JP2002503557A - セルフ押出し加工されたブッシュアセンブリ及びその形成方法 - Google Patents
セルフ押出し加工されたブッシュアセンブリ及びその形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
金属部材にブッシュを取付ける方法であって、該方法が、金属部材にブッシュ受容開口部を形成する金属部材を提供することから成り、開口部は開口部を囲む環状エッジ部によって画定される。次に、ブッシュが開口部にブッシュ押入方向に圧入され、ブッシュが環状エッジ部に係合し、環状エッジ部をブッシュ押入方向に変形させて、押入方向に突出し、ブッシュの外表面に締り嵌め関係で係合する環状フランジ部を金属部材に形成し、ブッシュを開口部内にしっかりと保持する。また、車両フレーム構造体の一部を構成することができる金属部材及びブッシュアセンブリも開示される。
Description
【0001】 本発明は、シート状金属部材にブッシュを取り付ける方法と、更にシート状金
属部材及びブッシュアセンブリに関する。更に詳細には、本発明は、車両フレー
ム部材と、衝撃吸収取付部を有する同部材を製造する方法に関する。
属部材及びブッシュアセンブリに関する。更に詳細には、本発明は、車両フレー
ム部材と、衝撃吸収取付部を有する同部材を製造する方法に関する。
【0002】 シート状金属部材にハイドロフォーミング成形された管状部材などのブッシュ
を取付ける一方法は、シート状金属部材の一部分にホールを孔あけ又は打抜きす
ることを要する。次に、シート状金属部材は、孔あけ又は打抜きされたホールを
囲むエッジ部が環状のフランジ部を形成するように押出し加工又は圧伸成形され
る、第2の操作へと進められる。環状フランジ部とブッシュとの間に締り嵌めを
成すように、スチールブッシュが開口部に圧入される。適切な締り嵌めを可能に
するため、押出し加工され圧伸成形された環状フランジ部とブッシュとの間には
厳しい公差が要求される。
を取付ける一方法は、シート状金属部材の一部分にホールを孔あけ又は打抜きす
ることを要する。次に、シート状金属部材は、孔あけ又は打抜きされたホールを
囲むエッジ部が環状のフランジ部を形成するように押出し加工又は圧伸成形され
る、第2の操作へと進められる。環状フランジ部とブッシュとの間に締り嵌めを
成すように、スチールブッシュが開口部に圧入される。適切な締り嵌めを可能に
するため、押出し加工され圧伸成形された環状フランジ部とブッシュとの間には
厳しい公差が要求される。
【0003】 図1A乃至3Bは、ハイドロフォーミング成形された自動車車両フレーム部材
へのブッシュの取付けに関する従来の方法を示す。図1A及び1Bは、往復プレ
スの上部移動ラムに固定されたパンチ11と下部固定プレスベッドに固定された
押出ダイ12とを示す。1枚のシーム溶接されたシート状金属からハイドロフォ
ーミング成形された管状金属フレーム部材が部分的に表示され、100で示され
る。
へのブッシュの取付けに関する従来の方法を示す。図1A及び1Bは、往復プレ
スの上部移動ラムに固定されたパンチ11と下部固定プレスベッドに固定された
押出ダイ12とを示す。1枚のシーム溶接されたシート状金属からハイドロフォ
ーミング成形された管状金属フレーム部材が部分的に表示され、100で示され
る。
【0004】 ハイドロフォーミング成形された管状部材100の開放端に押出ダイ12が挿
入され、次に部材100の上壁10の裏面を支持するために上方に持上げられる
。図1Aに表されるように、その後、プレスラムはパンチ11を上壁10の金属
材料に接触させるようにその下降行程を開始する。プレストン数が金属壁10の
引張強度を超えた時に、パンチ11が金属壁10をダイ12の開口13に押しつ
けて剪断する。ダイの開口部13はその上端で、鋭い(hard)即ち90度の角35
によって画定される。
入され、次に部材100の上壁10の裏面を支持するために上方に持上げられる
。図1Aに表されるように、その後、プレスラムはパンチ11を上壁10の金属
材料に接触させるようにその下降行程を開始する。プレストン数が金属壁10の
引張強度を超えた時に、パンチ11が金属壁10をダイ12の開口13に押しつ
けて剪断する。ダイの開口部13はその上端で、鋭い(hard)即ち90度の角35
によって画定される。
【0005】 スクラップ材料即ちスラグ15は、ダイ開口部13を通過し、最終的に廃棄さ
れ、管状部材100の上壁10にホール14を残す。ホール14の直径はパンチ
11の外径に対応する。図1Bに示されるように、次に、プレスラムはそのスタ
ート位置へ戻る上方移動を開始し、パンチ11を管状部材100から引き離し、
管状部材100はその後押出ダイ12から取り外される。このホール形成操作の
結果として、ホール14を囲むエッジ部分は鋭い、バリの付いた角を有すること
になる。
れ、管状部材100の上壁10にホール14を残す。ホール14の直径はパンチ
11の外径に対応する。図1Bに示されるように、次に、プレスラムはそのスタ
ート位置へ戻る上方移動を開始し、パンチ11を管状部材100から引き離し、
管状部材100はその後押出ダイ12から取り外される。このホール形成操作の
結果として、ホール14を囲むエッジ部分は鋭い、バリの付いた角を有すること
になる。
【0006】 図2A及び2Bに表されるように、ホール14が形成された後、管状部材10
0は更に圧伸成形部へと移動される。圧伸成形部では、第2のダイ20が管状部
材100の内側に位置決めされ、次に、圧伸成形パンチ16を有するプレスラム
が下降行程を介してサイクル動作され、パンチパイロット17をホール14と整
合させて位置決めする。更に、プレスラムはその下降行程を継続し、パンチの成
形部をホール14を囲む内側エッジ部に係合させる。図2Aに表されるように、
プレスラムは前以て設定された深さまで下降するパンチ16を下降させ、その成
形部が第2のダイ20の面取りされた上部エッジ36に対して下方に内側エッジ
部を引き伸ばし、それにより、環状の圧伸成形されたフランジ部18を形成する
。次にプレスは、その上昇行程を開始し、上部パンチ16とパンチパイロット1
7を管状部材100から取外す。これにより、環状フランジ部18の鋭く、バリ
のついた角が平滑にバニシ仕上げされる。図2Bの矢印によって示されるように
、次に、ダイ20は管状フレーム部材100の開放端から引き出される。
0は更に圧伸成形部へと移動される。圧伸成形部では、第2のダイ20が管状部
材100の内側に位置決めされ、次に、圧伸成形パンチ16を有するプレスラム
が下降行程を介してサイクル動作され、パンチパイロット17をホール14と整
合させて位置決めする。更に、プレスラムはその下降行程を継続し、パンチの成
形部をホール14を囲む内側エッジ部に係合させる。図2Aに表されるように、
プレスラムは前以て設定された深さまで下降するパンチ16を下降させ、その成
形部が第2のダイ20の面取りされた上部エッジ36に対して下方に内側エッジ
部を引き伸ばし、それにより、環状の圧伸成形されたフランジ部18を形成する
。次にプレスは、その上昇行程を開始し、上部パンチ16とパンチパイロット1
7を管状部材100から取外す。これにより、環状フランジ部18の鋭く、バリ
のついた角が平滑にバニシ仕上げされる。図2Bの矢印によって示されるように
、次に、ダイ20は管状フレーム部材100の開放端から引き出される。
【0007】 図3A及び3Bは、打抜作業とは別の作業において前以て組立てられたスチー
ルカンブッシュ23を示す。管状部材100は、圧伸加工されたフランジ18の
内側エッジ25に近接した上壁10の裏面を支持する保持固定具(図示されず)
に設置される。ブッシュ23は、手作業によるか機械を使用するかのいずれかに
よりホール14の直ぐ上方に配置される。ホール14を矢印24で示される方向
にブッシュを圧入するために、ブッシュ23の上面に下向きの圧力が加えられる
。その後、圧力が解除され、環状の圧伸成形されたフランジ部18と締り嵌め関
係によって保持されているブッシュ23を備えた、図3Bに示される仕上げられ
たアセンブリが作られる。
ルカンブッシュ23を示す。管状部材100は、圧伸加工されたフランジ18の
内側エッジ25に近接した上壁10の裏面を支持する保持固定具(図示されず)
に設置される。ブッシュ23は、手作業によるか機械を使用するかのいずれかに
よりホール14の直ぐ上方に配置される。ホール14を矢印24で示される方向
にブッシュを圧入するために、ブッシュ23の上面に下向きの圧力が加えられる
。その後、圧力が解除され、環状の圧伸成形されたフランジ部18と締り嵌め関
係によって保持されているブッシュ23を備えた、図3Bに示される仕上げられ
たアセンブリが作られる。
【0008】 上述の従来の方法を用いた場合の問題は、ブッシュ23が管状部材100から
確実に分離されないようにするために、スチールカンブッシュ23の外表面と環
状の圧伸成形されたフランジ部18との嵌合が堅固に維持されなければならない
ことである。しかしながら、ブッシュ23をホール14に圧入するために極端に
大きな作用力が要されるほど嵌合が堅固であってはならない。また、圧伸成形パ
ンチ16を取外すことによってブッシュ23に係合するフランジ部18の内側の
角部がバニシ仕上げされる。このバニシ仕上げの結果として、角部がより平滑に
なり、ブッシュの離脱を阻止するよう、ブッシュの外面に「喰込」まなくなる。
確実に分離されないようにするために、スチールカンブッシュ23の外表面と環
状の圧伸成形されたフランジ部18との嵌合が堅固に維持されなければならない
ことである。しかしながら、ブッシュ23をホール14に圧入するために極端に
大きな作用力が要されるほど嵌合が堅固であってはならない。また、圧伸成形パ
ンチ16を取外すことによってブッシュ23に係合するフランジ部18の内側の
角部がバニシ仕上げされる。このバニシ仕上げの結果として、角部がより平滑に
なり、ブッシュの離脱を阻止するよう、ブッシュの外面に「喰込」まなくなる。
【0009】 従って、本発明の目的は、しっかりと取付けられたブッシュを有し、上述の構
造の欠点を持たないシート状金属部材を提供することである。詳細には、通常の
車両運転中に、ブッシュとシート状金属部材との締り嵌めが、ブッシュが部材か
ら外れるのを確実に防止することが、本発明の目的である。この目的を達成する
ため、本発明の一態様は、金属部材にブッシュを取付ける方法を提供し、該方法
は、金属部材にブッシュ受容開口部を形成する金属部材を提供し、この開口部が
開口部を囲む環状エッジ部によって画定されることから成る。更に、ブッシュは
、ブッシュが環状エッジ部に係合しブッシュ押入方向に環状エッジ部を変形させ
るように開口部をブッシュ押入方向に圧入され、押入方向に突出しブッシュの外
表面に締り嵌め関係で係合する環状フランジ部を金属部材に形成して、ブッシュ
を開口部内に固定して保持する。
造の欠点を持たないシート状金属部材を提供することである。詳細には、通常の
車両運転中に、ブッシュとシート状金属部材との締り嵌めが、ブッシュが部材か
ら外れるのを確実に防止することが、本発明の目的である。この目的を達成する
ため、本発明の一態様は、金属部材にブッシュを取付ける方法を提供し、該方法
は、金属部材にブッシュ受容開口部を形成する金属部材を提供し、この開口部が
開口部を囲む環状エッジ部によって画定されることから成る。更に、ブッシュは
、ブッシュが環状エッジ部に係合しブッシュ押入方向に環状エッジ部を変形させ
るように開口部をブッシュ押入方向に圧入され、押入方向に突出しブッシュの外
表面に締り嵌め関係で係合する環状フランジ部を金属部材に形成して、ブッシュ
を開口部内に固定して保持する。
【0010】 本発明の方法では、上述の従来の方法におけるような個別の圧伸成形工程の必
要性が除去される。管状部材の開口部にブッシュが圧入される際に、ブッシュそ
のものが圧伸成形工具として作用する。ブッシュが圧伸成形工具として作用する
ため、環状壁部分とブッシュとのぴったりした締り嵌めが保証される。従って、
本発明の方法はブッシュと管状部材との固定嵌合を確実にするだけでなく、更に
本発明の方法は、従来の方法の成型工具及び操作工程のうちのいくつかを排除す
る。
要性が除去される。管状部材の開口部にブッシュが圧入される際に、ブッシュそ
のものが圧伸成形工具として作用する。ブッシュが圧伸成形工具として作用する
ため、環状壁部分とブッシュとのぴったりした締り嵌めが保証される。従って、
本発明の方法はブッシュと管状部材との固定嵌合を確実にするだけでなく、更に
本発明の方法は、従来の方法の成型工具及び操作工程のうちのいくつかを排除す
る。
【0011】 更に、操作中に圧伸成型工具(即ち、ブッシュ)が抜取られないため、環状壁
部分の角が平滑にバニシ仕上げされないであろう。開口部にブッシュが圧入され
た方向とは反対方向にブッシュに対して力が付与される際、鋭利な角部がブッシ
ュの外面に「喰込む」傾向にあるため、バニシ仕上げされていない、バリのつい
た鋭い角部が好ましい。特に、ブッシュ外面と係合される鋭利で、バリのついた
角部によって、このような力がブッシュに付与されるために、環状フランジ部が
ブッシュに接触して内方に引き伸ばされる。
部分の角が平滑にバニシ仕上げされないであろう。開口部にブッシュが圧入され
た方向とは反対方向にブッシュに対して力が付与される際、鋭利な角部がブッシ
ュの外面に「喰込む」傾向にあるため、バニシ仕上げされていない、バリのつい
た鋭い角部が好ましい。特に、ブッシュ外面と係合される鋭利で、バリのついた
角部によって、このような力がブッシュに付与されるために、環状フランジ部が
ブッシュに接触して内方に引き伸ばされる。
【0012】 本発明のこの態様は、更に詳細には、自動車車両の他の構成部品に取付けられ
る衝撃吸収取付け構造体を有する車両フレーム部材を製造する方法に関する。そ
の方法は、中空の内部を囲む管状部材と該部材を貫通して形成される側方開口部
とを提供することを含む。この部材は、開口部を囲む環状エッジ部を有する。衝
撃吸収取付け構造体は、自動車の構成部品に固定されるように構成及び配置され
た取付け部と、この取付け部に関連づけられた緩衝衝撃吸収部とを有する。この
衝撃吸収取付け構造体は、取付け構造体が環状エッジ部に係合し、環状エッジ部
を管状部材の中空の内部へ内方に変形させるように開口部に内方に圧入され、取
付け構造体の外表面に締り嵌め関係で係合する環状フランジ部を形成して取付け
構造体を開口部内に固定して保持し、それにより、管状部材が上記構成部品に弾
性的に取付けられる。更に、実質的に環状エッジ部のみが取付け構造体によって
変形されるように、取付け構造体が開口部に圧入される際に、開口部に隣接する
第2の対向する面の一部が支持される。
る衝撃吸収取付け構造体を有する車両フレーム部材を製造する方法に関する。そ
の方法は、中空の内部を囲む管状部材と該部材を貫通して形成される側方開口部
とを提供することを含む。この部材は、開口部を囲む環状エッジ部を有する。衝
撃吸収取付け構造体は、自動車の構成部品に固定されるように構成及び配置され
た取付け部と、この取付け部に関連づけられた緩衝衝撃吸収部とを有する。この
衝撃吸収取付け構造体は、取付け構造体が環状エッジ部に係合し、環状エッジ部
を管状部材の中空の内部へ内方に変形させるように開口部に内方に圧入され、取
付け構造体の外表面に締り嵌め関係で係合する環状フランジ部を形成して取付け
構造体を開口部内に固定して保持し、それにより、管状部材が上記構成部品に弾
性的に取付けられる。更に、実質的に環状エッジ部のみが取付け構造体によって
変形されるように、取付け構造体が開口部に圧入される際に、開口部に隣接する
第2の対向する面の一部が支持される。
【0013】 本発明の他の態様は、金属部材、及び金属部材を貫通して形成されたブッシュ
受容開口部とこの開口部を囲みブッシュ押入方向に金属部材から突出する環状フ
ランジ部とを有する金属部材から成るブッシュアセンブリを提供する。ブッシュ
が開口部を囲む環状エッジ部に係合し、ブッシュ押入方向に環状エッジ部を変形
させて環状フランジ部を形成するように、ブッシュがブッシュ受容開口部にブッ
シュ押入方向に圧入される結果として、締り嵌めでブッシュに係合する環状フラ
ンジ部により、ブッシュがブッシュ受容開口部内側にしっかりと取付けられる。
受容開口部とこの開口部を囲みブッシュ押入方向に金属部材から突出する環状フ
ランジ部とを有する金属部材から成るブッシュアセンブリを提供する。ブッシュ
が開口部を囲む環状エッジ部に係合し、ブッシュ押入方向に環状エッジ部を変形
させて環状フランジ部を形成するように、ブッシュがブッシュ受容開口部にブッ
シュ押入方向に圧入される結果として、締り嵌めでブッシュに係合する環状フラ
ンジ部により、ブッシュがブッシュ受容開口部内側にしっかりと取付けられる。
【0014】 発明のこの態様の原理に従って構成されたシート状金属部材及びブッシュアセ
ンブリが、ブッシュとシート状金属部材との固定嵌合を有することが理解される
。ブッシュがパンチ工具そのものとして作用するため、ブッシュとシート状金属
部材との公差のばらつきに因る欠陥が実質的に除去される。
ンブリが、ブッシュとシート状金属部材との固定嵌合を有することが理解される
。ブッシュがパンチ工具そのものとして作用するため、ブッシュとシート状金属
部材との公差のばらつきに因る欠陥が実質的に除去される。
【0015】 本発明のこの態様は、より詳細には、自動車車両内の構成部品に取付けられる
車両フレーム部材に関する。このフレーム部材は、中空の内部を囲む管状部材を
含む。管状部材は、同部材を貫通して形成される側方開口部と、この開口部を囲
み取付け部から中空の内部へ内側に突出する環状フランジ部とを有する。取付け
構造体が開口部を囲む管状部材の環状エッジ部に係合し、中空の内部に向って環
状エッジ部を内方に変形させて環状フランジ部を形成するように、取付け構造体
が開口部に内方に圧入されることにより、締り嵌め関係で取付け構造体にぴった
りと係合する環状フランジ部によって、衝撃吸収取付け構造体が開口部内にしっ
かりと取付けられる。この取付け構造体は、上記自動車車両の構成部品に固定さ
れるように構成及び配置された取付け部と、取付け部と関連する緩衝衝撃吸収部
とを有する。取付け部は、取付け構造体が構成部品に弾性的に取付けられること
ができるように構成及び配置される。衝撃吸収部は、取付け部と管状壁との間の
相対移動を可能にし、管状部材と構成部品との制限された相対移動を可能にする
。
車両フレーム部材に関する。このフレーム部材は、中空の内部を囲む管状部材を
含む。管状部材は、同部材を貫通して形成される側方開口部と、この開口部を囲
み取付け部から中空の内部へ内側に突出する環状フランジ部とを有する。取付け
構造体が開口部を囲む管状部材の環状エッジ部に係合し、中空の内部に向って環
状エッジ部を内方に変形させて環状フランジ部を形成するように、取付け構造体
が開口部に内方に圧入されることにより、締り嵌め関係で取付け構造体にぴった
りと係合する環状フランジ部によって、衝撃吸収取付け構造体が開口部内にしっ
かりと取付けられる。この取付け構造体は、上記自動車車両の構成部品に固定さ
れるように構成及び配置された取付け部と、取付け部と関連する緩衝衝撃吸収部
とを有する。取付け部は、取付け構造体が構成部品に弾性的に取付けられること
ができるように構成及び配置される。衝撃吸収部は、取付け部と管状壁との間の
相対移動を可能にし、管状部材と構成部品との制限された相対移動を可能にする
。
【0016】 本発明のこれら及び他の目的、特徴、及び利点は、添付の図面に関連して理解
される以下の好ましい実施形態の詳細にわたる説明を読むことにより、更によく
理解される。図4A及び4Bは、フランジ部の圧伸成形と管状シート状金属部材
への衝撃吸収取付構造体の組付け工程が単一の工程で達成される、本発明の原理
に従って実行される方法を示す。(ハイドロフォーミング技術で通常行われてい
るように)シーム溶接された一枚のシート状金属から製造されたハイドロフォー
ミングによって作られた管状フレーム部材は、その一部が200で表され中空の
内部を囲む管状壁を有する。管状壁200は、それを貫通して形成された開口部
即ちホール131を有する上部壁部分110(取付け部と呼ばれる)を有する。
取付け部110に開口部即ちホール131をパンチするために、図1A及び1B
に示される従来の方法を用いることができる。次に、押出ダイ130がハイドロ
フォーミングによって作られた管状フレーム部材の開放端に挿入され、取付け部
110の内面に接して位置決めされる。
される以下の好ましい実施形態の詳細にわたる説明を読むことにより、更によく
理解される。図4A及び4Bは、フランジ部の圧伸成形と管状シート状金属部材
への衝撃吸収取付構造体の組付け工程が単一の工程で達成される、本発明の原理
に従って実行される方法を示す。(ハイドロフォーミング技術で通常行われてい
るように)シーム溶接された一枚のシート状金属から製造されたハイドロフォー
ミングによって作られた管状フレーム部材は、その一部が200で表され中空の
内部を囲む管状壁を有する。管状壁200は、それを貫通して形成された開口部
即ちホール131を有する上部壁部分110(取付け部と呼ばれる)を有する。
取付け部110に開口部即ちホール131をパンチするために、図1A及び1B
に示される従来の方法を用いることができる。次に、押出ダイ130がハイドロ
フォーミングによって作られた管状フレーム部材の開放端に挿入され、取付け部
110の内面に接して位置決めされる。
【0017】 スチールカンブッシュ123の形状の衝撃吸収取付け構造体が、手作業か又は
機械を用いるかの何れかの方法により、ホール131と略整合させて管状壁20
0の外面に隣接して位置決めされる。例えば、ブッシュ123から延出する取付
けスリーブ122の内径に摩擦的係合させるために位置決めピン(図示されず)
を用いることができる。ラジアルフランジ144は、側壁部140の上端から外
側に延出する。一般に行われているように、スチールカンブッシュ123は環状
側壁部140とこの側壁部140と一体化して形成された略円形の底壁部142
とを有するカップ型の外側シート状金属カンから成る。この取付け構造体は、管
状取付けスリーブ122の形状の取付け部を有する。スリーブ122は、カンの
底壁部142に形成されたホールを通って挿入され、スリーブ122の両端は側
壁部140の上端上方と底壁部142の下方とに突出する。ブッシュ123の内
部は、衝撃吸収部分を画定する凝固ゴム又は他の緩衝弾性変形可能な材料などの
、衝撃吸収材料146で充填される。取付けスリーブ122は、自動車車両の構
成部品(図示されず)に接合されるよう構成及び配置される。構成部品という用
語は、他の車両フレーム部品、サスペンション及びシャーシ部品、エンジンクレ
ードル部品、ボディ部品などを含む、自動車車両内の多数の部品を含むことがで
きる。
機械を用いるかの何れかの方法により、ホール131と略整合させて管状壁20
0の外面に隣接して位置決めされる。例えば、ブッシュ123から延出する取付
けスリーブ122の内径に摩擦的係合させるために位置決めピン(図示されず)
を用いることができる。ラジアルフランジ144は、側壁部140の上端から外
側に延出する。一般に行われているように、スチールカンブッシュ123は環状
側壁部140とこの側壁部140と一体化して形成された略円形の底壁部142
とを有するカップ型の外側シート状金属カンから成る。この取付け構造体は、管
状取付けスリーブ122の形状の取付け部を有する。スリーブ122は、カンの
底壁部142に形成されたホールを通って挿入され、スリーブ122の両端は側
壁部140の上端上方と底壁部142の下方とに突出する。ブッシュ123の内
部は、衝撃吸収部分を画定する凝固ゴム又は他の緩衝弾性変形可能な材料などの
、衝撃吸収材料146で充填される。取付けスリーブ122は、自動車車両の構
成部品(図示されず)に接合されるよう構成及び配置される。構成部品という用
語は、他の車両フレーム部品、サスペンション及びシャーシ部品、エンジンクレ
ードル部品、ボディ部品などを含む、自動車車両内の多数の部品を含むことがで
きる。
【0018】 ブッシュ123を管状壁200に組付けるために、オペレータはパンチ工具即
ちプレスラム124の操作を開始し、ハイドロフォーミング下でその下降行程に
より、ラム124を駆動させる。下降行程中、ラム124はスチールカンブッシ
ュ123の上面126に接触する。このカンブッシュ123の底壁部142の直
径は、ホール131の直径よりもわずかに大きく、下側ダイ130の開口部12
9の直径よりもわずかに小さい。この関係によって、スチールカンブッシュ12
3が、プレスラム124の下降行程中にパンチ即ち圧伸成形工具として作用する
ことができるようになる。特に、プレスラム124が、管状部材に対して内方に
延びるブッシュの押入方向にその下降行程を継続する際、外側カンの底壁部14
2はホール131を囲む環状エッジ部128に係合する。ブッシュ押入方向への
プレスラム24の継続する下降移動により、ブッシュ123が押出ダイ開口部1
29を囲む面取りされた又は角度がつけられた上端132に環状エッジ部を押し
つけて変形させ、そのため、エッジ部128は、環状フランジ部として上壁部1
10の内面から内方に延びる。スチールカンブッシュ123は、下方に圧入され
る際にホール131を拡げ、スチールカンブッシュ123は最終的にダイ開口部
129内に受容される。図4Bに示されるように、プレスラム124は所定の深
さ又は高さで停止し、その後上昇行程によって初期位置へ戻る。プレスラム12
4が上面126から離脱し、ブッシュ123上の圧力が解除された後、面取りさ
れたエッジ132に押しつけられた、上部壁の変形された内側エッジ即ち環状フ
ランジ部128は、(金属材料の自然はね返り(スプリングバック)力下で)ス
チールカンブッシュ123の外表面に向ってはね返り、スチールカンブッシュ1
23をしっかりと押えて、定位置に保持する。ブッシュ123は、パンチ即ち圧
伸成形工具として作用するため、ブッシュ123と環状フランジ部との締り嵌め
はきわめてぴったりとしており、従来の方法に伴う品質の問題は取り除かれる。
ちプレスラム124の操作を開始し、ハイドロフォーミング下でその下降行程に
より、ラム124を駆動させる。下降行程中、ラム124はスチールカンブッシ
ュ123の上面126に接触する。このカンブッシュ123の底壁部142の直
径は、ホール131の直径よりもわずかに大きく、下側ダイ130の開口部12
9の直径よりもわずかに小さい。この関係によって、スチールカンブッシュ12
3が、プレスラム124の下降行程中にパンチ即ち圧伸成形工具として作用する
ことができるようになる。特に、プレスラム124が、管状部材に対して内方に
延びるブッシュの押入方向にその下降行程を継続する際、外側カンの底壁部14
2はホール131を囲む環状エッジ部128に係合する。ブッシュ押入方向への
プレスラム24の継続する下降移動により、ブッシュ123が押出ダイ開口部1
29を囲む面取りされた又は角度がつけられた上端132に環状エッジ部を押し
つけて変形させ、そのため、エッジ部128は、環状フランジ部として上壁部1
10の内面から内方に延びる。スチールカンブッシュ123は、下方に圧入され
る際にホール131を拡げ、スチールカンブッシュ123は最終的にダイ開口部
129内に受容される。図4Bに示されるように、プレスラム124は所定の深
さ又は高さで停止し、その後上昇行程によって初期位置へ戻る。プレスラム12
4が上面126から離脱し、ブッシュ123上の圧力が解除された後、面取りさ
れたエッジ132に押しつけられた、上部壁の変形された内側エッジ即ち環状フ
ランジ部128は、(金属材料の自然はね返り(スプリングバック)力下で)ス
チールカンブッシュ123の外表面に向ってはね返り、スチールカンブッシュ1
23をしっかりと押えて、定位置に保持する。ブッシュ123は、パンチ即ち圧
伸成形工具として作用するため、ブッシュ123と環状フランジ部との締り嵌め
はきわめてぴったりとしており、従来の方法に伴う品質の問題は取り除かれる。
【0019】 圧伸成形中にパンチの取外しが行われないため、内側エッジ/環状フランジ部
128の角部が平滑にバニシ仕上げされない。つまり、環状フランジ部128を
形成する際、スチールカンブッシュ123が一方向に移動するため、図2A及び
2Bに関して上述した方法におけるように、フランジ部の角が平滑にバニシ仕上
げされない。フランジ部128のバニシ仕上げされていない角部は、鋭く、バリ
が付いたままで、スチールカンブッシュ123を定位置に保持することを補助す
る。詳細には、フランジ部128のバニシ仕上げされていない角部は、カンの外
面に突き立つ、即ち喰い込む。結果として、ブッシュ123がホール131から
外方に引抜かれる際に、バニシ仕上げされていない角部も上方に引張られるため
、フランジ部128がブッシュ123によりぴったりと引き寄せられる。本発明
を用いることにより、他の組立方法に比べ、押入/引抜き試験中の欠陥率が減少
する。
128の角部が平滑にバニシ仕上げされない。つまり、環状フランジ部128を
形成する際、スチールカンブッシュ123が一方向に移動するため、図2A及び
2Bに関して上述した方法におけるように、フランジ部の角が平滑にバニシ仕上
げされない。フランジ部128のバニシ仕上げされていない角部は、鋭く、バリ
が付いたままで、スチールカンブッシュ123を定位置に保持することを補助す
る。詳細には、フランジ部128のバニシ仕上げされていない角部は、カンの外
面に突き立つ、即ち喰い込む。結果として、ブッシュ123がホール131から
外方に引抜かれる際に、バニシ仕上げされていない角部も上方に引張られるため
、フランジ部128がブッシュ123によりぴったりと引き寄せられる。本発明
を用いることにより、他の組立方法に比べ、押入/引抜き試験中の欠陥率が減少
する。
【0020】 ホール131内にしっかりと取付けられるブッシュ123を用いて、完成品は
更に車両フレーム部材として利用することができる。ブッシュ取付けスリーブ1
22は、衝撃吸収材料146が管状壁200と取付けスリーブ122との弾性的
な緩衝状態での制限された相対移動を可能にする衝撃吸収関係で、車両構成部品
にフレーム部材を取付け、車両フレーム部材と構成部品との制限された相対移動
を可能にする。特に、フレーム部材を適所に固定するために、取付けスリーブ1
22を通ってボルトが挿入され、車両構成部品に接合されることを意図したもの
である。
更に車両フレーム部材として利用することができる。ブッシュ取付けスリーブ1
22は、衝撃吸収材料146が管状壁200と取付けスリーブ122との弾性的
な緩衝状態での制限された相対移動を可能にする衝撃吸収関係で、車両構成部品
にフレーム部材を取付け、車両フレーム部材と構成部品との制限された相対移動
を可能にする。特に、フレーム部材を適所に固定するために、取付けスリーブ1
22を通ってボルトが挿入され、車両構成部品に接合されることを意図したもの
である。
【0021】 発明の好ましい実施形態と詳細が上述されたが、様々な変更や変形が発明の範
囲から逸脱せずに成されることが当業者には明白であろう。例えば、本発明を好
ましいハイドロフォーミング成形された管状フレーム部材に関連して述べたが、
本発明に適用される原理は、それらが管状シート状金属部材であるか又は平坦な
シート状金属であるかにかかわらず、あらゆるシート状金属部材にブッシュを組
付けるために用いることができる。
囲から逸脱せずに成されることが当業者には明白であろう。例えば、本発明を好
ましいハイドロフォーミング成形された管状フレーム部材に関連して述べたが、
本発明に適用される原理は、それらが管状シート状金属部材であるか又は平坦な
シート状金属であるかにかかわらず、あらゆるシート状金属部材にブッシュを組
付けるために用いることができる。
【図1A】 従来の方法に従ったシート状金属におけるホールの打抜き加工を示す。
【図1B】 従来の方法に従ったシート状金属におけるホールの打抜き加工を示す。
【図2A】 従来の方法に従った、ホールを包囲するエッジ部からのフランジの圧伸成形を
示す。
示す。
【図2B】 従来の方法に従った、ホールを包囲するエッジ部からのフランジの圧伸成形を
示す。
示す。
【図3A】 従来の方法に従ってシート状金属に組付けられているスチールカンブッシュを
示す。
示す。
【図3B】 従来の方法に従ってシート状金属に組付けられているスチールカンブッシュを
示す。
示す。
【図4A】 本発明の原理に従った、圧伸成形と組立て工程の単一の工程への結合を示す。
【図4B】 本発明の原理に従った、圧伸成形と組立て工程の単一の工程への結合を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE, KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,L T,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE, SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,U A,UG,UZ,VN,YU,ZW
Claims (34)
- 【請求項1】 金属部材にブッシュを取付ける方法であって、該方法が、 第1及び第2の対向する面を有し、前記面の表面積と比較して相対的に小さい
厚みを前記面間に有する、金属部材を提供し、前記金属部材にブッシュ受容開口
部を形成するステップを含み、前記開口部が前記開口部を囲む環状エッジ部によ
って画定され、 前記第1の対向する面に接してブッシュを位置決めし、前記ブッシュが前記環
状エッジ部に係合し前記ブッシュ押入方向に前記環状エッジ部を変形させ、前記
ブッシュ押入方向に突出して前記ブッシュの外表面に締り嵌めで係合する環状フ
ランジ部を前記金属部材上に形成し、前記ブッシュを前記開口部内に固定して保
持するように前記ブッシュを前記開口部に前記ブッシュ押入方向に圧入するステ
ップを含む、 金属部材にブッシュを取付ける方法。 - 【請求項2】 前記ブッシュが略円筒形で、前記ブッシュ受容開口部が略円
形である、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記ブッシュが前記開口部に圧入される際に、前記金属部材
の前記環状エッジ部のみが前記ブッシュによって実質的に変形されるように、前
記ブッシュを前記開口部に圧入する前に、前記開口部に隣接する第2の対向する
面の一部を支持するように支持ダイを位置決めするステップを更に含む、請求項
2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記ブッシュが前記ブッシュ受容開口部に圧入される際に、
前記支持ダイが前記ブッシュを受容するように位置決め及び構成されるブッシュ
受容空間を有する、請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 前記支持ダイが、前記ブッシュ受容空間を囲む角度のあるエ
ッジ部を有し、前記環状エッジ部が前記角度のあるエッジ部に押しつけられて変
形され、前記角度のあるエッジ部が前記環状エッジ部の変形を制限するように、
前記支持ダイが前記ブッシュ取付け部を支持する際に、前記角度のあるエッジ部
が前記環状エッジ部に接して位置決めされる、請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】 前記ブッシュを前記ブッシュ受容開口部に圧入させる前に、
前記ブッシュを前記ブッシュ受容開口部と位置合わせするステップを更に含み、 この後、駆動工具を前記ブッシュと係合させ、前記工具を前記ブッシュ押入方
向に移動させることにより、前記ブッシュが前記ブッシュ受容開口部に圧入され
る、請求項2に記載の方法。 - 【請求項7】 前記ブッシュを前記ブッシュ受容開口部に圧入させた後、前
記変形された環状フランジ部が弾性的に前記ブッシュに向かって内方に移動し、
上記締り嵌め関係を向上させるように、前記駆動工具を前記ブッシュから離脱さ
せるステップを更に含む、請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 前記金属部材が1シートのスチール材料である、請求項1に
記載の方法。 - 【請求項9】 前記金属部材が管状部材である、請求項1に記載の方法。
- 【請求項10】 前記管状部材が所望の形状にハイドロフォーミング成形さ
れる、請求項9に記載の方法。 - 【請求項11】 前記ブッシュが、環状側壁部と該環状側壁部と一体化して
形成された底壁部とを有する外側メタルカン部材を含み、 前記ブッシュが、前記底壁部から上方に前記側壁部の上端を超えて延出する取
付け構造体と、該取付け構造体に対して包囲する関係で前記カン部材内側に配置
された衝撃吸収材料とを更に含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項12】 前記取付け構造体が管状取付けスリーブである、請求項1
1に記載の方法。 - 【請求項13】 前記衝撃吸収材料がゴムである、請求項11に記載の方法
。 - 【請求項14】 第1及び第2の対向する面を有し、前記第1及び第2の面
の表面積と比較して相対的に小さい厚みを前記第1及び第2の対向する面間に有
する金属部材を含み、該金属部材が、同部材を貫通して形成されたブッシュ受容
開口部と、前記開口部を囲み、前記金属部材からブッシュ押入方向に突出する環
状フランジ部とを有し、 前記開口部を囲む環状エッジ部に係合し、前記環状エッジ部を駆動方向に変形
させて前記環状フランジ部を形成するように、ブッシュが前記第1の対向する面
に隣接して位置決めされ、前記ブッシュ受容開口部に前記ブッシュ押入方向に圧
入された結果として、締り嵌めで係合する前記環状フランジ部によって前記ブッ
シュ受容開口部内部に固定して取付けられる前記ブッシュを含む、 金属部材及びブッシュアセンブリ。 - 【請求項15】 前記ブッシュが略円筒形で、前記ブッシュ受容開口部は略
円形である、請求項14に記載のシート状金属部材及びブッシュアセンブリ。 - 【請求項16】 前記ブッシュが、環状側壁部と該側壁部と一体化して形成
された底壁部とを有する外側メタルカン部材を含み、 前記ブッシュが、前記底壁部から上方に前記側壁部の上端を超えて延出する取
付け部材と、該取付け部材に対して包囲する関係で前記カン部材内部に配置され
た衝撃吸収材料とを更に含む、請求項15に記載のシート状金属部材及びブッシ
ュアセンブリ。 - 【請求項17】 前記取付け部材が管状取付けスリーブである、請求項16
に記載のシート状金属部材及びブッシュアセンブリ。 - 【請求項18】 前記金属部材が1シートのスチール材料である、請求項1
4に記載のシート状金属部材及びブッシュアセンブリ。 - 【請求項19】 前記金属部材が管状部材である、請求項14に記載のシー
ト状金属部材及びブッシュアセンブリ。 - 【請求項20】 前記管状部材が所望の形状にハイドロフォーミング成形さ
れる、請求項19に記載のシート状金属部材及びブッシュアセンブリ。 - 【請求項21】 自動車車両の他の構成部品に取り付けられるための衝撃吸
収取付け構造体を有する車両フレーム部材を製造する方法であって、該方法が、 中空内部を囲む管状部材を設けるステップを含み、前記管状部材が同部材を貫
通して形成される側方開口部と該開口部を囲む環状エッジ部とを有し、前記管状
部材は、前記中空内部方向とは異なる外方に向いた第1の対向する面と、前記中
空内部へ内方に向いた第2の対向する面とを、前記両対向する面の表面積と比較
して相対的に小さい厚みを前記両対向する面間に有し、 自動車車両の構成部品に固定されるよう構成及び配置された取付け部と、該取
付け部に関連づけられた緩衝衝撃吸収部とを有する、衝撃吸収取付け構造体を設
けるステップを含み、 前記衝撃吸収取付け構造体を前記第1の対向する面に接して位置決めし、前記
取付け構造体を前記管状部材に対して内方に前記開口部に圧入するステップを含
み、前記取付け構造体が前記環状エッジ部に係合し、前記環状エッジ部を前記管
状部材の中空内部へ内方に変形させて、前記取付け構造体の外表面に締り嵌め関
係で係合する環状フランジ部を形成し、前記取付け構造体を前記開口部内に固定
して保持し、それにより前記管状部材が前記の構成部品に弾性的に取付けられる
ことを可能にし、 前記環状エッジ部のみが前記取付け構造体によって実質的に変形されるように
、前記取付け構造体が前記開口部に圧入されている間、前記開口部に接する前記
第2の対向する面の一部を支持するステップを含む、 車両フレーム部材を製造する方法。 - 【請求項22】 前記取付け構造体が前記開口部に圧入される際に、前記環
状エッジ部のみが前記取付け構造体によって実質的に変形されるように、前記開
口部に前記取付け構造体を圧入する前に、前記支持ダイが前記管状壁を支持する
ように、前記開口部に隣接する前記第2の対向する面の前記一部に隣接して支持
ダイを位置決めするステップを更に含む、請求項21に記載の方法。 - 【請求項23】 前記支持ダイが、前記取付け構造体が前記開口部に圧入さ
れる際に、前記取付け構造体を受容するよう位置決め及び構成される取付け構造
体受容空間を有する、請求項22に記載の方法。 - 【請求項24】 前記支持ダイが、前記ブッシュ受容空間を囲む角度のある
エッジ部を有し、前記環状エッジ部が前記角度のあるエッジ部に押しつけられて
変形され、前記角度のあるエッジ部が前記環状エッジ部の変形を制限するように
、前記支持ダイが前記取付け部を支持すると共に、前記角度のあるエッジ部が前
記環状エッジ部に接して位置決めされる、請求項23に記載の方法。 - 【請求項25】 前記取付け構造体を前記開口部に圧入させる前に、前記取
付け構造体を前記開口部と位置合わせするステップを更に含み、 この後、駆動工具を前記取付け構造体と係合させ、前記工具を前記管状部材に
対して内方に移動させることにより、前記取付け構造体が前記開口部に圧入され
る、 請求項21に記載の方法。 - 【請求項26】 前記取付け構造体を前記開口部に圧入させた後、前記変形
された環状フランジ部が弾性的に前記取付け構造体に向かって内方に移動して上
記締り嵌め関係を向上させるように、前記駆動工具を前記取付け構造体から離脱
させるステップを更に含む、 請求項25に記載の方法。 - 【請求項27】 前記衝撃吸収取付け構造体が略円筒形のブッシュである、
請求項21に記載の方法。 - 【請求項28】 前記取付け構造体が、環状側壁部と該側壁部と一体化して
形成された底壁部とから成る外側メタルカン部材を含み、 前記取付け構造体の前記取付け部が、前記底壁部から略上方に前記側壁部の上
端を超えて突出する取付け部材であり、該取付け部材が車両の構成部品と接合さ
れるように構成及び配置され、 前記取付け構造体の前記衝撃吸収部が、前記取付け部材に対して包囲する関係
で前記カン内部に配置される弾性的に変形可能な衝撃吸収材料である、 請求項27に記載の方法。 - 【請求項29】 前記取付け部材が管状取付けスリーブである、請求項28
に記載の方法。 - 【請求項30】 前記衝撃吸収材料が凝固ゴムである、請求項28に記載の
方法。 - 【請求項31】 前記管状部材が所望の形状にハイドロフォーミング成形さ
れる、請求項21に記載の方法。 - 【請求項32】 前記管状部材が金属である、請求項21に記載の方法。
- 【請求項33】 前記管状部材がスチールである、請求項32に記載の方法
。 - 【請求項34】 自動車車両内の構成部品に取付けられるための車両フレー
ム部材であって、該フレーム部材が、 中空の内部を囲む管状部材を含み、該管状部材が前記中空の内部方向とは異な
る外方に向いた第1の対向する面と、前記中空の内部へ内方に向いた第2の対向
する面とを有し、前記両対向する面の表面積と比較して相対的に小さい厚みを前
記両対向する面間に有し、 前記管状部材が同部材を貫通して形成される側方開口部と、該開口部を囲み、
前記取付け部から前記中空の内部へ内方に突出する環状フランジ部とを有し、 前記開口部内に固定して取付けられた衝撃吸収取付け構造体を含み、前記取付
け構造体が前記開口部を囲む前記管状部材の環状エッジ部に係合して前記環状エ
ッジ部を内方に前記中空の内部に向って変形させ、前記環状フランジ部を形成す
るように、前記取付け構造体を前記第1の対向する面に接して位置決めし、前記
開口部に内方に圧入した結果として、前記環状フランジ部が前記取付け構造体に
締り嵌め関係で堅固に係合し、 前記取付け構造体が、上記自動車車両の構成部品に固定されるように構成及び
配置された取付け部と該取付け部に関連づけられた緩衝衝撃吸収部とを有し、前
記取付け構造体が構成部品に弾性的に取付けられるよう、前記取付け部が構成及
び配置され、前記衝撃吸収部が前記管状部材と構成部品との相対移動を可能にす
る、 自動車車両内の構成部品に取付けられるための車両フレーム部材。
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