(57)【要約】【課題】ブッシュ取付部具備部品が押出材により形成されると共に押出方向と平行な面にブッシュ取付部が設けられる場合にも、重量の増大等を招くことなく、ブッシュ取付部の強度を確保できること。【解決手段】ブッシュ取付部１８成形用のタブ２７を備えた押出成形体２６を、押出材を一定長さＷに切断して切り出し、タブに対し一方の切断面２８から押出方向Ａに、ブッシュ取付部の厚さＴ以上の寸法で切削して第１接合面３１を形成し、この第１接合面から切削を開始し、タブの他方の切断面２９と平行にブッシュ取付部の厚さ寸法を残して切削して、第２接合面３２を備えるブッシュ取付部成形部位３６を形成し、このブッシュ取付部成形部位を曲げ加工して円筒形状とし、第２接合面を第１接合面に突き合せて接合して、軸心Ｏ１方向が押出方向に直交し且つ内径Ｄが一定長さＷよりも大きなブッシュ取付部を形成してブッシュ取付部具備部品（ロアアーム）を製造する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブッシュ取付部成形用のタブを備えた押出成形体を、金属製の押出材を一定長さに切断して切り出すことで形成する切出工程と、
前記押出成形体の前記タブに対し一方の切断面から押出方向に、前記ブッシュ取付部の厚さ以上の寸法で切削して第１接合面を形成する第１切削工程と、
前記第１接合面から切削を開始し、前記タブの他方の切断面と平行にこの他方の切断面から前記ブッシュ取付部の前記厚さの寸法を残して切削して、前記タブの先端面に第２接合面を備えるブッシュ取付部成形部位を形成する第２切削工程と、
前記ブッシュ取付部成形部位を曲げ加工して円筒形状とし、前記ブッシュ取付部成形部位の前記第２接合面を前記第１接合面に突き合せる曲げ工程と、
前記曲げ工程で突き合された前記第２接合面を前記第１接合面に接合して、軸心方向が押出方向に直交し且つ内径が前記一定長さよりも大きな前記ブッシュ取付部を形成する接合工程と、を有することを特徴とするブッシュ取付部具備部品の製造方法。
【請求項２】
前記第２切削工程で形成するブッシュ取付部成形部位の第２接合面が、第１切削工程で形成する第１接合面と略同等面積であることを特徴とする請求項１に記載のブッシュ取付部具備部品の製造方法。
【請求項３】
前記第２切削工程で形成するブッシュ取付部成形部位の第２接合面と、第１切削工程で形成する第１接合面との接合面積が、ブッシュ取付部の断面積よりも大きく設定されたことを特徴とする請求項２に記載のブッシュ取付部具備部品の製造方法。
【請求項４】
前記第２切削工程で形成するブッシュ取付部成形部位の第２接合面は、第１切削工程で形成する第１接合面と接合する接合工程後に、これらの第１及び第２接合面による接合箇所を挟んで一方の切断面と他方の切断面とが連続した平面になるように、前記第２切削工程で形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブッシュ取付部具備部品の製造方法。
【請求項５】
前記第１切削工程で形成する第１接合面は段差を有する鉤形状に形成され、第２切削工程で形成するブッシュ取付部成形部位の第２接合面は、前記第１接合面に係合可能な段差を有する鉤形状に形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のブッシュ取付部具備部品の製造方法。
【請求項６】
前記押出材の金属が、アルミニウムまたはマグネシウムを含む金属であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のブッシュ取付部具備部品の製造方法。
【請求項７】
前記接合工程で行う第１接合面と第２接合面との接合が、溶接、摩擦撹拌接合、接着剤による接合、またはかしめ接合であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のブッシュ取付部具備部品の製造方法。
【請求項８】
前記接合工程でブッシュ取付部が形成されるブッシュ取付部具備部品が、四輪自動車のサスペンションフレームとステアリングナックルとを連結するロアアームであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のブッシュ取付部具備部品の製造方法。
【請求項９】
前記接合工程で接合される第１接合面と第２接合面との接合箇所が、ロアアームの車両下側に設けられることを特徴とする請求項８に記載のブッシュ取付部具備部品の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のブッシュ取付部具備部品の製造方法により製造されたことを特徴とするブッシュ取付部具備部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブッシュ取付部を備えたブッシュ取付部具備部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
四輪自動車のサスペンションフレームとステアリングナックルとを連結するロアアームは一般的に鋼板製であるが、近年の軽量化の要望により、アルミニウムの鋳造及び鍛造で製造されている。しかし、材料費が高いため、アルミニウム製のロアアームは未だ一般的ではない。そこで、材料費が安く、製造性が良いアルミニウムまたはアルミニウム合金の押出材でロアアームを製造する方法が開発されつつある。
【０００３】
上述の押出材で作製する場合、ロアアームは、押出方向に垂直な面及び平行な面のそれぞれにブッシュ取付部を有する構造になる。このため、ロアアームを押出材で製造すると、押出方向に垂直な面にブッシュ取付部（後側締結部）を形成することは問題にならない。しかしながら、押出方向に平行な面に設けられるブッシュ取付部（前側締結部）については、ブッシュの外径の分だけ押出材の厚さ（押出方向に沿う長さ）が必要になる。このため、このロアアームについて重量の増加、周辺部品との干渉、歩留まりの低下という問題が発生する。
【０００４】
そこで、押出方向に平行な面のブッシュ取付部については、別体で作製したブッシュ取付部を溶接せざるを得ない。ところが、ステアリングナックル等の周辺部品との兼ね合いから、特に車両上側の溶接部近傍に高い応力が発生するため、溶接の熱影響で強度が低下した母材が破損する恐れがある。
【０００５】
一方、従来のブッシュ取付部不備部品が、特許文献１及び２に開示されている。特許文献１では、鉄パイプにより製造されるサスペンションアームが開示されており、曲げ加工後に溶接してブッシュ取付部を形成するものである。また、特許文献２では、アルミ押出材による筒型マウント装置が開示されており、押し出された凹部と凸部が機械的に係合されてブッシュ取付部が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２５２１５号公報
【特許文献２】特開平９−３１７９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１は中実材では成立せず、また、ブッシュ取付部の厚さとその軸心方向長さはパイプの厚さ、パイプの径にそれぞれ左右されてしまい、形状が限定される。更に、接合方法は溶接である上、溶接面積も小さいため、ブッシュ取付部の強度の低下が懸念される。また、特許文献２は、押出方向に垂直な面にブッシュ取付部を形成するものであり、押出方向に平行な面にブッシュ取付部を形成することに関しては記載がない。
【０００８】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、押出材により形成されると共に押出方向と平行な面にブッシュ取付部が設けられる場合にも、重量の増大等を招くことなく、ブッシュ取付部の強度を確保できるブッシュ取付部具備部品及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るブッシュ取付部具備部品の製造方法は、ブッシュ取付部成形用のタブを備えた押出成形体を、金属製の押出材を一定長さに切断して切り出すことで形成する切出工程と、前記押出成形体の前記タブに対し一方の切断面から押出方向に、前記ブッシュ取付部の厚さ以上の寸法で切削して第１接合面を形成する第１切削工程と、前記第１接合面から切削を開始し、前記タブの他方の切断面と平行にこの他方の切断面から前記ブッシュ取付部の前記厚さの寸法を残して切削して、前記タブの先端面に第２接合面を備えるブッシュ取付部成形部位を形成する第２切削工程と、前記ブッシュ取付部成形部位を曲げ加工して円筒形状とし、前記ブッシュ取付部成形部位の前記第２接合面を前記第１接合面に突き合せる曲げ工程と、前記曲げ工程で突き合された前記第２接合面を前記第１接合面に接合して、軸心方向が押出方向に直交し且つ内径が前記一定長さよりも大きな前記ブッシュ取付部を形成する接合工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明に係るブッシュ取付部具備部品は、前記発明のブッシュ取付部具備部品の製造方法により製造されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、押出材を一定長さに切り出した押出成形体のタブを切削して、第２接合面を備えるブッシュ取付部成形部位と第１接合面とを形成し、ブッシュ取付部成形部位を円筒形状に曲げ加工し、第１接合面と第２接合面とを接合して、軸心方向が押出方向に直交し且つ内径が前記一定長さよりも大きなブッシュ取付部を形成する。この結果、ブッシュ取付部具備部品が押出材により形成されると共に押出方向と平行な面にブッシュ取付部が設けられる場合にも、押出成形体の一定長さをブッシュ取付部の内径以上に設定して、ブッシュ取付部具備部品の重量の増大等を招くことがなく、また、第１接合面が、タブを一方の切断面からブッシュ取付部の厚さ以上に切削して形成されるので、その接合面積が増大してブッシュ取付部の強度を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るブッシュ取付部具備部品の製造方法により製造されたブッシュ取付部具備部品であるロアアームの周囲を示す部分正面図。
【図２】図１のＩＩ矢視図。
【図３】図２のロアアーム成形用の押出成形体を切り出す前の押出体を示す斜視図。
【図４】図３の押出体から切り出された押出成形体を示す正面図。
【図５】図４における押出成形体のタブのＶ矢視状態であり、このタブからブッシュ取付部を形成する工程を示す説明図。
【図６】図５のタブからブッシュ取付部を形成する工程を斜め上方から示す説明図。
【図７】本発明に係るブッシュ取付部具備部品の製造方法における他の実施形態を示す、図５に対応する説明図。
【図８】本発明に係るブッシュ取付部具備部品の製造方法における更に他の実施形態を示す、図５に対応する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るブッシュ取付部具備部品の製造方法により製造されたブッシュ取付部具備部品であるロアアームの周囲を示す部分正面図であり、図２は、図１のＩＩ矢視図である。本実施形態のブッシュ取付部具備部品は、図１及び図２に示すロアアーム（フロントロアアーム）１０である。このロアアーム１０は、四輪自動車のサスペンションフレーム１１とステアリングナックル１２とを連結するものであり、ステアリングナックル１２を介してタイヤ１３から車両前後方向の力Ｆｙと車両左右（内外）方向の力Ｆｘが作用する。
【００１４】
ロアアーム１０は、前側締結部１４及び後側締結部１５によりサスペンションフレーム１１に締結されると共に、ボールジョイント取付部１６に取り付けられたボールジョイント１７を介してステアリングナックル１２を支持する。前側締結部１４は、軸心Ｏ１方向を車両前後方向とするブッシュ取付部１８にブッシュ１９が圧入され、このブッシュ１９を介してサスペンションフレーム１１に締結される。また、後側締結部１５は、軸心Ｏ２方向を車両上下方向とするブッシュ取付部２０にブッシュ２１が圧入され、このブッシュ２１を介してサスペンションフレーム１１に締結される。
【００１５】
さて、上述のボールジョイント取付部１６、ブッシュ取付部１８及びブッシュ取付部２０等を有するロアアーム１０は、アルミニウムまたはマグネシウムを含む金属（本実施形態ではアルミニウム合金）製の押出材２５（図３）から製造される。この押出材２５は一様な断面形状を有し、図２に示すロアアーム１０を製造する際には、まず、押出材２５をその押出方向Ａに沿って一定長さ（一定幅）Ｗに切断することで、複数の押出成形体２６（図４）を切り出す切出工程を実施する。
【００１６】
ここで、押出材２５の押出方向Ａは、ロアアーム１０の車両上下方向と一致する。このため、押出方向Ａに対し垂直な面に形成されるボールジョイント取付部１６及びブッシュ取付部２０は、押出材２５の押出成形と同時に形成される。しかしながら、軸心Ｏ１が押出方向Ａに直交してこの押出方向Ａに対し平行な面に形成されるブッシュ取付部１８は、押出材２５の押出成形と同時には形成されない。
【００１７】
このブッシュ取付部１８については、図３に示す押出材２５から切り出された押出成形体２６（図４）におけるブッシュ取付部１８成形用のタブ２７に、後述の如く第１切削工程、第２切削工程、曲げ工程及び接合工程を順次実施することで形成する。尚、押出成形体２６における本体部２４に、ボールジョイント取付部１６、ブッシュ取付部２０がそれぞれ形成されている。
【００１８】
つまり、図５（Ａ）及び図６（Ａ）に示すように、押出成形体２６のタブ２７には、前記切出工程において切断された一方の切断面２８と他方の切断面２９とが形成されている。ここで、この押出成形体２６からロアアーム１０が形成された場合、一方の切断面２８は車両下側となり、他方の切断面２９は車両上側となる。そして、第１切削工程では、タブ２７に対し一方の切断面２８から押出方向Ａに、ブッシュ取付部１８の厚さＴ（図５（Ｃ））以上の寸法で切削を施して、第１接合面３１を形成する。この第１接合面３１は、タブ２７の一側面３３から反対側の他側面３４まで、ブッシュ取付部１８の軸心Ｏ１方向に貫通して形成される。
【００１９】
次に、図５（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示す第２切削工程を実施する。つまり、この第２切削工程では、第１接合面３１から切削を開始し、ブッシュ取付部１８の軸心Ｏ１方向に貫通した状態で、タブ２７の他方の切断面２９と平行に、この他方の切断面２９からブッシュ取付部１８の厚さＴの寸法を残して切削し、タブ２７の先端面３５付近で、ブッシュ取付部１８の軸心Ｏ１方向に貫通した状態で一方の切断面２８側に湾曲させて切削して、先端面３５に第２接合面３２を備えるブッシュ取付部成形部位３６を形成する。
【００２０】
従って、このブッシュ取付部成形部位３６は、厚さＴ０がブッシュ取付部１８の厚さＴと一致する部分を有し、また、第２接合面３２の押出方向Ａに沿う長さＬが厚さＴ０よりも大きく設定される。更に、この第２接合面３２の押出方向Ａに沿う長さＬは、後述の接合工程で第２接合面３２が第１接合面３１に接合されたとき、これらの第１接合面３１と第２接合面３２との接合箇所３７（図５（Ｃ））を挟んで一方の切断面２８と他方の切断面２９とが連続した平面となるように設定される。また、ブッシュ取付部成形部位３６における第２接合面３２は、第１接合面３１と略同等面積になるように設定される。
【００２１】
次に、図５（Ｃ）及び図６（Ｃ）に示す曲げ工程を実施する。この曲げ工程では、第２切削工程で形成されたブッシュ取付部成形部位３６を、ロールベンダーやプレス等を用いて一方の切断面２８側（車両下面側）へ矢印Ｂ（図５（Ｂ））方向に曲げ加工して円筒形状とし、ブッシュ取付部成形部位３６の第２接合面３２を第１接合面３１に突き合せる。
【００２２】
この曲げ工程後に接合工程を実施する。この接合工程では、曲げ工程で突き合されたブッシュ取付部成形部位３６の第２接合面３２を第１接合面３１に接合してブッシュ取付部１８を形成する。上記接合は溶接、摩擦撹拌接合、接着剤による接合、またはかしめ接合等であるが、本実施形態では溶接が用いられる。また、ブッシュ取付部成形部位３６の第２接合面３２と第１接合面３１との接合箇所３７は、ロアアーム１０の車両下側に、一方の切断面２８に対して直交して設けられる。更に、この接合箇所３７の接合面積Ｐは、この接合工程により形成されたブッシュ取付部１８の厚さＴを有する部分の断面積Ｑ（厚さＴ×ブッシュ取付部１８の軸心方向長さＫ）よりも大きく設定される。
【００２３】
また、この接合工程で形成されたブッシュ取付部１８は、軸心Ｏ１方向が押出方向Ａに直交し、且つその内径Ｄが押出成形体２６の一定長さＷよりも大きく設定されたものである。このブッシュ取付部１８に図２に示すブッシュ１９が圧入されて前側締結部１４が設けられ、ブッシュ取付部２０にブッシュ２１が圧入されて後側締結部１５が設けられ、ボールジョイント取付部１６にボールジョイント１７が取り付けられる。このようにして、ブッシュ取付部具備部品としてのロアアーム１０が製造される。
【００２４】
以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）〜（４）を奏する。
（１）図３〜図６に示すように、アルミニウム合金製の押出材２５を一定長さＷに切り出した押出成形体２６のタブ２７を切削して、第２接合面３２を備えるブッシュ取付部成形部位３６と第１接合面３１とを形成し、ブッシュ取付部成形部位３６を円筒形状に曲げ加工し、第１接合面３１と第２接合面３２とを接合して、軸心Ｏ１方向が押出方向Ａに直交し且つ内径Ｄが一定長さＷよりも大きなブッシュ取付部１８を形成する。
【００２５】
この結果、ロアアーム１０が押出材２５により形成されると共に押出方向Ａと平行な面にブッシュ取付部１８が設けられる場合にも、押出成形体２６の一定長さＷをブッシュ取付部１８の内径Ｄ以上に設定してロアアーム１０の重量の増大や周辺部品との干渉等を招くことがない。
【００２６】
また、第１接合面３１が、タブ２７を一方の切断面２８からブッシュ取付部１８の厚さＴ以上に切削して形成されるので、第１接合面３１とこの第１接合面３１と略同等面積の第２接合面３２とが接合した接合箇所３７の接合面積Ｐが、ブッシュ取付部１８の厚さＴを有する部分の断面積Ｑよりも増大する。これにより、ブッシュ取付部１８の結合強度を十分に確保できる。
【００２７】
（２）ロアアーム１０のブッシュ取付部１８では、第１接合面３１と第２接合面３２との接合箇所３７は、ロアアーム１０における車両下側に設けられている。従って、図２に示すように、ロアアーム１０におけるボールジョイント取付部１６にタイヤ１３から作用する車両前後方向の力Ｆｙと車両左右方向の力Ｆｘに対して、応力が集中するブッシュ取付部１８の車両上側部分に接合箇所３７が存在しないことになる。この点からも、ブッシュ取付部１８の強度が確保されて、ブッシュ取付部１８の破損を防止できる。
【００２８】
（３）図５に示すように、ロアアーム１０のブッシュ取付部１８は、第１接合面３１と第２接合面３２との接合箇所３７を挟んで、一方の切断面２８と他方の切断面２９とが連続した平面となるように、第２切削工程で第２接合面３２が切削して形成されている。このため、曲げ工程においてブッシュ取付部成形部位３６の第２接合面３２と第１接合面３１とを突き合せたときにも、これらの突合面を挟んだ一方の切断面２８と他方の切断面２９とにおいて段差が存在しないので、この突合面を例えば摩擦撹拌接合を用いて良好に接合できる。
【００２９】
（４）図２、図４に示すロアアーム１０（押出成形体２６）におけるブッシュ取付部１８（タブ２７）と本体部２４との連設部３８の幅Ｍが、ブッシュ取付部１８（タブ２７）の軸心方向長さＫよりも小さい場合にも、ブッシュ取付部１８を形成する際の接合箇所３７はブッシュ取付部１８の軸心方向長さＫにより規定される大きな断面積を有することになる。このため、上記接合箇所３７付近に発生する応力が小さくなって、この接合箇所３７の破損を確実に防止できる。
【００３０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【００３１】
例えば、図７に示すように、第１切削工程でタブ２７に形成する第１接合面４１が段差４３を有する鉤形状に形成され、また、第２切削工程でブッシュ取付部成形部位３６に形成する第２接合面４２が、第１接合面４１に係合可能な段差４４を有する鉤形状に形成されてもよい。この場合には、曲げ加工時に第１接合面４１と第２接合面４２とを突き合せるだけで、これらの第１接合面４１と第２接合面４２との接触状態を保持できるので、ブッシュ取付部１８を形成する接合工程において、接合のために位置決め治具を用いる必要がない。
【００３２】
また、図８に示すように、第１切削工程でタブ２７に形成する第１接合面５１を、図５に示す一実施形態の場合よりもタブ２７の先端面３５側に設定し、タブ２７を曲げ加工し、このタブ２７の先端面３５に形成された第２接合面５２を第１接合面５１に接合することでブッシュ取付部１８を形成する。これにより、タブ２７の長さＮを前記一実施形態の場合の長さＮ０よりも短縮できるので、押出材２５の材料使用量を減少できる。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ロアアーム（ブッシュ取付部具備部品）
１１  サスペンションフレーム
１２  ステアリングナックル
１４  前側締結部
１８  ブッシュ取付部
２５  押出材
２６  押出成形体
２８  一方の切断面
２９  他方の切断面
３１  第１接合面
３２  第２接合面
３５  先端面
３６  ブッシュ取付部成形部位
３７  接合箇所
４１  第１接合面
４２  第２接合面
４３、４４  段差
Ａ  押出方向
Ｄ  ブッシュ取付部の内径
Ｋ  軸心方向長さ
Ｐ  接合面積
Ｑ  断面積
Ｔ  ブッシュ取付部の厚さ
【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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【図７】
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【図８】
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