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1. (WO2015145566) 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
Document

明 細 書

発明の名称 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

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005   0006  

課題を解決するための手段

0007   0008   0009  

発明の効果

0010   0011   0012  

図面の簡単な説明

0013  

発明を実施するための形態

0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080  

符号の説明

0081  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11  

明 細 書

発明の名称 : 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

技術分野

[0001]
 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。

背景技術

[0002]
 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。)。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 実開昭60-145639号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 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。
[0005]
 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。
[0006]
 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。

課題を解決するための手段

[0007]
 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。
[0008]
 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。
[0009]
 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。

発明の効果

[0010]
 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。
[0011]
 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。
[0012]
 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。

図面の簡単な説明

[0013]
[図1] 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] 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] 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] 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] 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] 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] 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] 図8は、図7の8-8線に沿う断面図である。
[図9] 図9は、図7の9-9線に沿う断面図である。
[図10] 図10は、図7の10-10線に沿う断面図である。
[図11] 図11は、図7の11-11線に沿う断面図である。

発明を実施するための形態

[0014]
 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。
[0015]
 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。
[0016]
 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。
[0017]
 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。
[0018]
 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。
[0019]
 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。
[0020]
 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。
[0021]
 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。
[0022]
 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。
[0023]
 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。
[0024]
 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。
[0025]
 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。
[0026]
 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。
[0027]
 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。
[0028]
 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。
[0029]
 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。
[0030]
 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。
[0031]
 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。
[0032]
 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。
[0033]
 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。
[0034]
 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。
[0035]
 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。
[0036]
 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。
[0037]
 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。
[0038]
 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。
[0039]
 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。
[0040]
 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。
[0041]
 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。
[0042]
 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。
[0043]
 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。
[0044]
 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。
[0045]
 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。
[0046]
 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。
[0047]
 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。
[0048]
 次に、巻きカラー40を製造する手順について概説する。
[0049]
 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。
[0050]
 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。
[0051]
 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。
[0052]
 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。
[0053]
 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。
[0054]
 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。
[0055]
 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。
[0056]
 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。
[0057]
 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。
[0058]
 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。
[0059]
 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。
[0060]
 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。
[0061]
 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。
[0062]
 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。
[0063]
 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。
[0064]
 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。
[0065]
 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。
[0066]
 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。
[0067]
 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。
[0068]
 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。
[0069]
 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。
[0070]
 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。
[0071]
 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。
[0072]
 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。
[0073]
 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。
[0074]
 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。
[0075]
 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。
[0076]
 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。
[0077]
 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。
[0078]
 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。
[0079]
 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。
[0080]
 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。

符号の説明

[0081]
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。

請求の範囲

[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]