(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板をプレス加工して構成されるアーム本体（１７）が、ナックル（１１）が取り付けられるナックル取付部（１７ａ）と、前記ナックル取付部（１７ａ）の車幅方向内側に設けられて車体（１２）に取り付けられる第１車体取付部（１７ｂ）と、前記第１車体取付部（１７ｂ）の車体後方側に設けられて車体（１２）に取り付けられる第２車体取付部（１７ｃ）とを備える車両用サスペンションアームであって、
前記アーム本体（１７）の車体（１２）への取付状態において、前記第１車体取付部（１７ｂ）から前記第２車体取付部（１７ｃ）へと略水平に延びる第１上壁部（１７ｄ）と、
前記アーム本体（１７）の車体（１２）への取付状態において、前記第２車体取付部（１７ｃ）から前記ナックル取付部（１７ａ）へと略水平に延びる第２上壁部（１７ｅ）と、
前記アーム本体（１７）の車体（１２）への取付状態において、前記ナックル取付部（１７ａ）から前記第１車体取付部（１７ｂ）へと略水平に延びる第３上壁部（１７ｆ）と、
前記第１、第２上壁部（１７ｄ，１７ｅ）よりも低い位置にあって両上壁部（１７ｄ，１７ｅ）を接続する第１底壁部（１７ｇ）と、
前記第２、第３上壁部（１７ｅ，１７ｆ）よりも低い位置にあって両上壁部（１７ｅ，１７ｆ）を接続する第２底壁部（１７ｈ）と、
前記第１底壁部（１７ｇ）の前記第１車体取付部（１７ｂ）側の端部に上向きに膨出するように形成され、前記第１上壁部（１７ｄ）から前記第２上壁部（１７ｅ）に向かって高さが次第に減少する第１傾斜凸部（１７ｏ）と、
前記第２底壁部（１７ｈ）の前記第１車体取付部（１７ｂ）側の端部に上向きに膨出するように形成され、前記第３上壁部（１７ｆ）から前記第２上壁部（１７ｅ）に向かって高さが次第に減少する第２傾斜凸部（１７ｐ）と、
を備えることを特徴とする車両用サスペンションアーム。
【請求項２】
前記第１傾斜凸部（１７ｏ）は、前記第１上壁部（１７ｄ）から前記第２上壁部（１７ｅ）に向かって幅が次第に減少することを特徴とする、請求項１に記載の車両用サスペンションアーム。
【請求項３】
前記第２傾斜凸部（１７ｐ）は、前記第３上壁部（１７ｆ）から前記第２上壁部（１７ｅ）に向かって幅が次第に減少することを特徴とする、請求項１に記載の車両用サスペンションアーム。
【請求項４】
前記アーム本体（１７）は、前記第１、第２傾斜凸部（１７ｏ，１７ｐ）に挟まれた位置に前記第１、第２底壁部（１７ｇ，１７ｈ）に略同じ高さで連なる第３底壁部（１７ｉ）を備え、前記第３底壁部（１７ｉ）に貫通孔（１７ｑ）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用サスペンションアーム。
【請求項５】
前記車体取付部（１７ｂ）の外面が前記アーム本体（１７）の端縁に形成した溶接部（ｗ１〜ｗ３）に溶接により固定され、
前記アーム本体（１７）の溶接部（ｗ１〜ｗ３）は、前記アーム本体（１７）の車体（１２）への取付状態において略水平に延びる第１溶接部（ｗ１）と、前記第１溶接部（ｗ１）の両端から下向きに延びる第２、第３溶接部（ｗ２，ｗ３）とよりなり、前記第２、第３溶接部（ｗ２，ｗ３）は、それらの上端間の距離（Ａ）に対して下端間の距離（Ｂ）が大きく設定されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用サスペンションアーム。
【請求項６】
前記第３溶接部（ｗ３）は、前記第１溶接部（ｗ１）に連なる部分から下向きに延びながら、前記第２溶接部（ｗ２）から離間する方向に湾曲することを特徴とする、請求項５に記載の車両用サスペンションアーム。
【請求項７】
前記アーム本体（１７）は、第１車体取付部（１７ｂ）としての前記車体取付部の後方に第２車体取付部（１７ｃ）を備えており、
前記アーム本体（１７）の前記第１、第２車体取付部（１７ｂ，１７ｃ）に挟まれた部分は、第１、第２上壁部（１７ｄ，１７ｅ）と、前記第１、第２上壁部（１７ｄ，１７ｅ）の両側縁を下向きに折り曲げた第１、第２側壁部（１７ｊ，１７ｋ）とを備え、
前記第１側壁部（１７ｊ）は前記第１車体取付部（１７ｂ）側が前記第２側壁部（１７ｋ）から離間する方向に湾曲して前記第３溶接部（ｗ３）に連続することを特徴とする、請求項５に記載の車両用サスペンションアーム。
【請求項８】
前記第１上壁部（１７ｄ）と前記第１側壁部（１７ｊ）とが連なる部分に、下向きに凹む凹部（１７ｕ）が形成されることを特徴とする、請求項７に記載の車両用サスペンションアーム。
【請求項９】
前記アーム本体（１７）はナックル（１１）が取り付けられるナックル取付部（１７ａ）と車体（１２）に取り付けられる第１、第２車体取付部（１７ｂ，１７ｃ）とを備え、前記ナックル取付部（１７ａ）および前記第１、第２車体取付部（１７ｂ，１７ｃ）の少なくとも一つの周縁部に、凹凸部（１７ｓ）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用サスペンションアーム。
【請求項１０】
前記凹凸部（１７ｓ）の形状は略多角形あるいは略円形であることを特徴とする、請求項９に記載の車両用サスペンションアーム。
【請求項１１】
前記アーム本体（１７）は、それを車体（１２）に取り付けた状態で略水平方向に延びる第１、第２上壁部（１７ｄ，１７ｅ）と、前記第１、第２上壁部（１７ｄ，１７ｅ）の周縁を下向きに折り曲げた第１、第２側壁部（１７ｊ，１７ｋ）とを備え、前記凹凸部（１７ｓ）が形成される前記ナックル取付部（１７ａ）および前記第１、第２車体取付部（１７ｂ，１７ｃ）のうち、少なくとも一つの近傍では、その他の部分に比べて前記第１、第２側壁部（１７ｊ，１７ｋ）の高さが小さく形成され、前記凹凸部（１７ｓ）は前記第１、第２上壁部（１７ｄ，１７ｅ）および前記第１、第２側壁部（１７ｊ，１７ｋ）の境界に形成されることを特徴とする、請求項９に記載の車両用サスペンションアーム。
【請求項１２】
前記アーム本体（１７）は、それを車体（１２）に取り付けた状態で略水平方向に延びる第１、第２上壁部（１７ｄ，１７ｅ）と、前記第１、第２上壁部（１７ｄ，１７ｅ）の周縁を下向きに折り曲げた第１、第２側壁部（１７ｊ，１７ｋ）と、前記第１、第２側壁部（１７ｊ，１７ｋ）のうちの少なくとも一部で、前記第１、第２上壁部（１７ｄ，１７ｅ）と連続しない端部を折り曲げて形成される下壁部（１７ｎ）を備え、前記第１、第２上壁部（１７ｄ，１７ｅ）および前記第１、第２側壁部（１７ｊ，１７ｋ）の境界のうち、前記下壁部（１７ｎ）が設けられている部分と設けられていない部分との境目の位置に前記凹凸部（１７ｓ）が形成されることを特徴とする、請求項９に記載の車両用サスペンションアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板をプレス加工して構成されるアーム本体が、ナックルが取り付けられるナックル取付部と、前記ナックル取付部の車幅方向内側に設けられて車体に取り付けられる第１車体取付部と、前記第１車体取付部の車体後方側に設けられて車体に取り付けられる第２車体取付部とを備える車両用サスペンションアームに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属板をプレス加工して構成したサスペンションアームのアーム本体が、上壁部と、上壁部の両側縁を下向きに折り曲げた一対の側壁部と、側壁部の下縁を内向きに折り曲げた一対の下壁部とよりなる下面開放の断面形状を有しており、上壁部の両側縁に沿って下向きに凹む補強リブを形成するとともに、両補強リブの間に上向きに突出する丘部を形成したものが、下記特許文献１により公知である。
【０００３】
また金属板をプレス成形した第１板状部材および第２板状部材の外周部を重ね合わせて溶接することで中空のサスペンションアームを構成し、そのサスペンションアームの車体側の端部にゴムブッシュジョイントを支持するためのパイプ部材を溶接により固定するものが、下記特許文献２により公知である。
【０００４】
また金属板をプレス加工して構成したサスペンションアームのアーム本体が、上壁部と、上壁部の両側縁を下向きに折り曲げた一対の側壁部となる下面開放の断面形状を有しており、前側および後側の側壁部に凹部および凸部を連続させた凹凸形状を形成して剛性を高めたものが、下記特許文献３により公知である。
【特許文献１】日本特開平９−１２３７２２号公報
【特許文献２】日本特開平９−２０１１５号公報
【特許文献３】日本特開２００４−９０７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載されたものは、アーム本体の上壁部に補強リブおよび丘部を形成することで、その剪断中心の高さと荷重作用面の高さとを接近させてアーム本体の捩じれ剛性を高めることを狙っているが、剪断中心の高さと荷重作用面の高さとを完全に一致させることは難しく、車両が急制動したり、車輪が段差を乗り越えたりして車体前後方向に向かう大きな荷重が入力すると、アーム本体が変形してしまう可能性があった。これを回避するには、アーム本体の板厚を増加させれば良いが、このようにするとアーム本体の重量が増加してしまう問題がある。
【０００６】
また軽量化および低コスト化を図るべく１枚の金属板をプレス加工して構成したサスペンションアームであって、水平に配置される上壁部と、その上壁部の周縁から鉛直方向下向きに直角に折り曲げられた一対の側壁部とを備えるものが知られている。
【０００７】
かかるサスペンションアームの車体側の端部にゴムブッシュジョイントを支持するためのパイプ部材を溶接により固定する場合、その溶接部の形状は前記上壁部および前記一対の側壁部よりなる下面開放の「コ」字形状となる。従って、車両が急制動したり、車輪が路面の段差を乗り越えたりしてサスペンションアームに車体前後方に向かう荷重が作用したような場合、荷重の方向と平行な前記上壁部の溶接個所の強度は充分に確保されるが、荷重の方向と直角な前記側壁部の溶接個所の強度が不充分になり、溶接の剥がれ等が懸念されることになる。
【０００８】
また車輪が路面の段差を乗り越えるような場合や急制動を行う場合に、サスペンションアームのアーム本体をナックルあるいは車体に取り付ける取付部にも大きな荷重が作用するが、サスペンションアームの上下動に伴ってナックルや車体がアーム本体と干渉するのを回避するために、アーム本体の取付部に充分な高さを有する側壁部を設けることができない場合がある。このような場合には、高さの低い側壁部に前記特許文献１に記載された凹凸形状を形成しても、充分な剛性向上効果が得られない問題がある。また前記凹凸形状は側壁部が捩じれる方向に荷重が加わる場合には有効であるが、アーム本体をナックルあるいは車体に取り付ける取付部のように曲げ方向の荷重が加わる部分では充分な剛性向上効果が得られない問題がある。
【０００９】
そこで、側壁部の下端を内向きに折り曲げたいわゆるリバースフランジを形成してアーム本体の剛性を高めることが考えられるが、アーム本体の端部に位置する取付部にリバースフランジを加工するのは難しく、リバースフランジの部分で材料が重なったり余剰になったりし、この部分に応力が集中して逆に耐久性を低下させる原因となる問題がある。
【００１０】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車輪側から入力される車体前後方向の荷重に対するサスペンションアームの剛性を、重量の増加を招くことなく高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明によれば、金属板をプレス加工して構成されるアーム本体が、ナックルが取り付けられるナックル取付部と、前記ナックル取付部の車幅方向内側に設けられて車体に取り付けられる第１車体取付部と、前記第１車体取付部の車体後方側に設けられて車体に取り付けられる第２車体取付部とを備える車両用サスペンションアームであって、前記アーム本体の車体への取付状態において、前記第１車体取付部から前記第２車体取付部へと略水平に延びる第１上壁部と、前記アーム本体の車体への取付状態において、前記第２車体取付部から前記ナックル取付部へと略水平に延びる第２上壁部と、前記アーム本体の車体への取付状態において、前記ナックル取付部から前記第１車体取付部へと略水平に延びる第３上壁部と、前記第１、第２上壁部よりも低い位置にあって両上壁部を接続する第１底壁部と、前記第２、第３上壁部よりも低い位置にあって両上壁部を接続する第２底壁部と、前記第１底壁部の前記第１車体取付部側の端部に上向きに膨出するように形成され、前記第１上壁部から前記第２上壁部に向かって高さが次第に減少する第１傾斜凸部と、前記第２底壁部の前記第１車体取付部側の端部に上向きに膨出するように形成され、前記第３上壁部から前記第２上壁部に向かって高さが次第に減少する第２傾斜凸部とを備えることを第１の特徴とする車両用サスペンションアームが提案される。
【００１２】
また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記第１傾斜凸部は、前記第１上壁部から前記第２上壁部に向かって幅が次第に減少することを第２の特徴とする車両用サスペンションアームが提案される。
【００１３】
また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記第２傾斜凸部は、前記第３上壁部から前記第２上壁部に向かって幅が次第に減少することを第３の特徴とする車両用サスペンションアームが提案される。
【００１４】
また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記アーム本体は、前記第１、第２傾斜凸部に挟まれた位置に前記第１、第２底壁部に略同じ高さで連なる第３底壁部を備え、前記第３底壁部に貫通孔が形成されることを第４の特徴とする車両用サスペンションアームが提案される。
【００１５】
また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記車体取付部の外面が前記アーム本体の端縁に形成した溶接部に溶接により固定され、前記アーム本体の溶接部は、前記アーム本体の車体への取付状態において略水平に延びる第１溶接部と、前記第１溶接部の両端から下向きに延びる第２、第３溶接部とよりなり、前記第２、第３溶接部は、それらの上端間の距離に対して下端間の距離が大きく設定されることを第５の特徴とする車両用サスペンションアームが提案される。
【００１６】
また本発明によれば、前記第５の特徴に加えて、前記第３溶接部は、前記第１溶接部に連なる部分から下向きに延びながら、前記第２溶接部から離間する方向に湾曲することを第６の特徴とする車両用サスペンションアームが提案される。
【００１７】
また本発明によれば、前記第５の特徴に加えて、前記アーム本体は、第１車体取付部としての前記車体取付部の後方に第２車体取付部を備えており、前記アーム本体の前記第１、第２車体取付部に挟まれた部分は、上壁部と、前記上壁部の両側縁を下向きに折り曲げた第１、第２側壁部とを備え、前記第１側壁部は前記第１車体取付部側が前記第２側壁部から離間する方向に湾曲して前記第３溶接部に連続することを第７の特徴とする車両用サスペンションアームが提案される。
【００１８】
また本発明によれば、前記第７の特徴に加えて、前記上壁部と前記第１側壁部とが連なる部分に、下向きに凹む凹部が形成されることを第８の特徴とする車両用サスペンションアームが提案される。
【００１９】
また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記アーム本体はナックルが取り付けられるナックル取付部と車体に取り付けられる車体取付部とを備え、前記ナックル取付部および前記車体取付部の少なくとも一つの周縁部に、凹凸部が形成されることを第９の特徴とする車両用サスペンションアームが提案される。
【００２０】
また本発明によれば、前記第９の特徴に加えて、前記凹凸部の形状は略多角形あるいは略円形であることを第１０の特徴とする車両用サスペンションアームが提案される。
【００２１】
また本発明によれば、前記第９の特徴に加えて、前記アーム本体は、それを車体に取り付けた状態で略水平方向に延びる上壁部と、前記上壁部の周縁を下向きに折り曲げた側壁部とを備え、前記凹凸部が形成される前記ナックル取付部および前記車体取付部のうち、少なくとも一つの近傍では、その他の部分に比べて前記側壁部の高さが小さく形成され、前記凹凸部は前記上壁部および前記側壁部の境界に形成されることを第１１の特徴とする車両用サスペンションアームが提案される。
【００２２】
また本発明によれば、前記第９の特徴に加えて、前記アーム本体は、それを車体に取り付けた状態で略水平方向に延びる上壁部と、前記上壁部の周縁を下向きに折り曲げた側壁部と、前記側壁部のうちの少なくとも一部で、前記上壁部と連続しない端部を折り曲げて形成される下壁部を備え、前記上壁部および前記側壁部の境界のうち、前記下壁部が設けられている部分と設けられていない部分との境目の位置に前記凹凸部が形成されることを第１２の特徴とする車両用サスペンションアームが提案される。
【００２３】
尚、実施の形態の第１、第２車体取付部１７ｂ，１７ｃは本発明の車体取付部に対応し、実施の形態の第１、第２上壁部１７ｄ，１７ｅは本発明の上壁部に対応し、実施の形態の第１、第２側壁部１７ｊ，１７ｋは本発明の側壁部に対応し、実施の形態の凹部１７ｓは本発明の凹凸部に対応し、実施の形態の第１〜第３溶接部ｗ１〜ｗ３は本発明の溶接部に対応する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の第１の特徴によれば、例えば車両が急制動したり、車輪が段差を乗り越えたりしてアーム本体のナックル取付部に車体後方に向かう荷重が作用したとき、アーム本体の断面中心に対して前記荷重の作用線が上下にずれていると該アーム本体を上下に変形させるモーメントが発生するが、第１底壁部の第１車体取付部側の端部に上向きに膨出するように形成され、第１上壁部から第２上壁部に向かって高さが次第に減少する第１傾斜凸部と、第２底壁部の第１車体取付部側の端部に上向きに膨出するように形成され、第３上壁部から第２上壁部に向かって高さが次第に減少する第２傾斜凸部とを設けたことで、アーム本体の剛性を重量を増加させることなく高め、前記荷重によるアーム本体の変形を防止することができる。
【００２５】
また本発明の第２の特徴によれば、第１傾斜凸部の幅を第１上壁部から第２上壁部に向かって次第に減少させたので、第１傾斜凸部と第１底壁部との境界に応力集中が発生するのを防止することができる。
【００２６】
また本発明の第３の特徴によれば、第２傾斜凸部の幅を第３上壁部から第２上壁部に向かって次第に減少させたので、第２傾斜凸部と第２底壁部との境界に応力集中が発生するのを防止することができる。
【００２７】
また本発明の第４の特徴によれば、アーム本体の第１、第２傾斜凸部に挟まれた位置に第１、第２底壁部に略同じ高さで連なる第３底壁部が設けられており、その第３底壁部に貫通孔が形成されるので、サスペンションアームを車体に組み付ける際に貫通孔をボルト、ナット、工具等の挿入孔として利用することで作業性を高めることができるだけでなく、貫通孔を排水のための水抜き孔や軽量化のための肉抜き孔として利用することができる。
【００２８】
また本発明の第５または第１３の特徴によれば、車体取付部の外面が溶接されるアーム本体の端縁の溶接部を、略水平に延びる第１溶接部と、第１溶接部の両端から下向きに延びる第２、第３溶接部とで構成したので、溶接部に車体前後方向の荷重が入力したとき、荷重の方向と平行な第１溶接部の強度は高くなるが、荷重の方向に対して平行でない第２、第３溶接部の強度は低くなる。このとき、第２、第３溶接部は荷重の方向に対して直角であるときに強度が最も弱くなるが、第２、第３溶接部の上端間の距離に対して下端間の距離を大きく設定したことにより、第２、第３溶接部の方向が荷重の方向に対して直角から平行に近づき、その強度を高めることができる。
【００２９】
また本発明の第６の特徴によれば、第３溶接部は第１溶接部に連なる部分から下向きに延びながら第２溶接部から離間する方向に湾曲するので、第３溶接部の下部の方向を荷重の方向に対して平行に近づけるとともに、アーム本体から溶接部に入力する車体前後方向の荷重を第１車体取付部のより広い範囲に分散させることで、溶接部の耐久性を高めることができる。
【００３０】
また本発明の第７の特徴によれば、アーム本体は前側の第１車体取付部および後側の第２車体取付部を備えており、第１、第２車体取付部に挟まれた部分を構成する上壁部および第１、第２側壁部のうち、第１側壁部はその第１車体取付部側が第２側壁部から離間する方向に湾曲して第３溶接部に連続するので、第３溶接部に加わる荷重を第１側壁部に分散させて該第３溶接部の耐久性を高めることができる。
【００３１】
また本発明の第８の特徴によれば、上壁部と第１側壁部とが連なる部分に下向きに凹む凹部を形成したので、アーム本体の第１、第２車体取付部に挟まれた部分の剛性を前記凹部の補強効果により高め、車体前後方向に荷重に対するサスペンションアームの耐久性を更に向上させることができる。
【００３２】
また本発明の第９または第１４の特徴によれば、金属板をプレス加工して構成されるサスペンションアームのアーム本体がナックルが取り付けられるナックル取付部、あるいは車体に取り付けられる車体取付部の周縁部に凹凸部を形成したので、その凹凸部でナックル取付部や車体取付部の剛性を高めて荷重入力に対する耐久性を向上させることができる。
【００３３】
また本発明の第１０の特徴によれば、凹凸部の形状を略多角形あるいは略円形としたので、凹凸部に対してどの方向から荷重が入力しても、その凹凸部の近傍の剛性を確保することができる。
【００３４】
また本発明の第１１の特徴によれば、アーム本体は上壁部と、該上壁部の周縁を下向きに折り曲げた側壁部とを備えており、ナックル取付部および車体取付部のうち、少なくとも一つの近傍で他部材との干渉を回避するために前記側壁部の高さを充分に確保できない場合でも、上壁部および側壁部の境界に凹凸部を形成したことで、その凹凸部の近傍の剛性を確保することができる。
【００３５】
また本発明の第１２の特徴によれば、アーム本体は上壁部と、該上壁部の周縁を下向きに折り曲げた側壁部と、該側壁部の少なくとも一部を内向きに折り曲げた下壁部を備えており、上壁部および側壁部の境界のうち、下壁部が設けられている部分と設けられていない部分との境目の位置に凹凸部を形成したので、下壁部が途切れて応力が集中し易い部分を凹凸部で効果的に補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は左前輪のストラット式サスペンション装置の後面図である。（第１の実施の形態）
【図２】図２は図１の２方向矢視図（サスペンションアームの上面図）である。（第１の実施の形態）
【図３】図３はサスペンションアームの下面図である。（第１の実施の形態）
【図４】図４は図２の４方向矢視図である。（第１の実施の形態）
【図５】図５は図２の５部拡大斜視図である。（第１の実施の形態）
【図６】図６は図２の６−６線断面図である。（第１の実施の形態）
【図７】図７は図２の７−７線断面図である。（第１の実施の形態）
【図８】図８は図２の８−８線断面図である。（第１の実施の形態）
【図９】図９は図２の９−９線断面図である。（第１の実施の形態）
【図１０】図１０は図２の１０−１０線断面図である。（第１の実施の形態）
【符号の説明】
【００３７】
１１      ナックル
１２      車体
１７      アーム本体
１７ａ    ナックル取付部
１７ｂ    第１車体取付部（車体取付部）
１７ｃ    第２車体取付部（車体取付部）
１７ｄ    第１上壁部（上壁部）
１７ｅ    第２上壁部（上壁部）
１７ｆ    第３上壁部
１７ｇ    第１底壁部
１７ｈ    第２底壁部
１７ｉ    第３底壁部
１７ｊ    第１側壁部（側壁部）
１７ｋ    第２側壁部（側壁部）
１７ｎ    下壁部
１７ｏ    第１傾斜凸部
１７ｐ    第２傾斜凸部
１７ｑ    貫通孔
１７ｓ    凹部（凹凸部）
１７ｕ    凹部
Ａ        第２、第３溶接部の上端間の距離
Ｂ        第２、第３溶接部の下端間の距離
ｗ１      第１溶接部（溶接部）
ｗ２      第２溶接部（溶接部）
ｗ３      第３溶接部（溶接部）
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【第１の実施の形態】
【００３９】
図１〜図１０は本発明の実施の形態を示すものである。
【００４０】
図１〜図３に示すように、転舵輪である車輪Ｗを懸架するストラット式サスペンション装置Ｓは、車輪Ｗを回転自在に支持するナックル１１と車体１２とを接続するサスペンションアーム１３を備えており、ナックル１１の上部に設けたブラケット１４と車体１２とが、上部外周にサスペンションスプリング１５を備えたダンパー１６で接続される。
【００４１】
全体として円弧状に湾曲した形状のサスペンションアーム１３のアーム本体１７は金属板をプレス成形したものであり、その車幅方向外端に設けられた円形の開口よりなるナックル取付部１７ａが、ボールジョイント１８を介してナックル１１の下部に枢支される。アーム本体１７のナックル取付部１７ａの車幅方向内側に設けられた第１車体取付部１７ｂは、アーム本体１７に溶接された円形断面のパイプ部材で構成されており、車体前後方向の軸線を有するゴムブッシュジョイント１９を介して車体１２に弾性支持される。アーム本体１７の第１車体取付部１７ｂの後方に設けられた第２車体取付部１７ｃは円形の開口よりなり、そこに車体上下方向の軸線を有するように設けられたゴムブッシュジョイント２０で車体１２に弾性支持される。
【００４２】
アーム本体１７は車輪Ｗがバンプあるいはリバウンドしていない状態で概ね水平に配置されるもので、その上面外周に沿って高く盛り上がる第１上壁部１７ｄ，第２上壁部１７ｅおよび第３上壁部１７ｆを備える。第１上壁部１７ｄは第１車体取付部１７ｂから第２車体取付部１７ｃへと略水平に延び、第２上壁部１７ｅは第２車体取付部１７ｃからナックル取付部１７ａへと略水平に延び、第３上壁部１７ｆはナックル取付部１７ａから第１車体取付部１７ｂへと略水平に延びている。
【００４３】
第１上壁部１７ｄ、第２上壁部１７ｅおよび第３上壁部１７ｆに囲まれた部分は一段低い平坦面になっており、第１、第２上壁部１７ｄ，１７ｅに挟まれた部分が第１底壁部１７ｇとされ、第２、第３上壁部１７ｅ，１７ｆに挟まれた部分が第２底壁部１７ｈとされ、第１車体取付部１７ｂの近傍で第１底壁部１７ｇおよび第２底壁部１７ｈに挟まれた部分が第３底壁部１７ｉとされる。
【００４４】
第１上壁部１７ｄ、第２上壁部１７ｅおよび第３上壁部１７ｆの外縁は下向きに折り曲げられ、それぞれ第１側壁部１７ｊ、第２側壁部１７ｋおよび第３側壁部１７ｍとなっており、第１側壁部１７ｊおよび第２側壁部１７ｋは第２車体取付部１７ｃの外周を取り囲むように連続しているが、第２側壁部１７ｋおよび第３側壁部１７ｍはナックル取付部１７ａの部分で分離しており、第３側壁部１７ｍおよび第１側壁部１７ｊは第１車体取付部１７ｂの部分で分離している。そして第２側壁部１７ｋの下縁は、アーム本体１７の下面側に回り込むように折り曲げられて下壁部１７ｎを構成している。
【００４５】
図２、図７および図９から明らかなように、第１底壁部１７ｇおよび第３底壁部１７ｉの境目において、第１上壁部１７ｄの内縁から第２上壁部１７ｅに向けて延びる第１傾斜凸部１７ｏが上向きに突設され、かつ第２底壁部１７ｈおよび第３底壁部１７ｉの境目において、第３上壁部１７ｆの内縁から第２上壁部１７ｅに向けて延びる第２傾斜凸部１７ｐが上向きに突設される。第１傾斜凸部１７ｏは第１上壁部１７ｄの内縁に連なる部分が最も高くて幅広であり、そこから第２上壁部１７ｅに向けて高さおよび幅を減じるように三角形に形成される。同様に、第２傾斜凸部１７ｐは第３上壁部１７ｆの内縁に連なる部分が最も高くて幅広であり、そこから第２上壁部１７ｅに向けて高さおよび幅を減じるように三角形に形成される。
【００４６】
図５および図１０から明らかなように、アーム本体１７がパイプ状の第１車体取付部１７ｂに溶接される部分は、第３上壁部１７ｆの端部が第１車体取付部１７ｂの軸線と平行かつ水平に溶接される直線状の第１溶接部ｗ１と、第３上壁部１７ｆの外縁を下向きに略直角に折り曲げた第３側壁部１７ｍがパイプ状の第１車体取付部１７ｂの外周面に沿って溶接される円弧状の第２溶接部ｗ２と、第１上壁部１７ｄの外縁を下向きに鈍角に折り曲げた第１側壁部１７ｊがパイプ状の第１車体取付部１７ｂの外周面に沿って溶接される円弧状の第３溶接部ｗ３とで構成される。
【００４７】
図２、図５および図８から明らかなように、第１傾斜凸部１７ｏおよび第２傾斜凸部１７ｐの間に挟まれた第３底壁部１７ｉの中央部に円形の貫通孔１７ｑが形成されるとともに、ナックル取付部１７ａに隣接する第２底壁部１７ｈに小径の水抜き孔１７ｒが形成される。貫通孔１７ｑは、サスペンションアーム１３を車体に組み付ける際に、作業性を高めるべくボルト、ナット、工具等を挿入する孔として利用されるもので、同時に第１〜第３底壁部１７ｇ，１７ｈ，１７ｉに溜まった水を排出する水抜き孔としても機能する。また水抜き孔１７ｒは、前記貫通孔１７ｑと協働して第１〜第３底壁部１７ｇ，１７ｈ，１７ｉに溜まった水を排出する水抜き孔として機能する。
【００４８】
図２および図６から明らかなよう、第１上壁部１７ｄおよび第２上壁部１７ｅが第２車体取付部１７ｃの周囲で連なる部分に、複数個（実施の形態では５個）の菱形状の凹部１７ｓ…が第２車体取付部１７ｃの約半周を囲むように形成される。これらの凹部１７ｓ…のうちの端にある一つは、第２側壁部１７ｋに連なる下壁部１７ｎの端に対応する、第２上壁部１７ｅおよび第２側壁部１７ｋの境目に形成されている（図２および図３参照）。凹部１７ｓ…は第１、第２上壁部１７ｄ，１７ｅと第１、第２側壁部１７ｊ，１７ｋに跨がる角部に形成され、その凹部１７ｓ…の深さはアーム本体１７の肉厚の例えば半分程度である。
【００４９】
また第３上壁部１７ｆの第２底壁部１７ｈ側の角部には複数個（実施の形態では３個の）の菱形状の凹部１７ｔ…（図２参照）が凹設されるとともに、第１上壁部１７ｄの前端の第１側壁１７ｊ側の角部には複数個（実施の形態では３個の）の菱形状の凹部１７ｕ…（図２および図５参照）が凹設される。
【００５０】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００５１】
車両が急制動すると車輪Ｗを路面に残して車体が慣性で前進しようとするため、サスペンションアーム１３のアーム本体１７の第１、第２車体取付部１７ｂ，１７ｃに対してナックル取付部１７ａを車体後方側に移動させようとする荷重が作用する。また車輪Ｗが路面の段差を乗り越えたような場合にも、同様にしてナックル取付部１７ａを車体後方側に移動させようとする荷重が作用する。
【００５２】
このとき、アーム本体１７の断面中心に対して荷重の作用線が上下にずれていると該アーム本体１７を上下に変形させるモーメントが発生するが、アーム本体１７の断面中心と荷重の作用線とを上下方向に一致させるのは困難である。しかしながら本実施の形態によれば、アーム本体１７の第１底壁部１７ｇの第１車体取付部１７ｂ側の端部に第１傾斜凸部１７ｏを上向きに膨出するように形成し、かつアーム本体１７の第２底壁部１７ｈの第１車体取付部１７ｂ側の端部に第２傾斜凸部１７ｐを上向きに膨出するように形成したので、それら第１、第２傾斜凸部１７ｏ，１７ｐによってアーム本体１７の重量を増加させることなく剛性を高め、荷重によるアーム本体１７の変形を防止することができる。
【００５３】
特に、第１傾斜凸部１７ｏは第１上壁部１７ｄ側から第２上壁部１７ｅ側に向かって高さおよび幅を減じながら第１底壁部１７ｇに連続し、かつ第２傾斜凸部１７ｐは第３上壁部１７ｆ側から第２上壁部１７ｅ側に向かって高さおよび幅を減じながら第２底壁部１７ｈに連続するので、それら第１、第２傾斜凸部１７ｏ，１７ｐと第１、第２底壁部１７ｇ，１７ｈとの境界に応力集中が発生するのを防止することができる。しかもアーム本体１７の第１、第２傾斜凸部１７ｏ，１７ｐに挟まれた位置に第１、第２底壁部１７ｇ，１７ｈに連なる第３底壁部１７ｉが設けられており、その第３底壁部１７ｉに貫通孔１７ｑが形成されるので、サスペンションアーム１３を車体１２に組み付ける際に貫通孔１７ｑをボルト、ナット、工具等の挿入孔として利用することで作業性を高めることができるだけでなく、貫通孔１７ｑを排水のための水抜き孔や軽量化のための肉抜き孔として利用することができる。
【００５４】
またアーム本体１７の第２車体取付部１７ｃの周縁部に菱形状の複数の凹部１７ｓ…を形成したので、どの方向から入力する荷重に対しても第２車体取付部１７ｃの剛性を高めて耐久性を向上させることができる。複数の凹部１７ｓ…のうちの端の一つは、下壁部１７ｎが途切れて応力が集中する部分の近傍に設けられているため、その部分の剛性を効果的に高めることができる。
【００５５】
特に、ゴムブッシュジョイント２０で車体１２に上下揺動自在に支持される第２車体取付部１７ｃは、その周囲を囲む第１、第２側壁部１７ｊ，１７ｋの高さを高くすると、その第１、第２側壁部１７ｊ，１７ｋが車体１２と干渉する虞があるため、第１、第２側壁部１７ｊ，１７ｋの高さは第２車体取付部１７ｃの周囲で他の部分よりも低くされている。その結果、アーム本体１７の剛性は第２車体取付部１７ｃの近傍で低くなるが、その部分で第１、第２上壁部１７ｄ，１７ｅと第１、第２側壁部１７ｊ，１７ｋとの境界に凹部１７ｓ…を形成したことで、アーム本体１７の第２車体取付部１７ｃの近傍の剛性を高めることができる。
【００５６】
同様に、アーム本体１７の第３上壁部１７ｆの第２底壁部１７ｈ側の角部に形成した複数個の菱形状の凹部１７ｔ…によって、アーム本体１７のナックル取付部１７ａおよび第１車体取付部１７ｂ間の剛性を高めることができ、またアーム本体１７の第１上壁部１７ｄの前端の第１側壁部１７ｊ側の角部に形成した複数個の菱形状の凹部１７ｕ…によって、アーム本体１７の第１車体取付部１７ｂの近傍の剛性を高めることができる。
【００５７】
ところで、図５および図１０に示すように、パイプ状の第１車体取付部１７ｂの外面が溶接されるアーム本体１７の端縁の溶接部を、略水平に延びる第１溶接部ｗ１と、第１溶接部ｗ１の前後両端から下向きに延びる第２、第３溶接部ｗ２，ｗ３とで構成したので、溶接部に車体後方を向く荷重が入力したとき、荷重の方向と平行な第１溶接部ｗ１の強度は高くなるが、荷重の方向に対して平行でない第２、第３溶接部ｗ２，ｗ３の強度は低くなる。この場合、第２、第３溶接部ｗ２，ｗ３は荷重の方向に対して直角であるときに強度が最も弱くなるが、第２、第３溶接部ｗ２，ｗ３の上端間の距離Ａに対して下端間の距離Ｂを大きく設定したことにより、第２、第３溶接部ｗ２，ｗ３の方向が荷重の方向に対して直角から平行に近づき、その強度を高めることができる。
【００５８】
特に、第３溶接部ｗ３は水平に延びる第１溶接部ｗ１に連なる部分から下向きに延びながら第２溶接部ｗ２から離間する方向に湾曲するので、第３溶接部ｗ３の下部の方向を荷重の方向に対して平行に近づけるとともに、アーム本体１７から溶接部に入力する車体前後方向の荷重を第１車体取付部１７ｂのより広い範囲に分散させることで、溶接部の耐久性を高めることができる。しかもアーム本体１７の第１、第２車体取付部１７ｂ，１７ｃに挟まれた部分を構成する第１、第２上壁部１７ｄ，１７ｅおよび第１、第２側壁部１７ｊ，１７ｋのうち、第１側壁部１７ｊはその第１車体取付部１７ｂ側が第２側壁部１７ｋから離間する方向に湾曲して第３溶接部ｗ３に連続するので、第３溶接部ｗ３に加わる荷重を第１側壁部１７ｊに分散させて該第３溶接部ｗ３の耐久性を高めることができる。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６０】
例えば、実施の形態ではストラット式サスペンション装置Ｓのサスペンションアーム１３を例示したが、本発明は他の任意の形式のサスペンション装置のサスペンションアームに対しても適用することができる。
【００６１】
また実施の形態では前側の第２溶接部ｗ２を上側の第１溶接部ｗ１に対して下方に直角に形成し、後側の第３溶接部ｗ３を上側の第１溶接部ｗ１に対して後下方に斜めに形成しているが、前側の第２溶接部ｗ２を前下方に斜めに形成し、後側の第３溶接部ｗ３を下方に直角に形成しても良く、また前側の第２溶接部ｗ２を前下方に斜めに形成し、後側の第３溶接部ｗ３を後下方に斜めに形成しても良い。
【００６２】
また実施の形態では第２車体取付部１７ｃの周縁部に凹部１７ｓ…を形成しているが、ナックル取付部１７ａや第１車体取付部１７ｂの周縁部に凹部を形成しても良い。
【００６３】
また実施の形態の凹部１７ｓ…の代わりに凸部を形成しても同様の作用効果を達成することができ、凹部１７ｓ…の形状も菱形に限定されず、種々の多角形状や円形や楕円形であっても良い。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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