臂部件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种臂部件以及臂部件的制造方法。以臂部件的中心轴与臂部件的载荷线一致的方式，在臂部件形成有至少一个以上的缺损部。臂部件的中心轴是将通过与臂部件的轴垂直的面切断臂部件时的各剖面形状的形心在臂部件的轴向上连接起来的线。臂部件的载荷线是在臂部件施加载荷的线。

Arm Components and Their Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
臂部件及其制造方法
本专利技术涉及棒状的臂部件及其制造方法。
技术介绍
已知有具备棒状的臂部、和形成在臂部端部的筒状的柱环部的悬架臂(参照日本特开2013－032158号公报)。在臂部形成有狭缝，降低扭转刚性。在上述悬架臂中，应力集中在形成于臂部的狭缝。因此，存在悬架臂的耐久性降低的担忧。因此，迫切期望能够兼顾扭转刚性的降低和耐久性的维持的臂部件。
技术实现思路
本专利技术是为了解决这样的问题点而完成的，主要目的在于提供能够兼顾扭转刚性的降低和耐久性的维持的臂部件及其制造方法。用于实现上述目的的本专利技术的一方式是臂部件，该臂部件是棒状的臂部件，其特征在于，以将利用垂直于所述臂部件的轴的面切断所述臂部件时的各剖面形状的形心在所述臂部件的轴向上连接起来的线亦即中心轴、与表示在所述臂部件施加载荷的线的载荷线一致的方式，在所述臂部件形成有至少一个以上的缺损部。在该一方式中，也可以是：以所述臂部件的扭转刚性为规定值，并且所述臂部件的中心轴与所述载荷线一致的方式，在所述臂部件形成所述缺损部。在该一方式中，也可以是：在所述臂部件的端部一体地成型有筒状的柱环部，在所述臂部件的端部，沿着所述臂部件的轴向形成有内部为空腔的中空部，在所述柱环部的与所述臂部件的端部连接的连接部分，形成有该柱环部的内部与所述中空部连通的连通孔，所述连通孔以所述臂部件的中心轴为中心形成。在该一方式中，也可以是：形成有使得所述臂部件的剖面形状为X形的所述缺损部。用于实现上述目的的本专利技术的一方式是臂部件的制造方法，该臂部件为棒状，上述臂部件的制造方法的特征在于，以将利用垂直于所述臂部件的轴的面切断所述臂部件时的各剖面形状的形心在所述臂部件的轴向上连接起来的线亦即中心轴、与表示在所述臂部件施加载荷的线的载荷线一致的方式，在所述臂部件形成有至少一个以上的缺损部。在该一方式中，也可以是上述臂部件通过3D打印机一体成型。根据本专利技术，能够提供可兼顾扭转刚性的降低和耐久性的维持的臂部件及其制造方法。通过参照附图对作为不是用于限定本专利技术的例子进行详细的说明，本专利技术的其它的特征、目的、优点变得更加明确。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的臂部件的概要构成的立体图。图2是在面A将图1所示的臂部件切断时的剖视图。图3是表示以臂部件的剖面形状大致成为X形且其剖面的一部分断开的方式形成的缺损部的一个例子的图。图4是在面A将图3所示的臂部件切断时的剖视图。图5是表示以臂部件的剖面形状在轴向整体大致成为X形的方式形成的缺损部的一个例子的图。图6是在面A将图5所示的臂部件切断时的剖视图。图7是表示以臂部件的剖面形状大致成为圆环形的方式形成的缺损部的一个例子的图。图8是在面A将图7所示的臂部件切断时的剖视图。图9是表示以臂部件的剖面形状大致成为四边形的方式形成的缺损部的一个例子的图。图10是在面A将图9所示的臂部件切断时的剖视图。图11是本专利技术的实施方式3所涉及的臂部件的立体图。图12是在面A将图11所示的臂部件切断时的剖视图。具体实施方式实施方式1以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的臂部件的概要构成的立体图。图2是在面A将图1所示的臂部件切断时的剖视图。本实施方式1所涉及的臂部件1例如是棒状的悬架臂(I臂)。臂部件1形成为近似圆柱状，但并不限定于此，例如，也可以形成为多棱柱状。臂部件1为实心结构，但并不限定于此，例如，也可以是中空结构。臂部件1例如通过3D打印机等一体成型。悬架臂例如是使用于汽车等的悬架的部件，是对操纵稳定性、乘坐舒适性极其重要的部件。因此，要求适当的扭转刚性的降低，以确保规定的拉伸强度、压缩强度，并且使得即使负载有扭转载荷也能够灵活且良好地产生扭转变形。在以往的悬架臂例如形成有狭缝，应力集中于该狭缝。因此，存在悬架臂的耐久性降低的担忧。因此，迫切期望能够兼顾扭转刚性的降低和耐久性的维持的臂部件。与此相对，在本实施方式1中，以臂部件1的中心轴O与臂部件1的载荷线Y一致的方式，在臂部件1形成有至少一个以上的缺损部11。臂部件1的中心轴O是指在臂部件1的轴向上连接以与臂部件1的轴垂直的面切断臂部件1时的各剖面形状的形心(重心)而成的线。臂部件1的载荷线Y是指在臂部件1施加了载荷的线，是在臂部件1附加了载荷时力所通过的线。例如，在臂部件1的长边方向上，以直线连接固定有臂部件1的点亦即固定点与对臂部件1附加了载荷的点亦即载荷点的线成为臂部件1的载荷线Y。通过在臂部件1形成缺损部11，能够实现臂部件1的轻型化，并使扭转刚性以最佳的方式降低。并且，通过使臂部件1的中心轴O与臂部件1的载荷线Y一致，臂部件1难以被压弯(不向异常的方向弯曲)。因此，能够抑制在臂部件1产生的应力集中。即，能够兼顾臂部件1的扭转刚性的降低和耐久性的维持。接下来，在本实施方式1中，对用于使扭转刚性以最佳的方式降低的缺损部11的设定方法进行详细说明。如上述那样，将以臂部件1的中心轴O与臂部件1的载荷线Y一致的方式在臂部件1形成缺损部11作为前提，并进一步考虑以下的情况来设定缺损部11的形状。例如，在增大缺损部11的剖面形状的面积，而减小臂部件1的剖面形状的面积的情况下，臂部件1的扭转刚性变小。相反，在减小缺损部11的剖面形状的面积，而增大臂部件1的剖面形状的面积的情况下，臂部件1的扭转刚性增大。在延长臂部件1的轴向上的缺损部11的长度的情况下，臂部件1的扭转刚性变小。相反，在缩短臂部件1的轴向上的缺损部11的长度的情况下，臂部件1的扭转刚性增大。此外，缺损部11的长度成为即使为最大而缺损部11也不到达后述的柱环部的长度。这是因为例如若缺损部11延伸至柱环部，则容易在该柱环部与缺损部11相交的位置产生应力集中。考虑以上的情况，以臂部件1的扭转刚性成为在臂部件1灵活并且良好地产生扭转变形那样的规定值，并且，臂部件1的中心轴O与臂部件1的载荷线Y一致的方式，在臂部件1设定缺损部11。例如，如图2所示那样，也可以在圆柱状的臂部件1的中央部附近形成有剖面形状成为近似X形那样的缺损部11。也可以形成为各缺损部11的剖面形状成为大致对称的形状。例如，将中空结构的臂部件1的扭转刚性设为100％，通过形成图2所示那样的缺损部11能够将臂部件1的扭转刚性大致降低到2％(1/50)。如图2所示那样，以臂部件1的剖面形状成为近似X形的方式形成缺损部11，在臂部件1确保需要的剖面积。并且，臂部件1的中心轴O与臂部件1的载荷线Y一致，所以臂部件1成为难以被压弯的结构。由此，能够以确保臂部件1的拉伸强度、压缩强度，并且根据扭转应力灵活并且良好地产生扭转变形的方式，实现最佳的扭转刚性的降低。接着，对本实施方式1所涉及的臂部件的制造方法进行说明。例如，臂部件1通过3D打印机一体成型。3D打印机将在计算机上制成的臂部件1的三维数据等作为设计图，使用层叠成型法等，利用附加加工层叠其剖面形状，从而使三维的臂部件1成型。如上述那样，在臂部件1的三维数据中，以臂部件1的扭转刚性成为规定值，并且，臂部件1的中心轴O与臂部件1的载荷线Y一致的方式，在臂部件1设定缺损部11。3D打印机基于臂部件1的三维数据，使喷嘴驱动，从喷嘴对与臂部件1的剖面形状对应的部分排出金属、陶瓷、尼龙等粉末，并对缺损部11等臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种臂部件，其为棒状，所述臂部件的特征在于，以将利用垂直于所述臂部件的轴的面切断所述臂部件时的各剖面形状的形心在所述臂部件的轴向上连接起来的线亦即中心轴、与表示在所述臂部件施加载荷的线的载荷线一致的方式，在所述臂部件形成有至少一个以上的缺损部。

【技术特征摘要】
2018.02.09 JP 2018-0218041.一种臂部件，其为棒状，所述臂部件的特征在于，以将利用垂直于所述臂部件的轴的面切断所述臂部件时的各剖面形状的形心在所述臂部件的轴向上连接起来的线亦即中心轴、与表示在所述臂部件施加载荷的线的载荷线一致的方式，在所述臂部件形成有至少一个以上的缺损部。2.根据权利要求1所述的臂部件，其特征在于，以所述臂部件的扭转刚性为规定值，并且所述臂部件的中心轴与所述载荷线一致的方式，在所述臂部件形成有所述缺损部。3.根据权利要求1或者2所述的臂部件，其特征在于，在所述臂部件的端部一体地成型有筒状的柱环部，在所述臂部件的端部，沿着所述臂部件的轴向形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷高明，小嶋克彦，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP