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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Aufhängungsarm, der an einem Fahrzeug oder dergleichen zu montieren ist und auf ein Herstellungsverfahren dafür.
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HINTERGRUND
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Ein Aufhängungsarm mit einem Harzbügel, einer schwingungsfesten Buchse, die in ein Befestigungsloch des Harzbügels eingepresst ist, und einem Arm, der einstückig mit dem Harzbügel ausgebildet ist, ist bekannt (sh. japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.
JP-H11-028920 A ).
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In dem vorgenannten Aufhängungsarm ist die schwingungsfeste Buchse direkt in das Montageloch des Harzbügels pressgefügt, ohne beispielsweise einen äußeren Zylinder zu verwenden. Folglich besteht die Möglichkeit, dass keine ausreichende Vorspannung auf die schwingungsfeste Buchse aufgebracht werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das vorgenannte Problem zu lösen und ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Aufhängungsarm bereitzustellen, der in der Lage ist, einen Harzarm mit einer schwingungsfesten Buchse zu versehen, auf die eine ausreichende Vorspannung aufgebracht ist, und ein Herstellungsverfahren dafür anzugeben.
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Um das oben genannte Ziel zu erreichen, ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Aufhängungsarm, mit: einer schwingungsfesten Buchse mit rohrförmigen Einsätzen, einem rohrförmigen elastischen Element, das auf dem Außenumfang der rohrförmigen Einsätze ausgebildet ist, und einem Harzband, das um eine Außenumfangsfläche des rohrförmigen elastischen Elements gewickelt ist und eine Vorspannung in einer Radialrichtung des rohrförmigen elastischen Elements aufbringt; und einem Harzarm, der an der schwingungsfesten Buchse befestigt ist, indem ein Harzmaterial einstückig ausgebildet ist, um einen Außenumfang der schwingungsfesten Buchse zu umgeben.
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Gemäß diesen Aspekt ist das Harzband der schwingungsfesten Buchse um die Außenumfangsfläche des rohrförmigen elastischen Elements gewickelt, um es dadurch möglich zu machen, eine ausreichende Vorspannung auf das rohrförmige elastische Element aufzubringen. Ferner ist der Harzarm einstückig mit der schwingungsfesten Buchse ausgebildet, wodurch es möglich ist, in den Harzarm die schwingungsfeste Buchse einzubringen, auf die eine ausreichende Vorspannung aufgebracht ist.
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In diesem Aspekt können das Harzband und der Harzarm aus Harzmaterialien des gleichen Typs gemacht sein. Im Ergebnis kann der Zusammenhalt des Harzarms mit dem Harzband, das um das rohrförmige elastische Element gewickelt ist, erhöht werden.
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Um das vorgenannte Ziel zu erreichen, kann ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Herstellungsverfahren eines Aufhängungsarms sein, mit: Ausbilden eines rohrförmigen elastischen Elements auf einem Außenumfang rohrförmiger Einsätze, Erzeugen einer schwingungsfesten Buchse durch Wickeln eines Harzbands um eine Außenumfangsfläche des ausgebildeten rohrförmigen elastischen Elements und Aufbringen einer Vorspannung in einer Radialrichtung des rohrförmigen elastischen Elements; und einstückiges Ausbilden eines Harzarms, um den Außenumfang der schwingungsfesten Buchse zu umgeben.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Aufhängungsarm vorzuschlagen, der in der Lage ist, eine schwingungsfeste Buchse, auf die eine ausreichende Vorspannung aufgebracht ist, in einem Harzarm aufzunehmen, und auf ein Herstellungsverfahren davon.
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Das obige und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der genauen Beschreibung, die nachfolgend gegeben wird, und aus dem beigefügten Zeichnungen deutlicher, die lediglich illustrierend angegeben sind und somit nicht als die vorliegende Offenbarung beschränkend zu verstehen sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Perspektivansicht, die eine schematische Struktur eines Aufhängungsarms gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in welchem ein rohrförmiges Gummielement auf einem Außenumfang rohrförmiger Einsätze ausgebildet ist;
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3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Zustands zeigt, in welchem ein Harzband um eine Außenumfangsfläche des rohrförmigen Gummielements gewickelt ist; und
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4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf eines Herstellungsverfahrens des Aufhängungsarms gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Perspektivansicht, die einen schematischen Aufbau eines Aufhängungsarms gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Aufhängungsarm 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist beispielsweise in einem Aufhängungsmechanismus eines Fahrzeugs eingebaut. Der Aufhängungsarm 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat eine schwingungsfeste Buchse 2, die Schwingungen absorbiert, und einen Harzarm 3, an dem die schwingungsfeste Buchse 2 befestigt ist.
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Die schwingungsfeste Buchse 2 hat einen rohrförmigen Einsatz oder rohrförmige Einsätze 21, ein rohrförmiges Gummielement 22, das koaxial an dem Außenumfang der rohrförmigen Einsätze 21 angeordnet ist, und ein Harzband 23, das um die Außenumfangsfläche des rohrförmigen Gummielements 22 gewunden oder gewickelt ist.
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Die rohrförmigen Einsätze 21 sind beispielsweise aus Metall, wie Aluminiumlegierung oder Eisen gemacht und sind rohrförmig geformt.
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Das rohrförmige Gummielement 22 ist beispielsweise ein Gummi, der in eine Rohrform geformt ist und einstückig an dem Außenumfang der rohrförmigen Einsätze 21 (2) ausgebildet ist. Somit sind das rohrförmige Gummielement 22 und die rohrförmigen Einsätze 21 einstückig ausgebildet, wodurch es möglich wird, die Arbeitszeit zum Befestigen des rohrförmigen Gummielements 22 an dem Außenumfang der rohrförmigen Einsätze 21 zu reduzieren. Ferner kann die Elastizitätsgrenze des rohrförmigen Gummielements 22 durch Vulkanisationsformen des rohrförmigen Gummielements 22 erhöht werden. Die Außenumfangsfläche der rohrförmigen Einsätze 21 und die Innenumfangsfläche des rohrförmigen Gummielements 22 sind beispielsweise zusammenvulkanisiert.
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Als das Material des rohrförmigen Gummielements 22 kann ein natürlicher Gummi, welcher allgemein für vibrationsfesten Gummi verwendet wird, oder synthetischer Gummi wie SBR (Styren-Butadien-Gummi), BR (Butadien-Gummi), IR (Isopren-Gummi), NBR (Acrylnitril-Butadien-Gummi), CR (Chloropren-Gummi), IIR (Butyl-Gummi), EPDM (Ethylen-Propylen-Gummi) oder PUR (Polyurethan) sein. Zuschlagstoffe, wie ein Vulkanisieragens, ein Vulkanisationsbeschleuniger, ein Antioxidanz, ein Verstärkungsagens, ein Füllmittel oder ein Weichmacher sind in den Rohgummi gemischt, um dadurch einen vorbestimmten Elastikmodul, mechanische Festigkeit, dynamische Eigenschaften und dergleichen zu erhalten.
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Es ist anzumerken, dass das rohrförmige Gummielement 22 ein besonderes Beispiel eines rohrförmigen elastischen Elements ist. Das rohrförmige elastische Element ist nicht auf das rohrförmige Gummielement 22 beschränkt, das aus dem vorgenannten Gummi gefertigt ist. Beispielsweise kann ein elastomeres Harz, wie Urethan ebenfalls verwendet werden.
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Das rohrförmige Gummielement 22 ist beispielsweise mit einem ersten konvexen Abschnitt 221, einem ersten konkaven Abschnitt 222, einem zweiten konvexen Abschnitt 223, einem zweiten konkaven Abschnitt 224 und einem dritten konvexen Abschnitt 225 versehen. Der erste konvexe Abschnitt 221 ist an einem oberen Ende des rohrförmigen Gummielements ausgebildet, um entlang der Umfangsrichtung konvex zu sein. Der erste konkave Abschnitt 222 ist neben der unteren Seite des ersten konvexen Abschnitts 221 und ist in einer konkaven Form entlang der Umfangsrichtung ausgebildet. Der zweite konvexe Abschnitt 223 ist neben der unteren Seite des ersten konkaven Abschnitts 222 und ist entlang der Umfangsrichtung in einer konvexen Form geformt. Der zweite konkave Abschnitt 224 ist neben der unteren Seite des zweiten konvexen Abschnitts 223 und ist in einer konkaven Form entlang der Umfangsrichtung ausgebildet. Der dritte konvexe Abschnitt 225 ist neben der unteren Seite des zweiten konkaven Abschnitts 224 und ist in einer konvexen Form entlang der Umfangsrichtung ausgebildet. Es ist anzumerken, dass der Aufbau des rohrförmigen Gummielements 22 lediglich ein Beispiel ist und nicht auf diesen Aufbau beschränkt ist.
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Das Harzband 23 ist um die Außenumfangsfläche des rohrförmigen Gummielements 22 gewunden und das rohrförmige Gummielement 22 ist in seiner Radialrichtung festgezogen, wodurch eine Vorspannung in Radialrichtung auf das rohrförmige Gummielement 22 (3) aufgebracht ist. Somit, weil eine Vorspannung auf das rohrförmige Gummielement 22 aufgebracht ist, ist die Haltbarkeit des rohrförmigen Gummielements 22 verbessert. Das Harzband 23 ist beispielsweise ein bandförmiges Kunstharz. Das Harzband 23 ist beispielsweise im Wesentlichen einheitlich um den ersten konkaven Abschnitt 222, den zweiten konvexen Abschnitt 223, und den zweiten konkaven Abschnitt 224 spiralförmig gewunden, die zwischen dem ersten konvexen Abschnitt 221 und dem dritten konvexen Abschnitt 225 des rohrförmigen Gummielements 22 angeordnet sind. Somit kann eine ausreichende Vorspannung in Radialrichtung zwischen dem ersten konvexen Abschnitt 221 und dem dritten konvexen Abschnitt 225 des rohrförmigen Gummielements 22 aufgebracht werden.
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Es ist anzumerken, dass das Verfahren des Windens oder Wickelns des Harzbandes 23 lediglich als Beispiel gezeigt ist und es nicht auf das obige Verfahren beschränkt ist. Jedes Wickelverfahren kann verwendet werden, solange das Harzband 23 eine ausreichende Vorspannung auf das rohrförmige Gummielement 22 aufbringen kann.
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Eine Wickelkraft für das Harzband 23, das um die Außenumfangsfläche des rohrförmigen Gummielements 22 zu wickeln ist, wird passend eingestellt, so dass beispielsweise eine optimale Vorspannung auf das rohrförmige Gummielement 22 aufgebracht wird. Dieses Verfahren, das in der Lage ist, auf einfache Weise die Wickelkraft des Harzbandes 23 einzustellen, macht es möglich, eine optimale Vorspannung leichter und genauer auf das rohrförmige Gummielement 22 aufzubringen als in dem Verfahren, in welchem ein äußerer Zylinder an der Außenumfangsfläche des rohrförmigen Gummielements 22 vorgesehen ist, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist.
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Der Harzarm 3 ist an der schwingungsfesten Buchse 2 befestigt, indem ein Harzmaterial einstückig ausgebildet wird, um den Außenumfang der schwingungsfesten Buchse 2 zu umgeben. Der Harzarm 3 ist beispielsweise ein faserverstärktes Harz mit Kohlefaser und dergleichen. Wenn somit der Harzarm 3 unter Verwendung eines faserverstärkten Harzes oder dergleichen ausgebildet wird, wird zusätzlich zur Haltbarkeit und hohen Steifigkeit des Harzarms 3 eine Reduktion des Gewichts des Harzarms 3 sichergestellt. Ferner wird der Harzarm 3 einstückig mit der schwingungsfesten Buchse 2 ausgebildet, wodurch Zusammenbauzeit und Zusammenbau der schwingungsfesten Buchse 2 mit dem Harzarm 3 reduziert wird.
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Beispielsweise wird die schwingungsfeste Buchse 2 in einer Harzform des Harzarms 3 angeordnet und der Harzarm 3 und die schwingungsfeste Buchse 2 werden durch Spritzgießen, SMC (Sheet Molding Compound) Molding oder dergleichen ausgebildet.
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Das Harzband 23 und der Harzarm 3 sind vorzugsweise aus dem gleichen Typ Harzmaterial gemacht. Dies macht es möglich, die Einheit zwischen dem Harzarm 3 und dem Harzband 23, das um das rohrförmige Gummielement 22 gewickelt ist, zu stärken. Jedes Harzmaterial kann als das Harzmaterial für das Harzband 23 verwendet werden, solange das Harzmaterial eine hervorragende Haftkompatibilität mit dem Harzarm 3 und eine ausgezeichnete thermische Ausdehnung hat.
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In den letzten Jahren bestand eine Nachfrage nach einer weiteren Reduktion des Gewichts eines Aufhängungsarms zum Zwecke der Reduktion des Gewichts eines Fahrzeugs. Auf der anderen Seite wurde ein Versuch gemacht, den Arm selbst des Aufhängungsarms mit einem leichtgewichtigen Material, wie Harz zu ersetzen. Eine schwingungsfeste Buchse ist generell in dem Harzarm eingebaut. In diesem Fall ist beispielsweise eine Hülse einstückig mit dem Harzarm ausgebildet und die schwingungsfeste Buchse ist in die Hülse eingepresst. In diesem Verfahren führt die Bereitstellung der Hülse zu einem Anstieg der Anzahl von Komponenten, Kosten und Gewicht. Ferner führt die Bereitstellung des Hülseneinpressschritts zu einem Anstieg in der Zusammenbauarbeitszeit.
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Eine ausreichende Vorspannung kann nicht auf die schwingungsfeste Buchse lediglich durch Einpressen der schwingungsfesten Buchse in das Montageloch des Harzarms erreicht werden, was zu einer Verschlechterung in der Haltbarkeit der schwingungsfesten Buchse führt. Andererseits kann ein äußerer Metallzylinder an dem Außenumfang des rohrförmigen Gummielements der schwingungsfesten Buchse vorgesehen werden und der äußere Metallzylinder kann zusammengepresst werden, wodurch es möglich wird, das rohrförmige Gummielement mit einer ausreichenden Vorspannung zu versehen. Wenn jedoch die schwingungsfeste Buchse direkt in das Montageloch des Harzarms eingepresst wird, ohne die Hülse an dem Harzarm vorzusehen, kommt der äußere Metallzylinder der schwingungsfesten Buchse in Kontakt mit dem Montageloch des Harzarms, was das Problem hervorrufen kann, dass das Basismaterial des Harzarms durch den äußeren Zylinder abgeschabt wird. Ferner kann der äußere Metallzylinder Probleme hervorrufen, wie ein Anstieg der Masse und elektrische Korrosion. Wenn andererseits ein äußerer Harzzylinder an dem Außenumfang des rohrförmigen Gummielements vorgesehen wird, wird Abrieb des Basismaterials des Harzarms während des Pressfügens gemindert. Jedoch kann in diesem Fall die schwingungsfeste Buchse nicht in das Montageloch des Harzarms in einem Zustand eingepresst werden, in dem der äußere Harzzylinder zusammengepresst ist und eine ausreichende Vorspannung auf das rohrförmige Gummielement aufgebracht ist.
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Andererseits hat, wie oben beschrieben ist, der Aufhängungsarm 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel: die schwingungsfeste Buchse 2 mit dem Harzband 23, das um die Außenumfangsfläche des rohrförmigen Gummielements 22 gewickelt ist und eine Vorspannung in der Radialrichtung des rohrförmigen Gummielements 22 ausübt; und den Harzarm 3, der an der schwingungsfesten Buchse 2 befestigt ist, indem einstückig ein Harzmaterial geformt ist, um den Außenumfang der schwingungsfesten Buchse 2 zu umgeben.
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Mit diesem Aufbau ist das Harzband 23 der schwingungsfesten Buchse 2 um die Außenumfangsfläche des rohrförmigen Gummielements 22 gewickelt, wodurch es möglich ist, eine ausreichende Vorspannung auf das rohrförmige Gummielement 22 auszuüben. Ferner ist der Harzarm 3 einstückig mit der schwingungsfesten Buchse 2 ausgebildet, wodurch es möglich ist, die schwingungsfeste Buchse 2 mit dem Harzarm 3 in einem Zustand zusammenzubauen, in welchem eine ausreichende Vorspannung auf das Gummielement aufgebracht ist. Es ist anzumerken, dass, wenn der Harzarm 3 einstückig mit der schwingungsfesten Buchse 2 ausgebildet wird, der Pressfügeschritt des Einpressens der schwingungsfesten Buchse 2 in den Harzarm 3 kann. Dies führt zu einer Verminderung des Abriebs des Basismaterials des Harzarms 3 und zur Vereinfachung des Zusammenbauschritts. Ferner macht es die Verwendung des Harzbands 23, welches ein geringes Gewicht und Isolationseigenschaften hat, möglich, Elektrokorrosion zu vermeiden und die Masse zu reduzieren.
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4 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Herstellungsverfahrens des Aufhängungsarms gemäß diesem Ausführungsbeispiel zeigt.
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Das rohrförmige Gummielement 22 ist koaxial und einstückig mit dem Außenumfang der rohrförmigen Einsätze 21 (2) vulkanisiergeformt (Schritt S101).
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Das Harzband 23 wird um die Außenumfangsfläche des vulkanisiergeformten rohrförmigen Gummielements 22 gewickelt, wodurch die schwingungsfeste Buchse 2 erzeugt wird, in welcher eine Vorspannung in der radialen Richtung des rohrförmigen Gummielements 22 (3) (Schritt S102) ausgeübt wird.
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Die schwingungsfeste Buchse 2 wird in einer Form angeordnet und der Harzarm 3 wird einstückig ausgebildet, um den Außenumfang der schwingungsfesten Buchse 2 (1) (Schritt S103) zu umgeben.
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Der Aufhängungsarm 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit dem zuvor beschrieben Aufbau ist auf eine schwingungsfeste Weise durch beispielsweise ein Befestigungsaxialstück eines anderen Verbindungsarms, ein Befestigungselement oder dergleichen verbunden, das in dem Zylinder der rohrförmigen Einsätze 21 der schwingungsfesten Buchse 2 durch Schraubverbindung oder dergleichen eingefügt und befestigt ist, und in dem Aufhängungsmechanismus des Fahrzeugs eingebaut. Folglich kann die Vibration, die zwischen dem Aufhängungsarm 1 und dem Verbindungsarm oder dergleichen, der mit dem Aufhängungsarm 1 verbunden ist, durch elastische Wirkung des rohrförmigen Gummielements 22 der schwingungsfesten Buchse 2 effizient absorbiert werden.
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Wie oben beschrieben ist, hat die Aufhängung gemäß diesem Ausführungsbeispiel: die schwingungsfeste Buchse 2 mit den rohrförmigen Einsätzen 21, dem rohrförmigen Gummielement 22, das an dem Außenumfang der rohrförmigen Einsätze 21 ausgebildet ist und dem Harzband 23, das um die Außenumfangsfläche des rohrförmigen Gummielements 22 gewickelt ist und eine Vorspannung in Radialrichtung des rohrförmigen Gummielements 22 ausübt; und den Harzarm 3, der an der schwingungsfesten Buchse 2 befestigt ist, indem ein Harzmaterial einstückig ausgebildet wird, um den Außenumfang der schwingungsfesten Buchse 2 zu umgeben.
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Mit diesem Aufbau ist das Harzband 23 der schwingungsfesten Buchse 2 um die Außenumfangsfläche des rohrförmigen Gummielements 22 gewickelt, wodurch es möglich wird, eine ausreichende Vorspannung auf das rohrförmige Gummielement 22 aufzubringen. Weil ferner der Harzarm 3 einstückig mit der schwingungsfesten Buchse 2 ausgebildet ist, kann die schwingungsfeste Buchse 2 in einem Zustand in den Harzarm 3 eingebaut werden, in welchem eine ausreichende Vorspannung auf das rohrförmige Gummielement ausgeübt wird.
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Es ist anzumerken, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt ist und angemessen modifiziert werden kann, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.
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Aus der somit beschriebenen Erfindung wird offensichtlich, dass die Ausführungsbeispiele der Erfindung auf vielerlei Art variiert werden können. Solche Variationen sind nicht als Verlassen des Gedankens und Umfangs der Erfindung zu verstehen und alle solche Modifikationen, die für den Fachmann offensichtlich sind sollen innerhalb des Bereichs der nachfolgenden Ansprüche als eingeschlossen angesehen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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