JP2003127631A - 中空スタビライザ - Google Patents

中空スタビライザ

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JP2003127631A JP2001324115A JP2001324115A JP2003127631A JP 2003127631 A JP2003127631 A JP 2003127631A JP 2001324115 A JP2001324115 A JP 2001324115A JP 2001324115 A JP2001324115 A JP 2001324115A JP 2003127631 A JP2003127631 A JP 2003127631A
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品どうしが複雑に入り組んだ狭い空間でも
パイプが扁平化および扁肉化することなく成形して配置
することができる中空スタビライザを提供する。 【解決手段】 図３(ａ）に示す従来の中空スタビライザ
では、図中Ａ点からＢ点へ至るまでに平面Ｘ及び平面Ｙ
内で平面的な曲げ加工がそれぞれ行われ、各平面内での
曲げ加工を組み合わせて立体的な曲げ加工を行ってい
る。一方、本発明の中空スタビライザでは、図３(ｂ）
に示すように、Ａ点からＢ点までほぼ螺旋状となるよう
に立体的に曲げ加工が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車等の車両
に使用される中空スタビライザの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、車両のロール剛性を高めるた
めのばね部材として、スタビライザが使用されている。
スタビライザは、車両の幅方向に延びるトーション部
と、このトーション部の両側端に位置するアーム部と、
トーション部とアーム部の間の肩部に両者を連結する湾
曲部を備えている。また、湾曲部は、肩部のみならずア
ーム部やトーション部にも設けられることがある。
【０００３】上記スタビライザは、車両が曲線路を走行
する時に両アーム部に互いに上下逆向きの荷重が入力す
ることにより、両アーム部が互いに逆向きに撓むため
に、トーション部がねじられ、この時に発生する反発力
により、車体のローリングが抑制される。このためにア
ーム部には、主として曲げ応力が発生し、トーション部
には、主としてねじり応力が発生する。また、肩部に
は、曲げ応力とねじり応力の合成応力が発生する。ま
た、従来のスタビライザの材料には、中実丸棒が使用さ
れていたが、車両の軽量化を図るためにパイプ材を用い
た中空スタビライザも知られている。
【０００４】ところで、車両の床下には、燃料タンク、
排気管、フレームおよび各種ロッドが設置され、スタビ
ライザは、そのような部品の隙間を通すために、トーシ
ョン部やアーム部および／または肩部に複数の湾曲部を
設けて立体的に曲げ加工されることがある。
【０００５】従来の中空スタビライザの曲げ加工方法を
図５に示す。曲げ加工装置５０は、円弧状の成形面５１
を有する曲げ型５２と、スタビライザ本体１１を押さえ
るクランプ型５３と圧力型５４を備えている。曲げ型５
２は、図示しない回転駆動機構によって、図中の矢印方
向に回転させられ、スタビライザ本体１１を成形面５１
に沿って、中心曲げ半径Ｒで円弧状に曲げるようになっ
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】スタビライザは、車両
の各種部品の隙間を通すために立体的に曲げ加工され
る。しかしながら、従来の曲げ型で立体的に曲げ加工す
るには、平面的な曲げ加工を複数回組み合わせて行って
いた。従来の曲げ型の場合、曲げ型の形状から、１つの
湾曲部と他の湾曲部の間には、直線部を設けないと曲げ
成形できなかった。その結果、材料長に無駄が出てい
た。また、他の部品が複雑に入り組んだ隙間にスタビラ
イザを収容するためには、スタビライザに湾曲部を複数
設けて部品との干渉を避ける必要が生じ、そのため、曲
げ加工回数が増加し、湾曲部同士の間の直線部の数も増
える。しかしながら、部品が入り組んだ隙間に長い直線
部を収容することは困難な場合が多いから、スタビライ
ザを小刻みに曲げる必要が生じる。その結果、曲げ半径
を大きく設定することができず、中空スタビライザの曲
げ半径を小さくすると、パイプが扁平化および扁肉化し
てしまう欠点があった。パイプに扁平化および扁肉化す
ると応力集中が生じるため耐久性が低下する。さらに、
従来の曲げ型で曲げ半径の異なる曲げ加工を行う場合、
異なる曲げ半径の曲げ型を多数用意しなければならず、
曲げ型の管理に多大な労力を要していた。
【０００７】従って、本発明の目的は、部品間の狭い隙
間でも、パイプの扁平化および扁肉化を抑制して成形
し、設置することができる中空スタビライザを提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の中空スタビライ
ザは、鋼製パイプからなり、車体の幅方向に延びるトー
ション部と、トーション部の両端側に位置する左右一対
のアーム部と、トーション部とアーム部およびそれらの
間の部分のいずれかにおいて弧状に曲げられた複数の湾
曲部とを有する中空スタビライザにおいて、複数の湾曲
部の曲げ半径が互いに異なるか、および／または隣接す
る湾曲部間に直線部が存在しないことを特徴としてい
る。
【０００９】上記構成の中空スタビライザでは、複数の
曲げ半径が互いに異なるか、および／または、隣接する
湾曲部間に直線部が存在しない構成であるため、曲げ半
径を適宜設定したり湾曲部を連続させることにより、部
品同士の間を縫うようにして配置することができる。
【００１０】ここで、本発明は、一つの湾曲部に対して
一つの曲げ半径を設定する場合に限らず、一つの湾曲部
の曲げ半径が途中で変化するようにして、複数の異なる
曲げ半径により湾曲部を構成することもできる。そのよ
うな湾曲部を設けることにより、さらに複雑に入り組ん
だ部品同士の隙間に中空スタビライザを収容することが
可能となる。
【００１１】また、２つの湾曲部が立体的に連続するよ
うな場合には、従来では各湾曲部を個別に曲げていた
が、２つの湾曲部を螺旋状に曲げることにより、２つの
湾曲部が連続する場合と類似した形状にすることができ
る。この場合には、湾曲部の開始と終了までの２点間を
短い距離で結ぶことができ、したがって、材料費の低減
および軽量化をすることができるとともに、２点間が曲
げ半径の大きな曲線となるので、材料がつぶれるのを効
果的に防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例について、
図面を参照して説明する。図１に示した中空スタビライ
ザ１０は、鋼製の略丸パイプからなるスタビライザ本体
１１を備えている。スタビライザ本体１１は、従来のも
のと同様に、車両の幅方向に延びるトーション部１２
と、このトーション部１２の両端に位置する左右一対の
アーム部１３と、これらトーション部１２とアーム部１
３との間に位置する円弧状の湾湾曲部１４、１５、１６
と、サポート部１７などを備えて構成されている。な
お、アーム部１３やトーション部１２にも湾曲部が設け
られることもある。
【００１３】この中空スタビライザ１０では、湾曲部１
５，１６どうしの間には直線部が存在しているが、湾曲
部１４，１５どうしの間には直線部が存在していない。
そしてトーション部１２あるいはサポート部１７がゴム
ブッシュおよびブラケット等の支持部材１８を介して車
体側に支持され、アーム部１３がスタビライザリンク
（図示せず）を介してサスペンションアーム等のアクス
ル側の部材に接続される。
【００１４】この中空スタビライザ１０は、従来のもの
と同様に、車両の旋回走行時に各アーム１３に互いに逆
向きの上下方向に荷重が入力されることにより、各アー
ム部１３が互いに逆方向に撓むとともに、トーション部
１２がねじられる。こうしてトーション部１２とアーム
部１３および湾曲部１４、１５，１６などに生じるばね
作用によって、車体のローリングが抑制される。スタビ
ライザ本体１１に使われる鋼製の丸パイプは、例えばば
ね鋼に相当する成分からなる鋼製の管である。
【００１５】管から中空スタビライザ１０を曲げ成形す
るためのパイプベンダ４０を図４に示す。パイプベンダ
４０は、スタビライザ本体１１を固定治具４３に向けて
送りだす送り装置４１、固定治具４３および可動治具４
５とにより構成される。
【００１６】送り装置４１には、クランプ４２が設けら
れている。クランプ４２は、スタビライザ本体１１を固
定治具４３へ送ると共に、スタビライザ本体１１を回転
可能に固定している。
【００１７】固定治具４３は、スタビライザ本体１１が
通過する開口４４を有する。固定治具４３は、可動治具
４５（曲げ治具）に対してスタビライザ本体１１の曲げ
の位置決めになる。
【００１８】可動治具４５は、スタビライザ本体１１が
通過する開口４６を有する。また、可動治具４５は、駆
動機構により水平方向および垂直方向に移動させられる
ようになっている。更に、可動治具４５は、駆動機構に
よりスタビライザ本体１１の中心線上の点Ｏを中心に水
平方向（Ａ方向）に回転させられるようになっている。
【００１９】先ず、平面内で曲げ半径一定で曲げ加工す
る場合（湾曲部１６を曲げ加工する場合）について説明
する。送り装置４１，固定治具４３および可動治具４５
の軸線を一致させた状態で、後端をクランプ４２により
クランプされたスタビライザ本体１１は送り装置４１に
より固定治具４３に設けられた開口４４および可動治具
４５に設けられた開口４６を通過する。湾曲位置までス
タビライザ本体１１が押し出された時に、可動治具４５
がスタビライザ本体１１を湾曲させる方向に移動する。
可動治具４５の移動に伴い、可動治具４５がスタビライ
ザ本体１１の中心線上の点Ｏを中心に回転し、その際、
スタビライザ本体１１の軸線は開口４６の入口側の面４
７に対してほぼに直角になる。この状態で可動治具４５
を固定し、スタビライザ本体１１を押し出せば曲げ半径
が一定な湾曲部１６が引き続き形成される。
【００２０】次に、湾曲部１５，１４を曲げ加工する手
順について説明する。先ず、湾曲部１６を曲げ加工した
ときと同じ手順で湾曲部１５を曲げ加工する。その際、
曲げ半径がＲ１５となるように、可動治具４５の位置お
よび回転角度を調整する。図４は湾曲部１５を曲げ終わ
った状態を示している。この状態から可動治具４５を図
中矢印Ｂ方向へ移動させるとともに矢印Ａ方向へ回転さ
せ、かつ、クランパ４２を回転させる。これにより、ス
タビライザ本体１１は、その中心線上の点Ｏが変曲点と
なるように点Ｏおよび固定治具４３間で曲げられる。そ
して、可動治具４５を固定してスタビライザ本体１１を
押し出せば、曲げ半径が一定の湾曲部１４が曲げ形成さ
れる。その際、曲げ半径がＲ１４となるように、可動治
具４５の位置および回転角度を調整する。このようにし
て、曲げ半径が互いに異なるＲ１５、Ｒ１４の湾曲部１
５，１４が、それらの間に直線部を形成することなく曲
げ加工される。
【００２１】１つの湾曲部内で、曲げ半径を変化させる
場合は、曲げ加工中に可動治具４５の移動量および回転
角を変化させることにより、図２にｒ１、ｒ２，ｒ３で
示すように曲げ半径を変化させることができる。
【００２２】湾曲を３次元空間で曲げ加工する場合、即
ち螺旋状に曲げ加工する場合は、クランプ４２でスタビ
ライザ本体１１を固定治具４３に送り出す。この状態で
可動治具４５を水平方向および垂直方向に移動させると
ともに所定角度回転させると、スタビライザ本体が螺旋
状に湾曲する。そして、その状態で可動治具４５を固定
してスタビライザ本体１１を押し出せば、曲げ半径が一
定の螺旋状をなす湾曲部が引き続き形成される。また、
螺旋形状も可動治具４５の水平および垂直方向の移動速
度および量を調整することで、複雑な螺旋形状を成形す
ることが出来る。水平曲げ加工装置は、図４に示したも
のの他、パイプの曲げ半径を変化させることができるも
ので、かつ螺旋状に曲げ加工できるものであれば、どの
ような装置であってもよい。
【００２３】上記の曲げ加工装置により成形した中空ス
タビライザの湾曲部を図３に示す。図３（ａ）は、比較
のために示す従来の曲げ加工が行われた中空スタビライ
ザを示し、（ｂ）は、本発明の実施形態における中空ス
タビライザを示す。図（ａ）に示す従来の中空スタビラ
イザでは、図中Ａ点からＢ点へ至るまでに平面Ｘおよび
平面Ｙ内で平面的な曲げ加工がそれぞれ行われ、各の平
面内での曲げ加工を組み合わせて立体的な曲げ加工を行
っている。一方、図３（ｂ）に示す本発明の中空スタビ
ライザでは、Ａ点からＢ点までほぼ螺旋状となるように
立体内で曲げ加工が行われている。その結果、２点間の
材料長が短くすることができる。また曲げ半径も大きく
とることができるので、中空スタビライザの曲げ加工時
にパイプが扁平化および扁肉化するのを防ぐことができ
る。また、図（ａ）では、湾曲部と湾曲部の間には、直
線部を設けなければならないが、図（ｂ）では連続的に
曲げ加工できるので、湾曲部の半径を更に大きくするこ
とができる。
【００２４】
【発明の効果】中空スタビライザの各湾曲部の曲げ半径
を湾曲部ごと、あるいは、一つの湾曲部内で変化させる
ことができると共に、螺旋状にも曲げることができるの
で、自動車に取り付けられている部品の狭い間隙をぬう
ことができるようになったので、設計の自由度が増す。
また、湾曲部の曲げ半径を大きくすることができるの
で、パイプが扁平化および扁肉化するのを防ぐことがで
き、耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す中空スタビライザの
全体図である。
【図２】 図１に示された中空スタビライザの湾曲部の
拡大図である。
【図３】 （ａ）は、従来の中空スタビライザの湾曲部
の拡大立体成形図、（ｂ）は本発明の中空スタビライザ
の湾曲部の拡大立体成形図である。
【図４】 本発明に使用される曲げ加工装置の例を示す
図である。
【図５】 従来の曲げ加工装置の例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 中空スタビライザ １１ スタビライザ本体 １２ トーション部 １３ アーム部 １４，１５，１６ 湾曲部 １７ サポート部 １８ 支持部材 ４０ パイプベンダ ４１ 送り装置 ４２ クランプ ４３ 固定治具 ４４ 開口 ４５ 可動治具 ４６ 開口 ４７ 可動治具の入口側面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越多 義宏 神奈川県横浜市金沢区福浦３丁目10番地 日本発条株式会社内 (72)発明者 梅野 純 神奈川県横浜市金沢区福浦３丁目10番地 日本発条株式会社内 (72)発明者 田松 孝一 神奈川県横浜市金沢区福浦３丁目10番地 日本発条株式会社内 Ｆターム(参考） 3D001 AA03 AA17 AA18 DA06 4E063 AA04 BC11 CA03 MA18

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鋼製パイプからなり、車体の幅方向に延
    びるトーション部と、前記トーション部の両端側に位置
    する左右一対のアーム部と、前記トーション部とアーム
    部およびそれらの間の部分のいずれかにおいて弧状に曲
    げられた複数の湾曲部とを有する中空スタビライザにお
    いて、前記複数の湾曲部の曲げ半径が互いに異なるか、
    および／または隣接する湾曲部間に直線部が存在しない
    ことを特徴とする中空スタビライザ。
  2. 【請求項２】 前記複数の湾曲部を有する中空スタビラ
    イザにおいて、少なくとも１つの湾曲部が複数の異なる
    曲げ半径により成形されていることを特徴とする請求項
    １記載の中空スタビライザ。
  3. 【請求項３】 前記複数の湾曲部を有する中空スタビラ
    イザにおいて、少なくとも１つの湾曲部が略螺旋状に曲
    げ成形されていることを特徴とする請求項１または２記
    載の中空スタビライザ。
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