(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と連結するためのヘッド部と、前記ヘッド部と連続し、かつ前記ヘッド部に対して鍛造方向に屈曲したアーム部とを有する自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法であって、
前記自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造の際に、上型および下型からなる型打ち金型を用い、前記鍛造方向に直交する方向を金型割の金型当り面とし、前記上型または下型において、鍛造面に作用するプレス加圧力の水平方向における分力を積分して得られる水平方向スラスト力ＦＳを以下の式（１）で表したとき、このＦＳの絶対値を最小にするようにα（ｘ）を設定したことを特徴とする自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法。
【数１】
0003662000.tif 000005
前記式（１）中、ｘはこの鍛造部品の一端部をゼロとしたときの所定部の水平方向での座標位置を示し、α（ｘ）はこの鍛造部品の前記所定部の座標位置ｘにおける前記金型当り面に対して型割線がなす設定角度であり、Ｗ（ｘ）はこの鍛造部品の前記所定部の座標位置ｘにおいて鍛造工程で欠肉が発生しないように設けられたフラッシュランドを設計幅ｗに加えて補正した値であり、ｒはこの鍛造部品の水平方向における設計長さである。但し、前記設定角度α（ｘ）は、−９０°＜α（ｘ）＜９０°を満たす。
【請求項２】
前記ＦＳの絶対値がゼロに近似するようにα（ｘ）を設定したことを特徴とする請求項１に記載の自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法。
【請求項３】
前記型打ち金型における金型割の金型当り面は、前記自動車用アルミニウム鍛造部品のヘッド部の軸心線がヘッド部の外表面と突き当たった位置であるヘッド部の外端部と、前記アーム部の先端部の形状に応じて決定されるアーム先端部の外端部とを結んだ１本の直線によって決定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法。
【請求項４】
支持体と連結するためのヘッド部と、前記ヘッド部と連続し、かつ前記ヘッド部に対して鍛造方向に屈曲したアーム部とを有する自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型であって、
前記自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造の際に、前記鍛造用金型が上型および下型からなり、前記鍛造方向に直交する方向を金型割の金型当り面とし、前記上型または下型において、鍛造面に作用するプレス加圧力の水平方向における分力を積分して得られる水平方向スラスト力ＦＳを以下の式（１）で表したとき、このＦＳの絶対値を最小にするようにα（ｘ）を設定した型打ち金型であることを特徴とする自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型。
【数２】
0003662000.tif 000006
前記式（１）中、ｘはこの鍛造部品の一端部をゼロとしたときの所定部の水平方向での座標位置を示し、α（ｘ）はこの鍛造部品の前記所定部の座標位置ｘにおける前記金型当り面に対して型割線がなす設定角度であり、Ｗ（ｘ）はこの鍛造部品の前記所定部の座標位置ｘにおいて鍛造工程で欠肉が発生しないように設けられたフラッシュランドを設計幅ｗに加えて補正した値であり、ｒはこの鍛造部品の水平方向における設計長さである。但し、前記設定角度α（ｘ）は、−９０°＜α（ｘ）＜９０°を満たす。
【請求項５】
前記ＦＳの絶対値がゼロに近似するようにα（ｘ）を設定したことを特徴とする請求項４に記載の自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型。
【請求項６】
前記型打ち金型における金型割の金型当り面は、前記自動車用アルミニウム鍛造部品のヘッド部の軸心線がヘッド部の外表面と突き当たった位置であるヘッド部の外端部と、前記アーム部の先端部の形状に応じて決定されるアーム先端部の外端部とを結んだ１本の直線によって決定されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム合金製鍛造部品の鍛造方法および鍛造用金型に係り、特に、支持体と連結されるヘッド部に対し、鍛造方向に屈曲して延びるアーム部を有する自動車用のアルミニウム鍛造部品に好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車のホイールを懸架するためのサスペンション部分に含まれる部品である、いわゆる自動車の足回り部品として、ステアリングナックル、アッパーアーム、ロワーアーム等がある。これら自動車の足回り部品のうち、例えば、ステアリングナックルにおいては、ヘッド部がホイールの軸受部に取り付けられ、このヘッド部側の一端部にロワーアームが、そして、このヘッド部から延びたアーム先端部にアッパーアームが連結される。そして、このような自動車の足回り部品は、各種部品と連結される際に、その周辺部に配置された他の部品との干渉を回避するべく、そのアーム部が屈曲されている。その為、このアーム部の屈曲のさせ方には種々の形態がある。以下では、ステアリングナックルを例に挙げて説明する。
【０００３】
図６（ａ）、（ｂ）は各々、従来の一例のステアリングナックルの正面図と、このステアリングナックルの各軸線を含む長手方向の断面図である。以下、図６に示すステアリングナックル１cを単に「ナックル１ｃ」と称する。ナックル１ｃは、図示しない軸受部に取り付けられる取付孔２０が穿設されたヘッド部３０と、図示しないアッパーアーム等の他の部材との連結部となるキングピンボス部５０、およびヘッド部３０とキングピンボス部５０とを連結するアーム部４０を有している。そして、ヘッド部３０との連結部を含むアーム部４０の軸心線Ｌ40aがヘッド部３０の軸心線Ｌ30に対して鍛造方向に所定角度で屈曲すると共に、キングピンボス部５０との連結部を含むアーム部４０の軸心線Ｌ40bがキングピンボス部５０の軸心線Ｌ50に対して所定角度で屈曲して構成されている。
【０００４】
このように、従来のステアリングナックルにおいては、通常、その周辺部に配置された他の部品との干渉を回避するために、アーム部が所定方向に屈曲した形状を有している。このような所定方向に屈曲したアーム部の形状としては、例えば、ヘッド部との連結部を含む軸心線とキングピンボス部の連結部を含む軸心線とが互いに平行関係を有してずれているもの、前記両者の軸心線で相互のずれが複数存在するもの、湾曲部が少なくとも１箇所存在するもの、あるいは前記両者の軸心線で相互のずれが複数存在すると共に湾曲部が少なくとも１箇所存在するもの、更に前記両者の軸心線が互いに任意の位置関係でずれているもの、といった形態が挙げられる。なお、このように所定方向に屈曲した形状のアーム部を有する自動車の足回り部品は、前記ステアリングナックルのみならず、アッパーアームやロワーアーム等、自動車の各種の足回り部品に採用されている。
【０００５】
図６に示すナックル１ｃは、アーム部４０において、ヘッド部３０（軸心線Ｌ30）との連結部を含む軸心線Ｌ40aと、キングピンボス部５０（軸心線Ｌ50）との連結部を含む軸心線Ｌ40bとが屈曲して構成されているが、このように屈曲した形状のアーム部を有する、鋼材またはアルミニウム合金等を素材とした鍛造部品の製造方法としては、以下のような技術が公知となっている。
【０００６】
（１）特公平２−５９０１５号公報では、鋼材を素材としたこの種の部品の鍛造用金型として、ロール加工で予備成形された素材からヘッド部とアーム部とを荒鍛造成形し、次いでこのヘッド部に中仕上鍛造成形を施し、その後、部品全体をアーム部が屈曲しない状態での仕上形状に鍛造成形を施し、更にトリミングを施した後、アーム部を所定の形状に屈曲させる方法が開示されている。
【０００７】
（２）特開平７−６０３９２号公報では、自動車用部品の鍛造加工における材料の歩留まり向上を目的として、素材押出し口を備えたダイスとインナパンチでヘッド部を閉塞鍛造すると同時に、素材押出し口からアーム部となる部分を押出し、次いで開放型を用いてアーム部を鍛造成形する方法が開示されている。
【０００８】
しかしながら、前記鍛造部品の製造方法はいずれも、アーム部の屈曲加工の工程が鍛造工程とは別工程として構成されているため、それぞれ専用の金型とプレス加工が必要となったり、製造工程が煩雑化して生産効率が阻害されたりして、コストアップを招来することになる。
【０００９】
このような問題点を解決するために、本発明者は、アルミニウム鍛造サスペンション部材に関し、特願２００１−７９８０７号において、ロール加工で予備成形された素材を型打ち鍛造することにより、自動車の足回り部品を歩留まり良く製造することを可能にする方法を提案した。この方法では、荒鍛造から仕上鍛造に至る加工を、型打ち金型を用いた１台のプレス装置による型打ち鍛造で構成して自動車の足回り部品を製造するものであるが、アーム部の軸心線がヘッド部の軸心線に対して屈曲している場合には型ずれ不良が発生したり、金型の損耗の度合いが大きくなったりする虞があるという問題があった。
【００１０】
以下、この問題点の発生原因について説明する。
すなわち、前記の屈曲したアーム部を有するナックル１ｃ（図６参照）を型打ち鍛造で製造する場合には、通常、体積が大きく、かつ加工量が大きい部分であるヘッド部３０に直交する方向が鍛造方向となるように、また型打ち金型における金型割は、アンダーカット部に対する抜き代である無駄肉がなるべく少なくなるように設定される。以下、この型打ち金型における金型割を単に「型割」と称する。
【００１１】
図７は、図６に示すナックル１ｃが型打ち金型（図示省略）で鍛造される際、鍛造面に作用する力を模式的に示す長手方向の断面図であり（これをナックル１ｃ´とする）、前記のようにヘッド部３０´に直交する方向が鍛造方向となるように設定され、その鍛造面の例示的な２箇所に作用する力の方向を示している。図７に示すように、ナックル１ｃ´が鍛造される際の鍛造方向と、ナックル１ｃ´のアーム部４０´で、キングピンボス部５０´との連結部を含む部位に作用する力の方向を表すベクトルＦ10（ナックル１ｃ´の長手水平方向の分力を表す成分ベクトルＦs10とその垂直方向の分力を表す成分ベクトルＦa10との和）、ヘッド部３０´との連結部を含む部位に作用する力の方向を表すベクトルＦ20（ナックル１ｃ´の長手水平方向の分力である成分ベクトルＦS20とその垂直方向の分力である成分ベクトルＦa20との和）とを各々矢印で示してある。
【００１２】
そして、図７に示すナックル１ｃ´を鍛造するための型打ち金型（図示省略）では、上述したように体積が大きく、かつ加工量が大きな部分であるヘッド部３０の軸心線Ｌ30が鍛造方向とほぼ直交する形態で配置されると共に、キングピンボス部５０´の無駄肉５０a´がなるべく少なくなるように、図７に一点鎖線で示す分割ラインＰＬが決定され、この分割ラインＰＬが型打ち金型の型割として構成されている。
【００１３】
しかしながら、このようにして型割が設定された型打ち金型を用いて素材を鍛造すると、アーム部４０´（図７参照）の２箇所に例示的に示した鍛造部位等に作用するプレス加圧力Ｆ10、Ｆ20、…の水平分力であるＦs10、Ｆs20、…の総和に基づいて、比較的大きな水平方向スラスト力ＦＳが発生する。この水平方向スラスト力ＦＳは、被加工物たるナックル１ｃ´全体を型打ち金型からずらすように作用するため、鍛造製品としてのナックル１ｃ´に型ずれ不良を発生させる原因となる。
【００１４】
この為、従来技術では、図７に示すようなナックル１ｃ´に代表される屈曲したアーム部を有する部品を鍛造するための型打ち金型においては、水平方向スラスト力ＦＳによる型ずれ不良を防止するために、通常、図８に示すような、前記水平方向スラスト力ＦＳを支承するためのカウンタロック部７が設けられていた。図８は従来の一例のステアリングナックルの金型の構成を模式的に示す図である。しかしながら、このようなカウンタロック部７を型打ち金型１２に設けると型打ち金型１２のサイズが大型化すると共に、この型打ち金型の費用が増すため、ナックル１ｃ（ナックル１ｃ´）のコストアップを招来するという問題があった。
【００１５】
特に、ナックル１ｃ（ナックル１ｃ´）の素材がアルミニウム合金である場合、アルミニウム合金の鍛造の際の変形抵抗値は比較的大きく、例えば、ＳＣ鋼材を鍛造する際の変形抵抗値は、鍛造温度が１１５０℃のときに４０ＭＰａ程度であるのに対し、ＡＡ６０６１アルミニウム合金を鍛造する際の変形抵抗値は、鍛造温度が４５０℃のときに約６０ＭＰａにも達する。その為、図８に示すようなカウンタロック部７を設けても前記型ずれ不良を完全に防止することは極めて困難であった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、支持体と連結するためのヘッド部と、前記ヘッド部と連続し、かつ前記ヘッド部に対して鍛造方向に屈曲したアーム部を有する自動車用アルミニウム鍛造部品を、型ずれ不良を発生させることなく鍛造できる鍛造方法およびその鍛造用金型を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明者が鋭意検討を行なった結果、支持体と連結するためのヘッド部と、前記ヘッド部と連続し、かつ前記ヘッド部に対して鍛造方向に屈曲したアーム部を有する自動車用アルミニウム鍛造部品を鍛造する際に、鍛造面に作用するプレス加圧力の水平方向における分力の総和の絶対値を最小にする方向を鍛造方向となし、この鍛造方向に直交する方向を金型割の金型当り面とした型打ち金型を用いて鍛造することによって、前記金型にカウンタロック部を設けなくとも、前記自動車用アルミニウム鍛造部品を、型ずれ不良を発生させることなく鍛造することが可能なことを見い出し、本発明を創作するに至った。
【００１８】
すなわち、前記課題を解決する本発明に係る請求項１は、支持体と連結するためのヘッド部と、前記ヘッド部と連続し、かつ前記ヘッド部に対して鍛造方向に屈曲したアーム部とを有する自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法であって、前記自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造の際に、上型および下型からなる型打ち金型を用い、前記鍛造方向に直交する方向を金型割の金型当り面とし、前記上型または下型において、鍛造面に作用するプレス加圧力の水平方向における分力を積分して得られる水平方向スラスト力ＦＳを以下の式（１）で表したとき、このＦＳの絶対値を最小にするようにα（ｘ）を設定したことを特徴とする自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法を提供する。
【００１９】
このように構成すれば、前記鍛造方向に屈曲したアーム部を有する自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造の際に、鍛造面に作用するプレス加圧力の水平方向における分力の総和の絶対値が最小となるので、型ずれ不良を防止して鍛造できる自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法が具現化される。
【００２０】
また、本発明に係る請求項２は、前記請求項１の前記ＦＳの絶対値がゼロに近似するようにα（ｘ）を設定したことを特徴とする自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法を提供する。
【００２１】
【数３】
0003662000.tif 000002
【００２２】
前記式（１）中、ｘはこの鍛造部品の一端部をゼロとしたときの所定部の水平方向での座標位置を示し、α（ｘ）はこの鍛造部品の前記所定部の座標位置ｘにおける前記金型当り面に対して型割線がなす設定角度であり、Ｗ（ｘ）はこの鍛造部品の前記所定部の座標位置ｘにおいて鍛造工程で欠肉が発生しないように設けられたフラッシュランドを設計幅ｗに加えて補正した値であり、ｒはこの鍛造部品の水平方向における設計長さである。但し、前記設定角度α（ｘ）は、−９０°＜α（ｘ）＜９０°を満たす。
【００２３】
このように構成すれば、前記自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造の際に、水平方向スラスト力ＦＳがほぼゼロとなるので、型ずれをほぼ完全に防止して前記自動車用アルミニウム鍛造部品を鍛造できる自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法が具現化される。
【００２４】
更に、本発明に係る請求項３は、前記請求項１または請求項２の型打ち金型における金型割の金型当り面が、前記自動車用アルミニウム鍛造部品のヘッド部の軸心線がヘッド部の外表面と突き当たった位置であるヘッド部の外端部と、前記アーム部の先端部の形状に応じて決定されるアーム先端部の外端部とを結んだ１本の直線により決定されることを特徴とする自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法を提供する。
【００２５】
本発明で、前記アーム部の先端部の形状に応じて決定されるアーム先端部の外端部とは、この自動車用アルミニウム鍛造部品の長手方向断面におけるアーム先端部の外側稜線部分で適宜決定される位置を意味する。また、前記アーム先端部とは、前記アーム部の先端部に備えられ、自動車の所定の支持体に連結されるための締具を備える部分（例えば、キングピンボス部）を意味する。
【００２６】
更に、前記ヘッド部の外表面とは、この自動車用アルミニウム鍛造部品の長手方向断面におけるヘッド部の表面で、前記ヘッド部と前記アーム先端部が互いに最も離隔した部位およびその周辺部を意味する。すなわち、図１（ａ）に示すような、本発明に係る自動車用アルミニウム鍛造部品（ステアリングナックル）１の鍛造方法で用いられる型打ち金型の長手方向の断面図において、ヘッド部３の外表面とはＴ1を含む部位であり、アーム部４の外表面とはＴ2を含む部位である。そして、Ｔ1はヘッド部３の軸心線Ｌ3がヘッド部３の外表面と突き当たった位置であるヘッド部３の外端部であり、Ｔ2はアーム部４の先端部５（キングピンボス部）の形状に応じて適宜決定される前記アーム先端部の外端部である。
【００２７】
このように構成すれば、前記請求項１に記載の型打ち金型における金型割の型割線が一段と容易に決定される。
【００２８】
前記課題を解決するための本発明に係る請求項４は、支持体と連結するためのヘッド部と、前記ヘッド部と連続し、かつ前記ヘッド部に対して鍛造方向に屈曲したアーム部とを有する自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型であって、前記自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造の際に、前記鍛造用金型が上型および下型からなり、前記鍛造方向に直交する方向を金型割の金型当り面とし、前記上型または下型において、鍛造面に作用するプレス加圧力の水平方向における分力を積分して得られる水平方向スラスト力ＦＳを以下の式（１）で表したとき、このＦＳの絶対値を最小にするようにα（ｘ）を設定した型打ち金型であることを特徴とする自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型を提供する。
【００２９】
このように構成すれば、前記鍛造方向に屈曲したアーム部を有する自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造の際に、鍛造面に作用するプレス加圧力の各分力のうち、水平方向における分力の総和の絶対値が最小となるので、従来の鍛造用金型に備えられていたカウンタロック部を設ける必要なしに、鍛造製品の型ずれ不良を防ぐことができる。その結果、大型化および高価格化が抑えられた、前記自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型が具現化される。
【００３０】
また、本発明に係る請求項５は、前記請求項４に記載の前記ＦＳの絶対値がゼロに近似するようにα（ｘ）を設定したことを特徴とする自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型を提供する。
【００３１】
【数４】
0003662000.tif 000003
【００３２】
前記式（１）中、ｘはこの鍛造部品の一端部をゼロとしたときの所定部の水平方向での座標位置を示し、α（ｘ）はこの鍛造部品の前記所定部の座標位置ｘにおける前記金型当り面に対して型割線がなす設定角度であり、Ｗ（ｘ）はこの鍛造部品の前記所定部の座標位置ｘにおいて鍛造工程で欠肉が発生しないように設けられたフラッシュランドを設計幅ｗに加えて補正した値であり、ｒはこの鍛造部品の水平方向における設計長さである。但し、前記設定角度α（ｘ）は、−９０°＜α（ｘ）＜９０°を満たす。
【００３３】
このように構成すれば、水平方向スラスト力ＦＳがほぼゼロとなるので、型ずれをほぼ完全に防止して、前記自動車用アルミニウム鍛造部品を鍛造できる自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型が具現化される。
【００３４】
また、本発明に係る請求項６は、前記請求項４または請求項５に記載の型打ち金型における金型割の金型当り面が、自動車用アルミニウム鍛造部品のヘッド部の軸心線がヘッド部の外表面と突き当たった位置であるヘッド部の外端部と、前記アーム先端部の形状に応じて決定されるアーム先端部の外端部とを結んだ１本の直線により決定されることを特徴とする自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型を提供する。
【００３５】
このように構成すれば、前記請求項４に記載の型打ち金型における金型割の型割線が一段と容易に決定される。
【００３６】
以上のように構成された本発明によれば、前記自動車用アルミニウム鍛造部品が型ずれ不良を防止して製造され、その結果、この製品の歩留まりが向上する。また、このようにして小型化、かつ軽量化が図られた型打ち金型を用いて鍛造することにより、鍛造工程において前記型打ち金型の損耗の度合いが低く抑えられる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、支持体と連結するためのヘッド部と、前記ヘッド部と連続し、かつ前記ヘッド部に対して鍛造方向に屈曲したアーム部を有する自動車用アルミニウム鍛造部品として、図２（ａ）、（ｂ）に示すステアリングナックル１を例に挙げて説明する。図２（ａ）は本発明に係る自動車用鍛造部品の鍛造方法およびその鍛造用金型によって製造された一例のステアリングナックル１の正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すステアリングナックル１の軸線Ｌ3、Ｌ4、Ｌ5を含む長手方向の断面図である。本発明は、図２（ａ）、（ｂ）に一例を示すような、ヘッド部３と連続し、かつヘッド部３に対して鍛造方向に屈曲したアーム部４とを有する自動車用アルミニウム鍛造部品（ステアリングナックル）１の鍛造方法およびその鍛造用金型に関するものである。以下では、本発明を適用して製造される、このように鍛造方向に屈曲したアーム部４を有する自動車用アルミニウム鍛造部品を単に「アルミ鍛造部品」と称し、ステアリングナックル１を単に「ナックル１」と称する。
【００３８】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明に係るアルミ鍛造部品の鍛造方法およびその鍛造用金型により製造されるナックル１は、軸受部に取り付けられる取付孔２が穿設されたヘッド部３と、このヘッド部３から延びるアーム部４と、アーム部４の先端部に設けられ、アッパーアーム等の他の部材（図示省略）との連結部となるキングピンボス部５とから構成される。そして、ヘッド部３とアーム部４との連結部を含む軸心線Ｌ4aがヘッド部３における軸心線Ｌ3に対して鍛造方向（矢印の方向）に所定角度で屈曲し、キングピンボス部５との連結部を含むアーム部４の軸心線Ｌ4bがキングピンボス部５の軸心線Ｌ5に対して鍛造方向に所定角度で屈曲している。
【００３９】
なお、本発明は、ヘッド部３、アーム部４およびアーム部４の先端部に備えられ、自動車の所定の支持体に連結されるための締具を備える部分（キングピンボス部５）を有するアルミ鍛造部品に好適なものである。また、本発明によって鍛造されるアルミ鍛造部品は、これらヘッド部３、アーム部４、およびキングピンボス部５等の位置関係は特に限定されるものではなく、ヘッド部３に対して鍛造方向に屈曲したアーム部４の屈曲部分の軸心線Ｌ4aが鍛造方向に対してなす設定角度α（ｘ）が、−９０°＜α（ｘ）＜９０°を満たすものであればよい。
【００４０】
図１（ａ）、（ｂ）は、図２（ａ）、（ｂ）に示すナックル１の鍛造の際の状態を模式的に示す図である。図１（ａ）はナックル１の鍛造面の例示的な３つの部位であるＰ、Ｑ、Ｒに各々作用するプレス加圧力Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3をベクトルで示し、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すナックル１のＡ−Ａ線の断面図を示す。図１（ａ）に示すように、Ｐはキングピンボス部５とアーム部４との連結部を含むアーム部４に位置し、Ｑはアーム部４とヘッド部３との連結部を含むアーム部４に位置し、Ｒはヘッド部３に位置している。すなわち、Ｑはヘッド部３から鍛造方向に屈曲して延びるアーム部４にあり、このアーム部４におけるＱの位置がナックル１の型打ち金型（斜線にて表示）の金型当り面ＰＬに対して鍛造方向に所定角度αで屈曲している。
【００４１】
本発明者は、アルミ鍛造部品の鍛造の際の水平方向スラスト力ＦＳの値が、アルミ鍛造部品の所定部分の形状の違いに依存して変化すること、例えば、前記角度αに依存して変化するという現象を各種の実験によって見い出した。そして、本発明者は、この知見に基づいて、例えば、水平方向スラスト力ＦＳの絶対値を最小にする、あるいはその絶対値をゼロに近似させるような設定角度である前記設定角度α（ｘ）を求めて型打ち金型における金型割の型割線を決定すれば、型ずれ不良を防止してアルミ鍛造部品を製造できることを明らかとした。本発明は、このように金型割の型割線が決定された型打ち金型を用いてアルミ鍛造部品を鍛造することによって、型ずれ不良を防止してアルミ鍛造部品を製造できることを最大の特徴とする。以下では、アルミ鍛造部品の鍛造の際の水平方向スラスト力ＦＳの絶対値を最小にする、あるいはその絶対値をゼロに近似させる角度である前記設定角度α（ｘ）（型打ち金型における金型割の金型当り面ＰＬに対してアーム部４がなす角度）の求め方を例に挙げて本発明を説明する。
【００４２】
図１（ａ）に示すナックル１の鍛造面の例示的な３つの部位Ｐ、Ｑ、Ｒに、各々作用するプレス加圧力Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3は、垂直方向に対する分力Ｆa1、Ｆa2、Ｆa3、および水平方向に対する分力Ｆs1、Ｆs2、Ｆs3に分解される。そして、このようなプレス加圧力、垂直方向および水平方向の分力は、前記鍛造面の全面に亘って生じている。
【００４３】
本発明にあっては、前記アルミ鍛造部品の鍛造の際に、鍛造面に作用するプレス加圧力の各分力のうちで、水平方向の分力Ｆs1、Ｆs2、…、の総和の絶対値を最小にする方向、すなわち前記水平方向の分力をアルミ鍛造部品の長手方向で積分した水平方向スラスト力ＦＳの絶対値が最小となるような方向を鍛造方向となし、この鍛造方向に直交する方向を金型割の金型当り面とした型打ち金型を用いて鍛造することにより、前記アルミ鍛造部品の鍛造の際の型ずれ不良を防止するものである。本発明を適用して製造されるアルミ鍛造部品において、前記水平方向スラスト力ＦＳの絶対値は、ヘッド部３に対して鍛造方向に屈曲したアーム部４（図１（ａ）参照）の屈曲部の金型当り面ＰＬに対して型割線がなす角度である設定角度α（ｘ）と前記式（１）に示すような一義的な対応関係を有する。
【００４４】
そこで、前記式（１）に基づいて、水平方向スラスト力ＦＳの絶対値を最小とする方向を鍛造方向となし、この鍛造方向に直交する方向に金型割の金型当り面が設定された型打ち金型を用いて鍛造する鍛造方法によって、型ずれ不良が防止された自動車用アルミニウム鍛造部品を製造することができる。
【００４５】
《設定角度α（ｘ）の決定方法》
本発明は、アルミ鍛造部品において、所定部を基準（０°）とし、この所定部に対してある部位（前記アルミ鍛造部品の水平方向で一端部を０としたときの座標位置ｘ）がなす設定角度（予め設定された角度）α（ｘ）を、前記水平方向スラスト力ＦＳの絶対値を最小またはゼロに近似させるように最適化することによって、鍛造の際の型ずれ不良を防止してアルミ鍛造部品の鍛造を行なうものである。例えば、図１（ａ）に示す一例のナックル１では、ナックル１の水平方向で一端部を０としたとき、鍛造方向に屈曲したアーム部４の座標位置ｘの所定部において金型当り面ＰＬと型割線とがなす設定角度α（ｘ）を、前記水平方向スラスト力ＦＳの絶対値が最小またはゼロに近似されるように設定することによって前記効果を具現化できる。
【００４６】
このときの鍛造方向は、図１（ａ）に示すアルミ鍛造部品の長手方向の断面図において、前記設定角度α（ｘ）から、１本の直線として一義的に定まる金型当り面ＰＬに直交する方向である。そして、本発明に係る自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法は、前記のようにして定められた型割線を有する型打ち金型を用いて行なわれる。
【００４７】
また、本発明にあっては、この型割線と直交する横方向断面において、図１（ｂ）に示すように、ヘッド部３の外端部Ｔ1とアーム部４の先端部の外端部Ｔ2とを結ぶ水平面からなる金型当り面ＰＬに対し、この型割線を、その部位に応じて、上または下方向にシフトした位置に適宜設定することができる。この点において、本発明は従来技術と何ら変わるものではない。以下、前記設定角度α（ｘ）の求め方を、実施形態１〜３を例として説明する。
【００４８】
（実施形態１）
本発明に係る自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法に用いられる鍛造用金型にあっては、図３に示すフローに従って型打ち金型における金型割の型割線を求めることができる。すなわち、図１（ａ）、（ｂ）に示すナックル１を鍛造するための鍛造用金型を例に挙げて説明すると、ナックル１のＣＡＤ形状データ（ＣＡＤ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎの形状データ）を基にして、金型に対し仮想的に設定された状態のヘッド部３に対して鍛造方向に屈曲したアーム部４の屈曲部分が前記型打ち金型における金型割の金型当り面ＰＬに対してなす設定角度α（ｘ）、ナックル１のアーム部４の設計幅ｗ、およびナックル１の設計長さｒを、以下の式（１）に順次取り込む。
する。
【００４９】
すなわち、以下の式（１）において、ナックル１の設計長さｒと、座標位置ｘにおける所定の設計幅データｗに、鍛造工程で欠肉が発生しないようにするべく、予め設定されたフラッシュランドを加えて補正した値である幅Ｗ（ｘ）とを取り込み、設定角度α（ｘ）を初期値α0（以下、「設定角度の初期値α0」と称する）から適宜変動させる。そして、以下の式（１）で示される水平方向スラスト力ＦＳ（以下、単に「ＦＳ」と称する）の値がゼロに近似されるまで演算を繰り返し、このＦＳの値をゼロに近似させる設定角度α（ｘ）を求める。
【００５０】
【数５】
0003662000.tif 000004
【００５１】
前記式（１）中、ｘはこの鍛造部品の一端部をゼロとしたときの所定部の水平方向での座標位置を示し、α（ｘ）はこの鍛造部品の前記所定部の座標位置ｘにおける金型当り面に対して前記型打ち金型における金型割の型割線がなす設定角度であり、Ｗ（ｘ）はこの鍛造部品の前記所定部の座標位置ｘにおいて鍛造工程で欠肉が発生しないように設けられたフラッシュランドを設計幅ｗに加えて補正した値であり、ｒはこの鍛造部品の水平方向における設計長さである。但し、前記設定角度α（ｘ）は、−９０°＜α（ｘ）＜９０°を満たす。
【００５２】
なお、前記式（１）を用いる際に、設計幅ｗを、これにフラッシュランドを加えた値である幅Ｗ（ｘ）に補正する理由は次の通りである。すなわち、図１（ｂ）に示すように、アルミ鍛造部品の幅データは本来、設計幅ｗであるが、通常、このような自動車用アルミ鍛造部品には鍛造工程で欠肉が発生しないようにするために、予め材料の体積を増加させていることにより発生する適正なバリとして、いわゆる「フラッシュランド」が設けられている。鍛造工程では、このフラッシュランドに収容されなかった材料が不要なバリとして「バリ逃がし部」に向けて移動する。
【００５３】
鍛造加工が施される際、前記フラッシュランドには加圧力が作用するが、前記バリ逃がし部にはこの加圧力は作用しない。したがって、この加圧力が作用する実際の幅データとしては、設計幅ｗに前記フラッシュランドの幅を加えて補正した値である幅Ｗ（ｘ）を用いて前記式（１）のＦＳを求めることが必要となる。なお、このフラッシュランドの寸法は、製造されるナックル１の各部の断面形状や寸法に応じて実験や試作等が行なわれ、それらのデータに基づいて適宜設定される。
【００５４】
このようにして、ナックル１のＣＡＤ形状データに基づく必要な各データを前記式（１）に代入し、ＦＳの値をゼロに近似させる。この一例のフローを図３に示す。図３に示すように、式（１）の演算プログラムが組み込まれた演算処理装置に、ナックル１（図１参照）のＣＡＤ形状データに基づく設定角度α（ｘ）、補正幅Ｗ（ｘ）、設計長さｒを順次取り込む。この補正幅Ｗ（ｘ）は前述したようにナックル１の設計幅ｗをナックル１のフラッシュランドの大きさ、形状に基づいて補正した値である。そして、前記演算処理装置により、ナックル１の全長に亘って前記式（１）の計算を行なってＦＳの値を求める。
【００５５】
すなわち、ＦＳの値をゼロに近似させる一例の方法として、前記設定角度α（ｘ）を変動させ、ナックル１の全長に亘って各部位のＦsn（ｎ＝１、２、…）を算出し、これらＦsnの総和であるＦＳの絶対値を最小にする角度αminを求める。
【００５６】
前記式（１）を計算する所定の演算プログラムが組み込まれた演算装置に、図３に示すフローのように、前記鍛造方向に屈曲したアーム部の金型当り面が型打ち金型における金型割の型割線に対してなす設定角度α（ｘ）、ナックル１の全長に亘る各部位の設計幅ｗ、ナックル１の全長ｒ（設計長さ）を入力する（ステップＳ１）。更に、前記設計幅ｗは、鍛造工程で欠肉が発生しないようにするべく予め材料の肉厚が加味されたフラッシュランドを加えた値である幅Ｗ（ｘ）に補正する（ステップＳ２）。
【００５７】
続いて、前記式（１）の計算を行なってＦＳの絶対値を求める（ステップＳ３）。このとき、今回取得したＦＳの絶対値と前回取得したＦＳの絶対値とを比較し（ステップＳ４）、今回取得したＦＳの絶対値が、前回取得したＦＳの絶対値よりも小さいと判定されれば、今回入力した設定角度α（ｘ）を前記演算装置に記憶させる（ステップＳ５）。このとき、前記の第１回目の計算で取得したＦＳの絶対値と比較する値として、予め所定の大きさを有するダミーの値を入力しておくのが好ましい。
【００５８】
一方、今回取得したＦＳの絶対値が、前回取得したＦＳの絶対値よりも小さくないと判定されれば、再び設計角度α（ｘ）の値を適宜な刻み値で変動させ（ステップＳ７）、前記のようにしてＦＳの絶対値を求め（ステップＳ３）、今回取得したＦＳの絶対値が、前回取得したＦＳの絶対値よりも小さいか否かについて判定し（ステップＳ４）、今回取得したＦＳの絶対値が、前回取得したＦＳの絶対値よりも小さいと判定されれば、この設定角度α（ｘ）の値を前記演算装置に記憶させる（ステップＳ５）。
【００５９】
そして、前記演算装置に記憶された設定角度α（ｘ）によって、ＦＳの絶対値が所望値以下となるか否かについて判定する（ステップＳ６）。この設定角度α（ｘ）により、ＦＳの絶対値が所望値以下になったと判定されれば、この設定角度α（ｘ）が決定値となる。このとき、ＦＳの絶対値が所望値以下になっていないと判定されれば、再び、設定角度α（ｘ）の値を適宜な刻み値で変動させて（ステップＳ７）、前記のようにしてＦＳの絶対値を求め（ステップＳ３）、今回取得したＦＳの絶対値が前回取得したＦＳの絶対値よりも小さいか否かについて判定する（ステップＳ４）。
【００６０】
続いて、前記のようにして、今回取得したＦＳの絶対値が前回取得したＦＳの絶対値よりも小さいと判定されれば、前回入力した設定角度α（ｘ）を今回入力した設定角度α（ｘ）の値に更新して演算装置に記憶させる。そして、今回取得したＦＳの絶対値が前回取得したＦＳの絶対値よりも小さくないと判定されれば、更に、この設定角度α（ｘ）の値を変動させてＦＳの絶対値を求める計算を行なう。このようにして、ＦＳの絶対値が所望値以下となるまでこの演算を繰り返す。
【００６１】
このようにして、ＦＳの絶対値を所望値以下とする設定角度α（ｘ）の値（αmin）を決定する。そして、このようにして求められたαminが前記演算装置から出力される。なお、本発明にあっては、前記の刻み値は特に限定されるものではなく、アルミ鍛造部品に付与する所望の精度に応じて適宜設定することができる。
【００６２】
また、ＦＳの値をゼロに近似させる他の方法として、図３に示すフローにおいて、次のような段階を実行してもよい。すなわち、前記設定角度α（ｘ）を、まず設定角度の初期値α0から＋ｍ％（ｍはゼロを除く正の実数）変動させた値（角度α1とする）または−ｍ％変動させた値（角度α2とする）を前記式（１）の演算プログラムが組み込まれた演算装置に入力して（ステップＳ１、ステップＳ２）、ＦＳを求める（ステップＳ３）。
【００６３】
そして、前記角度α1および角度α2のうち、ＦＳの絶対値を小さくする方の値を採用して（ステップＳ４）、この設定角度の値を前記演算装置に記憶させる（ステップＳ５）。また、今回取得したＦＳの絶対値と前回取得したＦＳの絶対値とを比較し、今回取得したＦＳの絶対値が前回取得した値よりも小さいと判定されれば、前回の設定角度α（ｘ）の値を更新して今回の設定角度α（ｘ）の値を前記演算装置に記憶させる（ステップＳ５）。
【００６４】
一方、今回取得したＦＳの絶対値が前回取得したＦＳの絶対値よりも小さくないと判定されれば、前記角度α1および角度α2のうち、ＦＳの絶対値を小さくする方の値に対して＋ｍ％変動または−ｍ％変動させ（ステップＳ７）、再びＦＳの絶対値を求める計算を行なう（ステップＳ３）。このとき、第１回目の計算で取得したＦＳの絶対値と比較する値として、予め所定の大きさを有するダミーの値を入力しておくのが好ましい。
【００６５】
そして、前記演算装置に記憶された設定角度α（ｘ）によって、ＦＳの絶対値が所望値以下となるか否かについて判定する（ステップＳ６）。そして、このＦＳの絶対値が所望値以下になったと判定されれば、この設定角度α（ｘ）が決定値となる。このとき、このＦＳの絶対値が所望値以下になっていないと判定されれば、前記演算装置に記憶された設定角度α（ｘ）を＋ｍ％変動させた値（角度α3とする）、または−ｍ％変動させた値（角度α4とする）を前記演算装置に入力し（ステップＳ７）、前記角度α3および角度α4のうち、ＦＳの絶対値を小さくする方の値を採用する（ステップＳ４）。
【００６６】
このような演算操作を所定回数、あるいは、水平方向スラスト力ＦＳの絶対値が所定以下となるまで繰り返すことによって、ＦＳの値をゼロに近似させる角度αminを決定することができる（ステップＳ７）。そして、このようにして求められた角度α（ｘ）の値（αmin）が前記演算装置から出力される。なお、本発明にあっては、前記設定角度α（ｘ）を変動させる割合であるｍ（ゼロを除く正の実数）の値は特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定される。
【００６７】
このようにして、アルミ鍛造部品の所定部を基準（０°）としたとき、ある部位（前記アルミ鍛造備品の水平方向で一端部を０としたときのｘの位置）がなす角度（設定角度）であるα（ｘ）を最適化する、すなわち、前記アルミ鍛造部品の鍛造の際に、鍛造面に作用するプレス加圧力を構成する各分力のうち、水平方向における分力の総和の絶対値を最小にする角度α（αmin）を求め、この角度αminに基づいて前記アルミ鍛造部品を鍛造するための型打ち金型における金型割の型割線を決定することにより、本発明に係る自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型が具現化される。
【００６８】
（実施形態２）
更に、本発明者は、前記式（１）を用い、図３に示すフローに従って決定された金型割の型割線を有する型打ち金型を用いて実際に製造された各種のアルミ鍛造部品について調査し、そのデータベースを作成して検討を重ねた。その結果、図１（ａ）に示すようなナックル１のアルミ鍛造部品において、ヘッド部３の軸心線Ｌ3がヘッド部３の外表面と突き当たった位置であるヘッド部３の外端部Ｔ1と、キングピンボス部５の長手方向断面における外側稜線部分で適宜決定される位置であるアーム部４の先端部の外端部（キングピンボス部５の外端部）Ｔ2とを結んだ１本の直線に対して直交する方向を鍛造方向となし、この鍛造方向に直交する方向を型打ち金型における金型割の金型当り面ＰＬとすれば、アルミ鍛造部品の鍛造の際に発生する水平方向スラスト力ＦＳの絶対値を極めて小さくできることを見い出した。
このようにして前記の鍛造の際のＦＳの絶対値を極めて小さくする、型打ち金型における金型割の型割線をより容易に決定することができる。その結果、型打ち金型の大型化を避けて型ずれ不良を防止することができる、アルミ鍛造部品の鍛造用金型が一段と容易に具現化される。
【００６９】
図４は、自動車用アルミニウム鍛造部品である一例のステアリングナックル１aの鍛造用金型において、ステアリングナックル１aの配置の形態を模式的に示す図である。
図４に示される本発明に係る鍛造用金型（型打ち金型）１０の金型当り面ＰＬaは、前記ステアリングナックル１aのヘッド部３aの軸心線Ｌ3aがヘッド部３aの外表面と突き当たった位置であるヘッド部の外端部８aと、キングピンボス部５aの長手方向断面におけるアーム先端部の外側稜線部分で適宜決定される位置であるアーム先端部の外端部９aとを結んだ１本の直線に対して直交する方向を鍛造方向として決定されたものである。
【００７０】
図４に示す鍛造用金型１０は、キングピンボス部５aの先端部（アーム部４aの先端部）５a0がＰＬaよりも上側にはみ出るように構成されている。この鍛造用金型１０では、キングピンボス部５aのボス面で所定の抜き勾配が必要となる。このため、キングピンボス部５aでステアリングナックル１aの長手方向先端部側に、いわゆる無駄肉５a´が形成される。このような無駄肉の量は、後述するように、前記型打ち金型における金型割の金型当り面の始点および終点の組み合わせ方によって、適宜変えることができる。
【００７１】
（実施形態３）
図５は、図４に示すステアリングナックル１aと同様の構成を備えたステアリングナックル１bについて、前記図３に示すフローに従って金型当り面ＰＬbが決定された鍛造用金型（型打ち金型）１１の構成を模式的に示す図であって、図５（ａ）は鍛造用金型１１の長手方向の断面図であり、図５（ｂ）は鍛造用金型１１におけるキングピンボス部５bのラウンド部のＢ−Ｂ線の断面図である。
【００７２】
図５（ａ）に示すように、ヘッド部３bとアーム部４bとキングピンボス部５bとを有するステアリングナックル１bの鍛造用金型（型打ち金型）１１は、キングピンボス部５bの端部がＰＬbよりも上側にはみ出ないように構成されている。この場合には、キングピンボス部５bのボス面の抜き勾配によって、図５（ｂ）のキングピンボス部５bのラウンド部におけるＢ−Ｂ線の断面図に示すように、キングピンボス部５bのラウンド部でステアリングナックル１bの幅方向に無駄肉５b´を形成することが必要となる。
【００７３】
図４と図５とを比較すると、図４に示すキングピンボス部５aの無駄肉５a´の量は、図５に示すキングピンボス部５bの無駄肉５b´の量に比べて少なくなっている。このように、本発明に係るアルミ鍛造部品の鍛造用金型にあっては、前記型打ち金型における金型割の金型当り面の始点および終点の組み合わせを適切に行なうことによって、アルミ鍛造部品における無駄肉の量を少なくすることができる。そして、このような無駄肉は、鍛造工程の全工程が終了した後、トリミング加工を施すことにより切除されて、所望の形状の鍛造製品に仕上げられる。
【００７４】
なお、本発明に係る自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法およびその鍛造用金型は、このようなステアリングナックルのみに限定されるものではなく、支持体と連結するためのヘッド部と、前記ヘッド部と連続し、かつ前記ヘッド部に対して鍛造方向に屈曲したアーム部とを有するものであれば、各種の自動車用アルミニウム鍛造部品に対して適用することができる。例えば、本発明に係る自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法およびその鍛造金型は、図９に示すような自動車の足回り部品であるロワーアーム、または図１０に示すような自動車の足回り部品であるアッパーアームにも適用することができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上、説明した通りに構成される本発明よれば、以下の効果を奏する。すなわち、本発明に係る請求項１によれば、支持体と連結するためのヘッド部と、前記ヘッド部と連続し、かつ前記ヘッド部に対して鍛造方向に屈曲したアーム部とを有する自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造の際に、鍛造面に作用するプレス加圧力の水平方向における分力の総和の絶対値を最小にして鍛造するので、型ずれ不良を防止して、品質の高い前記自動車用アルミニウム鍛造部品を歩留まり良く製造できる自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法を提供することができる。
【００７６】
また、本発明に係る請求項２によれば、前記自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造の際に、水平方向スラスト力ＦＳがほぼゼロとなるので、型ずれ不良をほぼ完全に防止して、前記自動車用アルミニウム鍛造部品を鍛造できる自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法を提供することができる。
更に、本発明に係る請求項３によれば、前記請求項１の型打ち金型において金型割の型割線が一段と容易に決定された自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造方法を提供することができる。
【００７７】
本発明に係る請求項４によれば、前記鍛造方向に屈曲したアーム部を有する自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造の際に、鍛造面に作用するプレス加圧力の水平方向における分力の総和の絶対値を最小にする鍛造用金型を提供することができる。この為、従来のようなカウンタロック部を設けることなく、型ずれ不良を防止して鍛造できる。その結果、前記鍛造用金型の大型化および重量化を抑えて自動車用アルミニウム鍛造部品の型ずれを効果的に防止できると共に、前記自動車用アルミニウム部品の鍛造工程における鍛造用金型の損耗の度合いをより低く抑えることができる自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型を提供することができる。
【００７８】
また、本発明に係る請求項５によれば、前記自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造の際に、水平方向スラスト力ＦＳがほぼゼロとなるので、型ずれ不良をほぼ完全に防止して、前記自動車用アルミニウム鍛造部品を鍛造できる自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型を提供することができる。
更に、本発明に係る請求項６によれば、前記型打ち金型において金型割の型割線が一段と容易に決定された自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型を提供することができる。その結果、本発明に係る自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型のコストを一段と低く抑えることができる。
【００７９】
したがって、このように鍛造方向に屈曲したアーム部を有する自動車用アルミニウム鍛造部品が型ずれ不良を防止して製造できると共に、この型打ち金型の小型化および軽量化が図られて、その鍛造工程における前記型打ち金型の損耗の度合いが低く抑えられる本発明は、前記自動車用アルミニウム鍛造部品の生産性の向上に寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型を用いてアルミニウム合金を鍛造する際、鍛造面に作用するプレス加圧力、および前記鍛造用金型の要部を模式的に示す図であって、図１（ａ）は鍛造されるステアリングナックルの鍛造面の例示的な３つの部位に作用するプレス加圧力を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。
【図２】本発明に係る自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型を用いて製造されるステアリングナックルの構造を模式的に示す図であって、図２（ａ）は前記ステアリングナックルの正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すステアリングナックルの各軸線を含む長手方向の断面図である。
【図３】本発明に係る自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型における型割線を求めるための一例のフローである。
【図４】本発明に係る一例の自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型におけるアルミニウム鍛造部品（ステアリングナックル）の配置の形態を模式的に示す図である。
【図５】図４に示すステアリングナックルの設定角度α（ｘ）を変えた際に、無駄肉が大きくなることを説明するための模式図であって、図５（ａ）は本発明に係る他の例の自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型における前記アルミニウム鍛造部品（ステアリングナックル）の配置の形態を模式的に示す図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線の断面図である。
【図６】従来の一例のステアリングナックルを模式的に示す図であって、図６（ａ）は前記ステアリングナックルの正面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に示すステアリングナックルの各軸線を含む長手方向の断面図である。
【図７】図６に示すナックルが型打ち金型（図示省略）で鍛造される際に、鍛造面に作用する力を模式的に示す長手方向の断面図である。
【図８】図６に示す、従来の一例のステアリングナックルの金型の構成を模式的に示す図である。
【図９】本発明に係る自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型を用いて製造された一例のロワーアームの構成を模式的に示す図であって、図９（ａ）は前記ロワーアームの正面図であり、図９（ｂ）はその長手方向の断面図である。
【図１０】本発明に係る自動車用アルミニウム鍛造部品の鍛造用金型を用いて製造された他の例のアッパーアームの構成を模式的に示す図であって、図１０（ａ）は前記アッパーアームの正面図を示し、図１０（ｂ）はその長手方向の断面図である。
【符号の説明】
１、１a、１b、１c、１c´  ステアリングナックル（自動車用アルミニウム鍛造部品）
２、２０ 取付孔
３、３a、３b、３０、３０´  ヘッド部
４、４a、４b、４０、４０´  アーム部
５、５a、５b、５０、５０´  キングピンボス部
５a´、５b´、５０a´  無駄肉
５a0  キングピンボス部の先端部（アーム先端部）
７  カウンタロック部
８a  ヘッド部の外端部
９a  アーム先端部の外端部
１０、１１、１２  型打ち金型
Ｆ1、Ｆ2、Ｆ3  ステアリングナックルのアーム部の鍛造面における例示的な３点に作用する力を表すベクトル
Ｆa1、Ｆa2、Ｆa3  ステアリングナックルの鍛造面に作用する力で垂直方向の分力
Ｆs1、Ｆs2、Ｆs3  ステアリングナックルの鍛造面に作用する力で水平方向の分力
ＦＳ  水平方向スラスト力
Ｌ3、Ｌ30  ヘッド部の軸心線
Ｌ4a、Ｌ40a  ヘッド部とアーム部との結合部を含む軸心線
Ｌ4b、Ｌ40b  キングピンボス部とアーム部との結合部を含む軸心線
Ｌ5、Ｌ50  キングピンボス部の軸心線
ＰＬ、ＰＬa、ＰＬb  型打ち金型における金型割の金型当り面
Ｔ1  ヘッド部３の外端部
Ｔ2  アーム部４の先端部の外端部（キングピンボス外端部）
Ｐ  ステアリングナックルの鍛造面でアーム部における例示的な位置
Ｑ  ステアリングナックルの鍛造面でアーム部における例示的な位置
Ｒ  ステアリングナックルの鍛造面でヘッド部における例示的な位置
α  アーム部４の位置Ｑで、ナックル１の金型当り面ＰＬに対してなす角度
【図１】
0003662000.tif 000007
【図２】
0003662000.tif 000008
【図３】
0003662000.tif 000009
【図４】
0003662000.tif 000010
【図５】
0003662000.tif 000011
【図６】
0003662000.tif 000012
【図７】
0003662000.tif 000013
【図８】
0003662000.tif 000014
【図９】
0003662000.tif 000015
【図１０】
0003662000.tif 000016