(57)【要約】【課題】  すり割り付き孔のすり割り加工後の径変化を簡易に抑制し、相手物の組付け性を改善すること。【解決手段】  加工物１００に孔１１１を加工し、更にこの孔１１１に交差するすり割り１１２を加工するすり割り付き孔１１０の加工方法において、すり割り１１２を加工する前の孔１１１の内径部に圧縮残留応力ｃを発生させる加工が施されるもの。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物に孔を加工し、更にこの孔に交差するすり割りを加工するすり割り付き孔の加工方法において、すり割りを加工する前の孔の内径部に圧縮残留応力を発生させる加工が施されることを特徴とするすり割り付き孔の加工方法。
【請求項２】
前記圧縮残留応力を発生させる加工がバニシング加工である請求項１に記載のすり割り付き孔の加工方法。
【請求項３】
前記加工物が車両の車体側ブラケットであり、車体側ブラケットのすり割り付き孔にフロントフォークを割り締め可能にするものである請求項１又は２に記載のすり割り付き孔の加工方法。
【請求項４】
前記加工物が車両の車軸ブラケットであり、車軸ブラケットのすり割り付き孔に車軸を割り締め可能にするものである請求項１又は２に記載のすり割り付き孔の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加工物に設けるすり割り付き孔の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車等の車両の例えば車体側ブラケット（加工物）では、特許文献１に記載の如く、車体側ブラケットの左右に設けたすり割り付き孔に左右のフロントフォークを挿通し、割り締めボルトによってそのすり割りを締め込んでそれらのフロントフォークをクランプすることとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2007-302109
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のすり割り付き孔の加工方法は、図４に示す如く、鍛造品等の加工物１に孔２を加工し、更にこの孔２に交差するすり割り３を加工している。このとき、加工物１の孔加工による孔２の当初の孔径ｄ1は、鍛造、熱処理等による加工物１の残留応力により、すり割り加工後に孔径ｄ2に縮小変化してしまう。加工物１の孔加工によって孔２の内径部に引張残留応力ａ（解放されれば縮む）、その周囲に圧縮残留応力ｂ（解放されれば伸びる）を生じ、この孔２に交差するすり割り加工によって解放される引張残留応力ａが孔２の内周部を縮ませる方向に作用する結果、孔２の孔径ｄ1が孔径ｄ2に縮小するものである。加工物１において、孔２の孔径ｄ2が理想寸法（相手物に近い径）より小径になると、相手物の挿入組付けが困難になり、組立工程に支障をきたす。
【０００５】
尚、すり割り付き孔のすり割り加工後の径縮小対策として以下の方法があるものの、いずれも大きなデメリットを伴なう。
【０００６】
(1)加工物１の孔加工による孔２の当初の孔径ｄ1を予め大き目に加工しておく。
【０００７】
この場合には、相手物を孔２に挿通してクランプしたとき、孔２の内径部が相手物の外径とうまくフィットせず、相手物を相対すべりさせずに保持するスリップ荷重の低下や、相手物のクランプ状態での曲げ疲労強度の低下を招く。特に、加工物１における孔２の周辺に部分的に剛性の高い高剛性部１Ａがあると、高剛性部１Ａでの変形は小さく、低剛性部１Ｂでの変形が大きくなり、この孔径ｄ2の曲率は高剛性部１Ａでは小さく、低剛性部１Ｂでは大きくなる結果、相手物は高剛性部１Ａの側でフィットしない状況になる。
【０００８】
(2)加工物１のすり割り加工後、加工物１の孔２まわりの上下端面を上下から固定し、孔２の内径部を仕上げ加工し、孔径ｄ2を理想寸法に修正する。
【０００９】
この場合には、加工工数の増大、孔２の内径部をすり割り３により開いた状態で加工するため、加工物１の固定に困難があり、ビビリの発生、加工寸法精度の低下等の不都合がある。
【００１０】
本発明の課題は、すり割り付き孔のすり割り加工後の径変化を簡易に抑制し、相手物の組付け性を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、加工物に孔を加工し、更にこの孔に交差するすり割りを加工するすり割り付き孔の加工方法において、すり割りを加工する前の孔の内径部に圧縮残留応力を発生させる加工が施されるようにしたものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記圧縮残留応力を発生させる加工がバニシング加工であるようにしたものである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記加工物が車両の車体側ブラケットであり、車体側ブラケットのすり割り付き孔にフロントフォークを割り締め可能にするようにしたものである。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記加工物が車両の車軸ブラケットであり、車軸ブラケットのすり割り付き孔に車軸を割り締め可能にするものであるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１５】
（請求項１）
(a)すり割り加工前の孔の内径部に圧縮残留応力を発生させる加工が施される。これにより、加工物の孔加工によって孔の内径部に引張残留応力ａ（解放されれば縮む）、その周囲に圧縮残留応力ｂ（解放されれば伸びる）を生ずるものの、この孔加工に続く加工によって孔の引張残留応力ａを生じた内径部の表面層に更に圧縮残留応力ｃ（解放されれば伸びる）を上乗せする如くに付与するものになる。その後、孔に交差するすり割りが加工されると、これによって解放される圧縮残留応力ｃが引張残留応力ａに反発して孔の内径部を広げる方向に作用する。従って、すり割り加工する前の孔の内径部に発生させる圧縮残留応力ｃの大きさをコントロールすることにより、すり割り加工前後の孔の径変化量（加工前の孔径ｄ1、加工後の孔径ｄ2）をコントロールすることができる。すり割り加工後の孔の径縮小を抑制するに留まらず、径拡大も可能になり、相手物の組付け性を改善することができる。
【００１６】
(b)加工物における孔の周辺に部分的に剛性の高い高剛性部があっても、この高剛性部の曲率は孔加工により形成済の理想寸法（相手物に近い曲率）をすり割り加工後も維持できるし、低剛性部の曲率はこの部分の内径部に発生させる圧縮残留応力ｃの大きさのコントロールによりすり割り加工後に理想寸法に近付けることができ、相手物の組付け性を改善することができる。
【００１７】
相手物を孔に挿通してクランプしたとき、孔の内径部が相手物の外径とうまくフィットし、相手物を相対すべりさせずに保持するスリップ荷重の確保や、相手物のクランプ状態での曲げ疲労強度の向上を図ることができる。
【００１８】
（請求項２）
(c)バニシング加工により、孔の内径部の表面層を押しならす如くにつぶして平滑な仕上がり面とし、この内径部に圧縮残留応力を付与することができる。
【００１９】
（請求項３）
(d)車体側ブラケットにおいて、フロントフォークを割り締めするすり割り付き孔の加工に上述(a)〜(c)を適用できる。
【００２０】
（請求項４）
(e)車軸ブラケットにおいて、車軸を割り締めするすり割り付き孔の加工に上述(a)〜(c)を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は車体側ブラケットを示す平面図である。
【図２】図２は車体側ブラケットを示す正面図である。
【図３】図３は本発明方法によるすり割り付き孔の加工原理を示す模式図である。
【図４】図４は従来方法によるすり割り付き孔の加工原理を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１、図２に示す自動二輪車の車体側ブラケット１０は、本発明が適用される一例としての加工物１００である。車体側ブラケット１０は中央にステアリングシャフト１１を有し、このステアリングシャフト１１を車体フレームのヘッドパイプに転舵可能に枢支されるとともに、左右に設けたすり割り付き孔１１０に左右のフロントフォーク１２（相手物）を挿通し、割り締めボルト１３によってそのすり割り１１２を締め込んでそれらのフロントフォーク１２をクランプする。
【００２３】
加工物１００のすり割り付き孔１１０は以下の手順で加工される。
(1)加工物１００の素材を、鍛造、熱処理等して用意する。
【００２４】
(2)加工物１００にドリル等による切削加工を施して孔１１１を加工する。加工物１００は、図３に示す如く、孔１１１の内径部に引張残留応力ａを生じ、その周囲に圧縮残留応力ｂを生ずる。
【００２５】
(3)加工物１００のすり割り加工前の上述(2)の孔１１１に、図３に示す如く、バニシング加工を施して該孔１１１の内径部に圧縮残留応力ｃを発生させる。圧縮残留応力ｃは孔１１１の引張残留応力ａを生じた内径部の表面層をバニシング工具により押しならす如くにつぶし、この引張残留応力ａを生じた表面層に上乗せさせる如くに発生させる。孔１１１の内径部に発生させる圧縮残留応力ｃの大きさは、バニシング工具による孔１１１の表面層のつぶし量をコントロールすることによりコントロールできる。この加工は、バニシング工具として先端面に切削チップを備え、外周面にバニシング圧子（ローラー又はボール）を備えたものを用い、上述(2)の孔加工を行なうと同時に、バニシング圧子で孔１１１の内径部を転圧し、その表面層を押しならす如くにつぶして行なうことができる。尚、この加工は、ドリル等により上述(2)の孔加工を行なった後、内径ローラーバニシング工具の外周面に備えたローラーで孔１１１の内径部を転圧し、その表面層を押しならす如くにつぶして行なうこともできる。
【００２６】
(4)加工物１００の上述(3)の孔１１１に交差するすり割り１１２をエンドミル等の切削加工により加工し、すり割り付き孔１１０を得る。
【００２７】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)すり割り加工前の孔１１１の内径部に圧縮残留応力を発生させる加工が施される。これにより、加工物１００の孔加工によって孔１１１の内径部に引張残留応力ａ（解放されれば縮む）、その周囲に圧縮残留応力ｂ（解放されれば伸びる）を生ずるものの、この孔加工に続く加工によって孔１１１の引張残留応力ａを生じた内径部の表面層に更に圧縮残留応力ｃ（解放されれば伸びる）を上乗せする如くに付与するものになる。その後、孔１１１に交差するすり割り１１２が加工されると、これによって解放される圧縮残留応力ｃが引張残留応力ａに反発して孔１１１の内径部を広げる方向に作用する。従って、すり割り加工する前の孔１１１の内径部に発生させる圧縮残留応力ｃの大きさをコントロールすることにより、すり割り加工前後の孔１１１の径変化量（加工前の孔径ｄ1、加工後の孔径ｄ2）をコントロールすることができる。すり割り加工後の孔１１１の径縮小を抑制するに留まらず、径拡大も可能になり、相手物の組付け性を改善することができる。
【００２８】
(b)加工物１００における孔１１１の周辺に部分的に剛性の高い高剛性部１００Ａがあっても、この高剛性部１００Ａの曲率は孔加工により形成済の理想寸法（相手物に近い曲率）をすり割り加工後も維持できるし、低剛性部１００Ｂの曲率はこの部分の内径部に発生させる圧縮残留応力ｃの大きさのコントロールによりすり割り加工後に理想寸法に近付けることができ、相手物の組付け性を改善することができる。
【００２９】
相手物を孔１１１に挿通してクランプしたとき、孔１１１の内径部が相手物の外径とうまくフィットし、相手物を相対すべりさせずに保持するスリップ荷重の確保や、相手物のクランプ状態での曲げ疲労強度の向上を図ることができる。
【００３０】
(c)バニシング加工により、孔１１１の内径部の表面層を押しならす如くにつぶして平滑な仕上がり面とし、この内径部に圧縮残留応力を付与することができる。
【００３１】
(d)車体側ブラケット１０において、フロントフォーク１２を割り締めするすり割り付き孔１１０の加工に上述(a)〜(c)を適用できる。
【００３２】
尚、本発明が適用される加工物は、車両の車軸ブラケットであり、車軸ブラケットのすり割り付き孔に車軸を割り締め可能にするものであっても良い。
【００３３】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、加工物に孔を加工し、更にこの孔に交差するすり割りを加工するすり割り付き孔の加工方法において、すり割りを加工する前の孔の内径部に圧縮残留応力を発生させる加工が施される。従って、すり割り付き孔のすり割り加工後の径変化を簡易に抑制し、相手物の組付け性を改善することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  車体側ブラケット（加工物）
１２  フロントフォーク（相手物）
１００  加工物
１１０  すり割り付き孔
１１１  孔
１１２  すり割り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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