JP7079584B2 - 自動車用アーム及び自動車用アームの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、自動車用アーム及び自動車用アームの製造方法に関する。
従来、サスペンションアーム等の自動車用アームについては、鋼や鉄等の金属材料から形成することが一般的であった。高い剛性が要求されるためである。
ここで近年、自動車用アーム、ひいては車両の軽量化を目的として、自動車用アームを構成する材料について検討が行われている。
例えば特許文献１には、サスペンション部材を、アルミニウム材料によって形成する技術が開示されている。また、さらなる軽量化を図るべく、樹脂等の金属以外の材料を用いることについても検討されている。
例えば特許文献１には、サスペンション部材を、アルミニウム材料によって形成する技術が開示されている。また、さらなる軽量化を図るべく、樹脂等の金属以外の材料を用いることについても検討されている。
ただし、樹脂等の金属以外の材料から自動車用アームを形成した場合には、十分な剛性を確保できないおそれがあった。そのため、軽量化に加えて、安全性の観点から、金属材料を用いた場合と同程度の剛性を有する自動車用アームの開発が望まれている。
本発明の目的は、良好な剛性を有しつつ、軽量化が図られた自動車用アーム、及び、良好な剛性を有しつつ、軽量化が図られた自動車用アームを確実に得るための、自動車用アームの製造方法を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するべく鋭意研究を行った。そして、自動車用アームを樹脂組成物から構成することによって、軽量化を図るとともに、自動車用アームの応力がかかる部分については、特定の連続繊維を含んだ樹脂組成物を用いることで高い剛性を確保し、複雑な形状を有する部分については特定の短繊維を含んだ樹脂組成物を用いて成形性を確保する結果、自動車用アームの剛性と軽量化を高いレベルで両立できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の自動車用アームは、繊維長が10mm未満の短繊維を含む樹脂組成物（短繊維樹脂組成物）からなる部材Ａと、繊維長が10mm以上の連続繊維を含む樹脂組成物（連続繊維樹脂組成物）からなる部材Ｂと、を備えることを特徴とする。
上記構成を具えることによって、良好な剛性及び優れた軽量化効果を実現できる。
上記構成を具えることによって、良好な剛性及び優れた軽量化効果を実現できる。
また、本発明の自動車用アームでは、前記部材Ｂが、前記自動車用アームのアーム部の表面に設けられた板状部材であり、前記部材Ａが、前記板状部材を支持する支持部材であることが好ましい。良好な成形性を有するとともに、良好な剛性及び優れた軽量化効果を、より顕著に発揮できるためである。
さらに、本発明の自動車用アームでは、前記短繊維樹脂組成物中の樹脂と、前記連続繊維樹脂組成物中の樹脂とが、同じものであることが好ましい。前記部材Ａと前記部材Ｂとの接合力を高めることができるためである。
さらにまた、本発明の自動車用アームでは、前記短繊維樹脂組成物中の樹脂及び前記連続繊維樹脂組成物中の樹脂は、いずれも、ナイロン系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリフェニルサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、熱可塑ポリウレタン樹脂及びポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも一種、からなることが好ましい。良好な剛性及び優れた軽量化効果を、より高いレベルで両立できるためである。
また、本発明の自動車用アームでは、前記短繊維樹脂組成物中の短繊維及び前記連続繊維樹脂組成物中の連続繊維が、いずれも、炭素繊維、ガラス繊維及びアラミド繊維からなる群より選択される少なくとも一種、からなることが好ましい。樹脂組成物における樹脂成分との高い密着性が得られるとともに、より優れた剛性を実現できるためである。
さらに、本発明の自動車用アームでは、前記短繊維樹脂組成物における前記短繊維の含有量が、10～50重量％であることが好ましい。良好な剛性及び優れた軽量化効果を、より高いレベルで両立できるためである。
さらにまた、本発明の自動車用アームでは、前記連続繊維樹脂組成物における前記連続繊維の含有量が、30～70重量％であることが好ましい。良好な剛性及び優れた軽量化効果を、より高いレベルで両立できるためである。
本発明の自動車用アームの製造方法は、自動車用アームのアーム部に設けられた板状部材と、前記板状部材を支持する支持部材と、を備える自動車用アームの製造方法であって、繊維長が10mm以上の連続繊維を含む樹脂組成物（連続繊維樹脂組成物）をプレス成形することで、前記板状部材を製造する工程、及び、前記板状部材を加熱した状態で、繊維長が10mm未満の短繊維を含む樹脂組成物（短繊維樹脂組成物）を射出成形することで、支持部材を製造するとともに、前記板状部材と前記支持部材とを熱融着させる工程、を含むことを特徴とする。
上記構成を具えることによって、剛性と軽量化が高いレベルで両立された自動車用アームを得ることができる。
上記構成を具えることによって、剛性と軽量化が高いレベルで両立された自動車用アームを得ることができる。
本発明によれば、良好な剛性を有しつつ、軽量化が図られた自動車用アーム、及び、良好な剛性を有しつつ、軽量化が図られた自動車用アームを確実に得るための自動車用アームの製造方法を提供することができる。
＜自動車用アーム＞
以下に、本発明の自動車用アームの実施形態について、具体的に例示説明する。
ここで、図１は、本発明の自動車用アームの一実施形態である、サスペンションアームについて、その一例を模式的に示したものである。ここで、図１の方向Ｓについては、サスペンションアーム１の延在方向、つまり、サスペンションアーム１の板状部材１０の表面に沿ったあらゆる方向を示し、図１の方向Ｔについては、自動車用アーム１の厚さ方向を意味する。
なお、実際のサスペンションアームには、図１で示した実施形態に加えて、ブッシュ（図１の、連結部２１及び２２の円筒内に形成されるゴム部材）等の他の部材も備えるが、説明の便宜上、図１に示した実施形態では、これらの部材について省略したものを示している。
以下に、本発明の自動車用アームの実施形態について、具体的に例示説明する。
ここで、図１は、本発明の自動車用アームの一実施形態である、サスペンションアームについて、その一例を模式的に示したものである。ここで、図１の方向Ｓについては、サスペンションアーム１の延在方向、つまり、サスペンションアーム１の板状部材１０の表面に沿ったあらゆる方向を示し、図１の方向Ｔについては、自動車用アーム１の厚さ方向を意味する。
なお、実際のサスペンションアームには、図１で示した実施形態に加えて、ブッシュ（図１の、連結部２１及び２２の円筒内に形成されるゴム部材）等の他の部材も備えるが、説明の便宜上、図１に示した実施形態では、これらの部材について省略したものを示している。
本発明の一実施形態に係るサスペンションアーム１は、図１（ａ）に示すように、繊維長が10mm未満の短繊維を含む樹脂組成物（以下、「短繊維樹脂組成物」という。）からなる部材Ａ（図１（ａ）では、支持部材２０）と、繊維長が10mm以上の連続繊維を含む樹脂組成物（以下、「連続繊維樹脂組成物」という。）からなる部材Ｂ（図１（ａ）では、板状部材１０）と、を備える。
サスペンションアーム１を、樹脂組成物（短繊維樹脂組成物及び連続繊維樹脂組成物）から構成することによって、軽量化を図ることができる。さらに、連続繊維を含んだ樹脂組成物を用いることで部材Ｂ（図１（ａ）では、板状部材１０）の剛性を向上させて、サスペンションアーム１の延在方向（図１の方向Ｓ）のように、サスペンショアームとして使用した時に応力がかかる方向に対して、十分な剛性を確保することが可能となるとともに、連結部２１、２２、２３や、支持部２４のように、複雑な形状を有する部分については、短繊維を含んだ樹脂組成物を用いて補強効果とともに成形性を確保することが可能となる結果、サスペンションアームの剛性と軽量化を高いレベルで両立できる。
サスペンションアーム１を、樹脂組成物（短繊維樹脂組成物及び連続繊維樹脂組成物）から構成することによって、軽量化を図ることができる。さらに、連続繊維を含んだ樹脂組成物を用いることで部材Ｂ（図１（ａ）では、板状部材１０）の剛性を向上させて、サスペンションアーム１の延在方向（図１の方向Ｓ）のように、サスペンショアームとして使用した時に応力がかかる方向に対して、十分な剛性を確保することが可能となるとともに、連結部２１、２２、２３や、支持部２４のように、複雑な形状を有する部分については、短繊維を含んだ樹脂組成物を用いて補強効果とともに成形性を確保することが可能となる結果、サスペンションアームの剛性と軽量化を高いレベルで両立できる。
（部材Ａ、部材Ｂ）
本発明の一実施形態に係るサスペンションアームは、上述したように、短繊維樹脂組成物からなる部材Ａと、連続繊維樹脂組成物からなる部材Ｂとを備えるが、それぞれの部材がサスペンションアームのどの部分に位置するかについては限定されない。
例えば、図１に示すように、部材Ｂを、サスペンションアーム１のアーム部の表面側に設けられた板状部材１０とし、部材Ａを、その他の部分（板状部材１０以外の部分）を構成する支持部材２０とすることができる。逆に、前記部材Ａを板状部材１０とし、前記部材Ｂを支持部材２０とすることも可能である。また、前記部材Ａ及び前記部材Ｂを備え、前記短繊維樹脂組成物及び前記連続繊維樹脂組成物とは異なる樹脂組成物からなる、他の部材をさらに備えることも可能である。
本発明の一実施形態に係るサスペンションアームは、上述したように、短繊維樹脂組成物からなる部材Ａと、連続繊維樹脂組成物からなる部材Ｂとを備えるが、それぞれの部材がサスペンションアームのどの部分に位置するかについては限定されない。
例えば、図１に示すように、部材Ｂを、サスペンションアーム１のアーム部の表面側に設けられた板状部材１０とし、部材Ａを、その他の部分（板状部材１０以外の部分）を構成する支持部材２０とすることができる。逆に、前記部材Ａを板状部材１０とし、前記部材Ｂを支持部材２０とすることも可能である。また、前記部材Ａ及び前記部材Ｂを備え、前記短繊維樹脂組成物及び前記連続繊維樹脂組成物とは異なる樹脂組成物からなる、他の部材をさらに備えることも可能である。
ただし、良好な成形性を有するとともに、剛性及び軽量化効果を、より顕著に発揮できる点からは、前記部材Ｂが、前記サスペンションアーム１のアーム部の表面に設けられた板状部材であり、前記部材Ａが、前記板状部材を支持する支持部材であることが好ましい。前記部材Ｂは、前記連続繊維樹脂組成物からなるため、剛性（特に板状部材の延在方向の剛性）に優れているが、繊維長が10mm以上の連続繊維を含んでいるため、射出成形等を行うことは難しく、成形性には劣る。そのため、サスペンションアーム１のアーム部表面を構成する板状部材とし、その他の支持部材は、成形性の高い部材Ａから構成することで、高い剛性を得つつ、良好な成形性についても確保できる。
ここで、本発明の一実施形態に係るサスペンションアーム１の前記板状部材１０については、図１（ａ）に示すように、サスペンションアームのアーム部に設けられた部材のことである。該板状部材１０については、図１（ａ）に示すように、サスペンションアーム１のアーム部の表面全体に延在するよう設けることもできるが、図３（ａ）に示すように、サスペンションアーム１のアーム部の表面の一部を覆うように板状部材１０’を設けることもできるし、図３（ｂ）に示すように、サスペンションアーム１のアーム部だけでなく、連結部２１、２２、２３の表面部分まで板状部材１０’’を広げることも可能である。なお、図示はしていないが、前記板状部材１０は、サスペンションアームのアーム部の表面だけでなく、内部や裏面に設けることもできる。
また、本発明の一実施形態に係るサスペンションアーム１の前記支持部材２０については、図１（ａ）に示すように、前記板状部材１０を支持するように設けられた部材のことである。該支持部材２０を構成する部分については、図１（ａ）に示すように、他の部材と連結するための連結部２１、２２、２３や、前記板状部材１０を裏面から支持する支持部２４等が挙げられる。なお、前記連結部２１、２２、２３や、前記支持部２４の形状については特に限定はされず、製品の設計に応じて適宜変更することができる。
（短繊維樹脂組成物、連続繊維樹脂組成物）
前記部材Ａについては、繊維長が10mm未満の短繊維を含む樹脂組成物（短繊維樹脂組成物）からなる。
前記短繊維樹脂組成物は、繊維長が10mm未満の短繊維を含んでいることから、樹脂を成形方法する方法の多くを利用することができることから、高い成形性を有する。ただし、剛性については、後述する連続繊維樹脂組成物ほど高くはない。
前記部材Ａについては、繊維長が10mm未満の短繊維を含む樹脂組成物（短繊維樹脂組成物）からなる。
前記短繊維樹脂組成物は、繊維長が10mm未満の短繊維を含んでいることから、樹脂を成形方法する方法の多くを利用することができることから、高い成形性を有する。ただし、剛性については、後述する連続繊維樹脂組成物ほど高くはない。
前記短繊維樹脂組成物中に含有する短繊維の繊維長については、高い成形性を実現する観点から、繊維長が10mm未満であることを要し、8mm以下であることがより好ましい。一方、前記短繊維の繊維長の下限については、特に限定はされないが、良好な剛性を確保する点からは、1mm程度以上であることが好ましい。
なお、前記短繊維の繊維長とは、１つの短繊維の最も長い部分の長さであり、前記短繊維樹脂組成物中に含有する短繊維の繊維長の平均である。
なお、前記短繊維の繊維長とは、１つの短繊維の最も長い部分の長さであり、前記短繊維樹脂組成物中に含有する短繊維の繊維長の平均である。
前記部材Ｂについては、繊維長が10mm以上の連続繊維を含む樹脂組成物（連続繊維樹脂組成物）からなる。なお、前記連続繊維とは、樹脂組成物中に織物の状態で含有される繊維のことである。
前記連続繊維樹脂組成物は、繊維長が10mm以上の連続繊維を含んでいることから、優れた剛性を有することができる。ただし、成形性については、上述した短繊維樹脂組成物には劣る。
前記連続繊維樹脂組成物は、繊維長が10mm以上の連続繊維を含んでいることから、優れた剛性を有することができる。ただし、成形性については、上述した短繊維樹脂組成物には劣る。
前記連続繊維樹脂組成物中に含有する連続繊維の繊維長については、優れた剛性を実現する観点から、繊維長が10mm以上であることを要し、25mm以上であることが好ましく、50mm以上であることがより好ましい。一方、前記連続繊維の繊維長の上限については、特に限定はされないが、500mm以下であることが好ましい。
なお、前記連続繊維の繊維長とは、１本の連続繊維の長さであり、前記連続繊維樹脂組成物中に含有する連続繊維の繊維長の平均である。
なお、前記連続繊維の繊維長とは、１本の連続繊維の長さであり、前記連続繊維樹脂組成物中に含有する連続繊維の繊維長の平均である。
なお、前記短繊維及び前記連続繊維の短径（繊維断面の直径）は、特に限定はされないが、いずれも1～50μmであることが好ましい。前記短径を1μm以上とすることで、より良好な剛性を確保することができ、前記短径が50μm以下とすることで、良好な加工性を確保できるためである。
ここで、前記短繊維樹脂組成物及び前記連続繊維樹脂組成物は、それぞれ、前記短繊維及び前記連続繊維を含むこと以外特に限定はされず、要求される性能に応じて、樹脂の種類や、短繊維の種類を適宜選択することができる。
ただし、前記部材Ａと前記部材Ｂとの接合力を高めることができる点からは、前記短繊維樹脂組成物中の樹脂と、前記連続繊維樹脂組成物中の樹脂とが、同じものであることが好ましい。前記短繊維樹脂組成物中の樹脂と、前記連続繊維樹脂組成物中の樹脂とを、同じ樹脂成分とすることで、前記部材Ａと前記部材Ｂとの接合力を高めることができ、その結果、サスペンションアームの剛性をより向上させることができる。
また、前記短繊維樹脂組成物中の樹脂及び前記連続繊維樹脂組成物中の樹脂は、好ましくはその少なくとも一方、より好ましくはいずれもが、ナイロン系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリフェニルサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、熱可塑ポリウレタン樹脂及びポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも一種からなり、特に好ましくは、いずれもがナイロン系樹脂からなる。良好な剛性及び優れた軽量化効果を、より高いレベルで両立できるからである。
ここで、前記ナイロン系樹脂（ポリアミド系樹脂）、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリフェニルサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、熱可塑ポリウレタン樹脂及びポリエステル樹脂については、高い剛性が得られる点に加えて、成形性の点からも好適である。
前記これらの樹脂の種類については、特に限定はされず、公知の樹脂材料を用いることができる。
前記これらの樹脂の種類については、特に限定はされず、公知の樹脂材料を用いることができる。
さらに、前記短繊維樹脂組成物中の短繊維及び前記連続繊維樹脂組成物中の連続繊維は、好ましくはその少なくとも一方、より好ましくはいずれも、炭素繊維、ガラス繊維及びアラミド繊維からなる群より選択される少なくとも一種、からなることが好ましい。これらの繊維材料を用いることで、樹脂組成物中の樹脂成分との高い密着性が得られるとともに、より優れた剛性を実現できるからである。
ここで、前記炭素繊維については、アクリル繊維又はピッチを原料に高温で炭化して得られた繊維のことである。本発明では、市販のものを用いることができ、例えば、フィラメント、トウ、クロス、ブレード、チョップド糸、ミルド等のタイプの炭素繊維を適宜使用することができる。
前記ガラス繊維については、ガラスを融解、牽引して繊維状にしたものである。本発明では、市販のものを用いることができ、例えば、原料として使用されるガラスとして、石英ガラス等の無アルカリガラスを用いたガラス繊維が挙げられる。
前記アラミド繊維については、アラミド（芳香族ポリアミド）を繊維化したものである。本発明は、市販のものを用いることができ、例えば、ケブラー（登録商標）、トワロン（登録商標）等を用いることができる。
また、前記短繊維樹脂組成物における前記短繊維の含有量は、良好な剛性及び優れた軽量化効果を、より高いレベルで両立できる点から、10～50重量％であることが好ましく、20～40重量％であることがより好ましく、25～40重量％であることが特に好ましい。前記短繊維樹脂組成物中の前記短繊維の含有量を10重量％以上とすることで、前記部材Ａの剛性を良好に維持することができ、一方、前記短繊維の含有量を50重量％以下とすることで、前記部材Ｂの軽量化を確実に行えるとともに、前記短繊維樹脂組成物の成形性の悪化を抑制することもできるからである。
さらに、前記連続繊維樹脂組成物における前記連続繊維の含有量は、良好な剛性及び優れた軽量化効果を、より高いレベルで両立できる点から、30～70重量％であることが好ましく、40～60重量％であることがより好ましく、45～60重量％であることが特に好ましい。前記短繊維樹脂組成物中の前記連続繊維の含有量を30重量％以上とすることで、前記部材Ｂの剛性をより向上でき、一方、前記連続繊維の含有量を70重量％以下とすることで、前記部材Ｂの軽量化を確実に行えるとともに、前記連続繊維樹脂組成物の成形性の悪化を抑制することもできるからである。
＜自動車用アームの製造方法＞
本発明の自動車用アームの一実施形態に係るサスペンションアームの製造方法は、図１に示すような、サスペンションアーム１のアーム部に設けられた板状部材１０と、前記板状部材１０を支持する支持部材２０と、を備えるサスペンションアームの製造方法である。
そして、本発明は、繊維長が10mm以上の連続繊維を含む樹脂組成物（連続繊維樹脂組成物）をプレス成形することで、前記板状部材を製造する工程、及び、前記板状部材を加熱した状態で、繊維長が10mm未満の短繊維を含む樹脂組成物（短繊維樹脂組成物）を射出成形することで、前記支持部材を製造するとともに、前記板状部材と前記支持部材とを熱融着させる工程、を含むことを特徴とする。
上記製造方法によって、良好な剛性を有しつつ、軽量化が図られた、サスペンションアームを確実に得ることができる。
本発明の自動車用アームの一実施形態に係るサスペンションアームの製造方法は、図１に示すような、サスペンションアーム１のアーム部に設けられた板状部材１０と、前記板状部材１０を支持する支持部材２０と、を備えるサスペンションアームの製造方法である。
そして、本発明は、繊維長が10mm以上の連続繊維を含む樹脂組成物（連続繊維樹脂組成物）をプレス成形することで、前記板状部材を製造する工程、及び、前記板状部材を加熱した状態で、繊維長が10mm未満の短繊維を含む樹脂組成物（短繊維樹脂組成物）を射出成形することで、前記支持部材を製造するとともに、前記板状部材と前記支持部材とを熱融着させる工程、を含むことを特徴とする。
上記製造方法によって、良好な剛性を有しつつ、軽量化が図られた、サスペンションアームを確実に得ることができる。
本発明の自動車用アームの一実施形態に係るサスペンションアームの製造方法について、図２を参照しつつ説明する。
前記連続繊維樹脂組成物は、剛性が高いものの加工性は低いことから、例えば、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、まず、製造装置１００を用い、プレス成形によって前記板状部材１０を製造する。
なお、前記連続繊維樹脂組成物をプレス成形する際の条件については特に限定はされず、連続繊維樹脂組成物の物性に応じて適宜変更することができる。
前記連続繊維樹脂組成物は、剛性が高いものの加工性は低いことから、例えば、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、まず、製造装置１００を用い、プレス成形によって前記板状部材１０を製造する。
なお、前記連続繊維樹脂組成物をプレス成形する際の条件については特に限定はされず、連続繊維樹脂組成物の物性に応じて適宜変更することができる。
その後、製造された板状部材１０を加熱した状態で、例えば図２（ｃ）に示すように、製造装置１００を用い、前記短繊維樹脂組成物を射出成形することによって、支持部材２０を形成するとともに、前記板状部材１０と前記支持部材２０とを熱融着させる。この工程によって、前記板状部材１０と前記支持部材２０との接合性に優れたサスペンションアームを製造できる。
なお、前記射出成形の条件についても、特に限定はされず、短繊維樹脂組成物の物性等に応じて適宜変更することができる。
なお、前記射出成形の条件についても、特に限定はされず、短繊維樹脂組成物の物性等に応じて適宜変更することができる。
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、下記の実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１～２、比較例１～３）
表１に示す条件で、同じ形状のサスペンションアームを作製した。
表１に示す条件で、同じ形状のサスペンションアームを作製した。
（１）実施例１
プレス成形によって形成した、繊維長が200mm、短径が10μmのガラス繊維の連続繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂からなる板状部材を、熱した状態で、繊維長が2mm、短径が10μmのガラス繊維の短繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂からなる支持部材を、射出成形し、板状部材と熱融着させることで、サンプルとなるサスペンションアームを作製した。
（２）実施例２
プレス成形によって形成した、繊維長が200mm、短径が6μmの炭素繊維の連続繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂からなる板状部材を、熱した状態で、繊維長が2mm、短径が6μmの炭素繊維の短繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂からなる支持部材を、射出成形し、板状部材と熱融着させることで、サンプルとなるサスペンションアームを作製した。
（３）比較例１
鋼を鋳造成形することによって、サンプルとなるサスペンションアームを作製した。
（４）比較例２
繊維長が2mm、短径が10μmのガラス繊維の短繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂を射出成形することによって、サンプルとなるサスペンションアームを作製した。
（５）比較例３
繊維長が2mm、短径が6μmの炭素繊維の短繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂を射出成形することによって、サンプルとなるサスペンションアームを作製した。
（６）比較例４
繊維長が200mm、短径が10μmのガラス繊維からなる連続繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂を材料として用い、射出成形によってサンプルとなるサスペンションアームの作製を試みた。しかしながら、材料の成形性が低いため、射出成形できず、サスペンションアームを作製することはできなかった。
プレス成形によって形成した、繊維長が200mm、短径が10μmのガラス繊維の連続繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂からなる板状部材を、熱した状態で、繊維長が2mm、短径が10μmのガラス繊維の短繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂からなる支持部材を、射出成形し、板状部材と熱融着させることで、サンプルとなるサスペンションアームを作製した。
（２）実施例２
プレス成形によって形成した、繊維長が200mm、短径が6μmの炭素繊維の連続繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂からなる板状部材を、熱した状態で、繊維長が2mm、短径が6μmの炭素繊維の短繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂からなる支持部材を、射出成形し、板状部材と熱融着させることで、サンプルとなるサスペンションアームを作製した。
（３）比較例１
鋼を鋳造成形することによって、サンプルとなるサスペンションアームを作製した。
（４）比較例２
繊維長が2mm、短径が10μmのガラス繊維の短繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂を射出成形することによって、サンプルとなるサスペンションアームを作製した。
（５）比較例３
繊維長が2mm、短径が6μmの炭素繊維の短繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂を射出成形することによって、サンプルとなるサスペンションアームを作製した。
（６）比較例４
繊維長が200mm、短径が10μmのガラス繊維からなる連続繊維を含むPA66（ポリアミド６６）樹脂を材料として用い、射出成形によってサンプルとなるサスペンションアームの作製を試みた。しかしながら、材料の成形性が低いため、射出成形できず、サスペンションアームを作製することはできなかった。
（評価）
得られた各サンプルのサスペンショアームについて、以下の評価を行った。
（１）サスペンションアームの重量
各サンプルのサスペンションアームの重量（kg）を測定した。
評価については、比較例１のサスペンションアームの重量を100としたときの指数値で表示し、表１に示す。なお、重量については、値が小さい程、軽量化が図られていることを示す。
得られた各サンプルのサスペンショアームについて、以下の評価を行った。
（１）サスペンションアームの重量
各サンプルのサスペンションアームの重量（kg）を測定した。
評価については、比較例１のサスペンションアームの重量を100としたときの指数値で表示し、表１に示す。なお、重量については、値が小さい程、軽量化が図られていることを示す。
（２）サスペンションアームの剛性
各サンプルのサスペンションアームについて、車両装着時に想定される車両前方から後方へと向かう方向に、11050Nの負荷をかけた際の、サスペンションアームの変位量（mm）を測定した。
評価については、比較例１のサスペンションアームの変位量を100としたときの指数値で表示し、表１に示す。なお、変位量については、値が小さい程、剛性が高いことを示す。
各サンプルのサスペンションアームについて、車両装着時に想定される車両前方から後方へと向かう方向に、11050Nの負荷をかけた際の、サスペンションアームの変位量（mm）を測定した。
評価については、比較例１のサスペンションアームの変位量を100としたときの指数値で表示し、表１に示す。なお、変位量については、値が小さい程、剛性が高いことを示す。
（３）成形性
各サンプルのサスペンションアームを製造できた場合には○、製造できなかった場合には×として、表１に示す。
各サンプルのサスペンションアームを製造できた場合には○、製造できなかった場合には×として、表１に示す。
表１の結果から、実施例１及び２のサンプルは、各比較例に比べて、全ての評価項目でバランス良く優れた結果を示すことがわかった。
一方、比較例１のサンプルは重量が大きく、比較例２、３のサンプルは剛性が小さい結果を示すことがわかった。
一方、比較例１のサンプルは重量が大きく、比較例２、３のサンプルは剛性が小さい結果を示すことがわかった。
本発明によれば、良好な剛性を有しつつ、軽量化が図られた、サスペンションアーム、及び、良好な剛性を有しつつ、軽量化が図られたサスペンションアームを確実に得るためのサスペンションアームの製造方法を提供することができる。
１ サスペンションアーム（自動車用アーム）
１０ 板状部材（部材Ｂ）
２０ 支持部材（部材Ａ）
２１、２２、２３ 連結部
２４ 支持部
１００ 製造装置
１０ 板状部材（部材Ｂ）
２０ 支持部材（部材Ａ）
２１、２２、２３ 連結部
２４ 支持部
１００ 製造装置
Claims (6)
- 繊維長が8mm以下の短繊維を含む樹脂組成物（短繊維樹脂組成物）からなる部材Ａと、
繊維長が10mm以上500mm以下の連続繊維を含む樹脂組成物（連続繊維樹脂組成物）からなる部材Ｂと、を備え、
前記短繊維樹脂組成物中の樹脂及び前記連続繊維樹脂組成物中の樹脂は、いずれも、ナイロン系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリフェニルサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、熱可塑ポリウレタン樹脂及びポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも一種、からなり、
前記短繊維樹脂組成物中の短繊維及び前記連続繊維樹脂組成物中の連続繊維が、いずれも、炭素繊維、ガラス繊維及びアラミド繊維からなる群より選択される少なくとも一種、からなることを特徴とする、サスペンションアーム。 - 前記部材Ｂが、前記サスペンションアームのアーム部に設けられた板状部材であり、前記部材Ａが、前記板状部材を支持する支持部材であることを特徴とする、請求項１記載のサスペンションアーム。
- 前記短繊維樹脂組成物中の樹脂と、前記連続繊維樹脂組成物中の樹脂とが、同じものであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のサスペンションアーム。
- 前記短繊維樹脂組成物における前記短繊維の含有量が、10～50重量％であることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のサスペンションアーム。
- 前記連続繊維樹脂組成物における前記連続繊維の含有量が、30～70重量％であることを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載のサスペンションアーム。
- サスペンションアームのアーム部に設けられた板状部材と、前記板状部材を支持する支持部材と、を備えるサスペンションアームの製造方法であって、
繊維長が10mm以上500mm以下の連続繊維を含む樹脂組成物（連続繊維樹脂組成物）をプレス成形することで、前記板状部材を製造する工程、及び、
前記板状部材を加熱した状態で、繊維長が8mm以下の短繊維を含む樹脂組成物（短繊維樹脂組成物）を射出成形することで、前記支持部材を製造するとともに、前記板状部材と前記支持部材とを熱融着させる工程、を含み、
前記短繊維樹脂組成物中の樹脂及び前記連続繊維樹脂組成物中の樹脂は、いずれも、ナイロン系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリフェニルサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、熱可塑ポリウレタン樹脂及びポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも一種、からなり、
前記短繊維樹脂組成物中の短繊維及び前記連続繊維樹脂組成物中の連続繊維が、いずれも、炭素繊維、ガラス繊維及びアラミド繊維からなる群より選択される少なくとも一種、からなることを特徴とする、サスペンションアームの製造方法。
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