サスペンションアーム及びサスペンションアームの製造方法
【課題】耐久性を向上させることができるサスペンションアーム及びサスペンションアームの製造方法を提供する。
【解決手段】閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、この押出材を屈曲させて製造されるサスペンションアームであって、屈曲部９０の内周壁２２に貫通部３２Ｋ，７７が形成されている。また、軸芯Ｏが車両前後方向に沿うマウントブッシュを介して両端部がサスペンションフレームとナックルに各別に取り付けられ、スプリングシート取り付け部２１を長手方向中間部の上面に有し、貫通部３２Ｋ，７７は、少なくともスプリングシート取り付け部２１の片側に形成されている。
【解決手段】閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、この押出材を屈曲させて製造されるサスペンションアームであって、屈曲部９０の内周壁２２に貫通部３２Ｋ，７７が形成されている。また、軸芯Ｏが車両前後方向に沿うマウントブッシュを介して両端部がサスペンションフレームとナックルに各別に取り付けられ、スプリングシート取り付け部２１を長手方向中間部の上面に有し、貫通部３２Ｋ，７７は、少なくともスプリングシート取り付け部２１の片側に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、この押出材を屈曲させて製造されるサスペンションアーム、及び、サスペンションアームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の軽量化を図る目的でサスペンション装置のサスペンションアームをアルミニウム合金で形成する手段が採用されている。その一例として、サスペンションアームをアルミニウム鋳物材で形成する手段があるが、この手段では、複雑な形状に形成可能である反面、湯流れや鋳巣の対策を施す必要があるために、最大の狙いである軽量化の効果が小さくなってしまう。
そこで、閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とした冒頭に記載のサスペンションアームが提案されている。
押し出し加工によって所定の形状に製造された押出材を用いると、軽量化を図ることができるばかりでなく、板材を溶接する構造に対して製造が容易になるが、機能を満足するための曲げ等の加工が必要となる。
従来、押し出し工程と曲げ工程の間に別の加工工程はなく、押し出し工程の後に直ぐに押出材を曲げ加工していた。そして、製品となった後も屈曲部の内周壁は押し出し成形直後の形態のままであった（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９２９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
閉じ断面の押出材を使用した場合、曲げ加工によって圧縮応力を受ける内周側（曲げ中心側）に位置する内周壁では皺（しわ）状の変形が生じる。
サスペンションアームの両端部にはブッシュを取り付けるためのスリット等の切り欠きを形成する必要があるが、上記従来の技術によれば、押し出し工程の後に直ぐに押出材を曲げ加工していたために、屈曲部の内周壁に皺が生じ、この皺が前記切り欠きに接続した状態になっていると、長期の過酷な使用によって切り欠きの皺部分から微細な亀裂が発生するとともに成長し、サスペンションアームの耐久性が低下してしまう虞があった。
本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、耐久性を向上させることができるサスペンションアーム及びサスペンションアームの製造方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本第１発明の特徴は、
閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、この押出材を屈曲させて製造されるサスペンションアームであって、
屈曲部の内周壁に貫通部が形成されている点にある。（請求項１）
【０００６】
この構成によれば、貫通部が形成される内周壁部分に捨て孔を形成することができるようになり、捨て孔を形成してから押出材を屈曲させることで、屈曲部の内周壁に皺が生じることを抑制することができる。つまり、曲げ加工により屈曲部の内周壁は圧縮変形するが、圧縮変形によって生じた材料の余剰分が捨て孔側に移動し、捨て孔が縮小変形して皺の発生を抑制することができる。
従って、屈曲時に作用する内周壁への応力を小さくして、皺を小さくすることができる。さらに、サスペンションアームの両端部にブッシュを取り付けるためのスリット等の切り欠きを形成して皺が切り欠きに達していたとしても、皺が切り欠き部分に及ぼす悪影響や不具合を防止することができ、長期の過酷な使用によって皺から微細な亀裂が発生・成長する不具合を回避できて、サスペンションアームの耐久性を向上させることができる。（請求項１）
【０００７】
本第１発明において、
軸芯が車両前後方向に沿うマウントブッシュを介して両端部がサスペンションフレームとナックルに各別に取り付けられ、
スプリングシート取り付け部を長手方向中間部の上面に有し、
前記貫通部は、少なくとも前記スプリングシート取り付け部の片側に形成されていると、次の作用を奏することができる。（請求項２）
【０００８】
スプリングシート取り付け部を長手方向中間部の上面に有していることから、サスペンションアームはコイルスプリングからの力をその長手方向中間部に受けることになり、そして、コイルスプリングからの力を確実に受け止めることができるように、サスペンションアームを下方に凸の弓形に屈曲させる必要があるが、前記貫通部は、少なくともスプリングシート取り付け部の片側に形成されており、下方に凸の弓形に屈曲させた際に上面（前記内周壁に相当）に皺が生じることを抑制することができるから、サスペンションアームを比較的大きく屈曲させることができる。
これにより、コイルスプリングからの力を確実に受け止めることができ、しかも、上面にスプリングシート取り付け部を有するサスペンションアームの耐久性を向上させることができる。（請求項２）
【０００９】
本第２発明の特徴は、
閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、この押出材を屈曲させて製造するサスペンションアームの製造方法であって、
閉じ断面を形成する前記押出材の周壁のうち、屈曲後に屈曲部の内周壁となる周壁に捨て孔を形成し、その後に前記押出材を屈曲させて製造する点にある。（請求項３）
【００１０】
屈曲部の内周壁となる周壁に捨て孔を形成し、その後に前記押出材を屈曲させて製造することで、屈曲部の内周壁に皺が生じることを抑制することができる。つまり、曲げ加工により屈曲部の内周壁は圧縮変形するが、圧縮変形によって生じた材料の余剰分が捨て孔側に移動し、捨て孔が縮小変形して皺発生を抑制することができる。
従って、屈曲時に作用する内周壁への応力を小さくして、皺を小さくすることができる。さらに、サスペンションアームの両端部にブッシュを取り付けるためのスリット等の切り欠きを形成して皺が切り欠きに達していたとしても、皺が切り欠き部分に及ぼす悪影響や不具合を防止することができ、長期の過酷な使用によって皺から微細な亀裂が発生・成長する不具合を回避できて、サスペンションアームの耐久性を向上させることができる。（請求項３）
【００１１】
本発明において、
屈曲後に前記捨て孔の内周縁（前記捨て孔およびその周縁）を除去すると、皺の比較的大きな部分を確実に除去することができるとともに、捨て孔の内周縁に耐久性に影響を与える皺や微細な亀裂が生じていても、これらを確実に除去することができる。（請求項４）
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、
耐久性を向上させることができるサスペンションアーム及びサスペンションアームの製造方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】サスペンション装置を車両後方側から見た図（後面図）
【図２】サスペンション装置を下方から見た図（下面図）
【図３】サスペンションアームの平面図
【図４】左側サスペンションアームを車両後方側から見た図（後面図）
【図５】サスペンションアームを下方から見た要部図（下面図）
【図６】スプリングシートを取り付けた状態のサスペンションアームの平面図
【図７】スプリングシートを取り付けた状態の左側サスペンションアームを車両後方側から見た図
【図８】車幅方向内側から見たサスペンションアームを示す図
【図９】図６のＤ−Ｄ断面図
【図１０】図４のＡ−Ａ断面図
【図１１】ロアアーム（サスペンションアーム）の製造方法を示す図であり、（ａ）は押し出し成形した押出材を示す平面図（ｂ）は捨て孔を加工した押出材を示す平面図（ｃ）は弓形に屈曲した押出材を示す側面図
【図１２】（ａ）は切り欠き・角孔等を形成した押出材を示す図（ｂ）は第１前側縦壁部と第１後側縦壁部をそれぞれクランク状に屈曲して互いに車両前後方向で接近配置し溶接接合して形成したロアアームを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１，図２に、サスペンションフレーム１とトレーリングアーム３０とショックアブソーバ３１等を備えた自動車の後部のサスペンション装置１００を示してある。前記サスペンションフレーム１は、車幅方向に長い井げた状に形成されており、サスペンションフレーム１の前側フレーム２と後側フレーム３が左右一対の車体フレームのサイドメンバ（図示せず）に架設されている。
【００１５】
前側フレーム２と後側フレーム３はいずれも金属製の円筒状のパイプ材で形成されている。また、前側フレーム２と後側フレーム３を連結する左右一対の連結フレーム４は車幅方向に幅広に形成され、車両前後方向の両端部が車両前後方向中央部よりも幅広に設定されている。
【００１６】
前側フレーム２の左右両端部と後側フレーム３の左右両端部には縦筒５の外周面をそれぞれ溶接固着してある。そして、縦筒５にゴムブッシュを圧入し、取り付けボルトＢをゴムブッシュの内筒とサイドメンバに挿通させ、取り付けボルトＢの端部をサイドメンバに溶接固定したナットに螺合して縦筒５をサイドメンバに連結してある。
【００１７】
図２にも示すように、前記サスペンションフレーム１は、平面視で車両の左右方向（車幅方向）に沿うそれぞれ複数のアッパーアーム９・前側ロアアーム８０・後側ロアアーム１０（本発明が実施されるサスペンションアームに相当）を介してナックル７を車両前後方向に沿う軸芯Ｏ周りに上下揺動自在に支持している。
【００１８】
後側ロアアーム１０（以下、ロアアーム１０と称する）の一端部１０Ａはサスペンションフレーム１の後側フレーム３に連結され、他端部１０Ｂはナックル７の後端部に連結されている。
【００１９】
ロアアーム１０とサイドメンバの下面との間にはコイルスプリング８が介在している。また、ロアアーム１０の長手方向中間部の上壁２２に、サスペンション装置１００のコイルスプリング８の下端部を受け止めるスプリングシート１１を取り付けてある。
【００２０】
[スプリングシート１１の構造]
図６，図７，図９に示すように、コイルスプリング８の下端部に対する受け止め部１３を備えた円盤状のスプリングシート本体１２と、スプリングシート本体１２から受け止め部１３とは反対側（下方）に突出する左右一対の係止突起１４とをゴム状弾性体で一体に形成し、スプリングシート本体１２と左右一対の係止突起１４にゴム状弾性体よりも硬い金属板状の芯材（図示せず）を内蔵させてスプリングシート１１を構成してある。左右一対の係止突起１４はロアアーム１０の後述の左右一対の係止孔１５（図３参照）に各別に挿通係止する。
【００２１】
前記スプリングシート本体１２の径方向中央部に、上方に膨出する円錐台状の膨出部１６を形成し、膨出部１６の付け根の周りに縦断面円弧状のコイルスプリング受け入れ凹部を形成して前記受け止め部１３を構成してある。前記膨出部１６はコイルスプリング８の下端部の素線で囲まれた空間に下側から入り込み、コイルスプリング受け入れ凹部はコイルスプリング８の下端部を下側から受け止める。
【００２２】
［ロアアーム１０の構造］
図１，図２に示すように、前記ロアアーム１０は、閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、軸芯Ｏが車両前後方向に沿うゴムブッシュ４０（マウントブッシュに相当）を介して両端部がサスペンションフレーム１とナックル７に各別に取り付けられ、図３〜図７に示すように、スプリングシート取り付け部２１を長手方向中間部の上面に有している。
【００２３】
ロアアーム１０の一端部１０Ａ（車幅方向内側Ｗ１の端部）とサスペンションフレーム１の後側フレーム３の間に介在するゴムブッシュ４０と、ロアアーム１０の他端部１０Ｂ（車幅方向外側Ｗ２の端部）とナックル７の間に介在するゴムブッシュ４０とは同一形状であり、図６，図７に示すように、内筒４１と、外筒４２と、内外筒４１，４２を連結するゴム状弾性体４３とから成る。
【００２４】
内筒４１と外筒４２は金属製の円筒から成り、内筒４１の軸芯方向の端部が外筒４２の軸芯方向の端部よりも内外筒４１，４２の軸芯方向外方側に突出している。ゴム状弾性体４３には、ゴムブッシュ４０の軸直角方向の一方向におけるばね特性を柔らかく（ばね定数を小さく）するためにすぐり部（窪んだすぐり穴と、ゴムブッシュ４０の軸芯方向に貫通したすぐり孔とのいずれであってもよい）が設けられている。
【００２５】
そして、図７に示すように、前記両端部のゴムブッシュ４０の軸芯Ｏを結ぶ仮想線Ｌとほぼ同じ位置または仮想線Ｌよりも下方にスプリングシート取り付け部２１が位置するように下方に弓形に湾曲している。これにより、両端が多部品に連結・拘束されたロアアーム１０の中間部にてコイルスプリング８の力を確実に受け止めることができる。
【００２６】
図１０に示すように、前記閉じ断面は上壁２２と車両の前側に配置される前側縦壁２３と車両の後側に配置される後側縦壁２４と下壁２５で概略四角形の中空断面に構成され、上壁２２は、前側縦壁２３よりも車両前方側Ｆｒに突出する前側フランジ２２Ｆ１と、後側縦壁２４よりも車両後方側Ｒｒに突出する後側フランジ２２Ｆ２とを有し、上壁２２の前側フランジ２２Ｆ１側から後側フランジ２２Ｆ２側にわたる扁平な上面に前記スプリングシート取り付け部２１が形成されている（図６参照）。前記閉じ断面が概略四角形の中空断面に構成されていることで軽量化と剛性の向上を両立させることができる。
【００２７】
スプリングシート取り付け部２１は、前記扁平な上面（上壁２２の上面）に左右一対の互いに径が異なる係止孔１５を貫通形成して構成されている。前記スプリングシート取り付け部２１の取り付け面２１Ｍは曲がりのない扁平面に形成されている。つまり、ロアアーム１０は前記取り付け面２１Ｍの両側（ロアアーム１０の長手方向の両側）で屈曲して上記のように湾曲している。
【００２８】
上壁２２は前記前側フランジ２２Ｆ１と後側フランジ２２Ｆ２を有しているので、上壁２２の上面を車両前後方向で拡大することができて、スプリングシート取り付け部２１の取り付け面２１Ｍを十分確保することができる。
【００２９】
前記取り付け面２１Ｍを上壁２２の上面に形成したことで、例えば、ロアアーム１０内（ロアアーム１０の上下方向中間部）にスプリングシート取り付け部２１を形成した構造のように、コイルスプリング８を受け入れる手段としてロアアーム１０を拡幅する必要がなく、生産性を向上させることができる。そして、比較的細い基本断面形状のロアアーム１０を使用することが可能になり軽量化が可能となる。
【００３０】
本実施形態では、スプリングシート１１の直径と上壁２２の幅とが同一に設定されている（図６参照）。
【００３１】
図１０に示すように、下壁２５の前端部２５Ａと後端部２５Ｂは、ロアアーム１０の全長に渡って下壁２５の車両前後方向中間部２５Ｃに対して下方に膨出してロアアーム１０の長手方向に沿った膨出部となっている。膨出部は、前側縦壁２３、後側縦壁２４に連続するように形成されている。そして、下壁２５の前端部２５Ａの下面２５Ａ１と後端部２５Ｂの下面２５Ｂ１は断面円弧状に形成され、下壁２５の車両前後方向中間部２５Ｃの下面２５Ｃ１と滑らかに連なっている。
【００３２】
下壁２５の前端部２５Ａの下面２５Ａ１は前側縦壁部２３の下端に接続し、下壁２５の後端部２５Ｂの下面２５Ｂ１は後側縦壁２４の下端に接続している。（下面２５Ａ１，２５Ｂ１は前側縦壁２３の下端と後側縦壁２４の下端を連結している。）
【００３３】
また、図３〜図８に示すように、サスペンションフレーム１の後側フレーム３側に位置する第１上壁部３２と第１下壁部３５に、長手方向外方側に開放する（ロアアーム１０の長手方向の端縁に開口する）切り欠き３２Ｋ，３５Ｋが形成されるとともに、前記後側フレーム３側に位置する第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４がそれぞれクランク状に屈曲されて互いに車両前後方向で接近配置されている。第１上壁部３２・第１下壁部３５・第１前側縦壁部３３・第１後側縦壁部３４は前記スプリングシート取り付け部２１よりも後側フレーム３側に位置する。
【００３４】
そして、第１前側縦壁部３３の後側フレーム３側の端部３３Ａと第１後側縦壁部３４の後側フレーム３側の端部３４Ａとが車両前後方向で重ね合わされて（微小隙間が空くように対向されていてもよい）、第１上壁部３２の後側フレーム３側の端部同士（切り欠きの両側に位置する端部同士）、及び、第１下壁部３５の後側フレーム３側の端部同士（切り欠きの両側に位置する端部同士）が互いに溶接接合されている。図５の符号ＷＥは溶接部である。ゴムブッシュ４０は第１前側縦壁部３３の後側フレーム３側の端部３３Ａと第１後側縦壁部３４の後側フレーム３側の端部３４Ａとに同芯状に形成された取り付け孔Ｈに圧入されている。
【００３５】
ロアアーム１０の一端部１０Ａ（車幅方向内側Ｗ１の端部）とサスペンションフレーム１の後側フレーム３との連結構造について説明すると、前記取り付け孔Ｈにゴムブッシュ４０を軽圧入し、ゴムブッシュ４０の外筒４２を軸方向に圧縮変形させることでかしめ固定してある。そして図２に示すように、後側フレーム３に取り付けられたブラケットの一対の挟持壁８５でゴムブッシュ４０の内筒４１を挟み込み、前記一対の挟持壁８５に形成されたボルト挿通孔とゴムブッシュ４０の内筒４１とに車両前後方向に沿った取り付けボルトを挿通させ、取り付けボルトにナットを螺合締結してロアアーム１０の一端部１０Ａとサスペンションフレーム１の後側フレーム３を連結してある。
【００３６】
この構造において、後側フレーム３に対する前記取り付けボルトの位置を調整・変更可能に構成され、ロアアーム１０の軸支位置を変更してサスペンション装置１００のジオメトリを調整するようになっている。この調整を行う場合、取り付けボルト（軸）を移動させる方が調整構造が容易になることから、ゴムブッシュ４０（内筒４１）をロアアーム１０側に取り付けてある。
【００３７】
上記のように、前記第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４がそれぞれクランク状に屈曲されているので（図３，図６参照）、サスペンション装置１００が衝撃荷重を受けたときにクランクの屈曲部Ｋが易変形部として働き、ロアアーム１０の重大損傷（破断）が起こり難くなっている。つまり、側面衝突等でロアアーム１０に衝撃荷重が作用した時、押し出し形状のままでは、ロアアーム１０の変形の起点となる個所がないが、本発明の上記構成によれば、クランクの屈曲部Ｋがあるために、この部分が易変形部として働き、ロアアーム１０の変形を容易にして衝撃荷重を吸収し、ロアアーム１０の破断を防止している。
【００３８】
第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４を屈曲加工する前の状態で、前記第１上壁部３２の切り欠き３２Ｋは平面視略Ｕ字状に形成され、第１下壁部３５の切り欠き３５Ｋは平面視略Ｖ字状に形成されている。つまり、第１上壁部３２に形成される切り欠き３２Ｋと第１下壁部３５に形成される切り欠き３５Ｋとの形状が異なっている。詳述すると、切り欠き３２Ｋは、第１上壁部３２の長手方向の端縁から上壁２２の長手方向中央部側に向かって前記長手方向に沿った一定幅の溝（スリット）が形成され、前記長手方向中央部側の溝の端部が半円形状に形成されている。
【００３９】
また、切り欠き３５Ｋは、第１下壁部３５の長手方向の端縁から下壁２５の長手方向中央部側に向かって前記長手方向に沿った一定幅の溝（スリット）が形成されている。ゴムブッシュ４０を圧入する取り付け孔Ｈの下方を含む範囲の第１下壁部３５の溝幅は、上側の第１上壁部３２の溝幅と同一の一定幅に形成されている。そして、長手方向中央部側の溝の端部が第１上壁部３２側の半円形状よりも小さい半円形状に形成され、この半円形に滑らかに接続するように、前記第１下壁部３５の溝が長手方向中央部側ほど幅狭に形成されて前記したように平面視略Ｖ字状に形成されている。
【００４０】
図３，図６に示すように、上壁２２の長手方向中央部側（ロアアーム１０の長手方向中央部側）に位置する第１上壁部３２の溝の端縁３２Ｔと、下壁２５の長手方向中央部側（ロアアーム１０の長手方向中央部側）に位置する第１下壁部３５の溝の端縁３５Ｔとは同一位置に位置している。そして、上記のように、上壁２２の長手方向中央部側に位置する第１上壁部３２の切り欠き部分（３２Ｋ）の溝幅が、下壁２５の長手方向中央部側に位置する第１下壁部３５の切り欠き部分（３５Ｋ）の溝幅よりも幅広になっている。これは、ロアアーム１０を屈曲させる際や、第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４をそれぞれクランク状に屈曲させる際に、耐久性に影響する亀裂等を溝周縁に発生しないようにするためである。
【００４１】
前記切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ（前記溝及び半円形状の部分）はプレス機により打抜き加工されている。これにより加工費を軽減している。このように切り欠き３２Ｋ，３５Ｋが打抜き加工されているために、切り欠き３２Ｋ，３５Ｋの端面（内周面）は破断面となり、その表面は比較的荒れた面になっている。
【００４２】
図３〜図８に示すように、前記ナックル７側に位置する第２上壁部５２と第２下壁部５５に、長手方向外方側に開放する（ロアアーム１０の長手方向の端縁に開口する）互いに同一形状の切り欠き５２Ｋ，５５Ｋが形成されるとともに、ナックル７側に位置する第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４の間隔がゴムブッシュ４０の内筒４１の長さと略同一に設定されている。第２上壁部５２・第２下壁部５５・第２前側縦壁部５３・第２後側縦壁部５４は前記スプリングシート取り付け部２１よりもナックル７側に位置する。
【００４３】
後述のように、第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４は組み付け状態で前記内筒４１を挟み込んでいる。本発明の構造では、第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４の間隔がゴムブッシュ４０の内筒４１の長さと略同一に設定されているから、第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４が前記内筒４１を挟み込みできるように、第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４を屈曲加工する必要がなく、加工工数の削減、加工費の低減が可能になる。
【００４４】
図３に示すように、上記の切り欠き５２Ｋ，５５Ｋは、ロアアーム１０の長手方向でナックル７側の第１切り欠き部５２Ｋ１，５５Ｋ１（ナックル７に近い側の切り欠き部分）の内周面同士が互いに平行に形成され、ナックル７とは反対側の第２切り欠き部５２Ｋ２，５５Ｋ２（ロアアーム１０の長手方向中心に近い側の切り欠き部分）の内周面がロアアーム１０の長手方向中心側ほど幅狭の台形状に形成されている。第１切り欠き部５２Ｋ１，５５Ｋ１と第２切り欠き部５２Ｋ２，５５Ｋ２の内周面同士は滑らかに連なっている。前記切り欠き５２Ｋ，５５Ｋは、走行時のサスペンション装置１００の働き（ロアアーム１０とナックル７の相対変位）でナックル７の動きを許容して、ナックル７とロアアーム１０との干渉を回避する役割を果たしている。
【００４５】
前記第２下壁部５５の第１切り欠き部５５Ｋ１の幅は、ゴムブッシュ４０の外筒４２の長さよりも長く、かつ、内筒４１の長さよりも短く設定されて、ナックル７への組み付け工程において、ナックル７への組み付け状態のゴムブッシュ４０の内筒４１の端部を第１切り欠き部55Ｋ1の周縁に載置することで仮り置き可能に構成されている。
【００４６】
すなわち、少なくともゴムブッシュ４０が取り付けられる範囲で第１切り欠き部５５Ｋ１の両側に第２下壁部５５の一部分を残して上記のように内筒４１を仮り置き可能（内筒４１の両端部を第１切り欠き部５５Ｋ１の両周縁に各別に一時的に載置すること）を可能に構成してある。これにより、比較的重量物であるナックル７のロアアーム１０への組み付けが容易となる。
つまり、仮置きすると、片手でナックル７を支えることができて、他方の手で取り付けボルトを準備することができる。（ただし、仮り置き状態では内筒４１の位置決め（芯合わせ）はできない）また、ナックル７側のロアアーム１０の他端部１０Ｂが開放した中空形状になっているから、ロアアーム１０に対するナックル７の組み付け性を向上させることができる。
また、切り欠き５２Ｋ，５５Ｋの両側となる第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４に、第２上壁部５２の一部分と第２下壁部５５の一部分とを残すことで剛性の低下を少なくしている。
【００４７】
ロアアーム１０の他端部１０Ｂ（車幅方向外側Ｗ２の端部）とナックル７の連結構造について説明すると、図２に示すように、前記第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４でゴムブッシュ４０を挟み込み、第２前側縦壁部５３に形成されたボルト挿通孔Ｓと、ゴムブッシュ４０の内筒４１と、第２後側縦壁部５４に形成されたボルト挿通孔Ｓとに車両前後方向に沿った取り付けボルトを挿通させ、取り付けボルトにナットを螺合締結してロアアーム１０の他端部１０Ｂとナックル７を連結してある。
【００４８】
［ロアアーム１０の製造方法］
ロアアーム１０の製造方法は次の通りである。
【００４９】
（１） 図１１（ａ）に示すように、閉じ断面を形成する周壁（上壁２２・下壁２５・前側縦壁２３・後側縦壁２４（図１０参照）を備えたアルミニウム合金の押出材９５を押し出し成形する。
押出材９５の断面形状は図１０に示すロアアーム１０の完成品の断面形状と同一であり、上壁２２は前側フランジ２２Ｆ１と後側フランジ２２Ｆ２を備えている。そして、下壁２５の前端部２５Ａと後端部２５Ｂは、下壁２５の車両前後方向中間部２５Ｃに対して下方に膨出して長手方向に沿った断面円弧状の膨出部となっている。
【００５０】
（２） 図１１（ｂ）に示すように、前記周壁のうち、屈曲後に屈曲部９０（図１１（ｃ）参照）の内周壁となる上壁２２（周壁に相当）に円形の捨て孔７１，７０を形成する。捨て孔とは、製品の最終形状とならない孔や製品の機能に関与しない孔を意味する。
車幅方向内側Ｗ１（サスペンションフレーム１の後側フレーム３側）の捨て孔７０は、後に第１上壁部３２のＵ字状の切り欠き３２Ｋ（貫通部に相当）を形成する為に削除される部位、詳しくは、ロアアーム１０の長手方向中央側の切り欠き３２Ｋの半円形部分が形成される部位に、前記半円形部分よりも小径の同芯状の円形になるように形成する（図１２（ａ）参照）。
車幅方向外側Ｗ２（ナックル７側）の捨て孔７１は、スプリングシート取り付け部２１の左側（ナックル７側）に位置する角孔７７（貫通部に相当）を形成する為に削除される部位に車幅方向内側Ｗ１の捨て孔７０と同一形状に形成する（図１２（ａ）参照）。
上記の構造に換えて、前記左右一対の捨て孔７１，７０を互いに異なる大きさや形状に形成することもできる。また、捨て孔を３個以上形成することや、上記の例とは異なる位置に形成することもできる。
【００５１】
（３） 図１１（ｃ）に示すように押出材９５を弓形に屈曲する。
この場合、スプリングシート取り付け部２１は屈曲のない扁平面に形成し、屈曲部９０をスプリングシート取り付け部２１の両側にそれぞれ形成する（図１２（ａ）参照）。ロアアーム１０の屈曲に伴って、左右一対の捨て孔７１，７０に屈曲部９０の上壁２２の材料の余剰分が移動して両孔７１，７０が真円から楕円形に歪む。この時屈曲の程度によって、上壁２２に皺が発生しない場合と多少の皺が発生する場合がある。
左側（車幅方向外側Ｗ２）の捨て孔７１は左側（車幅方向外側Ｗ２）の屈曲部９０の中心（曲面に形成された上壁２２の上面部分の長手方向の中心）付近に位置する。右側（車幅方向内側Ｗ１）の捨て孔７０は右側（車幅方向内側Ｗ１）の屈曲部９０の中心よりもロアアーム１０の長手方向外方側（サスペンションフレーム１側、車幅方向内側Ｗ１）に位置する。
【００５２】
（４） 図１２（ａ）に示すように、各切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ，５２Ｋ，５５Ｋを加工し、角孔７７・排水口７８、左右一対の係止孔１５をそれぞれ形成する。
上壁２２の長手方向中央部側（ロアアーム１０の長手方向中央部側）に位置する第１上壁部３２の切り欠き３２Ｋの溝の端縁３２Ｔは、車幅方向内側Ｗ１の屈曲部９０の中心よりも上壁２２の長手方向外方側に位置する。前記端縁３２Ｔは、車幅方向内側Ｗ１の屈曲部９０の中心の近傍にまで達している。屈曲部９０では屈曲加工によって起伏が屈曲部９０を中心にその両側に発生する。近傍の範囲としては、上壁２２の上面に屈曲加工による起伏（うねり、皺）が発生している範囲のことをいう。
ナックル７側に位置する第２上壁部５２に形成された切り欠き５２Ｋは、車幅方向外側Ｗ２の屈曲部９０の近傍には達していない。
右側の捨て孔７０が形成された箇所は第１上壁部３２のＵ字状の切り欠き３２Ｋとなり、左側の捨て孔７１が形成された箇所は角孔７７となる。つまり、捨て孔７０，７１の内周縁は、製品を最終形状に加工する過程で除去される。その結果、皺を確実に除去することができるとともに、捨て孔７０，７１の内周縁に皺や亀裂が生じていたとしても、これらを除去することができる。
これにより、ロアアーム１０の耐久性を向上させることができる。左右一対の係止孔１５以外の孔はプレス加工により形成し、左右一対の係止孔１５はプレス加工後に切削加工する。
【００５３】
（５） 図１２（ｂ）に示すように、第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４をそれぞれクランク状に屈曲して互いに車両前後方向で接近配置し、第１前側縦壁部３３の後側フレーム３側の端部３３Ａと第１後側縦壁部３４の後側フレーム３側の端部３４Ａとを車両前後方向で重ね合わせる（微小隙間が空くように対向していてもよい）。
そして、第１上壁部３２のサスペンションフレーム１側の端部同士（切り欠きの両側に位置する端部同士）、及び、第１下壁部３５のサスペンションフレーム１側の端部同士（切り欠きの両側に位置する端部同士）を互いに溶接接合する。
【００５４】
本発明者は、本発明による方法と、以下の比較例１，比較例２による方法とでロアアーム１０を製造してこれらを比較した。
［比較例１］
比較例１は、
（１） 押出材９５に各切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ，５２Ｋ，５５Ｋを加工し、角孔７７・排水口７８、左右一対の係止孔１５をそれぞれ形成し、
（２） その後に押出材９５を弓形に屈曲し、
（３） その後に、第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４をそれぞれクランク状に屈曲して互いに車両前後方向で接近配置し、第１前側縦壁部３３の後側フレーム３側の端部３３Ａと第１後側縦壁部３４の後側フレーム３側の端部３４Ａとを車両前後方向で重ね合わせる手段である。
この手段では、屈曲加工前の直線状の素材に各切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ，５２Ｋ，５５Ｋを加工し、角孔７７・排水口７８、左右一対の係止孔１５をそれぞれ形成するので、加工が容易であったが、各切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ，５２Ｋ，５５Ｋ等に屈曲加工によって皺・変形が生じ、耐久試験で亀裂が発生して耐久性が満足できなかった。
【００５５】
［比較例２］
比較例２は、
（１） 押出材９５を弓形に屈曲し、
（２） その後に押出材９５に各切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ，５２Ｋ，５５Ｋを加工し、角孔７７・排水口７８、左右一対の係止孔１５をそれぞれ形成し、
（３） その後に、第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４をそれぞれクランク状に屈曲して互いに車両前後方向で接近配置し、第１前側縦壁部３３の後側フレーム３側の端部３３Ａと第１後側縦壁部３４の後側フレーム３側の端部３４Ａとを車両前後方向で重ね合わせる手段である。
この手段では、上壁２２の上面に大きな起伏（皺）が発生しており、又、大きな起伏（皺）が発生している所に各切り欠きを加工するので、各切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ，５２Ｋ，５５Ｋに残留応力に起因する考えられる微細な亀裂が発生しており、耐久試験で亀裂が発生して耐久性が満足できなかった。
【００５６】
これに対して、本発明では、前述のように、上壁２２の上面から有害な大きな皺の発生を抑制することができるとともに、捨て孔７０，７１の内周縁に有害な皺や亀裂が生じていたとしても、その後の製造工程の加工によってこれらを除去することができて、ロアアーム１０の耐久性を向上させることができることを耐久試験で確認することができた。
【００５７】
［別実施形態］
（１） 上記の実施形態では、前記角孔７７は他部品が取り付けられる孔ではないが、角孔７７をショックアブソーバやスタビライザ等の他部品の取り付け孔に形成してあってもよい。
（２） 上記の実施形態では、前記貫通部３２Ｋ，７７を、スプリングシート取り付け部２１の両側（ロアアーム１０の長手方向でスプリングシート取り付け部２１の両側）にそれぞれ形成したが、前記貫通部が、スプリングシート取り付け部２１のいずれか一方の片側（ロアアーム１０の長手方向でスプリングシート取り付け部２１の片側）に形成されている構造であってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１ サスペンションフレーム
７ ナックル
１０Ａ．１０Ｂ 両端部
２１ スプリングシート取り付け部
２２ 屈曲後に屈曲部の内周壁となる周壁（上壁）
２２，２３，２４，２５ 押出材の周壁
３２Ｋ 貫通部（切り欠き）
４０ マウントブッシュ（ゴムブッシュ）
７０，７１ 捨て孔
７７ 貫通部（角孔）
９０ 屈曲部
９５ 押出材
０ 軸芯
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、この押出材を屈曲させて製造されるサスペンションアーム、及び、サスペンションアームの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の軽量化を図る目的でサスペンション装置のサスペンションアームをアルミニウム合金で形成する手段が採用されている。その一例として、サスペンションアームをアルミニウム鋳物材で形成する手段があるが、この手段では、複雑な形状に形成可能である反面、湯流れや鋳巣の対策を施す必要があるために、最大の狙いである軽量化の効果が小さくなってしまう。
そこで、閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とした冒頭に記載のサスペンションアームが提案されている。
押し出し加工によって所定の形状に製造された押出材を用いると、軽量化を図ることができるばかりでなく、板材を溶接する構造に対して製造が容易になるが、機能を満足するための曲げ等の加工が必要となる。
従来、押し出し工程と曲げ工程の間に別の加工工程はなく、押し出し工程の後に直ぐに押出材を曲げ加工していた。そして、製品となった後も屈曲部の内周壁は押し出し成形直後の形態のままであった（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９２９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
閉じ断面の押出材を使用した場合、曲げ加工によって圧縮応力を受ける内周側（曲げ中心側）に位置する内周壁では皺（しわ）状の変形が生じる。
サスペンションアームの両端部にはブッシュを取り付けるためのスリット等の切り欠きを形成する必要があるが、上記従来の技術によれば、押し出し工程の後に直ぐに押出材を曲げ加工していたために、屈曲部の内周壁に皺が生じ、この皺が前記切り欠きに接続した状態になっていると、長期の過酷な使用によって切り欠きの皺部分から微細な亀裂が発生するとともに成長し、サスペンションアームの耐久性が低下してしまう虞があった。
本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、耐久性を向上させることができるサスペンションアーム及びサスペンションアームの製造方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本第１発明の特徴は、
閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、この押出材を屈曲させて製造されるサスペンションアームであって、
屈曲部の内周壁に貫通部が形成されている点にある。（請求項１）
【０００６】
この構成によれば、貫通部が形成される内周壁部分に捨て孔を形成することができるようになり、捨て孔を形成してから押出材を屈曲させることで、屈曲部の内周壁に皺が生じることを抑制することができる。つまり、曲げ加工により屈曲部の内周壁は圧縮変形するが、圧縮変形によって生じた材料の余剰分が捨て孔側に移動し、捨て孔が縮小変形して皺の発生を抑制することができる。
従って、屈曲時に作用する内周壁への応力を小さくして、皺を小さくすることができる。さらに、サスペンションアームの両端部にブッシュを取り付けるためのスリット等の切り欠きを形成して皺が切り欠きに達していたとしても、皺が切り欠き部分に及ぼす悪影響や不具合を防止することができ、長期の過酷な使用によって皺から微細な亀裂が発生・成長する不具合を回避できて、サスペンションアームの耐久性を向上させることができる。（請求項１）
【０００７】
本第１発明において、
軸芯が車両前後方向に沿うマウントブッシュを介して両端部がサスペンションフレームとナックルに各別に取り付けられ、
スプリングシート取り付け部を長手方向中間部の上面に有し、
前記貫通部は、少なくとも前記スプリングシート取り付け部の片側に形成されていると、次の作用を奏することができる。（請求項２）
【０００８】
スプリングシート取り付け部を長手方向中間部の上面に有していることから、サスペンションアームはコイルスプリングからの力をその長手方向中間部に受けることになり、そして、コイルスプリングからの力を確実に受け止めることができるように、サスペンションアームを下方に凸の弓形に屈曲させる必要があるが、前記貫通部は、少なくともスプリングシート取り付け部の片側に形成されており、下方に凸の弓形に屈曲させた際に上面（前記内周壁に相当）に皺が生じることを抑制することができるから、サスペンションアームを比較的大きく屈曲させることができる。
これにより、コイルスプリングからの力を確実に受け止めることができ、しかも、上面にスプリングシート取り付け部を有するサスペンションアームの耐久性を向上させることができる。（請求項２）
【０００９】
本第２発明の特徴は、
閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、この押出材を屈曲させて製造するサスペンションアームの製造方法であって、
閉じ断面を形成する前記押出材の周壁のうち、屈曲後に屈曲部の内周壁となる周壁に捨て孔を形成し、その後に前記押出材を屈曲させて製造する点にある。（請求項３）
【００１０】
屈曲部の内周壁となる周壁に捨て孔を形成し、その後に前記押出材を屈曲させて製造することで、屈曲部の内周壁に皺が生じることを抑制することができる。つまり、曲げ加工により屈曲部の内周壁は圧縮変形するが、圧縮変形によって生じた材料の余剰分が捨て孔側に移動し、捨て孔が縮小変形して皺発生を抑制することができる。
従って、屈曲時に作用する内周壁への応力を小さくして、皺を小さくすることができる。さらに、サスペンションアームの両端部にブッシュを取り付けるためのスリット等の切り欠きを形成して皺が切り欠きに達していたとしても、皺が切り欠き部分に及ぼす悪影響や不具合を防止することができ、長期の過酷な使用によって皺から微細な亀裂が発生・成長する不具合を回避できて、サスペンションアームの耐久性を向上させることができる。（請求項３）
【００１１】
本発明において、
屈曲後に前記捨て孔の内周縁（前記捨て孔およびその周縁）を除去すると、皺の比較的大きな部分を確実に除去することができるとともに、捨て孔の内周縁に耐久性に影響を与える皺や微細な亀裂が生じていても、これらを確実に除去することができる。（請求項４）
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、
耐久性を向上させることができるサスペンションアーム及びサスペンションアームの製造方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】サスペンション装置を車両後方側から見た図（後面図）
【図２】サスペンション装置を下方から見た図（下面図）
【図３】サスペンションアームの平面図
【図４】左側サスペンションアームを車両後方側から見た図（後面図）
【図５】サスペンションアームを下方から見た要部図（下面図）
【図６】スプリングシートを取り付けた状態のサスペンションアームの平面図
【図７】スプリングシートを取り付けた状態の左側サスペンションアームを車両後方側から見た図
【図８】車幅方向内側から見たサスペンションアームを示す図
【図９】図６のＤ−Ｄ断面図
【図１０】図４のＡ−Ａ断面図
【図１１】ロアアーム（サスペンションアーム）の製造方法を示す図であり、（ａ）は押し出し成形した押出材を示す平面図（ｂ）は捨て孔を加工した押出材を示す平面図（ｃ）は弓形に屈曲した押出材を示す側面図
【図１２】（ａ）は切り欠き・角孔等を形成した押出材を示す図（ｂ）は第１前側縦壁部と第１後側縦壁部をそれぞれクランク状に屈曲して互いに車両前後方向で接近配置し溶接接合して形成したロアアームを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１，図２に、サスペンションフレーム１とトレーリングアーム３０とショックアブソーバ３１等を備えた自動車の後部のサスペンション装置１００を示してある。前記サスペンションフレーム１は、車幅方向に長い井げた状に形成されており、サスペンションフレーム１の前側フレーム２と後側フレーム３が左右一対の車体フレームのサイドメンバ（図示せず）に架設されている。
【００１５】
前側フレーム２と後側フレーム３はいずれも金属製の円筒状のパイプ材で形成されている。また、前側フレーム２と後側フレーム３を連結する左右一対の連結フレーム４は車幅方向に幅広に形成され、車両前後方向の両端部が車両前後方向中央部よりも幅広に設定されている。
【００１６】
前側フレーム２の左右両端部と後側フレーム３の左右両端部には縦筒５の外周面をそれぞれ溶接固着してある。そして、縦筒５にゴムブッシュを圧入し、取り付けボルトＢをゴムブッシュの内筒とサイドメンバに挿通させ、取り付けボルトＢの端部をサイドメンバに溶接固定したナットに螺合して縦筒５をサイドメンバに連結してある。
【００１７】
図２にも示すように、前記サスペンションフレーム１は、平面視で車両の左右方向（車幅方向）に沿うそれぞれ複数のアッパーアーム９・前側ロアアーム８０・後側ロアアーム１０（本発明が実施されるサスペンションアームに相当）を介してナックル７を車両前後方向に沿う軸芯Ｏ周りに上下揺動自在に支持している。
【００１８】
後側ロアアーム１０（以下、ロアアーム１０と称する）の一端部１０Ａはサスペンションフレーム１の後側フレーム３に連結され、他端部１０Ｂはナックル７の後端部に連結されている。
【００１９】
ロアアーム１０とサイドメンバの下面との間にはコイルスプリング８が介在している。また、ロアアーム１０の長手方向中間部の上壁２２に、サスペンション装置１００のコイルスプリング８の下端部を受け止めるスプリングシート１１を取り付けてある。
【００２０】
[スプリングシート１１の構造]
図６，図７，図９に示すように、コイルスプリング８の下端部に対する受け止め部１３を備えた円盤状のスプリングシート本体１２と、スプリングシート本体１２から受け止め部１３とは反対側（下方）に突出する左右一対の係止突起１４とをゴム状弾性体で一体に形成し、スプリングシート本体１２と左右一対の係止突起１４にゴム状弾性体よりも硬い金属板状の芯材（図示せず）を内蔵させてスプリングシート１１を構成してある。左右一対の係止突起１４はロアアーム１０の後述の左右一対の係止孔１５（図３参照）に各別に挿通係止する。
【００２１】
前記スプリングシート本体１２の径方向中央部に、上方に膨出する円錐台状の膨出部１６を形成し、膨出部１６の付け根の周りに縦断面円弧状のコイルスプリング受け入れ凹部を形成して前記受け止め部１３を構成してある。前記膨出部１６はコイルスプリング８の下端部の素線で囲まれた空間に下側から入り込み、コイルスプリング受け入れ凹部はコイルスプリング８の下端部を下側から受け止める。
【００２２】
［ロアアーム１０の構造］
図１，図２に示すように、前記ロアアーム１０は、閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、軸芯Ｏが車両前後方向に沿うゴムブッシュ４０（マウントブッシュに相当）を介して両端部がサスペンションフレーム１とナックル７に各別に取り付けられ、図３〜図７に示すように、スプリングシート取り付け部２１を長手方向中間部の上面に有している。
【００２３】
ロアアーム１０の一端部１０Ａ（車幅方向内側Ｗ１の端部）とサスペンションフレーム１の後側フレーム３の間に介在するゴムブッシュ４０と、ロアアーム１０の他端部１０Ｂ（車幅方向外側Ｗ２の端部）とナックル７の間に介在するゴムブッシュ４０とは同一形状であり、図６，図７に示すように、内筒４１と、外筒４２と、内外筒４１，４２を連結するゴム状弾性体４３とから成る。
【００２４】
内筒４１と外筒４２は金属製の円筒から成り、内筒４１の軸芯方向の端部が外筒４２の軸芯方向の端部よりも内外筒４１，４２の軸芯方向外方側に突出している。ゴム状弾性体４３には、ゴムブッシュ４０の軸直角方向の一方向におけるばね特性を柔らかく（ばね定数を小さく）するためにすぐり部（窪んだすぐり穴と、ゴムブッシュ４０の軸芯方向に貫通したすぐり孔とのいずれであってもよい）が設けられている。
【００２５】
そして、図７に示すように、前記両端部のゴムブッシュ４０の軸芯Ｏを結ぶ仮想線Ｌとほぼ同じ位置または仮想線Ｌよりも下方にスプリングシート取り付け部２１が位置するように下方に弓形に湾曲している。これにより、両端が多部品に連結・拘束されたロアアーム１０の中間部にてコイルスプリング８の力を確実に受け止めることができる。
【００２６】
図１０に示すように、前記閉じ断面は上壁２２と車両の前側に配置される前側縦壁２３と車両の後側に配置される後側縦壁２４と下壁２５で概略四角形の中空断面に構成され、上壁２２は、前側縦壁２３よりも車両前方側Ｆｒに突出する前側フランジ２２Ｆ１と、後側縦壁２４よりも車両後方側Ｒｒに突出する後側フランジ２２Ｆ２とを有し、上壁２２の前側フランジ２２Ｆ１側から後側フランジ２２Ｆ２側にわたる扁平な上面に前記スプリングシート取り付け部２１が形成されている（図６参照）。前記閉じ断面が概略四角形の中空断面に構成されていることで軽量化と剛性の向上を両立させることができる。
【００２７】
スプリングシート取り付け部２１は、前記扁平な上面（上壁２２の上面）に左右一対の互いに径が異なる係止孔１５を貫通形成して構成されている。前記スプリングシート取り付け部２１の取り付け面２１Ｍは曲がりのない扁平面に形成されている。つまり、ロアアーム１０は前記取り付け面２１Ｍの両側（ロアアーム１０の長手方向の両側）で屈曲して上記のように湾曲している。
【００２８】
上壁２２は前記前側フランジ２２Ｆ１と後側フランジ２２Ｆ２を有しているので、上壁２２の上面を車両前後方向で拡大することができて、スプリングシート取り付け部２１の取り付け面２１Ｍを十分確保することができる。
【００２９】
前記取り付け面２１Ｍを上壁２２の上面に形成したことで、例えば、ロアアーム１０内（ロアアーム１０の上下方向中間部）にスプリングシート取り付け部２１を形成した構造のように、コイルスプリング８を受け入れる手段としてロアアーム１０を拡幅する必要がなく、生産性を向上させることができる。そして、比較的細い基本断面形状のロアアーム１０を使用することが可能になり軽量化が可能となる。
【００３０】
本実施形態では、スプリングシート１１の直径と上壁２２の幅とが同一に設定されている（図６参照）。
【００３１】
図１０に示すように、下壁２５の前端部２５Ａと後端部２５Ｂは、ロアアーム１０の全長に渡って下壁２５の車両前後方向中間部２５Ｃに対して下方に膨出してロアアーム１０の長手方向に沿った膨出部となっている。膨出部は、前側縦壁２３、後側縦壁２４に連続するように形成されている。そして、下壁２５の前端部２５Ａの下面２５Ａ１と後端部２５Ｂの下面２５Ｂ１は断面円弧状に形成され、下壁２５の車両前後方向中間部２５Ｃの下面２５Ｃ１と滑らかに連なっている。
【００３２】
下壁２５の前端部２５Ａの下面２５Ａ１は前側縦壁部２３の下端に接続し、下壁２５の後端部２５Ｂの下面２５Ｂ１は後側縦壁２４の下端に接続している。（下面２５Ａ１，２５Ｂ１は前側縦壁２３の下端と後側縦壁２４の下端を連結している。）
【００３３】
また、図３〜図８に示すように、サスペンションフレーム１の後側フレーム３側に位置する第１上壁部３２と第１下壁部３５に、長手方向外方側に開放する（ロアアーム１０の長手方向の端縁に開口する）切り欠き３２Ｋ，３５Ｋが形成されるとともに、前記後側フレーム３側に位置する第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４がそれぞれクランク状に屈曲されて互いに車両前後方向で接近配置されている。第１上壁部３２・第１下壁部３５・第１前側縦壁部３３・第１後側縦壁部３４は前記スプリングシート取り付け部２１よりも後側フレーム３側に位置する。
【００３４】
そして、第１前側縦壁部３３の後側フレーム３側の端部３３Ａと第１後側縦壁部３４の後側フレーム３側の端部３４Ａとが車両前後方向で重ね合わされて（微小隙間が空くように対向されていてもよい）、第１上壁部３２の後側フレーム３側の端部同士（切り欠きの両側に位置する端部同士）、及び、第１下壁部３５の後側フレーム３側の端部同士（切り欠きの両側に位置する端部同士）が互いに溶接接合されている。図５の符号ＷＥは溶接部である。ゴムブッシュ４０は第１前側縦壁部３３の後側フレーム３側の端部３３Ａと第１後側縦壁部３４の後側フレーム３側の端部３４Ａとに同芯状に形成された取り付け孔Ｈに圧入されている。
【００３５】
ロアアーム１０の一端部１０Ａ（車幅方向内側Ｗ１の端部）とサスペンションフレーム１の後側フレーム３との連結構造について説明すると、前記取り付け孔Ｈにゴムブッシュ４０を軽圧入し、ゴムブッシュ４０の外筒４２を軸方向に圧縮変形させることでかしめ固定してある。そして図２に示すように、後側フレーム３に取り付けられたブラケットの一対の挟持壁８５でゴムブッシュ４０の内筒４１を挟み込み、前記一対の挟持壁８５に形成されたボルト挿通孔とゴムブッシュ４０の内筒４１とに車両前後方向に沿った取り付けボルトを挿通させ、取り付けボルトにナットを螺合締結してロアアーム１０の一端部１０Ａとサスペンションフレーム１の後側フレーム３を連結してある。
【００３６】
この構造において、後側フレーム３に対する前記取り付けボルトの位置を調整・変更可能に構成され、ロアアーム１０の軸支位置を変更してサスペンション装置１００のジオメトリを調整するようになっている。この調整を行う場合、取り付けボルト（軸）を移動させる方が調整構造が容易になることから、ゴムブッシュ４０（内筒４１）をロアアーム１０側に取り付けてある。
【００３７】
上記のように、前記第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４がそれぞれクランク状に屈曲されているので（図３，図６参照）、サスペンション装置１００が衝撃荷重を受けたときにクランクの屈曲部Ｋが易変形部として働き、ロアアーム１０の重大損傷（破断）が起こり難くなっている。つまり、側面衝突等でロアアーム１０に衝撃荷重が作用した時、押し出し形状のままでは、ロアアーム１０の変形の起点となる個所がないが、本発明の上記構成によれば、クランクの屈曲部Ｋがあるために、この部分が易変形部として働き、ロアアーム１０の変形を容易にして衝撃荷重を吸収し、ロアアーム１０の破断を防止している。
【００３８】
第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４を屈曲加工する前の状態で、前記第１上壁部３２の切り欠き３２Ｋは平面視略Ｕ字状に形成され、第１下壁部３５の切り欠き３５Ｋは平面視略Ｖ字状に形成されている。つまり、第１上壁部３２に形成される切り欠き３２Ｋと第１下壁部３５に形成される切り欠き３５Ｋとの形状が異なっている。詳述すると、切り欠き３２Ｋは、第１上壁部３２の長手方向の端縁から上壁２２の長手方向中央部側に向かって前記長手方向に沿った一定幅の溝（スリット）が形成され、前記長手方向中央部側の溝の端部が半円形状に形成されている。
【００３９】
また、切り欠き３５Ｋは、第１下壁部３５の長手方向の端縁から下壁２５の長手方向中央部側に向かって前記長手方向に沿った一定幅の溝（スリット）が形成されている。ゴムブッシュ４０を圧入する取り付け孔Ｈの下方を含む範囲の第１下壁部３５の溝幅は、上側の第１上壁部３２の溝幅と同一の一定幅に形成されている。そして、長手方向中央部側の溝の端部が第１上壁部３２側の半円形状よりも小さい半円形状に形成され、この半円形に滑らかに接続するように、前記第１下壁部３５の溝が長手方向中央部側ほど幅狭に形成されて前記したように平面視略Ｖ字状に形成されている。
【００４０】
図３，図６に示すように、上壁２２の長手方向中央部側（ロアアーム１０の長手方向中央部側）に位置する第１上壁部３２の溝の端縁３２Ｔと、下壁２５の長手方向中央部側（ロアアーム１０の長手方向中央部側）に位置する第１下壁部３５の溝の端縁３５Ｔとは同一位置に位置している。そして、上記のように、上壁２２の長手方向中央部側に位置する第１上壁部３２の切り欠き部分（３２Ｋ）の溝幅が、下壁２５の長手方向中央部側に位置する第１下壁部３５の切り欠き部分（３５Ｋ）の溝幅よりも幅広になっている。これは、ロアアーム１０を屈曲させる際や、第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４をそれぞれクランク状に屈曲させる際に、耐久性に影響する亀裂等を溝周縁に発生しないようにするためである。
【００４１】
前記切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ（前記溝及び半円形状の部分）はプレス機により打抜き加工されている。これにより加工費を軽減している。このように切り欠き３２Ｋ，３５Ｋが打抜き加工されているために、切り欠き３２Ｋ，３５Ｋの端面（内周面）は破断面となり、その表面は比較的荒れた面になっている。
【００４２】
図３〜図８に示すように、前記ナックル７側に位置する第２上壁部５２と第２下壁部５５に、長手方向外方側に開放する（ロアアーム１０の長手方向の端縁に開口する）互いに同一形状の切り欠き５２Ｋ，５５Ｋが形成されるとともに、ナックル７側に位置する第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４の間隔がゴムブッシュ４０の内筒４１の長さと略同一に設定されている。第２上壁部５２・第２下壁部５５・第２前側縦壁部５３・第２後側縦壁部５４は前記スプリングシート取り付け部２１よりもナックル７側に位置する。
【００４３】
後述のように、第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４は組み付け状態で前記内筒４１を挟み込んでいる。本発明の構造では、第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４の間隔がゴムブッシュ４０の内筒４１の長さと略同一に設定されているから、第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４が前記内筒４１を挟み込みできるように、第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４を屈曲加工する必要がなく、加工工数の削減、加工費の低減が可能になる。
【００４４】
図３に示すように、上記の切り欠き５２Ｋ，５５Ｋは、ロアアーム１０の長手方向でナックル７側の第１切り欠き部５２Ｋ１，５５Ｋ１（ナックル７に近い側の切り欠き部分）の内周面同士が互いに平行に形成され、ナックル７とは反対側の第２切り欠き部５２Ｋ２，５５Ｋ２（ロアアーム１０の長手方向中心に近い側の切り欠き部分）の内周面がロアアーム１０の長手方向中心側ほど幅狭の台形状に形成されている。第１切り欠き部５２Ｋ１，５５Ｋ１と第２切り欠き部５２Ｋ２，５５Ｋ２の内周面同士は滑らかに連なっている。前記切り欠き５２Ｋ，５５Ｋは、走行時のサスペンション装置１００の働き（ロアアーム１０とナックル７の相対変位）でナックル７の動きを許容して、ナックル７とロアアーム１０との干渉を回避する役割を果たしている。
【００４５】
前記第２下壁部５５の第１切り欠き部５５Ｋ１の幅は、ゴムブッシュ４０の外筒４２の長さよりも長く、かつ、内筒４１の長さよりも短く設定されて、ナックル７への組み付け工程において、ナックル７への組み付け状態のゴムブッシュ４０の内筒４１の端部を第１切り欠き部55Ｋ1の周縁に載置することで仮り置き可能に構成されている。
【００４６】
すなわち、少なくともゴムブッシュ４０が取り付けられる範囲で第１切り欠き部５５Ｋ１の両側に第２下壁部５５の一部分を残して上記のように内筒４１を仮り置き可能（内筒４１の両端部を第１切り欠き部５５Ｋ１の両周縁に各別に一時的に載置すること）を可能に構成してある。これにより、比較的重量物であるナックル７のロアアーム１０への組み付けが容易となる。
つまり、仮置きすると、片手でナックル７を支えることができて、他方の手で取り付けボルトを準備することができる。（ただし、仮り置き状態では内筒４１の位置決め（芯合わせ）はできない）また、ナックル７側のロアアーム１０の他端部１０Ｂが開放した中空形状になっているから、ロアアーム１０に対するナックル７の組み付け性を向上させることができる。
また、切り欠き５２Ｋ，５５Ｋの両側となる第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４に、第２上壁部５２の一部分と第２下壁部５５の一部分とを残すことで剛性の低下を少なくしている。
【００４７】
ロアアーム１０の他端部１０Ｂ（車幅方向外側Ｗ２の端部）とナックル７の連結構造について説明すると、図２に示すように、前記第２前側縦壁部５３と第２後側縦壁部５４でゴムブッシュ４０を挟み込み、第２前側縦壁部５３に形成されたボルト挿通孔Ｓと、ゴムブッシュ４０の内筒４１と、第２後側縦壁部５４に形成されたボルト挿通孔Ｓとに車両前後方向に沿った取り付けボルトを挿通させ、取り付けボルトにナットを螺合締結してロアアーム１０の他端部１０Ｂとナックル７を連結してある。
【００４８】
［ロアアーム１０の製造方法］
ロアアーム１０の製造方法は次の通りである。
【００４９】
（１） 図１１（ａ）に示すように、閉じ断面を形成する周壁（上壁２２・下壁２５・前側縦壁２３・後側縦壁２４（図１０参照）を備えたアルミニウム合金の押出材９５を押し出し成形する。
押出材９５の断面形状は図１０に示すロアアーム１０の完成品の断面形状と同一であり、上壁２２は前側フランジ２２Ｆ１と後側フランジ２２Ｆ２を備えている。そして、下壁２５の前端部２５Ａと後端部２５Ｂは、下壁２５の車両前後方向中間部２５Ｃに対して下方に膨出して長手方向に沿った断面円弧状の膨出部となっている。
【００５０】
（２） 図１１（ｂ）に示すように、前記周壁のうち、屈曲後に屈曲部９０（図１１（ｃ）参照）の内周壁となる上壁２２（周壁に相当）に円形の捨て孔７１，７０を形成する。捨て孔とは、製品の最終形状とならない孔や製品の機能に関与しない孔を意味する。
車幅方向内側Ｗ１（サスペンションフレーム１の後側フレーム３側）の捨て孔７０は、後に第１上壁部３２のＵ字状の切り欠き３２Ｋ（貫通部に相当）を形成する為に削除される部位、詳しくは、ロアアーム１０の長手方向中央側の切り欠き３２Ｋの半円形部分が形成される部位に、前記半円形部分よりも小径の同芯状の円形になるように形成する（図１２（ａ）参照）。
車幅方向外側Ｗ２（ナックル７側）の捨て孔７１は、スプリングシート取り付け部２１の左側（ナックル７側）に位置する角孔７７（貫通部に相当）を形成する為に削除される部位に車幅方向内側Ｗ１の捨て孔７０と同一形状に形成する（図１２（ａ）参照）。
上記の構造に換えて、前記左右一対の捨て孔７１，７０を互いに異なる大きさや形状に形成することもできる。また、捨て孔を３個以上形成することや、上記の例とは異なる位置に形成することもできる。
【００５１】
（３） 図１１（ｃ）に示すように押出材９５を弓形に屈曲する。
この場合、スプリングシート取り付け部２１は屈曲のない扁平面に形成し、屈曲部９０をスプリングシート取り付け部２１の両側にそれぞれ形成する（図１２（ａ）参照）。ロアアーム１０の屈曲に伴って、左右一対の捨て孔７１，７０に屈曲部９０の上壁２２の材料の余剰分が移動して両孔７１，７０が真円から楕円形に歪む。この時屈曲の程度によって、上壁２２に皺が発生しない場合と多少の皺が発生する場合がある。
左側（車幅方向外側Ｗ２）の捨て孔７１は左側（車幅方向外側Ｗ２）の屈曲部９０の中心（曲面に形成された上壁２２の上面部分の長手方向の中心）付近に位置する。右側（車幅方向内側Ｗ１）の捨て孔７０は右側（車幅方向内側Ｗ１）の屈曲部９０の中心よりもロアアーム１０の長手方向外方側（サスペンションフレーム１側、車幅方向内側Ｗ１）に位置する。
【００５２】
（４） 図１２（ａ）に示すように、各切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ，５２Ｋ，５５Ｋを加工し、角孔７７・排水口７８、左右一対の係止孔１５をそれぞれ形成する。
上壁２２の長手方向中央部側（ロアアーム１０の長手方向中央部側）に位置する第１上壁部３２の切り欠き３２Ｋの溝の端縁３２Ｔは、車幅方向内側Ｗ１の屈曲部９０の中心よりも上壁２２の長手方向外方側に位置する。前記端縁３２Ｔは、車幅方向内側Ｗ１の屈曲部９０の中心の近傍にまで達している。屈曲部９０では屈曲加工によって起伏が屈曲部９０を中心にその両側に発生する。近傍の範囲としては、上壁２２の上面に屈曲加工による起伏（うねり、皺）が発生している範囲のことをいう。
ナックル７側に位置する第２上壁部５２に形成された切り欠き５２Ｋは、車幅方向外側Ｗ２の屈曲部９０の近傍には達していない。
右側の捨て孔７０が形成された箇所は第１上壁部３２のＵ字状の切り欠き３２Ｋとなり、左側の捨て孔７１が形成された箇所は角孔７７となる。つまり、捨て孔７０，７１の内周縁は、製品を最終形状に加工する過程で除去される。その結果、皺を確実に除去することができるとともに、捨て孔７０，７１の内周縁に皺や亀裂が生じていたとしても、これらを除去することができる。
これにより、ロアアーム１０の耐久性を向上させることができる。左右一対の係止孔１５以外の孔はプレス加工により形成し、左右一対の係止孔１５はプレス加工後に切削加工する。
【００５３】
（５） 図１２（ｂ）に示すように、第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４をそれぞれクランク状に屈曲して互いに車両前後方向で接近配置し、第１前側縦壁部３３の後側フレーム３側の端部３３Ａと第１後側縦壁部３４の後側フレーム３側の端部３４Ａとを車両前後方向で重ね合わせる（微小隙間が空くように対向していてもよい）。
そして、第１上壁部３２のサスペンションフレーム１側の端部同士（切り欠きの両側に位置する端部同士）、及び、第１下壁部３５のサスペンションフレーム１側の端部同士（切り欠きの両側に位置する端部同士）を互いに溶接接合する。
【００５４】
本発明者は、本発明による方法と、以下の比較例１，比較例２による方法とでロアアーム１０を製造してこれらを比較した。
［比較例１］
比較例１は、
（１） 押出材９５に各切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ，５２Ｋ，５５Ｋを加工し、角孔７７・排水口７８、左右一対の係止孔１５をそれぞれ形成し、
（２） その後に押出材９５を弓形に屈曲し、
（３） その後に、第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４をそれぞれクランク状に屈曲して互いに車両前後方向で接近配置し、第１前側縦壁部３３の後側フレーム３側の端部３３Ａと第１後側縦壁部３４の後側フレーム３側の端部３４Ａとを車両前後方向で重ね合わせる手段である。
この手段では、屈曲加工前の直線状の素材に各切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ，５２Ｋ，５５Ｋを加工し、角孔７７・排水口７８、左右一対の係止孔１５をそれぞれ形成するので、加工が容易であったが、各切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ，５２Ｋ，５５Ｋ等に屈曲加工によって皺・変形が生じ、耐久試験で亀裂が発生して耐久性が満足できなかった。
【００５５】
［比較例２］
比較例２は、
（１） 押出材９５を弓形に屈曲し、
（２） その後に押出材９５に各切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ，５２Ｋ，５５Ｋを加工し、角孔７７・排水口７８、左右一対の係止孔１５をそれぞれ形成し、
（３） その後に、第１前側縦壁部３３と第１後側縦壁部３４をそれぞれクランク状に屈曲して互いに車両前後方向で接近配置し、第１前側縦壁部３３の後側フレーム３側の端部３３Ａと第１後側縦壁部３４の後側フレーム３側の端部３４Ａとを車両前後方向で重ね合わせる手段である。
この手段では、上壁２２の上面に大きな起伏（皺）が発生しており、又、大きな起伏（皺）が発生している所に各切り欠きを加工するので、各切り欠き３２Ｋ，３５Ｋ，５２Ｋ，５５Ｋに残留応力に起因する考えられる微細な亀裂が発生しており、耐久試験で亀裂が発生して耐久性が満足できなかった。
【００５６】
これに対して、本発明では、前述のように、上壁２２の上面から有害な大きな皺の発生を抑制することができるとともに、捨て孔７０，７１の内周縁に有害な皺や亀裂が生じていたとしても、その後の製造工程の加工によってこれらを除去することができて、ロアアーム１０の耐久性を向上させることができることを耐久試験で確認することができた。
【００５７】
［別実施形態］
（１） 上記の実施形態では、前記角孔７７は他部品が取り付けられる孔ではないが、角孔７７をショックアブソーバやスタビライザ等の他部品の取り付け孔に形成してあってもよい。
（２） 上記の実施形態では、前記貫通部３２Ｋ，７７を、スプリングシート取り付け部２１の両側（ロアアーム１０の長手方向でスプリングシート取り付け部２１の両側）にそれぞれ形成したが、前記貫通部が、スプリングシート取り付け部２１のいずれか一方の片側（ロアアーム１０の長手方向でスプリングシート取り付け部２１の片側）に形成されている構造であってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１ サスペンションフレーム
７ ナックル
１０Ａ．１０Ｂ 両端部
２１ スプリングシート取り付け部
２２ 屈曲後に屈曲部の内周壁となる周壁（上壁）
２２，２３，２４，２５ 押出材の周壁
３２Ｋ 貫通部（切り欠き）
４０ マウントブッシュ（ゴムブッシュ）
７０，７１ 捨て孔
７７ 貫通部（角孔）
９０ 屈曲部
９５ 押出材
０ 軸芯
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、この押出材を屈曲させて製造されるサスペンションアームであって、
屈曲部の内周壁に貫通部が形成されているサスペンションアーム。
【請求項２】
軸芯が車両前後方向に沿うマウントブッシュを介して両端部がサスペンションフレームとナックルに各別に取り付けられ、
スプリングシート取り付け部を長手方向中間部の上面に有し、
前記貫通部は、少なくとも前記スプリングシート取り付け部の片側に形成されている請求項１記載のサスペンションアーム。
【請求項３】
閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、この押出材を屈曲させて製造するサスペンションアームの製造方法であって、
閉じ断面を形成する前記押出材の周壁のうち、屈曲後に屈曲部の内周壁となる周壁に捨て孔を形成し、その後に前記押出材を屈曲させて製造するサスペンションアームの製造方法。
【請求項４】
屈曲後に前記捨て孔の内周縁を除去する請求項３記載のサスペンションアームの製造方法。
【請求項１】
閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、この押出材を屈曲させて製造されるサスペンションアームであって、
屈曲部の内周壁に貫通部が形成されているサスペンションアーム。
【請求項２】
軸芯が車両前後方向に沿うマウントブッシュを介して両端部がサスペンションフレームとナックルに各別に取り付けられ、
スプリングシート取り付け部を長手方向中間部の上面に有し、
前記貫通部は、少なくとも前記スプリングシート取り付け部の片側に形成されている請求項１記載のサスペンションアーム。
【請求項３】
閉じ断面のアルミニウム合金の押出材を素材とし、この押出材を屈曲させて製造するサスペンションアームの製造方法であって、
閉じ断面を形成する前記押出材の周壁のうち、屈曲後に屈曲部の内周壁となる周壁に捨て孔を形成し、その後に前記押出材を屈曲させて製造するサスペンションアームの製造方法。
【請求項４】
屈曲後に前記捨て孔の内周縁を除去する請求項３記載のサスペンションアームの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２５４２５５（Ｐ２０１０−２５４２５５Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１００７１（Ｐ２００９−１１００７１）
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【出願人】（５９６１３４０５７）株式会社神津製作所 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【出願人】（５９６１３４０５７）株式会社神津製作所 (4)
【Ｆターム（参考）】
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