[发明专利]臂材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种臂材及其制造方法。具体而言，本发明涉及一种作为汽车的双A臂悬架装置或多连杆式悬架装置构成要素的上臂臂材与下臂臂材，以及其制造方法，该臂材因具有扁平的截面形状而具有轻量、小型、高强度、高成品率、且低成本的优点。

背景技术

近年来，作为乘用车的悬架装置，叉骨式悬架装置(wishbone type suspension)或是麦弗逊悬架(MacPhersonStrut)式悬架装置(MacPherson strut type suspension)被广泛采用。叉骨式悬架装置中的双A臂悬架装置(doublewishbone type suspensi on)，经由以上臂(upper arm)及下臂(lower arm)所构成的平行四边形状的连杆机构支撑车轮及轮胎。在双A臂悬架装置中，即使车轮由于来自路面的外力上下震动，也很难大幅度影响主销倾斜角(kingpin inclination)或外倾角(camber angle)等，因此容易确保轮胎接地面积的稳定性。此外，作为乘用车的悬架装置，作为双A臂悬架装置的变形的多连杆式悬架装置(multi-link type suspension)也被广泛采用。

作为双A臂悬架装置或多连杆式悬架装置(以下，在本说明书中统称为“双A臂悬架装置”)构成部件的上臂(又被称为“上控制臂”)臂材及下臂臂材，目前为止是通过对由钢板压制成型的加工部件进行焊接、对厚板进行冲裁加工，以及对铝合金进行锻造等来制造的。

近年来，作为地球温室效应对策的一环，一直在推行汽车的轻量化。相较于麦弗逊悬架(MacPherson Strut)式悬架装置，双A臂悬架装置由于其构造更容易大型化而易增加重量。因此，更加要求双A臂悬架装置的构成部件、例如上述上臂及下臂，需要更加轻量化、小型化、高强度化以及低成本化。

专利文献1中揭示了一种有关叉骨式悬架装置的发明，该叉骨式悬架装置包括上臂，该上臂通过对一张金属板进行弯曲加工而被成形为A型，该上臂具有上部、内侧凸缘部及外侧凸缘部。球窝接头支撑部设置在上部的车体宽度方向外侧的端部区域。衬套支撑部设置在内侧凸缘部中的车体宽度方向内侧端部。内侧凸缘部及外侧凸缘部形成为，在车体宽度方向外侧，外侧凸缘部的上下方向的长度比内侧凸缘部的上下方向的长度长。此外，内侧凸缘部及外侧凸缘部形成为，在车体宽度方向内侧，内侧凸缘部的上下方向的长度比外侧凸缘部的上下方向的长度长。通过该发明，可实现上臂的轻量化及高刚性化。

由于该上臂是由一张金属板原材料进行弯曲加工成形为A型而制造的，必然制造成本偏高，同时还不可避免地存在能弯曲加工的限度，因此难以成形为性能上理想的形状，且成品率差。进而，更要求对该上臂进一步提升强度。

在专利文献2中，揭示了一种将需要强度的部分作成双重管构造的悬架用臂。根据该发明，将补强用管材嵌合到需要强度的部分上，经拉深加工、挤胀加工、压制成型加工，制造出最终形态的悬架用臂。在该制造方法中，由于经过复杂的加工工程，因此制品成品率差，难以低成本化。甚至，还存在未补强部分强度明显变小的问题。

在此，本专利申请人此前在专利文献3中揭示了有关弯曲加工装置的发明。图3是表示该弯曲加工装置0的概略的说明图。概略而言，在此发明中，如图3所示，通过进给装置3由上游侧向下游侧进给被支撑单元2支撑为能向轴向移动自如的金属管或金属棒(以下，统称为“金属管”)1，并在支撑单元2的下游对该金属管1进行弯曲加工，以制造弯曲加工制品。

也就是说，高频加热线圈5在支撑单元2的下游，将金属管1的局部极速加热至可淬火的温度区域。水冷装置6在高频加热线圈5的下游，将被加热的金属管1急速冷却。进而，移动滚模4至少具有一组进给金属管1的同时又可支撑金属管1的双辊4a。移动滚模4在水冷装置6的下游，通过向二维或三维方向移动，对金属管1中的被高温加热的部分施加弯矩，以便进行金属管1的弯曲加工。根据此发明，可在确保所期望的加工精度的同时，以高工作效率制造弯曲加工制品。

专利文献1：日本特开2004-291963号公报

专利文献2：日本特开平10-166823号公报

专利文献3：国际公开第2006/93006号小册

在专利文献1及专利文献2所揭示的上臂或臂的制造方法中，极难同时达到轻量、小型、高强度、高成品率，且低成本。尤其由于是具有多个工程的制造方法，因此制造时间长、制造成本增加、成品率差。