JP2011502792A - 車両用サスペンション装置及び方法 - Google Patents

Abstract

略一様な厚さを有するクレビスリンクをプレス型の中で成形する方法は、事前に決められた一様な板厚を有する金属薄板をプレス型に送給することから始まる。金属薄板は切り出されて、ほぼ一定の厚さを維持しながら、自動車を支持するのに必要とされる寸法形状にクレビスリンクを成形するのに必要な量のブランクが形成される。クレビスリンクの重心位置は、前記クレビスリンクが前記自動車の前記質量より大きな荷重を支持できるようにするのに必要な慣性モーメントをもたらす。
【選択図】図３Ａ

Description

（関連出願）
本出願は、２００７年１１月８日に出願された米国特許出願第１１／９３７，２４９号に基づく優先権を主張する一部継続出願であり、その全てを参照して、援用するものである。

本発明は、車両の車輪サスペンション装置、特に、車輪を介して路面から伝達される振動を吸収する垂直ダンペナーストラットを備える車両の車輪サスペンション装置に関する。

自動車に関する他の装置と同様に、サスペンション装置は複雑な機能を果たす。サスペンション装置は、自動車の車輪を保持して、車輪の向きを該自動車の走行軌跡に揃え、該自動車の旋回時、あるいは凹凸を越える際の車体の動きを制限し、また、乗客や運転者に滑らかで快適な乗り心地を提供する。当該技術分野では、多数のサスペンション装置が知られている。国産自動車では長年の間、ショート−ロングアーム（ＳＬＡ）装置が一般的であった。ＳＬＡ装置では、各車輪は、ステアリングナックル、ボールジョイントアセンブリ、アッパーコントロールアーム及びロワーコントロールアームを介して、それぞれ独立に、車両のフレームに連結されている。

ダブルウィッシュボーンサスペンション装置は、車両のフレーム、ロワーアーム、アッパーアーム、車輪アセンブリを支持するハブ、及びダンパのような多数の構成要素からなる。アッパーコントロールアームとロワーコントロールアームは、サスペンション装置及びその部品の自動車に対する相対的な位置を固定する位置決め部材として機能し、ブッシュを介してフレームに取り付けられる。該ブッシュを介することで、車輪アセンブリが路面の凹凸に応答して、それぞれ独立に上下動することが可能になる。

車両のボデーとロワーリンクの間に取り付けられたショックアブソーバに連結された少なくとも１個のヨーク又はリンク要素を備える各種のサスペンション装置が、先行技術として多数存在している。これらの装置は、フィン（Finn）他による特許文献１、加美（Kami）他による特許文献２、スミス（Smith）他による特許文献３において開示されている。例えば、フィン他による特許文献１には、車両のボデーとロワーリンクの間にショックアブソーバを取り付けた車両の車輪サスペンション装置が開示されている。クレビス又はヨーク部は、１対の脚を備え、反対方向に曲げられた２枚重ねの金属板から作られて、首部又はカラーが取り付けられていて、該首部はショックアブソーバと結合している。フィン他による特許文献１で開示されたクレビスには、クレビスに補強構造を設けることについての開示や示唆はない。また、前記クレビスの製造には複数の部品を必要とする。

例えば、加美他による特許文献２には、車両のボデーとロワーアームの間にショックアブソーバを取り付けたアッパーアーム支持構造が開示されている。前記クレビスは金属を鍛造して形成され、ショックアブソーバと結合する首部と１対の脚を備えて、該脚は先端に向かって伸びていて、該先端は留め具でロワーアームに結合される。加美他による特許文献２のクレビスには、クレビスに補強構造を設けることについての開示や示唆はない。また、前記クレビスの製造には複数の部品を必要とする。その上、加美他による特許文献２のクレビスは、金属を鍛造して形成され、そのために装置の総重量に悪影響を及ぼしている。

そのため、サスペンション装置及び該サスペンション装置の製造方法を改善して、クレビスの質量を減少させ、その結果、振動と振動に起因する騒音の減少、サスペンション装置の構造的な完全性、及び走行路に対する適合性能を、低コストで大いに向上させることが求められている。

米国特許第４，３７７，２９８号明細書 米国特許第４，５８３，７５９号明細書 米国特許第５，３７５，８７０号明細書

本発明のサスペンション装置によれば、自動車の車輪アセンブリは当該自動車の走行軌跡に沿って揃って並んだ状態に保たれ、旋回時あるいは凹凸を越える際の自動車のボデーの動きが制限され、乗客と運転者に滑らかで快適な乗り心地が提供される。前記サスペンション装置は、車両のフレーム、ロワーコントロールアーム、アッパーコントロールアーム、車輪アセンブリを支持するハブ又はスピンドル、及び振動ダンパのような多数の部品を有する。前記サスペンション装置のアッパーコントロールアームとロワーコントロールアームは、スピンドルと結合し、スピンドルはハブと結合する。ハブは回転軸を形成して、車輪アセンブリを支持する。振動ダンパには第１及び第２の終端があって、前記終端の一方はアッパーコントロールアームと結合される。

リンク又はクレビスは一体構造をなして、略均一な厚さを有する。リンクはロワーコントロールアームと振動ダンパの第２の終端に連結される。リンクと振動ダンパには共通軸があって、該共通軸はリンクを等分割して、前記回転軸の方向とは異なる方向に伸びる。振動ダンパは該共通軸に沿って動いて、路面から車輪を介して伝達される振動を吸収する。リンクは、金属又は金属合金あるいはこれらの複合材料で作られたブランクをプレス加工して製造される。リンクは、振動ダンパを受け入れるための略円形断面の首部と、間隔を空けて配置された１対の脚を有する。

路面から車輪を介して伝達される振動を振動ダンパが吸収する際に、脚が曲がらないように、前記脚のそれぞれには、補強リブが形成されている。リンクの強度を高めるために、補強リブは先端から首部に伸びて、先細になっている。補強リブは、先端から首部に伸びる第１の幅と、脚が首部に移行する第２の幅と、補強リブが更に先細になって首部に伸びる第３の幅を有する。首部は端部エッジと、端部エッジの間に伸びる合わせ目を有する。合わせ目は、前記リンクを前記振動ダンパに保持するコネクタを受け入れる。各脚には、面があり、該面は互いに反対を向いた周辺端を有し、該周辺端は該面から外向きに伸びる。そして、該面は、先端の直近で先細になって、先端の断面形は略平坦になる。

順送プレス型、トランスファープレス型、あるいは、その他様々なタイプのプレス型の上に、予め決められた一様な厚さを有する金属薄板が載置されるが、このことよって本発明の範囲が限定される訳ではない。前記金属薄板を前記プレス型に進入させる前に、クレビスリンクの寸法形状は、自動車の質量を支持できるように予め決められている。本発明の一実施例では、二次的な切断が不要になるように、自動車を支持するのに必要な形状寸法にクレビスを成型するのに必要な容量のブランクを金属薄板から切り出すことが求められる。首部と脚をブランクの中心回りに曲げる間に、補強リブが脚のそれぞれに、脚の略中央部に形成される。そのため、クレビスリンクは一様な厚さに成形され、首部と脚の間に厚さの違いは生じない。

前述したように、本発明のクレビスリンクは実質的に一定の厚さを保ったまま３次元形状に成形される。本発明の方法によれば、略一様な厚さを有するクレビスリンクの重心が、前記クレビスリンクによる前記自動車の質量の支持を可能にする慣性モーメントをもたらすような、クレビスリンクの製造を可能にする。

本発明による利益は、サスペンション装置用の、金属薄板をプレス加工して成形された改良リンクを提供して、先行技術として知られた鋳鉄製のリンクの軽量な代替品を提供することにある。

本発明による別の利益は、サスペンション装置用の改良リンクを提供して、前記リンクの質量を減じることにある。

本発明による更に別の利益は、前記脚のそれぞれに少なくとも１個の補強リブが形成された改良リンクを提供して、路面から車輪を介して伝達される振動を振動ダンパが吸収する時の脚の曲がりを防ぐことにある。またリンク及びサスペンション装置全体に構造的な一体性を与えることにある。

本発明による更に別の利益は、改良された取付構造を提供して、左右両方のサスペンションアセンブリをユニットとして車両のボデーに取付けられるようにすることにある。

本発明の他の利益は、下記の添付図面を参酌しながら、以下に示す詳細な説明を参照すれば、直ちに、同様に、十分に理解できるであろう。

アッパーアーム、ロワーアーム、および前記ロワーアームに連結されて振動ダンパと共に動くリンクを有するサスペンション装置の斜視図である。 図１のサスペンションアセンブリを立体図示した一部分解図である。 一体構造と一般に均一な厚さを有する本発明のリンクを示す図である。 図３Ａに示したリンクを３Ｂ−３Ｂ線に沿って切断した断面図である。 本発明のリンクの第１の変形例を示す図である。 本発明のリンクの第２の変形例を示す図である。 本発明のリンクの第３の変形例を示す図である。 図３Ａに示したクレビスリンクの様々な成形過程を示す図であり、金属被加工材から加工を加えて本発明のリンクに至るまでの、前記クレビスの成形の連続的な過程を全体図および断面図で示す。 図３Ａに示したクレビスリンクの様々な成形過程を示す図であり、金属被加工材から加工を加えて本発明のリンクに至るまでの、前記クレビスの成形の連続的な過程を全体図および断面図で示す。 図３Ａに示したクレビスリンクの様々な成形過程を示す図であり、金属被加工材から加工を加えて本発明のリンクに至るまでの、前記クレビスの成形の連続的な過程を全体図および断面図で示す。 図３Ａに示したクレビスリンクの様々な成形過程を示す図であり、金属被加工材から加工を加えて本発明のリンクに至るまでの、前記クレビスの成形の連続的な過程を全体図および断面図で示す。 図３Ａに示したクレビスリンクの様々な成形過程を示す図であり、金属被加工材から加工を加えて本発明のリンクに至るまでの、前記クレビスの成形の連続的な過程を全体図および断面図で示す。 図４に示したクレビスリンクの変形例の様々な成形過程を示す図であり、金属被加工材から加工を加えて本発明のリンクに至るまでの、前記クレビスの成形の連続的な過程を全体図および断面図で示す。 図４に示したクレビスリンクの変形例の様々な成形過程を示す図であり、金属被加工材から加工を加えて本発明のリンクに至るまでの、前記クレビスの成形の連続的な過程を全体図および断面図で示す。 図４に示したクレビスリンクの変形例の様々な成形過程を示す図であり、金属被加工材から加工を加えて本発明のリンクに至るまでの、前記クレビスの成形の連続的な過程を全体図および断面図で示す。 図４に示したクレビスリンクの変形例の様々な成形過程を示す図であり、金属被加工材から加工を加えて本発明のリンクに至るまでの、前記クレビスの成形の連続的な過程を全体図および断面図で示す。 図４に示したクレビスリンクの変形例の様々な成形過程を示す図であり、金属被加工材から加工を加えて本発明のリンクに至るまでの、前記クレビスの成形の連続的な過程を全体図および断面図で示す。 図４に示したクレビスリンクの変形例の様々な成形過程を示す図であり、金属被加工材から加工を加えて本発明のリンクに至るまでの、前記クレビスの成形の連続的な過程を全体図および断面図で示す。 慣性モーメントを有する図３Ａのクレビスリンクの正面図である。 慣性モーメントを有する図３Ａのクレビスリンクの側面図である。 慣性モーメントを有する図５のクレビスリンクの正面図である。 慣性モーメントを有する図５のクレビスリンクの側面図である。

図に示すように、同じ番号は、同一あるいは対応する部品を示していて、図１及び図２において、本発明のサスペンション装置は、１０で包括的に示される。サスペンション装置１０は、自動車（図示しない）の車輪アセンブリ１２の向きが当該自動車の走る方向に揃うように車輪アセンブリ１２を保持して、旋回時や、凹凸面を越える際の当該自動車のボデーの動きを制限して、滑らかで快適な乗り心地を乗員と運転者に与える。サスペンション装置１０は、自動車のフレーム１４（図１においては、部分的に図示される）、ロワーコントロールアーム１６、アッパーコントロールアーム１８、車輪アセンブリ１２を支持して回転軸Ａを形成するハブ又はスピンドル２０、及び振動ダンパ又はストラット２２、のような多数の部品を有している。ロワーコントロールアーム１６とアッパーコントロールアーム１８は、サスペンション装置１０とその部品の位置を当該自動車に対して相対的に固定する位置決め部材として機能し、ブッシュ（図示しない）を介して当該自動車のフレーム１４に取り付けられる。該ブッシュがあるので、車輪アセンブリ１２は路面の凹凸に応答して上下動したり、弾んだりすることできる。自動車技術分野の当業者であれば、前述した、そして、以下に説明するサスペンション装置１０が、国産自動車において長年に渡って一般的だったショート−ロングアーム（ＳＬＡ）サスペンション装置、ダブルウィッシュボーンサスペンション装置、及びその他のタイプのサスペンション装置であることを理解するであろうが、このことは本発明の範囲を限定するものではない。

振動ダンパ２２は第１及び第２の終端２４，２６を有し、第２の終端２６はアッパーコントロールアーム１８と共に動く。図１ないし図３において、３０で包括的に示されるリンク又はクレビスは、図２に最も端的に示されているように、振動ダンパ２２とロワーコントロールアーム１６を連結している。リンク３０は、金属ブランク、合金ブランク、あるいは、これらの複合物を、プレス加工して製造され、該ブランクは、順送プレス型、ラインプレス型あるいはトランスファープレス型を通る。該製造方法は、２００７年６月２２日に出願された米国特許仮出願第６０／９４５，６１３号明細書、２００７年７月２６日に出願された米国特許仮出願第６０／９５２，０８９号明細書に記載されていて、これらの全文を援用する。発明者が想定している材料のひとつに、６０ＫＳＩ（キロポンド毎平方インチ）の最小降伏応力を有する合金がある。６０ＫＳＩは高強度を有し、本願で開示された発明品のクレビスに要求される寸法精度での成形が難しいことが知られている。この合金の成形方法は以下に詳述され、必要な寸法精度を確保するために要求されるステップが開示される。その他の同等の強度を有する合金にも適用可能だと発明者は考えている。

リンク３０は、図３Ｂに最も端的に示されているように、略均一な厚さを有する一体構造を有する。リンク３０はロワーコントロールアーム１６と振動ダンパ２２の第２の終端２６を連結する。図２に最も端的に示されているように、リンク３０と振動ダンパ２２には、リンク３０を等分割する共通軸Ｂが形成され、軸Ｂは回転軸Ａの方向とは異なる方向に伸びる。振動ダンパ２２は、車輪アセンブリ１２を介して路面から伝達される振動を吸収するために、軸Ｂ方向に沿って動く。

さて、図３Ａに示すように、リンク３０は、更に、円形断面を有する首部３２と、対向配置された一対の脚３４，３６を備え、脚３４，３６は首部３２から先端３８，４０に伸びる。首部３２を振動ダンパ２２に溶接する複数の溶接開口４１が首部３２の周辺に必要に応じて形成される。各先端３８，４０には、リンクをロワーコントロールアーム１６（図２参照）に固定する締結金具４６（図２参照）を受け入れる開口４２，４４が形成される。首部３２は、端部エッジ５０，５２と、端部エッジ５０，５２のそれぞれから伸びるリップ５４，５６を有していて、図１及び図２に最も端的に示されているように、首部３２が振動ダンパ２２の終端に外接して、これと係合するときに、リップ５４，５６はそこを貫く締結具５８を受け入れる。

再度、図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、脚３４，３６のそれぞれには周辺部が形成されて、該周辺部は５８で包括的に示され、周辺部５８はリンク３０の強度を高めるための共通フランジ６０に伸びる。共通フランジ６０は更に、リップ５４，５６を取り囲むように、リップ５４，５６の対に伸びる。フランジ６０は、脚３４，３６の先端３８，４０の近傍で先細になっている（図示しない）。あるいは図３Ａに示すように、フランジ６０は先端３８，４０を部分的に取り囲んでいるが、このことは本発明の範囲を限定するものではない。周辺部５８は、図５に示すような略湾曲形状６２を形成する。周辺部５８は、略直線形状（図示しない）を形成する。

脚３４，３６のそれぞれには、一対の補強リブ６２，６４が形成されている。リブ６２，６４は、脚３４，３６の先端から首部３２に伸びて、反対方向に先細になっていて、リンク３０の強度を高めている。補強リブ６２，６４は首部３２と脚３４，３６の間に架け渡されている。補強リブ６２，６４には、補強リブ６２，６４が前記先端から首部３２に延びる第１の幅６６と、脚３４，３６のそれぞれが首部３２に移行する第２の幅６８と、補強リブ６２，６４が首部３２でさらに先細になる位置で第３の幅７０がある。

図４は、包括的に１００で示される本発明のリンクの第１の変形例を図示していて、符号は、図３Ａに示した実施形態と該第１の変形例の違いを示すが、このことは本発明の範囲を限定するものではない。リンク１００は、実質的に円形の断面を有する首部１０２と、対向配置されて首部１０２から先端１０８，１１０に伸びる１対の脚１０４，１０６を有する。首部１０２を溶接して首部１０２と振動ダンパ２２を結合する複数の溶接開口１１１が、首部１０２の周辺に形成されている。首部１０２には、端部エッジ１１２，１１４があって、両者の間には隙間があって、継ぎ目を形成している。リンク１００のその他の部品は、図３Ａ及び図３Ｂにおいて図示されたリンク３０と同じである。

図５は、包括的に２００で示される本発明のリンクの第２の変形例を図示する。符号は、図３Ａ及び図４に示した実施形態と該第２の変形例の違いを示すが、このことは本発明の範囲を限定するものではない。ここで図５を参照すると、リンク２００は、円形の断面を有する首部２０２と、対向配置されて首部２０２から先端２０８，２１０に伸びる１対の脚２０４，２０６を有する。首部２０２を溶接して首部２０２と振動ダンパ２２を結合する複数の溶接開口２１１が首部２０２の周辺に形成されている。先端２０８，２１０のそれぞれには開口２１２，２１４があって、開口２１２，２１４は、前記リンクをロワーコントロールアーム１６に固定する締結具４６を受け入れる。首部２０２には、端部エッジ２１６，２１８と端部エッジ２１６，２１８のそれぞれから伸びる１対のリップ２２０，２２２があって、図２に最も端的に示すように、首部２０２を振動ダンパ２２の終端を外接させて係合するときに、端部エッジ２１６，２１８とリップ２２０，２２２はそこを貫いて伸びる締結具５８を受け入れる。

再度、図５を参照すると、各脚２０４，２０６には、包括的に２２４で示される周辺部が形成され、該周辺部はリンク２００の強度を高めるための共通フランジ２２６に伸びる。共通フランジ２２６は更にリップ２２０，２２２を取り囲むようにリップ２２０，２２２の対に伸びている。周辺部２２４には略直線形状２２８が形成される。各脚２０４，２０６には、一対の補強リブ２３０，２３２が形成されている。リブ２３０，２３２は、脚２０４，２０６の先端から首部２０２に伸びて、反対方向に先細になっていて、リンク２００の強度を高めている。補強リブ２３０，２３２は首部２０２と脚２０４，２０６の間に架け渡されている。補強リブ２３０，２３２は一様な幅または変化する幅を有する。

図６は、包括的に１００で示される本発明のリンクの第３の変形例を図示する。符号は、図３Ａに示した実施形態と図４に示した第１の変形例の違いを反映しているが、このことは本発明の範囲を限定するものではない。リンク３００は、包括的に３０２と３０６で示される２つの部品から構成されて、該２つの部品が結合されて、円形の断面を有する首部３０６と、対向配置されて首部３０６から先端３１２，３１４に伸びる１対の脚３０８，３１０が形成される。複数の溶接開口３１５が首部３０６の周辺に形成されて、首部３０６と振動ダンパ２２が結合される。首部３０６には、端部エッジ３１６Ａ−Ｂ，３１８Ａ−Ｂがあって、両者の間には隙間があって、継ぎ目を形成している。部品３０２及び部品３０４は振動ダンパ２２の終端２６に外接して、部品３０２及び部品３０４はそこに溶接される。リンク３００のその他の部品は、図３Ａ及び図３Ｂにおいて図示されたリンク３０と同じである。

図７Ａないし図７Ｅを参照して、図３Ａに図示したクレビスリンク３０の成形方法を説明する。特に、図７Ａないし図７Ｅには、クレビスリンク３０の様々な成形過程が図示されて、金属ブランクからクレビスリンク３０を製造する際の一連の成形過程が全体図と横断面図で示されている。

該成形過程は、本発明のリンク３０となる金属ブランクを切り出すことから、始まる。図７Ａないし図７Ｅは、また、対向配置された２組のリンク３０を保持するキャリアエレメントに変形される金属薄板を断面図示している。同じく、図８Ａないし図８Ｆは、順送プレス加工の作業過程の概観を図示していて、例えばリンク３０のような、本発明のリンクの代替例の様々な成形過程を示している。該成型過程は、本発明のリンク１００となる金属ブランクを成形するところから始まる。図８Ａないし図８Ｆは、また、対向配置された２組のリンク１００を保持するキャリアエレメントに変形される金属薄板を断面図示している。金属プレス加工技術の当業者であれば、トランスファープレス型、ラインプレス型、あるいは、これらのプレス型の組み合わせのような、他の形式のプレス型をリンク３０，１００の成形に使用できることを理解できるであろうが、このことは本発明の範囲を限定するものではない。

図７Ａないし図７Ｅを参照して前述したように、略一様な厚さを有するリンク３０の成形方法は、事前に決められた一様な板厚を有する金属薄板４００をプレス型（図示しない）に送給することから始まる。リンク３０の寸法形状は、金属薄板４００をプレス型に送給する前に、当該自動車の質量を支持するのに必要な値が事前に決定される。図７Ａには、いくつかの”陰影を付けた”断片、あるいは部分４０２を示して、リンク３０の輪郭を成形するために共通の金属薄板４００から切り離される部分を明らかにしている。図７Ａにおいて、包括的に４０４で示されるトリミング工程が始まると、金属薄板４００の中心軸４０８に沿って配置された複数の位置決め穴４０６が、プレス型によって形成される。これらの位置決め穴４０６は、最終工程でキャリアエレメント４１０が切り離される（図示しない）まで、キャリアエレメント４１０を保持するプレス型から伸びるピン（図示しない）を受け入れるために使用される。また、図７Ｅに示すように、２個のリンクを同時に成形するために、互いに間隔を開けてキャリアエレメント４１０に支持されたリンク３０及び対置リンク３０を成形する間の寸法精度を確保するために使用される。

図７Ａに示すように、トリミング工程の最初の数工程が始まると、金属薄板４００は事前に決められた形状寸法に切り出されて、対向配置された２組のリンク３０のブランク４１２が形成され、該リンク３０は、事前に決められた首部４１４と脚４１６と軸４１８の輪郭を有する。軸４１８は、金属薄板４００の中心軸に対してほぼ垂直に伸びる。なお、例えば、図７Ａに図示された輪郭は、本発明の範囲の限定を意図するものではなく、例示を目的とするものである。トリミング工程では、互いに間隔を空けて対向配置された各ブランク４１２の首部４１４から、４２０で示す金属が取り除かれて、前述のキャリアエレメント４１０が形成される。キャリアエレメント４１０が形成されると、ブランク４１２は軸４１８に沿って更に切り取られて、脚４１６の間に切り取り部分が形成される。図７Ａに示された以上に、切り取りがなされることはない。このようにして、本発明のリンク３０の容積は確立されるが、リンク３０はまだ２次元形状のままである。

事前に決められた輪郭に切り出されたブランク４１２がプレス型に沿って移動する間に、互いに間隔を空けて軸４０８に沿って対向配置された各ブランク４１２は、数回のカミング工程を経て、図７Ａに図示された平面的な形状から、図７Ｂ及び図７Ｃに図示された工程にあるような３次元形状に変形される。これによって、リンク３０の厚さと重心を実質的に一定に保ちながら、リンク３０による当該自動車の質量の支持を可能にする慣性モーメントが得られる。リンク３０の重心の位置は、金属薄板４００を順送プレス型に送給する前に、リンク３０の首部４１４と脚４１６の比率によって事前に決定される。金属板をプレス加工して製造されるリンク３０の厚さは実質的に一定なので、このリンク３０の重心の位置決めはリンク３０の機能にとって重要である。鋳物のいずれかの場所に局所的に質量を追加することによって、ブランクの厚さを変えて行う、鋳造リンクの重心位置調整とはこの点で異なる。

各脚４１６の略中央部に補強リブ４２２を置いて、脚４１６のそれぞれに補強リブ４２２を形成することによって、リンク３０の３次元形状は更に形成される。厚さを一定に保つために、首部４１４と脚４１６は各ブランク４１２の中心４１８の回りに湾曲される。すなわち、前記軸は、プレス型の表面近傍にあって、所定形状の補強リブ４２２と首部４１４が形成されるように形成される。本実施形態ではプレス型の表面の形状は示されていないが、クレビスリンク３０の鏡像になることは理解される。３次元形状が形成されると、各ブランク４１２は円弧状に折り曲げられ、図７Ｄに最も端的に示されているように、各脚４１６は、それぞれの軸Ｙ（図９，１０）に沿って互いに隣り合った位置から、対向配置されて互いに間隔を空けた位置に変わる。そして、各脚４１６のそれぞれには開口４１７があって、開口４１７によって、共通の開口軸Ｘ（図９，１０）が形成される。各脚４１６の前記開口はリンク３０を自動車に結合するために使用される。

軸Ｙと軸Ｘの交点は本発明のクレビスリンク３０，１００，２００，３００の重心位置になる。重心位置は、荷重に見合うように、慣性モーメント（ＭＯＩ）を最適化する。荷重には揺れや跳ね返り運動状態が含まれるが、これらに限定されるものではない。これらの条件を満たすために、クレビスリンク３０，１００，２００，３００は車両重量を超える重量、つまり車両重量の２倍、３倍、あるいはそれ以上の重量を支持できなければならない。質量や厚さの追加だけで重心を移動させる鋳造クレビスリンクとは異なり、本発明のクレビスリンク３０，１００，２００，３００では幾何学的改正を利用する。

図７Ｄに示すように、リンク３０が概略円筒形状４２８を備えるように成形するために、首部４１４を折り曲げる事が要求される。また、対向配置された脚４１６が各脚４１６によって形成される隙間に対して実質的に平行になるように、脚４１６を位置決めする必要がある。また、７Ｄに示すように、首部４１４に形成される隙間４３０が共通軸４３２に沿うように向ける必要がある。首部４１４の丸みは４１４を最初に、前記首部の中央部位４３５によって隔てられて対向配置された放射状首部位４３３に変形することによって得られる。首部４１４の中央部位４３５は、対向配置された放射状首部位４３３とは反対方向に曲げられる。このように首部４１４の中央部位４３５を反対方向に変形することによって、対向配置された複数の放射状首部位４３３を接近させて、円筒状の首３２，１０２，２０２，３０６を形成すると、首部４１４の円環形状が改善されるという予想外の結果が得られる。リンク３０が完成すると、最終工程でキャリアエレメントが切り離されて、互いに間隔を空けて対向配置されてキャリアエレメントに支持されていた２個のリンク３０が分離される。

図８Ａないし図８Ｆに示すように、略一様な厚さを有する代替リンク１００の成形は、事前に決められた一様な板厚を有する金属薄板５００をプレス型（図示しない）に送給することから始まる。リンク３０と同様に、リンク１００の形状寸法は、金属薄板５００をプレス型に送給する前に、事前に決定される。図８Ａには幾つかの切り離し片５０２があって、該切り離し片５０２は金属板を切り取った開口を明瞭に定義していて、該開口によって、共通の金属薄板５００にリンク１００の輪郭が形成される。図８Ａにおいて、包括的に５０４で示されるトリミング工程が始まると、金属薄板５００の中心軸５０８に沿って配置される複数の位置決め穴５０６がプレス型によって形成される。これらの位置決め穴５０６は、図８Ｆに示すように、最終工程でキャリアエレメント５１０が切り離される（図示しない）まで、プレス型から伸びるピン（図示しない）を受け入れて、キャリアエレメント５１０を保持し搬送するため使用される。前述したように、これらによって、リンク１００を成形する間の寸法精度が改善される。

図８Ａに示すように、トリミング工程の最初の数工程が始まると、金属薄板５００は事前に決められた寸法形状に切り出されて、対向配置された２組のリンク１００のブランク５１２が形成され、該リンク１００は事前に決められた首部５１４と脚５１６の輪郭と軸５１８を有し、軸５１８は、金属薄板５００の中心軸５０８に対して略垂直に伸びる。なお、例えば、図８Ａに図示された輪郭は、本発明の範囲の限定を意図するものではなく、例示を目的とするものである。

トリミング工程では、互いに間隔を空けて対向配置された各ブランク５１２の首部５１４において、５２０で示した金属が取り除かれて、前述のキャリアエレメント５１０が形成される。前述したように、リンク１００の立体成形が始まると、以後、さらにトリミングがなされることはない。このようにして、リンク１００の容積が確立されるが、リンク１００はなお２次元形状のままである。

事前に決められた輪郭に切り出されたブランク５１２がプレス型に沿って移動する間に、軸４０８に沿って互いに間隔を空けて対向配置された各ブランク５１２は、実質的に一定の厚さを保ちながら、数工程のカミング工程を経て、図８Ａに図示されたような平面的な形状から、図８Ｂ及び図８Ｃに図示された工程にあるような３次元形状に変形される。前記リンクが２次元工程にある間は、リンク１００の重心位置は同一である。前述したように、該重心位置によれば、略一定の厚さを有するリンク１００が自動車の質量を支持するのに必要な慣性モーメントが得られる。リンク１００の重心の位置は、金属薄板５００を順送プレス型に送給する前に、リンク１００の首部５１４と脚５１６の比率によって事前に決定される。

リンク１００の３次元形状は更に形成されて、各脚５１６の略中央部に補強リブ５２２が位置決めされて、脚５１６のそれぞれに補強リブ５２２が形成される。厚さを一定に保つために、首部５１４と脚５１６は各ブランク５１２の中心５１８の回りに湾曲される。すなわち、前記軸はプレス型の表面近傍にあって、所定形状の補強リブ５２２と首部５１４が形成されるように設定される。

３次元形状が形成されると、各ブランク５１２は円弧状に折り曲げられ、図８Ｄ及び図８Ｅに最も端的に示されているように、各脚５１６は、互いに隣り合った位置から、対向配置されて互いに間隔を空けた位置に変わる。そして、脚５１６のそれぞれには開口（図示しない）があって、該開口には共通の開口軸５２４が形成される。各脚５１６の前記開口はリンク１００を自動車に結合するために使用される。

８Ｄに示すように、脚５１６が、各脚５１６によって形成される隙間を間に置いて、向かい合うように、首部５１４を折り曲げる事が求められる。８Ｆに示すように、首部５１４に形成されて、間隔を空けて対向配置されて伸びるフランジ５３０の対は、共通軸５３２に沿った方向を向くように形成される。リンク１００が形成されると、最終工程でキャリアエレメントが切り離され、該キャリアエレメントに支持されて、間隔を空けて対向配置されていた２個のリンク１００は互いに分離される。そして前記リンク１００は、製造工程の別のステージに移送され、次工程あるいは需要家に送られる。

本発明に係るサスペンション装置１０は、フィン（Finn）他による特許文献１、加美（Kami）他による特許文献２、スミス（Smith）他による特許文献３で開示された装置のような、先行技術の装置に対して数多くの利点がある。前述したように、金属薄板からプレス加工された改良リンク３０，１００，２００及び３００は、先行技術として知られていた鋳鉄リンクの軽量な代替品である。サスペンション装置１０用の改良リンクの他の利点はリンクの質量の減少に関係する。改良リンク３０，１００，２００及び３００は、該リンクの脚のそれぞれに少なくとも１個の補強リブが形成されていて、地面から車輪を介して伝達される振動を振動ダンパが吸収する時の該脚の曲がりを防ぎ、該リンク及びサスペンション装置１０を構造的に完璧にする。

実施例を参照しながら、本発明について説明したが、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、様々な変更を加えたり、等値物を実施したりすることができることは、当業者に理解されるであろう。また、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、特定の状況や材料に適合させるために、本発明の開示事項に多くの修正を加えることができる。したがって、本発明は、本発明の実施にあたっての最善の形態と考えられて開示された特定の実施例には限定されないと考えられる。本発明には、特許請求の範囲に示された範囲に属する全ての実施形態が包含される。

Claims (20)

1. プレス型の中で、略一様な厚さを有するクレビスリンクを成形するクレビスリンクの成形方法において、
   事前に決められた一様な板厚を有する金属薄板を前記プレス型に送給するステップ、
   前記金属薄板を、前記金属薄板を事前に決められた寸法形状に切り出す工程の１つを含み、前記プレス型に送給する前に、前記自動車の前記質量より大きな荷重を支持するのに必要な前記クレビスリンクの寸法形状を決定するステップ、
   前記金属薄板を切り出して、自動車の質量より大きな荷重を支持するのに必要な前記寸法形状に前記クレビスリンクを成形するのに必要な容積を有するブランクを生成するステップ、
   実質的に一定の厚さを維持しながら、前記クレビスリンクを３次元形状に成形するステップ、及び、
   前記クレビスリンクの重心を事前に決定することによって、略一様な厚さを有する前記ブランクの重心位置を特定し、前記クレビスリンクが前記自動車の前記質量より大きな荷重を支持するのに必要な慣性モーメントをもたらすステップ、
   からなるクレビスリンクの成形方法。
2. 前記クレビスリンクの重心を確立する前記ステップは、
   前記金属薄板を前記順送プレス型に送給する前に、前記クレビスの首部と脚の比率を事前に決定する
   ことを更に特徴とする請求項１に記載のクレビスリンクの成形方法。
3. 前記クレビスリンクの重心を確立する前記ステップは、
   前記ブランクを切り出して、前記クレビスの前記首部と前記脚を形成するとともに、前記クレビスの前記首部と前記脚は前記ブランクの周辺端を形成する
   ことを更に特徴とする請求項１に記載のクレビスリンクの成形方法。
4. 前記クレビスリンクの重心を確立する前記ステップは、
   前記首部と前記脚を前記ブランクの中心回りに湾曲させて、前記脚のそれぞれの略中央を変形させて前記補強リブを形成する
   ことを更に特徴とする請求項１に記載のクレビスリンクの成形方法。
5. 前記クレビスリンクを成形する際に、前記ブランクを保持する前記金属薄板を前記プレス型に沿って移動させるために、前記金属薄板にスロットを形成するステップを有するとともに、
   前記プレス型は、順送プレス型、トランスファープレス型、ラインプレス型、あるいはこれらの組み合わせのいずれか少なくとも１つである
   請求項１に記載のクレビスリンクの成形方法。
6. 前記周辺端を更に湾曲させてフランジを形成して、前記脚の周辺端を前記脚に対してほぼ直角に曲げるステップを有する
   請求項１に記載のクレビスリンクの成形方法。
7. 前記脚のそれぞれに前記クレビスリンクを前記自動車に結合する開口を形成するステップを有する
   請求項１に記載のクレビスリンクの成形方法。
8. 前記首部を折り曲げて、前記クレビスリンクを略円筒状に成形して、前記脚のそれぞれに形成された前記スロットが共有軸を持つように、前記脚を対向配置するステップを有する
   請求項１に記載のクレビスリンクの成形方法。
9. 略一様な厚さを有するクレビスリンクを、様々な工程を実行するプレス型の中で成形するクレビスリンクの成形方法において、
   事前に決められた一様な板厚を有する金属薄板を前記プレス型に送給するステップ、
   前記金属薄板を前記クレビスリンクの成形に必要な容量を有する事前に決められた寸法形状に切り出す工程の１つを含む前記プレス型に、前記金属薄板を送給する前に、自動車を支持するのに必要な前記クレビスリンクの寸法形状を決定するステップ、
   前記金属薄板を切り出して、前記自動車を支持するのに必要な首部と脚を有するブランクを形成するステップ、及び、
   前記首部と前記脚を前記ブランクの中心の回りに湾曲させて、前記脚のそれぞれの略中央部を変形させて、前記脚のそれぞれに補強リブを形成して、一様な厚さを有する前記クレビスリンクを形成して、前記首部及び前記脚の厚さと前記脚に形成された前記補強リブの厚さの違いを無くすステップ
   からなるクレビスリンクの成形方法。
10. 略一様な厚さを有する前記クレビスリンクの重心を確立して、前記クレビスリンクが前記自動車を支持するのに必要な慣性モーメントをもたらすステップを有する
    請求項９に記載のクレビスリンクの成形方法。
11. 前記クレビスリンクの重心を確立する前記ステップは、
    前記金属薄板を、順送プレス型、トランスファープレス型、ラインプレス型、あるいはこれらの組み合わせのいずれかのようなプレス型に送給する前に、前記クレビスリンクの首部と脚の比率を事前に決定する
    ことを更に特徴とする請求項９に記載のクレビスリンクの成形方法。
12. 前記ブランクを切り出して、前記首部と前記脚を有する前記クレビスの前記首部と前記脚を形成するステップは、
    前記ブランクの周辺端を形成する
    ことを更に特徴とする請求項９に記載のクレビスリンクの成形方法。
13. 前記クレビスリンクを成形する際に、前記ブランクを保持する前記金属薄板を前記順送プレス型に沿って移動させるためのスロットを、前記金属薄板に形成するステップを有する
    請求項９に記載のクレビスリンクの成形方法。
14. 前記脚の周辺端を更に湾曲させてフランジを形成して、前記周辺端を前記脚に対して略垂直にするステップを有する
    請求項９に記載のクレビスリンクの成形方法。
15. 前記クレビスリンクを前記自動車に結合するスロットを前記脚のそれぞれに形成するステップを有する
    請求項９に記載のクレビスリンクの成形方法。
16. 前記首部を折り曲げて、前記クレビスリンクを略円筒状に成形し、前記脚を互いにほぼ向かい合わせに配置して、前記脚のそれぞれに形成された前記スロットに共有軸を持たせるステップを有する
    請求項９に記載のクレビスリンクの成形方法。
17. ほぼ一様な厚さを有する金属薄板からブランクを切り出して、前記クレビスリンクの首部と対向配置された脚部を形成するとともに、該脚部を前記首部の中央部位を間において離隔配置するステップ、
    前記首部を変形させて、前記首部の前記中央部位によって離隔されて対向配置された放射状首部位を形成し、前記首部の前記中央部位を対向配置された前記放射状首部位とは反対方向に曲げるステップ、及び、
    前記首部中央部位の位置を実質的に一定に保ちながら、対向配置された前記放射状首部位を接近させて、前記クレビスリンクを円筒形に成形するステップ
    からなるクレビスリンクの成形方法。
18. 前記中央首部位を略平面状に保つステップを更に有する
    請求項１７に記載のクレビスリンクの成形方法。
19. 前記中央首部位を略円形に曲げて、前記円筒状の首を形成するステップを更に有する
    請求項１７に記載のクレビスリンクの成形方法。
20. 対向配置された前記中央首部位を接近させて円筒状の首を形成する前記ステップは、
    前記中央首部位を接近させて、前記脚を実質的に平行に揃える
    ことを更に特徴とする請求項１７に記載のクレビスリンクの成形方法。

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