JPH11218173A - 防振懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加工工数やコストの増大を招くことがなく、作
製を有利に行うことができる防振懸架装置を提供する。 【解決手段】押出し成形によりパイプ状に形成されたア
ルミニウム合金製のアーム部材１と、筒状部２１、４１
と筒状部２１、４１の外周に突設されるとともに内部に
空洞部２４、４４を有しその突出先端がアーム部材１の
端部に摩擦圧接により結合された連結部２３、４３とか
らなるアルミニウム合金製の第１及び第２軸受部材２、
４と、第１軸受部材２の筒状部２１に装着された防振ブ
ッシュ３と、第２軸受部材４の筒状部４１に装着された
ボールジョイント５とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のサ
スペンションアームやエンジントルクロッド等として好
適に使用される防振懸架装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば自動車のサスペンショ
ン機構には、他の連結アーム等と防振連結されるサスペ
ンションアームが用いられている。このようなサスペン
ションアームとして、図５及び図６に示すように、アー
ム部２０１と、アーム部２０１の両端にそれぞれ外周部
が連結された筒状の軸受部２０２、２０２と、各軸受部
２０２、２０２の内孔に嵌合固定された防振ブッシュ２
０３、２０３とから構成されている。ここでの防振ブッ
シュ２０３、２０３は、内筒金具２３１、２３１と、内
筒金具２３１、２３１の外周面に加硫接着された筒状の
ゴム弾性体２３２、２３２とからなり、軸受部２０２、
２０２の内孔にゴム弾性体２３２、２３２を圧入するこ
とにより嵌合固定されている。

【０００３】このサスペンションアームは、各防振ブッ
シュ２０３、２０３の内筒金具２３１、２３１の内孔に
他の連結アームや取付部材等の取付軸部がボルト締め等
により嵌合固定されることにより連結され、サスペンシ
ョン機構に組み込まれて使用される。これにより、サス
ペンションアームとこれに連結される連結アーム等との
間に生じる振動は、ゴム弾性体２３２、２３２の弾性作
用により効果的に吸収される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記サスペ
ンションアームは、充分な強度を確保できかつ価格も比
較的安価であることから鋼鉄を用いて形成するのが一般
的であるが、軽量化を図るため、アルミニウム合金を用
いて形成されている。この場合のサスペンションアーム
の形成には、鍛造成形や横押出し成形が採用される。

【０００５】しかし、サスペンションアームの全体を鍛
造成形により形成すると、特に高い寸法精度が要求され
る両軸受部２０２、２０２の軸間距離において充分な寸
法精度が得られないため、多くの切削加工を施して寸法
精度を確保する必要があり、加工工数やコストの増大を
招くという問題がある。一方、サスペンションアームの
全体を横押出し成形により形成する場合には、アーム部
２０１の長さが長くなると、押出し時の寸法精度に問題
が発生し、やはり多くの切削加工が必要となる。また、
横押出し成形により形成されるサスペンションアーム
は、長尺状に形成した成形体をサスペンションアームの
長手方向に沿う方向に切断して作製されるため、切断面
が大きく、材料歩留まりが悪いという問題もある。

【０００６】本発明は上記問題に鑑み案出されたもので
あり、加工工数やコストの増大を招くことがなく、作製
を有利に行うことができる防振懸架装置を提供すること
を解決すべき課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の発明は、押出し成形又は引抜き成形によりパ
イプ状に形成されたアルミニウム合金製のアーム部材
と、筒状部と該筒状部の外周に突設されるとともに内部
に空洞部を有しその突出先端が前記アーム部材の端部に
摩擦圧接又は摩擦攪拌接合により結合された連結部とか
らなるアルミニウム合金製の軸受部材と、前記筒状部に
装着された防振連結部材と、から構成されているという
手段を採用している。

【０００８】この手段によれば、アーム部材が押出し成
形又は引抜き成形によりパイプ状に形成されているた
め、アーム部材の長さ寸法精度を高精度にすることがで
きる。また、このアーム部材は、押出し成形又は引抜き
成形により形成された長尺状の成形体を軸直角方向に切
断して作製されるため、材料歩留まりが著しく良好とな
る。

【０００９】そして、本発明の防振懸架装置は、長さ寸
法精度の高いアーム部材に対して、軸受部材の連結部が
摩擦圧接又は摩擦攪拌接合により結合されているため、
アーム部材の両端に結合される軸受部材の軸間距離など
の高い寸法精度が得られ、これにより精度出しのための
多くの切削加工を必要としなくなる。特に、防振懸架装
置が長い場合であって、長いアーム部材１が必要となる
場合には有利となる。

【００１０】また、軸受部材の連結部には空洞部が設け
られていることから、軸受部材とアーム部材とを摩擦圧
接又は摩擦攪拌接合により接合する際に、接合部から連
結部を伝達して軸受部材の筒状部側へ逃げる熱量が低減
する。これにより、摩擦圧接時又は摩擦攪拌接合時にお
ける発熱工程時間を短縮したり、熱影響の少ない筒状部
に予めゴム製防振連結部材を装着しておくことも可能と
なるため、防振懸架装置の作製を有利に行うことができ
る。

【００１１】従って、本発明によれば、加工工数やコス
トの増大を招くことがなく、防振懸架装置の作製を有利
に行うことができる。本発明におけるアーム部材は、ア
ルミニウム合金を材質として、押出し成形又は引抜き成
形によりパイプ状に形成されたものである。このアーム
部材は、例えば円形や楕円形、四角形、多角形など種々
の断面形状のものを採用することができる。アーム部材
を構成するアルミニウム合金の材質としては、特に限定
されるものではないが、強度や耐蝕性等の点から、例え
ばＪＩＳ６０６１や６Ｎ０１等のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の
アルミニウム合金が好適に採用される。また、アーム部
材の形成方法としては、一般的なアルミニウム合金の押
出し成形法又は引抜き成形法が好適に採用される。

【００１２】そして、本発明における軸受部材は、防振
連結部材が装着される筒状部と、該筒状部の外周に突設
されるとともに内部に空洞部を有しその突出先端がアー
ム部材の端部に摩擦圧接又は摩擦攪拌接合により結合さ
れた連結部とからなるアルミニウム合金製のものであ
る。連結部に設けられる空洞部は、連結部とアーム部材
とを摩擦圧接又は摩擦攪拌接合により接合する際に、接
合部から筒状部側へ伝達される熱量を低減するためのも
のである。この空洞部は、連結部の突出先端面と筒状部
との間の任意の位置に設けることができ、連結部の強度
を考慮してできるだけ大きく形成した方が好ましい。

【００１３】なお、連結部とアーム部材とを接合する手
段として用いられる摩擦圧接は、両部材の相対運動によ
って接合界面に摩擦熱を発生させ、界面の高温部を加圧
により押出して接合する圧接方法であって、従来より公
知の一般的な方法を採用することができる。また、摩擦
攪拌接合は、対面する両部材の間でその両面に接触しつ
つ回転する回転体をその両面に沿って移動させ、摩擦熱
によって溶融した両部材の表面部分を攪拌融合すること
により両部材を接合する接合方法であって、従来より公
知の一般的な方法を採用することができる。

【００１４】軸受部材を構成するアルミニウム合金の材
質としては、特に限定されるものではないが、強度や耐
蝕性等の点から、例えばＡＤＣ−１２等のアルミニウム
合金が好適に採用される。軸受部材の形成方法として
は、例えば押出し成形法やダイカスト成形等が好適に採
用される。そして、本発明における防振連結部材は、軸
受部材の装着孔に装着され、本発明の防振懸架装置と他
の連結部材等とを防振連結するものである。この防振連
結部材としては、例えば、振動を吸収するゴム弾性体を
備えた防振ブッシュや、球面接触して摺動可能に保持さ
れた球状部をもつジョイント軸を備え、その球状部が摺
動してジョイント軸の軸線が変位することにより振動を
吸収するように構成されたボールジョイント等を採用す
ることができる。

【００１５】そして、請求項２記載の発明は、請求項１
記載の発明において、前記空洞部は、前記筒状部の軸線
と平行方向に貫設されているという手段を採用してい
る。この手段によれば、軸受部材を押出し成形により形
成する場合、空洞部を筒状部とともに容易に形成するこ
とができる。そして、請求項３記載の発明は、請求項１
又は２記載の発明において、前記軸受部材は、前記防振
連結部材が前記筒状部に装着された状態で前記アーム部
材と結合されているという手段を採用している。

【００１６】この手段によれば、軸受部材とアーム部材
とを摩擦圧接又は摩擦攪拌接合により接合する前に、軸
受部材の筒状部に予め防振連結部材が装着されるため、
防振連結部材の筒状部への取付けを有利に行うことがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき説明する。 〔実施形態１〕図１は本実施形態に係る防振懸架装置の
平面図であり、図２は図１のII−II線矢視断面図であ
る。

【００１８】本実施形態の防振懸架装置は、図１及び図
２に示すように、パイプ状に形成されたアルミニウム合
金製のアーム部材１と、アーム部材１の一端に摩擦圧接
により結合されたアルミニウム合金製の第１軸受部材２
と、第１軸受部材２の装着孔２２に取付けられた防振ブ
ッシュ３と、アーム部材１の他端に摩擦圧接により結合
されたアルミニウム合金製の第２軸受部材４と、第２軸
受部材４の装着孔４２に取付けられたボールジョイント
５とから構成されている。

【００１９】アーム部材１は、ＪＩＳ６０６１のＡｌ−
Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミニウム合金を材質として、外周径
及び内周径が略一定の円筒状に形成されている。このア
ーム部材１は、押出し成形により形成された長尺円筒状
の成形体を所定の長さ寸法に切断することにより作製さ
れている。第１軸受部材２は、内部に軸方向に貫通する
円形の装着孔２２を有する筒状部２１と、筒状部２１の
外周から突出しその内部に断熱用の空洞部２４を有する
連結部２３とからなる。連結部２３に設けられた空洞部
２４は、連結部２３の突出先端部と筒状部２１との間に
位置し、筒状部２１の軸線と平行方向に貫設されてい
る。この第１軸受部材２は、ＡＤＣ−１２のアルミニウ
ム合金を材質として押出し成形により形成されており、
その押出し成形時に、装着孔２２及び空洞部２４が形成
されている。

【００２０】この第１軸受部材２は、後述の防振ブッシ
ュ３を筒状部２１の装着孔２２に装着した状態で、連結
部２３の突出先端面とアーム部材１の一方の端面とを摩
擦圧接により接合させることによってアーム部材１に連
結されている。この際、第１軸受部材２の連結部２３に
は断熱用の空洞部２４が設けられていることから、接合
部から筒状部２１側へ逃げる熱量が少なくなるため、摩
擦圧接時における発熱工程時間を短縮することができ、
摩擦圧接作業が有利に行われる。

【００２１】防振ブッシュ３は、アルミニウム合金より
なる円筒状の内筒金具３１と、内筒金具３１の外周面に
加硫接着された略円筒状のゴム弾性体３２とから構成さ
れている。この防振ブッシュ３は、ゴム弾性体３２を加
硫成形により形成する際に、内筒金具３１及び第１軸受
部材２と一体成形して、軸受部材２の装着孔２２にゴム
弾性体３２を加硫接着させることにより取付けられてい
る。

【００２２】第２軸受部材４は、内部に軸方向に貫通す
る円形の装着孔４２を有する筒状部４１と、筒状部４１
の外周から突出しその内部に筒状部４１の軸線と平行方
向に貫通する断熱用の空洞部４４を有する連結部４３と
からなる。この第２軸受部材４は、第１軸受部材と同様
に、ＡＤＣ−１２のアルミニウム合金を材質として押出
し成形により形成されている。また、第２軸受部材４
は、後述のボールジョイント５を筒状部４１の装着孔２
２に装着した状態で、第１軸受部材の場合と同様に、連
結部４３の突出先端面とアーム部材１の他方の端面とを
摩擦圧接により接合させることによってアーム部材１に
連結されている。この第２軸受部材４の連結部４３にも
断熱用の空洞部４４が設けられていることから、第１軸
受部材の場合と同様に、摩擦圧接作業が有利に行われ
る。

【００２３】ボールジョイント５は、第２軸受部材４の
装着孔４２に収納されその内周に球面を有する略円筒状
に形成された樹脂製のホルダ５１と、先端に球状部５２
ａを有し該球状部５２ａが装着孔４２の開口部から挿入
されてホルダ５１の球面に摺動自在に保持されたジョイ
ント軸５２と、両端が装着孔４２の開口部とジョイント
軸５２の外周中央部とに固定され装着孔４２の開口部を
覆蓋する略円筒状のゴムカバー５３とから構成されてい
る。

【００２４】このボールジョイント５は、ホルダ５１及
びホルダ５１に保持させたジョイント軸５２を第２軸受
部材４の装着孔４２内に挿入配置した後、筒状部４１の
一端側の端縁部を折り曲げて底板５４を取付け、更にゴ
ムカバー５３の両端部を筒状部４３の開口端部及びジョ
イント軸５２の外周中央部に止め具などで固定すること
により第２軸受部材４に組み付けられている。

【００２５】以上のように構成された本実施形態の防振
懸架装置は、自動車のサスペンション機構に組み込まれ
て使用される。この場合、防振ブッシュ３の内筒金具３
１の内孔に他の連結アームや取付部材等の取付軸部がボ
ルト締め等により嵌合固定されるとともに、ボールジョ
イント５のジョイント軸５２が他の連結アームや取付部
材等に連結されることにより防振連結される。これによ
り、防振懸架装置とこれに連結された連結アーム等との
間に生じる振動は、防振ブッシュ３のゴム弾性体３２の
弾性作用やボールジョイント５の角度変位により効果的
に吸収される。

【００２６】以上のように、本実施形態の防振懸架装置
のアーム部材１は、押出し成形によりパイプ状に形成さ
れているため、アーム部材１の長さ寸法精度を高精度に
することができ、また、押出し成形により形成された長
尺状の成形体を軸直角方向に切断して作製されるため、
材料歩留まりを著しく向上させることができ、低コスト
化することができる。

【００２７】したがって、本実施形態の防振懸架装置
は、高い長さ寸法精度で形成されたアーム部材１の両端
に、第１及び第２軸受部材２、４の連結部２３、４３が
摩擦圧接により結合されているため、第１及び第２軸受
部材２、４の装着孔２２、４２に装着された防振ブッシ
ュ３とボールジョイント５のピッチ間距離の精度を高め
ることができ、精度出しのために必要としていた多くの
切削加工を低減することができる。特に、防振懸架装置
が長い場合であって、長いアーム部材１が必要となる場
合には有利となる。

【００２８】また、第１及び第２軸受部材２、４の連結
部２３、４３には空洞部２４、４４が設けられているた
め、第１及び第２軸受部材２、４とアーム部材１とを摩
擦圧接により接合する際に、接合部から連結部２３、４
３を伝達して筒状部２１、４１側へ逃げる熱量を低減す
ることができる。これにより、摩擦圧接時における発熱
工程時間を短縮して作業効率を向上させることができ
る。また、筒状部２１、４１への熱影響が少ないため、
筒状部２１、４１に予め防振ブッシュ３及びボールジョ
イント５を装着しておくことも可能となり、防振懸架装
置の作製を有利に行うことができる。

【００２９】なお、本実施形態の防振懸架装置は、アー
ム部材１の両端に別体で形成された第１及び第２軸受部
材２、４がそれぞれ連結される構成であるため、第１及
び第２軸受部材２、４にそれぞれ装着される防振ブッシ
ュ３とボールジョイント５の軸線方向がずれている場合
であっても、第１及び第２軸受部材２、４の取付方向を
変えることにより容易に対応することが可能である。

【００３０】〔実施形態２〕図３は本実施形態に係る防
振懸架装置の平面図であり、図４は図３のIV−IV線矢視
断面図である。本実施形態の防振懸架装置は、図３及び
図４に示すように、押出し成形によりパイプ状に形成さ
れたアルミニウム合金製のアーム部材１０１と、装着孔
１２２及び空洞部１２４を備え連結部１２３がアーム部
材１０１の一端に摩擦攪拌接合により結合されたアルミ
ニウム合金製の第１軸受部材１０２と、第１軸受部材１
０２の装着孔１２２に取付けられた防振ブッシュ１０３
と、装着孔１４２及び空洞部１４４を備え連結部１４３
がアーム部材１０１の他端に摩擦攪拌接合により結合さ
れたアルミニウム合金製の第２軸受部材１０４と、第２
軸受部材１０４の装着孔１４２に取付けられたボールジ
ョイント１０５とから構成されている。

【００３１】この防振懸架装置は、上記実施形態１の防
振懸架装置と基本的構成が同じであるため、共通する部
材等の詳しい説明は省略し、以下、異なる点を中心に説
明する。本実施形態の第１及び第２軸受部材１０２、１
０４の連結部１２３、１４３の突出先端部には、段状と
なって突出する小径円柱部１２５、１４５が設けられて
いる。この小径円柱部１２５、１４５がアーム部材１０
１の内周に嵌合された状態で、連結部１２３、１４３の
突出先端部がアーム部材１０１の端面に摩擦攪拌接合に
より接合されている。これにより、連結部１２３、１４
３とアーム部材１０１との連結強度が高められている。

【００３２】そして、このようにしてアーム部材１０１
の両端に連結された第１及び第２軸受部材１０２、１０
４は、それらの装着孔１２２、１４２の軸線が、アーム
部材１の軸線と直角に交わる平面上において約９０°ず
れた方向を向く状態で取付けられている。これにより、
本実施形態の防振懸架装置は、第１及び第２軸受部材１
０２、１０４にそれぞれ装着される防振ブッシュ１０３
とボールジョイント１０５の軸線方向がずれた状態で配
設される場合に対応している。

【００３３】以上のように構成された本実施形態の防振
懸架装置の場合にも、加工工数やコストの増大を招くこ
とがなく、作製を有利に行うことができるなど、上記実
施形態１と同様の作用及び効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る防振懸架装置の平面
図である。

【図２】図１のII−II線矢視断面図である。

【図３】本発明の実施形態２に係る防振懸架装置の一部
を断面で示す平面図である。

【図４】図３のIV−IV線矢視断面図である。

【図５】従来の防振懸架装置の一部を断面で示す平面図
である。

【図６】従来の防振懸架装置の一部を断面で示す側面図
である。

【符号の説明】

１、１０１…アーム部材 ２、１０２…第１軸受部
材 ３、１０３、２０３…防振ブッシュ ４、１０４…
第２軸受部材 ５、１０５…ボールジョイント ２１、４１…筒状
部 ２２、４２、１２２、１４２…装着孔 ２３、４３、１２３、１４３…連結部 ２４、４４、１２４、１４４…空洞部 ３１、２３１…内筒金具 ３２、２３２…ゴム弾性
体 ５１…ホルダ ５２…ジョイント軸 ５２ａ…
球状部 ５３…ゴムカバー ５４…底板 １２５、１４
５…小径円柱部 ２０１…アーム部 ２０２…軸受部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内野 広治 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者 佐藤 昭一 大阪府堺市海山町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 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和アル ミニウム株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出し成形又は引抜き成形によりパイプ
   状に形成されたアルミニウム合金製のアーム部材と、 筒状部と該筒状部の外周に突設されるとともに内部に空
   洞部を有しその突出先端が前記アーム部材の端部に摩擦
   圧接又は摩擦攪拌接合により結合された連結部とからな
   るアルミニウム合金製の軸受部材と、 前記筒状部に装着された防振連結部材と、 から構成されていることを特徴とする防振懸架装置。
2. 【請求項２】 前記空洞部は、前記筒状部の軸線と平行
   方向に貫設されていることを特徴とする請求項１記載の
   防振懸架装置。
3. 【請求項３】 前記軸受部材は、前記防振連結部材が前
   記筒状部に装着された状態で前記アーム部材と結合され
   ていることを特徴とする請求項１又は２記載の防振懸架
   装置。