WO2022185525A1 - 車両用サスペンションアームの製造方法および車両用サスペンションアーム - Google Patents

車両用サスペンションアームの製造方法および車両用サスペンションアーム Download PDF

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bending
suspension arm
punch
vehicle suspension
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知 土田
正浩 五十嵐
柾宏 細井
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株式会社ヨロズ
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    • B60G2206/8103—Shaping by folding or bending

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle suspension arm manufacturing method and a vehicle suspension arm.
  • the vehicle suspension arm is used to connect the vehicle body and the wheels.
  • a vehicle suspension arm has through holes facing each other in connecting portions disposed at longitudinal ends thereof (see Patent Documents 1 and 2).
  • the through hole is formed by burring and has a cylindrical flange.
  • Patent Document 1 discloses a method of manufacturing a suspension arm for a vehicle, in which after the arm body is molded, the through hole is finally burred by a cam mechanism (mold).
  • Patent Document 2 discloses a construction method for forming an arm by a progressive method (progressive method). In this method, through holes are formed in advance in a plate-shaped base material by burring, and then the workpiece is bent.
  • the present invention provides a vehicle suspension arm manufactured by forming at least a pair of through-holes having cylindrical flanges in a workpiece by burring, and subjecting the workpiece to a stepwise bending process
  • An object of the present invention is to provide a technique capable of satisfying the quality (coaxiality and roundness) of a pair of through holes.
  • At least a pair of through holes having cylindrical flanges rising from a plate surface are formed in a work material by burring, and the work material is subjected to stepwise bending to form a hollow hole. and a connecting portion facing each other with the axes of the through holes aligned.
  • the main body portion has two side walls facing each other and a base portion connecting the two side walls and extends along one direction, and the connecting portion extends from the end portion of the two side walls in the one direction. Extend along one direction and face each other at a distance.
  • the stepwise bending process includes a first bending step and a second bending step.
  • first bending step pre-bending is performed while pressing a portion forming the base portion of the body portion and a portion forming the connecting portion of the workpiece with a first punch.
  • second bending step subsequent to the first bending step, the portion forming the connection portion is released from the first punch, while the portion forming the base portion of the body portion is pressed by the second punch. Bending is performed along the creases provided in the first bending step.
  • Another aspect of the present invention is a vehicle suspension arm manufactured by the vehicle suspension arm manufacturing method described above.
  • a vehicle suspension arm manufactured by forming at least a pair of through-holes having cylindrical flanges in a workpiece by burring and applying stepwise bending to the workpiece,
  • the quality (coaxiality and roundness) of a pair of through holes can be satisfied. Satisfied the quality (coaxiality and roundness) of a pair of through-holes, even if the product width of the connecting part is narrow and it is difficult to burring the through-holes with a cam mechanism (mold).
  • 1(A), 1(B), and 1(C) are a perspective view, a front view, and a top view of a vehicle suspension arm according to an embodiment.
  • 2A and 2B are cross-sectional views along line 2A-2A in FIG. 1B and cross-sectional views along line 2B-2B in FIG. 1B.
  • 3(A), 3(B) and 3(C) are explanatory diagrams used to explain how the curved shape of the vehicle suspension arm reduces the weight of the arm. It is a figure which shows the workpiece of a blank process.
  • FIG. 5(A) is a diagram showing a workpiece in the flange bending process
  • FIG. 5(B) is an arrow view along line 5B in FIG. 5(A)
  • FIG. 5(A) is a diagram showing a workpiece in the flange bending process
  • FIG. 5(B) is an arrow view along line 5B in FIG. 5(A)
  • FIG. 5(A) is a diagram showing a work
  • FIG. 7(A) is a diagram showing a workpiece in the burring process
  • FIG. 7(B) is a sectional view showing the burring process in a cross section taken along line 7B-7B in FIG. 7(A)
  • FIG. 7(C) is a sectional view showing a burring process in a section taken along line 7C-7C in Fig. 7(A).
  • FIG. 8(A) is a diagram showing the workpiece in the first bending step
  • FIG. 8(B) is a sectional view showing the first bending step in a cross section along line 8B-8B in FIG. 8(A).
  • 8(C) is a cross-sectional view showing the first bending step along the line 8C-8C of FIG. 8(A).
  • FIG. 9(A) is a diagram showing the workpiece in the second bending step
  • FIG. 9(B) is a sectional view showing the second bending step in a cross section along line 9B-9B in FIG. 9(A).
  • 9(C) is a cross-sectional view showing the second folding step along the line 9C-9C of FIG. 9(A).
  • FIG. 10(A) is a diagram showing the workpiece in the third bending step
  • FIG. 10(A) is a diagram showing the workpiece in the third bending step
  • FIG. 10(B) is a cross-sectional view showing the third bending step in a cross section along line 10B-10B in FIG. 10(A).
  • 10(C) is a cross-sectional view showing the third folding step along the line 10C-10C of FIG. 10(A).
  • FIG. 11(A) is a view showing a work material in the restrike process
  • FIG. 11(B) is a cross-sectional view showing the restrike process in a cross section along line 11B-11B in FIG. 11(A)
  • FIG. 11C) is a cross-sectional view showing the restrike step along the line 11C-11C of FIG. 11(A). It is a figure which shows the workpiece of a cam pierce process.
  • 13A to 13D are sectional views showing modifications of the punch and die used in the second bending step.
  • ordinal numbers such as “first” and “second” may be added. However, unless there is a special explanation about these ordinal numbers, they are added to identify the constituent elements for convenience of explanation, and do not specify the number or order.
  • the arrangement surface on which the workpiece is arranged is the XY plane
  • the direction in which the flat plate extends is the X direction (first direction)
  • the direction perpendicular to the X direction on the arrangement surface is the Y direction (second direction).
  • the direction orthogonal to the XY plane is the Z direction (third direction).
  • 1(A), 1(B) and 1(C) are a perspective view, a front view and a top view showing a vehicle suspension arm 10 according to an embodiment.
  • 2A and 2B are cross-sectional views along line 2A-2A in FIG. 1B and cross-sectional views along line 2B-2B in FIG. 1B.
  • the vehicle suspension arm 10 of the embodiment is used, for example, in a multi-link suspension.
  • the vehicle suspension arm 10 is also simply referred to as "suspension arm 10".
  • the suspension arm 10 is formed by burring a workpiece into a cylindrical shape. It is formed by forming at least one pair of through-holes 51 with shaped flanges 51a and applying a stepwise bending process to the workpiece.
  • the suspension arm 10 has a hollow body portion 20 and a connecting portion 31 facing each other with the axes of the through holes 51 aligned.
  • the body portion 20 has two side walls 21 and 22 facing each other and a base portion 23 connecting the two side walls 21 and 22 and extends along one direction.
  • the connecting portion 31 extends along one direction from one direction end of the two side walls 21 and 22 and is spaced apart from each other. In the embodiment, the one direction corresponds to the X direction (first direction). Details will be described below.
  • the suspension arm 10 includes a body portion 20 and a first arm provided at the left end portion of the body portion 20 along the X direction in the drawing. It has a connecting portion 31 (corresponding to a connecting portion) and a second connecting portion 32 provided at the right end portion of the body portion 20 in the drawing along the X direction.
  • the body portion 20 has two side walls 21 and 22 facing each other and a base portion 23 connecting the two side walls 21 and 22 together.
  • the body portion 20 further has inward rib portions 24 and 25 in which the end faces of the two side walls 21 and 22 face each other in a cross section orthogonal to the X direction.
  • the end surfaces of the inward rib portions 24 and 25 face each other with a gap 26 interposed therebetween.
  • the body portion 20 has an open cross-sectional hollow shape with the gap 26 .
  • the first connecting portion 31 is composed of two first plate portions 41 facing each other along the Y direction.
  • the two first plate portions 41 extend along the X direction from the left ends of the two side walls 21 and 22 along the X direction in FIGS. 1(B) and 1(C).
  • the two first plate portions 41 are not connected by a member such as the base portion 23 of the main body portion 20 and face each other with a gap.
  • the two first plate portions 41 are formed with first through holes 51 (corresponding to through holes) at positions facing each other along the Y direction.
  • the first through hole 51 is formed by burring and has a cylindrical flange 51a.
  • the first through hole 51 has a bush press-fitted therein and is connected to a shaft member (not shown) projecting from the vehicle body side via an elastic material such as rubber.
  • the second connecting portion 32 is composed of two second plate portions 42 facing each other along the Y direction.
  • the two second plate portions 42 extend along the X direction from the right ends of the two side walls 21 and 22 along the X direction in FIGS. 1(B) and 1(C).
  • the two second plate portions 42 are not connected by a member such as the base portion 23 of the main body portion 20, but are spaced apart and face each other.
  • the two second plate portions 42 are formed with second through holes 52 at positions facing each other along the Y direction.
  • the second through hole 52 is formed by piercing using a cam mechanism (mold).
  • the hole diameter of the second through hole 52 is formed to be smaller than the hole diameter of the first through hole 51 .
  • a bolt (not shown) from the wheel side is inserted through the second through-hole 52 and connected to the wheel (not shown) by a nut (not shown).
  • FIGS. 3(A), 3(B) and 3(C) are explanatory diagrams used to explain how the curved shape of the vehicle suspension arm reduces the weight of the arm.
  • the upper and lower portions of the main body 20 are straight in the X direction without being curved.
  • the dimension between the upper and lower portions of the body portion 20 and a line segment (for example, Lc described later) along the X direction on the surfaces of the side walls 21 and 22 is constant along the X direction.
  • the axis Lc connecting the center of the first through hole 51 and the center of the second through hole 52 is positioned at the center of the main body 20 in the Z direction.
  • the base portion 23 of the main body portion 20 is straight in the X direction without being curved.
  • the ends of the side walls 21 and 22 opposite to the base portion 23 are line segments along the X direction on the surfaces of the side walls 21 and 22 (for example, Lb ) has a curved shape (concave shape) that gradually increases toward the end in the X direction.
  • the axis Lb connecting the center of the first through-hole 51 and the center of the second through-hole 52 is located near the top of the main body 20 in the Z direction.
  • the suspension arm 60b shown in FIG. 3B is lighter than the suspension arm 60c shown in FIG. 3C due to its curved shape.
  • the base portion 23 of the main body portion 20 is a line segment (for example, La) along the X direction on the surfaces of the side walls 21 and 22.
  • the ends of the sidewalls 21 and 22 opposite to the base portion 23 (the upper surfaces of the inward rib portions 24 and 25) form a line segment (for example, La to be described later) along the X direction on the surfaces of the sidewalls 21 and 22. It has a curved shape (concave shape) in which the dimension between is gradually increased toward the end in the X direction.
  • the axis La connecting the center of the first through hole 51 and the center of the second through hole 52 is positioned at the center of the main body 20 in the Z direction.
  • the suspension arm 60a shown in FIG. 3A is lighter than the suspension arm 60b shown in FIG. 3B due to its curved shape.
  • the surface on the outer side of the suspension arm 10 is called the front surface
  • the surface on the inner side of the suspension arm 10 is called the back surface.
  • the term "plate surface” means the front or back surface of the workpiece W in the thickness direction.
  • FIG. 4 is a diagram showing the workpiece W in the blanking process.
  • the surface of the workpiece W on the front side in the drawing is the back surface.
  • the material of the workpiece W is not particularly limited, it is preferable to use a high-strength steel plate that is strong and lightweight.
  • a machining impact for example, reference plane, reference hole, locate hole, etc.
  • the outer circumference line is drawn and the trim line of the inward rib portions 24 and 25 is determined.
  • all trim lines may be determined.
  • FIG. 5(A) is a diagram showing the workpiece W in the flange bending process
  • FIG. 5(B) is an arrow view along line 5B in FIG. 5(A)
  • FIG. FIG. 5C is a cross-sectional view showing a flange bending process in a cross section along line 5C-5C of A).
  • the curved surface (the portion forming the base 23 of the main body 20) and the inward ribs 24 and 25 are preliminarily bent.
  • the curved surface is bent to a curvature that matches the curved shape of the base portion 23 before processing the pilot hole for burring (FIG. 5B).
  • ribs are formed to maintain the required punch width in the third bending step, which will be described later. This rib constitutes inward rib portions 24 and 25 . As shown in FIG.
  • the workpiece W is pressed by a die 101 and a punch 102, and the portions forming the inward ribs 24 and 25 are bent. At this time, the workpiece W is placed on the die 101 on the front side and pressed by the punch 102 from the back side. The inward rib portions 24 and 25 are bent toward the back side of the material W to be processed.
  • FIG. 6 is a diagram showing the workpiece W in the trimming process.
  • Reference numeral 71 in FIG. 6 denotes a locate hole used for positioning the workpiece W. As shown in FIG.
  • FIG. 7(A) is a diagram showing the workpiece W in the burring process
  • FIG. 7(B) is a cross-sectional view showing the burring process in a cross section along line 7B-7B in FIG. 7(A)
  • FIG. ) is a cross-sectional view showing the burring process along the line 7C-7C of FIG. 7(A).
  • a pair of first through holes 51 having cylindrical flanges 51a rising from the plate surface are formed in the workpiece W by burring.
  • all the first through-holes 51 are simultaneously formed by burring.
  • a work piece W is press-worked by a die 103 and a punch 104, and a pair of first through holes is formed while holding a portion constituting the body portion 20 between them. 51 is formed.
  • the die 103 is in contact with the back surface of the portion of the workpiece W that constitutes the main body portion 20, and the punch 104 is in contact with the front surface of the portion to be clamped (see FIG. 7B).
  • the convex portion of the punch 104 is pushed into the pilot hole 51b from the surface side to form the first through hole 51 (see FIG. 7C).
  • the cylindrical flange 51a rises from the back surface of the workpiece W, which is the plate surface.
  • FIG. 8(A) is a diagram showing the workpiece W in the first bending step
  • FIG. 8(B) is a cross-sectional view along line 8B-8B in FIG. 8(A) showing the first bending step
  • FIG. 8(C) is a cross-sectional view showing the first bending step along the line 8C-8C of FIG. 8(A).
  • pre-bending is performed while a punch 106 (corresponding to a first punch) presses a portion of the workpiece W forming the base portion 23 of the main body portion 20 and a portion forming the first connecting portion 31 .
  • the bending angle is not particularly limited, and is, for example, 20 degrees to 50 degrees.
  • the workpiece W is pressed by a die 105 and a punch 106 .
  • the workpiece W is pushed down along the die 105 while the punch 106 is used to hold down the portion forming the base portion 23 of the body portion 20 and the portion forming the first connecting portion 31 .
  • the punch 106 comes into contact with the rear surface of the portion forming the base portion 23 of the main body portion 20 of the workpiece W and the portion forming the first connecting portion 31 , and the die 105 contacts the front surface. According to such a first bending process, the crease 72 (see FIG. 8A) can be made while maintaining the coaxiality and roundness of the first through hole 51 .
  • the preliminary bending in the first bending step is performed while also pressing the portions forming the two side walls 21 and 22 of the body portion 20 with the punch 106 (see FIG. 8(B)).
  • the parts forming the two side walls 21 and 22 are in contact with the punch 106 on the back side and the die 105 on the front side. By doing so, the crease 72 can be accurately formed.
  • a portion constituting the first connecting portion 31 includes a plate surface around the rising flange 51a.
  • the preliminary bending in the first bending step is performed while pressing the plate surface around the flange 51a with a punch 106 (see FIG. 8(C)).
  • the plate surface around the flange 51a is in contact with the punch 106 on the back side and the die 105 on the front side. By doing so, the crease 72 can be formed while maintaining the coaxiality and circularity of the first through-hole 51 more accurately.
  • FIG. 9(A) is a diagram showing the workpiece W in the second bending step
  • FIG. 9(B) is a cross-sectional view showing the second bending step along the line 9B-9B in FIG. 9(A)
  • FIG. 9(C) is a cross-sectional view showing the second bending step along the line 9C-9C of FIG. 9(A).
  • a second folding process is performed following the first folding process.
  • the portion forming the first connecting portion 31 is released from the punch 106 (first punch), while the portion forming the base portion 23 of the body portion 20 is removed by the punch 108 (corresponding to the second punch). Bending is performed along the creases provided in the first folding step while being pressed by the sheet.
  • the bending angle is not particularly limited, and is, for example, 50 degrees to less than 90 degrees.
  • the workpiece W is pressed by a die 107 and a punch 108 .
  • the workpiece W is pushed down along the die 107 while pressing the portion forming the base portion 23 of the body portion 20 with the punch 108 without pressing the portion forming the first connecting portion 31 .
  • the punch 108 contacts the rear surface of the portion forming the base portion 23 of the body portion 20 of the workpiece W, and the die 107 contacts the front surface.
  • the tip of the punch 108 has an R (R) shape of the product made by the curved surface (the base 23 of the main body 20) and the side walls 21,22. According to such a second bending step, while maintaining the coaxiality and roundness of the first through hole 51, the portions forming the two first plate portions 41 forming the first connecting portion 31 are bent. can be done.
  • bending along the crease 72 provided by the first folding process with respect to the second folding process is not intended to be limited only to the case of bending from the crease 72. It should be understood that “bending along the crease 72 imparted by the first folding step” also includes folding from a folding line that is slightly shifted in size from the crease 72 and set parallel or nearly parallel to the crease 72. not.
  • FIG. 10(A) is a diagram showing the workpiece W in the third bending step
  • FIG. 10(B) is a cross-sectional view showing the third bending step along the line 10B-10B in FIG. 10(A)
  • FIG. 10(C) is a cross-sectional view showing the third bending step along the line 10C-10C of FIG. 10(A).
  • a third folding process is performed following the second folding process.
  • the portion forming the base portion 23 of the main body portion 20 is punched by a punch 110 (corresponding to a third punch) while the portion forming the first connecting portion 31 is released from the punch 106 (first punch). ), bending is performed until the portions constituting the two side walls 21 and 22 face each other and the axes of the pair of first through holes 51 of the first connecting portion 31 are aligned.
  • the bending angle is 90 degrees.
  • a die 109 and a punch 110 are used to press the material W to be processed.
  • a punch 110 is passed through the gap 26 between the inward rib portions 24 and 25 , and the workpiece W is pressed down along the die 109 while pressing the portion forming the base portion 23 of the body portion 20 with the punch 110 .
  • the punch 110 is in contact with the rear surface of the portion forming the base portion 23 of the body portion 20 of the workpiece W, and the die 109 is in contact with the front surface.
  • the two side walls 21, 22 of the body portion 20 are bent at 90 degrees with respect to the base portion 23, and the two first plate portions 41 of the first connecting portion 31 face parallel. match.
  • FIG. 11(A) is a diagram showing the workpiece W in the restrike step
  • FIG. 11(B) is a cross-sectional view showing the restrike step along the line 11B-11B in FIG. 11(A)
  • FIG. 11(C) is a cross-sectional view taken along line 11C-11C of FIG. 11(A) showing the restrike process.
  • the product width is corrected and the inward rib portions 24 and 25 are formed.
  • the workpiece W is press-worked by a die 111 and a die 112 .
  • the workpiece W is pressure-formed from the outer circumference to the inner circumference while inserting and supporting the projecting portion 113 of the die 111 into the gap 26 between the inward rib portions 24 and 25 so as not to bend excessively.
  • the product width is corrected, and the two first plate portions 41 of the first connecting portion 31 are corrected parallel.
  • the restrike process forms a hollow shape with an open cross section in which the end faces of the two side walls 21 and 22 face each other with a gap 26 interposed therebetween.
  • a hollow shape with an open cross section is formed from one end to the other end along the X direction by providing the protrusion 113 of the die 111 so as to be the same distance as or beyond the X direction of the gap 26 extending in the X direction.
  • FIG. 12 is a diagram showing the workpiece W in the cam pierce process.
  • the second through holes 52 are formed in the two second plate portions 42 of the second connecting portion 32 at positions facing each other along the Y direction.
  • the workpiece W is positioned by a locate pin.
  • the second through hole 52 is formed by piercing using a cam mechanism (mold) (see arrow 73 in FIG. 12).
  • the suspension arm 10 is manufactured through the above steps.
  • the stepwise bending process in the manufacturing method of the vehicle suspension arm 10 of the present embodiment forms the portion of the workpiece W that forms the base portion 23 of the main body portion 20 and the first connecting portion 31.
  • a first bending step of pre-bending while pressing a portion with a punch 106 (first punch), and following the first folding step, pressing of a portion constituting the first connecting portion 31 with the punch 106 (first punch) is performed.
  • vehicle suspension arm 10 of the present embodiment is manufactured by the manufacturing method described above.
  • first through holes 51 having cylindrical flanges 51a rising from the plate surface are formed in the workpiece W by burring, and the workpiece W is bent stepwise.
  • the quality (coaxiality and circularity) of the pair of first through holes 51 can be satisfied in the vehicle suspension arm 10 manufactured by applying the above. Even if the product width at the first connecting portion 31 (the width between the first plate portions 41) is narrow and the product shape makes it difficult to burring the first through holes 51 with a cam mechanism (mold), the pair mass production of the vehicle suspension arm 10 that satisfies the quality (coaxiality and roundness) of the first through hole 51.
  • a supporting mold for the pair of first through holes 51 formed by burring is not required. For this reason, it is possible to avoid deformation and lack of strength due to shrinkage of the mold (especially shrinkage in the thickness direction and shrinkage of the support mold) due to the product width and burring shape, which are problems in the method using the cam structure. Become. Therefore, the cost of the mold can be reduced by the structure of the mold itself, the reduction of mold failures, and the improvement of the life of the mold. In addition, it is possible to reduce the man-hours required for setup and obtain stable burring quality. Furthermore, since the reduction in product width and restrictions on the shape of the periphery of the first through hole 51 are eliminated, the degree of freedom in layout increases, contributing to increased strength and reduced weight.
  • the preliminary bending in the first bending step is performed while also pressing the portions forming the two side walls 21 and 22 of the body portion 20 with the punch 106 (first punch). By configuring in this way, the crease 72 can be accurately formed.
  • a portion constituting the first connecting portion 31 includes a plate surface around the rising flange 51a.
  • the preliminary bending in the first bending step is performed while pressing the plate surface around the flange 51a with a punch 106 (first punch).
  • first punch first punch
  • the portion forming the base portion 23 of the main body portion 20 is bent while the portion forming the first connecting portion 31 is released from the punch 106 (first punch). Bending is performed while pressing with a punch 110 (third punch) until the portions forming the two side walls 21 and 22 face each other and the axes of the pair of first through holes 51 of the first connecting portion 31 are aligned. It further has a third folding step to perform. By configuring in this way, the two side walls 21 and 22 of the body portion 20 can be bent at 90 degrees with respect to the base portion 23, and the two first plate portions 41 of the first connecting portion 31 can face each other in parallel. .
  • the base portion 23 of the main body portion 20 has a curved shape in which the dimension between the line segments along the X direction on the surfaces of the side walls 21 and 22 gradually increases toward the ends in the X direction.
  • the stepwise bending process further includes a step of bending a portion of the workpiece W before forming the pair of first through holes 51 that constitutes the base portion 23 to a curvature that matches the curved shape. With this configuration, the weight of the suspension arm 10 can be reduced in accordance with the curved shape of the suspension arm 10 .
  • the dimension between the ends of the side walls 21 and 22 opposite to the base 23 and the line segments along the X direction on the surfaces of the side walls 21 and 22 gradually increases toward the ends in the X direction. It has a curved shape. With this configuration, the weight of the suspension arm 10 can be reduced in accordance with the curved shape of the suspension arm 10 .
  • the body portion 20 has inward rib portions 24 and 25 in which the end faces of the two side walls 21 and 22 face each other in a cross section orthogonal to the X direction.
  • the stepwise bending process further includes a rib bending step of bending the portions forming the inward rib portions 24 and 25 of the workpiece W before the pair of first through holes 51 are formed.
  • FIGS. 13A to 13D are cross-sectional views showing modifications of the die and punch used in the second bending step.
  • the cross-sectional shape of the base portion 23 of the main body portion 20 is not limited to the planar shape (see FIG. 9(B)) as in the embodiment, and the shape can be modified as appropriate.
  • the die 121 and punch 122 shown in FIG. 13(A) form the cross-sectional shape of the base 23 into an M-bent shape.
  • the die 123 and punch 124 shown in FIG. 13(B) form the cross-sectional shape of the base portion 23 into a U-bend shape.
  • a die 125 and a punch 126 shown in FIG. 13(C) form the cross-sectional shape of the base portion 23 into a bent shape.
  • a die 127 and a punch 128 shown in FIG. 13(D) form the cross-sectional shape of the base portion 23 into a shoulder R (R) bead shape.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as appropriate.
  • the second through holes 52 can be formed by burring.
  • the present invention is not limited to this case.
  • the present invention is also applicable to suspension arms 60b, 60c of the configuration shown in FIGS. 3B and 3C.
  • the base portion 23 of the main body portion 20 has a curved shape, and the ends of the side walls 21 and 22 opposite to the base portion 23 (upper surfaces of the inward rib portions 24 and 25) have a linear shape.
  • the present invention can also be applied to a suspension arm having a form of having.

Abstract

【課題】一対の貫通孔の品質（同軸度および真円度）を満足させることができる車両用サスペンションアームの製造方法および車両用サスペンションアームを提供する。 【解決手段】車両用サスペンションアームの製造方法における段階的な折り曲げ加工は、第１折り曲げ工程と、第２折り曲げ工程とを有する。第１折り曲げ工程は、被加工材Ｗのうち本体部２０の基部２３を構成する部分および第１連結部３１を構成する部分をパンチ１０６（第１パンチ）によって押さえながら予備曲げを行う。第２折り曲げ工程は、第１折り曲げ工程に続けて、第１連結部を構成する部分の第１パンチによる押さえを解放する一方、本体部２０の基部２３を構成する部分をパンチ１０８（第２パンチ）によって押さえながら第１折り曲げ工程によって付与された折り目７２に沿って曲げを行う。

Description

車両用サスペンションアームの製造方法および車両用サスペンションアーム
　本発明は、車両用サスペンションアームの製造方法および車両用サスペンションアーム
に関する。
　車両用サスペンションアームは、車体と車輪とを連結するために使用される。車両用サスペンションアームは、長手方向の端部に配置される連結部に、向かい合う貫通孔を有する（特許文献１、２を参照）。貫通孔は、バーリング加工によって形成され、円筒状のフランジを有する。
　特許文献１には、車両用サスペンションアームを製造するとき、アーム本体部を成形した後に、最後にカム機構（金型）によって貫通孔をバーリング成形する工法が開示されている。
　特許文献２には、順送方式（プログレ方式）によってアームを成形する工法が開示されている。この工法では、平板状の母材に予め貫通孔をバーリング成形し、その後に被加工材を折り曲げている。
特開２０１５－３９７１６公報 国際公開第２０２０／１１６３２０号
　しかしながら、特許文献１のようにカム機構を用いる工法の場合には、金型構造が複雑化するという問題がある。また、貫通孔を形成する連結部同士の間の製品幅が狭くなるにつれて、バーリング成形時の金型支持構造に制約が生じる。このため、金型ダイの変形が生じたり、メンテナンスが増加したりするという問題がある。また、製品形状によっては、バーリング成形時の支持ダイのスペースに制約が生じ、ダイ構造がそもそも成立しなくなる。
　特許文献２のように順送方式（プログレ方式）の工法の場合には、連結部同士の間の製品幅が狭いときには、母材とアーム部品とを繋ぐ送り桟部の形状が細くなる。このため、母材からアーム部品をカットするパンチの切刃が細くなる。パンチの耐久性に問題が生じ、安定した製造を行うのに適していない。その結果、アーム部品の量産に向いていない。
　そこで、本発明は、被加工材にバーリング加工によって円筒状のフランジを備える少なくとも一対の貫通孔を形成し、被加工材に段階的な折り曲げ加工を施すことによって製造される車両用サスペンションアームにおいて、一対の貫通孔の品質（同軸度および真円度）を満足させることができる技術を提供することを目的とする。
　本発明の一態様は、被加工材にバーリング加工によって板面から立ち上がった円筒状のフランジを備える少なくとも一対の貫通孔を形成し、前記被加工材に段階的な折り曲げ加工を施すことによって、中空の本体部と、一対の前記貫通孔の軸線が一致した状態において向かい合う連結部とを有する車両用サスペンションアームの製造方法である。前記本体部は、向かい合う２つの側壁と２つの前記側壁同士を接続する基部とを有し一の方向に沿って伸び、前記連結部は、２つの前記側壁の前記一の方向の端部から前記一の方向に沿って伸び、かつ、離間して向かい合ってなる。前記段階的な折り曲げ加工は、第１折り曲げ工程と、第２折り曲げ工程と、を有する。第１折り曲げ工程は、前記被加工材のうち前記本体部の前記基部を構成する部分および前記連結部を構成する部分を第１パンチによって押さえながら予備曲げを行う。第２折り曲げ工程は、前記第１折り曲げ工程に続けて、前記連結部を構成する部分の前記第１パンチによる押さえを解放する一方、前記本体部の前記基部を構成する部分を第２パンチによって押さえながら前記第１折り曲げ工程によって付与された折り目に沿って曲げを行う。
　本発明の他の態様は、上記に記載の車両用サスペンションアームの製造方法によって製造された車両用サスペンションアームである。
　本発明によれば、被加工材にバーリング加工によって円筒状のフランジを備える少なくとも一対の貫通孔を形成し、被加工材に段階的な折り曲げ加工を施すことによって製造される車両用サスペンションアームにおいて、一対の貫通孔の品質（同軸度および真円度）を満足させることができる。連結部の製品幅が狭く、カム機構（金型）によって貫通孔をバーリング成形することが困難な製品形状であっても、一対の貫通孔の品質（同軸度および真円度）を満足させた車両用サスペンションアームを量産できる。
図１（Ａ）、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）は、実施形態の車両用サスペンションアームを示す斜視図、正面図、および上面図である。 図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、図１（Ｂ）の２Ａ－２Ａ線に沿う断面図、図１（Ｂ）の２Ｂ－２Ｂ線に沿う断面図である。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、車両用サスペンションアームの湾曲形状によってアームの軽量化を図る点についての説明に使用する説明図である。 ブランク工程の被加工材を示す図である。 図５（Ａ）は、フランジ折り曲げ工程の被加工材を示す図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の５Ｂ線に沿う矢視図、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）の５Ｃ－５Ｃ線に沿う断面においてフランジ折り曲げ工程を示す断面図である。 トリミング工程の被加工材を示す図である。 図７（Ａ）は、バーリング工程の被加工材を示す図、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の７Ｂ－７Ｂ線に沿う断面においてバーリング工程を示す断面図、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）の７Ｃ－７Ｃ線に沿う断面においてバーリング工程を示す断面図である。 図８（Ａ）は、第１折り曲げ工程の被加工材を示す図、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の８Ｂ－８Ｂ線に沿う断面において第１折り曲げ工程を示す断面図、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）の８Ｃ－８Ｃ線に沿う断面において第１折り曲げ工程を示す断面図である。 図９（Ａ）は、第２折り曲げ工程の被加工材を示す図、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の９Ｂ－９Ｂ線に沿う断面において第２折り曲げ工程を示す断面図、図９（Ｃ）は、図９（Ａ）の９Ｃ－９Ｃ線に沿う断面において第２折り曲げ工程を示す断面図である。 図１０（Ａ）は、第３折り曲げ工程の被加工材を示す図、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の１０Ｂ－１０Ｂ線に沿う断面において第３折り曲げ工程を示す断面図、図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）の１０Ｃ－１０Ｃ線に沿う断面において第３折り曲げ工程を示す断面図である。 図１１（Ａ）は、リストライク工程の被加工材を示す図、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の１１Ｂ－１１Ｂ線に沿う断面においてリストライク工程を示す断面図、図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）の１１Ｃ－１１Ｃ線に沿う断面においてリストライク工程を示す断面図である。 カムピアス工程の被加工材を示す図である。 図１３（Ａ）～（Ｄ）は、第２折り曲げ工程において使用するパンチおよびダイの変形例を示す断面図である。
　以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ここで示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するために例示するものであって、本発明を限定するものではない。よって、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者などにより考え得る実施可能な他の形態、実施例および運用技術などは全て本発明の範囲、要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
　また、本明細書に添付する図面は、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺、縦横の寸法比、形状などについて、実物から変更し模式的に表現される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
　なお、本明細書において、「第１」、「第２」などの序数詞を付すこともある。しかし、これら序数詞に関する特段の説明がない限りは、説明の便宜上、構成要素を識別するために付したものであって、数または順序を特定するものではない。
　本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において被加工材が配置される配置面をＸＹ平面として、平板が伸延する方向をＸ方向（第１方向）、配置面においてＸ方向に直交する方向をＹ方向（第２方向）、ＸＹ平面に直交する方向をＺ方向（第３方向）とする。
　図１（Ａ）、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）は、実施形態の車両用サスペンションアーム１０を示す斜視図、正面図、および上面図である。図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、図１（Ｂ）の２Ａ－２Ａ線に沿う断面図、図１（Ｂ）の２Ｂ－２Ｂ線に沿う断面図である。
　実施形態の車両用サスペンションアーム１０は、例えば、マルチリンク式サスペンションに使用される。以下の説明においては、車両用サスペンションアーム１０を、単に、「サスペンションアーム１０」ともいう。
　図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、サスペンションアーム１０は、概説すると、被加工材にバーリング加工によって円筒状のフランジ５１ａを備える少なくとも一対の貫通孔５１を形成し、被加工材に段階的な折り曲げ加工を施すことによって形成される。サスペンションアーム１０は、中空の本体部２０と、一対の貫通孔５１の軸線が一致した状態において向かい合う連結部３１とを有する。本体部２０は、向かい合う２つの側壁２１、２２と２つの側壁２１、２２同士を接続する基部２３とを有し一の方向に沿って伸びている。連結部３１は、２つの側壁２１、２２の一の方向の端部から一の方向に沿って伸び、かつ、離間して向かい合っている。実施形態においては、一の方向は、Ｘ方向（第１方向）に相当する。以下、詳述する。
　図１（Ａ）、図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示すように、サスペンションアーム１０は、本体部２０と、本体部２０のＸ方向に沿う図中左端部に設けられた第１連結部３１（連結部に相当する）と、本体部２０のＸ方向に沿う図中右端部に設けられた第２連結部３２と、を有する。
　図２（Ａ）に示すように、本体部２０は、向かい合う２つの側壁２１、２２と、２つの側壁２１、２２同士を接続する基部２３とを有する。本体部２０はさらに、Ｘ方向に対して直交する断面において、２つの側壁２１、２２における端面が互いに向かい合う内向きリブ部２４、２５を有する。内向きリブ部２４、２５の端面は、隙間２６を介して向かい合う。このように、本体部２０は、隙間２６を有する開断面の中空形状を有する。
　第１連結部３１は、Ｙ方向に沿って向かい合う２つの第１プレート部４１から構成されている。２つの第１プレート部４１は、２つの側壁２１、２２のＸ方向に沿う図１（Ｂ）および図１（Ｃ）において左端部からＸ方向に沿って伸びている。２つの第１プレート部４１は、本体部２０における基部２３のような部材によって接続されておらず、離間して向かい合っている。図２（Ｂ）に示すように、２つの第１プレート部４１は、Ｙ方向に沿って向かい合う位置に第１貫通孔５１（貫通孔に相当する）が形成されている。第１貫通孔５１は、バーリング加工によって形成され、円筒状のフランジ５１ａを備える。第１貫通孔５１は、内部にブッシュが圧入され、ゴムなどの弾性材を介して車体側から突出されている軸部材（不図示）と連結される。
　第２連結部３２は、第１連結部３１と同様に、Ｙ方向に沿って向かい合う２つの第２プレート部４２から構成されている。２つの第２プレート部４２は、２つの側壁２１、２２のＸ方向に沿う図１（Ｂ）および図１（Ｃ）において右端部からＸ方向に沿って伸びている。２つの第２プレート部４２は、本体部２０における基部２３のような部材によって接続されておらず、離間して向かい合っている。２つの第２プレート部４２は、Ｙ方向に沿って向かい合う位置に第２貫通孔５２が形成されている。第２貫通孔５２は、カム機構（金型）を用いたピアス加工によって形成されている。第２貫通孔５２の穴径は、第１貫通孔５１の穴径より小さく形成される。第２貫通孔５２は、内部に車輪側からのボルト（不図示）が挿通され、ナット（不図示）により車輪（不図示）と連結される。
　図３（Ａ）、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、車両用サスペンションアームの湾曲形状によってアームの軽量化を図る点についての説明に使用する説明図である。
　図３（Ｃ）に示すように、サスペンションアーム６０ｃを正面から見た状態において、本体部２０の上部および下部は、湾曲せず、Ｘ方向に沿って直線形状である。本体部２０の上部および下部と、側壁２１、２２の面上におけるＸ方向に沿う線分（例えば、後述のＬｃ）との間の寸法は、Ｘ方向に沿って一定である。この形態の場合、第１貫通孔５１の中心と第２貫通孔５２の中心とを結ぶ軸線Ｌｃは、本体部２０のＺ方向の中央に位置する。
　図３（Ｂ）に示すように、サスペンションアーム６０ｂを正面から見た状態において、本体部２０の基部２３は、湾曲せず、Ｘ方向に沿って直線形状である。一方、側壁２１、２２において基部２３に対して反対側の端部（内向きリブ部２４、２５の上面）は、側壁２１、２２の面上におけるＸ方向に沿う線分（例えば、後述のＬｂ）との間の寸法が、Ｘ方向の端部に向かうにつれて徐々に大きくなる湾曲形状（凹形状）を有する。この形態の場合、第１貫通孔５１の中心と第２貫通孔５２の中心とを結ぶ軸線Ｌｂは、本体部２０のＺ方向の上部寄りに位置する。図３（Ｂ）に示されるサスペンションアーム６０ｂは、その湾曲形状によって、図３（Ｃ）に示されるサスペンションアーム６０ｃよりも軽量になる。
　図３（Ａ）に示すように、サスペンションアーム６０ａを正面から見た状態において、本体部２０の基部２３は、側壁２１、２２の面上におけるＸ方向に沿う線分（例えば、後述のＬａ）との間の寸法が、Ｘ方向の端部に向かうにつれて徐々に大きくなる湾曲形状（凸形状）を有する。側壁２１、２２において基部２３に対して反対側の端部（内向きリブ部２４、２５の上面）は、側壁２１、２２の面上におけるＸ方向に沿う線分（例えば、後述のＬａ）との間の寸法が、Ｘ方向の端部に向かうにつれて徐々に大きくなる湾曲形状（凹形状）を有する。この形態の場合、第１貫通孔５１の中心と第２貫通孔５２の中心とを結ぶ軸線Ｌａは、本体部２０のＺ方向の中央に位置する。図３（Ａ）に示されるサスペンションアーム６０ａは、その湾曲形状によって、図３（Ｂ）に示されるサスペンションアーム６０ｂよりもさらに軽量になる。
　次に、サスペンションアーム１０の製造方法について説明する。なお、被加工材Ｗの厚み方向の両面のうち、サスペンションアーム１０の外方側となる面を表面といい、サスペンションアーム１０の内方側となる面を裏面という。本明細書において使用する「板面」という用語は、被加工材Ｗの厚み方向の表面または裏面を意味する。
　図４は、ブランク工程の被加工材Ｗを示す図である。被加工材Ｗの図中手前側の面は裏面である。
　被加工材Ｗの材料は特に限定されないが、強度を有し軽量な高張力鋼板を用いることが好ましい。ブランク工程においては、加工衝（例えば、基準面、基準穴、ロケート穴など）を決める。また、外周ライン出しを行い、内向きリブ部２４、２５のトリムラインを決める。なお、製品形状によっては、全トリムラインを決める場合もある。
　図５（Ａ）は、フランジ折り曲げ工程の被加工材Ｗを示す図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の５Ｂ線に沿う矢視図、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）の５Ｃ－５Ｃ線に沿う断面においてフランジ折り曲げ工程を示す断面図である。
　フランジ折り曲げ工程（曲率に折り曲げる工程、およびリブ曲げ工程に相当する）においては、曲率面（本体部２０の基部２３を構成する部分）および内向きリブ部２４、２５の予備曲げを行う。バーリング加工によって形成される第１貫通孔５１の位置精度を高めるため、バーリング加工用の下穴を加工する前に、曲率面を基部２３の湾曲形状に合致した曲率に曲げる（図５（Ｂ）を参照）。また、後述する第３折り曲げ工程において必要なパンチ幅を保つためのリブを成形する。このリブは、内向きリブ部２４、２５を構成する。図５（Ｃ）に示すように、ダイ１０１とパンチ１０２とによって被加工材Ｗをプレス加工し、内向きリブ部２４、２５を構成する部分を折り曲げる。このとき、被加工材Ｗは、表面側がダイ１０１に載置され、裏面側からパンチ１０２によってプレス加工される。内向きリブ部２４、２５は被加工材Ｗの裏面側に向けて折り曲げられる。
　図６は、トリミング工程の被加工材Ｗを示す図である。
　トリミング工程においては、製品輪郭となるトリミング加工、およびバーリング加工のための下穴５１ｂの加工を行う。バーリング加工時に輪郭の形状変化を防止するため、トリミング加工と、下穴５１ｂの加工とを同時に行う。図６における符号７１は、被加工材Ｗを位置決めするために用いるロケート孔である。
　図７（Ａ）は、バーリング工程の被加工材Ｗを示す図、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の７Ｂ－７Ｂ線に沿う断面においてバーリング工程を示す断面図、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）の７Ｃ－７Ｃ線に沿う断面においてバーリング工程を示す断面図である。
　バーリング工程においては、被加工材Ｗにバーリング加工によって板面から立ち上がった円筒状のフランジ５１ａを備える一対の第１貫通孔５１を形成する。第１貫通孔５１の位置精度を高めるため、すべての第１貫通孔５１（実施形態においては２個）を同時にバーリング加工によって形成する。図７（Ｂ）および図７（Ｃ）に示すように、ダイ１０３とパンチ１０４とによって被加工材Ｗをプレス加工し、本体部２０を構成する部分を挟持しつつ、一対の第１貫通孔５１を形成する。このとき、被加工材Ｗの本体部２０を構成する部分は、裏面にダイ１０３が接触し、表面にパンチ１０４が接触して挟持される（図７（Ｂ）を参照）。パンチ１０４の凸部が下穴５１ｂに表面側から押し込まれ、第１貫通孔５１が形成される（図７（Ｃ）を参照）。バーリング加工によって、円筒状のフランジ５１ａは、被加工材Ｗの板面である裏面から立ち上がる。
　図８（Ａ）は、第１折り曲げ工程の被加工材Ｗを示す図、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の８Ｂ－８Ｂ線に沿う断面において第１折り曲げ工程を示す断面図、図８（Ｃ）は、図８（Ａ）の８Ｃ－８Ｃ線に沿う断面において第１折り曲げ工程を示す断面図である。
　第１折り曲げ工程においては、被加工材Ｗのうち本体部２０の基部２３を構成する部分および第１連結部３１を構成する部分をパンチ１０６（第１パンチに相当する）によって押さえながら予備曲げを行う。曲げ角度は、特に限定されず、例えば、２０度～５０度である。図８（Ｂ）および図８（Ｃ）に示すように、ダイ１０５とパンチ１０６とによって被加工材Ｗをプレス加工する。本体部２０の基部２３を構成する部分および第１連結部３１を構成する部分をパンチ１０６によって押さえながら、ダイ１０５に沿わせながら被加工材Ｗを押し下げる。被加工材Ｗの本体部２０の基部２３を構成する部分および第１連結部３１を構成する部分は、裏面にパンチ１０６が接触し、表面にダイ１０５が接触する。このような第１折り曲げ工程によれば、第１貫通孔５１の同軸度および真円度を維持しながら折り目７２（図８（Ａ）を参照）をつけることができる。
　第１折り曲げ工程における予備曲げは、本体部２０の２つの側壁２１、２２を構成する部分をもパンチ１０６によって押さえながら行う（図８（Ｂ）を参照）。２つの側壁２１、２２を構成する部分は、裏面にパンチ１０６が接触し、表面にダイ１０５が接触する。このようにすることによって、折り目７２を正確につけることができる。
　第１連結部３１を構成する部分は、立ち上がったフランジ５１ａの周囲の板面を含んでいる。第１折り曲げ工程における予備曲げは、フランジ５１ａの周囲の板面をパンチ１０６によって押さえながら行う（図８（Ｃ）を参照）。フランジ５１ａの周囲の板面は、裏面にパンチ１０６が接触し、表面にダイ１０５が接触する。このようにすることによって、第１貫通孔５１の同軸度および真円度をより正確に維持しながら折り目７２をつけることができる。
　図９（Ａ）は、第２折り曲げ工程の被加工材Ｗを示す図、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の９Ｂ－９Ｂ線に沿う断面において第２折り曲げ工程を示す断面図、図９（Ｃ）は、図９（Ａ）の９Ｃ－９Ｃ線に沿う断面において第２折り曲げ工程を示す断面図である。
　第１折り曲げ工程に続けて、第２折り曲げ工程が実施される。第２折り曲げ工程においては、第１連結部３１を構成する部分のパンチ１０６（第１パンチ）による押さえを解放する一方、本体部２０の基部２３を構成する部分をパンチ１０８（第２パンチに相当する）によって押さえながら第１折り曲げ工程によって付与された折り目に沿って曲げを行う。曲げ角度は、特に限定されず、例えば、５０度～９０度未満である。図９（Ｂ）および図９（Ｃ）に示すように、ダイ１０７とパンチ１０８とによって被加工材Ｗをプレス加工する。第１連結部３１を構成する部分を押さえず、本体部２０の基部２３を構成する部分をパンチ１０８によって押さえながら、ダイ１０７に沿わせながら被加工材Ｗを押し下げる。被加工材Ｗの本体部２０の基部２３を構成する部分は、裏面にパンチ１０８が接触し、表面にダイ１０７が接触する。パンチ１０８の先端は、曲率面（本体部２０の基部２３）と側壁２１、２２によって作られる製品のＲ（アール）形状を有する。このような第２折り曲げ工程によれば、第１貫通孔５１の同軸度および真円度を維持したまま、第１連結部３１を構成する２つの第１プレート部４１を構成する部分を曲げることができる。
　本明細書において、第２折り曲げ工程に関して「第１折り曲げ工程によって付与された折り目７２に沿って曲げる」とは、折り目７２から曲げる場合のみに限定する意図ではない。折り目７２から若干寸法シフトし、折り目７２と平行あるいはほぼ平行に設定された折り曲げ線から折り曲げる場合も、「第１折り曲げ工程によって付与された折り目７２に沿って曲げる」に含まれると理解されなければならない。
　図１０（Ａ）は、第３折り曲げ工程の被加工材Ｗを示す図、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の１０Ｂ－１０Ｂ線に沿う断面において第３折り曲げ工程を示す断面図、図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）の１０Ｃ－１０Ｃ線に沿う断面において第３折り曲げ工程を示す断面図である。
　第２折り曲げ工程に続けて、第３折り曲げ工程が実施される。第３折り曲げ工程においては、第１連結部３１を構成する部分のパンチ１０６（第１パンチ）による押さえを解放したまま、本体部２０の基部２３を構成する部分をパンチ１１０（第３パンチに相当する）によって押さえながら２つの側壁２１、２２を構成する部分が互いに向かい合い、かつ、第１連結部３１の一対の第１貫通孔５１の軸線が一致した状態に向かい合うまで曲げを行う。曲げ角度は、９０度である。図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）に示すように、ダイ１０９とパンチ１１０とによって被加工材Ｗをプレス加工する。内向きリブ部２４、２５の間の隙間２６にパンチ１１０を通し、本体部２０の基部２３を構成する部分をパンチ１１０によって押さえながら、ダイ１０９に沿わせながら被加工材Ｗを押し下げる。被加工材Ｗの本体部２０の基部２３を構成する部分は、裏面にパンチ１１０が接触し、表面にダイ１０９が接触する。被加工材Ｗをダイ１０９に押し込むことによって、本体部２０の２つの側壁２１、２２を基部２３に対して９０度に曲げ、第１連結部３１の２つの第１プレート部４１を平行に向かい合わせる。
　図１１（Ａ）は、リストライク工程の被加工材Ｗを示す図、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の１１Ｂ－１１Ｂ線に沿う断面においてリストライク工程を示す断面図、図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）の１１Ｃ－１１Ｃ線に沿う断面においてリストライク工程を示す断面図である。
　リストライク工程においては、製品幅の矯正と、内向きリブ部２４、２５の成形とを行う。図１１（Ｂ）および図１１（Ｃ）に示すように、ダイ１１１とダイ１１２とによって被加工材Ｗをプレス加工する。過度に曲がることがないように内向きリブ部２４、２５の間の隙間２６にダイ１１１の突起部１１３を挿入して支持しつつ、被加工材Ｗを外周から内周へ加圧成形する。２つの側壁２１、２２を加圧することによって製品幅が矯正され、第１連結部３１の２つの第１プレート部４１が平行に矯正される。リストライク工程により、２つの側壁２１、２２における端面が隙間２６を介して向かい合った開断面の中空形状が形成される。ダイ１１１の突起部１１３がＸ方向に延在する隙間２６のＸ方向と同じ距離または越えるように設けることによって、Ｘ方向に沿って一端から他端まで開断面の中空形状が形成される。
　図１２は、カムピアス工程の被加工材Ｗを示す図である。
　カムピアス工程においては、第２連結部３２の２つの第２プレート部４２にＹ方向に沿って向かい合う位置に第２貫通孔５２を形成する。被加工材Ｗは、ロケートピンによって位置決めされる。第２貫通孔５２は、カム機構（金型）によってピアス加工によって形成される（図１２における矢印７３を参照）。
　以上の各工程によって、サスペンションアーム１０が製造される。
　以上説明したように本実施形態の車両用サスペンションアーム１０の製造方法における段階的な折り曲げ加工は、被加工材Ｗのうち本体部２０の基部２３を構成する部分および第１連結部３１を構成する部分をパンチ１０６（第１パンチ）によって押さえながら予備曲げを行う第１折り曲げ工程と、第１折り曲げ工程に続けて、第１連結部３１を構成する部分のパンチ１０６（第１パンチ）による押さえを解放する一方、本体部２０の基部２３を構成する部分をパンチ１０８（第２パンチ）によって押さえながら第１折り曲げ工程によって付与された折り目に沿って曲げを行う第２折り曲げ工程と、を有する。
　また、本実施形態の車両用サスペンションアーム１０は、上記の製造方法によって製造されたものである。
　このように構成することによって、被加工材Ｗにバーリング加工によって板面から立ち上がった円筒状のフランジ５１ａを備える少なくとも一対の第１貫通孔５１を形成し、被加工材Ｗに段階的な折り曲げ加工を施すことによって製造される車両用サスペンションアーム１０において、一対の第１貫通孔５１の品質（同軸度および真円度）を満足させることができる。第１連結部３１における製品幅（第１プレート部４１の間の幅）が狭く、カム機構（金型）によって第１貫通孔５１をバーリング成形することが困難な製品形状であっても、一対の第１貫通孔５１の品質（同軸度および真円度）を満足させた車両用サスペンションアーム１０を量産できる。
　本実施形態にあっては、バーリング加工によって形成する一対の第１貫通孔５１の支持金型が不要となる。このため、カム構造を用いる工法において課題となる製品幅やバーリング形状に伴う、金型の縮小（特に、厚み方向の縮小や支持金型の縮小）による変形、強度不足を回避することが可能となる。このため、金型自体の構造、型故障の低減および寿命向上によって金型費を低減できる。また、段取り工数の低減や、安定したバーリング品質を得ることができる。さらに、製品幅の縮小や第１貫通孔５１の周辺形状の制約も除されるため、レイアウトの自由度が増加し、高強度化や軽量化に寄与できる。
　第１折り曲げ工程における予備曲げは、本体部２０の２つの側壁２１、２２を構成する部分をもパンチ１０６（第１パンチ）によって押さえながら行う。このように構成することによって、折り目７２を正確につけることができる。
　第１連結部３１を構成する部分は、立ち上がったフランジ５１ａの周囲の板面を含んでいる。第１折り曲げ工程における予備曲げは、フランジ５１ａの周囲の板面をパンチ１０６（第１パンチ）によって押さえながら行う。このように構成することによって、第１貫通孔５１の同軸度および真円度をより正確に維持しながら折り目７２をつけることができる。
　段階的な折り曲げ加工は、第２折り曲げ工程に続けて、第１連結部３１を構成する部分のパンチ１０６（第１パンチ）による押さえを解放したまま、本体部２０の基部２３を構成する部分をパンチ１１０（第３パンチ）によって押さえながら２つの側壁２１、２２を構成する部分が互いに向かい合い、かつ、第１連結部３１の一対の第１貫通孔５１の軸線が一致した状態に向かい合うまで曲げを行う第３折り曲げ工程をさらに有する。このように構成することによって、本体部２０の２つの側壁２１、２２を基部２３に対して９０度に曲げ、第１連結部３１の２つの第１プレート部４１を平行に向かい合わせることができる。
　本体部２０の基部２３は、側壁２１、２２の面上におけるＸ方向に沿う線分との間の寸法が、Ｘ方向の端部に向かうにつれて徐々に大きくなる湾曲形状を有する。段階的な折り曲げ加工は、一対の第１貫通孔５１を形成する前の被加工材Ｗのうち基部２３を構成する部分を湾曲形状に合致した曲率に折り曲げる工程をさらに有する。このように構成することによって、サスペンションアーム１０の湾曲形状に伴ってアームの軽量化を図ることができる。
　側壁２１、２２において基部２３に対して反対側の端部は、側壁２１、２２の面上におけるＸ方向に沿う線分との間の寸法が、Ｘ方向の端部に向かうにつれて徐々に大きくなる湾曲形状を有する。このように構成することによって、サスペンションアーム１０の湾曲形状に伴ってアームの軽量化を図ることができる。
　本体部２０は、Ｘ方向に対して直交する断面において、２つの側壁２１、２２における端面が互いに向かい合う内向きリブ部２４、２５を有する。段階的な折り曲げ加工は、一対の第１貫通孔５１を形成する前の被加工材Ｗのうち内向きリブ部２４、２５を構成する部分を折り曲げるリブ曲げ工程をさらに有する。このように構成することによって、本体部２０の２つの側壁２１、２２における端面が隙間２６を介して向かい合った開断面の中空形状を形成できる。
　（ダイおよびパンチの形状の変形例）
　図１３（Ａ）～（Ｄ）は、第２折り曲げ工程において使用するダイおよびパンチの変形例を示す断面図である。
　本体部２０の基部２３の断面形状は実施形態のように平面形状（図９（Ｂ）を参照）の場合に限られず、適宜形状を改変できる。
　図１３（Ａ）に示されるダイ１２１およびパンチ１２２は、基部２３の断面形状をＭ曲げ形状に形成する。図１３（Ｂ）に示されるダイ１２３およびパンチ１２４は、基部２３の断面形状をＵ曲げ形状に形成する。図１３（Ｃ）に示されるダイ１２５およびパンチ１２６は、基部２３の断面形状を突曲げ形状に形成する。図１３（Ｄ）に示されるダイ１２７およびパンチ１２８は、基部２３の断面形状を肩Ｒ（アール）ビード形状に形成する。
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜改変できる。例えば、第２貫通孔５２をバーリング加工によって形成することができる。
　実施形態のサスペンションアーム１０は図３（Ａ）に示される形態を有するが、本発明はこの場合に限定されるものではない。本発明は、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）に示される形態のサスペンションアーム６０ｂ、６０ｃにも適用できる。さらには図示省略するが、本体部２０の基部２３が湾曲形状を有し、側壁２１、２２において基部２３に対して反対側の端部（内向きリブ部２４、２５の上面）が直線形状を有する形態のサスペンションアームにも本発明を適用できる。
１０　　車両用サスペンションアーム、
２０　　本体部、
２１、２２　　側壁、
２３　　基部、
２４、２５　　内向きリブ部、
２６　　隙間、
３１　　第１連結部（連結部）、
３２　　第２連結部、
４１　　第１プレート部、
４２　　第２プレート部、
５１　　第１貫通孔（貫通孔）、
５１ａ　フランジ、
５１ｂ　下穴、
５２　　第２貫通孔、
６０ａ　サスペンションアーム、
６０ｂ　サスペンションアーム、
６０ｃ　サスペンションアーム、
７２　　第１折り曲げ工程によって付与された折り目、
１０１　フランジ折り曲げ工程において使用するダイ、
１０２　フランジ折り曲げ工程において使用するパンチ、
１０３　バーリング工程において使用するダイ、
１０４　バーリング工程において使用するパンチ、
１０５　第１折り曲げ工程において使用するダイ、
１０６　第１折り曲げ工程において使用するパンチ（第１パンチ）、
１０７　第２折り曲げ工程において使用するダイ、
１０８　第２折り曲げ工程において使用するパンチ（第２パンチ）、
１０９　第３折り曲げ工程において使用するダイ、
１１０　第３折り曲げ工程において使用するパンチ（第３パンチ）、
Ｗ　　　被加工材。

Claims (11)

  1. 　被加工材にバーリング加工によって板面から立ち上がった円筒状のフランジを備える少なくとも一対の貫通孔を形成し、前記被加工材に段階的な折り曲げ加工を施すことによって、中空の本体部と、一対の前記貫通孔の軸線が一致した状態において向かい合う連結部とを有する車両用サスペンションアームの製造方法であって、前記本体部は、向かい合う２つの側壁と２つの前記側壁同士を接続する基部とを有し一の方向に沿って伸び、前記連結部は、２つの前記側壁の前記一の方向の端部から前記一の方向に沿って伸び、かつ、離間して向かい合ってなり、
    　前記段階的な折り曲げ加工は、
    　前記被加工材のうち前記本体部の前記基部を構成する部分および前記連結部を構成する部分を第１パンチによって押さえながら予備曲げを行う第１折り曲げ工程と、
    　前記第１折り曲げ工程に続けて、前記連結部を構成する部分の前記第１パンチによる押さえを解放する一方、前記本体部の前記基部を構成する部分を第２パンチによって押さえながら前記第１折り曲げ工程によって付与された折り目に沿って曲げを行う第２折り曲げ工程と、を有する、車両用サスペンションアームの製造方法。
  2. 　前記第１折り曲げ工程における予備曲げは、前記本体部の２つの前記側壁を構成する部分をも前記第１パンチによって押さえながら行う、請求項１に記載の車両用サスペンションアームの製造方法。
  3. 　前記連結部を構成する部分は、立ち上がった前記フランジの周囲の前記板面を含み、
    　前記第１折り曲げ工程における予備曲げは、前記フランジの周囲の前記板面を前記第１パンチによって押さえながら行う、請求項１または２に記載の車両用サスペンションアームの製造方法。
  4. 　前記段階的な折り曲げ加工は、
    　前記第２折り曲げ工程に続けて、前記連結部を構成する部分の前記第１パンチによる押さえを解放したまま、前記本体部の前記基部を構成する部分を第３パンチによって押さえながら２つの前記側壁を構成する部分が互いに向かい合い、かつ、前記連結部の一対の前記貫通孔の軸線が一致した状態に向かい合うまで曲げを行う第３折り曲げ工程をさらに有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用サスペンションアームの製造方法。
  5. 　前記本体部の前記基部は、前記側壁の面上における前記一の方向に沿う線分との間の寸法が、前記一の方向の端部に向かうにつれて徐々に大きくなる湾曲形状を有してなり、
    　前記段階的な折り曲げ加工は、
    　一対の前記貫通孔を形成する前の前記被加工材のうち前記基部を構成する部分を前記湾曲形状に合致した曲率に折り曲げる工程をさらに有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の車両用サスペンションアームの製造方法。
  6. 　前記側壁において前記基部に対して反対側の端部は、前記側壁の面上における前記一の方向に沿う線分との間の寸法が、前記一の方向の端部に向かうにつれて徐々に大きくなる湾曲形状を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の車両用サスペンションアームの製造方法。
  7. 　前記本体部は、前記一の方向に対して直交する断面において、２つの前記側壁における端面が互いに向かい合う内向きリブ部を有してなり、
    　前記段階的な折り曲げ加工は、
    　一対の前記貫通孔を形成する前の前記被加工材のうち前記内向きリブ部を構成する部分を折り曲げるリブ曲げ工程をさらに有する、請求項１～６のいずれか１項に記載の車両用サスペンションアームの製造方法。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の車両用サスペンションアームの製造方法によって製造された車両用サスペンションアーム。
  9. 　前記本体部の前記基部は、前記側壁の面上における前記一の方向に沿う線分との間の寸法が、前記一の方向の端部に向かうにつれて徐々に大きくなる湾曲形状を有する、請求項８に記載の車両用サスペンションアーム。
  10. 　前記側壁において前記基部に対して反対側の端部は、前記側壁の面上における前記一の方向に沿う線分との間の寸法が、前記一の方向の端部に向かうにつれて徐々に大きくなる湾曲形状を有する、請求項８または９に記載の車両用サスペンションアーム。
  11. 　前記本体部は、前記一の方向に対して直交する断面において、２つの前記側壁における端面が互いに向かい合う内向きリブ部を有する、請求項８～１０のいずれか１項に記載の車両用サスペンションアーム。
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