JPH10119504A - フロントアクスル - Google Patents
フロントアクスルInfo
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- JPH10119504A JPH10119504A JP8282356A JP28235696A JPH10119504A JP H10119504 A JPH10119504 A JP H10119504A JP 8282356 A JP8282356 A JP 8282356A JP 28235696 A JP28235696 A JP 28235696A JP H10119504 A JPH10119504 A JP H10119504A
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- Japan
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- reinforcing member
- light alloy
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
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- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フロントアクスル本体をアルミニウムな
どの軽合金で形成して、軽量化を図りながら、引張応力
に強い材料で形成された補強部材をフロントアクスル本
体のビーム中央部の下側に配設して、ビーム中央部に加
わる引張力を分担させることにより、軽量で、かつ、高
強度のフロントアクスルを提供する。 【解決手段】 ビーム中央部２ａとその両側に側部２ｂ
を有する、軽合金製のフロントアクスル本体２の、前記
ビーム中央部２ａの下面側に肉を切除した凹部を形成
し、この凹部の両端に形成した取付部２ｄの間に、前記
軽合金より引張応力の強い材料で形成された補強部材３
を配置して引張力を負担するようにする。
どの軽合金で形成して、軽量化を図りながら、引張応力
に強い材料で形成された補強部材をフロントアクスル本
体のビーム中央部の下側に配設して、ビーム中央部に加
わる引張力を分担させることにより、軽量で、かつ、高
強度のフロントアクスルを提供する。 【解決手段】 ビーム中央部２ａとその両側に側部２ｂ
を有する、軽合金製のフロントアクスル本体２の、前記
ビーム中央部２ａの下面側に肉を切除した凹部を形成
し、この凹部の両端に形成した取付部２ｄの間に、前記
軽合金より引張応力の強い材料で形成された補強部材３
を配置して引張力を負担するようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの車両
に用いられる、強度を確保しながら、軽量化を図ってい
る軽合金製のフロントアクスルに関するものである。
に用いられる、強度を確保しながら、軽量化を図ってい
る軽合金製のフロントアクスルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の前車輪を正しい位置に保持する
と共に、車両の前部の荷重を支持しているフロントアク
スルは、図３に示すように、フロントアクスル１のビー
ム中央部２ａと、その両側の側部２ｂと形成されてい
る。そして、このフロントアクスル１は、車体の前部の
荷重Ｗを車体フレームから振動・衝撃吸収用のスプリン
グを介して、フロントアクスル１のビーム中央部２ａの
両端の矢印Ｗで示す部分で受け、一方で、地面からの反
力Ｒを、タイヤ、ナックル・スピンドル、キング・ピン
を介して、フロントアクスル本体２の側部２ｂの矢印
Ｒ’で示すキング・ピンを取り付ける部分で受けてい
る。
と共に、車両の前部の荷重を支持しているフロントアク
スルは、図３に示すように、フロントアクスル１のビー
ム中央部２ａと、その両側の側部２ｂと形成されてい
る。そして、このフロントアクスル１は、車体の前部の
荷重Ｗを車体フレームから振動・衝撃吸収用のスプリン
グを介して、フロントアクスル１のビーム中央部２ａの
両端の矢印Ｗで示す部分で受け、一方で、地面からの反
力Ｒを、タイヤ、ナックル・スピンドル、キング・ピン
を介して、フロントアクスル本体２の側部２ｂの矢印
Ｒ’で示すキング・ピンを取り付ける部分で受けてい
る。
【０００３】そのため、フロントアクスル１には、車両
の重量による荷重Ｗと、反力Ｒ’により、フロントアク
スル１の両端の側部２ｂを上側に曲げる曲げモーメント
Ｍが発生し、フロントアクスル１のビーム中央部２ａの
上面側２ｆに圧縮力が働いて圧縮応力σc が生じると共
に、下面側２ｅに引張力が働いて引張応力σp が発生す
る。
の重量による荷重Ｗと、反力Ｒ’により、フロントアク
スル１の両端の側部２ｂを上側に曲げる曲げモーメント
Ｍが発生し、フロントアクスル１のビーム中央部２ａの
上面側２ｆに圧縮力が働いて圧縮応力σc が生じると共
に、下面側２ｅに引張力が働いて引張応力σp が発生す
る。
【０００４】一方、このフロントアクスル１は軽量化の
ためにアルミニウム合金等の軽合金で製造されるが、こ
れらの軽合金材料は引張応力に関する許容応力が一般的
に鋼材よりも低くて引張力に弱いために、ビーム中央部
２ａの下面側２ｅに生じる引張応力σp を小さくする必
要があり、大きな断面二次モーメントや断面係数を持つ
ビーム構造が採用され、通常、このビームの断面形状
は、図３（ｄ）に示すように、断面二次モーメントを大
きく取れるＩ形状が採用されている。
ためにアルミニウム合金等の軽合金で製造されるが、こ
れらの軽合金材料は引張応力に関する許容応力が一般的
に鋼材よりも低くて引張力に弱いために、ビーム中央部
２ａの下面側２ｅに生じる引張応力σp を小さくする必
要があり、大きな断面二次モーメントや断面係数を持つ
ビーム構造が採用され、通常、このビームの断面形状
は、図３（ｄ）に示すように、断面二次モーメントを大
きく取れるＩ形状が採用されている。
【０００５】しかし、このようなビーム形状では、ビー
ム中央部２ａのビーム高さＨが大きくなり、また、断面
積も大きくなるので、重量が増加し、また、レイアウト
や最低地上高を確保する面で不具合が生じるという問題
があった。そこで、実開平２−１２７３５６号公報で提
案されている補強材いり鋳造サスペンションと同様に、
図４に示すように、フロントアクスル１のビーム中央部
２ａの下面側２ｅに鉄鋼材料などの引張力に強い補強部
材30を鋳込んで、補強することが考えられる。
ム中央部２ａのビーム高さＨが大きくなり、また、断面
積も大きくなるので、重量が増加し、また、レイアウト
や最低地上高を確保する面で不具合が生じるという問題
があった。そこで、実開平２−１２７３５６号公報で提
案されている補強材いり鋳造サスペンションと同様に、
図４に示すように、フロントアクスル１のビーム中央部
２ａの下面側２ｅに鉄鋼材料などの引張力に強い補強部
材30を鋳込んで、補強することが考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この場合に
は、補強部材を入れ込んで鋳造する時に、補強部材を適
切な位置に保持しておく必要があるために、その分、鋳
造作業が複雑化するという問題がある。一方、軽合金製
のフロントアクセルを、鍛造で製造することにより、材
料の結晶組織を微細化して密にして、強度と靭性を高く
することが試みられている。
は、補強部材を入れ込んで鋳造する時に、補強部材を適
切な位置に保持しておく必要があるために、その分、鋳
造作業が複雑化するという問題がある。一方、軽合金製
のフロントアクセルを、鍛造で製造することにより、材
料の結晶組織を微細化して密にして、強度と靭性を高く
することが試みられている。
【０００７】しかしながら、軽合金中に鋼材などの別の
素材である補強部材を入れたものを鍛造で製造しようと
すると、補強部材と軽合金との間に材料の延びや強度に
差があって、鍛造中に両金属が分離してしまうので、鍛
造による製造が困難であるという問題がある。従って、
補強部材を入れ込んだフロントアクセルを軽合金で造る
場合には、強度的に弱い鋳造で製造せざるを得ないの
で、フロントアクスルの軽合金部分の強度が低下し、補
強部材による補強の効果を十分に発揮することができな
いという問題が生じる。
素材である補強部材を入れたものを鍛造で製造しようと
すると、補強部材と軽合金との間に材料の延びや強度に
差があって、鍛造中に両金属が分離してしまうので、鍛
造による製造が困難であるという問題がある。従って、
補強部材を入れ込んだフロントアクセルを軽合金で造る
場合には、強度的に弱い鋳造で製造せざるを得ないの
で、フロントアクスルの軽合金部分の強度が低下し、補
強部材による補強の効果を十分に発揮することができな
いという問題が生じる。
【０００８】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、その目的は、アルミニウムなどの軽合金
製のフロントアクスル本体のビーム中央部に凹部を形成
して、軽量化を図ると共に、この軽合金よりも引張応力
に強い補強部材をフロントアクスル本体のビーム中央部
の下側に配設して、ビーム中央部に加わる引張力を負担
させて、軽量で、かつ、高強度のフロントアクスルを提
供することである。
されたもので、その目的は、アルミニウムなどの軽合金
製のフロントアクスル本体のビーム中央部に凹部を形成
して、軽量化を図ると共に、この軽合金よりも引張応力
に強い補強部材をフロントアクスル本体のビーム中央部
の下側に配設して、ビーム中央部に加わる引張力を負担
させて、軽量で、かつ、高強度のフロントアクスルを提
供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、ビーム中央部とその両側に側部を有する、
軽合金製のフロントアクスル本体の、前記ビーム中央部
の下面側に肉を切除した凹部を形成し、この凹部の両端
に形成した取付部の間に、前記軽合金より引張応力の強
い材料で形成された補強部材を配置して引張力を負担す
るようにしたフロントアクスルを提供する。
するために、ビーム中央部とその両側に側部を有する、
軽合金製のフロントアクスル本体の、前記ビーム中央部
の下面側に肉を切除した凹部を形成し、この凹部の両端
に形成した取付部の間に、前記軽合金より引張応力の強
い材料で形成された補強部材を配置して引張力を負担す
るようにしたフロントアクスルを提供する。
【００１０】さらに、前記補強部材は端部にネジ部を有
し、該ネジ部に螺合するネジ部材を締結して、前記ビー
ム中央部に中央上側を凸にする曲げモーメントが発生す
るように、前記補強部材に予め引張力を発生させて、前
記補強部材を前記取付部に締結した前記のフロントアク
スルにより、さらに、強度を増加したフロントアクスル
を提供する。
し、該ネジ部に螺合するネジ部材を締結して、前記ビー
ム中央部に中央上側を凸にする曲げモーメントが発生す
るように、前記補強部材に予め引張力を発生させて、前
記補強部材を前記取付部に締結した前記のフロントアク
スルにより、さらに、強度を増加したフロントアクスル
を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、図１
を参照して説明する。アクスル本体１をビーム中央部１
ａとその両側の側部１ｂとで形成し、このビーム中央部
１ａの下面側の肉を切除して凹部２ｃを形成し、さら
に、この凹部２ｃの両端に取付部２ｄを形成する。
を参照して説明する。アクスル本体１をビーム中央部１
ａとその両側の側部１ｂとで形成し、このビーム中央部
１ａの下面側の肉を切除して凹部２ｃを形成し、さら
に、この凹部２ｃの両端に取付部２ｄを形成する。
【００１２】このアクスル本体はアルミ合金などの軽合
金製とし、鍛造により形成するのが強度面から好ましい
が、鋳造で形成することもできる。また、補強部材３を
本体の軽合金よりも引張力に強い材料、例えば炭素鋼や
合金鋼などの鉄鋼材料で形成する。この補強部材３の形
状は、製造の容易さを考えると丸棒や角棒や平板等単純
な形状のものが好ましいが、ビーム中央部２ａに加わる
引張力を有効に負担できればよいので、断面形状はそれ
に適したものであれば、どのような形状でもよい。
金製とし、鍛造により形成するのが強度面から好ましい
が、鋳造で形成することもできる。また、補強部材３を
本体の軽合金よりも引張力に強い材料、例えば炭素鋼や
合金鋼などの鉄鋼材料で形成する。この補強部材３の形
状は、製造の容易さを考えると丸棒や角棒や平板等単純
な形状のものが好ましいが、ビーム中央部２ａに加わる
引張力を有効に負担できればよいので、断面形状はそれ
に適したものであれば、どのような形状でもよい。
【００１３】そして、補強部材３と取付部２ｄの締結す
るための構造は、例えば、補強部材３の一端にストッパ
ーと他端に雄ネジ部、または両端に雄ネジ部３ａを設け
る。そして、補強部材３を一方の取付部２ｄに設けた孔
２ｇから他方の取付部２ｄに設けた孔２ｇに通して、補
強部材３の雄ネジ部３ａをナットなどの螺合するネジ部
材３ｂで締めて固定する。
るための構造は、例えば、補強部材３の一端にストッパ
ーと他端に雄ネジ部、または両端に雄ネジ部３ａを設け
る。そして、補強部材３を一方の取付部２ｄに設けた孔
２ｇから他方の取付部２ｄに設けた孔２ｇに通して、補
強部材３の雄ネジ部３ａをナットなどの螺合するネジ部
材３ｂで締めて固定する。
【００１４】あるいは、補強部材３の端部に雌ネジ部を
設け、この雌ネジ部に、貫通孔２ｇを通したボルトなど
の螺合するネジ部材を挿入して固定してもよく、補強部
材３の一端に設けた雄ネジ部を取付部２ｄに設けた雌ネ
ジ部に螺合させ、補強部材３の他端の雄ネジ部を他方の
取付部２ｄの貫通孔２ｇに通してナットなどの螺合する
ネジ部材３ｂで固定してもよい。
設け、この雌ネジ部に、貫通孔２ｇを通したボルトなど
の螺合するネジ部材を挿入して固定してもよく、補強部
材３の一端に設けた雄ネジ部を取付部２ｄに設けた雌ネ
ジ部に螺合させ、補強部材３の他端の雄ネジ部を他方の
取付部２ｄの貫通孔２ｇに通してナットなどの螺合する
ネジ部材３ｂで固定してもよい。
【００１５】つまり、この補強部材３を取付部２ｄに連
結する構造については、ビーム中央部２ａの下側に加わ
る引張力を有効に負担できるような締結方法であればよ
く、上記に限定する必要はない。また、ビーム中央部２
ａのビーム高さＨを小さく抑える必要のある時は、図２
に示すように、取付部２ｄの突出量を小さくして、補強
部材３を取り付ける。
結する構造については、ビーム中央部２ａの下側に加わ
る引張力を有効に負担できるような締結方法であればよ
く、上記に限定する必要はない。また、ビーム中央部２
ａのビーム高さＨを小さく抑える必要のある時は、図２
に示すように、取付部２ｄの突出量を小さくして、補強
部材３を取り付ける。
【００１６】以上のような構造により、フロントアクス
ル本体２を製作した後、補強部材３を取り付けてフロン
トアクスルを形成することができるために、軽合金製の
フロントアクスル本体２を強度を強くできる鍛造工法で
製造することが可能になり、フロントアクスル本体２の
強度を増加することができる。また、ビーム中央部２ａ
の下側の補強部材３を軽合金で包む必要がなくなり、肉
を切除した凹部２ｃを設けてその部分の軽合金を減少し
ているので、さらに軽量化とコストダウンを図ることが
できる。
ル本体２を製作した後、補強部材３を取り付けてフロン
トアクスルを形成することができるために、軽合金製の
フロントアクスル本体２を強度を強くできる鍛造工法で
製造することが可能になり、フロントアクスル本体２の
強度を増加することができる。また、ビーム中央部２ａ
の下側の補強部材３を軽合金で包む必要がなくなり、肉
を切除した凹部２ｃを設けてその部分の軽合金を減少し
ているので、さらに軽量化とコストダウンを図ることが
できる。
【００１７】さらに、ビーム中央部２ａに中央上側を凸
にする方向の曲げモーメントが発生するように、補強部
材３に予め引張力を発生させて、つまり、ビーム中央部
２ａの下面側２ｅに圧縮応力が発生する状態にして、補
強部材３を取付部２ｄに締結する。これは、例えば、取
付部２ｄの間の補強部材３の長さを短くする方向に、補
強部材３の端部に設けたネジ部を締めつけることによっ
て容易にできる。
にする方向の曲げモーメントが発生するように、補強部
材３に予め引張力を発生させて、つまり、ビーム中央部
２ａの下面側２ｅに圧縮応力が発生する状態にして、補
強部材３を取付部２ｄに締結する。これは、例えば、取
付部２ｄの間の補強部材３の長さを短くする方向に、補
強部材３の端部に設けたネジ部を締めつけることによっ
て容易にできる。
【００１８】このように、引張強度の低い軽合金材料
に、予め圧縮応力を与えておくことにより、フロントア
クスル１のビーム中央部２ａの下面側２ｅに引張力が加
わった時に、発生する引張応力を予め与えておいた圧縮
応力で緩和できるので、より高荷重に耐えられるように
なり、ビーム中央部２ａをよりコンパクトに形成するこ
とができる。
に、予め圧縮応力を与えておくことにより、フロントア
クスル１のビーム中央部２ａの下面側２ｅに引張力が加
わった時に、発生する引張応力を予め与えておいた圧縮
応力で緩和できるので、より高荷重に耐えられるように
なり、ビーム中央部２ａをよりコンパクトに形成するこ
とができる。
【００１９】なお、フロントアクスル本体２は、鍛造で
製作するのが好ましいが、鋳造で製作する場合において
も、補強部材３を鋳込む必要がなくなるので、鋳造作業
が容易となるという効果を得られる。
製作するのが好ましいが、鋳造で製作する場合において
も、補強部材３を鋳込む必要がなくなるので、鋳造作業
が容易となるという効果を得られる。
【００２０】
【発明の効果】本発明により、アルミニウムなどの軽合
金製のフロントアクスル本体のビーム中央部に凹部を形
成すると共に、この軽合金よりも引張応力に強い補強部
材をフロントアクスル本体のビーム中央部の下側の凹部
両端の取付部の間に配設して、ビーム中央部に加わる引
張力を負担させたので、軽量で、かつ、高強度のフロン
トアクスルを得ることができる。
金製のフロントアクスル本体のビーム中央部に凹部を形
成すると共に、この軽合金よりも引張応力に強い補強部
材をフロントアクスル本体のビーム中央部の下側の凹部
両端の取付部の間に配設して、ビーム中央部に加わる引
張力を負担させたので、軽量で、かつ、高強度のフロン
トアクスルを得ることができる。
【００２１】また、軽合金製のフロントアクスル本体を
軽合金単体で形成できるので、強度的に有利な鍛造で製
作することができ、フロントアクスルの強度を高めるこ
とができる。そして、フロントアクスル本体のビーム中
央部の下面側に圧縮応力を発生させて補強部材を取り付
けることにより、さらに、ビーム中央部の下面側が負担
できる引張力を大きくでき、より高強度のフロントアク
スルを得ることができる。
軽合金単体で形成できるので、強度的に有利な鍛造で製
作することができ、フロントアクスルの強度を高めるこ
とができる。そして、フロントアクスル本体のビーム中
央部の下面側に圧縮応力を発生させて補強部材を取り付
けることにより、さらに、ビーム中央部の下面側が負担
できる引張力を大きくでき、より高強度のフロントアク
スルを得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態のフロントアクスルを示
し、（ａ）はその正面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、
（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
し、（ａ）はその正面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、
（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態のフロントアクスルを
示し、（ａ）はその部分正面図、（ｂ）はその正面図の
Ｃ方向から見た側面図である。
示し、（ａ）はその部分正面図、（ｂ）はその正面図の
Ｃ方向から見た側面図である。
【図３】従来技術のフロントアクスルを示し、（ａ）は
その平面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はそのＡ−Ａ
断面図、（ｄ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
その平面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はそのＡ−Ａ
断面図、（ｄ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】他の従来技術のフロントアクスルを示し、
（ａ）はその正面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、
（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
（ａ）はその正面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、
（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
１ … フロントアクスル ２ … フロン
トアクスル本体 ２ａ… ビーム中央部 ２ｂ… 側部 ２ｃ… 凹部 ２ｄ… 取付部 ２ｅ… 下面側 ２ｆ… 上面側 ２ｇ… 貫通孔 ３，30… 補強部材 ３ａ… 雄ネジ
部，ネジ部 ３ｂ… ナット，ネジ部材
トアクスル本体 ２ａ… ビーム中央部 ２ｂ… 側部 ２ｃ… 凹部 ２ｄ… 取付部 ２ｅ… 下面側 ２ｆ… 上面側 ２ｇ… 貫通孔 ３，30… 補強部材 ３ａ… 雄ネジ
部，ネジ部 ３ｂ… ナット，ネジ部材
Claims (2)
- 【請求項１】 ビーム中央部（２ａ）とその両側に側部
（２ｂ）を有する、軽合金製のフロントアクスル本体
（２）の、前記ビーム中央部（２ａ）の下面側に肉を切
除した凹部（２ｃ）を形成し、この凹部（２ｃ）の両端
に形成した取付部（２ｄ）の間に、前記軽合金より引張
応力の強い材料で形成された補強部材（３）を配置して
引張力を負担するようにしたフロントアクスル。 - 【請求項２】 前記補強部材（３）は端部にネジ部（３
ａ）を有し、該ネジ部（３ａ）に螺合するネジ部材（３
ｂ）を締結して、前記ビーム中央部（２ａ）に中央上側
を凸にする曲げモーメントが発生するように、前記補強
部材（３）に予め引張力を発生させて、前記補強部材
（３）を前記取付部（２ｄ）に締結した請求項１記載の
フロントアクスル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8282356A JPH10119504A (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | フロントアクスル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8282356A JPH10119504A (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | フロントアクスル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10119504A true JPH10119504A (ja) | 1998-05-12 |
Family
ID=17651349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8282356A Pending JPH10119504A (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | フロントアクスル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10119504A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001130208A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-15 | Hino Motors Ltd | 車両のアクスルビーム |
| EP2357097A1 (en) * | 2010-02-17 | 2011-08-17 | Cie Automotive, S.A. | Control arm for a torsion bar, and torsion bar |
| JP6376315B1 (ja) * | 2017-03-10 | 2018-08-22 | 新日鐵住金株式会社 | フロントアクスルビーム |
| WO2018163987A1 (ja) | 2017-03-10 | 2018-09-13 | 新日鐵住金株式会社 | フロントアクスルビーム |
| JP2018154235A (ja) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | いすゞ自動車株式会社 | 車両のアクスルビーム |
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