JPH07214222A

JPH07214222A - 鍛造部材及びその製造方法

Info

Publication number: JPH07214222A
Application number: JP1297294A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Nakada; 守中田; Susumu Koike; 進小池; Toshihiro Katsura; 俊弘桂; Shiyougo Sakamoto; 正悟阪本; Yoshio Takada; 与男高田
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1994-02-04
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 1995-08-15

Abstract

(57)【要約】【目的】自動車用アーム等に使用される鍛造部材及び
その製造方法に関し、材料の無駄を削減でき材料歩留ま
りを向上できて、製品コストを低減できる鍛造部材及び
その製造方法を提供する。【構成】素材として丸棒状のアルミニウム合金材を用
意し、この素材を鍛造して、棒状部３と、この棒状部３
の先端部に設けられたブッシュ取付部４と、このブッシ
ュ取付部４に設けられた孔４ａと、棒状部３を連結する
連結部２とを有する鍛造材を得る。その後、棒状部３を
ひねり加工し、ブッシュ取付部４の向きを変える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特にアルミニウム又は
アルミニウム合金等の軽金属により形成され自動車用足
廻り部品（アーム類）として使用される鍛造部材に好適
の鍛造部材及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の軽量化が促進されてお
り、種々の自動車用部品がアルミニウム合金により製造
されるようになった。自動車の軽量化は、燃費が向上す
る等の利点があるため、今後も、自動車部品へのアルミ
ニウム合金の使用は拡大する傾向にある。特に、足廻り
部品（アーム類等）の軽量化は、燃費向上の外に運動性
能が向上するという利点があるため、高級車では既にア
ルミニウム合金製の足廻り部品が実用化されている。こ
れらの足廻り部品のうち、アームは主にアルミニウム合
金の鍛造により製造されている。アームは、サスペンシ
ョンの形式により若干形状が異なるものの、図９に示す
ように略Ａ字状のＡ形アーム１０と、図１０に示すよう
に略Ｉ字状のＩ形アーム１５とがある。これらのアーム
１０，１５の端部にはボールジョイントが圧入される孔
１０ａ，１５ａ及びブッシュが圧入される孔１０ｂ，１
５ｂが設けられている。アームは、これらのボールベア
リング及びブッシュを介して車体等に連結される。

【０００３】図１１乃至図１４は従来のＡ形アームの製
造方法を工程順に示す模式図である。先ず、図１１に示
すように、素材２１として丸棒状のアルミニウム合金材
を用意し、この素材２１を図１２に示すように中央部で
曲げ加工する。そして、この素材２１を鍛造し、図１３
に示すように、２本の棒状部２３と、これらの棒状部２
３の一端側に配設されボールジョイント又はブッシュが
取り付けられる取付部（以下、ブッシュ取付部という）
２４と、棒状部２３の他端側を連結する連結部２５とを
有する所定のアーム形状の鍛造材２２を得る。この鍛造
工程においては、鍛造材２２の周囲にバリ２６が発生す
る。次いで、この鍛造材２２にバリ抜き（トリミング）
を施してバリ２６を除去した後、図１４に示すように、
ブッシュ取付部２４にボールジョイント又はブッシュ等
を圧入するための孔２４ａを穿設する。これにより、Ａ
形アームが完成する。

【０００４】図１５乃至図１７は従来のＩ形アームの製
造方法を工程順に示す模式図である。先ず、図１５に示
すように、素材３０として丸棒状のアルミニウム合金材
を用意する。そして、この素材３０を鍛造し、図１６に
示すようにブッシュ取付部３１と、このブッシュ取付部
３１から相互に反対側に延びる棒状部３２，３３と、各
棒状部３２，３３の先端部に設けられたブッシュ取付部
３４，３５とを有する所定のアーム形状の鍛造材３６を
得る。この鍛造工程においては、鍛造材３６の周囲にバ
リ３７が発生すると共に、一方のブッシュ取付部３４の
符号Ａで示す面に抜き勾配がつく。次いで、図１７に示
すように、バリ３７を除去すると共に、ブッシュ取付部
３４の符号Ａで示す面を機械加工により仕上げ、この面
の中心部にボールジョイント（又は、ブッシュ）を圧入
するための孔３４ａを穿設する。これにより、Ｉ形アー
ムが完成する。

【０００５】なお、所定の形状に押出しされた押出材を
一定の厚さに切断し、そのブッシュ取付部にひねりを加
えることにより自動車用サスペンション部品を製造する
方法も提案されている（特開平５−２２０５３５号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た鍛造による従来のアームの製造方法には以下に示す問
題点がある。即ち、アームは、上述の如く、その端部の
ブッシュ取付部に圧入されるボールジョイント又はブッ
シュ等により車体等に連結されるため、ブッシュ取付部
は、これらのボールジョイント又はブッシュが圧入され
た場合に十分な強度が得られるように、その肉厚が厚く
なっている。従って、アームを形成するための素材とし
ては、ブッシュ取付部の直径以上の厚さを有するものが
必要であり、素材の重量と製品重量との差が大きい。こ
の差に相当する分が鍛造時にバリとなるため、従来のア
ームの鍛造においては、バリの発生量が多く材料の無駄
が多い。また、Ｉ形アームの場合は、鍛造時に抜き勾配
がついた部分を後工程で仕上げ機械加工する必要があ
り、煩雑である。Ａ形アームの場合は、鍛造面積が大き
いため、多面取り及び荒打ち・仕上げ打ちの同時打ちが
困難であり、製造コストをより一層増加させる原因とな
っている。更に、従来の鍛造によるアームの製造方法で
は、鍛造後に熱処理を施し、その後、端部のブッシュ取
付部にボールジョイント又はブッシュを挿入するための
孔を穿設する必要がある。これらのことから、アルミニ
ウム合金製鍛造アームは、鉄の板金組立品又は鋳物のア
ームに比して製品コストが高いものとなっている。

【０００７】一方、特開平５−２２０５３５号に開示さ
れた方法においては以下に示す問題点がある。即ち、押
出形材でサスペンション部品形状を得るためには、押出
金型として大型の金型が必要であると共に、中空部を形
成するための中子等が必要である。このため、金型構造
が複雑になり、製品コストの上昇の要因になっている。
また、押出形材を切断する際に材料が厚さ方向（切断面
に垂直な方向）に流れ、強度（静的疲労）が厚さ方向と
これに直交する方向とで著しく異なってしまう。このた
め、強度に対する信頼性が十分でない。更に、押出形材
の端部をひねりブッシュ取付部を所定の向きにするた
め、製品各部の厚さはブッシュ取付部の厚さにより決定
される。従って、設計の自由度が低いだけでなく、サス
ペンション部品として厚さが厚いものとなり、アルミニ
ウム化による軽量化の効果がなくなってしまうと共に、
材料歩留まりが悪くなって製品コストの上昇を招来す
る。

【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、強度が高く、材料の無駄を削減することに
より材料歩留まりを向上できて、製品コストを低減でき
る鍛造部材及びその製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る鍛造部材
は、先端部分の厚さが他の部分よりも厚く形成された棒
状部を備えた鍛造部材において、前記棒状部に局部的に
ひねり部が設けられていることを特徴とする。

【００１０】本発明に係る鍛造部材の製造方法は、素材
を鍛造することにより棒状部とこの棒状部の端部に設け
られ棒状部に比して幅広の幅広部とを備えた鍛造材を得
る鍛造工程と、前記棒状部をひねり加工する工程とを有
することを特徴とする。

【００１１】なお、本願において厚さとは、鍛造方向の
厚さ（又は、長さ）をいう。

【００１２】

【作用】本発明に係る鍛造部材は、棒状部に局部的にひ
ねり部が設けられており、先端部分が鍛造時と異なる方
向に向いている。即ち、本発明に係る鍛造部材は、鍛造
により最終製品形状としたものではなく、比較的鍛造し
やすい形状で鍛造材を形成した後、棒状部にひねり加工
を施すことにより、最終製品形状としたものである。例
えば、その先端部分の幅Ａが厚さＢよりも小さい（Ａ＜
Ｂ）鍛造部材の場合に、従来はその厚さがＢよりも大き
い素材を用意する必要がある。これに対し、本発明にお
いては、その先端部分の厚さがＡ、幅がＢの鍛造材を形
成した後、棒状部をひねり加工して所定の形状の鍛造部
材とする。従って、本発明においては、その厚さがＡよ
りも大きい素材を用意すればよい。これにより、素材の
体積及び材料の無駄を削減することができる。また、本
発明に係る鍛造部材は、鍛造により形成されたものであ
るので、押出加工による部材に比して強度が高い。

【００１３】本発明方法においては、鍛造により棒状部
と、この棒状部の先端に設けられ棒状部に比して幅広の
幅広部とを形成した後、前記棒状部にひねり加工を施し
て幅広部の向きを変えることにより、最終製品形状とす
る。従って、例えば最終製品形状の最も厚い部分に合わ
せて素材の厚さを決定する必要がなく、素材の体積を従
来に比して削減することができる。特に、Ａ形アーム等
のように複数の棒状部と、各棒状部をまとめて連結する
連結部とを有する形状の鍛造材の場合は、鍛造時には各
棒状部間の間隔を小さくしておき、鍛造後に棒状部を曲
げ成形することにより棒状部の連絡部に対する角度を変
更して、棒状部間の間隔を所定の間隔とすることによ
り、鍛造時における素材の体積を著しく削減することが
できる。これにより、バリの発生量を削減することがで
きると共に、鍛造面積を小さくすることができ多数個取
りが可能になって、製造コストを著しく削減することが
できる。

【００１４】また、鍛造時に孔を形成することにより、
投入材料を削減できると共に、鍛造後の孔の穿設工程が
不要になり工程数を削減することができる。これによ
り、製造コストを更に削減することができるという効果
を奏する。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の実施例について、添付の図面
を参照して説明する。図１乃至図５は本発明の第１の実
施例に係る鍛造部材の製造方法を工程順に示す模式図で
ある。なお、本実施例は、本発明をＡ形アームの製造に
適用した例である。

【００１６】先ず、図１に示すように、素材１として丸
棒状のアルミニウム合金材を用意する。この素材１は、
例えばアルミニウム合金の連続鋳造により形成されたも
のである。そして、この素材１を鍛造して、図２に示す
ように２本の棒状部３とこれらの棒状部３を連結する連
結部２とにより構成される二股形状の鍛造材７を形成す
る。このとき、棒状部３の先端部分にその直径が棒状部
の幅よりも大きい略円形のブッシュ取付部４（幅広部）
を成形すると共に、このブッシュ取付部４にボールジョ
イント又はブッシュが圧入される孔４ａを同時に形成す
る。この鍛造工程においては、鍛造材７の周囲にバリ５
が発生する。このため、図３に示すように、バリ抜き加
工を施して鍛造材７の周囲のバリ５を除去する。

【００１７】次に、この鍛造材７の連結部２を中心と
し、２本の棒状部３を扇状に開くように曲げ加工する。
そして、図４に示すように、棒状部３をその軸を中心と
して９０°回転させるようにひねり加工することにより
ブッシュ取付部４の向きを変えて、所定のアーム形状と
する。これにより、図５に示すＡ形アームが完成する。
なお、前述の棒状部３を曲げ加工する工程及びひねり加
工する工程は、鍛造加工時に加熱された鍛造材の温度が
低下しないうちに実施することが好ましい。これによ
り、曲げ加工時及びひねり加工時に鍛造材を加熱するた
めのエネルギーを削減することができる。

【００１８】本実施例方法を図８乃至図１１に示す従来
方法と比較すると、従来においては素材２１の直径Ｄ₂
がブッシュ取付部の直径Ｄ₁ よりも大きい（Ｄ₁ ＜Ｄ
₂ ）ことが必要であるのに対し、本発明においては素材
１の直径Ｄ₃ がブッシュ取付部の長さＬよりも大きい
（Ｌ＜Ｄ₃ ）ことが必要である。この場合に、ブッシュ
取付部の直径Ｄ₁ はブッシュ取付部の長さＬよりも大き
い（Ｄ₁ ＜Ｌ）とすると、実施例において使用する素材
１の直径Ｄ₃ は従来方法において使用する素材２１の直
径Ｄ₁ よりも大きくなることがある。しかし、本実施例
においては、素材の長さを従来に比して著しく削減でき
るので、素材体積を従来に比して著しく低減することが
できる。従って、本実施例においては、材料の無駄を削
減でき、バリの発生量を削減することができる。その結
果、材料歩留まりが著しく向上する。また、本実施例に
おいては、従来方法に比して鍛造面積（投影面積）が小
さいため、従来困難であるとされていたＡ形アームの多
数個取りが可能になる。これにより、製造コストを更に
低減することができるという効果を奏する。

【００１９】次に、本実施例方法によりＡ形アームを製
造した場合の製造コストを、従来方法と比較した結果に
ついて説明する。製品重量が２．１ｋｇのＡ形アームを
本実施例方法及び従来方法により製造する場合に必要な
素材（投入材料）の重量、多数個取りの可否、素材コス
ト、鍛造コスト及び機械加工コストを調べた。その結果
を下記表１，２に示す。但し、表２において、素材コス
トは、従来方法における素材コストを１００とした場合
の比率で表した。また、鍛造コストは、従来方法におけ
るコストを１００とし、本実施例においては２個取りが
可能であることから５０とした。更に、ひねり加工及び
機械加工コストは、従来における機械加工（バリ抜き及
び孔開け等）コストを１００とした場合の比率で示し
た。そして、最終評価の欄には、これらの比率の合計を
示した。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】この表１、表２から明らかなように、本実
施例方法においては、投入材料が少なく、鍛造面積が小
さくなるため多数個取りが可能であり、またブッシュ取
付部の肉抜きが可能であるため、従来に比して製造コス
トを著しく削減できる。

【００２３】図６乃至図８は本発明の第２の実施例に係
る鍛造部材の製造方法を工程順に示す模式図である。な
お、本実施例は、本発明をＩ形アームの製造に適用した
例である。

【００２４】先ず、図６に示すように、素材８として丸
棒状のアルミニウム合金材を用意する。そして、この素
材８を鍛造して、図７に示すように、ブッシュ取付部１
１と、このブッシュ取付部１１から相互に反対側に延び
る棒状部１２，１３と、各棒状部１２，１３の先端部に
設けられたブッシュ取付部１４，１６とを有するＩ字状
の鍛造材９を得る。なお、この鍛造工程においては、ブ
ッシュ取付部１４（幅広部）の中心軸が型割方向に垂直
な方向となるように鍛造すると共に、このブッシュ取付
部１４にボールジョイント又はブッシュ等を圧入するた
めの孔１４ａを形成する。この鍛造工程においては、鍛
造材９の周囲にバリ１７が発生する。このバリ１７を除
去した後、図８に示すように、ブッシュ取付部１４側の
棒状部１２をひねり加工し、ブッシュ取付部１４の向き
を所定の方向に変える。これにより、Ｉ形アームが完成
する。

【００２５】本実施例においては、ブッシュ取付部１４
をその軸が型割方向と垂直になるように鍛造するため抜
き勾配がつかず、鍛造後に仕上げ機械加工する必要がな
い。また、鍛造によりブッシュ取付部１４に孔１４ａを
形成するため、ブッシュ取付部１４の肉抜きが可能であ
り、材料歩留まりが向上する。

【００２６】なお、上述した実施例においては、Ａ形ア
ーム及びＩ形アームについて説明したが、これにより本
発明がこれらのアーム及びその製造方法に限定されるも
のでないことは勿論である。例えば、その先端部の厚さ
が幅に比して大きい形状の鍛造部材の場合は、本発明を
適用することにより、材料コストを低減することができ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、棒
状部にひねり部が設けられており、このひねり部により
先端部分の向きが鍛造時と異なっているので、素材の体
積及び材料の無駄を削減でき材料歩留まりを向上でき
て、製造コストを低減できる。

【００２８】また、本発明方法によれば、棒状部及び幅
広部を備えた鍛造材を形成した後、前記棒状部をひねり
加工して幅広部の向きを変えるから、素材の体積を最終
製品の体積に近づけることができ、材料歩留まりを向上
できると共に、製造コストを低減することができる。特
に、Ａ形アームの製造においては、鍛造後に棒状部の連
絡部に対する角度を変更し、その後棒状部をひねり加工
することにより、材料歩留まりを著しく向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る鍛造部材の製造方
法の一工程を示す模式図である。

【図２】同じくその製造方法の他の工程を示す模式図で
ある。

【図３】同じくその製造方法の更に他の工程を示す模式
図である。

【図４】同じくその製造方法の更に他の工程を示す模式
図である。

【図５】同じくその製造方法の更に他の工程を示す模式
図である。

【図６】本発明の第２の実施例に係る鍛造部材の製造方
法の一工程を示す模式図である。

【図７】同じくその製造方法の他の工程を示す模式図で
ある。

【図８】同じくその製造方法の更に他の工程を示す模式
図である。

【図９】Ａ形アームを示す斜視図である。

【図１０】Ｉ形アームを示す斜視図である。

【図１１】従来のＡ形アームの製造方法における一工程
を示す模式図である。

【図１２】同じくその製造方法の他の工程を示す模式図
である。

【図１３】同じくその製造方法の更に他の工程を示す模
式図である。

【図１４】同じくその製造方法の更に他の工程を示す模
式図である。

【図１５】従来のＩ形アームの製造方法における一工程
を示す模式図である。

【図１６】同じくその製造方法の他の工程を示す模式図
である。

【図１７】同じくその製造方法の更に他の工程を示す模
式図である。

【符号の説明】

１，８，２１，３０；素材２，２５；連結部３，１２，１３，２３，３２，３３；棒状部４，１１，１４，１６，２４，３１，３４，３５；ブッ
シュ取付部４ａ，１４ａ，２４ａ，３４ａ；孔５，１７，２６，３７；バリ７，９，２２，３６；鍛造材１０，１５；アーム

フロントページの続き (72)発明者桂俊弘愛知県名古屋市北区金城町３丁目１番地株式会社神戸製鋼所名古屋工場内 (72)発明者阪本正悟愛知県名古屋市北区金城町３丁目１番地株式会社神戸製鋼所名古屋工場内 (72)発明者高田与男東京都千代田区丸の内１丁目８番２号株式会社神戸製鋼所東京本社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端部分の厚さが他の部分よりも厚く形
成された棒状部を備えた鍛造部材において、前記棒状部
に局部的にひねり部が設けられていることを特徴とする
鍛造部材。
【請求項２】素材を鍛造することにより棒状部とこの
棒状部の端部に設けられ棒状部に比して幅広の幅広部と
を備えた鍛造材を得る鍛造工程と、前記棒状部をひねり
加工する工程とを有することを特徴とする鍛造部材の製
造方法。
【請求項３】素材を鍛造することにより複数の棒状部
と、各棒状部の一端側に設けられ棒状部に比して幅広の
幅広部と、前記複数の棒状部の他端側をまとめて連結す
る連結部とを備えた鍛造材を得る鍛造工程と、少なくと
も１つの棒状部の連結部に対する角度を変更する工程
と、前記棒状部をひねり加工する工程とを有することを
特徴とする鍛造部材の製造方法。
【請求項４】前記鍛造工程において、前記幅広部に孔
を設けることを特徴とする請求項２又は３に記載の鍛造
部材の製造方法。