CN103415408A - 车辆用臂构件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用臂构件及其制造方法，其能无需熔接工序而利用冲压加工、折边加工来迅速且简单地进行成形、并且材料的利用率高、成本方面也有利、即使受到反复作用的压缩力、拉力仍具有足够强度或刚性。就该车辆用臂构件而言，通过将横剖面呈帽形的一对半构件（H1、H2）的各第一凸缘片（9、10）和第二凸缘片（11、12）结合在一起，使第一凸缘部和第二凸缘部从膨出部突出，其特征在于，第一凸缘部和第二凸缘部均沿着主体部（2）的轴线以直线状而延伸，且主体部（2）侧视呈矩形。

Description

车辆用臂构件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种车辆用臂构件及其制造方法。

背景技术

车辆用臂构件中包括如下构件在内：如用于连结车体和车轮的悬架臂、用于连结副车架（sub frame）和车轮侧的半径杆（radius rod）等那样，为了对抗车辆行驶时或制动时所作用的较大的力，并为了传递这样的作用力而必须具有足够刚性。

一直以来，作为这种臂构件使用如下构件：在具有规定外径和壁厚的管的一端上熔接连结用悬臂（bracket）并在另一端上熔接连结用套环。在该臂构件中，连结用悬臂与车轮侧连结，而连结用套环经由插入内部的橡胶衬套与车体侧等安装轴连结。但是，由于该臂构件由管、悬臂和套环这三个部件所构成，因此不仅在重量上不利，而且由于伴随熔接操作，制造起来也麻烦。

最近，提出了一种下述专利文献1那样的冲压成形的悬架臂。该悬架臂，虽然在中央部分具有大的弹簧座，但整体横剖面呈コ形，并由沿着长尺寸方向延伸的平坦的背构件、和从该背构件左右两侧部垂下的左右臂半体而构成。该悬架臂是冲压成形的，但在该成形时，各臂半体在其端部分别形成通孔，在从端部隔开间隔的位置形成有连结用凹部，该通孔用于形成相当于所述连结用悬臂或连结用套环的部分。

另外，将设置于各臂半体的连结用凹部的底壁相互熔接接合，且连结右臂半体和左臂半体。由于通过这样成形的悬架臂是用一块板材冲压成形的，因而在重量方面、制造方面都有利。

现有技术文献

专利文献：

专利文献1：日本特开2002-316228号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，由于该悬架臂是通过熔接来使连结用凹部的底壁相互接合的，因此还无法达到完全省略熔接工序的程度，制造操作麻烦，制造费时间，且在成本方面也不利。但是，就该悬架臂而言，由于背构件和各臂半体剖面呈コ形，因此即使利用熔接接合使连结用凹部连结，也不是封闭截面构造，因而容易出现扭曲、歪扭，在强度或刚性方面不利。特别是，像悬架臂那样在受到压缩力和拉力反复作用的情况下，如果仅使右臂半体和左臂半体从背构件左右两侧垂下，则虽然对于拉力具有一定程度的强度或刚性，但耐压缩力的能力较弱。

本发明是为解决上述现有技术中的问题而提出的，其目的在于提供一种如下的车辆用臂构件及其制造方法：能够在不需要熔接工序的情况下利用冲压加工或折边加工来迅速简单地成形，并且材料的利用率高、在成本上也有利、即使受到反复作用的压缩力、拉力仍具有充分的强度或刚性。

解决问题的方法

根据用于实现上述目的的本发明的一个方案，提供一种车辆用臂构件，其长尺寸的主体部由一对半构件而构成，所述主体部在端部形成有具有通孔的连结部，所述半构件具有沿轴线方向延伸的弯曲突部、从该弯曲突部的底部延伸而形成的第一凸缘片及第二凸缘片，且所述半构件的横剖面呈帽形，通过将两个所述凸缘片结合在一起，使由各半构件的各第一凸缘片形成的第一凸缘部和由各半构件的各第二凸缘片形成的第二凸缘部从膨出部突出，所述膨出部是由所述弯曲突部形成的，其特征在于，所述第一凸缘部是以使其中一个半构件的第一凸缘片和另一个半构件的第一凸缘片呈一体连续结构的方式弯曲而成形的，所述第二凸缘部是以将其中一个半构件的第二凸缘片端部用另一个半构件的第二凸缘片来覆盖的方式弯曲顶端部而成形的，所述第一凸缘部和第二凸缘部均沿着所述膨出部的轴线以直线状而延伸，且所述主体部侧视呈矩形。

根据用于实现上述目的的本发明的另一个方案，提供一种车辆用臂构件的制造方法，就所述车辆用臂构件而言，其长尺寸的主体部由一对半构件而构成，所述主体部在端部形成有具有通孔的连结部，所述半构件具有沿轴线方向延伸的弯曲突部、从该弯曲突部的底部延伸而形成的第一凸缘片及第二凸缘片，且所述半构件的横剖面呈帽形，通过将两个所述凸缘片结合在一起，使由各半构件的各第一凸缘片形成的第一凸缘部和由各半构件的各第二凸缘片形成的第二凸缘部从膨出部突出，所述膨出部是由所述弯曲突部形成的，其特征在于，所述车辆用臂构件的制造方法具有如下工序：冲切工序，对较长尺寸的坯料进行冲切，用于成形所述主体部和所述连结部；中央膨出部成形工序，用于成形所述中央膨出部，该中央膨出部在坯料的宽度方向中央部沿轴线方向延伸且使上表面成为第一平坦面，且以在该第一平坦面外侧形成第一立片的方式膨出；第一弯曲工序，在从所述中央膨出部在宽度方向上隔开间隔的位置上形成第二立片，并形成从该第二立片上端平坦地向外侧延伸的第二平坦面；第二弯曲工序，对其中一个所述第二平坦面的外侧部进行弯曲，从而形成弯曲片；第三弯曲工序，通过沿所述轴线弯曲所述中央膨出部的中央部，使半构件处于相互面对面的状态，所述半构件是通过所述第一凸缘片、具有所述第一立片和第二立片的所述弯曲突部、以及由所述第二平坦面构成的第二凸缘片，使其横剖面呈帽形的构件；第四弯曲工序，将所述弯曲片以用该弯曲片来覆盖另一个半构件的所述第二凸缘片端部的方式成形。

发明效果

根据本发明，由于无需进行熔接工序而利用弯曲加工来成形，因而能迅速且简单地成形，产品外观优异，产品品质得到提高。另外，在封闭截面构造膨出部使第一凸缘部和第二凸缘部以沿主体部的轴线以直线状延伸的方式形成，因此即使在反复受到拉力、压缩力的作用下使用也具有足够的强度。

特别是，由于所述主体部以侧视呈矩形的方式形成，因此凸缘部发挥加强部件的作用，即使对于反复作用的压缩力、拉力也会发挥足够的强度或刚性。

进而，针对形成设置于主体部轴向两端的连结部，在两个半构件端部设置通孔，且在该通孔中压入套环而使用时，仅将通孔内径改变成适宜的大小，就能制造各种车辆用臂构件，从而能实现部件的共用化，在这一点上也有利。

优选主体部采用具有圆弧状外缘部的结构，该圆弧状外缘部是通过使弯曲突部以在连结部附近宽度大、在中间部宽度小的方式使宽度逐渐变化而形成的。此时，车辆用臂构件整体具有均匀的强度，因此即使在受到拉力、压缩力的反复作用下使用也没有问题。

另外，两凸缘部是利用所谓的余料而成形的，因而切除部分减少，材料的利用率高，在成本方面也有利。也就是说，第一凸缘部和第二凸缘部从连结部附近宽度大、中间部宽度小而形成的弯曲突部延伸，且包括包含它们的主体部在整体上以侧视呈矩形的方式而形成，因此，与弯曲突部中形成为小宽度的弯曲突部相连的凸缘部起到具有足够余料的加强部件的作用，即使受到反复作用的压缩力、拉力也会发挥足够的强度或刚性。

优选主体部和连结部由高张力钢板构成。此时，车辆用臂构件整体重量轻且具有强度。

根据本发明的车辆用臂构件的制造方法，能无需进行熔接工序而利用弯曲加工来成形，因而能迅速成形，且在成本方面有利。

另外，在形成从膨出部突出的加强用第一凸缘部时，是通过将中央膨出部沿轴线弯曲而形成的，该中央膨出部是通过事先对坯料进行拉深成形而形成的，因此，能简单且迅速的形成沿轴线以直线状延伸的、具有较高强度的第一凸缘部。关于第二凸缘部，通过将形成在其中一个第二凸缘片的外侧部的立片以用其覆盖另一个第二凸缘片的顶端部分的方式弯曲而成形，由此能简单且迅速的形成以直线状延伸的、具有较高强度的第二凸缘部。

本发明的其他目的、特征和特点通过参照下文的说明和附图所例示的优选实施方案，将变得清楚。

附图说明

图1是本发明的实施方案的悬架臂的简略立体图。

图2是同一悬架臂的横剖面图。

图3是同一悬架臂的简略侧视图。

图4是沿图3中4-4线的剖面图。

图5是沿图3中5-5线的剖面图。

图6是表示对所述悬架臂成形用板材进行冲切的状态的平面图。

图7（A）是表示在同一板材上成形中央膨出部的状态的立体图，图7（B）是同一板材的横剖面图。

图8（A）是表示对所述板材实施第一弯曲工序的状态的立体图，图8（B）是同一板材的横剖面图。

图9是表示在所述板材上形成通孔等的状态的立体图。

图10（A）是表示对所述板材进行冲孔翻边并实施了第二弯曲工序的状态的立体图，图10（B）是同一板材的横剖面图。

图11（A）是表示对所述板材的中央膨出部实施了第三弯曲工序的状态的立体图，图11（B）是同一板材的横剖面图。

图12（A）是对所述板材实施了第四弯曲工序的状态的立体图，图12（B）是同一板材的横剖面图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方案进行说明。

如图1所示，本实施方案的车辆用臂构件用于车辆用悬架臂1，并具有长尺寸的主体部2、和在主体部2两端一体设置的连结部3、4。在连结部3形成有大直径的通孔5，衬套压入于通孔5的内部，利用橡胶等弹性材料将连结部3与从车体侧突出的轴构件（未图示）连结；在连结部4形成有小直径的通孔6，来自车轮侧的螺栓插通于通孔6的内部（未图示），并用螺母来进行连结。

如图2所示，主体部2由一对半构件H1、H2所构成，所述一对半构件具有沿轴线方向延伸而向外侧膨出的弯曲突部7、8，和从弯曲突部7、8的底部延伸而形成的第一凸缘片9、10和第二凸缘片11、12，且所述半构件的横剖面呈帽形，将弯曲突部7、8结合在一起而形成膨出部E，由第一凸缘片9、10形成的第一凸缘部F1和由第二凸缘片11、12形成的第二凸缘部F2从该膨出部E向上下方向突出。

如图3所示，膨出部E是以离连结部3或4近的部分的宽度W1较大、且中间部的宽度W2窄的方式形成的。也就是说，如图3-5所示，膨出部E呈其宽度W（W1、W2的总称）以中央部分窄、且越往两端宽度W越大的方式逐渐变化的圆弧状外缘部。这是为了使得整体强度均匀，另外，也是为了防止增大宽度W所导致的重量增加。

其中一个半构件H1的第一凸缘片9与另一个半构件H2的第一凸缘片10呈一体连续的结构，通过弯曲使第一凸缘片9、10以相互大致贴紧的方式而成形。另外，其中一个半构件H1的第二凸缘片11以从上方覆盖另一个半构件H2的第二凸缘片12的方式弯曲顶端部11a而成形的。

特别地，在本实施方案中，第一凸缘部F1和第二凸缘部F2都沿着主体部2的轴线以直线状延伸而形成，另外，包括膨出部E、第一凸缘部F1和第二凸缘部F2的主体部2，其整体形状形成为，在从垂直于轴线的方向观看的时（是指图3所示的状态，以下略称为“侧视”）呈矩形。

如果使第一凸缘部F1和第二凸缘部F2沿主体部2的轴线以直线状延伸而形成，不仅会提高对抗从两个连结部3、4作用的力的强度，而且使冲压成形或折边成形（hem-forming）变得容易，且在成本方面有利。

另外，如果主体部2以侧视呈矩形的方式形成，如图3所示，则从膨出部E的圆弧状外缘部到第一凸缘部F1或第二凸缘部F2的端部的距离L1、L2变大，该圆弧状外缘部以在中央部分宽度窄、越往两端宽度W越宽的方式而形成。其结果为，从小宽度的膨出部E延伸的凸缘部F1、F2作为具有足够的多余部分的加强部件而发挥作用，即使受到反复作用的压缩力、拉力也会发挥足够的强度或刚性。而且，两个凸缘部F1、F2可以说是成为余料的部分，但由于在不切除的情况下作为加强部件来利用，因而减少了切除部分，且材料的利用率好，成本方面也有利。

对以这种方式构成的车辆用臂构件的制造方法进行说明。

<冲切工序>

首先，如图6所示，对较长尺寸的规定形状的坯料B进行冲切成形，所述坯料的形状相当于将具有主体部2和连结部3、4的车辆用臂构件展开的形状。该冲切工序是以如下方式进行：引出以线圈形状卷绕的状态的材料板材C，且使用冲压模具冲切成规定形状。材料板材C并无特别限定，但优选使用具有较高强度的轻量高张力钢板。

<中央膨出部成形工序>

接着，对冲切后的坯料B实施拉深成形，从而形成中央膨出部20。如图7（A）所示，中央膨出部20以在坯料B的宽度方向中央部沿轴线方向延伸的方式而形成，将上表面作为第一平坦面21，在第一平坦面21外侧形成第一立片22。形成于中央膨出部20的外侧缘的第一立片22以呈平稳的圆弧状的方式而形成。

通过以上成形，如图7（B）所示，坯料B变成平坦的部分在向上方膨出的中央膨出部20两侧延伸的状态。

<第一弯曲工序>

如图8（A）所示，对该坯料B进行第一弯曲，使从中央膨出部20在宽度方向上隔开间隔的位置向上立起。由此，形成第二立片23，进而也形成从第二立片23上端平坦地向外侧延伸的第二平坦面24。

如图8（B）所示，通过该第一弯曲，坯料B在中央膨出部20两侧部形成对应于膨出部E的部分，第二平坦面24用于形成第二凸缘部F2。

<穿孔工序>

另外，如图9所示，通过穿孔的方式对该坯料B设置大直径的通孔5和小直径的通孔6。此时，优选在通孔5的内周部分形成凸缘部5a。由于通孔5是用于在以后压入套环（collar）或衬套并进行固定的部分，因此，如果在此处形成凸缘部5a，则支撑套环等的区域增大，且能够牢固地保持该套环等，因而优选。此外，在由于机种变更或设计变更等而产生不必要的部分时，也可以将多余部分Y同时削除。

<第二弯曲工序>

接着，如图10（A）（B）所示，使其中一个第二平坦面24的外侧部弯曲而形成弯曲片25。弯曲片25是用于覆盖第二凸缘片12的部分。

<第三弯曲工序>

如图11（A）所示，通过沿轴线弯曲中央膨出部20的中央部使半构件H1、H2处于相互面对面的状态。各半构件H1、H2是在第一平坦面21（对应于第一凸缘片9、10）和第二平坦面24（对应于第二凸缘片11、12）之间使第一立片22和第二立片23（与膨出部E的一部分对应）立起的、横剖面呈大致的帽形的构件。

如图11（B）所示，通过该第三弯曲，在各半构件H1、H2的下端部，对应于第一凸缘片9、10的部分以一体连续结构的方式而形成，在上端部对应于第二凸缘部F2的部分呈相互接近的状态。

<第四弯曲工序>

最后，如图12（A）（B）所示，其中一个第二平坦面24的弯曲片25以覆盖另一个第二平坦面24端部的方式弯曲而成形。由此，两半构件H1、H2的两个第二平坦面24形成相互贴紧的第二凸缘部F2，并且在下端部形成第一凸缘部F1。此外，该弯曲成形不仅仅限于所谓的折边加工，也可以通过敛缝来进行。

这样，在本发明方法中，由于不使用熔接而通过弯曲成形来形成臂构件，外观上不会出现由于熔接而产生的堆层，从而能获得产品品质较好的臂构件，并且，与利用熔接进行连结的情况相比能在极短时间内进行连结，因而优选。

本发明不仅限于上述实施方案，在本发明的技术思想范围内，本领域的技术人员可以进行各种变更。例如，上述实施方案对悬架臂进行了说明，但本发明不仅限于此，同样也适用于离合器踏板臂、半径杆或拖曳臂等长尺寸臂状的车辆用部件。

另外，在本实施方案中，使半构件H1、H2的剖面形状都呈帽形，但并不仅限于此，也可以使其中一个半构件为帽形，另一个半构件呈平坦状。进而，第一凸缘部F1和第二凸缘部F2平坦地沿轴方向以直线状而延伸，在该凸缘部形成点状或线状的凹凸部分也可以。如果这样，就能进一步提高车辆用臂构件的强度。

产业上的可利用性

本发明可以适合用于制造轻量、外观好的车辆用悬架臂等。

本申请基于2011年3月14日申请的日本专利申请号2011-055484号，参照其公开内容，并将其全部的公开内容引入本申请中。

附图标记说明

1  车辆用踏板臂

2  主体部

3、4  连结部

5  大直径通孔

6  小直径通孔

7、8  弯曲突部

9、10  第一凸缘片

11、12  第二凸缘片

20  中央膨出部

21  第一平坦面

22  第一立片

23  第二立片

24  第二平坦面

25  弯曲片

B  坯料

F1  第一凸缘部

F2  第二凸缘部

H1、H2  半构件

W  膨出部宽度

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种车辆用悬架臂，其长尺寸的主体部由一对半构件而构成，所述主体部在端部形成有具有通孔的连结部，所述半构件具有沿轴线方向延伸的弯曲突部、从该弯曲突部的底部延伸而形成的第一凸缘片及第二凸缘片，且所述半构件的横剖面呈帽形，通过将两个所述凸缘片结合在一起，使由各半构件的各第一凸缘片形成的第一凸缘部和由各半构件的各第二凸缘片形成的第二凸缘部从膨出部突出，所述膨出部是由所述弯曲突部形成的，其特征在于，

在相对于所述轴线方向对称的位置上设置有至少一对所述通孔，所述第一凸缘部是以使其中一个半构件的第一凸缘片和另一个半构件的第一凸缘片呈一体连续结构的方式在宽度方向中央部分弯曲而成形的，所述第二凸缘部是以将其中一个半构件的第二凸缘片端部用另一个半构件的第二凸缘片来覆盖的方式弯曲顶端部而成形的，所述第一凸缘部和第二凸缘部均沿着所述膨出部的轴线以直线状而延伸，且所述主体部侧视呈矩形。

2.权利要求1所述的车辆用悬架臂，其特征在于，所述主体部采用了具有圆弧状外缘部的结构，该圆弧状外缘部是通过使所述弯曲突部以在所述连结部附近宽度大、在中间部宽度小的方式使所述宽度逐渐变化而形成的。

3.权利要求1或2所述的车辆用悬架臂，其特征在于，所述主体部和连结部由高张力钢板构成。

4.一种车辆用悬架臂的制造方法，就所述车辆用悬架臂而言，其长尺寸的主体部由一对半构件而构成，所述主体部在端部形成有具有通孔的连结部，所述半构件具有沿轴线方向延伸的弯曲突部、从该弯曲突部的底部延伸而形成的第一凸缘片及第二凸缘片，且所述半构件的横剖面呈帽形，通过将两个所述凸缘片结合在一起，使由各半构件的各第一凸缘片形成的第一凸缘部和由各半构件的各第二凸缘片形成的第二凸缘部从膨出部突出，所述膨出部是由所述弯曲突部形成的，其特征在于，

所述车辆用臂构件的制造方法具有如下工序：

冲切工序，对较长尺寸的坯料进行冲切，用于成形所述主体部和所述连结部；

中央膨出部成形工序，用于成形所述中央膨出部，该中央膨出部在所述坯料的宽度方向中央部沿轴线方向延伸且使上表面成为第一平坦面，且以在该第一平坦面外侧形成第一立片的方式膨出；

第一弯曲工序，在从所述中央膨出部在宽度方向上隔开间隔的位置上形成第二立片，并形成从该第二立片上端平坦地向外侧延伸的第二平坦面；

穿孔工序，在相对于所述轴线方向对称的位置上设置至少一对所述通孔；

第二弯曲工序，对其中一个所述第二平坦面的外侧部进行弯曲，从而形成弯曲片；

第三弯曲工序，通过沿所述轴线弯曲所述中央膨出部的中央部，使半构件处于相互面对面的状态，所述半构件是通过所述第一凸缘片、具有所述第一立片和第二立片的所述弯曲突部、以及由所述第二平坦面构成的第二凸缘片，使其横剖面呈帽形的构件，

第四弯曲工序，将所述弯曲片以用该弯曲片来覆盖另一个半构件的所述第二凸缘片端部的方式弯曲成形。

Claims (4)

1.一种车辆用臂构件，其长尺寸的主体部由一对半构件构成，所述主体部在端部形成有具有通孔的连结部，所述半构件具有沿轴线方向延伸的弯曲突部、从该弯曲突部的底部延伸而形成的第一凸缘片及第二凸缘片，且所述半构件的横剖面呈帽形，通过将两个所述凸缘片结合在一起，使由各半构件的各第一凸缘片形成的第一凸缘部和由各半构件的各第二凸缘片形成的第二凸缘部从膨出部突出，所述膨出部是由所述弯曲突部形成的，其特征在于，

所述第一凸缘部是以使其中一个半构件的第一凸缘片和另一个半构件的第一凸缘片呈一体连续结构的方式弯曲而成形的，所述第二凸缘部是以将其中一个半构件的第二凸缘片端部用另一个半构件的第二凸缘片来覆盖的方式弯曲顶端部而成形的，所述第一凸缘部和第二凸缘部均沿着所述膨出部的轴线以直线状而延伸，且所述主体部侧视呈矩形。

2.权利要求1所述的车辆用臂构件，其特征在于，所述主体部采用了具有圆弧状外缘部的结构，该圆弧状外缘部是通过使所述弯曲突部以在所述连结部附近宽度大、在中间部宽度小的方式使所述宽度逐渐变化而形成的。

3.权利要求1或2所述的车辆用臂构件，其特征在于，所述主体部和连结部由高张力钢板构成。

4.一种车辆用臂构件的制造方法，就所述车辆用臂构件而言，其长尺寸的主体部由一对半构件而构成，所述主体部在端部形成有具有通孔的连结部，所述半构件具有沿轴线方向延伸的弯曲突部、从该弯曲突部的底部延伸而形成的第一凸缘片及第二凸缘片，且所述半构件的横剖面呈帽形，通过将两个所述凸缘片结合在一起，使由各半构件的各第一凸缘片形成的第一凸缘部和由各半构件的各第二凸缘片形成的第二凸缘部从膨出部突出，所述膨出部是由所述弯曲突部形成的，其特征在于，

所述车辆用臂构件的制造方法具有如下工序：

冲切工序，对较长尺寸的坯料进行冲切，用于成形所述主体部和所述连结部；

中央膨出部成形工序，用于成形所述中央膨出部，该中央膨出部在所述坯料的宽度方向中央部沿轴线方向延伸且使上表面成为第一平坦面，且以在该第一平坦面外侧形成第一立片的方式膨出；

第一弯曲工序，在从所述中央膨出部在宽度方向上隔开间隔的位置上形成第二立片，并形成从该第二立片上端平坦地向外侧延伸的第二平坦面；

第二弯曲工序，对其中一个所述第二平坦面的外侧部进行弯曲，从而形成弯曲片；

第三弯曲工序，通过沿所述轴线弯曲所述中央膨出部的中央部，使半构件处于相互面对面的状态，所述半构件是通过所述第一凸缘片、具有所述第一立片和第二立片的所述弯曲突部、以及由所述第二平坦面构成的第二凸缘片，使其横剖面呈帽形的构件，

第四弯曲工序，将所述弯曲片以用该弯曲片来覆盖另一个半构件的所述第二凸缘片端部的方式弯曲成形。

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