车辆用转向节
阅读：925发布：2020-05-13
专利汇可以提供车辆用转向节专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提高 铝 合金 制的车辆用 转向节 中的、针对从车辆宽度方向外侧朝向内侧的 力 的刚性。车辆用转向节(11)具备： 轴承 支承部(111)、转向节上部(113)以及转向节下部(112)。在车辆用转向节(11)装配于车辆主体的 姿态 下，转向节上部(113)具有以下形状：沿铅垂方向将转向节上部(113)等分分割为五个以上的区域，轴承支承部(111)的中心被固定且对转向节上端部(115)施加有从车辆宽度方向外侧朝向内侧的 水 平 载荷 F的情况下的、所述五个以上的区域中的、除了第一区域(11A)以外的其他区域各自的应变能除以对应的各区域的 质量 而得到的值的最小值为最大值的0.70以上。，下面是车辆用转向节专利的具体信息内容。
1.一种车辆用转向节，其为铝合金制，其中，
所述车辆用转向节具备：
轴承支承部，其对形成车轮的旋转轴的轴承部进行支承；
转向节上部，其从所述轴承支承部向上方延伸，且具有转向节上端部；以及转向节下部，其从所述轴承支承部向下方延伸，且与下臂连接，
在所述车辆用转向节装配于车辆主体的姿态下，所述转向节上部具有如下形状：沿铅垂方向将所述转向节上部等分分割为五个以上的区域，并且在所述轴承支承部的中心被固定且对所述转向节上端部施加有从车辆宽度方向外侧朝向内侧的水平载荷的情况下的、所述五个以上的区域中的除了包括所述转向节上端部且位于最上方的区域以外的其他区域各自的应变能除以对应的各区域的质量而得到的值的最小值为最大值的0.70以上。
2.根据权利要求1所述的车辆用转向节，其中，
所述车辆用转向节通过铝合金材料的热锻而成形。
3.根据权利要求2所述的车辆用转向节，其中，
所述车辆用转向节在拉伸试验中的0.2％屈服强度为350MPa以上。
车辆用转向节
技术领域
背景技术
[0002] 以往，已知一种悬架单元，其将机动车的车身与车轮连接，并且对车轮进行轴支承。悬架单元具备：维持车轮的姿态的功能、以及抑制路面的凹凸(道路噪声)传递至车身的功能。这样的悬架单元被定位成在机动车中要求较高安全性的重要安全部件。另外，这样的悬架单元的轻量化有助于机动车的运动性能、搭乘者的乘坐舒适度。因此，近年来，在构成悬架单元构件中，存在使用铝合金来代替钢板、铸铁的趋势。
[0003] 专利文献1中公开了铝制的转向节。该转向节是构成悬架单元的构件之一，并具有将下臂等悬架臂、转向齿条与对车轮进行轴支承的轮毂连接的功能。尤其是，在被称作双横臂方式、多连杆方式的支承结构中，使用被称作高位安装转向节的、沿上下方向较长地延伸的转向节。
[0004] 对于这样的转向节，要求与在车轮的轮胎接地点产生的载荷相对的刚性和强度。尤其是，作为转向节所要求的刚性，要求针对从车辆宽度方向外侧朝向内侧的力的刚性较高。另外，作为转向节所要求的强度，要求针对从车辆前侧朝向后侧的力的强度较高。在专利文献2中公开了对一对上臂进行支承的转向节结构。在设置于转向节的上端部的连结部连接有一对上臂。连结部具备呈山状鼓出的鼓出部，从而转向节的连结部的强度提高。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1：日本特开2014-091469号公报
[0008] 专利文献2：日本特开2016-060459号公报
发明内容
[0009] 如上所述，通过将构成悬架单元的车辆用转向节采用铝合金制，从而能够有助于机动车的轻量化。近年来，铝合金的强度提高，但其杨氏模量并未发生较大变化。因此，在通过铝合金将转向节轻量化的情况下，存在难以确保转向节的刚性、尤其是难以确保针对从车辆宽度方向外侧朝向内侧的力的刚性这样的问题。
[0010] 本发明的目的在于，提高铝合金制的车辆用转向节中的、针对从车辆宽度方向外侧朝向内侧的力的刚性。
[0011] 所提供的是一种车辆用转向节，其为铝合金制，具备：轴承支承部、转向节上部以及转向节下部。轴承支承部对形成车轮的旋转轴的轴承部进行支承。转向节上部从所述轴承支承部向上方延伸，且具有转向节上端部。转向节下部从所述轴承支承部向下方延伸，且与下臂连接。在所述车辆用转向节装配于车辆主体的姿态下，所述转向节上部具有如下形状：沿铅垂方向将所述转向节上部等分分割为五个以上的区域，并且在所述轴承支承部的中心被固定且对所述转向节上端部施加有从车辆宽度方向外侧朝向内侧的水平载荷的情况下的、所述五个以上的区域中的、除了包括所述转向节上端部且位于最上方的区域以外的其他区域各自的应变能除以对应的各区域的质量而得到的值的最小值为最大值的0.70以上。附图说明
[0012] 图1是包括本发明的一实施方式的车辆用转向节的悬架单元的立体图。
[0013] 图2是本发明的一实施方式的车辆用转向节的示意性的侧视图。
[0014] 图3是本发明的一实施方式的车辆用转向节的示意性的后视图。
[0015] 图4是示出本发明的一实施方式的车辆用转向节以车辆前后方向的宽度变小的方式设计一实施方式的情形的剖视图。
[0016] 图5是示出决定本发明的一实施方式的车辆用转向节的形状的过程的曲线图，且是示出车辆用转向节的局部的质量与应变能的关系的曲线图。
[0017] 图6是示出决定本发明的一实施方式的车辆用转向节的形状的过程的曲线图，且是示出车辆用转向节的局部的质量与应变能的关系的曲线图。
[0018] 图7是示出决定本发明的一实施方式的车辆用转向节的形状的过程中的、质量的变化(质量比)与每单位质量的应变能的最大/最小比的关系的曲线图。
[0019] 图8是示出本发明的一实施方式的车辆用转向节以车辆前后方向的宽度以及车辆宽度方向的厚度变小的方式设计一实施方式的情形的剖视图。
具体实施方式
[0020] 以下，参照图1至图3对本发明的一实施方式的高位安装转向节11(车辆用转向节)进行大致说明。图1是包括本实施方式的高位安装转向节11的悬架单元10的立体图。图2是高位安装转向节11的示意性的侧视图。图3是高位安装转向节11的示意性的后视图。需要说明的是，在各图所示的方向中，左(外)意味着左方向，即朝向车辆宽度方向外侧的方向，右(内)意味着右方向，即朝向车辆宽度方向内侧的方向。
[0021] 悬架单元10是装配在未图示的机动车的车辆主体的单元，该悬架单元10将机动车的车轮T支承为能够旋转且能够转向。作为一例，在本实施方式中，一对悬架单元10分别与机动车的左右的前轮对应地配设。悬架单元10具备高位安装转向节11、下臂12、拉杆14、减振器15以及一对上部臂25。
[0022] 高位安装转向节11是将车轮T支承为能够旋转且与下臂12以及减振器15连接的铝合金制的构件。高位安装转向节11具有轴承支承部111、转向节下部112、转向节上部113以及拉杆轴支承部114。
[0023] 轴承支承部111是沿车辆宽度方向延伸的圆筒状部分。轴承支承部111对形成车轮T的旋转轴的、未图示的轴承部进行支承。在该轴承支承部111插入有车轮T的轴。
[0024] 转向节下部112从轴承支承部111向下方延伸。转向节下部112具有转向节下端部116。转向节下端部116配置于转向节下部112的下端部，经由下侧接头16而与减振器15的下部臂152的下端部连接且被轴支承为能够转动。
[0025] 转向节上部113从轴承支承部111向上方延伸。转向节上部113具有转向节上端部115。转向节上端部115配置于转向节上部113的上端部，经由上侧接头17而分别与一对上部臂25的一端部连接且被轴支承为能够转动。需要说明的是，一对上部臂25的另一端部以能够在上下方向上转动的方式分别与车辆主体连接。
[0026] 如图1所示，高位安装转向节11的转向节上部113以从轴承支承部111向车辆宽度方向内侧弯曲后向车辆宽度方向外侧弯曲的方式向上方延伸，其结果是，转向节上端部115位于比车轮T的上端部靠上方的位置。换言之，轴承支承部111配置于车轮T的内部，且转向节上端部115配置于车轮T的上方，转向节上部113向车辆宽度方向内侧弯曲以避免与车轮T的干涉，其结果是，转向节上部113具有将轴承支承部111与转向节上端部115连结的拱形状。并且，在转向节上端部115与转向节下端部116之间形成有成为高位安装转向节11的转动轴的转向节轴心L。
[0027] 拉杆轴支承部114(图1、图2)在轴承支承部111的下方从转向节下部112朝向后方延伸。拉杆轴支承部114将拉杆14的前端部14S轴支承为能够转动。
[0029] 下臂12是在俯视观察时为大致三角形的板状构件。下臂12具有分别位于所述三角形的角部的、前侧衬套支承部121、后侧衬套支承部122、以及接头支承部123。前侧衬套支承部121以及后侧衬套支承部122在下臂12的车辆宽度方向内侧以在前后方向上隔开间隔的方式配置。前侧衬套支承部121在内部收纳有前侧衬套18。同样地，后侧衬套支承部122在内部收纳有后侧衬套19。其结果是，下臂12经由前侧衬套18以及后侧衬套19而能够摆动地支承于被未图示的车辆主体上。此时，下臂12能够绕穿过前侧衬套18以及后侧衬套19且沿前后方向延伸的轴心摆动。换言之，配置于下臂12的车辆宽度方向外侧的接头支承部123能够以所述轴心为中心而沿上下移动。
[0030] 拉杆14从未图示的转向齿轮箱延伸。拉杆14具有前端部14S。前端部14S以能够转动的方式与高位安装转向节11的拉杆轴支承部114连接。在随着机动车的操纵而拉杆14左右移动时，高位安装转向节11绕转向节轴心L转动，车轮T绕转向节轴心L转向。
[0031] 减振器15具有能够伸缩的液压缸151、下部臂152以及弹簧15S。液压缸151是减振器15的主体部分，并且随着与路面的凹凸相应的车轮T的上下移动而伸缩。弹簧15S与液压缸151同轴地配置于液压缸151的上部的外周，通过与液压缸151的伸缩对应地伸缩而发挥缓冲作用。下部臂152是从液压缸151向下方延伸的臂部分，并且经由球窝接头20而轴支承于下臂12的接头支承部123。
[0032] 这样的悬架单元10是位于机动车的车辆主体与车轮T之间的悬架装置，并具有：保持车轮T(轮胎)并维持车轮T的姿态的功能以及防止路面状态(道路噪声)向车辆主体的传递的功能。因此，对构成悬架单元10的各构件要求较高的安全性。这样的悬架单元10的各构件的轻量化有助于机动车的簧下重量(位于比弹簧15S靠下方的位置的部件的总重量)的轻量化，且较大地有助于提高机动车的运动性能、驾驶员的乘坐舒适度等。因此，在机动车的轻量化中，悬架单元10的轻量化优先等级尤其高。以往，在悬架单元10中使用钢板、铸铁，但是近年来，铝合金的采用以高档车为中心而增加。另外，对于悬架单元10的各构件，要求针对各种输入方向的外力的刚性、屈服强度、疲劳强度。并且，对于悬架单元10的各构件，对腐蚀环境下的可靠性也进行严格地评价。
[0033] 与钢铁材料相比，铝合金的密度为钢铁材料的约1/3，且铝合金也具有较高的强度。因此，通过将悬架单元10的材料从钢板、铸铁置换为铝合金，通常能够实现40～60％程度的轻量化。在铝合金中，越是0.2％屈服强度高的合金、或越是经过调质，通常越能够得到较高的轻量化效果。从材料强度的观点出发，热处理型合金的2000系、6000系、7000系合金适合于这样的铝合金，但是2000系以及7000系合金与6000系合金相比，耐腐蚀性差。因此，在悬架单元10中，大多采用兼具强度和耐腐蚀性的6000系合金，尤其是采用6082合金、6061合金以及与它们类似的组成的改善合金。在采用这样的6000系合金的情况下，通常实施基于T6处理或T7处理的时效处理。
[0034] 构成悬架单元10的构件中的、高位安装转向节11、下臂12通过热锻而成形。在本实施方式中，经过2～4次热锻工序而得到上述的构件的最终形状。在该情况下，与板材、挤压件相比，其形状的自由度较高，且能够实现任意的壁厚、剖面形状，因此能够实现自由的结构设计。
[0035] 通常，转向节是构成悬架单元10的构件，在公知的双横臂方式、多连杆方式中，如本实施方式这样，使用被称作高位安装转向节的转向节。对于高位安装转向节11，要求针对轮胎接地点处的载荷的较高的刚性以及强度。作为刚性，尤其要求针对从车辆宽度方向外侧朝向内侧的外力的较高的刚性。另一方面，作为强度，尤其要求针对从车辆前侧朝向后侧的外力的较高的强度。
[0036] 如上所述，构成悬架单元10的高位安装转向节11采用铝合金制，从而能够有助于机动车的轻量化。近年来，铝合金的强度提高，但其杨氏模量并未发生较大变化。因此，在通过铝合金将高位安装转向节11轻量化的情况下，存在难以确保高位安装转向节11的刚性、尤其是针对从车辆宽度方向外侧朝向内侧的力的刚性这样的问题。
[0037] 为了解决上述课题，在本实施方式中，高位安装转向节11的特征在于转向节上部113的形状。如图2以及图3所示，在高位安装转向节11装配于机动车的车辆主体的姿态中，沿铅垂方向假想地将转向节上部113等分分割为五个区域。需要说明的是，在图2中，将转向节上部113的铅垂方向上的长度定义为H。为了进一步产生后述的效果，优选将该长度H设定在150mm以上且400mm以下的范围内。此时，将五个各区域从上依次定义为第一区域11A、第二区域11B、第三区域11C、第四区域11D、第五区域11E。需要说明的是，以使用于将轴承支承部111固定在高位安装转向节11的四个螺栓V(图2)中的上侧的两个螺栓V的轴心与第五区域11E的下端部一致的方式设定第一区域11A至第五区域11E。换言之，本实施方式的转向节上部113相当于比所述上侧的两个螺栓V的轴心靠上方的部分。
[0038] 在车轮T在轮胎接地点处承受的载荷从轴承支承部111传递至高位安装转向节11的情况下，高位安装转向节11成为所谓悬臂梁状态，即轴承支承部111的中心被固定且对转向节上端部115施加从车辆宽度方向外侧朝向内侧的水平载荷F(图3)的状态。
[0039] 本发明的发明人根据材料力学导出以下结果：将这样的悬臂梁(转向节上部113)假想地分割为1、2、3···N个区域，在满足规定的弯曲刚性的形状中，在应变能Ui以及质量Mi满足下述的式1时，高位安装转向节11的质量被设定为最小。
[0040] Ui/Mi＝恒定(i＝1、2、3···N)···(式1)
[0041] 需要说明的是，转向节上部113中的包括转向节上端部115的第一区域11A需要针对减振器15的连接强度，因此优选将第一区域11A从式1的对象中排除。即，优选为，如上述那样分割悬臂梁(转向节上部113)而得到的多个区域中的、除了包括转向节上端部115且位于最上方的区域(第一区域11A)以外的其他区域(第二区域11B～第五区域11E)各自的应变能除以对应的各区域的质量而得到的值为恒定的(式1)。另一方面，鉴于高位安装转向节11的设计工序，完全满足式1是很困难的。因此，本发明的发明人发现，在满足以下的关系的情况下，能够兼顾高位安装转向节11所要求的刚性以及高位安装转向节11的设计工时的减少。即，优选为转向节上部113具有如下形状：如上述那样分割悬臂梁(转向节上部113)而得到的多个区域中的、除了包括转向节上端部115且位于最上方的区域(第一区域11A)以外的其他区域(第二区域11B～第五区域11E)各自的应变能除以对应的各区域的质量而得到的值的最小值为最大值的0.70以上。
[0042] 实施例
[0043] 图4是示出本实施方式的高位安装转向节11在其设计过程中以车辆前后方向的宽度变小的方式设计的情形的剖视图。图5是示出决定本实施方式的高位安装转向节11的形状的过程的曲线图，且是示出高位安装转向节11的局部的质量(第二区域11B～第五区域11E)与应变能的关系的第一实施例的曲线图。需要说明的是，在以下的实施例中，对转向节上端部115施加2000N的大小的水平载荷F。另外，通过Abaqus(由HKS公司开发的有限要素解析软件)运算出由于水平载荷F而产生的各区域(第一区域11A～第五区域11E)中的应变能。
[0044] 表1示出第一实施例的第一区域11A～第五区域11E中的质量以及应变能。
[0045] [表1]
[0046]
[0047] 在图5以及表1中，按照形状1-1、形状1-2、形状1-3的顺序示出将高位安装转向节11最佳化的情形。此时，如图4所示，将转向节上部113的第一区域11A～第五区域11E的剖面形状中的、车辆前后方向的宽度W0缩小至W’，从而各区域的质量降低。首先，具有形状1-1的高位安装转向节整体的重量为约4000g。需要说明的是，高位安装转向节中的转向节下部的形状不发生变更。并且，如表1所示，将形状1-1的转向节上部113五等分的第一区域11A～第五区域11E的质量分别分布在100(g)～1081(g)，且质量从上方朝向下方增大。另外，各区域的应变能分布在14(mJ)～134(mJ)。其结果是，各区域中的每单位质量的应变能分布在
0.140(J/kg)～0.314(J/kg)。并且，在除了第一区域11A以外的第二区域11B～第五区域11E中，形状1-1中的每单位质量的应变能的最小值/最大值为0.389(＝0.122/0.314)。
0.140(J/kg)～0.314(J/kg)。并且，在除了第一区域11A以外的第二区域11B～第五区域11E中，形状1-1中的每单位质量的应变能的最小值/最大值为0.389(＝0.122/0.314)。
[0048] 另一方面，在相对于形状1-1，实现了各区域中的每单位质量的应变能的均衡化的形状1-2中，第一区域11A～第五区域11E的质量分别分布在128(g)～925(g)，且质量从上方朝向下方增大。另外，各区域的应变能分布在15(mJ)～130(mJ)。其结果是，各区域中的每单位质量的应变能分布在0.117(J/kg)～0.258(J/kg)。并且，在除了第一区域11A以外的第二区域11B～第五区域11E中，形状1-2中的每单位质量的应变能的最小值/最大值为0.546(＝0.141/0.258)。
[0049] 并且，在相对于形状1-2，进一步实现了各区域中的每单位质量的应变能的均衡化的形状1-3中，第一区域11A～第五区域11E的质量分别分布在160(g)～719(g)，且质量从上方朝向下方增大。另外，各区域的应变能分布在19(mJ)～131(mJ)。其结果是，各区域中的每单位质量的应变能分布在0.119(J/kg)～0.220(J/kg)。并且，在除了第一区域11A以外的第二区域11B～第五区域11E中，形状1-3中的每单位质量的应变能的最小值/最大值为0.830(＝0.182/0.220)。
[0050] 如上所述，随着从形状1-1至形状1-3的变化，每单位质量的应变能的最小值/最大值从0.389增加至0.830，从而达成应变能的体积分配(均衡化)。此时，尽管高位安装转向节11的转向节上部113的质量能够从2322(g)轻量化约12％至2047(g)，但转向节上部113的刚性(与应变能的合计成反比)呈现出增加约16％的结果(1/461→1/397)。需要说明的是，如图5所示，可知，随着高位安装转向节11的形状从形状1-1变化至形状1-2、形状1-3，示出质量与应变能的关系的曲线图分布在通过零点(原点)的直线的周边，两者的相关系数以接近
1的方式发生变化。
1的方式发生变化。
[0051] 同样地，图6是示出决定本实施方式的高位安装转向节11的形状的过程的曲线图，且是示出高位安装转向节11的局部的质量(第二区域11B～第五区域11E)与应变能的关系的第二实施例的曲线图。
[0052] 另外，表2示出第二实施例的第一区域11A～第五区域11E中的质量以及应变能。
[0053] [表2]
[0054]
[0055] 在图6以及表2中，按照形状2-1、形状2-2、形状2-3的顺序示出将高位安装转向节11最佳化的情形。在该情况下，也如图4所示，将转向节上部113的第一区域11A～第五区域
11E的剖面形状中的、车辆前后方向的宽度W0缩小至W’，从而各区域的质量降低。在本实施例中，具有形状2-1的高位安装转向节整体的重量为约5400g。需要说明的是，高位安装转向节中的转向节下部的形状不发生变更。并且，如表2所示，将形状2-1的转向节上部113五等分的第一区域11A～第五区域11E的质量分别分布在141(g)～1459(g)，且质量从上方朝向下方增大。另外，各区域的应变能分布在21(mJ)～229(mJ)。其结果是，各区域中的每单位质量的应变能分布在0.149(J/kg)～0.300(J/kg)。并且，在除了第一区域11A以外的第二区域
11B～第五区域11E中，形状2-1中的每单位质量的应变能的最小值/最大值为0.523(＝
0.157/0.300)。
11E的剖面形状中的、车辆前后方向的宽度W0缩小至W’，从而各区域的质量降低。在本实施例中，具有形状2-1的高位安装转向节整体的重量为约5400g。需要说明的是，高位安装转向节中的转向节下部的形状不发生变更。并且，如表2所示，将形状2-1的转向节上部113五等分的第一区域11A～第五区域11E的质量分别分布在141(g)～1459(g)，且质量从上方朝向下方增大。另外，各区域的应变能分布在21(mJ)～229(mJ)。其结果是，各区域中的每单位质量的应变能分布在0.149(J/kg)～0.300(J/kg)。并且，在除了第一区域11A以外的第二区域
11B～第五区域11E中，形状2-1中的每单位质量的应变能的最小值/最大值为0.523(＝
0.157/0.300)。
[0056] 另一方面，在相对于形状2-1，实现了各区域中的每单位质量的应变能的均衡化的形状2-2中，第一区域11A～第五区域11E的质量分别分布在142(g)～1337(g)，且质量从上方朝向下方增大。另外，各区域的应变能分布在20(mJ)～265(mJ)。其结果是，各区域中的每单位质量的应变能分布在0.141(J/kg)～0.300(J/kg)。并且，在除了第一区域11A的第二区域11B～第五区域11E中，形状2-2中的每单位质量的应变能的最小值/最大值为0.661(＝0.198/0.300)。
[0057] 并且，在相对于形状2-2进一步实现了各区域中的每单位质量的应变能的均衡化的形状2-3中，第一区域11A～第五区域11E的质量分别分布在142(g)～1218(g)，且质量从上方朝向下方增大。另外，各区域的应变能分布在20(mJ)～285(mJ)。其结果是，各区域中的每单位质量的应变能分布在0.141(J/kg)～0.291(J/kg)。并且，在除了第一区域11A以外的第二区域11B～第五区域11E中，形状2-3中的每单位质量的应变能的最小值/最大值为0.805(＝0.234/0.291)。
[0058] 如上所述，随着从形状2-1至形状2-3的变化，每单位质量的应变能的最小值/最大值从0.523增加至0.805，从而达成应变能的体积分配(均衡化)。此时，尽管高位安装转向节11的转向节上部113的质量从3141(g)轻量化约12％至2761(g)，但转向节上部113的刚性(与应变能的合计成反比)呈现出大致相同的结果(1/682→1/696)。需要说明的是，如图6所示，可知，随着高位安装转向节11的形状从形状2-1变化至形状2-2、形状2-3，示出质量与应变能的关系的曲线图分布在通过零点(原点)的直线的周边，两者的相关系数以接近1的方式发生变化。
[0059] 图7是示出决定本实施方式的高位安装转向节11的形状的过程中的、质量的变化(质量比)与每单位质量的应变能比(最小值/最大值)的关系的曲线图。更详细而言，在图7中，将先前的第一实施例以及第二实施例中的、表1的形状1-1、1-2以及1-3中的各区域的质量的合计、或表2的形状2-1、2-2、2-3中的各区域的质量的合计分别绘制在纵轴，将每单位质量的应变能的最小值/最大值之比绘制在横轴。需要说明的是，纵轴用相对于形状1-1或形状2-1的质量比表示。如图7所示，以使每单位质量的应变能的最小值/最大值之比为0.70以上的方式设定转向节上部113的形状，从而将高位安装转向节11的转向节上部113轻量化10％以上。
[0060] 以上，对本发明的一实施方式的高位安装转向节11(车辆用转向节)进行了说明。通过这样的高位安装转向节11，提高高位安装转向节11的针对从车辆宽度方向外侧朝向内侧的力的刚性，并且将高位安装转向节11轻量化。需要说明的是，高位安装转向节11通过铝合金材料的热锻而成形，从而能够提高车辆用高位安装转向节的材料组织的可靠性以及强度。另外，优选高位安装转向节11在拉伸试验中的0.2％屈服强度为350MPa以上。在该情况下，能够促进车辆用高位安装转向节的轻量化。需要说明的是，本发明并不限定于上述的方式。作为本发明，也可以采用以下这样的变形实施方式。
[0061] (1)在上述的实施方式中，作为本发明的车辆用转向节，基于高位安装转向节11进行了说明，但本发明并不限定于此。在具有与上述的高位安装转向节11不同的形状(长度)的、铝合金制的车辆用转向节中也能够应用本发明。需要说明的是，为了提高车辆用转向节的刚性并且将该车辆用转向节轻量化，如前所述，优选将包括图2的五个区域11A～11E的区域的长度H设定在150mm～400mm的范围内。
[0062] (2)在上述的实施方式中，对将高位安装转向节11的转向节上部113等分分割为五个区域的方式进行了说明，但本发明并不限定于此。也可以是将转向节上部113等分分割为六个以上的区域的方式。
[0063] (3)在上述的实施方式中，如图4所示，对在转向节上部113的各区域中的每单位质量的应变能均衡化时，将转向节上部113的剖面形状中的前后方向的宽度缩小的方式进行了说明，但本发明并不限定于此。图8是示出本发明的一实施方式的高位安装转向节11以车辆前后方向的宽度以及车辆宽度方向的厚度变小的方式设计的情形的剖视图。如图8所示，也可以为，高位安装转向节11的转向节上部113具备剖面U字形状，将车辆前后方向上的宽度从W0缩小至W’，将车辆宽度方向上的厚度从TW0缩小至TW’，从而将各区域中的每单位质量的应变能均衡化。
[0064] 另外，如上所述，本发明的高位安装转向节11设计为：在装配于机动车的车辆主体的姿态下，沿铅垂方向将转向节上部113等分分割为五个以上的区域，并且在轴承支承部111的中心被固定且对转向节上端部115施加有从车辆宽度方向外侧朝向内侧的水平载荷F的情况下的、所述五个以上的区域中的、除了包括转向节上端部115且位于最上方的区域(第一区域11A)以外的其他区域各自的应变能除以对应的各区域的质量而得到的值的最小值为最大值的0.70以上。根据该设计方法，能够提高铝合金制的高位安装转向节11(车辆用转向节)中的、针对从车辆宽度方向外侧朝向内侧的力的刚性，并且将高位安装转向节11轻量化。
[0065] 以上提供的是一种车辆用转向节，其是铝合金制的，具备：轴承支承部，其对形成车轮的旋转轴的轴承部进行支承；转向节上部，其从所述轴承支承部向上方延伸，且具有转向节上端部；以及转向节下部，其从所述轴承支承部向下方延伸，且与下臂连接，在所述车辆用转向节装配于车辆主体的姿态下，所述转向节上部具有如下形状：沿铅垂方向将所述转向节上部等分分割为五个以上的区域，并且在所述轴承支承部的中心被固定且对所述转向节上端部施加有从车辆宽度方向外侧朝向内侧的水平载荷的情况下的、所述五个以上的区域中的、除了包括所述转向节上端部且位于最上方的区域以外的其他区域各自的应变能除以对应的各区域的质量而得到的值的最小值为最大值的0.70以上。
[0066] 根据本结构，能够提高车辆用转向节的针对从车辆宽度方向外侧朝向内侧的力的刚性，并且将转向节轻量化。
[0067] 在上述的结构中，优选的是，通过铝合金材料的热锻而成形。
[0068] 根据本结构，能够提高车辆用转向节的材料组织的可靠性以及强度。
[0069] 在上述的结构中，优选的是，拉伸试验中的0.2％屈服强度为350MPa以上。
[0070] 根据本结构，能够促进车辆用转向节的轻量化。
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