(57)【要約】  ハイブリッドロアアーム及びアッパーアームは、金属材質で形成されるアームボディーと、アームボディーの内部に挿入される形態でアームボディーと一体に射出成形されるインサートとを含み、アームボディーは、全重量に対して５０％以上９０％以下の重量比を有することができ、懸架装置のロアアーム及びアッパーアームの剛性の増大及び重量削減を共に図ることができる。
2019500274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材質で形成されるロアアームボディーと、
前記ロアアームボディーの内部に挿入される形態で前記ロアアームボディーと一体に射出成形されるインサートと、を含み、
前記ロアアームボディーは、全重量に対して５０％以上９０％以下の重量比を有する、ハイブリッドロアアーム。
【請求項２】
前記ロアアームボディーは、スチール材質またはアルミニウム材質で形成される、請求項１に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項３】
前記ロアアームボディーの一端には、ボールジョイントが結合され、
前記ロアアームボディーの他端には、第１ブッシュが結合され、
前記ボールジョイントと前記第１ブッシュとの間の前記ロアアームボディーの角部部位には、第２ブッシュが結合される、請求項１に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項４】
前記ロアアームボディーは、ロアアームボディープレートと、前記ロアアームボディープレートの縁部に沿って連続するように形成され、前記ロアアームボディープレートに対して垂直に折り曲げられた第１及び第２壁フランジとを含む、請求項３に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項５】
前記第１壁フランジの一端と前記第２壁フランジの一端は、互いに分離されて第１結合溝を形成し、
前記第１結合溝には、前記ボールジョイントのボールジョイントパイプが挿入されて一体に結合され、
前記第１壁フランジの他端と前記第２壁フランジの他端は、互いに分離されて第２結合溝を形成し、
前記第２結合溝には、前記第２ブッシュの第２ブッシュパイプが挿入されて一体に結合される、請求項４に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項６】
前記ロアアームボディープレートには、前記第１ブッシュを装着するための第１ブッシュパイプフランジが一体に形成される、請求項５に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項７】
前記第１及び第２壁フランジの各上端には、前記ロアアームボディーの内側に折り曲げられた折曲フランジが一体に形成される、請求項４に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項８】
前記ロアアームボディープレートには、少なくとも１つの貫通ホールが形成され、
前記貫通ホールには、前記インサートの結合突起が満たされて突出する、請求項４に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項９】
前記インサートは、
前記ロアアームボディープレートの形状と対応する形状をしたインサートボディーと、
前記インサートボディーの枠に沿って垂直に延びて形成され、前記第１及び第２壁フランジにそれぞれ対応する形状を有する第１及び第２枠フランジと、
前記第１及び第２枠フランジと前記インサートボディーを互いに連結して補強する多数個の補強リブと、を含む、請求項６に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項１０】
前記第１及び第２枠フランジの一端は、前記ボールジョイントの前記ボールジョイントパイプの少なくとも一部を取り囲む、請求項９に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項１１】
前記第１及び第２枠フランジの他端は、互いに一体に連結されて前記第２ブッシュの前記第２ブッシュパイプの一部と結合する、請求項１０に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項１２】
前記第１枠フランジは、前記第１ブッシュパイプフランジを取り囲む形態で形成される、請求項９に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項１３】
前記多数個の補強リブは、前記第１及び第２枠フランジと前記インサートボディーを連結する、請求項９に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項１４】
前記多数個の補強リブは、格子柄形態で形成される、請求項１３に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項１５】
金属材質のアッパーアームボディーと、
前記アッパーアームボディーの内部に挿入される形態で前記アッパーアームボディーと一体に射出成形されるインサートと、を含み、
前記アッパーアームボディーは、全重量に対して５０％以上９０％以下の重量比を有する、ハイブリッドアッパーアーム。
【請求項１６】
前記アッパーアームボディーには、前記アッパーアームボディーの幅方向内側に結合フランジが折り曲げられるように形成され、
前記結合フランジは、前記インサートに挿入されて結合される、請求項１５に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項１７】
前記アッパーアームボディーは、２つのレッグ部と前記２つのレッグ部を一体に連結するジョイント部とを含む、請求項１５に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項１８】
前記２つのレッグ部の各先端部には、ブッシュパイプが溶接で結合され、
前記ジョイント部の先端部には、ボールジョイントパイプが溶接で結合される、請求項１７に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項１９】
前記ボールジョイントパイプは、前記ブッシュパイプ間の中央部位に位置し、
前記ブッシュパイプは、水平方向に開口されるように配置され、
前記ボールジョイントパイプは、垂直方向に開口されるように配置される、請求項１８に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項２０】
前記ブッシュパイプにはそれぞれ、ブッシュが押し込まれて結合され、
前記ボールジョイントパイプには、ボールジョイントが押し込まれて結合される、請求項１９に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項２１】
前記アッパーアームボディーには、少なくとも１つのホールが貫通して形成され、
前記インサートには、前記ホールに挿入されて充填され前記ホールの周辺縁部まで拡張される少なくとも１つの結合突起が形成される、請求項１５に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項２２】
前記アッパーアームボディーは、２つのレッグ部と前記２つのレッグ部を一体に連結するジョイント部とを含み、
前記インサートは、２つのレッグ部と前記２つのレッグ部を一体に連結するジョイント部とを含み、
前記少なくとも１つのホールは、前記２つのレッグ部のそれぞれに長手方向に沿って所定間隔を開けて配置された少なくとも１つの小径ホールを含み、
前記少なくとも１つの結合突起は、前記少なくとも１つの小径ホールに挿入されて充填されると共に、前記少なくとも１つの小径ホールの周辺縁部まで半径方向に拡張された大きさに形成される、請求項２１に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの小径ホールは、互いに隣接するように配置された２つ以上の小径ホールを含み、
前記２つ以上の小径ホールの間には、前記小径ホールより直径が相対的に大きい少なくとも１つの中径ホールが形成され、
前記中径ホールには前記インサートの一部が挿入されて前記中径ホールの周辺縁部まで半径方向に拡張された中径結合枠が前記インサートに形成される、請求項２２に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのホールは、前記アッパーアームボディーの前記ジョイント部に形成された大径ホールを含み、
前記大径ホールには前記インサートの一部が挿入されて前記大径ホールの周辺縁部まで半径方向に拡張された大径結合枠が前記インサートに形成される、請求項２３に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項２５】
前記インサートには、少なくとも１つの格子柄模様の補強リブが一体に突出して形成される、請求項１５に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両用懸架装置の懸架アームに関するものであって、具体的には、ロアコントロールアームまたはアッパーコントロールアームのような車両用懸架アームをプラスチックとスチールの複合材質で作った車両用ハイブリッド懸架アームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に車両の懸架装置は、車体と車輪を連結する装置である。車両の懸架装置は、路面から車体に伝達される振動や衝撃を吸収するスプリング、このスプリングの作動を調節するショックアブソーバ、車輪の作動を制御する懸架アームや懸架リンクを含む。
【０００３】
一方、車輪の作動を制御する方式としては、スイングアーム式、ウィッシュボーン式及びマクファーソンストラット式などがあり、ウィッシュボーン式制御方式を用いる懸架装置は、車輪と締結されたナックルを車体に連結する懸架アーム（ロアコントロールアーム）を備えている。即ち、懸架アームは、車体を構成するクロスメンバーやサブフレームにその一端が連結され、その他端は、ナックルにボールジョイントを介して連結される。懸架アームは、このような構成を通じて車輪を車体に支持させ、車両の走行状況に応じて車輪のトーインを適宜制御し、車両の直進走行性と操向安定性を向上させるなどの役割をする。
【０００４】
前記のような従来の懸架アームは、鋳物タイプとプレスタイプ方式で製造されてきた。具体的には、鋳物タイプ方式によると、スチールまたはアルミニウム溶湯を金型に注入して凝固させて成形することにより懸架アームが製造される。また、プレスタイプ方式によると、スチール素材の鋼板を、上板と下板をプレスで製作し、両板を溶接して懸架アームを製作する。
【０００５】
ところで、前記のような従来の懸架アームの製造方式では、スチールを鋳物に製作したり、またはスチール素材を用いて上板と下板をそれぞれプレス工法で製作した後に溶接で結合する方式を用いる。この場合、スチール素材の特性上、重量が重く、製作工程が多く要され、鋼板の溶接結合による変形及び剛性脆弱が憂慮される問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示の多様な実施例は、このようなスチールまたはアルミニウム素材の懸架アームが有する問題を解決して、軽量化を図るために、複合材質のハイブリッド懸架アームを提供するものである。
【０００７】
また、本開示の多様な実施例は、剛性の増大及び重量低減を同時に追求できる車両用ハイブリッド懸架アームを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の実施例によるハイブリッドロアアームは、金属材質で形成されるロアアームボディーと、ロアアームボディーの内部に挿入される形態でロアアームボディーと一体に射出成形されるインサートと、を含み、ロアアームボディーは、全重量に対して５０％以上９０％以下の重量比を有することができる。
【０００９】
ロアアームボディーは、スチール材質またはアルミニウム材質で形成されることができる。
【００１０】
ロアアームボディーの一端には、ボールジョイントが結合され、ロアアームボディーの他端には、第１ブッシュが結合され、ボールジョイントと第１ブッシュとの間のロアアームボディーの角部部位には、第２ブッシュが結合され得る。
【００１１】
ロアアームボディーは、平板形状のロアアームボディープレートと、ロアアームボディープレートの縁部に沿って連続するように形成され、ロアアームボディープレートに対して垂直に折り曲げられた第１及び第２壁フランジとを含むことができる。
【００１２】
第１壁フランジの一端と第２壁フランジの一端は、互いに分離されて第１結合溝を形成し、第１結合溝には、ボールジョイントのボールジョイントパイプが挿入されて一体に結合され、第１壁フランジの他端と第２壁フランジの他端は、互いに分離されて第２結合溝を形成し、第２結合溝には、第２ブッシュの第２ブッシュパイプが挿入されて一体に結合され得る。
【００１３】
ロアアームボディープレートには、第１ブッシュを装着するための第１ブッシュパイプフランジが一体に形成され得る。
【００１４】
第１及び第２壁フランジの各上端には、ロアアームボディーの内側に折り曲げられた折曲フランジが一体に形成され得る。
【００１５】
ロアアームボディープレートには、少なくとも１つの貫通ホールが形成され、貫通ホールには、インサートの結合突起が満たされて突出することができる。
【００１６】
インサートは、ロアアームボディープレートの形状と対応する形状をしたインサートボディーと、インサートボディーの枠に沿って垂直に延びて形成され、第１及び第２壁フランジにそれぞれ対応する形状を有する第１及び第２枠フランジと、第１及び第２枠フランジとインサートボディーを互いに連結して補強する多数個の補強リブとを含むことができる。
【００１７】
第１及び第２枠フランジの一端は、ボールジョイントのボールジョイントパイプの一部を取り囲むことができる。
【００１８】
第１及び第２枠フランジの他端は、互いに一体に連結されて第２ブッシュの第２ブッシュパイプの一部と結合することができる。
【００１９】
第１枠フランジは、第１ブッシュパイプフランジを取り囲む形態で形成され得る。
【００２０】
多数個の補強リブは、第１及び第２枠フランジとインサートボディーを連結することができる。
【００２１】
多数個の補強リブは、格子柄形態で形成され得る。
【００２２】
本開示の他の実施例によるハイブリッドアッパーアームは、金属材質のアッパーアームボディーと、アッパーアームボディーの内部に挿入されて結合されるインサートとを含み、アッパーアームボディーは、全重量に対して５０％以上９０％以下の重量比を有することができる。
【００２３】
アッパーアームボディーには、その幅方向内側に結合フランジが折り曲げられるように形成され得る。
【００２４】
結合フランジは、インサートに挿入されて結合され得る。
【００２５】
アッパーアームボディーは、２つのレッグ部と２つのレッグ部を一体に連結するジョイント部とを含むことができる。
【００２６】
２つのレッグ部の各先端部には、ブッシュパイプが溶接で結合され、ジョイント部の先端部にもボールジョイントパイプが溶接で結合され得る。
【００２７】
ボールジョイントパイプは、ブッシュパイプ間の中央部位に位置し、ブッシュパイプは、水平方向に開口されるように配置され、ボールジョイントパイプは、垂直方向に開口されるように配置され得る。
【００２８】
ブッシュパイプにはそれぞれ、ブッシュが押し込まれて結合され、ボールジョイントパイプには、ボールジョイントが押し込まれて結合され得る。
【００２９】
アッパーアームボディーには、少なくとも１つのホールが貫通して形成され、インサートには、１つ以上のホールに挿入されて充填されると共に、少なくとも１つのホールの周辺縁部まで拡張される少なくとも１つの結合突起が形成され得る。
【００３０】
アッパーアームボディーは、２つのレッグ部と２つのレッグ部を一体に連結するジョイント部とを含み、インサートも、２つのレッグ部と２つのレッグ部を一体に連結するジョイント部とを含み、少なくとも１つのホールは、２つのレッグ部のそれぞれに長手方向に沿って所定間隔を開けて配置された少なくとも１つの小径ホールを含み、少なくとも１つの結合突起は、少なくとも１つの小径ホールに挿入されて充填されると共に、少なくとも１つの小径ホールの周辺縁部まで半径方向に拡張された大きさに形成され得る。
【００３１】
少なくとも１つの小径ホールは、互いに隣接するように配置された２つ以上の小径ホールを含み、２つ以上の小径ホールの間には、直径が相対的に大きい少なくとも１つの中径ホールが形成され、中径ホールにはインサートの一部が挿入されて中径ホールの周辺縁部まで半径方向に拡張された中径結合枠がインサートに形成され得る。
【００３２】
少なくとも１つのホールは、アッパーアームボディーのジョイント部に形成された大径ホールを含み、大径ホールにはインサートの一部が挿入されて大径ホールの周辺縁部まで半径方向に拡張された大径結合枠がインサートに形成され得る。
【００３３】
インサートには、少なくとも１つの格子柄模様の補強リブが一体に突出して形成され得る。
【発明の効果】
【００３４】
本開示の実施例によるハイブリッド懸架アームによると、金属材質の懸架アームボディーに軽量のプラスチック材質からなるインサートが一体に結合され、従来のスチールまたはアルミニウム素材で製作された懸架アームに比べて、相対的に重量は軽いながらも全体的な剛性は効果的に増大させることができる。
【００３５】
このような懸架アームを車両に適用する場合に、剛性の増大により車両の走行安定性を向上させることができ、耐久性も増大でき、重量削減により車両の燃費向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本開示の一実施例によるハイブリッドロアアームを示す斜視図である。
【図２】本開示の一実施例によるハイブリッドロアアームの下部を示す斜視図である。
【図３】本開示の一実施例によるハイブリッドロアアームの金属材質のロアアームボディーの斜視図である。
【図４】本開示の一実施例によるハイブリッドロアアームのプラスチック素材で射出されたインサートの斜視図である。
【図５】本開示の他の実施例による車両用ハイブリッドアッパーアームの斜視図である。
【図６】本開示の他の実施例による車両用ハイブリッドアッパーアームの分解斜視図である。
【図７】本開示の他の実施例による車両用ハイブリッドアッパーアームの下部を示す斜視図である。
【図８】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】本開示の多様な実施例によるハイブリッド懸架アームにおける重量に対する最大荷重を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本開示の実施例は、本開示の技術的思想を説明する目的で例示されたものである。本開示による権利範囲が、以下に提示される実施例やこれらの実施例に関する具体的説明で限定されるものではない。
【００３８】
本開示に用いられる全ての技術的用語及び科学的用語は、異なって定義されない限り、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者に一般に理解される意味を有する。本開示に用いられる全ての用語は、本開示をさらに明確に説明する目的で選択されたものであり、本開示による権利範囲を制限するために選択されたものではない。
【００３９】
本開示で用いられる「含む」、「備える」、「有する」等のような表現は、当該表現が含まれる語句または文章で異なって言及されない限り、他の実施例を含む可能性を内包する開放型用語（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ  ｔｅｒｍｓ）と理解されるべきである。
【００４０】
本開示で記述された単数型の表現は、異なって言及されない限り、複数型の意味を含むことができ、これは請求の範囲に記載された単数型の表現にも同様に適用される。
【００４１】
本開示で、ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるとか「接続されて」いると言及された場合、前記ある構成要素が前記他の構成要素に直接的に連結され得たり接続され得るものとして、または新たな他の構成要素を介して連結され得たり接続され得るものとして理解されるべきである。
【００４２】
以下、添付した図面を参照して、本開示の実施例を説明する。添付の図面において、同一または対応する構成要素には、同一の参照番号が付与されている。また、以下の実施例の説明において、同一または対応する構成要素を重複して記述することが省略され得る。しかし、構成要素に関する記述が省略されても、そのような構成要素がある実施例に含まれないものとして意図されはしない。
【００４３】
説明の便宜上、図面で左側は「一側」、「一端」、「一端部」及びこれと類似の名称で指し、図面で右側は「他側」、「他端」、「他端部」及びこれと類似の名称で指すことにする。
【００４４】
下記で説明されるハイブリッド懸架アームは、ハイブリッドロアアーム１０及びハイブリッドアッパーアーム１００を含むことができる。
【００４５】
図１は、一実施例によるハイブリッドロアアーム１０を示す斜視図であり、図２は、一実施例によるハイブリッドロアアーム１０の下部を示す斜視図である。
【００４６】
ハイブリッドロアアーム１０は、スチールやアルミニウムのような金属材質からなるロアアームボディー２０と、プラスチック材質で射出成形され、ロアアームボディー２０と射出成形により一体に結合されるインサート３０とを含むことができる。
【００４７】
ハイブリッドロアアーム１０は、全体的な形状が概ね「Ｌ」字状を有することができる。ハイブリッドロアアーム１０の一端には、ボールジョイント４０が装着され得、他端には、第１ブッシュ５０が結合され得、ボールジョイント４０と第１ブッシュ５０との間の角部部位には、第２ブッシュ６０が結合され得る。
【００４８】
ボールジョイント４０は、円筒状のボールジョイントパイプ４２と、このボールジョイントパイプ４２に収容されて回転自在に支持されるボールスタッド４４とを含むことができる。ボールジョイント４０は、ハイブリッドロアアーム１０を、示されていないナックルと相対回転自在に連結する機能をし、第１及び第２ブッシュ５０、６０は、ハイブリッドロアアーム１０を車体に弾力的に連結するようにする機能をすることができる。
【００４９】
図３は、一実施例によるハイブリッドロアアーム１０の金属材質のロアアームボディー２０の斜視図である。
【００５０】
ロアアームボディー２０は、例えば、スチール素材で製作する場合に、車両用高張力鋼板をプレス工法を用いて成形されることができる。
【００５１】
ロアアームボディー２０は、概ね平板形状をしたロアアームボディープレート２２と、このロアアームボディープレート２２の縁部に沿って概ね垂直に折り曲げられた壁フランジ２４、２６とを含むことができる。
【００５２】
図１を参照すると、ロアアームボディープレート２２には、少なくとも１つの貫く貫通ホール２２２が形成され、後述するインサート３０の結合突起３３が各貫通ホール２２２を満たしてロアアームボディープレート２２の縁部外側及び半径方向にさらに突出することができる。貫通ホール２２２と結合突起３３は、ロアアームボディー２０とインサート３０の結合剛性を向上させることができる。
【００５３】
壁フランジ２４、２６は、ロアアームボディープレート２２の一端から他端を経由して角部部位まで一体に連結された第１壁フランジ２４と、角部部位から他端まで一体に連結された第２壁フランジ２６とを含むことができる。第１壁フランジ２４と第２壁フランジ２６は、互いに連結されない構造を有することができる。
【００５４】
図２を参照すると、ロアアームボディー２０の一端には、ボールジョイントパイプ４２が、例えば、溶接で一体に結合され得る。ロアアームボディープレート２２の一端には、ボールジョイントパイプ４２を挿入するための円弧状をした結合溝２２４が形成され得る。このような結合溝２２４にボールジョイントパイプ４２が挿入された状態でロアアームボディープレート２２と第１及び第２壁フランジ２４、２６の一端２４２、２６２とに溶接で結合され得る。
【００５５】
ロアアームボディープレート２２の他端には、第１ブッシュパイプフランジ２２６が形成されて、第１ブッシュ５０が第１ブッシュパイプフランジ２２６に、例えば、押し込みで結合され得る。
【００５６】
角部部位には、第１壁フランジ２４の他端２４４と第２壁フランジ２６の他端２６４がそれぞれ概ね円弧状で形成されて第２結合溝２２８を形成することができる。第２ブッシュ６０の第２ブッシュパイプ６２が第２結合溝２２８に挿入された状態で第１壁フランジ２４の他端２４４と第２壁フランジ２６の他端２６４及びロアアームボディープレート２２に溶接で結合され得る。
【００５７】
第１壁フランジ２４と第２壁フランジ２６の各上端には、ロアアームボディー２０の内側に折り曲げられた折曲フランジ２４６、２６６が一体に形成され得る。各折曲フランジ２４６、２６６は、ロアアームボディー２０とインサート３０の結合力を向上させることができる。
【００５８】
図４は、一実施例によるハイブリッドロアアーム１０のプラスチック素材で射出されたインサート３０の斜視図である。
【００５９】
インサート３０は、ロアアームボディー２０の内部に挿入され、インサート３０の射出成形時にロアアームボディー２０と一体に結合され得る。
【００６０】
ロアアームボディー２０の重量は、ハイブリッドロアアーム１０の全重量に対して最小５０％以上で、最大９０％以内の重量比で形成され得る。
【００６１】
インサート３０は、全体的に概ね「Ｌ」字状をなしてロアアームボディー２０の形状と対応する形状をしたインサートボディー３２と、このインサートボディー３２の枠に沿って概ね垂直に延びて形成され、第１及び第２補強フランジ２４、２６にそれぞれ対応する形状を有する第１及び第２枠フランジ３４、３６、及び第１及び第２枠フランジ３４、３６とインサートボディー３２を互いに連結して補強する多数個の補強リブ３８とを含むことができる。
【００６２】
第１枠フランジ３４の一端と第２枠フランジ３５の一端は、ボールジョイントパイプ４２の一部を取り囲む形態で形成され得る。第１枠フランジ３４は、第１ブッシュパイプフランジ２２６を取り囲む形態で形成され得る。第１枠フランジ３４の他端と第２枠フランジ３５の他端は、互いに一体に連結された状態で第２ブッシュパイプ６２の一部に結合する形態で形成され得る。
【００６３】
多数個の補強リブ３８は、第１及び第２枠フランジ３４、３６とインサートボディー３２を互いに連結して補強するために互いに交差する方式で、例えば、格子柄形態で形成され得る。このようにインサート３０は、多数個の補強リブ３８を備えることにより、構造的な剛性が増大し、補強リブ３８の間には空き空間が多数個で存在してインサート３０の重量を減らすことができる。
【００６４】
図５は、他の実施例による車両用ハイブリッドアッパーアーム１００の斜視図である。図５は、他の実施例による車両用ハイブリッドアッパーアーム１００の分解斜視図である。
【００６５】
他の実施例による車両用ハイブリッドアッパーアーム１００は、スチールやアルミニウムのような金属材質を一般的なプレス工法で製作できるアッパーアームボディー１１０を含むことができる。アッパーアームボディー１１０は、２つのレッグ部１０２と、この２つのレッグ部１０２を一体に連結するジョイント部１０４とを含むことができる。
【００６６】
２つのレッグ部１０２の各先端部には、ブッシュパイプ１１６が溶接で結合され得、ジョイント部１０４の先端部にもボールジョイントパイプ１１８が溶接で結合され得る。２つの各レッグ部１０２の先端部とジョイント部１０４の先端部には、概ね半円筒状の結合ホールが形成され、各パイプ１１６、１１８が結合ホールに形合して溶接で結合され得る。
【００６７】
ボールジョイントパイプ１１８は、ブッシュパイプ１１６間の中央部位に位置することができ、また、ブッシュパイプ１１６は、水平方向に開口されるように配置される一方、ボールジョイントパイプ１１８は、垂直方向に開口されるように配置され得る。２つのブッシュパイプ１１６にはそれぞれ、ブッシュ１３０が押し込まれて結合され得、各ブッシュ１３０は、例えば、車体にボルトなどで締結されることができる。
【００６８】
ボールジョイントパイプ１１８には、ボールジョイント１４０が押し込まれて結合され得る。ボールジョイント１４０は、ボールスタッド１４２、これを取り囲んで回転自在に支持するベアリング１４１、ボールスタッド１４２を取り囲んで外部異物の侵入を防止するダストカバー１４３、このダストカバー１４３をボールスタッド１４２に組み立てるためのリングクリップ１４４、及びボールスタッド１４２の上部に被せられるプロテクタ１４５等を含むことができる。
【００６９】
ジョイント部１０４には、直径が相対的に大きい大径ホール１０７が貫通して形成され得、各レッグ部１０２には、その長手方向に沿って相対的に小さい大きさの中径ホール１０６と小径ホール１０５が所定間隔を開けて多数個で配置され得る。中径ホール１０６は、小径ホール１０５の間に配置され得、中径ホール１０６と小径ホール１０５の個数は、必要に応じて適宜調節することができる。
【００７０】
アッパーアームボディー１１０の内部には、プラスチック材質で射出成形され、アッパーアームボディー１１０と射出成形により一体に結合されるインサート１２０が備えられる。アッパーアームボディー１１０の重量は、ハイブリッドアッパーアーム１００の全重量に対して最小５０％以上で、最大９０％以内の重量比で形成され得る。
【００７１】
インサート１２０は、概ねアッパーアームボディー１１０と類似の形状を有することができる。即ち、２つのレッグ部１２２及びそのジョイント部１２４を含むことができ、ジョイント部１２４には、大径ホール１２５が貫通して形成され得る。
【００７２】
ジョイント部１２４の大径ホール１２５の縁部は、厚さ方向及び半径方向に拡張された大径結合枠１２６が形成され、この大径結合枠１２６は、プラスチックインサート１２０の射出時にアッパーアームボディー１０の大径ホール１０７の周辺縁部に沿って配置されるように形成され、アッパーアームボディー１１０の内部に結合されたインサート１２０がアッパーアームボディー１１０から抜けないように、アッパーアームボディー１１０とインサート１２０との間の結合力を向上させることができる。
【００７３】
インサート１２０の各レッグ部１２２には、長手方向に沿って多数個の結合突起１２７が所定間隔を開けて形成され得る。各結合突起１２７は、インサート１２０の射出時にアッパーアームボディー１１０の各レッグ部１０２に形成された小径ホール１０５に挿入されて小径ホール１０５を満たし、小径ホール１０５の周辺縁部まで半径方向に拡張された大きさに形成され得る。各結合突起１２７もアッパーアームボディー１１０とインサート１２０との間の結合力を向上させることができる。
【００７４】
２つの結合突起１２７間に形成された中径結合枠１２３は、インサート１２０の射出時にアッパーアームボディー１１０の各レッグ部１０２に形成された中径ホール１０６の周辺縁部まで半径方向に拡張されるように形成され、アッパーアームボディー１１０とインサート１２０との間の結合力を向上させることができる。
【００７５】
図７は、他の実施例による車両用ハイブリッドアッパーアーム１００の下部を示す斜視図である。図７を参照すると、インサート１２０には、概ね格子柄模様の少なくとも１つの補強リブ１２８が一体に突出して形成され得る。
【００７６】
図８は、図５のＡ−Ａ線断面図である。図８を参照すると、アッパーアームボディー１１０は、その縁部に沿ってその幅方向内側に折り曲げられた２つの結合フランジ１０３を備えることができる。
【００７７】
２つの結合フランジ１０３は、互いに対向するように形成され、インサート１２０の射出時にインサート１２０の内部に挿入され、アッパーアームボディー１１０とインサート１２０との間の結合力を向上させることができる。
【００７８】
図９は、多様な実施例によるハイブリッド懸架アームにおける重量に対する最大荷重を示すグラフである。Ｘ軸は、ハイブリッド懸架アームの重量（単位、ｋｇ）を示し、Ｙ軸は、当該材料がバックリングされずに耐えられる最大荷重（単位、Ｎ）を示す。
【００７９】
「Ｓｔｅｅｌ」と表示された線は、懸架アーム全体をスチール材質にした場合を示し、「Ｈｙｂｒｉｄ」と表示された線は、実施例によってスチールとプラスチックインサートの２種類で構成されたハイブリッド懸架アームの場合を示す。
【００８０】
金属とプラスチックの複合材質で構成されたハイブリッド懸架アームを用いる場合、同一の最大荷重を耐えられるスチールで構成された懸架アームに比べて重量を減少させることができる。プラスチックインサートの比率が一定の水準を越える場合、即ち、スチールの比率が低くなる場合には、ハイブリッド懸架アーム全体の重量が高くなっても、一般スチールで構成された懸架アームより耐えられる最大荷重が低くなることがある。
【００８１】
図９のグラフを参照すると、ハイブリッド懸架アームのスチールの比率が全荷重に対して５０％以上９０％（ボックス内範囲）において、Ｘ軸における同一の重量である時に、ハイブリッド懸架アームがスチール懸架アームに比べて最大荷重が高いことが確認できる。
【００８２】
従って、先に説明した一実施例において、ロアアームボディー２０またはアッパーアームボディー１１０は、好ましくは、ハイブリッド懸架アームの全重量に対して５０％以上９０％以下の重量比を有することができ、さらに好ましくは、ハイブリッド懸架アームの全重量に対して５５％以上７８％以下の重量比を有することができる。
【００８３】
以上、一部実施例と添付の図面に示す例により本開示の技術的思想が説明されたものの、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者が理解できる本開示の技術的思想及び範囲を逸脱しない範囲で多様な置換、変形及び変更がなされ得るという点を知っているべきである。また、そのような置換、変形及び変更は、添付の請求の範囲内に属するものと考えられるべきである。
【図１】
2019500274.tif 000003
【図２】
2019500274.tif 000004
【図３】
2019500274.tif 000005
【図４】
2019500274.tif 000006
【図５】
2019500274.tif 000007
【図６】
2019500274.tif 000008
【図７】
2019500274.tif 000009
【図８】
2019500274.tif 000010
【図９】
2019500274.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月16日(2018.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材質で形成されるロアアームボディーと、
前記ロアアームボディーの内部に挿入される形態で前記ロアアームボディーと一体に射出成形されるインサートと、を含み、
前記ロアアームボディーは、全重量に対して５０％以上９０％以下の重量比を有する、ハイブリッドロアアーム。
【請求項２】
前記ロアアームボディーの一端には、ボールジョイントが結合され、
前記ロアアームボディーの他端には、第１ブッシュが結合され、
前記ボールジョイントと前記第１ブッシュとの間の前記ロアアームボディーの角部部位には、第２ブッシュが結合される、請求項１に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項３】
前記ロアアームボディーは、ロアアームボディープレートと、前記ロアアームボディープレートの縁部に沿って連続するように形成され、前記ロアアームボディープレートに対して垂直に折り曲げられた第１及び第２壁フランジとを含み、
前記第１壁フランジの一端と前記第２壁フランジの一端は、互いに分離されて第１結合溝を形成し、
前記第１結合溝には、前記ボールジョイントのボールジョイントパイプが挿入されて一体に結合され、
前記第１壁フランジの他端と前記第２壁フランジの他端は、互いに分離されて第２結合溝を形成し、
前記第２結合溝には、前記第２ブッシュの第２ブッシュパイプが挿入されて一体に結合される、請求項２に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項４】
前記ロアアームボディープレートには、前記第１ブッシュを装着するための第１ブッシュパイプフランジが一体に形成される、請求項３に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項５】
前記第１及び第２壁フランジの各上端には、前記ロアアームボディーの内側に折り曲げられた折曲フランジが一体に形成される、請求項３に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項６】
前記ロアアームボディープレートには、少なくとも１つの貫通ホールが形成され、
前記貫通ホールには、前記インサートの結合突起が満たされて突出する、請求項３に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項７】
前記インサートは、
前記ロアアームボディープレートの形状と対応する形状をしたインサートボディーと、
前記インサートボディーの枠に沿って垂直に延びて形成され、前記第１及び第２壁フランジにそれぞれ対応する形状を有する第１及び第２枠フランジと、
前記第１及び第２枠フランジと前記インサートボディーを互いに連結して補強する多数個の補強リブと、を含む、請求項４に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項８】
前記第１及び第２枠フランジの一端は、前記ボールジョイントの前記ボールジョイントパイプの少なくとも一部を取り囲み、
前記第１及び第２枠フランジの他端は、互いに一体に連結されて前記第２ブッシュの前記第２ブッシュパイプの一部と結合する、請求項７に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項９】
前記第１枠フランジは、前記第１ブッシュパイプフランジを取り囲む形態で形成される、請求項７に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項１０】
前記多数個の補強リブは、格子柄形態で形成される、請求項７に記載のハイブリッドロアアーム。
【請求項１１】
金属材質のアッパーアームボディーと、
前記アッパーアームボディーの内部に挿入される形態で前記アッパーアームボディーと一体に射出成形されるインサートと、を含み、
前記アッパーアームボディーは、全重量に対して５０％以上９０％以下の重量比を有する、ハイブリッドアッパーアーム。
【請求項１２】
前記アッパーアームボディーには、前記アッパーアームボディーの幅方向内側に結合フランジが折り曲げられるように形成され、
前記結合フランジは、前記インサートに挿入されて結合される、請求項１１に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項１３】
前記アッパーアームボディーは、２つのレッグ部と前記２つのレッグ部を一体に連結するジョイント部とを含み、
前記２つのレッグ部の各先端部には、ブッシュパイプが溶接で結合され、
前記ジョイント部の先端部には、ボールジョイントパイプが溶接で結合され、
前記ブッシュパイプにはそれぞれ、ブッシュが押し込まれて結合され、
前記ボールジョイントパイプには、ボールジョイントが押し込まれて結合される、請求項１１に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項１４】
前記ボールジョイントパイプは、前記ブッシュパイプ間の中央部位に位置し、
前記ブッシュパイプは、水平方向に開口されるように配置され、
前記ボールジョイントパイプは、垂直方向に開口されるように配置される、請求項１３に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項１５】
前記アッパーアームボディーには、少なくとも１つのホールが貫通して形成され、
前記インサートには、前記ホールに挿入されて充填され前記ホールの周辺縁部まで拡張される少なくとも１つの結合突起が形成される、請求項１１に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項１６】
前記アッパーアームボディーは、２つのレッグ部と前記２つのレッグ部を一体に連結するジョイント部とを含み、
前記インサートは、２つのレッグ部と前記２つのレッグ部を一体に連結するジョイント部とを含み、
前記少なくとも１つのホールは、前記２つのレッグ部のそれぞれに長手方向に沿って所定間隔を開けて配置された少なくとも１つの小径ホールを含み、
前記少なくとも１つの結合突起は、前記少なくとも１つの小径ホールに挿入されて充填されると共に、前記少なくとも１つの小径ホールの周辺縁部まで半径方向に拡張された大きさに形成される、請求項１５に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの小径ホールは、互いに隣接するように配置された２つ以上の小径ホールを含み、
前記２つ以上の小径ホールの間には、前記小径ホールより直径が相対的に大きい少なくとも１つの中径ホールが形成され、
前記中径ホールには前記インサートの一部が挿入されて前記中径ホールの周辺縁部まで半径方向に拡張された中径結合枠が前記インサートに形成される、請求項１６に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのホールは、前記アッパーアームボディーの前記ジョイント部に形成された大径ホールを含み、
前記大径ホールには前記インサートの一部が挿入されて前記大径ホールの周辺縁部まで半径方向に拡張された大径結合枠が前記インサートに形成される、請求項１７に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項１９】
前記インサートには、少なくとも１つの格子柄模様の補強リブが一体に突出して形成される、請求項１１に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【請求項２０】
前記アッパーアームボディーは、上部壁と前記上部壁から下方に延びる２つの側壁を含み、
前記インサートは、前記アッパーアームボディーを支持しプラスチック材質からなり、
前記インサートは、上部壁と前記インサートの上部壁から下方に延びる２つの側壁を含み、
前記インサートの上部壁と側壁は、それぞれ前記アッパーアームボディーの上部壁と側壁に結合され、
前記インサートは、前記インサートの上部壁及び側壁により囲まれた空間内に配置され前記インサートの上部壁及び側壁を支持する補強リブを含み、
前記補強リブの両端のそれぞれが、前記インサートの側壁のそれぞれに結合されて前記インサートの側壁を互いに連結し、
前記補強リブの垂直方向の長さは、前記インサートの側壁の垂直方向の長さより短く、
前記補強リブは、一定の垂直方向の長さを有する第１部分と、前記第１部分と前記インサートの側壁の間に配置され、前記第１部分から前記インサートの側壁に行くほど増加する垂直方向の長さを有する第２部分とを含む、請求項１１に記載のハイブリッドアッパーアーム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
インサート３０は、全体的に概ね「Ｌ」字状をなしてロアアームボディー２０の形状と対応する形状をしたインサートボディー３２と、このインサートボディー３２の枠に沿って概ね垂直に延びて形成され、第１及び第２壁フランジ２４、２６にそれぞれ対応する形状を有する第１及び第２枠フランジ３４、３６、及び第１及び第２枠フランジ３４、３６とインサートボディー３２を互いに連結して補強する多数個の補強リブ３８とを含むことができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
第１枠フランジ３４の一端と第２枠フランジ３６の一端は、ボールジョイントパイプ４２の一部を取り囲む形態で形成され得る。第１枠フランジ３４は、第１ブッシュパイプフランジ２２６を取り囲む形態で形成され得る。第１枠フランジ３４の他端と第２枠フランジ３６の他端は、互いに一体に連結された状態で第２ブッシュパイプ６２の一部に結合する形態で形成され得る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
図５は、他の実施例による車両用ハイブリッドアッパーアーム１００の斜視図である。図６は、他の実施例による車両用ハイブリッドアッパーアーム１００の分解斜視図である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
ジョイント部１２４の大径ホール１２５の縁部は、厚さ方向及び半径方向に拡張された大径結合枠１２６が形成され、この大径結合枠１２６は、プラスチックインサート１２０の射出時にアッパーアームボディー１１０の大径ホール１０７の周辺縁部に沿って配置されるように形成され、アッパーアームボディー１１０の内部に結合されたインサート１２０がアッパーアームボディー１１０から抜けないように、アッパーアームボディー１１０とインサート１２０との間の結合力を向上させることができる。
【国際調査報告】
2019500274.tif 000012
2019500274.tif 000013
2019500274.tif 000014
2019500274.tif 000015