JP2004042079A

JP2004042079A - サスペンション部品およびその製造方法

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Publication number: JP2004042079A
Application number: JP2002201633A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Nagami; 永見　郁夫; Hidenobu Kawai; 河合　秀信
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】製造コストを低減することが可能であるサスペンション部品を提供する。
【解決手段】断面形状が共通であるサスペンション部品の素材を成形し、前記素材を車種に応じた形状とするための曲げ量を選択・変更する。長手方向に位置する端部１１，１２を有し、前記端部の支持点１３，１４近傍をそれぞれ屈曲させることによって、前記端部の間に位置する中間部１５に略平面を形成する。
【選択図】　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サスペンション部品およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平１０−２６４６２６号公報は、車両のサスペンションに用いられるアーム、リンク等のようなサスペンション部品を製造する方法を開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のサスペンション部品を製造する方法においては、製造コストに問題を有している。つまり、車重やトレッド等の車両要件に対応させて、サスペンション部品の強度、耐久性、取付け点長さ等の仕様を変更する場合、個々に専用の成形型を多数用意する必要があるためである。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、製造コストを低減することが可能であるサスペンション部品およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、断面形状が共通であるサスペンション部品の素材を成形し、前記素材を車種に応じた形状とするための曲げ量を選択することを特徴とするサスペンション部品の製造方法である。
【０００６】
請求項１２に記載の発明は、長手方向に位置する端部を有し、前記端部の支持点近傍をそれぞれ屈曲させることによって、前記端部の間に位置する中間部に略平面が形成されていることを特徴とするサスペンション部品である。
【０００７】
【発明の効果】
上記のように構成した本発明は以下の効果を奏する。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、サスペンション部品の形状が異なっている場合であっても、曲げ量を選択することで、共通の素材を使用することができる。したがって、異なるサスペンション部品であっても、素材の成形型が共有されるため、専用の成形型を削減することができる。つまり、製造コストを低減することが可能であるサスペンションリンクの製造方法を提供することができる。
【０００９】
請求項１２に記載の発明によれば、サスペンション部品の形状が異なっている場合であっても、端部の支持点近傍の屈曲の程度（曲げ量）を選択することで、共通の素材から製造できる。したがって、異なるサスペンション部品であっても、素材の成形型が共有されるため、専用の成形型を削減することができる。つまり、製造コストが低減されたサスペンション部品を提供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係るサスペンション部品の平面図、図２は、図２のサスペンション部品の側面図、図３は、本発明の実施の形態に係る別のサスペンション部品の平面図、図４は、図４のサスペンション部品の側面図、図５は、本発明の実施の形態に係るサスペンション部品が組み込まれるサスペンションを説明するための斜視図である。
【００１２】
本発明の実施の形態に係るサスペンション部品は、例えば、図５に示されるように、車両のリヤに設けられる独立懸架サスペンションに組み込まれるサスペンションリング１０（１０Ａ，１０Ｂ）であり、例えば、６０００系のアルミニウム合金製である。
【００１３】
サスペンションリング１０Ａ，１０Ｂは、図１〜図４に示されるように、長手方向（車両の前後方向）に位置する端部１１，１２と、端部１１，１２の間に位置する中間部１５とを有する。端部１１，１２は、車体あるいは車輪側に取付けるための支持点１３，１４を有する。中間部１５は、サスペンション機能を発揮する。
【００１４】
また、支持点１３，１４の近傍は、それぞれ屈曲しており、中間部１５は略平面形状に形成されている。
【００１５】
サスペンションリング１０Ａ，１０Ｂは、概して屈曲の程度（曲げ量）が異なっており、長手方向（車両の前後方向）の長さを除くと、略同一の形状を有してる。したがって、サスペンションリング１０Ａ，１０Ｂの形状は、異なっているが、共通の素材から製造できる。
【００１６】
詳述すると、屈曲の程度（曲げ量）を選択し、同一の断面形状を有する素材に対して、曲げ加工を施すことによって、サスペンションリング１０Ａ，１０Ｂを、製造することができる。したがって、完成品としてのサスペンション部品が、車種に応じた異なる形状を有していても、素材の成形型を共有できるため、専用の成形型を削減することができる。つまり、製造コストが低減されたサスペンション部品を提供することができる。
【００１７】
次に、３種類の異なる車種を例にあげて、本発明の実施の形態に係るサスペンション部品の製造方法を説明する。図６は、本発明の実施の形態に係るサスペンション部品の製造方法を説明するためのブロック図、図７は、図６の製造方法に係る製造条件を説明するための図表である。
【００１８】
サスペンション部品（サスペンションリンク）の製造方法は、概して、鋳造工程、切断工程、曲げ工程、仕上鍛造工程、トリミング工程、および、熱処理工程を有する。
【００１９】
なお、製造条件においては、所定の断面形状を有する素材を車種に応じた形状とするための曲げ量が、選択される。曲げ量の選択は、曲げ工程（曲げ加工）の有無の選択と、曲げ加工が選択された場合の曲げ加工における曲げ量の指定とを含んでいる。
【００２０】
例えば、曲げ加工が選択された場合、曲げ工程の後に、仕上鍛造工程が実行され、曲げ工程が選択されない場合、切断工程の直後に仕上鍛造工程が実行される。
【００２１】
まず、鋳造工程においては、例えば、アルミニウム合金からなる所定の断面形状を有する長尺の素材塊１が、連続鋳造される。連続鋳造は、長尺の素材塊１を高効率かつ低コストで成形できるため好ましい。
【００２２】
素材塊１の断面形状は、製造されるサスペンションリンクの形状を考慮して最適化されており、製造されるサスペンションリンクの中で最大の長手方向の長さを有するサスペンションリンクの形状に基づいて決定される。
【００２３】
例えば、車種Ａ〜Ｃの中で、車種Ｃは、トレッドが長く、最大の長手方向の長さを有するため、鋳造型は、車種Ｃのサスペンションリンクの形状に基づいて作成される。
【００２４】
つまり、完成品としてのサスペンションリンクが、車種に応じた異なる形状を有していても、最適化された共通の鋳造型（成形型）が適用される。したがって、専用の鋳造型の必要数を削減できるため、製造コストを低減することが可能である。図８に示される鋳造型１００Ａ，１００Ｂは、共用化することができる型形状の一例である。
【００２５】
次に、鋳造工程に係る鋳造装置の一例を詳細に説明する。
【００２６】
鋳造装置５０は、ホットトップ鋳造機であり、図９に示されるように、上型５１、下型５３、耐火物５５、分配器５６、および、樋５７を有する。また、鋳造装置５０は、溶湯Ｍの過度の温度低下を避けるための保温装置、下型５３を降下させるための駆動装置、引張り出される素材塊１を冷却水Ｗによって冷却するための冷却水供給装置等を有している。
【００２７】
上型５１は、図１０（Ａ）に示されるように、連続鋳造される素材塊１の外観形状に対応する、溶湯が導入される異形穴部５２を有する。下型５３は、図１０（Ｂ）に示されるように、上型５１の異形穴部５２に対応する異形型５４を有する。図１０（Ｃ）は、上型５１および下型５３をセットした状態を示している。
【００２８】
耐火物５５は、図１０（Ｄ）に示されるように、上型５１の上方に配置され、分配器５６を経由して供給される溶湯をガイドする。分配器５６は、耐火物５５の形状と組み合わされて、樋５７から供給される溶湯を均等に分配する。
【００２９】
樋５７は、保持炉（不図示）から供給される溶湯を、分配器５６に導入する。保持炉からの溶湯は、例えば、鋳造品（素材塊１）の空孔を削減するため、ガスバブリングフィルタ（ＧＢＦ）によって処理されている。
【００３０】
したがって、鋳造装置５０においては、保持炉から連続的に供給される溶湯Ｍは、樋５７、分配器５６、および耐火物５５を経由して、上型５１の異形穴部５２に導入される。
【００３１】
そして、異形型５４を降下させて、凝固した部分を連続的に引張り出し、凝固殻Ｓを、鋳型出口において冷却水Ｗによって冷却することによって、所定の断面形状を有する長尺の素材塊１が、形成される。
【００３２】
切断工程においては、車種に応じた所定厚さに素材塊１が切断され、断面形状が共通であるサスペンションリンクの切断素材２Ａ，２Ｂが形成される。例えば、車種Ａは、車重が軽いため、車種Ａに係る切断素材の厚みは小さくなるように選択される。また、車種Ｂおよび車種Ｃは、車重が重いため、車種Ｂおよび車種Ｃに係る切断素材の厚みは大きくなるように選択される。したがって、車種つまり車重に応じて、切断厚みを変更できるため、車種に応じた適当な強度を確保することができる。
【００３３】
曲げ工程においては、車種に応じた厚みを有する切断素材２Ａ，２Ｂは、指定された曲げ量に基づいて、曲げ加工が施され、車種に応じた所定の長手方向長さを有する完成品近似形状３とされる。
【００３４】
曲げ加工は、例えば、鍛造である。鍛造は、曲げ加工を効率的かつ低コストで実行できるため好ましい。なお、車種Ｃに係る切断素材は、既に所定の長手方向長さを有し、完成品近似形状を達成しているため、曲げ工程は、省略される。
【００３５】
詳述すると、曲げ工程においては、切断素材の長手方向に位置する端部の支持点近傍をそれぞれ屈曲することによって、端部の間に位置する中間部に略平面が形成される。つまり、長手方向の長さのみを、車種に応じて、適当に短縮化することができる。また、例えば、車両下側に配置されるドライブシャフト等の部品との干渉を避けることができる。
【００３６】
仕上鍛造工程においては、車種に応じた完成品形状４とするための仕上加工が施される。鍛造は、仕上加工を効率的かつ低コストで実行できるため好ましい。なお、車種Ｃのように曲げ工程が不要である場合は、切断工程の後、仕上鍛造工程のみが実行される。したがって、曲げ工程に係る型数を抑えることができる。
【００３７】
トリミング工程においては、例えば、鍛造の打ち抜きによって、ばりが除去される。熱処理工程においては、例えば、組織の機械的あるいは物理的性質が改善される。熱処理工程を経たサスペンションリンクは、必要に応じ、さらに機械加工が施された後、組立てられる。
【００３８】
以上のように、本発明の実施の形態に係るサスペンション部品（サスペンションリンク）の製造方法においては、サスペンション部品の形状が異なっている場合であっても、曲げ量を選択することで、共通の素材を使用することができる。つまり、異なるサスペンション部品であっても、素材の成形型を共有できるため、専用の成形型を削減することができる。したがって、製造コストを低減することが可能である。
【００３９】
図１１は、本発明の実施の形態に係るサスペンション部品（サスペンションリンク）の製造方法の変形例を説明するための斜視図である。
【００４０】
サスペンションリンクの長手方向の強度を向上させたい場合は、肉寄せを適用することが可能である。例えば、支持点間の距離が長く、大きなモーメントが及ぼされる部位（肉寄せ部）５の肉厚を、他の部位に比べて大きくする。
【００４１】
肉寄せは、例えば、鍛造によって実行することができる。また、曲げ工程に鍛造が適用されている場合、当該鍛造に予備的な肉寄せを含ませることが、好ましい。この場合、肉寄せ工程の作業工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るサスペンション部品の平面図である。
【図２】図２のサスペンション部品の側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る別のサスペンション部品の平面図である。
【図４】図４のサスペンション部品の側面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るサスペンション部品が組み込まれるサスペンションを説明するための斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るサスペンション部品の製造方法を説明するためのブロック図である。
【図７】図６の製造方法に係る製造条件を説明するための図表である。
【図８】共用化することができる鋳造型形状の一例を示している平面図である。
【図９】図７に示される鋳造工程に適用される鋳造装置の一例を説明するための断面図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｅ）は、図９に示される鋳造装置の部品の斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係るサスペンション部品の製造方法の変形例を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１…素材塊、
２Ａ，２Ｂ…切断素材、
３…完成品近似形状、
４…完成品形状、
５…肉寄せ部、
１０，１０Ａ，１０Ｂ…サスペンション部品（サスペンションリンク）、
１１，１２…端部、
１３，１４…支持点、
１５…中間部、
５０…鋳造装置、
５１…上型、
５２…異形穴部、
５３…下型、
５４…異形型、
５５…耐火物、
５６…分配器、
５７…樋、
１００Ａ，１００Ｂ…鋳造型、
Ｍ…溶湯、
Ｓ…凝固殻、
Ｗ…冷却水。

Claims

断面形状が共通であるサスペンション部品の素材を成形し、前記素材を車種に応じた形状とするための曲げ量を選択することを特徴とするサスペンション部品の製造方法。
前記素材は、所定の断面形状を有する長尺の素材塊を切断することによって得られることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション部品の製造方法。
前記素材塊は、連続鋳造されることを特徴とする請求項２に記載のサスペンション部品の製造方法。
前記曲げ量の選択は、曲げ加工の有無の選択と、曲げ加工が選択された場合の曲げ加工における曲げ量の指定とを含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のサスペンション部品の製造方法。
曲げ加工が選択された場合、曲げ加工の後に、車種に応じた仕上加工が施され、曲げ加工が選択されない場合、素材の成形の後に、前記仕上加工が施されることを特徴とする請求項４に記載のサスペンション部品の製造方法。
前記曲げ加工においては、指定された曲げ量に基づいて、前記素材が加工されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のサスペンション部品の製造方法。
前記曲げ加工においては、前記素材の長手方向に位置する端部の支持点近傍をそれぞれ屈曲することによって、前記端部の間に位置する中間部に略平面が形成されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のサスペンション部品の製造方法。
支持点間距離が長く、大きなモーメントが及ぼされる部位の肉厚を、肉寄せによって、他の部位に比べて大きくすることを特徴とする請求項７に記載のサスペンション部品の製造方法。
前記曲げ加工は、鍛造であることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載のサスペンション部品の製造方法。
前記仕上加工は、鍛造であることを特徴とする請求項４〜９のいずれか１項に記載のサスペンション部品の製造方法。
前記サスペンション部品は、サスペンションリンクであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のサスペンション部品の製造方法。
長手方向に位置する端部を有し、前記端部の支持点近傍をそれぞれ屈曲させることによって、前記端部の間に位置する中間部に略平面が形成されていることを特徴とするサスペンション部品。
断面形状が共通である素材から製造されるサスペンション部品であって、曲げ量を選択することによって、車種に応じた形状とされていることを特徴とするサスペンション部品。
前記素材は、所定の断面形状を有する長尺の素材塊を切断することによって得られることを特徴とする請求項１３に記載のサスペンション部品。
前記曲げ量の選択は、曲げ加工の有無の選択と、曲げ加工が選択された場合の曲げ加工における曲げ量の指定とを含んでいることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載のサスペンション部品。
曲げ加工が選択された場合、曲げ加工の後に、車種に応じた仕上加工が施され、曲げ加工が選択されない場合、素材の成形の後に、前記仕上加工が施されることを特徴とする請求項１５に記載のサスペンション部品。
前記曲げ加工においては、指定された曲げ量に基づいて、前記素材が加工されることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載のサスペンション部品。