WO2022054353A1 - 車両用支持構造体および車両用支持構造体の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a vehicle support structure attached to the vehicle side and suspending the vehicle body, and a method for manufacturing the vehicle support structure.
- Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-). No. 242821. Further, depending on the vehicle, a vehicle support structure has been proposed in which the trailing arm is attached and fixed by three boss portions.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a support structure for a vehicle and a method for manufacturing a support structure for a vehicle, which can be cast from aluminum or an aluminum alloy to improve the rigidity and reduce the weight.
- the purpose is to do.
- the vehicle support structure of the present invention includes a main body portion that rotatably supports the axle and a vehicle component mounting portion extending from the main body portion, and the vehicle component mounting portion is the axle.
- the first boss portion, the second boss portion, and the third boss portion arranged in a triangular shape when viewed in the direction, the first connecting portion connecting the first boss portion and the third boss portion, and the second boss portion.
- the first connecting portion and the second connecting portion are each in the longitudinal direction.
- the central portion of the aluminum is gradually inclined so as to be thin, and there is a sprue mark on the side portion of the third boss portion on the side of the anti-main body portion.
- the first connecting portion and the second connecting portion are gradually thinned in a direction perpendicular to the load input direction, which is the direction in which the largest load is applied from the vehicle parts attached to the respective boss portions. It is preferably formed at an angle. According to this configuration, the connecting portion is formed so as to be thin in the direction perpendicular to the load input direction of the vehicle parts, the weight is reduced, and the connecting portion in the load input direction is thickened, so that the rigidity is increased. Can be improved. It is preferable that the first connecting portion and the second connecting portion each have an H-shaped cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction. According to this configuration, since the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction is H-shaped, the rigidity can be further improved.
- the method for manufacturing a support structure for a vehicle of the present invention includes a main body portion that rotatably supports the axle and a vehicle component mounting portion extending from the main body portion, and the vehicle component mounting portion includes the vehicle component mounting portion.
- the first boss portion, the second boss portion, and the third boss portion arranged in a triangular shape when viewed in the direction of the axle, the first connecting portion connecting the first boss portion and the third boss portion, and the second boss portion.
- a method for manufacturing a vehicle support structure having a boss portion and a second connecting portion that connects the third boss portion, wherein the first connecting portion and the second connecting portion are each having a central portion in the longitudinal direction.
- the molten metal of the alloy is started to be poured at the side position of the sprue with the main body in a horizontal state, and then the pouring is completed while tilting the molding die so that the sprue is at the upper position. It is characterized by being cast.
- a cavity is provided so that the middle portion of the connecting portion is the thinnest, the main body portion is in a horizontal state, and hot water is poured from a sprue arranged on the side portion on the side opposite to the main body portion in the third boss portion.
- the casting is completed by inclining the molding mold so that the sprue is in the upper position, so that the casting is rational and the formation of cavities can be prevented. It is possible to reduce the weight.
- the disclosed vehicle support structure it is possible to prevent the formation of nests and improve the rigidity while further reducing the weight by casting aluminum or aluminum alloy.
- FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a support structure for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
- FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG.
- FIG. 4 is a schematic perspective view showing an example in which a trailing arm is attached and fixed to the vehicle support structure of FIG.
- FIG. 5A is a schematic view showing an example of a pouring start state when casting by the method for manufacturing a vehicle support structure according to the present embodiment
- FIG. 5B is an example of a pouring completion state after FIG. 5A. It is a schematic diagram which shows.
- FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of the vehicle support structure 1 of the present embodiment.
- the members having the same function may be designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof may be omitted.
- the vehicle support structure 1 of the present embodiment is, for example, a steering knuckle that supports both ends of the vehicle.
- the vehicle support structure 1 includes a main body portion 2 that rotatably supports the axle, and a vehicle component mounting portion 3 that is formed so as to extend from the main body portion 2.
- the vehicle component mounting portion 3 includes a first boss portion 4, a second boss portion 5, and a third boss portion 6 arranged in a triangular shape when viewed in the direction of the axle, and a first boss portion 4 and a third boss portion 6. It has a first connecting portion 7 to be connected and a second connecting portion 8 connecting the second boss portion 5 and the third boss portion 6, and is cast from aluminum or an aluminum alloy, and the third boss portion 6 is used.
- a shaft hole 2a through which the axle is inserted is formed in the central portion of the main body portion 2, and a plurality of through holes 2b for mounting the hub are formed around the shaft hole 2a at predetermined intervals.
- four through holes 2b are formed.
- the lower arm connecting portion 11 is formed on the lower side of the main body portion 2 in FIG. 1
- the upper arm connecting portion 12 is formed on the upper side of the main body portion 2
- the caliper connecting portion 13 is formed on the diagonally upper side of the main body portion 2. Is formed.
- a vehicle component mounting portion 3 is extended and formed on the opposite side of the main body portion 2 from which the caliper connecting portion 13 is formed.
- FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1
- FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG.
- the first connecting portion 7 and the second connecting portion 8 of the vehicle component mounting portion 3 are formed so as to be gradually inclined so that the central portion in the longitudinal direction becomes thin.
- the second connecting portion 8 is formed so as to be gradually inclined so that the central portion in the lateral direction becomes thin, and the same applies to the first connecting portion 7.
- the second connecting portion 8 has an H-shaped cross-sectional shape in the longitudinal direction, and the same applies to the first connecting portion 7.
- FIG. 4 is a schematic perspective view showing an example in which the trailing arm 14 is attached and fixed to the vehicle support structure 1 of FIG.
- the vertical arrows and the front-back arrows in FIG. 4 indicate the vertical and front-back positional relationships when the vehicle support structure 1 is attached to the vehicle.
- the trailing arm 14 is attached and fixed at three boss portions by fixing members 15 such as screws and bolts.
- the first connecting portion 7 and the second connecting portion 8 are formed so as to be thin in the direction perpendicular to the load input direction F of the trailing arm 14, to reduce the weight and input the load. Since the connecting portion in the direction F is thickened, the rigidity can be improved.
- first connecting portion 7 and the second connecting portion 8 each have an H-shaped cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction, the rigidity can be further improved.
- the load input direction F in FIG. 4 is indicated by an arrow pointing from the front to the rear in the vehicle.
- the first connecting portion 7 and the second connecting portion 8 are formed by gradually inclining the central portion in the longitudinal direction so as to be thin, and the third boss portion.
- a molten metal of aluminum or an aluminum alloy is poured into a molding die having a sprue provided at a position corresponding to the side portion on the side opposite to the main body portion in No. 6 so that the main body portion is horizontal. Starts pouring at the side position, and then, as shown in FIG. 5B, completes pouring while keeping the main body vertical and tilting the molding die so that the sprue is at the upper position. Let and cast.
- This embodiment is gravity casting.
- the main body is placed horizontally and the pouring is started from the sprue arranged on the side of the third boss on the side opposite to the main body, and then the molding die is formed so that the sprue is in the upper position. Since the pouring is completed and cast while tilting, the molten metal spreads to the cavity and the casting can be rational to prevent the formation of cavities, and the weight can be further reduced while maintaining the required rigidity.
- the sprue is not limited to one place, and sprues may be provided at a plurality of places.
- the casting technique is not limited to the above-mentioned gravity casting, and known casting techniques can be applied.
Landscapes
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Abstract
アルミニウム合金の鋳造品において、剛性を向上させつつより軽量化を図ることが可能な車両用支持構造体を提供することを課題とする。 解決手段として、車両用支持構造体(1)は、車軸を回転可能に軸支する本体部(2)と本体部(2)から延設形成された車両用部品取付部(3)とを備え、車両用部品取付部(3)は、前記車軸の方向に視て三角配置の第1ボス部(4)、第2ボス部(5)および第3ボス部(6)と、第1ボス部(4)と第3ボス部(6)とを連結する第1連結部(7)と、第2ボス部(5)と第3ボス部(6)とを連結する第2連結部(8)とを有する構成であって、アルミニウムまたはアルミニウム合金の鋳造品であり、第1連結部(7)および第2連結部(8)はそれぞれ長手方向の中央部が肉薄になるように漸次傾斜して形成されており、第3ボス部(6)における反本体部側の側部に湯口跡(9)がある。
Description
本発明は、車両側に取り付けられて車体を懸架する車両用支持構造体および車両用支持構造体の製造方法に関する。
従来、アーム取付部における2箇所のボス部にそれぞれ形成されたネジ孔にボルトを通して、トレーリングアームを取付固定する構造の車両用支持構造体が知られている(特許文献1:特開2010-242821号公報)。また、車両によってはトレーリングアームを3箇所のボス部で取付固定する車両用支持構造体が提案されている。
車両用支持構造体は、軽量化を図るためにアルミニウムまたはアルミニウム合金にて鋳造することが検討されている。しかし、トレーリングアームなど車両用部品を3箇所のボス部で取付固定する構造は、各ボス部をストレート形状の連結部にて繋ぐと巣が発生してしまうという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、アルミニウムまたはアルミニウム合金にて鋳造し、剛性を向上させつつより軽量化を図ることが可能な車両用支持構造体および車両用支持構造体の製造方法を提供することを目的とする。
一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。
本発明の車両用支持構造体は、車軸を回転可能に軸支する本体部と前記本体部から延設形成された車両用部品取付部とを備え、前記車両用部品取付部は、前記車軸の方向に視て三角配置の第1ボス部、第2ボス部および第3ボス部と、前記第1ボス部と前記第3ボス部とを連結する第1連結部と、前記第2ボス部と前記第3ボス部とを連結する第2連結部とを有する車両用支持構造体であって、アルミニウムまたはアルミニウム合金の鋳造品であり、前記第1連結部および前記第2連結部はそれぞれ長手方向の中央部が肉薄になるように漸次傾斜して形成されており、前記第3ボス部における反本体部側の側部に湯口跡があることを特徴とする。
この構成によれば、第3ボス部における反本体部側の側部から注湯しており、連結部の中間部を最も肉薄にしているので、巣の発生が防止できて剛性を向上させつつより軽量化を図ることが出来る。
前記第1連結部および前記第2連結部はそれぞれ前記各ボス部に取付けられる車両用部品からの最も大きな負荷がかかる方向となる荷重入力方向に対して垂直となる方向で肉薄になるように漸次傾斜して形成されていることが好ましい。この構成によれば、車両用部品の荷重入力方向に対し垂直となる方向で肉薄になるように連結部を形成し、軽量化を図るとともに荷重入力方向の連結部を厚くしているので、剛性を向上させることが出来る。前記第1連結部および前記第2連結部はそれぞれ長手方向に対して垂直となる断面形状がH型になっていることが好ましい。この構成によれば、長手方向に対して垂直となる断面形状をH型にしているので、より剛性を向上させることが出来る。
本発明の車両用支持構造体の製造方法は、車軸を回転可能に軸支する本体部と前記本体部から延設形成された車両用部品取付部とを備え、前記車両用部品取付部は、前記車軸の方向に視て三角配置の第1ボス部、第2ボス部および第3ボス部と、前記第1ボス部と前記第3ボス部とを連結する第1連結部と、前記第2ボス部と前記第3ボス部とを連結する第2連結部とを有する車両用支持構造体の製造方法であって、前記第1連結部および前記第2連結部をそれぞれ長手方向の中央部が肉薄になるように漸次傾斜して形成するように対応させたキャビティと前記第3ボス部における反本体部側の側部に対応させた位置に設けた湯口とを有する成形型に、アルミニウムまたはアルミニウム合金の溶湯を、前記本体部を水平状態にして前記湯口が側方位置にて注湯を開始し、その後、前記湯口が上方位置になるように前記成形型を傾斜させながら前記注湯を完了させて鋳造することを特徴とする。
この構成によれば、連結部の中間部が最も肉薄になるようにキャビティを設け、本体部を水平状態にして第3ボス部における反本体部側の側部に配された湯口から注湯を開始し、その後、当該湯口が上方位置になるように成形型を傾斜させながら注湯を完了させて鋳造するので、巣の発生が防止できる合理的な鋳造になり、必要な剛性を保ちつつより軽量化を図ることが出来る。
開示の車両用支持構造体によれば、巣の発生が防止できて剛性を向上させつつより軽量化を図ることがアルミニウムまたはアルミニウム合金の鋳造品で出来る。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。図1は本実施形態の車両用支持構造体1の例を示す概略の斜視図である。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
図1に示すように、本実施形態の車両用支持構造体1は、一例として、車両の両端を支持するステアリングナックルである。車両用支持構造体1は、車軸を回転可能に軸支する本体部2と、本体部2から延設形成された車両用部品取付部3とを備える。車両用部品取付部3は、前記車軸の方向に視て三角配置の第1ボス部4、第2ボス部5および第3ボス部6と、第1ボス部4と第3ボス部6とを連結する第1連結部7と、第2ボス部5と第3ボス部6とを連結する第2連結部8とを有し、アルミニウムまたはアルミニウム合金にて鋳造しており、第3ボス部6における反本体部側の側部に湯口跡9がある。
本体部2の中央部には車軸が挿通する軸穴2aが形成されており、軸穴2aの周囲にはハブ取り付け用の貫通穴2bが所定間隔で複数形成されている。図1の例では4つの貫通穴2bが形成されている。また、図1における本体部2の下側にロアアーム連結部11が形成されており、本体部2の上側にアッパーアーム連結部12が形成されており、本体部2の斜め上側にキャリパ連結部13が形成されている。そして、本体部2のキャリパ連結部13が形成されている側の反対側に車両用部品取付部3が延設形成されている。
図2は図1のII-II線断面図であり、図3は図1のIII-III線断面図である。図2に示すように、車両用部品取付部3における、第1連結部7および第2連結部8はそれぞれ長手方向の中央部が肉薄になるように漸次傾斜して形成されている。また、図3に示すように、第2連結部8は短手方向の中央部が肉薄になるように漸次傾斜して形成されており、第1連結部7についても同様である。図3の例では、第2連結部8は長手方向の断面形状がH型になっており、第1連結部7についても同様である。
図4は図1の車両用支持構造体1にトレーリングアーム14を取付固定した例を示す概略の斜視図である。図4における上下方向の矢印および前後方向の矢印は車両用支持構造体1を車両に取付けした際の上下および前後の位置関係を示している。トレーリングアーム14は、ネジやボルト等の固定部材15によって3箇所のボス部で取付固定されている。本実施形態によれば、トレーリングアーム14の荷重入力方向Fに対し垂直となる方向で肉薄となるように第1連結部7および第2連結部8を形成し、軽量化を図るとともに荷重入力方向Fの連結部を厚くしているので、剛性を向上させることが出来る。尚且つ、第1連結部7および第2連結部8はそれぞれ長手方向に対して垂直となる断面形状をH型にしているので、より剛性を向上させることが出来る。なお、図4における荷重入力方向Fは車両における前から後方向に向かう矢印で示される。
本実施形態の製造方法は、第1連結部7および第2連結部8をそれぞれ長手方向の中央部が肉薄になるように漸次傾斜して形成するように対応させたキャビティと、第3ボス部6における反本体部側の側部に対応させた位置に設けた湯口とを有する成形型に、図5Aに示すように、本体部が水平となる状態にして、アルミニウムまたはアルミニウム合金の溶湯を湯口が側方位置にて注湯を開始し、その後、図5Bに示すように、本体部が垂直となる状態にして、湯口が上方位置になるように当該成形型を傾斜させながら注湯を完了させて鋳造する。この実施例は重力鋳造である。この構成によれば、本体部を水平状態にして第3ボス部における反本体部側の側部に配された湯口から注湯を開始し、その後、湯口が上方位置になるように成形型を傾斜させながら注湯を完了させて鋳造するので、溶湯がキャビティに行き渡って巣の発生が防止できる合理的な鋳造になり、必要な剛性を保ちつつより軽量化を図ることが出来る。なお、湯口は一箇所に限られず、複数箇所に湯口を設ける場合がある。また、上記の重力鋳造に限定されず、既知の鋳造技術が適用できる。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。
Claims (4)
- 車軸を回転可能に軸支する本体部と前記本体部から延設形成された車両用部品取付部とを備え、前記車両用部品取付部は、前記車軸の方向に視て三角配置の第1ボス部、第2ボス部および第3ボス部と、前記第1ボス部と前記第3ボス部とを連結する第1連結部と、前記第2ボス部と前記第3ボス部とを連結する第2連結部とを有する車両用支持構造体であって、
アルミニウムまたはアルミニウム合金の鋳造品であり、前記第1連結部および前記第2連結部はそれぞれ長手方向の中央部が肉薄になるように漸次傾斜して形成されており、前記第3ボス部における反本体部側の側部に湯口跡があることを特徴とする車両用支持構造体。 - 請求項1記載の車両用支持構造体において、
前記第1連結部および前記第2連結部はそれぞれ前記各ボス部に取付けられる車両用部品の荷重入力方向に対して垂直となる方向で肉薄になるように漸次傾斜して形成されていることを特徴とする車両用支持構造体。 - 請求項1または2記載の車両用支持構造体において、
前記第1連結部および前記第2連結部はそれぞれ長手方向に対して垂直となる断面形状がH型になっていることを特徴とする車両用支持構造体。 - 車軸を回転可能に軸支する本体部と前記本体部から延設形成された車両用部品取付部とを備え、前記車両用部品取付部は、前記車軸の方向に視て三角配置の第1ボス部、第2ボス部および第3ボス部と、前記第1ボス部と前記第3ボス部とを連結する第1連結部と、前記第2ボス部と前記第3ボス部とを連結する第2連結部とを有する車両用支持構造体の製造方法であって、
前記第1連結部および前記第2連結部をそれぞれ長手方向の中央部が肉薄になるように漸次傾斜して形成するように対応させたキャビティと前記第3ボス部における反本体部側の側部に対応させた位置に設けた湯口とを有する成形型に、アルミニウムまたはアルミニウム合金の溶湯を、前記本体部を水平状態にして前記湯口が側方位置にて注湯を開始し、その後、前記湯口が上方位置になるように前記成形型を傾斜させながら前記注湯を完了させて鋳造することを特徴とする車両用支持構造体の製造方法。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21866314 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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ENP | Entry into the national phase |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21866314 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |