JP2014104820A - Axle part for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪を支持する車輪支持部と車体側に連結部材を介して連結される連結部とを有する自動車のアクスル部品に関する。 The present invention relates to an automobile axle part having a wheel support part for supporting a wheel and a connection part connected to a vehicle body side via a connection member.
自動車のアクスル部品であるステアリングナックルは、車輪を支持する車輪支持部を有するナックル本体に、ステアリング装置のタイロッドやサスペンションのロアアームを、ボールジョイントを介して連結している。そして、ナックル本体は、板金部材で構成することにより軽量化されている(下記特許文献1参照)。 A steering knuckle, which is an axle part of an automobile, has a tie rod of a steering device and a lower arm of a suspension connected to a knuckle body having a wheel support portion for supporting a wheel via a ball joint. And the knuckle main body is weight-reduced by comprising with a sheet-metal member (refer the following patent document 1).
ところが、上記した従来のアクスル部品は、ボールジョイントを締結する締結部が鋳造によって形成された鋳鉄製となっているため、アクスル部品としてさらなる軽量化が望まれている。 However, since the above-described conventional axle part is made of cast iron in which a fastening portion for fastening the ball joint is formed by casting, further weight reduction is desired as the axle part.
そこで、本発明は、アクスル部品のさらなる軽量化を達成することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to achieve further weight reduction of the axle part.
本発明のアクスル部品は、車輪支持部を備えるアクスル部品本体が板金部材で構成されるとともに、連結部の連結部材との締結部が板金部材で構成されていることを特徴とする。 The axle component of the present invention is characterized in that an axle component main body including a wheel support portion is configured by a sheet metal member, and a fastening portion of the connection portion with the connection member is configured by a sheet metal member.
本発明によれば、アクスル部品本体のみならず、連結部の連結部材との締結部も板金部材で構成することで、アクスル部品のさらなる軽量化を達成することができる。 According to the present invention, not only the axle component main body but also the fastening portion of the connecting portion with the connecting member is formed of the sheet metal member, so that further weight reduction of the axle component can be achieved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る自動車のアクスル部品としてのステアリングナックル1を示している。ステアリングナックル1は、図示しない車輪を支持する車輪支持部3を有するアクスル部品本体としてのナックル本体5を備えている。このナックル本体5には、図2に示すフロントサスペンションのロアアーム7及びステアリング装置のタイロッド9をそれぞれ支持するロアアーム支持部11及びタイロッド支持部13を設けている。上記したロアアーム7及びタイロッド9は連結部材を構成し、ロアアーム支持部11及びタイロッド支持部13は、車体側の連結部材に連結される連結部を構成している。
FIG. 1 shows a
ナックル本体5は、図1中で紙面の表側に位置する内側部材15と、図1中で紙面の裏側に位置する外側部材17とを互いに重ね合わせて溶接接合しており、これら内側部材15及び外側部材17は板金部材で構成している。内側部材15は、ほぼ平板状の平板部15aの図1中で右側縁部から、外側部材17側に向けて屈曲する屈曲部15bを備えている。一方、外側部材17は、上記平板部15aに対向するほぼ平板状の平板部17aの図1中で左側縁部から、内側部材15側に向けて屈曲する図示しない屈曲部を備えている。さらに外側部材17は、この図示しない屈曲部から平板部17aと平行に図1中で左側に屈曲して延びるフランジ部17bを備えている。このフランジ部17bの一部に、内側部材15の平板部15aの図1中で左側の縁部を重ね合わせている。
The
このように、二枚の板金部材(内側部材15及び外側部材17)を使用するとともに、内側部材15の屈曲部15b及び外側部材17の図示しない屈曲部などを形成することによって、ナックル本体5の剛性を確保している。ナックル本体5には、車輪を支持するための取付孔5aを、平板部15a,17aを貫通するよう設けている。この取付孔5aを利用して、ナックル本体5の図1中で紙面の裏側に図示しない車輪が取り付けられる。また、フランジ部17bの上下二箇所には、図2に示すブレーキキャリパ19を取り付ける取付孔17bhを設けている。
In this way, by using two sheet metal members (the
外側部材17は、平板部17aの下端縁から図1中で紙面の表側に屈曲して、前記したロアアーム支持部11となっている。内側部材15の下端縁も図1中で紙面の表側に若干量屈曲してロアアーム支持部11上に接合している。ロアアーム支持部11には、円形の取付孔11aを設けてあり、この取付孔11aに、図2に示すロアアーム7のボールジョイント部21が締結される締結部としてのテーパバーリングピース23を取り付ける。テーパバーリングピース23は、中空円筒形状の板金部材で構成してあり、詳細については後述する。
The
内側部材15は、平板部15aの上端縁から図1中で紙面の裏側に屈曲する上部屈曲部15cを形成して外側部材17の上端縁を覆っている。この内側部材15の上部における外側部材17と反対側の面には、図2に示すショックアブソーバ25の下部を取り付けるショックアブソーバ取付部27を設けている。
The
ショックアブソーバ取付部27は、板金部材からなる二枚の板部材27a,27bを互いに向い合せて溶接により接合固定したもので、一側縁27cを内側部材15の表面に接合固定して一体化している。二枚の板部材27a,27bは、上部及び下部を互いに対向する側に向けて屈曲させることで、相互間に空間を形成し、この空間の上下二箇所に中空円筒部を有する支持部材29,31を取り付けている。
The shock
支持部材29,31は、二枚の板部材27a,27bに設けてある貫通孔27dに内部空間が連通しており、この貫通孔27d及び内部空間に、図2に示すショックアブソーバ25の取付軸33を挿入し、取付軸33先端のねじ部にナットを締結する。これによって、ショックアブソーバ25をステアリングナックル1に取り付ける。
The
また、ステアリングナックル1の下部近傍の側縁に設けてあるタイロッド支持部13は、板金部材を屈曲形成して断面長方形状の中空部材に形成してあり、一方の端部13aを内側部材15及び外側部材17に溶接により接合固定している。このタイロッド支持部13は、上下方向に互いに離間する上面13b及び下面13cを備え、これら上面13b及び下面13cに対して上下方向に貫通する取付孔13bh(図3参照)及び13chを設けている。
Further, the tie
そして、この取付孔13bh及び13chに、図2に示すタイロッド9のボールジョイント部35が締結される締結部としてのテーパバーリングピース37を取り付ける。テーパバーリングピース37は、前述したテーパバーリングピース23と同様に、中空円筒形状の板金部材で構成している。テーパバーリングピース23,37は互いに同一形状である。
And the taper
これらテーパバーリングピース23,37は図4に示す製造工程によって製造する。図4(a)はテーパバーリングピース23,37の素材Wの断面図で、素材Wはテーパバーリングピース23,37(フランジ部23a,37a)の外径よりも充分大きな直径を有する円形の金属製の板材である。
These
上記した素材Wに対し、図4(b)〜(g)に示すように、凹部39aを備える上型39とワーク押さえ41との間で、ワークである素材Wの周縁を押さえた状態で、ポンチで構成される下型43を凹部39aに向けて上昇させることで絞り成形する。その際、下型43は、絞り量が増大するに従って、その直径(ポンチ径)が徐々に小さいものを使用する。
In the state which pressed the periphery of the raw material W which is a workpiece | work between the upper mold |
すなわち、図4(c)の下型43Aは図4(b)の下型43より直径が小さく、図4(d)の下型43Bは図4(c)の下型43Aより直径が小さく、図4(e)の下型43Cは図4(d)の下型43Bより直径が小さく、図4(g)の下型43Dは図4(e)の下型43Cより直径が小さい。また、上型39の凹部39aについても、下型43の直径に合わせて適宜変更する。
That is, the
ここで、図4(b)から図4(e)まで素材Wの絞り量を徐々に大きくした後は、図4(f)で素材Wの天面Waの中心に小孔Wahを形成する。その後の図4(g)で、最小径の下型43Dにより小孔Wahを拡開するようにして最終絞りを実施する。その際使用する最小径の下型43Dは、先端側ほど徐々に直径が小さくなるような先細のテーパ形状となっている。そして最後に、外形部分に対して適宜後加工を施すことでテーパバーリングピース23,37が完成する。
Here, after gradually increasing the amount of drawing of the material W from FIG. 4B to FIG. 4E, a small hole Wah is formed in the center of the top surface Wa of the material W in FIG. Thereafter, in FIG. 4G, the final drawing is performed by expanding the small hole Wah with the
テーパバーリングピース23,37は、図3に示すようにフランジ部23a,37aと、先細となるテーパ形状の円筒部23b,37bとを備え、中心部に貫通孔23c,37cを備えている。そして、テーパバーリングピース23は、その円筒部23bをロアアーム支持部11の取付孔11aに下方から挿入してフランジ部23aをロアアーム支持部11の取付孔11a周囲部に溶接固定する。一方、テーパバーリングピース37は、その円筒部37bをタイロッド支持部13の取付孔13bh,13chに上方から挿入してフランジ部37aをタイロッド支持部13に溶接固定する。
As shown in FIG. 3, the
これにより、図1に示すようなステアリングナックル1が完成する。そして、このステアリングナックル1のテーパバーリングピース23には、図2に示すように、ロアアーム7のボールジョイント部21の軸部21aを下方から挿入し、軸部21a先端のねじ部にナットを締結する。また、ステアリングナックル1のテーパバーリングピース37には、タイロッド9のボールジョイント部35の軸部35aを上方から挿入し、軸部35a先端のねじ部にナットを締結する。さらに、ブレーキキャリパ19は取付孔17bhを利用してフランジ部17bに取り付け、ショックアブソーバ25はショックアブソーバ取付部27に支持部材29,31を利用して取り付ける。
Thereby, the
このような本実施形態によるステアリングナックル1は、ナックル本体5のみならず、ロアアーム支持部11及びタイロッド支持部13のロアアーム7及びタイロッド9とのそれぞれのボールジョイント締結部も板金部材で構成している。
In such a
このようにボールジョイント締結部であるテーパバーリングピース23,37を板金部材で構成することで、ボールジョイント締結部を鋳造品とする場合に比較して、アクスル部品であるステアリングナックル1のさらなる軽量化を達成できる。また、板金部材とすることで、成形後の機械加工も容易であり製造コストも低減する。
Thus, by configuring the
また、本実施形態では、板金部材で構成されるテーパバーリングピース23,37は、ナックル本体5と別部材で構成している。ここで、テーパバーリングピース23,37を図4で示したように絞り成形する際には、フランジ部23a,37aの外周縁付近にしわが発生しやすい。このため、テーパバーリングピース23,37をナックル本体5と別部材とすることで、しわが発生した外周縁部を削除して製品として使用することが可能となる。
Moreover, in this embodiment, the
これに対し、テーパバーリングピース23,37を別部材とせず、ロアアーム支持部11やタイロッド支持部13に一体化した場合には、しわ発生により、これらロアアーム支持部11やタイロッド支持部13を構成する部品全体を廃棄することなる。よって、本実施形態のようにテーパバーリングピース23,37を別部材とすることで、部品の歩留まりを向上させることができる。
On the other hand, when the
また、本実施形態では、板金部材で構成されるテーパバーリングピース23,37は、ナックル本体5のロアアーム支持部11及びタイロッド支持部13に設けられている取付孔11a及び取付孔13bh,13bcにそれぞれ挿入されている。図5(a)は、テーパバーリングピース23を取り付けたロアアーム支持部11に、ロアアーム7のボールジョイント部21を連結した状態の断面図である。この場合、ボールジョイント部21の軸部21aを、テーパバーリングピース23のフランジ部23a側から挿入している。また、ボールジョイント部21には、軸部21aにおける基部の周囲を覆うようにして保護部材となるゴムブーツ45を被せている。
In the present embodiment, the
その際、本実施形態のようにテーパバーリングピース23を下方から取付孔11aに挿入して取り付ける構造であると、ゴムブーツ45の上部はテーパバーリングピース23のフランジ部23aと円筒部23bとの間の曲面部周辺に接触する。一方、比較例として図5(b)に示すように、テーパバーリングピース23を取付孔11aに挿入せずロアアーム支持部11の上面にフランジ部23aが接触するように載せた状態で取り付けた場合には、ゴムブーツ45が取付孔11aの周縁の角部に干渉(A部)して破損を招く恐れがある。ゴムブーツ45の破損を回避するためには、軸部21aをより長いものとする必要があり、部品のコストアップを招く。
At this time, if the
したがって、本実施形態のようにテーパバーリングピース23を取付孔11aに挿入する構造とすることで、ゴムブーツ45の破損を抑制できて品質向上に寄与できるとともに、コストアップを抑制できる。
Therefore, by adopting a structure in which the tapered
また、テーパバーリングピース23,37を、ロアアーム支持部11及びタイロッド支持部13の取付孔11a及び取付孔13bh,13bcにそれぞれ挿入する構成とすることで、図5(b)の比較例に対し、取付位置をより簡素な治具構造で高精度に確保することができる。
Further, the tapered
図6は、テーパバーリングピース23をロアアーム支持部11の取付孔11aに治具47を用いて位置決めしている状態を示す。治具47は、有底円筒形状の円筒治具49と円柱形状の軸状治具51とを備える。円筒治具49は、円筒部49aと底部49bとを有し、底部49bの中心に、軸状治具51を挿入可能な貫通孔49bhを設けている。
FIG. 6 shows a state where the
テーパバーリングピース23の円筒部23bをロアアーム支持部11の取付孔11aに下方から挿入し、フランジ部23aをロアアーム支持部11の下面に当接させた状態で、治具47をセットする。円筒治具49は、テーパバーリングピース23を上部から覆うようにして円筒部49aの先端を取付孔11aに挿入する。このとき、円筒部49aの外周面と取付孔11aの内周面とがほぼ密接した状態となるように、円筒部49aの外径と取付孔11aの内径との関係を設定している。
The
次に、軸状治具51を、円筒治具49の貫通孔49bhに挿入するとともに、その前方のテーパバーリングピース23の円筒部23b内にも挿入する。このとき、軸状治具51の外周面と貫通孔49bhの内周面とがほぼ密接した状態となるように、軸状治具51の外径と貫通孔49bhの内径との関係を設定している。また、軸状治具51の外周面と円筒部23bの内周面とがほぼ密接した状態となるように、軸状治具51の外径と円筒部23bの最小部分の内径との関係を設定している。すなわち、貫通孔49bhの内径と円筒部23bの最小部分の内径とはほぼ同等となっている。
Next, the shaft-
したがって、このようにして治具47をセットした図6の状態では、取付孔11aの中心と円筒部23bの貫通孔23cの中心とが一致し、テーパバーリングピース23のロアアーム支持部11における取付孔11aへの位置決めが容易かつ高精度に確保される。その際、本実施形態では、治具47の構成として、円筒治具49及び軸状治具51という簡素なものとすることができ、設備費の低減に寄与することができる。
Therefore, in the state of FIG. 6 in which the
また、本実施形態では、板金部材で構成されるテーパバーリングピース23,37は、円筒形状の絞り成形品である。これにより、テーパバーリングピース23,37を、ボールジョイント部21,35の軸部21a,35aを挿入可能な円筒形状に容易に成形できる。
In the present embodiment, the
なお、上記実施形態では、自動車のアクスル部品として、ステアリングナックル1を例にとって説明したが、リアアクスルに対しても本発明を適用することもできる。すなわち、リアアクスルのリアアクスル本体を板金部材で構成するとともに、リアアクスルの連結部における連結部材との締結部を板金部材で構成する。これにより、リアアクスルのさらなる軽量化を達成できる。
In the above embodiment, the
1 ステアリングナックル(アクスル部品)
3 車輪支持部
5 ナックル本体(アクスル部品本体)
7 ロアアーム(連結部材)
9 タイロッド(連結部材)
11 ロアアーム支持部(連結部)
11a,13bh,13ch ステアリングナックルの取付孔
13 タイロッド支持部(連結部)
23,37 テーパバーリングピース(締結部)
1 Steering knuckle (axle part)
3
7 Lower arm (connecting member)
9 Tie rod (connecting member)
11 Lower arm support (connecting part)
11a, 13bh, 13ch Steering
23, 37 Taper burring piece (fastening part)
Claims (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012258177A JP2014104820A (en) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | Axle part for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012258177A JP2014104820A (en) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | Axle part for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP2012258177A Pending JP2014104820A (en) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | Axle part for vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014007084B4 (en) | 2014-05-14 | 2023-05-17 | Man Truck & Bus Se | Track arm for a steering mechanism of a motor vehicle, steering mechanism with the track arm and method for producing a basic element as or for the track arm |
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2012
- 2012-11-27 JP JP2012258177A patent/JP2014104820A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102014007084B4 (en) | 2014-05-14 | 2023-05-17 | Man Truck & Bus Se | Track arm for a steering mechanism of a motor vehicle, steering mechanism with the track arm and method for producing a basic element as or for the track arm |
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