WO2022070265A1

WO2022070265A1 - 車両用アーム部品と車両用アーム部品の製造方法

Info

Publication number: WO2022070265A1
Application number: PCT/JP2020/036950
Authority: WO
Inventors: 秀利仲里
Original assignee: 株式会社ヨロズ
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2022-04-07

Abstract

【課題】車両用アーム部品の重量が増加することを抑制しつつ、第１連結部の強度を向上することのできる車両用アーム部品を提供する。【解決手段】車両用アーム部品１は、軸方向に延在する本体部１０と、本体部の両端に連結部２０、３０とを有し、少なくとも一つの連結部は、プレート２２、２３を有し、プレートの少なくとも一方は、本体部または連結部の一部が折り返されて連結部で重ねられた２重構造を備える。

Description

車両用アーム部品と車両用アーム部品の製造方法

　本発明は、車両用アーム部品と車両用アーム部品の製造方法に関する。

　車両用アーム部品としては、車体と車輪とを連結するサスペンションアームや、サブフレームと車輪とを連結するラジアスロッドなどのようなものがある。このような車両用アーム部品は、ボルトおよびナットによって車輪と連結される第１連結部と、内部にブッシュが圧入され車体側から突出されている軸部材と連結される第２連結部と、を有する（下記の特許文献１参照）。

ＷＯ２０１４／０３４８８５公報

　車両用アーム部品では、第１連結部における強度は、板厚または材質に大きく依存している。第１連結部の強度を上げるために、板厚を厚くすると車両用アーム部品の重量が増加するため、より高張力の板材に変更して、重量増を抑制しようとするが、スプリングバックによって成形がより困難になることが懸念される。

　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、車両用アーム部品の重量が増加することを抑制しつつ、連結部の強度を向上することのできる車両用アーム部品、および車両用アーム部品の製造方法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に係る車両用アーム部品は、一枚板の被加工材から成形される車両用アーム部品であって、軸方向に延在する本体部と、前記本体部の両端に連結部とを有する。少なくとも一つの前記連結部にプレートを有する。前記プレートは、前記本体部または前記連結部の一部が折り返されて２重構造を備える。

　また、上記目的を達成する本発明に係る車両用アーム部品の製造方法は、一枚板の被加工材から成形され、軸方向に延在する本体部と、前記本体部の両端に連結部とを有し、少なくとも一つの前記連結部にプレートを有する車両用アーム部品の製造方法である。車両用アーム部品の製造方法は、前記連結部または、前記連結部と前記本体部の一部が折り返されて前記連結部で重ねられた２重構造からなる前記プレートを形成する折り返し工程を有する。

　上述の車両用アーム部品、および上述の車両用アーム部品の製造方法によって製造される車両用アーム部品によれば、連結部は折り返された２重構造を備えることができる。また、本体部は板厚を厚くすることなく１層構造とすることができる。したがって、車両用アーム部品の重量が増加することを抑制しつつ、連結部の強度を向上することのできる車両用アーム部品、および車両用アーム部品の製造方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るサスペンションアームを示す斜視図である。第１実施形態に係るサスペンションアームを示す上面図である。第１実施形態に係るサスペンションアームを示す正面図である。図３の４－４線に沿う断面図である。図３の５－５線に沿う断面図であって、図５（Ａ）は、第１プレートおよび第２プレートの間に隙間が形成された様子を示す図であって、図５（Ｂ）は、第１プレートおよび第２プレートの間に隙間がなくなった様子を示す図である。第１実施形態に係るサスペンションアームの製造方法のトリミング工程終了時の被加工材の展開図である。第２実施形態に係るサスペンションアームを上側から視た斜視図である。図７に示すサスペンションアームを上下反転させた状態を示す斜視図である。第２実施形態に係るサスペンションアームを示す側面図である。図９の１０－１０線に沿う断面図である。第２実施形態に係るサスペンションアームの製造方法のトリミング工程終了時の被加工材の展開図である。図１１に示す状態から立ち上がり部を一定の角度だけ立ち上げた被加工材を示す斜視図である。図１２に示す状態から立ち上がり部を重ね合わせた被加工材を示す斜視図である。第３実施形態に係るサスペンションアームを示す斜視図である。第３実施形態に係るサスペンションアームを示す正面図である。第３実施形態に係るサスペンションアームを示す上面図である。第３実施形態の変形例に係るサスペンションアームを示す斜視図である。第３実施形態の変形例に係るサスペンションアームを示す正面図である。

　＜第１実施形態＞
　本発明の第１実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において本体部１０が延在する方向をＸ方向、本体部１０の幅方向をＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向をＺ方向とする。

　図１は、本発明の第１実施形態に係るサスペンションアーム１を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係るサスペンションアーム１を示す上面図である。図３は、第１実施形態に係るサスペンションアーム１を示す正面図である。図４は、図３の４－４線に沿う断面図である。図５は、図３の５－５線に沿う断面図である。

　本発明の第１実施形態に係る車両用アーム部品は、図１に示すように、車両用のサスペンションアーム１に用いられるものである。第１実施形態に係るサスペンションアーム１は、Ｘ方向に沿って一端から他端まで中空形状を有する。

　第１実施形態に係るサスペンションアーム１は、図１～図３に示すように、Ｘ方向の中央近傍に設けられる本体部１０と、本体部１０の一端側（図２、図３の左側）に連続する第１連結部２０（連結部に相当）と、本体部１０の他端側（図２、図３の右側）に連続する第２連結部３０と、を有する。本体部１０、第１連結部２０、および第２連結部３０は、一体的に形成される。

　本体部１０は、図１～図３に示すように、Ｘ方向の中央近傍に設けられる。本体部１０は、図２に示すように、Ｘ方向の左向きに沿って、Ｙ方向の幅が拡大する。また、本体部１０は、図３に示すように、Ｘ方向の右向きに沿って、Ｚ方向の高さが拡大する。

　本体部１０は、図３に示すように、Ｙ方向に沿って貫通する貫通穴１１を有する。このように貫通穴１１を有することによって、サスペンションアーム１を軽量化することができる。

　第１連結部２０は、図１に示すように、Ｙ方向に沿って対向する位置に２枚のプレート２２、２３を有する。プレート２２は、第１貫通孔２２Ｈを有する。プレート２３は、第２貫通孔２３Ｈを有する。

　第１貫通孔２２Ｈおよび第２貫通孔２３Ｈは、内部に車輪側からのボルト（不図示）が挿通され、ナット（不図示）により、車輪（不図示）と連結される。

　プレート２２は、図１、図２、図５に示すように、連結部２０の一部が折り返されて２重構造を備える。プレート２２は、本体部１０と軸方向に連続する第１プレート２２Ａと、第１プレート２２ＡからＹ方向の外側に折り返されて連続する第２プレート２２Ｂと、を有する。

　図５（Ａ）に示すように、第１貫通孔２２Ｈの内部に車輪側からのボルトが挿通され、ナットにより、車輪と連結される前において、第１プレート２２Ａおよび第２プレート２２Ｂの間には、隙間Ｇが形成されている。

　図５（Ｂ）に示すように、第１貫通孔２２Ｈの内部に車輪側からのボルトが挿通され、ナットにより、車輪と連結された後においては、第１プレート２２Ａおよび第２プレート２２Ｂの間の隙間Ｇはなくなる。このように構成されたサスペンションアーム１によれば、隙間Ｇがスプリングプランジャーの役割を持つことができ、締結時の緩み対策が可能となる。

　プレート２３は、図１、図２、図５に示すように、折り返されて２重構造を備える。プレート２３は、本体部１０と軸方向に連続する第１プレート２３Ａと、第１プレート２３ＡからＹ方向の外側に折り返されて連続する第２プレート２３Ｂと、を有する。

　第１プレート２３Ａおよび第２プレート２３Ｂの構成は、上述した第１プレート２２Ａおよび第２プレート２２Ｂの構成と同様であるため、説明は省略する。

　第２連結部３０は、Ｙ方向に沿って対向する位置に２枚のプレート３２、３３を有する。プレート３２は、第３貫通孔３２Ｈを有する。プレート３３は、第４貫通孔３３Ｈを有する。第３貫通孔３２Ｈおよび第４貫通孔３３Ｈは、図４に示すように、Ｙ方向内方に向かうバーリング加工によって形成される。

　第３貫通孔３２Ｈおよび第４貫通孔３３Ｈは、内部にブッシュが圧入され、ゴムなどの弾性材を介して車体側から突出されている軸部材（不図示）と連結される。

　次に、図６を参照して、第１実施形態に係るサスペンションアーム１の製造方法について説明する。図６は、第１実施形態に係るサスペンションアーム１の製造方法のトリミング工程終了時の被加工材Ｗの展開図である。

　まず、矩形状の被加工材Ｗのうち、被加工材Ｗの不要部分をトリミングする（トリミング工程）。矩形状の被加工材Ｗをトリミングすることによって、被加工材Ｗは、図６に示す形状となる。

　図６において、被加工材Ｗは、本体部１０と、第１連結部２０と、第２連結部３０と、を有する。

　そして、図６に示す形状となった被加工材Ｗを段階的にプレス加工することによって、軸直交断面をＵ字状とする（プレス工程）。

　そして、被加工材Ｗのうち、第２プレート２２Ｂを第１プレート２２Ａに対して、かつ第２プレート２３Ｂを第１プレート２３Ａに対して、それぞれ折り返すことによって、２重構造からなるプレート２２、２３を形成する（折り返し工程）。以上の工程によって、本実施形態に係るサスペンションアーム１が製造される。

　以上説明したように、本実施形態に係るサスペンションアーム１は、一枚板の被加工材Ｗを巻いて成形される。サスペンションアーム１は、軸方向に延在する本体部１０と、本体部１０の両端に連結部２０、３０とを有する。第１連結部２０は、本体部１０の幅方向に沿って対向する位置に一対のプレート２２、２３を有する。一対のプレート２２、２３は、連結部２０の一部が折り返されて２重構造を備える。このように構成されたサスペンションアーム１によれば、第１連結部２０は折り返された２重構造を備えることができる。また、本体部１０は、板厚を厚くすることなく１層構造とすることができる。したがって、サスペンションアーム１の重量が増加することを抑制しつつ、第１連結部２０の強度を向上することができる。

　また、一対のプレート２２、２３は、本体部１０とＸ方向に連続する第１プレート２２Ａ、２３Ａと、第１プレート２２Ａ、２３ＡからＹ方向の外側に折り返されて連続する第２プレート２２Ｂ、２３Ｂと、を有する。このように構成されたサスペンションアーム１によれば、サスペンションアーム１の重量が増加することを抑制しつつ、第１連結部２０の強度を向上することができる。

　また、第１連結部２０が車輪に連結される前は、第１プレート２２Ａ、２３Ａおよび第２プレート２２Ｂ、２３Ｂの間には、隙間Ｇが形成されている。このように構成されたサスペンションアーム１によれば、第１連結部２０がスプリングプランジャーの機能も果たすことができ、締結時の緩み対策が可能となる。

　また、以上説明したように、本実施形態に係るサスペンションアーム１の製造方法は、一枚板の被加工材を巻いて成形され、軸方向に延在する本体部１０と、本体部１０の両端に連結部２０、３０とを有し、第１連結部２０は、本体部１０のＹ方向に沿って対向する位置に一対のプレート２２、２３を有するサスペンションアーム１の製造方法である。サスペンションアーム１の製造方法は、連結部２０の一部が折り返されて連結部２０で重ねられた２重構造からなる一対のプレート２２、２３を形成する折り返し工程を有する。この製造方法によって製造されたサスペンションアーム１によれば、第１連結部２０は折り返された２重構造を備えることができる。また、本体部１０は板厚を厚くすることなく１層構造とすることができる。したがって、サスペンションアーム１の重量が増加することを抑制しつつ、第１連結部２０の強度を向上することができる。

　＜第２実施形態＞
　次に、図７～図１０を参照して、第２実施形態に係るサスペンションアーム２について説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。図７は、第２実施形態に係るサスペンションアーム２を上側から視た斜視図である。図８は、図７に示すサスペンションアーム２を上下反転させた状態を示す斜視図である。図９は、第２実施形態に係るサスペンションアーム２を示す側面図である。図１０は、図９の１０－１０線に沿う断面図である。

　第２実施形態に係るサスペンションアーム２は、第１実施形態に係るサスペンションアーム１と比較して、一対のプレート１２２、１２３が、本体部１１０の一部が折り返されて２重構造を備える点において異なる。

　第２実施形態に係るサスペンションアーム２は、図７～図９に示すように、Ｘ方向の中央近傍に設けられる本体部１１０と、本体部１１０の一端側（図７の左側）に連続する第１連結部１２０（連結部に相当）と、本体部１１０の他端側（図７の右側）に連続する第２連結部１３０と、を有する。本体部１１０、第１連結部１２０、および第２連結部１３０は、一体的に形成される。

　本体部１１０は、図７～図９に示すように、Ｘ方向およびＹ方向に沿って貫通する貫通孔１１１を有する。貫通孔１１１は、後述する立ち上がり部の箇所に相当する。

　第１連結部１２０は、図７、図８に示すように、Ｙ方向に沿って対向する位置に２枚のプレート１２２、１２３を有する。プレート１２２は、第１貫通孔１２２Ｈを有する。プレート１２３は、第２貫通孔１２３Ｈを有する。

　プレート１２２は、図７、図８、図１０に示すように、本体部１１０の一部が折り返されて２重構造を備える。プレート１２２は、本体部１１０と軸方向に連続する第１プレート１２２Ａと、本体部１１０の一部を切り起こし、外側に折り返される第２プレート１２２Ｂと、を有する。

　プレート１２３は、図７、図８、図１０に示すように、本体部１１０の一部が折り返されて２重構造を備える。プレート１２３は、本体部１１０と軸方向に連続する第１プレート１２３Ａと、本体部１１０の一部を切り起こし、外側に折り返される第２プレート１２３Ｂと、を有する。

　第２連結部１３０は、Ｙ方向に沿って対向する位置に２枚のプレート１３２、１３３を有する。プレート１３２は、第３貫通孔１３２Ｈを有する。プレート１３３は、第４貫通孔１３３Ｈを有する。

　次に、図１１～図１３を参照して、第２実施形態に係るサスペンションアーム２の製造方法について説明する。図１１は、第２実施形態に係るサスペンションアーム２の製造方法のトリミング工程終了時の被加工材Ｗの展開図である。図１２は、図１１に示す状態から立ち上がり部Ｗ１を一定の角度だけ立ち上げた被加工材Ｗを示す斜視図である。図１３は、図１２に示す状態から立ち上がり部Ｗ１を重ね合わせた被加工材Ｗを示す斜視図である。

　まず、図１１に示すように、矩形状の被加工材Ｗのうち、被加工材Ｗの不要部分をトリミングするとともに、立ち上がり部Ｗ１を形成する。

　次に、図１２に示すように、立ち上がり部Ｗ１を一定の角度だけ立ち上げる。そして、図１３に示すように、立ち上がり部Ｗ１の貫通孔１２２Ｈ、１２３Ｈが、プレート１２２、１２３の貫通孔１２２Ｈ、１２３Ｈと重なり合うように、立ち上がり部Ｗ１を折り曲げる（図１２の矢印参照）。

　そして、図１３に示す形状となった被加工材Ｗを段階的にプレス加工することによって、軸直交断面を矩形状として、図７に示すサスペンションアーム２が完成する。

　以上説明したように、第２実施形態に係るサスペンションアーム２は、一枚板の被加工材Ｗを巻いて成形される。サスペンションアーム２は、軸方向に延在する本体部１１０と、本体部１１０の両端に連結部１２０、１３０とを有する。第１連結部１２０は、本体部１１０の幅方向に沿って対向する位置に一対のプレート１２２、１２３を有する。一対のプレート１２２、１２３は、本体部１１０の一部が折り返されて２重構造を備える。このように構成されたサスペンションアーム１によれば、第１連結部１２０は折り返された２重構造を備えることができる。また、本体部１１０は、板厚を厚くすることなく１層構造とすることができる。したがって、サスペンションアーム２の重量が増加することを抑制しつつ、第１連結部１２０の強度を向上することができる。

　また、一対のプレート１２２、１２３は、本体部１１０と軸方向に連続する第１プレート１２２Ａ、１２３Ａと、本体部１１０の一部を切り起こし、外側に折り返される第２プレート１２２Ｂ、１２３Ｂと、を有する。このように構成されたサスペンションアーム２によれば、サスペンションアーム２の重量が増加することを抑制しつつ、第１連結部１２０の強度を向上することができる。

　＜第３実施形態＞
　次に、図１４～図１６を参照して、第３実施形態に係るサスペンションアーム３について説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成及び作用効果については、説明を省略する。図１４は、第３実施形態に係るサスペンションアーム３を示す斜視図である。図１５は、第３実施形態に係るサスペンションアーム３を示す正面図である。図１６は、第３実施形態に係るサスペンションアーム３を示す上面図である。

　第３実施形態に係るサスペンションアーム３は、図１４～図１６に示すように、Ｘ方向の中央近傍に設けられる本体部２１０と、本体部２１０の一端側（図１５の右側）に連続する第１連結部２２０（連結部に相当）と、本体部２１０の他端側（図１５の左上側）に連続する第２連結部２３０と、を有する。本体部２１０、第１連結部２２０、および第２連結部２３０は、一体的に形成される。

　本体部２１０は、図１４に示すように、Ｙ方向のプラス側に凹む凹部２１１を有する。

　第１連結部２２０は、図１４、図１５に示すように、Ｙ方向から視て、本体部２１０の幅方向に沿って並ぶように設けられる２つのプレート２２１、２２２を有する。第１連結部２２０は、Ｚ方向の下側に設けられるプレート２２１と、Ｚ方向の上側に設けられるプレート２２２と、を有する。

　プレート２２１は、図１４に示すように、第１貫通孔２２１Ｈを有する。プレート２２２は、図１４に示すように、第２貫通孔２２２Ｈを有する。

　プレート２２１は、図１４、図１５に示すように、プレート２２１の一部が折り返されて２重構造を備える。プレート２２２は、図１４、図１５に示すように、プレート２２２の一部が折り返されて２重構造を備える。

　第２連結部２３０は、第３貫通孔２３０Ｈを有する。以上、第３実施形態に係るサスペンションアーム３の構成について説明した。

　なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変することができる。

　例えば、上述した実施形態では、第１連結部２０の貫通孔２２Ｈ、２３Ｈは、トリミング工程において形成されたが、これに限定されず、折り返し工程の後にピアス加工によって形成してもよい。

　また、上述した実施形態では、サスペンションアーム１として使用されたが、クラッチペダルアーム、ラジアスロッドあるいはトレーリングアームなどのような長尺なアーム状をした車両用部品にも同様に適用可能である。

　また、上述した第３実施形態では、本体部２１０の幅方向に沿って並ぶように設けられる２つのプレート２２１、２２２は、いずれも一部が折り返されて２重構造を備えていた。しかしながら、サスペンションアーム４は、図１７、図１８に示すように、本体部２１の幅方向に沿って並ぶように設けられる２つのプレート３２１、２２２のうち、一のプレート２２２はプレート２２２の一部が折り返されて２重構造を備え、他のプレート３２１は、１枚構造から構成される。

　　１、２、３　　サスペンションアーム、
　　１０、１１０、２１０　本体部、
　　２０、１２０、２２０　第１連結部、
　　２２、２３、１２２、１２３、２２１、２２２　一対のプレート、
　　３０、１３０、２３０　第２連結部、
　　Ｇ　　隙間。

Claims

　一枚板の被加工材から成形される車両用アーム部品であって、
　軸方向に延在する本体部と、前記本体部の両端に連結部とを有し、
　少なくとも一つの前記連結部にプレートを有し、
　前記プレートは、前記本体部または前記連結部の一部が折り返されて前記連結部で重ねられた２重構造を備える車両用アーム部品。
　前記プレートは一対のプレートからなる請求項１に記載の車両用アーム部品。
　一対の前記プレートは、一対の前記プレートの積層方向から視て前記本体部の幅方向に沿って並ぶように設けられる、請求項２に記載の車両用アーム部品。
　一対の前記プレートは、
　前記本体部と前記軸方向に連続する第１プレートと、
　前記第１プレートから幅方向の外側に折り返されて連続する第２プレートと、を有する、請求項２または３に記載の車両用アーム部品。
　一対の前記プレートは、
　前記本体部と前記軸方向に連続する第１プレートと、
　前記本体部の一部を切り起こし、外側に折り返される第２プレートと、を有する、
　請求項２または３に記載の車両用アーム部品。
　少なくとも一つの前記連結部が車輪に連結される前は、前記第１プレートおよび前記第２プレートの間には、隙間が形成されている、請求項４または５に記載の車両用アーム部品。
　一枚板の被加工材から成形され、
　軸方向に延在する本体部と、前記本体部の両端に連結部とを有し、
　少なくとも一つの前記連結部は、プレートを有する車両用アーム部品の製造方法であって、
　前記連結部または、前記連結部と前記本体部の一部が折り返されて前記連結部で重ねられた２重構造からなる前記プレートを形成する折り返し工程を有する、車両用アーム部品の製造方法。