互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造及びその製造方法
【課題】本発明の課題は、強度や剛性に優れた閉断面形状を容易に、しかも安価なコストで形成することができ、充分な接合強度を発揮しながら互いに異なる材質成分の金属部品同士を一体化することができる一体化構造を提供することにある。
【解決手段】ステアリングコラム取り付け部２０を支持させるこのステアリングコラム取り付け部２０とは異なった材質成分のステアリングハンガービーム１０を複数部品に分割し、複数部品のうちの一部の部品１１ｂを軽金属で鋳包んでステアリングコラム取り付け部２０を軽金属ダイキャスト成形品として一体化すると共に、ステアリングコラム取り付け部２０と一体化した当該複数部品のうちの一部の部品１１ｂと、前記複数部品うちの残りの部品１１ａ，１１ｃとを接合したことを特徴とする一体化構造としてのステアリングハンガー１。
【解決手段】ステアリングコラム取り付け部２０を支持させるこのステアリングコラム取り付け部２０とは異なった材質成分のステアリングハンガービーム１０を複数部品に分割し、複数部品のうちの一部の部品１１ｂを軽金属で鋳包んでステアリングコラム取り付け部２０を軽金属ダイキャスト成形品として一体化すると共に、ステアリングコラム取り付け部２０と一体化した当該複数部品のうちの一部の部品１１ｂと、前記複数部品うちの残りの部品１１ａ，１１ｃとを接合したことを特徴とする一体化構造としてのステアリングハンガー１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の軽量化を図るためにアルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽金属を使用した車体部品が知られており、例えば特許文献１には、ダイキャストで製造したステアリングハンガーが開示されている。
このステアリングハンガーは、車室の前方でステアリングを支持するものであって、車体の幅方向に延設されて車体に取り付けられたステアリングハンガービームと、ステアリングホイールを左右のいずれに配置するかに応じてステアリングハンガービームの適所に設けられたステアリングコラム取り付け部とを備えている。このステアリングハンガーは、ステアリングコラムをボルト等の所定の締結具でステアリングコラム取り付け部に固定している。
【０００３】
特許文献１のステアリングハンガーは、前記したように軽金属のダイキャストで製造されることによって、ステアリングハンガービームとステアリングコラム取り付け部とが金型内で一体成形される。したがって、このステアリングハンガーによれば、ステアリングハンガービームに別部材のステアリングコラム取り付け部を溶接等で接合する必要がないので、製造の工数が減って製造コストを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４１０９３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の車体部品（例えば、特許文献１参照）のように、軽金属を使用したダイキャストで車体部品を製造しようとすると、中空構造のような閉断面形状を形成しづらいことから強度や剛性を充分に確保できない問題があった。
【０００６】
また、前記したステアリングハンガーのような比較的大きな車体部品をダイキャストで製造しようとすると、金型が大きくなると共に使用する軽金属の量も多くなって製造コストが著しく高くなる問題もあった。
【０００７】
そこで、車体部品を、軽金属で形成される部分と軽金属よりも安価な、例えば鋼材で形成される部分とに分けて製造し、これらを溶接で接合して車体部品を組み立てることも考えられる。
しかしながら、軽金属と鋼材のように、互いに異なる材質成分の金属部品同士を溶接で接合しようとすると、互いに同じ材質成分の金属部品同士を溶接する場合と異なって、車体部品として要求される接合強度が得られないという新たな問題が生じる。
【０００８】
本発明の課題は、強度や剛性に優れた閉断面形状を容易に、しかも安価なコストで形成することができ、充分な接合強度を発揮しながら互いに異なる材質成分の金属部品同士を一体化することができる一体化構造及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決した本発明は、第１材質部品を支持させるこの第１材質部品とは異なった材質成分の第２材質部品を複数部品に分割し、前記複数部品のうちの一部の部品を軽金属で鋳包んで前記第１材質部品を軽金属ダイキャスト成形品として一体化すると共に、前記第１材質部品と一体化した当該複数部品のうちの一部の部品と、前記複数部品うちの残りの部品とを接合したことを特徴とする互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造である。
なお、ここで「第２材質部品を複数部品に分割し」の意味は、第２材質部品を複数部品に予め分けて各々製造する意味を主とするが、一体となっている第２材質部品を複数部品に切断する意味も含んでいる。
このような一体化構造によれば、軽金属を使用するので軽量化を図ることができる。
また、このような一体化構造によれば、第２材質部品を複数部品に分割し、分割した一部の部品を軽金属で鋳包むので、最初から全体構造を軽金属で鋳込むものと異なって、金型を小型化できると共に高価な軽金属の使用量が少なくなって製造コストの低減を図ることができる。つまり、この一体化構造によれば、軽量化の度合いと製造コストのバランスを調節することができる。
また、このような一体化構造によれば、第１材質部品を鋳包みで一体化させた第２材質部品の一部の部品に対して、同じ材質成分の第２材質部品の残りの部品を接合することになるので、異種金属同士を接合するものと比較して溶接による接合が容易になると共に接合強度が格段に向上する。
【００１０】
また、この一体化構造においては、前記第１材質部品はステアリングコラム取り付け部であり、前記第２材質部品はステアリングハンガービームであって、複数部品に分割した前記ステアリングハンガービームの一部の部品を軽金属で鋳包んで前記ステアリングコラム取り付け部を形成した構成であってもよい。
ここでの一体化構造としてのステアリングハンガーによれば、ステアリングコラム取り付け部と、ステアリングハンガービームとの溶接等による接合が不要となるので、例えばステアリングハンガービームを鋼材からなるパイプで形成し、ステアリングコラム取り付け部を、軽金属を使用したダイキャストで製造するように、互いに異なる材質成分の金属部品同士を一体化することができる。その結果、この一体化構造によれば、軽金属で製造すべき部品を適宜に選択して自由に設計できるので、ステアリングハンガーの製造コストと軽量化とのバランスといった車体部品の設計自由度の幅が一段と拡大する。
【００１１】
また、この一体化構造においては、前記ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれた前記ステアリングハンガービームの一部の部品は、断面視で非真円形であると共に、凹形状及び凸形状の少なくともいずれかを有した構成であってもよい。
このような一体化構造によれば、ステアリングハンガービームの断面が非真円形となっているので、ステアリングコラム取り付け部に対してステアリングハンガービームがその軸周りに回動するのを確実に防止することができる。また、このような一体化構造によれば、ステアリングハンガービームが鋳包み部分で凹形状及び凸形状の少なくともいずれかの形状となっているので、ステアリングコラム取り付け部に対してステアリングハンガービームがその軸方向に移動するのを確実に防止することができる。また、このような一体化構造によれば、ステアリングハンガービームが鋳包み部分で凹形状及び凸形状の少なくともいずれかの形状となっているので、軽金属による鋳包みの際の圧力に対抗する充分な強度及び剛性を発揮することができる。
【００１２】
また、この一体化構造においては、前記ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれた前記ステアリングハンガービームの一部の部品はアンカー部材を別体で備え、前記アンカー部材は前記ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれるアンカー穴を有しており、前記アンカー部材は前記ステアリングハンガービームに取り付けられている構成であってもよい。
このような一体化構造によれば、ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれるアンカー穴を有するアンカー部材がステアリングハンガービームに取り付けられているので、ステアリングコラム取り付け部に対してステアリングハンガービームがその軸周りに回動するのを、より確実に防止することができると共に、ステアリングコラム取り付け部に対してステアリングハンガービームがその軸方向に移動するのを、より確実に防止することができる。また、このような一体化構造によれば、アンカー部材がステアリングハンガービームに取り付けられているので、軽金属による鋳包みの際の圧力に対抗する充分な強度及び剛性を発揮することができる。
【００１３】
また、この一体化構造においては、前記第２材質部品は中空部材であって、前記第１材質部品によって鋳包まれた前記第２材質部品の内側には隔壁が設けられている構成であってもよい。
このような一体化構造によれば、第２材質部品の内側に隔壁が設けられているので、軽金属による鋳包みの際の圧力に対抗する充分な強度及び剛性を発揮することができる。
【００１４】
そして、前記課題を解決した本発明の製造方法は、第１材質部品を支持させるこの第１材質部品とは異なった材質成分の第２材質部品を軽金属で鋳包んで前記第１材質部品を軽金属ダイキャスト成形品として前記第２材質部品と一体化した互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造の製造方法であって、前記第２材質部品が中空であり、この第２材質部品を予め複数部品となるように分割して各々製造する工程と、複数部品に分割した前記第２材質部品の一部の部品における中空部に中子を配置した後にこれを前記第１材質部品の外形を模ったキャビティを有する金型内に配置する工程と、前記金型内に軽金属を注湯して前記第１材質部品によって鋳包まれた前記第２材質部品の一部の部品を形成する工程と、前記第１材質部品で鋳包まれて前記第１材質部品と一体化した前記第２材質部品の一部の部品を離型すると共に前記中子を取り出す工程と、前記中子を取り出した前記第２材質部品の一部の部品と、複数部品に分割した前記第２材質部品の残りの部品とを接合する工程と、を有することを特徴とする。
このような製造方法によれば、中空の第２材質部品に対して鋳包みで第１材質部品を形成する際に、第２材質部品の中空部に中子が配置されるので、軽金属による鋳包みの際に第２材質部品が充分な強度及び剛性を発揮することができる。
【００１５】
また、この製造方法においては、前記第１材質部品によって鋳包まれる前記第２材質部品の一部は、両端が開口したパイプ形状を有していると共に軸方向に沿って並ぶ複数のアンカー穴が中空部に連通するように設けられており、前記中子は外形が略円柱形状を有すると共に前記アンカー穴の位置に対応して軸方向に延びるように溝が形成されている構成であってもよい。
このような製造方法によれば、前記した製造方法と同様の効果を奏するほか、中空の第２材質部品に対して鋳包みで第１材質部品を形成する際に、第２材質部品のアンカー穴に軽金属が鋳込まれるので、ステアリングコラム取り付け部に対してステアリングハンガービームがその軸周りに回動するのを、より確実に防止することができると共に、ステアリングハンガービームの軸方向に移動するのを、より確実に防止することができる。
また、このような製造方法では、前記したように、第２材質部品に対して鋳包みで第１材質部品を形成した際にアンカー穴内に軽金属が鋳込まれる。この際、本発明の製造方法によれば、中子が略円柱形状であって、アンカー穴の位置に対応して軸方向に延びるように溝が形成されているので、パイプ形状をした第２材質部品の両端から中子を容易に抜き取ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、強度や剛性に優れた閉断面構造を容易に、しかも安価なコストで製造することができ、所定の接合強度を発揮しながら互いに異なる材質成分の金属部品同士を一体化することができる一体化構造及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係るステアリングハンガー（一体化構造）の斜視図であり、仮想線で描かれたステアリングホイール及びステアリングコラムを含む図である。
【図２】第１実施形態に係るステアリングハンガー（一体化構造）の断面図であり、図１のII−II断面に対応する図である。
【図３】（ａ）は金型内に配置したステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、図１のII−II断面に対応する断面で表した図、（ｂ）は（ａ）のIII−III断面図である。
【図４】（ａ）は金型内に配置したステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子であって、当該部品の中空部に中子を配置した様子を示す概念図、（ｂ）は（ａ）のIV−IV断面図である。
【図５】（ａ）は、第２実施形態に係るステアリングハンガー（一体化構造）に使用されるステアリングハンガービーム（第２材質部品）の部分斜視図であり、ステアリングコラム取り付け部（第１材質部品）が取り付けられる部分を拡大して表した図、（ｂ）は金型内に配置したステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、（ａ）のＶｂ−Ｖｂ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ断面図である。
【図６】（ａ）は第３実施形態に係るステアリングハンガー（一体化構造）に使用されるステアリングハンガービーム（第２材質部品）の部分斜視図であり、ステアリングコラム取り付け部（第１材質部品）が取り付けられる部分を拡大して表した図、（ｂ）は金型内に配置したステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、（ａ）のVI−VI断面に対応する図である。
【図７】（ａ）は金型内に配置した第４実施形態に係るステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子を示す概念図、（ｂ）は（ａ）のVII−VII断面図である。
【図８】第５実施形態に係るステアリングハンガー（一体化構造）に使用されるステアリングハンガービーム（第２材質部品）の部分斜視図であり、ステアリングコラム取り付け部（第１材質部品）が取り付けられる部分を拡大して表した図である。
【図９】（ａ）は金型内に配置したステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、図８のIXａ−IXａ断面に対応する図、（ｂ）は（ａ）のIXｂ−IXｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本実施形態においては、一体化構造としてのステアリングハンガーについて説明する。
このステアリングハンガーは、車両（自動車）の車室の前方でステアリングを支持するものであって、後記するように、車体の幅方向に延設されて車体に取り付けられるステアリングハンガービームと、ステアリングコラムを固定するステアリングコラム取り付け部とを備えている。そして、本実施形態でのステアリングハンガーは、後記するように、鋼材からなるステアリングハンガービームの一部をマグネシウム合金、アルミニウム合金等の軽合金をはじめとする各種軽金属で鋳包むようにしてステアリングコラム取り付け部を形成したことを主な特徴点としている。
なお、ここでは互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造として、車体部品のステアリングハンガーを例にとって説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば車両用のボディ本体、車体フレーム、サブフレーム、サスペンション等の広義の車体部品に適用することができ、更には航空機、船舶、その他の産業機械等の全ての機械構造に適用することができる。
【００１９】
以下に、本発明の一体化構造の第１実施形態から第５実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明するが、説明における前後左右上下の方向は、これらの実施形態に係るステアリングハンガーが搭載される車両（自動車）の前後左右上下の方向に一致させた図１の各方向を基準とする。
【００２０】
（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態に係るステアリングハンガー１は、ステアリングハンガービーム１０とステアリングコラム取り付け部２０とを備えている。
なお、ステアリングコラム取り付け部２０は、特許請求の範囲にいう「第１材質部品」に相当し、ステアリングハンガービーム１０は、特許請求の範囲にいう「第２材質部品」に相当する。
【００２１】
本実施形態でのステアリングハンガービーム１０は、車両の幅方向に延びる中空の管部材であって、その断面形状は真円形となっている。このステアリングハンガービーム１０は鋼材で形成されている。
ステアリングハンガービーム１０は、車両の左側から右側に向かって３つの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃがこの順番で配置されている。これらの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、特許請求の範囲にいう「複数部品」に相当する。
これらの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃ同士は、相互に溶接で接合されて一体となっている。
更に詳しく説明すると、図２に示すように、部品１１ｂの両端部にはこの部品１１ｂの内径と略同寸法に外径が縮径した部品１１ａの左端部、及び部品１１ｃの右端部とが嵌合している。そして、部品１１ａと部品１１ｂとの合せ目、及び部品１１ｂと部品１１ｃとの合せ目には、アーク溶接が施されている。図２中の符号１６は溶接ビードである。
【００２２】
また、図１に示すように、部品１１ａの左端部及び部品１１ｃの右端部にはフランジ１２ａ及びフランジ１２ｂがそれぞれ形成されている。そして、部品１１ｃの左端部にはステー１３が下方に延びるように設けられている。
ちなみに、フランジ１２ａ，１２ｂは車両の両側に配置されるフロントピラー（図示省略）に取り付けられ、ステー１３の下端部はフロントフロアトンネル（図示省略）に取り付けられることでステアリングハンガービーム１０を車体に固定することとなる。
ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂには次に説明するステアリングコラム取り付け部２０が設けられている。
【００２３】
図１に示すように、ステアリングコラム取り付け部２０は、ステアリングホイール３を左右のいずれに配置するかに応じてステアリングハンガービーム１０の適所に設けられている。ちなみに、本実施形態に係るステアリングハンガー１は、いわゆる左ハンドル車に適用するものであって、ステアリングコラム取り付け部２０がステアリングハンガービーム１０の左側寄りに位置するように配置されている。したがって、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｃは、部品１１ａよりも長くなるように形成されている。
【００２４】
ステアリングコラム取り付け部２０は、ステアリングコラム２をステアリングハンガービーム１０に取り付けるものであって、ステアリングハンガービーム１０に支持されている。
このステアリングコラム取り付け部２０は、図１及び図２に示すように、中空のステアリングハンガービーム１０（部品１１ｂ）の周面を所定の厚さで取り巻くように形成された略円筒形状の軸部２１と、この軸部２１から略前後方向に延出する板状体であってステアリングコラム２を支持する延出部２２（図１参照）と、延出部２２の板面と軸部２１の周面とに跨るように立設された複数の板状体で形成される補強部２３とを備えている。ちなみに、ステアリングコラム２は、図１に示すように、延出部２２の下面側に配置されると共に延出部２２に対してボルト等の所定の締結具２４で固定されている。
【００２５】
このようなステアリングコラム取り付け部２０は、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂを鋳包むように形成された軽金属のダイキャスト成形品である。なお、軽金属としては、例えば、アルミニウム、マグネシウム合金、アルミニウム合金等が挙げられる。
【００２６】
次に、ステアリングハンガー１の製造方法について説明する。
この製造方法では、ステアリングハンガービーム１０が予め３つの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（複数部品）に分けて製造される。これらの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃの製造方法としては、例えば圧延、押し出し、溶接・鍛接等の公知のパイプの製造方法が挙げられる。この工程は、特許請求の範囲にいう「第２材質部品を予め複数部品となるように分割して各々製造する工程」に相当する。
【００２７】
次に、このステアリングハンガー１の製造方法では、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂが、ステアリングコラム取り付け部２０（図２参照）の外形を模ったキャビティを有する金型３１内に配置されると共にこの金型３１内に軽金属３０の溶湯が図示しない湯口を介して圧入される。この工程は、特許請求の範囲にいう「複数部品に分割した第２材質部品の一部の部品を第１材質部品の外形を模ったキャビティを有する金型内に配置する工程」、及び「金型内に軽金属を注湯して第１材質部品によって鋳包まれた第２材質部品の一部の部品を形成する工程」に相当する。
これらの工程を経ることで、金型３１内には、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂを軽金属３０が鋳包むようにしてステアリングコラム取り付け部２０が形成される。
なお、図３（ａ）及び（ｂ）中、符号２１は軸部であり、符号２２は延出部であり、符号２３は補強部であり、符号３１ｂは固定型であり、符号３１ａは可動型である。
【００２８】
次に、この製造方法では、軽金属３０を所定の温度まで冷却した後に金型３１からステアリングコラム取り付け部２０で鋳包んだ部品１１ｂを取り出す。この工程は、特許請求の範囲にいう「第１材質部品で鋳包まれて第１材質部品と一体化した第２材質部品の一部の部品を離型する工程」に相当する。
【００２９】
そして、図２に示すように、部品１１ｂに対して部品１１ａ及び部品１１ｃを溶接で接合して一体化することでステアリングハンガービーム１０を形成すると共に、ステアリングハンガービーム１０にフランジ１２ａ，１２ｂ及びステー１３を溶接で接合することによって本実施形態に係るステアリングハンガー１が完成する。この工程は、特許請求の範囲にいう「第２材質部品の一部の部品と、複数部品に分割した第２材質部品の残りの部品とを接合する工程」に相当する。
【００３０】
また、このようなステアリングハンガー１の製造方法においては、金型３１内に軽金属３０の溶湯を圧入する際に、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の中空内に中子３４，３４を配置してもよい。
なお、図４（ａ）及び（ｂ）中、符号２１は軸部であり、符号２２は延出部２２であり、符号２３は補強部２３であり、符号３１ｂは固定型であり、符号３１ａは可動型である。
更に詳しく説明すると、この製造方法では、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、部品１１ｂの内径と略同じ外径の円柱形状を有する一対の中子３４，３４が、部品１１ｂの中空部に両端からそれぞれ挿嵌されることとなる。
【００３１】
次に、本実施形態に係るステアリングハンガー１の作用効果について説明する。
このようなステアリングハンガー１によれば、軽金属３０を使用するので軽量化を図ることができる。
【００３２】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングハンガービーム１０に対して鋳包むようにステアリングコラム取り付け部２０を形成するので、ステアリングハンガービーム１０に対してステアリングコラム取り付け部２０を溶接によって接合する必要がない。
【００３３】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングコラム取り付け部２０と、ステアリングハンガービーム１０との溶接等による接合が不要となるので、前記したように、例えばステアリングハンガービーム１０を鋼材からなるパイプで形成し、ステアリングコラム取り付け部２０を、軽金属３０を使用したダイキャストで製造するように、互いに異なる材質成分の金属部品同士を一体化することができる。その結果、このステアリングハンガー１によれば、軽金属３０で製造すべき部品を適宜に選択して自由に設計できるので、ステアリングハンガー１の製造コストと軽量化とのバランスの自由度といった設計自由度の幅が一段と拡大する。
【００３４】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングハンガービーム１０を部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃの複数部品に分割し、分割した一部の部品１１ｂを軽金属３０で鋳包むので、ステアリングハンガービーム１０の全体を軽金属３０で鋳込むものと異なって、金型３１を小型化できると共に高価な軽金属３０の使用量が少なくなって製造コストの低減を図ることができる。
また、金型３１を小型化できるので、軽金属３０の金型３１内での溶湯の流動制御が簡単になって、空気の巻き込み等が少なくなる。
【００３５】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングコラム取り付け部２０を鋳包みで形成したステアリングハンガービーム１０の一部の部品１１ｂに対して、同じ材質成分のステアリングハンガービーム１０の残りの部品１１ａ及び部品１１ｃを接合することになるので、異種金属同士を接合するものと比較して溶接による接合が容易になると共に接合強度が格段に向上する。
【００３６】
また、ステアリングハンガー１の前記した製造方法によれば、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂに対してステアリングコラム取り付け部２０を鋳包むことで形成するので、ステアリングハンガー１を容易に製造することができる。
【００３７】
また、部品１１ｂの中空部に中子３４，３４を配置する製造方法によれば、金型３１内に軽金属３０の溶湯が圧入される際に、部品１１ｂが充分な強度及び剛性を発揮するので、つまり、圧入される軽金属３０の溶湯で部品１１ｂが変形することが防止されるので、軸部２１の厚さが変動しない。また、部品１１ｂが充分な強度及び剛性を発揮するので、ステアリングハンガービーム１０の肉厚が薄くても、湯圧で部品１１ｂが潰れることを防止することができる。つまり、ステアリングハンガービーム１０の肉厚を低減することができる。その結果、ステアリングハンガー１の更なる軽量化を図ることができる。
なお、本実施形態においては、部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃをそれぞれ分けて製造しているが、一体となっているステアリングハンガービーム１０を切断して部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃを形成してもよい。
また、本実施形態においては、ステアリングハンガービーム１０（第２材質部品）を鋼材で形成し、ステアリングコラム取り付け部２０（第１材質部品）を軽金属のダイキャスト成形品で形成することを想定しているが、本発明は第１材質部品と第２材質部品とが相互に異なる材質成分であればよく、例えば、第１材質部品と第２材質部品とが相互に溶接接合が困難な異なる材質成分の軽金属同士であってもよいし、相互に溶接接合が困難な異なる材質成分の鋼材同士であってもよい。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るステアリングハンガー１について説明する。
ここで参照する図５（ａ）は、第２実施形態に係るステアリングハンガーに使用されるステアリングハンガービームの部分斜視図であり、ステアリングコラム取り付け部が取り付けられる部分を拡大して表した図である。なお、図５（ａ）中、ステアリングコラム取り付け部は、仮想線（二点鎖線）で表している。そして、ここでは、前記第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３９】
この第２実施形態においては、図５（ａ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の形状が前記第１実施形態のものと異なっており、このステアリングハンガービーム１０を鋳包むようにステアリングコラム取り付け部２０が形成された以外は第１実施形態と同様にステアリングハンガー１が構成されている。したがって、図５（ａ）には図示されていないが、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ａの左端部及び部品１１ｃの右端部にはフランジ１２ａ及びフランジ１２ｂ（図１（ａ）参照）がそれぞれ形成されている。そして、部品１１ｃの左端部にはステー１３（図１（ａ）参照）が下方に延びるように設けられている。
【００４０】
図５（ａ）に示すステアリングハンガービーム１０の断面形状は、非真円形となっており、具体的には、略Ｄ字形状となっている。ちなみに、前記した「非真円形」は、この第２実施形態における略Ｄ字形状に限定されずに、楕円形状、多角形状、直線や曲線で形成される真円以外の閉断面形状等が挙げられる。
【００４１】
そして、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂは、その周面を取り巻くように環状の突出部１７が一対形成されている。この突出部１７は、部品１１ｂを構成する管部材が部分的に径方向外側に膨らむように形成されたいわゆるビード状になっている。なお、突出部１７は、特許請求の範囲にいう「凸形状」を構成している。
この突出部１７は、後記するようにステアリングコラム取り付け部２０の軸部２１（図５（ｂ）参照）に鋳包まれることとなる。
ちなみに、ここではビード状の突出部１７を有するものについて説明したが、突出部１７は、突起状や柱状のものであってもよい。
【００４２】
また、突出部１７に代えて又は突出部１７と共に、凹部を部品１１ｂの周面に有するものであってもよい。そして、この凹部は、溝状であってもよいし、穴状であってもよい。このような凹部は、特許請求の範囲にいう「凹形状」を構成することとなる。
【００４３】
次に、この第２実施形態に係るステアリングハンガー１の製造方法について説明する。
この製造方法では、前記第１実施形態での製造方法と同様に、ステアリングハンガービーム１０が予め３つの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（複数部品）に分けて製造され、部品１１ｂが金型内に配置される。
ここで参照する図５（ｂ）は金型内に配置したステアリングハンガービームの一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ断面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ断面図である。
【００４４】
図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂが、ステアリングコラム取り付け部２０（図２参照）の外形を模ったキャビティを有する金型３１内に配置されると共にこの金型３１内に軽金属３０の溶湯が図示しない湯口を介して圧入される。
その結果、金型３１内には、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂを軽金属３０が鋳包むようにしてステアリングコラム取り付け部２０が形成される。
この際、突出部１７，１７は、軸部２１に鋳包まれる。
なお、図５（ｂ）及び（ｃ）中、符号２２は延出部２２であり、符号２３は補強部２３であり、符号３１ｂは固定型であり、符号３１ａは可動型である。
【００４５】
そして、この製造方法では、第１実施形態での製造方法と同様に、金型３１からステアリングコラム取り付け部２０で鋳包んだ部品１１ｂを取り出すと共に、部品１１ｂに対して部品１１ａ、及び部品１１ｃ、並びに図１に示すフランジ１２ａ，１２ｂ及びステー１３を接合することによってステアリングハンガー１が完成する。
【００４６】
次に、本実施形態に係るステアリングハンガー１の作用効果について説明する。
このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングハンガービーム１０の断面が非真円形となっているので、ステアリングコラム取り付け部２０に対してステアリングハンガービーム１０がその軸周りに回動するのを確実に防止することができる。
【００４７】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングハンガービーム１０が鋳包み部分で凹形状及び凸形状の少なくともいずれかの形状となっているので、ステアリングコラム取り付け部２０に対してステアリングハンガービーム１０がその軸方向に移動するのを確実に防止することができる。
【００４８】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングハンガービーム１０が鋳包み部分で凹形状及び凸形状の少なくともいずれかの形状となっているので、軽金属による鋳包みの際の圧力に対抗する充分な強度及び剛性を発揮することができる。つまり、ステアリングハンガービーム１０の肉厚を低減することができる。その結果、ステアリングハンガー１の更なる軽量化を図ることができる。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るステアリングハンガー１について説明する。ここで参照する図６（ａ）は、第３実施形態に係るステアリングハンガーに使用されるステアリングハンガービームの部分斜視図であり、ステアリングコラム取り付け部が取り付けられる部分を拡大して表した図である。なお、図６（ａ）中、ステアリングコラム取り付け部は、仮想線（二点鎖線）で表している。そして、ここでは、前記第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５０】
この第３実施形態においては、第１実施形態と同様の円管形状のステアリングハンガービーム１０を備えている。そして、ステアリングハンガービーム１０が次に説明するアンカー部材１４を備えている点で第１実施形態のものと異なっており、このステアリングハンガービーム１０を鋳包むようにステアリングコラム取り付け部２０が形成された以外は第１実施形態と同様にステアリングハンガー１が構成されている。
更に詳しく説明すると、図６（ａ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂは、アンカー部材１４を別体で備えている。つまり、部品１１ｂとは別の部材で形成されたアンカー部材１４が部品１１ｂに接合されている。
【００５１】
アンカー部材１４は、部品１１ｂの周面から鍔状に張り出すようにリング状の板体を備えて形成されている。そして、このアンカー部材１４は、リング状の板体部分に、周方向に等間隔となるように複数のアンカー穴３２が形成されている。なお、本実施形態でのアンカー穴３２はリング状の板体部分を貫通する孔で構成されているが貫通していなくてもよい。
本実施形態のでアンカー部材１４は、鋼材で形成されており、部品１１ｂとは溶接で接合されている。
アンカー部材１４は、部品１１ｂに一対設けられている。そして、アンカー部材１４は、次に説明するこのステアリングハンガービーム１０の製造方法で示すように、ステアリングコラム取り付け部２０の補強部２３（図６（ｂ）参照）で鋳包まれる位置に配置される。
【００５２】
次に、この第３実施形態に係るステアリングハンガー１の製造方法について説明する。
この製造方法では、前記第１実施形態での製造方法と同様に、ステアリングハンガービーム１０が予め３つの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（複数部品）に分けて製造され、部品１１ｂが金型内に配置される。
ここで参照する図６（ｂ）は金型内に配置したステアリングハンガービームの一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、図６（ａ）のVI−VI断面に対応する図である。
【００５３】
図６（ｂ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂが、ステアリングコラム取り付け部２０（図２参照）の外形を模ったキャビティを有する金型３１内に配置されると共にこの金型３１内に軽金属３０の溶湯が図示しない湯口を介して圧入される。
その結果、金型３１内には、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂを軽金属３０が鋳包むようにしてステアリングコラム取り付け部２０が形成される。
この際、アンカー部材１４は、補強部２３に鋳包まれる。
なお、図６（ｂ）中、符号１６は溶接ビードであり、符号２１は軸部２１であり、符号２２は延出部２２であり、符号３１ｂは固定型であり、符号３１ａは可動型である。
【００５４】
そして、この製造方法では、第１実施形態での製造方法と同様に、金型３１からステアリングコラム取り付け部２０で鋳包んだ部品１１ｂを取り出すと共に、部品１１ｂに対して部品１１ａ、及び部品１１ｃ、並びに図１に示すフランジ１２ａ，１２ｂ及びステー１３を接合することによってステアリングハンガー１が完成する。
【００５５】
次に、本実施形態に係るステアリングハンガー１の作用効果について説明する。
このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングコラム取り付け部２０によって鋳包まれるアンカー穴３２を有するアンカー部材１４がステアリングハンガービーム１０に取り付けられているので、ステアリングコラム取り付け部２０に対してステアリングハンガービーム１０がその軸周りに回動するのを、より確実に防止することができると共に、ステアリングコラム取り付け部２０に対してステアリングハンガービーム１０がその軸方向に移動するのを、より確実に防止することができる。
【００５６】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、アンカー部材１４がステアリングハンガービーム１０に取り付けられているので、軽金属による鋳包みの際の圧力に対抗する充分な強度及び剛性を発揮することができる。
【００５７】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係るステアリングハンガー１について説明する。
この第４実施形態においては、第１実施形態と同様の円管形状のステアリングハンガービーム１０を備えている。そして、次に説明する製造方法で示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂの内側の中空部に隔壁が設けられている以外は第１実施形態と同様にステアリングハンガー１が製造されたものである。
ここで参照する図７（ａ）は、金型内に配置した第４実施形態に係るステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子を示す概念図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のVII−VII断面図である。
【００５８】
この第４実施形態に係るステアリングハンガー１の製造方法では、前記第１実施形態での製造方法と同様に、図２に示す部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃがそれぞれ分けて製造される。
【００５９】
次に、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂが、ステアリングコラム取り付け部２０（図２参照）の外形を模ったキャビティを有する金型３１内に配置される。この際、部品１１ｂの内側には、複数の隔壁１５が等間隔となるように内嵌される。
この隔壁１５は、平面視で真円形であって、部品１１ｂの内側に形成された中空部を隔てるように配置されている。そして、隔壁１５は、その周縁部が部品１１ｂの内側面に沿って当接するように部品１１ｂの軸方向に屈曲している。
また、隔壁１５は、位置決め治具の挿入孔１８が形成されている。つまり、挿入孔１８は、前記したように、部品１１ｂの内側に隔壁１５を内嵌する際に、この挿入孔１８に位置決め治具（図示省略）を挿入して係止させ、この位置決め治具を部品１１ｂの軸方向に抜き差しすることで隔壁１５の配置位置を調節するためのものである。
【００６０】
そして、金型３１内に軽金属３０の溶湯が図示しない湯口を介して圧入される。
その結果、金型３１内には、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂを軽金属３０が鋳包むようにしてステアリングコラム取り付け部２０が形成される。
【００６１】
そして、この製造方法では、第１実施形態での製造方法と同様に、金型３１からステアリングコラム取り付け部２０で鋳包んだ部品１１ｂを取り出すと共に、部品１１ｂに対して、図１に示す部品１１ａ、部品１１ｃ、フランジ１２ａ，１２ｂ及びステー１３を接合することによってステアリングハンガー１が完成する。
【００６２】
このような本実施形態に係るステアリングハンガー１によれば、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂの内側に隔壁１５が設けられているので、軽金属による鋳包みの際の圧力に対抗する充分な強度及び剛性を発揮することができる。
【００６３】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係るステアリングハンガー１について説明する。ここで参照する図８は、第５実施形態に係るステアリングハンガーに使用されるステアリングハンガービームの部分斜視図であり、ステアリングコラム取り付け部が取り付けられる部分を拡大して表した図である。なお、図８中、ステアリングコラム取り付け部は、仮想線（二点鎖線）で表している。そして、ここでは、前記第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６４】
図８に示すように、この第５実施形態においては、第１実施形態と同様の円管形状のステアリングハンガービーム１０にアンカー穴３３を形成したものが使用されている。そして、このステアリングハンガービーム１０を鋳包むようにステアリングコラム取り付け部２０が形成された以外は第１実施形態と同様にステアリングハンガー１が構成されている。
【００６５】
アンカー穴３３は、部品１１ｂの中空部に貫通するように周面に設けられており、軸方向に沿って複数個が等間隔で並んで列を形成している。そして、部品１１ｂの周方向にはこのアンカー穴３３の列が等間隔に複数列形成されており、本実施形態では４列形成されている。
【００６６】
次に、この第５実施形態に係るステアリングハンガー１の製造方法について説明する。
この製造方法では、前記第１実施形態での製造方法と同様に、ステアリングハンガービーム１０が予め３つの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（複数部品）に分けて製造され、部品１１ｂが金型内に配置される。
ここで参照する図９（ａ）は金型内に配置したステアリングハンガービームの一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、図８のIXａ−IXａ断面に対応する図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のIXｂ−IXｂ断面図である。
【００６７】
図９（ａ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂが、ステアリングコラム取り付け部２０（図２参照）の外形を模ったキャビティを有する金型３１内に配置されると共に、部品１１ｂの中空部に一対の中子３５，３５がその両端から挿嵌される。
【００６８】
この中子３５は、第１実施形態での中子３４（図４（ａ）及び（ｂ）参照）に、更に溝３６を形成したものである。
この溝３６は、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、アンカー穴３３の位置に対応して軸方向に延びるように形成されている。つまり、本実施形態での中子３５は、その周面に４本の溝３６が軸方向に延びるように形成されている。
【００６９】
そして、金型３１内に軽金属３０の溶湯が図示しない湯口を介して圧入される。この際、溶湯は、ステアリングコラム取り付け部２０の外形を模ったキャビティ内に充填されると共に、アンカー穴３３内及び溝３６内に充填される。
なお、図９（ａ）及び（ｂ）中、符号２１は軸部２１であり、符号２２は延出部２２であり、符号２３は補強部であり、符号３１ｂは固定型であり、符号３１ａは可動型である。
【００７０】
そして、この製造方法では、第１実施形態での製造方法と同様に、金型３１からステアリングコラム取り付け部２０で鋳包んだ部品１１ｂを取り出すと共に、中子３５を部品１１ｂから抜き出す。次いで、部品１１ｂに対して部品１１ａ、及び部品１１ｃ、並びに図１に示すフランジ１２ａ，１２ｂ及びステー１３を接合することによってステアリングハンガー１が完成する。
【００７１】
次に、本実施形態に係るステアリングハンガー１の作用効果について説明する。
このようなステアリングハンガー１によれば、部品１１ｂのアンカー穴３３内に軽金属が鋳込まれるので、ステアリングコラム取り付け部２０に対してステアリングハンガービーム１０がその軸周りに回動するのを、より確実に防止することができると共に、ステアリングハンガービーム１０の軸方向に移動するのを、より確実に防止することができる。
【００７２】
また、このステアリングハンガー１の製造方法では、アンカー穴３３内に軽金属が鋳込まれた際に、中子３５が略円柱形状であって、アンカー穴３３の位置に対応して軸方向に延びるように溝３６が形成されているので、パイプ形状をしたステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂの両端から中子３５を容易に抜き出すことができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ ステアリングハンガー
２ ステアリングコラム
３ ステアリングホイール
１０ ステアリングハンガービーム
１１ａ 部品
１１ｂ 部品
１１ｃ 部品
１２ａ フランジ
１２ｂ フランジ
１３ ステー
１４ アンカー部材
１５ 隔壁
１７ 突出部
２０ ステアリングコラム取り付け部
３１ 金型
３０ 軽金属
３２ アンカー穴
３３ アンカー穴
３４ 中子
３５ 中子
３６ 溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の軽量化を図るためにアルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽金属を使用した車体部品が知られており、例えば特許文献１には、ダイキャストで製造したステアリングハンガーが開示されている。
このステアリングハンガーは、車室の前方でステアリングを支持するものであって、車体の幅方向に延設されて車体に取り付けられたステアリングハンガービームと、ステアリングホイールを左右のいずれに配置するかに応じてステアリングハンガービームの適所に設けられたステアリングコラム取り付け部とを備えている。このステアリングハンガーは、ステアリングコラムをボルト等の所定の締結具でステアリングコラム取り付け部に固定している。
【０００３】
特許文献１のステアリングハンガーは、前記したように軽金属のダイキャストで製造されることによって、ステアリングハンガービームとステアリングコラム取り付け部とが金型内で一体成形される。したがって、このステアリングハンガーによれば、ステアリングハンガービームに別部材のステアリングコラム取り付け部を溶接等で接合する必要がないので、製造の工数が減って製造コストを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４１０９３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の車体部品（例えば、特許文献１参照）のように、軽金属を使用したダイキャストで車体部品を製造しようとすると、中空構造のような閉断面形状を形成しづらいことから強度や剛性を充分に確保できない問題があった。
【０００６】
また、前記したステアリングハンガーのような比較的大きな車体部品をダイキャストで製造しようとすると、金型が大きくなると共に使用する軽金属の量も多くなって製造コストが著しく高くなる問題もあった。
【０００７】
そこで、車体部品を、軽金属で形成される部分と軽金属よりも安価な、例えば鋼材で形成される部分とに分けて製造し、これらを溶接で接合して車体部品を組み立てることも考えられる。
しかしながら、軽金属と鋼材のように、互いに異なる材質成分の金属部品同士を溶接で接合しようとすると、互いに同じ材質成分の金属部品同士を溶接する場合と異なって、車体部品として要求される接合強度が得られないという新たな問題が生じる。
【０００８】
本発明の課題は、強度や剛性に優れた閉断面形状を容易に、しかも安価なコストで形成することができ、充分な接合強度を発揮しながら互いに異なる材質成分の金属部品同士を一体化することができる一体化構造及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決した本発明は、第１材質部品を支持させるこの第１材質部品とは異なった材質成分の第２材質部品を複数部品に分割し、前記複数部品のうちの一部の部品を軽金属で鋳包んで前記第１材質部品を軽金属ダイキャスト成形品として一体化すると共に、前記第１材質部品と一体化した当該複数部品のうちの一部の部品と、前記複数部品うちの残りの部品とを接合したことを特徴とする互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造である。
なお、ここで「第２材質部品を複数部品に分割し」の意味は、第２材質部品を複数部品に予め分けて各々製造する意味を主とするが、一体となっている第２材質部品を複数部品に切断する意味も含んでいる。
このような一体化構造によれば、軽金属を使用するので軽量化を図ることができる。
また、このような一体化構造によれば、第２材質部品を複数部品に分割し、分割した一部の部品を軽金属で鋳包むので、最初から全体構造を軽金属で鋳込むものと異なって、金型を小型化できると共に高価な軽金属の使用量が少なくなって製造コストの低減を図ることができる。つまり、この一体化構造によれば、軽量化の度合いと製造コストのバランスを調節することができる。
また、このような一体化構造によれば、第１材質部品を鋳包みで一体化させた第２材質部品の一部の部品に対して、同じ材質成分の第２材質部品の残りの部品を接合することになるので、異種金属同士を接合するものと比較して溶接による接合が容易になると共に接合強度が格段に向上する。
【００１０】
また、この一体化構造においては、前記第１材質部品はステアリングコラム取り付け部であり、前記第２材質部品はステアリングハンガービームであって、複数部品に分割した前記ステアリングハンガービームの一部の部品を軽金属で鋳包んで前記ステアリングコラム取り付け部を形成した構成であってもよい。
ここでの一体化構造としてのステアリングハンガーによれば、ステアリングコラム取り付け部と、ステアリングハンガービームとの溶接等による接合が不要となるので、例えばステアリングハンガービームを鋼材からなるパイプで形成し、ステアリングコラム取り付け部を、軽金属を使用したダイキャストで製造するように、互いに異なる材質成分の金属部品同士を一体化することができる。その結果、この一体化構造によれば、軽金属で製造すべき部品を適宜に選択して自由に設計できるので、ステアリングハンガーの製造コストと軽量化とのバランスといった車体部品の設計自由度の幅が一段と拡大する。
【００１１】
また、この一体化構造においては、前記ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれた前記ステアリングハンガービームの一部の部品は、断面視で非真円形であると共に、凹形状及び凸形状の少なくともいずれかを有した構成であってもよい。
このような一体化構造によれば、ステアリングハンガービームの断面が非真円形となっているので、ステアリングコラム取り付け部に対してステアリングハンガービームがその軸周りに回動するのを確実に防止することができる。また、このような一体化構造によれば、ステアリングハンガービームが鋳包み部分で凹形状及び凸形状の少なくともいずれかの形状となっているので、ステアリングコラム取り付け部に対してステアリングハンガービームがその軸方向に移動するのを確実に防止することができる。また、このような一体化構造によれば、ステアリングハンガービームが鋳包み部分で凹形状及び凸形状の少なくともいずれかの形状となっているので、軽金属による鋳包みの際の圧力に対抗する充分な強度及び剛性を発揮することができる。
【００１２】
また、この一体化構造においては、前記ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれた前記ステアリングハンガービームの一部の部品はアンカー部材を別体で備え、前記アンカー部材は前記ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれるアンカー穴を有しており、前記アンカー部材は前記ステアリングハンガービームに取り付けられている構成であってもよい。
このような一体化構造によれば、ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれるアンカー穴を有するアンカー部材がステアリングハンガービームに取り付けられているので、ステアリングコラム取り付け部に対してステアリングハンガービームがその軸周りに回動するのを、より確実に防止することができると共に、ステアリングコラム取り付け部に対してステアリングハンガービームがその軸方向に移動するのを、より確実に防止することができる。また、このような一体化構造によれば、アンカー部材がステアリングハンガービームに取り付けられているので、軽金属による鋳包みの際の圧力に対抗する充分な強度及び剛性を発揮することができる。
【００１３】
また、この一体化構造においては、前記第２材質部品は中空部材であって、前記第１材質部品によって鋳包まれた前記第２材質部品の内側には隔壁が設けられている構成であってもよい。
このような一体化構造によれば、第２材質部品の内側に隔壁が設けられているので、軽金属による鋳包みの際の圧力に対抗する充分な強度及び剛性を発揮することができる。
【００１４】
そして、前記課題を解決した本発明の製造方法は、第１材質部品を支持させるこの第１材質部品とは異なった材質成分の第２材質部品を軽金属で鋳包んで前記第１材質部品を軽金属ダイキャスト成形品として前記第２材質部品と一体化した互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造の製造方法であって、前記第２材質部品が中空であり、この第２材質部品を予め複数部品となるように分割して各々製造する工程と、複数部品に分割した前記第２材質部品の一部の部品における中空部に中子を配置した後にこれを前記第１材質部品の外形を模ったキャビティを有する金型内に配置する工程と、前記金型内に軽金属を注湯して前記第１材質部品によって鋳包まれた前記第２材質部品の一部の部品を形成する工程と、前記第１材質部品で鋳包まれて前記第１材質部品と一体化した前記第２材質部品の一部の部品を離型すると共に前記中子を取り出す工程と、前記中子を取り出した前記第２材質部品の一部の部品と、複数部品に分割した前記第２材質部品の残りの部品とを接合する工程と、を有することを特徴とする。
このような製造方法によれば、中空の第２材質部品に対して鋳包みで第１材質部品を形成する際に、第２材質部品の中空部に中子が配置されるので、軽金属による鋳包みの際に第２材質部品が充分な強度及び剛性を発揮することができる。
【００１５】
また、この製造方法においては、前記第１材質部品によって鋳包まれる前記第２材質部品の一部は、両端が開口したパイプ形状を有していると共に軸方向に沿って並ぶ複数のアンカー穴が中空部に連通するように設けられており、前記中子は外形が略円柱形状を有すると共に前記アンカー穴の位置に対応して軸方向に延びるように溝が形成されている構成であってもよい。
このような製造方法によれば、前記した製造方法と同様の効果を奏するほか、中空の第２材質部品に対して鋳包みで第１材質部品を形成する際に、第２材質部品のアンカー穴に軽金属が鋳込まれるので、ステアリングコラム取り付け部に対してステアリングハンガービームがその軸周りに回動するのを、より確実に防止することができると共に、ステアリングハンガービームの軸方向に移動するのを、より確実に防止することができる。
また、このような製造方法では、前記したように、第２材質部品に対して鋳包みで第１材質部品を形成した際にアンカー穴内に軽金属が鋳込まれる。この際、本発明の製造方法によれば、中子が略円柱形状であって、アンカー穴の位置に対応して軸方向に延びるように溝が形成されているので、パイプ形状をした第２材質部品の両端から中子を容易に抜き取ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、強度や剛性に優れた閉断面構造を容易に、しかも安価なコストで製造することができ、所定の接合強度を発揮しながら互いに異なる材質成分の金属部品同士を一体化することができる一体化構造及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係るステアリングハンガー（一体化構造）の斜視図であり、仮想線で描かれたステアリングホイール及びステアリングコラムを含む図である。
【図２】第１実施形態に係るステアリングハンガー（一体化構造）の断面図であり、図１のII−II断面に対応する図である。
【図３】（ａ）は金型内に配置したステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、図１のII−II断面に対応する断面で表した図、（ｂ）は（ａ）のIII−III断面図である。
【図４】（ａ）は金型内に配置したステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子であって、当該部品の中空部に中子を配置した様子を示す概念図、（ｂ）は（ａ）のIV−IV断面図である。
【図５】（ａ）は、第２実施形態に係るステアリングハンガー（一体化構造）に使用されるステアリングハンガービーム（第２材質部品）の部分斜視図であり、ステアリングコラム取り付け部（第１材質部品）が取り付けられる部分を拡大して表した図、（ｂ）は金型内に配置したステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、（ａ）のＶｂ−Ｖｂ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ断面図である。
【図６】（ａ）は第３実施形態に係るステアリングハンガー（一体化構造）に使用されるステアリングハンガービーム（第２材質部品）の部分斜視図であり、ステアリングコラム取り付け部（第１材質部品）が取り付けられる部分を拡大して表した図、（ｂ）は金型内に配置したステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、（ａ）のVI−VI断面に対応する図である。
【図７】（ａ）は金型内に配置した第４実施形態に係るステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子を示す概念図、（ｂ）は（ａ）のVII−VII断面図である。
【図８】第５実施形態に係るステアリングハンガー（一体化構造）に使用されるステアリングハンガービーム（第２材質部品）の部分斜視図であり、ステアリングコラム取り付け部（第１材質部品）が取り付けられる部分を拡大して表した図である。
【図９】（ａ）は金型内に配置したステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、図８のIXａ−IXａ断面に対応する図、（ｂ）は（ａ）のIXｂ−IXｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本実施形態においては、一体化構造としてのステアリングハンガーについて説明する。
このステアリングハンガーは、車両（自動車）の車室の前方でステアリングを支持するものであって、後記するように、車体の幅方向に延設されて車体に取り付けられるステアリングハンガービームと、ステアリングコラムを固定するステアリングコラム取り付け部とを備えている。そして、本実施形態でのステアリングハンガーは、後記するように、鋼材からなるステアリングハンガービームの一部をマグネシウム合金、アルミニウム合金等の軽合金をはじめとする各種軽金属で鋳包むようにしてステアリングコラム取り付け部を形成したことを主な特徴点としている。
なお、ここでは互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造として、車体部品のステアリングハンガーを例にとって説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば車両用のボディ本体、車体フレーム、サブフレーム、サスペンション等の広義の車体部品に適用することができ、更には航空機、船舶、その他の産業機械等の全ての機械構造に適用することができる。
【００１９】
以下に、本発明の一体化構造の第１実施形態から第５実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明するが、説明における前後左右上下の方向は、これらの実施形態に係るステアリングハンガーが搭載される車両（自動車）の前後左右上下の方向に一致させた図１の各方向を基準とする。
【００２０】
（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態に係るステアリングハンガー１は、ステアリングハンガービーム１０とステアリングコラム取り付け部２０とを備えている。
なお、ステアリングコラム取り付け部２０は、特許請求の範囲にいう「第１材質部品」に相当し、ステアリングハンガービーム１０は、特許請求の範囲にいう「第２材質部品」に相当する。
【００２１】
本実施形態でのステアリングハンガービーム１０は、車両の幅方向に延びる中空の管部材であって、その断面形状は真円形となっている。このステアリングハンガービーム１０は鋼材で形成されている。
ステアリングハンガービーム１０は、車両の左側から右側に向かって３つの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃがこの順番で配置されている。これらの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、特許請求の範囲にいう「複数部品」に相当する。
これらの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃ同士は、相互に溶接で接合されて一体となっている。
更に詳しく説明すると、図２に示すように、部品１１ｂの両端部にはこの部品１１ｂの内径と略同寸法に外径が縮径した部品１１ａの左端部、及び部品１１ｃの右端部とが嵌合している。そして、部品１１ａと部品１１ｂとの合せ目、及び部品１１ｂと部品１１ｃとの合せ目には、アーク溶接が施されている。図２中の符号１６は溶接ビードである。
【００２２】
また、図１に示すように、部品１１ａの左端部及び部品１１ｃの右端部にはフランジ１２ａ及びフランジ１２ｂがそれぞれ形成されている。そして、部品１１ｃの左端部にはステー１３が下方に延びるように設けられている。
ちなみに、フランジ１２ａ，１２ｂは車両の両側に配置されるフロントピラー（図示省略）に取り付けられ、ステー１３の下端部はフロントフロアトンネル（図示省略）に取り付けられることでステアリングハンガービーム１０を車体に固定することとなる。
ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂには次に説明するステアリングコラム取り付け部２０が設けられている。
【００２３】
図１に示すように、ステアリングコラム取り付け部２０は、ステアリングホイール３を左右のいずれに配置するかに応じてステアリングハンガービーム１０の適所に設けられている。ちなみに、本実施形態に係るステアリングハンガー１は、いわゆる左ハンドル車に適用するものであって、ステアリングコラム取り付け部２０がステアリングハンガービーム１０の左側寄りに位置するように配置されている。したがって、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｃは、部品１１ａよりも長くなるように形成されている。
【００２４】
ステアリングコラム取り付け部２０は、ステアリングコラム２をステアリングハンガービーム１０に取り付けるものであって、ステアリングハンガービーム１０に支持されている。
このステアリングコラム取り付け部２０は、図１及び図２に示すように、中空のステアリングハンガービーム１０（部品１１ｂ）の周面を所定の厚さで取り巻くように形成された略円筒形状の軸部２１と、この軸部２１から略前後方向に延出する板状体であってステアリングコラム２を支持する延出部２２（図１参照）と、延出部２２の板面と軸部２１の周面とに跨るように立設された複数の板状体で形成される補強部２３とを備えている。ちなみに、ステアリングコラム２は、図１に示すように、延出部２２の下面側に配置されると共に延出部２２に対してボルト等の所定の締結具２４で固定されている。
【００２５】
このようなステアリングコラム取り付け部２０は、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂを鋳包むように形成された軽金属のダイキャスト成形品である。なお、軽金属としては、例えば、アルミニウム、マグネシウム合金、アルミニウム合金等が挙げられる。
【００２６】
次に、ステアリングハンガー１の製造方法について説明する。
この製造方法では、ステアリングハンガービーム１０が予め３つの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（複数部品）に分けて製造される。これらの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃの製造方法としては、例えば圧延、押し出し、溶接・鍛接等の公知のパイプの製造方法が挙げられる。この工程は、特許請求の範囲にいう「第２材質部品を予め複数部品となるように分割して各々製造する工程」に相当する。
【００２７】
次に、このステアリングハンガー１の製造方法では、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂが、ステアリングコラム取り付け部２０（図２参照）の外形を模ったキャビティを有する金型３１内に配置されると共にこの金型３１内に軽金属３０の溶湯が図示しない湯口を介して圧入される。この工程は、特許請求の範囲にいう「複数部品に分割した第２材質部品の一部の部品を第１材質部品の外形を模ったキャビティを有する金型内に配置する工程」、及び「金型内に軽金属を注湯して第１材質部品によって鋳包まれた第２材質部品の一部の部品を形成する工程」に相当する。
これらの工程を経ることで、金型３１内には、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂを軽金属３０が鋳包むようにしてステアリングコラム取り付け部２０が形成される。
なお、図３（ａ）及び（ｂ）中、符号２１は軸部であり、符号２２は延出部であり、符号２３は補強部であり、符号３１ｂは固定型であり、符号３１ａは可動型である。
【００２８】
次に、この製造方法では、軽金属３０を所定の温度まで冷却した後に金型３１からステアリングコラム取り付け部２０で鋳包んだ部品１１ｂを取り出す。この工程は、特許請求の範囲にいう「第１材質部品で鋳包まれて第１材質部品と一体化した第２材質部品の一部の部品を離型する工程」に相当する。
【００２９】
そして、図２に示すように、部品１１ｂに対して部品１１ａ及び部品１１ｃを溶接で接合して一体化することでステアリングハンガービーム１０を形成すると共に、ステアリングハンガービーム１０にフランジ１２ａ，１２ｂ及びステー１３を溶接で接合することによって本実施形態に係るステアリングハンガー１が完成する。この工程は、特許請求の範囲にいう「第２材質部品の一部の部品と、複数部品に分割した第２材質部品の残りの部品とを接合する工程」に相当する。
【００３０】
また、このようなステアリングハンガー１の製造方法においては、金型３１内に軽金属３０の溶湯を圧入する際に、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の中空内に中子３４，３４を配置してもよい。
なお、図４（ａ）及び（ｂ）中、符号２１は軸部であり、符号２２は延出部２２であり、符号２３は補強部２３であり、符号３１ｂは固定型であり、符号３１ａは可動型である。
更に詳しく説明すると、この製造方法では、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、部品１１ｂの内径と略同じ外径の円柱形状を有する一対の中子３４，３４が、部品１１ｂの中空部に両端からそれぞれ挿嵌されることとなる。
【００３１】
次に、本実施形態に係るステアリングハンガー１の作用効果について説明する。
このようなステアリングハンガー１によれば、軽金属３０を使用するので軽量化を図ることができる。
【００３２】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングハンガービーム１０に対して鋳包むようにステアリングコラム取り付け部２０を形成するので、ステアリングハンガービーム１０に対してステアリングコラム取り付け部２０を溶接によって接合する必要がない。
【００３３】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングコラム取り付け部２０と、ステアリングハンガービーム１０との溶接等による接合が不要となるので、前記したように、例えばステアリングハンガービーム１０を鋼材からなるパイプで形成し、ステアリングコラム取り付け部２０を、軽金属３０を使用したダイキャストで製造するように、互いに異なる材質成分の金属部品同士を一体化することができる。その結果、このステアリングハンガー１によれば、軽金属３０で製造すべき部品を適宜に選択して自由に設計できるので、ステアリングハンガー１の製造コストと軽量化とのバランスの自由度といった設計自由度の幅が一段と拡大する。
【００３４】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングハンガービーム１０を部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃの複数部品に分割し、分割した一部の部品１１ｂを軽金属３０で鋳包むので、ステアリングハンガービーム１０の全体を軽金属３０で鋳込むものと異なって、金型３１を小型化できると共に高価な軽金属３０の使用量が少なくなって製造コストの低減を図ることができる。
また、金型３１を小型化できるので、軽金属３０の金型３１内での溶湯の流動制御が簡単になって、空気の巻き込み等が少なくなる。
【００３５】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングコラム取り付け部２０を鋳包みで形成したステアリングハンガービーム１０の一部の部品１１ｂに対して、同じ材質成分のステアリングハンガービーム１０の残りの部品１１ａ及び部品１１ｃを接合することになるので、異種金属同士を接合するものと比較して溶接による接合が容易になると共に接合強度が格段に向上する。
【００３６】
また、ステアリングハンガー１の前記した製造方法によれば、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂに対してステアリングコラム取り付け部２０を鋳包むことで形成するので、ステアリングハンガー１を容易に製造することができる。
【００３７】
また、部品１１ｂの中空部に中子３４，３４を配置する製造方法によれば、金型３１内に軽金属３０の溶湯が圧入される際に、部品１１ｂが充分な強度及び剛性を発揮するので、つまり、圧入される軽金属３０の溶湯で部品１１ｂが変形することが防止されるので、軸部２１の厚さが変動しない。また、部品１１ｂが充分な強度及び剛性を発揮するので、ステアリングハンガービーム１０の肉厚が薄くても、湯圧で部品１１ｂが潰れることを防止することができる。つまり、ステアリングハンガービーム１０の肉厚を低減することができる。その結果、ステアリングハンガー１の更なる軽量化を図ることができる。
なお、本実施形態においては、部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃをそれぞれ分けて製造しているが、一体となっているステアリングハンガービーム１０を切断して部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃを形成してもよい。
また、本実施形態においては、ステアリングハンガービーム１０（第２材質部品）を鋼材で形成し、ステアリングコラム取り付け部２０（第１材質部品）を軽金属のダイキャスト成形品で形成することを想定しているが、本発明は第１材質部品と第２材質部品とが相互に異なる材質成分であればよく、例えば、第１材質部品と第２材質部品とが相互に溶接接合が困難な異なる材質成分の軽金属同士であってもよいし、相互に溶接接合が困難な異なる材質成分の鋼材同士であってもよい。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るステアリングハンガー１について説明する。
ここで参照する図５（ａ）は、第２実施形態に係るステアリングハンガーに使用されるステアリングハンガービームの部分斜視図であり、ステアリングコラム取り付け部が取り付けられる部分を拡大して表した図である。なお、図５（ａ）中、ステアリングコラム取り付け部は、仮想線（二点鎖線）で表している。そして、ここでは、前記第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３９】
この第２実施形態においては、図５（ａ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の形状が前記第１実施形態のものと異なっており、このステアリングハンガービーム１０を鋳包むようにステアリングコラム取り付け部２０が形成された以外は第１実施形態と同様にステアリングハンガー１が構成されている。したがって、図５（ａ）には図示されていないが、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ａの左端部及び部品１１ｃの右端部にはフランジ１２ａ及びフランジ１２ｂ（図１（ａ）参照）がそれぞれ形成されている。そして、部品１１ｃの左端部にはステー１３（図１（ａ）参照）が下方に延びるように設けられている。
【００４０】
図５（ａ）に示すステアリングハンガービーム１０の断面形状は、非真円形となっており、具体的には、略Ｄ字形状となっている。ちなみに、前記した「非真円形」は、この第２実施形態における略Ｄ字形状に限定されずに、楕円形状、多角形状、直線や曲線で形成される真円以外の閉断面形状等が挙げられる。
【００４１】
そして、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂは、その周面を取り巻くように環状の突出部１７が一対形成されている。この突出部１７は、部品１１ｂを構成する管部材が部分的に径方向外側に膨らむように形成されたいわゆるビード状になっている。なお、突出部１７は、特許請求の範囲にいう「凸形状」を構成している。
この突出部１７は、後記するようにステアリングコラム取り付け部２０の軸部２１（図５（ｂ）参照）に鋳包まれることとなる。
ちなみに、ここではビード状の突出部１７を有するものについて説明したが、突出部１７は、突起状や柱状のものであってもよい。
【００４２】
また、突出部１７に代えて又は突出部１７と共に、凹部を部品１１ｂの周面に有するものであってもよい。そして、この凹部は、溝状であってもよいし、穴状であってもよい。このような凹部は、特許請求の範囲にいう「凹形状」を構成することとなる。
【００４３】
次に、この第２実施形態に係るステアリングハンガー１の製造方法について説明する。
この製造方法では、前記第１実施形態での製造方法と同様に、ステアリングハンガービーム１０が予め３つの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（複数部品）に分けて製造され、部品１１ｂが金型内に配置される。
ここで参照する図５（ｂ）は金型内に配置したステアリングハンガービームの一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ断面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ断面図である。
【００４４】
図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂが、ステアリングコラム取り付け部２０（図２参照）の外形を模ったキャビティを有する金型３１内に配置されると共にこの金型３１内に軽金属３０の溶湯が図示しない湯口を介して圧入される。
その結果、金型３１内には、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂを軽金属３０が鋳包むようにしてステアリングコラム取り付け部２０が形成される。
この際、突出部１７，１７は、軸部２１に鋳包まれる。
なお、図５（ｂ）及び（ｃ）中、符号２２は延出部２２であり、符号２３は補強部２３であり、符号３１ｂは固定型であり、符号３１ａは可動型である。
【００４５】
そして、この製造方法では、第１実施形態での製造方法と同様に、金型３１からステアリングコラム取り付け部２０で鋳包んだ部品１１ｂを取り出すと共に、部品１１ｂに対して部品１１ａ、及び部品１１ｃ、並びに図１に示すフランジ１２ａ，１２ｂ及びステー１３を接合することによってステアリングハンガー１が完成する。
【００４６】
次に、本実施形態に係るステアリングハンガー１の作用効果について説明する。
このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングハンガービーム１０の断面が非真円形となっているので、ステアリングコラム取り付け部２０に対してステアリングハンガービーム１０がその軸周りに回動するのを確実に防止することができる。
【００４７】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングハンガービーム１０が鋳包み部分で凹形状及び凸形状の少なくともいずれかの形状となっているので、ステアリングコラム取り付け部２０に対してステアリングハンガービーム１０がその軸方向に移動するのを確実に防止することができる。
【００４８】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングハンガービーム１０が鋳包み部分で凹形状及び凸形状の少なくともいずれかの形状となっているので、軽金属による鋳包みの際の圧力に対抗する充分な強度及び剛性を発揮することができる。つまり、ステアリングハンガービーム１０の肉厚を低減することができる。その結果、ステアリングハンガー１の更なる軽量化を図ることができる。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るステアリングハンガー１について説明する。ここで参照する図６（ａ）は、第３実施形態に係るステアリングハンガーに使用されるステアリングハンガービームの部分斜視図であり、ステアリングコラム取り付け部が取り付けられる部分を拡大して表した図である。なお、図６（ａ）中、ステアリングコラム取り付け部は、仮想線（二点鎖線）で表している。そして、ここでは、前記第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５０】
この第３実施形態においては、第１実施形態と同様の円管形状のステアリングハンガービーム１０を備えている。そして、ステアリングハンガービーム１０が次に説明するアンカー部材１４を備えている点で第１実施形態のものと異なっており、このステアリングハンガービーム１０を鋳包むようにステアリングコラム取り付け部２０が形成された以外は第１実施形態と同様にステアリングハンガー１が構成されている。
更に詳しく説明すると、図６（ａ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂは、アンカー部材１４を別体で備えている。つまり、部品１１ｂとは別の部材で形成されたアンカー部材１４が部品１１ｂに接合されている。
【００５１】
アンカー部材１４は、部品１１ｂの周面から鍔状に張り出すようにリング状の板体を備えて形成されている。そして、このアンカー部材１４は、リング状の板体部分に、周方向に等間隔となるように複数のアンカー穴３２が形成されている。なお、本実施形態でのアンカー穴３２はリング状の板体部分を貫通する孔で構成されているが貫通していなくてもよい。
本実施形態のでアンカー部材１４は、鋼材で形成されており、部品１１ｂとは溶接で接合されている。
アンカー部材１４は、部品１１ｂに一対設けられている。そして、アンカー部材１４は、次に説明するこのステアリングハンガービーム１０の製造方法で示すように、ステアリングコラム取り付け部２０の補強部２３（図６（ｂ）参照）で鋳包まれる位置に配置される。
【００５２】
次に、この第３実施形態に係るステアリングハンガー１の製造方法について説明する。
この製造方法では、前記第１実施形態での製造方法と同様に、ステアリングハンガービーム１０が予め３つの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（複数部品）に分けて製造され、部品１１ｂが金型内に配置される。
ここで参照する図６（ｂ）は金型内に配置したステアリングハンガービームの一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、図６（ａ）のVI−VI断面に対応する図である。
【００５３】
図６（ｂ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂが、ステアリングコラム取り付け部２０（図２参照）の外形を模ったキャビティを有する金型３１内に配置されると共にこの金型３１内に軽金属３０の溶湯が図示しない湯口を介して圧入される。
その結果、金型３１内には、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂを軽金属３０が鋳包むようにしてステアリングコラム取り付け部２０が形成される。
この際、アンカー部材１４は、補強部２３に鋳包まれる。
なお、図６（ｂ）中、符号１６は溶接ビードであり、符号２１は軸部２１であり、符号２２は延出部２２であり、符号３１ｂは固定型であり、符号３１ａは可動型である。
【００５４】
そして、この製造方法では、第１実施形態での製造方法と同様に、金型３１からステアリングコラム取り付け部２０で鋳包んだ部品１１ｂを取り出すと共に、部品１１ｂに対して部品１１ａ、及び部品１１ｃ、並びに図１に示すフランジ１２ａ，１２ｂ及びステー１３を接合することによってステアリングハンガー１が完成する。
【００５５】
次に、本実施形態に係るステアリングハンガー１の作用効果について説明する。
このようなステアリングハンガー１によれば、ステアリングコラム取り付け部２０によって鋳包まれるアンカー穴３２を有するアンカー部材１４がステアリングハンガービーム１０に取り付けられているので、ステアリングコラム取り付け部２０に対してステアリングハンガービーム１０がその軸周りに回動するのを、より確実に防止することができると共に、ステアリングコラム取り付け部２０に対してステアリングハンガービーム１０がその軸方向に移動するのを、より確実に防止することができる。
【００５６】
また、このようなステアリングハンガー１によれば、アンカー部材１４がステアリングハンガービーム１０に取り付けられているので、軽金属による鋳包みの際の圧力に対抗する充分な強度及び剛性を発揮することができる。
【００５７】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係るステアリングハンガー１について説明する。
この第４実施形態においては、第１実施形態と同様の円管形状のステアリングハンガービーム１０を備えている。そして、次に説明する製造方法で示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂの内側の中空部に隔壁が設けられている以外は第１実施形態と同様にステアリングハンガー１が製造されたものである。
ここで参照する図７（ａ）は、金型内に配置した第４実施形態に係るステアリングハンガービーム（第２材質部品）の一部の部品を鋳包む様子を示す概念図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のVII−VII断面図である。
【００５８】
この第４実施形態に係るステアリングハンガー１の製造方法では、前記第１実施形態での製造方法と同様に、図２に示す部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃがそれぞれ分けて製造される。
【００５９】
次に、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂが、ステアリングコラム取り付け部２０（図２参照）の外形を模ったキャビティを有する金型３１内に配置される。この際、部品１１ｂの内側には、複数の隔壁１５が等間隔となるように内嵌される。
この隔壁１５は、平面視で真円形であって、部品１１ｂの内側に形成された中空部を隔てるように配置されている。そして、隔壁１５は、その周縁部が部品１１ｂの内側面に沿って当接するように部品１１ｂの軸方向に屈曲している。
また、隔壁１５は、位置決め治具の挿入孔１８が形成されている。つまり、挿入孔１８は、前記したように、部品１１ｂの内側に隔壁１５を内嵌する際に、この挿入孔１８に位置決め治具（図示省略）を挿入して係止させ、この位置決め治具を部品１１ｂの軸方向に抜き差しすることで隔壁１５の配置位置を調節するためのものである。
【００６０】
そして、金型３１内に軽金属３０の溶湯が図示しない湯口を介して圧入される。
その結果、金型３１内には、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂを軽金属３０が鋳包むようにしてステアリングコラム取り付け部２０が形成される。
【００６１】
そして、この製造方法では、第１実施形態での製造方法と同様に、金型３１からステアリングコラム取り付け部２０で鋳包んだ部品１１ｂを取り出すと共に、部品１１ｂに対して、図１に示す部品１１ａ、部品１１ｃ、フランジ１２ａ，１２ｂ及びステー１３を接合することによってステアリングハンガー１が完成する。
【００６２】
このような本実施形態に係るステアリングハンガー１によれば、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂの内側に隔壁１５が設けられているので、軽金属による鋳包みの際の圧力に対抗する充分な強度及び剛性を発揮することができる。
【００６３】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係るステアリングハンガー１について説明する。ここで参照する図８は、第５実施形態に係るステアリングハンガーに使用されるステアリングハンガービームの部分斜視図であり、ステアリングコラム取り付け部が取り付けられる部分を拡大して表した図である。なお、図８中、ステアリングコラム取り付け部は、仮想線（二点鎖線）で表している。そして、ここでは、前記第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６４】
図８に示すように、この第５実施形態においては、第１実施形態と同様の円管形状のステアリングハンガービーム１０にアンカー穴３３を形成したものが使用されている。そして、このステアリングハンガービーム１０を鋳包むようにステアリングコラム取り付け部２０が形成された以外は第１実施形態と同様にステアリングハンガー１が構成されている。
【００６５】
アンカー穴３３は、部品１１ｂの中空部に貫通するように周面に設けられており、軸方向に沿って複数個が等間隔で並んで列を形成している。そして、部品１１ｂの周方向にはこのアンカー穴３３の列が等間隔に複数列形成されており、本実施形態では４列形成されている。
【００６６】
次に、この第５実施形態に係るステアリングハンガー１の製造方法について説明する。
この製造方法では、前記第１実施形態での製造方法と同様に、ステアリングハンガービーム１０が予め３つの部品１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（複数部品）に分けて製造され、部品１１ｂが金型内に配置される。
ここで参照する図９（ａ）は金型内に配置したステアリングハンガービームの一部の部品を鋳包む様子を示す概念図であり、図８のIXａ−IXａ断面に対応する図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のIXｂ−IXｂ断面図である。
【００６７】
図９（ａ）に示すように、ステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂが、ステアリングコラム取り付け部２０（図２参照）の外形を模ったキャビティを有する金型３１内に配置されると共に、部品１１ｂの中空部に一対の中子３５，３５がその両端から挿嵌される。
【００６８】
この中子３５は、第１実施形態での中子３４（図４（ａ）及び（ｂ）参照）に、更に溝３６を形成したものである。
この溝３６は、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、アンカー穴３３の位置に対応して軸方向に延びるように形成されている。つまり、本実施形態での中子３５は、その周面に４本の溝３６が軸方向に延びるように形成されている。
【００６９】
そして、金型３１内に軽金属３０の溶湯が図示しない湯口を介して圧入される。この際、溶湯は、ステアリングコラム取り付け部２０の外形を模ったキャビティ内に充填されると共に、アンカー穴３３内及び溝３６内に充填される。
なお、図９（ａ）及び（ｂ）中、符号２１は軸部２１であり、符号２２は延出部２２であり、符号２３は補強部であり、符号３１ｂは固定型であり、符号３１ａは可動型である。
【００７０】
そして、この製造方法では、第１実施形態での製造方法と同様に、金型３１からステアリングコラム取り付け部２０で鋳包んだ部品１１ｂを取り出すと共に、中子３５を部品１１ｂから抜き出す。次いで、部品１１ｂに対して部品１１ａ、及び部品１１ｃ、並びに図１に示すフランジ１２ａ，１２ｂ及びステー１３を接合することによってステアリングハンガー１が完成する。
【００７１】
次に、本実施形態に係るステアリングハンガー１の作用効果について説明する。
このようなステアリングハンガー１によれば、部品１１ｂのアンカー穴３３内に軽金属が鋳込まれるので、ステアリングコラム取り付け部２０に対してステアリングハンガービーム１０がその軸周りに回動するのを、より確実に防止することができると共に、ステアリングハンガービーム１０の軸方向に移動するのを、より確実に防止することができる。
【００７２】
また、このステアリングハンガー１の製造方法では、アンカー穴３３内に軽金属が鋳込まれた際に、中子３５が略円柱形状であって、アンカー穴３３の位置に対応して軸方向に延びるように溝３６が形成されているので、パイプ形状をしたステアリングハンガービーム１０の部品１１ｂの両端から中子３５を容易に抜き出すことができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ ステアリングハンガー
２ ステアリングコラム
３ ステアリングホイール
１０ ステアリングハンガービーム
１１ａ 部品
１１ｂ 部品
１１ｃ 部品
１２ａ フランジ
１２ｂ フランジ
１３ ステー
１４ アンカー部材
１５ 隔壁
１７ 突出部
２０ ステアリングコラム取り付け部
３１ 金型
３０ 軽金属
３２ アンカー穴
３３ アンカー穴
３４ 中子
３５ 中子
３６ 溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１材質部品を支持させるこの第１材質部品とは異なった材質成分の第２材質部品を複数部品に分割し、
前記複数部品のうちの一部の部品を軽金属で鋳包んで前記第１材質部品を軽金属ダイキャスト成形品として一体化すると共に、前記第１材質部品と一体化した当該複数部品のうちの一部の部品と、前記複数部品うちの残りの部品とを接合したことを特徴とする互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造。
【請求項２】
前記第１材質部品はステアリングコラム取り付け部であり、前記第２材質部品はステアリングハンガービームであって、
複数部品に分割した前記ステアリングハンガービームの一部の部品を軽金属で鋳包んで前記ステアリングコラム取り付け部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造。
【請求項３】
前記ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれた前記ステアリングハンガービームの一部の部品は、断面視で非真円形であると共に、凹形状及び凸形状の少なくともいずれかを有していることを特徴とする請求項２に記載の互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造。
【請求項４】
前記ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれた前記ステアリングハンガービームの一部の部品はアンカー部材を別体で備え、前記アンカー部材は前記ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれるアンカー穴を有しており、前記アンカー部材は前記ステアリングハンガービームに取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造。
【請求項５】
前記第２材質部品は中空部材であって、前記第１材質部品によって鋳包まれた前記第２材質部品の内側には隔壁が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造。
【請求項６】
第１材質部品を支持させるこの第１材質部品とは異なった材質成分の第２材質部品を軽金属で鋳包んで前記第１材質部品を軽金属ダイキャスト成形品として前記第２材質部品と一体化した互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造の製造方法であって、
前記第２材質部品が中空であり、この第２材質部品を予め複数部品となるように分割して各々製造する工程と、
複数部品に分割した前記第２材質部品の一部の部品における中空部に中子を配置した後にこれを前記第１材質部品の外形を模ったキャビティを有する金型内に配置する工程と、
前記金型内に軽金属を注湯して前記第１材質部品によって鋳包まれた前記第２材質部品の一部の部品を形成する工程と、
前記第１材質部品で鋳包まれて前記第１材質部品と一体化した前記第２材質部品の一部の部品を離型すると共に前記中子を取り出す工程と、
前記中子を取り出した前記第２材質部品の一部の部品と、複数部品に分割した前記第２材質部品の残りの部品とを接合する工程と、
を有することを特徴とする互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造の製造方法。
【請求項７】
前記第１材質部品によって鋳包まれる前記第２材質部品の一部は、両端が開口したパイプ形状を有していると共に軸方向に沿って並ぶ複数のアンカー穴が中空部に連通するように設けられており、前記中子は外形が略円柱形状を有すると共に前記アンカー穴の位置に対応して軸方向に延びるように溝が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造の製造方法。
【請求項１】
第１材質部品を支持させるこの第１材質部品とは異なった材質成分の第２材質部品を複数部品に分割し、
前記複数部品のうちの一部の部品を軽金属で鋳包んで前記第１材質部品を軽金属ダイキャスト成形品として一体化すると共に、前記第１材質部品と一体化した当該複数部品のうちの一部の部品と、前記複数部品うちの残りの部品とを接合したことを特徴とする互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造。
【請求項２】
前記第１材質部品はステアリングコラム取り付け部であり、前記第２材質部品はステアリングハンガービームであって、
複数部品に分割した前記ステアリングハンガービームの一部の部品を軽金属で鋳包んで前記ステアリングコラム取り付け部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造。
【請求項３】
前記ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれた前記ステアリングハンガービームの一部の部品は、断面視で非真円形であると共に、凹形状及び凸形状の少なくともいずれかを有していることを特徴とする請求項２に記載の互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造。
【請求項４】
前記ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれた前記ステアリングハンガービームの一部の部品はアンカー部材を別体で備え、前記アンカー部材は前記ステアリングコラム取り付け部によって鋳包まれるアンカー穴を有しており、前記アンカー部材は前記ステアリングハンガービームに取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造。
【請求項５】
前記第２材質部品は中空部材であって、前記第１材質部品によって鋳包まれた前記第２材質部品の内側には隔壁が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造。
【請求項６】
第１材質部品を支持させるこの第１材質部品とは異なった材質成分の第２材質部品を軽金属で鋳包んで前記第１材質部品を軽金属ダイキャスト成形品として前記第２材質部品と一体化した互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造の製造方法であって、
前記第２材質部品が中空であり、この第２材質部品を予め複数部品となるように分割して各々製造する工程と、
複数部品に分割した前記第２材質部品の一部の部品における中空部に中子を配置した後にこれを前記第１材質部品の外形を模ったキャビティを有する金型内に配置する工程と、
前記金型内に軽金属を注湯して前記第１材質部品によって鋳包まれた前記第２材質部品の一部の部品を形成する工程と、
前記第１材質部品で鋳包まれて前記第１材質部品と一体化した前記第２材質部品の一部の部品を離型すると共に前記中子を取り出す工程と、
前記中子を取り出した前記第２材質部品の一部の部品と、複数部品に分割した前記第２材質部品の残りの部品とを接合する工程と、
を有することを特徴とする互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造の製造方法。
【請求項７】
前記第１材質部品によって鋳包まれる前記第２材質部品の一部は、両端が開口したパイプ形状を有していると共に軸方向に沿って並ぶ複数のアンカー穴が中空部に連通するように設けられており、前記中子は外形が略円柱形状を有すると共に前記アンカー穴の位置に対応して軸方向に延びるように溝が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の互いに異なる材質成分の金属部品同士の一体化構造の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２６０４７９（Ｐ２０１０−２６０４７９Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１３８１９（Ｐ２００９−１１３８１９）
【出願日】平成２１年５月８日（２００９．５．８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月８日（２００９．５．８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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