JP2010202032A - スタビライザー装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】煩雑な工法や揮発系有機溶剤を用いた接着を必要とせず、且つ、異音や効きの不安定性が次第に増加してゆく現象を防止できる技術を提供する。
【解決手段】スタビライザーバー１００の外周面とブラケット３２の内側面との間に橋渡しされ４箇所に空隙が形成されて４個のブロック２０ａから構成されるブッシュ２０を熱可塑性エラストマーにより構成する。この熱可塑性エラストマーにより構成されるブッシュ２０は、溶融させた熱可塑性エラストマーを材料とした射出成型法により形成する。ブッシュ２０を射出成型法により形成することで、ブッシュ２０がスタビライザーバー１００に溶着し、またブッシュ２０がブラケット３２に溶着する。これにより、スタビライザーバー１００にブッシュ２０とブラケット３２とが一体化された構造となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用のスタビライザー装置に関する。

自動車のコーナー舵取り時のローリング偏重による車体の傾きや、路面の凹凸などによる車体の傾きを緩和する部品として、スタビライザー装置が知られている。スタビライザー装置のスタビライザーバーを車体に取り付ける構造としては、スタビライザーバーに取り付けたゴムブッシュをブラケットで押さえ、このブラケットを車体に取り付ける構造が知られている。この技術に関しては、例えば特許文献１〜３に記載されている。

また、直接ブラケットとスタビライザーバーとを接着させる方法が、例えば特許文献４に記載されている。また、ブラケットとブッシュを先に加硫接着しておき、これをスタビライザーバーに接着剤を用いて後で接着する方法が、例えば特許文献５に記載されている。また、ブッシュとして機能する部材を熱可塑性樹脂素材単体から構成する方法が、例えば特許文献６に記載されている。

実公開平１−６０９１０号公報 特開２０００−１４２０６８号公報 特開２００８―１６８７５６号公報 米国公開２００５／０２６３９４３Ａ１号公報 特開２００６−２６４４３５号公報 特開２０００−２３３６２６号公報

上述した従来のゴムブッシュを用いた固定方法では、スタビライザー軸廻りでのスタビライザーの捩れによるゴムブッシュとの擦れを伴う異音、またスタビライザー軸方向のスタビライザーバーの位置ズレによるブッシュとの擦れを伴う異音やスタビライザーの効きの不安定性が問題となる。

本発明者らの解析によれば、これらの擦れ面は、隙間ができ、スタビライザーバーが捩れの度にブッシュとの間でスティック・スリップ現象を起こし、少しずつ磨耗されながら、異音や効きの不安定性が次第に増加してゆく現象が確認されている。

単体として構成されているブッシュをブラケットにより押さえ込むことで、スタビライザーバーに取り付ける構造は、摩擦力に頼っているので、上述した擦れ面で隙間が生じ、摩耗が進むうちに異音や効きの不安定性が次第に増加してゆく現象を防止することは原理的に困難である。

また、接着剤による接着を行う方法は、工法が煩雑であること、また有機溶剤系のプライマーや接着剤を用いなければならないことで、揮発性有機溶剤を用いることから作業環境的にも良好とは言えない。また、実験によれば、接着剤に強力なものを採用しても、接着界面の剥離を抑えることは困難であることが判明している。

このような背景において、本発明は、煩雑な工法を必要とせず、且つ、異音や効きの不安定性が次第に増加してゆく現象を防止できる技術を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、スタビライザーバーと、車体に固定されるブラケットと、前記スタビライザーバーの外周面と前記ブラケットの内側面との間に橋渡しされ２箇所以上に空隙が形成され、且つ、前記スタビライザーバーおよび前記ブラケットとの間の界面が熱溶着により固定された熱可塑性エラストマーにより構成されたブッシュとを備えることを特徴とするスタビライザー装置である。

請求項１に記載の発明によれば、熱可塑性エラストマーの熱溶着による固着機能により、スタビライザーバーにブッシュが固定され、ブッシュにブラケットが固定される。この溶着による固定は、摩擦や接着を利用した固定構造とは異なり、ブッシュを構成する熱可塑性エラストマーが溶融した状態から固化する過程で、接触した部材と一体化する性質を利用している。このため、ブッシュとスタビライザーバーとの界面、ブッシュとブラケットとの界面における剥離が原理的に生じがたいものとできる。

また、２箇所以上に空隙を形成したブッシュを固定しているため、ブッシュがスタビライザーバーおよびブラケットに固定された状態においても、スタビライザーバーがその軸周りに相対的に回転した場合、スタビライザーバーが回転するのに伴って、ブッシュが変形しやすい。そのため、ブッシュ自体またはブッシュとスタビライザーバーとの界面、ブッシュとブラケットとの界面にかかる負荷を軽減することができ、ブッシュの破損や界面における剥離が生じるのを防止することができる。さらに、スタビライザー装置の軽量化を図ることができると共に、製造コストを低減することができる。

空隙を形成する箇所は、ブッシュの形状が均等となる箇所でもよいし、均等とならない箇所でもよい。また、ブッシュの製造上、あるいは組み付け上の理由から２箇所、または２箇所以上の３箇所や４箇所などの複数個所が好ましい。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ブラケットに対して前記スタビライザーバーをその軸回りに相対的に回転させた際に、前記ブッシュは、前記回転の回転角が６０°以上で材料破壊され、前記材料破壊が起こる段階で、前記ブッシュの前記スタビライザーバーおよび前記ブラケットとの間の界面における剥離破壊が生じないことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、ブッシュを構成する熱可塑性エラストマーが破壊する前の段階で、ブッシュとスタビライザーバーとの間の界面での剥離、さらにブッシュとブラケットとの間の界面での剥離が生じない。このため、ブッシュとスタビライザーバーとの間の界面での剥離、さらにブッシュとブラケットとの間の界面での剥離が生じることによる異音の発生や、スタビライザーの効果の低下が生じないスタビライザー装置が得られる。

請求項３に記載に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記空隙を挟んで向き合う面の動摩擦係数が０．４以下であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、スタビライザーバーがその軸周りに相対的に回転すると、スタビライザーバーが回転するのに伴ってブッシュが変形し、空隙を挟んで向き合う面が接触して摩擦力が発生する。その際、向き合う面の動摩擦係数が０．４以下であれば、向き合う面の摩擦力がスタビライザーバーの回転の妨げとならない。そのため、ブッシュがスタビライザーバーの回転動作を制限するのを防止し、スタビライザー装置が所定の設計意図した性能を発揮することができ、スタビライザー装置の信頼性を高めることができる。

請求項４に記載の発明は、金型内に軸方向に所定の長さを有するブラケットとスタビライザーバーを配置する工程と、前記金型内に溶融した熱可塑性エラストマーを射出し、前記ブラケットに熱溶着すると共に、前記スタビライザーバーに熱溶着し、前記スタビライザーバーの外周面と前記ブラケットの内側面との間に橋渡しされ２箇所以上に空隙が形成されるブッシュを射出成型法により形成する工程とを備えることを特徴とするスタビライザー装置の製造方法である。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明を利用したスタビライザー装置を製造する方法が提供される。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記ブラケットに対して前記スタビライザーバーをその軸回りに相対的に回転させた際に、前記ブッシュは、前記回転の回転角が６０°以上で材料破壊され、前記材料破壊が起こる段階で、前記ブッシュの前記スタビライザーバーおよび前記ブラケットとの間の界面における剥離破壊が生じないことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、前記空隙を挟んで向き合う面の動摩擦係数が０．４以下に形成されることを特徴とする。

本発明によれば、煩雑な工法や揮発系有機溶剤を用いた接着を必要とせず、且つ、異音や効きの不安定性が次第に増加してゆく現象を防止できる技術を提供される。

車両に取り付けられた状態のスタビライザー装置を示す模式図である。 スタビライザー装置の車体への取り付けを行う取り付け部の概要を示す断面図である。 図２の取り付け部の製造工程を示す工程図である。 図２の取り付け部の製造工程を示す工程図である。 スタビライザー装置の車体への取り付けを行う取り付け部の概要を示す断面図である。 スタビライザー装置の車体への取り付けを行う取り付け部の概要を示す断面図である。 スタビライザー装置の車体への取り付けを行う取り付け部の概要を示す断面図である。 スタビライザー装置の車体への取り付けを行う取り付け部の概要を示す断面図である。 スタビライザー装置の車体への取り付けを行う取り付け部の概要を示す断面図である。 スタビライザー装置の車体への取り付けを行う取り付け部の概要を示す断面図である。 スタビライザー装置の車体への取り付けを行う取り付け部の概要を示す断面図である。 従来の取り付け部の概要を示す断面図である。 従来の取り付け部の概要を示す断面図である。 従来の取り付け部の概要を示す断面図である。

（スタビライザー装置：全体の概要）
以下、本発明を利用したスタビライザー装置の一例を説明する。まず、スタビライザー装置を車体に取り付けた状態を簡単に説明する。図１は、スタビライザー装置およびその周辺の構造を示す模式図である。図１には、車両の前車輪側にスタビライザー装置１を取り付けた状態が示されている。この例では、スタビライザー装置１は、略コの字形状に屈曲したスタビライザーバー１００を備えている。スタビライザーバー１００の一端には、棒状の部材であるスタビリンク１１が取り付けられ、スタビリンク１１の他端は、可動継ぎ手１２を介して、サスペンション装置３のアーム１３に固定されている。アーム１３の下端は、タイヤ２の軸を支持する軸受に固定され、アーム１３の上端は、アーム１３に対して相対的に、且つ、弾性的に変位可能なシリンダ１４に接続されている。シリンダ１４は、サスペンション装置３の一部であり、シリンダ１４に図示省略した車体の重量が加わる構造とされている。

図示省略されているが、アーム１３とシリンダ１４とは、コイルバネを介して結合しており、両者間の弾性的な連結機構が実現されている。また、図示されていないが、スタビライザーバー１００の他端側もサスペンション５に接続され、またサスペンション５は、タイヤ４に加わる車体の重量を支えている。また、スタビライザーバー１００は、取り付け部３０および３１を用いて図示省略した車体のシャーシ（骨格構造）に取り付けられている。

取り付け部３１について簡単に説明する。図２は、取り付け部３１をＸ軸の正方向から見た状態を示す断面図である。図２には図１の取り付け部３１の断面構造が示されている。図１および図２に示されるように、スタビライザーバー１００には、熱可塑性エラストマーにより構成されるブッシュ２０が熱溶着した状態で固定され、熱可塑性エラストマーにより構成されるブッシュ２０の外周には、フランジ３３を備えた金属性のブラケット３２が固定されている。ブッシュ２０とブラケット３２との固定もブッシュ２０を構成する熱可塑性エラストマーのブラケット３２に対する熱溶着により行われている。フランジ３３には、ブラケット３２を図示省略した車体側の構造体に取り付けるためのボルト孔３４が形成されている。なお、取り付け部３０は、取り付け部３１と同様な構造とされている。

ブッシュ２０は、スタビライザーバー１００の外周面とブラケット３２の内側面との間を橋渡しされ、４個のブロック２０ａから構成されている。ブッシュ２０は、４箇所に空隙が形成されてブロック２０ａが形成されている。空隙を挟んで隣り合うブロック２０ａ間の向き合う面は、隣り合うブロック２０ａ間の向き合う面の動摩擦係数（μ）が０．４以下となるように形成されている。

ブロック２０ａとブロック２０ａとの境界は、向かい合うブラケット３２とスタビライザーバー１００との面間で、ブラケット３２側面の任意点からスタビライザーバー１００の表面に垂線を下ろしたときの間の距離をブッシュ２０の厚みとした時、このブッシュ２０の厚みが３０％未満から３０％以上となる箇所である。

利用可能な熱可塑性エラストマーは、射出成型可能であることが条件で、具体的には、オレフィン（ＴＰＯ）系、スチレンブタジエンスチレン（ＳＢＳ）系、スチレンエチレンブタジエンスチレン(ＳＥＢＳ)系、スチレンエチレンブタジエンスチレン(ＳＥＢＳ)系、ポリエステル（ＴＰＥＥ）系、ポリウレタン（ＴＰＵ）系、塩化ビニル（ＴＰＶＣ）系、ポリアミド(ＴＰＡＥ)系を利用可能である。

これらの中でもオレフィン（ＴＰＯ）系、及びポリウレタン（ＴＰＵ）系が、硬度、柔軟性、機械物性が幅広く設定でき、また耐候性や耐寒耐熱性が優れているので好ましい。各々の材料系での機械特性は、硬さ（ＪＩＳＡ硬度）が４０〜８０、引張り破断強度が５〜５０ＭＰａ、引張り弾性率が１〜２０ＭＰａ、引張り伸びが１５０％以上、圧縮永久歪が７０℃・２２時間、２５％圧縮で５０％以下であることが好ましい。

これらのブッシュを構成する部材の物性値は、採用される各々の車種に依り、車両の重量や重心から設計され、スタビライザーバーの仕様（例えば、主な仕様要素で言えば、バー径や、中実であるか中空であるか等）によって設定される。

（取り付け部の製造方法）
図３および図４は、取り付け部の製造方法の一例を示す工程断面図である。図３（Ａ）には、ブラケット３２とスタビライザーバー１００を配置した状態の金型１３１が示されている。金型１３１の手前側と奧側には、スタビライザーバー１００が貫通する孔が形成された図示省略した前後押さえ金型が前後から金型１３１に接触して固定されている。この図示省略した前後押さえ金型によってスタビライザーバー１００が図示する位置に保持されている。また、ブッシュ２０に空隙を形成するための前後押さえ金型の一部１３３が、ブラケット３２の内側に軸方向から挿入されている。

スタビライザーバー１００およびブラケット３２は、後述する射出成型時において熱可塑性エラストマーと接触する部分に粗面化の処理が施されている。この粗面化の処理は、ショットピーニング等のブラスト処理、コロナ放電やプラズマ放電による放電処理、アセトンやキシレンなどの有機溶剤での洗浄処理、酸による処理を挙げることができる。

なお、熱可塑性エラストマーの濡れ性を向上させ、さらに溶着強度を高めるために、スタビライザーバー１００およびブラケット３２のブッシュ２０に接触する表面に対して、ホットメルトによる表面改質処理を更に施すことは好ましい。この処理は、市販のオレフィン系やウレタン系などのホットメルトで、予めこれらをフィルム状にしたものを、被着体に予め溶着させておく方法や、揮発性溶媒に溶かして溶液にし、これを被着体に塗布・乾燥させる方法が採用できるが、環境保護の点から、フィルム状溶着が好ましい。

また現在スタビライザーバーは丸断面の棒状が標準だが、ブッシュ固着部の範囲は、多角形状や偏平形状の断面形状にすることで、軸方向の横ズレスリップや、軸廻りの回転ズレスリップを抑えることもできる。

図３（Ａ）に示す状態を得たら、上部押さえ金型１３２を上方に配置し、金型内に空間１３４を形成する（図３（Ｂ））。上部押さえ金型１３２は、加熱により流動化した熱可塑性エラストマーを空間１３４に射出するための射出孔１３５が設けられている。なお、符号１３６は射出成型を行う際の空気抜き孔である。

図３（Ｂ）に示す状態を得たら、射出孔１３５から、加熱により溶融した熱可塑性エラストマーを空間１３４に射出し、射出成形を行う。この際、熱可塑性エラストマーがブラケット３２の内側面およびスタビライザーバー１００の外周面に溶着する。

この工程によれば、ブラケット３２の内側面およびスタビライザーバー１００の外周面が粗面化され、微少な凹凸が無数に形成されているので、この微少な凹凸に溶融した熱可塑性エラストマーが入り込む。このため、熱可塑性エラストマーが固化する過程において、熱可塑性エラストマーとブラケット３２、更に熱可塑性エラストマーとスタビライザーバー１００とが互いに接着された状態となり一体化する。

こうして図４に示す状態が得られる。この状態では、固化した熱可塑性エラストマーにより構成されるブッシュ２０は、ブラケット３２およびスタビライザーバー１００と溶着し、これら３つの部材が一体化した構造が得られる。図４に示す状態を得たら、金型を外すことで、図２に示す状態が得られる。

以上述べたように、本実施形態では、スタビライザーバー１００とブラケット３２との間に介在するブッシュ２０を熱可塑性エラストマーにより構成する。この熱可塑性エラストマーにより構成されるブッシュ２０は、溶融させた熱可塑性エラストマーを材料とした射出成型法により形成する。ブッシュ２０を射出成型法により形成することで、ブッシュ２０がスタビライザーバー１００に溶着し、またブッシュ２０がブラケット３２に溶着する。これにより、スタビライザーバー１００にブッシュ２０とブラケット３２とが一体化された構造が得られる。

（変形例１）
図５〜７は、図２の変形例である。図５〜７には、取り付け部４０、５０、６０が示されている。取り付け部４０、５０、６０は、図１の取り付け部３０、３１の部分に適用できる。図５の例では、ブッシュ４１は、４箇所に空隙が形成されてブロック２０ａと形状が異なる４個のブロック４１ａから構成されている。図６の例では、ブッシュ５１は、２箇所に空隙が形成されて２個のブロック５１ａから構成されている。

図７の例では、ブッシュ６１は、３箇所に空隙が形成されて３個のブロック６１ａから構成されている。また、ブロック６１ａを形成するための空隙がスタビライザーバー１００の外周面およびブラケット３２の内側面に面しておらず、ブッシュ６１の内部に形成されている。つまり、射出成形される範囲においてスタビライザーバー１００の外周面およびブラケット３２の内側面の全面にブッシュ６１が熱溶着されている。そのため、ブッシュ２０とスタビライザーバー１００およびブラケット３２との固着強度が、スタビライザーバー１００の外周面またはブラケット３２の内側面に空隙が面する場合に比べて高くなる。

（変形例２）
図８は、図２の変形例である。図８には、取り付け部７０が示されている。取り付け部７０は、図１の取り付け部３０、３１の部分に適用できる。この例では、スタビライザーバー１００の外周に、４箇所に空隙が形成されて４個のブロック７１ａから構成されるブッシュ７１が溶着されている。ブッシュ７１は、ブラケット７２の筒形状を有した内側の空間に充填される形で設けられている。

ブラケット７２には、フランジ７３が設けられ、フランジ７３には、ボルト孔７４が設けられている。ボルト孔７４を利用してフランジ７３が図示省略した車体のシャーシにボルトにより固定される。

この構成でもスタビライザーバー１００とブッシュ７１、ブラケット７２とが溶着により一体化された構造となる。

（変形例３）
図９〜１１は、図２の変形例である。図９〜１１には、取り付け部８０、９０、１１０が示されている。取り付け部８０、９０、１１０は、図１の取り付け部３０、３１の部分に適用できる。図９の例では、スタビライザーバー１００の外周に、６箇所に空隙が形成されて６個のブロック８１ａから構成されたブッシュ８１が溶着されている。ブッシュ８１は、半割り形状の８１ｂと８１ｃとが溶着し、一体化した構造を有している。

図１０の例では、スタビライザーバー１００の外周に、４箇所に空隙が形成されて４個のブロック９１ａから構成されたブッシュ９１が溶着されている。ブッシュ９１は、半割り形状の９１ｂと９１ｃとが溶着し、一体化した構造を有している。図１１の例では、スタビライザーバー１００の外周に、３箇所に空隙が形成されて３個のブロック１１１ａから構成されたブッシュ１１１が溶着されている。ブッシュ１１１は、半割り形状の１１１ｂと１１１ｃとが溶着し、一体化した構造を有している。なお、取り付け部８０、９０、１１０は、ブロックの形状や個数が異なるだけなので、図９の取り付け部８０について以下説明する。

ブッシュ８１の外周は、上下からブラケット８２と８３により挟まれ、ブッシュ８１のブロック８１ａの外周がこれらブラケット８２および８３の内側面に溶着している。ブラケット８２は、フランジ８２ａを有し、フランジ８２ａには、ボルト孔８２ｂが形成されている。ブラケット８３は、フランジ８３ａを有し、フランジ８３ａには、ボルト孔８３ｂが形成されている。ボルト孔８２ｂと８３ｂを利用して、図示省略した車両のフレームに、スタビライザーバー１００、ブッシュ８１およびブラケット８２、８３が一体化したものが固定される。

取り付け部８０を得る工程の一例を説明する。取り付け部８０の製造法を簡単に述べると、下半分をまず作り、ついで上半分を作る。すなわち、ブラケット８２を金型に配置し、更に図３の場合と同様にスタビライザーバー１００を配置する。この状態で、ブッシュ８１ｃを形成するための金型を上から被せ、溶融状態とした熱可塑性エラストマーを射出成形し、ブッシュ８１ｃを形成する。この際、ブッシュ８１ｃは、ブラケット８３の内側面に溶着し、またスタビライザーバー１００の下半分の外周面に溶着する。

次いでブラケット８２を上から被せた状態で、溶融状態とした熱可塑性エラストマーを射出成形し、ブッシュ８１ｂを形成する。この際、ブッシュ８１ｂはブッシュ８１ｃと溶着し、さらにブッシュ８１ｂは、スタビライザーバー１００の上半分の外周面とブラケット８２の内側面に溶着する。また、ブラケット８２と８３とを予め金型にセットした状態で射出成形を行うことで、符号８１ｂと８１ｃの部分を同時に形成することもできる。この場合、１回の射出成形により、ブラケット８２と８３の内側面に溶着し、更にスタビライザーバー１００に溶着した符号８１で示されるブッシュが成形される。

（その他）
溶着による接着力を出す為に、少量の熱硬化性の接着剤を併用することもできる。この場合は、熱硬化性接着剤が、硬化前に、スタビライザーバーの塗装表面や非塗装表面の微細な凹凸に入り込み、その後熱硬化して固化されることによるアンカー効果で接着力が発現される。熱硬化性の接着剤は２液のエポキシ系接着剤が好ましい。

また、隣り合うブロック同士間に完全に空隙が入り、隣り合うブロック同士がまったく接していない状態であってもよい。この場合のブロックとブロックとの境界は、図２に示すような隣り合うブロック２０ａの両側がつながった状態で空隙が形成されている場合と同様である。なお、この場合には、ブッシュとスタビライザーバー１００との溶着している面積が少なくなるため、ブッシュとスタビライザーバー１００との固着強度が、図２に示すような隣り合うブロック２０ａの両側がつながった状態に比べて低くなる。

（実施例１）
図２に示す構造を試作した。この例では、スタビライザーバー１００として１４ｍｍφの棒状の鋼材を用い、ブラケット３２として１０ｍｍ厚のアルミニウムの押し出し材を３０ｍｍの長さ（軸方向の長さ）に切断したものを用いた。ブッシュ２０の厚みは、円弧の部分で７ｍｍ、上部の部分で１５ｍｍとした。ブッシュ２０のブロック２０ａの個数は４個とした。また、熱可塑エラストマーとしては、オレフィン系のものを用いた。また、スタビライザーバーの溶着面には、予めショットピーニングによるブラスト処理を施した後にエポキシ塗装による下処理を施した。

得られたオレフィン系の熱可塑性エラストマーは、引張り破断強度が２０ＭＰａ、１００％引張り弾性率が４ＭＰａ、引張り伸びが６００％であった。

（実施例２）
図１０に示す構造を試作した。ブラケット９２、９３は、厚み７ｍｍ厚の亜鉛メッキされた普通鋼板をプレス加工したものを用いた。ブッシュ９１の厚みは、円弧の部分で７ｍｍとした。ブッシュ９１のブロック９１ａの個数は４個とした。また、熱可塑エラストマーとしては、ウレタン系のものを用いた。得られたウレタン系の熱可塑性エラストマーは、引張り破断強度が２５ＭＰａ、１００％引張り弾性率が６ＭＰａ、引張り伸びが８００％であった。他は、実施例１と同じである。

（実施例３）
図９に示す構造を試作した。ブッシュ８１の厚みは、円弧の部分で７ｍｍとした。ブッシュ８１のブロック８１ａの個数は６個とした。また、熱可塑エラストマーとしては、オレフィン系のものを用いた。得られたオレフィン系の熱可塑性エラストマーは、引張り破断強度が２０ＭＰａ、１００％引張り弾性率が４ＭＰａ、引張り伸びが６００％であった。他は、実施例１と同じである。

（実施例４）
図８に示す構造を試作した。ブラケット７２は、厚み７ｍｍ厚の亜鉛メッキされた普通鋼板をプレス加工したものを用いた。ブッシュ７１のブロック７１ａの個数は４個とした。また、熱可塑エラストマーとしては、ウレタン系のものを用いた。得られたウレタン系の熱可塑性エラストマーは、引張り破断強度が２５ＭＰａ、１００％引張り弾性率が６ＭＰａ、引張り伸びが８００％であった。他は、実施例１と同じである。

（比較例１）
図１２は、従来の取り付け部の概要を示す断面図である。図１２に示す実施形態では、ブッシュ２２０として天然ゴム（引張り破断強度：２０ＭＰａ、１００％引張り弾性率：５ＭＰａ、引張り伸び：４００％）を用い、この天然ゴムのブッシュ２２０をスタビライザーバー１００とブラケット２７２にエポキシ系接着剤により接着した構造とした。なお、スタビライザーバー１００とブラケット２７２の接着面には、予めプライマー塗装を施す下地処理を行った。また、ブラケット２７２は、厚み１０ｍｍ厚のアルミニウムをプレス加工したものを用いた。

（比較例２）
図１３は、従来の取り付け部の概要を示す断面図である。図１３に示す実施形態では、ブッシュ２２０として天然ゴム（引張り破断強度：２０ＭＰａ、１００％引張り弾性率：５ＭＰａ、引張り伸び：４００％）を用い、この天然ゴムのブッシュ２２０をスタビライザーバー１００とブラケット２８２、２８３とに、エポキシ系接着剤により接着した構造とした。なお、スタビライザーバー１００とブラケット２８２、２８３の接着面には、予めプライマー塗装を施す下地処理を行った。また、ブラケット２８２、２８３は、厚み７ｍｍ厚の亜鉛メッキされた普通鋼板をプレス加工したものを用いた。

（比較例３）
図１４は、従来の取り付け部の概要を示す断面図である。図１４に示す実施形態では、ブッシュ２２０として天然ゴム（引張り破断強度：２０ＭＰａ、１００％引張り弾性率：５ＭＰａ、引張り伸び：４００％）を用い、この天然ゴムのブッシュ２２０をスタビライザーバー１００とブラケット２３２とに、エポキシ系接着剤により接着した構造とした。なお、スタビライザーバー１００とブラケット２３２の接着面には、予めプライマー塗装を施す下地処理を行った。また、ブラケット２３２は、厚み１０ｍｍ厚のアルミニウムをプレス加工したものを用いた。

（比較例４）
図１４に示す構造を試作した。この例では、ブッシュ２２０がスタビライザーバー１００およびブラケット２３２に熱溶着して固定された構造とした。ブラケット２３２は、厚み１０ｍｍ厚のアルミニウムをプレス加工したものを用いた。ブッシュ２０の厚みは、円弧の部分で７ｍｍ、上部の部分で１５ｍｍとした。熱可塑エラストマーとしては、オレフィン系のものを用いた。得られたオレフィン系の熱可塑性エラストマーは、引張り破断強度が２０ＭＰａ、１００％引張り弾性率が４ＭＰａ、引張り伸びが６００％であった。スタビライザーバーの溶着面には、予めショットピーニングによるブラスト処理を施した後にエポキシ塗装による下処理を施した。

（破壊試験の結果）
得られたサンプルに対して、破壊試験を行った。この破壊試験は、ブラケットを固定して、スタビライザーバー１００を軸に対して任意の一定方向に捩じり、破壊が生じる回転角を測定する試験である。そして、破壊が「スタビライザーバー／ブッシュ」の間、または「スタビライザーバー／ブッシュ／ブラケット」の「ブッシュ」からか、または「ブッシュ／ブラケット」の間の何れで起こったか、また何度捩じったところで破壊が起こったかの評価を行った。

「表１」は、実施例についてまとめたものである。「表２」は、比較例についてまとめたものである。

表１と表２から明らかなように、ブッシュに天然ゴムを採用し、このブッシュを接着剤によってスタビライザーバーとブラケットに固定した場合、破壊角が相対的に小さく、また破壊が接着した界面において生じている。これは、接着剤を用いた接着では、ブッシュとスタビライザーバー、およびブッシュとブラケットとの固着強度が、本発明の熱可塑性エラストマーを用いた溶着に比較して、低いことを示している。このように表１および表２には、本発明を利用した熱可塑性エラストマーを用いたスタビライザーバーに対するブッシュ／ブラケットの一体成形による優位性が明確に示されている。

また、表２の比較例１〜３に示すように、破壊が接着されたバー界面またはブラケットにおいて生じる場合に比べて、表２の比較例４に示すように、ブッシュ２２０を溶着させた場合、ブッシュを構成する熱可塑性エラストマーの層において生じるため、固着強度の点では優位性が示されている。さらに、表２の比較例４の場合に比べて、表１の実施例１〜４は、破壊角が大きい。これは、ブッシュに空隙を設けることで、ブッシュが変形しやすくなり、ブッシュにかかる負担を軽減していることを示している。

以上述べたように、本実施形態の構造は、射出成形により製造できるので、複雑な工法を必要としない。また、接着剤を用いないので、揮発系有機溶剤は必要とされない。そして、上記の破壊試験から明らかなように、破壊が溶着された界面において生じる前に、ブッシュを構成する熱可塑性エラストマーの層において生じる。このことは、界面の固着強度の高さを示している。

この特性は、繰り返し、捻れや軸方向の力が加わることで、ブッシュと接触する相手部材との間で隙間ができ、それが徐々に拡大してゆき、異音やスタビライザーの効きの不安定性が次第に増加してゆく現象を抑える上で有効なものとなる。

本発明は、車両用のスタビライザー装置に利用することができる。

１…スタビライザー装置、２…タイヤ、３…サスペンション装置、４…タイヤ、１１…スタビリンク、１２…可動部材、１３…アーム、２０…ブッシュ、２０ａ…ブロック、３０…取り付け部、３１…取り付け部、３２…ブラケット、３３…フランジ、３４…ボルト孔、１００…スタビライザーバー、１３１…金型、１３２…上部押さえ金型、１３４…金型内の空間、１３５…射出孔、１３６…空気抜き孔。

Claims (6)

1. スタビライザーバーと、
   車体に固定されるブラケットと、
   前記スタビライザーバーの外周面と前記ブラケットの内側面との間に橋渡しされ２箇所以上に空隙が形成され、且つ、前記スタビライザーバーおよび前記ブラケットとの間の界面が熱溶着により固定された熱可塑性エラストマーにより構成されたブッシュと
   を備えることを特徴とするスタビライザー装置。
2. 前記ブラケットに対して前記スタビライザーバーをその軸回りに相対的に回転させた際に、
   前記ブッシュは、前記回転の回転角が６０°以上で材料破壊され、
   前記材料破壊が起こる段階で、前記ブッシュの前記スタビライザーバーおよび前記ブラケットとの間の界面における剥離破壊が生じないことを特徴とする請求項１に記載のスタビライザー装置。
3. 前記空隙を挟んで向き合う面の動摩擦係数が０．４以下であ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ー装置。
4. 金型内に軸方向に所定の長さを有するブラケットとスタビライザーバーを配置する工程と、
   前記金型内に溶融した熱可塑性エラストマーを射出し、前記ブラケットに熱溶着すると共に、前記スタビライザーバーに熱溶着し、前記スタビライザーバーの外周面と前記ブラケットの内側面との間に橋渡しされ２箇所以上に空隙が形成されるブッシュを射出成型法により形成する工程と
   を備えることを特徴とするスタビライザー装置の製造方法。
5. 前記ブラケットに対して前記スタビライザーバーをその軸回りに相対的に回転させた際に、
   前記ブッシュは、前記回転の回転角が６０°以上で材料破壊され、
   前記材料破壊が起こる段階で、前記ブッシュの前記スタビライザーバーおよび前記ブラケットとの間の界面における剥離破壊が生じないことを特徴とする請求項４に記載のスタビライザー装置の製造方法。
6. 前記空隙を挟んで向き合う面の動摩擦係数が０．４以下に形成されることを特徴とする請求項４または５に記載のスタビライザー装置の製造方法。

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