JP2020504050A - 車両用ハイブリッドサスペンションアーム - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は耐久性が優秀な車両用ハイブリッドサスペンションアームを提供する。【解決手段】金属材質であり、上板部および上板部１１０Ｔから下向きに延びる二つの側壁部１１０Ｓを含んで下向き開放された金属材質のサスペンションアームボディー１１０およびサスペンションアームボディー１１０にインサート射出して形成されるプラスチック材質のインサートモールディング１２０を含み、上板部１１０Ｔおよび側壁部１１０Ｓに接触するインサートモールディング１２０部分の少なくとも一部の厚さは、２ｍｍ〜３ｍｍの範囲である。

Description

本開示は車両の懸架装置のサスペンションアームに関し、詳細には複合材料で形成される車両用ハイブリッドサスペンションアームに関する。

車両の懸架装置に使われるサスペンションアーム（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ａｒｍ）が当該分野に知られている。従来のサスペンションアームは、製造方式によりキャスティングタイプ（ｃａｓｔｉｎｇ ｔｙｐｅ）とプレスタイプ（ｐｒｅｓｓ ｔｙｐｅ）に区分される。キャスティングタイプのサスペンションアームはスチール溶湯を金型に注入して凝固させる方式で製造され、プレスタイプのサスペンションアームはスチール鋼板からプレス成形された二つの板を溶接する方式で製造される。

ところが、従来のサスペンションアームはスチール素材の特性上重量が重いため軽量化が難しい。また、スチール鋼板の溶接による変形が発生し得、これによって強度が低下し得る欠陥がある。

従来のスチール素材のサスペンションアームが有する欠陥を解消するために、金属とプラスチックの複合材料で形成されるサスペンションアーム（以下、「ハイブリッドサスペンションアーム」）が提案されている。例えば、このようなハイブリッドサスペンションアームは、スチール素材のサスペンションアームボディーにプラスチック材料をインサート射出して形成することができる。ところが、インサート射出後の冷却時、スチールよりも収縮率が大きいプラスチック材料のインサートモールディングがサスペンションアームボディーよりもさらに収縮してスチール素材のサスペンションアームボディーから離隔し、これはサスペンションアーム全体の強度の低下につながり得るため、従来のハイブリッドサスペンションアームにおいてはサスペンションアームボディーと接触するインサートモールディング部分の厚さは薄く調節された。

しかし、（以下で詳細に説明するように）このような従来のハイブリッドサスペンションアームは耐久性が低下し得る危険がある。

本開示は前述した従来技術の欠陥を解決し、耐久性が優秀な車両用ハイブリッドサスペンションアームを提供することを目的とする。

本開示は車両用ハイブリッドサスペンションアームの実施例を提供する。例示的な実施例に係る車両用ハイブリッドサスペンションアームは、上板部と前記上板部から下向きに延びる二つの側壁部を含んで下向き開放された金属材質のサスペンションアームボディーおよび前記サスペンションアームボディーにインサート射出して形成されるプラスチック材質のインサートモールディングを含み、前記上板部および前記側壁部に接触するインサートモールディング部分の少なくとも一部の厚さは、２ｍｍ〜３ｍｍの範囲である。

一実施例において、前記上板部および前記側壁部に接触するインサートモールディング部分の全体の厚さは、２ｍｍ〜３ｍｍの範囲である。

一実施例において、前記サスペンションアームボディーには少なくとも一つの孔が貫通形成され、前記インサートモールディングには前記少なくとも一つの孔を貫通して延び、前記少なくとも一つの孔から所定の領域だけ拡張される少なくとも一つの結合突起が形成され、前記結合突起の前記拡張される部分の厚さは、２ｍｍ〜３ｍｍの範囲である。

一実施例において、前記インサートモールディングには少なくとも一つの補強リブが突出形成され、前記補強リーブの厚さは２ｍｍ〜５ｍｍの範囲である。

一実施例において、前記補強リーブは、前記インサートモールディングの対向する両側壁部の間から延びる部分および前記インサートモールディングの対向する両側壁部の間から延びる部分と交差する部分とを含む。

一実施例において、前記車両用ハイブリッドサスペンションアームは前記サスペンションアームボディー内に設置され、両端が前記サスペンションアームボディーに固定されて前記サスペンションアームボディーを支持する金属材質の少なくとも一つの補強板をさらに含み、前記補強板は前記上板部に向かう側面を具備し、前記インサートモールディングの一部は前記補強板の側面と前記上板部の内面との間に形成され、前記補強板の両端を除くすべての面が前記インサートモールディングにより包み込まれるように、前記補強板が前記インサートモールディングの内部に埋め立てられて、前記補強板によって前記サスペンションアームボディーと前記インサートモールディングの離隔が防止される。

一実施例において、前記補強板には前記インサートモールディングが満たされる少なくとも一つの孔が貫通形成されている。

一実施例において、前記補強板の前記上板部に向かう側面と反対の側面に形成されるインサートモールディング部分の厚さは２．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲である。

一実施例において、前記補強板の厚さ方向の側面に形成されるインサートモールディング部分の厚さは２．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲である。

一実施例において、前記サスペンションアームボディーには前記側壁部の端部を折り曲げたフランジが形成され、前記フランジの終端と接触するインサートモールディング部分の厚さは２．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲である。

一実施例において、前記サスペンションアームボディーはスチール材料で形成される。

一実施例において、前記インサートモールディングは繊維強化プラスチック材料で形成される。

本開示の実施例によると、（車両用サスペンションアームとして要求される軽量化および強度を満足しつつも）プラスチックインサートモールディングで覆われているサスペンションアームボディー部分の一部分が、意図せずに外部に露出しないことが保証される。したがって、プラスチックインサートモールディングで覆われているサスペンションアームボディー部分の一部分が外部に露出する場合、露出した部位を通じてサスペンションアームボディーとプラスチックインサートモールディングとの間に形成されたギャップに水が浸透して溜まることになり、これによりサスペンションアームボディーが腐食する危険が減少する。すなわち、サスペンションアームの耐久性が向上する。

一実施例に係る車両用ハイブリッドサスペンションアームを図示した斜視図。 図１に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームの分解斜視図。 図１に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームの変形例におけるサスペンションアームボディーとプラスチックインサートモールディングを分離して図示した図面。 図１に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームにおいて、レッグ部の結合突起が形成される部分と隣接した部分の断面図。 図１に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームにおいて、レッグ部の結合突起が形成された部分の断面図。 図１に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームの底面図。 図１に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームにおいて、サスペンションアームボディーとサスペンションアームボディーに結合される補強板を図示した図面。 図１に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームにおいて、補強板が結合される部分の断面図。 図１に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームにおいて、補強板が結合される部分の他の方向での断面図。 他の実施例に係る車両用ハイブリッドサスペンションアームを図示した斜視図。 図１０に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームの分解斜視図。 図１０に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームの底面図。 さらに他の実施例に係る車両用ハイブリッドサスペンションアームを図示した斜視図。 図１０に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームにおいて、レッグ部の結合突起が形成される部分と隣接した部分の断面図。 図１０に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームにおいて、レッグ部の結合突起が形成された部分の断面図。

本開示の実施例は本開示の技術的思想を説明するために例示されたものである。本開示に係る権利範囲は以下に提示される実施例やこれらの実施例に対する具体的な説明に限定されるものではない。

本開示に使われるすべての技術的用語および科学的用語は、別途に定義しない限り、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者に一般的に理解される意味を有する。本開示に使われるすべての用語は、本開示をさらに明確に説明するために選択されたものであって、本開示に係る権利範囲を制限するために選択されたものではない。

本開示で使われる「含む」、「具備する」、「有する」などのような表現は、該当表現が含まれる語句または文章において別途に言及しない限り、他の実施例を含む可能性を内包する開放型の用語（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ ｔｅｒｍｓ）として理解されるべきである。

本開示で記述された単数型の表現は、別途に言及しない限り、複数型の意味も含み、これは特許請求の範囲に記載された単数型の表現にも同様に適用される。

本開示において、ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるとか「接続されて」いると言及された場合、ある構成要素が他の構成要素に直接的に連結されたり接続され得るものであり、または新しい他の構成要素を媒介として連結されたり接続され得るものとして理解されるべきである。

以下、添付した図面を参照して、本開示の実施例を説明する。添付された図面において、同一または対応する構成要素には同じ参照番号が付与されている。また、以下の実施例の説明において、同一または対応する構成要素は重複記述が省略され得る。しかし、構成要素に関する技術が省略されても、そのような構成要素がある実施例に含まれないものと意図されはしない。

車両の懸架装置は車体と車輪を連結する装置であって、路面から車体に伝達される振動や衝撃を吸収するスプリング、スプリングの作動を調節するショックアブソーバー、車輪の作動を制御するサスペンションアーム、サスペンションリンクを含む。車輪の作動を制御する方式としては、スイングアーム式、ウイッシュボーン式およびマクファーソンストラット式などがある。この中で、例えばウイッシュボーン式制御方式が適用される懸架装置には、車輪と締結されたナックルを車体に連結するサスペンションアーム（例えば、アッパーコントロールアーム（ｕｐｐｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｍ）、ロアーコントロールアーム（ｌｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｍ））が使われる。サスペンションアームの一端は車体を構成するクロスメンバーやサブフレームに連結され、その他端はボールジョイントを媒介としてナックルに連結される。このようなサスペンションアームは、車輪を車体に支持させ、車両の走行状況に応じて車輪のトーインを適切に制御して車両の直進走行性と操向安定性を向上させる役割を遂行する。以下で説明する車両用ハイブリッドサスペンションアームの実施例は、車両の懸架装置におけるアッパーコントロールアームやロアーコントロールアームとして使われ得る。

図１は一実施例に係る車両用ハイブリッドサスペンションアームを図示した斜視図であり、図２は図１に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームの分解斜視図である。また、図３は変形例に係る車両用ハイブリッドサスペンションアームにおけるサスペンションアームボディーとプラスチックインサートモールディングを分離して図示した図面である。

図１〜図３を参照すると、一実施例の車両用ハイブリッドサスペンションアーム１００（以下、簡単に「ハイブリッドサスペンションアーム１００」という）は、金属材質のサスペンションアームボディー１１０、サスペンションアームボディー１１０にインサート射出して形成されるプラスチック材質のインサートモールディング１２０（以下、「プラスチックインサートモールディング１２０」ともいう）を含む。このようなハイブリッドサスペンションアーム１００は、車体とナックルに連結され得るようにブッシュ１３０、ボールジョイント１４０をさらに含むことができる。

ハイブリッドサスペンションアーム１００は「Ｕ」字状またはこれと類似する形状を有する。このようなハイブリッドサスペンションアーム１００は、車両の懸架装置においてアッパーコントロールアームとして使われ得る。

サスペンションアームボディー１１０はスチールを材料にして形成され、プレス成形で製造され得る。例えば、サスペンションアームボディー１１０は車両用高張力鋼板（ｈｉｇｈ ｔｅｎｓｉｏｎ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅ）をプレス成形する方式で製造され得る。

サスペンションアームボディー１１０は、二つのレッグ部１１１、二つのレッグ部１１１を連結するジョイント部１１２を含む。レッグ部１１１の一端部（図１、図２で、後方（ＲＤ）に向かうレッグ部１１１の端部）には略半円筒状の凹溝を形成するパイプ結合部１１３が形成され、パイプ結合部１１３にはブッシュパイプ１１４が差し込まれて溶接によって結合される。ブッシュパイプ１１４は側方に開放されるようにパイプ結合部１１３に結合され、このようなブッシュパイプ１１４にはブッシュ１３０が圧入により結合される。ジョイント部１１２の一端部（図１、図２で、前方（ＦＤ）に向かうジョイント部１１２の端部）には、ボールジョイント１４０の装着のための環状の装着突起１１５が突出形成される。一実施例では、ボールジョイント１４０の装着のためにジョイント部１１２に環状の装着突起１１５を一体に形成したが、図３に図示した通り、ジョイント部１１２の一端部に別個のボールジョイントパイプ１１７を溶接で結合させてもよい。

サスペンションアームボディー１１０には、プラスチックインサートモールディング１２０との堅固な結合のために少なくとも一つの孔１１８が貫通形成される。一実施例では、複数の孔１１８がレッグ部１１１で互いに離隔して貫通形成される。複数の孔１１８は同じ直径を有するように形成され得る。また、複数の孔１１８は、図３に図示した通り、直径が小さい孔１１８Ａと直径が大きい孔１１８Ｂが組み合わせられて形成され得る。直径が異なる孔１１８Ａ、１１８Ｂは多様な方式で配置（例えば、交互に配置）され得る。また、サスペンションアームボディー１１０とプラスチックインサートモールディング１２０との間に、結合力が大きく要求される部位に直径が大きい孔１１８Ｂが選択的に配置され得る。一方、図３に図示した通り、ジョイント部１１２にもプラスチックインサートモールディング１２０との結合力を高めるための孔１１９が形成され得る。ジョイント部１１２はレッグ部１１１と比べてプラスチックインサートモールディング１２０との接触面積が大きいため、ジョイント部１１２に形成される孔１１９はレッグ部１１１に形成される孔１１８よりも大きな直径を有するように形成され得る。

プラスチックインサートモールディング１２０は、サスペンションアームボディー１１０に対応する形状、すなわち「Ｕ」字状またはこれと類似する形状を有する。すなわち、プラスチックインサートモールディング１２０は、サスペンションアームボディー１１０のように、二つのレッグ部１２１、二つのレッグ部１２１を連結するジョイント部１２２を含む。プラスチックインサートモールディング１２０は、サスペンションアームボディー１１０に結合されてハイブリッドサスペンションアーム１００の強度を補強させることができるように、高強度のプラスチック材料で形成される。一実施例において、プラスチックインサートモールディング１２０は繊維強化プラスチック材料で形成される。具体的には、６ナイロン（ＰＡ６）、６６ナイロン（ＰＡ６６）などのようなポリアミド樹脂で形成されるか、６ナイロン、６６ナイロン等にガラス繊維（ｇｌａｓｓ ｆｉｂｅｒ）が含まれたポリアミド樹脂で形成される。

プラスチックインサートモールディング１２０には、サスペンションアームボディー１１０の孔１１８に対応する結合突起１２３が形成される。結合突起１２３はサスペンションアームボディー１１０に形成される孔１１８を貫通して延び、孔１１８から所定の領域（設定された領域）だけ拡張されて形成される。すなわち、結合突起１２３は、プラスチックインサートモールディング１２０のインサート射出時、孔１１８に満たされて孔１１８を通じてサスペンションアームボディー１１０の外側に押し出されるプラスチックインサートモールディング１２０部分を平たくなるように押して変形させた部分であって、サスペンションアームボディー１１０とプラスチックインサートモールディング１２０との間の結合力を増加させ、サスペンションアームボディー１１０からプラスチックインサートモールディング１２０が任意に分離することを防止する。

結合突起１２３は、孔１１８の直径の大きさによって拡張される部分１２３Ａ（図４および図５参照）の領域（例えば、変形によってサスペンションアームボディー１１０に押される領域）が変わるように形成され得る。例えば、結合突起１２３は、孔１１８Ａ、１１８Ｂの直径の大きさに比例して拡張される部分１２３Ａの領域が増減するように形成され得る。

サスペンションアームボディー１１０のジョイント部１１２に孔１１９が形成される場合、プラスチックインサートモールディング１２０には孔１１９に対応する貫通孔１２４が形成され、貫通孔１２４の周囲部分から突出する環状の結合突起１２５が形成され得る。環状の結合突起１２５はジョイント部１１２に形成された孔１１９を貫通して延び、ジョイント部１１２を貫通して出た上端部が孔１１９の半径の外側方向に折り曲げられる形状を有する。このような結合突起１２５は、前記結合突起１２３とともにサスペンションアームボディー１１０とプラスチックインサートモールディング１２０との間の結合力を増加させる。

ハイブリッドサスペンションアーム１００に装着されるボールジョイント１４０は、ボール部分に丸棒を付着させたボールスタッド１４１、ボールスタッド１４１のボール部分を収容するソケット１４２、ソケット１４２と結合してボールスタッド１４１が任意の方向に回転自在にボールスタッド１４１を支持するボールシート１４３、ソケット１４２の内部への外部の異物の流入を防止するダストカバー１４４を含む。

図４は、図１に図示したハイブリッドサスペンションアームにおいて、レッグ部の結合突起が形成される部分と隣接した部分の断面図であり、図５は、図１に図示したハイブリッドサスペンションアームにおいて、レッグ部の結合突起が形成された部分の断面図である。

図４を参照すると、サスペンションアームボディー１１０は、上板部１１０Ｔ、上板部１１０Ｔから折り曲げられて延びる側壁部１１０Ｓを有するように形成される。すなわち、サスペンションアームボディー１１０は、上板部１１０Ｔと上板部１１０Ｔから下向きに延びる二つの側壁部１１０Ｓを含んで下方に開放される。上板部１１０Ｔと側壁部１１０Ｓとは、レッグ部１１１とジョイント部１１２の少なくとも一部または全体にかけて形成され得る。上板部１１０Ｔと、向き合う二つの側壁部１１０Ｓと、で包み込まれたサスペンションアームボディー１１０の内側には、サスペンションアームボディー１１０を支持できるように、プラスチックインサートモールディング１２０が所定の厚さ範囲を有するように設定され、インサート射出して形成される。

本願発明者は、プラスチックインサートモールディングで覆われているサスペンションアームボディー部分の一部分が外部に露出する場合、例えばハイブリッドサスペンションアームの製造時（プラスチックインサートモールディングで覆おうとする）、サスペンションアームボディー部分の一部分が意図せずにプラスチックインサートモールディングにより覆われずに外部に直接露出する場合、またはサスペンションアームボディーの一部分が意図せずに過度に薄くプラスチックインサートモールディングにより覆われ、ハイブリッドサスペンションアームの使用中にプラスチックインサートモールディングが剥がされてサスペンションアームボディーの一部分が外部に露出する場合、露出した部位を通じてサスペンションアームボディーとプラスチックインサートモールディングとの間に形成されたギャップに水が浸透して溜まることになり、これに伴いサスペンションアームボディーが腐食し得ることを認識した。

このような認識に基づき、プラスチックインサートモールディングで覆われているサスペンションアームボディー１１０部分の一部分が意図せずに外部に露出しないことが保証されるように、本開示の一実施例において、サスペンションアームボディー１１０と接触するプラスチックインサートモールディング１２０部分、例えばサスペンションアームボディー１１０の上板部１１０Ｔおよび側壁部１１０Ｓと接触するプラスチックインサートモールディング１２０部分の少なくとも一部の厚さＴ１は、２ｍｍ〜３ｍｍの範囲を有する（本開示において、プラスチックインサートモールディング部分の厚さが所定の範囲を有するとは、設計上の厚さが所定の範囲を有するということを意味する。換言すると、本開示でプラスチックインサートモールディング部分の厚さが所定の範囲を有するとは、実際には、特定の個別のサスペンションアーム製品で例外的に、製作上のエラーによって厚さが所定の範囲からはずれることができるとしても、厚さが所定の範囲を有するように設計されて製作されることを含む。）。好ましくは、上板部１１０Ｔおよび側壁部１１０Ｓに接触するプラスチックインサートモールディング１２０部分の全体の厚さＴ１は、２ｍｍ〜３ｍｍの範囲を有する。

このような厚さＴ１範囲では、製造公差が発生しても、上板部１１０Ｔおよび側壁部１１０Ｓに接触するプラスチックインサートモールディング１２０部位に未成形部分の発生が防止されるため、ハイブリッドサスペンションアーム１００の耐久性を向上させることができる。ここで、製造公差は、サスペンションアームボディー１１０を成形する時に発生する加工公差（寸法公差）、サスペンションアームボディー１１０の金型設置時に発生する位置公差などを含み、このような製造公差はサスペンションアームボディー１１０とプラスチックインサートモールディング１２０の整合性（マッチング性）を低下させる要因となる。

すなわち、上板部１１０Ｔと側壁部１１０Ｓに直接接触するプラスチックインサートモールディング１２０部分の厚さＴ１が２ｍｍ未満である場合には、プラスチックインサートモールディング１２０の厚さが薄いため、プラスチックインサートモールディング１２０のインサート射出時に製造公差による未成形部分が発生し得る。また、上板部１１０Ｔと側壁部１１０Ｓに直接接触するプラスチックインサートモールディング１２０部分の厚さＴ１が３ｍｍを超過する場合には、プラスチックインサートモールディング１２０の厚さが厚くなってプラスチックインサートモールディング１２０の収縮量が大きくなるため、ハイブリッドサスペンションアーム１００の強度を低下させ得るギャップが発生し得る。

図５を参照すると、サスペンションアームボディー１１０とプラスチックインサートモールディング１２０との間の結合力を増加させる結合突起１２３の拡張される部分１２３Ａの厚さＴ２は、２ｍｍ〜３ｍｍの範囲を有する。結合突起１２３の拡張される部分１２３Ａの厚さＴ２が２ｍｍ未満である場合には、サスペンションアームボディー１１０の製造公差によって結合突起１２３が薄い厚さで形成され得、この場合、路面からハイブリッドサスペンションアーム１００に伝達される振動や衝撃によって、結合突起１２３の拡張された部分１２３Ａが容易に破損（例えば、破れや脱落）され得る。これにより、ハイブリッドサスペンションアーム１００の使用時にサスペンションアームボディー１１０からプラスチックインサートモールディング１２０の一部分が任意に分離され得るため、ハイブリッドサスペンションアーム１００の強度を維持させることが難しい。また、結合突起１２３の拡張部分１２３Ａの厚さＴ２が３ｍｍを超過する場合には、サスペンションアームボディー１１０の孔１１８を通じてプラスチックインサートモールディング１２０が長く押し出されるようにインサート射出をしなければならないため、金型設計上および製造上に困難が発生する。また、結合突起１２３が必要以上に厚く形成されるため、ハイブリッドサスペンションアーム１００の運搬、保管、設置時に、他の部品との干渉によって結合突起１２３に衝撃が加えられ得る危険性があり、ハイブリッドサスペンションアーム１００の外観に対する美感が低下し得る恐れがある。

一実施例のハイブリッドサスペンションアーム１００においては、側壁部１１０Ｓの端部がサスペンションアームボディー１１０の外側に折り曲げられるように形成される。側壁部１１０Ｓの端部と側壁部１１０Ｓの端部に接触するように形成されるプラスチックインサートモールディング１２０は、ハイブリッドサスペンションアーム１００の重量を低減させるためにトリミング（ｔｒｉｍｍｉｎｇ）加工で切断され得る。

図６は、図１に図示したハイブリッドサスペンションアームの底面図である。

図６を参照すると、プラスチックインサートモールディング１２０には、ハイブリッドサスペンションアーム１００の強度維持、外力による変形防止などのために、少なくとも一つの補強リブ１２６が突出形成される。補強リブ１２６は、プラスチックインサートモールディング１２０の対向する二つの側壁部１２０Ｓの間で延長する部分および二つの側壁部１２０Ｓの間で延長する部分と交差する部分を共に含む。

補強リブ１２６は、プラスチックインサートモールディング１２０のうちサスペンションアームボディー１１０と直接接触する部分ではないため、少なくとも本開示のサスペンションアームボディー１１０と直接接触するプラスチックインサートモールディング１２０部分のような厚さ上の制限事項はない。したがって、先にサスペンションアームボディー１１０と直接接触するプラスチックインサートモールディング１２０部分の厚さは２ｍｍ〜３ｍｍの範囲を有するようにし、このような厚さ条件で補強リブ１２６の形状と厚さは、プラスチックインサートモールディング１２０の全体の重量を最小化しながらも、プラスチックインサートモールディング１２０がサスペンションアームボディー１１０の部位別強度を補強させる役割をすることができるように定められ得る。例えば、ハイブリッドサスペンションアーム１００に伝達される振動や衝撃によって大きな荷重が加えられるハイブリッドサスペンションアーム１００部位には、格子状などのような形状で補強リブ１２６が形成され得、他の部位と比べて厚い厚さで補強リブ１２６が形成され得る。

一実施例において、補強リブ１２６の厚さＴ３は２ｍｍ〜５ｍｍの範囲を有する。補強リブ１２６が２ｍｍ未満の厚さで形成される場合、補強リブ１２６がハイブリッドサスペンションアーム１００の強度維持、変形防止などの役割を正しく遂行できなくなり得る。特に、補強リブ１２６にサスペンションアームボディー１１０の製造公差によって未成形部分が発生して、補強リブ１２６自体の強度が低下し得る。また、補強リブ１２６が５ｍｍを超過する厚さで形成される場合には、プラスチックインサートモールディング１２０の全体の重量が増加してハイブリッドサスペンションアーム１００の軽量化が難しく、場合によっては、プラスチックインサートモールディング１２０の収縮による残留応力が補強リブ１２６に残って補強リブ１２６の強度が低下し得る。特に、補強リブ１２６の厚さＴ３が７ｍｍを超過する場合には、プラスチックインサートモールディング１２０の収縮により補強リブ１２６に空隙（ｖｏｉｄ）が発生し得るため、補強リブ１２６の強度が大きく低下し得る。

図７は、一実施例に係るハイブリッドサスペンションアームにおいて、サスペンションアームボディーとサスペンションアームボディーに結合される補強板を図示した図面である。また、図８および図９は、図１に図示したハイブリッドサスペンションアームにおいて、補強板が結合される部分を互いに異なる方向で切断して図示した断面図である。

図７〜図９を参照すると、ハイブリッドサスペンションアーム１００は、サスペンションアームボディー１１０内に固定される少なくとも一つの補強板１５０をさらに含む。補強板１５０はインサートモールディング１２０と共にサスペンションアームボディー１１０を支持する。

補強板１５０は平たい長方形の板状を有し、サスペンションアームボディー１１０の対向する両側壁部１１０Ｓに両側縁のそれぞれが溶接されて固定される。この時、補強板１５０はサスペンションアームボディー１１０の上板部１１０Ｔと接触しない位置で溶接されて固定される。インサート射出時に補強板１５０は、プラスチックインサートモールディング１２０によって包み込まれる。補強板１５０は金属材料で形成され、場合によっては、ハイブリッドサスペンションアーム１００の重量を低減させるためにアルミニウム材料で形成され得る。

補強板１５０には、プラスチックインサートモールディング１２０が堅固に結合され得るように、少なくとも一つの孔１５１が貫通形成され得る。補強板１５０に形成される孔１５１には、インサート射出されるプラスチックインサートモールディング１２０が満たされることとなり、補強板１５０とプラスチックインサートモールディング１２０は互いに堅固に結合される。

サスペンションアームボディー１１０において、二つのレッグ部１１１のそれぞれに複数の補強板１５０が互いに離隔して固定され得る。補強板１５０は孔１５１の開口方向が略側方に向かうようにレッグ部１１１に固定され得、レッグ部１１１での固定位置により上板部１１０Ｔに対して傾斜した角度を異ならせて固定され得る。

補強板１５０も金属材料で製造されるため、補強板１５０の一部がプラスチックインサートモールディング１２０により覆われずに外部に露出する場合、露出した部位を通じて補強板１５０とプラスチックインサートモールディング１２０との間に形成されたギャップに水が浸透して溜まることとなり、これに伴い、補強板１５０が腐食し得る。

このような点を考慮して、補強板１５０が常にプラスチックインサートモールディング１２０により包み込まれることが保証されるように、一実施例において、補強板１５０の上板部１１０Ｔに向かう側面１５０Ｔと反対の側面１５０Ｌ（例えば、下部の側面）に形成されるプラスチックインサートモールディング１２０部分の厚さＴ４は、２．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲を有する。また、図９に図示した通り、補強板１５０の厚さ方向への側面１５０Ｓに形成されるプラスチックインサートモールディング１２０部分の厚さＴ５は、２．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲を有する。すなわち、プラスチックインサートモールディング１２０の一部は、補強板１５０の上板部１１０Ｔに向かう側面１５０Ｔと上板部１１０Ｔの内面との間に形成される。また、補強板１５０は、補強板１５０の両端を除くすべての面がプラスチックインサートモールディング１２０により包み込まれるように、プラスチックインサートモールディング１２０の内部に埋め立てられる。このような補強板１５０によって、サスペンションアームボディー１１０とプラスチックインサートモールディング１２０の離隔が防止される。

このような補強板１５０を包み込むプラスチックインサートモールディング１２０の部位別厚さ（Ｔ４およびＴ５）範囲は、サスペンションアームボディー１１０の製造公差とともに、サスペンションアームボディー１１０に溶接によって固定される補強板１５０の位置公差を考慮して設定されたものである。

補強板１５０の側面１５０Ｌに形成されるプラスチックインサートモールディング１２０部分の厚さＴ４と、補強板１５０の側面１５０Ｓに形成されるプラスチックインサートモールディング１２０部分の厚さＴ５と、が２．５ｍｍ未満である場合、それぞれの該当部位にインサート射出されるプラスチックインサートモールディング１２０に未成形部分が発生し得るため、ハイブリッドサスペンションアーム１００の強度が低下し得る。また、補強板１５０の側面１５０Ｌに形成されるプラスチックインサートモールディング１２０部分の厚さＴ４と、補強板１５０の側面１５０Ｓに形成されるプラスチックインサートモールディング１２０部分の厚さＴ５と、が３ｍｍを超過する場合には、ハイブリッドサスペンションアーム１００の軽量化が難しく、プラスチックインサートモールディング１２０の厚さが厚くなってプラスチックインサートモールディング１２０の収縮量が大きくなるため、ハイブリッドサスペンションアーム１００の強度を低下させ得るギャップが発生し得る。

以下、前述したハイブリッドサスペンションアーム１００と形状的な面で一部の差があるハイブリッドサスペンションアームの他の実施例を説明する。他の実施例に係るハイブリッドサスペンションアームにおいて、前述したハイブリッドサスペンションアーム１００と対応する構成要素は、ハイブリッドサスペンションアーム１００でのような材料と方法で形成され得る。

図１０は、他の実施例に係る車両用ハイブリッドサスペンションアームを図示した斜視図である。また、図１１は図１０に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームの分解斜視図であり、図１２は図１０に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームの底面図である。また、図１３は、さらに他の実施例に係る車両用ハイブリッドサスペンションアームを図示した斜視図である。

図１０〜図１３を参照すると、他の実施例に係る車両用ハイブリッドサスペンションアーム２００（以下、簡単に「ハイブリッドサスペンションアーム」という）は、前述したハイブリッドサスペンションアーム１００のように、金属材質のサスペンションアームボディー２１０と、サスペンションアームボディー２１０にインサート射出して形成されるプラスチック材質のインサートモールディング２２０（以下、「プラスチックインサートモールディング」ともいう）を含む。このようなハイブリッドサスペンションアーム２００は、車体や車両の他の部品（ナックル）に連結され得るように、ブッシュ（図示されず）、ボールジョイント１４０をさらに含むことができる。ハイブリッドサスペンションアーム２００は、「Ｌ」字状またはこれと類似する形状を有し、車両の懸架装置でロアーコントロールアームとして使われ得る。

サスペンションアームボディー２１０は、一体に連結される二つのレッグ部２１１を有する。二つのレッグ部２１１のうちいずれか一つには、ブッシュ結合突起２１２が一体に突出形成される。ブッシュ結合突起２１２はパイプ状に形成されてブッシュ結合突起２１２の内部にプラスチックインサートモールディング２２０がインサート射出され得る。ブッシュ結合突起２１２には、例えばブッシュ１３０が圧入により結合され得る。二つのレッグ部２１１のうち他の一つには、ボールジョイント１４０を装着するために凹溝を形成する結合部２１３が形成される。サスペンションアームボディー２１０の略中央部分には環状の環部２１４が側方に突出形成される。

サスペンションアームボディー２１０には、プラスチックインサートモールディング２２０を堅固に結合させることができるように複数の孔２１５が貫通形成される。また、サスペンションアームボディー２１０には、複数の孔２１５が貫通形成される上板部２１０Ｔから延びるリセス部２１６が形成される。リセス部２１６は二つのレッグ部２１１に亘って形成され得、二つのレッグ部２１１に分離されて形成され得る。サスペンションアームボディー２１０に形成されるリセス部２１６には、プラスチックインサートモールディング２２０がインサート射出後に冷却される時に密着するように、収縮してサスペンションアームボディー２１０とプラスチックインサートモールディング２２０間の結合力を増加させる。このようなリセス部２１６は、一実施例のハイブリッドサスペンションアーム１００にも適用され得る。

プラスチックインサートモールディング２２０は、サスペンションアームボディー２１０に対応する形状、すなわち「Ｌ」字状またはこれと類似する形状を有する。このようなプラスチックインサートモールディング２２０は二つのレッグ部２２１を有する。二つのレッグ部２２１のうちいずれか一つには、ブッシュ結合突起２１２の内側にインサート射出して形成される突起部２２２が備えられ、他の一つにはボールジョイント１４０を挿入させて装着できる装着部２２３が備えられる。装着部２２３はボールジョイント１４０と一体となるように形成され得る。また、プラスチックインサートモールディング２２０の略中央部分には、環部２１４に対応して環部２１４の一部分にインサート射出して形成される半環部２２４が備えられる。

プラスチックインサートモールディング２２０には、サスペンションアームボディー２１０に形成された孔２１５に対応して結合突起２２５が形成される。結合突起２２５はサスペンションアームボディー２１０に形成される孔２１５を貫通して延び、孔２１５から所定の領域だけ拡張されて形成される。また、プラスチックインサートモールディング２２０には、図１２に図示した通り、少なくとも一つの補強リブ２２６が突出形成される。

ハイブリッドサスペンションアーム２００は、ハイブリッドサスペンションアーム２００の二つのレッグ部２１１のうちいずれか一つにボールジョイント１４０が装着され、他の一つにブッシュを差し込んで結合させ得るブッシュ結合突起２１２が形成され、二つのレッグ部２１１の略中央部分に環状の環部２１４が形成される構造を有する。しかし、ハイブリッドサスペンションアーム２００はこれに限定されず、多様な構造を有することができる。例えば、他の実施例として、図１３に図示した通り、ハイブリッドサスペンションアームは二つのレッグ部２０１のうちいずれか一つにボールジョイント１４０が装着され、他の一つに環状の環部２１４が形成され、二つのレッグ部２０１の略中央部分にブッシュを圧入により結合させることができるブッシュパイプ１１４が溶接結合される構造を有してもよい。

図１４は図１０に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームにおいて、レッグ部の結合突起が形成される部分と隣接した部分の断面図であり、図１５は図１０に図示した車両用ハイブリッドサスペンションアームにおいて、レッグ部の結合突起が形成された部分の断面図である。

図１４および図１５を参照すると、サスペンションアームボディー２１０は、上板部２１０Ｔ、上板部２１０Ｔから折り曲げられて延びる側壁部２１０Ｓを有する。すなわち、サスペンションアームボディー２１０は、上板部２１０Ｔと上板部２１０Ｔから下向きに延びる二つの側壁部２１０Ｓを含んで下方に開放される。上板部２１０Ｔと側壁部２１０Ｓは、二つのレッグ部２１１の全体に亘って形成され得る。

ハイブリッドサスペンションアーム２００において、上板部２１０Ｔに接触するプラスチックインサートモールディング２２０部分の少なくとも一部の厚さＴ１は、２ｍｍ〜３ｍｍの範囲を有し、好ましくは、上板部２１０Ｔに接触するプラスチックインサートモールディング２２０部分の全体の厚さＴ１は、２ｍｍ〜３ｍｍの範囲を有する。また、結合突起２２５の拡張される部分２２５Ａの厚さＴ２は、２ｍｍ〜３ｍｍの範囲を有する。また、補強リブ２２６の厚さＴ３は２ｍｍ〜５ｍｍの範囲を有する。

ハイブリッドサスペンションアーム２００において、サスペンションアームボディー２１０には、側壁部２１０Ｓの端部を折り曲げてフランジ２１８が形成され得る。また、サスペンションアームボディー２１０とプラスチックインサートモールディング２２０の堅固な結合のために、フランジ２１８を包み込むようにプラスチックインサートモールディング２２０が形成され得る。サスペンションアームボディー２１０に形成されるフランジ２１８は、図１４に図示した通り、対向する二つの側壁部２１０Ｓの端部がサスペンションアームボディー２１０の内側に折り曲げられた形態を有することができ、図１５に図示した通り、対向する二つの側壁部２１０Ｓの端部のうち、いずれか一つはサスペンションアームボディー２１０の内側に折り曲げられ、他の一つはサスペンションアームボディー２１０の外側に折り曲げられた形態を有することができる。

フランジ２１８の一部がプラスチックインサートモールディング２２０により覆われずに外部に露出する場合、露出した部位を通じてサスペンションアームボディー２１０とプラスチックインサートモールディング２２０との間に形成されたギャップに水が浸透して溜まることとなり、これに伴いサスペンションアームボディー２１０が腐食し得る。

このような点を考慮して、フランジ２１８が常にプラスチックインサートモールディング２２０により包み込まれることが保証されるように、この実施例において、フランジ２１８の終端と接触するプラスチックインサートモールディング２２０部分の厚さＴ６は２．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲を有する。

このような厚さＴ６範囲は、サスペンションアームボディー１１０の製造公差と共にフランジ２１８の製造公差を考慮して設定されたものである。すなわち、フランジ２１８は側壁部２１０Ｓの端部を折り曲げて形成するが、このような折り曲げ工程を通じて形成される最終のフランジ２１８の形状は一定でなくてもよく、したがって、側壁部２１０Ｓからフランジ２１８の終端までの距離は一定でなくてもよい。

フランジ２１８の終端と接触するプラスチックインサートモールディング２２０部分の厚さＴ６が２．５ｍｍ未満である場合には、フランジ２１８の終端にプラスチックインサートモールディング１２０の未成形部分が発生し得るため、ハイブリッドサスペンションアーム２００の強度が低下し得る。また、フランジ２１８の終端と接触するプラスチックインサートモールディング２２０部分の厚さＴ６が３ｍｍを超過する場合には、ハイブリッドサスペンションアーム２００の軽量化が難しい。

ハイブリッドサスペンションアーム１００においても、フランジ２１８のようなフランジを形成することができる。この場合、同様にフランジの終端と接触するプラスチックインサートモールディング１２０部分の厚さは２．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲を有することができる。

前述した実施例によると、車両用ハイブリッドサスペンションアームの複合材料としてスチールと繊維強化プラスチックを例にして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、車両用ハイブリッドサスペンションアームの強度、重量などを考慮して、代替可能な多様な材料が複合されて使われ得る。

また、前述した実施例でのように、金属とプラスチックの複合材料で形成しつつ、金属にインサート射出して形成されるプラスチックインサートモールディングの厚さを部位別に設定することは、車両用ハイブリッドサスペンションアームに限定して適用されるものではなく、車両用部品のうち軽量化を図りつつ、高強度が要求される支持用部品、例えばアッパーコントロールアームに適用されるモジュールマウントなどにも適用され得る。

以上、一部の実施例と添付された図面に図示された例によって本開示の技術的思想が説明されたが、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者が理解できる本開示の技術的思想および範囲を逸脱しない範囲で、多様に置換、変形および変更できることが理解できるはずである。また、そのような置換、変形および変更も添付された特許請求の範囲内に属するものと理解されるべきである。

Claims (12)

1. 上板部と前記上板部から下向きに延びる二つの側壁部を含んで下向き開放された金属材質のサスペンションアームボディーおよび
   前記サスペンションアームボディーにインサート射出して形成されるプラスチック材質のインサートモールディングを含み、
   前記上板部および前記側壁部に接触するインサートモールディング部分の少なくとも一部の厚さは、２ｍｍ〜３ｍｍの範囲である、車両用ハイブリッドサスペンションアーム。
2. 前記上板部および前記側壁部に接触するインサートモールディング部分の全体の厚さは、２ｍｍ〜３ｍｍの範囲である、請求項１に記載の車両用ハイブリッドサスペンションアーム。
3. 前記サスペンションアームボディーには少なくとも一つの孔が貫通形成され、
   前記インサートモールディングには前記少なくとも一つの孔を貫通して延び、
   前記少なくとも一つの孔から所定の領域だけ拡張される少なくとも一つの結合突起が形成され、
   前記結合突起の前記拡張される部分の厚さは、２ｍｍ〜３ｍｍの範囲である、請求項１に記載の車両用ハイブリッドサスペンションアーム。
4. 前記インサートモールディングには少なくとも一つの補強リブが突出形成され、
   前記補強リブの厚さは２ｍｍ〜５ｍｍの範囲である、請求項１に記載の車両用ハイブリッドサスペンションアーム。
5. 前記補強リブは、前記インサートモールディングの対向する両側壁部の間から延びる部分および前記インサートモールディングの対向する両側壁部の間から延びる部分と交差する部分とを含む、請求項４に記載の車両用ハイブリッドサスペンションアーム。
6. 前記サスペンションアームボディー内に設置され、両端が前記サスペンションアームボディーに固定されて前記サスペンションアームボディーを支持する金属材質の少なくとも一つの補強板をさらに含み、
   前記補強板は前記上板部に向かう側面を具備し、
   前記インサートモールディングの一部は前記補強板の側面と前記上板部の内面との間に形成され、
   前記補強板の両端を除くすべての面が前記インサートモールディングにより包み込まれるように、前記補強板が前記インサートモールディングの内部に埋め立てられて、前記補強板によって前記サスペンションアームボディーと前記インサートモールディングの離隔が防止される、請求項１に記載の車両用ハイブリッドサスペンションアーム。
7. 前記補強板には前記インサートモールディングが満たされる少なくとも一つの孔が貫通形成されている、請求項６に記載の車両用ハイブリッドサスペンションアーム。
8. 前記補強板の前記上板部に向かう側面と反対の側面に形成されるインサートモールディング部分の厚さは、２．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲である、請求項６に記載の車両用ハイブリッドサスペンションアーム。
9. 前記補強板の厚さ方向の側面に形成されるインサートモールディング部分の厚さは、２．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲である、請求項６に記載の車両用ハイブリッドサスペンションアーム。
10. 前記サスペンションアームボディーには前記側壁部の端部を折り曲げたフランジが形成され、
    前記フランジの終端と接触するインサートモールディング部分の厚さは、２．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲である、請求項１に記載の車両用ハイブリッドサスペンションアーム。
11. 前記サスペンションアームボディーはスチール材料で形成される、請求項１に記載の車両用ハイブリッドサスペンションアーム。
12. 前記インサートモールディングは繊維強化プラスチック材料で形成される、請求項１に記載の車両用ハイブリッドサスペンションアーム。
    

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