JP2002153939A - 継手装置およびそのアームの製造方法 - Google Patents
継手装置およびそのアームの製造方法Info
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Abstract
た継手装置を提供する。 【解決手段】 アルミニウム合金の素体41を一軸方向で
加圧し、筒状の腕部61の一端に略球状の第1の頭部62を
他端に径大の鍔部63を有した第1の中間成形体43を鍛造
成形する。鍔部63を変形し、一端に第1の頭部62を有し
た腕部61の他端に略球状の第2の頭部66を成形し、第2
の中間成形体を成形する。第1の頭部62および第2の頭
部66に加圧方向である腕部61の軸方向に略直交して加圧
し、円筒状の胴体部13および外筒部31をそれぞれ成形
し、アーム35を鍛造成形する。胴体部13にベアリングシ
ートを介してボールスタッドの球頭部を収容してボール
ジョイント部を組立形成する。外筒部に軸部材が加硫接
着するゴムブッシュを収容して軸支部を組立形成し、継
手装置を形成する。鍛造成形のみで接合箇所がなく高強
度で中空の連結部2にて軽量なアーム35を容易に製造で
きる。
Description
端部に軸部の径大部を収容する胴体部をそれぞれ設けた
継手装置のアームの製造方法およびこの製造されたアー
ムを備えた継手装置に関する。
軸部材の一端側にボールジョイントが設けられ他端側に
軸支部が設けられたサスペンションアームなどの継手装
置71が知られている。
方向に突出する柱状の腕部72を一体に設けたソケット73
内に、図示しない略棒状のボールスタッドの端部に設け
た略球状の球頭部を、合成樹脂製のベアリングシートを
介在して内包したボールジョイント部を備えている。こ
のボールジョイント部のソケット73は、ボールスタッド
の球頭部に連続する軸部を挿通する開口部75とボールス
タッドの球頭部を収容するための図示しない挿入孔とを
開口した円筒状の胴体部76と、この胴体部76の挿入孔を
閉塞して球頭部を収容する内室を区画する閉塞板とを備
えている。さらに、胴体部76の開口部75の縁には、図示
しないダストカバーを嵌着固定する円筒状のカバー取付
部77が切削加工により設けられている。また、腕部72の
先端には、同軸上に径小の円柱状に突出する連結凸部78
が切削加工により設けられている。そして、胴体部76の
挿入孔の縁に設けられた係止部79をベアリングシートと
ともに球頭部を収容した後に内方にかしめ変形して閉塞
板を取り付けてボールジョイント部が組立形成される。
は、内周面に図示しないゴムブッシュが圧入され円柱状
の軸体を軸支する円筒状のブッシュ圧入円筒部81の外周
面に一端が溶接などにて接合させた円筒状の連結部82の
他端が溶接などにより接合され、継手装置71が組立形成
されている。
5に示す従来の継手装置71では、あらかじめ形成された
ボールジョイント部のソケット73と、連結部82と、ブッ
シュ圧入円筒部81とをそれぞれ溶接して一体的に接合す
るため、製造が煩雑で製造性の向上が図れない。また、
接合箇所が多いので、接合部分で破断するおそれがある
ことから、より大きな強度の向上が望まれている。
ので、製造性が向上する軽量高強度な継手装置のアーム
の製造方法およびこのアームを備えた継手装置を提供す
ることを目的とする。
のアームの製造方法は、柱状の連結部の両端部に、この
連結部の軸方向と交差する方向に軸部を貫通する開口部
およびこの開口部に連続し前記軸部に設けられた径大部
をベアリングシートを介して収容する内室を有する筒状
の胴体部を設けた継手装置のアームの製造方法であっ
て、柱状の素材を一軸方向で加圧して略球状の第1の頭
部に軸方向が前記加圧する方向に沿って突出する筒状の
腕部が連設された第1の中間成形体を鍛造成形し、この
鍛造成形された第1の中間成形体の腕部の先端部を変形
して略球状の第2の頭部を鍛造成形して第2の中間成形
体を成形し、この第2の中間成形体の第1の頭部および
第2の頭部を前記腕部の軸方向に対して交差する方向に
加圧して前記胴体部を鍛造成形するものである。
略球状の第1の頭部に軸方向が加圧方向に沿って突出す
る筒状の腕部が連設した第1の中間成形体を鍛造成形
し、この第1の中間成形体の腕部の先端部を変形して略
球状の第2の頭部を成形して第2の中間成形体を成形
し、第1の頭部および第2の頭部を腕部の軸方向に対し
て交差する方向に加圧して胴体部を鍛造成形することに
より、製造工程が煩雑な溶接をすることなく中空の連結
部の両端部に胴体部がそれぞれ設けられた軽量の継手装
置のアームが容易に形成され、製造性が向上するととも
に、接合箇所がなく高強度が鍛造成形のみで容易に得ら
れる。
法は、請求項1に記載の継手装置のアームの製造方法に
おいて、第1の中間成形体は、腕部の先端部に径大の鍔
部が鍛造成形され、第2の中間成形体の第2の頭部は、
前記鍔部を成形して形成されるものである。
に径大に鍛造成形した鍔部を成形して第2の中間成形体
の第2の頭部を形成するので、容易に第2の頭部を有す
る第2の中間成形体が形成され、製造性が向上する。
は2記載の継手装置のアームの製造方法により製造され
たアームと、このアームの胴体部の開口部をそれぞれ挿
通する軸部およびこれら軸部にそれぞれ径大に設けられ
外周面が略球面状の径大部をそれぞれ有した複数のスタ
ッドと、前記アームの内室内にそれぞれ収容され前記ス
タッドの径大部をそれぞれ摺動可能に包容し前記軸部が
挿通される挿通孔をそれぞれ有したベアリングシートと
を具備したものである。
ートを介してそれぞれ収容し径大部に連続する軸部を挿
通する開口部を有した胴体部を連結部の両端部にそれぞ
れ設けた継手装置のアームとして、請求項1または2記
載の継手装置のアームの製造方法により製造されたアー
ムを用いるため、軽量高強度で製造性が向上する。
て連結装置の構成を図面を参照して説明する。
装置1は、軸孔2aを有した略円筒状の連結部2と、この
連結部2の一端に一体に設けられたボールジョイント部
3と、連結部2の他端に一体に設けられた軸支部4とを
備え、例えば自動車のステアリング機構やサスペンショ
ン機構などに用いられる。
の略有底円筒状のハウジング6と、スタッドである金属
製のボールスタッド7と、合成樹脂製のベアリングシー
ト8と、ゴムや軟質剛性樹脂にて略円筒状に形成された
図示しないダストカバーとを備えている。
ム合金にて形成され、一端に開口部11を開口し他端に挿
入孔12を開口する略円筒状の胴体部13と、この胴体部13
に挿入孔12を閉塞して一体的に取り付けられる円板状の
底面部14とを備えている。
同軸上に胴体部13より径小の円筒状のカバー取付部16が
一体に設けられている。さらに、胴体部13の挿入孔12側
の内周面には、底面部14の外径と略同寸法となるように
径大に形成されて当接部17が段差状に形成され、胴体部
13の挿入孔12の縁には肉薄の係止部18が形成されてい
る。
12から底面部14が周縁を当接部17に当接するまで挿入さ
れ、係止部18が内側にかしめ変形されて、内側に内室20
を区画して略有底円筒状に一体的に組立形成される。
周面に胴体部13の軸方向と略直交する方向に軸方向を有
して円筒状の連結部2が一体に突出している。
球状の球頭部21に連続して小径部22を介して軸部23が一
体に形成されている。なお、軸部23の先端部には、雄ね
じ部24が設けられている。
タール樹脂やポリウレタン樹脂などの良好なベアリング
特性を有する耐荷重性の高い剛性および弾性を有した合
成樹脂にて、外周面が円柱状で一端にボールスタッド7
の球頭部21が挿入されて軸部23を挿通する挿通孔26を開
口し内面が略球面状の有底円筒形のブロック状に成形さ
れている。
ウジング6のカバー取付部16に嵌合する図示しない第1
の嵌合部を有し、他端に略環状でボールスタッド7の軸
部23に嵌合する図示しない第2の嵌合部を有した略円筒
状に形成されている。そして、ダストカバーの第1の嵌
合部がハウジング6のカバー取付部16に嵌合するととも
に、第2の嵌合部がボールスタッド7の軸部23に嵌合し
てダストカバーが取り付けられて、ボールジョイント部
3が組立形成されている。
側には、軸支部4が一体に設けられている。この軸支部
4は、略円筒状の外筒部31と、この外筒部31内に嵌合保
持された図示しない略円筒状のゴムブッシュとを備え、
このゴムブッシュには、図示しないスタッドとしての軸
部材が加硫接着されている。
体部13に連続する連結部2の先端が一体に連続して、連
結部2、ボールジョイント部3の胴体部13および軸支部
4の外筒部31にてアーム35が構成され、胴体部13にボー
ルスタッド7およびベアリングシート8が組み付けられ
てボールジョイント部3が構成され、外筒部31にゴムブ
ッシュおよび軸部材が組み付けられて軸支部4が構成さ
れ、継手装置1が組立形成されている。なお、継手装置
1は、ボールジョイント部3の球頭部21の中心と軸支部
4の軸部材の中心軸との距離が所定の距離となる連結部
2の長さ寸法で構成されている。
ト部3のハウジング6の製造工程について図面を参照し
て説明する。
に示す柱状の素材41を、図3および図4に示すように鍛
造成形機42にて図1(b)に示す第1の中間成形体43を鍛
造成形する。この第1の中間成形体43を鍛造成形する鍛
造成形機42は、下型45と上型46と押型47とを備えてい
る。
略半球凹状に開口する頭部下成形凹部50が設けられてい
る。
成形凹部50に対向して下方に向けて略半球凹状に開口し
頭部下成形凹部50とにて略球面を構成する頭部上成形凹
部51が設けられている。そして、上型46には、上下方向
に沿って円筒状で頭部上成形凹部51の頂部に連続し内径
寸法がアーム35の連結部2の外形寸法と略同寸法の連結
成形部52が設けられている。また、上型46には、連結成
形部52の上部に略同軸上に連続して径大で円筒状の鍔成
形部53が上型46の上端面に上方に向けて開口して設けら
れている。なお、この上型46は、連結成形部52の軸方向
に沿う平面で略対称形で左右方向に離間可能な一対の型
46a,46bにて構成されている。
る押し型部55と、この押し型部55の下端面に略同軸上に
突出し先端に半球面状の案内面56が設けられ周面が上型
46の連結成形部52の内周面に所定の間隙を介して対向す
る状態で挿入するピン部57とが設けられている。なお、
押型47のピン部57は、押し型部55の下端面が上型46の鍔
成形部53の底面に所定の距離を介して対向する位置で上
型46の頭部上成形凹部51に先端部が位置しない長さ寸法
に形成されている。
は、上型46および下型45が接合して上型46の頭部上成形
凹部51および下型45の頭部下成形凹部50にて略球面を構
成した状態の鍛造成形機42に、上型46の連結成形部52と
略同寸法もしくは若干径小の素材41を、図3に示すよう
に上型46の連結成形部52内に挿入する。この後、押型47
を下降させてピン部57を上型46の連結成形部52内に挿入
させて、素材41を押し潰すように一軸方向で加圧する。
この加圧により素材41はピン部57の外周面および上型46
の連結成形部52間の間隙に後方押出状態で流動して軸孔
2aを有する腕部61が成形されるするとともに、素材41の
下端部が上型46の頭部上成形凹部51および下型45の頭部
下成形凹部50内に押し潰されて球状の第1の頭部62が成
形される。さらに、押し型部55の下面が上型46の鍔成形
部53の底面に所定の距離で対向する位置まで押型47が下
降すると、素材41は押し型部55の下面と鍔成形部53の底
面との間に流動し、図1(b)および図4に示すように、
腕部61の先端部に径大にフランジ状に突出する鍔部63が
成形され、略球状の第1の頭部62に軸方向が押型47の加
圧方向に沿って一連に突出する円筒状の腕部61が設けら
れた第1の中間成形体43が鍛造成形される。
2aから押型47のピン部57を引き抜き、上型46を左右方向
で分離離間させて第1の中間成形体43を脱型する。
変形、例えばローラ転造や冷間鍛造成形などにより第1
の頭部62の中心から中心が所定の距離となるように略球
状に成形して、図1(c)に示すように、第2の頭部66を
成形して腕部61の両端部に第1の頭部62および第2の頭
部66を有した第2の中間成形体67を成形する。
ないプレス加工機に装着し、第1の頭部62および第2の
頭部66を腕部61の軸方向に対して略直交する方向で加圧
し、図1(d)に示すように、中心軸間の距離が所定の距
離となるように連結部2の一端側に胴体部13を成形する
とともに他端側に外筒部31を成形してアーム35を成形す
る。
アリングシート8内に収容し、このベアリングシート8
を取り付けたボールスタッド7の軸部23の雄ねじ部24側
から胴体部13の挿入孔12に挿入して開口部11から導出さ
せ、球頭部21をベアリングシート8とともに、胴体部13
内に収容する。この後、底面部14を胴体部13の挿入孔12
から周縁が当接部17およびベアリングシート8に当接す
るまで圧入し、係止部18を図示しない加工機にて内側に
かしめ変形して底面部14の周縁部分を抜止係止し、ボー
ルスタッド7を保持したハウジング6を組立形成する。
そして、図示しないダストカバーの第1の嵌合部をハウ
ジング6のカバー取付部16に嵌着するとともに第2の嵌
合部をボールスタッド7の軸部23に嵌着してダストカバ
ーを取り付け、ボールジョイント部3を組立形成する。
に軸部材を加硫接着して軸支部4を構成し、継手装置1
を組立形成する。
ば、柱状の素材41を一軸方向で加圧して略球状の第1の
頭部62に軸方向が加圧方向に沿って突出する筒状の腕部
61が連設した第1の中間成形体43を鍛造成形し、この第
1の中間成形体43の腕部61の先端部を変形して一端側に
第1の頭部62が設けられた腕部61の他端側に略球状の第
2の頭部66を成形して第2の中間成形体67を成形し、第
1の頭部62および第2の頭部66を腕部61の軸方向に対し
て略直交する方向に加圧して一端側に胴体部13を他端側
に外筒部31を成形してアーム35を鍛造成形するため、製
造工程が煩雑な溶接をすることなく軸孔2aを有した中空
の連結部2の両端部に円筒状の胴体部13および外筒部31
がそれぞれ設けられた軽量の継手装置1のアーム35を容
易に形成でき、製造性を向上できるとともに、接合箇所
がなく高強度が鍛造成形のみで容易に得られる。
に、第1の頭部62が形成された腕部61の先端部に径大の
鍔部63を成形し、この鍔部63を成形して第2の中間成形
体67の第2の頭部66を形成するため、一端側に第1の頭
部62を有した腕部61の他端側に第2の頭部66を有する第
2の中間成形体67を容易に成形でき、製造性を向上でき
る。
てアーム35を鍛造成形するため、車両部品などの大きな
荷重が掛かる構成部品でも、特性が変動することなく長
期間安定した特性が得られるアーム35を容易に形成で
き、製造性を向上できる。
ボールジョイント部3を設け他端側に軸支部4を設けて
説明したが、両側ともボールジョイント部3としたり、
軸支部4としてもよい。すなわち、中空状の連結部2の
両端部に胴体部13や外筒部31のような円筒状の構成を備
えたいずれのアーム35でもできる。
を鍛造成形したが、加圧により流動して第1の中間成形
体43や第2の中間成形体67を成形可能で、継手装置1の
アーム35としての所定の特性、例えば強度や係止部18の
かしめ変形などの加工性、耐腐食性などが得られるいず
れの金属にて形成してもよい。なお、特にアルミニウム
合金は、軽量で圧延性も高く特に良好である。
状や楕円筒状など、筒状であればよい。同様に、アーム
35の胴体部13および外筒部31も、筒状であればよい。
を取り付けて説明したが、一体構造のもの、例えばボー
ルスタッド7の球頭部21を開口部11から収容した後にハ
ウジング6の開口部11側を内側にかしめて組立形成する
などしてもよい。
軸支する有底円筒状の内室20を有したハウジング6につ
いて説明したが、軸部23の中間部に外面が略球面状で径
大に径大部を有したスタッドを用い、胴体部13から軸部
23の両端側がそれぞれ貫通するように径大部を収容保持
してスタッドを組み付ける構成についても適用できる。
ジング6内に収容した球頭部21の中心が位置するように
形成してもよい。この構成によれば、ボールジョイント
部3に掛かる荷重に対する座屈強度を向上できる。
グシート8をブロック状に形成して説明したが、球頭部
21を摺動可能に内包可能ないずれの構成でもよい。
ーを設けて説明したが、ダストカバーを設けない構成で
もよい。さらに、胴体部13に周方向に溝状のダストカバ
ー溝を設け、このダストカバー溝にダストカバーをクリ
ップで固定するなど、ダストカバーの取り付けは、いず
れの方法でもよい。
部18など、プレス成形の際に形成する他に、切削などに
て形成してもよい。なお、胴体部13の成形の際に一括し
て形成することにより工程数を削減することが好まし
い。さらに、開口部11や内室20の内面の仕上げとして切
削してもよい。
方法によれば、柱状の素材を一軸方向で加圧して第1の
頭部に軸方向が加圧方向に沿って突出する筒状の腕部が
連設した第1の中間成形体を鍛造成形し、第1の中間成
形体の腕部の先端部を変形して第2の頭部を成形して第
2の中間成形体を成形し、第1の頭部および第2の頭部
を腕部の軸方向に対して交差する方向に加圧して胴体部
を鍛造成形するため、製造工程が煩雑な溶接をすること
なく中空の連結部の両端部に胴体部がそれぞれ設けられ
た軽量の継手装置のアームを容易に形成でき、製造性を
向上できるとともに、鍛造成形のみで接合箇所がなく高
強度に容易に成形できる。
法によれば、請求項1に記載の継手装置のアームの製造
方法の効果に加え、第1の中間成形体の腕部の先端部に
径大に鍛造成形した鍔部を成形して第2の中間成形体の
第2の頭部を形成するため、容易に一端側に第1の頭部
を有し他端側に第2の頭部を有した第2の中間成形体を
鍛造成形でき、製造性を向上できる。
ドの径大部をベアリングシートを介してそれぞれ収容し
径大部に連続する軸部を挿通する開口部を有した胴体部
を連結部の両端部にそれぞれ設けた継手装置のアームと
して、請求項1または2記載の継手装置のアームの製造
方法により製造されたアームを用いるため、軽量高強度
が容易に得られ、製造性を向上できる。
を製造する工程の説明図である。
ある。
面図である。
示す断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 柱状の連結部の両端部に、この連結部の
軸方向と交差する方向に軸部を貫通する開口部およびこ
の開口部に連続し前記軸部に設けられた径大部をベアリ
ングシートを介して収容する内室を有する筒状の胴体部
を設けた継手装置のアームの製造方法であって、 柱状の素材を一軸方向で加圧して略球状の第1の頭部に
軸方向が前記加圧する方向に沿って突出する筒状の腕部
が連設された第1の中間成形体を鍛造成形し、 この鍛造成形された第1の中間成形体の腕部の先端部を
変形して略球状の第2の頭部を鍛造成形して第2の中間
成形体を成形し、 この第2の中間成形体の第1の頭部および第2の頭部を
前記腕部の軸方向に対して交差する方向に加圧して前記
胴体部を鍛造成形することを特徴とする継手装置のアー
ムの製造方法。 - 【請求項2】 第1の中間成形体は、腕部の先端部に径
大の鍔部が鍛造成形され、 第2の中間成形体の第2の頭部は、前記鍔部を成形して
形成されることを特徴とする請求項1記載の継手装置の
アームの製造方法。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の継手装置のアー
ムの製造方法により製造されたアームと、 このアームの胴体部の開口部をそれぞれ挿通する軸部お
よびこれら軸部にそれぞれ径大に設けられ外周面が略球
面状の径大部をそれぞれ有した複数のスタッドと、 前記アームの内室内にそれぞれ収容され前記スタッドの
径大部をそれぞれ摺動可能に包容し前記軸部が挿通され
る挿通孔をそれぞれ有したベアリングシートとを具備し
たことを特徴とした継手装置。
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