JP2006264555A - サスペンションロッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 重量増加やコストアップすることなく、サスペンション性能に必要な強度や剛性が得られるようにする。
【解決手段】 ロッド部材９０１の端部にブラケット９０２が溶接されるとともに、ブラケット９０２は、ロッド部材９０１に対して垂直な基面９０６と、互いに対向する一対の締結面９０７と、基面９０６の両端をそれぞれ各締結面９０７につなげる一対の傾斜面９０８とを有する略コの字状をなすものであって、ロッド部材９０１との溶接部まわりにプレス成型により二段階の凸状部９１１、９１２が一体形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ロッド部材の端部にブラケットが溶接されたサスペンションロッド及びその製造方法に関する。

自動車のサスペンション装置に用いられるサスペンションロッドとして、図９に示すように、パイプ状のロッド部材１０１の端部にブラケット１０２が溶接されたものが知られている。このブラケット１０２内にゴムブッシュ１０３を組み付けて、ゴムブッシュ１０３に軸を挿通することで、サスペンションロッドが車体側或いは車輪側に揺動可能に取り付けられる。

この種のサスペンションロッドでは、主にタイヤ側からの入力により軸方向荷重を受けるとともに、サスペンションストローク時のゴムブッシュ１０３の捩じれやこじれにより発生する捩りモーメントやこじりモーメントによる荷重を受ける。そのため、図９に示すように、ブラケット１０２が基面１０２ａ及び一対の締結面１０２ｂを略同幅にして単純にコの字状に曲げ加工したものである場合、軸方向荷重、捩じりモーメントやこじりモーメントによる荷重を受けたときに、締結面１０２ｂが変形したり、ロッド部材１０１との溶接部に負荷がかかったりするおそれがある。

サスペンションロッドのブラケット１０２の剛性を高めるために、例えば図１０に示すように、基面１０２ａ及び締結面１０２ｂの一部（基端側）の幅を広くしておき、一対の締結面１０２ｂ間を側方でつなぐ補強部１０２ｃが形成されるようにしたものがある。

また、図１１に示すように、基面１０２ａ及び一対の締結面１０２ｂを略同幅にして単純にコの字状に曲げ加工したものとしておき、板厚を厚くすることにより、剛性を高めることも考えられる。

また、特許文献１には、ロッド部の端部にブラケットではなくカラー部を溶接固定するものであるが、車体部材側のカラー部とロッド部との溶接部を別の部材で補強する構成としたものが開示されている。

実開平１−１７３００３号公報

しかしながら、図１０に示したものでは、補強部１０２ｃが締結面１０２ｂに連続する箇所に形状変化部１０２ｄが形成されるため、上述したような軸方向荷重、捩りモーメントやこじりモーメントによる荷重を受けたときに、形状変化部１０２ｄに応力が集中しやすくなってしまう。

また、図１１に示したものでは、板厚を厚くするため重量が増加してしまい、また、ブラケット１０２の板厚に対してロッド部材１０１が肉薄となるため、溶接に際してブラケット１０２の溶け込みを優先するとロッド部材１０１に穴あきが生じ、ロッド部材１０１の穴あきを優先するとブラケット１０２の溶け込みが不足するという不具合が発生するおそれがある。

さらに、いずれにおいても、ロッド部材１０１を溶接するブラケット１０２の基面１０２ａが広い平面となっているため、高い面剛性を確保することができず、上述したような軸方向荷重、捩りモーメントやこじりモーメントによる荷重を受けたときに、ロッド部材１０１との溶接部に大きな負荷がかかるおそれがある。

また、特許文献１にあるように別の部材で補強する場合は、重量が増加してしまい、また、部品点数や組み付け工数が増えて、コストアップの要因となってしまう。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、重量増加やコストアップすることなく、サスペンション性能に必要な強度や剛性が得られるようにすることを目的とする。

本発明のサスペンションロッドは、ロッド部材の端部にブラケットが溶接されたサスペンションロッドであって、前記ブラケットには、前記ロッド部材との溶接部まわりにプレス成型により多段階の凸状部が一体形成されている点に特徴を有する。
また、本発明のサスペンションロッドの他の特徴とするところは、前記多段階の凸状部のうち最上段部の上面が前記ロッド部材の端面と略同形状でかつ略同じ大きさとなっており、該最上段部の上面に前記ロッド部材が溶接される点にある。
また、本発明のサスペンションロッドの他の特徴とするところは、前記ブラケットは、前記ロッド部材に対して垂直な基面と、互いに対向する一対の締結面と、前記基面の両端をそれぞれ前記各締結面につなげる一対の傾斜面とを有する略コの字状をなし、前記多段階の凸状部のうち最下段部が前記基面及び前記一対の傾斜面に沿って湾曲するように形成されている点にある。この場合に、前記多段階の凸状部のうち最下段部の両側では、前記基面及び前記一対の傾斜面がそのまま残った状態とされ、帯状の平面部が確保されるようにしてもよい。また、前記多段階の凸状部のうち最下段部の両端面が前記締結面とちょうど面一となるようにしてもよい。
また、本発明のサスペンションロッドの他の特徴とするところは、前記ロッド部材の端部側に徐々に拡径する拡径部が形成されている点にある。
本発明のサスペンションロッドの製造方法は、ロッド部材の端部にブラケットが溶接されたサスペンションロッドの製造方法であって、プレス成型により平板に多段階の凸状部を形成するステップと、前記平板から前記多段階の凸状部を含むように前記ブラケットをなす部分を切り取るステップと、前記切り取ったものを曲げ加工して前記ブラケットとするステップと、前記ブラケットの多段階の凸状部のうち最上段部の上面に前記ロッド部材を溶接するステップとを含む点に特徴を有する。

本発明によれば、ブラケットが、ロッド部材との溶接部まわりにプレス成型により多段階の凸状部が一体形成された立体構造を有するので、板厚を厚くしたり、別の部材で補強したりすることなく、サスペンション性能に必要な強度や剛性を確保することができる。

以下、図面に基づいて、本発明による好適な実施形態を説明する。
図６〜８に、本発明の実施形態に係るサスペンション装置の全体構成を示す。このサスペンション装置全体は、フレーム１を介して車両ボディ２に支持される。車軸３を回転自在に支持するナックルユニット４は、上下のアッパアーム５及びロアアーム６によってボディ２側に対してスイング可能に支持される。

アッパアーム５は変形Ｙ字状をなし、その基部の２個所にてフレーム１側に揺動可能に取り付けられるとともに、その先端にてナックルユニット４の上部を枢支する。また、ロアアーム６は、その基部にてフレーム１側に揺動可能に取り付けられるとともに、その先端にてナックルユニット４の下部を枢支する。

ロアアーム６とボディ２側の間にはコイルスプリング７及びショックアブソーバ８が介装され、これらによりボディ２を弾性支持して、路面からの衝撃を吸収する。すなわち、コイルスプリング７及びショックアブソーバ８の上端側はそれぞれボディ２側に取り付けられ、下端側はそれぞれロアアーム６によって支持される。

さらに、ロアアーム６より車両進行方向（ＦＷＤ）の前方位置にはコントロールロッド９が配置される。コントロールロッド９は、その基部にてフレーム１側に揺動可能に取り付けられるとともに、その先端にてナックルユニット４側に揺動可能に取り付けられる。

さらにまた、ナックルユニット４から車両進行方向（ＦＷＤ）に延伸するトレーリングロッド１０が配置される。トレーリングロッド１０は、その基部にてナックルユニット４に揺動可能に取り付けられ、その先端にてボディ２側に揺動可能に取り付けられる。

図１、２に、本実施形態のコントロールロッド９の全体を示す。コントロールロッド９は、適宜な長さを有するパイプ状のロッド部材９０１と、ロッド部材９０１の一端に溶接固定されたブラケット９０２と、ロッド部材９０１の他端に溶接固定されたボス９０３とにより構成される。また、ロッド部材９０１の中間位置には、不図示のパーキングケーブルを挿通支持するためのブラケット９０４が溶接固定される。

ロッド部材９０１には、その一端側、すなわちブラケット９０２との溶接部側において、徐々に拡径する拡径部９０１ａが形成されている。

ボス９０３は筒状とされたものであり、その内側にブッシュ９０５が挿設される。このブッシュ９０５に軸を挿通することで、コントロールロッド９がボディ２側に揺動可能に取り付けられる。

ブラケット９０２は、ロッド部材９０１に対して垂直な基面９０６と、互いに対向する一対の締結面９０７と、基面９０６の両端をそれぞれ各締結面９０７につなげる一対の傾斜面９０８とを有する略コの字状をなす。各締結面９０７には貫通穴９０９が形成されるとともに、片方の締結面９０７の外側にナット９１０が溶接固定され、これら締結面９０７間にゴムブッシュ１０３（図９を参照）が設けられる。これら貫通穴９０９及びゴムブッシュ１０３に軸を挿通することで、コントロールロッド９がナックルユニット４側に揺動可能に取り付けられる。

ここで、ブラケット９０２には、ロッド部材９０１との溶接部まわりにプレス成型により二段階の凸状部９１１、９１２が一体形成されている。

二段階の凸状部のうち上段部９１１の上面９１１ａは、ロッド部材９０１の端面と略同形状でかつ略同じ大きさとなっており、この上段部９１１の上面９１１ａにロッド部材９０１が溶接される。すなわち、上段部９１１は円形状に突出して、その上面９１１ａがロッド部材９０１の端面と同じ円形をなし、かつ、ロッド部材９０１の端面の径と同径或いは僅かに大きな径を有する。

また、二段階の凸状部のうち下段部９１２は、図４に示すように略台形状の横断面を有し、基面９０６及び一対の傾斜面９０８に沿って湾曲するように形成される。下段部９１２の長手両側では、基面９０６及び一対の傾斜面９０８がそのまま残った状態とされ、略一定の幅を有する帯状の平面部９１３が確保されている。また、下段部９１２の両端面９１２ａは締結面９０７とちょうど面一となっている。

このようにしたブラケット９０２では、図２に示すように、下段部９１２の長手両側で基面９０６及び一対の傾斜面９０８がそのまま残った状態なので、図１０に示したような形状変化部１０２ｄが形成されないようになっている。なお、図示例では締結面９０７の先端に向かって幅狭となる形状を示したが、例えば傾斜面９０８及び締結面９０７が一定の幅を有するようにしてもよい。

次に、図５を参照して、ブラケット９０２の製造手順について説明する。まず、図５（ａ）に示すように、プレス成型により、平板９１４から、矩形状或いは両短手側で幅狭となる略矩形状の凸状部９１６と、凸状部９１６の中央に位置する円形状の凸状部９１５とを押し出すようにして形成する。凸状部９１６が下段部９１２をなし、凸状部９１５が上段部９１１をなすものである。

次に、図５（ｂ）に示すように、平板９１４から凸状部９１５、９１６を含むようにブラケットをなす部分９１７を切り取る。この場合に、凸状部９１６の長手両側に沿って略一定の幅を有する帯状の平面部９１３が残るように切り取る。また、凸状部９１５の短手両側には締結面９０７をなす平面部９１８が残るように切り取る。

次に、図５（ｃ）に示すように、切り取ったもの９１７を曲げ加工して、基面９０６と、一対の締結面９０７と、一対の傾斜面９０８とを形成する。ここで、凸状部９１６の短手側の端面９１６ａが適宜な角度を有する傾斜面となっており、曲げ加工したときに、これら端面９１６ａが締結面９０７とちょうど面一となるようになっている。

そして、図５（ｄ）に示すように、一対の締結面９０７に貫通穴９０９を形成し、片方の締結面９０７の外側にナット９１０を溶接固定して、ブラケット９０２が完成する。

その後、ブラケット９０２の上段部９１１の上面９１１ａにロッド部材９０１を溶接固定する。溶接に際しては、ビードズレ、割れ、アンカーカット、及び溶け込み不良がないように確実に溶着する。

以上述べたコントロールロッド９においては、ブラケット９０２が、ロッド部材９０１との溶接部まわりにプレス成型により二段階の凸状部９１１、９１２が一体形成された立体構造を有するので、板厚を厚くしたり、別の部材で補強したりすることなく、サスペンション性能に必要な強度や剛性を確保することができる。具体的には、下段部９１２が、基面９０６及び一対の傾斜面９０８に沿って湾曲するように形成されるので、図９に示したような軸方向荷重、捩りモーメントやこじりモーメントによる荷重のいずれに対しても高い剛性を確保することができる。また、上段部９１１の上面９１１ａが、ロッド部材９０１の端面と同じ円形をなし、かつ、ロッド部材９０１の端面の径と同径或いは僅かに大きな径を有するので、高い面剛性を確保することができ、軸方向荷重、捩りモーメントやこじりモーメントによる荷重を受けたときにも、ロッド部材９０１との溶接部に負荷がかかるのを防ぐことができる。

しかも、二段階の凸状部９１１、９１２によりサスペンション性能に必要な剛性を確保することができるので、図１０に示したように一対の締結面１０２間を側方でつなぐ補強部１０２ｃを形成するような必要はない。したがって、例えば本実施形態のように下段部９１２の長手両側で基面９０６及び一対の傾斜面９０８がそのまま残った状態とし、傾斜面９０８及び締結面９０７が締結面９０７の先端に向かって直線的となる形状とすることができ、応力が集中するような形状変化部をなくすことができる。

また、下段部９１２の両端面９１２ａが締結面９０７とちょうど面一となっているので、締結面９０７に応力が集中するような形状変化部をなくすことができる。

さらに、ロッド部材９０１の一端側に拡径部９０１ａが形成されているので、ロッド部材９０１自身を必要以上に太くすることなく溶接長を稼ぐことができ、溶接強度を高めることができる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。

本実施形態のコントロールロッドの全体を示す図である。 本実施形態のコントロールロッドの全体を示す図である。 図１のIII方向から見た図である。 図１のIV-IV線断面図である。 ブラケットの製造手順を説明するための図である。 サスペンション装置の斜視図である。 サスペンション装置の平面図である。 サスペンション装置の側面図である。 従来のサスペンションロッドを示す図である。 従来の他のサスペンションロッドの一部を示す図である。 従来の他のサスペンションロッドの一部を示す図である。

符号の説明

９ コントロールロッド
９０１ ロッド部材
９０１ａ 拡径部
９０２ ブラケット
９０６ 基面
９０７ 締結面
９０８ 傾斜面
９１１ 上段部
９１１ａ 上面
９１２ 下段部
９１２ａ 端面
９１３ 平面部

Claims (7)

1. ロッド部材の端部にブラケットが溶接されたサスペンションロッドであって、
   前記ブラケットには、前記ロッド部材との溶接部まわりにプレス成型により多段階の凸状部が一体形成されていることを特徴とするサスペンションロッド。
2. 前記多段階の凸状部のうち最上段部の上面が前記ロッド部材の端面と略同形状でかつ略同じ大きさとなっており、該最上段部の上面に前記ロッド部材が溶接されることを特徴とする請求項１に記載のサスペンションロッド。
3. 前記ブラケットは、前記ロッド部材に対して垂直な基面と、互いに対向する一対の締結面と、前記基面の両端をそれぞれ前記各締結面につなげる一対の傾斜面とを有する略コの字状をなし、前記多段階の凸状部のうち最下段部が前記基面及び前記一対の傾斜面に沿って湾曲するように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のサスペンションロッド。
4. 前記多段階の凸状部のうち最下段部の両側では、前記基面及び前記一対の傾斜面がそのまま残った状態とされ、帯状の平面部が確保されることを特徴とする請求項３に記載のサスペンションロッド。
5. 前記多段階の凸状部のうち最下段部の両端面が前記締結面とちょうど面一となることを特徴とする請求項３又は４に記載のサスペンションロッド。
6. 前記ロッド部材の端部側に徐々に拡径する拡径部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のサスペンションロッド。
7. ロッド部材の端部にブラケットが溶接されたサスペンションロッドの製造方法であって、
   プレス成型により平板に多段階の凸状部を形成するステップと、
   前記平板から前記多段階の凸状部を含むように前記ブラケットをなす部分を切り取るステップと、
   前記切り取ったものを曲げ加工して前記ブラケットとするステップと、
   前記ブラケットの多段階の凸状部のうち最上段部の上面に前記ロッド部材を溶接するステップとを含むことを特徴とするサスペンションロッドの製造方法。
   
   

Images