JP2014080106A - サスペンションアーム - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性の高いサスペンションアームを提供する。
【解決手段】アーム本体４０と、そのアーム本体４０の長手方向における両端に溶接によって接合されて内部にブッシュ４２，４４を保持する２つのブッシュ保持部材４６，４８とを有するものであり、そのアーム本体４０が、当該サスペンションアームの主体となるウェブ部材５０と、ウェブ部材の幅方向における一端に溶接によって接合されてウェブ部材５０を補強するためのフランジ部材５２とを含んで構成され、そのフランジ部材５２を、長手方向における両端側の各々に中央部分に比較して幅の広い拡幅部６０，６２を有するものとする。本サスペンションアーム１０は、拡幅部６０，６２の存在によって、捩れ剛性の高いものとなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車輪の動きをコントロールする車両用のサスペンションアームに関する。

車両用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には、種々のものが存在する。例えば、鍛造，鋳造，プレスによって製作されて、アーム本体から車体側および車輪側への連結部までを、一体的に形成されたものや、下記特許文献１に記載のサスペンションアームのように、複数の部材を溶接によって接合して製作されたものが存在する。

ＷＯ０２／０７０２９０Ａ１公報

上記特許文献１に記載のサスペンションアームのように、複数の部材を溶接によって接合したサスペンションアームは、その溶接箇所の耐久性が重要となる。車輪のバウンド方向あるいはリバウンド方向への動作において、サスペンションアームに捩りが生じるような場合には、特に、溶接箇所等の耐久性が必要とされる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、耐久性の高いサスペンションアームを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明のサスペンションアームは、(A)アーム本体と、(B)そのアーム本体の長手方向における両端に溶接によって接合されて内部にブッシュを保持する２つのブッシュ保持部材とを有するものであって、アーム本体が、(a)板状の部材であって、当該サスペンションアームの主体となるウェブ部材と、(b)板状の部材であって、ウェブ部材の幅方向における一端に溶接によって接合されてウェブ部材を補強するためのフランジ部材とを含んで構成され、そのフランジ部材が、長手方向における両端側の各々に中央部分に比較して幅の広い拡幅部を有するものとされたことを特徴とする。

本発明のサスペンションアームは、ウェブ部材，フランジ部材およびブッシュ保持部材の３種の部材を溶接して製造されたものであり、両端側の各々に、それら３種の部材の溶接箇所が集合する。そして、本実施例のサスペンションアームは、フランジ部材が、両端側の各々に拡幅部を有しているため、車輪の上下動によって当該サスペンションアームが捩れるような場合であっても、拡幅部の存在によって、その捩れに対する剛性を高めることが可能である。つまり、本発明のサスペンションアームによれば、その捩れによる応力集中を緩和することができ、耐久性を向上させることが可能である。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の（１）項ないし（３）項の各々が、請求項１ないし請求項３の各々に、それぞれ相当する。

（１）アーム本体と、そのアーム本体の長手方向における両端に溶接によって接合されて内部にブッシュを保持する２つのブッシュ保持部材とを有するサスペンションアームであって、
前記アーム本体が、
板状の部材であって、当該サスペンションアームの主体となるウェブ部材と、
板状の部材であって、前記ウェブ部材の幅方向における一端に溶接によって接合されて前記ウェブ部材を補強するためのフランジ部材と
を含んで構成され、
前記フランジ部材が、長手方向における両端側の各々に中央部分に比較して幅の広い拡幅部を有するものとされたサスペンションアーム。

本項に記載のサスペンションアームは、ウェブ部材，フランジ部材，２つのブッシュ保持部材の３種・４つの部材を、溶接によって接合して製造されたものを前提としている。そして、本項に記載のサスペンションアームは、フランジ部材の両端部の各々に拡幅部が形成されていることを特徴とする。サスペンションアームは、車体に対して車輪が上下動する場合、車体側のブッシュを中心として回動することになるが、車体側のブッシュと車輪側のブッシュとを結ぶ直線周りの捩れが生じる場合がある。本項のサスペンションアームは、両端側の各々に、３種の部材の溶接箇所が集合することになるが、その両端側に存在する拡幅部によって、その捩れを抑えることで、ウェブ部材とフランジ部材との溶接箇所，ウェブ部材とブッシュ保持部材との溶接箇所，ウェブ部材への応力集中を緩和することが可能である。したがって、本項に記載のサスペンションアームは、耐久性に優れたものとなる。

本項に記載の「アーム本体」は、その断面形状が、Ｔ型のものに限定されず、Ｌ型やＩ型等のものであってもよい。換言すれば、アーム本体は、フランジ部材が、ウェブ部材に対して、幅方向の端部において接合されたものであってもよく、幅方向の中央において接合されたものであってもよい。また、アーム本体が、２つのフランジ部材を含んで構成され、それらのうちの一方が、ウェブ部材の幅方向における一端に、他方が、ウェブ部材のの幅方向における他端に接合されたものであってもよい。そして、フランジ部材が有する拡幅部は、幅方向における一方側にのみ拡がるように形成されてもよく、両側に拡がるように形成されてもよい。

（２）前記ウェブ部材と前記フランジ部材との溶接による接合端が、前記拡幅部に位置する(1)項に記載のサスペンションアーム。

本項に記載の態様は、ウェブ部材とフランジ部材との溶接におけるブッシュ保持部材に最も近い箇所が、拡幅部の内側に存在する態様である。本項の態様によれば、ウェブ部材とフランジ部材との溶接における接合端に、捩れにより作用する力を、確実に抑えることが可能である。

（３）前記ウェブ部材と前記２つのブッシュ保持部材のうちの少なくとも一方との溶接による接合部が、前記２つのブシュ保持部材を結ぶ方向において、前記拡幅部の中に存在する(1)項または(2)項に記載のサスペンションアーム。

本項に記載の態様は、２つのブシュ保持部材を結ぶ直線に直交する方向において、ウェブ部材とブッシュ保持部材との溶接ビードが、拡幅部に投影される態様である。つまり、２つのブシュ保持部材を結ぶ直線に直交する方向からの視点において、ウェブ部材とブッシュ保持部材との溶接ビードを眺めた場合に、その溶接ビードが拡幅部の内側に存在する態様である。本項の態様によれば、ウェブ部材とブッシュ保持部材との溶接ビードに、捩れにより作用する力を、確実に抑えることが可能である。

請求可能発明の実施例であるサスペンションアームを含んで構成される車両用サスペンション装置の概略図である。 請求可能発明の実施例であるサスペンションアームの斜視図である。 実施例のサスペンションアームにおける車輪側の端部を拡大して示す側面図である。 実施例のサスペンションアームにおける車輪側の端部を拡大して示す平面図である。

以下、請求可能発明を実施するための形態としてのいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。また、〔発明の態様〕の各項の説明に記載されている技術的事項を利用して、下記の実施例の変形例を構成することも可能である。

図１に、請求可能発明の実施例であるサスペンションアーム１０を備えた車両用サスペンション装置２０の概略を示す。そのサスペンション装置２０は、ダブルウィッシュボーン式のサスペンション装置であり、上下１対のコントロールアーム１０，２２と、１本のリンク２４とを含んで構成される。それら１対のアーム１０，２２とリンク２４のそれぞれの一端部は、車体に回動可能に連結され、他端部は、車輪を回転可能に保持するアクスルキャリア３０に回動可能に連結されている。それら１対のアーム１０，２２とリンク２４により、アクスルキャリア３０は、車体に対して略一定の軌跡を描くような上下動が可能とされている。そして、１対のコントロールアームのうちのアクスルキャリア３０の上方に連結されるアッパアームが、本実施例のサスペンションアーム１０である。

本実施例のサスペンションアーム１０について、図２ないし図４を参照しつつ詳しく説明する。図２は、本サスペンションアーム１０の斜視図であり、図３は、サスペンションアーム１０の一部を拡大して示す側面図であり、図４は、サスペンションアーム１０の一部を拡大して示す平面図である。本実施例のサスペンションアーム１０は、アーム本体４０と、そのアーム本体４０の両端に溶接されて内部にゴムブッシュ４２，４４を保持する２つのブッシュ保持部材としてのブッシュ保持筒４６，４８とを含んで構成される。そのゴムブッシュ４２は、車体に連結するためのものであり、ゴムブッシュ４４が、アクスルキャリア３０に連結するためのものである。ちなみに、それらブッシュ保持筒４６，４８には、ゴムブッシュ４２，４４が、それぞれ圧入されている。

アーム本体４０は、当該サスペンションアーム１０の主体となるウェブ部材５０と、そのウェブ部材５０を補強するフランジ部材５２とで構成されている。ウェブ部材５０は、板状の部材であり、両端の各々には、２つのブッシュ保持筒４６，４８が溶接によって接合されている。なお、それらウェブ部材５０と２つのブッシュ保持筒４６，４８の各々とは、２つのブッシュ保持筒４６，４８の軸線が、ウェブ部材５０が延びる方向に直交する状態で接合されている。

フランジ部材５２は、板状の部材であり、上記のウェブ部材５０の稜線に沿って、つまり、上端に沿って、溶接により接合されている。つまり、アーム本体４０は、断面形状がＴ型のものとなっているのである。また、フランジ部材５２は、長手方向における両端の各々が、ブッシュ保持筒４６，４８の各々の外周面に、溶接により接合されている。

本サスペンションアーム１０は、フランジ部材５２の形状に特徴を有するものとなっている。詳しくは、フランジ部材５２は、両端部の各々に、中央の部分に比較して幅の大きな拡幅部６０，６２を有するものとなっている。そして、フランジ部材５２とウェブ部材５０とは、ウェブ部材５０の上端とフランジ部材５２の下面とが隅肉溶接されており、その溶接のビード６４は、車体側の拡幅部６０の下から車輪側の拡幅部６２の下までに、延在している。つまり、ウェブ部材５０とフランジ部材５２との溶接ビード６４の端は、拡幅部６０，６２に位置しているのである。

また、車輪側のブッシュ保持筒４８とウェブ部材５０とは、ブッシュ保持筒４８の外周面とウェブ部材５０の長手方向における端部とが隅肉溶接されている。そして、それら車輪側のブッシュ保持筒４８とウェブ部材５０との溶接ビード７０は、拡幅部６２の下方に位置している。詳しく言えば、２つのブッシュ保持筒４６，４８を結ぶ方向、換言すれば、ウェブ部材５０が延びる方向において、溶接ビード７０が拡幅部６２の中に存在するようになっている。より詳しく言えば、２つのブッシュ保持筒４６，４８を結ぶ方向に直交する方向からの視点において、溶接ビード７０を眺めた場合に、その溶接ビード７０が拡幅部６２の内側に存在するようになっているのである。

本サスペンションアーム１０を備えるサスペンション装置２０が搭載される車両においては、車体に対して車輪が上下動すると、つまり、アクスルキャリア３０が上下動すると、本サスペンションアーム１０は、２つのブッシュ保持筒４６，４８を結ぶ直線周りの捩れが生じるような構成となっている。本サスペンションアーム１０は、上述したように、ウェブ部材５０，フランジ部材５２，２つのブッシュ保持筒４６，４８の、３種・４つの部材が溶接により接合されたものとなっているが、フランジ部材５２が拡幅部６０，６２を有しているため、本サスペンションアーム１０は、その捩れに対する剛性が、拡幅部６０，６２がないサスペンションアームに比較して、高くなっている。つまり、本サスペンションアーム１０に捩れによって、ビード６４，７０に作用する応力は、拡幅部６０，６２がないものに比較して、小さくなっているのである。また、上述のように、ウェブ部材５０とフランジ部材５２との溶接ビード６４の端が、拡幅部６０，６２に位置しているため、その溶接ビード６４の端部に加わる応力が充分に低減される。さらに、車輪側のブッシュ保持筒４８とウェブ部材５０との溶接ビード７０が、拡幅部６２の下方に位置しているため、その溶接ビード７０に加わる応力が充分に低減される。したがって、本サスペンションアーム１０は、耐久性の高いものとなっているのである。なお、ゴムブッシュ４２，４４が硬いものであるほど、サスペンションアームに作用する力は大きくなるため、ゴムブッシュ４２，４４が硬いものであるほど、本サスペンションアーム１０が有効である。

ちなみに、ウェブ部材，フランジ部材，２つのブッシュ保持部材を溶接によって接合したサスペンションアームは、例えば、それらの部材の板厚を厚くすることで、捩れ剛性を高めることは可能である。しかしながら、サスペンションアームの重量の増大や、生産コストの増加などを伴う。それに対して、本サスペンションアーム１０によれば、僅かな重量，生産コストの増加のみで、捩れ剛性を高めることが可能となっている。

本実施例のサスペンションアーム１０は、フランジ部材５２の拡幅部６０，６２が、左右対称に形成されていたが、左右の大きさが異なっていてもよく、片方のみに突出するような形状とされてもよい。また、それら拡幅部６０，６２は、幅方向における端部を折り曲げたものとしたり、表面に凹部あるいは凸部を形成したものとすることで、さらに、捩り剛性を高めることが可能である。

１０：サスペンションアーム（アッパアーム） ２０：車両用サスペンション装置 ２２：ロアアーム ２４：リンク ３０：アクスルキャリア ４０：アーム本体 ４２，４４：ゴムブッシュ ４６，４８：ブッシュ保持筒〔ブッシュ保持部材〕 ５０：ウェブ部材 ５２：フランジ部材 ６０，６２：拡幅部 ６４：溶接ビード ７０：溶接ビード

Claims (3)

1. アーム本体と、そのアーム本体の長手方向における両端に溶接によって接合されて内部にブッシュを保持する２つのブッシュ保持部材とを有するサスペンションアームであって、
   前記アーム本体が、
   板状の部材であって、当該サスペンションアームの主体となるウェブ部材と、
   板状の部材であって、前記ウェブ部材の幅方向における一端に溶接によって接合されて前記ウェブ部材を補強するためのフランジ部材と
   を含んで構成され、
   前記フランジ部材が、長手方向における両端側の各々に中央部分に比較して幅の広い拡幅部を有するものとされたサスペンションアーム。
2. 前記ウェブ部材と前記フランジ部材との溶接による接合端が、前記拡幅部に位置する請求項１に記載のサスペンションアーム。
3. 前記ウェブ部材と前記２つのブッシュ保持部材の各々との溶接による接合部が、前記２つのブシュ保持部材を結ぶ方向において、前記拡幅部の中に存在する請求項１または請求項２に記載のサスペンションアーム。

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