JP4546140B2

JP4546140B2 - 部材の製造方法

Info

Publication number: JP4546140B2
Application number: JP2004133164A
Authority: JP
Inventors: 賢椛澤; 美速今村
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2024-04-28
Also published as: JP2005313194A

Description

本発明は、部材の孔部に中空部材を挿入し、中空部材を孔部に固定する部材の製造方法に関するものである。

従来、部材の孔部に中空部材を挿入し、中空部材を孔部に固定する方法としては、中空部材と孔部とを溶接して固定する方法、あるいは、プレス等の機械加工で中空部材の端部を折り曲げて固定する方法、が一般的であった。

溶接して固定する際は、図６（ａ）に示すように、部材５１の孔部５２に中空部材を挿入してセットした後、図６（ｂ）に示すように、孔部５２の上面及び下面において中空部材５３を溶接して溶接部５４を形成して固定していた（例えば、特許文献１参照）。機械加工で固定する際は、図７（ａ）に示すように、部材５１の孔部５２に孔部５２からその両端部５３ａ、５３ｂが突出した状態で中空部材５３を挿入してセットした後、図７（ｂ）に示すように、孔部５２の上面及び下面において両端部５３ａ、５３ｂを機械加工して径方向外側に折り曲げて固定していた（例えば、特許文献２参照）。
特開平６−１５６０３２号公報特開平７−６０３８４号公報

しかしながら、上述した溶接により固定する方法では、溶接部５４が外側に突出してしまうとともに、溶接不良により溶接部５４にひずみ等が発生し、この部分が劣化しやすくなる問題があった。また、溶接が必須であるため、溶接が困難な超ハイテン材等を採用できない問題もあった。さらに、上述した機械加工により固定する方法では、中空部材５３の両端部５３ａ、５３ｂを孔部５２の上面及び下面に沿って直角に折り曲げることは不可能で、図７（ｃ）に示すように、折り曲げ部にＲが付いてしまう問題があり、そのため、強固なカシメ固定を行うことができない問題があった。

本発明の目的は上述した問題点を解消して、軽量化や工程短縮を可能にするとともに、溶接が困難な超ハイテン材等を採用することができる部材の製造方法を提供しようとするものである。

本発明の部材の製造方法は、サスペンションアームのブッシュ圧入部にブッシュを挿入し、ブッシュをブッシュ圧入部に固定する部材の製造方法において、アルミニウム、銅、それらの合金、または、鉄にアルミ箔を貼付した中空パイプを用い、中空パイプの内部に、加硫したゴム部材とゴム部材の内側に配置した内筒とを設けてなるブッシュを準備し、準備したブッシュを、サスペンションアームのブッシュ圧入部に、中空パイプの上端部がサスペンションアームの上側部材より突出するよう配置するとともに、中空パイプの下端部がサスペンションアームの下側部材より突出するよう配置し、中空パイプの内部であって上端部および下端部に対応する位置にコイルを配置し、コイルに電流を通電することで、サスペンションアームの上面及び下面のそれぞれにおいて突出する中空パイプの上端部及び下端部に対し電磁拡管成型を行い、前記突出した上端部および下端部をそれぞれサスペンションアームの上側部材及び下側部材に沿って径方向外側に向かってツバ形状に曲げることで、ブッシュをサスペンションアームの圧入部に対してカシメ固定したことを特徴とするものである。

本発明によれば、アルミニウム、銅、それらの合金、または、鉄にアルミ箔を貼付したものからなる中空部材の端部に対し電磁拡管成型を行うことで、中空部材を孔部にカシメ固定できるため、軽量化や工程短縮を可能にすることができる。また、電磁拡管成型により中空部材の端部を部材の孔部にカシメ固定することで、溶接工程を廃止することができ、溶接が困難な超ハイテン材等を採用することができる。

図１（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の部材の製造方法の各工程を説明するための図である。まず、アルミニウム、銅、それらの合金、または、鉄にアルミ箔を貼付したものからなる中空パイプ１を、図１（ａ）に示すように、部材２の孔部３に挿入してセットする。その際、中空パイプ１の上端部１ａ及び下端部１ｂが孔部３から突出するよう配置する。このような材料に中空パイプ１の材料を限定するのは、後の電磁拡管成型における電磁力の作用を十分に受けるよう構成するためである。その中でも鉄にアルミ箔を貼付したものが最も好ましい。次に、中空パイプ１の上端部１ａ及び下端部１ｂに対し、電磁拡管成型を行う。

電磁拡管成型は、図１（ｂ）に示すように、中空パイプ１の内部であって少なくとも中空パイプ１の上端部１ａ及び下端部１ｂに対応する位置にコイル４を配置する。コイル４は電気回路１１と接続されている。電気回路１１は、スイッチ１２、コンデンサ１３、抵抗１４を備え、コンデンサ１３に予め電力をチャージしておき、スイッチ１２をつなぐことによって高圧電流を流す構成である。この状態で電気回路１１からコイル４に電流を通電する。これにより、図１（ｃ）に示すように、部材２の孔部３を成形型として用い、中空パイプ１の上端部１ａ及び下端部１ｂを径方向外側に膨出変形させることができる。その結果、中空パイプ１の上端部１ａ及び下端部１ｂを、孔部３の上面及び下面に沿って、径方向外側に向かって直角に折り曲げることができる。

上述した電磁拡管成型では、コイル４に電流を通電することによって、中空パイプ１の上端部１ａ及び下端部１ｂには誘導電流が流れると同時に、中空パイプ１の上端部１ａ及び下端部１ｂはフレミングの左手の法則に従った脈状の力（電磁力）を受ける。この電磁力は中空パイプ１の上端部１ａと下端部１ｂを外周側に膨出させるように作用する。この電磁力の作用によって、瞬時（通常０．１秒以下）に中空パイプ１の上端部１ａ及び下端部１ｂはそれぞれ部材２の上面及び下面に押し付けられるまで変形し、中空パイプ１を孔部３にカシメ固定することができる。

次に、本発明の部材の製造方法を実際の部材ここではサスペンション部材とサスペンションアームに適用した例について説明する。

まず、サスペンション部材に適用した例について説明する。
図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の部材の製造方法をサスペンション部材に適用した例を示す図である。本例では、断面が円形状の中空でロッド状のサスペンション部材２１の両端の孔部２２ａ、２２ｂのそれぞれに対し、中空パイプ２３をカシメ固定する例を示している。まず、アルミニウム、銅、それらの合金、または、鉄にアルミ箔を貼付したものからなる中空パイプ２３を準備し、孔部２２ａ、２２ｂのそれぞれに中空パイプ２３の両端部２３ａ、２３ｂがサスペンション部材２１の表面よりも突出した状態でセットする。次に、上述したように、中空パイプ２３の両端部２３ａ、２３ｂに対し、電磁拡管成型を行うことで、図２（ｂ）に示すように、中空パイプ２３の両端部２３ａ、２３ｂがサスペンション部材２１の表面と同じ形状に径方向外側に折れ曲がり、中空パイプ２３を孔部２２ａ、２２ｂのそれぞれにカシメ固定することができる。

本例では、溶接部がないため、溶接不良や中空パイプ２３の両端部２３ａ、２３ｂの出っ張り部をなくすことができ、このサスペンション部材２１を使用する際設計の自由度を高くすることができる。また、電磁拡管成型は短時間で行うことができるため、工程短縮が可能となる。さらに、中空パイプ２３の孔部２２ａ、２２ｂに対する固定を、溶接を用いずに電磁拡管成型によって行っているため、溶接が困難な超ハイテン材等を採用することができる。

図３（ａ）、（ｂ）は、図２（ａ）、（ｂ）に示した例の変形例として、断面がコの字形状でロッド状のサスペンション部材２１に対し本発明を適用した例を示している。本例においても、その作用・効果は図２（ａ）、（ｂ）に示した例と同様であり、ここではその説明を省略する。

次に、サスペンションアームに適用した例について説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の製造方法の対象となるサスペンションアームの一例の構造を示す図である。ここで、図４（ａ）はサスペンションアームの正面図を示し、図４（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図を示し、図４（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面図を示している。図４（ａ）〜（ｃ）に示す例において、サスペンションアーム３１は、例えばアルミニウム合金をプレス加工して作製した１対の上側部材３２と下側部材３３を、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、袋構造に溶接して形成されたサスペンションアーム本体３４と、ボールジョイントを一体に固定するためのボールジョイント圧入部３５と、ブッシュを一体に固定するためのブッシュ圧入部３６と、から構成されている。

図５（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の部材の製造方法をサスペンションアームに適用した例を説明するための図である。本例では、まず、図５（ａ）に示すように、アルミニウム、銅、それらの合金、または、鉄にアルミ箔を貼付したものからなる中空パイプ４１の内部に、加硫したゴム部材４２と内筒４３とを設けてなるブッシュ４４を準備する。次に、図５（ｂ）に示すように、準備したブッシュ４４をブッシュ圧入部３６に挿入して所定位置に配置する。この際、中空パイプ４１の上端部４１ａが上側部材３２より突出するよう配置するとともに、中空パイプ４１の下端部４１ｂが下側部材３３より突出するよう配置する。次に、サスペンションアーム３１の上面及び下面のそれぞれにおいて突出する中空パイプ４１の上端部４１ａ及び下端部４１ｂに対し、電磁拡管成型を行う。

電磁拡管成型により、図５（ｃ）に示すように、中空パイプ４１の上端部４１ａを上側部材３２の上面に沿って径方向外側に向かったツバ形状に曲げるとともに、中空パイプ４１の下端部４１ｂを下側部材３３の下面に沿って径方向外側に向かったツバ形状に曲げる。これにより、ブッシュ４４をブッシュ圧入部３６をカシメ固定することができる。

本例では、上述した例の作用・効果に加えて、中空パイプ４１にブッシュの外筒とアームカラーの役目を持たすことができるため、部品点数を減少させることができ、軽量化や工程短縮を可能にすることができる。

本発明の部材の製造方法は、部材の軽量化、工程数の短縮化、超ハイテン材の使用などを目的とした用途に好適に使用することができ、特に、サスペンション部材やサスペンションアーム等に好適に使用することができるる。

（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の部材の製造方法の各工程を説明するための図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の部材の製造方法をサスペンション部材に適用した例を示す図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の部材の製造方法をサスペンション部材に適用した他の例を示す図である。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の部材の製造方法の対象となるサスペンションアームの一例の構造を示す図である。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の部材の製造方法をサスペンションアームに適用した例を説明するための図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ従来の部材の製造方法として溶接を利用した方法を説明するための図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ従来の部材の製造方法として機械加工をりようした方法を説明するための図である。

符号の説明

１、２３、４１中空パイプ
１ａ、２２ａ、４１ａ上端部
１ｂ、２２ｂ、４１ｂ下端部
２部材
３、２２ａ、２２ｂ孔部
１１電気回路
１２スイッチ
１３コンデンサ
１４抵抗
２１サスペンション部材
３１サスペンションアーム
３２上側部材
３３下側部材
３４サスペンションアーム本体
３５ボールジョイント圧入部
３６ブッシュ圧入部
４２ゴム部材
４３内筒
４４ブッシュ

Claims

サスペンションアームのブッシュ圧入部にブッシュを挿入し、ブッシュをブッシュ圧入部に固定する部材の製造方法において、アルミニウム、銅、それらの合金、または、鉄にアルミ箔を貼付した中空パイプを用い、中空パイプの内部に、加硫したゴム部材とゴム部材の内側に配置した内筒とを設けてなるブッシュを準備し、準備したブッシュを、サスペンションアームのブッシュ圧入部に、中空パイプの上端部がサスペンションアームの上側部材より突出するよう配置するとともに、中空パイプの下端部がサスペンションアームの下側部材より突出するよう配置し、中空パイプの内部であって上端部および下端部に対応する位置にコイルを配置し、コイルに電流を通電することで、サスペンションアームの上面及び下面のそれぞれにおいて突出する中空パイプの上端部及び下端部に対し電磁拡管成型を行い、前記突出した上端部および下端部をそれぞれサスペンションアームの上側部材及び下側部材に沿って径方向外側に向かってツバ形状に曲げることで、ブッシュをサスペンションアームの圧入部に対してカシメ固定したことを特徴とする部材の製造方法。