JPWO2015145566A1 - 巻きカラー、巻きカラーの製造装置、および巻きカラーの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接時における位置決め用の構成を付加しても、樹脂製のブッシュの表面に圧入に伴う傷が生じることを防止する。【解決手段】巻きカラー４０は、樹脂製のブッシュ９０が圧入され、接合部材に対して溶接によって接合される鋼製の巻きカラーである。巻きカラーは、中空円筒形状に成形された本体部５０と、本体部における両端面を嵌め合いによって接合するクリンチ部と、を有する。巻きカラーは、本体部における環状縁５３の一部を切り欠くことによって形成され、溶接時に本体部の位置を決める凸状治具が嵌まり込むノッチ部７０を有する。巻きカラーは、ノッチ部の周囲の壁面に内周面側から窪んで形成され、ノッチ部における内周面側のエッジ部７１と圧入される樹脂製のブッシュとの間にクリアランス８１を形成する窪み部８０を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、板材を巻き成形することによって形成される巻きカラー、巻きカラーの製造装置、および巻きカラーの製造方法に関する。

部材を支持したり、負荷を伝達したりするために、回転あるいは揺動自在に取り付けられるリンク部材が広く用いられている。例えば、自動車においては、車両用サスペンション機構にリンク部材が組み込まれている。車両用サスペンション機構は、トレーリングアームやサスペンションアームなどのアーム部材を有し、アーム部材にはアーム部材を車体に軸支する中空円筒形状のカラー部材が接合されている。カラー部材の内部には、ブッシュが圧入され、ブッシュに挿通された中空軸が車体側からのブラケットなどと連結されている。カラー部材として、短冊状の板材を巻いて円筒形状に成形した巻きカラーがある（例えば、特許文献１参照。）。

実開昭６０−１４５６３９号公報

鋼製の巻きカラーに圧入されるブッシュの軽量化を図るために、樹脂製のブッシュが使用されている。樹脂製のブッシュを鋼製の巻きカラーに圧入するときには、ブッシュの強度低下を招くことがないように、ブッシュ表面に過度な傷が生じないようにすることが必要である。

また、溶接時においては巻きカラーの位置を定めることが重要であり、巻きカラーの位置を定める構成を巻きカラーに付加することが求められている。さらに、巻きカラーの位置を定めるための構成を付加した場合においても、樹脂製のブッシュの表面に圧入に伴う傷が生じないようにすることが要請されている。

本発明は、上記要請に応えるべくなされたものであり、溶接時における位置決め用の構成を付加しても、樹脂製のブッシュの表面に圧入に伴う傷が生じることを防止し得る巻きカラーを提供することを目的とする。さらに、そのような巻きカラーを好適に製造し得る巻きカラーの製造装置、および巻きカラーの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の巻きカラーは、樹脂製のブッシュが圧入され、接合部材に対して溶接によって接合される鋼製の巻きカラーである。巻きカラーは、鋼製の矩形形状を有する板材を曲げ成形し、両端面を突き合わせて中空円筒形状に成形された本体部と、
前記本体部における前記両端面のそれぞれに設けられ、前記両端面を嵌め合いによって接合するクリンチ部と、
前記本体部における環状縁の一部を切り欠くことによって形成され、溶接時に前記本体部の位置を決める凸状治具が嵌まり込むノッチ部と、
前記ノッチ部の周囲の壁面に内周面側から窪んで形成され、前記ノッチ部における内周面側のエッジ部と圧入される前記樹脂製のブッシュとの間にクリアランスを形成する窪み部と、を有する。

上記目的を達成する本発明の巻きカラーの製造装置は、巻きカラーを、鋼製の長尺の被加工材を順送りして順次成形加工する複数のプレス加工部を備える順送りプレス装置によって製造するものである、巻きカラーの製造装置は、前記被加工材を、順送りするための連結部を残しつつ前記本体部および前記クリンチ部の輪郭形状にトリムするトリム部と、
トリムした前記被加工材を曲げ成形する前の平板状態において前記被加工材の一部をコイニングしてコイニング凹所を形成するコイニング部と、
前記コイニング凹所の一部を切り欠くことによって、前記ノッチ部および前記窪み部を形成するカット部と、を有する。

上記目的を達成する本発明の巻きカラーの製造方法は、巻きカラーを、鋼製の長尺の被加工材を順送りして順次成形加工する複数のプレス加工工程を備える順送りプレス方法によって製造するものである。巻きカラーの製造方法は、前記被加工材を、順送りするための連結部を残しつつ前記本体部および前記クリンチ部の輪郭形状にトリムし、
トリムした前記被加工材を曲げ成形する前の平板状態において前記被加工材の一部をコイニングしてコイニング凹所を形成し、
前記コイニング凹所の一部を切り欠くことによって、前記ノッチ部および前記窪み部を形成してなる。

本発明の巻きカラーによれば、中空円筒形状の本体部に、溶接時に本体部の位置を決める凸状治具が嵌まり込むノッチ部と、ノッチ部における内周面側のエッジ部と圧入される樹脂製のブッシュとの間にクリアランスを形成する窪み部と、を設けている。かかる構成によって、溶接時における位置決め用の構成であるノッチ部を付加しても、樹脂製のブッシュの表面に圧入に伴う傷が生じることを十分に防止することができる。

本発明の巻きカラーの製造装置は、巻きカラーを、鋼製の長尺の被加工材を順送りして順次成形加工する複数のプレス加工部を備える順送りプレス装置によって製造するものであり、トリム部と、コイニング部と、カット部とを有している。ノッチ部および窪み部を備える巻きカラーを、順送り成形によって効率よく製造することができる。

本発明の巻きカラーの製造方法は、巻きカラーを、鋼製の長尺の被加工材を順送りして順次成形加工する複数のプレス加工工程を備える順送りプレス方法によって製造するものである。トリム、コイニング凹所の形成、ノッチ部および窪み部の形成を経て、巻きカラーを、順送り成形によって効率よく製造することができる。

図１（Ａ）は、カラー部材に巻きカラーが用いられたトーションビーム式サスペンションを示す底面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の矢印１Ｂから見た矢視図である。 図２（Ａ）は、巻きカラーを示す斜視図、図２（Ｂ）は、板材を展開して示す正面図である。 図３（Ａ）（Ｂ）は、巻きカラーのノッチ部および窪み部を拡大して示す斜視図および断面図である。 図４は、溶接時に凸状治具によって巻きカラーの位置を定めている状態を示す斜視図である。 図５（Ａ）は、鋼製の巻きカラーに樹脂製のブッシュを圧入している状態を示す断面図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の５Ｂ部を拡大して示す断面図である。 図６は、鋼製の巻きカラーへの樹脂製のブッシュの圧入が完了した状態を示す断面図である。 図７は、巻きカラーの製造装置において順送りされている被加工材を示す平面図である。 図８は、図７の８−８線に沿う断面図である。 図９は、図７の９−９線に沿う断面図である。 図１０は、図７の１０−１０線に沿う断面図である。 図１１は、図７の１１−１１線に沿う断面図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる。

図１（Ａ）は、カラー部材に巻きカラー４０が用いられたトーションビーム式サスペンション１００を示す底面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の矢印１Ｂから見た矢視図である。

図１（Ａ）（Ｂ）に示すトーションビーム式サスペンション１００は、車両のリア側に配置される車両用サスペンション機構である。トーションビーム式サスペンション１００は、車体の左右方向に伸延して配置されるトーションビーム１０と、トーションビーム１０の両端部に接合されるアーム部材としてのトレーリングアーム２０と、トーションビーム１０の内部に配置されロール剛性を調整するロールバー３０と、を有する。

トーションビーム１０は、Ｕ字状のビームであり、車両搭載時にＵ字形状の開口部分が下方を向くように配置される。

トレーリングアーム２０は、凹部を有するアッパー部材２２と、平板状のロア部材２３と、を有する。アッパー部材２２は、タイヤからの衝撃を吸収するスプリングを受けるスプリングシート２４を有する。ロア部材２３は、アッパー部材２２の凹部を塞ぐように配置され、アッパー部材２２の変形を防止する。トレーリングアーム２０には、このトレーリングアーム２０を車体に軸支する中空円筒形状の巻きカラー４０が溶接接合されている。

図２（Ａ）は、巻きカラー４０を示す斜視図、図２（Ｂ）は、板材４１を展開して示す正面図である。図２（Ｂ）において、軸Ｘは板材４１の長手方向を示し、軸Ｙは第１と第２の突き合わせ端面５１、５２に沿う方向を示している。図３（Ａ）（Ｂ）は、巻きカラー４０のノッチ部７０および窪み部８０を拡大して示す斜視図および断面図、図４は、溶接時に凸状治具３１０によって巻きカラー４０の位置を定めている状態を示す斜視図である。図５（Ａ）は、鋼製の巻きカラー４０に樹脂製のブッシュ９０を圧入している状態を示す断面図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の５Ｂ部を拡大して示す断面図である。図６は、鋼製の巻きカラー４０への樹脂製のブッシュ９０の圧入が完了した状態を示す断面図である。

図２（Ａ）（Ｂ）および図３（Ａ）（Ｂ）を参照して、巻きカラー４０は、鋼製の矩形形状を有する板材４１を曲げ成形して形成され、トレーリングアーム２０に対して溶接によって接合される。巻きカラー４０には、樹脂製のブッシュ９０が圧入される。巻きカラー４０は、概説すると、鋼製の矩形形状を有する板材４１を曲げ成形し、両端面５１、５２を突き合わせて中空円筒形状に成形された本体部５０と、本体部５０における両端面５１、５２のそれぞれに設けられ、両端面５１、５２を嵌め合いによって接合するクリンチ部６０と、を有する。巻きカラー４０はさらに、本体部５０における環状縁５３の一部を切り欠くことによって形成され、溶接時に本体部５０の位置を決める凸状治具３１０が嵌まり込むノッチ部７０と、ノッチ部７０の周囲の壁面に内周面側から窪んで形成され、ノッチ部７０における内周面側のエッジ部７１と圧入される樹脂製のブッシュ９０との間にクリアランス８１を形成する窪み部８０と、を有する。以下、詳述する。

本実施形態では、巻きカラー４０を、車両用サスペンション機構のトレーリングアーム２０（接合部材、およびアーム部材に相当する）を車体に軸支するカラー部材に使用している。このような使用目的の範囲内で、本体部５０の大きさおよび肉厚、クリンチ部６０の個数、形状、および大きさなどが適宜選択される。

本体部５０は、板材４１の一端部側に設けられた第１の突き合わせ端面５１と、板材４１の他端部側に設けられ、板材４１を曲げ成形することによって第１の突き合わせ端面５１に突き合わされる第２の突き合わせ端面５２と、を有する。

クリンチ部６０は、第１の突き合わせ端面５１に設けられた第１のクリンチ部６１と、第２の突き合わせ端面５２に設けられ第１のクリンチ部６１と嵌り合う第２のクリンチ部６２と、を有する。

第１のクリンチ部６１は、第１の突き合わせ端面５１に挿入口６３が開口する凹所６４と、第１の突き合わせ端面５１を越えて外方に突出するヘッド部６５と、凹所６４内においてヘッド部６５の基部に設けられ第２のクリンチ部６２を係止する係止部６６と、を備える。第２のクリンチ部６２は、第２の突き合わせ端面５２を越えて外方に突出し、第１のクリンチ部６１の凹所６４に嵌まり合う凸片６７を備えている。第１のクリンチ部６１は、第１の突き合わせ端面５１に沿う方向に対をなして設けられ、第２のクリンチ部６２は、第２の突き合わせ端面５２に沿う方向に対をなして設けられている。

第１と第２の突き合わせ端面５１、５２同士を周方向から突き合わせるときに、第２のクリンチ部６２の凸片６７は、挿入口６３から凹所６４に挿入される。第２のクリンチ部６２の凸片６７は、ヘッド部６５の基部を挟み込むように塑性変形する。凸片６７が凹所６４内の係止部６６に係止されることによって、抜け防止の機能が十分に発揮される。これによって、第１と第２の突き合わせ端面５１、５２が、第１と第２のクリンチ部６１、クリンチ部６２の嵌め合いによって接合される。

ノッチ部７０は、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、本体部５０における環状縁５３の一部を切り欠くことによって形成されている。図４に示すように、溶接時に本体部５０の位置を決める凸状治具３１０がノッチ部７０に嵌まり込むことによって、トレーリングアーム２０に対する巻きカラー４０の位置が定められる。

ノッチ部７０は、凸状治具３１０が嵌まり込むことによって、突き合わされた両端面５１、５２を溶接個所に含ませる位置に形成されている。ノッチ部７０を凸状治具３１０に嵌めて本体部５０の位置を決めると、トレーリングアーム２０は、突き合わされた両端面５１、５２を跨いだ状態で本体部５０に向かいあう。

ノッチ部７０は、本体部５０における２つの環状縁５３のそれぞれに備えられている。巻きカラー４０を溶接治具にセットするときに、本体部５０の上下方向を意識する必要がない。したがって、溶接時の巻きカラー４０のセット作業を容易に行うことができる。

環状縁５３は、圧入されるブッシュ９０をガイドするガイド面５４を備えている。ガイド面５４は、環状縁５３の端部から本体部５０の孔部に向けて傾斜する。ガイド面５４によって、樹脂製のブッシュ９０をガイドしつつ圧入しやすくなる。

窪み部８０は、ノッチ部７０の周囲の壁面に内周面側から窪んで形成されている。図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、ノッチ部７０における内周面側のエッジ部７１と圧入される樹脂製のブッシュ９０との間にはクリアランス８１が形成される。かかる構成によって、溶接時における位置決め用の構成であるノッチ部７０を付加しても、樹脂製のブッシュ９０の表面に圧入に伴う傷が生じることを十分に防止することができる。

図３（Ｂ）および図５（Ｂ）を参照して、窪み部８０は、プレス加工によって板材４１の一部を押し潰して形成されている。窪み部８０は、ノッチ部７０に連続し板材４１の板厚よりも小さい厚みを有する潰し部８２と、潰し部８２に連続し板材４１の板厚まで厚みが増加する面取り部８３と、を有する。潰し部８２によって、ノッチ部７０における内周面側のエッジ部７１と圧入される樹脂製のブッシュ９０との間にクリアランス８１が確実に形成される。面取り部８３によって、樹脂製のブッシュ９０をガイドしつつ圧入しやすくなり、樹脂製のブッシュ９０の表面に圧入に伴う傷が生じることを一層防止することができる。

窪み部８０の大きさは適宜設定できるが、一例を挙げれば、内周面から潰し部８２までの深さ（Ｄ）が、板材４１の板厚ｔの２０％±０．１ｍｍ、潰し部８２のノッチ部７０からの幅（Ｗ）が、１．０〜２．０ｍｍである。板厚ｔが２．９ｍｍの場合、例えば、内周面から潰し部８２までの深さ（Ｄ）は、０．５ｍｍである。このような寸法に設定した窪み部８０によれば、樹脂製のブッシュ９０の表面に圧入に伴う傷が生じることを十分に防止できたことを実験によって確認している。なお、上記の寸法諸元は一例にすぎず、本発明を限定するものではないことはいうまでもない。

比較的薄肉の板材から巻きカラーを形成する場合には、ロール成形することによって、板材の第１と第２の突き合わせ端面同士を端面に沿う方向（中空円筒部材の径方向）から重ね合わせることはできる。しかしながら、強い剛性が必要とされる巻きカラー４０では比較的厚肉の板材４１を用いることから、ロール成形を使用することは難しい。この場合には、プレス成形することによって、第１と第２の突き合わせ端面５１、５２同士を周方向から突き合わせている。第１と第２の突き合わせ端面５１、５２同士を周方向から突き合わせるときに、凸片６７を挿入口６３から凹所６４に挿入させている。プレス成形によって板材４１を周方向に曲げ加工していることから、本体部５０はもちろんのこと、凸片６７にも直線部が残留することがない。この結果、巻きカラー４０の真円度を高めることが可能となる。

次に、図７〜図１１を参照して、巻きカラー４０の製造装置２００について概説する。

図７は、巻きカラー４０の製造装置２００において順送りされている被加工材２０１を示す平面図、図８〜１１は、それぞれ、図７の８−８線、９−９線、１０−１０線、１１−１１線に沿う断面図である。

巻きカラー４０の製造装置２００は、上述した巻きカラー４０を、鋼製の長尺の被加工材２０１を順送りして順次成形加工する複数のプレス加工部を備える順送りプレス装置によって製造する。

図７を参照して巻きカラー４０の製造装置２００は、概説すると、トリム部２１０と、コイニング部２２０と、曲げ加工部２３０と、カット部２８０と、分離部２９０と、を有する。各部は、１または複数のプレス加工部から構成されている。

トリム部２１０は、被加工材２０１を、順送りするための連結部２０２を残しつつ本体部５０およびクリンチ部６０の輪郭形状にトリムする。連結部２０２は、被加工材２０１の幅方向の中心位置に設けられる。トリム部２１０は、複数のプレス加工部から構成されている。トリム部２１０は、連結部２０２から幅方向の一方（図中下側）に伸びる長孔２１１を形成するプレス加工部と、連結部２０２から幅方向の他方（図中上側）に伸びる長孔２１２を形成するプレス加工部と、環状縁５３となる部位にガイド面５４を形成するプレス加工部と、を含んでいる。トリム部２１０はさらに、第１の突き合わせ端面５１となる部位に第１のクリンチ部６１を形成するプレス加工部２１３と、第２の突き合わせ端面５２となる部位に第２のクリンチ部６２を形成するプレス加工部２１４と、を含んでいる。被加工材２０１から除去されたスクラップは、矢印２１５にて示すように、プレス加工部から排出される。

コイニング部２２０は、トリムした被加工材２０１を曲げ成形する前の平板状態において被加工材２０１の一部をコイニングしてコイニング凹所２２１を形成する。コイニング凹所２２１は、一部を切り欠くことによって、ノッチ部７０および窪み部８０となる部位である。コイニング部２２０は、コイニング凹所２２１を形成するプレス加工部を含んでいる。コイニング部２２０のプレス加工部は、被加工材２０１を押さえる上型と、コイニング凹所２２１を形成する凸部を備えた下型とを備えている。下型を突き上げ、凸部によって、被加工材２０１にコイニング凹所２２１を形成する。

図示する実施形態では、コイニング部２２０は、連結部２０２に連続する部位にコイニング凹所２２１を形成している。

曲げ加工部２３０は、コイニング凹所２２１を形成した被加工材２０１を曲げ成形し、被加工材２０１の両端面５１、５２をクリンチ部６０の嵌め合いによって接合して本体部５０を成形する。曲げ加工部２３０は、複数のプレス加工部から構成されている。曲げ加工部２３０は、第１と第２の突き合わせ端面５１、５２の側の両端を若干屈曲させる予備成形を行うプレス加工部２４０（図８を参照）と、被加工材２０１を断面Ｕ字状に第１段階の折り曲げを行う第１プレス加工部２５０（図９を参照）と、被加工材２０１を円弧状に近付けるように第２段階の折り曲げを行う第２プレス加工部２６０（図１０を参照）と、被加工材２０１を断面円状に仕上げる第３段階の折り曲げを行う第３プレス加工部２７０（図１１を参照）と、を含んでいる。

プレス加工部２４０は、図８に示すように、上型２４１と下型２４２とを備えている。上下型２４１、２４２によって、第１と第２の突き合わせ端面５１、５２の側の両端を若干屈曲させる予備成形を行う。

第１プレス加工部２５０は、図９に示すように、上型２５１を備えている。上型２５１には馬蹄形状の凹部２５２が設けられている。凹部２５２によって、前工程で予備成形された被加工材２０１を断面Ｕ字状にする折り曲げ加工を行う。

第２プレス加工部２６０は、図１０に示すように、上型２６１と下型２６２とを備えている。上型２６１には半円状の凹部２６３が設けられ、下型２６２には上型２６１の凹部２６３とともに略円形状をなす凹部２６４が設けられている。両凹部２６３、２６４によって、前工程で第１段階の折り曲げ成形された被加工材２０１を円弧状に近付けるように第２段階の折り曲げ加工を行う。

第３プレス加工部２７０は、図１１に示すように、下型２７１を備えている。下型２７１には半円状の凹部２７２が設けられている。下型２７１を若干寸法突き上げ、凹部２７２によって、前工程で第２段階の折り曲げ成形された被加工材２０１を断面円状に仕上げる第３段階の折り曲げ加工を行う。

図７を再び参照して、カット部２８０は、コイニング凹所２２１の一部を切り欠くことによって、ノッチ部７０および窪み部８０を形成する。カット部２８０は、コイニング凹所２２１の一部を切り欠くプレス加工部２８１を含んでいる。カット部２８０のプレス加工部２８１は、ノッチ部７０に相当する部位を切断する上型を備えている。

分離部２９０は、曲げ成形した本体部５０にノッチ部７０および窪み部８０を形成した後に、本体部５０を被加工材２０１から切り離す。上述したように、図示する実施形態では、コイニング凹所２２１は、連結部２０２に連続する部位に形成されている。カット部２８０においてノッチ部７０に相当する部位を切断すると、連結部２０２が本体部５０から切り取られることになる。したがって、図示する実施形態にあっては、カット部２８０が分離部２９０としても機能している。

次に、巻きカラー４０を製造する手順について概説する。

上述した巻きカラー４０は、鋼製の長尺の被加工材２０１を順送りして順次成形加工する複数のプレス加工工程を備える順送りプレス方法によって製造される。

巻きカラー４０の製造装置２００のトリム部２１０において、被加工材２０１を、順送りするための連結部２０２を残しつつ本体部５０およびクリンチ部６０の輪郭形状にトリムする。

次いで、コイニング部２２０において、トリムした被加工材２０１を曲げ成形する前の平板状態において被加工材２０１の一部をコイニングしてコイニング凹所２２１を形成する。

次いで、曲げ加工部２３０において、コイニング凹所２２１を形成した被加工材２０１を曲げ成形し、被加工材２０１の両端面５１、５２をクリンチ部６０の嵌め合いによって接合して本体部５０を成形する。

次いで、カット部２８０において、コイニング凹所２２１の一部を切り欠くことによって、ノッチ部７０および窪み部８０を形成する。図示する実施形態にあっては、カット部２８０が分離部２９０としても機能している。すなわち、カット部２８０において、曲げ成形した本体部５０にノッチ部７０および窪み部８０を形成した後に、本体部５０を被加工材２０１から切り離す。このような一連の手順によって巻きカラー４０が製造される。

次に、巻きカラー４０をトレーリングアーム２０に溶接するときの作用について概説する。

図４に示すように、溶接時には、トレーリングアーム２０および巻きカラー４０を溶接治具にセットする。このとき、巻きカラー４０を、本体部５０のノッチ部７０に凸状治具３１０が嵌まり込むようにセットする。ノッチ部７０は、本体部５０における２つの環状縁５３のそれぞれに備えられている。巻きカラー４０を溶接治具にセットするときに、本体部５０の上下方向を意識する必要がない。したがって、溶接時の巻きカラー４０のセット作業を容易に行うことができる。凸状治具３１０がノッチ部７０に嵌まり込むことによって、トレーリングアーム２０に対する巻きカラー４０の位置が定められる。

ノッチ部７０は、凸状治具３１０が嵌まり込むことによって、突き合わされた両端面５１、５２を溶接個所に含ませる位置に形成されている。ノッチ部７０を凸状治具３１０に嵌めて本体部５０の位置を決め、この状態で溶接すると、本体部５０は、突き合わされた両端面５１、５２を跨いでトレーリングアーム２０に溶接接合される。図４に符号３２０を付した部分が溶接個所である。

なお、ノッチ部７０と凸状治具３１０とが嵌り合うことによって、突き合わされた両端面５１、５２を跨いで溶接接合できる位置に巻きカラー４０をセットすることができれば、ノッチ部７０を形成する位置および凸状治具３１０を設ける位置は特に限定されない。例えば、ノッチ部７０は、図示例のように両端面５１、５２の反対側に形成する場合だけでなく、両端面５１、５２のすぐ隣に形成したとき、あるいは両端面５１、５２そのものに形成したときでも、凸状治具３１０を設ける位置さえ調整すれば、両端面５１、５２を跨いで溶接接合できる位置に巻きカラー４０をセットすることができる。

トレーリングアーム２０の接合端面が巻きカラー４０の両端面５１、５２を跨いで巻きカラー４０に溶接接合されることから、巻きカラー４０の突き合わせた両端面５１、５２が、本体部５０に作用する荷重によって開くことを防止できる。第１と第２のクリンチ部６１、６２の嵌め合いの結合力も加わり、巻きカラー４０の両端面５１、５２の接合を維持できる。巻きカラー４０を使用できるため、パイプ材料からカラー部材を成形する場合に比べて、コスト低減を図ることができ、これを通してトーションビーム式サスペンション１００の低コスト化に寄与することができる。

溶接接合の長さは、巻きカラー４０の円周方向の約３分の１の長さである。巻きカラー４０との接触面の外周に沿って、巻きカラー４０とトレーリングアーム２０とを自動溶接機などを用いてアーク溶接する。

次に、鋼製の巻きカラー４０に樹脂製のブッシュ９０を圧入するときの作用について概説する。

図５および図６に示すように、巻きカラー４０にブッシュ９０を圧入するときには、環状縁５３のガイド面５４によってブッシュ９０をガイドしつつ圧入する。ブッシュ９０の圧入に伴い、ガイド面５４が樹脂製のブッシュ９０を全周にわたって均等に縮径する状態となるので、ブッシュ９０を容易に圧入することができる。

ノッチ部７０における内周面側のエッジ部７１と圧入される樹脂製のブッシュ９０との間には、窪み部８０によってクリアランス８１が形成される。窪み部８０の潰し部８２によって、前記クリアランス８１が確実に形成される。ノッチ部７０におけるエッジ部７１がブッシュ９０の表面に圧接しないことから、圧入に伴う傷がブッシュ９０の表面に生じることを十分に防止する。

窪み部８０の面取り部８３によって、ブッシュ９０をガイドしつつ圧入しやすくなり、ブッシュ９０の表面に圧入に伴う傷が生じることを一層防止することができる。

以上説明したように、本実施形態の巻きカラー４０は、中空円筒形状の本体部５０に、溶接時に本体部５０の位置を決める凸状治具３１０が嵌まり込むノッチ部７０と、ノッチ部７０における内周面側のエッジ部７１と圧入される樹脂製のブッシュ９０との間にクリアランス８１を形成する窪み部８０と、を設けている。かかる構成によって、溶接時における位置決め用の構成であるノッチ部７０を付加しても、樹脂製のブッシュ９０の表面に圧入に伴う傷が生じることを十分に防止することができる。

窪み部８０は、潰し部８２と、面取り部８３とを有し、潰し部８２によって、ノッチ部７０における内周面側のエッジ部７１と圧入される樹脂製のブッシュ９０との間にクリアランス８１が確実に形成される。また、面取り部８３によって、樹脂製のブッシュ９０をガイドしつつ圧入しやすくなり、樹脂製のブッシュ９０の表面に圧入に伴う傷が生じることを一層防止することができる。

内周面から潰し部８２までの深さ（Ｄ）が、板材４１の板厚の２０％±０．１ｍｍ、潰し部８２のノッチ部７０からの幅（Ｗ）が、１．０〜２．０ｍｍの場合、樹脂製のブッシュ９０の表面に圧入に伴う傷が生じることを十分に防止できたことを実験によって確認している。

ノッチ部７０は、凸状治具３１０が嵌まり込むことによって、突き合わされた両端面５１、５２を溶接個所に含ませる位置に形成されている。ノッチ部７０を凸状治具３１０に嵌めて本体部５０の位置を決め、この状態で溶接すると、本体部５０は、突き合わされた両端面５１、５２を跨いでトレーリングアーム２０に溶接接合される。巻きカラー４０の突き合わせた両端面５１、５２が、本体部５０に作用する荷重によって開くことを防止できる。第１と第２のクリンチ部６１、６２の嵌め合いの結合力も加わり、巻きカラー４０の両端面５１、５２の接合を維持できる。

ノッチ部７０は、本体部５０における２つの環状縁５３のそれぞれに備えられる。巻きカラー４０を溶接治具にセットするときに、本体部５０の上下方向を意識する必要がなく、溶接時の巻きカラー４０のセット作業を容易に行うことができる。

圧入されるブッシュ９０をガイドするガイド面５４を環状縁５３に備えているので、ガイド面５４によって、樹脂製のブッシュ９０をガイドしつつ圧入しやすくなる。

車両用サスペンション機構のトレーリングアーム２０を車体に軸支するカラー部材に、巻きカラー４０を使用している。巻きカラー４０に圧入されるブッシュ９０として樹脂製のブッシュ９０を使用できることから、ブッシュ９０の軽量化を通して、トーションビーム式サスペンション１００の軽量化に寄与することができる。

本実施形態の巻きカラー４０の製造装置２００は、巻きカラー４０を、鋼製の長尺の被加工材２０１を順送りして順次成形加工する複数のプレス加工部を備える順送りプレス装置によって製造するものであり、トリム部２１０と、コイニング部２２０と、カット部２８０とを有している。ノッチ部７０および窪み部８０を備える巻きカラー４０を、順送り成形によって効率よく製造することができる。

巻きカラー４０の製造装置２００は、曲げ加工部２３０と、分離部２９０とをさらに有している。曲げ加工、および被加工材２０１からの本体部５０の切り離しを含めて、巻きカラー４０を、順送り成形によって一層効率よく製造することができる。

コイニング部２２０は連結部２０２に連続する部位にコイニング凹所２２１を形成することから、カット部２８０においてノッチ部７０に相当する部位を切断すると、連結部２０２が本体部５０から切り取られることになる。したがって、カット部２８０を分離部２９０としても機能させることができることから、順送りプレス装置に備えるべきプレス加工部を減らすことができ、巻きカラー４０の製造装置２００の構成の簡素化を図ることができる。

本実施形態の巻きカラー４０の製造方法は、巻きカラー４０を、鋼製の長尺の被加工材２０１を順送りして順次成形加工する複数のプレス加工工程を備える順送りプレス方法によって製造するものであり、トリム、コイニング凹所２２１の形成、ノッチ部７０および窪み部８０の形成を経て、巻きカラー４０を、順送り成形によって効率よく製造することができる。

巻きカラー４０の製造方法は、被加工材２０１の曲げ成形と、被加工材２０１からの本体部５０の切り離しを含めて、巻きカラー４０を、順送り成形によって一層効率よく製造することができる。

連結部２０２に連続する部位にコイニング凹所２２１を形成することから、ノッチ部７０に相当する部位を切断すると、連結部２０２が本体部５０から切り取られることになる。したがって、ノッチ部７０に相当する部位の切断と、被加工材２０１からの本体部５０の切り離しとを同時に行うことができることから、順送りプレス方法に備えるべきプレス加工工程を減らすことができ、巻きカラー４０の製造手順の簡素化を図ることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜改変することができる。例えば、ノッチ部７０や窪み部８０の形状や寸法は種々の形状や寸法を採用することができ、実施形態における形状や寸法に限定されるものではない。

また、第１と第２のクリンチ部６１、６２の形状も種々の形状を採用することができ、図示した形状に限定されるものではない。

また、コイニング凹所２２１を形成した後にノッチ部７０を形成する巻きカラー４０の製造装置２００および製造方法について説明したが、この場合に限定されない。例えば、コイニングしながらカットして、ノッチ部７０および窪み部８０を同時に形成することができる。あるいは、ノッチ部７０を先に形成し、その後にコイニングして窪み部８０を形成することができる。

トレーリングアーム２０を車体に軸支するカラー部材に巻きカラー４０を使用した実施形態について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではない。樹脂製のブッシュ９０が圧入される鋼製の巻きカラー４０に広く使用可能であることはいうまでもない。

１０ トーションビーム、
２０ トレーリングアーム（接合部材、およびアーム部材）、
３０ ロールバー、
４０ 巻きカラー、
４１ 板材、
５０ 本体部、
５１ 第１の突き合わせ端面（端面）、
５２ 第２の突き合わせ端面（端面）、
５３ 環状縁、
５４ ガイド面、
６０ クリンチ部、
６１ 第１のクリンチ部、
６２ 第２のクリンチ部、
７０ ノッチ部、
７１ ノッチ部における内周面側のエッジ部、
８０ 窪み部、
８１ クリアランス、
８２ 潰し部、
８３ 面取り部、
９０ 樹脂製のブッシュ、
１００ トーションビーム式サスペンション、
２００ 巻きカラー４０の製造装置、
２０１ 被加工材、
２０２ 連結部、
２１０ トリム部、
２２０ コイニング部、
２２１ コイニング凹所、
２３０ 曲げ加工部、
２８０ カット部、
２９０ 分離部、
３１０ 凸状治具、
Ｄ 内周面から潰し部までの深さ、
Ｗ 潰し部のノッチ部からの幅。

Claims (13)

1. 樹脂製のブッシュが圧入され、接合部材に対して溶接によって接合される鋼製の巻きカラーであって、
   鋼製の矩形形状を有する板材を曲げ成形し、両端面を突き合わせて中空円筒形状に成形された本体部と、
   前記本体部における前記両端面のそれぞれに設けられ、前記両端面を嵌め合いによって接合するクリンチ部と、
   前記本体部における環状縁の一部を切り欠くことによって形成され、溶接時に前記本体部の位置を決める凸状治具が嵌まり込むノッチ部と、
   前記ノッチ部の周囲の壁面に内周面側から窪んで形成され、前記ノッチ部における内周面側のエッジ部と圧入される前記樹脂製のブッシュとの間にクリアランスを形成する窪み部と、を有する巻きカラー。
2. 前記窪み部は、プレス加工によって前記板材の一部を押し潰して形成され、前記ノッチ部に連続し前記板材の板厚よりも小さい厚みを有する潰し部と、前記潰し部に連続し前記板材の板厚まで厚みが増加する面取り部と、を有する、請求項１に記載の巻きカラー。
3. 前記内周面から前記潰し部までの深さ（Ｄ）が、前記板材の板厚の２０％±０．１ｍｍ、前記潰し部の前記ノッチ部からの幅（Ｗ）が、１．０〜２．０ｍｍである請求項２に記載の巻きカラー。
4. 前記ノッチ部は、前記凸状治具が嵌まり込むことによって、突き合わされた前記両端面を溶接個所に含ませる位置に形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の巻きカラー。
5. 前記ノッチ部は、前記本体部における２つの環状縁のそれぞれに備えられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の巻きカラー。
6. 前記環状縁は、圧入される前記ブッシュをガイドするガイド面を備えている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の巻きカラー。
7. 車両用サスペンション機構のアーム部材を車体に軸支するカラー部材に使用する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の巻きカラー。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の巻きカラーを、鋼製の長尺の被加工材を順送りして順次成形加工する複数のプレス加工部を備える順送りプレス装置によって製造する、巻きカラーの製造装置であって、
   前記被加工材を、順送りするための連結部を残しつつ前記本体部および前記クリンチ部の輪郭形状にトリムするトリム部と、
   トリムした前記被加工材を曲げ成形する前の平板状態において前記被加工材の一部をコイニングしてコイニング凹所を形成するコイニング部と、
   前記コイニング凹所の一部を切り欠くことによって、前記ノッチ部および前記窪み部を形成するカット部と、を有する巻きカラーの製造装置。
9. 前記コイニング凹所を形成した前記被加工材を曲げ成形し、前記被加工材の両端面を前記クリンチ部の嵌め合いによって接合して前記本体部を成形する曲げ加工部と、
   曲げ成形した前記本体部に前記ノッチ部および前記窪み部を形成した後に、前記本体部を前記被加工材から切り離す分離部と、を有する、請求項８に記載の巻きカラーの製造装置。
10. 前記コイニング部は、前記連結部に連続する部位に前記コイニング凹所を形成する、請求項８または９に記載の巻きカラーの製造装置。
11. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の巻きカラーを、鋼製の長尺の被加工材を順送りして順次成形加工する複数のプレス加工工程を備える順送りプレス方法によって製造する、巻きカラーの製造方法であって、
    前記被加工材を、順送りするための連結部を残しつつ前記本体部および前記クリンチ部の輪郭形状にトリムし、
    トリムした前記被加工材を曲げ成形する前の平板状態において前記被加工材の一部をコイニングしてコイニング凹所を形成し、
    前記コイニング凹所の一部を切り欠くことによって、前記ノッチ部および前記窪み部を形成してなる巻きカラーの製造方法。
12. 前記コイニング凹所を形成した前記被加工材を曲げ成形し、前記被加工材の両端面を前記クリンチ部の嵌め合いによって接合して前記本体部を成形し、
    曲げ成形した前記本体部に前記ノッチ部および前記窪み部を形成した後に、前記本体部を前記被加工材から切り離すことによって巻きカラーを得る、請求項１１に記載の巻きカラーの製造方法。
13. 前記連結部に連続する部位に前記コイニング凹所を形成する、請求項１１または１２に記載の巻きカラーの製造方法。