JPH03122242A - 輪形ハンドルの要部 - Google Patents
輪形ハンドルの要部Info
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- JPH03122242A JPH03122242A JP2210135A JP21013590A JPH03122242A JP H03122242 A JPH03122242 A JP H03122242A JP 2210135 A JP2210135 A JP 2210135A JP 21013590 A JP21013590 A JP 21013590A JP H03122242 A JPH03122242 A JP H03122242A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/04—Hand wheels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、少なくともハブと幅とがAlMg系のアル
ミニウム合金からダイカストで一体に製造される輪形ハ
ンドルの要部に関する。
ミニウム合金からダイカストで一体に製造される輪形ハ
ンドルの要部に関する。
所要の極限強さと伸びとを付与するために、圧力鋳造さ
れる輪形ハンドルの要部は、 マグネシウム 2.5 〜3.5 重量%珪素
0.10〜0.30 重量%鉄
0.40〜0.60 重量%マンガン
0.25〜0.45 重量%銅
0.015〜0.05 重量%亜鉛
0.035〜0.085重量%アルミニウム
残 余 の組成を有するアルミニウム合金から成る。
れる輪形ハンドルの要部は、 マグネシウム 2.5 〜3.5 重量%珪素
0.10〜0.30 重量%鉄
0.40〜0.60 重量%マンガン
0.25〜0.45 重量%銅
0.015〜0.05 重量%亜鉛
0.035〜0.085重量%アルミニウム
残 余 の組成を有するアルミニウム合金から成る。
最近の自動車は、比較的高度の積極的走行安全性と乗心
地とが求められる結果、普通の振動計では既に最も軽度
とされる障害が、運転者によって障害と感じられるよう
な総合的な乗心地を有している。そしてハンドル自体の
捩り振動および縦振動として、運転者により80〜13
0km/hの速度範囲で認められる操縦の不安定さが上
述の障害の源の1つとして気付かれている。
地とが求められる結果、普通の振動計では既に最も軽度
とされる障害が、運転者によって障害と感じられるよう
な総合的な乗心地を有している。そしてハンドル自体の
捩り振動および縦振動として、運転者により80〜13
0km/hの速度範囲で認められる操縦の不安定さが上
述の障害の源の1つとして気付かれている。
ところで車輪の静的、動的アンバランスや、垂直軸まわ
りの振動で、輪形ハンドルの垂直軸まわりに惹き起され
る捩り振動は、輪形ハンドルの高い慣性モーメント、す
なわち回転質量で予防することができる。他方後輪車輪
のアンバランスで惹き起される輪形ハンドルの縦振動の
除去には、輪形ハンドルを軽くすることが有効である。
りの振動で、輪形ハンドルの垂直軸まわりに惹き起され
る捩り振動は、輪形ハンドルの高い慣性モーメント、す
なわち回転質量で予防することができる。他方後輪車輪
のアンバランスで惹き起される輪形ハンドルの縦振動の
除去には、輪形ハンドルを軽くすることが有効である。
操縦の不安定さのこのような複合は、一方では大きな慣
性モーメント、他方では軽量な輪形ハンドルという2つ
の間の妥協を輪形ハンドルの生産者に対して要求するこ
とになる。その際この妥協は、車両の種類如何に存在す
る。そして特に、輪形ハンドルの軽量さとの組合せで、
慣性モーメントを変化させることが望ましい。しかしな
がら、上記妥協は、運転の安全性や事故に対する安全性
に負担を与えるようなものであってはならない。
性モーメント、他方では軽量な輪形ハンドルという2つ
の間の妥協を輪形ハンドルの生産者に対して要求するこ
とになる。その際この妥協は、車両の種類如何に存在す
る。そして特に、輪形ハンドルの軽量さとの組合せで、
慣性モーメントを変化させることが望ましい。しかしな
がら、上記妥協は、運転の安全性や事故に対する安全性
に負担を与えるようなものであってはならない。
DE−3717002Aには、このような妥協を図った
輪形ハンドルの要部が記載されている。
輪形ハンドルの要部が記載されている。
ここではハンドルのハブ、輻および1、外輪囲りの上記
幅の改鋳がアルミニウム合金で一体的にダイカストされ
る。なお上記外輪は、金属材料から成る。
幅の改鋳がアルミニウム合金で一体的にダイカストされ
る。なお上記外輪は、金属材料から成る。
さらに同じ寸法である場合、アンチモン又はストロンチ
ウムで仕上げられ、真空中で鋳造の後加熱処理されたA
lSi 7 Mg、^Isi 9 Mg又はAlSi
10 Mg系のアルミニウム合金と、所望の断面2次モ
ーメント次第で中実又は中空の断面を持ち、しかも鋼、
アルミニウム又はアルミニウム合金から成るハンドルの
外輪とが、最適重量のダイカスト部材を得るために使用
される。
ウムで仕上げられ、真空中で鋳造の後加熱処理されたA
lSi 7 Mg、^Isi 9 Mg又はAlSi
10 Mg系のアルミニウム合金と、所望の断面2次モ
ーメント次第で中実又は中空の断面を持ち、しかも鋼、
アルミニウム又はアルミニウム合金から成るハンドルの
外輪とが、最適重量のダイカスト部材を得るために使用
される。
なお温度475〜530°Cで0.5〜4時間の加熱、
その後の急冷および、温度100〜200°Cで2〜7
時間の焼戻しによって、充分に高い破壊時の伸びが得ら
れている。
その後の急冷および、温度100〜200°Cで2〜7
時間の焼戻しによって、充分に高い破壊時の伸びが得ら
れている。
しかしながら、若しDE3827794によるダイカス
ト製の輪形ハンドルの要部が、1.5〜2.5(2,5
を含まない)重量%のマグネシウムを含むアルミニウム
合金から成るならば、特別の費用を必要とする上述のよ
うな熱処理を取止めることができるであろう。
ト製の輪形ハンドルの要部が、1.5〜2.5(2,5
を含まない)重量%のマグネシウムを含むアルミニウム
合金から成るならば、特別の費用を必要とする上述のよ
うな熱処理を取止めることができるであろう。
この場合、運転および事故時の安全を保持するのに大切
な機械技術的属性、例えば静荷重下における形状の安定
性、繰返し荷重下の疲れ強さ、事故で変形する際の充分
に高い破壊時の伸びを(員じるようなことはない。
な機械技術的属性、例えば静荷重下における形状の安定
性、繰返し荷重下の疲れ強さ、事故で変形する際の充分
に高い破壊時の伸びを(員じるようなことはない。
なお上記アルミニウム合金は、若し必要なら、0.4〜
0.6重量%のマンガン、0.4〜1重量%の鉄、およ
び0.2〜0.4重量%の珪素を含んでよい。
0.6重量%のマンガン、0.4〜1重量%の鉄、およ
び0.2〜0.4重量%の珪素を含んでよい。
またここでマグネシウム成分は、2.5重量%を超える
べきでない。何故なら、それによって破壊時の伸びが低
下するからである。また他方、マグネシウム成分が少な
すぎると強度値に影響を与えるから、マグネシウム成分
は1,5重量%よりも低い値であるべきではない。
べきでない。何故なら、それによって破壊時の伸びが低
下するからである。また他方、マグネシウム成分が少な
すぎると強度値に影響を与えるから、マグネシウム成分
は1,5重量%よりも低い値であるべきではない。
〔課題を解決するための手段]
充分に高い破壊時の延びと、同時に高い強度との最適な
妥協を指向する車両生産者の要求は、マグネシウム
2.5 〜3.5 重量%珪素 0.
10〜0.30 重量%鉄 0
.40〜0.60 重量%マンガン 0.2
5〜0.45 重量%銅 0.
015〜0.05 重量%亜鉛 0.0
35〜0.085重景重量ルミニウム 残 余 から成りかつAlMg系アルミニウム合金からダイカス
トされたこの発明に係る輪形ハンドルの要部へと導いた
。
妥協を指向する車両生産者の要求は、マグネシウム
2.5 〜3.5 重量%珪素 0.
10〜0.30 重量%鉄 0
.40〜0.60 重量%マンガン 0.2
5〜0.45 重量%銅 0.
015〜0.05 重量%亜鉛 0.0
35〜0.085重景重量ルミニウム 残 余 から成りかつAlMg系アルミニウム合金からダイカス
トされたこの発明に係る輪形ハンドルの要部へと導いた
。
とり分は上記輪形ハンドルの要部は、
マグネシウム 2.60 重量%珪素
0.20 重量%鉄 0.40
重量%マンガン 0.35 重量%銅
0.03 重量%亜鉛
0.06 重量%アルミニウム 残 余 を成分として有し、ダイカストされるアルミニウム合金
から成るのがよい。
0.20 重量%鉄 0.40
重量%マンガン 0.35 重量%銅
0.03 重量%亜鉛
0.06 重量%アルミニウム 残 余 を成分として有し、ダイカストされるアルミニウム合金
から成るのがよい。
この発明の特別に設計された構造では、ハンドルのハブ
、輻および外輪が、ダイカストで一体的に製造される。
、輻および外輪が、ダイカストで一体的に製造される。
さらに輪形ハンドルの要部は、その構造要素が破壊荷重
を受ける場合に一様に変形するように形成されている。
を受ける場合に一様に変形するように形成されている。
この発明の輪形ハンドルの要部が、以下の実施例で、さ
らに詳細かつ具体的に記述される。
らに詳細かつ具体的に記述される。
3次曲面かくの有限要素法(節点数826;要素数14
46)を使用して設計された第1図に示す輪形ハンドル
の要部1は、破壊荷重を受けた場合に一様に変形する構
造要素として、 マグネシウム 2.60 重量%珪素
0.20 重量%鉄 0.4
4 重量%マンガン 0.35 重量%銅
0.03 重量%亜鉛
0.06 重量%を成分とするアルミニウムーマグ
ネシウム合金から普通のダイカスト法で製造される。
46)を使用して設計された第1図に示す輪形ハンドル
の要部1は、破壊荷重を受けた場合に一様に変形する構
造要素として、 マグネシウム 2.60 重量%珪素
0.20 重量%鉄 0.4
4 重量%マンガン 0.35 重量%銅
0.03 重量%亜鉛
0.06 重量%を成分とするアルミニウムーマグ
ネシウム合金から普通のダイカスト法で製造される。
またその結果として、ハンドルの外輪2に比べて低い位
置にあるハブ3と、4本の輻4と、上記外輪2とは、互
いに一体的に結合される。
置にあるハブ3と、4本の輻4と、上記外輪2とは、互
いに一体的に結合される。
上記輪形ハンドルの要部1は、その後疲れ試験に掛けら
れた。この場合、ハンドル外輪の上部要素中央に負荷さ
れた垂直荷重は200ONに達した。なお上記輪形ハン
ドルlは、予め与えられた仕様と一致して100000
を超える繰返数に耐えたから、車両生産者の要求する疲
れ強さを満足させた。
れた。この場合、ハンドル外輪の上部要素中央に負荷さ
れた垂直荷重は200ONに達した。なお上記輪形ハン
ドルlは、予め与えられた仕様と一致して100000
を超える繰返数に耐えたから、車両生産者の要求する疲
れ強さを満足させた。
変形抵抗がせいぜい11111Nのとき、破壊を生じな
い伸びを得るために、24.1±1.2)an/hの速
度を持つ人体測定用の人形が、普通の使用状態に組立て
られた輪形ハンドルの要部1に打ち当てられた。
い伸びを得るために、24.1±1.2)an/hの速
度を持つ人体測定用の人形が、普通の使用状態に組立て
られた輪形ハンドルの要部1に打ち当てられた。
この場合衝撃点は、それぞれハンドル外輪の大小の要素
の垂直方向中心と、゛ハンドルの輻に近い側の外輪の領
域に生じた。なおこの輪形ハンドル要部lの変形のポテ
ンシャルは最良と見做される。
の垂直方向中心と、゛ハンドルの輻に近い側の外輪の領
域に生じた。なおこの輪形ハンドル要部lの変形のポテ
ンシャルは最良と見做される。
何故ならハンドルの外輪2、輻4およびハブ3が、衝撃
を受けるとほとんど平面形状になったからである。
を受けるとほとんど平面形状になったからである。
第2図は、ハンドルの輻4に急速荷重を掛けた場合にお
ける、輪形ハンドル要部の時間に対する変形抵抗の変化
を示した線図である。この場合輪形ハンドルを破壊に導
くごとき、荷重による自然発生的な破壊は認められない
。
ける、輪形ハンドル要部の時間に対する変形抵抗の変化
を示した線図である。この場合輪形ハンドルを破壊に導
くごとき、荷重による自然発生的な破壊は認められない
。
これまでのところ以上のような成績は、加熱処理した輪
形ハンドルの要部の場合にのみ得られるものであった。
形ハンドルの要部の場合にのみ得られるものであった。
すなわち第3図は、温度510’Cで1時間熱処理した
輪形ハンドルの要部について、時間に対する変形抵抗の
変化を示した線図であるが、上記2つの曲線はほぼ一致
している。かくしてこの発明に係る輪形ハンドルの要部
は、鋳物のままでもその要求を充たし得ることが問題意
識の中で証明される。
輪形ハンドルの要部について、時間に対する変形抵抗の
変化を示した線図であるが、上記2つの曲線はほぼ一致
している。かくしてこの発明に係る輪形ハンドルの要部
は、鋳物のままでもその要求を充たし得ることが問題意
識の中で証明される。
また上記両者において、変形抵抗の最大値F mmXは
、はぼ11111Nの予め与えられた値を越している。
、はぼ11111Nの予め与えられた値を越している。
しかながら輪形ハンドルの要部をウレタンフォームで被
覆すると、変形抵抗の最大値は明らかに1111 IN
の許容値を下潮るようになる。
覆すると、変形抵抗の最大値は明らかに1111 IN
の許容値を下潮るようになる。
第4図は輪形ハンドルの要部5の部分図である。
同図では、図示を省略したハンドルのハブと輻6とが一
体的にダイカストされ、この輻6はアルミニウムパイプ
から成るハンドルの外輪まわりに鋳込まれている。
体的にダイカストされ、この輻6はアルミニウムパイプ
から成るハンドルの外輪まわりに鋳込まれている。
本発明は上述のような構成であるから、従来のように熱
処理を施さなくても、輪形ハンドルの要部に所要の極限
強さおよび伸びを与えることができる。したがって生産
コストの低下が可能である。
処理を施さなくても、輪形ハンドルの要部に所要の極限
強さおよび伸びを与えることができる。したがって生産
コストの低下が可能である。
また本発明の輪形ハンドルの要部は、破壊荷重を受ける
と一様に変形するように設計されているから、変形のポ
テンシャルが最良となる。
と一様に変形するように設計されているから、変形のポ
テンシャルが最良となる。
の有限要素法を適用して解析した場合の説明図、第2図
は象、速荷重下における同上輪形ハンドルの要部の時間
−変形抵抗関係線図、第3図は熱処理が行われた従来の
輪形ハンドルの要部の時間−変形抵抗関係線図(第2図
との比較用)、第4図はハンドルの外輪が別に用意され
る本発明の変形例を示した同上輪形ハンドルの要部の部
分図である。
は象、速荷重下における同上輪形ハンドルの要部の時間
−変形抵抗関係線図、第3図は熱処理が行われた従来の
輪形ハンドルの要部の時間−変形抵抗関係線図(第2図
との比較用)、第4図はハンドルの外輪が別に用意され
る本発明の変形例を示した同上輪形ハンドルの要部の部
分図である。
なお図面に用いた符号において、
1.5−・−・−−−−−−−−一−−−・−輪形ハン
ドルの要部2.7・−・・・−−−−一・−・・・−外
輪3−・・−・−・・−・・−・・・・・−・・・ハフ
4.6・・−−−−−一一−−−−−・−・・輻である
。
ドルの要部2.7・−・・・−−−−一・−・・・−外
輪3−・・−・−・・−・・−・・・・・−・・・ハフ
4.6・・−−−−−一一−−−−−・−・・輻である
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、少なくともハブ3と輻4、6とがAlMg系のアル
ミニウム合金からダイカストで一体に製造されると共に
、上記輻は外輪の囲りに鋳込まれることを特徴とする輪
形ハンドルの要部において、マグネシウム2.5〜3.
5重量% 珪素0.10〜0.30重量% 鉄0.40〜0.60重量% マンガン0.25〜0.45重量% 銅0.015〜0.05重量% 亜鉛0.035〜0.085重量% アルミニウム残余 から成る輪形ハンドルの要部。 2、マグネシウム2.60重量% 珪素0.20重量% 鉄0.40重量% マンガン0.35重量% 銅0.03重量% 亜鉛0.06重量% アルミニウム残余 から成る請求項1記載の輪形ハンドルの要部。 3、上記ハブ3、上記輻4および上記外輪が一体に鋳込
まれることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の輪
形ハンドルの要部。 4、破壊荷重を受ける際に構造部材として一様な変形を
起すことを特徴とする請求項1、2又は3記載の輪形ハ
ンドルの要部。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3926576A DE3926576A1 (de) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | Lenkradskelett |
DE3926576.5 | 1989-08-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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