サスペンションアーム

【課題】サスペンションアームにおける溶接箇所の接合信頼性を向上する技術を提供する。
【解決手段】サスペンションアームは、一方向に開放された開断面形状のアーム本体部１２と、アーム本体部１２の車幅方向外側端部に設けられたボールジョイント取付部と、アーム本体部１２の車幅方向内側端部かつ車両前後方向前側端部に溶接により接合された筒状部と、アーム本体部１２の車幅方向内側端部かつ車両前後方向後側端部に設けられた支持部と、を備える。アーム本体部１２は、その上面が荷重作用線よりも下方に位置するように構成されており、筒状部は、サスペンションアームに対する荷重作用線Ｌ１’が筒状部の中心よりも下方に位置するように構成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンションアームに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のサスペンションを構成する部品の１つにサスペンションアームがある。近年、このようなサスペンションアームとして、一枚の高張力鋼板をプレスしたものが開発されている。例えば、一方向に開放された開断面形状のアーム本体部を備えたサスペンションアームであって、サスペンションアームに対する荷重作用面が開断面形状の閉側のアーム本体部に一致若しくは外方に存在すように構成されているサスペンションアームが考案されている（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９−１２３７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のようなサスペンションアームにおいては、ブッシュが挿入される筒状の部材がアーム本体に溶接されている場合がある。そのため、溶接部においては高い信頼性が求められることになる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、サスペンションアームにおける溶接箇所の接合信頼性を向上する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のサスペンションアームは、一方向に開放された開断面形状のアーム本体部と、前記アーム本体部の車幅方向外側端部に設けられ、ボールジョイントを介してホイールキャリア側に支持されるボールジョイント取付部と、前記アーム本体部の車幅方向内側端部かつ車両前後方向前側端部に溶接により接合され、車体側に支持される筒状部と、前記アーム本体部の車幅方向内側端部かつ車両前後方向後側端部に設けられ、車体側に支持される支持部と、を備えるサスペンションアームであって、前記アーム本体部は、その上面が荷重作用線よりも下方に位置するように構成されており、前記筒状部は、中心軸が車両前後方向に向くように前記アーム本体部に設けられており、前記筒状部は、前記サスペンションアームに対する荷重作用線が該筒状部の中心よりも下方に位置するように構成されている。
【０００７】
この態様によると、アーム本体部の上面が荷重作用線よりも下方に位置しているため、アーム本体部と筒状部との溶接箇所は、荷重作用線よりも下方に偏っている。しかしながら、筒状部の構成により、荷重作用線が筒状部の中心よりも下方に位置しているため、溶接箇所の中心線と、荷重作用線とのオフセットが低減される。その結果、溶接箇所に加わる曲げモーメントが減少し、接合箇所における接合信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、サスペンションアームにおける溶接箇所の接合信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態に係るロアアームの上面図である。
【図２】図１の矢印Ａ方向から見たロアアームの側面図である。
【図３】図１に示すロアアームのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１に示すロアアームのＣ−Ｃ断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る筒状部の拡大側面図である。
【図６】比較例に係る筒状部の拡大側面図である。
【図７】比較例の溶接部の応力分布を示す図である。
【図８】第１の実施の形態に係る筒状部の拡大側面図である。
【図９】第１の実施の形態の溶接部の応力分布を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る筒状部の軸部の斜視図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る筒状部の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
以下、車両のフロントサスペンションに用いるロアアームを例に説明する。図１は、第１の実施の形態に係るロアアームの上面図である。図２は、図１の矢印Ａ方向から見たロアアームの側面図である。図３は、図１に示すロアアームのＢ−Ｂ断面図である。図４は、図１に示すロアアームのＣ−Ｃ断面図である。
【００１２】
サスペンションアームの一例である図１に示すロアアーム１０は、上方から見てＬ型に加工されているアーム本体部１２と、アーム本体部１２の車幅方向外側端部に設けられたボールジョイント取付部１４と、アーム本体部１２の車幅方向内側端部かつ車両前後方向前側端部に溶接により接合され、車体側に支持される筒状部１６と、アーム本体部１２の車幅方向内側端部かつ車両前後方向後側端部に設けられ、車体側に支持される支持部１８と、を備える。ロアアーム１０は、例えば、一枚の高張力鋼板をプレスすることで製造される。これにより、所望の強度を確保しつつ軽量化が図られる。
【００１３】
ボールジョイント取付部１４は、ボールジョイント（不図示）を介してホイールキャリア側に支持される。筒状部１６および支持部１８は、ブッシュを介して車体側に支持される。ロアアーム１０は、ボールジョイント中心点（Ｐ１）から荷重が入力されて入力荷重が車両前方のブッシュ中心点（Ｐ２）と車両後方のブッシュ中心点（Ｐ３）とで受け持たれる。したがって、ロアアーム１０にかかる荷重が作用する荷重作用面は、Ｐ１〜Ｐ３の各点を通る平面となる。
【００１４】
図２に示すように、アーム本体部１２は、ボールジョイント取付部１４と筒状部１６との間の部分の上面１２ａが、荷重作用線Ｌ１よりも概ね下方に位置するように構成されている。ここで、荷重作用線Ｌ１は、荷重作用面内にあって、ボールジョイント取付部１４の中心と筒状部１６の中心とを結ぶ線である。また、アーム本体部１２は、図３や図４に示すように、下方向が開放された開断面形状を有している。
【００１５】
筒状部１６は、中心軸Ｘ（図１参照）が車両前後方向に向くようにアーム本体部１２に設けられている。図５は、第１の実施の形態に係る筒状部の拡大側面図である。筒状部１６は、アーム本体部１２の溶接部１２ｂにおいて直接溶接されている円筒部１６ａと、車体側に直接固定される円柱状の軸部１６ｂと、円筒部１６ａおよび軸部１６ｂの間に配設されている円筒状のブッシュ１６ｃとで構成されている。
【００１６】
このような構成のロアアームにおいて、溶接部に働く応力について説明する。図６は、比較例に係る筒状部の拡大側面図である。図７は、比較例の溶接部の応力分布を示す図である。図６に示すように、比較例に係る筒状部２０は、アーム本体部１２の溶接部１２ｂにおいて直接溶接されている円筒部１６ａと、車体側に直接固定される円柱状の軸部１６ｂと、円筒部１６ａおよび軸部１６ｂの間に配設されている円筒状のブッシュ２０ａとで構成されている。前述の第１の実施の形態に係る筒状部１６とは、ブッシュ２０ａの形状のみが異なる。
【００１７】
アーム本体部１２の上面１２ａは、荷重作用線Ｌ１よりも下方に位置しているため、アーム本体部１２と筒状部１６との溶接部１２ｂは、荷重作用線Ｌ１よりも下方に偏っている。したがって、溶接部１２ｂの中心線Ｌ２と荷重作用線Ｌ１とはオフセットＳ１が生じる。このような構成で、ロアアーム１０に荷重が入力されると、溶接部１２ｂの中心線Ｌ２と荷重作用線Ｌ１とのオフセットＳ１に起因して、溶接部１２ｂに曲げモーメントが発生する。そのため、図７に示すように、溶接部１２ｂにおける応力は均一にはならず、上部（点線領域）で大きな応力（アーム本体部１２を筒状部２０から引き離す力）が発生する。そのため、溶接箇所の接合信頼性に改善の余地があった。
【００１８】
そこで、本実施の形態に係る筒状部は、溶接部１２ｂの中心線と荷重作用線とのオフセットを小さくするためにブッシュの形状を工夫している。図８は、第１の実施の形態に係る筒状部の拡大側面図である。図９は、第１の実施の形態の溶接部の応力分布を示す図である。第１の実施の形態に係る筒状部１６は、図８に示すように、ブッシュ１６ｃの上側に切り欠き１６ｃ１が形成されている。そのため、ブッシュ１６ｃの上側での荷重伝達が減少し、荷重作用線Ｌ１’は、比較例の荷重作用線Ｌ１よりも下方に位置する。その結果、溶接部１２ｂの中心線Ｌ２と荷重作用線Ｌ１’とのオフセットＳ２は、オフセットＳ１よりも小さくなる。
【００１９】
本実施の形態に係る筒状部１６においても、ロアアーム１０に荷重が入力されると、溶接部１２ｂの中心線Ｌ２と荷重作用線Ｌ１’とのオフセットＳ２に起因して、溶接部１２ｂに曲げモーメントが発生する。また、図９に示すように、溶接部１２ｂにおける応力は均一にはならず、上部（点線領域）で応力（アーム本体部１２を筒状部２０から引き離す力）が発生する。しかしながら、オフセットＳ２が比較例の筒状部におけるオフセットＳ１よりも低減されているため、溶接部１２ｂに加わる曲げモーメントが減少し、接合箇所で発生する応力も減少する。そのため、溶接部１２ｂ（特に点線領域）における接合信頼性を向上することができる。
【００２０】
（第２の実施の形態）
本実施の形態では、筒状部の軸部の形状を工夫している。図１０は、第２の実施の形態に係る筒状部の軸部の斜視図である。図１１は、第２の実施の形態に係る筒状部の部分断面図である。
【００２１】
第２の実施の形態に係る筒状部２２は、アーム本体部１２の溶接部１２ｂにおいて直接溶接されている円筒部１６ａと、車体側に直接固定される円柱状の軸部２２ａと、円筒部１６ａおよび軸部２２ａの間に配設されている円筒状のブッシュ２２ｂとで構成されている。軸部２２ａは、図１０に示すように、長手方向の中央部に面取りされた平面部２２ａ１が形成されている。そのため、図１１に示すように、面取りされた平面部２２ａ１の上部は他の場所よりブッシュが占める割合が多くなる。一般的に、ブッシュ２２ｂを構成する材料は、軸部２２ａを構成する材料よりも剛性が低い。そのため、ブッシュ２２ｂの上側での荷重伝達が減少し、荷重作用線Ｌ１’’は、比較例の荷重作用線Ｌ１よりも下方に位置する。その結果、溶接部１２ｂの中心線Ｌ２と荷重作用線Ｌ１’’とのオフセットＳ３は、オフセットＳ１よりも小さくなる。
【００２２】
本実施の形態に係る筒状部２２においても、ロアアーム１０に荷重が入力されると、溶接部１２ｂの中心線Ｌ２と荷重作用線Ｌ１’’とのオフセットＳ３に起因して、溶接部１２ｂに曲げモーメントが発生する。しかしながら、オフセットＳ３が比較例の筒状部におけるオフセットＳ１よりも低減されているため、溶接部１２ｂに加わる曲げモーメントが減少し、接合箇所で発生する応力も減少する。そのため、溶接部１２ｂ（特に図１１に示す点線領域）における接合信頼性を向上することができる。
【００２３】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【符号の説明】
【００２４】
１０ロアアーム、１２アーム本体部、１２ａ上面、１２ｂ溶接部、１４ボールジョイント取付部、１６筒状部、１６ａ円筒部、１６ｂ軸部、１６ｃブッシュ、１８支持部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に開放された開断面形状のアーム本体部と、
前記アーム本体部の車幅方向外側端部に設けられ、ボールジョイントを介してホイールキャリア側に支持されるボールジョイント取付部と、
前記アーム本体部の車幅方向内側端部かつ車両前後方向前側端部に溶接により接合され、車体側に支持される筒状部と、
前記アーム本体部の車幅方向内側端部かつ車両前後方向後側端部に設けられ、車体側に支持される支持部と、を備えるサスペンションアームであって、
前記アーム本体部は、その上面が荷重作用線よりも下方に位置するように構成されており、
前記筒状部は、中心軸が車両前後方向に向くように前記アーム本体部に設けられており、
前記筒状部は、前記サスペンションアームに対する荷重作用線が該筒状部の中心よりも下方に位置するように構成されていることを特徴とするサスペンションアーム。

【図１】