型と、前記サポートバーと他端部側のハウジングとを成形する第2割型とから構成される分割型を前記型として用い、
     前記分割型用フランジ部に対応する部分での前記第1割型の前記第2割型に対する回転角度を所定角度に設定して前記射出成形を行うことを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のスタビリンクの製造方法。
  7.  請求項1~6のいずれかに記載のスタビリンクの製造方法で製造されたことを特徴とするスタビリンク。
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