(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板をプレス加工した自動車用のサスペンションアームにおいて、  車輪が取り付けられる車輪取付部（１２）と、車輪取付部（１２）の車幅方向内側に設けられた第１車体取付部（１３）と、第１車体取付部（１３）から前後方向に離れた位置に設けられた第２車体取付部（１４）とを有しており、
第１車体取付部（１３）の近傍に、
車体への取付状態で略水平方向に延びる第１水平部（１５）と、
第１水平部（１５）の周縁を下向きに折り曲げた鉛直部（１６ａ，１６ｂ）と、
鉛直部（１６ａ，１６ｂ）の下縁を内向きに折り曲げたリバースフランジ（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）と、
サスペンションアームに加わる上下方向の曲げ荷重に対する曲げ中心の高さを第１車体取付部（１３）の近傍において高くして該曲げ中心からリバースフランジ（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）までの距離を増加させるために第１水平部（１５）から上方に突出する第２水平部（２０）と
を備えたことを特徴とするサスペンションアーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板をプレス加工した自動車用のサスペンションアームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用のサスペンションアームとして、図１０に示すように、鋼板の周縁部をクランク状にプレス加工し、全体としてハット状の断面を持たせたものが知られている。このサスペンションアームは、ａ部およびｂ部で材料を逆方向に折り曲げるためにプレス加工が容易であり、しかも材料の伸び率が小さいためにｂ部の板厚が薄くなり難いという利点がある。しかしながら、このサスペンションアームは下面が開放しているため、剛性が低下して荷重による変形が発生し易いという問題があり、これを回避するために断面を大型化したり材料の板厚を増加させたりすると、サスペンションアーム全体が大型化したり重量が増加したりする問題がある。
【０００３】
そこで、鋼板の周縁部を同方向に１８０°以上折り曲げてリバースフランジを形成し、上記問題を解消したサスペンションアームが、特開平８−１８８０２２号公報、特開平８−３１８７２２号公報により提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特開平８−１８８０２２号公報、特開平８−３１８７２２号公報に記載されたサスペンションアームは、鋼板の周縁部を１８０°以上折り曲げてリバースフランジを形成することから、リバースフランジの部分での材料の伸び率が、上記ハット状の断面を有するサスペンションアームに比べて大きなものとなる。その結果、リバースフランジの部分において材料の板厚が減少するため、曲げ荷重が入力した際に板厚の減少した部分の強度が不足生する可能性があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、金属板の周縁部をプレス加工してリバースフランジを形成したサスペンションアームにおいて、リバースフランジの耐久性を高めることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明によれば、金属板をプレス加工した自動車用のサスペンションアームにおいて、車輪が取り付けられる車輪取付部と、車輪取付部の車幅方向内側に設けられた第１車体取付部と、第１車体取付部から前後方向に離れた位置に設けられた第２車体取付部とを有しており、第１車体取付部の近傍に、車体への取付状態で略水平方向に延びる第１水平部と、第１水平部の周縁を下向きに折り曲げた鉛直部と、鉛直部の下縁を内向きに折り曲げたリバースフランジと、サスペンションアームに加わる上下方向の曲げ荷重に対する曲げ中心の高さを第１車体取付部の近傍において高くして該曲げ中心からリバースフランジまでの距離を増加させるために第１水平部から上方に突出する第２水平部とを備えたことを特徴とするサスペンションアームが提案される。
【０００７】
上記構成によれば、第１水平部、鉛直部およびリバースフランジを備えたサスペンションアームにおいて、第１車体取付部の近傍に第１水平部から上方に突出する第２水平部を設けたことにより、最も大きな曲げ荷重が作用する第１車体取付部の近傍において上下方向の曲げ荷重に対する曲げ中心の高さを高くして該曲げ中心からリバースフランジまでの距離を増加させ、リバースフランジに作用する引張荷重および圧縮荷重を低減することができる。これにより、リバースフランジのプレス加工時の伸び率が大きいために材料の板厚が減少しても、そのリバースフランジの耐久性を高めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。  図１〜図９は本発明の一実施例を示すもので、図１は自動車の左前輪のロアアームの斜視図、図２は図１の２方向矢視図（ロアアームの平面図）、図３は図１の３方向矢視図（ロアアームの正面図）、図４は図２の４−４線拡大断面図、図５は図２の５−５線拡大断面図、図６は図２の６−６線拡大断面図、図７は図２の７−７線拡大断面図、図８は図２の８−８線拡大断面図、図９は図２の９−９線拡大断面図である。
【０００９】
図１〜図３には自動車の左前輪を支持するサスペンションのロアアーム１１が示される。ロアアーム１１は一枚の金属板、例えば鋼板をプレス加工したものを主体として構成されており、その平面形状はいわゆるＡ型アームと呼ばれるもので、ナックルを介して車輪を支持する車輪取付部１２と、車輪取付部１２の車幅方向内側に位置して車体に支持される前側の第１車体取付部１３と、第１車体取付部１３の後側に位置する第２車体取付部１４とを備える。
【００１０】
ロアアーム１１は、車体への取付状態において略水平方向に延びて前記車輪取付部１２、第１車体取付部１３および第２車体取付部１４を一体に接続する第１水平部１５を備える。図４、図５、図７、図８および図９を併せて参照すると明らかなように、ロアアーム１１は第１水平部１５の周縁を下向きに折り曲げた鉛直部１６ａ，１６ｂを備える。鉛直部１６ａは、車輪取付部１２から第１車体取付部１３まで延びており、鉛直部１６ｂは車輪取付部１２から第２車体取付部１４を経て第１車体取付部１３まで延びている。つまり車輪取付部１２の近傍および第１車体取付部１３の近傍において鉛直部１６ａ，１６ｂは途切れている。図７、図８および図９を併せて参照すると明らかなように、車輪取付部１２および第１車体取付部１３間において、鉛直部１６ａを内向きに折り曲げたリバースフランジ１７ａが形成され、第１車体取付部１３および第２車体取付部１４間において、鉛直部１６ｂを内向きに折り曲げたリバースフランジ１７ｂが形成され、第２車体取付部１４および車輪取付部１２において鉛直部１６ｂを内向きに折り曲げたリバースフランジ１７ｃが形成される。
【００１１】
図６を併せて参照すると明らかなように、車輪取付部１２は下向きに折り曲げられたフランジ１２ａを有する円形の孔から構成されており、そこにボールジョイントを介してナックルが枢支される。図４を併せて参照すると明らかなように、第１車体取付部１３は別部材である断面円形のパイプから構成されており、そのパイプは軸線を前後方向に向けた状態で、逆Ｕ字状に形成された第１水平部１５および鉛直部１６ａ，１６ｂの端部に溶接１８により固定される。第１車体取付部１３はゴムブッシュジョイントを介して車体に枢支される。図５を併せて参照すると明らかなように、第２車体取付部１４は下向きに折り曲げられたフランジ１４ａを有する円形の孔から構成されており、その周囲の略１８０°に亘って鉛直部１６ｂにより囲まれている。第２車体取付部１４はゴムブッシュジョイントを介して車体に枢支される。
【００１２】
図７および図８を併せて参照すると明らかなように、平面視で円弧状に湾曲する第３水平部１９が第１水平部１５の中央部に一段低く形成される。第３水平部１９の高さは、第１水平部１５の高さとリバースフランジ１７ａ，１７ｂ，１７ｃの高さの略中央部に位置している。そして第３水平部１９は車輪取付部１２に段差を介することなく連続的に連なっている。第３水平部１９の略中央部にはインパクトレンチを挿入する作業用孔１９ａ（図７参照）が形成され、作業用孔１９ａの車輪取付部１２寄りの位置にはスタビライザー取付孔１９ｂ（図８参照）が形成され、第３水平部１９の両端寄りの位置には水抜き孔１９ｃ，１９ｄが形成される。
【００１３】
図９を併せて参照すると明らかなように、第１車体取付部１３の近傍における第１水平部１５には、前記第３水平部１９の代わりに、第１水平部１５よりも一段高くなった三角形の第２水平部２０が形成される。
【００１４】
図７および図８から明らかなように、第３水平部１９を第１水平部１５よりも一段低く形成したことにより、ロアアーム１１の断面形状はＩ形鋼の断面形状と類似の形状となる。即ち、ロアアーム本体１の第３水平部１９はＩ形鋼のウエブに対応し、第１水平部１５、鉛直部１６ａ，１６ｂおよびリバースフランジ１７ａ，１７ｂ，１７ｃはＩ形鋼のフランジに対応するため、ロアアーム１１の第３水平部１９に直交する軸線Ｌ１に関する断面二次モーメントは極めて大きなものとなる。
【００１５】
車輪から車輪取付部１２を通してロアアーム１１の面内に作用する水平方向の荷重は、ロアアーム１１に水平部内の圧縮荷重、引張荷重および曲げ荷重をもたらす。このとき、強度上最も重要である曲げ荷重は前記軸線Ｌ１まわりの曲げ荷重となるが、前述したように軸線Ｌ１に関する断面二次モーメントは大きいため、ロアアーム１１に前記曲げ荷重に耐え得る充分な剛性を持たせることができる。しかもロアアーム１１は第３水平部１９を通る軸線Ｌ２に関して上下略線対称な断面形状を持つため、前記水平方向の荷重によって断面形状が変化し難くなり、好ましくない二次的な内部横力が発生するのを防止することができる。
【００１６】
また車輪から車輪取付部１２に入力される上下方向の荷重はロアアーム１１の面に直交する曲げ荷重をもたらす。この曲げモーメントはロアアーム１１の第１車体取付部１３の近傍の９−９線断面（図９参照）において最大になる。図９に示すように、ロアアーム１１の第１水平部１５から上方に突出した第２水平部２０を有する部分における曲げ中心となる軸線Ｌ２′は、第１水平部１５から下方に突出した第３水平部１９を有する部分の曲げ中心となる軸線Ｌ２よりも、距離αだけ上方に移動している。
【００１７】
ところで、ロアアーム１１をプレス加工する際に、第１水平部１５から下向きに鉛直部１６ａ，１６ｂを折り曲げ、更にリバースフランジ１７ａ，１７ｂ，１７ｃを内向きに折り曲げるため、鉛直部下端からフランジを外向きに折り曲げる従来のもの（図１０参照）に比べて、リバースフランジ１７ａ，１７ｂ，１７ｃにおける材料の伸び率が大きくなり、その部分で材料の肉厚が薄くなって強度が低下する。
【００１８】
しかしながら、本実施例のロアアーム１１は、第２水平部２０によって曲げ中心となる軸線Ｌ２′が距離αだけ上方に移動するため、軸線Ｌ２′からリバースフランジ１７ａ，１７ｂ，１７ｃまでの距離が増加する。その結果、ロアアーム１１に入力される曲げ荷重に起因するリバースフランジ１７ａ，１７ｂ，１７ｃの引張荷重および圧縮荷重を減少させ、ロアアーム１１の耐久性を高めることができる。
【００１９】
上述したロアアーム１１の主体は１枚の鋼板をプレスするだけで製造可能であるため、小型軽量であるばかりか生産性に優れて低コストであり、しかも鍛造製のものに劣らない剛性を持たせることができる。また第１水平部１５から下方に凹んだ第３水平部１９の上部空間を利用して、スタビライザー等を配置することができる。
【００２０】
以上、本発明の実施例を詳述したが、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。
【００２１】
例えば、実施例では本発明をロアアームに適用しているが、それをアッパーアームに適用することができる。また実施例ではリバースフランジ１７ａ，１７ｂ，１７ｃの先端が第３水平部１９から離れているが、それを当接させてパイプ状にしても良い。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、第１水平部、鉛直部およびリバースフランジを備えたサスペンションアームにおいて、第１車体取付部の近傍に第１水平部から上方に突出する第２水平部を設けたことにより、最も大きな曲げ荷重が作用する第１車体取付部の近傍において上下方向の曲げ荷重に対する曲げ中心の高さを高くして該曲げ中心からリバースフランジまでの距離を増加させ、リバースフランジに作用する引張荷重および圧縮荷重を低減することができる。これにより、リバースフランジのプレス加工時の伸び率が大きいために材料の板厚が減少しても、そのリバースフランジの耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  自動車の左前輪のロアアームの斜視図
【図２】  図１の２方向矢視図（ロアアームの平面図）
【図３】  図１の３方向矢視図（ロアアームの正面図）
【図４】  図２の４−４線拡大断面図
【図５】  図２の５−５線拡大断面図
【図６】  図２の６−６線拡大断面図
【図７】  図２の７−７線拡大断面図
【図８】  図２の８−８線拡大断面図
【図９】  図２の９−９線拡大断面図
【図１０】  従来のハット状断面を有するサスペンションアームを示す図
【符号の説明】
１２        車輪取付部
１３        第１車体取付部
１４        第２車体取付部
１５        第１水平部
１６ａ，１６ｂ          鉛直部
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ  リバースフランジ
１９        第３水平部
２０        第２水平部
【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】
0003725031.tif 000010
【図１０】
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