JP2001056038A - サスペンションストラットのアウタチューブ製造方法及び同アウタチューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 押出し又は引抜きにより製造したアルミ
ニウム合金製チューブ５１を準備する工程と、チューブ
５１の一端部を塑性加工にて塞いで有底チューブ３１を
成形する工程と、各種アタッチメントの形状に相当する
キャビティ７１を形成した鋳型６１内に有底チューブ３
１を固定する工程と、鋳型６１にアルミニウム合金の溶
湯を流し込み、有底チューブに各種アタッチメントを一
体的に鋳造する工程とからなる。 【効果】 熱歪みや酸化被膜の発生を抑え、圧入部位の
高い寸法精度や抜け止め構造が不要で、歩留りが悪くな
ったり切削加工箇所が増加せず、鋳巣の発生の影響のな
い圧力容器としての信頼性の高いアウタチューブを製造
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有底チューブに各種
アタッチメントを一体鋳造するサスペンションストラッ
トのアウタチューブ製造方法及び同アウタチューブに関
する。

【０００２】

【従来の技術】車両用サスペンションストラットのアウ
タチューブとしては、次図のものが知られている。図９
は従来のサスペンションストラットの側面図であり、サ
スペンションストラット１００は、アウタチューブ１０
１と、このアウタチューブ１０１内に配置した図示せぬ
インナチューブと、このインナチューブ内に移動可能に
挿入した図示せぬピストンと、このピストンに取付けた
ピストンロッド１０２と、アウタチューブ１０１の外周
面に取付けた各種アタッチメント、詳しくは、懸架スプ
リング（不図示）を支持するスプリングシート１０４、
ナックル（不図示）へ取付ける車輪側取付部材１０５及
びブレーキホース（不図示）を取付けるブレーキホース
用ブラケット１０６とからなるツインチューブ式ショッ
クアブソーバであり、サスペンションの一つのリンクメ
ンバとしての強度部材を兼ねるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記サスペンションス
トラット１００では、軽量化のためにアウタチューブ１
０１をアルミニウム合金製とし、このアウタチューブ１
０１への各種アタッチメントの取付を溶接にて行う場
合、溶接時の熱で熱歪みや加工の妨げとなる酸化被膜が
発生するため、これらの対策のために多くの工数を必要
とする。また、アウタチューブ１０１にスプリングシー
ト１０４、車輪側取付部材１０５を圧入する場合には、
圧入荷重の管理上、両部品の圧入部位の高い寸法精度が
必要になり、コスト高につながってしまう。また、フェ
イルセーフとして抜け止めのための構造を付加する必要
がある。

【０００４】更に、アウタチューブ１０１と各種アタッ
チメントとをアルミニウム合金で一体鋳造することも考
えられるが、この場合には、鋳型や中子の抜き勾配が必
要なため、歩留りが悪くなり、また、アウタチューブ内
面等のような切削加工部分が増して、コストアップを招
く。

【０００５】更にまた、サスペンションストラット１０
０は、強度部材を兼ねる一種の圧力容器であることか
ら、鋳造による肉厚のばらつき、鋳巣の発生等に対する
管理を慎重に行わなければならず、品質管理のための工
数が増加するという不都合がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、溶接時のような
熱の影響が少なく、アタッチメントを圧入で取付ける場
合のような圧入部位の高い寸法精度や抜け止め構造が不
要で、一体鋳造時のような歩留りの悪さや切削加工箇所
の増加がなく、更に、圧力容器としての信頼性が高いサ
スペンションストラットのアウタチューブ製造方法及び
同アウタチューブを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、サスペンションストラットにおける各種
アタッチメントを外周部に設けたアルミニウム合金製ア
ウタチューブの製造方法であって、押出し又は引抜きに
より製造したアルミニウム合金製チューブを準備する工
程と、このチューブの一端部を塑性加工にて塞いで有底
チューブを成形する工程と、前記各種アタッチメントの
形状に相当するキャビティを形成した鋳型内に前記有底
チューブを固定する工程と、前記鋳型にアルミニウム合
金の溶湯を流し込み、有底チューブに各種アタッチメン
トを一体的に鋳造する工程とからなる。

【０００８】押出し又は引抜きにより製造したアルミニ
ウム合金製チューブを準備し、このチューブの一端部を
塑性加工にて塞いで有底チューブを成形し、各種アタッ
チメントの形状に相当するキャビティを形成した鋳型内
に有底チューブを固定し、この鋳型にアルミニウム合金
の溶湯を流し込み、有底チューブに各種アタッチメント
を一体的に鋳造して、サスペンションストラットにおけ
る各種アタッチメントを外周部に設けたアルミニウム合
金製アウタチューブを製造する。

【０００９】この結果、溶接時のような熱の影響、即ち
熱歪みや酸化被膜の発生を抑えることができ、アタッチ
メントを圧入する場合のような圧入部位の高い寸法精度
や抜け止め構造が不要になり、一体鋳造時のように、歩
留りが悪くなったり切削加工箇所が増加せず、圧力容器
として肉厚のばらつきや鋳巣の発生を抑えた信頼性の高
いアウタチューブを製造することができる。

【００１０】請求項２は、アルミニウム合金製の有底チ
ューブと、この有底チューブの外周部にアルミニウム合
金により一体的に鋳造した各種アタッチメントとからな
る。

【００１１】アルミニウム合金製の有底チューブの外周
部にアルミニウム合金による各種アタッチメントを一体
的に鋳造する。

【００１２】従って、有底チューブの外周部を覆うよう
に各種アタッチメントを鋳造すれば、アウタチューブを
２層に成形することができ、アウタチューブの強度を増
すことができるとともに、気密性の高い圧力容器として
のアウタチューブを形成することができる。

【００１３】また、有底チューブの外径切削加工が不要
となり、コストダウンを図ることができる。更に、アウ
タチューブをアルミニウム合金製とすることで、サスペ
ンションストラットを軽量にすることができ、各種アタ
ッチメントの一体鋳造により、各種アタッチメントの形
成を容易に行うことができるとともに、各種アタッチメ
ントの形状の自由度を増すことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係るサスペンションストラ
ットの正面図であり、サスペンションストラット１０
は、アウタチューブ１１の外周部に各種アタッチメント
（即ち、懸架スプリングの下部を支持するロアスプリン
グシート１２、ブレーキホースを固定するブレーキホー
スブラケット１３及びナックルへ取付ける車輪側取付部
材１４等）を設け、このアウタチューブ１１内のインナ
チューブにピストンを移動自在に挿入し、このピストン
にピストンロッド１６を取付け、アウタチューブ１１の
上端部にキャップ１７を取付けたショックアブソーバで
ある。

【００１５】図２は図１の２矢視図であり、サスペンシ
ョンストラット１０は、アウタチューブ１１の外周部に
車両の操舵装置に連結するための各種アタッチメントと
しての連結部材２１，２２を設けたものである。

【００１６】図３は本発明に係るサスペンションストラ
ットのアウタチューブの縦断面図であり、アウタチュー
ブ１１は、押出し又は引抜きにより形成したアルミニウ
ム合金製の有底チューブ３１と、この有底チューブ３１
の外周部にアルミニウム合金により一体的に鋳造した一
体鋳造部３２とからなるハイブリッド構造とした部材で
ある。

【００１７】有底チューブ３１は、押出し又は引抜きに
よるチューブの一端部を塞いで底部３３を形成し、他端
部３４の外周面３５にキャップ１７（図１参照）を圧入
するための小径部３６を形成したものであり、内周面３
７及び小径部３６を除く外周面３５は塑性加工のままで
切削加工は行わない。

【００１８】一体鋳造部３２は、有底チューブ３１の外
周面３５の大部分を覆う円筒部４１と、この円筒部４１
に形成した各種アタッチメント、即ち円筒部４１の上部
に形成したロアスプリングシート１２及び円筒部４１の
下部に形成した車輪側取付部材１４とからなる。なお、
１４ａ，１４ａは車輪側取付部材１４におけるボルトを
通す取付穴、１４ｂは車輪側取付部材１４の下端部であ
る。

【００１９】以上説明したように、本発明のアウタチュ
ーブ１１は、アルミニウム合金製の有底チューブ３１
と、この有底チューブ３１の外周面３５にアルミニウム
合金により一体的に鋳造した前述の各種アタッチメント
とからなる。上記構成により、有底チューブ３１の外周
面３５を覆うように各種アタッチメントを鋳造すれば、
アウタチューブ１１を２層に成形することができ、アウ
タチューブ１１の強度を増すことができるとともに、気
密性の高い圧力容器としてのアウタチューブ１１を形成
することができる。

【００２０】また、有底チューブ３１の外径切削加工が
不要となり、コストダウンを図ることができる。更に、
アウタチューブ１１をアルミニウム合金製とすること
で、サスペンションストラット１０（図１参照）を軽量
にすることができ、各種アタッチメントの一体鋳造によ
り、各種アタッチメントの形成を容易に行うことができ
るとともに、各種アタッチメントの形状の自由度を増す
ことができる。

【００２１】以上に述べたアウタチューブ１１の製造方
法を図４〜図７で説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は本発
明に係るアウタチューブの製造方法を示す第１作用図で
ある。（ａ）において、押出し又は引抜きにより製造し
たアルミニウム合金製のチューブ５１を準備し、このチ
ューブ５１内の一端部５２近くまで底部成形治具５３を
挿入する。

【００２２】（ｂ）において、チューブ５１の一端部５
２を塑性加工にて塞ぐ、即ち、底部成形治具５３より下
方で、且つチューブ５１の一端部５２の径外方からチュ
ーブ５１にローラ５４，５４を接近させ、チューブ５１
の外周面３５に押し付けながら図の矢印のように転動さ
せて、次第にチューブ５１の直径を絞り、一端部５２を
次第に塞いでいく。（ｃ）において、絞り切れずに残っ
た凸部５６を削り落とし、底部３３を形成する。これ
で、有底チューブ３１の成形が完了する。

【００２３】ここで、有底チューブ３１の外周面３５
は、（ａ）に示したチューブ５１を押出し又は引抜きに
より製造する時点又はこの他の時点で、一体鋳造部３２
（図３参照）との結合を強固にするために面粗度を大き
くしたり、凹凸を成形したものでもよい。

【００２４】図５は本発明に係るアウタチューブの製造
方法を示す第２作用図であり、各種アタッチメントの形
状に相当するキャビティ（後述する。）を形成した鋳型
６１内に図４（ｃ）にて説明した有底チューブ３１を固
定する状態を示す。鋳型６１は、第１金型６２、第２金
型６３及び第３金型６４からなる分割型である。なお、
６５は有底チューブ３１の他端部３４の開口を塞ぐプラ
グである。

【００２５】図は、詳しくは、第１・第２金型６２，６
３で有底チューブ３１の底部３３及び外周面３５を囲
い、第３金型６４を有底チューブ３１の他端部３４側か
ら有底チューブ３１の外周面３５に嵌合させて、鋳型６
１内への有底チューブ３１の固定を行い、鋳型６１内へ
溶湯を射出するための射出装置６７を鋳型６１に連結す
ることを示す。

【００２６】射出装置６７は、注湯口を設けた射出シリ
ンダと、この射出シリンダ内に移動自在に挿入したプラ
ンジャーと、このプランジャーに取付けたロッドと、こ
のロッドを移動させる駆動装置とからなる鋳造設備であ
る。

【００２７】図６は本発明に係るアウタチューブの製造
方法を示す第３作用図である。（なお、以下の説明で
は、図３も参照の事。） 鋳型６１は、アウタチューブ１１の一体鋳造部３２の形
状に相当するキャビティ７１を形成したものである。

【００２８】キャビティ７１は、アウタチューブ１１の
円筒部４１の形状に相当する第１キャビティ７２と、各
種アタッチメント、即ち、ロアスプリングシート１２の
形状に相当する第２キャビティ７３及び車輪側取付部材
１４の形状に相当する第３キャビティ７４とからなる。
ここで、連結部材２１，２２の形状に相当するキャビテ
ィは省略する。

【００２９】有底チューブ３１を鋳型６１内にセットし
た後に、射出装置６７から溶湯を湯口６８を介してキャ
ビティ７１内へ射出する。そして、溶湯をキャビティ７
１の隅々まで完全に充填させ、充填完了と同時に鋳造圧
力を作用させ、この圧力下で凝固を完了させる。即ち、
鋳型６１にアルミニウム合金の溶湯を流し込み、有底チ
ューブ３１に各種アタッチメントを一体的に鋳造する。
なお、有底チューブ３１の外周面３５を溶かした状態で
一体的にしても、溶かさない状態で一体的にしてもよ
い。

【００３０】図７は本発明に係るアウタチューブの製造
方法を示す第４作用図であり、鋳型６１内の溶湯が完全
に凝固した後、射出装置６７を取外し、鋳型６１の型ば
らしを行い、一体鋳造部３２（図３参照）の元になる粗
材部３２Ａを有底チューブ３１に一体的に鋳造したアウ
タチューブ粗材１１Ａを取り出す。

【００３１】この後、アウタチューブ粗材１１Ａを熱処
理し、取付穴１４ａ，１４ａ、下端部１４ｂ等を切削加
工することで粗材部３２Ａを一体鋳造部３２として、ア
ウタチューブ粗材１１Ａからアウタチューブ１１を完成
させる。

【００３２】図８は本発明に係るサスペンションストラ
ットのアウタチューブの製造方法を説明するフローであ
る。図中、ＳＴ××はステップ番号を表す。（符号は図
４〜図７参照） ＳＴ０１……押出し又は引抜きにより製造したアルミニ
ウム合金製チューブ５１を準備する。

【００３３】ＳＴ０２……チューブ５１の一端部５２を
塑性加工にて塞いで有底チューブ３１を成形する。 ＳＴ０３……各種アタッチメントの形状に相当するキャ
ビティ７１を形成した鋳型６１内に有底チューブ３１を
固定する。

【００３４】ＳＴ０４……鋳型６１にアルミニウム合金
の溶湯を流し込み、有底チューブに各種アタッチメント
を一体的に鋳造する。 ＳＴ０５……型ばらしを行い、アウタチューブ粗材１１
Ａを取り出す。 ＳＴ０６……アウタチューブ粗材１１Ａを熱処理する。 ＳＴ０７……アウタチューブ粗材１１Ａの所定箇所を切
削加工し、アウタチューブ１１を完成させる。

【００３５】以上の図４〜図８で説明したようなアウタ
チューブ１１の製造方法としたことで、溶接時のような
熱の影響、即ち熱歪みや酸化被膜の発生を抑えることが
でき、アタッチメントを圧入する場合のような圧入部位
の高い寸法精度や抜け止め構造が不要になり、一体鋳造
時のように、歩留りが悪くなったり切削加工箇所が増加
せず、圧力容器として肉厚のばらつきや鋳巣の発生の影
響のない信頼性の高いアウタチューブを製造することが
できる。

【００３６】尚、本発明では、図１，図２に示したよう
に、各種アタッチメントとして、ロアスプリングシート
１２、ブレーキホースブラケット１３、車輪側取付部材
１４、連結部材２１，２２を例示したが、これに限ら
ず、ＡＢＳ用油圧ホースを固定するブラケット、サスペ
ンション用アーム、スタビライザー固定部を形成しても
よい。また、図４に示したように、チューブ５１の一端
部５２をローラ５４，５４で塑性加工させて有底チュー
ブ３１を形成したが、押出し等により初めから有底チュ
ーブ３１を形成してもよい。更に、図８に示した熱処理
工程（ＳＴ０６）は、省いてもよいし、また、アウタチ
ューブ粗材の切削加工の後に行ってもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１のサスペンションストラットのアウタチ
ューブ製造方法は、押出し又は引抜きにより製造したア
ルミニウム合金製チューブを準備する工程と、このチュ
ーブの一端部を塑性加工にて塞いで有底チューブを成形
する工程と、鋳型内に有底チューブを固定する工程と、
有底チューブに各種アタッチメントを一体的に鋳造する
工程とからなるので、溶接時のような熱の影響、即ち熱
歪みや酸化被膜の発生を抑えることができ、アタッチメ
ントを圧入する場合のような圧入部位の高い寸法精度や
抜け止め構造が不要になり、一体鋳造時のように、歩留
りが悪くなったり切削加工箇所が増加せず、圧力容器と
して肉厚のばらつきや鋳巣の発生の影響のない信頼性の
高いアウタチューブを製造することができる。

【００３８】請求項２のサスペンションストラットのア
ウタチューブは、押出し又は引抜きにより製造したアル
ミニウム合金製の有底チューブと、この有底チューブに
一体的に鋳造した各種アタッチメントとからなるので、
有底チューブの外周部を覆うように各種アタッチメント
を鋳造すれば、アウタチューブを２層に成形することが
でき、アウタチューブの強度を増すことができるととも
に、気密性の高い圧力容器としてのアウタチューブを形
成することができる。

【００３９】また、有底チューブの外径切削加工が不要
となり、コストダウンを図ることができる。更に、アウ
タチューブをアルミニウム合金製とすることで、サスペ
ンションストラットを軽量にすることができ、各種アタ
ッチメントの一体鋳造により、各種アタッチメントの形
成を容易に行うことができるとともに、各種アタッチメ
ントの形状の自由度を増すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサスペンションストラットの正面
図

【図２】図１の２矢視図

【図３】本発明に係るサスペンションストラットのアウ
タチューブの縦断面図

【図４】本発明に係るアウタチューブの製造方法を示す
第１作用図

【図５】本発明に係るアウタチューブの製造方法を示す
第２作用図

【図６】本発明に係るアウタチューブの製造方法を示す
第３作用図

【図７】本発明に係るアウタチューブの製造方法を示す
第４作用図

【図８】本発明に係るサスペンションストラットのアウ
タチューブの製造方法を説明するフロー

【図９】従来のサスペンションストラットの側面図

【符号の説明】

１０…サスペンションストラット、１１…アウタチュー
ブ、１２，１３，１４，２１，２２…各種アタッチメン
ト（ロアスプリングシート、ブレーキホースブラケッ
ト、車輪側取付部材、連結部材、連結部材）、３１…有
底チューブ、５１…チューブ、６１…鋳型、７１…キャ
ビティ、７３，７４…各種アタッチメントの形状に相当
するキャビティ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サスペンションストラットにおける各種
   アタッチメントを外周部に設けたアルミニウム合金製ア
   ウタチューブの製造方法であって、 押出し又は引抜きにより製造したアルミニウム合金製チ
   ューブを準備する工程と、 このチューブの一端部を塑性加工にて塞いで有底チュー
   ブを成形する工程と、 前記各種アタッチメントの形状に相当するキャビティを
   形成した鋳型内に前記有底チューブを固定する工程と、 前記鋳型にアルミニウム合金の溶湯を流し込み、有底チ
   ューブに各種アタッチメントを一体的に鋳造する工程と
   からなるサスペンションストラットのアウタチューブ製
   造方法。
2. 【請求項２】 アルミニウム合金製の有底チューブと、
   この有底チューブの外周部にアルミニウム合金により一
   体的に鋳造した各種アタッチメントとからなるサスペン
   ションストラットのアウタチューブ。