特開 2023-148194 スタビライザの製造方法および母材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023148194

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】スタビライザの製造方法および母材

(51)【国際特許分類】

   B21D 41/04 20060101AFI20231005BHJP

   B21J 5/06 20060101ALI20231005BHJP

   B21J 5/12 20060101ALI20231005BHJP

   B21D 53/88 20060101ALI20231005BHJP

   B60G 21/055 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

B21D41/04 Z

B21J5/06 G

B21J5/12 Z

B21D53/88 Z

B60G21/055

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022056090

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】近藤 一樹

(72)【発明者】

【氏名】青木 純彦

(72)【発明者】

【氏名】野上 雄史

(72)【発明者】

【氏名】増田 将大

【テーマコード（参考）】

3D301

4E087

【Ｆターム（参考）】

3D301AA81

3D301AA86

3D301DA66

3D301DA74

3D301DB18

4E087AA08

4E087BA18

4E087CA17

4E087CA28

4E087CB01

4E087DB15

4E087DB22

4E087EC02

4E087HA82

(57)【要約】

【課題】スタビライザにおける両端部の平面度の低下を抑制することができるスタビライザの製造方法および母材を提供すること。
【解決手段】本発明に係るスタビライザの製造方法は、母材に対して鍛造処理を施して、両端部に貫通孔が形成されるスタビライザを作製するスタビライザの製造方法であって、母材の端部の、スタビライザにおける貫通孔に対応する貫通孔形成位置に凸部を形成する凸部形成ステップと、凸部を含む貫通孔形成位置に貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

母材に対して鍛造処理を施して、両端部に貫通孔が形成されるスタビライザを作製するスタビライザの製造方法であって、
前記母材の端部の、前記スタビライザにおける前記貫通孔に対応する貫通孔形成位置に凸部を形成する凸部形成ステップと、
前記凸部を含む前記貫通孔形成位置に貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、
を含むことを特徴とするスタビライザの製造方法。

【請求項2】

前記凸部形成ステップは、前記母材の端部を平板化しつつ、前記凸部を形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載のスタビライザの製造方法。

【請求項3】

前記母材の端部を加熱する加熱ステップ、
をさらに含み、
前記凸部形成ステップは、前記加熱ステップによって加熱された端部に対して前記凸部を形成する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のスタビライザの製造方法。

【請求項4】

前記貫通孔形成ステップによって形成された前記貫通孔を含む領域のバリ除去を行うバリ除去ステップ、
をさらに含むことを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載のスタビライザの製造方法。

【請求項5】

前記凸部形成ステップは、前記貫通孔形成時に発生したダレの程度の実測データに基づいて予測されるダレ発生量をもとに設定される前記凸部を形成する、
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載のスタビライザの製造方法。

【請求項6】

鍛造処理によって両端部に貫通孔が形成されるスタビライザを作製するための母材であって、
当該母材の端部の、前記スタビライザにおける前記貫通孔に対応する貫通孔形成位置に形成される凸部、
を備えることを特徴とする母材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スタビライザの製造方法および母材に関する。

【背景技術】

【0002】

車両等に用いられるスタビライザは、車両に取り付けられて、該車両の姿勢を安定させる。スタビライザは、例えば中実または中空の棒状部材を変形させて形成される（例えば、特許文献１、２を参照）。スタビライザは、両端部が車両と接続し、その接続部分は、平面状をなしている。スタビライザの端部は、棒状部材を潰して平板化させた後、ボルト等の締結部材が挿通される貫通孔が形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６３－２７３５４１号公報

【特許文献2】特開２００７－３２０３４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、スタビライザの端部における貫通孔は、穿孔部材によって端部を打ち抜くことによって形成される。この際、打ち抜き時に生じる摩擦等によって、貫通孔周囲が変形し、所謂ダレが形成される場合があった。ダレが形成されると、端部の平面度が低下し、締結部材による車両とスタビライザとの締結強度が低下するおそれがあった。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、スタビライザにおける両端部の平面度の低下を抑制することができるスタビライザの製造方法および母材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るスタビライザの製造方法は、母材に対して鍛造処理を施して、両端部に貫通孔が形成されるスタビライザを作製するスタビライザの製造方法であって、前記母材の端部の、前記スタビライザにおける前記貫通孔に対応する貫通孔形成位置に凸部を形成する凸部形成ステップと、前記凸部を含む前記貫通孔形成位置に貫通孔を形成する貫通孔形成ステップと、を含むことを特徴とする。

【0007】

また、本発明に係るスタビライザの製造方法は、上記発明において、前記凸部形成ステップは、前記母材の端部を平板化しつつ、前記凸部を形成する、ことを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係るスタビライザの製造方法は、上記発明において、前記母材の端部を加熱する加熱ステップ、をさらに含み、前記凸部形成ステップは、前記加熱ステップによって加熱された端部に対して前記凸部を形成する、ことを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係るスタビライザの製造方法は、上記発明において、前記貫通孔形成ステップによって形成された前記貫通孔を含む領域のバリ除去を行うバリ除去ステップ、をさらに含むことを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係るスタビライザの製造方法は、上記発明において、前記凸部形成ステップは、前記貫通孔形成時に発生したダレの程度の実測データに基づいて予測されるダレ発生量をもとに設定される前記凸部を形成する、ことを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係る母材は、鍛造処理によって両端部に貫通孔が形成されるスタビライザを作製するための母材であって、当該母材の端部の、前記スタビライザにおける前記貫通孔に対応する貫通孔形成位置に形成される凸部、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、スタビライザにおける両端部の平面度の低下を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態において製造されるスタビライザの構成の一例を示す側面図である。

【図2】図２は、図１に示す領域Ｒの拡大図である。

【図3】図３は、図１に示すスタビライザを作製する製造方法を説明するための図である。

【図4】図４は、図１に示すスタビライザを作製するための母材であって、鍛造処理前の母材を示す図である。

【図5】図５は、鍛造処理前の母材の端部の構成を示す図である。

【図6】図６は、図５に示すＡ－Ａ線断面図である。

【図7】図７は、凸部を有する母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部の断面の一例を示す図（その１）である。

【図8】図８は、凸部を有する母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部の断面の一例を示す図（その２）である。

【図9】図９は、凸部を有しない母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部の断面の一例を示す図（その１）である。

【図10】図１０は、凸部を有しない母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部の断面の一例を示す図（その２）である。

【図11】図１１は、凸部を有する母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部における平面度について説明するための図である。

【図12】図１２は、凸部を有しない母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部における平面度について説明するための図である。

【図13】図１３は、凸部を有する母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部における平行度について説明するための図である。

【図14】図１４は、凸部を有しない母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部における平行度について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、図面は模式的なものであって、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なる場合があり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合がある。

【0015】

（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態において製造されるスタビライザの構成の一例を示す側面図である。図１に示すスタビライザ１は、金属や、各種繊維（例えば炭素繊維）によって形成される。スタビライザ１は、両端が屈曲し、中央部が直線状に延びる本体部２と、本体部２の一端に設けられる第１端部３と、本体部２の他端に設けられる第２端部４とを有する。

【0016】

本体部２は、柱状、例えば円柱状をなして延びる。本体部２は、中空であってもよいし、中実であってもよい。

【0017】

第１端部３は、平板状をなす。第１端部３には、板厚方向に貫通する貫通孔３１が形成される。
第２端部４は、平板状をなす。第２端部４には、板厚方向に貫通する貫通孔４１が形成される。
例えばスタビライザ１が自動車に設けられる場合、第１端部３は左右に配置されるサスペンションのうちの一方のサスペンションに接続し、第２端部４は他方のサスペンションに接続する。この際、各端部は、ボルト等の締結部材が貫通孔に挿通されてサスペンションに固定される。

【0018】

ここで、各端部（第１端部３および第２端部４）は、締結部材による車両とスタビライザ１との締結強度の低下を抑制するため、この締結部分が平面であることが求められる。図２は、図１に示す領域Ｒの拡大図である。図２は、第１端部３について示しているが、第２端部４と同様である。例えば、第１端部３では、貫通孔３１の周囲に位置する領域３２において、平面であることが求められる。

【0019】

続いて、スタビライザ１の製造方法について、図３～図６を参照して説明する。図３は、図１に示すスタビライザを作製する製造方法を説明するための図である。スタビライザ１は、母材に対して鍛造加工を施すことによって作製される。

【0020】

母材１０は、柱状の両端を屈曲させることによって形成され、本体部１１、第１端部１２および第２端部１３を有する。まず、この母材１０の第１端部１２および第２端部１３を加熱する（図３の（ａ）参照：加熱ステップ）。加熱処理では、例えば加熱コイル１１０を用いて、各端部を加熱する。

【0021】

母材１０の両端部を加熱後、各端部をプレスする（図３の（ｂ）参照：平板化ステップ）。例えば、図３の（ｂ）に示すように、母材１０の端部（図３では第１端部１２）が保持部材１２０ａに保持され、この保持部材１２０ａに載置された端部を押圧部材１２０ｂによって押圧することによって、端部を潰して平板化する（図３の（ｃ）参照）。この際、押圧部材１２０ｂには、母材１０の貫通孔形成位置に対応する位置に、凹部１２０ｃが形成される。このため、平板化によって、母材１０の端部には、凹部１２０ｃの形状に対応する凸部が形成される（凸部形成ステップ）。本実施の形態では、平板化ステップおよび凸部形成ステップが同時に実施される。

【0022】

図４は、図１に示すスタビライザを作製するための母材であって、鍛造処理前の母材を示す図である。図５は、鍛造前の母材の端部の構成を示す図である。図６は、図５に示すＡ－Ａ線断面図である。図４および図５に示す母材１０は、両端が屈曲してなる本体部１１と、本体部１１の一端に設けられる第１端部１２と、本体部１１の他端に設けられる第２端部１３とを有する。また、第１端部１２および第２端部１３には、凸部１２ａ、１３ａがそれぞれ形成される。

【0023】

例えば、凸部１２ａは、錐台状をなして第１端部１２において突出している。凸部１２ａは、貫通孔を形成した際に、ダレの発生が抑制される位置および形状に設定される。例えば、凸部１２ａは、貫通孔形成時に発生したダレの程度の実測データに基づいて予測されるダレ発生量をもとに設定される。凸部１２ａの形成範囲、例えば、第１端部１２からの突出する基端部における幅Ｗ₁を直径とする領域は、第１端部１２（第１端部３）において、締結部材が配設される領域に応じて設定される。この締結部材が配設される領域とは、第１端部１２のなかでも高い平面度および平行度が要求される領域である。凸部１２ａは、例えばこの締結部材が配設される領域と同等またはそれ以上となる領域に形成される。また、凸部１２ａは、幅Ｗ₁が、先端部における幅Ｗ₂に対して３０％以上７０％以下の範囲に設定される。また、凸部１２ａは、突出長Ｈ₁が、凸部１２ａを除く位置における第１端部１２の厚さＨ₂に対して１％以上１０％以下の範囲に設定される。本実施の形態において、凸部１２ａが円錐台状をなすものとして説明するが、角錐台状をなす等、他の凸形状をなすものであってもよい。
なお、凸部１３ａについても同様である。

【0024】

図３に戻り、第１端部１２および第２端部１３形成後、切削加工処理を実施する（図３の（ｄ）参照）。切削加工処理では、第１端部１２および第２端部１３に対して貫通孔形成処理（貫通孔形成ステップ）およびトリム加工（トリム加工ステップ）を施す。図３の（ｄ）では、第１端部１２の加工例について示しているが、第２端部１３についても同様である。

【0025】

貫通孔は、穿孔部材１３０ａを用いた第１端部１２への穿孔によって形成される。この際、第１端部１２は、支持部材１３０ｂに載置され、ストリッパ１３０ｃによって支持部材１３０ｂ側に押さえ付けられる。支持部材１３０ｂおよびストリッパ１３０ｃは、穿孔部材１３０ａの先端が挿通可能な中空部を有する。穿孔部材１３０ａを、ストリッパ１３０ｃを貫通させて、凸部１２ａを含む第１端部１２の貫通孔形成位置を打ち抜くことによって第１端部１２に貫通孔（図３の（ｅ）に示す貫通孔１２ｂ）を形成する。

【0026】

トリム加工は、トリム刃１３０ｄを用いて、第１端部１２の外形を形成する（図３の（ｄ）参照）。トリム加工では、トリム刃１３０ｄを用いて、例えば図４に示すように、第１端部１２の加工線Ｌ_Cに沿って切除することによって、第１端部３の外形を形成する。
なお、貫通孔形成およびトリム加工の施工順は、どちらを先に行ってもよい。

【0027】

切削加工処理後、成形部材１４０ａによってバリを除去するバリ除去処理を実施する（図３の（ｅ）参照：バリ除去ステップ）。この際、第１端部１２は、支持部材１４０ｂに載置される。第１端部１２が成形部材１４０ａと支持部材１４０ｂとによって挟まれることによって、貫通孔１２ｂ周囲に形成されるバリが潰され、該バリが除去される。これにより、図１に示すスタビライザ１が作製される。

【0028】

ここで、母材における凸部の有無による断面形状の差異について、図７～図１０を参照して説明する。図７および図８は、凸部を有する母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部の断面の一例を示す図である。図７は、スタビライザの端部の長手方向と直交する平面を切断面とする断面における、該端部の外縁を示す。図７は、外縁Ｌ₁が本体部２からみて左側、外縁Ｌ₂が本体部２からみて右側を示す。図８は、スタビライザの端部の長手方向と平行、かつ図７の切断面と直交する平面を切断面とする断面における、該端部の外縁を示す。図８は、外縁Ｌ₃が本体部２側、外縁Ｌ₄が本体部２側と反対側の外縁を示す。
図９および図１０は、凸部を有しない母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部の断面の一例を示す図である。図９は、スタビライザの端部の長手方向と直交する平面を切断面とする断面における、該端部の外縁を示す。図９は、外縁Ｌ₁₁が本体部２からみて左側、外縁Ｌ₁₂が本体部２からみて右側を示す。図１０は、スタビライザの端部の長手方向と平行、かつ図７の切断面と直交する平面を切断面とする断面における、該端部の外縁を示す。図１０は、外縁Ｌ₁₃が本体部２側、外縁Ｌ₁₄が本体部２側と反対側の外縁を示す。
なお、図７および図８、ならびに、図９および図１０は、それぞれ同じ板厚の母材を用いて、同じ径の貫通孔を形成したスタビライザの端部を示すものである。また、図７～図１０に示す矢印は、穿孔部材の進入方向を示す。
図７～図１０から分かるように、凸部を有する母材を用いて貫通孔を形成した方（図７および図８）が、ダレの発生度合いが小さく、平面性を有しているといえる。
また、図７～図１０において、ｒ_MINは平面度、平行度の確保が必要な領域（例えば図２の領域３２参照）の最小径を示しており、ｒ_MAXは平面度、平行度の確保が必要な領域の最大径を示している。すなわち、ｒ_MINおよびｒ_MAXで囲まれた範囲で、平面度、平行度を確保することが必要である。

【0029】

また、母材における凸部の有無による平面度および平行度の差異について、図１１～図１４を参照して説明する。なお、図１１～図１４は、凸部の有無以外は同一材料、同一形状の母材を用いて作製されたスタビライザの端部の結果であり、平面度や平行度は、規格の基準値を１として規格化した結果を示している。図１１は、凸部を有する母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部における平面度について説明するための図である。図１２は、凸部を有しない母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部における平面度について説明するための図である。図１１および図１２において、各サンプルについて、スタビライザの一方の端部（例えば第１端部３）における一方の面の平面度のプロットを〇で示す。同様に、一方の端部における他方の面の平面度のプロットを●、他方の端部（例えば第２端部４）における一方の面の平面度のプロットを□、他方の端部における他方の面の平面度のプロットを黒色の□で示す。図１１および図１２に示すように、凸部を有する母材を用いて作製したスタビライザの方が、端部における平面度が、全体的に小さい。加えて、凸部を有しない母材を用いて作製したスタビライザは、端部の両面における平面度の差が大きくなっている。

【0030】

図１３は、凸部を有する母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部における平行度について説明するための図である。図１４は、凸部を有しない母材を用いて貫通孔を形成したスタビライザの端部における平行度について説明するための図である。図１３および図１４において、各サンプルについて、スタビライザの一方の端部（例えば第１端部３）の平行度のプロットを〇、他方の端部（例えば第２端部４）の平面度のプロットを●で示す。図１３および図１４に示すように、凸部を有する母材を用いて作製したスタビライザの方が、両端部における平行度が、全体的に小さい。加えて、凸部を有しない母材を用いて作製したスタビライザは、両端部の平行度の差が大きくなっている。

【0031】

以上説明した本発明の実施の形態では、スタビライザを作製するための母材において貫通孔形成位置に凸部を形成し、該凸部を含む領域を打ち抜いて貫通孔を形成するようにした。本実施の形態によれば、凸部の形成によって、打ち抜き時のダレの発生が抑制され、その結果、スタビライザにおける両端部の平面度の低下を抑制することができる。また、ダレの発生を抑制することによって、バリ除去の精度も向上する。

【0032】

また、実施の形態では、凸部の形成によって、打ち抜き時の荷重によって生じる端部の反りを抑制することもできる。この反りの抑制によって、貫通孔形成による平面度や平行度の低下を一層確実に抑制することができる。

【0033】

ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、打ち抜きによって貫通孔を形成したり、トリム加工を施したりする製品に対して適用可能である。また、実施の形態では、母材１０の端部を平板化しつつ、凸部を形成する例について説明したが、平板化と凸部の形成とを別のタイミングで行ってもよい。すなわち、実施の形態では、平板化ステップと凸部形成ステップとを同時に実施しているが、平板化ステップと凸部形成ステップとを別のタイミングで実施してもよい。

【0034】

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

【0035】

以上説明したように、本発明に係るスタビライザの製造方法および母材は、スタビライザにおける両端部の平面度の低下を抑制するのに好適である。

【符号の説明】

【0036】

１ スタビライザ
２、１１ 本体部
３、１２ 第１端部
４、１３ 第２端部
１０ 母材
１２ａ、１３ａ 凸部
３１、４１ 貫通孔
１２０ａ 保持部材
１２０ｂ 押圧部材
１２０ｃ 凹部
１３０ａ 穿孔部材
１３０ｂ、１４０ｂ 支持部材
１３０ｃ ストリッパ
１３０ｄ トリム刃
１４０ａ 成形部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】