JP2006136941A - Method for manufacturing link rod - Google Patents
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Abstract
Description
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用ロッドの製法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing various link rods used in automobile suspension links and the like.
パイプ状のアーム部とその端部に摩擦撹拌接合されたブッシュ取付け用のブラケットを有するリンク用ロッドは公知である。また、ブラケットに一体形成された取付突部に細径部を設け、この部分をアーム部の端部へ嵌合して仮組み状態とし、この嵌合部に沿って摩擦撹拌接合することも公知である(例えば、特許文献1〜3参照)。また、複数本を横並べして一度の工程で接合し、その後一本づつカットして分離することも公知である(特許文献1・2参照)。
ブラケットとアーム部を摩擦撹拌接合しようとすれば、両部材の接合部における工具が移動する面は実質上段差のない面一になっていることが必要である。また、アーム部がパイプ部材の場合であって、その外方から摩擦撹拌接合する場合、工具の押し付けによりパイプ部材が凹まないようにして面一を保たなければならない。これらの点は、上記公知例のようにブラケットの取付突部をアーム部へ嵌合して面一の突き合わせ部を形成すれば解決できるが、この場合には、一本のアーム部に対して一つ又は二つづつのブラケットにそれぞれ細径部を加工し、さらにアーム部へ嵌合して仮組状態にしなければならないから、生産効率を高くできない。上記複数本分を仮組状態で横並べしてからまとめて一度に接合する方法においても同様の手間がかかる。そこで本願発明は、確実に摩擦撹拌接合できしかも生産効率を向上できるようにすることを目的とする。 If the bracket and the arm portion are to be friction stir welded, it is necessary that the surface on which the tool moves at the joint portion between both members is substantially flush with no step. Further, when the arm portion is a pipe member and the friction stir welding is performed from the outside, the pipe member must be kept flush so that the pipe member is not recessed by pressing the tool. These points can be solved by fitting the mounting projections of the brackets to the arm portions to form a flush butted portion as in the above known example, but in this case, with respect to one arm portion Since one or two brackets must be machined into small diameter portions and fitted into arm portions to be temporarily assembled, production efficiency cannot be increased. The same time is required for the method of joining the plurality of pieces in a temporarily assembled state and then joining them together at one time. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to enable friction stir welding and to improve production efficiency.
上記課題を解決するため、リンク用ロッドの製法に係る請求項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結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用ロッドの製法において、
長手方向へカットすることにより複数個の前記ブラケットを形成するためのブラケット用素材を押出成形し、
このブラケット用素材に一体形成された押出方向へ連続する取付突部に対して、前記アーム部複数本を前記押出方向へ横並びに配置し、それぞれの長手方向端部を前記取付突部に突き合わせ、
この突き合わせ部を各アーム部間にて連続する一直線状をなすように配置し、
この突き合わせ部に沿って全アーム部を前記ブラケット用素材と一度に摩擦撹拌接合し、
その後ブラケット用素材を各アーム部の幅でカットすることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 relating to the manufacturing method of the link rod includes: an arm portion which is a longitudinal member; and a bush mounting bracket coupled to the longitudinal end portion thereof. In the manufacturing method of
Extruding a bracket material for forming a plurality of the brackets by cutting in the longitudinal direction,
With respect to the mounting protrusion that is formed integrally with the bracket material in the extrusion direction, the arm portions are arranged side by side in the extrusion direction, and the respective longitudinal ends are butted against the mounting protrusion.
This butted portion is arranged so as to form a continuous straight line between the arm portions,
All the arm portions along this butted portion are friction stir joined to the bracket material at one time,
Thereafter, the bracket material is cut by the width of each arm portion.
請求項2の発明は、上記請求項1において、前記アーム部はその長手方向全長に延びる空間部を備え、前記取付突部へ突き合わせるに際し、前記長手方向端部の前記空間部に中子を嵌合することにより、この中子で前記摩擦撹拌接合時における前記長手方向端部を支持させることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the arm portion includes a space portion that extends in the entire length in the longitudinal direction, and a core is disposed in the space portion at the longitudinal end when the arm portion is abutted against the mounting protrusion. By fitting, the longitudinal end portion at the time of the friction stir welding is supported by the core.
請求項3の発明は、上記請求項2において、前記中子の外周に位置決め突部を形成し、この位置決め突部により前記アーム部の端部を位置決めするとともに、この中子の前記アーム部から突出する部分の端面を前記ブラケットに一体形成された取付突部の端面へ突き合わせたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the positioning protrusion is formed on the outer periphery of the core, the end of the arm portion is positioned by the positioning protrusion, and the arm portion of the core is The end face of the protruding part is abutted against the end face of the mounting protrusion integrally formed with the bracket.
請求項4の発明は、上記請求項2において、前記中子の長さ方向中間部外周に位置決め突部を形成し、この位置決め突部を挟んで反対側へ突出する部分をそれぞれ前記取付突部に形成された凹部及びアーム部の双方へ嵌合することにより、前記位置決め突部にて前記アーム部の端部と前記ブラケットの取付突部を互いに位置決めしたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, a positioning protrusion is formed on the outer circumference of the intermediate portion in the length direction of the core, and the portions protruding to the opposite side across the positioning protrusion are the mounting protrusions. The end of the arm portion and the mounting projection of the bracket are positioned relative to each other by the positioning projection by fitting into both the recess and the arm formed on the bracket.
請求項5の発明は、上記請求項2〜4において、前記中子は、予め複数個が一体化されており、前記ブラケット用素材のカットと同時に分離されることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the second to fourth aspects, a plurality of the cores are integrated in advance and are separated simultaneously with the cutting of the bracket material.
請求項6の発明は、上記請求項1〜5において、前記アーム部の端部外側を枠部材で覆い、この枠部材と前記ブラケット用素材との突き合わせ部を面一にするとともに、この枠部材を含めて前記摩擦撹拌接合することを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention provides the frame member according to any one of the first to fifth aspects, wherein the outer end of the arm portion is covered with a frame member, and the abutting portion between the frame member and the bracket material is flush with the frame member. Including the friction stir welding.
請求項7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結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用ロッドの製法において、
断面が前記ブラケット形状になるように押出成形してから、前記ブラケットを複数個横並べした状態に相当する所定長さで長手方向へカットしてブラケット用素材を形成し、
前記アーム部複数個分を横並べした断面形状に相当しかつ前記ブラケット用素材のカット長と一致する押出幅になるよう押出成形してから、長手方向に前記アーム部の長さでカットしてアーム用素材を形成し、
前記ブラケット用素材とアーム用素材を互いの押出方向が直交するように配置して、前記ブラケット用素材に一体形成された押出方向へ連続する取付突部に対して、前記アーム用素材の押出方向端部を突き合わせ、この突き合わせ部が面一でかつ連続する一直線状をなすように配置し、
この突き合わせ部に沿って前記アーム用素材と前記ブラケット用素材とを一度に摩擦撹拌接合し、
その後、前記アーム用素材の押出方向と直交する方向にて製品幅で全体をカットすることを特徴とする。
The invention of
After extruding so that the cross section has the bracket shape, a plurality of the brackets are cut in the longitudinal direction at a predetermined length corresponding to a state in which a plurality of the brackets are arranged side by side to form a bracket material.
After extruding to have an extrusion width that corresponds to the cross-sectional shape of the plurality of arm portions arranged side by side and that matches the cut length of the bracket material, cut the length of the arm portions in the longitudinal direction. Forming the arm material,
The bracket material and the arm material are arranged in such a manner that the extrusion directions of the bracket material and the arm material are orthogonal to each other, and the arm material is extruded in the extrusion direction continuously formed in the extrusion direction integrally formed with the bracket material. Abutting the ends, arranging so that the butting portion is flush and continuous,
Friction stir welding of the arm material and the bracket material at a time along the butted portion,
Then, the whole is cut by the product width in a direction perpendicular to the extrusion direction of the arm material.
請求項1によれば、個々のブラケットにカットする前の状態をなす押出成形されたブラケット用素材に対して、その取付突部へアーム部の端部を突き合わせた状態で、このアーム部複数本を横並びに配置し、各突き合わせ部を連続する一直線状にさせたので、この突き合わせ部に沿って、ブラケット用素材と全アーム部を連続して一度に摩擦撹拌接合で一体化でき、その後ブラケット用素材及び摩擦撹拌接合による結合部をアーム部の幅でカットすれば複数のリンク用ロッドを一度に成形できる。したがって、生産効率が向上する。 According to claim 1, with respect to the extruded bracket material that is in a state before being cut into individual brackets, the plurality of arm portions are in a state in which the end portions of the arm portions are butted against the mounting protrusions. Are placed side by side, and each butted portion is made to be a continuous straight line, so that the bracket material and all the arm portions can be continuously integrated at once by friction stir welding along this butted portion, and then for the bracket. A plurality of link rods can be formed at a time by cutting the joint portion by the material and friction stir welding with the width of the arm portion. Therefore, production efficiency is improved.
請求項2によれば、アーム部は長手方向全長に延びる空間部を備えるので、この長手方向端部の空間部へ中子を嵌合することにより、擦撹拌接合するとき、中子がアーム部の長手方向端部における接合部近傍を内側から変形しないように支持するため、確実に摩擦撹拌接合することができる。 According to the second aspect of the present invention, the arm portion includes a space portion that extends in the entire length in the longitudinal direction. Since the vicinity of the joint portion at the end portion in the longitudinal direction is supported so as not to be deformed from the inside, friction stir welding can be reliably performed.
請求項3によれば、中子の外周部に位置決め突部を設けたので、この位置決め突部により中子とアーム部の取付時における位置決めができる。また、アーム部から突出する中子の端部をブラケット用素材の取付突部へ突き合わせることにより、中子とブラケット用素材を摩擦撹拌接合で結合することができる。 According to the third aspect of the present invention, since the positioning protrusion is provided on the outer peripheral portion of the core, the positioning protrusion can position the core and the arm portion at the time of attachment. Further, the core and the bracket material can be joined by friction stir welding by abutting the end of the core protruding from the arm portion with the mounting projection of the bracket material.
請求項4によれば、位置決め突部を中子の長さ方向中間部に形成したので、位置決め突部を挟む中子の長さ方向両端部側を、ブラケット用素材の取付突部に予め形成された凹部並びにアーム部へ嵌合することにより、双方の位置決めができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the positioning protrusion is formed in the intermediate portion in the length direction of the core, both end portions in the length direction of the core sandwiching the positioning protrusion are formed in advance on the mounting protrusion of the bracket material. By fitting into the recessed portion and the arm portion thus formed, both can be positioned.
請求項5によれば、中子を複数個分一体に形成したので、中子へアーム部を取付けることにより複数のアーム部を横並びに一体化でき、中子で全アーム部を仮組して一体化できるので、その後のブラケット用素材に対する結合作業が容易になる。
According to
請求項6によれば、アーム部の外周部に枠部材を取付けることにより、複数本のアーム部を仮組一体化でき、その後のブラケット用素材に対する結合作業が容易になる。しかも、ブラケット用素材の取付突部と枠部材との突き合わせ部を面一にすることにより、枠部材を含めた摩擦撹拌接合を可能にする。 According to the sixth aspect, by attaching the frame member to the outer peripheral portion of the arm portion, the plurality of arm portions can be temporarily assembled and integrated, and the subsequent joining operation to the bracket material is facilitated. And the friction stir welding including a frame member is attained by making the abutting part of the attachment protrusion part of a raw material for brackets, and a frame member flush.
請求項7の発明によれば、各複数個分に相当するブラケット用素材とアーム用素材をそれぞれ押出成形したので、これらを互いの押出方向が直交するように配置して、ブラケット用素材に一体形成された取付突部に対して、アーム用素材の押出方向端部を突き合わせると、この突き合わせ部が面一でかつ連続する一直線状をなす。そこでこの突き合わせ部に沿ってアーム用素材とブラケット用素材とを一度に摩擦撹拌接合し、その後、アーム用素材の押出方向と直交する方向にて製品幅で全体をカットすると、隣り合うリンク用ロッドを分離できる。 According to the seventh aspect of the present invention, since the bracket material and the arm material corresponding to each of the plurality are extruded, they are arranged so that the extrusion directions thereof are orthogonal to each other and integrated with the bracket material. When the end portion in the extrusion direction of the arm material is abutted against the formed projecting protrusion, the abutting portion is flush and continuous. Therefore, the arm material and the bracket material are friction stir welded at the same time along this abutting part, and then the whole is cut with the product width in the direction orthogonal to the extrusion direction of the arm material, the adjacent link rods Can be separated.
このようにすると、摩擦撹拌接合までの工程では、各アーム部はアーム用素材として一体化されているので、取り扱いが容易であり、かつ仮組時の位置決めも簡単になる。そのうえアーム用素材は押出成形により容易にかつ効率よく製造できる。
If it does in this way, in the process to friction stir welding, since each arm part is integrated as a raw material for arms, handling is easy and positioning at the time of temporary assembly also becomes easy. Moreover, the arm material can be easily and efficiently manufactured by extrusion.
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に用いるリンク用ロッド1を示し、Aはその正面図、Bは平面図である。 Hereinafter, a first embodiment will be described based on the drawings. FIG. 1 shows a link rod 1 used for an automobile suspension link obtained by the present invention, in which A is a front view and B is a plan view.
このリンク用ロッド1は、角パイプ状のアーム部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は自由にできる。
The link rod 1 includes a square pipe-
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で接し、摩擦撹拌接合で結合一体化されている。
The bush 3 includes a ring-shaped bracket 4 and a
この突き合わせ部6の近傍となるアーム部2の端部内側には中子7が圧入されている。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。
A
図2〜4は、このリンク用ロッド1を製造するための第1の実施形態に係る。図2はブラケット4を形成する前のブラケット用素材14に対してアーム部2の端部を当接する状態を示す。ブラケット用素材14はアルミ合金等の軽合金又は樹脂をE方向へ押し出して適当長さにカットしたものである。押出方向Eは、ブラケット用素材14に形成された穴14aの中心線方向とも一致している。
2 to 4 relate to a first embodiment for producing the link rod 1. FIG. 2 shows a state in which the end portion of the
押出断面はブラケット4の正面図形状(図1のA)と同形となるよう、リング部とその一部に径方向外方へ一体に突出形成された取付突条15を一体に備える。取付突条15はブラケット用素材14の押出方向Eへ連続する突条部分として形成され、ブラケット4の取付突部5を押出方向Eへ連続させたものに相当する。
The extrusion cross section is integrally provided with a ring portion and a mounting
アーム部2はブラケット用素材14と同様材料からなる角パイプであり、長手方向へ押出成形してから予め適当長さに定尺カットしたものである。アーム部2の長手方向一方側の端部2aの開口部にはアーム部2と同様材料からなる中実の中子7を圧入固定する。中子7はアーム部2の角穴2cに圧入される大きさになっている。
The
このようにしたアーム部2は、その端部2aの端面と、角穴2cを塞ぐ中子7の外面とを取付突条15の端面15aへ突き合わせて配置する。すなわち、ブラケット用素材14とアーム部2は、それぞれの押出方向を直交させて配置する。
The
このように端部を取付突条15へ突き合わせたアーム部2を、ブラケット用素材14の押出方向Eへ隙間なく複数本横並びさせて配置する。アーム部2の高さと端面15aの高さ方向幅はそれぞれHで一致する。また、図示を省略してあるが他端2bにも同様にして、他のブラケット用素材14に当接させる。
In this way, a plurality of
図3は、アーム部2を横並びに配置した状態の上面視図である。ブラケット用素材14の押出方向Eにおける長さをL1,アーム部2の幅をW1としたとき、アーム部2をN本横並びにしたときの全体の幅W2はW1×Nであり、このW2はブラケット用素材14の押出方向長さL1と一致するようになっている。
FIG. 3 is a top view of the state in which the
また、各アーム部2の端部2aを取付突条15の端面15aへ当接することにより、各アーム部2と取付突条15の突き合わせ部6は、一つの直線である結合ライン16上に連続して一直線状に並ぶ。この結合ライン16に沿って摩擦撹拌接合することになる。
Further, by abutting the
図4は摩擦撹拌接合の状態を示す図であり、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を押し付けることにより、突き合わせ部6の両側の材料を摩擦熱で溶融させて摩擦撹拌することにより接合一体化する。
FIG. 4 is a diagram showing a state of friction stir welding. By pressing the
このとき、突き合わせ部6を挟む取付突条15と端部2aの各表面であり、回転工具20が移動するための工具移動面22は面一になっているので段差がなく、回転工具20による摩擦撹拌接合を可能にする。しかも、突き合わせ部6は全アーム部2にわたって連続しているので、結合ライン16(図3)に沿って回転工具20を移動させることにより一回の連続する操作で全アーム部2を取付突条15と結合一体化できる。
At this time, since the
また、端部2aの内側の角穴2c内には開口端部側に中子7が圧入されているため、回転工具20を端部2aへ強く押しつけても、中子7が内側から支持することにより、端部2aが角穴2c側へ凹むような変形を阻止するため、回転工具20による押し付け部分を安定して支持でき、確実な摩擦撹拌接合を可能にする。
しかも、プローブ21の侵入深さを調節して中子7まで達するようにすれば、中子7も一緒に摩擦撹拌接合するため、接合部における結合がより強固になる。
In addition, since the
Moreover, if the penetration depth of the
このようにして、一本のブラケット用素材14にN本のアーム部2を結合一体化した後、図3において、ブラケット用素材14を押出方向Eと直交する方向にて仮想線Fで示すようにW1幅毎にカットすれば、個々のリンク用ロッド1が分離して形成される。このときのカット長はブラケットの長さL2(図4)程度であるから、できるだけ短くすることができる。したがって、生産効率が向上する。
In this way, after the
図5は第2の実施形態に係る図4に相当する図である。この状態では、アーム部2の端部2aが突き合わせられる位置決め突部7aが中子7の圧入方向一端部へ一体に形成されている。中子7の圧入部7bは位置決め突部7aよりもアーム部2の肉厚tに等しい段差をなすように低くなっている。
FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 4 according to the second embodiment. In this state, a
アーム部2の長手方向における位置決め突部7aの幅は、図5に仮想線で示すように、位置決め突部7aの上からプローブ21を侵入させて摩擦撹拌接合するとき、位置決め突部7a並びにその両側に位置する取付突条15とアーム部2の端部2aを一緒に摩擦撹拌接合できる程度になっている。
The width of the
このようにすると、中子7の圧入部7bをアーム部2の端部2aへ圧入するとき、位置決め突部7aにより端部2aの先端を位置決めでき、アーム部2の端部2aから突出している突部7a側の端面7cを取付突条15の端面15aと突き合わせることにより、突き合わせ部6を挟む工具の移動面22を面一にできる。しかも、突き合わせ部6と端部2aの先端部との距離を一定にできる。
In this way, when the press-fitting
また、位置決め突部7aの上からプローブ21を侵入させて摩擦撹拌接合すると、位置決め突部7a並びにその両側に位置する取付突条15とアーム部2の各端部を3部材同時に摩擦撹拌接合でき、この接合による結合を強固にできる。さらに、プローブ21の侵入深さを調節して中子7の本体部(位置決め突部7aの基部側となる内側部分)まで達するようにすれば、アーム部2よりも深い位置にある中子7と取付突条15を一緒に摩擦撹拌接合できるため、結合がさらに強固になる。
Further, when the
図6は図5の中子7をさらに変形した第3の実施形態に関する図5相当図である。この形態における中子7は圧入方向中間部に位置決め突部7aが形成され、この位置決め突部7aを挟んで圧入方向両側へ突出部7d及び7eが形成されている。
FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 5 with respect to the third embodiment in which the
そこで、一方の突出部7dを端部2aの開口部へ圧入して突部7aと端部2aの間でアーム部2を位置決めし、他方の突出部7eを予め取付突条15に形成されている嵌合凹部15bへ嵌合仮止めし、取付突条15と位置決め突部7aの間を位置決めする。
Therefore, one projecting
また、この例においても、アーム部2の長手方向における位置決め突部7aの幅は、位置決め突部7aの上からプローブ21を侵入させて摩擦撹拌接合するとき、位置決め突部7a並びにその両側に位置する取付突条15とアーム部2の各端部を一緒に摩擦撹拌接合できる程度になっている。
Also in this example, the width of the
この状態では取付突条15の当接面15aと突部7aとの間に突き合わせ部6が形成されるので、仮想線で示すように、この突き合わせ部6上にて位置決め突部7aの上からプローブ21を侵入させかつ回転工具20を突き合わせ部6に沿って移動させながら摩擦撹拌接合する。このとき、取付突条15と位置決め突部7a及びアーム部の端部2aの各材料が同時に摩擦撹拌により接合一体化する。このため、摩擦撹拌接合による結合を強固にできる。
In this state, the abutting
図7及び8は、第4の実施形態に係り、図7は複数個の中子7を連続一体化した連続中子37の斜視図である。連続中子37は使用するアーム部2の本数分、例えばN本の場合はN個の圧入部30をブリッジ31で連結一体化したものである。隣り合う圧入部30間の隙間32は端部2aの板厚tの2倍程度である。
7 and 8 relate to the fourth embodiment, and FIG. 7 is a perspective view of a
一方、この連続中子37へ取付けるアーム部2の端部2aには、両側面にブリッジ31を嵌合する逃げ溝2dが形成されている。逃げ溝2dの深さは、圧入部30の長さ方向(圧入方向)におけるブリッジ31の幅と同程度であり、この幅を狭くすれば逃げ溝2dを浅くできるとともに、ブラケット用素材14をカットする際のカット長を短くできる。
On the other hand, at the
この連続中子37の各圧入部30を各アーム部2の端部2aにおける開口部へ圧入すると、N本の全アーム部2は、一つの連続中子37により連結されて仮組一体化される。図8はこの状態における連続中子37を、押出方向Eに沿う断面で示す。隣り合う端部2aは、相接して隙間32内へ嵌合し、各アーム部2は密に横並びすることによって突き合わせ部6(図3参照)を連続させている。
When each press-fitting
そこで、この状態にて突き合わせ部6に沿って摩擦撹拌接合し、その後ブラケット用素材14とブリッジ31部分を同時にカットすれば、リンク用ロッド1を得ることができる。このようにすると、連続中子37により、アーム部2を横並びさせるときの位置決めが容易になるので、取り扱いやすく、作業性が向上する。
Therefore, if the friction stir welding is performed along the abutting
図9は上記第4の実施形態に一部変更を加えた第5の実施形態に係り、図8と同様の部位を示す。この連続中子37は、各ブリッジ31の中央部にスペーサー38が一体に設けられている。スペーサー38と隣接する圧入部30との間隔はtであり、この間にアーム部の端部2aの側壁が密に嵌合する。
FIG. 9 relates to a fifth embodiment obtained by partially changing the fourth embodiment, and shows the same parts as those in FIG. In the
ブリッジ部31の幅(隣り合う圧入部30の間隔)wは、スペーサー38の幅をdとしたとき、w=2t+dとなる。dはカット時における工具の幅、すなわちカット代に相当する。また、スペーサー38の突出高さは各圧入部30よりも高く、各アーム部2の端部2aを取付けたとき、各端部2aの表面と面一になるように設定されている。
The width (the interval between adjacent press-fit portions 30) w of the
この連続中子37に各アーム部2の端部2aを上記実施形態同様に取付けると、隣り合うアーム部2はスペーサー38の幅dだけ間隔をとって横並びに配置される。このとき、隣り合うアーム部2の端部2a間はスペーサー38で密に埋められて連続し、かつ隣り合う端部2aとスペーサー38の表面は面一であるから、摩擦撹拌接合が可能になる。この摩擦撹拌接合後、スペーサー38の部分をカットすれば、スペーサー38が切除され、各アーム部2は分離されて一本づつ独立したリンク用ロッドが形成される。
When the
このようにスペーサー38を設けるとカット時にアーム部の端部2aを部分的に削るようなことがなく、所定の肉厚を維持できる。また、カット工程だけでスペーサー38全体を切除できるので、カット後にスペーサー38の残存部分を切除するための特別な仕上げ作業を不用にできる。
When the
図10〜12は第6の実施形態を示す。図10は複数のアーム部2を仮組して位置決めする状態を示す。各アーム部2は端部2aへハッチングを付けて示す中子7が予め圧入された状態で横並びされ、その上下から枠部材40が向かい合わせに取付けられる。枠部材40は上下対称に構成され、長さ方向にN個分の凹部41と、これを形成する平行な突部42とを一体に備える。凹部41の幅aは端部2aを密に嵌合できる寸法であり、突部42の幅bは適当寸法、好ましくはカット時のカット代程度にする。
10 to 12 show a sixth embodiment. FIG. 10 shows a state in which a plurality of
図11は枠部材40を取付けた状態をアーム部2の端部2aをアーム2の長さ方向から示す端面形状であり、各端部2aは上下の枠部材40間に仮組み一体化される。上下の枠部材40間の高さはHであり、取付突条15の端面15aにおける上下方向幅Hと一致する(図12参照)。
FIG. 11 is an end face shape showing the
図12は摩擦撹拌接合を示し、突き合わせ部6は取付突条15の端面15aと枠部材40の端部との間にブラケット用素材14の押出方向に沿って連続して形成される。枠部材40の長さをブラケット用素材14の押出方向における長さと一致させることにより、突き合わせ部6は取付突条15の全長に亘って形成される。
FIG. 12 shows friction stir welding, and the abutting
そこで、この突き合わせ部6に沿って摩擦撹拌接合すると、枠部材40と取付突条15が摩擦撹拌接合する。このとき、プローブ21を長くすれば端部2a及び中子7も同時に取付突条15と摩擦撹拌接合するので、枠部材40とアーム部2の強固な一体化を図ることができる。
Therefore, when friction stir welding is performed along the abutting
その後、ブラケット用素材14及び突部42部分を仮想線Fに沿ってカットすれば、それぞれに分離したリンク用ロッド1が得られる。このとき、突部42の幅bをカット代と同程度にすれば、カット時に突部42を切除できるので、カット後の端部2aにおけるカット面に張り出す突部42のカット残部を無くすことができ、仕上げ作業を軽減できる。
Thereafter, if the
このようにすると、アーム部2の仮組みが一層容易かつ確実になるとともに、枠部材40により端部2aの補強を行うことができる。
In this way, the temporary assembly of the
なお、本願発明のアーム部は、上記のパイプ部材に限定されず、略I字状又は略H字状等の断面をなすような部材、すなわち長手方向と直交する方向の断面において外側方に開放された凹部を有する押出成形等で形成された非パイプ状部材を用いることもできる。この場合、隣り合うアーム部間にて中子を嵌合するための空間を形成できる。 The arm portion of the present invention is not limited to the above-described pipe member, and is a member having a cross section such as a substantially I shape or a substantially H shape, that is, open outward in a cross section perpendicular to the longitudinal direction. It is also possible to use a non-pipe-like member formed by extrusion or the like having a recessed portion. In this case, a space for fitting the core between the adjacent arm portions can be formed.
図13はこのような非パイプ状部材でアーム部を構成した第7実施形態を示す。なお、アーム部のみを変更したものであるから、共通部分については前各実施形態の符号を共通に使用する。図13のAはアーム部の組み付け時における状態を示し、図2に示したブラケット用素材14における取付突条15の取付面15aに対してアーム部2の端部2a突き合わせて、このアーム部2を複数横並べに配置する。
FIG. 13 shows a seventh embodiment in which the arm portion is constituted by such a non-pipe-like member. Since only the arm portion is changed, the reference numerals of the previous embodiments are commonly used for common portions. 13A shows a state when the arm portion is assembled, and the
アーム部2は押出成形して定尺カットされた略I字断面をなす長手部材であり、第1の面50,第2の面51及び第3の面52を有する。第3の面52は上下に平行して一対をなす第1の面50及び第2の面51を一体に上下方向へ連結する部材である。アーム部2の側面には、押出成形によって第1〜第3の面50〜53に囲まれた長手方向全長にわたる開放断面の空間が形成される。
The
図13のBは横並べされて隣り合う2個のアーム部2における横断面(長手方向と直交する方向の断面)を示す図である。第1の面50及び第2の面51は、第3の面52から横方向(長手方向と直交する方向)へ張り出す張り出し部53、54を備え、隣り合うアーム部2における各上下の張り出し部53、54の横方向端面を合わせると、これら張り出し部53、54及び左右の第3の面52との間に矩形の空間55が形成される。
FIG. 13B is a diagram showing a cross section (a cross section in a direction perpendicular to the longitudinal direction) of two
第1の面50及び第2の面51の肉厚をtとし、第1の面50及び第2の面51間における第3の面53の長さをDとすれば、取付面15aの高さ方向幅Hとは、H=D+2tの関係となるようにする。また、Dは中子7の高さ方向幅と一致するようにする。中子7の横方向幅も空間55の横方向幅と一致させ、空間55は中子7が密に嵌合できる大きさと形状をなす。
If the thickness of the
そこで、図13のAに示すように、アーム2を横並べに配置するとき、中子7を各空間55へ嵌合させてから端部2aを取付面15aへ突き合わせる。アーム部2及び取付面15aの高さ方向幅はそれぞれHで一致するから、突き合わせ部近傍の表面は面一の工具移動面をなす。なお、中子は一例であり、上記したような各種のものを適宜使用できる。
Therefore, as shown in FIG. 13A, when the
この工具移動面は、各アーム部間において連続平面をなし、同時に図3及び図4等に示したように突き合わせ部6が一直線状に連続するので、この突き合わせ部6に沿って工具を工具移動面上で移動させることにより、一度の連続工程で摩擦撹拌接合ができる。各実施形態において裏側を摩擦撹拌接合する場合には、セットした状態で全体を裏返すことにより、表側と同様にして裏側も一度の連続工程で摩擦撹拌接合ができる。
This tool moving surface forms a continuous plane between the arm portions, and at the same time, the abutting
また、上記の摩擦撹拌接合において、工具が押し付けられる上下の第1の面50及び第2の面51は、中子7によって内側から支持されて凹変形しないので、前記面一の工具移動面とともに摩擦撹拌接合における実際上の条件を満たすことができる。したがって、比較的安価な略I字状断面等の押出材からなる非パイプ部材を用いても摩擦撹拌接合を利用した効率のよい製造が可能になる。
In the friction stir welding described above, the upper and lower
このような、押出成形によるアーム部は、略I字状断面に限らず種々な断面のものが可能である。例えば、略H字状断面であってもよい。さらに、図14に示すようなもの張り出し部付きのパイプ状部材も可能である。図14はこのようなアーム部2の簡略した横断面を示す図であり、Aは第3の面が52a、52aと複数の例である。Bはさらに斜めに交差する第3の面52b及び52cが追加された例であり、第3の面を斜めにした例である。これらは例示であり、押出成形できるものであれば他の各種断面が可能である。
Such an arm part formed by extrusion is not limited to a substantially I-shaped cross section, but can have various cross sections. For example, a substantially H-shaped cross section may be used. Furthermore, a pipe-like member with an overhanging portion as shown in FIG. 14 is also possible. FIG. 14 is a diagram showing a simplified cross section of such an
図15〜18は第8の実施形態を示す。図15は、このリンク用ロッド1の製法全体を概略的に説明するものである。図中のAは、左右のアーム用素材12とブラケット用素材14を押出成形して、アーム用素材12の両端面12a及び12bに対して、左右のブラケット用素材14にそれぞれ設けられた取付突条15の端面とを突き合わせる工程を示す。このとき突き合わせ部分に中子7を介在させる。
15 to 18 show an eighth embodiment. FIG. 15 schematically illustrates the entire manufacturing method of the link rod 1. In the figure, A is an extrusion protrusion formed on the left and
Bは摩擦撹拌接合する工程を示し、アーム用素材12の両端面に左右のブラケット用素材14の取付突条15を突き合わせて仮組した仮組体60において、アーム用素材12と取付突条15とを突き合わせ線66に沿って回転工具20を移動させることにより摩擦撹拌接合して全体を一体化する。
B shows a step of friction stir welding. In the
その後、カットラインFに沿って製品幅でカットすることにより、Cに示すリンク用ロッド1が得られる。Cは分離されて完成されたリンク用ロッド1の斜視図を示す。このリンク用ロッド1は図13に示した方法で得られる第7実施形態のものと同じになる。
したがってCに示す製品としてのリンク用ロッド1に対しては図13と共通符号を用いるものとする。
Thereafter, by cutting along the cut line F with the product width, the link rod 1 shown in C is obtained. C shows a perspective view of the link rod 1 completed by separation. This link rod 1 is the same as that of the seventh embodiment obtained by the method shown in FIG.
Therefore, for the link rod 1 as a product shown in C, the same reference numerals as in FIG. 13 are used.
図16は、図15のA工程を詳細に示す図である。アーム用素材12は、図13に示すアーム部2の複数個(この例では5本)分を横並べしたものに相当する形状になるよう、アルミ合金等の軽合金又は樹脂をE方向へ押出成形し、これをアーム部2の長さL3で定尺カットしたものである。押出幅W4は製品幅W1×5本分、すなわち図3のW2に相当する。
FIG. 16 is a diagram showing the step A of FIG. 15 in detail. The
アーム用素材12は、第1の面12cと第2の面12dがこれらと直交する第3の面12eを挟んで平行するとともに、第3の面12eは押出方向全長に延びかつ押出幅方向へ等間隔で5本形成されている。これらの3つの面は一体に形成され、隣り合う第3の面12eの間には押出方向へ貫通する中空部12fが形成される。但し、押出幅方向両端側は側方へ開放された溝部12gになっている。
In the
アーム用素材12の押出方向両端側における各中空部12f及び押出幅方向両側の溝部12gには、中子7が嵌合される。中子7は図13におけるものと同様であり、かつ同様に用いられる。但し、溝部12gの幅は中空部12fの幅の略半分になっているため、溝部12gに嵌合される中子7だけは他のものの略半分の幅になっている。
The
ブラケット用素材14は、これまでに述べた例のものと同様であるが、この場合は、押出成形されてから、製品幅W1×5本分の長さに定尺カットされる。この長さはアーム用素材12の押出幅W4と同じである。取付突条15の端面は、中子7を嵌合した状態におけるアーム用素材12の両端側の端面と一致するようになっており、アーム用素材12とブラケット用素材14とは、それぞれの押出方向Eが直交するようにして突き合わされる。
The
図17は図15のB工程を拡大して示す図である。この仮組体60は、摩擦撹拌接合線66が連続する一直線状をなすので、この上をスムーズに一度の連続工程で摩擦撹拌接合できる。この摩擦撹拌接合は図4と同様に行われる。
FIG. 17 is an enlarged view showing the process B of FIG. Since the
その後、バンドソー等の適宜カッターを用いて、隣り合う第3の面12e、12eの中間点を通るカットラインFに沿ってアーム用素材12の押出方向へ全長をカットし、隣り合うリンク用ロッド1(図15参照)を分離する。このときカット長は、ブラケット4の長さL2(図4)×2+アーム部2の長さL3である。
Thereafter, using an appropriate cutter such as a band saw, the entire length is cut in the extrusion direction of the
図18は、アーム用素材12の端部を押出方向から示す図である。中空部12fは、図示状態で横長の長方形をなし、この中に同形の輪郭を有する中子7が嵌合される。中空部12fの幅方向中間部をカットラインFが通るため、カット時には中子7もその幅方向中間部で同時にカットされる。
FIG. 18 is a view showing the end portion of the
このようにすると、摩擦撹拌接合までの工程では、各アーム部はアーム用素材12として一体化されているので、取り扱いが容易であり、かつ仮組時の位置決めも簡単になる。そのうえアーム用素材12は押出成形により容易にかつ効率よく製造できる。また、中子7を使用する摩擦撹拌接合により、前実施形態同様の効果が得られるが、このときも各中子7の位置決めが容易になる。
If it does in this way, in the process to friction stir welding, since each arm part is integrated as the arm
図19は図15〜18における第8実施形態における中子及び取付突条の構造を変更した第9実施形態を示す。この例では、中子70は個々に独立したものではなく、全てを連続一体化したものとして形成され、連続部71とスリット72によって分断された中子部77を有する。中子部77はアーム用素材12の各中空部12f又は溝12gへ嵌合可能な形状をなし、スリットには第3の面12eの端面が嵌合可能になっている。
FIG. 19 shows a ninth embodiment in which the structure of the core and the mounting protrusion in the eighth embodiment in FIGS. In this example, the
一方、取付突条15には、アーム用素材12側へ開放された略コ字状断面のアーム側溝78が押出成形により一体に形成され、このアーム側溝78の中に中子70の連続部71を嵌合する。さらにスリット72に第3の面12eを嵌合し、同時に中子部77を中空部12f又は溝12gへ嵌合すれば仮組が完了する。このようにすると、中子を一体化できるので、さらに仮組工程が容易になる。
On the other hand, an arm-
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、リンク用ロッドの用途は、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。
また、図10等において、凹部41を半円状断面にすれば丸パイプ状のアーム部2を使用できる。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and applications are possible within the principle of the invention. For example, the application of the link rod can be applied to various parts for automobiles such as suspensions and engine mounts.
Moreover, in FIG. 10 etc., if the recessed
1:リンク用ロッド、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:中子、7a:位置決め突部、12:アーム用素材、14:ブラケット用素材、15:取付突条、15a:端面、20:回転工具、21:プローブ、30:圧入部、31:ブリッジ、32:隙間、37:連続中子、40:枠部材、41:凹部、42:突部 1: Link rod, 2: Arm part, 3: Bush, 4: Bracket, 5: Mounting protrusion, 6: Butting part, 7: Core, 7a: Positioning protrusion, 12: Arm material, 14: Bracket Material: 15: Mounting ridge, 15a: End face, 20: Rotary tool, 21: Probe, 30: Press-fit part, 31: Bridge, 32: Gap, 37: Continuous core, 40: Frame member, 41: Recessed part, 42: Projection
Claims (7)
長手方向へカットすることにより複数個の前記ブラケットを形成するためのブラケット用素材を押出成形し、
このブラケット用素材に一体形成された押出方向へ連続する取付突部に対して、前記アーム部複数本を前記押出方向へ横並びに配置し、それぞれの長手方向端部を前記取付突部に突き合わせ、
この突き合わせ部を面一でかつ各アーム部間にて連続する一直線状をなすように配置し、
この突き合わせ部に沿って全アーム部を前記ブラケット用素材と一度に摩擦撹拌接合し、
その後ブラケット用素材を各アーム部の幅でカットすることを特徴とするリンク用ロッドの製法。 In the manufacturing method of the rod for a link provided with the arm part which is a longitudinal member, and the bracket for bush attachment combined with the longitudinal direction end,
Extruding a bracket material for forming a plurality of the brackets by cutting in the longitudinal direction,
With respect to the mounting protrusion that is formed integrally with the bracket material in the extrusion direction, the arm portions are arranged side by side in the extrusion direction, and the respective longitudinal ends are butted against the mounting protrusion.
This abutting part is arranged so as to be flush with each other and in a straight line continuous between the arm parts,
All the arm portions along this butted portion are friction stir joined to the bracket material at one time,
Then, the bracket material is cut by the width of each arm part.
断面が前記ブラケット形状になるように押出成形してから、前記ブラケットを複数個横並べした状態に相当する所定長さで長手方向へカットしてブラケット用素材を形成し、
前記アーム部複数個分を横並べした断面形状に相当しかつ前記ブラケット用素材のカット長と一致する押出幅になるよう押出成形してから、長手方向に前記アーム部の長さでカットしてアーム用素材を形成し、
前記ブラケット用素材とアーム用素材を互いの押出方向が直交するように配置して、前記ブラケット用素材に一体形成された押出方向へ連続する取付突部に対して、前記アーム用素材の押出方向端部を突き合わせ、この突き合わせ部が面一でかつ連続する一直線状をなすように配置し、
この突き合わせ部に沿って前記アーム用素材と前記ブラケット用素材とを一度に摩擦撹拌接合し、
その後、前記アーム用素材の押出方向と直交する方向にて製品幅で全体をカットすることを特徴とするリンク用ロッドの製法。
In the manufacturing method of the rod for a link provided with the arm part which is a longitudinal member, and the bracket for bush attachment combined with the longitudinal direction end,
After extruding so that the cross section has the bracket shape, a plurality of the brackets are cut in the longitudinal direction at a predetermined length corresponding to a state in which a plurality of the brackets are arranged side by side to form a bracket material.
After extruding to have an extrusion width that corresponds to the cross-sectional shape of the plurality of arm portions arranged side by side and that matches the cut length of the bracket material, cut the length of the arm portions in the longitudinal direction. Forming the arm material,
The bracket material and the arm material are arranged in such a manner that the extrusion directions of the bracket material and the arm material are orthogonal to each other, and the arm material is extruded in the extrusion direction continuously formed in the extrusion direction integrally formed with the bracket material. Abutting the ends, arranging so that the butting portion is flush and continuous,
Friction stir welding of the arm material and the bracket material at a time along the butted portion,
Then, the manufacturing method of the rod for a link characterized by cutting the whole with a product width in the direction orthogonal to the extrusion direction of the said raw material for arms.
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