(57)【要約】【目的】摩擦撹拌結合によりリンクを製造するに際して接合強度に影響しないように引き抜き穴を形成する。【構成】ブラケット４の取付突部５に張り出し部７と結合凹部１３を設け、この結合凹部１３内にアーム部２の端部２ａを嵌合する。結合凹部１３内における端部２ａと取付突部５の突き合わせ部の延長上にて、一方の張り出し部７を開始点１５として摩擦撹拌接合し、他方の張り出し部７を終止点とし、ここで回転工具を引き抜くことにより、引き抜き穴１６を形成する。張り出し部７は開始点１５と引き抜き穴１６を突き合わせ部６の外方に位置させることにより、引き抜き穴１６を起点とする接合強度の低下を防ぐ。また、張り出し部７自体が接合強度アップに貢献する。アーム部２は略Ｉ字状断面をなす押し出し部材を定尺カットしたものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手部材であるアーム部と、その長手方向端部に摩擦撹拌接合されたブッシュ取付用のブラケットとを備えたリンクにおいて、
前記アーム部の長手方向端部側又はブラケットの一方側に一対の張り出し部を、前記摩擦撹拌接合の接合部延長上にて互いに反対側へ張り出して対向するように設け、この張り出し部内に摩擦撹拌接合の開始点と終止点とを位置させたことを特徴とするリンク。
【請求項２】
前記張り出し部を前記ブラケット側に設けたことを特徴とする請求項１のリンク。
【請求項３】
前記ブラケットは、前記アーム部の端部を嵌合する略コ字状の結合凹部を備えるとともに、この結合凹部へ前記アーム部の長手方向端部を嵌合して突き合わせ、この突き合わせ部の延長線上に前記張り出し部を設けたことを特徴とする請求項２のリンク。
【請求項４】
上記請求項３に記載したリンクの製法において、
前記アーム部は長手方向と直交断面にて外側方へ開放された側方凹部を備えるとともに、
前記結合凹部内に嵌合したアーム部の長手方向端部と前記ブラケットとを突き合わせることにより、突き合わせ部の近傍部表面を面一の工具移動面とし、前記突き合わせ部近傍の前記側方凹部に支持部材を嵌合して前記工具移動面を支持し、
前記工具移動面上を前記突き合わせ部に沿って、前記対向する張り出し部の一方側内から他方側の張り出し部内へ工具を移動させて前記アーム部と前記ブラケットを摩擦撹拌接合させ、その後、前記支持部材を取り外すことを特徴とするリンクの製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用のサスペンションリンク等に用いられる各種リンク及びその製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アーム部の端部にブラケットを突き合わせ、この接合線に沿って摩擦撹拌接合することによりリンクを製造することは公知である（特許文献１参照）。また、摩擦撹拌接合の終止点を残さないよう、摩擦撹拌接合後に終止点形成部を切除するもの（特許文献２，３参照）、工具を接合部から外れる方向へ移動させ、接合部から離れた位置に終止点を設けたもの、等がある（特許文献３，４参照）。
さらに、ブラケットのアーム部取付部に略コ字状の結合凹部を設け、この結合凹部を挟んで対向する一対の対向片部に外側方へ拡大する張り出し部を設け、各張り出し部へ予め回転工具のプローブを挿入するプローブ挿入穴を設けておき、このプローブ挿入穴へプローブを挿入してから、結合凹部へ嵌合したアーム部の幅方向側面と前記対向片部との接合面を横断して摩擦撹拌接合し、アーム部内にて前記プローブを残留させて終了させることも開示されている（特許文献５参照）。
【特許文献１】特開平１１−１９０３２５号公報
【特許文献２】特開２００４−１５４７９８号公報
【特許文献３】特開２０００−４２７５９号公報
【特許文献４】特開２００２−１２６８８３号公報
【特許文献５】特開２００３−２８５１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
摩擦撹拌接合の開始点と終止点が接合部上に位置すると、製品の終止点にプローブの引き抜き穴が形成され、この部分が応力集中による割れの起点となり易い。しかし、終止点部分を切除すればコスト高になる。また、接合部から外れた方向へ工具を移動させると、摩擦撹拌接合の痕跡が接合部以外に製品側へ残るため外観を損なう。さらに、特許文献５のようにすると、予めプローブ挿入穴を双方の張り出し部へ設けておく必要があり、加工工数が増加する、そのうえプローブを製品であるアーム部へ残留させなければならないから、コストが増加し、外観も損ない易い。したがって、接合強度を大きくし、そのうえ外観を損なわず、かつコストダウンできるリンク及びその製法が求められるところであり、本願発明はこの解決を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため本願のリンクに係る請求項１の発明は、長手部材であるアーム部と、その長手方向端部に摩擦撹拌接合されたブッシュ取付用のブラケットとを備えたリンクにおいて、
前記アーム部の長手方向端部側又はブラケットの一方側に一対の張り出し部を、前記摩擦撹拌接合の接合部延長上にて互いに反対側へ張り出して対向するように設け、この張り出し部内に摩擦撹拌接合の開始点と終止点とを位置させたことを特徴とする。
【０００５】
請求項２の発明は、上記請求項１において、前記張り出し部を前記ブラケット側に設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項３の発明は、上記請求項２において、前記ブラケットは前記アーム部の端部を嵌合する略コ字状の結合凹部を備えるとともに、この結合凹部へ前記アーム部の長手方向端部を嵌合して突き合わせ、この突き合わせ部の延長線上に前記張り出し部を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項４の発明は、上記請求項３に記載したリンクの製法において、
前記アーム部は長手方向と直交断面にて外側方へ開放された側方凹部を備えるとともに、
前記結合凹部内に嵌合したアーム部の長手方向端部と前記ブラケットとを突き合わせることにより、突き合わせ部の近傍部表面を面一の工具移動面とし、前記突き合わせ部近傍の前記側方凹部に支持部材を嵌合して前記工具移動面を支持し、
前記工具移動面上を前記突き合わせ部に沿って、前記対向する張り出し部の一方側内から他方側内へ工具を移動させて前記アーム部と前記ブラケットを摩擦撹拌接合させ、その後、前記支持部材を取り外すことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１によれば、アーム部の長手方向端部側又はブラケットの一方側に一対の張り出し部を設け、この張り出し部を摩擦撹拌接合の接合部延長上にて互いに反対側へ張り出して対向するように設けたので、これら各張り出し部内に摩擦撹拌接合の開始点又は終止点とを位置させることができる。このため、接合が不安定な開始点部分や終止点における引き抜き穴を接合部から外方の張り出し部上に位置させ、接合部における接合強度を設計通りのものに維持でき、引き抜き穴等を起点とする接合強度不足を生じない。
【０００９】
また、摩擦撹拌接合後に終止点部分を切除する必要がないので、加工工数を削減してコストダウンでき、接合部から大きく外れた方向へ工具を移動させないので不要な摩擦撹拌接合跡を残さず、製品の外観を良好に保つ。そのうえ、従来のようにプローブ挿入穴を予め２個設けておくような必要もなく、この点でも加工工数を削減でき、しかも製品側にプローブを残留させないので、コストダウンできるとともに外観を損ないにくくすることができる。
【００１０】
請求項２によれば、引き抜き穴がブラケット側に設けられるので、ブラケット及びアーム部をそれぞれ押出成形により容易に形成できる。
【００１１】
請求項３によれば、アーム部の端部をブラケットに形成した略コ字状の結合凹部へ嵌合するので、この嵌合構造により接合強度を大きくすることができる。
【００１２】
請求項４によれば、外方へ形成された側方凹部を有するアーム部の長手方向端部をブラケット側へ突き合わせることにより、この突き合わせ部の近傍部表面を面一の工具移動面とし、さらに側方凹部に支持部材を嵌合して工具移動面を支持するので、突き合わせ部に沿って摩擦撹拌接合するとき、工具移動面の変形を防止して信頼性の高い摩擦撹拌接合ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて第１の実施形態を説明する。図１は本願発明によって得られる自動車のサスペンションリンクを示し、Ａはその正面図、Ｂは平面図である。なお、摩擦撹拌接合の回転工具が移動する２面を上面及び下面とし、これらと直交する方向を上下方向というものとする。
【００１４】
このリンク１は、断面略Ｉ字状のアーム部２と、その長手方向両端に結合一体化されたブッシュ３を備える。この例では、左右のブッシュ３は同一である。但し、左右で寸法や材料等を異ならせることができる。
【００１５】
ブッシュ３はリング状のブラケット４と、その外周部の一部から径方向外方へ一体に突出する取付突部５を備え、取付突部５の端部とアーム部２の端部は突き合わせ部６で突き合わされ、この突き合わせ部６に沿って摩擦撹拌接合で結合一体化されている。
【００１６】
この突き合わせ部６の延長上に、取付突部５の一部がアーム部２の幅Ｗよりも広く外方反対側へ張り出して対向する一対の張り出し部７が一体に形成されている。アーム部２及びブラケット４はそれぞれアルミ合金等の軽合金又は樹脂を押出成形して定尺にカットすることにより得られる。
【００１７】
張り出し部７の上下面はブラケット４の上下面と面一に連続する平坦面をなし、高さはＨであり、アーム部２の高さと一致する。ブラケット４の内側には防振ゴム８を介して内筒９が略同心的に配置されている。但し、ブッシュ３の構造も任意であり、例えば、内外二重筒式であって、ブラケット４のリング部へ圧入で取付けられるものでもよい。
【００１８】
アーム部２は上下が平行して一対をなす第１の面１０（上面とする）及び第２の面１１（下面とする）をなし、これらと直交して連結する立壁状の第３の面１２（立壁部とする）を一体に形成されたものである。これらの面によって囲まれた空間は外方へ開放された側方凹部１９（図３）を形成する。アーム部２は長手方向へ押出成形されて定尺カットされたものであり、このとき上記空間も同時に形成されるから、側方凹部１９も全長に亘って一体に形成される。このように略Ｉ字状断面等の断面をなす押出成形品の非パイプ部材でアーム部を形成すると、アーム部を比較的安価に製造できる。
【００１９】
図２はブッシュ３とアーム部２の結合部を拡大して示す図である。ブラケット４の取付突部５には、左右の張り出し部７がアーム部２の外方から側方へ張り出すことにより、上面視略コ字状の結合凹部１３が形成され、この結合凹部１３内へアーム部２の長手方向一方側の端部２ａが嵌合される。
【００２０】
端部２ａの長手方向における先端面は、結合凹部１３内における底面１３ａ（図３参照）に突き合わされて突き合わせ部６をなす。この突き合わせ部６の上を通る仮想の直線を接合線１４とする。この接合線１４上に沿って摩擦撹拌接合することにより、端部２ａと取付突部５が突き合わせ部６にて摩擦撹拌接合される。
【００２１】
左右の張り出し部７上には、接合線１４の延長上に摩擦撹拌接合の開始点１５と終止点である引き抜き穴１６が形成されている。引き抜き穴１６は摩擦撹拌接合の終止点にて回転工具を引き抜くことにより形成される。なお、開始点１５は回転工具の侵入穴であるが、この穴自体は溶融した材料で埋められるため、侵入穴の痕跡として残る。
【００２２】
図３は、ブラケット４とアーム部２の仮組状態を示す。アーム部２は、取付突部５の上下面と第１及び第２の面が連続するように、端部２ａをブラケット４の結合凹部１３へ嵌合し、ブラケット１４とアーム部２はそれぞれの押し出し方向を直交させて仮組みする。このとき端部２ａにおける第１〜第３の各面の先端面を結合凹部１３の底面１３ａへ突き合わせる。
【００２３】
同時に、第１の面１０及び第２の面１１の各端部側面は結合凹部１３の側面１３ｂへ当接する。側面１３ｂは張り出し部７の内面である。側面１３ｂと第３の面１２との間には側方凹部１９による空間が形成される。この空間には支持部材１８が嵌合される。
【００２４】
支持部材１８は略ハの字状をなして左右へ開閉することにより側方凹部１９内へ着脱自在に嵌合される治具であり、先端側がアーム部２の長手方向と略平行するように屈曲し、この屈曲部が側方凹部１９のうち側面１３ｂの内側空間内へ嵌合して第１の面１０と第２の面１１をへ密に支持する寸法及び形状になっている。但し、支持部材１８の図示形状は一例であり、他の種々な形状を任意に採用できる。
【００２５】
図４は図２の仮組状態にしてから摩擦撹拌接合する状態を示す。摩擦撹拌接合に先立って第１の面１０と第２の面１１の間に形成される空間である側方凹部１９（図３参照）内へ支持部材１８を左右（図の上下）から嵌合する。
【００２６】
その後、一方の張り出し部７における開始点１５から回転工具のプローブを挿入し、接合線１４に沿って他方の張り出し部７まで直線的に移動させ、他方の張り出し部７にて摩擦撹拌接合を終了して引き抜くことにより、終止点の跡に引き抜き穴１６が形成され、ブラケット４と端部２ａは突き合わせ部６で摩擦撹拌接合される。
【００２７】
図５は摩擦撹拌接合の状態を示す図（図２の５−５線断面に相当）であり、突き合わせ部６の上から高速回転する回転工具２０のプローブ２１を押し付けて、突き合わせ部６の両側の材料を摩擦撹拌接合することにより一体化する。
【００２８】
このとき、突き合わせ部６を挟む突部５と端部２ａの表面であり、回転工具２０が移動する部分は工具移動面２２をなし、面一になっているので段差が無く、回転工具２０による信頼性の高い摩擦撹拌接合を可能にする。
【００２９】
また、端部２ａにおける第１の面１０と第２の面１１の間には支持部材１８が嵌合されているため、回転工具２０を端部２ａへ押しつけても、端部２ａの第１及び第２の面１０，１１を支持部材１８が内側から支持することにより、端部２ａが下側へ凹むような変形を阻止するため、回転工具２０による安定したより信頼性の高い摩擦撹拌接合を可能にする。
【００３０】
このようにすると、摩擦撹拌接合による接合部となる突き合わせ部６から外れた張り出し部７上に終止点が存在するので、終止点における引き抜き穴１６は突き合わせ部６より外の張り出し部７上に位置する。したがって、突き合わせ部６における接合強度は設計通りのものを維持でき、引き抜き穴１６を起点とする割れ等の接合強度不足を生じない。
【００３１】
また、摩擦撹拌接合後に終止点部分を切除する必要がないので、加工工数を削減してコストダウンでき、突き合わせ部６から外れた方向へ回転工具２０を移動させないので不要な摩擦撹拌接合跡を残さず、製品の外観を良好に保つ。
【００３２】
そのうえ、摩擦撹拌接合を２ケ所に分離しておこなう場合のように、開始点１５において回転工具２０のプローブ２１を挿入するためのプローブ挿入穴を予め２個設けておくような必要もなく、この点でも加工工数を削減できる。しかも製品側にプローブを残留させないので、コストダウンできるとともに外観を損ないにくくすることができる。
【００３３】
また、引き抜き穴１６が形成される張り出し部７がブラケット４側に設けられるので、ブラケット４及びアーム部２をそれぞれ押出成形により容易かつ安価に形成できる。
【００３４】
さらに、アーム部２を略Ｉ字状断面としたので、押出成形により容易に成形できるとともに、上下の平行する第１及び第２の面１０及び１１間を直角に連結する第３の面１２を有するので、この第３の面１２が摩擦撹拌接合の際の支持部となる。
【００３５】
また、アーム部２の端部２ａをブラケット４に形成した略コ字状の結合凹部１３へ嵌合するので、この嵌合構造により接合強度を大きくすることができる。さらに張り出し部７を設け、ここに終止点を設けたので、引き抜き穴１６が接合部上に存在せず、引き抜き穴１６による接合強度の低下を防ぐことができる。
【００３６】
そのうえ、略Ｉ字状断面をなすアーム部２の端部２ａを、ブラケット４に形成された略コ字状の結合凹部１３へ嵌合し、アーム部２の端部２ａをブラケット４側へ突き合わせるとともに、この突き合わせ部６の近傍部表面を面一の工具移動面２２として段差を形成しないとともに、図５に示すように、上下に平行する第１及び第２の面１０及び１１を支持部材１８で支持することにより、摩擦撹拌時に回転工具２０を押し付けても工具移動面２２の変形を防止するので、信頼性の高い摩擦撹拌接合ができる。
【００３７】
また、アーム部２を略Ｉ字状断面の非パイプ部材としたことにより、図３に示すように、アーム部２の側面に外方へ開放された側方凹部１９が形成されるので、この側方凹部１９内へ支持部材１８を着脱自在に嵌合できる。しかも、アーム部２を押出成形することにより、長手方向全長に亘る側方凹部１９を一体かつ容易に形成できる。
【００３８】
図６は第２の実施形態に係り、Ａは図４に相当し、Ｂはブラケットとの結合部におけるアーム部の横断面を示す図である。この例では、アーム部３０が略Ｉ字状断面ではなく、一般的な角パイプ部材であり、一対の上下面と一対の左右側面で角パイプ状をなす。この各面のうち、上下面が第１及び第２の面に相当し、左右の両側面が接続第３の面に相当する。このアーム部３０も押出成形により容易に形成できる。
【００３９】
Ｂに示すように、アーム部３０の長手方向端部における中空空間３１内には中実の中子３２が予め圧入等で嵌合されている。この端部をＡに示すように、ブラケット４側の結合凹部１３内へ密に嵌合し、底部１３ａへ突き合わせると、中子３２が前記支持部材１８と同様に機能して信頼性の高い摩擦撹拌接合を実現することができる。
【００４０】
なお、本願発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、アーム部を非パイプ部材として形成する場合、その断面形状は上記略Ｉ字状断面に限らず、外方へ開放された凹部である側方凹部１９（図３）を側面に有するものであれば種々な断面のものが可能である。
また、ブラケット４は円筒状のものばかりでなく、二股形状をなすヨークとしてもよい。
さらに、リンクの用途は、サスペンションやエンジンマウント等の自動車用各部への適用が可能である。さらに、
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本願発明によって得られるサスペンションリンクを示す図
【図２】第１の実施形態に係るアーム部とブラケットの結合部を示す図
【図３】第１の実施形態に係る組み付け方を示す図
【図４】第１の実施形態に係る組み付け状態を示す図
【図５】第１の実施形態に係る摩擦撹拌接合を示す図
【図６】第２の実施形態に係る図４に相当する図
【符号の説明】
【００４２】
１：リンク、２：アーム部、３：ブッシュ、４：ブラケット、５：取付突部、６：突き合わせ部、７：張り出し部、、１０：第１の面、１１：第２の面、１２：第３の面、１３：結合凹部、１４：接合線、１５：開始点、１６：引き抜き穴（終止点）、１８：支持部材、１９：側方凹部、２０：回転工具、２１：プローブ、２２：工具移動面、３０：アーム部、３２：中子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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