JPH08310209A

JPH08310209A - サスペンション部品

Info

Publication number: JPH08310209A
Application number: JP11614095A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Yasuda; 久安田; Kenichiro Sekiguchi; 謙一郎関口
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1995-05-15
Filing date: 1995-05-15
Publication date: 1996-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】機械加工を施さずに適用できるサスペンショ
ン部品を提供する。【構成】本発明の車両用サスペンション部品は、ボー
ルジョイント部をアーム部の所定部位に設けた一体物と
して形成され、該一体物が実質的成形肌を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗用車や商用車の懸架
装置として用いられるサスペンション部品、特にサスペ
ンションアームに関する。

【０００２】

【従来の技術】サスペンションの役割は、路面からの衝
撃をやわらげ、乗り心地をよくすることと、走行中の車
体の姿勢を安定させ、タイヤの接地性を高めて、駆動力
や制動力、操舵力の伝達能力を高めることにある。乗り
心地重視でソフトなサスペンションにすると、車体の姿
勢が安定せずタイヤの接地性が損なわれる。反対に、ハ
ードにすると、姿勢は安定するが、乗り心地が悪く、タ
イヤの接地性が損なわれることもある。こうした乗り心
地と操舵性という相反する要素をできるだけ高いレベル
で両立させることがサスペンションの役目であり、車種
に適した能力を与えている。サスペンションの基本とな
るのはスプリングで、これが衝撃を緩和しており、サス
ペンションはスプリングの力を目的に合ったようにタイ
ヤなどに伝える骨組みにより構成されている。この骨組
みには、金属棒や板によって構成されたアームが使われ
る。Ａ字型やＶ字型の大きなものから、単純な金属棒、
強度を保つためにＩ字型にしたものなどがある。名称に
関してはアームの他にも、ロッド、リンクなどさまざま
なものがある。アーム類が、完全に固定されていること
は少なく、可動部分を設けることによって、タイヤが必
要な方向に動けるようにされている。そのため、アーム
類のサスペンション部品の接続部分には、ボールジョイ
ント部やラバーブッシュが装着されるブッシュ装着部等
が配されている。

【０００３】アッパーアームやロアーアームに代表され
るサスペンションアームは、ボールジョイント部を介し
てナックルに連結され、このナックルには車輪が取り付
けられている。従来、図３（ｂ）に示すように、アーム
部を板金で形成していたが、薄い鋼板で構成されている
ためボールジョイント部の一体化は不可能であった。そ
のため、アーム部を板金で製作し、別体のボールジョイ
ントを圧入する構造のものが使用されており、この圧入
された別体のボールジョイントの保持を強固にするため
これらを溶接またはボルト締結する構造のサスペンショ
ンアームも使用されていた。図３（ｃ）はＢーＢ矢視図
である。また、図３（ｄ）はＡーＡ矢視図である。

【０００４】ボルト締結の場合、薄い鋼板製アームの取
付け部のみにパッチを溶接して厚さを増し、締結部の強
度を確保した後にボルト締結される。このやり方では、
ボルトやナットなどの部品点数が多いことが問題であり
、かつ重量も重くなる。また、溶接やスナップリング
で抜け防止とする場合もあるが、この場合の問題点は抜
け力の信頼性が小さく、ガタが発生することである。

【０００５】また、図４に示すボールジョイント部１
は、抱持部６の内面を高精度に機械加工し、射出成形に
より固化された樹脂製の外包材７に球付き軸体４を嵌合
した状態で挿入し、カラー８をセット後かしめている。
９はかしめ部である。また、２５はダストカバーであ
る。このように球５が外包材７によって包持され，かつ
かしめ部９でかしめられているので球付き軸体４はさま
ざまな方向への動きをつくりだすことができると共に、
球５が抜けることはない。この場合の問題点は加工費の
構成比率が大きい点にあり、その理由はかしめ後の摺動
トルクが所定の範囲に入る必要があるため加工精度が必
要となるためである。

【０００６】サスペンションアームを鍛造により成形す
る場合には、単純な形状ではボールジョイント部を一体
成形することは可能である。この場合には図４のように
抱持部６の内面を加工してから球付き軸体４を組み付け
る構造のものである。問題点は加工費が高価になること
である。アーム部とボールジョイント部とを別体として
製作する場合は、鍛造成形が困難な複雑形状の場合や、
または一体品での加工費用と別体での圧入コスト等とを
比較して別体で製作した方が安価に製作できる場合であ
る。

【０００７】実開昭５７−１３４９０７号公報において
は、略中央部にブッシュ装着部２を有し、各両端にそれ
ぞれボールジョイント部１とシャフト部７４を有する自
動車用鍛造製リンクアーム７１に関する改良を提案して
いる。すなわち、同公報の提案の特徴は、図５に示す
ようにブッシュ装着部２を別体のブラケット７５の圧入
嵌合によって一体化する分割形式によって製作すること
により、ラバーブッシュ装着用の貫通孔７９が形成され
た中実棒状のアーム７２における鍛造素材のブッシュ装
着部での成形余肉減少と内周面仕上の簡素化等を図った
ものである。

【０００８】また図５において、ボールジョイント部１
は、アーム７２の一端側のソケット部７６を有する。ボ
ールジョイント部１はソケット部７６の内周にボールス
タンド７３の球５を回動自在に抱持するボールシート７
７と、底部を閉鎖するように加締固定された閉止板７８
および上部をシールするダストカバー２５とから構成さ
れている旨記載されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
鍛造品の一体物からボールジョイント部等を機械加工で
削りだしていた。そして、ボールジョイント部において
は、球付き軸体が優れた回転、揺動特性を得られるよう
に、球付き軸体の球を抱持する抱持部の内面を機械加工
し（面粗度が２０Ｓ〜５０Ｓであり、寸法バラツキが±
０．２ｍｍ存在する）、その内部に樹脂製シート状の外
包材を嵌合していた。また、ブッシュ装着部において
は、ブッシュの圧入・ブッシュの抜け防止のためにブッ
シュ装着部の外筒内径面の寸法公差を管理する必要があ
るため機械加工が施されており、製作工数の増加と製作
コストの上昇の要因となっていた。さらに、シャフト部
のシャフトに機械加工が施されており、同様に製作工数
の増加と製作コストの上昇の問題があった。

【００１０】従来、鍛造や鋳物品では面粗度が大きい
（通常、鋳物肌の面粗度は１００Ｓ〜２００Ｓであ
る。）と同時に寸法バラツキが±０．５ｍｍ存在し、ボ
ールジョイント部の球や、球と外包材を抱持する抱持
部、ブッシュ装着部の内径面、シャフト部のシャフトを
機械加工する必要があった。

【００１１】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、ブッシュを装着するブ
ッシュ装着部の内径面やボールジョイント部の抱持部の
内面さらにシャフト部のシャフト等の機械加工を廃止し
て、面粗度が大きく、寸法バラツキのある実質的成形肌
で適用でき、強度を維持しながら低コストで従来と同等
以上の性能を有するサスペンション部品を提供すること
にある。

【００１２】本発明における実質的成形肌での成形肌と
は、鋳物の一体物または鍛造の一体物として形成された
サスペンション部品に機械加工が施されていない状態の
鋳物の肌または鍛造の肌を意味し、実質的成形肌とは、
鋳物の一体物の全面が鋳型から解体された後の鋳物の肌
や鍛造後の肌、およびこれらの一体物をバリや歪み取り
等でその一体物の肌が部分的に削られた場合も包含し、
またコイニングによりこれら一体物の肌の面粗度が鋳造
後または鍛造後の肌の面粗度よりも向上された場合も包
含される。また、従来機械加工されていたボールジョイ
ント部の抱持部の内面等が鋳物または鍛造の肌であり、
他の部分に一部機械加工される箇所があったとしても、
これは本発明における実質的成形肌に包含されるもので
ある。なお、本発明の実質的成形肌としては、一体物の
形状を自由に選択でき、かつ複雑な形状のサスペンショ
ン部品に対して鋳物一体物の鋳物肌にするのが望まし
い。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記目的に
鑑み鋭意研究の結果、ボールジョイント部においては、
球付き軸体の球を抱持させるために樹脂や低融点の金属
を注入することにより対処できることに着目し、工夫を
なして、サスペンション部品を一体物として形成し、実
質的成形肌の状態で製作しても、強度や性能等を確保で
きることに想到し、本発明を完成した。アーム部は、ブ
ッシュ装着部、ボールジョイント部、シャフト部のうち
の単独または複数と一体的に形成されてサスペンション
部品を構成している。

【００１４】本発明のサスペンション部品は、ボールジ
ョイント部の抱持部を含み、該ボールジョイント部がア
ーム部の所定位置に設けたサスペンションアームやクロ
スメンバー等のサスペンション部品を一体物として形成
され、該一体物が実質的成形肌を有することを特徴とす
る。そして、前記抱持部に装着する球付き軸体の球と、
該球を抱持する前記抱持部の内面との間に形成される空
隙に、樹脂または低融点の金属を注入し、前記抱持部の
上側開放端部を前記球側にかしめてなることを特徴とす
る。

【００１５】本発明のサスペンション部品は、一体物と
して形成して、実質的成形肌により適用することによ
り、強度を維持しながら、しかも従来と同等以上の性能
を確保できる。なお、機械加工を必要としないので、製
作工数やコストの低減が可能である。

【００１６】

【実施例及び作用】本発明を以下の実施例により、図面
を用いて説明する。（実施例１）図１（ａ）は本発明の一実施例におけるボ
ールジョイント部１とブッシュ装着部２とシャフト部３
とをアーム部２０の所定部位に有するアーム形状のサス
ペンション部品の正面図である。また、図１の（ｂ）お
よび（ｃ）はボールジョイント部１のＹーＹ矢視断面図
を示し、閉鎖底を有する抱持部６に囲まれた空隙を有す
る。図１の（ｃ）は球付き軸体４の球５と抱持部６の内
面により形成された空隙に抱持部６の材質よりも低融点
の金属または樹脂を注入し、抱持部６の上側開放端９を
かしめた状態を示している。図１の（ｄ）は図１の
（ａ）のＸーＸ矢視側面図である。図１の（ｅ）はシャ
フト１３にブッシュ１２を圧入した状態を示す。

【００１７】図１の（ａ）における２はブッシュ装着部
を示し、ブッシュ装着部の肉厚部１５の内径面はストレ
ートの円筒ではなく軸芯方向の凹部３０を中央に設けた
もので、弾性変形により応力を緩和する効果を有する。
ブッシュ装着部の肉厚部１５の内径面に軸芯方向の凹部
を形成することにより、ストレートの円筒の場合に比し
て弾性変形による円周方向の変形代が大きくなるので、
面粗度や寸法バラツキが大きい鋳物肌のままでもブッシ
ュの圧入が可能で抜け力も大きい。軸芯方向の凹部は軸
芯方向全長に形成することもできるが、両端部に形成せ
ず中央のみに形成するのが望ましい。図１の（ｆ）はブ
ッシュ装着部２にブッシュ１２を装着した断面図であ
る。

【００１８】ボールジョイント部１は図２に示すよう
に、球５と軸部１１とが一体的に形成された合金鋼製の
球付き軸体４と、抱持部６との位置決めによって形成さ
れる空隙に球５を抱持する外包材（樹脂または低融点金
属）７を注入固化し、抱持部６の上側開放端９をかしめ
機１０によりかしめた。かしめる部位は上側開放端９の
全周または一部であってもよく、要は、注入固化された
外包材７を固定し、球付き軸体４に作用する外力により
球５が抜けないようにすることである。なお、外包材７
を注入する前に、上側開放端９をかしめておき、抱持部
６の側壁または底部に設けた注入孔（図示せず）から樹
脂または低融点金属を注入してもよい。なお、抱持部６
の材質は延性に優れた球状黒鉛鋳鉄を使用した。射出成
形により固化された樹脂製のシート状外包材に球付き軸
体を嵌合した状態で機械加工された抱持部内面に挿入さ
れる従来技術とは異なり、本発明では外包材を注入固化
するために、抱持部の内面を機械加工する必要がなく鋳
物肌でも適用可能となったものである。本実施例では、
ブッシュ装着部、ボールジョイント部およびシャフト部
を有するサスペンション部品の例を示したが、サスペン
ション部品の種類によってはブッシュ装着部のみ、ある
いはブッシュ装着部とボールジョイント部またはシャフ
ト部を有するものであってもよい。

【００１９】なお、上述した実施例では鋳物の一体物に
ついて述べたが、一体物の形状が複雑でない場合には鍛
造の一体物として形成できる。また、本発明のサスペン
ション部品としては、上述した実質的成形肌を有する一
体物の表面に、錆防止や摩擦抵抗を小さくしてブッシュ
の圧入をしやすくするために、ドブ漬けやカチオン電着
塗装等で形成されたエポキシ系等の樹脂皮膜を有してい
てもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
サスペンション部品は、ボールジョイント部をアーム部
の所定部位に有する一体物として形成し、機械加工を施
さない面粗度が大きく、寸法バラツキのある成形肌のま
まの状態でも適用することができ、強度を維持しながら
加工工数を大幅に低減した低コスト化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアーム形状のサスペンション部品の正
面図、側面図を含む全体説明図である。

【図２】本発明のサスペンション部品のボールジョイン
ト部の縦断面図である。

【図３】従来例の板金製アーム形状のサスペンション部
品の平面図を含む全体説明図である。

【図４】従来例のボールジョイント部の縦断面図であ
る。

【図５】従来例のリンクアームのー部断面正面図であ
る。

【符号の説明】

１ボールジョイント部２ブッシュ装着部３シャフト部４球付き軸体５球６抱持部７外包材８カラー９かしめ部１０かしめ機１１球付き軸体の軸部１２ブッシュ１３シャフト１５ブッシュ装着部の肉厚部１６ブッシュ内筒２０アーム部２５ダストカバー３０ブッシュ装着部内径面の凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボールジョイント部の抱持部を含み、該
ボールジョイント部がアーム部の所定位置に設けた一体
物として形成され、該一体物が実質的成形肌を有するこ
とを特徴とするサスペンション部品。
【請求項２】前記抱持部に装着する球付き軸体の球
と、該球を抱持する前記抱持部の内面との間に形成され
る空隙に、樹脂または低融点の金属を注入し、前記抱持
部の上側開放端部を前記球側にかしめてなることを特徴
とする請求項１に記載のサスペンション部品。