JPH09109637A - 自動車のサスペンションアーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数及び溶接部分が少なく、軽量で安価
な、機械的強度のある自動車のサスペンションアームを
提供すること。 【解決手段】 プレス加工によってそれぞれ別体に形成
した主要部Ｍと支部Ｓとを溶接によって一体的に接合
し、全体重量を軽量化し、溶接強度の向上を図り、しか
も、支部Ｓの構造を、第１車体連結部Ｒ2 近傍を車両内
方に向かって開放されたコ字状断面とし、第２車体連結
部Ｒ3 を円筒状断面に形成し、この間を断面が連続的に
変化するように成形し、機械的強度の増大、部品点数や
溶接部分の低減を図り、サスペンションアーム２０を容
易で安価に製造できるようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用のサスペ
ンションに使用される自動車のサスペンションアームの
構造を改良したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用のサスペンションは、車輪側と
車体側とを連結する機構であり、種々のリンク、レバー
等により構成されているが、通常、これらリンク等は、
サスペンションアームと総称されている。

【０００３】サスペンションアームには、単純な圧縮力
や引張力のみが作用するものや、このような力のみでな
く捩りや曲げモーメント等の複合された力が作用するも
のもある。このような複合力が作用するサスペンション
アームは、各力に対抗し得るように設計しなければなら
ないので、構造が複雑化し、これを製造するに当たって
も部品点数が増大し、コスト高を招来するという傾向に
ある。

【０００４】例えば、このような複合力が作用するサス
ペンションアームに、ストラット式フロントサスペンシ
ョンに使用されるトランスバースリンクがある。

【０００５】図６は、ストラット式フロントサスペンシ
ョンを示す概略断面説明図、図７は、トランスバースリ
ンクの周辺を略示する分解斜視図である。このサスペン
ションは、ドライブシャフト１に等速ジョイント２等を
介して連結された車輪Ｗと、車体（図示せず）とを連結
するものであり、ドライブシャフト１に軸受３を介して
取付けられたステアリングナックル４の上部にショック
アブソーバ５が取付けられ、下部にボールジョイント６
を介してトランスバースリンク７が取付けられている。
そして、このトランスバースリンク７が、車体側となる
サスペンションメンバー８に回動可能に連結されてい
る。

【０００６】トランスバースリンク７は、図７に示すよ
うに、３つの連結ポイントを有し、１つの連結ポイント
は、車輪Ｗ側であるボールジョイント６が取付けられる
車輪連結部Ｒ1 であり、他の２つの連結ポイントは先端
が２又状に分岐されたサスペンションメンバー８、つま
り車体側と連結される第１車体連結部Ｒ2 及び第２車体
連結部Ｒ3 である。このようにトランスバースリンク７
は、車輪Ｗ側から上下左右前後方向の力やモーメント等
が作用するのみでなく、車体側からも力を受ける複合力
が作用するものとなっている。

【０００７】したがって、従来のトランスバースリンク
７は、安全性の確保からその機械的強度を高めるため
に、全体を鍛造加工等により一体的に仕上げたものや、
一対のプレートをプレス加工し、このプレート間に鍛造
成形された補強部材を介装したものがある（後者は特公
平４−１３，１６２号公報参照）。

【０００８】前者のものは、鍛造加工等により全体を一
体的に仕上げた後に、図８に示すように、第１車体連結
部Ｒ2 にブッシュ９を嵌着し、ボルト１０とナット１１
（図７参照）とによりサスペンションメンバー８と連結
されるようになっており、第２車体連結部Ｒ3 は、一体
成形されたピン１２にブッシュ１３（図７参照）の内筒
を圧入嵌合させた後にサスペンションメンバー８と受け
部材１４とによりボルトとナットにより締結し挟持する
ようになっている。

【０００９】また、後者のものは、一対のプレートをプ
レス加工により全体を成形した後に、両プレート間に鍛
造により形成された補強部材を介装し、前記プレートと
溶接接合することによってトランスバースリンクを一体
的に形成している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のトランスバースリンクは、鍛造品の場合、機械加
工などの仕上げ工程が必要でありコスト高となる。また
プレス加工によるものも、一対のプレートの他にカラー
１３をはじめピン１２や補強部材等という付帯的構成部
品が多数必要となるため、部品点数が多くなり、しかも
溶接部分も多いため、製品コストが高いものとなってい
る。

【００１１】特に、フロントサスペンションに使用され
るトランスバースリンクのような操舵輪用のサスペンシ
ョンアームでは、図８に示すように、転舵時に車輪Ｗの
邪魔にならないような形状にしなければならないという
制約から、リンク自体が大きな断面を確保しにくいもの
となっている。この結果、図示するように第２車体連結
部Ｒ3 には、機械的強度のある大径のピン１２を使用
し、前記大きな断面を確保できない点を前記ピン１２に
より補っているが、このような大径のピン１２は、重量
が嵩み、サスペンションアームの全体重量が重くなると
いう問題があった。

【００１２】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、部品点数及び溶接部分が少なく、軽量で
安価な、機械的強度のある自動車のサスペンションアー
ムを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、請求項毎に次のように構成される。請求項
１に記載の発明は、車輪側と連結される車輪連結部と、
該車輪連結部より車幅方向に所定間隔離れた位置に設け
られ、車体側と回動可能に連結される第１車体連結部及
び第２車体連結部とを有し、該第２車体連結部は前記第
１車体連結部に対し車両前後方向に所定距離離間した位
置に設けられた自動車のサスペンションアームにおい
て、前記第１車体連結部を含む主要部と、前記第２車体
連結部を含む支部とを別体にプレス加工により構成し、
該支部は前記第１車体連結部近傍を車両内方に向かって
開放されたコ字状断面とし、前記第２車体連結部を車両
内方側に当接部分が位置するように筒状断面に形成する
とともに前記コ字状断面部分から筒状断面部分に至るま
で１枚の板材によって断面が連続的に変化するように成
形し、前記支部を前記主要部に溶接によって一体的に接
合するようにしたことを特徴とする。

【００１４】請求項２に記載の発明に係る支部は、コ字
状断面の開放側端部にクロージングプレートを固着した
ことを特徴とする。

【００１５】

【作用】請求項１に記載の発明は、サスペンションアー
ム全体を形成するに当たりプレス加工により行ない、こ
のプレス加工によってそれぞれ別体に形成した主要部と
支部とを溶接によって一体的に接合したので、サスペン
ションアーム全体重量を軽量化できる。

【００１６】しかも、支部は、第１車体連結部近傍を車
両内方に向かって開放されたコ字状断面とし、第２車体
連結部を筒状断面に形成し、このコ字状断面部分から筒
状断面部分に至るまで断面が連続的に変化するように成
形すれば、下記する理由により機械的強度が増大し、支
部に複合力が作用しても十分これに対抗することがで
き、先端部のピンを廃止することができる。

【００１７】第１に、第１車体連結部近傍のコ字状断面
部分の開放端側と同様に車両内方側に位置する第２車体
連結部の当接部分には、主に筒状形状の軸方向に強度上
有利な引張応力が作用するため、合理的な構成となる
点。

【００１８】第２に、この筒状断面部分は、当該筒状断
面部分単体で密着するように成形されると同時にブッシ
ュを圧入することにより完全密着の状態となり、中空パ
イプと同等の構造強度を有するようになる点。

【００１９】第３に、板材を筒状に冷間成形したときに
は、板材に加工硬化が発生し、素材の機械的強度を増大
させることが可能となる点。

【００２０】また、支部と主要部を溶接する場合にも溶
接部分の長さがたっぷり取れることになり、溶接部分の
強度も向上する。

【００２１】したがって、このサスペンションアーム
は、全体が軽量で、機械的強度のあるものとなり、その
製造も部品点数や溶接部分の低減により容易で安価にで
き、場合によっては、強度が向上する分、低い強度の材
料つまり安価な材料を使用しても所望の強度を維持で
き、これによっても一層安価に製造できることになる。

【００２２】請求項２に記載の発明は、支部の開放端部
をクロージングプレートにより閉塞した筒状のものとし
たので、支部の捩り剛性が高いものとなり、一層軽量
で、機械的強度のあるサスペンションアームとなる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面に示す実施
の形態に基づき説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態に係るトラ
ンスバースリンクの正面図、図２は図１の２−２線に沿
う断面図、図３は図１の３−３線に沿う断面図、図４は
図１の４−４線に沿う断面図であり、図６〜８に示す部
材と共通する部材には同一符号を付している。

【００２４】図１に示す本実施の形態１のサスペンショ
ンアームは、ストラット式フロントサスペンションのト
ランスバースリンクであり、該トランスバースリンク２
０は、サスペンションメンバー８の両端と車輪Ｗとの間
にそれぞれ設けられ、各々が、３つの連結ポイントを有
している。

【００２５】３つの連結ポイントとは、車輪Ｗ側と連結
されるボールジョイント６が取付けられる車輪連結部Ｒ
1 と、該車輪連結部Ｒ1 より車幅方向に所定間隔離れた
位置に設けられ、車体（図示せず）側、つまり、サスペ
ンションメンバー８と回動可能に連結される第１車体連
結部Ｒ2 及び第２車体連結部Ｒ3 であり、第２車体連結
部Ｒ3 は、第１車体連結部Ｒ2 に対し車両前後方向（図
中矢印で示す方向Ｆｒ）に所定距離だけ離間した位置に
設けられている。

【００２６】前記第１車体連結部Ｒ2 には、ブッシュ９
が嵌着される通孔が開設され、該ブッシュ９内にはボル
ト１０（図７参照）が挿通され、ボルト１０の端部にナ
ット１１を螺合することによりサスペンションメンバー
８の第１分岐部８ａに連結されている。

【００２７】第２車体連結部Ｒ3 は、図２に示すよう
に、断面円筒状に形成されており、これを外部から２つ
割りにされた半円状カラー１３，１３（図７参照）によ
り覆い、受け部材１４によりサスペンションメンバー８
の第２分岐部８ｂとの間に挟持するようにしている。

【００２８】特に、本実施の形態では、第１車体連結部
Ｒ2 を含む部分を主要部Ｍとし、第２車体連結部Ｒ3 を
含む部分を支部Ｓとし、これら主要部Ｍと支部Ｓとをそ
れぞれ１枚の鋼板をプレス加工することにより別体に構
成した後に、両者を溶接により接合している。

【００２９】まず、主要部Ｍは、本実施の形態では、第
１車体連結部Ｒ2 から車輪連結部Ｒ1 に至る部分であ
り、プレス加工によって、概して図４に示すような下方
に開放された断面コ字状に成形されているが、車輪連結
部Ｒ1 は平坦とされ、ここには、ボールジョイント６を
圧入装着するための通孔が開設され、該通孔の内周縁は
円筒状のフランジが立設され、ボールジョイント６の圧
入装着を容易にしている。また、車体側にはブッシュ９
が圧入装着されるように円筒状に成形されている。

【００３０】一方、支部Ｓは、第２車体連結部Ｒ3 から
主要部Ｍに至る部分であり、主要部Ｍ近傍の基端部は、
図３に示すように、車両内方に向かって開放された断面
コ字状に成形され、先端部の第２車体連結部Ｒ3 は、円
筒状に形成されている。この円筒状部分の接合面は、車
両内方側に位置するようになっており、しかも、断面コ
字状の基端部から円筒状の先端部にかけては、断面が連
続的に変化するように成形している。

【００３１】このように形成したトランスバースリンク
２０は、車輪側から伝わってくる急制動時あるいは発進
時等の大きな力により大きな曲げモーメントが支部Ｓに
付加されることがあるが、前述したように、基端部を車
両内方に向かって開放された断面コ字状とするとともに
先端部を円筒状に形成し、その間を連続的に変化するよ
うに構成すれば、機械的強度が増大することになる。

【００３２】この理由としては、第１に、第１車体連結
部Ｒ2 近傍のコ字状断面部分の開放端側と同様に車両内
方側に位置する第２車体連結部の当接部分には、主に筒
状形状の軸方向に強度上有利な引張応力が作用するた
め、合理的な構成となる点、第２に、筒状断面部分は、
当該筒状断面部分単体で密着するように成形されると同
時にブッシュ１３を圧入することにより完全密着の状態
となり、中空パイプと同等の構造強度を有するようにな
る点、第３に、板材を筒状に冷間成形したときには、板
材に加工硬化が発生し、素材の機械的強度を増大させる
ことが可能となる点、等が挙げられ、これらの理由から
トランスバースリンク２０の機械的強度が増大すること
が期待できる。

【００３３】しかも、支部Ｓの基端部を主要部Ｍに溶接
する場合に溶接部分の長さがたっぷり取れることにな
り、溶接部分の強度も向上することになるので、これら
理由から、先端部に取付けるピンを廃止することができ
ることになる。

【００３４】したがって、部品点数が低減できるのみで
なく、溶接部分もの主要部Ｍと支部Ｓとを連結する部分
である１か所で良いので、トランスバースリンク２０全
体の重量を軽減でき、製造コストも低減できる。

【００３５】（実施の形態２）図５は、図１の３−３線
に沿う部分の断面に相当する部分を示す図である。

【００３６】前述した実施の形態１のトランスバースリ
ンク２０は、図３に示すように、支部Ｓの基端部から先
端部にかけて車両内方に向かって開放された断面コ字状
としているが、車両によっては、例えば大きな捩り剛性
や曲げ剛性が必要となるものもある。

【００３７】このような場合には、支部Ｓの形状を、図
５に示すように、前記コ字状断面の開放側端部にクロー
ジングプレート２１を溶接により固着し全体を筒状に形
成しても良い。このようにすれば、支部Ｓの断面形状
は、基端部から先端部にかけて全体が筒状となるので、
捩り剛性がより高いものとなり、機械的強度がさらに増
大することになる。

【００３８】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、種々改変することができる。例えば、
上述した実施の形態１，２は、第１車体連結部Ｒ2 から
車輪連結部Ｒ1 に至る部分を主要部Ｍとし、第２車体連
結部Ｒ3 から当該主要部Ｓに至る部分を支部Ｓとしてい
るが、第１車体連結部Ｒ2 の近傍を主要部Ｍとし、車輪
連結部Ｒ1 から第２車体連結部Ｒ3 に至る部分を支部Ｓ
としても良い。

【００３９】なお、前記実施の形態では、第２車体連結
部Ｒ3 は、円筒状断面に形成しているが、場合によって
は、断面が惰円状、矩形状、多角形状等をした筒状断面
であっても良く、また、支部Ｓの基端部の断面形状も、
厳密にコ字状断面のみに限定されるものではなく、類似
の形状であるＵ字状のものあるいは一端が開放された多
角形状などとすることもできる。さらに、上述した実施
の形態では、サスペンションアームの内、トランスバー
スリンクについて説明したが、本発明は、これのみでな
く、他の同様なアームにも適用することができることは
いうまでもない。

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、請求
項毎に次のような効果を奏する。請求項１に記載の発明
では、プレス加工によってそれぞれ別体に形成した主要
部と支部とを溶接によって一体的に接合したので、全体
重量を軽量化でき、また、支部の形状を、主要部近傍を
車両内方に向かって開放されたコ字状断面から第２車体
連結部の円筒状断面まで断面が連続的に変化するように
し、しかも溶接部分の長さも十分取れるような構造とし
たので、サスペンションアーム自体の機械的強度が増大
し、ピンの廃止による部品点数も低減し、溶接部分も少
なく、溶接強度も向上し、安価なものとなる。

【００４１】請求項２に記載の発明は、クロージングプ
レートにより支部の捩り剛性が高いものとなり、一層軽
量で、機械的強度のあるサスペンションアームを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１の正面図である。

【図２】 図１の２−２線に沿う断面図である。

【図３】 図１の３−３線に沿う断面図である。

【図４】 図１の４−４線に沿う断面図である。

【図５】 図１の３−３線に沿う断面相当図である。

【図６】 ストラット式フロントサスペンションを示す
概略断面説明図である。

【図７】 トランスバースリンクの周辺を略示する分解
斜視図である。

【図８】 トランスバースリンクと車輪との関係を示す
説明図である。

【符号の説明】

２０…サスペンションアーム、 ２１…クロージング
プレート、Ｍ…主要部、 Ｒ1 …車
輪連結部、Ｒ2 …第１車体連結部、 Ｒ3 …第
２車体連結部、Ｓ…支部、 Ｗ…
車輪。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪(W）側と連結される車輪連結部(R1)
   と、該車輪連結部(R1)より車幅方向に所定間隔離れた位
   置に設けられ、車体側と回動可能に連結される第１車体
   連結部(R2)及び第２車体連結部(R3)とを有し、該第２車
   体連結部(R3)は前記第１車体連結部(R2)に対し車両前後
   方向に所定距離離間した位置に設けられた自動車のサス
   ペンションアーム(20)において、 前記第１車体連結部(R2)を含む主要部(M）と、前記第２
   車体連結部(R3)を含む支部(S）とを別体にプレス加工に
   より構成し、該支部(S）は前記第１車体連結部(R2)近傍
   を車両内方に向かって開放されたコ字状断面とし、前記
   第２車体連結部(R3)を車両内方側に当接部分が位置する
   ように筒状断面に形成するとともに前記コ字状断面部分
   から筒状断面部分に至るまで１枚の板材によって断面が
   連続的に変化するように成形し、前記支部(S）を前記主
   要部(M）に溶接によって一体的に接合するようにしたこ
   とを特徴とする自動車のサスペンションアーム。
2. 【請求項２】 前記支部(S）は、コ字状断面の開放側端
   部にクロージングプレート(21)を固着したことを特徴と
   する請求項１に記載の自動車のサスペンションアーム。