WO2019240109A1 - スタビライザ、およびその製造方法 - Google Patents

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WO2019240109A1
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stabilizer
transition
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正人 菅原
省吾 森
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日本発條株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a stabilizer and a manufacturing method thereof.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-1111904 for which it applied to Japan on June 12, 2018, and uses the content here.
  • a body bar that can be elastically deformed, a pair of connection plates that are individually connected to a pair of left and right suspension devices, both ends of the body bar, and a pair of connection plates
  • a stabilizer including a transition portion that is connected to each other and gradually decreases in the thickness direction of the connecting plate from the main body bar side toward the connecting plate side.
  • the displacement amount of the pair of left and right suspension devices is different, for example, when the vehicle is turning, the body bar is deformed in the roll direction by twisting and bending in the elastic region. Suppress.
  • the stabilizer manufacturing method includes a heating step of heating a portion to be formed of the connecting plate in the rod body to a temperature equal to or higher than the A1 transformation point, a forging step of forging the forming portion of the connecting plate to form the connecting plate, Have In the forging process, the formation planned portion of the transition portion is deformed and formed in the transition portion following the formation of the connection plate formation portion on the connection plate.
  • the hardness of the transition portion is lower than the hardness of the other portions of the rod body, and the connection portion between the connecting plate and the transition portion may be damaged.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a stabilizer capable of suppressing damage to the connecting portion between the connecting plate and the transition portion, and a method for manufacturing the same. .
  • the stabilizer according to the first aspect of the present invention includes an elastically deformable main body bar and a pair of connections that are separately connected to a pair of left and right suspensions.
  • a plate, both ends of the main bar and the pair of connecting plates are connected separately, and the connecting plate gradually decreases in size in the thickness direction from the main bar side to the connecting plate side.
  • the minimum value of the Vickers hardness of the transition part is 200 HV or more.
  • the minimum value of the Vickers hardness of the transition portion is 200 HV or more, the difference in hardness between the transition portion and the connecting plate can be suppressed. Therefore, even when a vehicle having a stabilizer having a connecting plate connected to a suspension is running, even if stress is concentrated on the connecting portion between the connecting plate and the transition portion, this portion is prevented from being damaged. Can do.
  • the minimum value of the Vickers hardness of the connection plate is 150 HV or more, and the outer diameter at the end of the main body bar is 2.5 times or more the thickness of the connection plate. It may be less than double.
  • the minimum value of the Vickers hardness of the connecting plate is 150 HV or more, and the outer diameter at the end of the main body bar is 2.5 to 10 times the thickness of the connecting plate. Therefore, coupled with the fact that the difference in hardness between the transition portion and the connecting plate is suppressed, when the vehicle having the stabilizer connected to the suspension device is traveling, the connecting plate and the connecting plate are moved. Even if stress concentrates on the connection part with the part, it is possible to surely prevent the part from being damaged.
  • the stabilizer manufacturing method includes a body bar that is elastically deformable, a pair of connecting plates that are individually connected to a pair of left and right suspensions, a pair of ends of the body bar, and a pair of And a transition portion that connects the connecting plates separately and gradually decreases in the thickness direction of the connecting plates from the main body bar side toward the connecting plate side. Then, the connecting plate and the transition portion in the rod body are heated to a temperature equal to or higher than the A1 transformation point, and the connecting plate is formed by forging the forming portion of the connecting plate. A forging step, and during the forging step, the connecting plate is molded while cooling a portion where the transition portion is to be formed.
  • the connecting plate is molded while cooling the planned formation portion of the transition portion heated to a temperature equal to or higher than the A1 transformation point during the heating step during the forging step. Therefore, at the same time when the connecting plate is formed by forging, the transition portion is rapidly cooled, and the transition portion can be quenched, and the hardness of the transition portion can be increased. Thereby, the stabilizer which a connection part of a connection board and a transition part cannot easily be damaged is obtained. And since it becomes possible to quench the transition part at the time of the forging process currently performed conventionally, the fall of manufacturing efficiency can be prevented.
  • the formation portion of the connecting plate is crushed in the radial direction during the forging process, and the inner peripheral surface of the formation portion of the connecting plate is molded into a set of flat surfaces that are overlapped with each other. Is done. Therefore, when this connection plate is cooled, there is a possibility that a gap is generated between a pair of planes.
  • the connecting plate is constrained by the forging die in the thickness direction during the forging process, even if the formed connecting plate is cooled not only in the transition portion formation scheduled portion, but in this process. The generation of the gap can be suppressed.
  • connection plate when not only a transition part but a connection plate is rapidly cooled at the time of a forge process, a hardening process is given also to a connection plate and the hardness of a connection plate can be raised.
  • a through-hole penetrating in the plate thickness direction is formed in the connecting plate, and cracks are prevented from occurring on the inner peripheral surface of the through-hole in a state where a bolt attached to the stabilizer is inserted into the through-hole. be able to.
  • At the time of the forging step at least a portion of the rod that is to be formed of the main body bar is connected to a portion of the transition portion that is to be formed.
  • the formation planned portion of the transition portion may be cooled by bringing a cooling body having a temperature lower than the temperature of the formation planned portion into contact therewith.
  • the cooling body when cooling the formation portion of the transition portion, the cooling body is brought into contact with at least the formation portion of the main body bar that is relatively difficult to deform. Therefore, it can suppress that the contact state of the cooling body with respect to a rod body differs for every rod body to forge.
  • the cooling body since the cooling body is brought into contact with the connection portion of the main body bar formation planned portion with the transition portion formation planned portion, it is possible to keep the distance between the cooling body and the transition portion formation planned portion short. Therefore, the formation planned part of the transition part can be effectively cooled.
  • the cooling body is provided in a forging die for molding the connecting plate, and protrudes from the forging die toward the formation planned portion side of the main body bar. Also good.
  • the cooling body is provided in the forging die, the cooling body and the forging die can be driven integrally during the forging process, and the forging die apparatus can be prevented from becoming complicated.
  • the transition portion to be formed may be cooled by cooling a forging die for molding the connecting plate during the forging step.
  • the formation planned portion of the transition portion is cooled, so that the heat of each forming planned portion of the connecting plate and the transition portion is transmitted to the forging die.
  • this heat can be cooled to keep the temperature of the forging die equal. Thereby, it becomes possible to suppress that the temperature after cooling of the formation part of the transition part at the time of a forging process differs for every rod to forge, and the hardness of the transition part is made equal for every stabilizer to manufacture. can do.
  • FIG. 1st Embodiment concerning this invention It is explanatory drawing explaining the manufacturing method of the stabilizer shown as 1st Embodiment concerning this invention. It is explanatory drawing explaining the manufacturing method of the stabilizer shown as 1st Embodiment concerning this invention. It is explanatory drawing explaining the manufacturing method of the stabilizer shown as 2nd Embodiment concerning this invention. It is explanatory drawing explaining the manufacturing method of the stabilizer shown as 2nd Embodiment concerning this invention. It is a graph which shows the hardness of the stabilizer of the Example which concerns on this invention, and a comparative example.
  • Stabilizer 1 of this embodiment is provided with body bar 11, connecting plate 12, and transition part 13, and connects a pair of right and left suspensions 50.
  • the main body bar 11, the connecting plate 12, and the transition part 13 are integrally formed.
  • the stabilizer 1 is made of, for example, a carbon steel material.
  • a pair of suspension apparatus 50 is not included in the structure of the stabilizer 1 of this embodiment.
  • the suspension device 50 includes a support portion 51 that rotatably supports the wheel T, a shock absorber 52 having a cylinder with a lower end portion attached to the support portion 51, and a stabilizer link 53 that connects the cylinder of the shock absorber 52 and the stabilizer 1. And comprising.
  • the stabilizer 1 is demonstrated based on the attitude
  • the main body bar 11 includes a torsion part 14 that extends in the left-right direction of the vehicle, and a pair of arm parts 15 that individually extend from both left and right ends of the torsion part 14 toward the rear of the vehicle, and is formed to be elastically deformable.
  • the main body bar 11 is formed in a cylindrical shape.
  • the main body bar 11 may be formed in a solid bar shape.
  • the length of the torsion part 14 is longer than the length of the arm part 15.
  • the outer peripheral surface of the torsion part 14 extends straight in the left-right direction over the entire length in the left-right direction.
  • the outer peripheral surface of the arm portion 15 extends straight in the front-rear direction over the entire length in the front-rear direction.
  • the inner diameter and outer diameter of the torsion part 14 are equal over the entire length.
  • the inner diameter and outer diameter of the arm portion 15 are the same over the entire length.
  • the inner diameter and outer diameter of the torsion part 14 are the same as the inner diameter and outer diameter of the arm part 15, respectively.
  • the connecting portion between the torsion part 14 and the arm part 15 is bent so as to protrude outward in the left-right direction.
  • the length of the torsion part 14 may be equal to or less than the length of the arm part 15.
  • the torsion part 14 and the arm part 15 may be curved.
  • the inner diameters of the torsion part 14 and the arm part 15 may be different from each other, and the outer diameters of the torsion part 14 and the arm part 15 may be different from each other.
  • the connecting plate 12 protrudes straight from the arm portion 15 side of the main body bar 11 toward the rear.
  • the connecting plate 12 may protrude in a state of being bent rearward from the arm portion 15 side of the main body bar 11.
  • the connecting plate 12 is formed in a plate shape whose front and back faces in the left-right direction of the vehicle. That is, the plate thickness direction of the connecting plate 12 coincides with the left-right direction of the vehicle in a state where the stabilizer 1 is attached to the suspension device 50.
  • the plate thickness direction of the connecting plate 12 in the present embodiment matches the left-right direction in FIG. 2A.
  • the connecting plate 12 includes a set of flat portions formed by crushing a cylindrical rod W in the radial direction and overlapping each other.
  • the connecting plate 12 is formed with a through hole 12a penetrating in the thickness direction. With a bolt inserted integrally into the through-hole 12a and the through-hole formed in the stabilizer link 53, a nut is screwed into the bolt, whereby the connecting plate 12 is connected to the stabilizer link 53. .
  • the transition portion 13 connects the rear end portion of the arm portion 15 of the main body bar 11 and the front end portion of the connecting plate 12 and gradually increases in size in the plate thickness direction of the connecting plate 12 from the front toward the rear ( (Width) is smaller.
  • the portion facing the plate thickness direction is formed in a protruding curved surface shape.
  • the portion facing the plate thickness direction is formed in a concave curved surface shape.
  • the transition portion 13 is provided with an internal space that communicates with the inside of the main bar 11 over the entire region excluding the rear edge.
  • the size of the internal space in the plate thickness direction gradually decreases from the front end portion 13b of the transition portion 13 toward the rear end portion 13a side of the transition portion 13.
  • the front end portion of the internal space of the transition portion 13 is connected to the inside of the rear end portion of the arm portion 15 without a step.
  • the transition unit 13 may be solid.
  • the central portions of the arm portion 15, the transition portion 13, and the connecting plate 12 in the plate thickness direction coincide with each other.
  • the stabilizer 1 suppresses displacement of the vehicle in the roll direction by elastically deforming when the displacement amount of the pair of left and right shock absorbers 52 is different, for example, when the vehicle is turning.
  • the minimum value of the Vickers hardness of the transition part 13 is 200HV or more, Preferably it is 250HV or more and 400HV or less.
  • the minimum value of the Vickers hardness of the connecting plate 12 is 150HV or more and 500HV or less.
  • the outer diameter of the rear end portion (end portion of the main body bar) of the arm portion 15 of the main body bar 11 is not less than 2.5 times and not more than ten times the thickness of the connecting plate 12 (thickness in the plate thickness direction), preferably It is 2.5 times or more and 8 times or less.
  • the thickness of the connecting plate 12 (twice the plate thickness) is, for example, 4.0 mm or more and 16.0 mm or less, and the diameter of the rear end portion of the arm portion 15 of the main body bar 11 is, for example, 10.0 mm or more and 56.0 mm. It is as follows.
  • the entire cylindrical rod W extending straight is heated to a temperature lower than the A1 transformation point to bend, thereby forming the torsion part 14 and the formation part 15w of the arm part and the formation part of the transition part A portion 13w and a connecting portion formation scheduled portion 12w are formed.
  • the respective formation scheduled portions 15w, 13w, 12w of the arm portion, the transition portion, and the connecting portion extend straight in a direction perpendicular to or inclined from the direction in which the torsion portion 14 extends.
  • the entire rod W is heated to a temperature equal to or higher than the A1 transformation point by, for example, resistance heating, and subjected to a quenching process.
  • connection plate formation planned portion 12w and the transition portion formation planned portion 13w are heated to a temperature equal to or higher than the A1 transformation point by using, for example, a high-frequency coil (heating step).
  • the connecting plate 12 is formed by forging the forming portion 12 w of the connecting plate (forging step).
  • the formation part 13w of the transition part is formed in the transition part 13 by being deformed following the formation of the connecting plate 12 by forging.
  • connection plate 12 is shape
  • at the time of the forging step at least a portion of the rod W that is to be formed with the arm portion to be formed 15 w is connected to the transition portion to be formed 13 w lower than the temperature of the transition portion to be formed 13 w.
  • the formation portion 13w of the transition portion is cooled by bringing the temperature cooling body X2 into contact therewith.
  • the maximum temperature of the contact surface x2 of the cooling body X2 that contacts the planned formation portion 15w of the arm portion immediately before contacting the planned formation portion 15w of the arm portion is lower than the minimum temperature of the planned formation portion 13w of the transition portion. ing.
  • the cooling body X2 is provided in the forging die X1, and protrudes from the forging die X1 toward the arm portion formation scheduled portion 15w side.
  • the cooling body X2 is formed integrally with the forging die X1.
  • the volume of the cooling body X2 is smaller than the volume of the forging die X1.
  • the contact surface x2 of the cooling body X2 is farther from the rod body W than the contact surface x1 of the forging die X1 that contacts the planned formation portion 12w of the connecting plate.
  • FIG. 3A shows a state in which the contact surface x1 of the forging die X1 is in contact with the planned forming portion 12w of the connecting plate
  • FIG. 3B is the contact surface of the forging die X1 after FIG. 3A.
  • x1 shows a state in which the connecting plate 12 is formed by pushing the deformed portion 12w of the connecting plate to be deformed.
  • the contact surface x1 of the forging die X1 contacts the planned formation portion 12w of the connecting plate, and the contact surface x2 of the cooling body X2
  • the maximum temperature at the contact surface x2 of the cooling body X2 is equal to or lower than the minimum temperature at the contact surface x1 of the forging die X1.
  • the contact surface x1 of the forging die X1 pushes the connection plate formation scheduled portion 12w, and the contact surface x2 of the cooling body X2 having a temperature equal to or lower than the temperature of the forging die X1 It abuts on the formation portion 15w of the arm portion.
  • the transition portion formation planned portion 13w but also the connection plate formation planned portion 12w is cooled by the cooling body X2.
  • the connecting plate formation scheduled portion 12w may not be cooled by the cooling body X2.
  • the forging die X1 comes into contact with the connection portion of the transition portion formation planned portion 13w with the connection plate formation planned portion 12w, and the other portions include the forging die X1 and the cooling body X2. Is contactless.
  • the bar W is surrounded by the forging die X1 and the cooling body X2 over the entire circumference.
  • the forging die X1 or the cooling body X2 may be brought into contact with the transition portion formation scheduled portion 13w over the entire area.
  • the through-hole 12a is formed in the connecting plate 12, or the connecting plate 12 is cut into a desired shape.
  • the minimum value of the Vickers hardness of the transition portion 13 is 200 HV or more, the difference in hardness between the transition portion 13 and the connecting plate 12 can be suppressed. . Therefore, when a vehicle having the stabilizer 1 with the connecting plate 12 connected to the suspension device 50 is running, even if stress concentrates on the connecting portion between the connecting plate 12 and the transition portion 13, this portion is damaged. Can be suppressed.
  • the minimum value of the Vickers hardness of the connecting plate 12 is 150 HV or more, and the outer diameter of the rear end portion of the arm portion 15 of the main body bar 11 is 2.5 times or more and 10 times or less of the thickness of the connecting plate 12. It has become. Therefore, when the difference in hardness between the transition portion 13 and the connecting plate 12 is suppressed, the vehicle having the stabilizer 1 with the connecting plate 12 connected to the suspension device 50 is traveling. Even if the stress is concentrated on the connecting portion between the connecting plate 12 and the transition portion 13, it is possible to reliably prevent the portion from being damaged.
  • the load applied to the connecting portion between the connecting plate 12 and the transition portion 13 increases due to the hardness of the connecting plate 12 being reduced. It becomes difficult to suppress the damage.
  • the outer diameter of the rear end portion of the arm portion 15 of the main body bar 11 is less than 2.5 times the thickness of the connecting plate 12
  • the connecting plate 12 and the transition portion 13 are reduced because the hardness of the connecting plate 12 decreases.
  • the load applied to the connecting portion increases, and it becomes difficult to suppress this portion from being damaged. If the outer diameter of the rear end portion of the arm portion 15 of the main body bar 11 exceeds 10 times the thickness of the connecting plate 12, for example, it becomes difficult to form the connecting plate 12 by forging, and the manufacturing cost increases. There are possibilities.
  • the connection plate 12 is shape
  • the rod body W is formed in a cylindrical shape, and at the time of the forging process, the connection plate formation planned portion 12w is crushed in the radial direction, and the connection plate formation planned portion 12w has an inner peripheral surface. , Molded into a set of planes superimposed on each other. Therefore, when this connection plate 12 is cooled, there is a possibility that a gap is generated between a pair of planes.
  • the connecting plate 12 is constrained by the forging die X1 in the thickness direction during the forging step, not only the transition portion formation scheduled portion 13w but also the formed connecting plate 12 is temporarily provided during this step. Even if cooled, the generation of the gap can be suppressed.
  • connection plate 12 since not only the transition part 13 but the connection plate 12 is rapidly cooled at the time of a forge process, the connection plate 12 is also hardened and the hardness of the connection plate 12 can be raised. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracks on the inner peripheral surface of the through hole 12a in a state where the bolt attached to the stabilizer 1 is inserted into the through hole 12a of the connecting plate 12.
  • the cooling body X2 when cooling the transition portion formation scheduled portion 13w during the forging process, the cooling body X2 is brought into contact with at least the arm portion formation planned portion 15w that is relatively difficult to deform among the rod bodies W. It can suppress that the contact state of the cooling body X2 with respect to the body W differs for every rod body W to forge. At this time, since the cooling body X2 is brought into contact with the connection portion of the arm portion formation scheduled portion 15w with the transition portion formation scheduled portion 13w, the distance between the cooling body X2 and the transition portion formation scheduled portion 13w is shortened. It becomes possible to suppress, and the formation part 13w of a transition part can be cooled effectively.
  • cooling body X2 is provided in the forging die X1, it becomes possible to drive the cooling body X2 and the forging die X1 integrally at the time of a forging process, and suppress the complication of a forging die apparatus. Can do.
  • the cooling body X2 may be a separate body from the forging die X1, or may be formed of the same material as the material for forming the forging die X1 or a different material. Further, the volume of the cooling body X2 may be greater than or equal to the volume of the forging die X1.
  • the connection plate 12 is shape
  • a forging die X1 is mounted on the outer frame body X3, and a passage X4 through which refrigerant flows is formed in the outer frame body X3.
  • the connection plate 12 is shape
  • FIG. 4A shows a state in which the contact surface x1 of the forging die X1 is in contact with the formation planned portion 12w of the connecting plate
  • FIG. 4B is a contact surface of the forging die X1 after FIG. 4A.
  • x1 shows a state in which the connecting plate 12 is formed by pushing the deformed portion 12w of the connecting plate to be deformed.
  • the transition portion formation scheduled portion 13w is cooled by cooling the forging die X1 for molding the connecting plate 12 during the forging step. Therefore, even if the heat of each formation planned part 12w and 13w of a connecting plate and a transition part is transmitted to the forging die X1, this heat can be cooled and the temperature of the forging die X1 can be kept equal. Thereby, it becomes possible to suppress that the temperature after cooling of the formation part 13w of the transition part at the time of a forging process changes for every bar W to forge, and the hardness of the transition part 13 for every stabilizer 1 to manufacture. Can be made equivalent.
  • the passage X4 may be formed in the forging die X1.
  • the transition portion formation scheduled portion 13w is cooled not only by the forging die X1 cooled by the refrigerant but also by the cooling body X2, thereby further reliably cooling the transition portion formation scheduled portion 13w.
  • the forging die X1 may be cooled by blowing gas to the forging die X1.
  • the two types of stabilizers were manufactured.
  • the two types of stabilizers were manufactured in the same shape and size using the rod W having the same configuration.
  • the outer diameter of the rear end portion of the arm portion 15 of the main body bar 11 is about 20.7 mm
  • the thickness of the connecting plate 12 is about 5.6 mm (about 2.8 mm ⁇ 2). did.
  • the stabilizer 1 which concerns on an Example was manufactured with the manufacturing method which concerns on 1st Embodiment, and the stabilizer which concerns on a comparative example was manufactured in the state which discharged
  • the minimum value of the Vickers hardness of the transition part 13 was 200 HV or more, and in the comparative example, the minimum value of the Vickers hardness of the transition part was smaller than 200 HV.
  • a stabilizer may be formed using a solid rod.
  • the connecting plate 12 may protrude in the left-right direction from the arm portion 15 side of the main body bar 11, and the configuration of the stabilizer may be changed as appropriate.
  • coolant contact the formation plan part 13w of a transfer part directly at the time of the said forge process.
  • the refrigerant include liquid or gas. In the case of liquid, the refrigerant may be appropriately changed, for example, in the form of a mist, a shower, or a straight.
  • the present invention can be used for a stabilizer provided in a vehicle and a method for manufacturing the stabilizer.

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Abstract

本発明のスタビライザ(1)は、弾性変形可能な本体バー(11)と、左右一対の懸架装置(50)にそれぞれ連結される一対の連結板(12)と、前記本体バーの両端部と一対の前記連結板とをそれぞれ接続し、かつ前記本体バー側から前記連結板側に向かうに従い漸次、前記連結板の板厚方向の大きさが小さくなる移行部(13)と、を備え、前記移行部のビッカース硬さの最小値が、200HV以上となっている。

Description

スタビライザ、およびその製造方法
 本発明は、スタビライザ、およびその製造方法に関する。
 本願は、2018年6月12日に日本に出願された特願2018-111904号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 従来から、例えば下記特許文献1に示されるような、弾性変形可能な本体バーと、左右一対の懸架装置に各別に連結される一対の連結板と、本体バーの両端部と一対の連結板とを各別に接続し、かつ本体バー側から連結板側に向かうに従い漸次、連結板の板厚方向の大きさが小さくなる移行部と、を備えるスタビライザが知られている。この種のスタビライザでは、車両が例えば旋回走行するときなど、左右一対の懸架装置の変位量が相違した際に、本体バーを弾性域内でねじれ変形および曲げ変形させることで、車両のロール方向の変位を抑える。
 スタビライザの製造方法は、棒体における連結板の形成予定部をA1変態点以上の温度に加熱する加熱工程と、連結板の形成予定部に鍛造加工を施して連結板を成型する鍛造工程と、を有する。鍛造工程では、連結板の形成予定部が連結板に成型されるのに追従して、移行部の形成予定部が変形させられて移行部に形成される。
米国特許出願公開第2017/0066299号明細書
 しかしながら、前記従来のスタビライザでは、移行部の硬さが、棒体の他の部分の硬さと比べて低く、連結板と移行部との接続部分が破損する可能性がある。
 この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、連結板と移行部との接続部分が破損するのを抑制することができるスタビライザ、およびその製造方法を提供することを目的とする。
 前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の第1の態様のスタビライザは、弾性変形可能な本体バーと、左右一対の懸架装置に各別に連結される一対の連結板と、前記本体バーの両端部と一対の前記連結板とを各別に接続し、かつ前記本体バー側から前記連結板側に向かうに従い漸次、前記連結板の板厚方向の大きさが小さくなる移行部と、を備え、前記移行部のビッカース硬さの最小値が、200HV以上となっている。
 この発明の第1の態様によれば、移行部のビッカース硬さの最小値が、200HV以上となっているので、移行部および連結板の各硬さの差が抑えられる。そのため、連結板が懸架装置に連結されたスタビライザを有する車両が走行しているときに、連結板と移行部との接続部分に応力が集中しても、この部分が破損するのを抑制することができる。
 上記第1の態様のスタビライザについて、前記連結板のビッカース硬さの最小値が、150HV以上とされ、前記本体バーの端部における外径は、前記連結板の厚さの2.5倍以上10倍以下となってもよい。
 この場合、連結板のビッカース硬さの最小値が、150HV以上とされ、本体バーの端部における外径が、連結板の厚さの2.5倍以上10倍以下となっている。そのため、移行部および連結板の各硬さの差が抑えられていることと相俟って、連結板が懸架装置に連結されたスタビライザを有する車両が走行しているときに、連結板と移行部との接続部分に応力が集中しても、この部分が破損するのを確実に抑制することができる。
 また、本発明の第2の態様のスタビライザの製造方法は、弾性変形可能な本体バーと、左右一対の懸架装置に各別に連結される一対の連結板と、前記本体バーの両端部と一対の前記連結板とを各別に接続し、かつ前記本体バー側から前記連結板側に向かうに従い漸次、前記連結板の板厚方向の大きさが小さくなる移行部と、を備えるスタビライザの製造方法であって、棒体における前記連結板および前記移行部の各形成予定部をA1変態点以上の温度に加熱する加熱工程と、前記連結板の形成予定部に鍛造加工を施して前記連結板を成型する鍛造工程と、を有し、前記鍛造工程時に、前記移行部の形成予定部を冷却しつつ、前記連結板を成型する。
 この発明の第2の態様によれば、加熱工程時にA1変態点以上の温度に加熱された移行部の形成予定部を、鍛造工程時に冷却しつつ連結板を成型する。そのため、鍛造により連結板を成型するのと同時に、移行部が急冷され、移行部に焼入れ処理を施すことが可能になり、移行部の硬さを高めることができる。これにより、連結板と移行部との接続部分が破損しにくいスタビライザが得られる。しかも、従来から行っている鍛造工程時に、移行部に焼入れ処理を施すことが可能になることから、製造効率の低下を防ぐことができる。
 ところで、棒体が筒状の場合、鍛造工程時に、連結板の形成予定部が径方向につぶされて、連結板の形成予定部の内周面が、互いに重ね合わされた一組の平面に成型される。そのため、この連結板が冷却されると、一組の平面同士の間に隙間が生じる可能性が考えられる。
 しかしながら、鍛造工程時に、連結板がその板厚方向に鍛造金型で拘束されていることから、この工程時に仮に、移行部の形成予定部だけでなく、成型された連結板が冷却されても、前記隙間が生ずるのを抑制することができる。
 なお、鍛造工程時に、移行部だけでなく、連結板も急冷した場合には、連結板にも焼入れ処理が施され、連結板の硬さを高めることができる。この場合、連結板にその板厚方向に貫く貫通孔が形成され、この貫通孔に、スタビライザに取り付けられるボルトが挿通された状態で、この貫通孔の内周面に亀裂が生ずるのを抑制することができる。
 上記第2の態様のスタビライザの製造方法において、前記鍛造工程時に、前記棒体のうち、少なくとも前記本体バーの形成予定部の、前記移行部の形成予定部との接続部分に、前記移行部の形成予定部の温度より低い温度の冷却体を当接させることによって、前記移行部の形成予定部を冷却してもよい。
 この場合、鍛造工程時に、移行部の形成予定部を冷却する際に、棒体のうち、少なくとも、比較的変形しにくい本体バーの形成予定部に冷却体を当接させる。そのため、棒体に対する冷却体の当接状態が、鍛造する棒体ごとで異なるのを抑制することができる。またこの際、本体バーの形成予定部の、移行部の形成予定部との接続部分に冷却体を当接させるので、冷却体と移行部の形成予定部との距離を短く抑えることが可能になり、移行部の形成予定部を効果的に冷却することができる。
 また、上記第2の態様のスタビライザの製造方法において、前記冷却体は、前記連結板を成型する鍛造金型に設けられ、この鍛造金型から前記本体バーの形成予定部側に向けて突出してもよい。
 この場合、冷却体が鍛造金型に設けられているので、鍛造工程時に、冷却体および鍛造金型を一体に駆動することが可能になり、鍛造金型装置の複雑化を抑えることができる。
 また、上記第2の態様のスタビライザの製造方法において、前記鍛造工程時に、前記連結板を成型する鍛造金型を冷却することによって、前記移行部の形成予定部を冷却してもよい。
 この場合、鍛造工程時に、連結板を成型する鍛造金型を冷却することによって、移行部の形成予定部を冷却するので、連結板および移行部の各形成予定部の熱が鍛造金型に伝わっても、この熱を冷却して鍛造金型の温度を同等に保つことができる。これにより、鍛造工程時における移行部の形成予定部の冷却後の温度が、鍛造する棒体ごとで異なるのを抑制することが可能になり、製造するスタビライザごとで移行部の硬さを同等にすることができる。
 この発明によれば、連結板と移行部との接続部分が破損するのを抑制することができる。
本発明に係る一実施形態として示したスタビライザが懸架装置に装着された状態を示す斜視図である。 図1に示すスタビライザの一部断面を含む平面図である。 図1に示すスタビライザの一部拡大断面図である。 本発明に係る第1実施形態として示したスタビライザの製造方法を説明する説明図である。 本発明に係る第1実施形態として示したスタビライザの製造方法を説明する説明図である。 本発明に係る第2実施形態として示したスタビライザの製造方法を説明する説明図である。 本発明に係る第2実施形態として示したスタビライザの製造方法を説明する説明図である。 本発明に係る実施例および比較例のスタビライザの硬さを示すグラフである。
 以下、本発明に係るスタビライザの一実施形態を、図1、図2Aおよび図2Bを参照しながら説明する。
 本実施形態のスタビライザ1は、本体バー11、連結板12、および移行部13を備え、左右一対の懸架装置50同士を連結する。本体バー11、連結板12、および移行部13は一体に形成されている。スタビライザ1は例えば炭素鋼鋼材などにより形成される。なお、本実施形態のスタビライザ1の構成に、一対の懸架装置50は含まれない。
 まず、懸架装置50について説明する。
 懸架装置50は、車輪Tを回転可能に支持する支持部51と、下端部が支持部51に取り付けられるシリンダを有するショックアブソーバ52と、ショックアブソーバ52のシリンダとスタビライザ1とを連結するスタビライザリンク53と、を備える。
 以下、スタビライザ1について、懸架装置50に取り付けられた状態での姿勢に基づいて説明する。
 本体バー11は、車両の左右方向に延びるトーション部14と、トーション部14における左右方向の両端部から車両の後方に向けて各別に延びる一対のアーム部15と、を備え、弾性変形可能に形成されている。本体バー11は筒状に形成されている。なお、本体バー11は中実の棒状に形成されてもよい。
 トーション部14の長さは、アーム部15の長さより長い。トーション部14の外周面は、左右方向の全長にわたって左右方向に真直ぐ延びている。アーム部15の外周面は、前後方向の全長にわたって前後方向に真直ぐ延びている。トーション部14の内径および外径はそれぞれ、全長にわたって同等になっている。アーム部15の内径および外径はそれぞれ、全長にわたって同等になっている。トーション部14の内径および外径はそれぞれ、アーム部15の内径および外径と同等になっている。トーション部14とアーム部15との接続部分は、左右方向の外側に向けて突となるように屈曲している。
 なお、トーション部14の長さを、アーム部15の長さ以下としてもよい。トーション部14およびアーム部15は湾曲してもよい。トーション部14およびアーム部15の各内径を互いに異ならせてもよく、トーション部14およびアーム部15の各外径を互いに異ならせてもよい。
 連結板12は、本体バー11のアーム部15側から後方に向けて真直ぐ突出している。なお、連結板12は、本体バー11のアーム部15側から後方に向けて屈曲した状態で突出してもよい。連結板12は、その表裏面が車両の左右方向を向く板状に形成されている。すなわち、連結板12の板厚方向は、スタビライザ1が懸架装置50に取り付けられた状態で、車両の左右方向と一致する。本実施形態における連結板12の板厚方向は、図2Aにおける左右方向と一致する。
 連結板12は、筒状の棒体Wが径方向につぶされて形成され、互いに重ね合わされた一組の平坦部を備える。連結板12の後端縁に、一組の平坦部の重ね合わせ面の後端縁が露呈している。
 連結板12には、その板厚方向に貫く貫通孔12aが形成されている。この貫通孔12a、およびスタビライザリンク53に形成された貫通孔にボルトが一体に挿通された状態で、このボルトにナットが螺着されることにより、連結板12が、スタビライザリンク53に連結される。
 移行部13は、本体バー11のアーム部15の後端部と、連結板12の前端部と、を接続し、かつ前方から後方に向かうに従い漸次、連結板12の板厚方向の大きさ(幅)が小さくなっている。移行部13の前端部13bの外周面のうち、前記板厚方向を向く部分は、突曲面状に形成されている。移行部13の後端部13aの外周面のうち、前記板厚方向を向く部分は、凹曲面状に形成されている。移行部13には、後端縁を除く全域にわたって、本体バー11の内側に連通する内部空間が設けられている。この内部空間の前記板厚方向の大きさは、移行部13の前端部13bから移行部13の後端部13a側に向かうに従い漸次、小さくなっている。移行部13の内部空間の前端部は、アーム部15の後端部の内側と段差なく連なっている。なお、移行部13は中実であってもよい。
 アーム部15、移行部13、および連結板12それぞれの前記板厚方向の中央部は、互いに一致している。
 以上の構成において、スタビライザ1は、車両が例えば旋回走行するときなど、左右一対のショックアブソーバ52の変位量が相違した際に、弾性変形することで、車両のロール方向の変位を抑える。
 そして、本実施形態では、移行部13のビッカース硬さの最小値が、200HV以上、好ましくは250HV以上400HV以下となっている。
 連結板12のビッカース硬さの最小値は、150HV以上500HV以下となっている。本体バー11のアーム部15の後端部(本体バーの端部)における外径は、連結板12の厚さ(その板厚方向の厚さ)の2.5倍以上10倍以下、好ましくは2.5倍以上8倍以下となっている。連結板12の厚さ(板厚の2倍)は、例えば4.0mm以上16.0mm以下とされ、本体バー11のアーム部15の後端部における直径は、例えば10.0mm以上56.0mm以下となっている。
 次に、以上のように構成されたスタビライザ1の製造方法について説明する。
 まず、真直ぐ延びる筒状の棒体Wの全体を、A1変態点未満の温度に加熱して曲げ加工を施し、トーション部14を形成するとともに、アーム部の形成予定部15w、移行部の形成予定部13w、および連結部の形成予定部12wを形成する。この際、アーム部、移行部、および連結部の各形成予定部15w、13w、12wは、トーション部14の延びる方向に対して直交する向き、若しくは傾斜する向きに真直ぐ延びている。次に、この棒体Wの全体を、例えば抵抗加熱などによりA1変態点以上の温度に加熱し焼入れ処理を行う。
 そして、連結板の形成予定部12w、および移行部の形成予定部13wを、例えば高周波コイルなどを用いてA1変態点以上の温度に加熱する(加熱工程)。次に、図3Aおよび図3Bに示されるように、連結板の形成予定部12wに鍛造加工を施して連結板12を成型する(鍛造工程)。この際、移行部の形成予定部13wは、鍛造により連結板12が成型されるのに追従して変形させられることで、移行部13に形成される。
 そして本実施形態では、前記鍛造工程時に、移行部の形成予定部13wを冷却しつつ、連結板12を成型する。
 図示の例では、前記鍛造工程時に、棒体Wのうち、少なくともアーム部の形成予定部15wの、移行部の形成予定部13wとの接続部分に、移行部の形成予定部13wの温度より低い温度の冷却体X2を当接させることによって、移行部の形成予定部13wを冷却する。アーム部の形成予定部15wに当接する、冷却体X2における当接面x2の、アーム部の形成予定部15wに当接する直前の最高温度が、移行部の形成予定部13wにおける最低温度より低くなっている。
 冷却体X2は、鍛造金型X1に設けられ、この鍛造金型X1からアーム部の形成予定部15w側に向けて突出している。冷却体X2は鍛造金型X1と一体に形成されている。冷却体X2の体積は、鍛造金型X1の体積より小さい。
 冷却体X2の当接面x2は、連結板の形成予定部12wに当接する、鍛造金型X1における当接面x1より、棒体Wから離れている。これにより、前記鍛造工程時に、まず図3Aに示されるように、鍛造金型X1の当接面x1が、連結板の形成予定部12wに当接して、連結板の形成予定部12wを押し込む。その後、図3Bに示されるように、冷却体X2の当接面x2が、アーム部の形成予定部15w(図3A参照)に当接する。すなわち、図3Aは、鍛造金型X1の当接面x1が連結板の形成予定部12wに当接している状態を示し、図3Bは、図3Aの後の、鍛造金型X1の当接面x1が連結板の形成予定部12wを押し込んで変形させ、連結板12を成型した状態を示す。
 ここで、前記鍛造工程のうち、図3Aに示されるような、鍛造金型X1の当接面x1が、連結板の形成予定部12wに当接し、かつ冷却体X2の当接面x2が、アーム部の形成予定部15wから離間した状態では、前記加熱工程時に加熱された、少なくとも連結板の形成予定部12wからの熱が、鍛造金型X1の当接面x1に伝わる。そのため、冷却体X2の当接面x2における最高温度が、鍛造金型X1の当接面x1における最低温度以下となる。
 これにより、前記鍛造工程時に、鍛造金型X1の当接面x1が、連結板の形成予定部12wを押し込みつつ、鍛造金型X1の温度以下の温度の冷却体X2の当接面x2が、アーム部の形成予定部15wに当接する。この際、移行部の形成予定部13wのみならず、連結板の形成予定部12wも冷却体X2により冷却される。なお、連結板の形成予定部12wは冷却体X2に冷却されなくてもよい。
 前記鍛造工程時に、移行部の形成予定部13wのうち、連結板の形成予定部12wとの接続部分に、鍛造金型X1が接触し、他の部分には、鍛造金型X1および冷却体X2が非接触となっている。前記鍛造工程時に、棒体Wは、全周にわたって鍛造金型X1および冷却体X2により囲まれる。なお前記鍛造工程時に、鍛造金型X1、若しくは冷却体X2を、移行部の形成予定部13wに全域にわたって接触させてもよい。 
 次に、連結板12に貫通孔12aを形成したり、連結板12を所望の形状となるように切断したりする。
 以上説明したように、本実施形態によるスタビライザ1は、移行部13のビッカース硬さの最小値が、200HV以上となっているので、移行部13および連結板12の各硬さの差が抑えられる。そのため、連結板12が懸架装置50に連結されたスタビライザ1を有する車両が走行しているときに、連結板12と移行部13との接続部分に応力が集中しても、この部分が破損するのを抑制することができる。
 また、連結板12のビッカース硬さの最小値が、150HV以上とされ、本体バー11のアーム部15の後端部における外径が、連結板12の厚さの2.5倍以上10倍以下となっている。そのため、移行部13および連結板12の各硬さの差が抑えられていることと相俟って、連結板12が懸架装置50に連結されたスタビライザ1を有する車両が走行しているときに、連結板12と移行部13との接続部分に応力が集中しても、この部分が破損するのを確実に抑制することができる。
 連結板12のビッカース硬さの最小値が、150HV未満になると、連結板12の硬さが低くなることで、連結板12と移行部13との接続部分に加えられる負荷が増大し、この部分が破損するのを抑制することが困難になる。
 本体バー11のアーム部15の後端部における外径が、連結板12の厚さの2.5倍未満になると、連結板12の硬さが低くなることで、連結板12と移行部13との接続部分に加えられる負荷が増大し、この部分が破損するのを抑制することが困難になる。
 本体バー11のアーム部15の後端部における外径が、連結板12の厚さの10倍を超えると、例えば連結板12を鍛造により形成することが困難になるとともに、製造コストが増大する可能性などがある。
 また、本実施形態によるスタビライザ1の製造方法によれば、加熱工程時にA1変態点以上の温度に加熱された移行部の形成予定部13wを、鍛造工程時に冷却しつつ連結板12を成型する。そのため、鍛造により連結板12を成型するのと同時に、移行部13が急冷され、移行部13に焼入れ処理を施すことが可能になり、移行部13の硬さを高めることができる。これにより、連結板12と移行部13との接続部分が破損しにくいスタビライザ1が得られる。しかも、従来から行っている鍛造工程時に、移行部13に焼入れ処理を施すことが可能になることから、製造効率の低下を防ぐことができる。
 また、本実施形態では、棒体Wが筒状に形成されていて、鍛造工程時に、連結板の形成予定部12wが径方向につぶされて、連結板の形成予定部12wの内周面が、互いに重ね合わされた一組の平面に成型される。そのため、この連結板12が冷却されると、一組の平面同士の間に隙間が生じる可能性が考えられる。
 しかしながら、鍛造工程時に、連結板12がその板厚方向に鍛造金型X1で拘束されていることから、この工程時に仮に、移行部の形成予定部13wだけでなく、成型された連結板12が冷却されても、前記隙間が生ずるのを抑制することができる。
 また、鍛造工程時に、移行部13だけでなく、連結板12も急冷するので、連結板12にも焼入れ処理が施され、連結板12の硬さを高めることができる。したがって、連結板12の貫通孔12aに、スタビライザ1に取り付けられるボルトが挿通された状態で、この貫通孔12aの内周面に亀裂が生ずるのを抑制することができる。
 また、鍛造工程時に、移行部の形成予定部13wを冷却する際に、棒体Wのうち、少なくとも、比較的変形しにくいアーム部の形成予定部15wに冷却体X2を当接させるので、棒体Wに対する冷却体X2の当接状態が、鍛造する棒体Wごとで異なるのを抑制することができる。またこの際、アーム部の形成予定部15wの、移行部の形成予定部13wとの接続部分に冷却体X2を当接させるので、冷却体X2と移行部の形成予定部13wとの距離を短く抑えることが可能になり、移行部の形成予定部13wを効果的に冷却することができる。
 また、冷却体X2が鍛造金型X1に設けられているので、鍛造工程時に、冷却体X2および鍛造金型X1を一体に駆動することが可能になり、鍛造金型装置の複雑化を抑えることができる。
 なお、冷却体X2は、鍛造金型X1と別体であってもよく、鍛造金型X1を形成する材質と同じ材質、若しくは異なる材質で形成してもよい。また、冷却体X2の体積を、鍛造金型X1の体積以上としてもよい。
 次に、本発明に係る第2実施形態を図4Aおよび図4Bを参照して説明するが、第1実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
 本実施形態に係るスタビライザ1の製造方法では、前記鍛造工程時に、鍛造金型X1を冷却することによって、移行部の形成予定部13wを冷却しながら、連結板12を成型する。
 図4Aおよび図4Bに示されるように、鍛造金型X1が外枠体X3に装着されており、この外枠体X3に冷媒が流通する通路X4が形成されている。そして、前記鍛造工程時に、通路X4に冷媒を流通させ、外枠体X3を介して鍛造金型X1を冷却することによって、移行部の形成予定部13wを冷却しながら、連結板12を成型する。なお、図4Aは、鍛造金型X1の当接面x1が連結板の形成予定部12wに当接している状態を示し、図4Bは、図4Aの後の、鍛造金型X1の当接面x1が連結板の形成予定部12wを押し込んで変形させ、連結板12を成型した状態を示す。
 本実施形態に係るスタビライザ1の製造方法によれば、前記鍛造工程時に、連結板12を成型する鍛造金型X1を冷却することによって、移行部の形成予定部13wを冷却する。そのため、連結板および移行部の各形成予定部12w、13wの熱が鍛造金型X1に伝わっても、この熱を冷却して鍛造金型X1の温度を同等に保つことができる。これにより、鍛造工程時における移行部の形成予定部13wの冷却後の温度が、鍛造する棒体Wごとで異なるのを抑制することが可能になり、製造するスタビライザ1ごとで移行部13の硬さを同等にすることができる。
 なお、通路X4を鍛造金型X1に形成してもよい。また、本実施形態に係るスタビライザ1の製造方法において、冷却体X2が配設された鍛造金型X1を用いて、連結板12を成型してもよい。この場合、移行部の形成予定部13wが、冷媒で冷却された鍛造金型X1だけでなく、冷却体X2でも冷却されることとなり、移行部の形成予定部13wをより一層確実に冷却することができる。また、鍛造金型X1に気体を吹き付けることで、鍛造金型X1を冷却してもよい。
 次に、以上説明した作用効果の検証試験について説明する。
 実施例および比較例として、2種類のスタビライザを製作した。2種類のスタビライザは、同一の構成の棒体Wを用いて、同一の形状および大きさに製作した。実施例および比較例ともに、本体バー11のアーム部15の後端部における外径を、約20.7mmとし、連結板12の厚さを、約5.6mm(約2.8mm×2)とした。
 実施例に係るスタビライザ1は、第1実施形態に係る製造方法で製作し、比較例に係るスタビライザは、第2実施形態に係る製造方法において、通路X4から冷媒を排出した状態で製作した。
 そして、得られた各スタビライザについて、連結板12の表面における貫通孔12aの開口周縁部の移行部13側の端部、つまり前端部から、前方に向けてアーム部15の後端部までの間の複数個所で、ビッカース硬さを測定した。結果を図5に示す。図5のグラフにおいて、横軸の0mmは、連結板12の表面のうち、貫通孔12aの内周面の前端に連なる部分であり、横軸は、0mmの部分から前方に向けた距離を示す。
 この結果、実施例では、移行部13のビッカース硬さの最小値が200HV以上であり、比較例では、移行部のビッカース硬さの最小値が200HVより小さくなっていることが確認された。
 なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
 例えば、中実の棒体を用いて、スタビライザを形成してもよい。
 また例えば、連結板12は、本体バー11のアーム部15側から左右方向に突出してもよく、スタビライザの構成は適宜変更してもよい。
 また、前記鍛造工程時に、移行部の形成予定部13wに冷媒を直接、接触させてもよい。この冷媒としては、例えば液体若しくは気体などが挙げられ、このうち液体の場合、例えば霧状、シャワー状、若しくはストレート状にするなど適宜変更してもよい。
 その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
 本発明は、車両に設けられるスタビライザ、およびスタビライザの製造方法に利用することができる。
 1 スタビライザ
 11 本体バー
 12 連結板
 12w 連結板の形成予定部
 13 移行部
 13w 移行部の形成予定部
 15w アーム部の形成予定部(本体バーの形成予定部)
 50 懸架装置
 W 棒体
 X1 鍛造金型
 X2 冷却体

Claims (6)

  1.  弾性変形可能な本体バーと、
     左右一対の懸架装置に各別に連結される一対の連結板と、
     前記本体バーの両端部と一対の前記連結板とを各別に接続し、かつ前記本体バー側から前記連結板側に向かうに従い漸次、前記連結板の板厚方向の大きさが小さくなる移行部と、を備えるスタビライザであって、
     前記移行部のビッカース硬さの最小値が、200HV以上となっているスタビライザ。
  2.  前記連結板のビッカース硬さの最小値が、150HV以上とされ、
     前記本体バーの端部における外径は、前記連結板の厚さの2.5倍以上10倍以下となっている請求項1に記載のスタビライザ。
  3.  弾性変形可能な本体バーと、
     左右一対の懸架装置に各別に連結される一対の連結板と、
     前記本体バーの両端部と一対の前記連結板とを各別に接続し、かつ前記本体バー側から前記連結板側に向かうに従い漸次、前記連結板の板厚方向の大きさが小さくなる移行部と、を備えるスタビライザの製造方法であって、
     棒体における前記連結板および前記移行部の各形成予定部をA1変態点以上の温度に加熱する加熱工程と、
     前記連結板の形成予定部に鍛造加工を施して前記連結板を成型する鍛造工程と、を有し、
     前記鍛造工程時に、前記移行部の形成予定部を冷却しつつ、前記連結板を成型するスタビライザの製造方法。
  4.  前記鍛造工程時に、前記棒体のうち、少なくとも前記本体バーの形成予定部の、前記移行部の形成予定部との接続部分に、前記移行部の形成予定部の温度より低い温度の冷却体を当接させることによって、前記移行部の形成予定部を冷却する請求項3に記載のスタビライザの製造方法。
  5.  前記冷却体は、前記連結板を成型する鍛造金型に設けられ、この鍛造金型から前記本体バーの形成予定部側に向けて突出している請求項4に記載のスタビライザの製造方法。
  6.  前記鍛造工程時に、前記連結板を成型する鍛造金型を冷却することによって、前記移行部の形成予定部を冷却する請求項3から5のいずれか1項に記載のスタビライザの製造方法。
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