JP2001269740A - 金属ロッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第一の金属ロッドと第二の金属ロッドによっ
て連結構造とされた金属ロッドにおいて、特に、その連
結部位に高強度な特性を安定して与えること。 【解決手段】 薄肉状の金属スリーブ３２を、第二の金
属ロッド２０の軸方向端部に外挿配置させると共に、周
方向溝３０，３０，３０を有する第一の金属ロッド１８
の軸方向端部に、第二の金属ロッド２０の軸方向端部を
外挿配置させた。そして、かかる金属スリーブ３２にか
しめ加工を施すことにより、第二の金属ロッド２０と金
属スリーブ３２を、相互に密接状態で塑性変形させて、
第一の金属ロッド１８の周方向溝３０，３０，３０に入
り込ませて嵌着固定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、例えば自動車用のサスペンショ
ンアームやエンジントルクロッドなどのように、所定の
部材間に掛け渡されて両部材を連結する金属ロッドに関
するものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、所定の部材間に掛け渡されて両
部材の相対変位を規制したり駆動力を伝達したりする連
結部材の一種として、長手ロッド形状の軸部の少なくと
も一方の端部にアームアイ等の継手部が設けられて、か
かる継手部に、ゴムブッシュやボールジョイント，ピロ
ボールブッシュなどの継手装置が装着されるようになっ
ているものが知られており、例えば、自動車のサスペン
ション用の各種ロッドやアーム等、或いはパワーユニッ
トやデファレンシャルキャリヤとボデーの連結ロッド等
として採用されている。

【０００３】ところで、このような連結ロッドは、要求
される強度を達成するために、一般に、鉄系やアルミニ
ウム合金等の金属材で形成されており、その製造方法と
しては、（ａ）押出板材を適当な長さで切断することに
よって、連結ロッドをアームアイ等の中空状の継手部と
一体形成する方法や、（ｂ）連結ロッドを継手部と一体
的に鍛造する方法、（ｃ）連結ロッドを継手部と一体的
に鋳造する方法、（ｄ）連結ロッドと継手部を別体形成
した後、それらをＭＩＧ溶接やＦＳＷ溶接，ＦＷ溶接に
よって固着する方法などが、考えられる。

【０００４】しかしながら、上記（ａ）の押出成形によ
って得られた連結ロッドは、中空状の継手部の形成方向
が押出方向に限定されてしまうこと等から形状の設計自
由度が小さいことに加えて、押出方向の影響で部材強度
に方向性が出るという問題があった。また、（ｂ）の鍛
造によって得られた連結ロッドは、製造コストの影響で
高価となることが避けられず、（ｃ）の鋳造によって得
られた連結ロッドは、部材強度等の品質安定性が得られ
難いという問題があった。更に、（ｄ）の溶接によって
得られた連結ロッドは、何れの溶接法を採用した場合で
も、部材が熱影響を受けることによって、継手効率（母
材強度に対する接合部強度の比）が０．５〜０．７程度
に低下してしまうために、連結ロッド全体としての強度
が得られ難いという問題があった。

【０００５】

【解決課題】ここにおいて、本発明は上述の如き事情を
背景として為されたものであって、その解決課題とする
ところは、部材強度の方向性が軽減乃至は回避されて、
高強度な特性を安定して得ることが出来る、新規な構造
の金属ロッドと、その製造方法を提供することにある。

【０００６】

【解決手段】以下、このような課題を解決するために為
された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各
態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の
組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至
は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることな
く、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの
記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づ
いて認識されるものであることが理解されるべきであ
る。

【０００７】すなわち、金属ロッドに関する本発明の特
徴とするところは、第一の金属ロッドの軸方向端部に対
して、第二の金属ロッドの軸方向端部を連結固定せしめ
た金属ロッドであって、前記第一の金属ロッドにおける
軸方向端部の外周面において、周方向に連続して若しく
は不連続に延びる周方向溝を、軸方向に離隔して少なく
とも二つ形成する一方、前記第二の金属ロッドの軸方向
端部を筒状として該第一の金属ロッドの軸方向端部に外
挿配置すると共に、該第二の金属ロッドの軸方向端部に
対して、第一及び第二の金属ロッドと別体形成された金
属スリーブを外挿配置せしめて、該金属スリーブと該第
二の金属ロッドを相互に密接状態で変形させて、該第二
の金属ロッドを前記第一の金属ロッドの周方向溝に入り
込ませて嵌着固定したことにある。

【０００８】このような本発明に従う構造とされた金属
ロッドにおいては、第一の金属ロッドの周方向溝に嵌着
された第二の金属ロッドに対して、金属スリーブが外挿
されて密接状態で配されていることにより、かかる金属
スリーブが、第二の金属ロッドにおける連結部の補強部
材として作用して、第二の金属ロッドの嵌着部位に対し
て拡管方向の変形抗力を及ぼし得ることとなる。それ
故、第一の金属ロッドと第二の金属ロッドの連結部位に
軸方向外力等が及ぼされた際に、第一の金属ロッドの周
方向溝の形成部位において両金属ロッド間で大きな係止
固定力が発揮されるのであり、全体として高強度な金属
ロッドが実現され得る。しかも、第一の金属ロッドと第
二の金属ロッドを連結するに際して、それら両ロッドを
加熱等する必要がないことから、熱処理による強度低下
等の問題もない。

【０００９】また、このような金属ロッドにおいては、
第二の金属ロッドの筒状部をかしめ加工等で縮径して第
一の金属ロッドの周方向溝に嵌合させるに際して、例え
ば、金属スリーブを介してかしめ力などの加工外力を第
二の金属ロッドに及ぼすことが出来ることから、第二の
金属ロッドにおける傷や局部的な薄肉化などを軽減乃至
は回避しつつ、第二の金属ロッドに大きな加工外力を及
ぼすことが出来るのであり、それによって、第一の金属
ロッドの周方向溝に対する第二の金属ロッドの嵌合に基
づく直接的な係止力そのものも、有利に得ることが可能
となる。即ち、金属スリーブと第二の金属ロッドが二重
管構造とされていることにより、金属スリーブに及ぼさ
れる加工外力が、金属スリーブ自身の変形と、金属スリ
ーブと第二の金属ロッドの境界面でのすべり作用によっ
て、分散されて第二の金属ロッドに及ぼされるのであ
り、第二の金属ロッドに及ぼされる加工外力の均一化と
安定化が図られるのである。

【００１０】更にまた、本発明に従う構造とされた金属
ロッドにおいては、互いに別体形成された第一の金属ロ
ッドと第二の金属ロッドを、後加工で機械的に嵌合させ
て連結することが出来ることから、それら第一及び第二
の金属ロッドの材質や製造方法に関して何等の制約を受
けることもない。それ故、要求される部材強度を容易に
実現することが出来ると共に、部材強度に関する特定の
方向性が問題となるようなこともない。具体的には、第
一及び第二の金属ロッドにおいて、何れも、材質として
は、例えば鉄鋼やアルミニウム合金等の各種金属が採用
可能であり、特に、塑性加工し易くスプリングバックの
少ないアルミニウム合金等が好適に採用される。また、
製造方法としては、例えば押出成形や鋳造、鍛造などの
各種加工法が採用可能である。更にまた、第一の金属ロ
ッドと第二の金属ロッドを、要求される特性を考慮し
て、異なる材質のものを採用したり、異なる方法で製作
することが出来る。

【００１１】また、金属スリーブにおいても、第一及び
第二の金属ロッドと関係なく、各種の材質と製法が採用
され得るが、好ましくは、第二の金属ロッドと金属スリ
ーブが同じ材質とされる。同じ材質の第二の金属ロッド
と金属スリーブを採用することにより、両部材を同時に
かしめ加工して、密接状態で、第一の金属ロッドの周方
向溝に嵌合させることが容易となるのであり、それによ
って、例えば、金属スリーブのスプリングバックに起因
する第二の金属ロッドに対する金属スリーブの補強作用
の低下や、金属スリーブを介しての第二の金属ロッドへ
の局部的な応力伝達に起因する第二の金属ロッドにおけ
る応力集中部位の発生などが、軽減乃至は回避され得
る。更にまた、第二の金属ロッドと同じ材質の金属スリ
ーブを採用する場合には、第二の金属ロッドにおける筒
状の軸方向端部よりも、金属スリーブを薄肉とすること
が望ましく、それによって、金属スリーブを介して第二
の金属ロッドをかしめ加工する際に、第二の金属ロッド
を第一の金属ロッドの周方向溝に対して一層容易に嵌合
させることが可能となる。

【００１２】さらに、第一の金属ロッドの軸方向端部
は、周方向溝の形成部位において、少なくとも第二の金
属ロッドよりも大きな変形剛性を有することが望まし
く、より好適には、かかる第一の金属ロッドの軸方向端
部が中実構造とされる。これにより、第二の金属ロッド
を第一の金属ロッドの周方向溝に嵌合させるに際しての
第一の金属ロッドの変形が有利に防止されて、第一の金
属ロッドと第二の金属ロッドの連結強度をより安定して
得ることが可能となる。

【００１３】また、本発明においては、第一の金属ロッ
ドにおける第二の金属ロッドの外挿固定部位の少なくと
も一部に、外径寸法が周方向で異なる異形部を設けて、
かかる異形部に対して第二の金属ロッドを密着状態で外
挿せしめるようにしても良い。それによって、第一の金
属ロッドと第二の金属ロッドの周方向での連結固定力を
有利に得ることが出来る。なお、かかる異形部は、具体
的には、例えば、第二の金属ロッドが外挿されて嵌着固
定される第一の金属ロッドの外周面や周方向溝を、多角
形や楕円形などの非円形状としたり、該第一の金属ロッ
ドの外周面や周方向溝に凸部や凹部を形成することなど
によって、実現され得る。

【００１４】なお、第一の金属ロッドの周方向溝に対す
る第一の金属ロッドの嵌着固定部位においては、それら
第一の金属ロッドと第二の金属ロッドを全面に亘って密
着せしめることが望ましい。第一の金属ロッドの周方向
溝の底面と両側面の全体に亘って、第二の金属ロッドを
密着状態で嵌合させることにより、第一の金属ロッドと
第二の金属ロッドの連結部におけるガタの発生が防止さ
れると共に、大きな連結強度を優れた耐久性のもとに得
ることが可能となる。

【００１５】また、金属スリーブは、第二の金属ロッド
における第一の金属ロッドへの外挿部分の全長に亘って
配設されていることが望ましく、より望ましくは、金属
スリーブが、その全体に亘って第二の金属ロッドに密着
状態で外挿固定されると共に、第二の金属ロッドが、第
一の金属ロッドへの外挿部分の全長に亘って第一の金属
ロッドの外周面に密着状態とされる。これにより、第一
の金属ロッドの周方向溝への第二の金属ロッドの嵌合部
位だけでなく、全体としてより大きな連結力が発揮され
る。

【００１６】さらに、本発明が適用される金属ロッド
は、その用途等に関して特に限定されるものでない。具
体的には、例えば、第一及び第二の金属ロッドの軸方向
に引張／圧縮荷重が及ぼされる自動車用のロッド部材に
対して、本発明は有利に適用され得る。より具体的に
は、自動車用のサスペンションアームやパワーユニット
のトルクロッドの如きである。

【００１７】また、本発明が適用される金属ロッドは、
その用途等に応じて、太さや長さ、断面形状や全体形状
などが適宜に変更されるものであって、特に限定される
ものでない。具体的には、例えば、第一の金属ロッドに
おける第二の金属ロッドとの連結側と反対の軸方向端部
に対して、継手部が形成された連結ロッドに対して、本
発明は有利に適用され得る。より具体的には、かかる継
手部としては、防振ブッシュなどが装着される円筒形状
のアームアイや、ボール継手部の如きである。

【００１８】また一方、金属ロッドの製造方法に関する
本発明の特徴とするところは、第一の金属ロッドの軸方
向端部に対して、第二の金属ロッドの軸方向端部を連結
固定せしめて一体的な金属ロッドを得るに際して、前記
第一の金属ロッドにおける軸方向端部の外周面に、周方
向に連続して若しくは不連続に延びる周方向溝を、軸方
向に離隔して少なくとも二つ形成する一方、前記第二の
金属ロッドの軸方向端部を筒状として該第一の金属ロッ
ドの軸方向端部に外挿すると共に、該第二の金属ロッド
の軸方向端部に対して、第一及び第二の金属ロッドと別
体形成した金属スリーブを外挿せしめて、該金属スリー
ブにかしめ加工を施すことにより、該金属スリーブと該
第二の金属ロッドを相互に密接状態で塑性変形させて、
該第二の金属ロッドを前記第一の金属ロッドの周方向溝
に入り込ませて嵌着固定するようにした金属ロッドの製
造方法にある。

【００１９】このような本発明方法に従えば、前述の如
き本発明に従う端部連結構造を備えた金属ロッドを有利
に製造することが出来るのであり、それぞれ別体形成さ
れた第一の金属ロッド，第二の金属ロッドおよび金属ス
リーブを相互に内外挿せしめて、金属スリーブの外周面
からかしめ力を加えて金属スリーブと第二の金属ロッド
を一体的に縮径変形させて第一の金属ロッドの周方向溝
に嵌着固定することにより、金属スリーブと第二の金属
ロッドを密着させた状態で、第二の金属スリーブを第一
の金属スリーブの周方向溝に入り込ませることが出来る
のである。

【００２０】

【発明の実施形態】以下、本発明を更に具体的に明らか
にするために、本発明の実施形態について、図面を参照
しつつ、詳細に説明する。

【００２１】先ず、図１〜２には、本発明の一実施形態
としての自動車用のサスペンションアーム１０が示され
ている。このサスペンションアーム１０は、ストレート
な長手ロッド形状を有する本体ロッド１２と、該本体ロ
ッド１２の軸方向両端部に固定的に形成された一対の継
手部としてのアームアイ１４，１４とから、構成されて
いる。また、各アームアイ１４，１４には、ゴムブッシ
ュ１６，１６が、それぞれ装着されている。そして、か
かるサスペンションアーム１０は、軸方向両端部がゴム
ブッシュ１６，１６を介して、図示しないボデー側部材
と車輪側部材に取り付けられて、車輪側部材をボデー側
部材に対して防振連結するようになっている。

【００２２】より詳細には、サスペンションアーム１０
を構成する本体ロッド１２は、一対のアームアイ１４，
１４にそれぞれ一体形成された第一の金属ロッドとして
の一対の端部ロッド１８，１８と、それら端部ロッド１
８，１８が両端部に固着される第二の金属ロッドとして
の中央ロッド２０とによって構成されている。

【００２３】ここにおいて、アームアイ１４は、円筒形
状を有しており、その外周面に対して径方向外方に突出
するコ字形枠体形状の取付部２２が一体形成されている
と共に、かかる取付部２２の突出先端面の中央部分に
は、端部ロッド１８が一体的に突出形成されている。こ
の端部ロッド１８は、ストレートな中実の円形ロッド形
状とされており、アームアイ１４の中心軸に対して直交
する中心軸をもって形成されている。

【００２４】なお、本実施形態では、このような端部ロ
ッド１８と取付部２２およびアームアイ１４が、アルミ
ニウム合金の一体的なダイキャスト成形品にて構成され
ている。また、アームアイ１４の中空内部には、ゴムブ
ッシュ１６が装着されている。かかるゴムブッシュ１６
は、小径円筒形状の軸金具２４と厚肉円筒形状のゴム弾
性体２６を備えており、軸金具２４がアームアイ１４に
挿通されて、アームアイ１４の径方向内方に同軸的に配
されていると共に、それら軸金具２４とアームアイ１４
の径方向対向面間に厚肉円筒形状のゴム弾性体２６が介
装されて、軸金具２４がゴム弾性体２６によってアーム
アイ１４に弾性的に連結されている。そして、各ゴムブ
ッシュ１６の軸金具２４が、図示しない車輪側部材また
はボデー側部材に取り付けられるようになっている。な
お、ゴム弾性体２６には、軸金具２４を挟んで径方向一
方向で対向位置する部分に、一対の円弧板状の補強金具
２８，２８が貫通状態で固着されており、互いに直交す
る軸直角方向のばね比が調節されている。また、ゴムブ
ッシュ１６は、軸金具２４を備えたゴム弾性体２６の加
硫成形品を、アームアイ１４に圧入して組み付けること
も可能であるが、所定の成形キャビティに軸金具２４と
アームアイ１４をセットしてゴム弾性体２６を加硫成形
することにより、それら軸金具２４とアームアイ１４を
備えた一体加硫成形品として形成しても良い。

【００２５】また、アームアイ１４と一体形成された端
部ロッド１８には、その外周面において、それぞれ周方
向に延びる三つの周方向溝としての環状凹溝３０，３
０，３０が、軸方向で互いに離隔して形成されている。
これらの環状凹溝３０，３０，３０は、それぞれ、外周
側に向かって拡開する逆台形の一定断面で周方向に連続
して形成されている。なお、環状凹溝３０，３０，３０
は、端部ロッド１８の成形と同時に形成する他、端部ロ
ッド１８の成形後に切削等の後加工で形成しても良い。

【００２６】一方、中央ロッド２０は、内外径寸法が軸
方向全長に亘って略一定とされた円筒形状を有してい
る。なお、本実施形態では、かかる中央ロッド２０は、
アルミニウム合金の押出成形品であるパイプ材を適当な
長さで切断することによって形成されている。そして、
この中央ロッド２０の軸方向両端部に対して、それぞ
れ、上記端部ロッド１８が挿入されており、嵌着固定さ
れることによって、目的とするサスペンションアーム１
０が構成されている。

【００２７】また、各端部ロッド１８に外挿された中央
ロッド２０の軸方向両端部には、それぞれ、金属スリー
ブとしての金属管体３２が外挿装着されている。この金
属管体３２は、中央ロッド２０の端部ロッド１８に対す
る外挿部位を全長に亘って覆う軸方向長さを有している
と共に、中央ロッド２０の外径寸法に対応した内径寸法
を有しており、中央ロッド２０の外周面に対して密接状
態で嵌着固定されて組み付けられている。なお、本実施
形態では、かかる金属管体３２は、中央ロッド２０と同
一材質のアルミニウム合金の押出成形品であるパイプ材
を適当な長さで切断することによって形成されている。
また、本実施形態では、金属管体３２として、中央ロッ
ド２０よりも肉厚寸法の小さいものが採用されている。

【００２８】次に、上述の如きサスペンションアーム１
０の本発明に従う製造方法の一実施形態について、説明
する。

【００２９】先ず、図３に示されているように、前述の
如く、それぞれ、アルミニウム合金の押出成形品である
パイプ材を適当な長さで切断することによって得られた
中央ロッド２０と、金属管体３２を準備して、金属管体
３２を中央ロッド２０の軸方向端部に外挿して組み合わ
せる。なお、金属管体３２の中央ロッド２０への外挿操
作を容易とするために、金属管体３２として、中央ロッ
ド２０の外径寸法よりも僅かに大きな内径寸法を有する
ものを採用することが望ましい。

【００３０】また、図４に示されているように、アーム
アイ１４および取付部２２と一体形成された端部ロッド
１８を、前述の如く、ダイキャスト成形等によって別体
形成すると共に、そのアームアイ１４に対してゴムブッ
シュ１６を装着する。そして、かかる端部ロッド１８
を、上述の如く金属管体３２が外挿された中央ロッド２
０の開口端部に挿入して組み合わせる。

【００３１】その後、図５に示されているように、端部
ロッド１８に外挿された中央ロッド２０と金属管体３２
に対して、かしめ治具３４を用いて縮径方向の外力を加
えることにより、金属管３２と中央ロッド２０を縮径方
向に絞り変形させる。これにより、金属管体３２と中央
ロッド２０を相互に密着させると共に、中央ロッド２０
を端部ロッド１８に対して密着させる。なお、かかるか
しめ加工に際しては、例えば公知の八方絞り加工等が適
用され得、例えば、図示されているように、周方向に分
割された複数個の分割治具からなるかしめ治具３４を用
い、それらの分割治具を金属管体３２の外周面に当接さ
せて、各分割治具に対して径方向内方への加圧力を及ぼ
すことによって為され得る。

【００３２】そこにおいて、かしめ治具３４には、金属
管体３２に当接せしめられる加圧面に対して、端部ロッ
ド１８の外周面に形成された環状凹溝３０，３０，３０
に対応して周方向に連続して延びる環状突起３６，３
６，３６が設けられいる。そして、これらの環状突起３
６，３６，３６で金属管体３２が押圧されることによ
り、中央ロッド２０に押圧力が伝達されて、中央ロッド
２０が環状凹溝３０，３０，３０に入り込んで略密着状
態で重ね合わせられるようになっている。

【００３３】従って、このようにして製造された本実施
形態のサスペンションアーム１０においては、端部ロッ
ド１８の環状凹溝３０，３０，３０に対応した環状突条
３８，３８，３８が中央ロッド２０に形成されて、環状
突条３８，３８，３８が環状凹溝３０，３０，３０に嵌
合されていることによって、端部ロッド１８と中央ロッ
ド２０の連結部位において、軸方向やこじり方向で大き
な固着強度が発揮され得る。しかも、それに加えて、中
央ロッド２０には金属管体３２が外嵌装着されており、
この金属管３２の補強作用によって中央ロッド２０の剛
性が向上されていることから、端部ロッド１８と中央ロ
ッド２０の固着強度の更なる向上が図られ得る。

【００３４】また、中央ロッド２０のかしめ加工時に
は、金属管体３２を介して、かしめ力が中央ロッド２０
に及ぼされることから、中央ロッド２０に及ぼされるか
しめ力が分散されて中央ロッド２０の局部的な変形によ
る応力集中や薄肉化等が防止されるのであり、それによ
って、中央ロッド２０と端部ロッド１８の間で目的とす
る連結強度を安定して得ることが可能となる。

【００３５】加えて、中央ロッド２０は、端部ロッド１
８に対して、かしめ加工で塑性変形せしめられて嵌着固
定されることから、熱的影響による連結強度の低下や不
安定化が問題となることもない。

【００３６】また、鍛造などに比べて、かしめ加工は、
比較的に低コストで加工サイクルも良く、優れた生産性
が達成され得るのであり、また、連結部の継手強度を母
材と同程度かそれ以上に確保することが出来ることか
ら、中央ロッドを薄肉化することも可能となり、それに
よって、サスペンションアームの軽量化と低コスト化が
図られ得る。

【００３７】因みに、上述の如きサスペンションアーム
における連結部位の連結強度を確認するために、テスト
ピースを用いて実験を行った。

【００３８】実験に供したテストピースは、図６に示さ
れているように、中実の円形ロッド材の先端部分に対し
て、前記実施形態における端部ロッド１８と同様な環状
凹溝３０としての環状溝部４０を形成したものを第一の
金属ロッド４２とする一方、円形ロッド材の連結側端部
を中空円筒形状として第二の金属ロッド４４を構成し、
前記実施形態における本体ロッド１２と同様に、この第
二の金属ロッド４４に金属管体３２としての金属スリー
ブ４６を外挿せしめて、かしめ加工することにより、金
属スリーブ４６と第二の金属ロッド４４を密着状態で縮
径せしめて、第二の金属ロッド４４を第一の金属ロッド
４２の環状溝部４０，４０に対して、密着状態で嵌着固
定したものを採用した。なお、テストピースにおける第
一及び第二の金属ロッド４２，４４と金属スリーブ４６
の材質は、何れも、アルミニウム合金材（材質：Ａ６０
６１−Ｔ６）であり、押出材を切削加工して形成した。
また、テストピースにおいて、第一の金属ロッド４２の
環状溝部４０が形成されていない部分の外径寸法はφ１
７．５mm、第二の金属ロッド４４の環状溝部４０に嵌合
されていない部分の内径寸法と外径寸法はそれぞれφ１
７．５mmとφ２２．５mm、金属スリーブ４６の環状溝部
４０に嵌合していない部分の内径寸法と外径寸法はそれ
ぞれφ２２．５mmとφ２４mm、金属スリーブ４６の軸方
向長さは４５mmとした。

【００３９】そして、かかるテストピースにおける第一
の金属ロッド４２の外側端部と、第二の金属ロッド４４
の外側端部を、それぞれチャックして、軸方向に引張／
圧縮荷重を８≡で繰り返し加え、テストピースが破断す
るまでの荷重の繰返し作用数を計測することによって、
連結部強度を評価した。その結果を、図７に示す。な
お、比較例として、第二の金属ロッド４４単体（比較例
１）と、第一の金属ロッド４２と第二の金属ロッド４４
を抵抗溶接したもの（比較例２）と、第一の金属ロッド
４２と第二の金属ロッド４４をＦＳＷ溶接したもの（比
較例３）と、第一の金属ロッド４２と第二の金属ロッド
４４をＭＩＧ溶接したもの（比較例４）についても、同
様な試験を行い、それらの試験結果を、図７に併せ示し
た。なお、図中に示されたグラフの縦軸に付されたａ
は、定数とする。

【００４０】図７に示された試験結果からも、本発明に
従う連結構造においては、母材である、第二の金属ロッ
ド４４の強度に匹敵する程の連結強度を安定して得るこ
とが出来ることが、認められる。

【００４１】以上、本発明の実施形態について詳述して
きたが、これはあくまでも例示であって、本発明はかか
る実施形態における具体的な記載によって、何等、限定
的に解釈されるものでない。

【００４２】例えば、前記実施形態では、中央ロッド２
０と金属管体３２を縮径して、端部ロッド１８の環状凹
溝３０に嵌着固定するに際して、スエージングに類似の
複数のかしめ治具３４を用いた縮径加工が採用されてい
たが、その他、ロールかしめ加工やへら絞り加工によっ
て、中央ロッド２０と金属管体３２を縮径するようにし
ても良い。

【００４３】また、前記実施形態では、端部ロッド１８
の環状凹溝３０に対して、中央ロッド２０と金属管体３
２が、全周に亘って均等に縮径されて嵌着固定されてい
たが、例えば、図８〜９に示されているように、中央ロ
ッド２０と金属管体３２の縮径に伴う増肉等に対応して
かしめ加工圧の低減などを図るために、中央ロッド２０
と金属管体３２に対して、周方向で離隔した複数箇所に
かしめ治具を当接させて加圧することも可能である。

【００４４】更にまた、図１０〜１１に示されているよ
うに、端部ロッド１８を、環状凹溝３０の形成部位を除
いて、六角形等の非円形断面形状として、その表面に中
央ロッド２０を外嵌固定することも可能であり、それに
よって、中央ロッド２０と端部ロッド１８の連結部位に
おける周方向（捩り方向）の連結強度が向上され得る。
また、周方向の連結強度を確保するためには、例えば図
１２〜１３に示されているように、端部ロッド１８にお
ける環状凹溝３０の底壁面を、二面幅などの非円形断面
形状として、かかる環状凹溝３０の底壁面に中央ロッド
２０を密接状に嵌着固定すること等も有効である。ま
た、図１４にも示されているように、図１３に対応する
環状凹溝３０の底壁面を、半周に満たない円弧状の凹所
を周方向に二箇所離隔して設けた凹型断面形状として、
また、別の言い方をすれば、周方向に二基の凸部を離隔
して設けた凸型断面形状として、かかる環状凹溝３０の
底壁面に中央ロッド２０を密接状に嵌着固定することに
より、連結強度を高めることも可能である。

【００４５】また、前述した端部ロッド１８の図１１に
示される大径部および図１３，１４に示される小径部
は、各々適宜に組み合わせて採用することも、勿論、可
能である。なお、図８〜１４においては、理解を容易と
するために、前記実施形態と同様な構造とされた部材お
よび部位に、それぞれ、前記実施形態と同一の符号を付
しておく。

【００４６】さらに、前記実施形態では、端部ロッド１
８に形成された環状凹溝３０の全面に対して、中央ロッ
ド２０が密接状態で嵌着されていたが、環状凹溝３０の
幅方向の一部、例えば幅方向中央部分だけで、中央ロッ
ド２０を密接させたり、或いは環状凹溝３０の長手方向
（周方向）の一部、例えば径方向で対向する両側部分だ
けで、中央ロッド２０を密接させたりすることも可能で
あり、そのような連結構造も、要求される連結強度等に
応じて、適宜に採用され得る。

【００４７】また、前記実施形態では、中央ロッド２０
の端部だけに金属管体３２が外挿装着されていたが、金
属管体３２を中央ロッド２０の全長に亘って外挿しても
良い。

【００４８】更にまた、前記実施形態では、端部ロッド
１８に対して、三つの環状凹溝３０，３０，３０が形成
されている具体例を示したが、かかる環状凹溝３０は、
二つ以上あれば良く、例えば、前記実施形態において、
端部ロッド１８における三つの環状凹溝３０，３０，３
０の何れか一つを設けない構造も採用可能である。

【００４９】また、端部ロッド１８における環状凹溝３
０は、見方を代えれば環状凸部が形成されているものと
考えることが出来る。即ち、本発明においては、端部ロ
ッド１８に対して、周方向に連続して若しくは不連続に
延びる周方向凸部を、軸方向に離隔して少なくとも二つ
形成し、そこに中央ロッド２０と金属管体３２を外嵌固
定した構造も、採用可能であり、そのような構造におい
ても、本発明の効果は、何れも有効に発揮され得る。

【００５０】更にまた、前記実施形態では、中央ロッド
２０が全長に亘って中空管体構造とされていたが、端部
ロッド１８に対して連結される端部だけが中空管体構造
とされて、中央部分が中実ロッド構造とされたものであ
っても良い。

【００５１】さらに、端部ロッド１８や中央ロッド２０
は、湾曲乃至は屈曲していても良い。

【００５２】また、中央ロッド２０の軸方向一方の端部
だけに一つの端部ロッド１８が連結固定される構造の本
体ロッド１２に対しても、本発明は同様に適用可能であ
る。

【００５３】加えて、前記実施形態では、本発明を自動
車のサスペンションアームに適用したものの具体例を示
したが、本発明は、自動車用、或いは自動車以外の各種
装置に用いられる金属ロッドに対して、何れも、適用可
能であることは、勿論である。

【００５４】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて、種々なる変更，修正，改良等
を加えた態様において実施され得るものであり、また、
そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限
り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであること
は、言うまでもない。

【００５５】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
に従う構造とされた金属ロッドにおいては、第二の金属
ロッドに外挿された金属スリーブによって、第二の金属
ロッドにおける第一の金属ロッドの環状凹溝への嵌着部
位が、保護および補強されていることから、組付時にお
ける第二の金属ロッドの局部的な変形や損傷に起因する
応力集中や、組付後における第二の金属ロッドの拡径離
脱方向の塑性変形が、何れも軽減乃至は防止され得るの
であり、それによって、第一の金属ロッドと第二の金属
ロッドが強固に連結固定され得る。

【００５６】それ故、それぞれ任意の材質と加工方法で
製作された第一の金属ロッドと第二の金属ロッドを、相
互に強固に連結せしめて、目的とする強度や特性を備え
た金属ロッドを得ることが可能となるのである。

【００５７】また、本発明方法に従えば、かくの如き本
発明に従う構造とされた金属ロッドを、かしめ加工を利
用して、低コストで優れた加工サイクルをもって製造す
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての自動車用サスペン
ションアームの平面図である。

【図２】図１に示されたサスペンションアームの要部を
拡大して示す縦断面図である。

【図３】図１に示されたサスペンションアームの製造工
程を説明するための概略図である。

【図４】図３の後の製造工程としてのサスペンションア
ームの製造工程を説明するための概略図である。

【図５】図４の後の製造工程としてのサスペンションア
ームの製造工程を説明するための概略図である。

【図６】図１に示されたサスペンションアームにおける
連結構造の強度を検証するための実験に用いたテストピ
ースを示す縦断面図である。

【図７】図６に示されたテストピースを用いた耐久試験
の結果データを示すグラフ（Ｓ−Ｎ曲線図）である。

【図８】本発明の別の実施形態としての自動車用サスペ
ンションアームの要部を示す正面図である。

【図９】図８におけるIX―IX断面図である。

【図１０】本発明の更に別の実施形態としての自動車用
サスペンションアームの要部を示す正面図である。

【図１１】図１０におけるXI−XI断面図である。

【図１２】本発明の更に別の実施形態としての自動車用
サスペンションアームの要部を示す正面図である。

【図１３】図１２におけるXIII−XIII断面図である。

【図１４】本発明の更に別の実施形態としての自動車用
サスペンションアームの端部ロッドにおいて、図１３に
対応する小径部を示す横断面図である。

【符号の説明】

１２ 本体ロッド １８ 端部ロッド ２０ 中央ロッド ３０ 環状凹溝 ３２ 金属管体

フロントページの続き (72)発明者 内野 広治 愛知県小牧市東三丁目１番地 東海ゴム工 業株式会社内 (72)発明者 前田 静雄 愛知県小牧市東三丁目１番地 東海ゴム工 業株式会社内 (72)発明者 川口 正信 愛知県小牧市東三丁目１番地 東海ゴム工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 3D001 AA17 DA04

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一の金属ロッドの軸方向端部に対し
   て、第二の金属ロッドの軸方向端部を連結固定せしめた
   金属ロッドであって、 前記第一の金属ロッドにおける軸方向端部の外周面にお
   いて、周方向に連続して若しくは不連続に延びる周方向
   溝を、軸方向に離隔して少なくとも二つ形成する一方、
   前記第二の金属ロッドの軸方向端部を筒状として該第一
   の金属ロッドの軸方向端部に外挿配置すると共に、該第
   二の金属ロッドの軸方向端部に対して、第一及び第二の
   金属ロッドと別体形成された金属スリーブを外挿配置せ
   しめて、該金属スリーブと該第二の金属ロッドを相互に
   密接状態で変形させて、該第二の金属ロッドを前記第一
   の金属ロッドの周方向溝に入り込ませて嵌着固定したこ
   とを特徴とする金属ロッド。
2. 【請求項２】 前記第二の金属ロッドと前記金属スリー
   ブが同じ材質である請求項１に記載の金属ロッド。
3. 【請求項３】 前記第二の金属ロッドにおける筒状の軸
   方向端部よりも、前記金属スリーブが薄肉である請求項
   ２に記載の金属ロッド。
4. 【請求項４】 前記第一の金属ロッドの軸方向端部が中
   実構造である請求項１乃至３の何れかに記載の金属ロッ
   ド。
5. 【請求項５】 前記第一の金属ロッドにおける前記第二
   の金属ロッドの外挿固定部位の少なくとも一部に、外径
   寸法が周方向で変化する異形部が設けられている請求項
   １乃至４の何れかに記載の金属ロッド。
6. 【請求項６】 前記第一の金属ロッドの周方向溝に対す
   る前記第一の金属ロッドの嵌着固定部位において、それ
   ら第一の金属ロッドと第二の金属ロッドを全面に亘って
   密着せしめた請求項１乃至５の何れかに記載の金属ロッ
   ド。
7. 【請求項７】 前記第一及び第二の金属ロッドの軸方向
   に引張／圧縮荷重が及ぼされる自動車用のロッド部材で
   ある請求項１乃至６の何れかに記載の金属ロッド。
8. 【請求項８】 前記第一の金属ロッドにおける前記第二
   の金属ロッドとの連結側と反対の軸方向端部に対して、
   継手部が形成されている請求項１乃至７の何れかに記載
   の金属ロッド。
9. 【請求項９】 第一の金属ロッドの軸方向端部に対し
   て、第二の金属ロッドの軸方向端部を連結固定せしめて
   一体的な金属ロッドを得るに際して、 前記第一の金属ロッドにおける軸方向端部の外周面に、
   周方向に連続して若しくは不連続に延びる周方向溝を、
   軸方向に離隔して少なくとも二つ形成する一方、前記第
   二の金属ロッドの軸方向端部を筒状として該第一の金属
   ロッドの軸方向端部に外挿すると共に、該第二の金属ロ
   ッドの軸方向端部に対して、第一及び第二の金属ロッド
   と別体形成した金属スリーブを外挿せしめて、該金属ス
   リーブにかしめ加工を施すことにより、該金属スリーブ
   と該第二の金属ロッドを相互に密接状態で塑性変形させ
   て、該第二の金属ロッドを前記第一の金属ロッドの周方
   向溝に入り込ませて嵌着固定することを特徴とする金属
   ロッドの製造方法。