(57)【要約】【課題】溶接によることなく、パイプの内側に突き出た円筒部を一体的に形成できるバーリング加工方法を得る。【解決手段】パイプ１４のバーリング加工箇所１４ａを扁平に予備加工する。バーリングパンチ４４とバーリングパンチ４４に摺動可能に嵌入されたピアスパンチ４６とを有するパンチ３６を金型１８に形成されたキャビティ１６に開口した摺動孔１８ａに摺動可能に挿入する。そして、キャビティ１６に装着されたパイプ１４の内側に高圧圧液を注入してパイプ１４を摺動孔１８ａ内に膨出させる。その後、ピアスパンチ４６をパイプ１４の外側から内側に向かって移動してパイプ１４に下穴５４を開け、次に、バーリングパンチ４４をパイプ１４の外側から内側に向かって移動してパイプ１４の内側に突き出た円筒部５６を形成する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーリングパンチと該バーリングパンチに摺動可能に嵌入されたピアスパンチとを有するパンチを金型に形成されたキャビティに開口した摺動孔に摺動可能に挿入し、
前記金型の前記キャビティに装着されたパイプの内側に高圧圧液を注入して前記パイプを前記摺動孔内に膨出させた後、
前記ピアスパンチを前記パイプの外側から内側に向かって移動して前記パイプに下穴を開け、次に、前記バーリングパンチを前記パイプの外側から内側に向かって移動して前記パイプの内側に突き出た円筒部を形成することを特徴とするバーリング加工方法。
【請求項２】
前記パンチを前記パイプの外側から離間した状態で、前記パイプに高圧圧液を注入して前記摺動孔内に膨出させることを特徴とする請求項１記載のバーリング加工方法。
【請求項３】
前記パイプを前記摺動孔内に膨出させた後、前記パイプの内側の高圧圧液の圧力を低下させてから、前記下穴を開けることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のバーリング加工方法。
【請求項４】
前記パイプの前記バーリング加工箇所を扁平に予備加工することを特徴とする請求項１ないし請求項３記載のバーリング加工方法。
【請求項５】
一端側の挿入孔に挿入されたブッシュを介して車体に揺動可能に支持され、他端側に車輪を支持するサスペンションアームをパイプから成形する際に、
バーリングパンチと該バーリングパンチに摺動可能に嵌入されたピアスパンチとを有するパンチを金型に形成されたキャビティに開口した摺動孔に摺動可能に挿入し、
前記金型の前記キャビティに装着されたパイプの内側に高圧圧液を注入して前記パイプを前記摺動孔内に膨出させた後、
前記ピアスパンチを前記パイプの外側から内側に向かって移動して前記パイプに下穴を開け、次に、前記バーリングパンチを前記パイプの外側から内側に向かって移動して前記パイプの内側に突き出た円筒部を設けた前記挿入孔を形成することを特徴とするバーリング加工方法。
【請求項６】
一対の左右の前記トレーリングアームを同時に前記パイプから形成することを特徴とする請求項５記載のバーリング加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプに円筒部を有するバーリング穴を形成するバーリング加工方法、例えば、パイプから形成されるサスペンションアームの一端に形成する挿入孔を円筒部を有するバーリング穴として形成するバーリング加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、中空部材に、その軸方向と直交する方向にブッシュ等の他部品を挿入するためのパイプ等の部品を溶接により固定していた。例えば、特許文献１にあるように、車両用のサスペンションでは、サスペンションアームの一端側をブッシュを介して車体に揺動可能に支持し、他端側に車輪を支持している。ブッシュを挿入するための挿入孔を、中空状のアーム本体の一端側に、中空状のカラーを溶接して形成していた。
【特許文献１】特開２０００−１５８９２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、こうした従来のものでは、カラーをアーム本体に溶接により固定しているので、溶接熱により、疲労寿命が低下するという問題があった。また、カラーとアーム本体とを別々に形成して溶接しているので、部品点数が多いという問題もあった。
【０００４】
本発明の課題は、溶接によることなく、パイプの内側に突き出た円筒部を一体的に形成できるバーリング加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
バーリングパンチと該バーリングパンチに摺動可能に嵌入されたピアスパンチとを有するパンチを金型に形成されたキャビティに開口した摺動孔に摺動可能に挿入し、
前記金型の前記キャビティに装着されたパイプの内側に高圧圧液を注入して前記パイプを前記摺動孔内に膨出させた後、
前記ピアスパンチを前記パイプの外側から内側に向かって移動して前記パイプに下穴を開け、次に、前記バーリングパンチを前記パイプの外側から内側に向かって移動して前記パイプの内側に突き出た円筒部を形成することを特徴とするバーリング加工方法がそれである。
【０００６】
前記パンチを前記パイプの外側から離間した状態で、前記パイプに高圧圧液を注入して前記摺動孔内に膨出させるとよい。あるいは、前記パイプを前記摺動孔内に膨出させた後、前記パイプの内側の高圧圧液の圧力を低下させてから、前記下穴を開けるとよい。前記パイプの前記バーリング加工箇所を扁平に予備加工してもよい。
【０００７】
また、一端側の挿入孔に挿入されたブッシュを介して車体に揺動可能に支持され、他端側に車輪を支持するサスペンションアームをパイプから成形する際に、
バーリングパンチと該バーリングパンチに摺動可能に嵌入されたピアスパンチとを有するパンチを金型に形成されたキャビティに開口した摺動孔に摺動可能に挿入し、
前記金型の前記キャビティに装着されたパイプの内側に高圧圧液を注入して前記パイプを前記摺動孔内に膨出させた後、
前記ピアスパンチを前記パイプの外側から内側に向かって移動して前記パイプに下穴を開け、次に、前記バーリングパンチを前記パイプの外側から内側に向かって移動して前記パイプの内側に突き出た円筒部を設けた前記挿入孔を形成することを特徴とするバーリング加工方法がそれである。一対の左右の前記トレーリングアームを同時に前記パイプから形成してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
以上詳述したように本発明のバーリング加工方法は、パイプと一体に塑性加工するので、溶接時の熱による影響を受けることがなく、疲労寿命の低下を防止でき、部品点数を低減できるという効果を奏する。また、円筒部の周囲の半径を小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、図５に示すような、車両用サスペンションのサスペンションアーム１，２をバーリング加工する場合について説明する。左右のサスペンションアーム１，２は、対称形状で、左右サスペンションアーム１，２は、トーションビーム４により連結されている。
【００１０】
左右サスペンションアーム１，２の一端側には、挿入孔６，８が形成されている。両挿入孔６，８には、それぞれブッシュ１０，１２が圧入されて、ブッシュ１０，１２を介して図示しない車体に揺動可能に支持される。左右サスペンションアーム１，２の他端側には、図示しない車輪が支持される。
【００１１】
左右サスペンションアーム１，２は、パイプ１４から形成されており、図２（イ）に示す切断工程で、必要長さに切断される。本実施形態では、左右サスペンションアーム１，２が同時に形成されるため、パイプ１４は左右サスペンションアーム１，２の一対分の長さに応じて切断される。
【００１２】
そして、図２（ロ）に示す予備加工工程で、パイプ１４が予備加工されて、挿入孔６，８が形成されるバーリング加工箇所１４ａが扁平にプレス加工される。バーリング加工箇所１４ａは、挿入孔６，８が形成できる程度の大きさに加工される。バーリング加工箇所１４ａを扁平に加工することにより、この後のバーリング加工が容易になるが、扁平に加工しなくても、この後のバーリング加工は実施可能である。
【００１３】
次に、図２（ハ）に示すバーリング加工工程で、バーリング加工箇所１４ａに挿入孔６，８が形成される。挿入孔６，８は、バーリング加工されて、バーリング穴として形成される。このバーリング加工は、図１に示すようなバーリング加工装置により行われ、予備加工されたパイプ１４の形状に応じたキャビティ１６が形成された上下金型１８，２０に保持される。
【００１４】
上下金型１８，２０に保持されたパイプ１４の両端には、それぞれ押圧部材２２，２４が押し当てられて、パイプ１４の内側が封止される。両押圧部材２２，２４は、それぞれ液圧シリンダ２６，２８により移動され、押圧部材２２，２４をパイプ１４の端に押圧すると共に、パイプ１４の端から離間できるように構成されている。両液圧シリンダ２６，２８は、液圧ポンプ２７，２９との間で圧液が給排されて、液圧シリンダ２６，２８が駆動される。
【００１５】
また、上下金型１８，２０に保持されたパイプ１４の内側に高圧圧液を注入する増圧機３０が設けられており、増圧機３０は液圧ポンプ３２から供給される圧液に基づいて、増圧した高圧圧液を流路３４を介して、押圧部材２２，２４で両端が封止されたパイプ１４の内側に注入する。
【００１６】
挿入孔６，８に対応して、４組のパンチ３６〜３９が設けられている。この４組のパンチ３６〜３９には、それぞれ液圧シリンダ装置４０〜４３が設けられている。これらのパンチ３６〜３９は同じ構造であるので、一つのパンチ３６について、図３によって説明する。
【００１７】
バーリング加工箇所１４ａに対応して、上金型１８にはキャビティ１６内に開口した摺動孔１８ａが形成されており、摺動孔１８ａにパンチ３６が摺動可能に挿入されている。摺動孔１８ａのキャビティ１６内の開口箇所には丸み１８ｂが付けられている。また、パンチ３６は、バーリングパンチ４４とピアスパンチ４６とを備えており、バーリングパンチ４４が摺動孔１８ａに摺動可能に挿入されて、キャビティ１６内に突出させることができるように構成されている。バーリングパンチ４４の先端外周の角部は、丸み４４ｂが付けられている。
【００１８】
バーリングパンチ４４には、パイプ１４側の先端に開口した嵌入孔４８が軸方向に形成されている。この嵌入孔４８にはピアスパンチ４６が摺動可能に挿入されている。本実施形態では、バーリングパンチ４４の外形も、ピアスパンチ４６の外形も円形であり、バーリングパンチ４４とピアスパンチ４６とは同軸上に配置されている。バーリングパンチ４４の外径は、挿入孔６の内径に対応して形成されている。
【００１９】
バーリングパンチ４４とピアスパンチ４６とは、液圧シリンダ装置４０により軸方向に移動されるが、ピアスパンチ４６を単独で軸方向に移動して、キャビティ１６内に突出させると共に、その後、バーリングパンチ４４を軸方向に移動できるように構成されている。
【００２０】
例えば、液圧シリンダ装置４０を単独で駆動できる２つのシリンダで構成したり、あるいは、２段シリンダで構成したりすることにより構成することができる。各液圧シリンダ装置４０〜４３は、液圧ポンプ５０，５２に接続されて、液圧ポンプ５０，５２から供給される高圧作動油により駆動されるよう構成されている。
【００２１】
そして、図３（イ）に示すように、バーリングパンチ４４とピアスパンチ４６との先端が、上下金型１８，２０に保持されたパイプ１４のバーリング加工箇所１４ａから離間するように、摺動孔１８ａ内を後退させる。バーリングパンチ４４とピアスパンチ４６との先端を、キャビティ１６内から所定距離ａ、例えば２〜５ｍｍ後退させる。
【００２２】
次に、パイプ１４の内側に高圧圧液を注入する。高圧圧液の圧力は、例えば、１５０〜１６０ＭＰａ程度が好ましい。高圧圧液の注入により、パイプ１４のバーリング加工箇所１４ａが、摺動孔１８ａ内に膨出成形される。バーリングパンチ４４とピアスパンチ４６との先端を所定距離ａだけ後退させているので、パイプ１４は、これに応じて、所定距離ａだけ摺動孔１８ａ内に膨出される。
【００２３】
膨出成形した後、パイプ１４内の高圧圧液の圧力を、例えば、８０〜９０ＭＰａに低下させてから、液圧シリンダ装置４０を駆動して、図３（ロ）に示すように、ピアスパンチ４６を単独で移動して、キャビティ１６内に突き出させ、パイプ１４のバーリング加工箇所１４ａに下穴５４を穿設する。圧力を低下させることにより、ピアスパンチ４６の突出も容易になる。下穴５４を穿設しても、バーリングパンチ４４の先端にバーリング加工箇所１４ａがパイプ１４の内側の高圧圧液により押し付けられて、圧液の漏洩が防止される。
【００２４】
次に、図３（ハ）に示すように、バーリングパンチ４４とピアスパンチ４６とを同時に移動して、バーリング加工箇所１４ａを内側に折り曲げて、円筒部５６を形成し、挿入孔６をバーリング穴として加工する。そのときのパイプ１４内の高圧圧液の圧力は、穴開けのときと同様に、例えば、８０〜９０ＭＰａ程度に維持する。
【００２５】
パイプ１４のバーリング加工箇所１４ａを一旦摺動孔１８ａ内に膨出させた後、バーリングパンチ４４によりパイプ１４の内側の逆方向に折り曲げる。これにより、パイプ１４外側への挿入孔６の開口端角の丸み６ａを小さな半径とすることができる。また、バーリング割れに対しても有利になる。その際、挿入孔６の開口周囲に、余肉１４ｂが形成されるようにしてもよい。
【００２６】
本実施形態では、一対のパンチ３６，３７が対向して同軸上に配置されており、挿入孔６がバーリング加工箇所１４ａの両側から同時にバーリング加工されて、同軸上に内側に折り返された円筒部５６，５８が成形され、これにより挿入孔６が形成されている。他の一対のパンチ３８，３９についても同様であり、同様にバーリング加工されて挿入孔８が形成される。円筒部５６，５８の長さは、ピアスパンチ４６による下穴５４の径を小さくすれば長くなり、下穴５４の径は実験等により決定すればよい。
【００２７】
こうして、バーリング加工が施された後、上下金型１８，２０からパイプ１４が外されて、図２（ニ）に示す切断工程で、実線で示すように、両端の不要部と中央とでパイプ１４が切断されて、図２（ホ）に示すように、左右サスペンションアーム１，２が作られる。尚、本実施形態では、左右サスペンションアーム１，２を同時にバーリング加工する２個取りの加工を行っているが、左サスペンションアーム１あるいは右サスペンションアーム２の１個のみをバーリング加工するようにしてもよい。
【００２８】
次に、図４、図５に示すように、トーションビーム４を溶接すると共に、それぞれの挿入孔６，８にブッシュ１０，１２を圧入する。このブッシュ１０，１２は内筒と外筒との間にゴム等の弾性体を介装した周知のものである。圧入の際には、ブッシュ１０，１２は、円筒部５６，５８によりガイドされ、圧入後は、ブッシュ１０，１２は、円筒部５６，５８により保持される。
【００２９】
このように、円筒部５６，５８をバーリング加工により形成するので、ブッシュ１０，１２を圧入するためのカラーを溶接する必要がなく、パイプ１４から一体で塑性加工することができるので、溶接時の熱による影響を受けることがなく、疲労寿命の低下を防止できる。また、一体で加工するので、部品点数を低減できる。
【００３０】
挿入孔６の開口周囲の丸み６ａが小さい半径で成形できるので、円筒部５６とバーリング加工箇所１４ａとが小さな半径で接続される。従って、円筒部５６の直線箇所がバーリング加工箇所１４ａに接近して形成できるので、強度上も有利である。
【００３１】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態としてのバーリング加工方法を実施するバーリング加工装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態のバーリング加工方法の工程順を示す説明図である。
【図３】本実施形態のバーリングパンチとピアスパンチとの動作を示す説明図である。
【図４】本実施形態のサスペンションアームの挿入孔の拡大断面図である。
【図５】本実施形態の車両用のサスペンションの斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…左サスペンションアーム  ２…右サスペンションアーム
４…トーションビーム        ６，８…挿入孔
１０，１２…ブッシュ        １４…パイプ
１４ａ…バーリング加工箇所  １６…キャビティ
１８…上金型                １８ａ…摺動孔
２０…下金型                ２２，２４…押圧部材
３０…増圧機                ３６〜３９…パンチ
４０〜４３…液圧シリンダ装置
４４…バーリングパンチ      ４６…ピアスパンチ
４８…嵌入孔      ５４…下穴    ５６，５８…円筒部
【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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