JPH1071429A - 型鋼の曲げ加工方法と型鋼からなるサスペンションアーム - Google Patents
型鋼の曲げ加工方法と型鋼からなるサスペンションアームInfo
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- JPH1071429A JPH1071429A JP22868296A JP22868296A JPH1071429A JP H1071429 A JPH1071429 A JP H1071429A JP 22868296 A JP22868296 A JP 22868296A JP 22868296 A JP22868296 A JP 22868296A JP H1071429 A JPH1071429 A JP H1071429A
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/10—Constructional features of arms
- B60G2206/122—Constructional features of arms the arm having L-shape
Landscapes
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
サスペンションアームを開発する。 【解決手段】 ウェブ2とフランジ4,5とからなる型
鋼を、半径内側となるフランジ4に外方から、そして半
径外側となるフランジ5に内側からそれぞれ個別に押圧
力を加え、内側及び外側のフランジ4,5を共に伸ばし
ながらウェブ2の面内において曲げる加工方法により、
ウェブ2とフランジ4,5とからなる型鋼を前記ウェブ
2の面内において曲げたりフランジ4,5の間隔を拡縮
したものをアーム母体3とし、このアーム母体3に車体
及びホイールとの連結部材6,7,8を取り付けてサスペ
ンションアームとする。
Description
造強度に優れた型鋼(ウェブ両縁にフランジを突き出す
H型鋼、I型鋼やウェブ片縁にフランジを突き出すC型
鋼を含む)をウェブの面内において小さな曲率半径で曲
げる加工方法と、前記曲げ加工方法やフランジ間の拡縮
を施したアーム母体からなるサスペンションアームとに
関する。
有し、比較的安価であることから、様々な分野で利用さ
れているが、ウェブの面において小さな曲率半径で曲げ
ることができないために利用が制限されてきた分野も少
なくない。その例として、自動車等の懸架装置における
サスペンションアームを挙げることができる。従来のサ
スペンションアームは、アーム母体(接続用の各取付部
やブラケットを除くサスペンションアームの本体部分)
を、板金製品、鍛造製品、鋳造製品として、近年ではFR
P製品として製造されてきた。いずれも、懸架装置の構
成品として必要な強度を得ながら軽量化するために、様
々な形状のものが提案されている。サスペンションアー
ムは、前記各アーム母体に対し、例えばボールジョイン
ト取付部、スピンドル、そしてブッシュブラケットを設
けてA型アームとしたり、ボールジョイント取付部、ブ
ッシュパイプ、そしてテンションロッド取付部を設けて
又は取り付けてI型アームとして完成品となる。
ョンアームは、必要な強度を得るために、どうしても重
くならざるを得ず、また各取付部やブラケットをアーム
母体に取り付けることに手間が掛かり、コスト高の原因
となっていた。例えば、板金製サスペンションアームで
は、アーム母体を構成する2枚の板金それぞれを、予め
各取付部やブラケットの取付を考慮した複雑な形状に成
形し、突合わせ端となる周縁を溶接してボックス形状に
するという非常に手間とコストの掛かる方法で製造され
ていた。
率半径を持って湾曲させ、この平板の両側に補強用のフ
ランジを取り付けた外観を有するアーム母体が好まし
い。これを実現するために、上記板金製サスペンション
アームにおいて、アーム母体を構成する2枚の板金の平
板部分を面接触させ、各板金のフランジ部分を外向きに
立てる方法が用いられる。2枚の板金は溶接又はリベッ
トにより接合するが、剥離しない程度の強度を持つよう
に接合するにはコストが掛かる問題がある。
ペンションアームの軽量化を図ることを主眼とし、なお
かつ製造面でのコスト低減を狙って、型鋼をアーム母体
とした新たなサスペンションアームを開発するため、検
討を重ねた。特に、型鋼を上記理想形状である「平板を
面内において小さな曲率半径を持って湾曲させ、この平
板の両側に補強用のフランジを取り付けた外観を有する
アーム母体」とするため、ウェブの面内における型鋼の
曲げ加工方法に重点をおくことにした。
のが、ウェブとフランジとからなる型鋼を、半径内側と
なるフランジに外方から、そして半径外側となるフラン
ジに内側からそれぞれ個別に押圧力を加え、内側及び外
側のフランジを共に伸ばしながらウェブの面内において
曲げる型鋼の曲げ加工方法である。本発明により、型鋼
をアーム母体とした様々な形状のサスペンションアーム
を作ることができる。なお、この加工方法は、後述のA
型アームをI型鋼から作り上げるために開発したもので
あるが、このほかウェブの面内において小さな曲率半径
でH型鋼、I型鋼又はC型鋼を曲げる様々な用途(建築
資材や装置又は機械の強度メンバー等)に利用できる。
内側となるフランジに外方から加える押圧力に対して半
径外側となるフランジに外方から加える押圧力を先行し
て加える。本発明は、型鋼をウェブの面内において曲げ
る際、両フランジ共に伸び加工とすることで、従来より
も大幅に小さな曲率半径での曲げ加工を実現し、更に加
工後の残存応力をほとんど残さない。半径外側のフラン
ジに加える押圧力を半径内側のフランジに加える押圧力
よりも先行させるのは、物理的な半径の差を考慮したも
のであり、通常は両者同時であっても問題はない。
工により、ウェブとフランジとからなる型鋼を前記ウェ
ブの面内において曲げたりフランジの間隔を拡縮したも
のをアーム母体とし、このアーム母体に車体及びホイー
ルとの連結部材を取り付けてサスペンションアームを作
ることができる。フランジの間隔の拡縮は、ウェブを開
口してフランジの間隔を拡げたり、フランジの間隔を狭
めてウェブに凹凸を設けて、車体及びホイールの連結部
材を取り付けるための加工である。ウェブの開口はアー
ム母体の軽量化、ウェブの凹凸は連結部材の取付を容易
にし、組立作業を簡単にする。ウェブに単なる開孔を設
けて軽量化を図ってもよい。
アーム母体の一端にボールジョイント取付部を、もう一
端にスピンドルを、そしてこのアーム母体の中央付近に
ブッシュブラケットを取り付けてA型アーム(曲げたア
ーム母体とブッシュブラケットとの位置関係が、英文字
の"A"に似ているためにこう呼ばれる)としたり、フラ
ンジの間隔を拡縮したアーム母体の一端にボールジョイ
ント取付部を、もう一端にブッシュパイプを、そしてこ
のアーム母体の中央付近にテンションロッド取付部を取
り付けてI型アーム(アーム母体が直線状であり、英文
字の"I"に似ているためにこう呼ばれている)としたり
する。
図を参照しながら説明する。図1は、I型鋼1(図2参
照)をウェブ2の面内で曲げたアーム母体3からなるA
型アームの斜視図、図2,図3,図5〜図7,図9,図10は
同A型アームの製造手順を表した平面図(図2)及び正面
図(図3,図5〜図7,図9,図10)で、図2は手順1、図
3は手順2、図5は手順3、図6は手順4、図7は手順
5、図9は手順6、そして図10は手順7であり、図4は
手順2における図3中A−A断面図、図8は曲げ加工後
のウェブ2の伸びの状態を表したアーム母体3の平面図
である。
ついて説明する。アーム母体3となるI型鋼1(図2参
照)は、ウェブ2の面内で曲げられている。ウェブ2の
両側に並ぶフランジ4,5は、外形的に異なる曲率半径
で曲げられているが、従来と異なる点は、共に伸び加工
となっている点である(図8参照)。曲げ加工後のウェブ
2に内在する応力は、フランジ4,5の伸び率の差に比
例して大きくなるから、フランジ4,5の曲率半径をほ
ぼ同じにし、それぞれの曲率中心もほぼ同位置であるこ
とが好ましい。
ーム母体3の両端にそれぞれスピンドル6、ボールジョ
イント取付部7を取り付け、外側のフランジ5の途中に
は、スピンドル6の延長方向に向いたブッシュブラケッ
ト8を取り付けただけの外観を呈している。ウェブ2に
は、強度を低減させない範囲で軽量化を図るために開孔
9が設けられている。開孔9は、図1に見られるよう
に、フランジ4,5に沿った小判状のものでもよいし、
単なる円形又は方形のものであってもよく、トラス構造
を形成するように設けてもよい。
する。まず、アーム母体3を形成するため、図2(手順
1)に見られるように、I型鋼1を所定長に切断する。
繰り返し述べるように、本発明では内側のフランジ4と
外側のフランジ5とをそれぞれ異なる伸びを持ってI型
鋼1全体を曲げるので、実際のアーム母体3の全長に伸
び加工分を考慮して、I型鋼1を切断する必要がある。
このため、図2では両端は平行に切断されているが、実
際には斜行する場合も考えられる。
うに、スプリング台14に当接し、下方へ向けて開きなが
ら回動する外受ダイ15,15上に上記I型鋼1を載せ、外
側のフランジ5に内から当接する外Rパンチ17を、内側
のフランジ4に外から当接する内Rパンチ16をそれぞれ
宛う。外Rパンチ17及び内Rパンチ16は、上方から押圧
力(図5〜7参照)によりそれぞれ外側のフランジ5、内
側のフランジ4を押圧するが、内Rパンチ16は外Rパン
チ17よりも若干遅れて押圧するようにして、外側のフラ
ンジ5に掛かる押圧力が、内側のフランジ4に掛かる押
圧力よりも先行するようにしている。
の押圧(図5中白抜き大矢印)が始まると、まず、外Rパ
ンチ17が外側のフランジ5を内から押圧(図5中白抜き
小矢印)し、ウェブ2において外周側に外向きの伸び、
内周側に内向きの縮みを発生させて(図5中ウェブ内の
矢印参照)、少しずつI型鋼1を曲げ始める。外受ダイ1
5,15は、曲がり始めたI型鋼1の下方への突出により、
下向きに押されて開きながら回動し、外側のフランジ5
に追随して支持する。この外受ダイ15,15はスプリング
台に当接し、下方からの押圧を受けているので、I型鋼
1は、中央付近を下方、両端付近を上方に押圧された恰
好となり、曲げが形成されていく。
ンジ5のみが上方からの押圧を受けている状態のまま進
めば、I型鋼1は座屈してしまうので小さな曲率半径で
曲げることはできない。しかし、図6(手順4)に見られ
るように、外Rパンチ17に遅れて内Rパンチ16が内側の
フランジ4を押圧し始めることによって、ウェブ2の内
周側にも伸び(図6中ウェブ内の矢印参照)を発生させ
て、図7(手順5)に見られるような従来より小さな曲率
半径での曲げ加工を実現する。
母体3は、図8に見られるように、糸巻き状に拡がった
伸びの分布を有している。本発明では、内周側、外周側
共に伸びを施すことで従来よりも小さな曲率半径で曲げ
ることを実現しているが、前記内周側と外周側との伸び
の差は、ウェブ2に内在する歪みとなる。このため、で
きるだけ内側のフランジ4と外側のフランジ5との曲率
半径を等しくし、伸びの分布がウェブ2の幅方向におい
て対称になるようにするのが好ましい。
したアーム母体3に対し、図9(手順6)に見られるよう
に、アーム母体3の一端を半径方向に圧縮して(図9中
矢印参照)、ウェブ2に変形断面を形成し(図1参照)、
更にウェブ2に開孔9を設けた後、図5(手順4)に見ら
れるように、ブッシュブラケット8を取り付け、更に図
10(手順7)に見られるように、前記変形断面を形成した
一端にスピンドル6を取り付け、もう一端にボールジョ
イント取付部7を形成すればA型アームが完成する。従
来の板金製A型アームと比較して、ウェブ2、フランジ
4,5がそれぞ単なる面材であるため、各種取付部やブ
ラケットの取付が容易で、軽量化のための開孔9も簡単
に設けることができる。また、必要により、内側のフラ
ンジ4と外側のフランジ5とが捻れの関係になるよう
に、3次元的な曲げ加工を施すこともできる。このよう
に、本発明のサスペンションアームは製造手順を簡略化
し、コスト低減を達成できる。なお、説明は省略する
が、H型鋼,C型鋼についても以上と同様である。
まアーム母体18としたI型アームの斜視図である。本発
明の曲げ加工方法によって、従来のサスペンションアー
ムを型鋼から製造する目途が立ち、製造ラインを型鋼に
適したものに一本化できる結果、様々なサスペンション
アームを型鋼から製造して量産効果を図れるようにな
り、図11に見られるようなI型アームについても、型鋼
から製造するコスト的なメリットが得られる。この例の
I型アームは、フランジの間隔を拡縮したアーム母体18
の一端にブッシュパイプ11を、もう一端にボールジョイ
ント取付部12を、そしてウェブ2上にテンションロッド
取付部13を取り付けている。
がら軽量化を実現するサスペンションアームを、容易か
つ安価に製造できるようになる。従来と比較すれば、概
算ながら、強度は最高2倍弱、コストは25%低減できる
ことがわかっている。しかも、型鋼のウェブの幅を変更
するだけで、サスペンションアームの幅を簡単に拡縮で
き、たとえ狭幅(すなわち断面が小さい)のサスペンショ
ンアームであってもほとんど強度低下しないという利点
が生まれている。
ションアームを構成できる程度に、曲率半径の小さな曲
げ加工ができたことの意義は大きい。この型鋼の曲げ加
工については、サスペンションアームだけでなく、広く
様々な分野(建築資材や装置又は機械の強度メンバー等)
での応用が可能である。また、本発明による型鋼の曲げ
加工の特質として、容易に立体的な捻れを効かせた加工
が可能であることを挙げることができる。このように、
本発明は型鋼の加工方法としても優れているのである。
視図である。
鋼の平面図である。
図である。
中A−A断面図である。
図である。
図である。
図である。
ム母体の平面図である。
図である。
図である。
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 ウェブとフランジとからなる型鋼を、半
径内側となるフランジに外方から、そして半径外側とな
るフランジに内側からそれぞれ個別に押圧力を加え、内
側及び外側のフランジを共に伸ばしながらウェブの面内
において曲げることを特徴とする型鋼の曲げ加工方法。 - 【請求項2】 半径内側となるフランジに外方から加え
る押圧力に対して半径外側となるフランジに外方から加
える押圧力を先行して加えることを特徴とする請求項1
記載の型鋼の曲げ加工方法。 - 【請求項3】 ウェブとフランジとからなる型鋼を前記
ウェブの面内において曲げたりフランジの間隔を拡縮し
たものをアーム母体とし、該アーム母体に車体及びホイ
ールとの連結部材を取り付けたことを特徴とする型鋼か
らなるサスペンションアーム。 - 【請求項4】 ウェブの面内において曲げたアーム母体
の一端にボールジョイント取付部を、もう一端にスピン
ドルを、そして該アーム母体の中央付近にブッシュブラ
ケットを取り付けてA型アームとしたことを特徴とする
請求項3記載のサスペンションアーム。 - 【請求項5】 フランジの間隔を拡縮したアーム母体の
一端にボールジョイント取付部を、もう一端にブッシュ
パイプを、そして該アーム母体の中央付近にテンション
ロッド取付部を取り付けてI型アームとしたことを特徴
とする請求項3記載のサスペンションアーム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22868296A JP3714736B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 型鋼の曲げ加工方法と型鋼からなるサスペンションアーム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22868296A JP3714736B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 型鋼の曲げ加工方法と型鋼からなるサスペンションアーム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1071429A true JPH1071429A (ja) | 1998-03-17 |
JP3714736B2 JP3714736B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
ID=16880164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22868296A Expired - Lifetime JP3714736B2 (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 型鋼の曲げ加工方法と型鋼からなるサスペンションアーム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3714736B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100680165B1 (ko) * | 2003-01-20 | 2007-02-07 | 멀티메틱 인코포레이티드 | 아이빔 구조를 갖는 자동차 서스펜션 아암 |
JP2012509800A (ja) * | 2007-11-20 | 2012-04-26 | マルティマティック インコーポレイティッド | 構造用i形ビームの自動車用サスペンションアーム |
CN103511825A (zh) * | 2012-06-15 | 2014-01-15 | 上海汇众汽车制造有限公司 | 车架用衬套套管及其成型方法 |
JP2015071411A (ja) * | 2014-10-03 | 2015-04-16 | マルティマティック インコーポレイティッド | 構造用i形ビームの自動車用サスペンションアーム |
CN107020906A (zh) * | 2016-02-01 | 2017-08-08 | 福特全球技术公司 | 制造悬挂控制臂的方法 |
CN115722918A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-03-03 | 四川翔越电力线路构件有限公司 | 一种角铁成型装置及成型方法 |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP22868296A patent/JP3714736B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
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JP3714736B2 (ja) | 2005-11-09 |
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