WO2018025543A1 - 車両用ばねの製造方法と、車両用ばね - Google Patents

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WO2018025543A1
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rubber
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純 梅野
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a vehicle spring such as a stabilizer or a coil spring disposed in a suspension mechanism of a vehicle, and a vehicle spring.
  • a stabilizer bar arranged in a suspension mechanism portion of a vehicle is connected to a torsion portion extending in the width direction of the vehicle and both ends of the torsion portion via a bent portion. It has a pair of arm parts (arm parts) and an eyeball part formed at the tip of each arm part.
  • the stabilizer bar includes a bar body made of a steel material and a coating film that covers the bar body.
  • the torsion part of the stabilizer bar is supported on the vehicle body via a rubber bush.
  • the eyeball is connected to a suspension arm or the like via a connecting member such as a stabilizer link.
  • the roll rigidity of the vehicle can be increased by the arm part, the bent part, and the torsion part functioning as springs with respect to the rolling behavior of the vehicle body.
  • a type in which the rubber bush is bonded to the stabilizer bar (bush bonded type) and a type in which the rubber bush is not bonded to the stabilizer bar (bush non-bonded type) are known.
  • the rubber bush In the bush bonding type, when the stabilizer bar is twisted, the rubber bush is also twisted and elastically deformed.
  • the adhesive surface between the rubber bush and the stabilizer bar is peeled off for some reason, the prescribed performance as a stabilizer bar cannot be achieved, or the rubber bush and the stabilizer bar may rub against each other. Sound is generated.
  • peeling occurs near the end face of the rubber bush, peeling may increase when hard fine particles or corrosive liquid enters from the peeled portion, or the coating film may be damaged and cause rust.
  • the adhesive surface does not peel off and the rubber bush itself breaks.
  • a primer is provided between the stabilizer bar and the rubber bush in order to increase the bonding strength (peeling strength).
  • peeling strength the bonding strength
  • the rubber bush may be bonded to the coating film only with an adhesive without using a primer.
  • the primer is not used, the adhesive surface may be easily peeled off.
  • the surface roughness of the coating film can be reduced by roughening the adhesion surface of the coating film with an abrasive member such as sandpaper, or by irradiating the surface of the coating film with a laser beam to form numerous minute recesses (scratches) on the adhesion surface. It is also made difficult to peel off the adhesive by increasing the size. However, when such a recess is formed, a portion where the thickness of the coating film is locally thin occurs. In an extreme case, a place where a coating film does not exist is generated, and the surface of the steel material is exposed and causes rust.
  • an object of the present invention is to provide a vehicle spring manufacturing method and a vehicle spring that can firmly adhere a rubber member such as a rubber bush to a mounting portion of a bar member such as a stabilizer bar.
  • One embodiment is a method of manufacturing a vehicle spring having a bar member and a rubber member provided at an attachment portion of the bar member, and a contact angle with water on a surface of a bar body made of a steel material exceeds 65 °.
  • a step of forming a coating film with a resin, a step of changing a contact angle of an adhesion surface of the mounting portion to 65 ° or less by a surface treatment for reducing a contact angle of the coating film, and the rubber member or the bar member A step of applying an uncured liquid adhesive to the mounting portion, and a step of curing the adhesive in a state where the surface to be bonded of the rubber member is overlapped on the mounting portion and the rubber member is pressed against the mounting portion.
  • the adhesive in the step of applying the adhesive, may be applied to the adherend surface of the rubber member (no adhesive is applied to the bar member). Then, after heating the region including the attachment portion of the bar member by, for example, high frequency induction heating, the adhesive is cured by the heat of the bar member in a state where the adherend surface of the rubber member is overlaid on the attachment portion. May be.
  • the adhesive may be applied to the mounting portion of the bar member (no adhesive is applied to the rubber member).
  • the bar member is heated in a state where the adherend surface of the rubber member is overlapped on the attachment portion of the bar member, and the heat transmitted to the attachment portion in a state where the rubber member is pressurized to the attachment portion.
  • the adhesive may be cured.
  • the material of the rubber member may be natural rubber, rubber selected from synthetic rubbers such as butadiene rubber, styrene butadiene rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, and urethane rubber, or a synthetic material having elasticity such as urethane elastomer. Resin may be used.
  • a vehicle spring includes a bar member including a bar main body made of a steel material and a coating film covering the bar main body, and a rubber member provided at a part of a mounting portion in the longitudinal direction of the bar member.
  • a vehicle spring having a first portion having a contact angle with water exceeding 65 ° in a region of the surface of the coating film excluding the mounting portion, and a portion of the surface of the coating film.
  • a second portion including minute unevenness having a maximum height and a wavelength smaller than the unevenness of the surface roughness curve of the first portion, the adhesive surface of the mounting portion, and the rubber member And an adhesive provided between the surface to be bonded.
  • the surface of the bar main body has a rough surface made of shot peening marks, the rough surface is covered with the coating film, and the maximum surface roughness curve of the second portion is formed.
  • the height is smaller than the thickness of the coating film.
  • the maximum height of the surface roughness curve of the second portion is smaller than the maximum height of the surface roughness curve of the first portion.
  • the bar member is a stabilizer bar disposed in a vehicle suspension mechanism, and an example of the rubber member is a rubber bush attached to the stabilizer bar.
  • the bar member may be an element wire (wire) of a suspension coil spring of a vehicle, and the rubber member may be an insulator member attached to the end winding portion of the suspension coil spring.
  • a coating film that has been a problem when the adhesive surface of the coating film is roughened by an abrasive member such as sandpaper or a large number of recesses are formed in the coating film by laser beam irradiation as in the prior art. Damage can be avoided. Therefore, the rubber member can be firmly bonded to the bar member in a state where a coating film having a predetermined thickness is secured. Moreover, since the contact angle of the exposed surface (first portion) of the coating film exposed to the external environment such as rainwater has a water repellency exceeding 65 °, a vehicle spring member having excellent water resistance is provided. Can do.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a part of a vehicle and a stabilizer.
  • FIG. 2 is a perspective view of a part of the stabilizer according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the axial direction of a part of the stabilizer.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the stabilizer.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state before the rubber bush of the stabilizer is attached to the stabilizer bar.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the stabilizer bar and the coating film of the stabilizer.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a first example of a process of bonding the rubber bush of the stabilizer to the stabilizer bar.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing the surface roughness curve of the coating film and the plasma processing apparatus.
  • FIG. 9 is a perspective view of a state in which the first bush piece and the second bush piece of the rubber bush shown in FIG. 5 are arranged.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a heating device for heating the stabilizer bar.
  • FIG. 11 is a perspective view of a rubber bush according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a second example of the process of attaching the rubber bush to the stabilizer bar.
  • FIG. 13 is a perspective view of a suspension coil spring according to the third embodiment.
  • the stabilizer is an example of a vehicle spring.
  • the rubber bush is an example of a rubber member.
  • FIG. 1 shows a part of a vehicle 11 provided with a stabilizer 10.
  • the stabilizer 10 is disposed in the suspension mechanism portion of the vehicle 11.
  • the stabilizer 10 includes a stabilizer bar 20 extending in the width direction of the vehicle body 12 of the vehicle 11 (the direction indicated by the arrow W), and a pair of bush units 21 and 22 provided on the stabilizer bar 20.
  • the stabilizer bar 20 is an example of a bar member.
  • the stabilizer bar 20 includes a torsion portion 30 along the width direction of the vehicle body 12 (direction indicated by an arrow W) and arm portions 33 and 34 that are continuous from both ends of the torsion portion 30 via bent portions 31 and 32, respectively. .
  • Eyeball portions 35 and 36 are formed at the ends of the arm portions 33 and 34, respectively.
  • the eyeball portions 35 and 36 are connected to, for example, a suspension arm of a suspension mechanism portion via connection members 37 and 38 such as stabilizer links.
  • the torsion part 30 of the stabilizer bar 20 is supported by, for example, a part of the vehicle body 12 (cross member or the like) via the bush units 21 and 22.
  • a part of the vehicle body 12 cross member or the like
  • bending and twisting forces are applied to the bending portions 31 and 32.
  • the rolling behavior of the vehicle body 12 is suppressed by generating a repulsive load by twisting the torsion part 30 or the like.
  • FIG. 2 shows a part of the stabilizer bar 20 and one bush unit 21.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the axial direction of a part of the stabilizer bar 20 and the bush unit 21.
  • the bush unit 21 is fixed to a part of the mounting portion 20 a in the longitudinal direction of the stabilizer bar 20.
  • 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion indicated by F4 in FIG.
  • the stabilizer bar 20 includes a bar body 40 made of a steel material such as spring steel, and a coating film 41 that covers the surface of the bar body 40.
  • the coating film 41 is mainly made of an epoxy-based paint for the purpose of preventing rust and taking the appearance quality into consideration, and is 10 to 150 ⁇ m on the surface of the bar body 40 by powder electrostatic coating or cationic coating. It is formed to a thickness. If necessary, the thickness of the coating film 41 may be 150 to 500 ⁇ m.
  • the material of the coating film 41 may be polyester, a mixed resin of epoxy and polyester, polyethylene, or the like. The contact angle of water with the coating film 41 exceeds 65 °.
  • the material of the bar main body 40 of the present embodiment is a hollow steel material (steel pipe), and is formed into a predetermined shape by bending with a bending machine.
  • An example of the steel material is a steel type whose strength can be improved by heat treatment such as quenching.
  • the eyeball portions 35 and 36 are formed by crushing both ends of the steel material by plastic working such as forging.
  • As the material of the bar body 40 a material obtained by joining a hollow steel material and a solid steel material may be used.
  • the stabilizer bar 20 is not limited to a planar shape, and includes one or more bent portions in the torsion portion 30 or one or more bent portions in the arm portions 33 and 34 including a three-dimensional bent shape. You may do it. Further, the bent portions 31 and 32 may have a three-dimensional bent shape. In the case of a solid stabilizer, a bar body made of solid steel is used as the material.
  • the bush unit 21 includes a metal bracket 50 and a rubber bush 60 disposed inside the bracket 50.
  • the rubber bush 60 has a hole 63 through which the stabilizer bar 20 passes.
  • the bracket 50 has a substantially U-shaped cover portion 50a having a shape for holding the rubber bush 60, and a pair of arm portions 50b and 50c formed on both sides of the cover portion 50a.
  • the arms 50b and 50c are formed with holes 53 and 54 for inserting bolts 51 and 52, respectively.
  • the bush unit 22 is attached to the suspension mechanism portion from below or above the vehicle by bolts 51 and 52.
  • FIG. 5 shows a two-part rubber bush 60. That is, the rubber bush 60 includes a pair of first bush pieces 61 and second bush pieces 62. Inner surfaces 64 and 65 having a radius of curvature corresponding to the outer diameter of the torsion portion 30 of the stabilizer bar 20 are formed on the opposing surfaces of the first bush piece 61 and the second bush piece 62, respectively. The inner surfaces 64 and 65 are also surfaces to be bonded to the stabilizer bar 20, respectively.
  • the first bush piece 61 has a pair of end faces 66 and 67.
  • the second bush piece 62 also has a pair of end faces 68 and 69.
  • the first bush piece 61 and the second bush piece 62 are made of a rubber elastic material, for example, a kneaded rubber of NR and IIR (a blend rubber of natural rubber and synthetic rubber such as butyl rubber).
  • the number of divisions of the rubber bush 60 may be other than two.
  • an iron plate or a synthetic resin core material may be inserted in the rubber bush 60 in order to adjust the rigidity or the like.
  • An adhesive 70 is provided between the stabilizer bar 20 and the inner surfaces (bonded surfaces) 64 and 65 of the bush pieces 61 and 62.
  • the thickness of the adhesive 70 is 10 to 70 ⁇ m.
  • the adhesive 70 is made of a polyolefin resin and a solvent, and is cured by heating at a temperature of 140 to 170 ° C., for example.
  • the adhesive 70 may be a vulcanized adhesive or may be, for example, an acrylic structural adhesive. If the thickness of the adhesive 70 is thinner than the above range, poor adhesion is likely to occur. On the contrary, if the thickness of the adhesive 70 is thicker than the above range, the process time required for bonding becomes long and the amount of the adhesive 70 used increases.
  • the bush pieces 61 and 62 are interposed via the adhesive 70. It is fixed to the stabilizer bar 20.
  • the first bush piece 61 and the second bush piece 62 are covered with a cover portion 50 a of the bracket 50.
  • the first bush piece 61 and the second bush piece 62 are fixed to an attachment portion 20 a in the longitudinal direction of the stabilizer bar 20 with an adhesive 70.
  • the length L1 of the mounting portion 20a is equal to the length L2 (shown in FIG. 3) of the rubber bush 60.
  • the surface of the stabilizer bar 20 is covered with the coating film 41 over the entire region in the longitudinal direction including the mounting portion 20a.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the bar body 40 and a part of the coating film 41.
  • the coating film 41 includes a chemical conversion film such as a zinc phosphate film.
  • a rough surface 72 made up of a number of shot peening marks 71 is formed on the surface of the bar body 40.
  • the rough surface 72 is covered with the coating film 41.
  • the shot peening marks 71 are formed by hitting a large number of shot grains on the surface of the bar body 40 by a shot peening machine. By shot peening, compressive residual stress is applied from the surface of the bar body 40 to a depth of, for example, about 0.1 to 0.3 mm.
  • the maximum height of the surface roughness curve is, for example, 100 ⁇ m or less. If necessary, the surface roughness and the depth of compressive residual stress may change in the longitudinal direction of the bar body 40. Since the rough surface 72 is formed on the surface of the bar main body 40, the coating film 41 can be firmly fixed to the bar main body 40.
  • a coating film 41 is formed on the surface of the stabilizer bar 20 by a coating process (powder electrostatic coating or cation coating) performed in advance.
  • the material of the coating film 41 is, for example, an epoxy resin.
  • the powder coating material adhering to the surface of the bar main body 40 during the electrostatic powder coating is heated in a heating furnace and fixed on the surface of the bar main body 40, thereby forming a coating film 41.
  • the contact angle of the coating film 41 exceeds 65 °.
  • the bar side process ST1 is shown on the right side, and the bush side process ST2 is shown on the left side.
  • a surface treatment S10 for reducing the contact angle of the coating film 41 present on the attachment portion 20a of the stabilizer bar 20 is performed.
  • This surface treatment S10 is performed on the surface of the coating film 41 of the mounting portion 20a, that is, the region L3 (shown in FIG. 5) including the adhesive surface 75.
  • the surface treatment S10 for reducing the contact angle is performed using, for example, a plasma processing apparatus 80 schematically shown in FIG.
  • the plasma processing apparatus 80 injects the plasma 82 generated by the plasma generator 81 from the nozzle 83 toward the coating film 41 of the mounting portion 20a.
  • the surface of the coating film 41 is observed with an AFM (atomic force microscope)
  • the surface before the plasma treatment has a relatively large wavelength w1 and maximum height h1 as shown on the left surface roughness curve X1 in FIG. Unevenness 41a like “swell” is exhibited.
  • the inner surfaces (bonded surfaces) 64, 65 of the rubber bush 60 are cleaned with a volatile solvent such as thinner or an alkaline cleaning liquid.
  • the rubber bush 60 is dried to volatilize the solvent or the cleaning liquid.
  • the adhesive application step S13 as shown in FIG. 9, the first bush piece 61 and the second bush piece 62 are arranged with the inner surfaces 64, 65 facing upward, and the inner surfaces (bonded surfaces) 64, 65 are arranged.
  • Adhesive 70 is applied to each. Specifically, the liquid adhesive 70 before curing is applied to the inner surfaces 64 and 65 of the first bush piece 61 and the second bush piece 62 by application means such as a spray gun.
  • the solvent in the adhesive 70 is volatilized and the adhesive 70 is cured to some extent.
  • the stabilizer bar 20 is heated. At that time, the stabilizer bar 20 is heated around the region including the bonding surface 75.
  • the high frequency induction heating coil 90 shown in FIG. 10 heats the region including the bonding surface 75 to a predetermined temperature (for example, 200 to 250 ° C. or less).
  • the high frequency induction heating coil 90 is an example of a heating device. This heating step S15 is performed before the rubber bar 60 is put on the stabilizer bar 20.
  • the inner surfaces (bonded surfaces) 64 and 65 of the bush pieces 61 and 62 are bonded to the bonding surface of the stabilizer bar 20. Overlay on 75. The bush pieces 61 and 62 are clamped from both sides and pressurized.
  • the adhesive 70 is cured with the first bush piece 61 and the second bush piece 62 clamped.
  • the adhesive 70 is heated to the curing temperature (for example, 110 to 170 ° C.) by the heat of the stabilizer bar 20, and the adhesive 70 is cured by evaporating the solvent.
  • the adhesive 70 is cured and adhered to the first bush piece 61, the second bush piece 62, and the adhesion surface 75 of the stabilizer bar 20.
  • the heating temperature of the adhesive 70 is lower than the above range, adhesion failure may occur.
  • the coating film 41 may be deteriorated and durability may be lowered, and the compressive residual stress applied to the surface layer portion of the stabilizer bar 20 by shot peening may be maintained. Can not.
  • the method for manufacturing the stabilizer 10 includes the following steps. (1) A paint film 41 is formed on the surface of the bar body 40 made of steel with a resin having a contact angle with water exceeding 65 °, (2) The contact angle of the coating film 41 existing in the mounting portion 20a is changed to 65 ° or less by the surface treatment S10 for reducing the contact angle of the coating film 41, (3) An uncured liquid adhesive 70 is applied to the mounting portion 20a of the stabilizer bar 20 or the inner surfaces (bonded surfaces) 64, 65 of the rubber bush 60, (4) The inner surfaces (bonded surfaces) 64 and 65 of the rubber bush 60 are stacked on the mounting portion 20a of the stabilizer bar 20, (5) The adhesive 70 is cured by applying heat in a state where the rubber bush 60 is pressed against the mounting portion 20a of the stabilizer bar 20.
  • the stabilizer bar 20 of the present embodiment has a first portion (untreated surface) ⁇ 1 having a contact angle exceeding 65 ° in the entire surface of the coating film 41 and a contact angle in the entire surface of the coating film 41. And a second portion (processing surface) ⁇ 2 of 65 ° or less.
  • the first portion ⁇ 1 is a region excluding the attachment portion 20a and has a first surface roughness.
  • the second portion ⁇ 2 is a region including the mounting portion 20a and has a second surface roughness.
  • the second portion ⁇ 2 includes minute irregularities 41b having a maximum height of the surface roughness curve and a smaller wavelength than the irregularities 41a having the first surface roughness.
  • the second portion ⁇ 2 is affected by heat. For this reason, the surface roughness of the first portion (untreated surface) ⁇ 1 and the surface roughness of the second portion (treated surface) ⁇ 2 may be different from each other.
  • the surface of the coating film is roughened by a polishing member such as sandpaper, or a number of minute recesses (scratches) are formed in the coating film by irradiation with a laser beam.
  • a polishing member such as sandpaper
  • a number of minute recesses (scratches) are formed in the coating film by irradiation with a laser beam.
  • the adhesive surface on which such a recess was formed had a maximum height Rz of the surface roughness curve of 42 ⁇ m. For this reason, when the thickness of the coating film 41 is 10 to 150 ⁇ m, a portion where the coating film does not exist is formed on a part of the surface of the stabilizer bar, and the metal surface may be exposed at the portion.
  • the maximum height Rz of the surface roughness curve of the coating film 41 of the second portion ⁇ 2 subjected to the surface treatment S10 of this embodiment is as small as 7 ⁇ m. For this reason, it was possible to avoid exposing the metal surface of the bar main body 40 even at the place where the thickness of the coating film 41 is the smallest (for example, the thickness of the coating film 41 is 10 ⁇ m).
  • the rubber bush 60 can be firmly bonded to the mounting portion 20a of the stabilizer bar 20. Moreover, since the coating film 41 of the first portion ⁇ 1 exposed to the external environment such as rainwater has a water repellency exceeding a contact angle of 65 °, the stabilizer bar 20 having excellent water resistance can be provided. .
  • the coating film 41 of the stabilizer bar 20 of the present embodiment has the second portion ⁇ 2 having the second surface roughness composed of a large number of minute irregularities 41b on the surface of the mounting portion 20a.
  • the adhesive 70 is applied to the bush pieces 61 and 62 before the bush pieces 61 and 62 are stacked on the stabilizer bar 20. For this reason, the amount of the adhesive 70 used can be reduced as compared with the conventional method in which an adhesive is applied to the adhesive surface on the side of the stabilizer bar 20. Moreover, since the adhesive 70 does not protrude outside the adhesive surface 75, the appearance of the stabilizer bar 20 can be improved.
  • FIG. 11 shows a rubber bush 60 'according to the second embodiment.
  • a first bush piece 61 and a second bush piece 62 are connected via a hinge portion 60a.
  • the first bush piece 61 and the second bush piece 62 are folded over at the hinge 60 a as a boundary, and the stabilizer bar 20 is sandwiched between the inner surfaces 64 and 65.
  • the rubber bush 60 ′ of this embodiment is the same as the rubber bush 60 of the first embodiment with respect to the other configurations, common portions are denoted by common reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 12 shows a second example of the process of bonding the rubber bush 60 to the stabilizer bar 20.
  • a surface treatment S10 for reducing the contact angle is performed as in the bar-side treatment ST1 of the first example (FIG. 7).
  • the contact angle of the adhesion surface before performing the surface treatment S10 exceeds 65 °, the contact angle changes to 65 ° or less by the surface treatment S10.
  • the liquid adhesive 70 is applied to the adhesive surface 75 of the stabilizer bar 20. Specifically, the liquid adhesive 70 before curing is applied to the surface of the mounting portion 20a of the stabilizer bar 20 by an application means such as a spray gun or a brush. In the drying step S21, the solvent in the adhesive 70 is volatilized and the adhesive 70 is cured to some extent.
  • the inner surfaces (bonded surfaces) 64 and 65 of the rubber bush 60 are volatilized by thinner or the like. Clean with a basic solvent or alkaline cleaning solution.
  • the rubber bush 60 is dried to volatilize the solvent or the cleaning liquid.
  • the inner surfaces (bonded surfaces) 64 and 65 of the bush pieces 61 and 62 are overlapped with the bonding surface 75 of the stabilizer bar 20 in the clamp S22.
  • An adhesive 70 is applied to the adhesive surface 75 in advance by an adhesive application step S20.
  • the bush pieces 61 and 62 are clamped from both sides and pressurized.
  • the stabilizer bar 20 is heated from both sides of the mounting portion 20a by high-frequency induction heating coils arranged on both sides of the rubber bush 60. This heat is transmitted to the bonding surface 75, whereby the adhesive 70 is heated to a curing temperature (eg, 110 to 170 ° C.), and the adhesive 70 is cured.
  • a curing temperature eg, 110 to 170 ° C.
  • FIG. 13 shows a suspension coil spring 100 as an example of a vehicle spring according to the third embodiment.
  • the coil spring 100 has a wire (bar member) 101.
  • the strand 101 includes a bar main body 102 made of spring steel and a coating film 103 that covers the bar main body 102.
  • the bar body 102 is formed into a spiral shape by a coiling machine.
  • the material of the bar body 102 may be a spring steel suitable for hot working or cold working, or high strength steel or carburizing steel. Alternatively, low carbon steel having a carbon concentration of about 0.15 to 0.60 wt% may be used, and various steel materials can be applied in short.
  • the surface of the bar body 102 is covered with the coating film 103.
  • the coating film 103 is made of a resin having a contact angle with water exceeding 65 °.
  • An insulator member 110 that is an example of a rubber member is provided on the lower surface of the end winding portion 104 of the coil spring 100.
  • the insulator member 110 is fixed to the bonding surface 111 of the element wire 101 with an adhesive 70, similarly to the rubber bush 60 of the stabilizer 10 described in the first embodiment (FIGS. 1 to 10).
  • the coating film 103 existing on the bonding surface 111 is processed so that the contact angle becomes 65 ° or less by the surface treatment S10 that reduces the contact angle similar to the first embodiment immediately before the insulator member 110 is bonded. ing. For this reason, the insulator member 110 can be firmly fixed to the end winding portion 104.
  • the material of the insulator member 110 may be natural rubber, rubber selected from synthetic rubbers such as butadiene rubber, styrene butadiene rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, and urethane rubber, or a synthetic material having elasticity such as urethane elastomer. Resin may be used.
  • the present invention can also be applied to vehicle springs other than stabilizers and coil springs.
  • the rubber member may be a rubber member of various forms including a rubber bush of a stabilizer and an insulator member of a coil spring.
  • the number of rubber bush divisions (the number of bush pieces) may be two or more (eg, three divisions).
  • the steel material that is the material of the bar member may be a solid material in addition to the hollow material (steel pipe).
  • SYMBOLS 10 Stabilizer (vehicle spring), 20 ... Stabilizer bar (bar member), 20a ... Mounting portion, 40 ... Bar body, 41 ... Paint film, 41a ... Concavity / convexity, 41b ... Micro unevenness, 60 ... Rubber bush (rubber member) , 61 ... first bush piece, 62 ... second bush piece, 64, 65 ... inner surface (bonded surface), 70 ... adhesive, 71 ... shot peening trace, 72 ... rough surface, 75 ... adhesive surface, ⁇ 1 ... first 1 part, ⁇ 2 ... second part, 80 ... plasma processing apparatus, 90 ... high frequency induction heating coil (heating apparatus), 100 ...
  • coil spring (vehicle spring), 101 ... strand (bar member), 102 ... bar A main body, 103 ... a coating film, 104 ... an end winding part, 110 ... an insulator member (rubber member), 111 ... an adhesive surface.

Landscapes

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Abstract

車両の懸架機構部に配置されるスタビライザ(10)は、スタビライザバー(20)とゴムブッシュ(60)とを有している。スタビライザバー(20)は、鋼材からなるバー本体(40)と、バー本体(40)を覆う塗装膜(41)とを含んでいる。塗装膜(41)は、水との接触角が６５°を越える樹脂によってバー本体(40)の表面に形成されている。取付部(20a)に存する塗装膜(41)の接触角を小さくする表面処理により、取付部(20a)の接触角を６５°以下に変化させる。ゴムブッシュ(60)の内面（被接着面）(64,65)に硬化前の液状の接着剤(70)を塗布する。スタビライザバー(20)の取付部(20a)を含む領域を高周波誘導加熱等によって加熱したのち、ゴムブッシュ(60)を取付部(20a)に重ねる。そしてゴムブッシュ(60)を加圧した状態において接着剤(70)をキュアする。

Description

車両用ばねの製造方法と、車両用ばね
　この発明は、車両の懸架機構部に配置されるスタビライザやコイルばね等の車両用ばねの製造方法と、車両用ばねに関する。
　車両の懸架機構部に配置されるスタビライザバーは、例えば特許文献１あるいは特許文献２に記載されているように、車両の幅方向に延びるトーション部と、トーション部の両端に曲がり部を介して連なる一対のアーム部（腕部）と、各アーム部の先端に形成された目玉部を有している。スタビライザバーは、鋼材からなるバー本体と、バー本体を覆う塗装膜とを含んでいる。
　スタビライザバーのトーション部は、ゴムブッシュを介して車体に支持されている。前記目玉部はスタビリンク等の接続部材を介してサスペンションアーム等に接続されている。この種のスタビライザバーは、車体のローリング挙動に対して前記アーム部や曲がり部およびトーション部がばねとして機能することにより、車両のロール剛性を高めることができる。
　スタビライザの種類によっては、ゴムブッシュをスタビライザバーに接着するタイプ（ブッシュ接着タイプ）と、ゴムブッシュをスタビライザバーに接着しないタイプ（ブッシュ非接着タイプ）とが知られている。ブッシュ接着タイプでは、スタビライザバーがねじられたときにゴムブッシュもねじられて弾性変形する。ブッシュ接着タイプのスタビライザバーの場合、何らかの原因によりゴムブッシュとスタビライザバーとの接着面が剥がれると、スタビライザバーとしての所定の性能を発揮できなくなったり、ゴムブッシュとスタビライザバーとが互いに擦れることにより異音が発生したりする。またゴムブッシュの端面付近に剥離が生じると、剥がれた個所から硬い微粒子や腐食性の液が侵入したときに剥離が拡大したり、塗装膜が傷ついて錆の原因となる。
実開平１－１７５９０６号公報 特開２００２－２６４６２５号公報
　スタビライザバーとゴムブッシュとが互いに十分な強度で接着されている場合、剥離試験を行うと、接着面が剥がれずにゴムブッシュ自体が破断する。従来の接着方法の一例では、接着強度（剥離強度）を高めるために、スタビライザバーとゴムブッシュとの間にプライマを設けていた。しかし樹脂製の塗装膜とプライマとの接着面の条件次第では、接着面の一部が剥がれることがあった。従来の接着方法の他の例では、プライマを用いずに接着剤のみによってゴムブッシュを塗装膜に接着させることもある。しかしプライマを用いない場合には、接着面が容易に剥がれることがある。
　そこでサンドペーパ等の研磨部材によって塗装膜の接着面を荒らしたり、塗装膜の表面にレーザビームを照射することによって接着面に多数の微小な凹部（傷）を形成したりして、表面粗さを大きくすることによって接着剤を剥がれにくくすることも行われている。しかしこのような凹部を形成すると、塗装膜の厚さが局部的に薄い個所が生じる。極端な場合には塗装膜が存在しない個所が生じ、鋼材の表面が露出した状態となって錆が生じる原因となる。
　従って本発明の目的は、スタビライザバー等のバー部材の取付部にゴムブッシュ等のゴム部材を強固に接着することができる車両用ばねの製造方法と、車両用ばねを提供することにある。
　１つの実施形態は、バー部材と該バー部材の取付部に設けるゴム部材とを有する車両用ばねの製造方法であって、鋼材からなるバー本体の表面に水との接触角が６５°を越える樹脂によって塗装膜を形成する工程と、前記塗装膜の接触角を小さくする表面処理によって前記取付部の接着面の接触角を６５°以下に変化させる工程と、前記ゴム部材または前記バー部材の前記取付部に未硬化の液状の接着剤を塗布する工程と、前記取付部に前記ゴム部材の被接着面を重ね、前記ゴム部材を前記取付部に加圧した状態において前記接着剤をキュアする工程とを含んでいる。
　本実施形態の製造方法において、前記接着剤を塗布する工程では、前記ゴム部材の前記被接着面に前記接着剤を塗布してもよい（バー部材には接着剤を塗布しない）。そして前記バー部材の前記取付部を含む領域を例えば高周波誘導加熱によって加熱したのち、前記ゴム部材の前記被接着面を前記取付部に重ねた状態において、前記バー部材の熱によって前記接着剤をキュアしてもよい。
　あるいは、前記接着剤を塗布する工程では、前記バー部材の前記取付部に前記接着剤を塗布してもよい（ゴム部材には接着剤を塗布しない）。そして前記バー部材の前記取付部に前記ゴム部材の前記被接着面を重ねた状態において前記バー部材を加熱し、前記ゴム部材を前記取付部に加圧した状態において前記取付部に伝わる熱により前記接着剤をキュアしてもよい。
　前記ゴム部材の材料は天然ゴムでもよいし、ブタジエンゴムやスチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ウレンタンゴム等の合成ゴムから選択されたゴムでもよく、あるいはウレタンエラストマ等の弾性を有する合成樹脂であってもよい。
　１つの実施形態に係る車両用ばねは、鋼材からなるバー本体と該バー本体を覆う塗装膜とを含むバー部材と、前記バー部材の長手方向の一部の取付部に設けたゴム部材とを有する車両用ばねであって、前記塗装膜の表面のうち前記取付部を除く領域で水との接触角が６５°を越える第１の部分と、前記塗装膜の表面の一部で前記取付部の接着面に存しかつ前記第１の部分の表面粗さ曲線の凹凸と比較して最大高さと波長が小さい微小凹凸を含む第２の部分と、前記取付部の前記接着面と前記ゴム部材の被接着面との間に設けられた接着剤とを具備している。
　本実施形態の好ましい例では、前記バー本体の表面にショットピーニング痕からなる粗面を有し、該粗面が前記塗装膜で覆われ、かつ、前記第２の部分の表面粗さ曲線の最大高さが前記塗装膜の厚さよりも小さい。また前記第２の部分の表面粗さ曲線の最大高さが、前記第１の部分の表面粗さ曲線の最大高さよりも小さい。
　前記バー部材の一例は、車両の懸架機構部に配置されるスタビライザバーであり、前記ゴム部材の一例がスタビライザバーに取付けるゴムブッシュである。また前記バー部材の一例が車両の懸架用コイルばねの素線（ワイヤ）であり、前記ゴム部材の一例が前記懸架用コイルばねの座巻部に取付けるインシュレータ部材であってもよい。
　本発明によれば、従来のようにサンドペーパ等の研磨部材によって塗装膜の接着面を荒らしたり、レーザビームの照射によって塗装膜に多数の凹部を形成したりする場合に問題となっていた塗装膜の損傷を回避することができる。このため所定の厚さの塗装膜が確保された状態のもとで、バー部材にゴム部材を強固に接着することができる。しかも雨水等の外部環境にさらされる塗装膜の露出面（第１の部分）の接触角が６５°を越える撥水性を有しているため、耐水性に優れた車両用ばね部材を提供することができる。
図１は、車両の一部とスタビライザを模式的に示す斜視図である。 図２は、第１の実施形態に係るスタビライザの一部の斜視図である。 図３は、同スタビライザの一部の軸線方向に沿う断面図である。 図４は、同スタビライザの一部を拡大して示す断面図である。 図５は、同スタビライザのゴムブッシュをスタビライザバーに取付ける前の状態を示す斜視図である。 図６は、同スタビライザのスタビライザバーと塗装膜の一部を拡大して示す断面図である。 図７は、同スタビライザのゴムブッシュをスタビライザバーに接着する工程の第１の例を表した図である。 図８は、塗装膜の表面粗さ曲線とプラズマ処理装置を模式的に表した図である。 図９は、図５に示されたゴムブッシュの第１ブッシュ片と第２ブッシュ片とを並べた状態の斜視図である。 図１０は、スタビライザバーを加熱する加熱装置の一例を模式的に表した断面図である。 図１１は、第２の実施形態に係るゴムブッシュの斜視図である。 図１２は、ゴムブッシュをスタビライザバーに取付ける工程の第２の例を表した図である。 図１３は、第３の実施形態に係る懸架用コイルばねの斜視図である。
　以下に第１の実施形態に係るスタビライザと、スタビライザのゴムブッシュ接着方法について、図１から図１０を参照して説明する。スタビライザは車両用ばねの一例である。ゴムブッシュはゴム部材の一例である。
　図１は、スタビライザ１０を備えた車両１１の一部を示している。スタビライザ１０は車両１１の懸架機構部に配置されている。スタビライザ１０は、車両１１の車体１２の幅方向（矢印Ｗで示す方向）に延びるスタビライザバー２０と、スタビライザバー２０に設けられた一対のブッシュユニット２１，２２とを備えている。スタビライザバー２０は、バー部材の一例である。
　スタビライザバー２０は、車体１２の幅方向（矢印Ｗで示す方向）に沿うトーション部３０と、トーション部３０の両端からそれぞれ曲がり部３１，３２を介して連なるアーム部３３，３４とを含んでいる。アーム部３３，３４の先端にそれぞれ目玉部３５，３６が形成されている。目玉部３５，３６は、スタビリンク等の接続部材３７，３８を介して、例えば懸架機構部のサスペンションアームに接続される。
　スタビライザバー２０のトーション部３０は、ブッシュユニット２１，２２を介して、例えば車体１２の一部（クロスメンバ等）に支持される。車両１１がカーブを走行する際などにアーム部３３，３４に互いに逆相の力が入力すると、曲がり部３１，３２に曲げとねじりの力がかかる。そしてトーション部３０がねじられるなどして反発荷重が発生することにより、車体１２のローリング挙動が抑制される。
　図２は、スタビライザバー２０の一部と、一方のブッシュユニット２１を示している。図３は、スタビライザバー２０の一部とブッシュユニット２１の軸線方向に沿う断面図である。ブッシュユニット２１は、スタビライザバー２０の長手方向の一部の取付部２０ａに固定されている。図４は、図３中にＦ４で示された部分を拡大した断面図である。
　スタビライザバー２０は、ばね鋼等の鋼材からなるバー本体４０と、バー本体４０の表面を覆う塗装膜４１とを含んでいる。塗装膜４１は防錆を主たる目的とし、かつ外観品質も考慮して、着色された例えばエポキシ系の塗料からなり、粉体静電塗装またはカチオン塗装によって、バー本体４０の表面に１０～１５０μｍの厚さに形成されている。必要に応じて塗装膜４１の厚さが１５０～５００μｍであってもよい。塗装膜４１の材料は、エポキシ樹脂以外に、ポリエステルあるいはエポキシとポリエステルの混合樹脂、ポリエチレン等であってもよい。塗装膜４１に対する水の接触角は、６５°を越えている。
　本実施形態のバー本体４０の材料は中空の鋼材（鋼管）であり、曲げ加工機によって曲げることにより、所定の形状に成形されている。鋼材の一例は、焼入れ等の熱処理によって強度を向上させることのできる鋼種である。鋼材の両端を鍛造等の塑性加工によって潰すことにより、目玉部３５，３６が形成されている。バー本体４０の材料として、中空の鋼材と中実の鋼材とをつなぎ合わせたものが使用されてもよい。
　スタビライザバー２０は平面的な形状に限ることはなく、３次元的な曲げ形状も含めて、トーション部３０に１箇所以上の曲げ部、あるいはアーム部３３，３４に１箇所以上の曲げ部を有していてもよい。また、曲がり部３１，３２が３次元的な曲げ形状を有していてもよい。なお中実のスタビライザの場合には、材料に中実の鋼材からなるバー本体が使用される。
　一対のブッシュユニット２１，２２は互いに共通の構成であるため、以下に一方のブッシュユニット２１を代表して説明する。このブッシュユニット２１は、金属製のブラケット５０と、ブラケット５０の内側に配置されたゴムブッシュ６０とを備えている。ゴムブッシュ６０にはスタビライザバー２０が通る孔６３が形成されている。
　ブラケット５０は、ゴムブッシュ６０を抱え込む形状の略Ｕ形のカバー部５０ａと、カバー部５０ａの両側に形成された一対の腕部５０ｂ，５０ｃとを有している。腕部５０ｂ，５０ｃには、それぞれボルト５１，５２を挿入するための孔５３，５４が形成されている。このブッシュユニット２２は、ボルト５１，５２によって車両の下側または上側から懸架機構部に取付けられる。
　図５は２分割形のゴムブッシュ６０を示している。すなわちこのゴムブッシュ６０は、一対の第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とからなる。第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２との互いの対向面に、それぞれ、スタビライザバー２０のトーション部３０の外径に応じた曲率半径の内面６４，６５が形成されている。内面６４，６５は、それぞれスタビライザバー２０に対する被接着面でもある。
　第１ブッシュ片６１は一対の端面６６，６７を有している。第２ブッシュ片６２も一対の端面６８，６９を有している。第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とはゴム弾性を有する材料、例えばＮＲとＩＩＲの混練りゴム（天然ゴムと、ブチルゴム等の合成ゴムとのブレンドゴム）からなる。なおゴムブッシュ６０の分割数は２以外であってもよい。またゴムブッシュ６０の内部に剛性等を調整するために鉄板あるいは合成樹脂製の芯材がインサートされていてもよい。
　スタビライザバー２０とブッシュ片６１，６２の内面（被接着面）６４，６５との間に接着剤７０が設けられている。接着剤７０の厚さは１０～７０μｍである。接着剤７０はポリオレフィン系の樹脂と溶剤とからなり、例えば１４０～１７０℃の温度で加熱することにより硬化する。接着剤７０は加硫接着剤でもよいし、例えばアクリル系等の構造用接着剤であってもよい。接着剤７０の厚さが前記範囲よりも薄いと、接着不良を生じやすくなる。逆に接着剤７０の厚さが前記範囲よりも厚いと、接着に要する工程時間が長くなりかつ接着剤７０の使用量が多くなる。
　図２に示されるように、第１ブッシュ片６１の内面６４と第２ブッシュ片６２の内面６５との間にスタビライザバー２０を挟んだ状態において、接着剤７０を介してブッシュ片６１，６２がスタビライザバー２０に固定されている。第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とは、ブラケット５０のカバー部５０ａによって覆われている。
　図５に示されるように、第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とは、スタビライザバー２０の長手方向の一部の取付部２０ａに、接着剤７０によって固定される。取付部２０ａの長さＬ１は、ゴムブッシュ６０の長さＬ２（図３に示す）と同等である。スタビライザバー２０の表面は、取付部２０ａを含む長手方向の全域にわたり、塗装膜４１によって覆われている。
　図６は、バー本体４０の一部と塗装膜４１の一部を拡大して示す断面図である。塗装膜４１には、リン酸亜鉛被膜等の化成被膜が含まれている。バー本体４０の表面に、多数のショットピーニング痕７１からなる粗面７２が形成されている。この粗面７２が塗装膜４１によって覆われている。ショットピーニング痕７１は、ショットピーニング機によってバー本体４０の表面に多数のショット粒を打付けることにより形成される。ショットピーニングによって、バー本体４０の表面から例えば０．１～０．３ｍｍ程度の深さまで圧縮残留応力が付与される。粗面７２の表面粗さは、表面粗さ曲線の最大高さが例えば１００μｍ以下である。必要に応じて、表面粗さや圧縮残留応力の深さがバー本体４０の長手方向に変化していてもよい。バー本体４０の表面に粗面７２が形成されているため、塗装膜４１を強固にバー本体４０に固定することができる。
　以下に、スタビライザバー２０にゴムブッシュ６０を接着する工程の第１の例について、図７から図１０を参照して説明する。なおスタビライザバー２０の表面には、予め行われた塗装工程（粉体静電塗装またはカチオン塗装）によって塗装膜４１が形成されている。塗装膜４１の材料は例えばエポキシ系の樹脂である。粉体静電塗装の際にバー本体４０の表面に付着した粉体塗料は、加熱炉内で加熱され、バー本体４０の表面に定着することにより、塗装膜４１が形成される。塗装膜４１の接触角は６５°を越えている。
　図７中の右側にバー側処理ＳＴ１が示され、左側にブッシュ側処理ＳＴ２が示されている。バー側処理ＳＴ１では、スタビライザバー２０の取付部２０ａに存在する塗装膜４１の接触角を低下させるための表面処理Ｓ１０が行われる。この表面処理Ｓ１０は、取付部２０ａの塗装膜４１の表面、すなわち接着面７５を含む領域Ｌ３（図５に示す）に対して行われる。
　接触角を低下させる表面処理Ｓ１０は、例えば図８に模式的に示したプラズマ処理装置８０を用いて行われる。プラズマ処理装置８０は、プラズマ発生器８１によって発生させたプラズマ８２をノズル８３から取付部２０ａの塗装膜４１に向けて噴射する。塗装膜４１の表面をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観察すると、プラズマ処理前の表面は、図８中の左側の表面粗さ曲線Ｘ１のように、波長ｗ１と最大高さｈ１が比較的大きい「うねり」のような凹凸４１ａを呈している。
　これに対しプラズマ処理された塗装膜４１の表面には、図８中の右側の表面粗さ曲線Ｘ２のように多数の微小凹凸４１ｂが生じている。これら微小凹凸４１ｂは、プラズマ処理前の「うねり」のような滑らかな凹凸４１ａよりも単位面積当たりの数が多く、しかも波長ｗ２と最大高さｈ２が小さくなっている。活性化した塗装膜４１の表面に多数の微小凹凸４１ｂが存在していることにより接触角が小さくなり、塗装膜４１に対する接着剤７０の濡れ性を良くすることができている。
　図７中のブッシュ側処理ＳＴ２では、洗浄工程Ｓ１１において、ゴムブッシュ６０の内面（被接着面）６４，６５をシンナー等の揮発性の溶剤またはアルカリ性の洗浄液によって洗浄する。第１の乾燥工程Ｓ１２において、ゴムブッシュ６０を乾燥させ、前記溶剤または前記洗浄液を揮発させる。接着剤塗布工程Ｓ１３では、図９に示されるように、第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２の内面６４，６５を上に向けた状態で配置し、内面（被接着面）６４，６５にそれぞれ接着剤７０を塗布する。具体的には、硬化前の液状の接着剤７０をスプレイガン等の塗布手段によって第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２の内面６４，６５に塗布する。第２の乾燥工程Ｓ１４において、接着剤７０中の溶剤を揮発させ、接着剤７０がある程度硬化する。
　図７中の加熱工程Ｓ１５ではスタビライザバー２０を加熱する。その際に、接着面７５を含む領域を中心にスタビライザバー２０を加熱する。例えば図１０に示す高周波誘導加熱コイル９０によって、接着面７５を含む領域を所定温度（例えば２００～２５０℃以下）に加熱する。高周波誘導加熱コイル９０は加熱装置の一例である。この加熱工程Ｓ１５は、スタビライザバー２０にゴムブッシュ６０を被せる前に行われる。そして接着面７５を含む領域の温度が接着剤７０の硬化温度（例えば１１０～１７０℃）まで下がる前に、ブッシュ片６１，６２の内面（被接着面）６４，６５をスタビライザバー２０の接着面７５に重ねる。そしてブッシュ片６１，６２を両側からクランプし加圧する。
　図７中のキュア工程Ｓ１６では、第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とがクランプされた状態のもとで、接着剤７０がキュアされる。本実施形態の場合、スタビライザバー２０の熱によって接着剤７０が硬化温度（例えば１１０～１７０℃）に加熱され、溶剤が気化するなどして接着剤７０がキュアされる。こうして接着剤７０が硬化し、第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とスタビライザバー２０の接着面７５に接着する。このキュア工程Ｓ１６において、接着剤７０の加熱温度が前記範囲よりも低いと接着不良を生じることがある。逆に加熱温度が前記範囲よりも高いと、塗装膜４１が劣化し耐久性が低下することがあり、またショットピーニングによってスタビライザバー２０の表層部に付与されていた圧縮残留応力を保持することができない。
　本実施形態では、ブッシュ片６１，６２をスタビライザバー２０の接着面７５に重ねる前に、スタビライザバー２０の長手方向の一部の接着面７５を高周波誘導加熱コイル９０によって直接加熱することができる。このため、従来のようにゴムブッシュをスタビライザに重ねたのち、ゴムブッシュの両側に配置された高周波誘導加熱コイルによって接着面を間接的に加熱する場合と比較して加熱時間が短くてすみ、かつ、接着面の温度制御が容易である。
　以上説明したように本実施形態に係るスタビライザ１０の製造方法は、下記の工程を含んでいる。　
（１）鋼材からなるバー本体４０の表面に水との接触角が６５°を越える樹脂によって塗装膜４１を形成し、　
（２）塗装膜４１の接触角を小さくする表面処理Ｓ１０によって取付部２０ａに存する塗装膜４１の接触角を６５°以下に変化させ、
（３）スタビライザバー２０の取付部２０ａまたはゴムブッシュ６０の内面（被接着面）６４，６５に、未硬化の液状の接着剤７０を塗布し、　
（４）スタビライザバー２０の取付部２０ａにゴムブッシュ６０の内面（被接着面）６４，６５を重ね、　
（５）ゴムブッシュ６０をスタビライザバー２０の取付部２０ａに加圧した状態において熱を与えることによって接着剤７０をキュアする。
　本発明者が鋭意研究したところ、接触角が６５°を越える接着面にプライマを用いずに直接ゴムブッシュを接着した場合には、接着面の剥離強度が小さく実用レベルに達しなかった。しかし接触角が６５°以下になると剥離強度が格段に向上し、実用レベルの剥離強度になるとの知見が得られた。特に接触角が５０°以下では、接着面において剥離した面積の割合が実質的にゼロであり、全ての試験品がゴムブッシュ自体で破断した。
　このように本実施形態のスタビライザバー２０は、塗装膜４１の表面全体のうち接触角が６５°を越える第１の部分（未処理面）θ１と、塗装膜４１の表面全体のうち接触角が６５°以下の第２の部分（処理面）θ２とを有している。第１の部分θ１は取付部２０ａを除く領域であり、第１の表面粗さとなっている。これに対し第２の部分θ２は取付部２０ａを含む領域であり、第２の表面粗さとなっている。第２の部分θ２は、第１の表面粗さの凹凸４１ａと比較して、表面粗さ曲線の最大高さと波長が小さい微小凹凸４１ｂを含んでいる。第２の部分θ２にプラズマ処理が行われた場合、第２の部分θ２が熱の影響を受ける。このため、第１の部分（未処理面）θ１の表面粗さと第２の部分（処理面）θ２の表面粗さとが互いに異なることもある。
　従来はサンドペーパ等の研磨部材によって塗装膜の表面を荒らしたり、レーザビームの照射によって塗装膜に多数の微小な凹部（傷）を形成していた。しかしそのような凹部が形成された接着面は、表面粗さ曲線の最大高さＲｚが４２μｍと大きかった。このため塗装膜４１の厚さが１０～１５０μｍであると、スタビライザバーの表面の一部に塗装膜が存在しない個所が生じ、その個所では金属面が露出してしまうことがあった。これに対し本実施形態の表面処理Ｓ１０がなされた第２の部分θ２の塗装膜４１は、表面粗さ曲線の最大高さＲｚが７μｍと小さい。このため、塗装膜４１の厚さが最も薄い個所（例えば塗装膜４１の厚さが１０μｍ）でもバー本体４０の金属面が露出してしまうことを回避できた。
　このように本実施形態のゴムブッシュ接着方法によれば、スタビライザバー２０の取付部２０ａにゴムブッシュ６０を強固に接着することができる。しかも雨水等の外部環境にさらされる第１の部分θ１の塗装膜４１は、接触角が６５°を越える撥水性を有しているため、耐水性に優れたスタビライザバー２０を提供することができる。
　しかも本実施形態のスタビライザバー２０の塗装膜４１は、取付部２０ａの表面に多数の微小凹凸４１ｂからなる第２の表面粗さの第２の部分θ２を有している。車両の走行中にスタビライザバー２０がねじられると、ゴムブッシュ６０にねじり方向の力が作用し、ゴムブッシュ６０が弾性変形する。このようなねじり方向の力に対して、接着面７５に存在する多数の微小凹凸４１ｂが接着界面の密着性を保つ上で有効に働く。
　また本実施形態のゴムブッシュ接着方法によれば、スタビライザバー２０にブッシュ片６１，６２を重ねる前に接着剤７０をブッシュ片６１，６２に塗布する。このため、スタビライザバー２０側の接着面に接着剤を塗布していた従来工法と比較して、接着剤７０の使用量を減らすことができろ。しかも接着剤７０が接着面７５の外側にはみ出さないため、スタビライザバー２０の外観も向上させることができる。
　図１１は第２の実施形態に係るゴムブッシュ６０´を示している。この実施形態のゴムブッシュ６０´は、第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とがヒンジ部６０ａを介してつながっている。ヒンジ部６０ａを境に第１ブッシュ片６１と第２ブッシュ片６２とを折り重ね、内面６４，６５間にスタビライザバー２０を挟む。それ以外の構成についてこの実施形態のゴムブッシュ６０´は、第１の実施形態のゴムブッシュ６０と同様であるから、両者に共通の部分に共通の符号を付して説明を省略する。
　図１２は、ゴムブッシュ６０をスタビライザバー２０に接着する工程の第２の例を示している。図１２中のバー側処理ＳＴ３では、第１の例（図７）のバー側処理ＳＴ１と同様に接触角を低下させるための表面処理Ｓ１０が行われる。表面処理Ｓ１０を行う前の接着面の接触角は６５°を越えているが、表面処理Ｓ１０によって接触角が６５°以下に変化する。
　図１２中の接着剤塗布工程Ｓ２０では、スタビライザバー２０の接着面７５に液状の接着剤７０を塗布する。具体的には、スタビライザバー２０の取付部２０ａの表面に、硬化前の液状の接着剤７０をスプレイガンあるいは刷毛等の塗布手段によって塗布する。そして乾燥工程Ｓ２１において、接着剤７０中の溶剤を揮発させ、接着剤７０がある程度硬化する。
　図１２中のブッシュ側処理ＳＴ４では、第１の例（図７）のブッシュ側処理ＳＴ２と同様に、洗浄工程Ｓ１１において、ゴムブッシュ６０の内面（被接着面）６４，６５をシンナー等の揮発性の溶剤またはアルカリ性の洗浄液によって洗浄する。そして乾燥工程Ｓ１２において、ゴムブッシュ６０を乾燥させ、前記溶剤または前記洗浄液を揮発させる。
　図１２中のクランプＳ２２において、ブッシュ片６１，６２の内面（被接着面）６４，６５をスタビライザバー２０の接着面７５に重ねる。接着面７５には予め接着剤塗布工程Ｓ２０によって接着剤７０が塗布されている。そしてブッシュ片６１，６２を両側からクランプし加圧する。
　図１２中のキュア工程Ｓ２３では、ゴムブッシュ６０の両側に配置された高周波誘導加熱コイルによって取付部２０ａの両側からスタビライザバー２０を加熱する。この熱が接着面７５に伝わることにより、接着剤７０が硬化温度（例えば１１０～１７０℃）に加熱され、接着剤７０がキュアされる。
　図１３は、第３の実施形態に係る車両用ばねの例として、懸架用のコイルばね１００を示している。コイルばね１００は素線（バー部材）１０１を有している。素線１０１は、ばね鋼からなるバー本体１０２と、バー本体１０２を覆う塗装膜１０３とを含んでいる。バー本体１０２は、コイリング機によって螺旋形に成形されている。バー本体１０２の材料は、熱間加工あるいは冷間加工に適したばね用鋼材でもよいし、高強度鋼や浸炭用鋼でもよい。あるいは炭素濃度が０．１５～０．６０ｗｔ％程度の低炭素鋼を使用することができる場合もあり、要するに各種鋼材を適用することができる。塗装膜１０３によってバー本体１０２の表面が覆われている。塗装膜１０３は、水との接触角が６５°を越える樹脂からなる。
　コイルばね１００の座巻部１０４の下面に、ゴム部材の一例であるインシュレータ部材１１０が設けられている。インシュレータ部材１１０は、第１の実施形態（図１～図１０）で説明したスタビライザ１０のゴムブッシュ６０と同様に、接着剤７０によって素線１０１の接着面１１１に固定されている。接着面１１１に存する塗装膜１０３は、インシュレータ部材１１０が接着される直前に、第１の実施形態と同様の接触角を低下させる表面処理Ｓ１０によって、接触角が６５°以下となるように処理されている。このためインシュレータ部材１１０を座巻部１０４に強固に固定することができる。
　インシュレータ部材１１０の材料は天然ゴムでもよいし、ブタジエンゴムやスチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ウレンタンゴム等の合成ゴムから選択されたゴムでもよく、あるいはウレタンエラストマ等の弾性を有する合成樹脂であってもよい。
　本発明は、スタビライザやコイルばね以外の車両用ばねにも適用できる。またゴム部材は、スタビライザのゴムブッシュやコイルばねのインシュレータ部材をはじめとして、様々な形態のゴム部材であってもよい。ゴムブッシュの分割数（ブッシュ片の数）が２以上（例えば３分割）であってもよい。バー部材の材料である鋼材は中空材（鋼管）以外に中実材であってもよい。
　１０…スタビライザ（車両用ばね）、２０…スタビライザバー（バー部材）、２０ａ…取付部、４０…バー本体、４１…塗装膜、４１ａ…凹凸、４１ｂ…微小凹凸、６０…ゴムブッシュ（ゴム部材）、６１…第１ブッシュ片、６２…第２ブッシュ片、６４，６５…内面（被接着面）、７０…接着剤、７１…ショットピーニング痕、７２…粗面、７５…接着面、θ１…第１の部分、θ２…第２の部分、８０…プラズマ処理装置、９０…高周波誘導加熱コイル（加熱装置）、１００…コイルばね（車両用ばね）、１０１…素線（バー部材）、１０２…バー本体、１０３…塗装膜、１０４…座巻部、１１０…インシュレータ部材（ゴム部材）、１１１…接着面。

Claims (10)

  1. 　鋼材からなるバー本体(40)(102)と該バー本体(40)(102)を覆う塗装膜(41)(103)とを含むバー部材(20)(101)と、該バー部材(20)(101)の取付部(20a)に設けるゴム部材(60)(110)とを有した車両用ばね(10)(100)、の製造方法であって、
    　前記バー本体(40)(102)の表面に水との接触角が６５°を越える樹脂によって前記塗装膜(41)(103)を形成し、
    　前記塗装膜(41)(103)の接触角を小さくする表面処理によって前記取付部(20a)の接着面の接触角を６５°以下に変化させ、
    　前記ゴム部材(60)(110)または前記バー本体(40)(102)の前記取付部(20a)に未硬化の液状の接着剤(70)を塗布し、
    　前記バー部材(20)(101)の前記取付部(20a)に前記ゴム部材(60)(110)の被接着面(64)(65)を重ね、
    　前記ゴム部材(60)(110)を前記取付部(20a)に加圧した状態において前記接着剤(70)をキュアすること、
    　を具備したことを特徴とする車両用ばねの製造方法。
  2. 　請求項１に記載の車両用ばねの製造方法において、
    　前記接着剤(70)を塗布する工程では、前記ゴム部材(60)(110)の前記被接着面(64)(65)に前記接着剤(70)を塗布することを特徴とする車両用ばねの製造方法。
  3. 　請求項２に記載の車両用ばねの製造方法において、
    　前記バー部材(20)(101)の前記取付部(20a)を含む領域を加熱したのち、前記ゴム部材(60)(110)の前記被接着面(64)(65)を前記取付部(20a)に重ね、前記バー部材(20)(101)の熱によって前記接着剤(70)をキュアすることを特徴とする車両用ばねの製造方法。
  4. 　請求項１に記載の車両用ばねの製造方法において、
    　前記接着剤(70)を塗布する工程では、前記バー部材(20)(101)の前記取付部(20a)に前記接着剤(70)を塗布することを特徴とする車両用ばねの製造方法。
  5. 　請求項４に記載の車両用ばねの製造方法において、
    　前記バー部材(20)(101)の前記取付部(20a)に前記ゴム部材(60)(110)の前記被接着面(64)(65)を重ねた状態において前記バー部材(20)(101)を加熱し、前記ゴム部材(60)(110)を前記取付部(20a)に加圧した状態において前記取付部(20a)に伝わる熱により前記接着剤(70)をキュアすることを特徴とする車両用ばねの製造方法。
  6. 　鋼材からなるバー本体(40)(102)と該バー本体(40)(102)を覆う塗装膜(41)(103)とを含むバー部材(20)(101)と、
    　前記バー部材(20)(101)の長手方向の一部の取付部(20a)に設けたゴム部材(60)(110)と、
    　を有する車両用ばねであって、
    　前記塗装膜(41)(103)の表面のうち前記取付部(20a)を除く領域で水との接触角が６５°を越える第１の部分(θ1)と、
    　前記塗装膜(41)(103)の表面の一部で前記取付部(20a)の接着面(75)(111)に存し、前記第１の部分(θ1)の凹凸(41a)と比較して表面粗さ曲線の最大高さと波長が小さい微小凹凸(41b)を含む第２の部分(θ2)と、
    　前記接着面(75)(111)と前記ゴム部材(60)(110)の被接着面(64)(65)との間に設けられた接着剤(70)と、
    　を具備したことを特徴とする車両用ばね。
  7. 　請求項６に記載の車両用ばねにおいて、
    　前記バー本体(40)(102)の表面にショットピーニング痕からなる粗面(72)を有し、該粗面(72)が前記塗装膜(41)(103)で覆われ、かつ、前記第２の部分(θ2)の表面粗さ曲線の最大高さが前記塗装膜(41)(103)の厚さよりも小さいことを特徴とする車両用ばね。
  8. 　請求項７に記載の車両用ばねにおいて、
    　前記第２の部(θ2)分の表面粗さ曲線の最大高さが前記第１の部分(θ1)の表面粗さ曲線の最大高さよりも小さいことを特徴とする車両用ばね。
  9. 　請求項６に記載の車両用ばねにおいて、
    　前記バー部材(20)(101)が車両の懸架機構部に配置されるスタビライザバー(20)であり、前記ゴム部材(60)(110)が該スタビライザバー(20)に取付けるゴムブッシュ(60)であることを特徴とする車両用ばね。
  10. 　請求項６に記載の車両用ばねにおいて、
    　前記バー部材(20)(101)が車両の懸架用コイルばねの素線(101)であり、前記ゴム部材(60)(110)が前記懸架用コイルばねの座巻部に取付けるインシュレータ部材(110)であることを特徴とする車両用ばね。
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