JP2013159140A

JP2013159140A - サスペンションアーム

Info

Publication number: JP2013159140A
Application number: JP2012020082A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Saiki; 佑真斎木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-02-01
Filing date: 2012-02-01
Publication date: 2013-08-19
Anticipated expiration: 2032-02-01
Also published as: JP5765257B2

Abstract

【課題】加工が容易であるサスペンションアームを提供する。
【解決手段】サスペンションアーム１０は、車体または車輪支持部材に連結される第１連結部材４０と、第１端部２４で第１連結部材４０と接合する中空状のアーム本体２０と、を備える。切欠部２８は、第１端部２４および第１連結部材４０の一方で、第１端部２４の内部と外部を連通する。切欠部２８は、アーム本体２０と第１連結部材４０の境界面を外部に露出する。アーム本体２０は、一枚の金属板を曲げて形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のサスペンション装置の一部を構成するサスペンションアームに関する。

車両のサスペンション装置には、一端が車輪側に連結され、他端が車体側に連結されるサスペンションアームが用いられる。このサスペンションアームには中空状に形成されるものがある（特許文献１参照）。中空状に形成されたサスペンションアームでは、表面だけでなく、内部にも防錆塗装を施すため、内部に侵入した塗装液を排出する必要がある。

特許文献１には、中空部材により形成されるアーム本体と、アーム本体の端部に溶接接合される外筒からなるサスペンションアームが開示される。このサスペンションアームのアーム本体は、断面Ｕ字形の第１部材と、第１部材の開口部の内側面に沿って溶接した平板状の第２部材とからなり、第２部材の先端部に、長手方向に延び、外筒の外周面上に溶接される延長部が形成される。第２部材の延長部にはエンボス部が形成され、防錆塗料の侵入、流出孔として用いられる。

特開平９−１９３６３４号公報

特許文献１に記載の技術では、アーム本体の端部と外筒との接合が、端部にエンボス部が形成されているため不連続な溶接となる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、容易に製造できるサスペンションアームを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のサスペンションアームは、車体または車輪支持部材に連結される連結部材と、端部で連結部材と接合する中空状のアーム本体と、を備える。端部および連結部材の少なくとも一方には、端部の内部と外部を連通する切欠部が設けられる。この態様によると、端部の内部と外部との連通を、単に切欠部を形成することで容易にできる。また端部と連結部材との接合において、連続溶接が可能となる。

切欠部は、アーム本体と連結部材の境界面を外部に露出してもよい。これにより、サスペンションアームの塗装工程においてアーム本体と連結部材の境界面付近に溜まった塗装液を切欠部により排出できる。

アーム本体は、一枚の金属板を曲げて形成されてもよい。これにより金属板を曲げ加工することでアーム本体を容易に形成でき、製造コストを抑えることができる。

アーム本体の端部にて両側縁を離間して連結部材に接合することで、切欠部が形成されてもよい。これにより、切欠部をいっそう容易に形成できる。

本発明の別の態様もまた、サスペンションアームである。このサスペンションアームは、車体または車輪支持部材に連結される連結部材と、端部で連結部材と接合する中空状のアーム本体と、を備える。端部および連結部材の少なくとも一方には、端部の内部と外部を連通する孔部を有する。この態様によると、端部の内部と外部との連通を、単に孔部を形成することで容易にできる。

本発明によれば、サスペンションアームを容易に加工できる。

図１（ａ）は、サスペンションアームの下面図であり、図１（ｂ）は、サスペンションアームの側面図である。図２（ａ）は、図１（ｂ）に示すサスペンションアームの線分Ａ−Ａの断面図であり、図２（ｂ）は、図１（ｂ）に示すサスペンションアームの線分Ｂ−Ｂの断面図であり、図２（ｃ）は、図１（ｂ）に示すサスペンションアームの線分Ｃ−Ｃの断面図であり、図２（ｄ）は、成形前のアーム本体２０の平面図である。サスペンションアームの塗装工程について説明するための説明図である。図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）は、第１変形例から第３変形例のサスペンションアーム１０を説明するための説明図である。図５（ａ）および図５（ｂ）は、第４変形例のサスペンションアームを説明するための説明図である。図６（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）は、第５変形例から第７変形例のサスペンションアームを説明するための説明図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

図１（ａ）は、サスペンションアーム１０の下面図であり、図１（ｂ）は、サスペンションアーム１０の側面図である。また、図２（ａ）は、図１（ｂ）に示すサスペンションアーム１０の線分Ａ−Ａの断面図であり、図２（ｂ）は、図１（ｂ）に示すサスペンションアーム１０の線分Ｂ−Ｂの断面図であり、図２（ｃ）は、図１（ｂ）に示すサスペンションアーム１０の線分Ｃ−Ｃの断面図であり、図２（ｄ）は、成形前のアーム本体２０の平面図である。

サスペンションアーム１０は、車体に対して車輪を懸架するためのサスペンション装置に用いられる。サスペンションアーム１０は、車幅方向外側に延びる端部がボールジョイント等を介してナックルに連結され、車幅方向内側、すなわち車体側に延びる端部がサブフレームに連結される。ナックルは車輪を回転自在に支持する。また、サブフレームの車幅方向の両端にサスペンションアームが連結される。

サスペンションアーム１０は、棒状のアーム本体２０、アーム本体２０の一端に接合される第１連結部材４０、およびアーム本体２０の他端に接合される第２連結部材６０を備える。第１連結部材４０は、車輪側のナックルに連結され、第２連結部材６０は、車体側のサブフレームに連結される。

アーム本体２０は、開口部２２、第１端部２４、第２端部２６（これらを区別しない場合、「端部」という）、切欠部２８および閉塞部３０を備える。アーム本体２０は、図２（ｄ）に示す１枚の金属板２０ａを筒状に曲げて形成され、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように中空状に形成される。中空状に形成することで軽量化できる。

具体的には、図２（ｄ）に示すように金属板２０ａは、第１端部２４の両側縁２８ａ、第２端部２６の両側縁２６ａ、開口部２２の両側縁２２ａが打ち抜き加工や切断加工などにより形成される。金属板２０ａを成形することで、それぞれの金属板２０ａの両側縁が接近し、中空状のアーム本体２０が形成される。第２端部２６の両側縁２６ａは当接させられる一方、第１端部２４の両側縁２８ａは離間した状態にされる。これにより、アーム本体２０の加工、とくに切欠部２８の成形が容易となり製造コストを抑えることができる。

図１（ａ）および図２（ｃ）に示すように、アーム本体２０は、中央から軸方向に端部に向かって延びる開口部２２が形成される。またアーム本体２０の中央部分は四角筒状に形成される。軸方向とはアーム本体２０の中心軸に沿った方向をいう。図２（ｂ）に示すように、開口部２２の幅は、四角筒断面の一辺の長さの略半分に設定される。開口部２２の幅は切欠部２８の幅より大きくなるように形成される。

第１端部２４は第１連結部材４０に溶接により接合され、図２（ｂ）に示すように接合面が周方向に連続するよう円筒形状に形成される。また第２端部２６は、接合面が連続に形成されるよう第２連結部材６０に溶接により接合される。第１端部２４と結合部４６の溶接において、切欠部２８の幅を数ｍｍほど確保していれば、全周溶接により容易に強固に接合できる。たとえば、熱を発生させる溶接器具を、第１端部２４と結合部４６の接合部分の近傍に配置し、熱を加えつつアーム本体２０を軸回転させることで、容易に全周溶接ができる。

第１連結部材４０は、本体部４２、円筒部４４および結合部４６を有する。本体部４２は円柱状に形成され、一端に円筒部４４が設けられる。円筒部４４はナックルに連結される。図２（ａ）に示すように円筒部４４の他端に本体部４２より縮径した柱状の結合部４６が形成される。結合部４６は第１端部２４に挿入されて接合される。

第２連結部材６０は、円筒状に形成され、外周面において第２端部２６と接合される。第２連結部材６０は、内側にブッシュが取り付けられて、ブッシュを介してサブフレームに連結される。第１端部２４および第２端部２６に開口部２２が形成されていないのは、溶接長をほぼ全周に亘って確保し、接合強度を高めるためである。また第１端部２４および第２端部２６は、アーム本体２０の中央部分より拡径であり、連結部材との接合面積を大きくしている。

図３は、サスペンションアーム１０の塗装工程について説明するための説明図である。サスペンションアーム１０は、第１連結部材４０および第２連結部材６０をアーム本体２０に接合する接合工程の後、防錆のための塗装工程が実行される。塗装工程の前に接合工程を実行するのは、溶接により塗装が剥がれることを防ぐためである。

塗装前の状態において、サスペンションアーム１０は、吊り機構６４により吊り下げられる。たとえば、第１状態７０、７２に示すように、第２連結部材６０の内周に吊り機構６４の先端が挿入され、サスペンションアーム１０は第２連結部材６０が上側、第１連結部材４０が下側となるように吊り下げられる。吊り機構６４はコンベアーに接続され、サスペンションアーム１０を移動させる。

第２状態７４に示すように、サスペンションアーム１０は、吊り機構６４により塗装液６８で満たされた溶液槽６６の上に移動する。そして第３状態７６に示すようにサスペンションアーム１０は塗装液６８内に浸けられ、第４状態７８に示すように塗装液６８内を移動する。サスペンションアーム１０は移動中に傾斜する。その後、第５状態８０に示すようにサスペンションアーム１０は、塗装液６８から引き揚げられ、中空状のアーム本体２０の内部に侵入した塗装液６８を排出した後、乾燥される。

このとき、アーム本体２０の内部に侵入した塗装液６８は、開口部２２から排出されるものの、第１端部２４には塗装液６８が溜まったまま、乾燥されて固着する可能性がある。そこで、実施形態に係るサスペンションアーム１０は、第１端部２４の内部と外部を連通する切欠部２８を有する。これにより、第１端部２４に溜まった塗装液６８を排出することができる。

切欠部２８は、開口部２２から、結合部４６の端面４６ａより第１連結部材４０の自由端側まで切り欠いて形成される。切欠部２８は、塗装液６８を排出するための結合部４６の端面４６ａを外部と連通させる連通経路である。結合部４６の端面４６ａは、第１端部２４と第１連結部材４０の境界面である。切欠部２８は、結合部４６の端面４６ａを外部に露出する位置に設けられる。

切欠部２８は、開口部２２の端から軸方向にアーム本体２０の端まで切り欠いて形成される。切欠部２８は、アーム本体２０の第１端部２４にて両側縁２８ａを離間して結合部４６に接合することで形成される。これにより切欠部２８を形成するために特別な加工を施すことなく、切欠部２８を有するアーム本体２０を容易に形成できる。

切欠部２８の幅は、開口部２２の幅より小さく形成される。たとえば切欠部２８の幅は数ｍｍに設定され、連続溶接が可能な長さに設定される。これにより切欠部２８と結合部４６との接合面を確保することができる。

一方、第２端部２６には、切り欠きが形成されておらず、金属板の両側縁２６ａを閉じた閉塞部３０が形成される。これにより、第２連結部材６０に強固に接合できる。

吊り機構６４の移動によってサスペンションアーム１０の傾斜する場合に、サスペンションアーム１０は、切欠部２８が移動方向前方に向くように吊り下げられてよい。これにより、吊り機構６４による移動中に切欠部２８から塗装液６８を効率的に排出できる。

図４（ａ）から図４（ｃ）は、第１変形例から第３変形例のサスペンションアーム１０を説明するための説明図である。図４（ａ）に示す第１変形例のサスペンションアーム１０は、図１（ａ）に示すサスペンションアーム１０と比べて、第１端部２４の内部を外部に連通する機能は同じであるが、その連通路の形状が異なる。第１変形例のサスペンションアーム１０は、第１端部２４に孔部１０２が形成され、結合部４６の端面４６ａを露出する。

図４（ｂ）に示す第２変形例のサスペンションアーム１０では、切欠部１４が開口部２２から先端に向かって間隔が狭まるテーパ状に形成される。これにより、塗装液６８をいっそう効率的に排出できる。

図４（ｃ）に示す第３変形例のサスペンションアーム１０では、第１連結部材４０に結合部４６の端面４６ａと本体部４２の外周を連通する孔部１０６が第１連結部材４０に形成される。

図５（ａ）および図５（ｂ）は、第４変形例のサスペンションアーム１０を説明するための説明図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すサスペンションアーム１０の線分Ｄ−Ｄの断面図である。図５に示すサスペンションアーム１０では、第１連結部材４０に溝形状に切り欠いた溝部１０８が形成される。溝部１０８は、結合部４６の端面４６ａから軸方向に本体部４２まで切り欠いて形成され、端面４６ａと本体部４２の外周を連通する。

図６（ａ）から図６（ｃ）は、第５変形例から第７変形例のサスペンションアーム１００を説明するための説明図である。図６に示す第５変形例から第７変形例では、第２端部２６または第２連結部材６０に第２端部２６の内部と外部を連通する連通経路が形成される。

図６（ａ）に示す第５変形例のサスペンションアーム１００は、第２端部２６に、第１端部２４の切欠部２８と同様の切欠部１３０が形成される。切欠部１３０は、アーム本体２０の第２端部２６にて両側縁２６ａを離間して第２連結部材６０に接合することで形成される。切欠部１３０により第２端部２６に囲われた第２連結部材６０の外周面を外部に露出する。これにより、第１連結部材４０を上側にして吊り機構６４により吊り下げても塗装液６８を排出することができる。

図６（ｂ）に示す第６変形例のサスペンションアーム１００は、第２連結部材６２を２部材により構成し、２つの円筒形状の第２連結部材６２を離間して第２端部２６に接合して形成される。２つの第２連結部材６２の隙間が切欠部１３２として第２端部２６の内部を外部に連通させる。２つの第２連結部材６２があれば切欠部１３２を容易に形成できる。

図６（ｃ）に示す第７変形例のサスペンションアーム１００は、第２連結部材６０に第２連結部材６０の軸方向に沿った切欠部１３４を形成する。この切欠部１３４は、第２端部２６との接合部分に設けられ、第２端部２６の内部を外部に連通させる。切欠部１３４は第２連結部材６０を軸方向に切り欠いて容易に形成できる。

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態および変形例を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれる。上述の各実施形態および変形例同士の組合せによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

実施形態では第１端部２４側および第２端部２６側のいずれか一方に、端部の内部を外部に連通する連通経路を形成する態様を説明したが、これに限られない。たとえば第１端部２４に切欠部２８を形成し、第２端部２６に切欠部１３０を形成してよい。これにより、吊り機構６４により第１連結部材４０および第２連結部材６０のいずれから吊り下げても、塗装液６８を排出することが可能となる。

１０サスペンションアーム、２０アーム本体、２２開口部、２４第１端部、２６第２端部、２８切欠部、３０閉塞部、４０第１連結部材、４２本体部、４４円筒部、４６結合部、６０第２連結部材、６４吊り機構、６６溶液槽、６８塗装液。

Claims

車体または車輪支持部材に連結される連結部材と、
端部で前記連結部材と接合する中空状のアーム本体と、を備え、
前記端部および前記連結部材の少なくとも一方には、前記端部の内部と外部を連通する切欠部が設けられることを特徴とするサスペンションアーム。
前記切欠部は、アーム本体と連結部材の境界面を外部に露出することを特徴とする請求項１に記載のサスペンションアーム。
前記アーム本体は、一枚の金属板を曲げて形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンションアーム。
前記アーム本体の前記端部にて両側縁を離間して前記連結部材に接合することで、前記切欠部が形成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アーム。
車体または車輪支持部材に連結される連結部材と、
端部で前記連結部材と接合する中空状のアーム本体と、を備え、
前記端部および前記連結部材の少なくとも一方には、前記端部の内部と外部を連通する孔部を有することを特徴とするサスペンションアーム。