專利名稱：鑄造懸架結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鑄造懸架結構和鑄造懸架的制造方法，該懸架通過鑄造而形成，同時具備一對用于將其端部夾入地安裝懸臂并使其能夠搖動的安裝壁。
背景技術：
以往，作為用于支撐懸臂和轉向齒輪箱的部件而配設了懸架。例如，在特開平11-115796號公報所示的懸架已被公知。一般懸架通過使鋼板軋制成形而制造而成，但近來從輕量化的觀點考慮使用鋁合金等通過鑄造而制造懸架呼聲越來越高。
但是，作為把懸臂安裝在懸架的結構，采用了把壓進臂頂端的軸套可夾入地插入配置在形成于懸架的一對安裝臂之間，且通過螺栓和螺母固定成可搖動狀態(tài)的構成。
在這種情況下，如果考慮從懸臂到懸架的輸入，則優(yōu)選通過加厚一對安裝臂的板厚而提高強度。
但是，若加厚一對安裝臂的板厚，便出現(xiàn)把懸臂組裝在一對安裝臂之間時發(fā)生較大的組裝應力等問題。進一步詳細說明為，為了能夠把懸臂組裝在一對安裝臂上，需要把一對安裝臂的對置面之間的距離設定成略大于軸套的軸長，且在各安裝臂的內側的面與軸套的軸方向的端面之間分別設定小小的間隙。
但是，當設定了前述間隙時，若把螺栓擰緊螺母里，則一對安裝臂分別向相互接近的方向變形間隙的量，但考慮到來自懸臂的輸入而加厚安裝臂的板厚，則隨著板厚的增加而在安裝臂的變形部位所產(chǎn)生的組裝應力也變大。特別是當鑄造懸架時，由于固有疲勞強度低于軋制成形品的懸架，因而組裝應力變大就不大合適。
如上所述，當為鑄造懸架時，確保從懸臂到懸架的輸入的強度與防止增加把懸臂組裝到懸架時所產(chǎn)生的組裝應力是相反的事件，因此很難兩全。
實用新型內容本實用新型考慮到上述事實，其目的在于，獲得一種能夠同時兼顧即確保從懸臂到懸架的負荷輸入的強度又防止懸臂組裝到懸架上時所產(chǎn)生的組裝應力的增加的鑄造懸架結構和鑄造懸架的制造方法。
因此，提供了一種鑄造懸架結構，通過鑄造而形成，同時具備一對用于將其端部夾入地安裝懸臂并使其能夠搖動的安裝壁，其特征在于，使一側的安裝壁的剛性相對高于另一側安裝壁的剛性。
根據(jù)如上所述的鑄造懸架結構，懸架通過鑄造而形成，且具備一對用于將其端部夾入地安裝懸臂并使其能夠搖動的安裝壁。
其中，一對安裝臂內，使一側的安裝壁的剛性相對高于另一側安裝壁的剛性，因此對來自懸臂的輸入的負荷分擔發(fā)生變化。即，一側安裝臂的負荷負擔比另一側的安裝臂大。即，一側安裝臂可以確保對來自懸臂的輸入的鋼性。
相反，在把懸臂組裝到懸架上時，剛性相對高的一側的安裝臂幾乎不變形，而剛性相對低的另一側的安裝臂向組裝方向變形。因此，組裝時產(chǎn)生的組裝應力大于另一側安裝臂側，但另一側安裝臂構成為相對比一側安裝臂“柔軟”，因此能夠抑制發(fā)生的組裝應力自體。
此時，也可優(yōu)選前述一側安裝臂的厚度相對大于前述另一側安裝臂的厚度。
就這樣，通過使前述一側安裝臂的厚度相對大于前述另一側安裝臂的厚度，能夠使前述一側安裝臂的剛性相對大于前述另一側安裝臂的剛性。
此外，也可優(yōu)選在前述懸架表面形成了部件安裝用的安裝座，且在避開該安裝座的位置設定鑄造后通過切斷澆道形成的切斷殘余部。
根據(jù)如上述的鑄造懸架結構，由于在前述懸架表面形成了部件安裝用的安裝座，因而在車輛行駛時，即在懸架使用狀態(tài)下，在安裝座的形成部位附近產(chǎn)生很高的應力。其中，假設在安裝座的形成部位重疊了鑄造時由于切斷澆道而形成的切斷殘余部，則會發(fā)生更高的應力。但是，上述的鑄造懸架結構在避開安裝座的位置設定了鑄造后由于切斷澆道而形成的切斷殘余部，因此可以排除由于切斷殘余部與安裝座重疊而增加的應力量。
根據(jù)本實用新型的又一觀點，可提供一種鑄造懸架的制造方法，該懸架具備一對用于通過連結件將其端部夾入地安裝懸臂并使其能夠搖動的安裝壁，其特征在于，通過把成形模具的起模方向向一側偏出原來的拔模斜度的量，使一側的安裝壁外側的面與前述懸臂的端部的安裝面平行。
此外，前述鑄造懸架的制造方法，還可優(yōu)選使用前述成形模具通過鑄造制造出前述一側安裝壁隨著接近頂端部而變薄的結構，然后通過切削使前述一側安裝壁內側的面的一部分與前述懸臂的端部的安裝面平行。
懸架的一對安裝壁的外側的面成為以連接件連接時的支撐面，因此兩側都要與懸臂端部的安裝面平行。因此，以往，使通過成形模具形成凹部的形狀考慮拔模斜度而形成錐形，且經(jīng)過成形后的二次加工分別切削安裝壁的外側面與內側面，由此使外側的面成為與懸臂端部的安裝面平行的面。而且，在這種情況下，起模方向呈垂直。換言之，現(xiàn)有的制造方法，不使起模方向呈垂直狀，而需要對一對安裝壁的外側的面和內側的面整體(共4面)進行二次加工。
但是，根據(jù)如上所述的鑄造懸架的制造方法，通過把成形模具的起模方向向一側偏出原來的拔模斜度的量，使一側的安裝壁外側的面與懸臂的端部的安裝面平行，因此至少對一側的安裝壁外側的面不進行二次加工，也能得到與懸臂端部的安裝面平行的面。因此，與其對應地不必進行通過切削等的二次加工，因此可實現(xiàn)縮短制造工時，從而有助于降低成本。
根據(jù)如上所述地制造鑄造懸架，通過使用使一側安裝壁的板厚比另一側安裝壁的板厚要厚的方法，可使一側安裝壁的剛性相對高于另一側安裝壁的剛性。因此，在制造同時兼顧確保對從懸臂輸入到懸架的負荷的強度又防止在把懸臂組裝到懸架上時產(chǎn)生的組裝應力的增加而得到的鑄造懸架時，不必對制造設備強制進行大幅的變更。


以下，參照附圖作簡單說明，以便有助于后述的本實用新型實施方式的理解。
圖1為表示從里側看第1實施方式的鑄造懸架結構的要件的放大透視圖。
圖2為在前懸臂的安裝部位切斷圖1的前懸架的縱剖視圖。
圖3為在包含前懸臂的安裝部位和轉向齒輪箱的安裝部位雙方的平面切斷圖1的前懸架的橫剖視圖。
圖4為簡略地表示圖1的前懸架的全體構成的透視圖。
圖5為用于說明現(xiàn)有的鑄造懸架制造方法的說明圖。
圖6為用于說明本實用新型的鑄造懸架制造方法的說明圖。
圖7為用于說明因現(xiàn)有澆口形成導致的問題的說明圖，(A)為主視圖，(B)為俯視圖。
圖8為用于說明本實施方式的鑄造懸架結構的構成的說明圖，(A)為主視圖，(B)為俯視圖。
具體實施方式
(第1實施方式)以下，利用圖1～圖6而對適用本實用新型的第1實施方式的前懸架10進行說明。
圖4中表示本實施方式的前懸架10的全體構成的透視圖，且圖1中表示從里面?zhèn)瓤丛撹T造懸架10的要件的放大透視圖。且圖2中示出了表示前懸架要件的縱剖視圖，又在圖3中示出了表示該前懸架10要件的橫剖視圖。
如圖4所示，前懸架10包括沿著車輛寬度方向而前后平行地配置的一對前懸架前橫梁12和前懸架后橫梁14、以及沿著車輛前后方向而左右平行地配置的一對前懸架側梁16、18而構成，且作為全體俯視為形成井字形狀。且，該前懸架10通過采用鋁合金的鑄造(鋁模鑄制成)而構成。
在上述的前懸架10的前懸架前橫梁12的前側可配設轉向齒輪箱20(參照圖3)，且在前懸架10的兩端部外側可軸支承左右一對前懸臂22(參照圖2)使其能搖動。
進一步具體說明為，如圖1～圖3所示，前懸架10的前拐角部前后平行地配置有分別一體形成板狀的前側安裝座24和后側安裝座26。在這些前側安裝座24和后側安裝座26的外側的角部以同軸形成了螺栓插通孔28，且形成該螺栓插通孔28的部分被做成用于安裝前懸臂22的前側臂安裝部30和后側臂安裝部32。在這種前側臂安裝部30與后側臂安裝部32之間插入了可壓進前懸臂22內端部的軸套34(參照圖2)，因此通過螺栓36和螺母38安裝為可搖動的狀態(tài)。
此外，在上述的前側安裝座24的內側的角部一體形成了扁平的近似圓筒形狀且用于安裝轉向齒輪箱20的齒輪箱安裝部42(參照圖3)。在齒輪安裝部42的軸心部形成有螺栓插通孔43。轉向齒輪箱20通過螺栓44和螺母46被固定在左右一對齒輪安裝部42。
總結至此的構成，本實施方式的鑄造懸架結構中，前懸架10的前側臂安裝部30與齒輪箱安裝部42通過沿著車輛寬度方向以立設狀態(tài)配置的板狀的前側安裝座24而在車輛寬度方向上被相互連接。還有，上述前側臂安裝部30和齒輪箱安裝部42，由于被壓制成形，借助于形成為帶板狀的金屬制(鋼板制)的(斜支撐)48(參照圖2、圖3)，被相互連接。
其中，如圖2等所示，在本實施方式中使作為以夾入其端部的狀態(tài)可搖動地軸支承上述的懸臂22的“一對安裝壁”的前側安裝座24和后側安裝座26的剛性比不同。進一步具體說明為，通過使配置于從懸臂22的輸入F的負荷作用方向側的后側安裝座26的后側臂安裝部32的板厚厚于前側安裝座24的前側臂安裝部30的板厚，使前者的剛性相對高于后者的剛性。
進而，如圖1所示，在后側安裝座26的后方側沿著近似與平面呈直角的方向(近似車輛前后方向)形成了一對加強筋50。這些加強筋50的各前端部被連接到后側安裝座26的后面?zhèn)?，從而發(fā)揮對來自前懸臂22的輸入支撐該后側安裝座26的功能。
接著，對本實施方式的通過鑄造來制造前懸架10的方法進行說明，并通過該說明對本實施方式的作用及效果進行說明。
圖5以模式圖表示現(xiàn)有的前懸架的制造方法的概要，且圖6以模式圖表示本實施方式的前懸架10的制造方法的概要。以下，邊對兩者進行比較，邊對本實施方式的前懸架10的制造方法進行說明。
以往，如圖5所示，使最終形成后側安裝部26′的凹部54在下模具56中形成為等腰梯形形狀。而且，將上模具58合到下模具56上時形成的間隙60用于形成前側安裝座24′。并且，澆鑄后，如圖5(B)所示，通過使下模具56與上摸具58相互脫離的方向且垂直的方向作為起模方向(以箭頭P表示)而脫模，獲得具備一對前側安裝座24′與后側安裝座26′的產(chǎn)品62(前懸架)。
在這種情況下，在產(chǎn)品62上所形成的后側安裝座26′具有等腰梯形形狀的截面。且，前側安裝座24′也形成傾斜的形狀。因此，為了能實現(xiàn)螺栓36和螺母38連接，經(jīng)過二次加工，把前側安裝座24′的內側的面24′A與后側安裝座26′的內側的面26′A以及前側安裝座24′的外側的面24′B與后側安裝座26′的外側的面26′B等共4面全部精軋成垂直面。而且，需要使前側安裝座24′的內側的面24′A與后側安裝座26′的內側的面26′A成為垂直面，其理由是，與前懸臂22的軸套34的安裝面進行面接觸的緣故。且，需要使前側安裝座24′的外側的面24′B與后側安裝座26′的外側的面26′B成為垂直面的理由是成為擰緊螺栓36與螺母38時的連接支撐面的緣故。
因此，根據(jù)現(xiàn)有的制造方法，需要對共計4面進行二次加工，與此對應地增加了制造工時，同時也增加了成本。
對此，在本實施方式的前懸架12的制造方法中，如圖6所示，通過把下模具64與上摸具66的起模方向向一側(在圖6中為逆時針方向)偏出原來的拔模斜度，可使后側安裝座26的外側的面26B自最初起就形成垂直面。在這種情況下，起模方向不是垂直方向，而變成向圖中逆時針方向偏出圖5(B)的θ量的箭頭Q方向。且，由于起模方向偏出θ量，因而后側安裝座26的內側的面26A成為共2θ的傾斜面。
就這樣，在本實施方式中即使不對后側安裝座26的外側的面26B進行二次加工，也能得到與前懸臂22的端部的軸套34的安裝面平行的面，因此，與此對應，不必進行二次加工。因此，能夠實現(xiàn)縮短制造日工，從而有助于降低成本。且從最初起就形成平行的面，因此也無需注意加工精度。因此，使具備前側安裝座24與后側安裝座26的前懸架10的制造變得容易。
作為補充，當實施本實施方式時，前側安裝座24的內側的面24A與外側的面24B也能夠成垂直面，因此可得到前述效果。只是實際上，前側安裝座24的內側的面24A對接了軸套34的安裝面，因此由于提高平面度等理由而進行二次加工。且，對于前側安裝座24的外側的面24B，當實施本實施方式時，由于要裝載板48而仍然進行二次加工。
進一步補充為，如圖2中所示的有無二次加工的狀態(tài)，以雙點劃線表示了二次加工前的狀態(tài)。前側安裝座24的內側的面24A與外側的面24B的二次加工前的狀態(tài)為雙點劃線a、b。后側安裝座26的內側的面26A的二次加工前的狀態(tài)為雙點劃線c。對后側安裝座26的外側的面26B則不進行二次加工。
如上所述，當采用本實施方式的鑄造懸架結構時，使后側安裝座26的板厚厚于前側安裝座24的板厚，因此從前懸臂22的輸入的負荷分擔發(fā)生變化。即，如圖2所示，對于來自前懸臂22的輸入F，后側安裝座26的負荷負擔Fr大于前側安裝座24的負荷負擔Ff(Fr＞Ff)。即，在后側安裝座26側可以確保對來自前懸臂22的輸入F的剛性。
相反，在把前懸臂22組裝到前懸架10的前側安裝座24與后側安裝座26時，剛性相對高的后側安裝座26幾乎不變形，而剛性相對低的前側安裝座24向組裝方向變形。因此，組裝時產(chǎn)生的組裝應力大于前側安裝座24側的應力，但前側安裝座24構成為相對后側安裝座26較柔軟，因此能夠抑制發(fā)生的組裝應力自體。而且，組裝應力產(chǎn)生在通過作用于連接時的負荷而產(chǎn)生變形的圖2和圖3的S線方向部。
總結為，根據(jù)本實施方式的鑄造懸架結構，能夠兼顧即確保對從前懸臂22到前懸架10的負荷輸入的強度又防止把前懸臂22組裝到前懸架10時產(chǎn)生的組裝應力的增加等兩種功能。
此外，當實施本實施方式的鑄造懸架的制造方法時，能夠減少前懸架10在鑄造后的二次加工，與此對應，能夠實現(xiàn)降低前懸架10的制造成本及制造工序的簡易化。
進而，當時使該制造方法時，基本上把起模方向向一側偏出現(xiàn)有摸具斜度的量，因此在制造具備(雖然下模具64與上模具66的形狀需要變更)板厚不同的一對安裝壁(前側安裝座24與后側安裝座26)的前懸架10時，具有無需強調制造設備的大幅變更等優(yōu)點。
(第2實施方式)以下，利用圖7和圖8而對本實用新型的鑄造懸架結構的第2實施方式進行說明。而且，對于與前述的第1實施方式相同構成部分則標以相同標號而省略其說明。
圖7中表示了通過現(xiàn)有鑄造方法制造前懸架80時的問題點。如圖7(B)所示，當從澆82進行澆鑄后切斷澆道84時，很難保證沿著前懸架80的前表面沒有過剩或不足現(xiàn)象，因此通常沿著切斷線R切斷澆道84。此時，如圖7(A)所示，殘留在前懸架80側的切斷殘余部86在前懸架80前表面的下框形成直線狀。該切斷殘余部86與齒輪箱安裝部42重疊，但齒輪箱安裝部42的相鄰部位變成最初產(chǎn)生應力集中的高應力部88，因此若在該高應力部88重疊切斷殘余部86，還出現(xiàn)產(chǎn)生應力集中等問題。
對此，如圖8所示，以避開高應力部88的狀態(tài)，并通過傾斜地配置切斷殘余部90，可以排除由于圖7的切斷殘余部86與齒輪箱安裝部42重疊而增加的應力分額。即，在本實施方式的前懸架92中可以把集中到高應力部94的應力抑制到最小限。
(實施方式的補充說明)在上述的各實施方式中對前懸架10、92適用了本實用新型的鑄造懸架結構，但不限于此，對后懸架上也可以適用本實用新型。
此外，在上述的第1實施方式中，采用了使后側安裝座26的板厚厚于前側安裝座24的板厚，同時設定提高后側安裝座26剛性的加強筋50、52的構成，但不限于此，也可以只采用某一種。進而，對于前側安裝座24與后側安裝座26中的某一個進行高剛性化，則可根據(jù)與輸入負荷的關系而適當選擇。從概念上講，為了使負荷分擔產(chǎn)生變化，優(yōu)選設置有高剛性部(厚料部)與低剛性部(薄料部)的構成。且，用于付與剛挺的構成還包括使板厚變得不同的方法和設定有無加強筋或多少的方法以外的構成。例如，也可以在一側形成開口部而另一側則不形成開口部等。
進而，在上述的第2實施方式中對在前懸架10的前面配置有齒輪箱安裝部42的構成適用了本實用新型，但不限于此，本實用新型能適用到各種部件(例如，掌舵系部件、懸架系部件、發(fā)動機固定件等)的安裝座。
如上所述，本實用新型的鑄造懸架結構在用于安裝懸臂端部的一對安裝壁內，使一側安裝壁的剛性相對高于另一側安裝壁的剛性，因此具有兼顧即確保從懸臂到懸架的負荷輸入的強度與防止增加把懸臂組裝到懸架時產(chǎn)生的組裝應力等良好的效果。
此外，在懸架表面形成有安裝部件用的安裝座，且在避開該安裝座的位置設定了鑄造后通過切斷澆道而形成的切斷殘余部，因此具有能夠抑制在安裝座的形成部位附近發(fā)生的應力等良好的效果。
還有，具備用于通過連接件可夾入其端部地安裝懸架并使其能夠搖動的一對安裝壁的鑄造懸架的制造方法，通過把成形模具的起模方向向一側偏出原來的拔模斜度的量，使一側的安裝壁外側的面與懸臂的端部的安裝面平行，因此能夠減少懸架鑄造后的二次加工，其結果，具有能夠將低懸架的制造成本及實現(xiàn)制造簡易化等良好的效果。
此外，根據(jù)這種鑄造懸架的制造方法，根據(jù)如上述地制造鑄造懸架，通過使用使一側安裝壁的板厚厚于另一側安裝壁的板厚等方法，具有能夠不強求制造設備的大幅變更便可制造出具有兼顧即確保從懸臂到懸架的負荷輸入的強度又防止增加把懸臂組裝到懸架時產(chǎn)生的組裝應力功能的鑄造懸架等良好的效果。
權利要求1.一種鑄造懸架結構，通過鑄造而形成，同時具備一對用于將其端部夾入地安裝懸臂(22)并使其能夠搖動的安裝壁(24，26)，其特征在于，使一側的安裝壁(26)的剛性相對高于另一側安裝壁(24)的剛性。
2.如權利要求1所述的鑄造懸架結構，其中，所述一側安裝壁(26)的厚度相對大于所述另一側的安裝壁(24)的厚度。
3.如權利要求1或2所述的鑄造懸架結構，其中，在所述懸架(92)的表面上形成了部件安裝用的安裝座(42)，且在避開該安裝座(42)的位置設定了由于鑄造后切斷澆道(84)形成的切斷殘余部(90)。
專利摘要一種鑄造懸架結構，通過把支撐懸臂(22)端部的后側安裝座(26)的板厚設定成厚于前側安裝座(24)，前者的剛性變得相對比后者的剛性高。組裝時，因剛性低(板厚薄)側的前側安裝座(24)變形，而使組裝應力變小。且，確保對負荷輸入的強度，則由剛性高(板厚厚)側的后側安裝座(26)承受。
文檔編號B22D25/00GK2752133SQ200420059198
公開日2006年1月18日 申請日期2004年6月25日 優(yōu)先權日2003年6月25日
發(fā)明者三國敦, 相本光宏, 鈴木雅之 申請人:豐田自動車株式會社