JPH11270607A

JPH11270607A - ブッシュ装着用部材

Info

Publication number: JPH11270607A
Application number: JP10072591A
Authority: JP
Inventors: Rentaro Kato; 錬太郎加藤; Yuichi Ogawa; 雄一小川; Masaharu Tochigi; 雅晴栃木; Narinori Kawada; 斉礼川田; Masatoshi Enomoto; 正敏榎本; Naoki Nishikawa; 直毅西川
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Showa Aluminum Corp
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Showa Aluminum Can Corp
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】棒状の金属押出形材からなる部材本体の一部
に、ブッシュを装着するブッシュ装着部が形成されたブ
ッシュ装着用部材であって、衝突時の衝撃を緩和するこ
とのできるブッシュ装着用部材を提供すること。【解決手段】部材本体２は、円形断面の棒状のアルミ
ニウム押出形材製パイプ材からなる。そして、部材本体
２の長さ方向中間部には、パイプ材の周壁部の全周に亘
って肉厚の薄い薄肉部６が切削加工にて局部的に形成さ
れている。こうして薄肉部６を形成して部材本体２を座
屈し易くしておく。衝突時の衝撃は、部材本体２が薄肉
部６において座屈することによって緩和される。

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、例えば自動車に
用いられるエンジンマウント、サスペンションアーム、
リンク、フレーム等のブッシュ装着用部材に関する。

【０００２】なお、この明細書において、アルミニウム
の語は、その合金を含む意味において用いられる。

【０００３】

【従来の技術】例えば、自動車に用いられているブッシ
ュ装着用部材の一つに、アッパーアーム、ロアアーム、
トレーリングアーム、トーションバー等のサスペンショ
ンアームを構成するサスペンションアーム用部材があ
る。

【０００４】かかるサスペンションアーム用部材は、一
般に、棒状の金属製部材本体と、その両端部に形成され
た金属製ブッシュ装着部とから構成されており、前記ブ
ッシュ装着部には、円筒型等のゴム製防振ブッシュを装
着するための円形等のブッシュ装着用保持孔が形成され
ている。そして、前記保持孔に装着されたブッシュを介
して、自動車の各種フレームに取り付けられるものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
サスペンションアーム用部材には、色々な種類のものが
存在し、その中には、衝突時の衝撃を緩和するために、
ある一定の値以上の衝突荷重が加わると、座屈すること
が要求されるものがある。

【０００６】すなわち、自動車が衝突すると、ブッシュ
に両者を近接させる方向の荷重が加わって、アーム用部
材に軸方向の圧縮荷重が作用することとなるが、この軸
方向圧縮荷重を受けてアーム用部材が座屈することで、
衝突時の衝撃を緩和することのできるようなアーム用部
材が要求される。

【０００７】この発明は、このような技術背景に鑑みて
なされたもので、衝突時の衝撃を緩和することのできる
ブッシュ装着用部材を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、棒状の金属押出形材からなる部材本体
の一部に、ブッシュを装着するブッシュ装着部が形成さ
れたブッシュ装着用部材であって、前記部材本体の長さ
方向中間部に、切削加工によって肉厚の薄い薄肉部が局
部的に形成されていることを特徴とする。

【０００９】これによれば、部材本体として、棒状の金
属押出形材を用いることにより、製造効率が向上する。
また、自動車等の各種車両が衝突すると、部材本体には
軸方向の圧縮荷重が加わるが、この発明に係るブッシュ
装着用部材は、部材本体の長さ方向中間部に、切削加工
によって肉厚の薄い薄肉部が局部的に形成されているこ
とから、衝突すると部材本体が軸方向の圧縮荷重を受け
て薄肉部において変形するものとなる。この変形によっ
て衝突時の衝撃が緩和される。

【００１０】ここで、プレス加工等によっても、部材本
体に薄肉部を形成することができるが、これによれば、
残留応力によるスプリングバックが生じるため、厳格な
寸法精度を得ることが難しい。一方、この発明に係るブ
ッシュ装着用部材は、スプリングバックを生じない切削
加工によって、薄肉部が形成されているので、寸法精度
の高いものとなり得る。

【００１１】前記切削加工としては、例えば、旋削、平
削、フライス削り等の刃物による加工や、固定砥粒、遊
離砥粒を用いた砥粒による加工（砥粒加工）が挙示され
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。図１及び図２は第１実施形態、図
５及び図６は第２実施形態を示している。なお、これら
第１及び第２実施形態では、いずれもブッシュ装着用部
材として自動車のサスペンションアーム用部材を示して
いる。

【００１３】まず、第１実施形態について説明する。

【００１４】図１及び図２に示すように、この第１実施
形態のサスペンションアーム用部材（１）は、所定長さ
を有する棒状の部材本体（２）と、該部材本体（２）の
両端部に溶接連結された、円筒型のゴム製防振ブッシュ
（４）（４）を装着するブッシュ装着部（３）（３）と
から構成されている。同図中（５）（５）は、前記部材
本体（２）と前記ブッシュ装着部（３）（３）との溶接
部である。

【００１５】前記部材本体（２）は、円形断面の真直な
アルミニウム押出形材製パイプ材（例えば、材質Ａ６０
６１−Ｔ６、寸法φ２５×ｔ３）から構成されている。
すなわち、この部材本体（２）は、所定断面形状を有す
る押出形材からなるパイプ材を押出方向と直交する平面
で所定の長さに切断したものからなる。そして、前記部
材本体（２）の長さ方向の中間部には、切削加工により
パイプ材の周壁部の全周に亘って肉厚の薄い薄肉部
（６）が局部的に形成されている。この薄肉部（６）
は、切削加工用工具としてバイト（図示せず）を用い
て、部材本体（２）を構成しているパイプ材の周壁部を
その外周面から全周に亘って旋削することにより、形成
されたものであって、パイプ材の外周面と薄肉部（６）
の外周面とは、テーパ面（６ａ）（６ａ）を介して連接
されており、これにより、部材本体（２）に軸方向の引
張荷重が加わったときに応力集中を生じ難くし得て、応
力集中の発生を阻止することができるものとなってい
る。また、前記テーパ面（６ａ）（６ａ）をＲ面（図示
せず）にしても良い。なお、図２中、ｔ₁は部材本体
（２）を構成しているパイプ材の周壁部の肉厚、ｔ₂は
薄肉部（６）の肉厚を示している。

【００１６】前記ブッシュ装着部（３）（３）は、前記
ブッシュ（４）を圧入装着するための円形のブッシュ装
着用保持孔（１０ａ）を有する円筒形の本体（１０）
と、該本体（１０）の外周面上に突設された正方形断面
の角柱形の連結用突出部（１１）とを一体に有するもの
であって、所定断面形状を有するアルミニウム押出形材
（例えば、Ａ６０６１−Ｔ６）を押出方向と直交する平
面で所定の厚さにスライス状に切断したアルミニウム押
出形材製スライス切断品からなる。そして、前記ブッシ
ュ装着部（３）（３）の保持孔（１０ａ）（１０ａ）に
は、前記ブッシュ（４）（４）が圧入装着されている。
また、前記連結用突出部（１１）（１１）の端面におけ
る一辺の長さは、前記部材本体（２）の外径と同寸に設
定されている。

【００１７】この実施形態のサスペンションアーム用部
材（１）において、前記ブッシュ装着部（３）（３）の
保持孔（１０ａ）（１０ａ）に圧入装着されているブッ
シュ（４）（４）間の距離Ｌ₁は、例えば３００ｍｍで
あり、部材本体（２）に形成されている薄肉部（６）の
軸方向に沿う長さＬ₂は、例えば５０〜１００ｍｍであ
る。また、部材本体（２）を構成しているパイプ材の周
壁部の肉厚ｔ₁は、例えば３ｍｍであり、薄肉部（６）
の肉厚ｔ₂は、例えば０．３〜１．５ｍｍである。

【００１８】以下、この実施形態のサスペンションアー
ム用部材（１）を、その製造方法に即して説明する。

【００１９】まず、図３に示すように、ブッシュ（４）
をブッシュ装着部（３）の保持孔（１０ａ）に圧入装着
するとともに、このブッシュ装着部（３）の連結用突出
部（１１）の端面と部材本体（２）の端面とを突き合わ
せる。そして、この突合せ部において周方向に全周に亘
って公知の溶接法にて接合することにより、部材本体
（２）とブッシュ装着部（３）（３）とを接合一体化す
る。

【００２０】溶接法としては、ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザ
溶接等の溶融溶接法や、固相接合法の一種である摩擦撹
拌接合法、摩擦圧接接合法などが挙示される。

【００２１】かくして得られたサスペンションアーム用
部材（１´）を図４（ｉ）に示す。このサスペンション
アーム用部材（１´）において、ブッシュ装着部（３）
（３）は、その保持孔（１０ａ）（１０ａ）の軸線方向
が互いに同じ方向を向いてかつ部材本体（２）の軸線方
向に対して直交する態様にして、部材本体（２）に溶接
連結されている。

【００２２】このサスペンションアーム用部材（１´）
にあっては、部材本体（２）は円形断面のパイプ材から
なるので、スペース効率が高くかつ軽量なものとなって
いる。しかも、部材本体（２）とブッシュ装着部（３）
とが、ともにアルミニウム製なので、より一段と軽量な
ものとなっている。更に、部材本体（２）とブッシュ装
着部（３）（３）とが、ともに押出形材から製造された
ものなので、製造効率を向上させ得て、大幅なストダウ
ンを図ることができ、したがって安価なサスペンション
アーム用部材（１´）となっている。

【００２３】而して、同図のサスペンションアーム用部
材（１´）は、ブッシュ装着部（３）（３）の保持孔
（１０ａ）（１０ａ）に装着されたブッシュ（４）
（４）を介して、自動車の各種フレームに取り付けられ
るものであるが、自動車が衝突した場合には、ブッシュ
（４）（４）に両者を近接させる方向の荷重（方向イ）
が加わって、部材本体（２）に軸方向の圧縮荷重が加わ
ることとなる。しかしながら、同図のサスペンションア
ーム用部材（１´）では、部材本体（２）に軸方向の圧
縮荷重が加わっても、部材本体（２）は座屈等の変形が
生じ難く、そのため衝突時の衝撃を緩和することができ
ない。

【００２４】そこで、この実施形態では、上述したよう
に、部材本体（２）の長さ方向中間部を局部的にその外
周面から全周に亘って切削することによって、図１及び
図２に示すように、部材本体（２）の長さ方向中間部
に、薄肉部（６）を局部的に形成している。こうするこ
とにより、部材本体（２）における薄肉部（６）が他の
部位よりも軸方向の圧縮荷重に対して強度的に弱くな
り、その結果、部材本体（２）が薄肉部（６）において
屈曲して「く」字状に変形する等して、座屈やあるいは
更に破断が生じ易くなる。

【００２５】このようにして、部材本体（２）の長さ方
向中間部に、薄肉部（６）を局部的に形成することによ
って、部材本体（２）が座屈し易くなり、もってサスペ
ンションアーム用部材（１）は衝突時の衝撃を緩和する
ことができるものとなる。

【００２６】次に、第２実施形態について説明する。な
お、第２実施形態を示す図５及び図６には、上記第１実
施形態と同一の要素に同一の符号が付されている。

【００２７】この第２実施形態のサスペンションアーム
用部材（１）は、図５に示すように、部材本体（２）の
長さ方向中間部に、切削加工によりパイプ材の周壁部の
周方向の一部において肉厚の薄い薄肉部（７）が局部的
に形成されている。この薄肉部（７）は、切削加工用工
具としてバイト（図示せず）を用いて、部材本体（２）
を構成しているパイプ材の周壁部を、ブッシュ装着部
（３）（３）の保持孔（１０ａ）（１０ａ）の軸線方向
に垂直な方向側から平削することによって、形成された
ものであって、パイプ材の外周面と薄肉部（７）の外壁
面における長さ方向両端部とは、斜面（７ａ）（７ａ）
を介して連接されており、これにより、部材本体（２）
に軸方向の引張荷重が加わったときに、応力集中を生じ
難くし得て、応力集中の発生を阻止することができるも
のとなっている。

【００２８】このサスペンションアーム用部材（１）に
あっては、図６（ｉ）に示すように、部材本体（２）に
軸方向の圧縮荷重（方向イ）が加わった場合には、部材
本体（２）が薄肉部（７）において該薄肉部（７）を内
側にして屈曲して「く」字状に変形する等して、座屈や
あるいは更に破断（８はその破断部）が生じ易くなって
いる。この部材本体（２）の座屈や破断によって、サス
ペンションアーム用部材（１）は衝突時の衝撃を緩和す
ることができる。

【００２９】とくに、この実施形態のサスペンションア
ーム用部材（１）は、部材本体（２）の長さ方向中間部
におけるパイプ材の周壁部の周方向の一部に、薄肉部
（７）を形成したものであるから、部材本体（２）の変
形方向を特定することができる。そのため、このサスペ
ンションアーム用部材（１）を自動車の各種フレームに
設置する際に、設置場所の近傍に干渉物が存在する場合
でも、この干渉物に邪魔されずに座屈等の変形を生じさ
せることができる。したがって、設置場所の近傍に干渉
物が存在する場合でも、確実に衝突時の衝撃を緩和する
ことのできるサスペンションアーム用部材（１）となっ
ている。

【００３０】而して、上記第１及び２実施形態のサスペ
ンションアーム用部材（１）は、いずれも切削加工が施
されている分、軽量になっている。しかも、この切削加
工により形成される薄肉部（６）（７）は、部材本体
（２）の長さ方向中間部であるから、部材本体（２）と
ブッシュ装着部（３）（３）との溶接部（５）（５）の
継手効率は、減少しておらず、サスペンションアーム用
部材として要求される引張強度を維持している。したが
って、軽量でかつ要求される引張強度を満たし得るサス
ペンションアーム用部材（１）となっている。

【００３１】例えば、これら第１及び第２実施形態のサ
スペンションアーム用部材（１）は、１．３〜２７ｋＮ
の範囲内の軸方向の圧縮荷重を受けたときに座屈が生じ
るように、部材本体（２）の薄肉部（６）（７）の肉厚
が設定されるとともに、２５ｋＮ以下の軸方向の引張荷
重を受けても破断や変形が生じないように、部材本体
（２）の薄肉部（６）（７）の肉厚が設定されている。

【００３２】更に、これら第１及び第２実施形態のサス
ペンションアーム用部材（１）は、次のような効果を有
している。

【００３３】すなわち、衝撃を緩和するために必要とな
る座屈や破断は、部材本体（２）とブッシュ装着部
（３）（３）との接合部（５）（５）において発生させ
ることもできるが、この場合には、接合部（５）（５）
の継手強度はバラツキが大きいことから、不本意に座屈
や破断が生じてしまう虞があり、品質管理上、好ましく
ない。これに対して、これら第１及び第２実施形態のサ
スペンションアーム用部材（１）にあっては、座屈等の
変形は、部材本体（２）の長さ方向中間部に形成された
薄肉部（６）（７）において生じるものであって、この
薄肉部（６）（７）は正確に切削量を設定できる切削加
工によって形成されているので、強度バラツキがほとん
ど生じていない。したがって、不本意に座屈や破断が生
じる虞がなくなり、品質を安定させ得て、その結果、確
実に衝撃を緩和することのできるサスペンションアーム
用部材（１）となっている。

【００３４】また、これら第１及び第２実施形態のサス
ペンションアーム用部材（１）にあっては、薄肉部
（６）（７）は、スプリングバックが生じるプレス加工
等によって形成されたものではなく、切削加工によって
形成されたものであるから、極めて高い寸法精度を有し
ている。

【００３５】また、従来のサスペンションアーム用部材
の部材本体は、鉄系材料からなるパイプ材を用いて製造
されているものが多いが、これら第１及び２実施形態の
サスペンションアーム用部材（１）の部材本体（２）
は、従来と同じくパイプ材を用いて製造されたものなの
で、設計変更を必要とせず、設計上有利なものとなって
おり、その上、これに用いられたパイプ材はアルミニウ
ム製なので、従来のものに比して軽量なものとなってい
る。

【００３６】以上、この発明の実施形態について説明し
たが、この発明はこれら実施形態に限定されるものでは
ない。

【００３７】例えば、ブッシュ装着部（３）は、アルミ
ニウム押出形材製のものであるが、鋳造や鍛造やダイカ
スト等によって製造されたものであっても良い。また、
ブッシュ装着部（３）として、圧入式のものを示した
が、巻締め式のものであっても良い。また、部材本体
（２）とブッシュ装着部（３）とが、溶接によって連結
されたものを示したが、機械的かしめ等によって連結さ
れたものであっても良い。

【００３８】もとより、この発明に係るブッシュ装着用
部材は、サスペンションアーム用部材（１）に限定され
ず、例えばエンジンマウント用部材であっても良い。

【００３９】

【発明の効果】上述の次第で、この発明に係るブッシュ
装着用部材は、棒状の金属押出形材からなる部材本体の
一部に、ブッシュを装着するブッシュ装着部が形成され
たものであって、前記部材本体の長さ方向中間部に、切
削加工によって肉厚の薄い薄肉部が局部的に形成されて
いるものであるから、自動車等の各種車両の衝突の際に
加わる衝撃荷重を受けた場合に部材本体が薄肉部におい
て容易に変形し得て、この部材本体の変形によって、衝
突時の衝撃を緩和することができるという効果を有す
る。

【００４０】また、薄肉部は、スプリングバックを生じ
ない切削加工によって形成されているので、高い寸法精
度を有するブッシュ装着用部材を提供することができ
る。

【００４１】加えて、部材本体は金属押出形材からなる
ので、製造効率を向上させ得て、大幅なコストダウンを
図ることができ、したがって安価なブッシュ装着用部材
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態のサスペンションアー
ム用部材（ブッシュ装着用部材）を示す図であって、
（ｉ）は斜視図、（ii）は（ｉ）中のＩ（ii）−Ｉ（i
i）線断面図、（iii ）は（ｉ）中のＩ（iii ）−Ｉ（i
ii ）線断面図である。

【図２】同サスペンションアーム用部材を示す一部切欠
き平面図である。

【図３】同サスペンションアーム用部材の製造途中を示
す、部材本体、ブッシュ装着部及びブッシュの斜視図で
ある。

【図４】同サスペンションアーム用部材の部材本体に切
削加工を施す前の状態を示す斜視図である。

【図５】この発明の第２実施形態のサスペンションアー
ム用部材（ブッシュ装着用部材）を示す図であって、
（ｉ）は斜視図、（ii）は（ｉ）中のＶ（ii）−Ｖ（i
i）線断面図、（iii ）は（ｉ）中のＶ（iii ）−Ｖ（i
ii ）線断面図である。

【図６】同サスペンションアーム用部材の平面図であっ
て、（ｉ）はサスペンションアーム用部材の変形前の状
態を示す図、（ii）はサスペンションアーム用部材の変
形途中の状態を示す図である。

【符号の説明】

１…サスペンションアーム用部材（ブッシュ装着用部
材）２…部材本体３…ブッシュ装着部４…ブッシュ５…溶接部６、７…薄肉部

───────────────────────────────────────────────────── 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)発明者川田斉礼堺市海山町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)発明者西川直毅堺市海山町６丁224番地昭和アルミニウム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】棒状の金属押出形材からなる部材本体
（２）の一部に、ブッシュ（４）を装着するブッシュ装
着部（３）が形成されたブッシュ装着用部材（１）であ
って、前記部材本体（２）の長さ方向中間部に、切削加工によ
って肉厚の薄い薄肉部（６）（７）が局部的に形成され
ていることを特徴とするブッシュ装着用部材。