JP2018040387A - サスペンションアーム及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】予圧縮を十分に与えた状態の防振ブッシュを、樹脂製アームに組込むこと。【解決手段】サスペンションアームは、筒状金具と、該筒状金具の外周に成形された筒状弾性部材と、該筒状弾性部材の外周面に巻き付けられ、該筒状弾性部材の径方向に予圧縮を付与する樹脂製バンドと、を有する防振ブッシュと、防振ブッシュの外周を包囲するように樹脂材を一体に成形することにより、防振ブッシュに対して固定された樹脂製アームと、を備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、車両などに搭載されるサスペンションアーム及びその製造方法に関するものである。
樹脂製ブラケットと、該樹脂製ブラケットの装着孔に圧入された防振ブッシュと、樹脂製ブラケットに一体成形されたアームと、を備えるサスペンションアームが知られている（特許文献１参照）。
特開平１１−０２８９２０号公報
上記サスペンションアームにおいて、防振ブッシュが樹脂製ブラケットの装着孔に、例えば、外筒などを介さずに直接圧入されている。このため、防振ブッシュに予圧縮を十分に与えられない虞がある。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、予圧縮を十分に与えた状態の防振ブッシュを、樹脂製アームに組込むことができるサスペンションアーム及びその製造方法を提供することを主たる目的とする。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、筒状金具と、該筒状金具の外周に成形された筒状弾性部材と、該筒状弾性部材の外周面に巻き付けられ、該筒状弾性部材の径方向に予圧縮を付与する樹脂製バンドと、を有する防振ブッシュと、前記防振ブッシュの外周を包囲するように樹脂材を一体に成形することにより、前記防振ブッシュに対して固定された樹脂製アームと、を備える、ことを特徴とするサスペンションアームである。
本態様によれば、防振ブッシュの樹脂製バンドを筒状弾性部材の外周面に巻き付けることで、筒状弾性部材に十分な予圧縮を付与できる。そして、樹脂製アームを防振ブッシュと一体成形することで、予圧縮を十分に与えた状態の防振ブッシュを、樹脂製アームに組込むことができる。
この一態様において、前記樹脂製バンドと前記樹脂製アームとは、同種の樹脂材料であってもよい。これにより、樹脂製アームと、筒状弾性部材に巻き付けられた樹脂製バンドと、の一体性を高めることができる。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、筒状金具の外周に筒状弾性部材を成形するステップと、該成形された筒状弾性部材の外周面に樹脂製バンドを巻き付け、該筒状弾性部材の径方向に予圧縮を付与した防振ブッシュを生成するステップと、前記防振ブッシュの外周を包囲するように樹脂製アームを一体に成形するステップと、を含む、ことを特徴とするサスペンションアームの製造方法であってもよい。
本発明によれば、予圧縮を十分に与えた状態の防振ブッシュを、樹脂製アームに組込むことができるサスペンションアーム及びその製造方法を提供することができる。
本発明の一実施形態に係るサスペンションアームの概略的な構成を示す斜視図である。 筒状ゴム部材を筒状金具の外周に成形したものの一例を示す図である。 樹脂製バンドが筒状ゴム部材の外周面に巻き付けられた状態の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るサスペンションアームの製造方法のフローを示すフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るサスペンションアームの概略的な構成を示す斜視図である。本実施形態に係るサスペンションアーム１は、例えば、車両のサスペンション機構などに組み込まれる。本実施形態に係るサスペンションアーム１は、振動を吸収する防振ブッシュ２と、防振ブッシュ２が固定された樹脂製アーム３と、を備えている。
防振ブッシュ２は、筒状金具２１と、該筒状金具２１の外周に同軸的に配置され筒状ゴム部材２２と、該筒状ゴム部材２２の外周面に巻き付けられた樹脂製バンド２３と、を有している。
筒状金具２１は、例えば、アルミニウム合金や鉄など金属製であり、筒状に形成されている。
筒状ゴム部材２２は、例えば、筒状に形成されたゴムであり、筒状金具２１の外周に一体的に成形されている（図２）。このように、筒状ゴム部材２２と筒状金具２１と一体成形することで、筒状金具２１の外周に筒状ゴム部材２２を組み付ける工数を削減できる。また、筒状ゴム部材２２を加硫成形することで筒状ゴム部材２２の弾性限界を高めてもよい。筒状金具２１の外周面と、筒状ゴム部材２２の内周面とは、例えば、加硫接着されている。
筒状ゴム部材２２の材質としては、一般的には、防振ゴムに使用される天然ゴム、あるいは合成ゴム、例えば、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＮＢＲ（アクリルニトリルブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、あるいはＰＵＲ（ウレタン樹脂）などが使用される。これらの原料ゴムに加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、補強剤、充填剤、軟化剤等の配合剤を入れて、所定の弾性率、機械的強度、動的特性、疲労特性等を得られるようにする。
なお、筒状ゴム部材２２は、筒状弾性部材の一具体例である。筒状弾性部材は、上記ゴムからなる筒状ゴム部材２２に限定されず、例えば、ウレタン等の弾性樹脂であってもよい。
筒状ゴム部材２２には、例えば、上端に円周方向に沿って凸状に形成された第１凸状部２２１と、その第１凸状部２２１の下側に隣接し、円周方向に沿って凹状に形成された第１凹状部２２２と、その第１凹状部２２２の下側に隣接し、円周方向に沿って凸状に形成された第２凸状部２２３と、その第２凸状部２２３の下側に隣接し、円周方向に沿って凹状に形成された第２凹状部２２４と、その第２凹状部２２４の下側に隣接し、円周方向に沿って凸状に形成された第３凸状部２２５と、が形成されている。なお、上記筒状ゴム部材２２の構成は一例であり、これに限定されない。
樹脂製バンド２３は、筒状ゴム部材２２の外周面に巻き付けられ、該筒状ゴム部材２２をその径方向に締付けることで、該筒状ゴム部材２２の径方向に予圧縮を付与する（図３）。このように、筒状ゴム部材２２に予圧縮を付与することで、該筒状ゴム部材２２の耐久性を向上させている。樹脂製バンド２３は、例えば、帯状の合成樹脂などである。樹脂製バンド２３は、例えば、筒状ゴム部材２２の第１凸状部２２１と第３凸状部２２５の間である、第１凹状部２２２、第２凸状部２２３、および第２凹状部２２４に対して、螺旋状に略均等に巻き付けられている。これにより、筒状ゴム部材２２の第１凸状部２２１と第３凸状部２２５との間に、その径方向に十分な予圧縮を付与することができる。
なお、上記樹脂製バンド２３の巻付け方法は、一例でありこれに限定されない。樹脂製バンド２３は、筒状ゴム部材２２に十分な予圧縮を付与できれば、任意の巻付け方法が適用できる。
樹脂製バンド２３を筒状ゴム部材２２の外周面に巻き付ける際の巻付け力は、例えば、上記筒状ゴム部材２２に最適な予圧縮が付与されるように、適宜調整される。樹脂製バンド２３の巻付け力を簡易に調整できる本方法は、従来の筒状ゴム部材２２の外周面に外筒を設ける方法と比較して、より容易かつ高精度に、筒状ゴム部材２２に最適な予圧縮を付与できる。
樹脂製アーム３は、防振ブッシュ２の外周を包囲するように樹脂材を一体に成形することにより、防振ブッシュ２に対して固定される。樹脂製アーム３は、例えば、炭素繊維等を含む繊維強化樹脂である。このように、繊維強化樹脂などで樹脂製アーム３を形成することで、樹脂製アーム３の軽量化を図りつつ、その耐久性及び高剛性も同時に確保できる。さらに、樹脂製アーム３は、防振ブッシュ２に一体成形されることで、樹脂製アーム３に防振ブッシュ２を組み付ける組付工数を削減できる。
例えば、樹脂製アーム３の樹脂成形型に防振ブッシュ２を配置し、射出成形やＳＭＣ（Sheet Molding Compound）成形などを用いて、樹脂製アーム３と防振ブッシュ２とを一体成形する。
なお、樹脂製バンド２３と樹脂製アーム３とは、同種の樹脂材料であるのが好ましい。これにより、樹脂製アーム３と、筒状ゴム部材２２に巻き付けられた樹脂製バンド２３と、の一体性を高めることができる。なお、樹脂製バンド２３の樹脂材料は、樹脂製アーム３との接着相性及び熱膨張が良好であれば、任意の樹脂であってもよい。
ところで、近年、車両の軽量化などを目的として、更なるサスペンションアームの軽量化が要望されている。これに対し、サスペンションアームのアーム自体を樹脂などの軽量材料で置換する試みがなされている。樹脂製アームには、通常、防振ブッシュが組み込まれる。この場合、例えば、樹脂製アームにスリーブを一体成形し、このスリーブ内に防振ブッシュを圧入することとなる。この手法では、スリーブによって、その部品点数、コスト、及び質量が増加し、さらに、スリーブの圧入工程によって組付工数も増加する。
また、単に樹脂製アームの装着孔に防振ブッシュを圧入するだけでは、防振ブッシュに十分な予圧縮を与えることができず、防振ブッシュの耐久性が低下する。これに対し、防振ブッシュの筒状ゴム部材の外周に金属製外筒を設け、この金属製外筒を内側に絞ることで、筒状ゴム部材に十分な与圧縮を与えることが考えられる。しかし、樹脂製アームに上記スリーブを設けることなく、樹脂製アームの装着孔に防振ブッシュを直接圧入すると、防振ブッシュの金属製外筒が樹脂製アームの装着孔に当たり、その母材を削ってしまうという問題が生じ得る。また、この金属製外筒によって質量増加や電食などの問題も生じ得る。一方で、筒状ゴム部材の外周に樹脂製外筒を設けた場合、上記圧入時の樹脂製アームの母材の削りは軽減される。しかし、この場合、樹脂製外筒を内側へ絞り、筒状ゴム部材に十分な予圧縮を与えた状態で、樹脂製アームの装着孔に圧入できない。
これに対し、本実施形態に係るサスペンションアーム１は、上述の如く、筒状ゴム部材２２の外周面に巻き付けられ、筒状ゴム部材２２の径方向に予圧縮を付与する樹脂製バンド２３を有する防振ブッシュ２と、防振ブッシュ２の外周を包囲するように樹脂材を一体に成形することにより、防振ブッシュ２に対して固定された樹脂製アーム３と、を備える。
これにより、防振ブッシュ２の樹脂製バンド２３を筒状ゴム部材２２の外周面に巻き付けることで、筒状ゴム部材２２に十分な予圧縮を付与できる。そして、樹脂製アーム３を防振ブッシュ２と一体成形することで、予圧縮を十分に与えた状態の防振ブッシュ２を、樹脂製アーム３に組込むことができる。なお、樹脂製アーム３を防振ブッシュ２と一体成形することで、防振ブッシュ２を樹脂製アーム３に圧入する圧入工程を廃することができる。したがって、上述した樹脂製アーム３の母材の削れの防止、および、組立工程の簡素化に繋がる。さらに、軽量かつ絶縁性の樹脂製バンド２３を用いたことで、上述した電食の回避及び質量抑制にも繋がる。
図４は、本実施形態に係るサスペンションアームの製造方法のフローを示すフローチャートである。
筒状金具２１の外周に同軸的に筒状ゴム部材２２を、一体で加硫成形する（図２）（ステップＳ１０１）。
加硫成形された筒状ゴム部材２２の外周面に樹脂製バンド２３を巻き付け、該筒状ゴム部材２２の径方向に予圧縮を付与した防振ブッシュ２を生成する（図３）（ステップＳ１０２）。
成形金型に防振ブッシュ２を配置し、防振ブッシュ２の外周を包囲するように樹脂製アーム３を一体に成形する（図１）（ステップＳ１０３）。
上述のように構成された本実施形態に係るサスペンションアーム１は、例えば、防振ブッシュ２の筒状金具２１の筒内に他の連結アームや取付部材等の取付軸部がボルト締め等により嵌合固定されることにより防振連結され、車両のサスペンション機構に組み込まれて使用される。これにより、サスペンションアーム１とこれに連結された連結アーム等との間に生じる振動は、防振ブッシュ２の筒状ゴム部材２２の弾性作用により効果的に吸収される。
以上、本実施形態に係るサスペンションは、筒状金具２１と、該筒状金具２１の外周に成形された筒状ゴム部材２２と、該筒状ゴム部材２２の外周面に巻き付けられ、該筒状ゴム部材２２の径方向に予圧縮を付与する樹脂製バンド２３と、を有する防振ブッシュ２と、防振ブッシュ２の外周を包囲するように樹脂材を一体に成形することにより、防振ブッシュ２に対して固定された樹脂製アーム３と、を備える。
これにより、防振ブッシュ２の樹脂製バンド２３を筒状ゴム部材２２の外周面に巻き付けることで、筒状ゴム部材２２に十分な予圧縮を付与できる。そして、樹脂製アーム３を防振ブッシュ２と一体成形することで、予圧縮を十分に与えた状態の防振ブッシュ２を、樹脂製アーム３に組込むことができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
１ サスペンションアーム、２ 防振ブッシュ、３ 樹脂製アーム、２１ 筒状金具、２２ 筒状ゴム部材、２３ 樹脂製バンド

Claims (3)

  1. 筒状金具と、該筒状金具の外周に成形された筒状弾性部材と、該筒状弾性部材の外周面に巻き付けられ、該筒状弾性部材の径方向に予圧縮を付与する樹脂製バンドと、を有する防振ブッシュと、
    前記防振ブッシュの外周を包囲するように樹脂材を一体に成形することにより、前記防振ブッシュに対して固定された樹脂製アームと、
    を備える、ことを特徴とするサスペンションアーム。
  2. 請求項１記載のサスペンションアームであって、
    前記樹脂製バンドと前記樹脂製アームとは、同種の樹脂材料である、
    ことを特徴とするサスペンションアーム。
  3. 筒状金具の外周に筒状弾性部材を成形するステップと、
    該成形された筒状弾性部材の外周面に樹脂製バンドを巻き付け、該筒状弾性部材の径方向に予圧縮を付与した防振ブッシュを生成するステップと、
    前記防振ブッシュの外周を包囲するように樹脂製アームを一体に成形するステップと、
    を含む、ことを特徴とするサスペンションアームの製造方法。
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