JP4786787B2 - ダイカスト製サブフレーム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両のサブフレームの改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のサブフレームに関する発明として、例えば特開平４−２３２１８３号公報「車両のサスペンションクロスメンバー」が提案されており、同公報の図１に示される通り、サスペンションクロスメンバー１（符号は公報記載のものを流用する。以下同じ）は、Ａ型サスペンションアーム２をフロントフレーム３に取付けるための中間部材であり、同図３に示される通り、サスペンションクロスメンバーから延ばしたアーム固定部１２に、補強材４を添え、この補強材４でＡ型サスペンションアーム２を支承させるというものである。
【０００３】
軽量化を図るべくＡ型サスペンションアーム２をアルミニウム合金等の軽合金で構成すると、アーム固定部１２での強度が不足する。そこで、アーム固定部１２に鉄鋼製の補強材４を添えることで強度を補うようにしたことを特徴とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
車両のサブフレームは、サスペンションなどの車両部品を車体に取付けるときに用いる中間部材であるから、強度メンバーである。全体的に強度を高めるのでは重量が増加するため、全体の強度は弱めつつ、局部的に補強するという、上記公報記載の構造は必要となる。
【０００５】
しかし、上記公報の構造では、別部品である補強材４を準備しなければならないので、準備すべき部材の種類が増し、それらの製造費用及び管理費用が嵩む。
また、補強材４がＡ型サスペンションアーム２から外れないように強固に接合するには溶接や一体鋳込み等の接合技術が必要となり、補強材４の組付け費用が嵩む。
そこで、本発明の目的は、サブフレームにおいて、別部品を使用すること無く、必要箇所の強度を高めることのできる技術を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、車体にサスペンションなどの車両部品を取付けるときに中間部材として使用するサブフレームにおいて、サブフレームは、鋳物組織が緻密になり、他の部位分よりも強度が高まる湯道の出口付近にサスペンション、スプリングのうちの少なくとも一つを取付ける箇所を配置するようにして鋳造したアルミニウム合金やマグネシウム合金からなるダイカスト品であることを特徴とする。
【０００７】
ダイカストは高圧で溶湯をキャビティへ圧入することを特徴とする。キャビティに充填した溶湯は順次凝固するため、充填が完了した後には、湯道の高圧溶湯はその出口附近でキャビティ内溶湯を局部的に押圧するという特有の現象が発生する。この結果、ダイカスト品のうちで、湯道の出口附近が緻密になって強度が高まる。この強度の高まった部位を懸架装置関連部品を取付ける箇所とし、ここに懸架装置関連部品を取付ければよい。
すなわち、請求項１によれば別部品を使用すること無く、懸架装置関連部品を取付ける箇所の強度を高めることができ、別部品が不要であるから、ダイカスト製サブフレームの製造費用の低減が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車両のサブフレームの要部斜視図であり、アッパアーム１１及びロアアーム１２を主要素とするサスペンション１０を、アーム取付け部２１，２１，２２を介してサブフレーム２０に取付け、このサブフレーム２０を図示せぬ車体に取付ける。すなわち、サスペンション１０を直接車体に取付けるのではなく、サブフレーム２０を介して車体に取付ける。従って、サブフレーム２０はサスペンション１０を車体に取付けるための中間部材であると言える。
この様なサブフレーム２０は、Ｈ型、井桁型、Ｉ型など各種の形状のものがあるが、いずれも車体に左から右へ掛け渡すクロスメンバーでもある。
【０００９】
図２は本発明に係るダイカストマシーンの原理図であり、ダイカストマシーン３０は、ベース３１と、固定金型３２を支える固定盤３３と、この固定盤３３に対向配置した圧受盤３４と、これら圧受盤３４と固定盤３３に掛け渡した複数のタイバー３５・・・（・・・は複数を示す。以下同じ）と、これらのタイバー３５・・・に案内され且つ可動金型３６を支える可動盤３７と、この可動盤３７を固定盤３３へ押圧させるべく圧受盤３４に取付けた型締めシリンダ３８と、前記固定金型３２並びに固定盤３３を貫通するスリーブ３９と、このスリーブ３９に開けた注湯穴４１と、前記スリーブ３９に挿入したフランジャ４２と、このフランジャ４２を押出す圧入シリンダ４３とからなる。
【００１０】
前記スリーブ３９は湯口４５に相当する。そして、固定金型３２には湯口４５に繋がる湯道４６，４６の半分と、これらの湯道４６，４６に繋がるキャビティ４７，４７の半分を設けておく。可動金型３６にも同様に湯道４６，４６の半分と、これらの湯道４６，４６に繋がるキャビティ４７，４７の半分を設けておく。
【００１１】
以上の構成からなるダイカストマシーン３０の作用を説明する。
先ず、図２にて型締めシリンダ３８を作動させて可動金型３６を固定金型３２に合せ、続いて十分な力で型締めする。
【００１２】
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係るダイカストの作用説明図である。
（ａ）において、鍋４８を傾けることにより注湯穴４１を通じて、アルミニウム合金の溶湯４９をスリーブ３９に所定量注入する。
【００１３】
（ｂ）にて、プランジャ４２を高速で前進させる。すると、溶湯４９は湯道４６，４６を介してキャビティ４７，４７に充満する。この間、溶湯４９はキャビティ４７内で凝固し始め、湯道４６から遠い部分から凝固が進行する。従って、湯道４６，４６の出口５１，５１附近は凝固が最も遅れる。
このためプランジャ４２による圧入の末期においてはキャビティ４７内の溶湯の大部分は凝固するが、湯道４６，４６の出口５１，５１附近のみが未凝固になる。この未凝固の溶湯にプランジャ４２の圧力が集中的に作用するため、未凝固の溶湯は他の部分より圧縮された状態で凝固することになる。この結果、湯道４６，４６の出口５１，５１附近の鋳物組織が緻密になり、強度が高まる。
【００１４】
図４はダイカスト品の概念図である。この図は機械加工を施してあるので、純粋な型ばらし品とは言えないので、概念図と呼ぶ。図５，６も同様。
【００１５】
井桁型のサブフレーム２０には左右前後に４個のアーム取付け部２１・・・を設ける必要がある。そこで、湯口４５から４本の湯道４６・・・を分岐し、これらの湯道４６・・・の出口５１・・・をアーム取付け部２１・・・に臨ませることで、ダイカストを実施したことを示す。
【００１６】
湯道４６・・・の出口５１・・・附近は、鋳物が緻密になり他の部分より強度が高まる。従って、アーム取付け部２１・・・の強度を十分に高めることができる。
【００１７】
なお、湯口４５及び湯道４６・・・は脱型後鋳物から切除する。
湯口４５及び湯道４６・・・を除いたダイカスト品に、機械加工を施せば目的のサブフレーム２０を得ることができ、このサブフレーム２０はアルミニウム合金製であるから軽量であるとともに、異種金属からなる別部材を必要としないので、製造コストの増加を招く虞れはない。
【００１８】
図５は図４の別実施例図であり、井桁型のサブフレーム２０にはデフ（差動機構）マウント取付け部５２，５２を設けることがある。このときには、湯道４６，４６の出口５１，５１をデフマウント取付け部５２，５２に臨ませれば、デフマウント取付け部５２，５２の強度アップを図ることができる。
【００１９】
図６は図５の別実施例図であり、Ｉ型のサブフレーム２０には両端にサスペンション取付け部５３，５３を有するものがある。このときには、湯道４６，４６の出口５１，５１をサスペンション取付け部５３，５３に臨ませれば、サスペンション取付け部５３，５３の強度アップを図ることができる。
【００２０】
尚、サスペンションなどの車両部品は、サスペンション、デフマウントの他、エンジンマウント、スプリングなどの懸架装置関連部品を広く指す用語であり、格別に種類を限定するものではない。
【００２１】
また、ダイカストの溶湯の成分はアルミニウム合金、マグネシウム合金、銅アルミニウム合金、鉄鋼などダイカスト可能な金属であれば種類は任意である。ただし、サブフレームを軽量化する観点から、アルミニウム合金やマグネシウム合金が望ましい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、車体にサスペンションなどの車両部品を取付けるときに中間部材として使用するサブフレームにおいて、サブフレームは、鋳物組織が緻密になり、他の部位分よりも強度が高まる湯道の出口付近にサスペンション、スプリングのうちの少なくとも一つを取付ける箇所を配置するようにして鋳造したアルミニウム合金やマグネシウム合金からなるダイカスト品であることを特徴とする。
【００２３】
ダイカストは高圧で溶湯をキャビティへ圧入することを特徴とする。キャビティに充填した溶湯は順次凝固するため、充填が完了した後には、湯道の高圧溶湯はその出口附近でキャビティ内溶湯を局部的に押圧するという特有の現象が発生する。この結果、ダイカスト品のうちで、湯道の出口附近が緻密になって強度が高まる。この強度の高まった部位に懸架装置関連部品を取付ければよい。
すなわち、請求項１によれば別部品を使用すること無く、懸架装置関連部品を取付ける箇所の強度を高めることができ、別部品が不要であるから、製造費用の低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両のサブフレームの要部斜視図
【図２】本発明に係るダイカストマシーンの原理図
【図３】本発明に係るダイカストの作用説明図
【図４】ダイカスト品の概念図
【図５】図４の別実施例図
【図６】図５の別実施例図
【符号の説明】
１０…車両部品としてのサスペンション、１１…アッパアーム、１２…ロアアーム、２０…サブフレーム、２１，２２…強度を高める必要のある箇所（アーム取付け部）、３０…ダイカストマシーン、３９…スリーブ、４１…プランジャ、４３…圧入シリンダ、４６…湯道、４７…キャビティ、４８…鍋、４９…溶湯、５１…出口、５２…強度を高める必要のある箇所（デフマウント取付け部）。

Claims (1)

1. 車体にサスペンションなどの車両部品を取付けるときに中間部材として使用するサブフレーム（２０）において、
   前記サブフレーム（２０）は、鋳物組織が緻密になり、他の部位分よりも強度が高まる湯道の出口（５１）付近にサスペンション、スプリングのうちの少なくとも一つを取付ける箇所（２１）を配置するようにして鋳造したアルミニウム合金やマグネシウム合金からなるダイカスト品である、
   ことを特徴とするダイカスト製サブフレーム。

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