(57)【要約】【課題】サスペンションに用いられる繊維強化樹脂シートが巻かれたＩアームの圧縮荷重を軸方向で伝達させるとともに、電食を抑制するＩアームを提供する。【解決手段】アーム本体部３４と、アーム端部３６と、これらを接続する接続部３８とを有し、アーム本体部３４及び接続部３８に繊維強化樹脂シート３２が複数回巻かれて装着されたＩアームであって、アーム本体部３２及び接続部３８は、金属で形成され、繊維強化樹脂シート３２のアーム本体部３４に巻かれる本体シート部４０は長方形であり、接着剤を介してアーム本体部３４に接着され、繊維強化樹脂シート３２の接続部３８に巻かれる接続シート部４２は、繊維強化樹脂シート３２の巻き始め側から巻き終わり側に向かって、その幅が徐々に広がった形状を有するとともに前記接着剤が塗布されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーム本体部と、
ナックル又は車体に接続されるアーム端部と、
前記アーム本体部と前記アーム端部とを接続し、前記アーム本体部から前記アーム端部に向かうにつれて徐々に幅が広がった形状を有する接続部と、
を有し、前記アーム本体部及び前記接続部に繊維強化樹脂シートが複数回巻かれて装着されたサスペンションに用いられるＩアームであって、
前記アーム本体部及び前記接続部は、金属で形成され、
前記繊維強化樹脂シートは、前記アーム本体部に巻かれる本体シート部と、前記接続部に巻かれる接続シート部とから形成され、
前記本体シート部は長方形であり、接着剤を介して前記アーム本体部に接着され、
前記接続シート部は、前記繊維強化樹脂シートの巻き始め側から巻き終わり側に向かって、その幅が徐々に広がった形状を有するとともに前記接着剤が塗布されていることを特徴とするＩアーム。
【請求項２】
請求項１に記載のＩアームであって、
少なくとも前記接続シート部の最後の一巻き分は、その幅が一定である
ことを特徴とするＩアーム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＩアームであって、
前記接続シート部は、その幅が直線的に徐々に広くなる形状を有する
ことを特徴とするＩアーム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のＩアームであって、
前記接続シート部は、その幅が曲線的に徐々に広くなる形状を有する
ことを特徴とするＩアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂シートが巻かれたサスペンションに用いられるＩアームに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、パイプ状の金属体に、樹脂をカーボン繊維布に含浸させたプリブレグ（繊維強化樹脂シート）を巻いて接着することで、強度を向上させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−９２３４６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示の技術を、軸方向に圧縮・引張荷重が付加されるサスペンションアームのＩアームに適用する場合は、Ｉアームに付与される圧縮による荷重は端部から他端部へ伝達される。その際にＩアームが図５のような構造であると、繊維強化樹脂シートの軸方向端部がパイプと接していないため、繊維強化樹脂シートが受けた荷重を繊維強化樹脂シートが巻かれていない部分に伝達する際には、軸方向での荷重の伝達は接着剤のせん断特性を介して行われるため、接着剤剥離／剛性低下の虞がある。
【０００５】
ここで、軸方向での荷重の伝達を効率よく行うために、軸方向において繊維強化樹脂シートの軸方向端部とパイプとを接触させることが望まれるが、パイプと繊維強化樹脂シートとが直接接触してしまうと電食を引き起こす虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、サスペンションに用いられる繊維強化樹脂シートが巻かれたＩアームの圧縮荷重を軸方向で伝達させるとともに、電食を抑制するＩアームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、アーム本体部と、ナックル又は車体に接続されるアーム端部と、前記アーム本体部と前記アーム端部とを接続し、前記アーム本体部から前記アーム端部に向かうにつれて徐々に幅が広がった形状を有する接続部と、を有し、前記アーム本体部及び前記接続部に繊維強化樹脂シートが複数回巻かれて装着されたサスペンションに用いられるＩアームであって、前記アーム本体部及び前記接続部は、金属で形成され、前記繊維強化樹脂シートは、前記アーム本体部に巻かれる本体シート部と、前記接続部に巻かれる接続シート部とから形成され、
前記本体シート部は長方形であり、接着剤を介して前記アーム本体部に接着され、前記接続シート部は、前記繊維強化樹脂シートの巻き始め側から巻き終わり側に向かって、その幅が徐々に広がった形状を有するとともに前記接着剤が塗布されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明は、前記Ｉアームであって、少なくとも前記接続シート部の最後の一巻き分は、その幅が一定であることを特徴とする。
【０００９】
本発明は、前記Ｉアームであって、前記接続シート部は、その幅が直線的に徐々に広くなる形状を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、前記Ｉアームであって、前記接続シート部は、その幅が曲線的に徐々に広くなる形状を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、アーム本体部及び接続部に繊維強化樹脂シートが巻かれて装着するので、圧縮荷重を端部から他端部へ軸方向で伝達させることができる。
【００１２】
また、接続シート部には接着剤が塗布されているため、電食の発生を防止することができる。さらに接着剤を介して繊維強化樹脂シートの側部と接着する接続部の接着面は、各層の繊維強化樹脂シートの面に対して傾斜しているので、接続部は、繊維強化樹脂シートに伝わったＩアームの軸方向の過度の圧縮荷重を斜め方向に逃がすことができる。その結果、繊維強化樹脂シートが接着剤を突き抜けて接続部に接触することを防止することができ、電食の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態のリアサスペンションの概略側面図である。
【図２】図１に示すアッパーアームの分解図である。
【図３】アーム部に繊維強化樹脂シートが巻かれたアッパーアームの一部拡大断面模式図である。
【図４】変形例における繊維強化樹脂シートの要部を示す図である。
【図５】従来技術の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
発明に係るサスペンションについて、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
【００１５】
図１は、実施の形態のリアサスペンション１０の概略側面図である。リアサスペンション１０は、車輪である後輪１２を回転自在に支持するナックル１４と、ナックル１４を上下動可能に図示しない車体に連結するサスペンションアームとしてのアッパーアーム１６及びロアアーム１８と、後輪１２の上下動を緩衝するダンパ２０とを備える。このダンパ２０の一端は、ラバーブッシュ２２を介してナックル１４に連結され、他端は、前記車体に接続される。
【００１６】
次に、サスペンションアームとして使用されるアッパーアーム１６について説明する。このアッパーアーム１６は、Ｉアームであり、図２は、図１に示すアッパーアーム１６の分解図である。
【００１７】
Ｉアームであるアッパーアーム１６は、金属で形成されたアーム部３０と、繊維強化樹脂シート３２とを備える。アーム部３０は、直線形状のアーム本体部３４と、ナックル１４又は前記車体に接続されるアーム端部３６と、アーム本体部３４とアーム端部３６とを接続し、アーム本体部３４からアーム端部３６に向かうにつれ徐々に幅が広がった形状を有する接続部３８とを有する。このアーム本体部３４、アーム端部３６、及び接続部３８は、一体成形され、アーム本体部３４の両側に接続部３８を介してアーム端部３６が設けられている。
【００１８】
繊維強化樹脂シート３２は、アーム本体部３４及び接続部３８の少なくとも一部に複数回巻かれて装着されるものである。繊維強化樹脂シート３２は、繊維強化樹脂シート３２の巻き始め側の辺３２ａ及び巻き終わり側の辺３２ｂがアーム本体部３４の長手方向と平行するように、アーム部３０に巻かれる。
【００１９】
繊維強化樹脂シート３２は、巻き終わり側の辺３２ｂが巻き始め側の辺３２ａよりも長くなるように、徐々に幅が広くなる形状を有している。少なくとも繊維強化樹脂シート３２の最後の一巻き分は、その幅が同一となる形状を有している。繊維強化樹脂シート３２のアーム部３０と接する側の面には、接着剤が設けられている。
【００２０】
本実施の形態においては、繊維強化樹脂シート３２は、アーム部３０に８回巻かれて装着され、繊維強化樹脂シート３２の幅が一定となる部分を、最後の一巻き分のみとする。従がって、繊維強化樹脂シート３２は、１巻き目〜７巻き目までは、その幅が徐々に広くなる形状を有しており、最後の８巻き目は、その幅が一定になる形状を有している。この８巻き目の幅は、７巻き目の終わりの幅と同じである。
【００２１】
具体的には、繊維強化樹脂シート３２は、アーム本体部３４に巻かれる本体シート部４０と、接続部３８に巻かれる接続シート部４２とから形成される。本体シート部４０と接続部３８とは、アーム本体部３４の長手方向に沿って連接して配置され、接続シート部４２は、本体シート部４０の両側に配置している。図２においては、説明をわかり易くするため、接続シート部４２を網線で示すことで、本体シート部４０と区別している。
【００２２】
この本体シート部４０は、長方形（正方形も含む）の形状を有し、本体シート部４０の巻き始め側の辺と巻き終わり側の辺との長さは同一である。この本体シート部４０の巻き始め側の辺が、繊維強化樹脂シート３２の巻き始め側の辺３２ａとなる。また、繊維強化樹脂シート３２の巻き始め側の辺３２ａから１巻き目には接着剤が塗布される。これにより、繊維強化樹脂シート３２とアーム部３０との間には接着剤が介装され、繊維強化樹脂シート３２は、接着剤を介してアーム部３０に接着される。
【００２３】
接続シート部４２は、繊維強化樹脂シート３２のうち、本体シート部４０以外の部分であり、繊維強化樹脂シート３２の巻き始め側から巻き終わり側に向かって、その幅が直線的に徐々に外側に向かって広がる形状の傾斜部４４を有する。本実施の形態においては、傾斜部４４は、アーム部３０の７周分の長さである。つまり、傾斜部４４は、１巻き目〜７巻き目まで接続部３８に巻かれる。
【００２４】
また、接続シート部４２は、少なくとも繊維強化樹脂シート３２の最後の一巻き分の幅が同一となる四角形状の四角部４６を有している。本実施の形態においては、四角部４６は、アーム部３０の１周分の長さである。つまり、四角部４６は、８巻き目で接続部３８に巻かれる。以上のことから、接続シート部４２は、直角台形（２つの直角を持つ台形）の形状を有する。
【００２５】
そして、２巻き目〜８巻き目までの接続シート部４２にも接着剤が塗布される。即ち、本体シート部４０の巻き始め側の辺からの１巻き分と接続シート部４２には接着剤が塗布されている。図２において、本体シート部４０に接着剤が塗布される領域を斜線で示している。
【００２６】
この繊維強化樹脂シート３２は、繊維等を樹脂（例えば、プラスチック）の中に入れて強度を向上させた複合材料からなるシートである。繊維強化樹脂シート３２として、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：fiber reinforced plastics）、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：glass fiber reinforced plastic）、ガラス長繊維強化プラスチック（ＧＭＴ：glass-mat reinforced thermoplastics）、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：carbon fiber reinforced plastic）、ボロン繊維強化プラスチック（ＢＦＲＰ：boron fiber reinforced plastic）、アラミド繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ：aramid fiber reinforced plastic）、ダイニーマ繊維強化プラスチック（ＤＦＲＰ：dyneema fiber reinforced plastics）、ザイロン強化プラスチック（ＺＦＲＰ：zylon fiber reinforced plastics)、液晶ポリマー（ＬＣＰ：Liquid Crystal Plastic）等を用いることができる。
【００２７】
図３は、アーム部３０に繊維強化樹脂シート３２が巻かれたアッパーアーム１６の一部拡大断面模式図である。図３では、繊維強化樹脂シート３２のみを断面で表しており、繊維強化樹脂シート３２の巻き始め側の辺３２ａに沿って、アッパーアーム１６を切断した時の断面を示している。図３においても、説明をわかり易くするため、接続シート部４２を網線で示すことで、本体シート部４０と区別している。
【００２８】
繊維強化樹脂シート３２の本体シート部４０は、アーム本体部３４全体に積層して８回巻かれて装着している。つまり、本体シート部４０は、同じ領域に積層して巻かれる。これに対して、繊維強化樹脂シート３２の接続シート部４２は、接続部３８に８回巻かれているが、傾斜部４４は、巻かれる度に巻かれる領域がアーム端部３６側へと広がっていく。これにより、繊維強化樹脂シート３２の側端部３２ｃ（傾斜部４４の外側端部４４ａ）が螺旋状に接続部３８に巻かれ、アーム部３０に接着する繊維強化樹脂シート３２の側端部３２ｃが増える。本実施の形態では、繊維強化樹脂シート３２の全側端部３２ｃ（傾斜部４４の外側端部４４ａ、四角部４６の外側端部４６ａ）がアーム部３０に接着することになる。なお、アーム部３０と繊維強化樹脂シート３２とは、接着剤５０を介して接着されているとともに、各層の繊維強化樹脂シート３２同士は繊維強化樹脂シート３２に含浸された樹脂が溶融することにより接着されている。
【００２９】
なお、図３では、接続シート部４２と接続シート部４２との間の接着剤５０は、図示されていないが、接続シート部４２には、接着剤５０が塗布されているので、接続シート部４２と接続シート部４２との間にも接着剤５０が設けられている。
【００３０】
従来の技術では、アーム本体部３４に対して同じ領域に積層して繊維強化樹脂シート３２が巻かれていたので、Ｉアームであるアッパーアーム１６には、繊維強化樹脂シート３２が巻かれている箇所と巻かれていない箇所の境目での軸方向における荷重の伝達ができなかった。
【００３１】
しかしながら、本実施の形態では、接続部３８にも繊維強化樹脂シート３２の接続シート部４２が巻かれて装着するので、圧縮荷重を端部から他端部へ軸方向で伝達させることができる。また、接続シート部４２には接着剤が塗布されているため、電食の発生を防止することができる。さらに接着剤５０を介して繊維強化樹脂シート３２の側端部３２ｃと接着する接続部３８の接着面は、各層の繊維強化樹脂シート３２の面に対して垂直ではなく、傾斜しているので、接続部３８は、繊維強化樹脂シート３２に伝わったアッパーアーム１６の軸方向の過度の圧縮荷重を斜め方向に逃がすことができる。その結果、繊維強化樹脂シート３２が接着剤５０を突き抜けて接続部３８に接触することを防止することができる。その結果、電食の発生を防止することができる。
【００３２】
また、接続部３８には、繊維強化樹脂シート３２が巻かれて装着しているので、接続部３８からの圧縮・引張荷重（軸方向荷重）は、アーム本体部３４を介することなく、直接繊維強化樹脂シート３２に伝えられるため、アッパーアーム１６の軸方向の荷重に対する剛性も向上する。
【００３３】
また、螺旋状に接続部３８に巻かれている繊維強化樹脂シート３２の側端部３２ｃ（傾斜部４４の外側端部４４ａ）は、アーム本体部３４の長手方向の各位置において、１点で接続部３８に接着される。そのため、螺旋状に繊維強化樹脂シート３２の側端部３２ｃが巻かれている所では、繊維強化樹脂シート３２は、アーム本体部３４の長手方向の各位置において、アーム部３０からの荷重を１点でしか受けることができない。これに対して、幅が一定となっている繊維強化樹脂シート３２の側端部３２ｃ（四角部４６の外側端部４６ａ）は、アーム本体部３４の長手方向の同一の位置において、接続部３８に接着される。そのため、幅が一定となっている繊維強化樹脂シート３２の側端部３２ｃが巻かれている所では、繊維強化樹脂シート３２は、アーム部３０からの荷重を円周全体で受けることができる。
【００３４】
なお、上記実施の形態においては、接続シート部４２の傾斜部４４は、その幅が直線的に徐々に広くなる形状を有するようにしたが、図４に示すように、その幅が曲線的に徐々に広くなる形状を有してもよい。傾斜部４４を、図４に示すような形状とすることで、繊維強化樹脂シート３２の生産性は、傾斜部４４を図２に示す形状にする場合に比べ低下するが、繊維強化樹脂シート３２の側端部３２ｃの剥離防止は向上する。なお、図４においても、説明をわかり易くするため、接続シート部４２を網線で示すことで、本体シート部４０と区別している。
【符号の説明】
【００３５】
１０…リアサスペンション                １２…後輪
１４…ナックル                          １６…アッパーアーム
１８…ロアアーム                        ２０…ダンパ
３０…アーム部                          ３２…繊維強化樹脂シート
３２ａ、３２ｂ…辺                      ３４…アーム本体部
３６…アーム端部                        ３８…接続部
４０…本体シート部                      ４２…接続シート部
【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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