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