JPH08295112A - アーム及びアームの鍛造方法 - Google Patents
アーム及びアームの鍛造方法Info
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- JPH08295112A JPH08295112A JP7105784A JP10578495A JPH08295112A JP H08295112 A JPH08295112 A JP H08295112A JP 7105784 A JP7105784 A JP 7105784A JP 10578495 A JP10578495 A JP 10578495A JP H08295112 A JPH08295112 A JP H08295112A
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
- B60G7/001—Suspension arms, e.g. constructional features
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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- B62D7/18—Steering knuckles; King pins
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Transportation (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Forging (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】要求される特性を損なうことなく、かつ必要な
曲げ力に対する強度を確保しつつ、軽量化されたアーム
を鍛造可能とする。 【構成・作用】相手部材と連結される二つの連結部1
1、12と、各連結部11、12を連絡する連絡部13
とを有し、連絡部13に曲げ力を受けるアームにおい
て、連絡部13は各々連絡方向に延在して同一平面内に
存在しない3本の梁部13a〜13cを有する。各梁部
13a〜13c間の空間に中立軸が存在し、断面係数が
高く、必要な曲げ力に対する強度を確保しているととも
に、各梁部13a〜13c間の空間分だけ材料を減量さ
せて軽量化されている。
曲げ力に対する強度を確保しつつ、軽量化されたアーム
を鍛造可能とする。 【構成・作用】相手部材と連結される二つの連結部1
1、12と、各連結部11、12を連絡する連絡部13
とを有し、連絡部13に曲げ力を受けるアームにおい
て、連絡部13は各々連絡方向に延在して同一平面内に
存在しない3本の梁部13a〜13cを有する。各梁部
13a〜13c間の空間に中立軸が存在し、断面係数が
高く、必要な曲げ力に対する強度を確保しているととも
に、各梁部13a〜13c間の空間分だけ材料を減量さ
せて軽量化されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアーム及びアームの鍛造
方法に関する。本発明に係るアームは、例えば車両のサ
スペンションに用いられるアッパーアーム、ロワーアー
ム及びこれらを連結するナックル等に用いて好適であ
る。
方法に関する。本発明に係るアームは、例えば車両のサ
スペンションに用いられるアッパーアーム、ロワーアー
ム及びこれらを連結するナックル等に用いて好適であ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のアーム、例えばナックルとして、
図12〜14に示すものが知られている。このナックル
90は、図12及び図14に示すように、それぞれボル
ト穴91a、92aを有する二つの連結部91、92
と、各連結部91、92を連絡する連絡部93とを有し
ている。なお、このナックル90では、連絡部93の連
結部92側にボス部94が形成され、このボス部94に
は軸孔94aが貫設されている。また、連絡部93のボ
ス部94側と、連結部92に隣接する部位とにはそれぞ
れボルト穴95a、96aが貫設されたブラケット9
5、96が突設され、ボス部94の側方には座面94b
が形成されている。
図12〜14に示すものが知られている。このナックル
90は、図12及び図14に示すように、それぞれボル
ト穴91a、92aを有する二つの連結部91、92
と、各連結部91、92を連絡する連絡部93とを有し
ている。なお、このナックル90では、連絡部93の連
結部92側にボス部94が形成され、このボス部94に
は軸孔94aが貫設されている。また、連絡部93のボ
ス部94側と、連結部92に隣接する部位とにはそれぞ
れボルト穴95a、96aが貫設されたブラケット9
5、96が突設され、ボス部94の側方には座面94b
が形成されている。
【0003】このナックル90により、図15に示す車
両のフロント側のサスペンションの一部を構成する場
合、図12及び図14に示すように、連結部91にはボ
ルト穴91aによってアッパーアーム91Aが連結さ
れ、連結部92にはボルト穴92aによってロワーアー
ム92Aが連結される。また、ボス部94の軸孔94a
には図示しない軸受が設けられ、この軸受を介してタイ
ヤTのホイールが回動可能に保持される。さらに、各ブ
ラケット95、96にはボルト穴95a、96aによっ
て図示しないブレーキキャリパが固定され、座面94b
にはABS(Antiloch Brake Syst
em)センサが取り付けられる。そして、かかるサスペ
ンションをもつ車両が走行すれば、タイヤTから生じる
曲げ力を連絡部93により受けることとなる。
両のフロント側のサスペンションの一部を構成する場
合、図12及び図14に示すように、連結部91にはボ
ルト穴91aによってアッパーアーム91Aが連結さ
れ、連結部92にはボルト穴92aによってロワーアー
ム92Aが連結される。また、ボス部94の軸孔94a
には図示しない軸受が設けられ、この軸受を介してタイ
ヤTのホイールが回動可能に保持される。さらに、各ブ
ラケット95、96にはボルト穴95a、96aによっ
て図示しないブレーキキャリパが固定され、座面94b
にはABS(Antiloch Brake Syst
em)センサが取り付けられる。そして、かかるサスペ
ンションをもつ車両が走行すれば、タイヤTから生じる
曲げ力を連絡部93により受けることとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のナック
ル90は、必要な曲げ力に対する強度を確保するため
に、図13に示すように、連絡部93が断面中実の略円
形状に形成され、中立軸近傍に材料があることで重量化
されてしまっている。こうして重量化したナックル90
では、バネ下荷重が大きくなり、車両の重量化から燃費
の悪化及びサスペンション特性の低下等の弊害をもたら
す。
ル90は、必要な曲げ力に対する強度を確保するため
に、図13に示すように、連絡部93が断面中実の略円
形状に形成され、中立軸近傍に材料があることで重量化
されてしまっている。こうして重量化したナックル90
では、バネ下荷重が大きくなり、車両の重量化から燃費
の悪化及びサスペンション特性の低下等の弊害をもたら
す。
【0005】かかるナックル90ばかりでなく、相手部
材と連結される少なくとも二つの連結部と、各連結部を
連絡する連絡部とを有し、連絡部に曲げ力を受けるアー
ムにおいては、このように必要な曲げ力に対する強度を
確保するために、連絡部が断面中実の略円形状に形成さ
れて重量化されているものがほとんどであり、重量化に
より種々の弊害が存在している。
材と連結される少なくとも二つの連結部と、各連結部を
連絡する連絡部とを有し、連絡部に曲げ力を受けるアー
ムにおいては、このように必要な曲げ力に対する強度を
確保するために、連絡部が断面中実の略円形状に形成さ
れて重量化されているものがほとんどであり、重量化に
より種々の弊害が存在している。
【0006】もちろん、かかるアームにおいて、必要な
曲げ力に対する強度を確保しつつ、軽量化可能とするた
めには、高い断面係数を有する連絡部を中空状にするこ
とが最適であると想定される。また、実開昭58−16
3302号公報記載のロワーアームのように、連絡部を
高い断面係数を有する断面略I形状にすることも考えら
れる。
曲げ力に対する強度を確保しつつ、軽量化可能とするた
めには、高い断面係数を有する連絡部を中空状にするこ
とが最適であると想定される。また、実開昭58−16
3302号公報記載のロワーアームのように、連絡部を
高い断面係数を有する断面略I形状にすることも考えら
れる。
【0007】しかしながら、連絡部が中空のアームを成
形する手段は、その連絡部を鋳造により成形する方法、
その連絡部を複数部材の接合により成形する方法又は鍛
造等により成形された中実部材の中心部分を切削加工し
て連絡部を形成する方法に限定されてしまう。なぜな
ら、連絡部が中空のアームを仮に鍛造のみにより成形す
るとすれば、連絡方向に平行な鍛造圧力で鍛造すること
になるため、一般に長い連絡部を中空にすることでかな
り高い鍛造圧力を必要として、実際にはそれが不可能だ
からである。そして、鋳造により連絡部を成形するとす
れば、その連絡部をもつアームは全体として金属組織が
不均一で、靱性の弱いものとなる虞れがある。また、連
絡部を接合により成形するとすれば、その連絡部をもつ
アームは接合部が連絡部に存在することとなり、連絡部
に曲げ力を受けることから、連絡部の曲げ強度等が懸念
される。さらに、切削により連絡部を成形するとすれ
ば、その連絡部をもつアームは切削時の傷が連絡部に存
在することとなり、やはり曲げ強度等が懸念される。こ
うして、現在の技術により連絡部を中空としたアームで
は、要求される特性が得られにくい。
形する手段は、その連絡部を鋳造により成形する方法、
その連絡部を複数部材の接合により成形する方法又は鍛
造等により成形された中実部材の中心部分を切削加工し
て連絡部を形成する方法に限定されてしまう。なぜな
ら、連絡部が中空のアームを仮に鍛造のみにより成形す
るとすれば、連絡方向に平行な鍛造圧力で鍛造すること
になるため、一般に長い連絡部を中空にすることでかな
り高い鍛造圧力を必要として、実際にはそれが不可能だ
からである。そして、鋳造により連絡部を成形するとす
れば、その連絡部をもつアームは全体として金属組織が
不均一で、靱性の弱いものとなる虞れがある。また、連
絡部を接合により成形するとすれば、その連絡部をもつ
アームは接合部が連絡部に存在することとなり、連絡部
に曲げ力を受けることから、連絡部の曲げ強度等が懸念
される。さらに、切削により連絡部を成形するとすれ
ば、その連絡部をもつアームは切削時の傷が連絡部に存
在することとなり、やはり曲げ強度等が懸念される。こ
うして、現在の技術により連絡部を中空としたアームで
は、要求される特性が得られにくい。
【0008】この点、連絡部を断面略I形状にする場合
には、一応鍛造のみによりそのアームを成形可能ではあ
る。しかしながら、より高い断面係数を確保すべく、ウ
ェブから立ち上がるリブの高さを高くした断面略I形状
のアームでは、高い鍛造圧力を必要とし、鍛造がより困
難となる。また、かかるアームでは、リブの立ち上がり
部位に皺や傷等の鍛造欠陥が生じ、やはり曲げ強度等が
懸念される。こうして、連絡部を断面略I形状としたア
ームにおいても、要求される特性が得られにくい。
には、一応鍛造のみによりそのアームを成形可能ではあ
る。しかしながら、より高い断面係数を確保すべく、ウ
ェブから立ち上がるリブの高さを高くした断面略I形状
のアームでは、高い鍛造圧力を必要とし、鍛造がより困
難となる。また、かかるアームでは、リブの立ち上がり
部位に皺や傷等の鍛造欠陥が生じ、やはり曲げ強度等が
懸念される。こうして、連絡部を断面略I形状としたア
ームにおいても、要求される特性が得られにくい。
【0009】本発明の第1の課題は、この種のアームに
おいて、要求される特性を損なうことなく、かつ必要な
曲げ力に対する強度を確保しつつ、軽量化可能とするこ
とにある。本発明の第2の課題は、要求される特性を損
なうことなく、かつ必要な曲げ力に対する強度を確保し
つつ、軽量化されたアームを鍛造可能とすることにあ
る。
おいて、要求される特性を損なうことなく、かつ必要な
曲げ力に対する強度を確保しつつ、軽量化可能とするこ
とにある。本発明の第2の課題は、要求される特性を損
なうことなく、かつ必要な曲げ力に対する強度を確保し
つつ、軽量化されたアームを鍛造可能とすることにあ
る。
【0010】
(1)請求項1のアームは、相手部材と連結される少な
くとも二つの連結部と、各該連結部を連絡する連絡部と
を有し、該連絡部に曲げ力を受けるアームにおいて、前
記連絡部は、各々連絡方向に延在して同一平面内に存在
しない3本以上の梁部を有することを特徴とする。
くとも二つの連結部と、各該連結部を連絡する連絡部と
を有し、該連絡部に曲げ力を受けるアームにおいて、前
記連絡部は、各々連絡方向に延在して同一平面内に存在
しない3本以上の梁部を有することを特徴とする。
【0011】(2)請求項2のアームの鍛造方法は、粗
材を鍛造することにより、相手部材と連結される少なく
とも二つの連結部と、各該連結部を連絡し、各々連絡方
向に延在して同一平面内に存在する3本以上の粗梁部を
有する粗連絡部とを形成する鍛造工程と、加圧力で該粗
連絡部の該粗梁部を曲げることにより、同一平面内に存
在しない3本以上の梁部を有する連絡部を形成する曲げ
工程と、からなることを特徴とする。
材を鍛造することにより、相手部材と連結される少なく
とも二つの連結部と、各該連結部を連絡し、各々連絡方
向に延在して同一平面内に存在する3本以上の粗梁部を
有する粗連絡部とを形成する鍛造工程と、加圧力で該粗
連絡部の該粗梁部を曲げることにより、同一平面内に存
在しない3本以上の梁部を有する連絡部を形成する曲げ
工程と、からなることを特徴とする。
【0012】鍛造工程と曲げ工程との間では、鍛造工程
後の鍛造品からバリを取るバリ取り工程を行なうことが
できる。
後の鍛造品からバリを取るバリ取り工程を行なうことが
できる。
【0013】
(1)請求項1のアームでは、連絡部が各々連絡方向に
延在して同一平面内に存在しない3本以上の梁部を有す
ることにより、各梁部間の空間に中立軸が存在し、断面
係数が高くなっている。すなわち、梁部が3本以上であ
るため、各梁部が各々連絡方向に延在しても、同一平面
内に存在しない形状となる。そして、このアームは、こ
れにより必要な曲げ力に対する強度を確保しているとと
もに、各梁部間の空間分だけ材料を減量させて軽量化さ
れている。
延在して同一平面内に存在しない3本以上の梁部を有す
ることにより、各梁部間の空間に中立軸が存在し、断面
係数が高くなっている。すなわち、梁部が3本以上であ
るため、各梁部が各々連絡方向に延在しても、同一平面
内に存在しない形状となる。そして、このアームは、こ
れにより必要な曲げ力に対する強度を確保しているとと
もに、各梁部間の空間分だけ材料を減量させて軽量化さ
れている。
【0014】(2)請求項2のアームの鍛造方法では、
まず、鍛造工程において粗材を鍛造することにより、各
連結部及び粗連絡部を形成する。このとき、連絡方向と
直交する方向の鍛造圧力によって、例え連絡部が長くて
も、又連結部が連絡部より厚い部分を有するような形状
等であっても、各連結部及び粗連絡部を鍛造することが
できる。
まず、鍛造工程において粗材を鍛造することにより、各
連結部及び粗連絡部を形成する。このとき、連絡方向と
直交する方向の鍛造圧力によって、例え連絡部が長くて
も、又連結部が連絡部より厚い部分を有するような形状
等であっても、各連結部及び粗連絡部を鍛造することが
できる。
【0015】そして、曲げ工程において加圧力で粗連絡
部の粗梁部を曲げる。これにより、各梁部を同一平面内
に存在しないようにし、曲げ力を受ける連絡部を形成す
る。なお、連結部にボルト穴等が必要であれば、曲げ工
程以降にアームの特性を損なわないように切削等により
そのボルト穴等を形成する。こうして得られたアームは
鍛造によって得られるため、全体として金属組織が均一
で、靱性の強いものであるとともに、曲げ力を受ける連
絡部の曲げ強度等が損なわれていない。また、連絡部を
断面略I形状にする場合と比較して、より高い断面係数
が得られ、かつさほど高い鍛造圧力を必要とせずに鍛造
が容易であるとともに、鍛造欠陥が生じにくい。このた
め、このアームは、必要な曲げ力に対する強度を確保
し、各梁部間の空間分だけ材料を減量させて軽量化され
る。
部の粗梁部を曲げる。これにより、各梁部を同一平面内
に存在しないようにし、曲げ力を受ける連絡部を形成す
る。なお、連結部にボルト穴等が必要であれば、曲げ工
程以降にアームの特性を損なわないように切削等により
そのボルト穴等を形成する。こうして得られたアームは
鍛造によって得られるため、全体として金属組織が均一
で、靱性の強いものであるとともに、曲げ力を受ける連
絡部の曲げ強度等が損なわれていない。また、連絡部を
断面略I形状にする場合と比較して、より高い断面係数
が得られ、かつさほど高い鍛造圧力を必要とせずに鍛造
が容易であるとともに、鍛造欠陥が生じにくい。このた
め、このアームは、必要な曲げ力に対する強度を確保
し、各梁部間の空間分だけ材料を減量させて軽量化され
る。
【0016】なお、連結部に必要により切削されるボル
ト穴等は、連結部に曲げ力を受けず、アームの特性を損
なうことはない。
ト穴等は、連結部に曲げ力を受けず、アームの特性を損
なうことはない。
【0017】
【実施例】以下、各請求項の発明を具体化した実施例1
〜6を図面を参照しつつ説明する。 (実施例1)実施例1では請求項1のナックルを請求項
2の鍛造方法により成形している。
〜6を図面を参照しつつ説明する。 (実施例1)実施例1では請求項1のナックルを請求項
2の鍛造方法により成形している。
【0018】「鍛造工程」まず、図1(A)に示すよう
に、下型1と上型2とからなる鍛造金型を用意する。下
型1の上面には3本の断面半球状の凹部1a〜1cがそ
れぞれ平行に凹設され、上型2の下面にも各凹部1a〜
1cと対面する3本の断面半球状の凹部2a〜2cがそ
れぞれ平行に凹設されている。これら凹部1a〜1c、
2a〜2cは、図2及び図4に示す実施例1のナックル
10の連絡部13のうち、比較的設計自由度の高い連絡
部13のボス部14側近傍に相当する。
に、下型1と上型2とからなる鍛造金型を用意する。下
型1の上面には3本の断面半球状の凹部1a〜1cがそ
れぞれ平行に凹設され、上型2の下面にも各凹部1a〜
1cと対面する3本の断面半球状の凹部2a〜2cがそ
れぞれ平行に凹設されている。これら凹部1a〜1c、
2a〜2cは、図2及び図4に示す実施例1のナックル
10の連絡部13のうち、比較的設計自由度の高い連絡
部13のボス部14側近傍に相当する。
【0019】図1(A)に示す鍛造金型の下型1の上面
に板状の粗材を載置し、上型2を下降させて所定の鍛造
圧力で鍛造品W1 を鍛造する。こうして得られた鍛造品
W1は二つの連結部11、12(図2及び図4参照)
と、各連結部11、12を連絡する粗連絡部7とを有し
ている。粗連絡部7は3本の粗梁部13a〜13cと、
各粗梁部13a〜13c間及び粗梁部13a、13cの
側面に存在するバリ8とを有している。
に板状の粗材を載置し、上型2を下降させて所定の鍛造
圧力で鍛造品W1 を鍛造する。こうして得られた鍛造品
W1は二つの連結部11、12(図2及び図4参照)
と、各連結部11、12を連絡する粗連絡部7とを有し
ている。粗連絡部7は3本の粗梁部13a〜13cと、
各粗梁部13a〜13c間及び粗梁部13a、13cの
側面に存在するバリ8とを有している。
【0020】このとき、連絡方向と直交する上下方向の
鍛造圧力によって、所望するナックル10の連絡部13
(図2及び図4参照)が長くても、かつ連結部11、1
2が連絡部13より厚いボス部14を有する形状であっ
ても、各連結部11、12及び粗連絡部7を鍛造するこ
とができる。 「バリ取り工程」次いで、図1(B)に示すように、下
型3と上型4とからなるバリ取り金型を用意する。下型
3には3本の貫通孔3a〜3cがそれぞれ平行に上下に
貫設され、上型4には各貫通孔3a〜3c内に収納可能
な3本の凸部4a〜4cがそれぞれ平行に突設されてい
る。各凸部4a〜4cの先端面は断面半球状に凹設され
ている。
鍛造圧力によって、所望するナックル10の連絡部13
(図2及び図4参照)が長くても、かつ連結部11、1
2が連絡部13より厚いボス部14を有する形状であっ
ても、各連結部11、12及び粗連絡部7を鍛造するこ
とができる。 「バリ取り工程」次いで、図1(B)に示すように、下
型3と上型4とからなるバリ取り金型を用意する。下型
3には3本の貫通孔3a〜3cがそれぞれ平行に上下に
貫設され、上型4には各貫通孔3a〜3c内に収納可能
な3本の凸部4a〜4cがそれぞれ平行に突設されてい
る。各凸部4a〜4cの先端面は断面半球状に凹設され
ている。
【0021】かかるバリ取り金型の下型3の上面に鍛造
品W1 を載置し、上型4を下降させて鍛造品W1 からバ
リ8を取り、バリ取り品W2 を得る。 「曲げ工程」そして、図1(C)に示すように、下型5
と上型6とからなる曲げ金型を用意する。下型5には底
面が断面半球状の1本の凹部5bが凹設され、下型5の
上面には凹部5bに隣接して断面半球状の凹部5a、5
cがそれぞれ凹部5bと平行に凹設されている。また、
上型6には凹部5b内に収納可能であり、先端面が断面
半球状に凹設された1本の凸部6bが突設され、上型6
の下面には凹部5a、5cと対面する断面半球状の凹部
6a、6cがそれぞれ凸部6bと平行に凹設されてい
る。
品W1 を載置し、上型4を下降させて鍛造品W1 からバ
リ8を取り、バリ取り品W2 を得る。 「曲げ工程」そして、図1(C)に示すように、下型5
と上型6とからなる曲げ金型を用意する。下型5には底
面が断面半球状の1本の凹部5bが凹設され、下型5の
上面には凹部5bに隣接して断面半球状の凹部5a、5
cがそれぞれ凹部5bと平行に凹設されている。また、
上型6には凹部5b内に収納可能であり、先端面が断面
半球状に凹設された1本の凸部6bが突設され、上型6
の下面には凹部5a、5cと対面する断面半球状の凹部
6a、6cがそれぞれ凸部6bと平行に凹設されてい
る。
【0022】かかる曲げ金型の下型5の上面にバリ取り
品W2 を載置し、上型6を下降させて所定の加圧力で粗
連絡部7の粗梁部13a〜13cを曲げる。これによ
り、図3に連絡部13(図2及び図4参照)を示すよう
に、各梁部13a〜13cをそれぞれ120°の間隔で
広げて同一平面内に存在しないようにする。ここで、各
梁部13a〜13cの直径dは16mm、各梁部13a
〜13cがなす同心円(二点鎖線で示す)の直径Dは5
3mmとした。
品W2 を載置し、上型6を下降させて所定の加圧力で粗
連絡部7の粗梁部13a〜13cを曲げる。これによ
り、図3に連絡部13(図2及び図4参照)を示すよう
に、各梁部13a〜13cをそれぞれ120°の間隔で
広げて同一平面内に存在しないようにする。ここで、各
梁部13a〜13cの直径dは16mm、各梁部13a
〜13cがなす同心円(二点鎖線で示す)の直径Dは5
3mmとした。
【0023】この後、切削加工により、図2及び図4に
示すように、連結部11、12及びブラケット15、1
6にボルト穴11a、12a、15a、16aを所定の
径で形成し、ボス部14に軸孔94aを所定の径で形成
する。また、ボス部14の側方に座面14bを切削す
る。このナックル10において、図3に示す形状を断面
係数モデルとし、断面係数を算出した。この結果、この
ナックル10においては、各梁部13a〜13cのいづ
れかを上にした上下曲げにおいて7155mm3 、左右
曲げにおいて6419mm3 が得られた。
示すように、連結部11、12及びブラケット15、1
6にボルト穴11a、12a、15a、16aを所定の
径で形成し、ボス部14に軸孔94aを所定の径で形成
する。また、ボス部14の側方に座面14bを切削す
る。このナックル10において、図3に示す形状を断面
係数モデルとし、断面係数を算出した。この結果、この
ナックル10においては、各梁部13a〜13cのいづ
れかを上にした上下曲げにおいて7155mm3 、左右
曲げにおいて6419mm3 が得られた。
【0024】また、このナックル10において、図3に
示す形状を断面係数モデルとし、重量に相当する断面積
を算出した。この結果、このナックル10においては、
603mm2 であった。 (実施例2)実施例2では請求項1のアームを請求項2
以外の方法により成形している。なお、同一の構成につ
いては同一符合を付している。
示す形状を断面係数モデルとし、重量に相当する断面積
を算出した。この結果、このナックル10においては、
603mm2 であった。 (実施例2)実施例2では請求項1のアームを請求項2
以外の方法により成形している。なお、同一の構成につ
いては同一符合を付している。
【0025】「鍛造工程」一般的な鍛造方法により、図
5(A)に示す鍛造品W3 を得る。この鍛造品W 3 は、
同一平面内に存在しない3本の粗梁部13a〜13c
と、各粗梁部13a〜13c間及び粗梁部13a、13
cの側面に存在するバリ8とを有している。なお、連結
部11、12及び連絡部13の他の部位は図示していな
い。
5(A)に示す鍛造品W3 を得る。この鍛造品W 3 は、
同一平面内に存在しない3本の粗梁部13a〜13c
と、各粗梁部13a〜13c間及び粗梁部13a、13
cの側面に存在するバリ8とを有している。なお、連結
部11、12及び連絡部13の他の部位は図示していな
い。
【0026】このとき、やはり連絡方向と直交する上下
方向の鍛造圧力によって、各連結部11、12及び連絡
部13を鍛造することができる。 「バリ取り工程」次いで、一般的なバリ取り工程によ
り、図5(B)に示すバリ取り品W4 を得る。このバリ
取り品W4 は鍛造品W3 におけるバリ8に窓抜き部8a
が形成されている。このバリ取り品W4 に切削加工を施
し、製品としてのナックルを得る。
方向の鍛造圧力によって、各連結部11、12及び連絡
部13を鍛造することができる。 「バリ取り工程」次いで、一般的なバリ取り工程によ
り、図5(B)に示すバリ取り品W4 を得る。このバリ
取り品W4 は鍛造品W3 におけるバリ8に窓抜き部8a
が形成されている。このバリ取り品W4 に切削加工を施
し、製品としてのナックルを得る。
【0027】このナックルにおいては、断面係数モデル
が実施例1と同様であるため、実施例1と同一の断面係
数及び断面積となる。 (比較例1)比較例1では図12〜14に示す従来のナ
ックルを従来の方法により成形している。なお、同一の
構成については同一符合を付している。
が実施例1と同様であるため、実施例1と同一の断面係
数及び断面積となる。 (比較例1)比較例1では図12〜14に示す従来のナ
ックルを従来の方法により成形している。なお、同一の
構成については同一符合を付している。
【0028】「鍛造工程」一般的な鍛造方法により、図
6(A)に示す鍛造品W5 を得る。この鍛造品W 5 は、
断面中実の略円形状に形成された連絡部93と、この連
絡部93の側面に存在するバリ97とを有している。な
お、連結部11、12及び連絡部93の他の部位は図示
していない。
6(A)に示す鍛造品W5 を得る。この鍛造品W 5 は、
断面中実の略円形状に形成された連絡部93と、この連
絡部93の側面に存在するバリ97とを有している。な
お、連結部11、12及び連絡部93の他の部位は図示
していない。
【0029】「バリ取り工程」次いで、一般的なバリ取
り工程により、図6(B)に示すバリ取り品W6 を得
る。このバリ取り品W6 は鍛造品W5 におけるバリ97
が除去されている。このバリ取り品W6 に切削加工を施
し、製品としてのナックルを得る。このナックルにおい
ては、直径40mmの円形を断面係数モデルとし、断面
係数及び断面積を算出した。この結果、このナックルの
断面係数は6283mm3、断面積は1257mm2 で
あった。 (比較例2)比較例2ではナックルの連絡部を断面略I
形状に成形した。なお、同一の構成については同一符合
を付している。
り工程により、図6(B)に示すバリ取り品W6 を得
る。このバリ取り品W6 は鍛造品W5 におけるバリ97
が除去されている。このバリ取り品W6 に切削加工を施
し、製品としてのナックルを得る。このナックルにおい
ては、直径40mmの円形を断面係数モデルとし、断面
係数及び断面積を算出した。この結果、このナックルの
断面係数は6283mm3、断面積は1257mm2 で
あった。 (比較例2)比較例2ではナックルの連絡部を断面略I
形状に成形した。なお、同一の構成については同一符合
を付している。
【0030】「鍛造工程」一般的な鍛造方法により、図
7(A)に示す鍛造品W7 を得る。この鍛造品W 7 は、
横倒しの断面I形状、つまり2本のリブが上下に平行に
延在した連絡部81と、この連絡部81の側面に存在す
るバリ82とを有している。なお、連結部11、12及
び連絡部81の他の部位は図示していない。
7(A)に示す鍛造品W7 を得る。この鍛造品W 7 は、
横倒しの断面I形状、つまり2本のリブが上下に平行に
延在した連絡部81と、この連絡部81の側面に存在す
るバリ82とを有している。なお、連結部11、12及
び連絡部81の他の部位は図示していない。
【0031】「バリ取り工程」次いで、一般的なバリ取
り工程により、図7(B)に示すバリ取り品W8 を得
る。このバリ取り品W8 は鍛造品W7 におけるバリ82
が除去されている。このバリ取り品W8 に切削加工を施
し、製品としてのナックルを得る。このナックルにおい
ては、図7(C)に示す形状を断面係数モデルとし、断
面係数及び断面積を算出した。ここで、図中、a=8m
m、b=48.5mm、c=8mm、e=29mm、f
=13mmである。この結果、このナックルの断面係数
は上下曲げが6296mm3 、左右曲げが6287mm
3 、断面積は880mm2 であった。 (評価)実施例1、2及び比較例1、2の断面係数及び
断面積を表1に示す。
り工程により、図7(B)に示すバリ取り品W8 を得
る。このバリ取り品W8 は鍛造品W7 におけるバリ82
が除去されている。このバリ取り品W8 に切削加工を施
し、製品としてのナックルを得る。このナックルにおい
ては、図7(C)に示す形状を断面係数モデルとし、断
面係数及び断面積を算出した。ここで、図中、a=8m
m、b=48.5mm、c=8mm、e=29mm、f
=13mmである。この結果、このナックルの断面係数
は上下曲げが6296mm3 、左右曲げが6287mm
3 、断面積は880mm2 であった。 (評価)実施例1、2及び比較例1、2の断面係数及び
断面積を表1に示す。
【0032】
【表1】 表1より、実施例1、2のナックルは、連絡部13を断
面中実の略円形状又は断面略I形状にした比較例1、2
のものと比較して、より高い断面係数が得られ、かつ各
梁部13a〜13c間の空間分だけ材料を減量させて軽
量化されることがわかる。
面中実の略円形状又は断面略I形状にした比較例1、2
のものと比較して、より高い断面係数が得られ、かつ各
梁部13a〜13c間の空間分だけ材料を減量させて軽
量化されることがわかる。
【0033】また、実施例1、2のナックルは、主とし
て鍛造及び加圧力による曲げによって得られるため、全
体として金属組織が均一で、靱性の強いものであるとと
もに、曲げ力を受ける連絡部13の曲げ強度等が損なわ
れていないことが明らかである。なお、連結部11等に
切削されるボルト穴11a等は、連結部11等に曲げ力
を受けず、特性を損なうことはない。
て鍛造及び加圧力による曲げによって得られるため、全
体として金属組織が均一で、靱性の強いものであるとと
もに、曲げ力を受ける連絡部13の曲げ強度等が損なわ
れていないことが明らかである。なお、連結部11等に
切削されるボルト穴11a等は、連結部11等に曲げ力
を受けず、特性を損なうことはない。
【0034】さらに、実施例1、2のナックルは、さほ
ど高い鍛造圧力を必要とせずに鍛造が容易であるととも
に、鍛造欠陥が生じにくい。したがって、こうして必要
な曲げ力に対する強度を確保しつつ軽量化された実施例
1、2のナックルをサスペンションに採用すれば、バネ
下荷重が小さくなり、車両の軽量化から燃費の向上及び
サスペンション特性の向上等の利点を得ることができ
る。 (実施例3)実施例3でも請求項1のナックルを請求項
2の鍛造方法により成形している。
ど高い鍛造圧力を必要とせずに鍛造が容易であるととも
に、鍛造欠陥が生じにくい。したがって、こうして必要
な曲げ力に対する強度を確保しつつ軽量化された実施例
1、2のナックルをサスペンションに採用すれば、バネ
下荷重が小さくなり、車両の軽量化から燃費の向上及び
サスペンション特性の向上等の利点を得ることができ
る。 (実施例3)実施例3でも請求項1のナックルを請求項
2の鍛造方法により成形している。
【0035】実施例1と同様の鍛造工程及びバリ取り工
程を経て、図8(A)に示すバリ取り品W9 を得る。こ
のバリ取り品W9 は4本の粗梁部13d〜13gを有し
ている。なお、連結部11、12及び連絡部13の他の
部位は図示していない。次いで、実施例1と同様の曲げ
工程及び切削工程を経て、図8(B)に示すナックルを
得る。このナックルは、梁部13e、13fをそれぞれ
矢印方向に曲げることにより、梁部13dと梁部13f
との間及び梁部13gと梁部13eとの間が110°の
間隔、梁部13fと梁部13gとの間及び梁部13eと
梁部13dとの間が70°の間隔に広げられて同一平面
内に存在しないようにされている。
程を経て、図8(A)に示すバリ取り品W9 を得る。こ
のバリ取り品W9 は4本の粗梁部13d〜13gを有し
ている。なお、連結部11、12及び連絡部13の他の
部位は図示していない。次いで、実施例1と同様の曲げ
工程及び切削工程を経て、図8(B)に示すナックルを
得る。このナックルは、梁部13e、13fをそれぞれ
矢印方向に曲げることにより、梁部13dと梁部13f
との間及び梁部13gと梁部13eとの間が110°の
間隔、梁部13fと梁部13gとの間及び梁部13eと
梁部13dとの間が70°の間隔に広げられて同一平面
内に存在しないようにされている。
【0036】このナックルでは、間隔の狭い方向での曲
げ強度が強くなっている。したがって、請求項2の鍛造
方法では、特定の方向の曲げ強度を強くしたい場合、曲
げ工程により、容易に各梁部間の角度を調整できるた
め、かかる所望に容易に対処することができることがわ
かる。 (実施例4)実施例4でも請求項1のナックルを請求項
2の鍛造方法により成形している。
げ強度が強くなっている。したがって、請求項2の鍛造
方法では、特定の方向の曲げ強度を強くしたい場合、曲
げ工程により、容易に各梁部間の角度を調整できるた
め、かかる所望に容易に対処することができることがわ
かる。 (実施例4)実施例4でも請求項1のナックルを請求項
2の鍛造方法により成形している。
【0037】実施例1と同様の鍛造工程及びバリ取り工
程を経て、図9(A)に示すバリ取り品W10を得る。こ
のバリ取り品W10は6本の粗梁部13h〜13mを有し
ている。なお、連結部11、12及び連絡部13の他の
部位は図示していない。次いで、実施例1と同様の曲げ
工程及び切削工程を経て、図9(B)に示すナックルを
得る。このナックルは、梁部13i、13j、13k、
13lをそれぞれ矢印方向に曲げることにより、梁部1
3hと梁部13iとの間、梁部13iと梁部13kとの
間、梁部13mと梁部13lとの間及び梁部13lと梁
部13jとの間が55°の間隔、梁部13kと梁部13
mとの間及び梁部13jと梁部13hとの間が70°の
間隔に広げられて同一平面内に存在しないようにされて
いる。
程を経て、図9(A)に示すバリ取り品W10を得る。こ
のバリ取り品W10は6本の粗梁部13h〜13mを有し
ている。なお、連結部11、12及び連絡部13の他の
部位は図示していない。次いで、実施例1と同様の曲げ
工程及び切削工程を経て、図9(B)に示すナックルを
得る。このナックルは、梁部13i、13j、13k、
13lをそれぞれ矢印方向に曲げることにより、梁部1
3hと梁部13iとの間、梁部13iと梁部13kとの
間、梁部13mと梁部13lとの間及び梁部13lと梁
部13jとの間が55°の間隔、梁部13kと梁部13
mとの間及び梁部13jと梁部13hとの間が70°の
間隔に広げられて同一平面内に存在しないようにされて
いる。
【0038】このナックルにおいても、実施例3と同様
の効果を発揮することができる。 (実施例5)実施例5のナックルは、図10に示すよう
に、各梁部13n〜13pが樋形状に形成されている。
鍛造方法及び他の構成は実施例1と同様である。このナ
ックルにおいても、実施例1と同様の効果を発揮するこ
とができる。したがって、請求項2の鍛造方法では、各
梁部の形状は高い自由度を有しており、曲げ強度に好ま
しい任意の形状を鍛造することができる。 (実施例6)実施例6のナックルは、図11に示すよう
に、各梁部13q〜13sが+形状に形成されている。
鍛造方法及び他の構成は実施例1と同様である。
の効果を発揮することができる。 (実施例5)実施例5のナックルは、図10に示すよう
に、各梁部13n〜13pが樋形状に形成されている。
鍛造方法及び他の構成は実施例1と同様である。このナ
ックルにおいても、実施例1と同様の効果を発揮するこ
とができる。したがって、請求項2の鍛造方法では、各
梁部の形状は高い自由度を有しており、曲げ強度に好ま
しい任意の形状を鍛造することができる。 (実施例6)実施例6のナックルは、図11に示すよう
に、各梁部13q〜13sが+形状に形成されている。
鍛造方法及び他の構成は実施例1と同様である。
【0039】このナックルにおいても、実施例1と同様
の効果を発揮することができる。
の効果を発揮することができる。
【0040】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1のアーム
では、要求される特性を損なうことなく、かつ必要な曲
げ力に対する強度を確保しつつ、軽量化される。また、
請求項2のアームの鍛造方法では、要求される特性を損
なうことなく、かつ必要な曲げ力に対する強度を確保し
つつ、軽量化されたアームを鍛造可能である。
では、要求される特性を損なうことなく、かつ必要な曲
げ力に対する強度を確保しつつ、軽量化される。また、
請求項2のアームの鍛造方法では、要求される特性を損
なうことなく、かつ必要な曲げ力に対する強度を確保し
つつ、軽量化されたアームを鍛造可能である。
【図1】実施例1に係り、(A)は鍛造金型等の断面
図、(B)はバリ取り金型等の断面図、(C)は曲げ金
型等の断面図である。
図、(B)はバリ取り金型等の断面図、(C)は曲げ金
型等の断面図である。
【図2】実施例1のナックルの平面図である。
【図3】実施例1のナックルに係り、図2のIII−I
II矢視端面図である。
II矢視端面図である。
【図4】実施例1のナックルの側面図である。
【図5】実施例2のナックルに係り、(A)は鍛造後の
図3と同様の端面図、(B)はバリ取り後の図3と同様
の端面図である。
図3と同様の端面図、(B)はバリ取り後の図3と同様
の端面図である。
【図6】比較例1のナックルに係り、(A)は鍛造後の
図3と同様の端面図、(B)はバリ取り後の図3と同様
の端面図である。
図3と同様の端面図、(B)はバリ取り後の図3と同様
の端面図である。
【図7】比較例2のナックルに係り、(A)は鍛造後の
図3と同様の端面図、(B)はバリ取り後の図3と同様
の端面図、(C)は断面係数モデルである。
図3と同様の端面図、(B)はバリ取り後の図3と同様
の端面図、(C)は断面係数モデルである。
【図8】実施例3のナックルに係り、(A)はバリ取り
後の図3と同様の端面図、(B)は図3と同様の端面図
である。
後の図3と同様の端面図、(B)は図3と同様の端面図
である。
【図9】実施例4のナックルに係り、(A)はバリ取り
後の図3と同様の端面図、(B)は図3と同様の端面図
である。
後の図3と同様の端面図、(B)は図3と同様の端面図
である。
【図10】実施例4のナックルに係り、図3と同様の端
面図である。
面図である。
【図11】実施例5のナックルに係り、図3と同様の端
面図である。
面図である。
【図12】従来のナックルの平面図である。
【図13】従来のナックルに係り、図12のXIIV−
XIIV矢視端面図である。
XIIV矢視端面図である。
【図14】従来のナックルの側面図である。
【図15】車両のフロント側のサスペンションの一部を
示す透視図である。
示す透視図である。
11、12…連結部 13…連絡部 13a〜13s…梁部 13a〜13c…
粗梁部 7…粗連絡部 8…バリ
粗梁部 7…粗連絡部 8…バリ
フロントページの続き (72)発明者 木村 雅俊 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】相手部材と連結される少なくとも二つの連
結部と、各該連結部を連絡する連絡部とを有し、該連絡
部に曲げ力を受けるアームにおいて、 前記連絡部は、各々連絡方向に延在して同一平面内に存
在しない3本以上の梁部を有することを特徴とするアー
ム。 - 【請求項2】粗材を鍛造することにより、相手部材と連
結される少なくとも二つの連結部と、各該連結部を連絡
し、各々連絡方向に延在して同一平面内に存在する3本
以上の粗梁部を有する粗連絡部とを形成する鍛造工程
と、 加圧力で該粗連絡部の該粗梁部を曲げることにより、同
一平面内に存在しない3本以上の梁部を有する連絡部を
形成する曲げ工程と、からなることを特徴とするアーム
の鍛造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7105784A JP3027922B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | アーム及びアームの鍛造方法 |
DE69601743T DE69601743T2 (de) | 1995-04-28 | 1996-04-24 | Lenker und Verfahren zu dessen Herstellung |
EP96106444A EP0739762B1 (en) | 1995-04-28 | 1996-04-24 | Arm and process for making same |
US08/636,956 US5829768A (en) | 1995-04-28 | 1996-04-24 | Arm and process for forging the same |
KR1019960013052A KR0177288B1 (ko) | 1995-04-28 | 1996-04-26 | 아암 및 아암의 단조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7105784A JP3027922B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | アーム及びアームの鍛造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08295112A true JPH08295112A (ja) | 1996-11-12 |
JP3027922B2 JP3027922B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=14416775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7105784A Expired - Fee Related JP3027922B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | アーム及びアームの鍛造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5829768A (ja) |
EP (1) | EP0739762B1 (ja) |
JP (1) | JP3027922B2 (ja) |
KR (1) | KR0177288B1 (ja) |
DE (1) | DE69601743T2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20020088174A (ko) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | 현대자동차주식회사 | 차량용 트레일링 아암 및 그 제조방법 |
KR100793698B1 (ko) * | 2005-11-10 | 2008-01-11 | 한국프랜지공업 주식회사 | 자동차의 너클 |
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DE102009035702A1 (de) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Fahrwerksbauteil für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung |
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