JP5747833B2 - サスペンションアーム - Google Patents

Description

本発明は、車両用サスペンション装置が有する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は、種々のサスペンションアームが用いられる。例えば、下記特許文献に記載のサスペンション装置は、トーションビーム式のサスペンション装置であり、２本のトレーリングアームを含んで構成される。下記特許文献に記載のサスペンション装置に用いられているトレーリングアームのように、サスペンションアームには、アーム本体の先端に、内部にブッシュを保持する円筒状のブッシュ保持筒が溶接によって接合された構成のものが存在する。

特開２００１−８０３２９号公報 特開２００４−３４８６６号公報

上記のブッシュ保持筒が、板状の部材を、その部材の２つの端部同士が突き合うようにして円筒状に形成されたものとされる場合がある。そのようなブッシュ保持筒をサスペンションアームに用いる場合、その板状の部材の２つの端部同士は溶接されず、それら２つの端部同士が突き合う部分である突合部が拡がらないように、詳しく言えば、２つの端部の間の隙間が拡がらないように、その突合部をまたいで、アーム本体の先端が溶接される。そして、そのようなサスペンションアームには、ブッシュ保持筒にブッシュを圧入する際や、車両の走行中にブッシュに作用する力によって、ブッシュ保持筒の突合部を拡げる力が加わる場合がある。そのブッシュ保持筒の突合部を拡げる力は、アーム本体とブッシュ保持筒との溶接部に大きな負荷を与え、アーム本体とブッシュ保持筒との溶接のビードに亀裂を生じさせる虞があるという問題がある。そのような問題に対処することにより、サスペンションアームの実用性を向上させ得ると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用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、本サスペンションアームは、アーム本体の先端が、ブッシュ保持筒を形成する板状の部材の２つの端部同士が突き合う部分である突合部をまたいだ状態で、ブッシュ保持筒の外周面における突合部の両側の各々に溶接されるとともに、その溶接のビードが、ブッシュ保持筒の前記突合部には置かれていないことを特徴とする。

ブッシュ保持筒の突合部を拡げる力が作用すると、例えば、溶接のビードにおけるブッシュ保持筒の突合部の上に置かれた部分には、大きな引張荷重が作用してしまうことになり、その大きな引張荷重によって、ビードに亀裂が生じる虞がある。本発明のサスペンションアームによれば、その突合部には溶接のビードが置かれていないため、そのようなビードへの亀裂の発生を防止することが可能である。そのような利点を有することで、本サスペンションアームは実用性の高いものとなる。

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、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、請求項１に（２）項の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項１または請求項２に（４）項の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項３に（５）項の技術的特徴を付加したものが請求項４に、請求項１または請求項２に（６）項の技術的特徴を付加したものが請求項５に、それぞれ相当する。

（１）車両用サスペンション装置が有するサスペンションアームであって、
アーム本体と、
円筒形状をなし、自身の外周面において前記アーム本体の先端と溶接によって接合され、内部にブッシュを保持するブッシュ保持筒と
を含んで構成され、
前記ブッシュ保持筒が、板状の部材を、その板状の部材の２つの端部同士が突き合うようにして円筒状に形成されたものであり、
前記アーム本体の先端が、前記ブッシュ保持筒を形成する板状の部材の２つの端部同士が突き合う部分である突合部をまたいだ状態で、前記ブッシュ保持筒の外周面における前記突合部の両側の各々に溶接されるとともに、その溶接のビードが、前記ブッシュ保持筒の前記突合部には置かれていないことを特徴とする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、パイプ状あるいはシャフト状のアーム本体と、パイプ状のブッシュ保持筒とが、それらの軸線が交差する状態で溶接によって接合されたものが前提となる。そのブッシュ保持筒は、上記突合部は溶接されておらず、アーム本体の先端がその突合部をまたいだ状態で、突合部の両側の各々において、換言すれば、自身を形成する板状の部材の２つの端部の各々において溶接されることで、ブッシュ保持筒が拡がらないようにされている。そして、そのブッシュ保持筒には、ブッシュが圧入されることになるが、その際には、ブッシュ保持筒を拡げる力、換言すれば、突合部を拡げる力、詳しく言えば、２つの端部の間の隙間を拡げる力が作用する。また、車両の走行中においては、サスペンションアームは常に動作して、ブッシュ保持筒が保持するブッシュには常に力が作用するため、その力によって突合部を拡げる力が作用する場合がある。

アーム本体とブッシュ保持筒との溶接には、溶接の強度を高めるために、全周にわたって溶接されること、つまり、ブッシュ保持筒の外周面とアーム本体の先端とが接する部分の外縁に沿って、アーク溶接の溶接痕であるビードが置かれるのが一般的である。例えば、ブッシュ保持筒の突合部にビードが置かれた場合を考える。上記のような突合部を拡げる力が作用すると、突合部の上のビードには、大きな引張応力が作用することになる。そして、ビードにその大きな引張応力が作用すると、そのビードには、突合部の上に置かれた部分において亀裂が生じる虞があるのである。そして、その生じた亀裂には、さらに引張応力が集中し、その亀裂がアーム本体にまで及ぶ虞があるのである。それに対して、本項に記載のサスペンションアームは、ブッシュ保持筒の突合部にはビードが置かれていないため、サスペンションアームに上記のような破損が生じることはないのである。

（２）前記アーム本体の先端に、前記ブッシュ保持筒の前記突合部の拡がりを、弾性変形によって許容する突合部拡大許容部が設けられた(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、ブッシュ保持筒の突合部を拡げる力が作用した場合であっても、アーム本体が弾性変形してその突合部の拡がりがある程度許容される。そのため、本項の態様によれば、ビードに加わる力が低減される、つまり、アーム本体とブッシュ保持筒との接合部に対する負荷を軽減することが可能である。なお、本項に記載の「突合部拡大許容機構」は、その構造，構成が特に限定されず、例えば、アーム本体の先端が、ブッシュ保持部材の突合部が位置している箇所を境にして拡がるように弾性変形することによって、突合部の拡がりを許容する構成のものを採用できる。

（３）前記アーム本体の先端が、前記ブッシュ保持筒の外周面に沿う形状に形成され、
当該サスペンションアームが、
前記アーム本体の先端と前記ブッシュ保持筒の外周面とが、そのアーム本体の先端の外周に沿って溶接されたものである(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、アーム本体の先端面がブッシュ保持筒の外周面にぴたりと合わさるように構成されている。本項の態様によれば、アーム本体とブッシュ保持筒との間に、隙間の大きな部分がなく、溶接する条件を均一にすることができる。

（４）前記アーム本体が、自身の軸線に沿って延びる２つの部材が接合されたものであり、
当該サスペンションアームが、
前記アーム本体を構成する前記２つの部材が合わされた箇所と、前記ブッシュ保持筒の前記突合部とが、前記ブッシュ保持筒の周方向の位置において一致させられた状態で、前記アーム本体と前記ブッシュ保持筒とが溶接されたものである(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載のサスペンションアーム。

本項に記載の態様は、アーム本体の構成が限定されている。そして、本項の態様は、アーム本体を構成する２つの部材の一方が、ブッシュ保持筒の突合部の一方側に溶接され、２つの部材の他方が、突合部の他方側に溶接される。例えば、２つの部材のアーム本体の先端側に位置する部分が接合されていなければ、本項の態様は、アーム本体を構成する２つの部材の先端が拡がりやすく構成されるため、その接合されていない部分を、先に述べたブッシュ保持筒の突合部の拡がりを許容する突合部拡大許容部として機能させることができる。なお、本項に記載の「アーム本体」は、例えば、溶接やろう接（ろう付け）によって２つの部材を結合させたものであってもよく、ボルトやリベット等で締結することで２つの部材を結合させたものであってもよい。

（５）前記アーム本体が、前記２つの部材が溶接によって接合されるものであり、そのアーム本体の先端が、前記２つの部材が溶接されていない非溶接部とされた(4)項に記載のサスペンションアーム。

本項に記載の態様は、アーム本体が２つの部材から構成されている態様において、それら２つの部材の接合方法を限定した態様である。本項の態様によれば、アーム本体の先端側の一部が、２つの部材が溶接されていないため、２つの部材の先端が分かれるようにして、アーム本体の先端が拡がり易い。つまり、本項の態様は、ブッシュ保持筒の突合部を拡げる力が作用した場合に、その突合部の拡がりを許容する構成とされているのであり、先に述べた突合部拡大許容部が設けられた態様と考えることができる。

（６）前記アーム本体の先端に、切欠が形成され、
当該サスペンションアームが、
その切欠と前記ブッシュ保持筒の前記突合部とが、前記ブッシュ保持筒の周方向の位置において一致させられた状態で、前記アーム本体と前記ブッシュ保持筒とが溶接されたものである(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載のサスペンションアーム。

本項に記載の態様においては、アーム本体が、先端に形成された切欠によって、先端が弾性変形するように、詳しくは、先端が拡がるようになっている。そして、その切欠とブッシュ保持筒の突合部とが並んでいるため、突合部を拡げる力が作用した場合に、その突合部の拡がりに伴ってアーム本体の先端の拡がるようになっている。つまり、本項の態様は、先に述べた突合部拡大許容機構が設けられた態様と考えることができる。

請求可能発明の第１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斜視図である。 第１実施例のサスペンションアームの分解図である。 第１実施例のサスペンションアームの要部を拡大して示す側面図である。 第１実施例のサスペンションアームの要部をアームの軸線方向からの視点において拡大して示す図である。 比較例のサスペンションアームの要部を拡大して示す側面図である。 第２実施例のサスペンションアームの要部を拡大して示す側面図である。

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、請求可能発明の第１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１０を示す。その車両用サスペンション装置１０は、トーションビーム式のサスペンション装置であり、１対のトレーリングアーム２０，２２と、それら１対のトレーリングアーム２０，２２を繋ぐトーションビーム２４とを含んで構成される。１対のトレーリングアーム２０，２２は、それぞれ、一端部（図１における左側の端部）において、車体に回動可能に支持され、他端（図１における右側の端部）に車輪を回転可能に保持するものである。そして、トレーリングアーム２０には、トーションビーム２４の一端が溶接され、もう一本のトレーリングアーム２２には、トーションビーム２４の他端が溶接されている。

上記１対のトレーリングアーム２０，２２の各々が、本実施例のサスペンションアームであり、以下に、その１対のトレーリングアーム２０，２２の構成を詳しく説明する。本実施例のサスペンションアームであるトレーリングアーム２０，２２は、図２に示すように、パイプ状のアーム本体３０と、そのアーム本体３０の先端に溶接されて内部にゴムブッシュを保持するブッシュ保持筒３２とを含んで構成される。アーム本体３０は、軸線に沿って延びる２つの部材３４，３６が接合されてなるものである。詳しくは、それら２つの部材３４，３６は、断面がコの字状の部材であり、アーム本体３０は、それら２つの部材３４，３６の開口する部分同士を合わせて角パイプ状とされたものである。なお、それら２つの部材３４，３６は、図３および図４に示すように、重ね合わせた両側の側面の各々において、溶接によって接合されている。また、アーム本体３０には、図３に示すように、２つの部材３４，３６の重ね合わされた箇所のうち、ブッシュ保持部筒３２に近い部分に溶接されていない非溶接部３８が設けられている。一方、ブッシュ保持筒３２は、図２に示すように、平板をそれの２つの端部同士が突き合うように、曲げ加工によって、円筒状に形成されたものである。

上記のアーム本体３０とブッシュ保持筒３２とは、それらの軸線が交差するように、アーム本体３０の先端がブッシュ保持筒３２の外周面に溶接されている。詳しく言えば、まず、アーム本体３０の先端は、ブッシュ保持筒３２の外周面に沿うように、側方からの視点において窪んだ形状に形成されており、そのアーム本体３０の先端がブッシュ保持筒３２の外周面にぴたりと接する状態で、そのアーム本体３０の先端の外縁に沿って、隅肉溶接が施されている。さらに詳しく言えば、ブッシュ保持筒３２を形成する平板の２つの端部同士が突き合う部分である突合部４０と、アーム本体３０の先端における２つの部材３４，３６が重ね合わされた２箇所とが、並ぶように近接した状態で、その突合部４０の上側の面と、アーム本体３０を構成する上側の部材３４とが、隅肉溶接されるとともに、突合部４０の下側の面と、アーム本体３０を構成する下側の部材３６とが、隅肉溶接されている。ちなみに、ブッシュ保持筒３２は、平板の２つの端部同士は溶接せずに、アーム本体３０の先端に溶接される。

上記のように、アーム本体３０とブッシュ保持筒３２との溶接においては、図３，図４に示すように、突合部４０の上方側の面とアーム本体３０を構成する上側の部材３４とが接する部分と、突合部４０の下側の面とアーム本体３０を構成する下側の部材３６とが接する部分とに、溶接のビード４２が置かれている。つまり、突合部４０の上には、溶接のビードが置かれていないのである。

そして、ブッシュ保持筒３２には、ゴムブッシュが圧入されることになるが、その際には、ブッシュ保持筒３２を拡げる力、換言すれば、突合部４０を拡げる力が作用する。また、車両の走行中においては、サスペンション装置１０は常に動作して、ブッシュ保持筒３２に圧入されたゴムブッシュには常に力が作用する。そのため、その力によって突合部４０を拡げる力、詳しく言えば、ブッシュ保持筒３２を形成する平板の２つの端部の間の隙間を拡げる力が作用する場合がある。

例えば、図５に示すような、突合部５０の上にビード５２が置かれているサスペンションアーム６０を考える。突合部５０を拡げる力が作用すると、ビード５２の突合部５０の上の部分には、引張応力が作用することになる。ビード５２は、その引張応力には弱く、亀裂が生じる虞があるのである。そして、そのビードに生じた亀裂は、アーム本体にまで及んでしまう虞があるのである。それに対して、本実施例のサスペンションアームであるトレーリングアーム２０，２２においては、突合部４０の上にはビードが置かれていないため、アーム本体３０に上記のような破損が生じることはないのである。

また、本実施例のサスペンションアーム２０，２２は、先にも述べたように、アーム本体３０には、非溶接部３８が設けられているため、ブッシュ保持筒３２の突合部４０を拡げる力が作用した場合に、アーム本体３０の先端が拡がるように弾性変形する構成とされている。つまり、アーム本体３０の先端には、突合部拡大許容部が設けられているのである。したがって、本実施例のサスペンションアーム２０，２２は、その突合部拡大許容部によって、ビード４２に加わる負荷を軽減することが可能となっているのである。

第２実施例のサスペンションアーム１００を、図６に示す。本実施例のサスペンションアーム１００は、第１実施例のサスペンションアーム２０，２２と同様に、アーム本体とブッシュ保持筒とを含んで構成されるものであり、図６は、それらアーム本体とブッシュ保持筒との結合部を示す側面図である。なお、第２実施例のサスペンションアーム１００を構成するブッシュ保持筒は、第１実施例のサスペンションアーム２０，２２を構成するブッシュ保持筒３２と同じものであるため、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、その説明は省略するものとする。つまり、第２実施例のサスペンションアーム１００は、第１実施例のサスペンションアーム２０，２２とアーム本体が異なるため、そのアーム本体について詳しく説明する。

第２実施例のサスペンションアーム１００を構成するアーム本体１１０は、第１実施例のアーム本体３０とは異なり、１つの部材で角パイプ状に形成されたものとなっている。また、アーム本体１１０は、第１実施例のアーム本体３０と同様に、ブッシュ保持筒３２の外周面に沿うように、窪んだ形状に形成されているが、そのアーム本体１１０の先端の窪んだ部分には、切欠１２０が形成されている。なお、その切欠１２０は、アーム本体３０の両方の側面に設けられている。そして、ブッシュ保持筒３２の突合部４０と、アーム本体３０の両方の側面に設けられた１対の切欠１２０とが、並ぶように近接した状態で、その突合部４０の上側の面と、アーム本体１１０の切欠１２０より上側の部分とが、溶接されるとともに、突合部４０の下側の面と、アーム本体３０の切欠１２０より下側の部分とが、溶接されている。つまり、本実施例のサスペンションアーム１００は、第１実施例のサスペンションアーム２０，２２と同様に、ブッシュ保持筒３２の突合部４０の上にビードが置かれておらず、破損しないようになっているのである。

また、本実施例のサスペンションアーム１００は、上記のように、アーム本体１１０の先端に１対の切欠１２０が設けられているため、ブッシュ保持筒３２の突合部４０を拡げる力が作用した場合に、アーム本体１１０の先端が拡がるように弾性変形する構成とされている。つまり、本実施例のサスペンションアーム１００は、第１実施例のサスペンションアーム２０，２２と同様に、アーム本体１１０の先端に突合部拡大許容部が設けられたものとなっており、ビードに加わる負荷を軽減することが可能となっているのである。

１０：車両用サスペンション装置 ２０，２２：トレーリングアーム〔サスペンションアーム〕 ２４：トーションビーム ３０：アーム本体 ３２：ブッシュ保持筒 ３４，３６：２つの部材 ３８：非溶接部 ４０：突合部 ４２：ビード １００：サスペンションアーム １１０：アーム本体 １２０：切欠

Claims (5)

1. 車両用サスペンション装置が有するサスペンションアームであって、
   アーム本体と、
   円筒形状をなし、自身の外周面において前記アーム本体の先端と溶接によって接合され、内部にブッシュを保持するブッシュ保持筒と
   を含んで構成され、
   前記ブッシュ保持筒が、板状の部材を、その板状の部材の２つの端部同士が突き合うようにして互いに接合されずに円筒状に形成されたものであり、
   前記アーム本体の先端が、前記ブッシュ保持筒を形成する板状の部材の２つの端部同士が突き合う部分である突合部をまたいだ状態で、前記ブッシュ保持筒の外周面における前記突合部の両側の各々に溶接されるとともに、その溶接のビードが、前記ブッシュ保持筒の前記突合部には置かれていないことを特徴とするサスペンションアーム。
2. 前記アーム本体の先端に、前記ブッシュ保持筒の前記突合部の拡がりを、弾性変形によって許容する突合部拡大許容部が設けられた請求項１に記載のサスペンションアーム。
3. 前記アーム本体が、自身の軸線に沿って延びる２つの部材が接合されたものであり、
   当該サスペンションアームが、
   前記アーム本体を構成する前記２つの部材が合わされた箇所と、前記ブッシュ保持筒の前記突合部とが、前記ブッシュ保持筒の周方向の位置において一致させられた状態で、前記アーム本体と前記ブッシュ保持筒とが溶接されたものである請求項１または請求項２に記載のサスペンションアーム。
4. 前記アーム本体が、前記２つの部材が溶接によって接合されるものであり、そのアーム本体の先端が、前記２つの部材が溶接されていない非溶接部とされた請求項３に記載のサスペンションアーム。
5. 前記アーム本体の先端に、切欠が形成され、
   当該サスペンションアームが、
   その切欠と前記ブッシュ保持筒の前記突合部とが、前記ブッシュ保持筒の周方向の位置において一致させられた状態で、前記アーム本体と前記ブッシュ保持筒とが溶接されたものである請求項１または請求項２に記載のサスペンションアーム。

Images