JP2000168327A - パイプアーム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 成形が容易で、部品点数も少ないパイプアー
ム及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 管状のパイプ素材７の端部付近に小径下
穴５ｂを穿設する第一工程と、小径下穴と同心で小径下
穴より大径の大径下穴５ａをパイプ素材の対向する位置
に穿設する第二工程と、小径下穴及び大径下穴を穿設し
た端部を軸線垂直方向に圧潰し上層６ａ及び下層６ｂよ
りなる平坦部６を成形する第三工程と、小径下穴に沿っ
て形成される、上層又は下層の周状縁部を大径下穴の外
側に位置する縁部内周に倣ってパイプ部の軸線垂直方向
に延出させる第四工程とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車の懸架装
置又は操舵装置等で使用される、他部材間を連結するパ
イプアーム及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の懸架装置は、タイヤを支持する
車輪支持体と車体との間を連結する、アームを備える。
また自動車の操舵装置は、車輪支持体とラック軸との間
を連結する、アームを備える。上記の如きアームは、近
年、軽量化の要求によりパイプ素材を使用したパイプア
ームが増加してきた。このようなパイプアームは図８に
示す如く、管状のパイプ部材１０７の端部に円筒状の連
結部材１１０を溶接したパイプアームＷ１０４が知られ
ている。また図９に示す如く、端部に貫通孔２０５を有
するパイプ部材２０７の、その貫通孔２０５に略円筒状
の連結部材２１０を挿入し、端部をかしめ固定したパイ
プアームＷ２０４も知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記パイプ部材１０７
に連結部材１１０を溶接したパイプアームＷ１０４は、
比較的短時間でパイプアームＷ４を成形することが可能
で、かつ、塑性加工に比べ簡単に成形できるという利点
がある。しかし、溶接で成形したパイプアームＷ１０４
は、溶接による熱影響によりパイプ部材１０７又は連結
部材１１０が変形し、後工程で修正が必要となることが
ある。更に、溶接のビードが飛散し、後工程で飛散した
ビードを取り除くことが必要となることがある。

【０００４】また上記パイプ部材２０７に連結部材２１
０をかしめ固定したパイプアームＷ２０４は、かしめ加
工により連結部材２１０を強固に固定できるという利点
がある。しかし、かしめ加工により成形したパイプアー
ムＷ２０４は、パイプ部材２０７に連結部材２１０を挿
入・位置決め後、連結部材の端部をかしめ加工するた
め、寸法及び位置決めに高い精度が要求されるというこ
とがある。更に、加工前の部品点数が多いということも
ある。

【０００５】従って、本発明は上述の如き課題を解決
し、成形が容易で、部品点数も少ないパイプアーム及び
その製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】本発明のパイプアームの構成は以下の通り
である。

【０００７】管状のパイプ部と、パイプ部に連続し端部
に偏平化された上層及び下層からなる連結部を有するパ
イプアームにおいて、上層又は下層の一方に大径下穴が
形成され、対向する他方下層又は上層が大径下穴の外側
に位置する縁部内周に倣ってパイプ部の軸線垂直方向に
延出する円筒保持部を有する。

【０００８】また、本発明のパイプアームの第一の製造
方法は以下の通りである。

【０００９】管状のパイプ素材の端部付近に小径下穴を
穿設する第一工程と、小径下穴と同心で小径下穴より大
径の大径下穴をパイプ素材の対向する位置に穿設する第
二工程と、小径下穴及び大径下穴を穿設した端部を軸線
垂直方向に圧潰し上層及び下層よりなる平坦部を成形す
る第三工程と、小径下穴に沿って形成される、上層又は
下層の周状縁部を大径下穴の外側に位置する縁部内周に
倣ってパイプ部の軸線垂直方向に延出させる第四工程と
からなる。

【００１０】次に、本発明のパイプアームの第二の製造
方法は以下の通りである。

【００１１】管状のパイプ素材の端部付近に大径下穴を
穿設する第一工程と、大径下穴と同心で大径下穴より小
径の小径下穴をパイプ素材の対向する位置に穿設する第
二工程と、小径下穴及び大径下穴を穿設した端部を軸線
垂直方向に圧潰し上層及び下層よりなる平坦部を成形す
る第三工程と、小径下穴に沿って形成される、上層又は
下層の周状縁部を大径下穴の外側に位置する縁部内周に
倣ってパイプ部の軸線垂直方向に延出させる第四工程と
からなる。

【００１２】続いて、本発明のパイプアームの第三の製
造方法は以下の通りである。

【００１３】管状のパイプ素材の端部付近に大径下穴を
穿設する第一工程と、大径下穴を穿設した端部を軸線垂
直方向に圧潰し上層及び下層よりなる平坦部を成形する
第二工程と、大径下穴と同心で大径下穴より小径の小径
下穴を平坦部の対向する位置に穿設する第三工程と、小
径下穴に沿って形成される、上層又は下層の周状縁部を
大径下穴の外側に位置する縁部内周に倣ってパイプ部の
軸線垂直方向に延出させる第四工程とからなる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図７に基づ
いて説明する。

【００１５】図２の（オ）は本発明の実施例によるパイ
プアームＷ４を表し、管状のパイプ部７と、そのパイプ
部７に連続し端部に偏平化された上層６ａ及び下層６ｂ
からなる連結部１０を有する。この連結部１０は、下層
６ｂにパイプ部７の軸線垂直方向に貫通する大径下穴５
ａが形成され、上層６ａが大径下穴５ａの外側に位置す
る縁部内周に倣ってパイプ部７の軸線垂直方向に延出す
る円筒保持部９を有する。円筒保持部９は、下層６ｂよ
り軸線垂直方向に突出し、その内側に貫通孔５を有す
る。

【００１６】上記パイプアームＷ４には図１に示す如
く、接合部材２１、例えばボールジョイントが円筒保持
部９の貫通孔５に圧入・固定される。ボールジョイント
２１は、球状の球頭部２４とその球頭部２４から延出す
る柄部２３を有するボールスタッド２２と、ボールスタ
ッド２２の球頭部２４を包持する合成樹脂製のベアリン
グ３１と、ベアリング３１を保持し、一端にボールスタ
ッド２２の柄部２３を突出させる小開口３７、他端に小
開口３７より大径の大開口３８を有するハウジング３６
と、ハウジング３６の大開口３８側端部内周に嵌合し大
開口３８を塞ぐプラグ２５と、補強環２９が埋設された
小開口部２７がボールスタッド２２の柄部２３外周に装
着され、外周に締付け用のサークリップ３０が締着され
た大開口部２８がハウジング３６の小開口３７側端部外
周に装着されるゴム弾性体製のブーツ２６とからなる。
このボールジョイント２１を介してパイプアームＷ４は
図示せぬ他部材に連結される。

【００１７】次に、上記パイプアームＷ４の成形工程を
図２に基づいて説明する。

【００１８】図２は管状のパイプ素材Ｗ０からパイプア
ームＷ４を成形する成形工程を表す。まず、パイプアー
ムＷ４のパイプ部７と同径のパイプ線材を軸線垂直方向
に切断して、所望するパイプアームＷ４より若干長い管
状のパイプ素材Ｗ０（図２の（ア））を形成し、続い
て、パイプ素材Ｗ０の端部付近に内外周をつなぐ小径下
穴５ｂを穿設した予備成形品Ｗ１（図２の（イ））を形
成する。次に、予備成形品Ｗ１の小径下穴５ｂと軸線垂
直方向に同心で小径下穴５ｂより大径の大径下穴５ａを
穿設した第一中間品Ｗ２（図２の（ウ））を形成後、第
一中間品Ｗ２の小径下穴５ｂ及び大径下穴５ａを成形し
た端部付近を軸線垂直方向に圧潰して上層６ａ及び下層
６ｂからなる平坦部６を成形した第二中間品Ｗ３（図２
の（エ））を形成する。

【００１９】そして最後に、第二中間品Ｗ３からパイプ
アームＷ４（図２の（オ））を形成するが、その工程を
図３乃至図５に基づいて説明する。

【００２０】図３はプレス成形前の状態を表し、図４は
その要部を表す。まず図３によりプレス装置５０の構成
を説明する。このプレス装置５０は、固定された下型７
１と、下型７１に対して進退可能に設けられ上型５１と
からなる。

【００２１】下型７１は、上面にワ−ク位置決め用の位
置決め治具８１とワーク固定用の固定治具８０を配置す
るダイ７２を備える。また、ダイ７２の中心にはダイ内
孔７３が形成され、ダイ内孔７３には上下方向に進退可
能な第一ノックピン７４が嵌挿される。第一ノックピン
７４の下側には、拡径されたダイ内孔７３に嵌合しボル
ト７８により一体に固定されるピンガイド７５及びロア
カバー７６が配置され、このピンガイド７５及びロアカ
バー７６を上下方向に貫通するノック孔７９に第二ノッ
クピン７７が嵌挿される。

【００２２】また上型５１は、中心にダイ７２のダイ内
孔７３と同心のダイス内孔５３を形成した上ダイス５２
を備える。上ダイス５２のダイ内孔７３は、上端に向か
って段階的に拡径され最上端部にアッパーカバー５９が
配置されるとともに、その下側にボルト５７により一体
にパンチ５６が固定される。このパンチ５６は下端側に
ダイ内孔７３より小径の小径先端部５６ａを有し、パン
チ５６外周と上ダイス５２内周との間には、上ダイス５
２の下端から先端部が突出するパンチガイド５４が配置
され、パンチガイド５４はバネ５８により常に下方へ付
勢される。

【００２３】上記プレス装置５０でプレス成形する場
合、図３及び図４に示す如くまず第二中間品Ｗ３をダイ
７２の上面に載せ、位置決め治具８１で第二中間品Ｗ３
の固定する位置を決めるとともに、固定治具８０で第二
中間品Ｗ３をダイ７２に固定する。続いて、上型５１を
下降させパンチガイド５４を第二中間品Ｗ３に当接させ
て、第二中間品Ｗ３の平坦部６を保持すると同時にパン
チガイド５４の下降は停止する。但し、上型５１は更に
下降し、パンチ５６の小径先端部５６ａが第二中間品Ｗ
３の平坦部６、特に小径下穴５ｂに隣接する周状縁部８
を大径下穴５ａの外側に位置する縁部内周に倣って下方
へ押圧し、図５に示す如く、延出させることにより、パ
イプアームＷ４が形成される。その後、上型５１が上方
へ退避し固定治具８０が外れるとともに、第一ノックピ
ン７４によりパイプアームＷ４が下型７１から取り出さ
れ、本工程による成形が完了する。

【００２４】よって、上記本実施例のパイプアームＷ４
は、上層６ａの周状縁部８が下層６ｂの大径下穴５ａの
外側に位置する縁部内周に倣って軸線垂直方向に延出す
る円筒保持部９を有するため、円筒保持部９を下層６ｂ
の大径下穴５ａの外側に位置する縁部により支持するこ
とができる。

【００２５】また、上記本実施例のパイプアームＷ４の
製造方法では、パイプ素材Ｗ０から順次加工しパイプ部
７と一体に円筒保持部９を成形するため、連続工程でパ
イプアームＷ４を加工でき、更に円筒保持部９の内周を
パンチで成形するので、高い寸法精度が得られる。

【００２６】尚、上記実施例では、第一及び第二工程で
パイプ素材Ｗ０に小径下穴５ｂ穿設後、大径下穴５ａを
穿設したが、図６に示す如く、大径下穴５ａ穿設後、小
径下穴５ｂを穿設しても良い。この製造方法によれば、
先に大径下穴５ａが穿設されるため、小径下穴５ｂ穿設
による小径の不用穿設バリを大径下穴５ａから第一中間
品Ｗ２のパイプ内から外部へ排出することができる。

【００２７】更に他の製造方法として、図７に示す如
く、第一乃至第三工程で大径下穴５ａ穿設後、その端部
を軸線垂直方向に圧潰し、その後、大径下穴５ａと同心
で小径下穴５ｂを穿設しても良い。この製造方法によれ
ば、小径下穴５ｂ穿設前に端部が平坦に圧潰されるた
め、小径下穴５ｂをより精度良く穿設できる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明のパイプアームによ
れば、管状のパイプ部と、パイプ部に連続し端部に偏平
化された上層及び下層からなる連結部を有するパイプア
ームにおいて、上層又は下層の一方に大径下穴が形成さ
れ、対向する他方下層又は上層が大径下穴の外側に位置
する縁部内周に倣ってパイプ部の軸線垂直方向に延出す
る円筒保持部を有するため、円筒保持部を大径下穴の外
側に位置する縁部により支持することができ、径方向に
対し高い強度を得ることができる。

【００２９】本発明のパイプアームの製造方法によれ
ば、管状のパイプ素材の端部付近に小径下穴を穿設する
第一工程と、小径下穴と同心で小径下穴より大径の大径
下穴をパイプ素材の対向する位置に穿設する第二工程
と、小径下穴及び大径下穴を穿設した端部を軸線垂直方
向に圧潰し上層及び下層よりなる平坦部を成形する第三
工程と、小径下穴に沿って形成される、上層又は下層の
周状縁部を大径下穴の外側に位置する縁部内周に倣って
パイプ部の軸線垂直方向に延出させる第四工程とからな
るため、連続工程でパイプアームを加工でき、容易に成
形することが可能となる。加えて、パイプ部と一体に円
筒保持部が成形されるため、部品点数の増加を抑制でき
る。

【００３０】本発明の他のパイプアームの製造方法によ
れば、管状のパイプ素材の端部付近に大径下穴を穿設す
る第一工程と、大径下穴と同心で大径下穴より小径の小
径下穴をパイプ素材の対向する位置に穿設する第二工程
と、小径下穴及び大径下穴を穿設した端部を軸線垂直方
向に圧潰し上層及び下層よりなる平坦部を成形する第三
工程と、小径下穴に沿って形成される、上層又は下層の
周状縁部を大径下穴の外側に位置する縁部内周に倣って
パイプ部の軸線垂直方向に延出させる第四工程とからな
るため、小径下穴穿設による小径の不用穿設バリを大径
下穴から第一中間品のパイプ内から外部へ排出すること
ができるので、プレス装置のバリ排出工程を簡略化でき
る。

【００３１】本発明の更に他のパイプアームの製造方法
によれば、管状のパイプ素材の端部付近に大径下穴を穿
設する第一工程と、大径下穴を穿設した端部を軸線垂直
方向に圧潰し上層及び下層よりなる平坦部を成形する第
二工程と、大径下穴と同心で大径下穴より小径の小径下
穴を平坦部の対向する位置に穿設する第三工程と、小径
下穴に沿って形成される、上層又は下層の周状縁部を大
径下穴の外側に位置する縁部内周に倣ってパイプ部の軸
線垂直方向に延出させる第四工程とからなるため、小径
下穴穿設前に端部が平坦に圧潰されるため、小径下穴を
より精度良く穿設できるので、品質の向上を計ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるパイプアームに接合部材
を固定した状態を表す部分断面平面図である。

【図２】本発明のパイプアームの製造方法を順次表す断
面平面図である。

【図３】本発明の実施例による第二中間品からパイプア
ームを成形する成形前の状態を表す部分断面平面図であ
る。

【図４】図３の要部拡大図である。

【図５】本発明の実施例による第二中間品からパイプア
ームを成形する成形後の状態を表す部分断面平面図であ
る。

【図６】本発明の他のパイプアームの製造方法を順次表
す断面平面図である。

【図７】本発明の更に他のパイプアームの製造方法を順
次表す断面平面図である。

【図８】従来のパイプアームを表す断面平面図である。

【図９】従来の他のパイプアームを表す断面平面図であ
る。

【符号の説明】

５ａ 大径下穴 ５ｂ 小径下穴 ６ 平坦部 ６ａ 上層 ６ｂ 下層 ７ パイプ部 ８ 周状縁部 ９ 円筒保持部 １０ 連結部 Ｗ０ パイプ素材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管状のパイプ部（７）と、該パイプ部
   （７）に連続し端部に偏平化された上層（６ａ）及び下
   層（６ｂ）からなる連結部（１０）を有するパイプアー
   ムにおいて、前記上層（６ａ）又は下層（６ｂ）の一方
   に大径下穴（５ａ）が形成され、対向する他方下層（６
   ｂ）又は上層（６ａ）が大径下穴（５ａ）の外側に位置
   する縁部内周に倣ってパイプ部（７）の軸線垂直方向に
   延出する円筒保持部（９）を有することを特徴とするパ
   イプアーム。
2. 【請求項２】 管状のパイプ素材（Ｗ０）の端部付近に
   小径下穴（５ｂ）を穿設する第一工程と、該小径下穴
   （５ｂ）と同心で小径下穴（５ｂ）より大径の大径下穴
   （５ａ）をパイプ素材（Ｗ０）の対向する位置に穿設す
   る第二工程と、該小径下穴（５ｂ）及び大径下穴（５
   ａ）を穿設した端部を軸線垂直方向に圧潰し上層（６
   ａ）及び下層（６ｂ）よりなる平坦部（６）を成形する
   第三工程と、前記小径下穴（５ｂ）に沿って形成され
   る、上層（６ａ）又は下層（６ｂ）の周状縁部（８）を
   大径下穴（５ａ）の外側に位置する縁部内周に倣ってパ
   イプ部（７）の軸線垂直方向に延出させる第四工程とか
   らなることを特徴とするパイプアームの製造方法。
3. 【請求項３】 管状のパイプ素材（Ｗ０）の端部付近に
   大径下穴（５ａ）を穿設する第一工程と、該大径下穴
   （５ａ）と同心で大径下穴（５ａ）より小径の小径下穴
   （５ｂ）をパイプ素材（Ｗ０）の対向する位置に穿設す
   る第二工程と、該小径下穴（５ｂ）及び大径下穴（５
   ａ）を穿設した端部を軸線垂直方向に圧潰し上層（６
   ａ）及び下層（６ｂ）よりなる平坦部（６）を成形する
   第三工程と、前記小径下穴（５ｂ）に沿って形成され
   る、上層（６ａ）又は下層（６ｂ）の周状縁部（８）を
   大径下穴（５ａ）の外側に位置する縁部内周に倣ってパ
   イプ部（７）の軸線垂直方向に延出させる第四工程とか
   らなることを特徴とするパイプアームの製造方法。
4. 【請求項４】 管状のパイプ素材（Ｗ０）の端部付近に
   大径下穴（５ａ）を穿設する第一工程と、該大径下穴
   （５ａ）を穿設した端部を軸線垂直方向に圧潰し上層
   （６ａ）及び下層（６ｂ）よりなる平坦部（６）を成形
   する第二工程と、前記大径下穴（５ａ）と同心で大径下
   穴（５ａ）より小径の小径下穴（５ｂ）を平坦部（６）
   の対向する位置に穿設する第三工程と、前記小径下穴
   （５ｂ）に沿って形成される、上層（６ａ）又は下層
   （６ｂ）の周状縁部（８）を大径下穴（５ａ）の外側に
   位置する縁部内周に倣ってパイプ部（７）の軸線垂直方
   向に延出させる第四工程とからなることを特徴とするパ
   イプアームの製造方法。