JP7137453B2

JP7137453B2 - アーム部材

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Publication number: JP7137453B2
Application number: JP2018227329A
Authority: JP
Inventors: 弘 ▲高▼橋; 康志遠嶌; 英典島田; 真之金子; 誠人井塚
Original assignee: FTECH CO., LTD.
Current assignee: FTECH CO., LTD.
Priority date: 2018-12-04
Filing date: 2018-12-04
Publication date: 2022-09-14
Anticipated expiration: 2038-12-04
Also published as: JP2020090136A; WO2020116319A1

Description

本発明は、アーム部材に関し、特に、自動車等の車両の構成部品として適用されるアーム部材に関するものである。

従来より、自動車等の車両において、エンジン・ミッション側の構成部品や車輪のばね下側の構成部品と車体側の構成部品との間に介在させるマウント部材やブッシュ部材等のインシュレータ部材をその支持部材に装着する構成として、支持部材に別部材であるカラー部材等を溶接し、かかるカラー部材にインシュレータ部材を装着するものが使用されているが、近年では、部品点数を削減してより簡素化した構成として、別部材であるカラー部材を支持部材と一体化したものが提案されるようになってきている。

かかる状況下で、特許文献１は、防振装置及びこれに用いる金具とその防振装置の製造方法に関し、防振装置１０の金具１１は、その全体を１枚の金属板を曲げ加工等塑性加工して構成したもので、第１ゴムブッシュ１２を嵌合状態に保持する第１筒部２８と、第２ゴムブッシュ１４を嵌合状態に保持する第２筒部３０と、第１筒部２８と第２筒部３０とを連結する連結部３２を備えており、第１筒部２８は、一対の側板部４０の各々に形成した筒状部４４及び４４で構成されることを開示する。

特開２００３－２０６９９１号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の構成においては、ブランク加工済みの加工対象部材にバーリング加工で筒状部４４及び４４を形成した後に、更にその加工対象部材に曲げ加工を施し、筒状部４４及び４４を対向させて第１筒部２８を形成した最終製品を得るものではあるが、これらの一連の加工を精度を維持しかつ迅速に行いながら、強度への不要な影響を排除した態様で、筒状部であるバーリング孔部を有する部材を実現することの具体的な開示や示唆は何等なされてはいない。

また、本発明者の更なる検討によれば、長手方向に延在するアーム部材の両端部の少なくとも一端部側に各々バーリング孔部を設定する構成に対して、順送方式（プログレ方式）による一連の加工を適用する場合には、母材内で一連の加工の各々で加工される加工対象部材の部分とその周縁部に残される母材残部とを連結するいわゆる送り桟の部分（送り桟部）を配置する必要があるため、かかる送り桟部の配置を許容しながら、強度や剛性といった力学的特性に与える不要な影響を抑制した態様で、バーリング孔部を有するアーム部材を実現することが必要となる。

本発明は、以上の検討を経てなされたもので、高い精度で迅速な加工を行い得るプログレ方式による一連の加工の適用を許容しながら、バーリング孔部を長手方向の両端部の少なくとも一端部側に有すると共に、所要の強度・剛性を確保したアーム部材を提供することを目的とする。

以上の目的を達成すべく、本発明の第１の局面は、長手方向に延在するアーム部材であって、第１側壁と、前記第１側壁に対して、前記長手方向に直交する幅方向において対向する第２側壁と、前記長手方向及び前記幅方向に直交する上下方向における前記第１側壁の一端部及び前記幅方向において前記第１側壁の前記一端部に対向する前記第２側壁の一端部同士を連結する連結壁と、前記長手方向の両端の内の少なくとも一端側において前記第１側壁に設けられた第１バーリング孔部と、前記長手方向の前記一端側において前記第２側壁に設けられた第２バーリング孔部と、を備えたアーム部材であって、前記幅方向において、前記第１バーリング孔部のフランジと前記第２バーリング孔部のフランジとは、前記アーム部材の内側で対向し、前記長手方向の前記一端側における前記連結壁の第１端部は、前記幅方向における前記第１端部の中間部に配置されると共に、切り離し切断面を伴う第１切り離し部を有し、前記長手方向の前記他端側における前記連結壁の第２端部は、前記幅方向における前記第２端部の中間部に配置されると共に、切り離し切断面を伴う第２切り離し部を有するアーム部材である。

また、本発明の第２の局面におけるアーム部材では、第１の局面に加えて、前記第１切り離し部は、前記長手方向の前記一端側において、前記第１バーリング孔部及び前記第２バーリング孔部に達する位置に設けられるものである。

また、本発明の第３の局面におけるアーム部材では、第１又は第２の局面に加えて、前記第１切り離し部は、前記第１切り離し部に連絡した第１アール形状端部を介して前記第１側壁に連絡すると共に、前記第１切り離し部に連絡した第２アール形状端部を介して前記第２側壁に連絡し、前記第２切り離し部は、前記第２切り離し部に連絡した第３アール形状端部を介して前記第１側壁に連絡すると共に、前記第２切り離し部に連絡した第４アール形状端部を介して前記第２側壁に連絡するものである。

また、本発明の第４の局面は、長手方向に延在するアーム部材であって、第１側壁と、前記第１側壁に対して、前記長手方向に直交する幅方向において対向する第２側壁と、前記長手方向及び前記幅方向に直交する上下方向における前記第１側壁の一端部及び前記幅方向において前記第１側壁の前記一端部に対向する前記第２側壁の一端部同士を連結する連結壁と、前記長手方向の一端側において前記第１側壁に設けられた第１バーリング孔部と、前記長手方向の前記一端側において前記第２側壁に設けられた第２バーリング孔部と、を備えたアーム部材であって、前記幅方向において、前記第１バーリング孔部のフランジと前記第２バーリング孔部のフランジとは、前記アーム部材の内側で対向し、前記長手方向の前記一端側における前記連結壁の第１端部は、前記幅方向における前記第１端部の中間部が突出した第１突起部を有し、前記長手方向の前記他端側における前記連結壁の第２端部は、前記幅方向における前記第２端部の中間部が突出した第２突起部を有し、前記第１突起部は、前記第１突起部に連絡した第１アール形状端部を介して前記第１側壁に連絡すると共に、前記第１突起部に連絡した第２アール形状端部を介して前記第２側壁に連絡し、前記第２突起部は、前記第２突起部に連絡した第３アール形状端部を介して前記第１側壁に連絡すると共に、前記第２突起部に連絡した第４アール形状端部を介して前記第２側壁に連絡するアーム部材である。

本発明の第１の局面における構成によれば、幅方向において、第１バーリング孔部のフランジと第２バーリング孔部のフランジとが、アーム部材の内側で対向し、長手方向の一端側における連結壁の第１端部が、幅方向における第１端部の中間部に配置されると共に、切り離し切断面を伴う第１切り離し部を有し、長手方向の他端側における連結壁の第２端部が、幅方向における第２端部の中間部に配置されると共に、切り離し切断面を伴う第２切り離し部を有するものであるため、アーム部材の強度・剛性に不要な影響を与えることを抑制した態様で、高い精度で迅速な加工を行い得るプログレ方式による一連の加工を許容することができ、バーリング孔部を長手方向の両端部の少なくとも一端部側に有するアーム部材に所要の強度・剛性を持たせることができる。

本発明の第２の局面における構成によれば、第１切り離し部が、長手方向の一端側において、第１バーリング孔部及び第２バーリング孔部に達する位置に設けられるものであるため、第１側壁及び第２側壁に各々バーリング孔部を設けながらも、プログレ方式の一連の加工における切断工程の型隙間の設定を許容して、連結壁を長手方向に延長することができ、アーム部材の強度・剛性の増大に寄与することができる。

本発明の第３の局面における構成によれば、第１切り離し部が、第１切り離し部に連絡した第１アール形状端部を介して第１側壁に連絡すると共に、第１切り離し部に連絡した第２アール形状端部を介して第２側壁に連絡し、第２切り離し部が、第２切り離し部に連絡した第３アール形状端部を介して第１側壁に連絡すると共に、第２切り離し部に連絡した第４アール形状端部を介して第２側壁に連絡するものであるため、曲げ成形を円滑に行わせながら、連結壁の長手方向の両端部と第１側壁及び第２側壁との間の各々の角部に発生し得る応力を低減することができ、アーム部材の強度・剛性の増大に寄与することができる。

本発明の第４の局面における構成によれば、第１バーリング孔部のフランジと第２バーリング孔部のフランジとが、アーム部材の内側で対向し、長手方向の一端側における連結壁の第１端部が、幅方向における第１端部の中間部が突出した第１突起部を有し、長手方向の他端側における連結壁の第２端部が、幅方向における第２端部の中間部が突出した第２突起部を有し、第１突起部が、第１突起部に連絡した第１アール形状端部を介して第１側壁に連絡すると共に、第１突起部に連絡した第２アール形状端部を介して第２側壁に連絡し、第２突起部が、第２突起部に連絡した第３アール形状端部を介して第１側壁に連絡すると共に、第２突起部に連絡した第４アール形状端部を介して第２側壁に連絡するものであるため、アーム部材の強度に不要な影響を与えることを抑制した態様で、高い精度で迅速な加工を行い得るプログレ方式による一連の加工を許容しながら、曲げ成形を円滑に行わせると共に、連結壁の長手方向の両端部と第１側壁及び第２側壁との間の各々の角部に発生し得る応力を低減することができ、バーリング孔部を長手方向の両端部の少なくとも一端部側に有するアーム部材の強度・剛性の増大に寄与することができる。

図１は、本発明の実施形態におけるロアアームを示す側面図である。図２は、図１のＺ１矢視図であり、本実施形態におけるロアアームの平面図である。図３は、図１のＺ２矢視図であり、本実施形態におけるロアアームの底面図である。図４は、図１のＸ矢視図であり、本実施形態におけるロアアームの正面図である。図５は、図１のＡ－Ａ縦断面図である。図６は、図１のＢ－Ｂ縦断面図である。図７は、本実施形態におけるロアアームの切り離し部の成形工程を示す部分縦断面図である。図８は、本実施形態における変形例のロアアームの縦断面図を示し、位置的には、図６に対応する。

以下、図１から図８を適宜参照して、本発明の実施形態におけるアーム部材につき、自動車等の車両のサスペンション系の構成部品であるロアアームを例に挙げて、その変形例を含めて詳細に説明する。なお、図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成す。なお、ｘ軸の方向を長手方向、ｙ軸の方向を幅方向及びｚ軸の方向を上下方向と呼ぶことがある。

図１は、本実施形態におけるロアアームを示す側面図である。図２から図４は、順に対応して、図１のＺ１矢視図であって、本実施形態におけるロアアームの平面図、図１のＺ２矢視図であって、本実施形態におけるロアアームの底面図及び図１のＸ矢視図であって、本実施形態におけるロアアームの正面図である。図５及び図６は、順に対応して、図１のＡ－Ａ縦断面図及び図１のＢ－Ｂ縦断面図である。

まず、図１から図６に示すように、ロアアーム１は、典型的には、ｙ－ｚ平面で切った縦断面で主としてｚ軸の負方向に向いて開いたコの字型形状を呈しながら、ｘ軸の方向を長手方向として延在する典型的には鉄等の金属製のアーム部材であって、ｙ－ｚ平面に平行にロアアーム１の長手方向の中央部を通る面について面対称であると共に、ロアアーム１の長手方向に直交する幅方向としてのｙ軸の方向の中央部を通ってｘ－ｚ平面に平行な面について面対称である形状を有する。なお、ロアアーム１は、後述するバーリング孔部及び切り離し部を設けることができるように、ｙ－ｚ平面で切った縦断面で主としてｚ軸の負方向に向いて開いたコの字型形状を呈しながら、ｘ軸の方向を長手方向として延在する構成を有するものであれば、必ずしもこのような対称形状を有する必要はなく、非対称形状を有するものであってもよい。

具体的には、ロアアーム１は、主として、ｙ軸の負方向側に位置してｘ－ｚ平面に平行な第１側壁１０と、ｘ－ｚ平面に平行であってｙ軸の正方向側に位置し第１側壁１０と対向する第２側壁１１０と、ｚ軸の正方向側に位置して、第１側壁１０及び第２側壁１１０をそれらのｚ軸の正方向側の端部同士で連結する連結壁２１０と、を備える。

詳しくは、第１側壁１０は、中間側壁部１２と、中間側壁部１２に連絡すると共に、中間側壁部１２に対してｘ軸の負方向側で中間側壁部１２の上下長（ｚ軸の方向における長さ）よりも拡大された上下長を有する拡張側壁部１４と、中間側壁部１２に連絡すると共に、中間側壁部１２に対してｘ軸の正方向側で中間側壁部１２の上下長よりも拡大された上下長を有する拡張側壁部１６と、第１側壁１０のｚ軸の負方向側の端部からｙ軸の正方向側に折り曲げられた折曲げ壁４０と、から成る。なお、拡張側壁部１４及び１６の上下長をロアアーム１の構成要素のレイアウト上の要請等で拡大する必要がない場合には、拡張側壁部１４及び１６の上下長は、中間側壁部１２の上下長と同等又はそれ以下に設定すればよい。また、ロアアーム１の強度・剛性上の要請等が大きくない場合には、折曲げ壁４０は、省略してもよい。

中間側壁部１２は、その上下長が一定に設定された平板状の側壁部である。また、拡張側壁部１４は、その上下長がｘ軸の負方向側に行くに従って漸増すると共に、そのｘ軸の負方向側の端部が、ｙ軸の方向に見た側面視で、ｘ軸の負方向に向かって凸の半円形状を呈して終端する平板状の側壁部であり、拡張側壁部１６は、その上下長がｘ軸の正方向側に行くに従って漸増すると共に、そのｘ軸の正方向側の端部が、ｙ軸の方向に見た側面視で、ｘ軸の正方向に向かって凸の半円形状を呈して終端する平板状の側壁部である。

拡張側壁部１４は、拡張側壁部１４をｙ軸の方向に貫通するバーリング孔部２２を有し、バーリング孔部２２は、拡張側壁部１４をｙ軸の方向に穿ちながら拡張側壁部１４からｙ軸の正方向に向かって立設された円筒側壁状のフランジ２４と、フランジ２４の経方向の内側に規定される貫通孔２６と、を有する。

拡張側壁部１６は、拡張側壁部１４と同様に、拡張側壁部１６をｙ軸の方向に貫通するバーリング孔部３２を有し、バーリング孔部３２は、拡張側壁部１６をｙ軸の方向に穿ちながら拡張側壁部１６からｙ軸の正方向に向かって立設された円筒側壁状のフランジ３４と、フランジ３４の経方向の内側に規定される貫通孔３６と、を有する。

折曲げ壁４０は、中間側壁部１２のｚ軸の負方向側の端部からｙ軸の正方向側に折り曲げられた中間折曲げ壁部４２と、中間折曲げ壁部４２に連絡すると共に、拡張側壁部１４のｚ軸の負方向側の端部からｙ軸の正方向側に折り曲げられた傾斜折曲げ壁部４４と、中間折曲げ壁部４２に連絡すると共に、拡張側壁部１６のｚ軸の負方向側の端部からｙ軸の正方向側に折り曲げられた傾斜折曲げ壁部４６と、から成る。

第２側壁１１０は、中間側壁部１２、拡張側壁部１４及び１６、バーリング孔部２２のフランジ２４及び貫通孔２６、バーリング孔部３２のフランジ３４及び貫通孔３６、並びに折曲げ壁４０の中間折曲げ壁部４２、傾斜折曲げ壁部４４及び４６という第１側壁１０における各々の構成要素に対応して、中間側壁部１１２、拡張側壁部１１４及び１１６、バーリング孔部１２２のフランジ１２４及び貫通孔１２６、バーリング孔部１３２のフランジ１３４及び貫通孔１３６、並びに折曲げ壁１４０の中間折曲げ壁部１４２、傾斜折曲げ壁部１４４及び１４６という各々の構成要素を、ｙ軸の正方向側で対向して有する。なお、かかるバーリング孔部２２及び１２２の対、並びにバーリング孔部３２及び１３２の対は、必要に応じていずか一方の対のみ設けてもよい。

但し、第２側壁１１０において、バーリング孔部１２２のフランジ１２４及びバーリング孔部１３２のフランジ１３４は、ｙ軸の負方向に向かって立設されたものであり、折曲げ壁１４０の中間折曲げ壁部１４２、傾斜折曲げ壁部１４４及び１４６は、ｙ軸の負方向側に折り曲げられたものであることが、第１側壁１０におけるものと相違する。つまり、バーリング孔部２２のフランジ２４とバーリング孔部１２２のフランジ１２４とは、ロアアーム１の幅方向における内側で互いに対向し、バーリング孔部３２のフランジ３４とバーリング孔部１３２のフランジ１３４とは、ロアアーム１の幅方向における内側で互いに対向する。また、折曲げ壁４０の中間折曲げ壁部４２、傾斜折曲げ壁部４４及び４６と折曲げ壁１４０の中間折曲げ壁部１４２、傾斜折曲げ壁部１４４及び１４６とは、ロアアーム１の幅方向における内側で対応するもの同士が互いに対向する。また、バーリング孔部２２の貫通孔２６とバーリング孔部１２２の貫通孔１２６とは、ｙ軸の方向に平行なＣ１軸を同軸な中心軸とし、バーリング孔部３２の貫通孔３６とバーリング孔部１３２の貫通孔１３６とは、ｙ軸の方向に平行なＣ２軸を同軸な中心軸とするもので、貫通孔２６及び１２６並びに貫通孔３６及び１３６には、典型的には、インシュレータブッシュ部材の外筒部分が対応して挿入される。なお、かかるバーリング孔部２２及び１２２の対、並びにバーリング孔部３２及び１３２の対において、いずか一方の対のみを設けた場合には、その他方の対が設けられるべき箇所に貫通孔を設け、かかる貫通孔の周囲に別体のカラー部材を溶接等により装着してもよい。

連結壁２１０は、中間連結壁部２１２と、中間連結壁部２１２に連絡すると共に、中間連結壁部２１２に対してｘ軸の負方向側でｘ軸の負方向側に行くに従ってｚ軸の正方向側に向かって上昇するように傾斜する傾斜連結壁部２１４と、中間連結壁部２１２に連絡すると共に、中間連結壁部２１２に対してｘ軸の正方向側でｘ軸の正方向側に行くに従ってｚ軸の正方向側に向かって上昇するように傾斜する傾斜連結壁部２１６と、から成る。

中間連結壁部２１２は、中間側壁部１２及び１１２のｚ軸の正方向側の端部同士間を連結するｘ－ｙ平面に平行な上壁部であり、その一部がｚ軸の正方向に向かって各々突出する凸部２４０及び２４２を有していてもよい。かかる凸部２４０及び２４２は、ロアアーム１の製造時に位置決め等に用い得る。

傾斜連結壁部２１４は、拡張側壁部１４及び１１４のｚ軸の正方向側の端部同士間を連結する上壁部であり、そのｘ軸の負方向側の端部の一部（その幅方向の中間部）で、ｘ軸の負方向に向かって張り出して突出する突起部である切り離し部２２２を有する。ここで、切り離し部２２２は、ロアアーム１の製造時に得られるブランク部材を更に切断することにより端材から切り離された部分であり、傾斜連結壁部２１４のｘ軸の負方向側の端部におけるｙ軸の方向の中間部に設けられ、そのｘ軸の負方向側の端面は、典型的には、ロアアーム１の製造時に得られるブランク部材を更に切断することにより形成される二次的端面としての切り離し端面２２３である。なお、ｘ－ｙ平面に対し、切り離し部２２２の傾斜角は、ロアアーム１の強度・剛性への不要な影響を排する観点からは、０度以上で傾斜連結壁部２１４の傾斜角と同じ角度以下の範囲内に設定することが好ましい。

切り離し部２２２のy軸の負方向側の端部におけるｘ軸の正方向側の基部は、中間連結壁部２１２及び中間側壁部１２間の角アール形状部Ｒに連絡する傾斜連結壁部２１４及び拡張側壁部１４間の角アール形状部におけるｘ軸の負方向側の端部であるアール形状端部２２４に連絡する。アール形状端部２２４は、かかる基部及び拡張側壁部１４間における傾斜連結壁部２１４のｘ軸の負方向側の端部の一部を構成しながら、かかる基部から拡張側壁部１４のｚ軸の正方向側の端部（上端部）に向かって延在すると共にかかる端部に連絡する。これにより、傾斜連結壁部２１４及び拡張側壁部１４間の角アール形状部におけるｘ軸の負方向側の端部に発生し得る応力を低減することができる。アール形状端部２２４は、ｚ軸の負方向側に向かって見る平面視でｘ軸の正方向に向かって凹となると共に、ねじれ面状の曲面である端面を有し、かかる端面は、ロアアーム１の製造時に得られるブランク部材の切断端面が更に切断されることなくその後のプレス成形によってその部材の肉流れを伴いながら変形したブランク由来端面２２５である。

切り離し部２２２のy軸の正方向側の端部におけるｘ軸の正方向側の基部は、中間連結壁部２１２及び中間側壁部１１２間の角アール形状部Ｒに連絡する傾斜連結壁部２１４及び拡張側壁部１１４間の角アール形状部におけるｘ軸の負方向側の端部であるアール形状端部２２６に連絡する。アール形状端部２２６は、かかる基部及び拡張側壁部１１４間における傾斜連結壁部２１４のｘ軸の負方向側の端部の一部を構成しながら、かかる基部から拡張側壁部１１４のｚ軸の正方向側の端部（上端部）に向かって延在すると共にかかる端部に連絡する。これにより、傾斜連結壁部２１４及び拡張側壁部１１４間の角アール形状部におけるｘ軸の正方向側の端部に発生し得る応力を低減することができる。アール形状端部２３４は、ｚ軸の負方向側に向かって見る平面視でｘ軸の正方向に向かって凹となると共に、ねじれ面状の曲面である端面を有し、かかる端面は、ロアアーム１の製造時に得られるブランク部材の切断端面が更に切断されることなくその後のプレス成形によってその部材の肉流れを伴いながら変形したブランク由来端面２２７である。

傾斜連結壁部２１６は、傾斜連結壁部２１４と同様に、拡張側壁部１６及び１１６のｚ軸の正方向側の端部同士間を連結する上壁部であり、そのｘ軸の正方向側の端部の一部（その幅方向の中間部）は、ｘ軸の正方向に向かって張り出して突出する突起部である切り離し部２３２を有する。ここで、切り離し部２３２は、ロアアーム１の製造時に得られるブランク部材を更に切断することにより端材から切り離された部分であり、傾斜連結壁部２１６のｘ軸の正方向側の端部におけるｙ軸の方向の中間部に設けられ、そのｘ軸の正方向側の端面は、典型的には、ロアアーム１の製造時に得られるブランク部材を更に切断することにより形成される二次的端面としての切り離し端面２３３である。切り離し部２２２と切り離し部２３２とは、ｘ軸の方向で対向する。また、切り離し端面２２３及び２３３は、各々、ブランク部材の切断端面がプレス成形の影響を受けた後に、その影響を受けた切断端面を更に切断するものであるため、それらの平坦度等の性状を所要に調整することが可能となる。この結果、切り離し端面２２３及び２３３において凹部等の不要な形状欠陥の発生を抑制することが可能となり、ロアアーム１の強度・剛性に不要な影響を与えることを抑制することができる。なお、ｘ－ｙ平面に対し、切り離し部２３２の傾斜角は、ロアアーム１の強度・剛性への不要な影響を与えない観点からは、０度以上で傾斜連結壁部２１６の傾斜角と同じ角度以下の範囲内に設定することが好ましい。

切り離し部２３２のy軸の負方向側の端部におけるｘ軸の負方向側の基部は、中間連結壁部２１２及び中間側壁部１２間の角アール形状部Ｒに連絡する傾斜連結壁部２１６及び拡張側壁部１６間の角アール形状部におけるｘ軸の正方向側の端部であるアール形状端部２３４に連絡する。アール形状端部２３４は、かかる基部及び拡張側壁部１６間における傾斜連結壁部２１６のｘ軸の正方向側の端部の一部を構成しながら、かかる基部から拡張側壁部１６のｚ軸の正方向側の端部（上端部）に向かって延在すると共にかかる端部に連絡する。これにより、傾斜連結壁部２１６及び拡張側壁部１６間の角アール形状部におけるｘ軸の正方向側の端部に発生し得る応力を低減することができる。アール形状端部２３４は、ｚ軸の負方向側に向かって見る平面視でｘ軸の負方向に向かって凹となるねじれ面状の曲面である端面を有し、かかる端面は、ロアアーム１の製造時に得られるブランク部材の切断端面が更に切断されることなくその後のプレス成形によってその部材の肉流れを伴いながら変形したブランク由来端面２３５である。

切り離し部２３２のy軸の正方向側の端部におけるｘ軸の負方向側の基部は、中間連結壁部２１２及び中間側壁部１１２間の角アール形状部Ｒに連絡する傾斜連結壁部２１６及び拡張側壁部１１６間の角アール形状部におけるｘ軸の正方向側の端部であるアール形状端部２３６に連絡する。アール形状端部２３６は、かかる基部及び拡張側壁部１１６間における傾斜連結壁部２１６のｘ軸の正方向側の端部の一部を構成しながら、かかる基部から拡張側壁部１１６のｚ軸の正方向側の端部（上端部）に向かって延在すると共にかかる端部に連絡する。これにより、傾斜連結壁部２１６及び拡張側壁部１１６間の角アール形状部におけるｘ軸の正方向側の端部に発生し得る応力を低減することができる。アール形状端部２３６は、ｚ軸の負方向側に向かって見る平面視でｘ軸の負方向に向かって凹となるねじれ面状の曲面である端面を有し、かかる端面は、ロアアーム１の製造時に得られるブランク部材の端面が更に切断されることなくその後のプレス成形によってその部材の肉流れを伴いながら変形した変形したブランク由来端面２３７である。なお、ロアアーム１においては、切り離し端面２２３及び２３３以外の周縁部の端面は、ブランク加工後の曲げ加工の影響は受けるがブランク部材由来の切断端面である。また、アール形状端部２２４、２２６、２３４、２３６は、曲げ成形工程において、連結壁２１０に対して第１側壁１０及び第２側壁１１０を円滑に起立させることに寄与する。

次に、ロアアーム１の切り離し部２２２及び２３２の成形工程につき、切り離し部２３２を代表例として、更に図７を参照しながら詳細に説明する。

図７は、本実施形態におけるロアアーム１の切り離し部２３２の成形工程を示す部分縦断面図であり、成形途中のロアアーム１のバーリング孔部１３２のフランジ１３４が露出するように切った断面図である。なお、図中では、いわゆる送り桟部３００が切断された状態を示している。

図７に示すように、典型的には、ロアアーム１は、プログレ方式の一連のプレス成形工程により製造されるもので、その工程中で用いられる切り離し部２２２及び２３２を得るための切り離し型４００は、切り離し部２２２及び２３２が形成される前のロアアーム１をｚ軸の負方向側で支持する支持型４０２と、傾斜連結壁部２１６に連結している状態の送り桟部３００をｚ軸の負方向に向かって押圧して切断する切断型４０４と、を備える。支持型４０２のｘ軸の正方向側の側壁部４０３は、典型的には、ｙ－ｚ平面に平行な平面である。また、支持型４０２の側壁部４０３及び切断型４０４間に設定される切断時の型間のクリアランスをΔＧで示す。

ここで、各々図示を省略するブランク成形工程、バーリング成形工程及び曲げ成形工程を経た状態のロアアーム１には、バーリング孔部２２、３２、１２２及び１３２が形成された状態にあり、かかる状態のロアアーム１を切り離し型４００にセットする。この際、ロアアーム１は、少なくとも傾斜連結壁部２１６が支持型４０２で支持されて、その位置が固定された状態にある。このように固定された状態のロアアーム１の傾斜連結壁部２１６には、一連のプレス成形工程における前段の工程から次段の工程へと成形途中のロアアーム１を送るための送り桟部３００が連結された状態にあり、かかる送り桟部３００のｚ軸の正方向側に切断型４０４を対向させる。

次に、切断型４０４をｚ軸の負方向に向かって移動し、傾斜連結壁部２１６に連結した送り桟部３００を図中のその長手方向の途中位置で切断することにより、傾斜連結壁部２１６を送り桟部３００からを切り離し、傾斜連結壁部２１６に切り離し部２３２を形成する一方で、母材内の全てのロアアーム１を形成した後で送り桟部３００を最終的には端材として除去する。

この際、典型的には、支持型４０２のｘ軸の正方向側の側壁部４０３がロアアーム１のバーリング孔部１３２のフランジ１３４の板外部に当接することにより、支持型４０２のｘ軸の正方向側の位置が、バーリング孔部１３２のフランジ１３４の板外部により規定され、このように位置が規定された支持型４０２に対して、切断型４０４を、支持型４０２のｘ軸の正方向側の側壁部４０３が当接するフランジ１３４の板外部からｘ軸の正方向に向かってクリアランスΔＧで離間させながら、ｚ軸の負方向に向かって移動することにより、傾斜連結壁部２１６と送り桟部３００との間を切断することになる。この結果、切り離し部２３２は、傾斜連結壁部２１６のｘ軸の正方向側の端部を基部としてそれからｘ軸の正方向に向かってクリアランスΔＧで規定される突出端の位置まで突出することになる。かかる突出端は、支持型４０２のｘ軸の正方向側の側壁部４０３をｙ－ｚ平面に平行な平面とした場合、クリアランスΔＧを微小な値に設定したとしても、側壁部４０３が当接するフランジ１３４の板外部からｘ軸の正方向側に若干偏位した位置に配置することができるため、必要に応じて傾斜連結壁部２１６のｘ軸の正方向側の端部もかかるフランジ１３４の板外部に相当するような位置に配置することが可能となって、長手方向における第１側壁１０及び第２側壁１１０の長さに対して長手方向における連結壁２１０の長さの割合を増大することができ、ロアアーム１全体の強度・剛性を増大することができる。なお、支持型４０２のｘ軸の正方向側の側壁部４０３の一部を、支持型４０２が傾斜連結壁部２１６を支持するために配置可能であるという条件下で、側壁部４０３が当接するフランジ１３４の板外部を囲むようにｘ軸の正方向側により張り出したものとし、これに対応して切断型４０４を配置すれば、切り離し部２３２をｘ軸の正方向に向かってより突出させることが可能となり、これに対応して、傾斜連結壁部２１６のｘ軸の正方向側の端部もよりｘ軸の正方向側の位置に設定することができる。

また、以上のような切り離し部２３２の成形工程は、切り離し部２２２を形成する際にも同様に適用することが可能であり、かかる成形工程により、切り離し部２２２及び２３２を形成した状態のロアアーム１が得られることになる。

更に、以上のような切り離し部２２２及び２３２の成形工程の後に、折曲げ壁４０の成形工程に加え、バーリング孔部２２及び１２２ｄの対並びにバーリング孔部３２ｄ及び１３２ｄの対の同軸調整、各々の構成要素の平坦度調整や傾斜角調整等を含むロアアーム１の形状を整えるための所要の付加成形工程を経て、最終的な構成を有するロアアーム１が得られることになる。

以上の本実施形態のアーム部材１においては、幅方向において、第１バーリング孔部２２（３２）のフランジ２４（３４）と第２バーリング孔部１２２（１３２）のフランジ１２４（１３４）とが、アーム部材１の内側で対向し、長手方向の一端側における連結壁２１０の第１端部が、幅方向における第１端部の中間部に配置されると共に、切り離し切断面２２３（２３３）を伴う第１切り離し部２２２（２３２）を有し、長手方向の他端側における連結壁２１０の第２端部が、幅方向における第２端部の中間部に配置されると共に、切り離し切断面２３３（２２３）を伴う第２切り離し部２３２（２２２）を有するものであるため、アーム部材１の強度・剛性に不要な影響を与えることを抑制した態様で、高い精度で迅速な加工を行い得るプログレ方式による一連の加工を許容することができ、バーリング孔部２２（３２）、１２２（１３２）を長手方向の両端部の少なくとも一端部側に有するアーム部材１に所要の強度・剛性を持たせることができる。

また、本実施形態のアーム部材１においては、第１切り離し部２２２（２３２）が、長手方向の一端側において、第１バーリング孔部２２（３２）及び第２バーリング孔部１２２（１３２）に達する位置に設けられるものであるため、第１側壁１０及び第２側壁１１０に各々バーリング孔部２２（３２）、１２２（１３２）を設けながらも、プログレ方式の一連の加工における切断工程の型隙間の設定を許容して、連結壁２１０を長手方向に延長することができ、アーム部材１の強度・剛性の増大に寄与することができる。

また、本実施形態のアーム部材１においては、第１切り離し部２２２（２３２）が、第１切り離し部２２２（２３２）に連絡した第１アール形状端部２２４（２３４）を介して第１側壁１０に連絡すると共に、第１切り離し部２２２（２３２）に連絡した第２アール形状端部２２６（２３６）を介して第２側壁１１０に連絡し、第２切り離し部２３２（２２２）が、第２切り離し部２３２（２２２）に連絡した第３アール形状端部２３４（２２４）を介して第１側壁１０に連絡すると共に、第２切り離し部２３２（２２２）に連絡した第４アール形状端部２３６（２２６）を介して第２側壁１１０に連絡するものであるため、曲げ成形を円滑に行わせながら、連結壁２１０の長手方向の両端部と第１側壁１０及び第２側壁１１０との間の各々の角部に発生し得る応力を低減することができ、アーム部材１の強度・剛性の増大に寄与することができる。

また、本実施形態のアーム部材１においては、第１バーリング孔部２２（３２）のフランジ２４（３４）と第２バーリング孔部１２２（１３２）のフランジ１２４（１３４）とが、アーム部材１の内側で対向し、長手方向の一端側における連結壁２１０の第１端部が、幅方向における第１端部の中間部が突出した第１突起部２２２（２３２）を有し、長手方向の他端側における連結壁２１０の第２端部が、幅方向における第２端部の中間部が突出した第２突起部２３２（２２２）を有し、第１突起部２２２（２３２）が、第１突起部２２２（２３２）に連絡した第１アール形状端部２２４（２３４）を介して第１側壁１０に連絡すると共に、第１突起部２２２（２３２）に連絡した第２アール形状端部２２６（２３６）を介して第２側壁１１０に連絡し、第２突起部２３２（２２２）が、第２突起部２３２（２２２）に連絡した第３アール形状端部２３４（２２４）を介して第１側壁に連絡すると共に、第２突起２３２（２２２）部に連絡した第４アール形状端部２３６（２２６）を介して第２側壁１１０に連絡するものであるため、アーム部材１の強度に不要な影響を与えることを抑制した態様で、高い精度で迅速な加工を行い得るプログレ方式による一連の加工を許容しながら、曲げ成形を円滑に行わせると共に、連結壁２１０の長手方向の両端部と第１側壁１０及び第２側壁１１０との間の各々の角部に発生し得る応力を低減することができ、バーリング孔部２２（３２）、１２２（１３２）を長手方向の両端部の少なくとも一端部側に有するアーム部材１の強度・剛性の増大に寄与することができる。

さて、本実施形態のロアアーム１には、種々の変形例が考えられるので、以下、更に図８をも参照して、本実施形態の変形例のロアアーム１’につき詳細に説明する。

図８は、本実施形態における変形例のロアアーム１’の縦断面図を示し、位置的には、図６に対応する。

図８に示すように、本変形例のロアアーム１’では、本実施形態のロアアーム１に対して、第１側壁１０の折曲げ壁４０’が本実施形態のロアアーム１の第１側壁１０の折曲げ壁４０よりも更にｙ軸の正方向に向かって延在すると共に、第２側壁１１０の折曲げ壁１４０’が本実施形態のロアアーム１の第２側壁１１０の折曲げ壁１４０よりも更にｙ軸の負方向に向かって延在して、折曲げ壁４０’のｙ軸の正方向側の端部と、折曲げ壁１４０’のｙ軸の負方向の端部と、が、当接していることが主たる相違点であり、ロアアーム１’の残余の構成は、ロアアーム１のものと同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。なお、便宜上、図中では、折曲げ壁４０’については中間折曲げ壁部４２’のみ示し、折曲げ壁１４０’については中間折曲げ壁部１４２’のみ図示する。

具体的には、ロアアーム１’において、第１側壁１０の折曲げ壁４０’の中間折曲げ壁部４２’は、ｙ軸の正方向に向かって延在すると共に、第２側壁１１０の折曲げ壁１４０の中間折曲げ壁部１４２’は、ｙ軸の負方向に向かって延在し、中間折曲げ壁部４２’のｙ軸の正方向側の端部と、中間折曲げ壁部１４２’のｙ軸の負方向の端部と、が、当接することになり、かかる構成は、図示を省略する傾斜折曲げ壁部同士についても対応して成立するため、ロアアーム１’は、ｙ－ｚ平面で切った縦断面で、折曲げ壁４０’及び折曲げ壁１４０’の端部同士がロアアーム１’の幅方向における内側で互いに当接して、主として矩形状の閉断面を呈することになり、ロアアーム１’の強度・剛性をより増大することが可能となる。なお、必要に応じて、折曲げ壁４０’及び折曲げ壁１４０’の端部同士をロアアーム１’の幅方向における内側で完全に当接させずに、これらの間に微小な隙間を与えながら、これらを互いに溶接等により連結してもよい。

また、別の変形例として、切り離し部２２２及び２３２の成形工程において、機械的な切断工程を適用する代わりに赤外レーザ光等を用いた物理的な切断工程を適用してもよい。かかる場合には、ｘ軸の方向における切り離し部２２２及び２３２の各々の突出長さを実質ゼロとすることができ、またこれに対応して、ｘ軸の方向における切り離し部２２２及び２３２の位置も自由度高く設定することができる。つまり、かかる場合には、切り離し端面２２３及び２３３の平坦度等の性状を向上した状態で、これらの切り離し端面２２３及び２３３を、アール形状端部を介して第１側壁１０及び第２側壁１１０に対応して連絡することになる。

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数などは前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明においては、高い精度で迅速な加工を行い得るプログレ方式による一連の加工の適用を許容しながら、バーリング孔部を長手方向の両端部の少なくとも一端部側に有すると共に、所要の強度・剛性を確保したアーム部材を提供することができるものであるため、その汎用普遍的な性格から広範に車両等の強度部品の分野に適用され得るものと期待される。

１、１’…ロアアーム
１０…第１側壁
１２…中間側壁部
１４、１６…拡張側壁部
２２、３２…バーリング孔部
２４、３４…フランジ
２６、３６…貫通孔
４０、４０’…折曲げ壁
４２、４２’…中間折曲げ壁部
４４…傾斜折曲げ壁部
４６…傾斜折曲げ壁部
１１０…第２側壁
１１２…中間側壁部
１１４、１１６…拡張側壁部
１２２、１３２…バーリング孔部
１２４、１３４…フランジ
１２６、１３６…貫通孔
１４０、１４０’…折曲げ壁
１４２、１４２’…中間折曲げ壁部
１４４…傾斜折曲げ壁部
１４６…傾斜折曲げ壁部
２１０…連結壁
２１２、２１２’…中間連結壁部
２１４…傾斜連結壁部
２１６…傾斜連結壁部
２２２、２３２…切り離し部
２２３、２３３…切り離し端面
２２４、２２６、２３４、２３６…アール形状端部
２２５、２２７、２３５、２３７…ブランク由来端面
３００…端材
４００…切り離し型
４０２…支持型
４０３…側壁部
４０４…切断型

Claims

長手方向に延在するアーム部材であって、
第１側壁と、
前記第１側壁に対して、前記長手方向に直交する幅方向において対向する第２側壁と、
前記長手方向及び前記幅方向に直交する上下方向における前記第１側壁の一端部及び前記幅方向において前記第１側壁の前記一端部に対向する前記第２側壁の一端部同士を連結する連結壁と、
前記長手方向の両端の内の少なくとも一端側において前記第１側壁に設けられた第１バーリング孔部と、
前記長手方向の前記一端側において前記第２側壁に設けられた第２バーリング孔部と、
を備えたアーム部材であって、
前記幅方向において、前記第１バーリング孔部のフランジと前記第２バーリング孔部のフランジとは、前記アーム部材の内側で対向し、
前記長手方向の前記一端側における前記連結壁の第１端部は、前記幅方向における前記第１端部の中間部に配置されると共に、切り離し切断面を伴う第１切り離し部を有し、
前記長手方向の前記両端の内の他端側における前記連結壁の第２端部は、前記幅方向における前記第２端部の中間部に配置されると共に、切り離し切断面を伴う第２切り離し部を有するアーム部材。
前記第１切り離し部は、前記長手方向の前記一端側において、前記第１バーリング孔部及び前記第２バーリング孔部に達する位置に設けられる請求項１に記載のアーム部材。
前記第１切り離し部は、前記第１切り離し部に連絡した第１アール形状端部を介して前記第１側壁に連絡すると共に、前記第１切り離し部に連絡した第２アール形状端部を介して前記第２側壁に連絡し、前記第２切り離し部は、前記第２切り離し部に連絡した第３アール形状端部を介して前記第１側壁に連絡すると共に、前記第２切り離し部に連絡した第４アール形状端部を介して前記第２側壁に連絡する請求項１又は２に記載のアーム部材。
長手方向に延在するアーム部材であって、
第１側壁と、
前記第１側壁に対して、前記長手方向に直交する幅方向において対向する第２側壁と、
前記長手方向及び前記幅方向に直交する上下方向における前記第１側壁の一端部及び前記幅方向において前記第１側壁の前記一端部に対向する前記第２側壁の一端部同士を連結する連結壁と、
前記長手方向の一端側において前記第１側壁に設けられた第１バーリング孔部と、
前記長手方向の前記一端側において前記第２側壁に設けられた第２バーリング孔部と、
を備えたアーム部材であって、
前記幅方向において、前記第１バーリング孔部のフランジと前記第２バーリング孔部のフランジとは、前記アーム部材の内側で対向し、
前記長手方向の前記一端側における前記連結壁の第１端部は、前記幅方向における前記第１端部の中間部が突出した第１突起部を有し、
前記長手方向の前記他端側における前記連結壁の第２端部は、前記幅方向における前記第２端部の中間部が突出した第２突起部を有し、
前記第１突起部は、前記第１突起部に連絡した第１アール形状端部を介して前記第１側壁に連絡すると共に、前記第１突起部に連絡した第２アール形状端部を介して前記第２側壁に連絡し、前記第２突起部は、前記第２突起部に連絡した第３アール形状端部を介して前記第１側壁に連絡すると共に、前記第２突起部に連絡した第４アール形状端部を介して前記第２側壁に連絡するアーム部材。