(57)【要約】【課題】  ボールジョイント部の寸法について強度を確保してコンパクトに形成でき、また、ボールジョイント部がコンパクトに形成できた分をアーム部の長さに反映させることができる鍛造サスペンション部材、さらに、強度を確保して設計の自由度が広いサスペンションアーム、そして、干渉領域を配慮して鍛造を行なうことができる鍛造金型を提供すること。【解決手段】  ボールジョイント部のパーティングラインＰ１は、側面部５ｆにおける干渉領域ＩＦとなる範囲の位置では、一端面部３ｆあるいは他端面部４ｆのいずれか一方の周縁に沿った周縁線Ｐ１ｂとして形成され、前記干渉領域ＩＦ外からアーム部６ｆまでの範囲にある側面部５ｆにおける位置では、前記周縁線の両端から前記アーム部のパーティングラインに連続するように形成されるものとした。【選択図】図３
2005082053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の車軸側に支持される支持部材にスタッドボルトを介して回動自在に、かつ、車軸側部品に対する干渉領域を回避するように取り付けられるボールジョイント部を有するサスペンションアームを機械加工により形成するための鍛造サスペンション部材において、
前記鍛造サスペンション部材は、アーム部と、このアーム部の一端に設けられるボールジョイント部と、前記アーム部の他端に設けられる車体側係合部と、前記アーム部、前記ボールジョイント部および前記車体側係合部の所定位置に連続して形成されるパーティングラインとを備え、
前記ボールジョイント部は、一端面部と、この一端面部に対面する他端面部と、この他端面部および前記一端面部に亘って形成される側面部とを備え、
前記ボールジョイント部のパーティングラインは、前記側面部における前記干渉領域となる範囲の位置では、前記一端面部あるいは前記他端面部のいずれか一方の周縁に沿った周縁線として形成され、前記干渉領域外から前記アーム部までの範囲にある前記側面部における位置では、前記周縁線の両端から前記アーム部のパーティングラインに連続するように形成されたことを特徴とする鍛造サスペンション部材。
【請求項２】
自動車の車軸側に支持される支持部材にスタッドボルトを介して回動自在に、かつ、車軸側部品に対する干渉領域を回避するように取り付けられるボールジョイント部を有するサスペンションアームを機械加工により形成するための鍛造サスペンション部材において、
前記鍛造サスペンション部材は、アーム部と、このアーム部の一端に設けられるボールジョイント部と、前記アーム部の他端に設けられる車体側係合部と、前記アーム部、前記ボールジョイント部および前記車体側係合部の所定位置に連続して形成されるパーティングラインとを備え、
前記ボールジョイント部は、一端面部と、この一端面部に対面する他端面部と、この他端面部および前記一端面部に亘って形成される側面部とを備え、
前記ボールジョイント部のパーティングラインは、アーム部から最遠位置となる前記側面部における位置では、前記一端面部あるいは前記他端面部のいずれか一方の周縁に沿った周縁線として形成され、前記周縁線の両端から前記アーム部までの範囲にある前記側面部における位置では、前記周縁線の両端から前記一端面部あるいは前記他端面部のいずれか他方の周縁に亘って、垂線に対して傾斜した傾斜線として形成され、かつ、前記一端面部あるいは前記他端面部のいずれか他方の周縁から前記アーム部のパーティングラインに連続する連続線として形成されたことを特徴とする鍛造サスペンション部材。
【請求項３】
自動車の車軸側に支持される支持部材にスタッドボルトを介して回動自在に、かつ、車軸側部品に対する干渉領域を回避するように取り付けられるボールジョイント部を有するサスペンションアームを機械加工により形成するための鍛造サスペンション部材において、
前記鍛造サスペンション部材は、アーム部と、このアーム部の一端に設けられるボールジョイント部と、前記アーム部の他端に設けられる車体側係合部と、前記アーム部、前記ボールジョイント部および前記車体側係合部の所定位置に連続して形成されるパーティングラインとを備え、
前記ボールジョイント部は、一端面部と、この一端面部に対面する他端面部と、この他端面部および前記一端面部に亘って形成される側面部とを備え、
前記ボールジョイント部のパーティングラインは、アーム部から最遠位置となる前記側面部における位置では、前記一端面部あるいは前記他端面部のいずれか一方の周縁に沿った周縁線として形成され、前記周縁線の両端から前記アーム部までの範囲にある前記側面部における位置では、前記周縁線の両端から前記一端面部あるいは前記他端面部のいずれか他方の周縁に向かって、かつ、垂線に対して傾斜した傾斜線として形成されると共に、前記干渉領域となる位置を超えた部分から前記アーム部のパーティングラインに連続する連続線として形成されたことを特徴とする鍛造サスペンション部材。
【請求項４】
前記ボールジョイント部におけるパーティングラインの周縁線は、その両端となる傾斜基点の少なくとも一方が、前記干渉領域外に配置されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の鍛造サスペンション部材。
【請求項５】
自動車の車軸側に支持される支持部材にスタッドボルトを介して回動自在に、かつ、車軸側部品に対する干渉領域を回避するように取り付けられるボールジョイント部を有するサスペンションアームを機械加工により形成するための鍛造サスペンション部材において、
前記鍛造サスペンション部材は、アーム部と、このアーム部の一端に設けられるボールジョイント部と、前記アーム部の他端に設けられる車体側係合部と、前記アーム部、前記ボールジョイント部および前記車体側係合部の所定位置に連続して形成されるパーティングラインとを備え、
前記ボールジョイント部は、一端面部と、この一端面部に対面する他端面部と、この他端面部および前記一端面部に亘って形成される側面部とを備え、
前記ボールジョイント部の側面部におけるパーティングラインは、前記一端面部の周縁から他端面部の周縁に亘って垂線に対して傾斜する傾斜線と、この傾斜線の傾斜基点から前記一端面部の周縁あるいは前記他端面部の周縁に沿った周縁線と、この周縁線から前記アーム部のパーティングラインに連続する連続線とに形成され、かつ、前記傾斜線の両端となる傾斜基点の少なくとも一方が前記干渉領域内となる位置に形成されたことを特徴とする鍛造サスペンション部材。
【請求項６】
自動車の車軸側に支持される支持部材にスタッドボルトを介して回動自在に、かつ、車軸側部品に対する干渉領域を回避するように取り付けられるボールジョイント部を有するサスペンションアームを機械加工により形成するための鍛造サスペンション部材において、
前記鍛造サスペンション部材は、アーム部と、このアーム部の一端に設けられるボールジョイント部と、前記アーム部の他端に設けられる車体側係合部と、前記アーム部、前記ボールジョイント部および前記車体側係合部の所定位置に連続して形成されるパーティングラインとを備え、
前記ボールジョイント部は、一端面部と、この一端面部に対面する他端面部と、この他端面部および前記一端面部に亘って形成される側面部とを備え、
前記ボールジョイント部の側面部におけるパーティングラインは、前記一端面部の周縁から他端面部の周縁に亘って垂線に対して傾斜する傾斜線と、この傾斜線の傾斜基点から前記一端面部の周縁あるいは前記他端面部の周縁に沿った周縁線と、この周縁線から前記アーム部のパーティングラインに連続する連続線とに形成され、かつ、前記傾斜線の両端となる傾斜基点が前記干渉領域外となる位置に形成されたことを特徴とする鍛造サスペンション部材。
【請求項７】
前記ボールジョイント部のパーティングラインにおける周縁線は、機械加工で除去される位置に配置される請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の鍛造サスペンション部材。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の鍛造サスペンション部材を機械加工して形成されるサスペンションアームにおいて、
前記サスペンションアームのボールジョイント部に係合されるスタッドボルトのボール球径の半径をＲ１とし、前記ボールジョイント部中心から前記ボールジョイント部の干渉領域における最外部までの距離を距離Ｒ２としたとき、１．２＜Ｒ２／Ｒ１≦１．９で示す割合に前記ボールジョイント部が形成されたことを特徴とするサスペンションアーム。
【請求項９】
前記スタッドボルトの引抜強度および押抜強度が２５ｋＮ以上であることを特徴とする請求項８に記載のサスペンションアーム。
【請求項１０】
前記鍛造サスペンション部材は、組織中の亜結晶粒の平均面積率割合が６０％以上、０．２％耐力が２９０ＭＰａ以上のＡｌ-Ｍｇ-Ｓｉ系アルミニウム合金からなることを特徴とする請求項８または請求項９に記載のサスペンションアーム。
【請求項１１】
請求項１から請求項５および請求項７のいずれか一項に記載の鍛造サスペンション部材に用いられる鍛造金型であって、
前記鍛造サスペション部材の鍛造姿勢は、ボールジョイント部の傾斜線状のパーティングラインに対応する傾斜基点が前記干渉領域から外れる方向に傾斜させた状態で、鍛造することを特徴とする鍛造金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車輪の周辺に配置される足回り部材として使用され、係合構造となるスタッドボルトを介して取り付けられるサスペンションアームおよびそのサスペンションアームを機械加工して形成するための鍛造サスペンション部材およびその鍛造金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車などの車軸側に支持されるナックルあるいはキャリアなどの支持部材に対して、ボールスタッドボルトに接合する接合構造を介して取り付けられるサスペンションアームなどの自動車用足回り部材は、所定の長さを備えるアーム部と、このアーム部の一端側で前記ボールスタッドボルトに支持するためのボールジョイント部と、前記アーム部の他端側でサブメンバなどの車体側に係合される車体側係合部と、を備えており、様々なものが提案されている。
【０００３】
例えば、サスペンションアームとしては、操縦安定性を向上させるために、ボールジョイント部から他方のジョイント部（車体側係合部）までの支点間の距離を長くすることや、また、ボールジョイント部のジョイント中心をタイヤ中心に近づけることで、スクラブ半径（タイヤ接地面におけるホイールの中心線と上下ジョイントを結ぶ線の交点間距離）を小さくでき、トルクステアを小さくできることが知られている。そのため、サスペンションアームにおけるボールジョイント寸法を小さくするように形成することが望まれている。
【０００４】
また、サスペンションアームが設置される設置環境は、自動車の車輪の近傍であるため、設置スペースが限られており、前記した距離を長くするアーム部の構成を実現するサスペンションアームとする場合には制約がある。そのため、サスペンションアームにおいて、ボールジョイント部の形状を小さくすることで、設計の自由度を増加することが望まれている。
【０００５】
一方、サスペンションアームは、形成される素材が鋼製のものがあり、鋼製のボールジョイント部を備える構成では、プレス成形により形成されるため、ボールジョイント部が大きくなりがちであった（例えば、特許文献１参照）。そのため、従来、鋼製の素材に代わり、アルミニウム合金によりサスペンションアームが成形されており、ボールジョイント部とアーム部が一体で、かつ、ボールジョイント部が小さく形成されることでアーム部が長く形成され、強度および重量の点で鋼製より優れているものが提案されている（例えば、特許文献２）。
【０００６】
また、アルミニウム合金により形成された鍛造サスペンション部材を機械加工して形成されたサスペンションアームは、図１０に示すように、そのボールジョイント部１０２がアーム部１０６と一体に鍛造により形成された後、ボールスタッドボルト１３３のボール部１３４を挿入するための挿入穴が加工され、ボールスタッドボルト１３３を、複数の部品（図面では省略して一部品として表示）からなる介在部材１３８を介在した状態で挿入して組み付けるように構成されるものである。
【０００７】
そして、サスペンションアーム１００は、機械加工される前の鍛造サスペンション部材として鍛造されるときに、アーム部１０６およびボールジョイント部１０２にパーティングラインＰＬが形成されることになり、パーティングラインＰＬを、ボールジョイント部１０２のほぼ中央位置に配置するように構成され、側面部１０５においてその中央が突出するように形成されている。
【０００８】
なお、アーム部およびボールジョイント部は、それぞれ機械加工代を付加されると共に、抜き勾配をつけて鍛造されている。また、サスペンションアームは、そのボールジョイント部に、例えば、自動車の走行中にボールスタッドボルトのボール部が出入りする方向に力が付加されることから、大きな応力（引抜強度など）がかかるため、強度を維持する目的で、ある程度の材料体積を確保しておかなければならないものである。
【０００９】
また、鍛造サスペンション部材を鍛造するための鍛造金型は、前記パーティングラインに対応する型割面を、鍛造プレス方向（垂線の方向）に対して直交する方向である水平方向に設定している。そのため、鍛造金型では、鍛造サスペンション部材の側面で厚み方向に対してほぼ中央となる位置が、水平方向に配置される型割面となり、鍛造サスペンション部材のアーム部およびボールジョイント部において、厚み方向に対してほぼ中央にパーティングラインが形成されるように構成されている。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−３７９４４号公報（段落番号００１３〜００１７）
【特許文献２】特開２０００−３５５２０６号公報（段落番号００１０〜００１５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、従来の鍛造サスペンション部材あるいは鍛造サスペンション部材により形成されるサスペンションアームあるいは鍛造サスペンション部材の鍛造金型の構成では、以下に示すような問題点が存在した。
従来の鍛造サスペンション部材では、パーティングラインがボールジョイント部およびアーム部の側面で厚み方向におけるほぼ中央に配置されているため、そのパーティングラインから両側に傾斜面である抜き勾配を大きく設ける必要があること、さらに、その抜き勾配に必要な寸法付加部分を増肉させる必要があることから、ボールジョイント部の寸法が大きくなってしまった。
【００１２】
また、従来の鍛造サスペンション部材では、パーティングラインがボールジョイント部およびアーム部の側面で厚み方向におけるほぼ中央に配置されているため、鍛造トリミングにより発生するバリ残長のバラツキ代について、前記抜き勾配の増肉寸法に加え、車輪のナックルなどにボールスタッドボルトを介して接合したときに、車輪側の車軸に支持された各部材との干渉領域を確保するための寸法を加算して考慮する必要があった。そのため、鍛造サスペンション部材から形成されるサスペンションアームでは、ボールジョイント部を車輪に近づけることが制約され、設計の自由度が阻害されることになってしまった。
【００１３】
さらに、従来の鍛造サスペンション部材の構成では、グレインフローが集中し最弱部となるパーティングラインがほぼ中央にあるため、スタッドボルトの引き抜き荷重に対して不利となり、コンパクト化に限界があった。
また、従来の鍛造サスペンション部材から機械加工されて形成されるサスペンションアームでは、ボールスタッドボルトのボール部分に対して、ボールジョイント部の最外径における干渉領域との関係で設定されていないため、ボールスタッドボルトのボール部による引抜強度を維持しながらボールジョイント部の設計の自由度を確保することが困難であった。
【００１４】
そして、従来の鍛造サスペンション部材の鍛造金型では、鍛造プレス方向に対して直交する水平方向に型割線を配置するように設定しているため、その鍛造姿勢を変えることでパーティングラインの位置を干渉領域となる位置から外れる場合であっても、鍛造プレス方向に対して直交する水平方向に型割線を配置することを優先するため、鍛造される鍛造サスペンション部材のボールジョイント部に対する小型化を促進することが困難であった。
【００１５】
本発明は、前記の問題点に鑑み創案されたものであり、ボールジョイント部の寸法について強度を確保してコンパクトに形成でき、また、ボールジョイント部がコンパクトに形成できた分をアーム部の長さに反映させることができる鍛造サスペンション部材、さらに、強度を確保して設計の自由度が広いサスペンションアーム、そして、干渉領域を配慮して鍛造を行なうことができる鍛造金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前記した目的を達成するため、以下のような構成とした。すなわち、本発明にかかる鍛造サスペンション部材は、自動車の車軸側に支持される支持部材にスタッドボルトを介して回動自在に、かつ、車軸側部品に対する干渉領域を回避するように取り付けられるボールジョイント部を有するサスペンションアームを機械加工により形成するための鍛造サスペンション部材において、前記鍛造サスペンション部材は、アーム部と、このアーム部の一端に設けられるボールジョイント部と、前記アーム部の他端に設けられる車体側係合部と、前記アーム部、前記ボールジョイント部および前記車体側係合部の所定位置に連続して形成されるパーティングラインと、を備え、前記ボールジョイント部は、一端面部と、この一端面部に対面する他端面部と、この他端面部および前記一端面部に亘って形成される側面部とを備え、前記ボールジョイント部のパーティングラインは、前記側面部における前記干渉領域となる範囲の位置では、前記一端面部あるいは前記他端面部のいずれか一方の周縁に沿った周縁線として形成され、前記干渉領域外から前記アーム部までの範囲にある前記側面部における位置では、前記周縁線の両端から前記アーム部のパーティングラインに連続するように形成されるものとした（請求項１）。
【００１７】
このように構成されることにより、鍛造サスペンション部材は、ボールジョイント部において、干渉領域となる側面部の全部に周縁線となるパーティングラインが配置され、干渉領域となる側面部に、パーティングラインによるバリ部および抜き勾配による増肉部の突出部分が最小（抜き勾配ゼロ、増肉なし）となる。
【００１８】
また、自動車の車軸側に支持される支持部材にスタッドボルトを介して回動自在に、かつ、車軸側部品に対する干渉領域を回避するように取り付けられるボールジョイント部を有するサスペンションアームを機械加工により形成するための鍛造サスペンション部材において、前記鍛造サスペンション部材は、アーム部と、このアーム部の一端に設けられるボールジョイント部と、前記アーム部の他端に設けられる車体側係合部と、前記アーム部、前記ボールジョイント部および前記車体側係合部の所定位置に連続して形成されるパーティングラインとを備え、前記ボールジョイント部は、一端面部と、この一端面部に対面する他端面部と、この他端面部および前記一端面部に亘って形成される側面部とを備え、前記ボールジョイント部のパーティングラインは、アーム部から最遠位置となる前記側面部における位置では、前記一端面部あるいは前記他端面部のいずれか一方の周縁に沿った周縁線として形成され、前記周縁線の両端から前記アーム部までの範囲にある前記側面部における位置では、前記周縁線の両端から前記一端面部あるいは前記他端面部のいずれか他方の周縁に亘って、垂線に対して傾斜した傾斜線として形成され、かつ、前記一端面部あるいは前記他端面部のいずれか他方の周縁から前記アーム部のパーティングラインに連続する連続線として形成される構成とした（請求項２）。
【００１９】
このように構成されることにより、鍛造サスペンション部材は、ボールジョイント部において、干渉領域の全部または一部側に周縁線状にパーティングラインが配置され、側面部の抜き勾配がゼロもしくは最小になり、増肉による突出を抑制することができる。なお、傾斜線の部分では、その傾斜線を境として一端面部および他端面部に向かって抜き勾配が形成される。
【００２０】
また、自動車の車軸側に支持される支持部材にスタッドボルトを介して回動自在に、かつ、車軸側部品に対する干渉領域を回避するように取り付けられるボールジョイント部を有するサスペンションアームを機械加工により形成するための鍛造サスペンション部材において、前記鍛造サスペンション部材は、アーム部と、このアーム部の一端に設けられるボールジョイント部と、前記アーム部の他端に設けられる車体側係合部と、前記アーム部、前記ボールジョイント部および前記車体側係合部の所定位置に連続して形成されるパーティングラインとを備え、前記ボールジョイント部は、一端面部と、この一端面部に対面する他端面部と、この他端面部および前記一端面部に亘って形成される側面部とを備え、前記ボールジョイント部のパーティングラインは、アーム部から最遠位置となる前記側面部における位置では、前記一端面部あるいは前記他端面部のいずれか一方の周縁に沿った周縁線として形成され、前記周縁線の両端から前記アーム部までの範囲にある前記側面部における位置では、前記周縁線の両端から前記一端面部あるいは前記他端面部のいずれか他方の周縁に亘って、垂線に対して傾斜した傾斜線として形成され、かつ、前記一端面部あるいは前記他端面部のいずれか他方の周縁から前記アーム部のパーティングラインに連続する連続線として形成されるものとした（請求項３）。
【００２１】
このように構成されることにより、鍛造サスペンション部材は、傾斜線状のパーティングラインが干渉領域を超えた位置からアーム部のパーティングラインに連続して形成されることで、傾斜線に対して形成される抜き勾配を小さくすることができ、ボールジョイント部の形状に必要な強度を必要最小限の材料体積で得ることができると共に、自動車の車輪における干渉領域に対して有利となり、スクラブ半径を小さくできる。
【００２２】
さらに、前記鍛造サスペンション部材において、前記ボールジョイント部におけるパーティングラインの周縁線は、その両端となる傾斜基点の少なくとも一方が、前記干渉領域外に配置される構成とした（請求項４）。
このように構成されることにより、鍛造サスペンション部材は、ボールジョイント部において干渉領域の中央位置ではその側面部が垂直となる状態を維持して設計の幅を広げることができる。
【００２３】
さらに、自動車の車軸側に支持される支持部材にスタッドボルトを介して回動自在に、かつ、車軸側部品に対する干渉領域を回避するように取り付けられるボールジョイント部を有するサスペンションアームを機械加工により形成するための鍛造サスペンション部材において、前記鍛造サスペンション部材は、アーム部と、このアーム部の一端に設けられるボールジョイント部と、前記アーム部の他端に設けられる車体側係合部と、前記アーム部、前記ボールジョイント部および前記車体側係合部の所定位置に連続して形成されるパーティングラインとを備え、前記ボールジョイント部は、一端面部と、この一端面部に対面する他端面部と、この他端面部および前記一端面部に亘って形成される側面部とを備え、前記ボールジョイント部の側面部におけるパーティングラインは、前記一端面部の周縁から他端面部の周縁に亘って垂線に対して傾斜する傾斜線と、この傾斜線の傾斜基点から前記一端面部の周縁あるいは前記他端面部の周縁に沿った周縁線と、この周縁線から前記アーム部のパーティングラインに連続する連続線とに形成され、かつ、前記傾斜線の両端となる傾斜基点の少なくとも一方が前記干渉領域内となる位置に形成される構成とした（請求項５）。
【００２４】
このように構成されることにより、鍛造サスペンション部材は、ボールジョイント部において干渉領域内の中央から左右どちらかにずれた位置に傾斜線状のパーティングラインが形成される場合には、サスペンションアームとしたときにアーム部から最遠位置となるボールジョイント部の側面部において垂線に沿った側面を形成することができる。また、干渉領域の中央にかかる状態で傾斜線状のパーティングラインが形成される場合においても、抜き勾配を最小として構成できるため、サスペンションアームに機械加工したときに出っ張りを最小限にすることができる。
【００２５】
また、自動車の車軸側に支持される支持部材にスタッドボルトを介して回動自在に、かつ、車軸側部品に対する干渉領域を回避するように取り付けられるボールジョイント部を有するサスペンションアームを機械加工により形成するための鍛造サスペンション部材において、前記鍛造サスペンション部材は、アーム部と、このアーム部の一端に設けられるボールジョイント部と、前記アーム部の他端に設けられる車体側係合部と、前記アーム部、前記ボールジョイント部および前記車体側係合部の所定位置に連続して形成されるパーティングラインとを備え、前記ボールジョイント部は、一端面部と、この一端面部に対面する他端面部と、この他端面部および前記一端面部に亘って形成される側面部とを備え、前記ボールジョイント部の側面部におけるパーティングラインは、前記一端面部の周縁から他端面部の周縁に亘って垂線に対して傾斜する傾斜線と、この傾斜線の傾斜基点から前記一端面部の周縁あるいは前記他端面部の周縁に沿った周縁線と、この周縁線から前記アーム部のパーティングラインに連続する連続線とに形成され、かつ、前記傾斜線の両端となる傾斜基点が前記干渉領域外となる位置に形成されるものとした（請求項６）。
【００２６】
このように構成されることにより、鍛造サスペンション部材は、ボールジョイント部において干渉領域内ではパーティングラインが周縁に沿って形成され、サスペンションアームとしたときにアーム部から最遠位置となるボールジョイント部の側面部において垂線に沿った側面を干渉領域内において形成することができる。
【００２７】
また、前記鍛造サスペンション部材において、前記ボールジョイント部のパーティングラインにおける周縁線は、機械加工で除去される位置に配置される構成とした（請求項７）。このように構成されることにより、干渉領域におけるパーティングラインの位置が鍛造姿勢によっては周縁に沿った位置から厚み方向において中央に寄る方向に配置されて形成される場合であっても、機械加工によりサスペンションアームとなったときに除去されて出っ張りを形成することがない。なお、バリの流出方向を調整する場合についても、機械加工で除去される位置にパーティングラインを配置することになる。
【００２８】
また、前記鍛造サスペンション部材から機械加工して形成されるサスペンションアームは、前記スタッドボルトのボール球径の半径をＲ１とし、前記ボールジョイント部中心から前記ボールジョイント部の干渉領域における最外部までの距離をＲ２としたとき、１．２＜Ｒ２／Ｒ１≦１．９で示す割合に前記ボールジョイント部が形成されるものとした。（請求項８）このように構成されることにより、サスペンションアームは、ボールジョイント部の強度を維持して設計の自由度を広げることができる。
【００２９】
また、前記サスペンションにおいて、前記スタッドボルトの引抜強度および押抜強度が２５ｋＮ以上である構成とした（請求項９）。このようにサスペンションアームの引抜強度を２５ｋＮ以上とすることで、走行時の衝撃に対して対抗することが可能となる。
さらに、前記サスペンションアームにおいて、前記鍛造サスペンション部材は、組織中の亜結晶粒の平均面積率割合が８０％以上、０．２％耐力が２９０ＭＰａ以上のＡｌ-Ｍｇ-Ｓｉ系アルミニウム合金からなる構成とした（請求項１０）。
このように構成されることにより、サスペンションアームは、高強度アルミニウム合金となり、ボールジョイント部のボール部の保持力を維持して壁面厚さ寸法を小さくできる。
【００３０】
さらに、前記した構成の鍛造サスペンション部材に用いられる鍛造金型であって、前記鍛造サスペション部材の鍛造姿勢は、ボールジョイント部の傾斜線状のパーティングラインに対応する傾斜基点が前記干渉領域から外れる方向に傾斜させた状態で、鍛造する構成とした（請求項１１）。
このように構成されることにより、鍛造金型は、ボールジョイント部の緩衝領域に突出する部分を形成することなく回避できる鍛造サスペンション部材として鍛造することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、以下に示すように優れた効果を奏するものである。
鍛造サスペンション部材は、機械加工して形成されるサスペンションアームの干渉領域に対して出っ張りがでないように、パーティングラインを形成していると共に、グレインフローをボールジョイント部の一端面部あるは他端面部の周縁に向かって構成されるように形成しているため、抜き勾配に伴う駄肉を最小限とし、強度を維持してボールジョイント部の小型化を達成できる。また、パーティングラインのバリ残長が、サスペンションアームなどの完成品では、タイヤ干渉領域で考慮する必要がなく、そのため、ジョイント部のジョイント中心をタイヤ中心に近づけられ、設計の自由度が広がり、かつ、スクラブ半径を小さくできる。
【００３２】
また、鍛造サスペンション部材は、機械加工して形成されるサスペンションアームの干渉領域内では、傾斜線状のパーティングラインが形成されたときに、抜き勾配を小さく形成し、かつ、グレインフローをボールジョイント部の一端面部あるは他端面部の周縁に向かって構成されるように形成しているため、強度を維持してボールジョイント部の小型化を達成できる。そのため、ジョイント部のジョイント中心をタイヤ中心に近づけられ、設計の自由度が広がり、かつ、スクラブ半径を小さくできる。
【００３３】
さらに、鍛造サスペンション部材は、干渉領域内に形成されるパーティングラインが機械加工で除去される位置に配置されることから、ボールジョイント部の干渉領域に対して突出部分がない状態にすることができ、ボールジョイント部の強度を維持して、小型化を達成できる。
【００３４】
そして、サスペンションアームは、ボールスタッドボルトのボール部における球径の半径と、ボールジョイント部の最外径までの距離とを所定の範囲となるように規定したので、ボールジョイント部の強度を維持した状態での小型化を達成するための設計の自由度を広げることができる。さらに、サスペンションアームでは、高強度アルミニウム材を用いることで、あるいは、引抜強度および押抜強度に対する条件を満たした状態で、ボールジョイント部の側壁のスリム化を図ることができる。
【００３５】
また、鍛造金型は、鍛造姿勢を調整することで、本来なら干渉領域内として配置されたボールジョイント部の傾斜線状のパーティングラインの傾斜基点の位置を、干渉領域外とした状態にして鍛造することが可能となり、ボールジョイント部の小型化を達成することができる鍛造サスペンション部材を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、サスペンションアームの取付け位置を示す一部を省略した断面図、図２は、サスペンションアームの一部を破断した状態を示す側面図、図３は、サスペンションアームのボールジョイント部の断面状態を示す断面図、図４（ａ）〜（ｅ）は、鍛造サスペンション部材のパーティングラインの位置を示す模式図、図５（ａ）、（ｂ）は、サスペンションアームの２種類の全体を一例としてそれぞれ模式に示す平面図である。なお、各図において、鍛造サスペンション部材を示す符号は、サスペンションアームに付した符号に「ｆ」を付して説明する。
【００３７】
図１および図５（ａ）、（ｂ）に示すように、サスペンションアーム１は、アーム部６と、このアーム部６の一端に形成されたジョイント部２と、そのアーム部６の他端に形成された車体側係合部９とを備えている。このサスペンションアーム１は、アルミニウム合金等により鍛造サスペンション部材１ｆ（図３参照）として鍛造加工された後に、鍛造サスペンション部材１ｆ（図３参照）から機械加工されるものであり、車輪３０の車軸３１のサスペンションを構成する支持部材（ナックル、キャリア等）３２のボールスタッドボルト（スタッドボルト）３３を介してジョイント部２が干渉領域ＩＦ（図３参照）に対して回動自在に支持される共に、車体側係合部９が車軸３１の車体側（図示せず）となる係合位置に係合して支持されるものである。なお、図４に示すように、干渉領域ＩＦは、ここでは一例としてボールジョイント部２ｆ、２（図３参照）の中心から左右合せて１００度の範囲として説明するが、この範囲に限定されるものではない。また、干渉領域ＩＦに対して干渉する車軸側部品とはブレーキドラム、車輪などの部品をいう。
【００３８】
図２に示すように、支持部材３２（図１参照）およびサスペンションアーム１に介在するボールスタッドボルト３３は、支持部材３２に係合するためにナットにより固定されるネジ部３５と、このネジ部３５から連続する胴部３６と、この胴部３６の端部に設けたボール部３４とを備えている。そして、このボールスタッドボルト３３は、ジョイント部２に支持される場合には、スタッドボルトニュートラル方向（一端面部３に対して垂直方向）ＳＮに対して３６０度方向にボール部３４が自在となるように、ジョイント部２内に、複数の部品からなる（ここでは１部品として表示）介在部材３８を介して（あるいは介在部材３８を用いることなく直接）係合して支持されている。
【００３９】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、サスペンションアーム１は、車体側係合部９が二箇所あるものや、あるいは、一箇所のみのものなど、車輪非軸対称で複雑な形状を有することが多く、鉄材料並みの強度と耐食性が必要とされることから、Ａ６０６１やその派生材の６０００系、さらに、高強度アルミニウム合金材などのアルミニウム合金が使用される。なお、高強度アルミニウム合金材としては、組織中の亜結晶粒の平均面積率割合が８０％以上、０．２％耐力が２９０ＭＰａ以上のＡｌ-Ｍｇ-Ｓｉ系アルミニウム合金が一例として挙げられる。
【００４０】
アルミニウム合金は、鍛造材組織の結晶粒の微細化よりも、鍛造材組織中の亜結晶粒の割合の方が、鍛造材の高強度化、高靱性化および高耐食性化に大きく影響（寄与）する。即ち、鍛造材組織中の亜結晶粒の割合を高くすることによって、鍛造材の高強度化、高靱性化および高耐食性化が再現性良く実現できる。言い換えると、高温鍛造により、鍛造材組織の平均結晶粒径を５０〜８０μｍに幾ら微細化させても、結晶粒径よりも微細な亜結晶粒の平均面積率割合が鍛造材組織中で少なければ、鍛造材の高強度化と高靱性化、更には高耐食性化とを、再現性良く実現できない。
【００４１】
そのため、この鍛造材組織中の亜結晶粒の平均面積率割合を６０％以上とすれば、鍛造材の０．２％耐力を２９０ＭＰａ以上とでき、耐応力腐食割れ性も向上できる。さらに、この亜結晶粒の平均面積率割合を好ましくは９０％以上とすれば、耐応力腐食割れ性とともに、鍛造材の０．２％耐力を３５０ＭＰａ以上より高めることができるものである。
【００４２】
この高強度アルミニウム合金材の亜結晶粒の測定は、鍛造材の組織測定断面を電解エッチング後、特に亜結晶粒界および結晶粒界を鮮明化させ、５〜４００倍の偏光顕微鏡によって、結晶粒界か、亜結晶粒かを判別した上で行なっている。この際、鍛造材の部位によるバラツキを考慮するため、各鍛造材の強度や耐食性が必要な部位で、測定（資料採取）の位置を変えた２０視野の観察によって行う。そして、亜結晶粒の平均面積率割合は、一視野毎に亜結晶粒の占める面積を目視あるは画像処理にて測定し、一視野面積に対する、亜結晶粒の面積率割合を算出し、前記２０視野の亜結晶粒の面積率割合を平均して、亜結晶粒の平均面積率割合（％）としている。
【００４３】
そして、サスペンションアーム１を機械加工して形成するための鍛造サスペンション部材１ｆは、上型１１と下型１２とを備える鍛造金型１０（図８参照）により鍛造される。なお、図２では、ボールスタッドボルト３３のスタッドボルトニュートラル方向ＳＮが、アーム平面に対して直角である状態となることを示している。なお、鍛造金型１０では、アーム部６ｆおよびボールジョイント部２ｆの位置で所定角度に傾斜する型割面１３となるように構成されている。
【００４４】
図３および図４に示すように、鍛造サスペンション部材１ｆのパーティングラインＰＬは、アーム部６ｆのパーティングラインＰ２の位置が、アーム部６ｆの側面で厚み方向Ｅの上端側から下端側における任意の位置に形成されるように設定されるが、ここでは中央に位置するように形成されている。また、ボールジョイント部２ｆのパーティングラインＰ１は、一端面部３ｆあるいは他端面部４ｆの周縁に沿った周縁線Ｐ１ｂと、アーム部６ｆのパーティングラインＰ２に連続する連続線Ｐ１ａとから形成されている。
なお、このパーティングラインＰＬは、ボールジョイント部２ｆでは、連続線Ｐ１ａが一端面部３ｆから他端面部４ｆに向かって垂線ＳＬに対して所定の傾斜角度θに傾斜する傾斜線Ｐ１ｃを介して形成される場合もある。
【００４５】
図３および図４に示すように、ボールジョイント部２ｆのパーティングラインＰ１において、周縁線Ｐ１ｂは、干渉領域ＩＦの範囲では一端面部３ｆあるいは他端面部４ｆの周縁に沿って形成されている。また、周縁線Ｐ１ｂは、干渉領域ＩＦを超えた側面部５ｆの位置でも連続して形成され、所定の長さまで形成されている。干渉領域ＩＦを超えた側面部５ｆにおける周縁線Ｐ１ｂの長さ、つまり周縁線Ｐ１ｂの傾斜基点Ａ１，Ａ２の位置は、干渉領域ＩＦを越えてアーム部６ｆまでのボールジョイント部２ｆの側面部５ｆ内であればいずれの位置でもよく、好ましくは、アーム部６ｆから最遠位置となる側面部５ｆの位置に対して左右対称の位置に配置されるものである。もちろん非対称の位置でも構わない。なお、ここでいう周縁に沿って形成されるとは、ボールジョイント部２ｆの一端面部３ｆあるいは他端面部４ｆと側面部５ｆとの境目部分に曲線が存在する場合に、その曲線の両端となる範囲あるいは後記する加工除去範囲Ｋ内でかつ傾斜線の所定範囲ｄ内における位置において形成されることをいい、ここでは側面部５ｆ側の所定範囲ｄにおける一端側の位置に、周縁線Ｐ１ｂを形成した状態を示している。
【００４６】
また、図３に示すように、周縁線Ｐ１ｂが形成されるボールジョイント部２ｆの厚み方向の範囲は、鍛造サスペンション部材１ｆから機械加工してサスペンションアーム１に形成されるときに、機械加工により除去される加工除去範囲Ｋ内の位置であれば良い。つまり、図５に示すように、アーム部６ｆから最遠位置あるいは干渉領域ＩＦとなるボールジョイント部２ｆの側面部５ｆでは、パーティングラインＰ１を加工除去範囲Ｋあるいは周縁に沿って配置することにより、鍛造によるグレインフローＧＦが周縁に向かって形成されるようになるためである。
【００４７】
なお、周縁線Ｐ１ｂは、ボールジョイント部２ｆの厚み方向の中央に近づく方向になると抜き勾配を必要とする。そのため、ボールジョイント部２ｆでは、側面部５ｆにおいて外側に突出させる状態と併せて考慮したときに、加工除去範囲Ｋ（範囲ｄを含む）内が周縁部Ｐ１ｂを形成するための最適な範囲となる。
【００４８】
図３および図４に示すように、周縁線Ｐ１ｂの傾斜基点Ａ１，Ａ２からアーム部６ｆのパーティングラインＰ２に連続する場合、アーム部６ｆのパーティングラインＰ２の高さ位置まで所定傾斜角度θに傾斜した傾斜線Ｐ１ｃとして直線状に形成された後に、アーム部６ｆのパーティングラインＰ２を結ぶように連続する連続線Ｐ１ａとして形成されている。この周縁線Ｐ１ｂからアーム部６ａのパーティングラインＰ２に連続するパーティングラインＰ１の構成は、アーム部６ｆのパーティングラインＰ２と周縁線Ｐ１ｂとを、なだらかに結ぶことができる状態であれば、直線であっても曲線であっても、あるいは直線と曲線との組み合わせであっても良いものである。なお、図３および図４では、傾斜線Ｐ１ｃおよび連続線Ｐ１ａを介してアーム部６ｆのパーティングラインＰ２に連続するようにボールジョイント部２ｆのパーティングラインＰ１を形成しているが、このパーティングラインＰ１は、周縁線Ｐ１ｂをアーム部６ｆの近傍まで形成し、その周縁線Ｐ１ｂと、傾斜線Ｐ１ｃあるいは連続線Ｐ１ａ（傾斜線Ｐ１ｂの傾斜角度で傾斜する連続線の構成も含む）のどちらか一方とにより構成されても構わない。
【００４９】
また、傾斜線Ｐ１ｃは、周縁線Ｐ１ｂの傾斜基点Ａ１あるいはＡ２から垂線ＳＬに対する傾斜角度θが４５度以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは傾斜角度θが３０度以下である。傾斜線Ｐ１ｃの傾斜角度θが４５度以下であると、抜き勾配を付ける範囲が短くなり、その分外側への突出長さも小さくて済む。なお、垂線ＳＬに近づく角度である例えば５度以下（ご確認ください）ではバリ抜き工程においてトリミングが困難になる。
また、傾斜線Ｐ１ｃは、ここでは一端面部３ｆから他端面部４ｆに向かって、ボールジョイント部２ｆの厚み方向における中央まで形成された状態として示しているが、一端面部３ｆから他端面部４ｆまでの範囲内であれば、一端面部３ｆから他端面部４ｆまでに亘って形成される場合や、あるいは、ボールジョイント部２ｆの厚み方向における中央よりも下側まで形成される場合がある。
【００５０】
なお、傾斜線Ｐ１ｃの位置では、抜き勾配が側面部５ｆに形成されることになる。この抜き勾配は、傾斜線Ｐ１ｃを境に一端面部３ｆおよび他端面部４ｆに向かって３度以下で形成され、好ましくは２度以下であり、さらに好ましくは１度以下である。この抜き勾配は、３度以下であると駄肉は少なくて済み、１度以下であると最小限となる。
【００５１】
図３および図４に示すように、傾斜線Ｐ１ｃの端部からアーム部６ｆのパーティングラインＰ２に連続する連続線Ｐ１ａは、ここではパーティングラインＰ２と同じ高さの直線状（水平線状）に形成されている。この連続線Ｐ１ａは、傾斜線Ｐ１ｃの端部がどこまで形成されるかにより、図３に示すような水平線状に形成されることや、また、アーム部６ｆのパーティングラインＰ２を結ぶ傾斜線状あるいは曲線状（図示せず）に形成されるものである。
【００５２】
なお、鍛造サスペンション部材１ｆのボールジョイント部２ｆにおけるパーティングラインＰ１の構成は、すでに説明した周縁線Ｐ１ｂおよび連続線Ｐ１ａに、一端面部３ｆから他端面部４ｆに向かって垂線ＳＬに対して所定傾斜角度θで傾斜する傾斜線Ｐ１ｃの形成位置が異なる状態（図７，図８参照）であっても良い。図６（ａ）、（ｂ）および図７（ａ）、（ｂ）は、鍛造サスペンション部材のボールジョイント部におけるパーティングラインの他の構成を正面斜視図、左右の側面図として模式的に示す模式図である。なお、図３および図４と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略し、また、すでに説明した周縁線Ｐ１ｂ、連続線Ｐ１ａおよび傾斜線Ｐ１ｃは形成される位置は異なるが構成は同じであるため、以下の説明では、位置に関する説明を主とする。
【００５３】
図７（ａ）に示すように、ボールジョイント部２ｆにおけるパーティングラインＰ１は、図３および図４と異なる部分としては、一方の傾斜線Ｐ１ｃが干渉領域ＩＦとなる範囲に跨って形成されており、他方の傾斜線Ｐ１ｃとの関係が１８０度ずれた位置に形成されている。このように傾斜線Ｐ１ｃは、緩衝領域ＩＦとなる範囲に跨って形成される場合には、干渉領域ＩＦを超えた位置からアーム部６ｆのパーティングラインＰ２に連続する連続線Ｐ１ａとしたほうが、抜き勾配として必要となる駄肉が小さくて済むことになる。
【００５４】
つぎに、図６（ｂ）に示すように、ボールジョイント部２ｆにおけるパーティングラインＰ１は、干渉領域ＩＦを含むアーム部６ｆまでの側面部５ｆにおいて他端面部４ｆの周縁に沿って形成された周縁線Ｐ１ｂと、この周縁線Ｐ１ｂの傾斜起点Ａ１，Ａ２から一端面部３ｆの周縁に亘って垂線ＳＬに対して所定傾斜角度θが４５度以下となるように形成された傾斜線Ｐ１ｃ，Ｐ１ｃと、この傾斜線Ｐ１ｃ，Ｐ１ｃから一端面部３ｆの周縁を沿ってアーム６ｆのパーティングラインＰ２に連続して形成された連続線Ｐ１ａ，Ｐ１ａとから構成されている。図６（ｂ）に示すように、アーム部６ｆのパーティングラインＰ２が、アーム部６ｆの厚み方向における端部に形成される場合には、干渉領域ＩＦを超えた位置であっても、傾斜線Ｐ１ｃ，Ｐ１ｃは、一端面部３ｆから他端面部４ｆに亘って形成される場合がある。
【００５５】
さらに、図７（ａ）に示すように、ボールジョイント部２ｆにおけるパーティングラインＰ１は、干渉領域ＩＦの範囲内に、一端面部３ｆから他端面部４ｆ亘って、垂線ＳＬに対して所定傾斜角度θが４５度以下に形成された傾斜線Ｐ１ｃと、この傾斜線Ｐ１ｃの一方の傾斜基点Ａ１から他端面部４ｆの周縁に沿って形成された周縁線Ｐ１ｂと、傾斜線Ｐ１ｃの他方の傾斜基点Ａ２から一端面部４ｆの周縁に沿って形成された周縁線Ｐ１ｂと、一端面部３ｆおよび他端面部４ｆのそれぞれの周縁線Ｐ１ｂからアーム部６ｆのパーティングラインＰ２に連続するように形成されたそれぞれの連続線Ｐ１ａ，Ｐ１ａとから構成されている。図７（ａ）に示すように、ボールジョイント部２ｆにおけるパーティングラインＰ１では、周縁線Ｐ１ｂは、二箇所に形成される構成であっても構わない。
なお、干渉領域ＩＦとなる範囲内に傾斜線Ｐ１ｃが形成されることに伴い、抜き勾配のための駄肉を付加する必要があるが、３度以下あるいは２度以下、さらに好ましくは１度以下の抜き勾配とすることにより、側面部５ｆからの突出量を小さくすることができる。
【００５６】
また、図７（ｂ）に示すように、ボールジョイント部２ｆにおけるパーティングラインＰ１は、干渉領域ＩＦの範囲内に跨るように所定傾斜角度θが４５度以下の傾斜となる傾斜線Ｐ１ｃを形成する構成としても構わない。つまり、パーティングラインＰ１は、傾斜線Ｐ１ｃの傾斜基点Ａ１あるいは傾斜基点Ａ２の少なくとも一方が干渉領域ＩＦ外となるように形成されている。また、傾斜線Ｐ１ｃは、干渉領域ＩＦの範囲外に両傾斜基点Ａ１，Ａ２が配置される構成であっても構わないものである。なお、パーティングラインＰ１は、傾斜線Ｐ１ｃが干渉領域ＩＦの中央から両側方向（アーム部６ｆ側）にずれているほど、サスペンションアーム１としたときに、ボールジョイント２において側面部５の干渉領域ＩＦからの突出量を小さく制限することができる。
【００５７】
図６および図７で説明したように、ボールジョイント部２ｆにおけるパーティングラインＰ１は、干渉領域ＩＦにおいて側面部５ｆから突出する量を減少させることで、機械加工を経てサスペンションアーム１（図３参照）の構成となったときに、強度を維持してボールジョイント部２（図３参照）の小型化を達成できるものである。したがって、干渉領域ＩＦ内でアーム部６ｆから最遠位置となる側面部５ｆに傾斜線Ｐ１ｃを形成する場合であっても、周縁線Ｐ１ｂを備えることにより、グレインフローを考慮し、強度を維持して小型化を達成することが可能となる。もちろん、ボールジョイント部２ｆにおいて、干渉領域ＩＦの位置では、周縁線Ｐ１ｂとなるパーティングラインＰ１が好都合となる。そのため、ボールジョイント部２ｆは、そのジョイント中心を車輪中心に近づけることができる。なお、ボールジョイント部２ｆが小さくなった分アーム部６ｆを長くする構成とするときには、アーム部６ｆを長くした分に対する補強が必要になる。
【００５８】
つぎに、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、鍛造サスペンションアーム１ｆの鍛造金型１０について説明する。図８（ａ）、（ｂ）は、鍛造金型においてボールジョイント部についての断面状態を示す模式図である。なお、鍛造サスペンション部材１ｆは、パーティングラインＰＬは、図４の状態のパーティングラインＰ１において傾斜基点Ａ１の位置がことなる構成とする。さらに、アーム部６ｆの上面に対してボールジョイント部２ｆの一端面部３ｆが起き上がる方向に傾斜されると共に、アーム部６ｆ側から見て右側に所定角度傾斜された状態の接合構成としたものを、一例として、その鍛造サスペンション部材１ｆの鍛造を達成する鍛造金型１０として説明する。
【００５９】
図８（ａ）に示すように、鍛造金型１０において、上型１１および下型１２は、鍛造サスペンション部材１ｆのパーティングラインＰＬに沿って型割面１３が構成される。このとき、ボールジョイント部２ｆのパーティングラインＰ１において干渉領域ＩＦ内に傾斜線Ｐ１ｃの傾斜基点Ａ１が含まれる状態であるとき、その傾斜基点Ａ１が干渉領域ＩＦの範囲から外れる方向に、つまり、図８（ｂ）に示すように、鍛造サスペンション部材１ｆの鍛造姿勢を傾斜させた状態の型割面１３として鍛造している。
【００６０】
このように、鍛造サスペンション部材１ｆのボールジョイント部２ｆにおける鍛造姿勢を優先させて、鍛造サスペンション部材１ｆの鍛造姿勢を調整することで、干渉領域ＩＦ内では側面部５ｆから突出する部分をなくし、あるいは最小限にすることができる。なお、鍛造サスペンション部材１ｆのボールジョイント部２ｆとアーム部６ｆとの接合姿勢は、様々な構成として設定される場合があり、図８に示すものに限定されることはない。また、鍛造サスペンション部材１ｆは、鍛造姿勢を傾斜基点Ａ１あるいは傾斜基点Ａ２（図示せず）が、干渉領域ＩＦから外れる方向に傾斜させることで、その干渉領域ＩＦの左右に形成される傾斜線Ｐ１ｃを干渉領域ＩＦの中央、つまり、アーム部６ｆから最遠位置となる側面部５ｆから左右にずらすことで、干渉領域ＩＦ内において突出する部分を小さくすることができる。
なお、鍛造姿勢を調整する場合には、他の部分の姿勢との関係もあることから、傾斜させる鍛造姿勢についても限界が存在し、その限界内において鍛造姿勢を調整することになる。
【００６１】
鍛造金型（例えば鍛造金型１０）により形成された鍛造サスペンション部材１ｆは、その後、トリム加工、切削加工などの機械加工を経て、図２および図３に示すような、サスペンションアーム１に形成される。このとき、図３に示すように、鍛造サスペンション部材１ｆのボールジョイント部２ｆにおける干渉領域ＩＦでは、パーティングラインＰ１が周縁線Ｐ１ｂで形成されているときには、結果として切除されることになり、鍛造サスペンション部材１ｆの側面部５ｆの形状をほぼそのまま用いることが可能となる。
【００６２】
図３に示すように、サスペンションアーム１は、実線で示すような機械加工が行なわれ、図２示すような状態に形成される。このサスペンションアーム１のボールジョイント部２では、一端面部３の開口部３ａから他端面部４の開口部４ａが貫通して、ボールスタッドボルト３３のボール部３４が挿入されて、複数の部品からなる介在部材３８を介して係合支持できるように形成される。また、ボールジョイント部２では、その側面部５の中央からやや上方に段差部分を形成して係止部５ｂとし、この係止部５ｂにダストカバー３７が係合されるように構成されている。
【００６３】
そのため、図１で示すように、車輪３０側に対面する位置では、機械加工時にバリ面が削除されているため、従来の中央にパーティングラインＰＬが形成されるボールジョイント部（図１０参照）と対比して、バリ残長をタイヤ干渉領域で考慮する必要がなく、その分、ボールジョイント部２のジョイント中心を車輪中心に近づけられる。なお、サスペンションアーム１のアーム部６の断面形状は、コ字形状あるいはＨ形状等に形成されても構わない。
なお、切削加工を行なう場合には、トリム加工を行なう場合の基準が下型であるときは、同様に、切削加工時においても下型を基準とすることで、切削精度の向上を図ることが可能となる。
【００６４】
さらに、図２に示すように、前記したような構成で鍛造された鍛造サスペンション部材１ｆから所定の機械加工などにより形成されるサスペンションアーム１は、ボールスタッドボルト３３のボール部３４の球径の半径Ｒ１と、ボールジョイント部２のボール部３４の中心となる位置からの最外部までの距離Ｒ２とが、１．２＜Ｒ２／Ｒ１≦１．９で示す割合の範囲内で、ボールジョイント部２が形成されている。
【００６５】
このＲ２／Ｒ１は、ボールジョイント部２の設計の自由度と強度に関係しており、Ｒ２／Ｒ１が小さくなると（Ｒ１の値が大きくなると）設計の自由度は増すものの、ジョイント部２の強度が不足となり、特に、１．９を超えると確実に必要となる強度を得ることができない。また、Ｒ２／Ｒ１が大きくなると（Ｒ２の値が大きくなると）、ジョイント部２の強度は増すものの、設計の自由度が狭くなり、特に、１．２を下回ると確実に必要となる自由度が阻害されることになる。
【００６６】
そして、１．２＜Ｒ２／Ｒ１≦１．９に構成したボールジョイント部２における引抜強度および押抜強度は、ここでは、２５ｋＮ以上となるように設定されている。ボールジョイント部２の引抜強度および押抜強度が、２５ｋＮ未満であると車軸側に装着して走行したときに、ボール部３４がボールジョイント部２から外れる可能性があるため、ここでは２５ｋＮ以上となるようにしている。特に、前記した高強度アルミニウム合金を用いることと共に、ボールジョイント部２ｆにおけるパーティングラインＰＬを所定の位置にすることにより、機械加工した後のボールジョイント部２の強度を維持して小型化することがスムーズにできるものである。
【００６７】
なお、前記した実施の形態では、パーティングラインＰ１の周縁線状Ｐ１ｂにおける傾斜基点Ａ１，Ａ２は、最良の形態として、干渉領域ＩＦ外になるように配置され、また、従来のパーティングラインが中央にあるものと比較において、干渉領域ＩＦ内に傾斜線Ｐ１ｃが配置されていても強度を維持して小型化を達成することが可能となるものである。
また、アーム部６ｆの形状、ボールジョイント部２ｆの形状およびアーム部６ｆに対する接合角度などは、様々なものについて構成された場合においても、ボールジョイント部２ｆにおけるパーティングラインＰ１は、周縁線Ｐ１ｂおよび連続線Ｐ１ａ、あるいは、周縁線Ｐ１ｂ、傾斜線Ｐ１ｃおよび連続線Ｐ１ａによって形成されることで、抜き勾配の駄肉を小さくでき、強度を維持してボールジョイント部２ｆの小型化を達成することができるものである。
【００６８】
また、図３に示すように、サスペンションアーム１として、パーティングラインＰＬは、アーム部６では、側面で厚み方向における中央に配置した構成として説明したが、その側面の上端側または下端側の厚み方向の範囲において任意の位置として配置しても良く、ここでは、上端側および下端側となるように形成して、一端面部３の周縁で、アーム部６から遠い端部となる側面部５の位置に向かって形成されているパーティングラインＰＬ１およびパーティングラインＰＬ２の構成としてもよい。
【００６９】
なお、図８で示す鍛造金型１０により鍛造する場合について、図９に示すように、バリ流出方向を、図９（ａ）で示す状態から、図９（ｂ）で示す状態に変えて鍛造しても構わない。すなわち、図９（ａ）では、ボールジョイント部２ｆの側面部５ｆからのバリの流出方向Ｂｆは、例えば、鍛造プレス方向に対して直交する方向である水平方向としている。これに対して図９（ｂ）では、鍛造姿勢を変えずに、設定されたパーティングライン（図示せず）の位置を若干変化させることになるが、ほぼそのままの状態として、バリの流出方向Ｂｆを前記した水平方向から垂線（鍛造プレス方向）側に所定角度傾斜した傾斜方向に設定している。このように、バリの流出方向Ｂｆを調整することを、前記したパーティングラインＰ１（図３から図７参照）の配置と合せて用いることで、鍛造サスペンション部材１ｆを機械加工、特に、カシメ加工するときに、そのカシメ加工の加工負荷に対して成形性を向上しかつ押抜強度の向上にも有効となるサスペンションアーム１（図２参照）を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明にかかるサスペンションアームの取付け位置を示す一部を省略した断面図である。
【図２】本発明にかかるサスペンションアームの一部を破断した状態を示す側面図である。
【図３】本発明にかかるサスペンションアームのボールジョイント部の断面状態を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、本発明にかかる鍛造サスペンション部材のパーティングラインの位置を示す模式図であり、（ａ）は、ボールジョイント部の干渉領域が見えるように傾けた状態の平面図、（ｂ）は、（ａ）に対する左側面図、（ｃ）は、（ａ）に対する右側面図、（ｄ）は、（ａ）に対する正面下方向からのアーム部を省略した正面斜視図、（ｅ）はパーティングラインを模式的に示す斜視図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明にかかるサスペンションアームの２種類の全体を一例としてそれぞれ模式的に示す平面図である。
【図６】（ａ）は、本発明にかかる鍛造サスペンション部材のボールジョイント部におけるパーティングラインの他の構成を正面斜視図、左右の側面図として模式的に示す模式図、（ｂ）は、本発明にかかる鍛造サスペンション部材のボールジョイント部におけるパーティングラインのさらに他の構成を正面斜視図、左右の側面図として模式的に示す模式図である。
【図７】（ａ）は、本発明にかかる鍛造サスペンション部材のボールジョイント部におけるパーティングラインの他の構成を正面斜視図、左右の側面図として模式的に示す模式図、（ｂ）は、本発明にかかる鍛造サスペンション部材のボールジョイント部におけるパーティングラインのさらに他の構成を正面斜視図、左右の側面図として模式的に示す模式図である。
【図８】本発明にかかる鍛造サスペンション部材の鍛造金型の一部を模式的に側面から示す模式図であり、（ａ）は鍛造姿勢を調整する前の模式図、（ｂ）は鍛造姿勢を調整した後の模式図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、本発明にかかる鍛造サスペンション部材におけるバリの流出方を変えた状態を模式的に示す模式図である。
【図１０】従来の鍛造されたサスペンションアームのボールジョイント部を破断した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１    サスペンションアーム
１ｆ  鍛造サスペンション部材
２    ボールジョイント部
２ｆ  ボールジョイント部（鍛造サスペンション部材）
３    一端面部
３ｆ  一端面部（鍛造サスペンション部材）
４    他端面部
４ｆ  他端面部（鍛造サスペンション部材）
５    側面部
５ｆ  側面部（鍛造サスペンション部材）
６    アーム部
６ｆ  アーム部（鍛造サスペンション部材）
１０  鍛造金型
１１  上型
１２  下型
１３  型割面
３０  車輪
３１  車軸
３２  支持部材
３３  ボールスタッドボルト（スタッドボルト）
３４  ボール部
３５  ネジ部
３６  胴部
３７  ダストカバー
３８  介在部材
ＳＬ  垂線
ＧＦ  グレインフロー
ＰＬ  パーティングライン（全体）
Ｐ１  パーティングライン（ボールジョイント部）
Ｐ１ａ連続線（パーティングライン）
Ｐ１ｂ周縁線（パーティングライン）
Ｐ１ｃ傾斜線（パーティングライン）
Ｐ２  パーティングライン（アーム部）
Ｒ１  球径の半径
Ｒ２  ボールジョイント部の中心からの最外部
ＳＮ  ニュートラル方向（ボールスタッドボルトの）
【図１】
2005082053.tif 000003
【図２】
2005082053.tif 000004
【図３】
2005082053.tif 000005
【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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【図９】
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【図１０】
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