説明

車両用部品の鋳ぐるみ構造

【課題】アルミニウムダイキャスト部品のスチール製のつなぎ部品とスチール部品とを溶接するときに、十分な溶接強度を確保することを可能にする。
【解決手段】ダイキャスト部品21をスチール部品12に接合するために、ダイキャスト部品21の成形時にスチール製のつなぎ部品23を一体的に鋳ぐるむ車両用部品の鋳ぐるみ構造40において、鋳ぐるまれ側のスチール製のつなぎ部品23のダイキャスト部品21側との境界近傍に、段差48が設けられた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用部品の成形時に別部品を一体的に形成する車両用部品の鋳ぐるみ構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車両用部品の鋳ぐるみ構造として、異種金属同士で形成された一方側部品と他方側部品とを接合するために、一方側部品の材質と同じ材質で形成されたつなぎ部品を他方側部品の成形時に一体的に鋳ぐるむものが知られている。
この種の車両用部品の鋳ぐるみ構造は、異種金属同士で形成された部品同士の接合強度を向上させるものであった。
このような、車両用部品の鋳ぐるみ構造として、アルミニウムダイキャスト製の部品をスチール製の部品に接合するために、アルミニウムダイキャスト部品の成形時にスチール製のつなぎ部品を一体的に形成するものが知られている(例えば、特許文献1,2参照。)。
【0003】
特許文献1の車両用部品の鋳ぐるみ構造は、アルミニウムダイキャスト部品をスチール部品に接合するために、アルミニウムダイキャスト部品の成形時にスチール製のつなぎ部品を一体的に鋳ぐるむものである。
【0004】
特許文献2の車両用部品の鋳ぐるみ構造も、同様に、アルミニウムダイキャスト部品をスチール部品に接合するために、アルミニウムダイキャスト部品の成形時にスチール製のつなぎ部品を一体的に鋳ぐるむものである。
【0005】
しかし、これらの特許文献1,2の車両用部品の鋳ぐるみ構造では、アルミニウムダイキャスト部品の成形時にスチール製のつなぎ部品を一体的に鋳ぐるむときに、アルミニウムダイキャスト部分からスチール製のつなぎ部品側にアルミニウムのバリが飛び出しやすかった。つなぎ部品側にアルミニウムのバリが飛び出す場合には、アルミニウムダイキャスト部品のスチール製のつなぎ部品とスチール部品との溶接強度が十分に確保されないという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2006−312192公報
【特許文献2】特開2008−36704公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、アルミニウムダイキャスト部品のスチール製のつなぎ部品とスチール部品とを溶接するときに、十分な溶接強度を確保することができる車両用部品の鋳ぐるみ構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に係る発明は、ダイキャスト部品をスチール部品に接合するために、ダイキャスト部品の成形時にスチール製のつなぎ部品を一体的に鋳ぐるむ車両用部品の鋳ぐるみ構造において、鋳ぐるまれ側のスチール製のつなぎ部品のダイキャスト部品側との境界近傍に、段差が設けられたことを特徴とする。
【0009】
請求項2に係る発明は、スチール製のつなぎ部品に、スチール部品に溶接する溶接面を有し、段差が、ダイキャスト部品と溶接面との間に設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明は以下の効果を奏する。
請求項1に係る発明では、ダイキャスト部品をスチール部品に接合するために、ダイキャスト部品の成形時にスチール製のつなぎ部品を一体的に鋳ぐるむ。このときに、鋳ぐるまれ側のスチール製のつなぎ部品のダイキャスト部品側との境界近傍に段差が設けられたので、ダイキャスト成形時にスチール製のつなぎ部品側へのバリの飛び出しを抑制することができる。
【0011】
請求項2に係る発明では、スチール製のつなぎ部品に、スチール部品に溶接する溶接面を有し、段差が、ダイキャスト部品と溶接面との間に設けられたので、例えば、ダイキャスト部品のバリがスチール製のつなぎ部品側へ飛び出したとしても、そのまま溶接することができる。すなわち、ダイキャスト部品のバリ取りが不要となり、車両用部品の生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明に係る車両用部品の鋳ぐるみ構造が採用された車体フレームの斜視図である。
【図2】図1の2−2線断面図である。
【図3】本発明に係る車両用部品の鋳ぐるみ構造の断面図である。
【図4】図3に示された車両用部品の鋳ぐるみ構造の比較検討図である。
【図5】本発明に係る第2実施例の車両用部品の鋳ぐるみ構造の断面図である。
【図6】本発明に係る第3実施例の車両用部品の鋳ぐるみ構造の断面図である。
【図7】本発明に係る第4実施例の車両用部品の鋳ぐるみ構造の断面図である。
【図8】図8は図1の8−8線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
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。
【実施例1】
【0014】
図1に示されたように、車体フレーム10は、ダンパハウジング16(車両用部品)を除き、他の各部材が鉄鋼等の鋼材(鉄系材料)によって構成されている。詳しくは、フロントサイドフレーム(スチール部品)12とアッパメンバ13とロアメンバ14は、全て正面視略矩形状断面の閉断面体であって、鉄鋼等の鋼材(鉄系材料)からなる。例えば、フロントサイドフレーム12は鋼板製のプレス成形品である。アッパメンバ13及びロアメンバ14は角パイプ(鋼管)からなる。
【0015】
これらのアッパメンバ13及びロアメンバ14は、車体10の一部をなす鋼材製の車体骨格部材である。
【0016】
フロントサイドフレーム12は、車体前部の左右両側において前後に延びている。フロントサイドフレーム12は後端から後方へ延びる延長部(不図示)を有している。この延長部は、図示せぬフロアフレームに繋がる。このフロントサイドフレーム12は、アウタメンバ17とインナメンバ18とを接合する構造であり、上部にダンパハウジング16が接合されるフランジ部19が形成される。
【0017】
アッパメンバ13は、フロントサイドフレーム12の上部に且つ車幅方向外側に位置しており、車体前部の左右両側において前後に延びている。アッパメンバ13の後端は、フロントピラー(不図示)の前端部に溶接によって結合される。
【0018】
ロアメンバ14は、アッパメンバ13の真下に位置しており、車体前部の左右両側において前後に延びている。ロアメンバ14の前端部は、ダンパハウジング16の位置においてアッパメンバ13の下面に、溶接によって一体的に結合されている。ロアメンバ14の後端部は、フロントピラー(不図示)の前下端部に溶接によって結合される。
【0019】
ダンパハウジング16は、図示せぬフロントサスペンションのダンパを収納し且つダンパの上端部を固定するものである。このダンパハウジング16は、上端部がアッパメンバ13及び左のロアメンバ14に結合されるとともに、下端部が一体的に形成された下部結合部23を介してフロントサイドフレーム12に結合されている。なお、ダンパハウジング16は、左のダンパハウジングを示すものであり、右のダンパハウジング(不図示)は、左のダンパハウジング16と同様の構成である。
【0020】
ダンパハウジング16は、アルミニウム等の軽合金を主体とする鋳造品(ダイキャスト製品など)である。軽合金としては、例えばアルミニウム合金(アルミニウムを含む)を採用する。このダンパハウジング16は、ハウジング本体(ダイキャスト部品)21と下部結合部(つなぎ部品)23とからなる、一体成形品である。ハウジング本体21は、上部結合部22と天板24と周壁部25とからなる。
【0021】
天板24は、平面視略矩形状を呈した概ね平板状の部分であって、ダンパの上端部を取付けるための孔24aと、複数のダンパ用フランジ取付孔24bとを有する。
【0022】
周壁部25は、アッパメンバ13及びロアメンバ14に接する上部結合部22からフロントサイドフレーム12に接合する下部結合部23に向けて略コ字状に延ばされた縦壁である。この周壁部25は、前方に形成された前壁27と、後方に形成された後壁28と、側方に形成される側壁29と、これらの側壁29と前壁27とを繋ぐ前コーナ壁31と、側壁29と後壁28とを繋ぐ後コーナ壁32とから構成される。詳細には、下部結合部23は、側壁29の下端にハウジング本体21に、一体的に鋳込まれた部分である。
【0023】
ハウジング本体21に前後のコーナ壁31,32を形成することによって、ハウジング本体21の角部における応力の集中を緩和することができる。この結果、ダンパハウジング16の剛性を高めることができる。
【0024】
上部結合部22は、アッパメンバ13及びロアメンバ14を鋳ぐるむことにより保持する部分であって、ダンパハウジング16の上部側部に有している。
【0025】
下部結合部23は、フロントサイドフレーム12と同一の材料で形成されている。すなわち、下部結合部23は、鉄鋼等の鋼材(鉄系材料)によって構成され、フロントサイドフレーム12に複数の溶接箇所34で溶接される。
【0026】
図2及び図3に示されたように、本発明の車両用部品の鋳ぐるみ構造40は、ハウジング本体21と、下部結合部23とから構成されるダンパハウジング16の構造である。
以下、「ダンパハウジング16」を「車両用部品16」と、フロントサイドフレーム12を「スチール部品12」と、ハウジング本体21を「ダイキャスト部品21」と、「下部結合部23」を「つなぎ部品23」と記載する。
【0027】
つなぎ部品23は、ダイキャスト部品21に鋳ぐるまれ、ダイキャスト部品21に接合される鋳ぐるみ部47と、スチール部品12に溶接する溶接面(溶接部)49と、これらの鋳ぐるみ部47と溶接面49との間に設けられる段差48とからなる。
【0028】
段差48は、好ましくは、ダイキャスト部品21側との境界近傍に設けられるとよい。溶接面49は、段差48を介して車幅内方に形成される。
ダイキャスト部品21には、段差48よりもダイキャスト部品21側にバリ44,45が発生することがある。
【0029】
図4(a)に比較例の車両用部品の鋳ぐるみ構造200が示され、車両用部品の鋳ぐるみ構造200は、アルミニウム等の軽合金で形成されるダイキャスト部品201と、このダイキャスト部品201に一体的に形成される鉄鋼等の鋼材(鉄系材料)のつなぎ部品203とから構成される。
【0030】
車両用部品の鋳ぐるみ構造200では、ダイキャスト部品201に鋳ぐるまれるつなぎ部品203が、鋳ぐるみ部207から溶接面(溶接部)209まで直線的(ストレート)に形成されている。
ダイキャスト金型211のスライド中子212及びコア型213にキャビティ214が形成され、このキャビティ214につなぎ部品203がセットされ、コア型213にスライド中子212が閉じられ、アルミニウム等の溶融金属がキャビティ214内に注入される。このときに、バリ204,205がつなぎ部品203の溶接面209まで延びる恐れがある。
【0031】
バリ204,205がつなぎ部品203の溶接面209まで延びると、スチール部品(不図示)との溶接性(溶接品質)の低下を招く。従って、つなぎ部品203をスチール部品に溶接する前に、バリの除去をする作業が発生する。すなわち、生産性の悪化を招く。 さらに、バリ取り作業の際に、つなぎ部品203の表面処理層まで削り取ってしまう恐れもあり、つなぎ部品203の防錆性が低下することもある。
【0032】
車両用部品の鋳ぐるみ構造40では、つなぎ部品23が、ダイキャスト金型51のコア型53に形成されたキャビティ54にセットされ、コア型53にスライド中子52が閉じられ、アルミニウム等の溶融金属がキャビティ54内に注入される。
【0033】
鋳包まれ側のつなぎ部品23に段差48を設けることにより、バリ44,45となるアルミニウム等の溶融金属の流れが、A1及びA2で示した面を流れる。これらのA1及びA2面を通過した溶融金属は鋳包まれ側であるつなぎ部品23の段差面B1及びコア型53の段差面B2面に阻まれて流速が減少する。B1及びB2面を通過した溶融金属は、スライド中子52の当接面C1及び鋳込まれ側のつなぎ部品23の当接面C2に阻まれ、さらに、流速が減少する。
【0034】
よって、B1及びB2面で流速が落ちているので、つなぎ部品23とスライド中子52の当接面C1及びつなぎ部品23とコア型53の当接面C2へは溶融金属が侵入しずらい。この結果、つなぎ部品23の溶接面49までバリ44,45が発生することはない。従って、バリ取りをすることなく、スチール製のつなぎ部品23を、スチール部品12(図2参照)に溶接をすることができる。これにより、車両用部品16の組立時の作業工数を著しく低減できる。
【0035】
車両用部品の鋳ぐるみ構造40では、ダイキャスト部品21をスチール部品12に接合するために、ダイキャスト部品21の成形時にスチール製のつなぎ部品23を一体的に鋳ぐるむ。このときに、鋳ぐるまれ側のスチール製のつなぎ部品23のダイキャスト部品21側との境界近傍に、段差48が設けられたので、ダイキャスト成形時にスチール製のつなぎ部品23の溶接面49側へバリ44,45の飛び出しを抑制することができる。
【0036】
スチール製のつなぎ部品23に、スチール部品12(図2参照)に溶接する溶接面49を有し、段差48が、ダイキャスト部品21と溶接面49との間に設けられたので、例えば、ダイキャスト部品21のバリ44,45がスチール製のつなぎ部品23側に飛び出したとしても、そのまま溶接することができる。すなわち、ダイキャスト部品21のバリ取りが不要となり、車両用部品16の生産性の向上を図ることができる。
【実施例2】
【0037】
図5に示されたように、第2実施例の車両用部品の鋳ぐるみ構造60は、ダイキャスト部品(ハウジング本体)61と、つなぎ部品(下部結合部)63とから構成される構造である。
つなぎ部品63は、ダイキャスト部品61に鋳ぐるまれ、ダイキャスト部品61に接合される鋳ぐるみ部67と、スチール部品12(図2参照)に溶接する溶接面(溶接部)69と、これらの鋳ぐるみ部67と溶接面69との間に設けられる第1の段差68A及び第2の段差68Bとからなる。
【0038】
車両用部品の鋳ぐるみ構造60では、2つの段差である第1の段差68A及び第2の段差68Bが設けられたので、さらなるバリ64,65の発生の抑制を図ることができる。この結果、さらなる溶接品質の向上を図ることができる。
【実施例3】
【0039】
図6に示されたように、第3実施例の車両用部品の鋳ぐるみ構造70は、ダイキャスト部品(ハウジング本体)71とつなぎ部品(下部結合部)73とから構成される構造である。
つなぎ部品73は、ダイキャスト部品71に鋳ぐるまれ、ダイキャスト部品71に接合される鋳ぐるみ部77と、スチール部品12(図2参照)に溶接する溶接面(溶接部)79と、これらの鋳ぐるみ部77と溶接面79との間に設けられる段差78とからなる。
【0040】
第3実施例の車両用部品の鋳ぐるみ構造70では、溶接面79は、段差78を介して車幅外方に形成される。車体内方の空間を有効利用することができる。また、バリ74,75は段差78で抑制される。
【実施例4】
【0041】
図7に示されたように、第4実施例の車両用部品の鋳ぐるみ構造80は、ダイキャスト部品81と、鉄鋼等の鋼材(鉄系材料)によって構成されるとともに、パイプ材で形成されたつなぎ部品83とから構成される構造である。なお、ダイカスト部品81は、図1に示される上部結合部22などの部品に相当し、つなぎ部品83は、図1に示されるアッパメンバ13若しくはロアメンバ14などのパイプ材に相当する。
【0042】
つなぎ部品83は、ダイキャスト部品81に鋳ぐるまれ、ダイキャスト部品81に接合される鋳ぐるみ部87と、他のスチール部品(不図示)に溶接する溶接面(溶接部)89と、これらの鋳ぐるみ部87と溶接面89との間に設けられる段差(段部)88とからなる。バリ84は段差88で抑制される。
【実施例5】
【0043】
図8に示される第5実施例の車両用部品の鋳ぐるみ構造90は、ダイキャスト部品91と、鉄鋼等の鋼材(鉄系材料)によって構成されるとともに、パイプ材で形成されたつなぎ部品93とから構成される構造である。
図8は図1の8−8線断面図なので、ダイキャスト部品91は、図1に示される上部結合部22であり、つなぎ部品93は、図1に示されるアッパメンバ13である。すなわち、本図では「上部結合部22」を「つなぎ部品93」、「アッパメンバ13」を「ダイキャスト部品91」として説明する。
【0044】
つなぎ部品93は、ダイキャスト部品91に鋳ぐるまれ、ダイキャスト部品91に接合される鋳ぐるみ部97と、他のスチール部品(不図示)に溶接する溶接面(溶接部)99と、これらの鋳ぐるみ部97と溶接面99との間に設けられる第1の段差(段部)98A及び第2の段差(段部)98Bとからなる。バリ94は、第1の段差(段部)98A及び第2の段差(段部)98Bで抑制される。
また、車両用部品の鋳ぐるみ構造90において、ダイキャスト部品91は、図1に示されたアッパメンバ13及びロアメンバ14を一体的に鋳ぐるむものであってもよい。
【0045】
尚、本発明に係る車両用部品の鋳ぐるみ構造は、図3及び図5〜図8に示すように、平板状のつなぎ部品23、63,73及びパイプ状のつなぎ部品83,93であったが、これに限るものではなく、段差によってバリを抑制できる形態であれば、つなぎ部品の形状は任意なものでよい。また、鋳ぐるみ側の部品の材質は、スチール(鉄)以外に軽合金でもよい。
【産業上の利用可能性】
【0046】
本発明に係る車両用部品の鋳ぐるみ構造は、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。
【符号の説明】
【0047】
12…スチール部品(フロントサイドフレーム)、16…車両用部品(ダンパハウジング)、21…ダイキャスト部品(ハウジング本体)、23…つなぎ部品(下部結合部)、40…車両用部品の鋳ぐるみ構造、48…段差、49…溶接面。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ダイキャスト部品をスチール部品に接合するために、ダイキャスト部品の成形時にスチール製のつなぎ部品を一体的に鋳ぐるむ車両用部品の鋳ぐるみ構造において、
鋳ぐるまれ側の前記スチール製のつなぎ部品は、ダイキャスト部品側との境界近傍に段差が設けられたことを特徴とする車両用部品の鋳ぐるみ構造。
【請求項2】
前記スチール製のつなぎ部品は、前記スチール部品に溶接する溶接面を有し、前記段差は、前記ダイキャスト部品と前記溶接面との間に設けられたことを特徴とする請求項1記載の車両用部品の鋳ぐるみ構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2010−194583(P2010−194583A)
【公開日】平成22年9月9日(2010.9.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−42738(P2009−42738)
【出願日】平成21年2月25日(2009.2.25)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】