车辆用框架结构的制作方法

1.本发明涉及一种车辆用框架结构。


背景技术：

2.在现有技术中，为了改善作为移动体的车辆的能源效率，期望对车辆的车体结构进行轻量化。作为车辆的车体结构，除了车体的主要部分之外，通常还会设置一些用于支撑如悬吊系统(suspension)等车用装置的副框(sub frame)等车辆用框架结构。通常，使用金属进行铸造成形工艺来制作副框，并在铸造成形过程中为了车体结构的轻量化而在副框上设置多个轻量化孔。
3.然而，在进行铸造成形工艺的过程中，当将熔融金属(molten metal)从模具中对应于副框的前部之处开始注入时，熔融金属往模具中对应于副框的后部之处呈现放射状的展开。此时，模具上对应于轻量化孔之处的结构会妨碍熔融金属的流动，造成铸造成形的效果不佳。另外，在设有轻量化孔的情况下，需考量其他能够提升结构刚性的加强结构，而这些加强结构可能也会对熔融金属的流动路径产生影响。
4.[现有技术文献]
[0005]
[专利文献]
[0006]
[专利文献1]日本特许第5879438号


技术实现要素：

[0007]
本发明提供一种车辆用框架结构，能够实现轻量化并提升结构刚性，且同时具有良好的铸造成形效果。
[0008]
本发明提供一种车辆用框架结构，包括：一对侧部，沿着车辆前后方向延伸，并安装在车体上；以及连接部，设置成具有一对长边的长形结构，并连接在所述一对侧部之间，其中所述一对侧部与所述连接部经由从所述连接部的所述一对长边的其中一侧注入熔融金属而一体地铸造成形，所述连接部具有连接所述一对侧部的膜面，并且所述连接部具有从所述膜面的中央朝向所述一对长边的另一侧呈现放射状延伸的多个长孔。
[0009]
在本发明的一实施例中，所述多个长孔的至少一部分各自具有开口宽度朝向所述一对长边的另一侧变小的形状。
[0010]
在本发明的一实施例中，所述连接部具有从所述膜面的中央朝向所述一对长边的另一侧呈现放射状延伸的多个凸肋。
[0011]
在本发明的一实施例中，所述多个凸肋与所述多个长孔彼此交错配置，使所述多个凸肋各自位在所述多个长孔的每相邻两者之间。
[0012]
基于上述，在本发明的车辆用框架结构中，一对侧部与连接部经由从连接部的一对长边的其中一侧注入熔融金属而一体地铸造成形，连接部具有连接一对侧部的膜面，并且连接部具有从膜面的中央朝向一对长边的另一侧呈现放射状延伸的多个长孔。如此，呈现放射状延伸的多个长孔可作为车辆用框架结构的轻量化孔使用，而连接部上的膜面能够
增加结构刚性。并且，在进行铸造成形工艺的过程中，呈现放射状延伸的多个长孔能够配合呈现放射状展开的熔融金属，而不会妨碍熔融金属的流动。据此，本发明的车辆用框架结构能够实现轻量化并提升结构刚性，且同时具有良好的铸造成形效果。
[0013]
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0014]
图1是本发明一实施例的车辆用框架结构的俯视示意图；
[0015]
图2是图1所示的车辆用框架结构在切线a-a的横切面示意图；
[0016]
图3是图1所示的车辆用框架结构在其他变形例中的俯视示意图。
[0017]
附图标记说明：
[0018]
100：车辆用框架结构；
[0019]
110a、110b：侧部；
[0020]
120、120a：连接部；
[0021]
122：膜面；
[0022]
122a、122b：长边；
[0023]
124、124a：长孔；
[0024]
126：凸肋；
[0025]
c1、c2、c3：中心线；
[0026]
d：车辆下方向；
[0027]
fr：车辆前方向；
[0028]
i：假想线；
[0029]
l：车辆左方向；
[0030]
p：注入点；
[0031]
r：车辆右方向；
[0032]
rr：车辆后方向；
[0033]
u：车辆上方向；
[0034]
w1、w2：开口宽度。
具体实施方式
[0035]
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。其中，图1是本发明一实施例的车辆用框架结构的俯视示意图，图2是图1所示的车辆用框架结构在切线a-a的横切面示意图，图3是图1所示的车辆用框架结构在其他变形例中的俯视示意图。以下将以图1与图2说明本实施例的车辆用框架结构100的具体结构，并以图3说明车辆用框架结构100的其他变形例，但车辆用框架结构100仅为本发明的其中一个示例，本发明并不以此为限制。
[0036]
请参考图1，在本实施例中，车辆用框架结构100适用于安装在车辆的前部或后部，来作为车体的一部分(未示出)。车辆用框架结构100包括一对侧部110a、110b以及连接部120。其中，一对侧部110a、110b沿着车辆前后方向(例如，图1中的车辆前方向fr与车辆后方
向rr)延伸，并安装在车体(未示出)上。连接部120设置成具有一对长边122a、122b的长形结构，并连接在一对侧部110a、110b之间。再者，车辆用框架结构100的一对侧部110a、110b与连接部120经由从连接部120的一对长边122a、122b的其中一侧(例如，对应于车辆前方向fr的长边122a)注入熔融金属而一体地铸造成形。并且，连接部120具有连接一对侧部110a、110b的膜面122，且连接部120具有从膜面122的中央朝向一对长边122a、122b的另一侧(例如，对应于车辆后方向rr的长边122b)呈现放射状延伸的多个长孔124。
[0037]
详细来说，在本实施例中，车辆用框架结构100为经由熔融金属进行铸造成形所构成的单一框架结构，例如采用铝等金属作为熔融金属注入对应的模具(未示出)中来进行铸造成形。铸造成形所得的单一框架结构包括一对侧部110a、110b以及连接部120等部位，且连接部120上具有膜面122与多个长孔124。其中，由于车辆用框架结构100的整体因连接部120的设置而大致上呈现长形结构，例如是沿着车辆宽度方向(例如，图1中的车辆左方向l与车辆右方向r)延伸，但不以此为限制。如此，在进行铸造成形工艺的过程中，从连接部120的一对长边122a、122b的其中一侧注入熔融金属，使熔融金属往一对长边122a、122b的另一侧流动，相对于从连接部120的短边(即对应于一对侧部110a、110b的其中一侧)注入的作法，熔融金属的流动路径短，能够更好地构成车辆用框架结构100。然而，本发明并不限制熔融金属由一对长边122a、122b的哪一侧注入，其可依据需求调整。
[0038]
再者，在本实施例中，当熔融金属从模具中对应于连接部120的一对长边122a、122b的其中一侧(例如，长边122a)之处注入模具时，优选为从所述一对长边122a、122b的其中一侧(例如，长边122a)的中央注入，例如图1所示出的注入点p，使熔融金属均匀地往左右两侧流动，由此往模具中对应于连接部120的一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)之处呈现放射状的展开。然而，本发明并不限制熔融金属由一对长边122a、122b的其中一侧(例如，长边122a)的哪一处注入，其可依据需求调整。
[0039]
此外，在本实施例中，如图1所示，所述膜面122是连接部120在铸造成形的过程中由熔融金属所构成的面，因而所述一对长边122a、122b可视为是所述膜面122的边缘，而所述膜面122呈现在车辆宽度方向(例如，图1中的车辆左方向l与车辆右方向r)上延伸的长形结构，进而连接一对侧部110a、110b。也就是说，膜面122的形成能够使连接部120与一对侧部110a、110b更稳固地连接。由此，即使连接部120上设有多个长孔124来作为轻量化孔，连接部120也能够经由连接部120上的膜面122提升结构刚性。
[0040]
另外，在本实施例中，连接部120上设有多个长孔124来作为轻量化孔，从而能够实现轻量化。其中，多个长孔124在车辆宽度方向(例如，图1中的车辆左方向l与车辆右方向r)上排列成弯曲状，例如是沿着如图1所示出的假想线i排列。所述假想线i是在车辆宽度方向上从一对长边122a、122b的其中一侧(例如，长边122a)往一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)凸出的假想曲线。此外，多个长孔124呈现放射状延伸，是指这些长孔124的中心线(如图1中示出的中心线c1、c2、c3等)在邻近膜面122的中央的位置相对靠近且在邻近一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)的位置相对远离，因而这些长孔124从所述一对长边122a、122b的其中一侧(例如，长边122a)往另一侧(例如，长边122b)呈现放射状延伸。
[0041]
进而，在本实施例中，如图1所示，当熔融金属从模具中对应于连接部120的一对长边122a、122b的其中一侧(例如，长边122a)的注入点p注入模具时，熔融金属从注入点p沿着
假想线i所示的假想曲线往多个箭头所指方向展开，且绕过模具上用以形成长孔124的结构，流动到图1中对应于一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)的部位。在熔融金属充满整个模具而完成铸造成形后，将熔融金属所构成的单一框架结构从模具中取出，即可得到包括一对侧部110a、110b以及连接部120且连接部120具有膜面122与多个长孔124的车辆用框架结构100。
[0042]
由此，在本实施例中，在进行铸造成形工艺的过程中，由于多个长孔124从连接部120的膜面122的中央朝向一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)呈现放射状延伸，因而呈现放射状延伸的多个长孔124能够配合呈现放射状展开的熔融金属，而不会妨碍熔融金属的流动。也就是说，模具中用于形成呈现放射状延伸的多个长孔124的结构配合熔融金属的流动路径，不会妨碍熔融金属的流动，从而能够实现良好的铸造成形效果。
[0043]
此外，在本实施例中，如图1与图2所示，连接部120具有从膜面122的中央朝向一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)呈现放射状延伸的多个凸肋126。所述凸肋126如图2所示那样设置在连接部120的对应于车辆上方向u的表面上。然而，在其他未示出的实施例中，多个凸肋126也可以设置在连接部120的对应于车辆下方向d的表面上，或者在连接部120的上下两侧表面都设置。凸肋126的数量、尺寸、设置位置以及设置与否可依据需求选择，本发明不以此为限制。
[0044]
详细来说，在本实施例中，多个凸肋126呈现放射状延伸，是指这些凸肋126呈现直线形，且这些凸肋126在邻近膜面122的中央的位置相对靠近且在邻近一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)的位置相对远离，因而这些凸肋126从所述一对长边122a、122b的其中一侧(例如，长边122a)往另一侧(例如，长边122b)呈现放射状延伸。较佳地，多个凸肋126与多个长孔124彼此交错配置，使多个凸肋126各自位在多个长孔124的每相邻两者之间。即，每相邻两个长孔124之间设有一个凸肋126。
[0045]
进而，在本实施例中，如图1所示，当熔融金属从模具中对应于连接部120的一对长边122a、122b的其中一侧(例如，长边122a)之处注入模具时，熔融金属绕过模具上用以形成长孔124的结构，并往模具上用以形成凸肋126的结构流动。也就是说，模具上用以形成凸肋126的结构具有足够的空间来引导熔融金属流动，使绕过模具上用以形成长孔124的结构的熔融金属能够更顺畅地往模具中对应于一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)的部位流动，并且在作为轻量化孔的多个长孔124的周围增加厚度。
[0046]
由此，在本实施例中，在进行铸造成形工艺的过程中，由于多个凸肋126从连接部的膜面122的中央朝向一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)呈现放射状延伸，因而呈现放射状延伸的多个凸肋126能够配合呈现放射状展开的熔融金属，而更顺畅地引导熔融金属的流动。将多个凸肋126与多个长孔124彼此交错配置，可使熔融金属在各部位都顺畅地流动。也就是说，模具中用于形成多个凸肋126的结构呈现放射状延伸而配合熔融金属的流动路径，能够提升熔融金属的流动，从而能够实现良好的铸造成形效果。
[0047]
再者，在本实施例中，多个凸肋126也在前述的铸造成形工艺中同时形成。也就是说，多个凸肋126也是连接部120的一部分。由此，凸肋126的设置能够增加连接部120在车辆上下方向(例如，图2中的车辆上方向u与车辆下方向d)上的局部厚度，即连接部120能够经由凸肋126的设置增加结构刚性。由此，即使连接部120上设有多个长孔124来作为轻量化孔，连接部120也能够经由凸肋126提升结构刚性。
[0048]
另外，在本实施例中，如图1所示，连接部120上还设有多个圆孔128，来作为用于在安装有车辆用框架结构100的车辆中冷却驱动源(未示出)的冷却孔。所述长孔124是指构成为在连接部120的平面方向上沿着各自的中心线(如图1中示出的中心线c1、c2、c3等)上延伸的孔(以各自的中心线的延伸方向为长边方向)，而所述圆孔128是指构成为在连接部120的平面方向上没有明显的长边方向的孔(不限于为正圆形)。
[0049]
进而，在本实施例中，如图1所示，多个圆孔128设置在多个长孔124的中心线(如图1中示出的中心线c1、c2、c3等)的延伸方向上。即，多个圆孔128呈现放射状设置。如此，当熔融金属从模具中对应于连接部120的一对长边122a、122b的其中一侧(例如，长边122a)之处注入模具时，熔融金属绕过模具上用以形成圆孔128的结构，而呈现放射状设置的多个圆孔128能够配合呈现放射状展开的熔融金属，而不会妨碍熔融金属的流动，从而能够实现良好的铸造成形效果。同时，作为冷却孔的多个圆孔128也具有轻量化的效果(即，可作为轻量化孔)。然而，多个圆孔128的数量、尺寸、设置位置以及设置与否可依据需求选择，本发明不以此为限制。
[0050]
此外，在本实施例中，图1与图2所示出的多个长孔124是在长度方向(即中心线c1的延伸方向)上的相对两端大致具有相同的开口宽度的孔。然而，在图3的变形例中，连接部120a的多个长孔的至少一部分(例如，长孔124a)各自具有开口宽度朝向一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)变小的形状。也就是说，如图3所示出的位在车辆宽度方向(例如，图3中的车辆左方向l与车辆右方向r)上的中央的长孔124a，其在对应于膜面122的中央的一端具有开口宽度w1，在对应于一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)的部位具有开口宽度w2，而开口宽度w1大于开口宽度w2。
[0051]
由此，在本实施例中，在进行铸造成形工艺的过程中，由于长孔124a的开口宽度朝向一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)变小，熔融金属在长孔124a的外侧的流动路径朝向一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)变大，从而能够防止往一对长边122a、122b的另一侧(例如，长边122b)流动的熔融金属的流速下降。也就是说，将长孔124a设置成开口宽度朝向远离注入点p的方向变小来配合熔融金属的流动路径，能够提升熔融金属的流动，从而能够实现良好的铸造成形效果。
[0052]
综上所述，在本发明的车辆用框架结构中，一对侧部与连接部经由从连接部的一对长边的其中一侧注入熔融金属而一体地铸造成形，连接部具有连接一对侧部的膜面，并且连接部具有从膜面的中央朝向一对长边的另一侧呈现放射状延伸的多个长孔。较佳地，连接部具有从膜面的中央朝向一对长边的另一侧呈现放射状延伸的多个凸肋，多个凸肋与多个长孔彼此交错配置，使多个凸肋各自位在多个长孔的每相邻两者之间。如此，呈现放射状延伸的多个长孔可作为车辆用框架结构的轻量化孔使用，而连接部上的膜面能够增加结构刚性。并且，在进行铸造成形工艺的过程中，呈现放射状延伸的多个长孔能够配合呈现放射状展开的熔融金属，而不会妨碍熔融金属的流动。据此，本发明的车辆用框架结构能够实现轻量化并提升结构刚性，且同时具有良好的铸造成形效果。
[0053]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例的技术方案
的范围。

技术特征：
1.一种车辆用框架结构，其特征在于，包括：一对侧部，沿着车辆前后方向延伸，并安装在车体上；以及连接部，设置成具有一对长边的长形结构，并连接在所述一对侧部之间，其中所述一对侧部与所述连接部经由从所述连接部的所述一对长边的其中一侧注入熔融金属而一体地铸造成形，所述连接部具有连接所述一对侧部的膜面，并且所述连接部具有从所述膜面的中央朝向所述一对长边的另一侧呈现放射状延伸的多个长孔。2.根据权利要求1所述的车辆用框架结构，其特征在于，所述多个长孔的至少一部分各自具有开口宽度朝向所述一对长边的另一侧变小的形状。3.根据权利要求1或2所述的车辆用框架结构，其特征在于，所述连接部具有从所述膜面的中央朝向所述一对长边的另一侧呈现放射状延伸的多个凸肋。4.根据权利要求3所述的车辆用框架结构，其特征在于，所述多个凸肋与所述多个长孔彼此交错配置，使所述多个凸肋各自位在所述多个长孔的每相邻两者之间。

技术总结
本发明提供一种车辆用框架结构，能够实现轻量化并提升结构刚性，且同时具有良好的铸造成形效果。车辆用框架结构包括：一对侧部，沿着车辆前后方向延伸，并安装在车体上；以及连接部，设置成具有一对长边的长形结构，并连接在所述一对侧部之间，其中所述一对侧部与所述连接部经由从所述连接部的所述一对长边的其中一侧注入熔融金属而一体地铸造成形，所述连接部具有连接所述一对侧部的膜面，并且所述连接部具有从所述膜面的中央朝向所述一对长边的另一侧呈现放射状延伸的多个长孔。另一侧呈现放射状延伸的多个长孔。另一侧呈现放射状延伸的多个长孔。


技术研发人员：平塚来人
受保护的技术使用者：本田技研工业株式会社
技术研发日：2022.01.07
技术公布日：2023/7/21