CN105705350B

CN105705350B - 汽车行走部件

Info

Publication number: CN105705350B
Application number: CN201480056030.2A
Authority: CN
Inventors: 渡边泰彰; 冈田庆太; 细井宽哲
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2018-11-30
Anticipated expiration: 2034-12-09
Also published as: JP5771320B2; EP3085556B1; US20180105002A1; US10457105B2; US20160318362A1; JP2015134595A; EP3085556A4; CN105705350A; US9884531B2; WO2015093346A1; EP3085556A1

Abstract

本发明的课题在于提供抑制强度以及刚度的降低并有利于轻型化的汽车行走部件。本发明所涉及的汽车行走部件(10)具备腹板以及肋部，所述肋部构成为包括宽度最宽的部分即第一部分、以及宽度比所述第一部分窄的第二部分，通过使所述第二部分设置为从所述腹板连续形成的内侧壁面朝向对置的外侧壁面接近，由此与所述第一部分相比较而所述第二部分的肋部的宽度变窄。

Description

汽车行走部件

技术领域

本发明涉及汽车的悬臂、例如下臂、上臂、转向节、连杆等汽车行走部件。

背景技术

由于输送设备会排出CO₂等温室效应气体，因此作为防止地球变暖的对策，实现了基于各种手段的燃油效率的提高。特别是，由于汽车在输送设备中所占的比例较大，因此针对提高燃油效率的需求非常高，车身的轻型化、运用了混合动力技术的与燃油效率提高相关的研究以及实用化不断推进。

在此，影响汽车的乘坐舒适度的一个重要因素是称作簧下重量的因素。详细而言，若悬架、轮胎、车轮等簧下部件的总重量(簧下重量)较轻，则悬架的反应变好，乘坐舒适度变得良好，相反，若簧下重量较重，则悬架的反应变差，乘坐舒适度恶化。

换句话说，为了维持汽车的乘坐舒适度并实现基于车身轻型化的燃油效率的提高，必须在通过位于比悬架靠上方位置的车身主体等的轻型化来实现车辆整体的轻型化的同时，也实现位于弹簧下方的汽车行走部件的轻型化。

关于该汽车行走部件的轻型化，提出了以下技术。

例如，在专利文献1中公开了具有贯穿孔的铝合金制的汽车行走部件。在该汽车行走部件中，未发生晶粒粗大化的位置即正常部分的屈服强度为270MPa以上，从肋部中的所述贯穿孔侧的规定部位即肋部端到腹板中的所述贯穿孔侧的规定部位即贯穿孔部端的最短长度为6mm以上。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-189851号公报

发明要解决的课题

根据专利文献1所公开的技术，通过在汽车行走部件的规定位置设置贯穿孔，能够在轻型化的方面获得一定的效果。

但是，针对汽车行走部件的轻型化的需求强烈，谋求基于与专利文献1所公开的技术不同的观点的、进一步有利于轻型化的技术。

在此，在包括专利文献1所公开的技术在内的现有技术中，汽车行走部件的肋部的宽度形成为恒定。

除此之外，由于汽车行走部件是支承汽车的大部分重量的部件，因此并非只要单纯地能够实现轻型化即可，还需要在抑制强度以及刚度降低的同时满足该部件所要求的耐久性等。

发明内容

对此，本发明的课题在于，提供一种抑制强度以及刚度的降低并有利于轻型化的汽车行走部件。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明人考虑了汽车行走部件的构造的特征、该部件的轻型化，并详细研究了强度与截面模量之间的关系、刚度与截面惯性矩之间的关系等，由此得到了本发明。

即，本发明所涉及的汽车行走部件具备腹板以及肋部，其特征在于，所述肋部构成为包括第一部分、以及宽度比所述第一部分窄的第二部分，通过使所述第二部分设置为从所述腹板连续形成的内侧壁面朝向对置的外侧壁面接近，由此与所述第一部分相比较而所述第二部分的宽度变窄，所述第一部分具有从所述腹板连续形成的第一内侧壁面、以及与所述第一内侧壁面对置的第一外侧壁面，设所述第一内侧壁面的倾斜角度θ是θa，形成于所述第一内侧壁面的前端的角部的曲率半径R是Ra，所述第一外侧壁面的倾斜角度θ是θb，形成于所述第一外侧壁面的前端的角部的曲率半径R是Rb，形成于两个所述角部之间的平面部的宽度是ws，所述第二部分具有作为所述内侧壁面的第二内侧壁面、以及作为所述外侧壁面的第二外侧壁面，设所述第二内侧壁面的倾斜角度θ是θa′，形成于所述第二内侧壁面的前端的角部的曲率半径R是Ra′，所述第二外侧壁面的倾斜角度θ是θb′，形成于所述第二外侧壁面的前端的角部的曲率半径R是Rb′，形成于两个所述角部之间的平面部的宽度是ws′，在以如下方式规定wa、wb、wa′以及wb′时，

[数1]

wa＝Ra×cosθa-(Ra-Ra×sinθa)×tanθa

wb＝Rb×cosθb-(Rb-Rb×sinθb)×tanθb

wa′＝Ra′×cosθa′-(Ra′-Ra′×sinθa′)×tanθa′

wb′＝Rb′×cosθb′-(Rb′-Rb′×sinθb′)×tanθb′

所述第一部分与所述第二部分的宽度之差L(mm)由下式表示，

[数2]

L＝{(wa-wa′)+(wb-wb′)+(ws-ws′)}

并且优选满足L＞0，

其中，所述θa、θb、θa′、θb′的单位是°，所述Ra、Rb、ws、Ra′、Rb′、ws′以及L的单位是mm。

根据该汽车行走部件，通过使肋部的第二部分设置为内侧壁面朝向外侧壁面接近，由此与第一部分相比较而第二部分的宽度变窄，因此能够与宽度变窄相应地实现轻型化。

另外，根据该汽车行走部件，由于通过使肋部的第二部分的内侧壁面朝向外侧壁面接近而实现了轻型化，因此不需要缩窄臂宽度，故而能够抑制截面模量、截面惯性矩的值的大幅减少。其结果是，能够抑制汽车行走部件的强度以及刚度的降低。

也就是说，根据该汽车行走部件，与肋部的宽度形成为恒定的以往的汽车行走部件相比较，能够抑制强度以及刚度的降低并实现轻型化。

根据该汽车行走部件，通过使用肋部的角部的曲率半径R、壁面的倾斜角度θ等规定第一部分与第二部分的宽度之差L，能够实现基于肋部的构造特征(R、θ等)的可靠的轻型化。

另外，本发明所涉及的汽车行走部件优选为，所述角部的曲率半径R是1～10mm。

根据该汽车行走部件，通过将角部的曲率半径R限定为规定范围而能够适当地制造，形成更符合实际情况的汽车行走部件。

另外，本发明所涉及的汽车行走部件优选为，在将所述肋部的两个角部的曲率半径R中较小的值用作R的值的情况下，所述肋部的高度h满足h＜(5R+40)，其中，所述R、h的单位是mm。

根据该汽车行走部件，通过使用肋部的角部的曲率半径R限定肋部的高度h的上限，在利用模具对具有该肋部的汽车行走部件进行冲压成形时，能够减少在模具的角部产生破裂的可能性。

需要说明的是，由于不能使肋部的宽度比肋部的两个角部的曲率半径R的合计值窄，因此在追求轻型化的情况下，需要减小两个角部的曲率半径R。以往，未考虑肋部的高度就确定了肋部的两个角部的曲率半径R。但是，根据本发明所涉及的汽车行走部件，能够根据所要求的肋部的高度来确定肋部的角部的曲率半径R的最小值。其结果是，能够获得上述的效果(减少在模具的角部产生破裂的可能性)，并能够通过缩窄肋部的宽度而实现进一步的轻型化。

另外，本发明所涉及的汽车行走部件优选为，所述第一部分的平面部的宽度ws以及所述第二部分的平面部的宽度ws′均不足2mm。

根据该汽车行走部件，能够可靠地实现轻型化这一效果。

另外，本发明所涉及的汽车行走部件优选由铝合金构成。

通过使该汽车行走部件由铝合金构成，由此形成能够进一步实现轻型化并且更符合实际情况的汽车行走部件。

发明效果

根据本发明所涉及的汽车行走部件，由于肋部的第二部分设置为内侧壁面朝向外侧壁面接近，由此与第一部分相比较而第二部分的宽度变窄，因此能够与宽度变窄相应地实现轻型化。

另外，根据本发明所涉及的汽车行走部件，由于通过使肋部的第二部分的内侧壁面朝向外侧壁面接近而实现轻型化，因此不需要缩窄臂宽度，故而能够抑制截面模量、截面惯性矩的值的大幅减少。

其结果是，能够抑制汽车行走部件的强度、刚度的降低。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的汽车行走部件的示意图。

图2是本发明的实施方式所涉及的汽车行走部件的臂的剖视图，且是图1的A-A线处的剖视图。

图3是本发明的实施方式所涉及的汽车行走部件的臂的剖视图，且是图1的B-B线处的剖视图。

图4是本发明的实施方式所涉及的汽车行走部件的臂的剖视图，且是图1的C-C线处的剖视图。

图5是本发明的实施方式(变形例)所涉及的汽车行走部件的肋部的剖视图。

图6是用于计算截面惯性矩以及截面模量的臂的剖视图。

图7是为了容易计算截面惯性矩以及截面模量而将剖面形状假定为H型的臂的剖面示意图。

图8是示出在制造本发明的实施方式所涉及的汽车行走部件时产生于模具的角部的应力的等应力线的图表。

图9是本发明的实施方式所涉及的汽车行走部件的制造方法的流程图。

图10是本发明的实施方式(变形例)所涉及的汽车行走部件的臂的剖视图。

图11是本发明的实施方式(变形例)所涉及的汽车行走部件的臂的剖视图。

图12是本发明的实施方式(变形例)所涉及的汽车行走部件的臂的剖视图。

图13是本发明的实施方式(变形例)所涉及的汽车行走部件的示意图。

图14是用于说明实施例的汽车行走部件的示意图。

图15是用于说明实施例的汽车行走部件的臂的剖视图，且是图14的D-D线以及D′-D′线处的剖视图。

具体实施方式

以下，适当参照附图对用于实施本发明所涉及的汽车行走部件及其制造方法的方式进行详细说明。

首先，参照图1、2，对本发明的实施方式所涉及的汽车行走部件的整体结构进行说明。

[汽车行走部件]

汽车行走部件(以下适当地称作“行走部件”)10是在悬臂、例如下臂、上臂、转向节、连杆等汽车的行走件中使用的部件。以下，关于行走部件10，使用图1、2所示的上臂进行说明。

如图1所示，行走部件10具备三个凸台1(1a、1b、1c)、以及连接凸台1之间的三个臂2(2a、2b、2c)。并且，如图2所示，臂2具备呈现规定厚度的腹板3、以及设置为从腹板3的表面(腹板3的边缘部分的表面)突出并沿长边方向延伸的肋部4。详细而言，四个肋部4(4a、4b、4c、4d)从腹板3的两面突出。需要说明的是，在图1以及图2中，腹板3在肋部4之间连续地形成，但为了实现轻型化，也可以在腹板3上设置孔(贯穿孔)。另外，行走部件10的材料不特别限定，但优选轻型化方面优异的铝合金。

在此，凸台1是指用于嵌入或组合轴套等部件的厚壁构件(突起构件)。另外，臂2是指设置于凸台1之间并将凸台1连接起来的构件，如上所述，是具备薄壁的腹板3与对该腹板3进行加强的肋部4的构件。

需要说明的是，作为臂2，呈现出各种构造，例如，除了所述的构造以外，还存在如图10所示肋部4X从腹板3X的上表面的中央部突出、并且肋部4X从腹板3X的下表面的两端部突出的剖面形状的臂2X。另外，还存在如图11所示肋部4Y从腹板3Y的两面的中央部突出的剖面形状的臂2Y、如图12所示肋部4Z从腹板3Z的上表面的中央部突出的剖面形状的臂2Z。并且，针对产品所要求的强度要件，在有效的位置配置肋部4。并且，本发明能够应用于以具备呈现出上述构造的臂2的行走部件10为代表的各种构造的行走部件。

需要说明的是，以下，以肋部4的构造为中心进行说明，但在肋部4中，由于凸台1的端部V附近(参照图1)的肋部4的构造受到凸台1的构造较大影响，因此有时在设计上无法形成稳定的构造。例如，存在如下构造的行走部件等：由于连续地形成凸台1与臂2，由此在凸台1的端部V附近，凸台1、肋部4以及腹板3的厚度形成为大致相同。在这样的情况下，本发明的肋部4是指除凸台1的端部V的附近部分之外的肋部，换言之，表示除受到凸台1的构造影响的部分之外的肋部。

例如，本发明的肋部4是指除与凸台1的端部V相距10mm的部分之外的肋部。另外，本发明的肋部4是指除与肋部4的末端(在臂2中是形成为比腹板3的厚度更厚的肋部4的起端)相距10mm的部分之外的肋部。

接下来，参照图3、4对肋部的详细构造进行说明。

[肋部的第一部分与第二部分的构造]

行走部件10的肋部4构成为包括宽度最宽的部分即第一部分40(图1的B-B线处的肋部的剖面部分)、以及与第一部分40相比宽度较窄的第二部分40′(图1的C-C线处的肋部的剖面部分)。

如图3所示，肋部4的第一部分40具有以从腹板3立起的方式连续地形成的第一内侧壁面41、以及与第一内侧壁面41对置的外侧壁面即第一外侧壁面43。

第一内侧壁面41相对于与腹板3正交的方向的倾斜角度θ是θa，形成于第一内侧壁面41的前端(与腹板3正交的方向的前端部分)的角部42的曲率半径R是Ra。

第一外侧壁面43相对于与腹板3正交的方向的倾斜角度θ是θb，形成于第一外侧壁面43的前端(与腹板3正交的方向的前端部分)的角部44的曲率半径R是Rb。

并且，在角部42与角部44之间形成有宽度为ws的平面部45。但是，也可以不设置该平面部45(ws＝0)。需要说明的是，第一内侧壁面41的倾斜角度θa与第一外侧壁面43的倾斜角度θb可以是相同的角度(θa＝θb)，也可以是不同的角度(θa≠θb)。另外，角部42的曲率半径Ra与角部44的曲率半径Rb可以是相同的曲率半径(Ra＝Rb)，也可以是不同的曲率半径(Ra≠Rb)。

如图4所示，肋部4的第二部分40′具有以从腹板3立起的方式连续地形成的第二内侧壁面41′、以及与第二内侧壁面41′对置的外侧壁面即第二外侧壁面43′。

第二内侧壁面41′相对于与腹板3正交的方向的倾斜角度θ是θa′，形成于第二内侧壁面41′的前端(与腹板3正交的方向的前端部分)的角部42′的曲率半径R是Ra′。

第二外侧壁面43′相对于与腹板3正交的方向的倾斜角度θ是θb′，形成于第二外侧壁面43′的前端(与腹板3正交的方向的前端部分)的角部44′的曲率半径R是Rb′。

并且，在角部42′与角部44′之间形成有宽度为ws′的平面部45′。但是，也可以不设置该平面部45′(ws′＝0)。

需要说明的是，第二内侧壁面41′的倾斜角度θa′与第二外侧壁面43′的倾斜角度θb′可以是相同的角度(θa′＝θb′)，也可以是不同的角度(θa′≠θb′)。另外，角部42′的曲率半径Ra′与角部44′的曲率半径Rb′可以是相同的曲率半径(Ra′＝Rb′)，也可以是不同的曲率半径(Ra′≠Rb′)。

(肋部的宽度)

肋部4的第一部分40的宽度w由下式表示。

[数3]

w＝wa+wb+ws

在此，wa是指从平面部45的切线与第一内侧壁面41的切线的交点T1到平面部45与角部42的分界线的距离。

并且，wa能够使用角部42的曲率半径Ra与第一内侧壁面41的倾斜角度θa由下式表示。

[数4]

wa＝Ra×cosθa-(Ra-Ra×sinθa)×tanθa

另一方面，wb是指从平面部45的切线与第一外侧壁面43的切线的交点T2到平面部45与角部44的分界线的距离。

并且，wb能够使用角部44的曲率半径Rb与第一外侧壁面43的倾斜角度θb由下式表示。

[数5]

wb＝Rb×cosθb-(Rb-Rb×sinθb)×tanθb

肋部4的第二部分40′的宽度w′由下式表示。

[数6]

w′＝wa′+wb′+ws′

在此，wa′是指从平面部45′的切线与第二内侧壁面41′的切线的交点T1′到平面部45′与角部42′的分界线的距离。

并且，wa′能够使用角部42′的曲率半径Ra′与第二内侧壁面41′的倾斜角度θa′由下式表示。

[数7]

wa′＝Ra′×cosθa′-(Ra′-Ra′×sinθa′)×tanθa′

另一方面，wb′是指从平面部45′的切线与第二外侧壁面43′的切线的交点T2′到平面部45′与角部44′的分界线的距离。

并且，wb′能够使用角部44′的曲率半径Rb′与第二外侧壁面43′的倾斜角度θb′由下式表示。

[数8]

wb′＝Rb′×cosθb′-(Rb′-Rb′×sinθb′)×tanθb′

需要说明的是，优选肋部4的第一部分40的平面部45的宽度ws、以及第二部分40′的平面部45′的宽度ws′不足2mm。其原因在于，通过将平面部的宽度ws、ws′构成不足2mm，能够使肋部4的第一部分40的宽度w、以及第二部分40′的宽度w′足够狭窄，能够可靠地实现轻型化这一效果。

(接近距离L)

通过将第二部分40′设置为第二内侧壁面41′朝向第二外侧壁面43′接近，由此第二部分40′的宽度比第一部分40窄L(mm)。换句话说，第一部分40与第二部分40′的宽度之差为L(mm)。

在此，L是指从第一部分40的宽度w的值减掉第二部分40′的宽度w′的值而得到的值(L＝w-w′)，由下式表示。

[数9]

L＝{(wa-wa′)+(wb-wb′)+(ws-ws′)}

由于如上述那样将肋部4的第二部分40′的第二内侧壁面41′设置为朝向第二外侧壁面43′接近距离L，因此与接近的量相应地能够实现行走部件整体的轻型化。

需要说明的是，也具有如图5所示的肋部400那样在肋部400的前端不存在平面部、且在内侧壁面401以及外侧壁面403不存在平面部分的情况。关于这样的肋部400的交点T10，只要作为肋部400的顶点(在与腹板3正交的方向上距腹板3最远的点)处的切线与对应于角部402的近似圆E1的切线(详细而言是近似圆E1与内侧壁面401分离的点处的近似圆E1的切线)的交点进行判断即可。并且，内侧壁面401的倾斜角度θc只要作为所述的近似圆E1的切线的倾斜角度进行判断即可。

另外，关于肋部400的交点T20，只要作为肋部400的顶点处的切线与对应于角部404的近似圆E2的切线的交点进行判断即可。并且，外侧壁面403的倾斜角度θd只要作为所述的近似圆E2的切线的倾斜角度进行判断即可。

需要说明的是，角R的大小能够利用R规、非接触式三维扫描、接触式三维测量仪等进行测量。另外，倾斜角能够利用非接触式三维扫描、接触式三维测量仪等进行测量。

需要说明的是，如图1所示，也可以构成为至少一根肋部(设置在各凸台1之间的肋部)具有第一部分40与第二部分40′。

另外，如图13所示，可以利用第二部分40′构成一根肋部的整体，也可以使这样的肋部在行走部件10′内存在多个。

此外，肋部不限定于在相对于腹板正交的方向上突出，也可以相对于腹板斜向突出。详细而言，肋部的平面部也可以相对于腹板的表面不平行。在该情况下，推导w等时的各壁面的倾斜角度只要设为各壁面相对于与肋部的平面部正交的方向的倾斜角度即可。

接下来，参照图6、7，对肋部的构造与强度、刚度之间的关系进行说明。

[肋部的构造与强度、刚度之间的关系]

(截面惯性矩以及截面模量的计算方法)

图6是用于计算截面惯性矩以及截面模量的臂的剖视图。

呈现这样的剖面的臂200的截面惯性矩I(绕穿过图心的中立轴即Y轴的I)由下式表示。

[数10]

I＝∫∫_Ax²dxy

并且，若该截面惯性矩I的值降低，则臂200的刚度(针对图6的箭头所示方向的外力的刚度)降低。

另一方面，臂200的截面模量Z由下式表示。

[数11]

Z₁＝I/e₁ Z₂＝I/e₂

上式的e₁是在剖面内从中立轴(图6中的Y轴)到最远部分的距离，e₂是在剖面内从中立轴到与e₁相反方向的最远部分的距离。需要说明的是，臂200的剖面形成为点对称的图形，由于e₁＝e₂，因此Z＝Z₁＝Z₂。并且，若该截面模量Z的值降低，则在剖面内产生的应力增加，臂200的强度(针对图6的箭头所示方向的外力的强度)降低。

(假定臂的剖面形状为H型的情况)

呈现这样的剖面的臂200的截面惯性矩I(绕图7的单点划线轴的I)由下式表示。

[数12]

I＝{HW³-2h(W-2w)³}/12

并且，若该截面惯性矩I的值降低，则臂200的刚度(针对图7的箭头所示方向的外力的刚度)降低。

另一方面，臂200的截面模量Z由下式表示。

[数13]

Z＝{HW³-2h(W-2w)³}/(6W)

并且，若该截面模量Z的值降低，则臂200的强度(针对图7的箭头所示方向的外力的强度)降低。

需要说明的是，W是臂200的宽度，w是肋部410的宽度，H是臂200的整体高度，h是肋部410的高度。

根据将臂的剖面形状假定为H型的情况下的截面惯性矩I以及截面模量Z的计算式可知，与臂200的宽度W变窄所带来的I以及Z的降低相比较，不改变臂200的宽度W地缩窄肋部410的宽度w的情况能够抑制I以及Z的降低。

因此，在本发明的实施方式所涉及的行走部件中，针对肋部的第二部分，不变更臂宽度而是缩窄肋部宽度，因此能够抑制截面惯性矩I以及截面模量Z的降低，并且减小臂的截面面积。换句话说，根据本发明的实施方式所涉及的行走部件，能够抑制行走部件的强度、刚度的降低并实现行走部件整体的轻型化。

接下来，参照图8(适当参照图3、4)，对肋部的构造与向模具作用的应力之间的关系进行说明。

[肋部的构造与向模具作用的应力之间的关系]

如此前说明的那样，为了实现行走部件的轻型化，需要减小图4所示的肋部4的第二部分40′的宽度w′(＝wa′+wb′+ws′)。在此，为了减小第二部分40′的宽度w′，必须使ws′＝0并且尽可能减小wa′与wb′。在此，为了减小wa′与wb′，只要减小角部42′的曲率半径Ra′与角部44′的曲率半径Rb′即可。

但是，在想要利用模具对具有小曲率半径的角部的肋部进行冲压成形的情况下，应力集中于模具侧的角部，从而容易发生模具的破裂，使模具寿命降低。

因此，若为了实现行走部件的轻型化而将肋部的角部的曲率半径设定得较小，则导致模具寿命的降低，需要模具维修费用、新模具的制作费用，制造成本增大。

本发明人深入研究了肋部的构造与在对该肋部进行冲压成形的模具上产生的应力之间的关系，其结果是发现，产生于模具的角部的应力不仅受肋部的角部的曲率半径影响，还受肋部的高度影响。

详细而言，如图8所示可知，产生于模具的角部的等应力线不仅受肋部的角部的曲率半径R(横轴)影响，还受肋部的高度h(纵轴)影响。并且，根据该图8还可知，在肋部的高度恒定的情况下，随着肋部的角部的曲率半径R(横轴)变小，产生于模具的角部的应力增大，在肋部的角部的曲率半径R(横轴)恒定的情况下，随着肋部的高度增高，所述应力增大。

在此，模具的破裂的产生概率虽取决于模具的材质，但若在模具的角部产生1000MPa以上的应力，则破裂的产生概率增高。详细而言可知，位于比图8的800MPa的等应力线略靠上方的位置的h＝(5R+40)成为破裂产生的分界线。换句话说，在肋部的高度h与肋部的角部曲率半径R之间的关系是位于比图8的h＝(5R+40)靠上方的位置的关系的情况下，模具的破裂的产生概率增高。换言之，只要肋部的高度h与肋部的角部的曲率半径R之间的关系满足h＜(5R+40)，就能够抑制模具的破裂的产生。

例如，在为了确保强度等而需要将肋部的高度h设定为50mm的情况下，根据h＜(5R+40)的式子，只要将肋部的角部的曲率半径R设定为超过2mm的值(R＞2)，就能够抑制模具的破裂的产生。另外，在需要将肋部的高度h设定为60mm的情况下，根据上述算式，只要将肋部的角部的曲率半径R设定为超过4mm的值(R＞4)，就能够抑制模具的破裂的产生。另一方面，在想要将肋部的角部的曲率半径R设定为1mm的情况下，根据上述算式可知，优选将肋部的高度h设定为不足45mm(h＜45)。需要说明的是，肋部的角部的曲率半径优选为1～10mm，以便适当地抑制模具的破裂的产生并且更符合实际情况。

在此，在肋部的两个角部的曲率半径不同的情况下，具体来说，在图4的角部42′的曲率半径Ra′比角部44′的曲率半径Rb′小的情况下(Ra′＜Rb′)，只要运用上述式子判断容易在模具上产生破裂的角部的曲率半径、即较小的曲率半径Ra′即可。

本发明的实施方式所涉及的汽车行走部件如以上说明的那样，但在实施本发明时，也可以在不对所述结构造成不良影响的范围内变更结构。例如，在图3、4中，以腹板3作为基准将上下的肋部40的剖面形状形成为对称，但也可以形成为非对称。

另外，行走部件的肋部只要构成为包括第一部分与第二部分即可。

例如，只要行走部件的强度、刚度处于针对该构件要求的范围内，也可以包括通过将外侧壁面设置为向内侧壁面接近而使宽度比第一部分窄的“第三部分”。

此外，也可以包括宽度比第一部分窄且宽度比第二部分宽的“第四部分”、宽度比第二部分窄的“第五部分”。

在此基础上，对于通过使内侧壁面朝向外侧壁面(或者使外侧壁面朝向内侧壁面)大幅接近而强度、刚度显著降低的部分，通过在行走部件的整体重量不增加的范围内使肋部的高度增高，由此抑制强度、刚度的降低。

接下来，参照图9，以使用铝合金的情况为例说明本发明的实施方式所涉及的汽车行走部件的制造方法。

[汽车行走部件的制造方法]

例如图9所示那样，本发明的实施方式所涉及的汽车行走部件的制造方法包括锻造工序S4。并且，可以在锻造工序S4之前进行锻造用坯料制作工序S1、热处理工序S2、成形加工工序S3，也可以在锻造工序S4之后进行调质处理工序S5。

(锻造用坯料制作工序)

锻造用坯料制作工序S1是指制作锻造用坯料的工序。

在此所说的锻造用坯料是指铸锭、挤压件、异形铸锭等。

锻造用坯料制作工序S1还包括将坯料切断成规定长度的切断工序。

(热处理工序)

热处理工序S2是指对锻造用坯料实施均质化处理的工序。

在热处理工序S2中，通过对锻造用坯料实施均质化处理，由此使铸造时结晶的金属化合物扩散固溶，从而使组织均质化。并且，热处理工序S2中的均质化处理只要在加热炉中基于以往公知的条件进行即可。需要说明的是，作为加热炉，只要使用空气炉、感应加热炉、硝石炉等以往公知的炉即可。

(成形加工工序)

成形加工工序S3是指对实施热处理之后的锻造用坯料实施成形加工的工序。作为成形加工工序S3的成形加工，能够列举出辊成形、弯曲加工等。在此，辊成形是指利用辊成形装置例如将锻造用坯料形成为阶梯式辊成形件的成形方法。另外，在制造I型以外的形状构件、例如L型的悬臂的情况下，在辊成形后实施弯曲加工。该弯曲加工例如只要通过在V字状的台(弯曲加工用模具)上载置辊成形件、并利用冲头从上方按压并使之变形为任意角度的方法进行即可。

(锻造工序)

锻造工序S4是指利用模具对锻造用坯料进行冲压成形的工序。

作为锻造工序S4的冲压成形，准备设计为使锻造用坯料形成所述形状的行走部件的模具，只要利用该模具实施冲压成形即可。

需要说明的是，锻造用坯料是指实施锻造前的状态的金属坯料，可以是经过了所述工序S1、S2、S3的成形加工后的锻造用坯料，也可以使用挤压件、异形铸锭。

(调质处理工序)

调质处理工序S5是指对锻造后的锻造材实施调质处理的工序。

调质处理工序S5具体是指在对锻造材料实施固溶处理之后实施淬火处理，之后实施时效硬化处理。

在锻造工序S4之后，实施T6、T7等调质处理，以便获得作为行走部件所需的强度、韧性以及耐腐蚀性。在此，T6是指固溶以及淬火处理之后获得最大强度的人工时效处理。另外，T7是指固溶以及淬火处理之后以超过获得最大强度的人工时效处理条件的条件进行的过度时效硬化处理。

固溶处理只要以通常的条件、例如在520～570℃的温度范围中保持1～7小时这样的条件进行即可。需要说明的是，固溶处理只要使用空气炉、感应加热炉、硝石炉等以往公知的炉即可。另外，淬火处理也只要基于以往公知的条件进行即可。

时效硬化处理只要从通常的条件、例如160～220℃的温度范围与2～24小时的保持时间的范围内选择所述T6、T7等调质处理的条件即可。需要说明的是，时效硬化处理也只要使用空气炉、感应加热炉、硝石炉等以往公知的炉即可。

本发明的实施方式所涉及的汽车行走部件的制造方法如以上说明，但在实施本发明时，也可以在不对所述各工序造成不良影响的范围内，在所述各工序之间或前后包含其他工序。例如，也可以在锻造工序S4之后包括实施贯穿孔加工等工序。

另外，在所述各工序中，对于没有明确表示的条件，只要使用以往公知的条件即可，只要可以发挥通过所述各工序中的处理来获得的效果，能够适当变更该条件是不言而喻的。

实施例

接下来，关于本发明所涉及的汽车行走部件，示出肋部的各结构的尺寸进行具体说明。

表1具体示出图14、15所示的肋部的第一部分、第二部分以及第三部分的各结构的尺寸。需要说明的是，如在所述实施方式中说明那样，第二部分是设置为内侧壁面朝向外侧壁面接近的部分，第三部分是设置为外侧壁面朝向内侧壁面接近的部分。

并且，表1的肋部1～4与图14、15中所示的r1～4对应，表1的圆角R是指图15中所示的肋部的基端部处的曲率半径CR。

并且，表1的θa、θb、θa′、θb′、Ra、Rb、Ra′、Rb′、w、w′等各符号与在所述实施方式中说明的符号对应。

并且，表1的截面模量、截面惯性矩是以图15的单点划线为中心轴、基于在所述实施方式中说明的计算方法(使用图6的方法)计算出的。

需要说明的是，试样No.0～10全部由铝合金构成。

[表1]

[结果的研究]

如表1所示可知，由于试样No.9具备第二部分，因此与作为现有技术示出的试样No.0比较，作为臂整体能够减少2.4％的重量(肋部、腹板减少2.9％的重量)，能够实现轻型化。

此外，由于试样No.9具备使内侧壁面接近外侧壁面的第二部分，因此与具备使外侧壁面接近内侧壁面的第三部分的试样No.10比较可知，能够减小截面模量以及截面惯性矩降低的幅度。换句话说，根据试样No.9的结果可知，本发明能够抑制强度、刚度的降低并且实现轻型化。

试样No.1～8具有宽度比试样No.0的肋部窄的肋部，并且以达到与试样No.0的截面模量以及截面惯性矩的值相同的值的方式变更肋部的高度，即便增大肋部的高度也能够充分发挥轻型化的效果。另外，根据试样No.7的结果还可知，即便包括使外侧壁面接近内侧壁面的第三部分，也能够发挥轻型化的效果。

需要说明的是，以上所述的效果不仅能够在铝合金的部件中实现，对于铸铁的产品也同样能够获得上述效果。

附图标记的说明

1 凸台

2 臂

3 腹板

4 肋部

10 汽车行走部件(行走部件)

40 肋部的第一部分(第一部分)

40′ 肋部的第二部分(第二部分)

41、41′ 第一内侧壁面、第二内侧壁面(内侧壁面)

42、42′ 第一部分的角部、第二部分的角部(角部)

43、43′ 第一外侧壁面、第二外侧壁面(外侧壁面)

44、44′ 第一部分的角部、第二部分的角部(角部)

45、45′ 第一部分的平面部、第二部分的平面部(平面部)

S1 锻造用坯料制作工序

S2 热处理工序

S3 成形加工工序

S4 锻造工序

S5 调质处理工序

Claims

1.一种汽车行走部件，其具备腹板以及肋部，

所述汽车行走部件的特征在于，

所述肋部构成为包括第一部分、以及宽度比所述第一部分窄的第二部分，

通过使所述第二部分设置为从所述腹板连续形成的内侧壁面朝向对置的外侧壁面接近，由此与所述第一部分相比较而所述第二部分的宽度变窄，

所述第一部分具有从所述腹板连续形成的第一内侧壁面、以及与所述第一内侧壁面对置的第一外侧壁面，设所述第一内侧壁面的倾斜角度θ是θa，形成于所述第一内侧壁面的前端的角部的曲率半径R是Ra，所述第一外侧壁面的倾斜角度θ是θb，形成于所述第一外侧壁面的前端的角部的曲率半径R是Rb，形成于两个所述角部之间的平面部的宽度是ws，

所述第二部分具有作为所述内侧壁面的第二内侧壁面、以及作为所述外侧壁面的第二外侧壁面，设所述第二内侧壁面的倾斜角度θ是θa′，形成于所述第二内侧壁面的前端的角部的曲率半径R是Ra′，所述第二外侧壁面的倾斜角度θ是θb′，形成于所述第二外侧壁面的前端的角部的曲率半径R是Rb′，形成于两个所述角部之间的平面部的宽度是ws′，

在以如下方式规定wa、wb、wa′以及wb′时，

wa＝Ra×cosθa-(Ra-Ra×sinθa)×tanθa；

wb＝Rb×cosθb-(Rb-Rb×sinθb)×tanθb；

wa′＝Ra′×cosθa′-(Ra′-Ra′×sinθa′)×tanθa′；

wb′＝Rb′×cosθb′-(Rb′-Rb′×sinθb′)×tanθb′，

所述第一部分与所述第二部分的宽度之差L由下式表示，

L＝{(wa-wa′)+(wb-wb′)+(ws-ws′)}，

并且满足L＞0，

2.根据权利要求1所述的汽车行走部件，其特征在于，

所述角部的曲率半径R是1～10mm。

3.根据权利要求1或2所述的汽车行走部件，其特征在于，

在将所述肋部的两个角部的曲率半径R中较小的值用作R的值的情况下，所述肋部的高度h满足h＜(5R+40)，

其中，所述R、h的单位是mm。

4.根据权利要求1或2所述的汽车行走部件，其特征在于，

所述第一部分的平面部的宽度ws以及所述第二部分的平面部的宽度ws′均不足2mm。

5.根据权利要求1或2所述的汽车行走部件，其特征在于，

所述汽车行走部件由铝合金构成。