JPH10324122A - サスペンションアーム用部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部材本体に対するブッシュ装着部の向きを可変
にでき、しかも全体形状や部材本体の長さ等に関して設
計自由度を増大できるサスペンションアーム用部材を提
供する。 【解決手段】パイプ材からなる部材本体１の少なくとも
一端部に、ブッシュ４０を装着するブッシュ装着部１０
が形成されたサスペンションアーム用部材Ａである。ブ
ッシュ装着部１０には外周面上に突出する連結用突出部
２０が設けられ、その外周面には１個または２個以上の
凹部１６、１６´が形成される。連結用突出部２０が部
材本体１の一端開口部内に嵌合され、かつ部材本体１の
周壁が連結用突出部２０の凹部１６、１６´に嵌まり込
むように凹部内に屈曲塑性変形されることにより、部材
本体１とブッシュ装着部１０とが連結一体化されてな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車等のサス
ペンションアーム用部材に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図１３
に示すように、アッパーアーム、ロアアーム、トーショ
ンバー等の自動車のサスペンションアームを構成するサ
スペンションアーム用部材（５０）は、棒状その他形状
の部材本体（５１）と、その両端あるいは片端に円筒型
の防振ブッシュ（４０）を装着するための円形の装着孔
（５２）が形成されたブッシュ装着部（５３）とにより
構成されている。そして、前記ブッシュ（４０）として
は、中心に位置する支軸部材（４１）と、該支軸部材
（４１）の周囲に配設されるとともに外径が装着孔（５
２）の径よりもわずかに大きく設定された剛性スリーブ
（４２）とが、それらの間に介挿されたゴム弾性体（４
３）によって連結されたものが一般に用いられ、該ブッ
シュ（４０）を前記装着孔（５２）に圧入することによ
りサスペンションアーム用部材（５０）に装着固定され
る。

【０００３】上述のようなサスペンションアーム用部材
（５０）は、従来、鉄系材料により全体を板金プレスに
より製作するか、あるいは部材本体が長尺の場合は、パ
イプまたは板からなる部材本体（５１）と、別途プレス
または鋳造により作製したブッシュ装着部（５３）とを
溶接することにより製作していた。しかし、鉄系材料は
重量が大きく、その上溶接の場合はコスト高にもなると
いう欠点があった。

【０００４】そこで、最近では、軽量のアルミニウム材
料で構成したサスペンションアーム用部材も用いられる
ようになっている。アルミニウムの場合は、展伸性が良
好であることから、部材本体（５１）とブッシュ装着部
（５３）とを一体成形した押出形材が専ら用いられてお
り、この押出形材を押出方向に所要厚みにスライス切断
してサスペンションアーム用部材となされている。

【０００５】しかしながら、このように部材本体（５
１）とブッシュ装着部（５３）とを押出により一体成形
した場合には、部材本体（５１）に対するブッシュ装着
部（５３）の向きは一義的に決定されてしまい、これを
変更することはできなかった。また、押出形状に限界が
あることから、サスペンションアーム用部材の形状や部
材本体の長さ等、採り得る設計自由度に限界もあった。

【０００６】この発明は、上記技術的背景に鑑みてなさ
れたものであって、部材本体に対するブッシュ装着部の
向きを可変にでき、しかも全体形状や部材本体の長さ等
に関して設計自由度を増大できるサスペンションアーム
用部材の提供を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、パイプ材か
らなる部材本体の少なくとも一端部に、ブッシュを装着
するブッシュ装着部が形成されたサスペンションアーム
用部材であって、前記ブッシュ装着部には外周面上に突
出する連結用突出部が設けられるとともに、該連結用突
出部の外周面には１個または２個以上の凹部が形成さ
れ、前記連結用突出部が前記部材本体の一端開口部内に
嵌合され、かつ前記部材本体の周壁が前記連結用突出部
の凹部に嵌まり込むように凹部内に屈曲塑性変形される
ことにより、部材本体とブッシュ装着部とが連結一体化
されてなることを特徴とするサスペンションアーム用部
材によって達成される。

【０００８】このような構成とすることで、ブッシュ装
着部における結合部を部材本体の一端開口部に嵌合する
際に両者の位置関係を変えることにより、部材本体に対
するブッシュ装着部の向きが変えられる。

【０００９】また、部材本体とブッシュ装着部とが別々
に製作されるから、サスペンションアーム用部材の形状
や部材本体の長さ等に関して採り得る設計自由度が増大
する。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、この発明を自動車のサスペ
ンションアーム用部材に適用した実施形態について、図
面を参照しつつ詳述する。

【００１１】図１乃至図７は、この発明の第１の実施形
態を示すものである。

【００１２】これらの図において（Ａ）は自動車のサス
ペンションアーム用部材である。該サスペンションアー
ム用部材（Ａ）は、棒状の部材本体（１）と、その長さ
方向の両端に取り付けられた合計２個のブッシュ装着部
（１０）（１０）とによって形成されている。

【００１３】前記部材本体（１）は、断面角形の中空部
（２）を有するアルミニウム押出パイプ材を押出方向に
所定長さに切断することによって形成されたものであ
る。なお、パイプ材を用いることによって全体の軽量化
を図ることができる。

【００１４】一方、前記各ブッシュ装着部（１０）は、
アルミニウム押出材を押出方向に所用厚みにスライス切
断することによって製作されている。このブッシュ装着
部（１０）は、円筒型の防振ブッシュ（４０）を装着す
るものであり、ブッシュ（４０）が嵌め込まれる円筒状
の保持部（１１）を備えるとともに、保持部（１１）の
周方向の一箇所が分断されて軸方向に延びる開口部（１
２）が形成されている。従って、この開口部（１２）に
おいて保持部（１１）が拡開状態に開口可能となされて
いる。

【００１５】さらに、開口部（１２）の両方の開口縁部
には、軸方向全域に渡って、外周面上に突出する断面方
形状の一対の結合部（１３）（１４）が周方向対向配置
に設けられている。また、一方の結合部（１３）は他方
の結合部（１４）よりも径方向外方に突出し、かつ他方
の結合部（１４）側にも突出して厚肉のかしめ部（１
５）となされるとともに、開口部（１２）を閉じ合わせ
た状態で、前記一対の結合部（１３）（１４）と前記か
しめ部（１５）とがぴったりと密着して角柱状の連結用
突出部（２０）を形成するものとなされている。この連
結用突出部（２０）は突出方向のほぼ全部あるいは先端
部が前記部材本体（１）の一端開口部に嵌入されるもの
であり、嵌入部分の外周面は部材本体（１）の肉厚相当
分だけ除去されて、部材本体（１）への嵌入時に該部材
本体（１）の端面が当接する段部（２１）が形成される
とともに、嵌入部分の断面形状は部材本体（１）の中空
部（２）の断面形状とほぼ同一に設定されている。

【００１６】かつまた、前記かしめ部（１５）における
厚さ方向（押出方向と直交する方向）の両端面には、該
かしめ部（１５）の突出方向の中間位置において、断面
矩形の嵌合溝（１６）が押出方向の全域に渡って形成さ
れている。この嵌合溝（１６）には、後述するように部
材本体（１）の周壁が屈曲塑性変形されて嵌まり込むも
のであり、嵌合溝（１６）の上縁コーナー部（１７）
は、嵌まり込んだ部材本体（１）の内周面に応力集中が
生じないように面取りされている。

【００１７】さらにまた、各結合部（１３）（１４）の
相互対向面の一方には、内外２列で軸方向に延びる断面
方形状の潰し部（１８）が突設され、また前記対向面の
他方には、前記潰し部（１８）との対応位置に内外２列
で軸方向に延びる食込み溝（１９）が形成されている。
これらの潰し部（１８）と食込み溝（１９）は、該食込
み溝（１９）に前記潰し部（１８）を塑性変形させつつ
充填させることにより両結合部（１３）（１４）を結合
せしめ、ひいては開口部（１２）を閉塞状態に保持する
役割を果たす。このために、食込み溝（１９）は、その
深さ方向の中間部に、深さ方向の上下端よりも溝幅の大
きな、従って開口面積の大きな拡大部（１９ａ）が形成
される一方、潰し部（１８）はその突出高さが食込み溝
（１９）の深さよりも大きく設定されるとともに横断面
積が食込み溝（１９）の横断面積とほぼ同じに設定さ
れ、開口部（１２）の閉塞状態において、変形充填され
た潰し部（１８）が該拡大部（１９ａ）に十分に食込ん
で両結合部（１３）（１４）の分離を強く阻止するもの
となされている。

【００１８】図１に示した実施形態のサスペンションア
ーム用部材（Ａ）を用いて図７に示したサスペンション
アームの製造方法を説明すると、まず、図３に示すよう
に、開口部（１２）において保持部（１１）を拡開する
ことにより保持部（１１）内周長を実質的に大きくした
状態で、図４のように円筒型のブッシュ（４０）を保持
部（１１）に挿入する。ブッシュ（４０）は、この実施
形態では、中心に位置する支軸部材（４１）と、該支軸
部材（４１）の周囲に配設された円筒型の剛性スリーブ
（４２）とが、それらの間に介挿されたゴム弾性体（４
３）によって連結されたソリッドタイプのものが用いら
れており、剛性スリーブ（４２）の外径は、保持部（１
１）の開口部（１２）が閉塞されたときの保持部（１
１）の内径より僅かに大きく設定されている。而して、
保持部（１１）は開口部（１２）において拡開されてい
るから、ブッシュ（４０）を極めて容易に保持部（１
１）内に装填することができる。

【００１９】次に、開口部（１２）を閉塞させるべくプ
レス等により両結合部（１３）（１４）を接近方向に加
圧すると、一方の結合部（１４）の潰し部（１８）が他
方の結合部（１３）の食込み溝（１９）に嵌まり込み、
開口部（１２）の閉塞前に潰し部（１８）の先端が食込
み溝（１９）の底面に当接する。この状態でさらに両結
合部（１３）（１４）を密着方向に加圧すると、図５に
示されるように、潰し部（１８）が食込み溝（１９）の
形状に沿って圧潰状に塑性変形し拡大部（１９ａ）を含
む食込み溝（１９）内に充填され、結合部（１３）（１
４）の相互対向面は密着方向に接近し、開口部（１２）
は縮小されやがて閉塞状態となる。同時に、ブッシュ装
着部（１０）の保持部（１１）内周面がブッシュ（４
０）の外周面に密着してブッシュ（４０）は強固に巻締
められた状態となる。かつ、両結合部（１３）（１４）
が密着した状態では、これら結合部（１３）（１４）と
かしめ部（１５）とによって角柱状の連結用突出部（２
０）が形成されている。

【００２０】この状態で、結合部（１３）（１４）への
加圧力を解除しても、食込み溝（１９）に変形充填され
た潰し部（１８）が食込み溝の拡大部（１９ａ）に十分
に食込んで両結合部の分離を強く阻止し、ブッシュ（４
０）の保持部（１１）内での巻締め固定状態が保持され
る。なお、要すれば、結合部（１３）（１４）の界面を
レーザ溶接や摩擦撹拌接合等により接合したり、シーラ
ント、ロックタイト等の接着剤で接着して、結合部間の
隙間を完全に塞ぎ、該隙間からの泥や水の侵入を確実に
防止するものとしても良い。

【００２１】こうして、２個のブッシュ装着部（１０）
（１０）にそれぞれブッシュ（４０）を装着したのち、
図５に示すように各嵌合溝（１６）の上縁コーナー部
（１７）を面取りし、次いで図６に示すように、各ブッ
シュ装着部（１０）の連結用突出部（２０）を、部材本
体（１）の端部開口部に挿入嵌合する。挿入は、部材本
体（１）の開口端部の位置がかしめ部（１５）を超えて
結合部（１３）（１４）に達するまで行う。従って、か
しめ部（１５）と一方の結合部（１４）との連接部（２
２）は部材本体（１）によって被覆されることとなる。
なお、要すれば、部材本体（１）と連結用突出部（２
０）との間に防振材を介在配置させるものとしても良
い。

【００２２】次に、図７に示すように、部材本体（１）
の周壁が前記連結用突出部（２０）の嵌合溝（１６）に
嵌まり込むように、部材本体（１）の周壁を嵌合溝（１
６）内に屈曲変形させて突出させていき、該嵌合溝（１
６）に係合させる。これにより、部材本体（１）とブッ
シュ装着部（１０）とが強固に連結一体化される。この
実施形態では、嵌合溝（１６）の上縁コーナー部（１
７）が面取りされているから、屈曲変形した部材本体
（１）の周壁が面取りしていない鋭角的なコーナー部に
圧接して応力集中により破断等を来す不都合もない。部
材本体（１）を嵌合溝（１６）内に屈曲変形させる手段
は、特に限定されることはなく、部材本体（１）の対応
周壁を外部から内方にプレスする方法とか、変形力とし
て電磁力を利用する電磁成形法等を採用すれば良い。

【００２３】こうして部材本体（１）とブッシュ装着部
（１０）とを連結した後、要すれば部材本体（１）とブ
ッシュ装着部（１０）との界面をレーザ溶接や摩擦撹拌
接合等により接合したり、シーラント、ロックタイト等
の接着剤で接着して隙間を完全に塞ぎ、該隙間からの泥
や水の侵入を確実に防止するものとしても良い。

【００２４】また、上記実施形態では、かしめ部（１
５）と一方の結合部（１４）との連接部（２２）は部材
本体（１）によって被覆されているから、両結合部（１
３）（１４）が開き方向へ分離しようとする力が部材本
体（１）によって抑止され、ブッシュ（４０）の保持が
より確実となる。

【００２５】図８及び図９はこの発明の他の実施形態を
示すものである。この実施形態では、かしめ部（１５）
のみならず、１対の結合部（１３）（１４）の厚さ方向
両外面にも、かしめ部（１５）の嵌合溝（１６）と平行
な嵌合溝（１６´）が設けられるとともに、これらの嵌
合溝（１６´）の上縁コーナー部（１７´）が面取りさ
れている。そして、かしめ部（１５）及び両結合部（１
３）（１４）のほぼ全体が部材本体（１）で被覆される
まで、連結用突出部（２０）が部材本体（１）内に嵌入
されるとともに、部材本体（１）の周壁をこれらの各嵌
合溝（１６）（１６´）内に屈曲変形させて突出させて
いき、該嵌合溝に係合させたものである。このように、
嵌合溝（１６）（１６´）を連結用突出部（２０）の突
出方向において複数個設けることにより、ブッシュ装着
部（１０）と部材本体（１）との係合力をさらに大きく
確保でき、連結強度を益々増大することができる。

【００２６】なお、図８及び図９に示した実施形態にお
いて、図１〜７に示した実施形態と同一構成部分につい
ては同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００２７】図１〜９に示した実施形態では、図１０に
示すように、両ブッシュ装着部（１０）（１０）の相対
角度が零度、つまり両ブッシュ装着部の軸線方向が同一
となされているが、両端の２個のブッシュ装着部（１
０）（１０）の相対角度が図１１に示すように９０度と
なるように連結しても良い。

【００２８】以上本発明の実施形態を説明したが、本発
明はこれら実施形態に限定されるものではない。例え
ば、上記実施形態では、連結用突出部の厚さ方向の両面
にのみ嵌合溝等の凹部を形成した場合を示したが、連結
用突出部の押出方向の両面にも形成して、連結用突出部
の４側面のいずれにおいても部材本体の周壁を屈曲変形
して凹部と係合させるものとしても良い。

【００２９】また、部材本体として角形パイプを用いた
が、図１２（イ）のように、中空部（２）がブッシュ装
着部（１０）の連結用突出部（２０）に対応して断面角
形で外周形状は断面円形のパイプからなる部材本体
（１）を用いても良い。また、切削等により連結用突出
部（２０）を断面円形に形成するとともに、連結用突出
部（２０）の外周面に１個または２個以上の環状溝（１
６）を形成する一方、部材本体（１）として図１２
（ロ）のような断面円形のパイプを用いるとともに、こ
の部材本体（１）の周壁を前記環状溝に嵌まり込むよう
に屈曲変形させても良い。この場合、ブッシュ装着部
（１０）に対する部材本体（１）の周方向の位置を任意
に設定することにより、部材本体（１）に連結される複
数個のブッシュ装着部（１０）の相対角度を任意に設定
することができる。また、部材本体（１）を構成するパ
イプとして、図１２（ハ）に示すように外周面に長さ方
向のリブ（３）が周方向に１個または２個以上突出形成
されたものを用いることもできる。このようなリブ
（３）付きの部材本体（１）は、特に電磁成形法によっ
てその周壁をブッシュ装着部（１０）の嵌合溝（１６）
等の凹部内に屈曲変形させる場合に好適に用い得る。

【００３０】また、上記の実施形態では、ブッシュ装着
部（１０）として開口部（１２）を有する巻締めタイプ
を示したが、巻締めタイプではなく、開口部が存在せず
圧入によって保持部内にブッシュを嵌込む圧入タイプの
ブッシュ装着部（１０）であっても良い。しかし、圧入
タイプに比べて巻締めタイプの方が、ブッシュ（４０）
と保持部（１１）との間の厳格な寸法精度を不要となし
得るとともに、ブッシュ装着部（１０）の保持部（１
１）内周面を必要寸法精度に仕上げるための特別な加工
を不要となし得る点で好ましい。

【００３１】また、巻締めタイプのブッシュ装着部（１
０）においても、結合部（１３）（１４）の結合構造は
潰し部（１８）の塑性変形を利用したものに限定される
ものではなく、例えば両結合部間に連結片を介在させて
結合しても良いし、その他各種の結合構造を採用すれば
良い。また、防振ブッシュ（４０）として、中心に位置
する支軸部材（４１）と、該支軸部材（４１）の周囲に
配設された円筒型の剛性スリーブ（４２）とが、それら
の間に介挿されたゴム弾性体（４３）によって連結され
たソリッドタイプのものを示したが、外側の剛性スリー
ブ（４２）がなく、かつゴム弾性体（４３）内部に、外
周面に設けられた注入口から液体を封入され、この封入
液体によって防振機能を発揮させる形式のものを用いて
も良い。この場合、プレスによる結合部（１３）（１
４）の結合作業を液中で行うものとすると、ゴム弾性体
（４３）への液封入と結合部（１３）（１４）の締結作
業とを同時に行うことができ、工程を省略できる効果が
ある。

【００３２】また、ブッシュ装着部（１０）や部材本体
（１）の材料としてアルミニウムを用いたが、アルミニ
ウム以外の例えば鉄系材料等を用いても良いし、またブ
ッシュ装着部（１０）と部材本体（１）とを異種材料で
形成しても良い。例えばブッシュ装着部（１０）にアル
ミニウムを用いる一方、部材本体（１）を鉄系材料や樹
脂により形成しても良い。また、ブッシュ装着部（１
０）にアルミニウムを用い、部材本体（１）に鉄系材料
を用いる場合には、アルミニウムと鉄との接触部におけ
る腐食を防止するため、部材本体（１）に防食処理を行
っておくのが望ましい。

【００３３】また、部材本体（１）の両端にブッシュ装
着部（１０）を備えたサスペンションアーム用部材を示
したが、部材本体（１）に１個のブッシュ装着部や３個
以上のブッシュ装着部を備えたものでも良いし、部材本
体（１）の形状も棒状に限定されることはなく、例えば
Ａ形等の他の形状を採用しても良い。

【００３４】

【発明の効果】この発明は、上述の次第で、パイプ材か
らなる部材本体の少なくとも一端部に、ブッシュを装着
するブッシュ装着部が形成されたサスペンションアーム
用部材であって、前記ブッシュ装着部には外周面上に突
出する連結用突出部が設けられるとともに、該連結用突
出部の外周面には１個または２個以上の凹部が形成さ
れ、前記連結用突出部が前記部材本体の一端開口部内に
嵌合され、かつ前記部材本体の周壁が前記連結用突出部
の凹部に嵌まり込むように凹部内に屈曲塑性変形される
ことにより、部材本体とブッシュ装着部とが連結一体化
されてなることを特徴とするものであるから、部材本体
に対するブッシュ装着部の向きを部材本体の周方向を含
む平面内において可変設定することができる。従って、
例えば部材本体に複数個のブッシュ装着部が設けられて
いるような場合には、各ブッシュ装着部の軸線方向の相
対角度を変更することができるから、サスペンションア
ームの配置仕様等を変更することなく、これに簡単に対
応できるサスペンションアームを提供することができ
る。

【００３５】もとより、部材本体とブッシュ装着部とを
別々に製作できるから、サスペンションアーム用部材の
形状や部材本体の長さ等に関して採り得る設計自由度を
増大できるし、溶接によって両者を接合するものではな
いから、接合作業も簡単で生産効率も良い。

【００３６】また、連結用突出部の外周面に設けられた
凹部に、部材本体の周壁が嵌まり込むように屈曲変形さ
れて、部材本体とブッシュ装着部とが連結一体化されて
なるから、凹部と部材本体の周壁との係合により、連結
強度を強いものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るサスペンションア
ーム用部材を、部材本体とブッシュ装着部とを分離して
示す断面図である。

【図２】（イ）は図１のIIイ−IIイ線断面図、（ロ）は
図１のIIロ−IIロ線断面図である。

【図３】ブッシュ装着部の拡大断面図である。

【図４】図３のブッシュ装着部にブッシュを装填した状
態の断面図である。

【図５】図３のブッシュ装着部における結合部を相互接
近方向に加圧して、ブッシュ装着部にブッシュを巻締め
た状態の断面図である。

【図６】図５のブッシュ装着部と部材本体とを連結する
前の状態を示す断面図である。

【図７】図５のブッシュ装着部と部材本体の連結後の状
態を示す断面図である。

【図８】他の実施形態を示すもので、ブッシュ装着部の
拡大断面図である。

【図９】図８のブッシュ装着部と部材本体を連結した状
態の断面図である。

【図１０】（イ）は部材本体の両端のブッシュ装着部が
同じ向きとなるように連結したサスペンションアームの
正面図、（ロ）は同じく平面図である。

【図１１】（イ）は部材本体の両端のブッシュ装着部の
相対角度を変化させたサスペンションアームの正面図、
（ロ）は同じく平面図である。

【図１２】（イ）〜（ハ）はそれぞれ部材本体の変形例
を示す断面図である。

【図１３】従来のサスペンションアーム用部材を用いた
サスペンションアームの斜視図である。

【符号の説明】

Ａ…サスペンションアーム用部材 １…部材本体 １０…ブッシュ装着部 １６、１６´…嵌合溝（凹部） ２０…連結用突出部 ４０…ブッシュ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栃木 雅晴 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内 (72)発明者 榎本 正敏 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内 (72)発明者 潮田 俊太 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内 (72)発明者 岩目地 範行 堺市海山町６丁224番地 昭和アルミニウ ム株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプ材からなる部材本体（１）の少な
   くとも一端部に、ブッシュ（４０）を装着するブッシュ
   装着部（１０）が形成されたサスペンションアーム用部
   材（Ａ）であって、 前記ブッシュ装着部（１０）には外周面上に突出する連
   結用突出部（２０）が設けられるとともに、該連結用突
   出部（２０）の外周面には１個または２個以上の凹部
   （１６）（１６´）が形成され、 前記連結用突出部（２０）が前記部材本体（１）の一端
   開口部内に嵌合され、かつ前記部材本体（１）の周壁が
   前記連結用突出部（２０）の凹部（１６）（１６´）に
   嵌まり込むように凹部内に屈曲塑性変形されることによ
   り、部材本体（１）とブッシュ装着部（１０）とが連結
   一体化されてなることを特徴とするサスペンションアー
   ム用部材。