JP5617813B2

JP5617813B2 - サスペンションアーム

Info

Publication number: JP5617813B2
Application number: JP2011223954A
Authority: JP
Inventors: 康人士野口; 可奈子鈴木; 佑樹待田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2031-10-11
Also published as: JP2013082341A

Description

本発明は、プレス加工した二枚の板状部材を相互に溶接することにより構成されたサスペンションアームに関し、特に、断面コ字状とされた第１板部材の両側部（フランジ部）と、断面コ字状とされた第２板部材の両側部（フランジ部）とを、溶接することにより、中空矩形閉断面構造とされていて、車輪支持部材に連結されるブラケットが組付けられるアーム端部に平面状の取付部が形成されているサスペンションアームに関する。

この種のサスペンションアームは、例えば、下記特許文献１に示されている。下記特許文献１に記載されているサスペンションアームにおいては、断面コ字状とされた第１板部材の両側部（フランジ部）と、断面コ字状とされた第２板部材の両側部（フランジ部）とを、溶接することにより、中空矩形閉断面構造とされていて、車輪支持部材に連結されるブラケットが組付けられるアーム端部に平面状の取付部が形成されている。また、前記取付部が、前記第１板部材と前記第２板部材の何れか一方の板部材の前記両側部間に在る一方の平面部と、前記第１板部材と前記第２板部材の何れか他方の板部材の前記両側部間に在る他方の平面部とを重ね合わせることによって構成されている。

特開２００３−１９９０７号公報

ところで、上記特許文献１に記載されているサスペンションアームでは、前記一方の平面部と前記他方の平面部に、前記両側部間からアーム先端に向けて延在する基準平面部（絞り加工されていない平面部）を絞り加工することで形成した加工平面部がそれぞれ形成されていて、この加工平面部と前記基準平面部間に、斜面部が連続的に形成されている。かかる構成のサスペンションアームでは、一方の加工平面部と他方の加工平面部とを重ね合わせることによって平面状の取付部が形成されていて、この平面状の取付部近傍にある溶接部の終端付近に応力が集中しやすいとともに、絞り加工によって斜面部が形成されている板部材において、側部（フランジ部）を形成するために曲げ加工される部位と加工平面部を形成するために絞り加工される部位との境界部位付近（曲げ加工と絞り加工の影響を共に受ける部位）に応力が集中しやすい。

本発明は、上記した応力、特に、境界部位付近での応力を緩和すべくなされたものであり、
断面コ字状とされた第１板部材の両側部と、断面コ字状とされた第２板部材の両側部とを、溶接することにより、中空矩形閉断面構造とされていて、車輪支持部材に連結されるブラケットが組付けられるアーム端部に平面状の取付部が形成されているサスペンションアームであって、
前記取付部は、前記第１板部材と前記第２板部材の何れか一方の板部材の前記両側部間に在る一方の平面部と、前記第１板部材と前記第２板部材の何れか他方の板部材の前記両側部間に在る他方の平面部とを重ね合わせることによって構成されていて、
前記一方の平面部と前記他方の平面部の少なくとも一方には、前記両側部間からアーム先端に向けて延在する基準平面部を絞り加工することで加工平面部が形成されていて、前記加工平面部と前記基準平面部間に、斜面部が連続的に形成されており、
前記斜面部が形成されている前記板部材における前記側部のアーム先端部位とこれに連続する前記基準平面部の側端には、第１の円弧形状部が形成され、
前記斜面部の側端には、同側端の中間に頂部が位置するように第２の円弧形状部が形成されているサスペンションアームに特徴がある。

本発明によるサスペンションアームにおいては、斜面部が形成されている板部材における側部のアーム先端部位とこれに連続する基準平面部の側端に、第１の円弧形状部が形成されているため、当該板部材において側部（フランジ部）を曲げ成形し易くて、断面コ字状とするプレス加工性に優れている。また、斜面部の側端に、同側端の中間に頂部が位置するように第２の円弧形状部が形成されているため、溶接部の終端付近での応力悪化を招くことなく、側部（フランジ部）を形成するために曲げ加工される部位と加工平面部を形成するために絞り加工される部位との境界部位付近（曲げ加工と絞り加工の影響を共に受ける部位）での応力を緩和することができる。したがって、本発明では、プレス加工性等に配慮した上で、溶接部の終端付近での応力悪化を招くことなく、境界部位付近での応力を低減することが可能である。

上記した本発明の実施に際して、前記第１板部材と前記第２板部材の何れか一方の板部材がアッパーパネルであり、前記第１板部材と前記第２板部材の何れか他方の板部材がロアパネルであって、前記ロアパネルにのみ前記斜面部が形成されていることも可能である。この場合には、斜面部が形成されているロアパネルにのみ第１の円弧形状部と第２の円弧形状部を形成することで上記した作用効果を得ることができる。

本発明に係るサスペンションアームの一実施形態を概略的に示した底面図である。図１の２−２線に沿った断面図である。図１の３−３線に沿った断面図である。図１に示したサスペンションアームのロアパネルを単体で示した部分拡大図である。図１矢視５の部分拡大斜視図である。

以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４は本発明をＬ型のサスペンションアームに実施した実施形態を示していて、このサスペンションアーム１０は、鋼板製のアッパーパネル（上板部材）１１と鋼板製のロアパネル（下板部材）１２と鋼板を筒状に成形したパイプ１３を備えていて、アッパーパネル１１とロアパネル１２によって内側後方のブッシュ支持部１０Ａが形成され、パイプ１３によって内側前方のブッシュ支持部１０Ｂが形成されている。

また、このサスペンションアーム１０では、断面コ字状とされたアッパーパネル１１の両側部（フランジ部）１１ａと、断面コ字状とされたロアパネル１２の両側部（フランジ部）１２ａとを、溶接Ｗ（図２および図３参照）することにより、図２に示したように、中空矩形閉断面構造とされている。また、このサスペンションアーム１０では、アッパーパネル１１とロアパネル１２によって、車輪支持部材（図示省略）に連結されるブラケット１４（図３の仮想線で示したボールジョイントブラケット参照）が組付けられるアーム端部（当該サスペンションアーム１０の外側前方部位）に平面状の取付部１０Ｃが形成されている。なお、平面状の取付部１０Ｃには、図３に示したように、ブラケット１４を取付けるためのボルト１５（ナット１６に螺着される）を挿通するための取付孔１０ｃ１が３個形成されている。

平面状の取付部１０Ｃは、図１および図３に示したように、アッパーパネル１１の両側部１１ａ間に在る平面部１１ｂと、ロアパネル１２の両側部１２ａ間に在る平面部１２ｂとを重ね合わせることによって構成されている。アッパーパネル１１の平面部１１ｂは、非加工の基準平面部Ｐ１ａである。ロアパネル１２の平面部１２ｂは、絞り加工によって形成された加工平面部Ｐ２ｂである。なお、アッパーパネル１１の平面部１１ｂとロアパネル１２の平面部１２ｂは、接合されているのみで固着（溶接）されてはいない。

ロアパネル１２の加工平面部Ｐ２ｂは、図４に示したように、両側部１２ａ間からアーム先端（図４の右方）に向けて延在する基準平面部（Ｐ２ａ）の両側端（基準平面部Ｐ２ａとして残存している部分）を除いた部分を絞り加工（プレス加工）することにより形成されていて、この絞り加工によって、加工平面部Ｐ２ｂと基準平面部Ｐ２ａ間に、斜面部Ｐ２ｃが連続的に形成されている。

ところで、この実施形態においては、図４および図５に示したように、ロアパネル１２における側部１２ａのアーム先端部位とこれに連続する基準平面部Ｐ２ａの側端には、第１の円弧形状部１２ｃがそれぞれ形成されている。また、ロアパネル１２における斜面部Ｐ２ｃの図４上方の側端には、同側端の中間に頂部が位置するように第２の円弧形状部１２ｄが形成されている。なお、この実施形態では、ロアパネル１２における斜面部Ｐ２ｃの図４下方の側端に、第２の円弧形状部（１２ｄ）を形成しないで実施したが、第２の円弧形状部（１２ｄ）を形成して実施することも可能である。

上記のように構成したこの実施形態のサスペンションアーム１０においては、ロアパネル１２における側部１２ａのアーム先端部位とこれに連続する基準平面部Ｐ２ａの側端に、第１の円弧形状部１２ｃがそれぞれ形成されているため、ロアパネル１２において側部（フランジ部）１２ａを曲げ成形し易くて、断面コ字状とするプレス加工性に優れている。また、斜面部Ｐ２ｃの図４上方の側端に、同側端の中間に頂部が位置するように第２の円弧形状部１２ｄが形成されている。

このため、溶接部Ｗの終端付近Ｘ（図５参照）での応力悪化を招くことなく、側部（フランジ部）１２ａを形成するために曲げ加工される部位と加工平面部Ｐ２ｂを形成するために絞り加工される部位との境界部位付近（曲げ加工と絞り加工の影響を共に受ける部位）Ｙでの応力を緩和することができる。したがって、この実施形態では、プレス加工性等に配慮した上で、溶接部Ｗの終端付近Ｘでの応力悪化を招くことなく、境界部位付近Ｙでの応力を低減することが可能である。

また、この実施形態では、ロアパネル１２にのみ斜面部Ｐ２ｃ（絞り加工部）が形成されている。このため、斜面部Ｐ２ｃが形成されているロアパネル１２にのみ第１の円弧形状部１２ｃと第２の円弧形状部１２ｄを形成することで上記した作用効果を得ることができる。なお、第１の円弧形状部１２ｃに相当する円弧形状部は、アッパーパネル１１にも形成されていて、アッパーパネル１１においても、側部（フランジ部）１１ａを曲げ成形し易くて、断面コ字状とするプレス加工性に優れている。

上記した実施形態では、Ｌ型のサスペンションアーム１０に本発明を適用したが、これに限らず、本発明は、断面コ字状とされた第１板部材の両側部と、断面コ字状とされた第２板部材の両側部とを、溶接することにより、中空矩形閉断面構造とされていて、車輪支持部材に連結されるブラケットが組付けられるアーム端部に平面状の取付部が形成されており、前記取付部が、前記第１板部材と前記第２板部材の何れか一方の板部材の前記両側部間に在る一方の平面部と、前記第１板部材と前記第２板部材の何れか他方の板部材の前記両側部間に在る他方の平面部とを重ね合わせることによって構成されている種々のサスペンションアームにも、同様にまたは適宜変更して実施することが可能である。

１０…サスペンションアーム、１０Ａ…ブッシュ支持部、１０Ｂ…ブッシュ支持部、１０Ｃ…取付部（アーム端部）、１０ｃ１…取付孔、１１…アッパーパネル、１１ａ…アッパーパネルの側部、１１ｂ…アッパーパネルの平面部、１２…ロアパネル、１２ａ…ロアパネルの側部、１２ｂ…ロアパネルの平面部、１２ｃ…第１の円弧形状部、１２ｄ…第２の円弧形状部、１３…パイプ、１４…ブラケット、１５…ボルト、１６…ナット、Ｐ１ａ…基準平面部、Ｐ２ａ…基準平面部、Ｐ２ｂ…加工平面部、Ｐ２ｃ…斜面部、Ｗ…溶接部、Ｘ…溶接部の終端付近、Ｙ…境界部位付近

Claims

断面コ字状とされた第１板部材の両側部と、断面コ字状とされた第２板部材の両側部とを、溶接することにより、中空矩形閉断面構造とされていて、車輪支持部材に連結されるブラケットが組付けられるアーム端部に平面状の取付部が形成されているサスペンションアームであって、
前記取付部は、前記第１板部材と前記第２板部材の何れか一方の板部材の前記両側部間に在る一方の平面部と、前記第１板部材と前記第２板部材の何れか他方の板部材の前記両側部間に在る他方の平面部とを重ね合わせることによって構成されていて、
前記一方の平面部と前記他方の平面部の少なくとも一方には、前記両側部間からアーム先端に向けて延在する基準平面部を絞り加工することで加工平面部が形成されていて、前記加工平面部と前記基準平面部間に、斜面部が連続的に形成されており、
前記斜面部が形成されている前記板部材における前記側部のアーム先端部位とこれに連続する前記基準平面部の側端には、第１の円弧形状部が形成され、
前記斜面部の側端には、同側端の中間に頂部が位置するように第２の円弧形状部が形成されているサスペンションアーム。
前記第１板部材と前記第２板部材の何れか一方の板部材がアッパーパネルであり、前記第１板部材と前記第２板部材の何れか他方の板部材がロアパネルであって、前記ロアパネルにのみ前記斜面部が形成されている請求項１に記載のサスペンションアーム。