WO2014147754A1

WO2014147754A1 - サスペンションリンク及びその製造方法

Info

Publication number: WO2014147754A1
Application number: PCT/JP2013/057868
Authority: WO
Inventors: 晃成田
Original assignee: 株式会社ヨロズ
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2014-09-25
Also published as: WO2014148513A1; JP6139663B2; KR20150134366A; EP2977240A4; RU2633665C2; JPWO2014148513A1; EP2977240A1; CN105142939A; US10202012B2; RU2015143131A; CN105142939B; US20160107494A1; EP2977240B1

Abstract

【課題】低コストでありながらサスペンションリンクにおける連結部位の強度等の信頼性が優れたサスペンションリンクを提供する。【解決手段】本発明は、タイヤをサスペンションに回転可能に連結するタイヤ連結部１１とサスペンションを構成するサブフレームに連結されるサスペンション連結部１２とを有するサスペンションリンク１００の製造方法であって、板材を折り曲げ、折り曲げた板材の折り曲げ部を中空形状に成形し、当該中空形状をタイヤ連結部及びサスペンション連結部における一方の連結部とする折り曲げ工程を有する。

Description

サスペンションリンク及びその製造方法

　本発明は、サスペンションの構成部品であるサスペンションリンクに関する。

　サスペンションの構成部品であり、タイヤとサスペンション本体とを連結するサスペンションリンクは、一般的にサスペンションリンクとタイヤ及びサスペンションのサブフレームとを連結するための連結部位が各々設けられている。タイヤ及びサブフレームとの連結部位には、例えば板状部材からなるサスペンションリンクの本体部にカラーを溶接接合することによって構成されているものがある（特許文献１参照）。

特開２００３－３００４０５号公報

　特許文献１のサスペンションリンクは、サスペンションリンクの本体部を所定の形状にプレス成形し、サブフレームとの連結部位としてサスペンションリンクの本体部にカラーを溶接し、さらにその中にブッシュを圧入している。このような従来のサスペンションリンクは、板状部材の成形工程や部品点数が多い分、コストが比較的高くなり易く、低コスト化が求められている。しかし、サスペンションリンクの本体部とカラーとはサスペンションリンク本体部の板厚の厚さ部分において接合されている事が多い。そのため、コスト低減のためにサスペンションリンクの本体部の板厚を単純に薄くすれば、本体部の板厚が薄くなる分、カラーとの接触部分が小さくなってカラーと本体部との接続部の溶接が剥がれ易くなり、上記連結部位の強度を満足できなくなるおそれがある。

　そこで本発明は、上記課題を解決するために発明されたものであり、低コストでありながらサスペンションリンクにおける連結部位の強度等の信頼性が優れたサスペンションリンクを提供することを目的とする。

　上記目的を達成する本発明は、タイヤをサスペンションに回転可能に連結するタイヤ連結部と、サスペンションを構成するフレーム状部材に連結されるサスペンション連結部と、を有するサスペンションリンクの製造方法である。本発明に係る製造方法では、板材を折り曲げ、折り曲げた板材の折り曲げ部を中空形状に成形し、当該中空形状をタイヤ連結部またはサスペンション連結部における一方の連結部とする折り曲げ工程を有することを特徴とする。

　また、本発明はタイヤをサスペンションに回転可能に連結するタイヤ連結部とサスペンションを構成するフレーム状部材に連結されるサスペンション連結部とを有するサスペンションリンクである。本発明に係るサスペンションリンクは板材から形成され、タイヤ連結部またはサスペンション連結部における一方の連結部を、板材を中空形状に折り曲げた折り曲げ部によって構成することを特徴とする。

　本発明に係るサスペンションリンクとその製造方法によれば、板材を折り曲げた折り曲げ箇所を中空形状に成形することによって、タイヤ連結部またはサスペンション連結部のいずれかを構成している。そのため、タイヤ連結部またはサスペンション連結部としてカラーを溶接する箇所を減らすか、又はカラーの溶接を不要にしてカラー分の部品コストを低減したり、溶接工数を低減したりすることができる。また、板材を中空形状に折り曲げて形成した連結部は、従来のようにカラーの側面の一部がサスペンションリンク本体と接合されているものと異なり、折り曲げ箇所全体でタイヤ等からの入力に対抗する。そのため、応力集中が起こりにくい構造にでき、低コストでありながら部品強度などの信頼性が優れたサスペンションリンクを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るサスペンションリンクを示す概略斜視図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は同サスペンションリンクの成形工程において、打ち抜き加工を行ったブランク材を示す平面図及び正面図である。図３（Ａ）、（Ｂ）は同成形工程において、立ち上げ部を形成したブランク材を示す平面図及び正面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は同成形工程において、縁部を立ち上げたブランク材を示す平面図及び正面図である。図５（Ａ）、（Ｂ）は同成形工程において、ブランク材を折り曲げた状態を示す平面図及び正面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は同成形工程において、サスペンションリンクにブッシュを圧入した状態を示す平面図及び正面図である。図７（Ａ）、（Ｂ）は本実施形態に係るサスペンションリンクの成形工程において立ち上げ部成形工程について示す断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）は同サスペンションリンクの成形工程における縁曲げ工程について示す断面図であって、図３の８－８線に沿う断面図である。図９（Ａ）、（Ｂ）は同サスペンションリンクの成形工程における折り曲げ工程について示す断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）は同サスペンションリンクの成形工程における折り曲げ工程について示す断面図である。図１１（Ａ）は本発明の変形例に係るサスペンションリンクを示す斜視図、図１１（Ｂ）は同サスペンションリンクを折り曲げる前の板材を示す平面図である。

　以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

　図１は本発明の一実施形態に係るサスペンションリンクを示す概略斜視図、図２（Ａ）、（Ｂ）は同サスペンションリンクの成形工程において、打ち抜き加工を行ったブランク材を示す平面図及び正面図である。図３（Ａ）、（Ｂ）は同成形工程において、立ち上げ部を形成した板材を示す平面図及び正面図、図４（Ａ）、（Ｂ）は同成形工程において、縁部を立ち上げた板材を示す平面図及び正面図である。また、図５（Ａ）、（Ｂ）は同成形工程において、板材を折り曲げた状態を示す平面図及び正面図、図６（Ａ）、（Ｂ）は同成形工程において、サスペンションリンクにブッシュを圧入した状態を示す平面図及び正面図である。

　図１～６を参照して概説すれば、本実施形態に係るサスペンションリンク１００は、一枚の板材をプレス成形することによって形成される。サスペンションリンク１００は、タイヤに接続される部品（ナックル等）と連結される第１連結部１１と、サスペンション構成するフレーム状部材と連結される第２連結部１２と、第１連結部１１及び第２連結部１２とを繋ぐアーム１５と、を有する。本実施形態に係るサスペンションリンク１００は、一枚の板材から構成しているため、部品コストを低廉なものとすることができ、なおかつ後述するように部品強度等の信頼性をも合わせ持つ仕様としている。以下、詳述する。

　第１連結部１１は、板材１０を折り曲げた際の折り曲げ部分を円筒状に成形することによって形成される。第１連結部１１が形成されることによって、当該部位にカラーを別途溶接することなく、タイヤに接続される部品を連結させることができる。

　第２連結部１２は、サスペンションを構成するサブフレーム（場合によってはフレーム、サスペンションメンバ等とも呼ばれる。フレーム状部材に相当）と連結するように、長尺状の板材１０の長手方向における両端部を打ち抜いて貫通孔２５、２６を形成し、貫通孔２５、２６が連通するように板材１０を折り曲げることによって形成される。

　なお、本実施形態では第１連結部１１にタイヤに接続される部品が取り付けられ、第２連結部１２にサスペンションのサブフレームが取り付けられると説明しているが、取り付けられる部品はタイヤ側の部品とサスペンションのサブフレームとを逆転させてもよい。

　アーム１５は、第１連結部１１と第２連結部１２とを接続する部位であり、本実施形態では直線状に形成されているが、これに限定されず、曲線状や、車両搭載時に他部品を避けるために、湾曲した形状と直線形状とが組み合わさった形状等で構成してもよい。また、アーム１５は、板材１０が折り曲げられて形成された板材片２１、２２における折り曲げ箇所２３から貫通孔２５，２６を結ぶ形状にあたる。板材片２１、２２は、アーム１５の部位において立ち上がり部１３，１４を除いて当接しており、折り重ね箇所２４が形成されているが、これに限定されない。

　立ち上げ部１３，１４は、板材１０を折り曲げた際に第２連結部１２における板材片２１と板材片２２とを離間した状態にするために形成される。第２連結部１２では、車体側の部品が板材片２１、２２の貫通孔２５、２６を挿通して取り付けられる。このような場合に第２連結部１２において板材片２１、２２が離間していることによって、板材片２１、２２によるサスペンションのサブフレームの固定位置を離間させることができ、外力が加わった場合でもサスペンションのサブフレームを倒れにくくすることができ、取り付けられた部品の姿勢を安定させて取り付け性を良好にすることができる。なお、本実施形態では第２連結部１２にブッシュ９２が取付けられているが、ブッシュ９２が取付けられた場合についても板材片２１、２２を離間させることによって同様の効果を奏することができる。

　縁部１６は、板材片２１、２２が重なった面から板材１０の縁部分を板材片２１、２２の接触位置から離間する方向に立ち上げて形成した部位である。縁部１６を設けることによって、第１連結部１１、第２連結部１２、及びアーム１５の曲げや捩りに対する部品強度を向上させることができる。

　次に、本実施形態のサスペンションリンクの製造方法について説明する。図７（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係るサスペンションリンクの成形工程における立ち上げ部成形工程について示す断面図、図８（Ａ）、（Ｂ）は同サスペンションリンクの成形工程における縁曲げ工程について示す断面図である。また、図９（Ａ）、（Ｂ）、図１０（Ａ）、（Ｂ）は、同サスペンションリンクの成形工程における折り曲げ工程について示す断面図である。

　本実施形態に係るサスペンションリンク１００の製造方法は、概説すると、連結部形成工程と、立ち上げ部形成工程と、縁曲げ工程と、板材の折り曲げ工程と、を有するが、サスペンションリンク１００の製造方法は下記の方法に限定されるものではない。以下に各工程について詳述する。

　まず、圧延鋼板等の板材は、上記工程の前に図２に示すような外形に打ち抜き成形される。第２連結部１２は、取り付け部品を板材１０の平面に挿通させることによって構成されるため、当該部分の形状は部品の外形形状に合わせて例えば円状に打ち抜き成形される。

　連結部成形工程では、板材１０の長尺方向の両端部に円形の打ち抜き加工を行う。これにより、板材１０には図２（Ａ）、（Ｂ）に示すような貫通孔２５、２６が形成され、後に第２連結部１２として形成される。なお、打ち抜きを行う装置については公知のものと同様であるため、図示を省略する。

　立ち上げ部形成工程では、板材片２１、２２を折り曲げた際に第２連結部１２における板材片２１、２２の板材が重ならず、離間するように板材１０の両端部より中央寄りの形状を立ち上げる。立ち上げ部形成工程では、図７（Ａ）に示すように、固定型２０４に板材１０を載置し、固定型２０４と反対方向から所定の凹凸形状を有する可動型２０１を固定型２０４に向けて下降させ、プレス成形を行う（図７（Ａ）、（Ｂ）の矢印ｄ１参照）。固定型２０４以外にブランク材１０を跨いで可動型２０１とはホルダ２０２、２０３が対向し、ばね等の弾性力によってブランク材１０の過度の変形を防止する。このように固定型２０４、可動型２０１、及びホルダ２０２、２０３によって型締めすることによって板材１０に立ち上げ部１３、１４が形成される。

　縁曲げ工程では、図８（Ａ）に示すように板材１０を固定型２１３、２１４及びホルダ２１２に載置し、図８（Ａ）における上方から凸形状２１１ａを有する可動型２１１を下降させて板材１０を加圧する（図８（Ａ）、（Ｂ）の矢印ｄ２参照）。これによって、図８（Ｂ）に示すように、可動型２１１の凸形状２１１ａによるホルダ２１２の下方へのストローク移動に伴って板材１０の左右両側に縁部１６ａ、１６ｂが形成される。本実施形態では図１に示すように板材１０の外周全周に縁部１６が設けられているが、縁部１６は全周ではなく一部に形成されていてもよい。

　折り曲げ工程では、図９（Ａ）に示すように、まず凹部２２１ａを有する固定型２２１に立ち上げ部１３，１４が形成された板材１０を載置する。そして、折り曲げ箇所２３となる部位を凹部２２１ａの内部に形成するように固定型２２１の凹部２２１ａに先端が円筒の半分の形状に形成された可動型２２２を接近させてプレス成形を行う（図９Ａ（Ａ）、（Ｂ）の矢印ｄ３参照）。これによって、板材１０は、図９（Ｂ）に示すように折り曲げ箇所２３を起点にして折れ曲がり、板材片２１、２２が可動型２２２の側面に接近するように立ち上がる。

　次に、図１０（Ａ）に示すように板材１０の折り曲げ箇所２３の内部に中子２２７を配置した状態で板材１０を固定型２３１に載置して板材１０を固定する。そして、可動型２３２を固定型２３１に向けて接近させ、板材１０にプレス成形を行う（図１０（Ａ）、（Ｂ）の矢印ｄ４参照）。これによって、アーム１５の部位において板材片２１と板材片２２とが当接し、折り曲げ箇所２３の形状が完成してサスペンションリンク１００が完成する。

　本実施形態では、折り曲げ箇所２３が完成した時点でアーム１５における板材片２１、２２は当接しているが、当該部分は溶接等で接合してもよい。

　また、必要に応じて図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように第１連結部１１及び第２連結部１２にブッシュ９１、９２を挿通させてもよい。

　次に本実施形態に係るサスペンションリンクの作用及び効果について説明する。従来は板材からなるサスペンションリンクの本体部の板厚の厚さしかない側面部分にカラーなどを溶接接合している。そのため、サスペンションリンク本体部におけるカラーとの接合部分は板厚の厚さしかなく、コスト低減のために板厚を薄くしようとすると、溶接箇所をあまり確保できず、外力が加えられた際には溶接部分が剥がれてしまうおそれがある。

　これに対し、本実施形態に係るサスペンションリンク１００は、折り曲げ工程において板材１０を折り曲げ成形した際に成形される中空の円形状を第１連結部１１として構成している。そのため、第１連結部１１は板材が破断する程度にまで引っ張られない限り、第１連結部１１に連結された部品が第１連結部１１から分離することはない。よって、従来のように板材からなるサスペンションリンクの本体部にカラーを溶接して構成した場合に比べて連結部の引張り強度を強固にすることができる。また、カラーを溶接しない分、カラーの費用や溶接コストを低減することができる。そのため、低コストでありながら連結部の強度等の信頼性が優れたサスペンションリンクを提供することができる。

　また、サスペンションリンク１００の外周縁部は、折り曲げ工程の前に縁曲げ工程において立ち上げられて縁部１６として形成されている。そのため、第１連結部１１、第２連結部１２、またはアーム１５に曲げや捩りの入力が加わっても強固に対抗することができ、サスペンションリンクの強度を向上させることができる。

　また、第２連結部１２は、折り曲げ工程の前に打ち抜き工程において長尺状の板材１０の長手方向における両端部を打ち抜いて形成した貫通孔２５，２６によって構成されている。そのため、第１連結部１１以外の連結部においても、従来のようにカラーを溶接するような場合と比べてカラーの部品コストや溶接コストを不要にでき、サスペンションリンクの低コスト化に貢献できる。

　また、第２取り付け部１２における板材片２１、２２は、向かい合った状態で接触または当接せず、離間して形成されている。そのため、フレーム状部材を取り付けた際に外力が加えられてもフレーム状部材を倒れにくくすることができ、第２連結部１２に取り付けられる部品の姿勢を安定化させて連結する部品の取り付け性を良好にすることができる。

　本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲において種々の変更が可能である。

　図１１（Ａ）は本発明の変形例に係るサスペンションリンクを示す斜視図、図１１（Ｂ）は同サスペンションリンクを構成する板材を折り曲げる前の状態を示す平面図である。サスペンションリンク１００は、板材を中空形状に折り曲げることによって形成した第１連結部１１及び貫通孔２５，２６によって構成した第２連結部１２を有する実施形態について説明したが、これに限定されない。

　図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、板材１０ａの折り曲げ箇所２３を折り曲げて板材１０ａを板材片２２ｂと板材片２１ａに分割し、中空形状の第１連結部１１、貫通孔によって構成した第２連結部１７及び第３連結部１８を有する連結部が３箇所のサスペンションリンクとしてもよい。

　また、第２連結部１２は、サスペンションのサブフレームを取付ることができるように板材１０の両端部に打ち抜き加工を行い、板材片２１及び板材片２２を当接または接触した位置から離間させることによって構成する実施形態について説明したが、これに限定されない。第２連結部は、板材片２１、２２の第２連結部に当たる部位を半円の円筒状に成形し、両部位を突き合せて円筒形状にした状態で突き合わせ箇所を溶接やカシメ等によって固定して構成してもよい。また、アーム１５において板材片２１、２２は当接又は接触している実施形態について説明したが、これに限定されず、離間していてもよい。

　また、第２連結部１２は、板材１０の両端部を打ち抜いて貫通孔２５，２６を形成し、貫通孔２５，２６が挿通するように折り曲げて構成する実施形態について説明したが、これに限定されない。図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように板材１０の長手方向における一方にのみ貫通孔を形成し、板材１０を折り曲げた際に当該貫通孔が塞がれないように板材１０を折り曲げて連結部を構成してもよい。

１０　板材、
１００、１００ａ　サスペンションリンク、
１１　第１連結部（タイヤ連結部）、
１２、１７　第２連結部（サスペンション連結部）、
１３、１４　立ち上げ部、
１５　アーム、
１６　縁部、
１８　第３連結部、
２１、２１ａ、２２、２２ａ　板材片、
２３　折り曲げ箇所、
２４　折り重ね箇所、
２５，２６　貫通孔、
９１、９２　ブッシュ、
２０４、２１３、２１４、２２１、２３１　固定型、
２０１、２１１、２１４、２２２、２３２　可動型、
２０２、２０３、２１２　ホルダ、
２１１ａ　凸形状、
２２１ａ　凹部、
２２７　中子。

Claims

　タイヤをサスペンションに回転可能に連結するタイヤ連結部と、サスペンションを構成するフレーム状部材に連結されるサスペンション連結部と、を有するサスペンションリンクの製造方法であって、
　板材を折り曲げ、折り曲げた板材の折り曲げ部を中空形状に成形し、前記中空形状を前記タイヤ連結部及び前記サスペンション連結部における一方の連結部とする折り曲げ工程を有することを特徴とするサスペンションリンクの製造方法。
　前記折り曲げ工程の前に前記板材の外周縁部を折り曲げる縁曲げ工程をさらに有する請求項１に記載のサスペンションリンクの製造方法。
　前記折り曲げ工程の前に長尺状の前記板材の長手方向における少なくとも一方の端部を打ち抜いて貫通孔を形成する打ち抜き工程をさらに有し、
　前記タイヤ連結部及び前記サスペンション連結部における他方の前記連結部は、前記打ち抜き工程によって形成された前記貫通孔によって構成される請求項１または２に記載のサスペンションリンクの製造方法。
　前記折り曲げ工程において前記板材は前記折り曲げ部によって２以上の板材片に分割され、前記打ち抜き工程において一の板材片には第１貫通孔が形成され、他の前記板材片には第２貫通孔とが形成され、
　前記折り曲げ工程では、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とが挿通し、かつ、前記第１貫通孔における前記一の板材片と前記第２貫通孔において前記一の板材片と向かい合う前記他の板材片とが離間するように前記板材を折り曲げる請求項３に記載のサスペンションリンクの製造方法。
　タイヤをサスペンションに回転可能に連結するタイヤ連結部と、サスペンションを構成するフレーム状部材に連結されるサスペンション連結部と、を有するサスペンションリンクであって、
　前記サスペンションリンクは板材から形成され、
　前記タイヤ連結部及び前記サスペンション連結部における一方の連結部は、前記板材を中空形状に折り曲げた折り曲げ部によって構成されることを特徴とするサスペンションリンク。
　前記板材の外周縁部は、立ち上げられて形成されている請求項５に記載のサスペンションリンク。
　前記タイヤ連結部及び前記サスペンション連結部における他方の前記連結部は、長尺状の前記板材の長手方向における少なくとも一方の端部に設けられた貫通孔によって構成される請求項５または６に記載のサスペンションリンク。
　前記板材は折り曲げ部によって分割された２以上の板材片を有し、
　前記タイヤ連結部または前記サスペンション連結部における他の前記連結部は、少なくとも２以上の前記板材片を挿通する前記貫通孔によって構成され、前記他の連結部における一の前記板材片と前記一の板材片と向かい合う他の前記板材片とは離間して配置される請求項５から７のいずれか１項に記載のサスペンションリンク。