JP6623089B2 - サスペンション部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、サスペンション部材の製造方法に関するものである。

従来、車両の本体と車輪との間に設けられるサスペンションを構成するサスペンション部材として、いわゆるＩ型サスペンションリンクが知られている。このサスペンション部材は、ボールジョイントを支持するジョイント支持部と、ゴム等からなるブッシュを保持するブッシュ保持部と、ジョイント支持部とブッシュ保持部とを連結するアーム部と、を備えている。通常、サスペンション部材の周囲には、ドライブシャフトやスプリング等の部品が存在する。それらの部品とサスペンション部材との干渉を避けるため、特許文献１等に見られるように、アーム部は、ジョイント支持部とブッシュ保持部とを結ぶ連結線に対して直交する直交方向について前記連結線から離間する向きに凸となるように湾曲する形状に設定されることが多い。

このサスペンション部材には、ジョイント支持部とブッシュ保持部とが前記連結線に沿って互いに近づく方向及び互いに離間する方向の外力が作用するので、アーム部には曲げモーメントが生じる。アーム部の形状は、この曲げモーメントに対して十分な剛性（強度）が確保されかつなるべく軽量となるように設定される。特許文献１では、アーム部は、ジョイント支持部とブッシュ保持部とを連結する連結部と、連結部のうち前記直交方向について前記連結線から遠い側の端部に接続された外リブと、連結部のうち前記直交方向について前記連結線に近い側の端部に接続された内リブと、を有している。外リブ及び内リブは、前記連結線及び前記直交方向の双方に直交する幅方向に沿って延びる形状を有している。

また、一般に、サスペンション部材は、特許文献１に記載されるように、鍛造によって形成される。具体的に、サスペンション部材は、前記幅方向について被鍛造材をその両側から一対の金型で挟持することにより形成される。

特開２００４−１７５２６２号公報

特許文献１に記載されるようなサスペンション部材（Ｉ型サスペンションリンク）では、できるだけ軽量化したいというニーズがある。そこで、前記幅方向と平行な中立軸回りのアーム部の断面二次モーメントを高めることが考えられるが、そのようにすることは、形状制約があるので困難である。形状制約とは、鍛造を安定的に行うために設定される金型形状に関する制約であり、その一つに抜き勾配がある。

本発明の目的は、アーム部の断面二次モーメントを高めることが可能なサスペンション部材の製造方法を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明者らは、アーム部に作用する曲げに対する中立軸からの距離がなるべく大きくなる箇所に肉（アーム部を構成する部材）を配置することによりアーム部の断面二次モーメントが効果的に高められるものの、金型のうち外リブの外面（外リブのうち前記連結線から遠い側の端面）及び内リブの外面（内リブのうち前記連結線に近い側の端面）を形成する部位に抜き勾配が設けられる必要があるため、前記中立軸からの距離が最も大きくなる箇所に肉を配置することができず、このことがアーム部の断面二次モーメントの効果的な向上の制限になっていることに着目した。

そして、鋭意検討した結果、本発明者らは、鍛造方向（一対の金型が互いに近づく方向）を中立軸に対して傾斜させることによって、抜き勾配の制限が緩和されること、及び、緩和された分アーム部を構成する肉を当該アーム部の中立軸からなるべく遠くに配置することによってアーム部の断面二次モーメントを高めることが可能となることに想到した。

本発明は、このような観点からなされたものであり、ボールジョイントを支持可能なジョイント支持部と、円筒状に形成されておりブッシュを保持可能なブッシュ保持部と、前記ジョイント支持部と前記ブッシュ保持部とを連結するとともに前記ジョイント支持部と前記ブッシュ保持部とを結ぶ連結線に直交する高さ方向について前記連結線から離間する向きに凸となるように湾曲する形状を有するアーム部と、を含むサスペンション部材であって、前記アーム部は、前記ジョイント支持部と前記ブッシュ保持部とを連結する連結部と、前記連結部のうち前記連結線から遠い側の端部に接続されており前記連結線及び前記高さ方向の双方に直交する幅方向に延びる形状を有する外リブと、前記連結部のうち前記連結線に近い側の端部に接続されており前記幅方向に延びる形状を有する内リブと、を有し、前記外リブのうち前記高さ方向について前記連結線から遠い側の外面と前記内リブのうち前記高さ方向について前記連結線に近い側の外面とを通るとともに前記連結線と交差する平面であって当該平面と前記外リブの外面とのなす角と当該平面と前記内リブの外面とのなす角とが互いに等しくなる平面での断面において、前記外リブは、前記連結部の一方側に位置する外側第１リブと、前記連結部の他方側に位置する外側第二リブと、を有し、前記内リブは、前記連結部の一方側に位置する内側第１リブと、前記連結部の他方側に位置する内側第２リブと、を有する、サスペンション部材の製造方法であって、互いに接離可能な第１金型及び第２金型であって当該第１金型及び当該第２金型が互いに接触した状態において前記サスペンション部材を形成可能な空間を形成するとともに前記外リブの外面と前記内リブの外面とにパーティングラインを形成するものによって、被鍛造材をその両側から挟持することにより前記被鍛造材を鍛造する鍛造工程を含み、前記鍛造工程では、前記第１金型及び前記第２金型として、前記外側第１リブのうち前記内側第１リブから遠い側の外側第１外面及び前記外側第１リブのうち前記内側第１リブと対向する外側第１内面がそれぞれ平坦となり、かつ、前記内側第２リブのうち前記外側第２リブから遠い側の内側第２外面及び前記内側第２リブのうち前記外側第２リブと対向する内側第２内面がそれぞれ平坦となるとともに、前記断面における前記アーム部の断面二次モーメントが最も大きくなる中立軸である強軸と前記外側第１外面とのなす角が、前記強軸と前記外側第１内面とのなす角よりも小さくなり、かつ、前記強軸と前記内側第２外面とのなす角が、前記強軸と前記内側第２内面とのなす角よりも小さくなる形状を有するものを用い、前記第１金型及び前記第２金型が互いに近づく鍛造方向が前記強軸に対して傾斜する状態で当該第１金型及び当該第２金型により前記被鍛造材をその両側から挟持する、サスペンション部材の製造方法を提供する。

本製造方法では、鍛造方向が強軸に対して傾斜した状態で被鍛造材が第１金型及び第２金型により鍛造されるので、金型に必要となる抜き勾配の制限が緩和され、しかも、両金型として、強軸と外側第１外面とのなす角が強軸と外側第１内面とのなす角よりも小さくなりかつ強軸と内側第２外面とのなす角が強軸と内側第２内面とのなす角よりも小さくなる形状を有するものが用いられるので、強軸からの距離が大きくなる箇所に肉（アーム部を構成する部材）が配置される。このため、外リブの外面及び内リブの外面を形成する部位に抜き勾配が設定される従来技術に比べ、断面二次モーメントの大きなアーム部が製造される。よって、従来に比べて前記断面におけるアーム部の断面積を小さくすること（アーム部の重量を小さくすること）が可能となる。

なお、パーティングラインとは、鍛造工程で用いられる第１金型及び第２金型の合わせ面（分割面）に沿って形成されるラインを意味する。

この場合において、前記鍛造工程では、前記第１金型及び前記第２金型として、前記外側第１外面及び前記内側第２外面がそれぞれ前記強軸と平行となる形状を有するものを用いることが好ましい。

このようにすれば、強軸からの距離がより大きくなる箇所に肉が配置されるので、アーム部の断面二次モーメントが一層大きくなる。

また、前記サスペンション部材の製造方法において、前記鍛造工程では、前記第１金型及び前記第２金型として、前記外リブの外面のうち前記パーティングラインと前記幅方向についての前記外側第１外面の外端部との間の部位の前記幅方向の寸法が前記幅方向についての前記外リブの外面の寸法の８０％以上となるとともに当該部位が平坦となり、かつ、前記内リブの外面のうち前記パーティングラインと前記幅方向についての前記内側第２外面の外端部との間の部位の前記幅方向の寸法が前記幅方向についての前記内リブの外面の寸法の８０％以上となるとともに当該部位が平坦となる形状を有するものを用いるが好ましい。

このようにすれば、幅方向について外リブ及び内リブの大部分（８０％以上の領域）において強軸からの距離が大きくなる箇所に肉が配置されるので、アーム部の断面二次モーメントが一層大きくなる。

また、前記サスペンション部材の製造方法において、前記鍛造工程では、前記第１金型及び前記第２金型として、当該第１金型及び当該第２金型が互いに接触したときに前記ブッシュ保持部の軸方向について当該ブッシュ保持部の一方側の第１端面から他方側の第２端面に至るように直線状に延びる形状を有する連結パーティングラインであって、前記連結パーティングラインと前記ブッシュ保持部の軸方向とのなす角をθ′、前記軸方向についての前記ブッシュ保持部の高さ寸法をＨ′、前記ブッシュ保持部の外径をＤ′、前記連結パーティングラインの長手方向に対して直交する方向についての当該連結パーティングラインの幅寸法をＷ′とすると、１８０×（Ｗ′／Ｈ′）≦θ′≦ａｒｃｔａｎ（Ｈ′／Ｄ′）の関係を満たす連結パーティングラインが前記ブッシュ保持部の外周面に形成されるものを用いることが好ましい。

このようにすれば、前記アーム部とともに十分な強度を有するブッシュ保持部が製造される。具体的に、１８０×（Ｗ′／Ｈ′）は、ブッシュ保持部の高さ寸法に対する前記軸方向についての連結パーティングラインの寸法の占める占有割合が０．２５となるときの連結パーティングラインとブッシュ保持部の軸方向とのなす角が、ブッシュ保持部の高さ寸法に対する連結パーティングラインの幅寸法の割合を用いて近似された値である。前記占有割合が小さくなる程、ブッシュ保持部の前記軸方向と平行な断面に含まれる連結パーティングラインの面積は小さくなるため、ブッシュ保持部にブッシュが圧入されているときにブッシュ保持部に対して当該ブッシュ保持部の周方向に作用する引張応力に起因してブッシュ保持部が連結パーティングラインないしその近傍で破損することが低減される。つまり、１８０×（Ｗ′／Ｈ′）≦θ′の関係を満たすように連結パーティングラインがブッシュ保持部の軸方向に対して傾斜していることにより、前記占有割合が０．２５以下となるため、ブッシュ保持部に十分な強度が確保される。

以上のように、本発明によれば、アーム部の断面二次モーメントを高めることが可能なサスペンション部材の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態のサスペンション部材の正面図である。 図１に示すサスペンション部材の平面図である。 図１に示すサスペンション部材の底面図である。 図１に示すサスペンション部材の左側面図である。 割合Ｗ′／Ｈ′とθ′_２５％との関係を示すグラフである。 図１のＶＩ−ＶＩ線での断面図である。 金型及び鍛造方向を示す図である。 アーム部の変形例を示す断面図である。 アーム部の変形例を示す断面図である。 アーム部の変形例を示す断面図である。 図１に示すサスペンション部材の変形例を示す正面図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線での断面図である。 従来モデルのアーム部の断面図である。 試験モデルのアーム部の断面図である。 試験結果を示す表である。

本発明の一実施形態のサスペンション部材１について、図１〜図７を参照しながら説明する。

図１〜図４に示されるように、サスペンション部材１は、ジョイント支持部１０と、ブッシュ保持部２０と、アーム部３０と、を有している。

ジョイント支持部１０は、ボールジョイント（図示略）を支持する部位である。ジョイント支持部１０は、円筒状の外周面を有している。

ブッシュ保持部２０は、円筒状に形成されている。ブッシュ保持部２０内には、ブッシュ（図示略）が圧入される。

アーム部３０は、ジョイント支持部１０とブッシュ保持部２０とを連結する。アーム部３０は、ジョイント支持部１０とブッシュ保持部２０とを結ぶ連結線Ｌに直交する高さ方向（図１の上下方向）について連結線Ｌから離間する向きに凸となるように湾曲する形状を有している。ブッシュ保持部２０は、当該ブッシュ保持部２０の軸方向が高さ方向と平行となる姿勢で連結部３０に接続されている。サスペンション部材１には、連結線Ｌに沿ってジョイント支持部１０とブッシュ保持部２０とが互いに近づく方向及び遠ざかる方向の外力が作用するので、アーム部３０には、前記外力に起因する曲げモーメントが生じる。図１〜図３に示されるように、アーム部３０は、連結部３２と、外リブ４０と、内リブ５０と、を有している。

連結部３２は、ジョイント支持部１０とブッシュ保持部２０とを連結している。本実施形態では、連結線Ｌ及び高さ方向の双方に直交する幅方向（図４の左右方向）についての連結部３２の寸法は、当該連結部３２の長手方向に沿って一定である。

外リブ４０は、連結部３２のうち連結線Ｌから遠い側の端部に接続されている。外リブ４０は、幅方向に延びる形状を有する。本実施形態では、外リブ４０は、ジョイント支持部１０からブッシュ保持部２０に至るように延びている。

内リブ５０は、連結部３２のうち連結線Ｌから近い側の端部に接続されている。内リブ５０は、幅方向に延びる形状を有する。本実施形態では、内リブ５０も、ジョイント支持部１０からブッシュ保持部２０に至るように延びている。

図６に示されるように、外リブ４０は、外側第１リブ４１と、外側第２リブ４２と、を有しており、内リブ５０は、内側第１リブ５１と、内側第２リブ５２と、を有している。図６は、外リブ４０のうち高さ方向について連結線Ｌから遠い側の外面４１ａ，４２ａと内リブ５０のうち高さ方向について連結線Ｌに近い側の外面５１ａ，５２ａとを通るとともに連結線Ｌと交差する平面であって、当該平面と外リブ４０の外面４１ａ，４２ａとのなす角と当該平面と内リブ５０の外面５１ａ，５２ａとのなす角とが互いに等しくなる平面でのアーム部３０の断面図である。

外側第１リブ４１は、前記断面において、連結部３２の一方側（図６の右側）に位置している。外側第１リブ４１のうち連結線Ｌから遠い側（図６の上側）の端面（以下、「外側第１外面４１ａ」という。）は、平坦である。外側第１リブ４１のうち連結線Ｌに近い側（図６の下側）の端面（以下、「外側第１内面４１ｂ」という。）は、平坦である。前記断面におけるアーム部３０の断面二次モーメントが最も大きくなる中立軸である強軸Ａと外側第１外面４１ａとのなす角は、強軸Ａと外側第１内面４１ｂとのなす角よりも小さい。本実施形態では、外側第１外面４１ａは、強軸Ａと平行となっている。そして、外側第１内面４１ｂは、幅方向の外側（図６の右側）から内側（図６の左側）に向かうにしたがって次第に強軸Ａに近づくように傾斜する形状を有している。

外側第２リブ４２は、前記断面において、連結部３２の他方側（図６の左側）に位置している。外側第２リブ４２のうち連結線Ｌから遠い側の端面（以下、「外側第２外面４２ａ」という。）は、平坦である。外側第２リブ４２のうち連結線Ｌから近い側の端面（以下、「外側第２内面４２ｂ」という。）は、平坦である。本実施形態では、外側第２外面４２ａと外側第２内面４２ｂとは互いに平行となっている。

内側第１リブ５１は、前記断面において、連結部３２の一方側（図６の右側）に位置している。内側第１リブ５１のうち連結線Ｌに近い側（図６の下側）の端面（以下、「内側第１外面５１ａ」という。）は、平坦である。内側第１リブ５１のうち連結線Ｌから遠い側（外側第１リブ４１に対向する側）の端面（以下、「内側第１内面５１ｂ」という。）は、平坦である。本実施形態では、内側第１外面５１ａと内側第１内面５１ｂとは互いに平行となっている。

内側第２リブ５２は、前記断面において、連結部３２の他方側（図６の左側）に位置している。内側第２リブ５２のうち連結線Ｌに近い側の端面（以下、「内側第２外面５２ａ」という。）は、平坦である。内側第２リブ５２のうち連結線Ｌから遠い側（外側第２リブ４２に対向する側）の端面（以下、「内側第２内面５２ｂ」という。）は、平坦である。前記断面における強軸Ａと内側第２外面５２ａとのなす角は、強軸Ａと内側第２内面５２ｂとのなす角よりも小さい。本実施形態では、内側第２外面５２ａは、強軸Ａと平行となっている。そして、内側第２内面５２ｂは、幅方向の外側（図６の左側）から内側（図６の右側）に向かうにしたがって次第に強軸Ａに近づくように傾斜する形状を有している。本実施形態では、内側第２内面５２ｂは、外側第１内面４１ｂと平行である。ただし、内側第２内面５２ｂは、外側第１内面４１ｂと平行でなくてもよい。

図１〜図４及び図６に示されるように、サスペンション部材１には、パーティングラインＰＬが形成されている。このパーティングラインＰＬは、当該サスペンション部材１の製造時における鍛造工程を経ることにより形成される。なお、パーティングラインＰＬとは、前記鍛造工程で用いられる一対の金型の合わせ面（分割面）に沿って形成されるラインを意味する。サスペンション部材１の製造方法については後述する。

図２及び図６に示されるように、外側第２外面４２ａには、パーティングラインＰＬが形成されている。このパーティングラインＰＬは、幅方向について外側第２外面４２ａの外側（図６の左側）の端部の近傍に形成されている。このパーティングラインＰＬは、アーム部３０の長手方向に沿って延びている。図２に示されるように、このパーティングラインＰＬは、ブッシュ保持部２０の軸方向の一方側（図４の上側）の第１端面２１を横断するように延びている。

図３及び図６に示されるように、内側第１外面５１ａには、パーティングラインＰＬが形成されている。このパーティングラインＰＬは、幅方向について内側第１外面５１ａの外側（図６の右側）の端部の近傍に形成されている。このパーティングラインＰＬは、アーム部３０の長手方向に沿って延びている。図３に示されるように、このパーティングラインＰＬは、ブッシュ保持部２０の軸方向の他方側（図４の下側）の第２端面２２を横断するように延びている。

図４に示されるように、ブッシュ保持部２０の外周面には、第１端面２１に形成されたパーティングラインＰＬと第２端面２２に形成されたパーティングラインＰＬとを連結する連結パーティングラインＰＬ′が形成されている。連結パーティングラインＰＬ′は、第１端面２１から第２端面２２に至るように直線状に延びる形状を有する。連結パーティングラインＰＬ′は、ブッシュ保持部２０の軸方向（図４の上下方向）に対して傾斜する形状を有している。この連結パーティングラインＰＬ′の詳細について、図４を参照しながら説明する。連結パーティングラインＰＬ′とブッシュ保持部２０の軸方向とのなす角をθ′、前記軸方向についてのブッシュ保持部２０の高さ寸法をＨ′、ブッシュ保持部２０の外径をＤ′、連結パーティングラインＰＬ′の長手方向に対して直交する方向についての当該連結パーティングラインＰＬ′の幅寸法をＷ′とすると、連結パーティングラインＰＬ′は、
１８０×（Ｗ′／Ｈ′）≦θ′≦ａｒｃｔａｎ（Ｈ′／Ｄ′）
の関係を満たす形状に設定される。詳細は、以下のとおりである。

１８０×（Ｗ′／Ｈ′）は、ブッシュ保持部２０の高さ寸法Ｈ′に対する前記軸方向（図４の上下方向）についての連結パーティングラインＰＬ′の寸法（Ｗ′／ｓｉｎθ′）の占める占有割合ｒ（Ｗ′／Ｈ′ｓｉｎθ′）が０．２５となるときの連結パーティングラインＰＬ′とブッシュ保持部２０の軸方向とのなす角θ′（以下、「基準角度θ′_２５％」と表記する。）が、ブッシュ保持部２０の高さ寸法Ｈ′に対する連結パーティングラインＰＬ′の幅寸法Ｗ′の割合Ｗ′／Ｈ′を用いて近似された値である。図５は、前記割合Ｗ′／Ｈ′と基準角度θ′_２５％との関係を示すグラフである。

ここで、前記占有割合ｒが小さくなる程、ブッシュ保持部２０の前記軸方向と平行な断面に含まれる連結パーティングラインＰＬ′の面積は小さくなるため、ブッシュ保持部２０にブッシュが圧入されているときにブッシュ保持部２０に対して当該ブッシュ保持部２０の周方向に作用する引張応力に起因してブッシュ保持部２０が連結パーティングラインＰＬ′ないしその近傍で破損することが低減される。つまり、１８０×（Ｗ′／Ｈ′）≦θ′の関係を満たすように連結パーティングラインＰＬ′がブッシュ保持部２０の軸方向に対して傾斜していることにより、前記占有割合ｒが０．２５以下となるため、ブッシュ保持部２０に十分な強度が確保される。

一方、ａｒｃｔａｎ（Ｈ′／Ｄ′）は、図４において（ブッシュ保持部２０の側面視において）連結パーティングラインＰＬ′がブッシュ保持部２０の対角線上に延びるときの連結パーティングラインＰＬ′とブッシュ保持部２０の軸方向とのなす角θ′の値である。

次に、これまで説明してきたサスペンション部材１の製造方法について説明する。本製造方法は、鍛造工程と、穴開け工程と、を含む。

鍛造工程では、図７に示されるように、互いに接離可能な第１金型６１及び第２金型６２が用いられる。なお、図７は、第１金型６１及び第２金型６２のうちアーム部３０を形成する部位の断面図である。これらの金型６１，６２は、互いに接触した状態（図７に示される状態）においてサスペンション部材１を形成可能な空間を形成する。例えば、第１金型６１及び第２金型６２のうちアーム部３０を形成する部位は、強軸Ａと外側第１外面４１ａとのなす角を強軸Ａと外側第１内面４１ｂとのなす角よりも小さくし、かつ、強軸Ａと内側第２外面５２ａとのなす角を強軸Ａと内側第２内面５２ｂとのなす角よりも小さくする形状を有する。なお、両金型６１，６２の合わせ面（分割面）に沿って前記パーティングラインＰＬが形成される。鍛造工程では、高温下において、第１金型６１及び第２金型６２で両金型６１，６２が互いに近づく鍛造方向（図７において矢印で示される方向）に沿って被鍛造材がその両側から挟持されることによって当該被鍛造材が熱間鍛造される。図７に示されるように、鍛造方向は、前記断面におけるアーム部３０の強軸Ａに対して所定角度θ傾斜している。

この鍛造工程を経ることにより、円柱状のジョイント支持部１０、円柱状のブッシュ保持部２０及びアーム部３０が形成されるとともに、外側第２外面４２ａ及び内側第１外面５１ａにパーティングラインＰＬが形成されかつブッシュ保持部２０の外周面に連結パーティングラインＰＬ′が形成される。本実施形態では、被鍛造材として、前記鍛造工程を経ることにより形成されるサスペンション部材１の複数の部位から採取された各引張試験片の０．２％耐力の平均値が３８０ＭＰａ以上となる高硬度アルミニウム合金からなる部材が用いられる。

穴開け工程では、前記円柱状のジョイント支持部１０に対してボールジョイントを挿入可能な孔が形成され、前記円柱状のブッシュ保持部２０に対してブッシュの圧入を許容する貫通孔が形成される。

以上に説明したように、本実施形態のサスペンション部材１の製造方法では、鍛造方向が強軸Ａに対して所定角度θ傾斜した状態で被鍛造材が第１金型６１及び第２金型６２により鍛造されるので、金型に必要となる抜き勾配の制限が緩和され、しかも、両金型６１，６２として、強軸Ａと外側第１外面４１ａとのなす角が強軸Ａと外側第１内面１ｂとのなす角よりも小さくなりかつ強軸Ａと内側第２外面５２ａとのなす角が強軸Ａと内側第２内面５２ｂとのなす角よりも小さくなる形状を有するものが用いられるので、強軸Ａからの距離が大きくなる箇所に肉（アーム部３０を構成する部材）が配置される。このため、外リブ４０の外面及び内リブの外面を形成する部位に抜き勾配が設定される従来技術に比べ、断面二次モーメントの大きなアーム部３０が製造される。よって、従来に比べて前記断面におけるアーム部３０の断面積を小さくすること（アーム部３０の重量を小さくすること）が可能となる。

また、第１金型６１及び第２金型６２は、外側第１外面４１ａ及び内側第２外面５２ａをそれぞれ強軸Ａと平行な平坦面とする形状を有している。このため、強軸Ａからの距離がより大きくなる箇所に肉が配置されるので、アーム部３０の断面二次モーメントが一層大きくなる。

しかも、外側第２外面４２ａの外側の端部の近傍にパーティングラインＰＬが形成されており、外リブ４０の外面の大部分が強軸Ａと平行な平坦面に形成されるので、アーム部３０の断面二次モーメントが効果的に大きくなる。

そして、鍛造工程を経ることによりブッシュ保持部２０の外周面に形成される連結パーティングラインＰＬ′は、前述のように、１８０×（Ｗ′／Ｈ′）≦θ′の関係を満たすようにブッシュ保持部２０の軸方向に対して傾斜しているため、前記占有割合ｒが０．２５以下となる。このため、十分な強度を有するブッシュ保持部２０を備えるサスペンション部材１が製造される。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、前記断面におけるアーム部３０の形状は、図６に示される例に限られない。図８に示されるように、外側第２外面４２ａに形成されるパーティングラインＰＬは、幅方向についての外リブ４０の外面の中央部と外側第２外面４２ａの外端部との間の部位に形成されるとともに、外側第２外面４２ａのうちパーティングラインＰＬから外側の部位は、幅方向について外側第２リブ４２の外側に向かうにしたがって次第に強軸Ａに近づくように傾斜する平坦面であってもよい。この場合、外リブ４０の外面のうちパーティングラインＰＬと幅方向についての外側第１外面４１ａの外端部との間の部位の幅方向の寸法Ｗ１は、幅方向についての外リブ４０の外面の寸法Ｗ２の８０％以上であることが好ましい。このことは、内リブ５０側についても同様である。このようにすれば、幅方向について外リブ４０及び内リブ５０の大部分（８０％以上の領域）において強軸Ａからの距離が大きくなる箇所に肉が配置されるので、アーム部３０の断面二次モーメントが十分に大きくなる。

また、図９に示されるように、外リブ４０の幅方向の寸法は、内リブ５０のそれよりも小さく設定されてもよい。

また、図１０に示されるように、連結部３２は、前記連結線Ｌと前記高さ方向とを含む平面に対して傾斜していてもよい。

また、図１１及び図１２に示されるように、連結部３２の幅方向の寸法は、ジョイント支持部１０ないしブッシュ保持部２０の近傍において外リブ４０及び内リブ５０の幅方向の寸法と同じに設定されてもよい。

また、アーム部３０は、連結線Ｌとブッシュ保持部２０の軸方向とを含む平面に対して直交する方向について前記平面から離間する向きに凸となるように湾曲していてもよい。

次に、図１３〜図１５を参照しながら、上記実施形態の実施例（アーム部３０の軽量化試験）について、比較例とともに説明する。

この実施例では、上記実施形態のアーム部３０を簡略化した試験モデル２００と、従来のアーム部を模した従来モデル１００と、を用いて試験を行った。

図１３は、前記断面における従来モデル１００を示している。従来モデル１００は、スペース制約Ｒ内に収まる形状に設定されている。なお、スペース制約Ｒは、前記断面における幅方向の寸法がＷでかつ高さ方向の寸法がＨの四角形である。従来モデル１００の形状は、強軸Ａ上に位置しかつ連結部３２の中央の点を基準として点対称に設定されている。従来モデル１００では、スペース制約Ｒと各リブ４１，４２，５１，５２の外面との間に抜き勾配αが設けられている。また、強軸Ａと各内面４１ｂ，４２ｂ，５１ｂ，５２ｂとのなす角は、前記抜き勾配αと同じ角度αに設定されている。従来モデル１００における鍛造方向は、図１３に示されるように、強軸Ａと平行な方向である。

図１４は、前記断面における試験モデル２００を示している。試験モデル２００も、従来モデル１００と同様に、スペース制約Ｒ内に収まる形状に設定されており、また、強軸Ａ上に位置しかつ連結部３２の中央の点を基準として点対称な形状に設定されている。この試験モデル２００では、スペース制約Ｒと各リブ４１，４２，５１，５２の外面との間に抜き勾配が設けられていない。つまり、外リブ４０の外面及び内リブ５０の外面はそれぞれ平坦であり、これらの外面同士の間の寸法は、スペース制約Ｒの高さ方向の寸法Ｈと同じである。試験モデル２００では、強軸Ａと外側第１内面４１ｂとのなす角及び強軸Ａと内側第２内面５２ｂとのなす角は、それぞれ前記抜き勾配αに所定角度θを加えた角度α＋θに設定されている。試験モデル２００における鍛造方向は、図１４に示されるように、強軸Ａに対して前記所定角度θ傾斜する方向である。前記所定角度θは、抜き勾配αの２倍以上であることが望ましい。

以上の従来モデル１００及び試験モデル２００の前記断面における断面積をＳ_１，Ｓ_２とし、強軸Ａ回りの断面二次モーメントをＩ_１，Ｉ_２とし、断面係数をＺ_１，Ｚ_２とすると、これらは、以下の式で表される。なお、Ｔｗは連結部３２の幅方向の寸法であり、Ｔｒは従来モデル１００の各リブ４１，４２，５１，５２の外端部の高さ方向の寸法であり、Ｔｒ′は試験モデル２００の各リブ４１，４２，５１，５２の外端部の高さ方向の寸法である。

上記式にＨ＝６０（ｍｍ）、Ｗ＝４０（ｍｍ），６０（ｍｍ）、α＝３（°），５（°），７（°）、θ＝２α、Ｔｗ＝６（ｍｍ）、Ｔｒ＝１０（ｍｍ）を代入し、試験モデル２００の断面二次モーメントＩ_２が従来モデル１００の断面二次モーメントＩ_１と等価以上となるときの試験モデル２００の各リブ４１，４２，５１，５２の外端部の高さ方向の寸法Ｔｒ′、断面積Ｓ_２及び面積比Ｓ_２／Ｓ_１を算出した。図１５は、この結果を示している。

図１５から分かるように、いずれのケースにおいても面積比Ｓ_２／Ｓ_１が１よりも小さくなっていること、換言すれば、試験モデル２００では、従来モデル１００の断面二次モーメントＩ_１と同等以上の断面二次モーメントＩ_２を確保しつつアーム部３０の重量が従来モデル１００よりも低減されたことが確認された。また、図１５から、抜き勾配αの値が大きい程、そして、スペース制約Ｒの幅方向の寸法Ｗの値が大きい程、軽量化効果が大きいことが分かる。

１ サスペンション部材
１０ ジョイント支持部
２０ ブッシュ保持部
２１ 第１端面
２２ 第２端面
３０ アーム部
３２ 連結部
４０ 外リブ
４１ 外側第１リブ
４１ａ 外側第１外面
４１ｂ 外側第１内面
４２ 外側第２リブ
４２ａ 外側第２外面
４２ｂ 外側第２内面
５０ 内リブ
５１ 内側第１リブ
５１ａ 内側第１外面
５１ｂ 内側第１内面
５２ 内側第２リブ
５２ａ 内側第２外面
５２ｂ 内側第２内面
６１ 第１金型
６２ 第２金型
ＰＬ パーティングライン
ＰＬ′ 連結パーティングライン

Claims (4)

1. ボールジョイントを支持可能なジョイント支持部と、円筒状に形成されておりブッシュを保持可能なブッシュ保持部と、前記ジョイント支持部と前記ブッシュ保持部とを連結するとともに前記ジョイント支持部と前記ブッシュ保持部とを結ぶ連結線に直交する高さ方向について前記連結線から離間する向きに凸となるように湾曲する形状を有するアーム部と、を含むサスペンション部材であって、前記アーム部は、前記ジョイント支持部と前記ブッシュ保持部とを連結する連結部と、前記連結部のうち前記連結線から遠い側の端部に接続されており前記連結線及び前記高さ方向の双方に直交する幅方向に延びる形状を有する外リブと、前記連結部のうち前記連結線に近い側の端部に接続されており前記幅方向に延びる形状を有する内リブと、を有し、前記外リブのうち前記高さ方向について前記連結線から遠い側の外面と前記内リブのうち前記高さ方向について前記連結線に近い側の外面とを通るとともに前記連結線と交差する平面であって当該平面と前記外リブの外面とのなす角と当該平面と前記内リブの外面とのなす角とが互いに等しくなる平面での断面において、前記外リブは、前記連結部の一方側に位置する外側第１リブと、前記連結部の他方側に位置する外側第２リブと、を有し、前記内リブは、前記連結部の一方側に位置する内側第１リブと、前記連結部の他方側に位置する内側第２リブと、を有する、サスペンション部材の製造方法であって、
   互いに接離可能な第１金型及び第２金型であって当該第１金型及び当該第２金型が互いに接触した状態において前記サスペンション部材を形成可能な空間を形成するとともに前記外リブの外面と前記内リブの外面とにパーティングラインを形成するものによって、被鍛造材をその両側から挟持することにより前記被鍛造材を鍛造する鍛造工程を含み、
   前記鍛造工程では、前記第１金型及び前記第２金型として、前記外側第１リブのうち前記内側第１リブから遠い側の外側第１外面及び前記外側第１リブのうち前記内側第１リブと対向する外側第１内面がそれぞれ平坦となり、かつ、前記内側第２リブのうち前記外側第２リブから遠い側の内側第２外面及び前記内側第２リブのうち前記外側第２リブと対向する内側第２内面がそれぞれ平坦となるとともに、前記断面における前記アーム部の断面二次モーメントが最も大きくなる中立軸である強軸と前記外側第１外面とのなす角が、前記強軸と前記外側第１内面とのなす角よりも小さくなり、かつ、前記強軸と前記内側第２外面とのなす角が、前記強軸と前記内側第２内面とのなす角よりも小さくなる形状を有するものを用い、前記第１金型及び前記第２金型が互いに近づく鍛造方向が前記強軸に対して傾斜する状態で当該第１金型及び当該第２金型により前記被鍛造材をその両側から挟持する、サスペンション部材の製造方法。
2. 請求項１に記載のサスペンション部材の製造方法において、
   前記鍛造工程では、前記第１金型及び前記第２金型として、前記外側第１外面及び前記内側第２外面がそれぞれ前記強軸と平行となる形状を有するものを用いる、サスペンション部材の製造方法。
3. 請求項２に記載のサスペンション部材の製造方法において、
   前記鍛造工程では、前記第１金型及び前記第２金型として、前記外リブの外面のうち前記パーティングラインと前記幅方向についての前記外側第１外面の外端部との間の部位の前記幅方向の寸法が前記幅方向についての前記外リブの外面の寸法の８０％以上となるとともに当該部位が平坦となり、かつ、前記内リブの外面のうち前記パーティングラインと前記幅方向についての前記内側第２外面の外端部との間の部位の前記幅方向の寸法が前記幅方向についての前記内リブの外面の寸法の８０％以上となるとともに当該部位が平坦となる形状を有するものを用いる、サスペンション部材の製造方法。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のサスペンション部材の製造方法において、
   前記鍛造工程では、前記第１金型及び前記第２金型として、当該第１金型及び当該第２金型が互いに接触したときに前記ブッシュ保持部の軸方向について当該ブッシュ保持部の一方側の第１端面から他方側の第２端面に至るように直線状に延びる形状を有する連結パーティングラインであって、前記連結パーティングラインと前記ブッシュ保持部の軸方向とのなす角をθ′、前記軸方向についての前記ブッシュ保持部の高さ寸法をＨ′、前記ブッシュ保持部の外径をＤ′、前記連結パーティングラインの長手方向に対して直交する方向についての当該連結パーティングラインの幅寸法をＷ′とすると、
   １８０×（Ｗ′／Ｈ′）≦θ′≦ａｒｃｔａｎ（Ｈ′／Ｄ′）
   の関係を満たす連結パーティングラインが前記ブッシュ保持部の外周面に形成されるものを用いる、サスペンション部材の製造方法。

Images