自動車用サスペンション部品
【課題】 略中央に軸孔を有する環状部と、フランジとウエブとを有するアーム部とが、連結部で連結され、鋳造一体とされた自動車用サスペンション部品であって、強度及び剛性を確保しつつ軽量化が可能で、しかも製造（鋳造）に際して、鋳型の造型時の型落ちをが防止され、また大型で複雑な中子を不要として、造型コストを低減することができる自動車用サスペンション部品を得る。
【解決手段】 環状部の軸孔の少なくとも１つは窪み部が設けられ、前記窪み部は、アーム部のウエブに向けて連続すると共に、ウエブの手前を底部として漸閉され、かつ連結部の外形は、前記窪み部との間で所定の肉厚を有してアーム部に連結されている。
【解決手段】 環状部の軸孔の少なくとも１つは窪み部が設けられ、前記窪み部は、アーム部のウエブに向けて連続すると共に、ウエブの手前を底部として漸閉され、かつ連結部の外形は、前記窪み部との間で所定の肉厚を有してアーム部に連結されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造一体とされた自動車用サスペンション部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のサスペンション部品は、路面からの振動や衝撃が車体に伝達するのを緩和して、乗員の乗り心地を確保すると共に、車輪の向きを抑制して走行安定性の向上を図っている。自動車のサスペンションのうち、例えば独立懸架式のサスペンションは、車輪を個別に車体に支持する構造であるため、乗り心地や走行安定性が向上でき、また、ばね下荷重を小さくできるという利点を有する。この独立懸架式サスペンションには、ダブルウイッシュボーン型、ストラット型、マルチリンク型などがある。
【０００３】
図８は、自動車用サスペンションの一例として、上下一対（ダブル）のサスペンションアームで車輪を懸架するダブルウイッシュボーン型サスペンション８０の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。ダブルウイッシュボーン型サスペンション８０は、コイルスプリング８３と一体的に設けられたショックアブソーバー８４と、タイヤ８５を回転自在に支持するスピンドル８６と、鋳造製または鍛造製のナックル８７と、一端がナックル８７の下端部に固定されたボールジョイント（図示せず）と軸孔Ｄ３で連結すると共に、他端がゴムブッシュを圧入した軸孔Ｄ１、Ｄ２で車体（図示せず）に支持されるロアーアーム５１（下側のサスペンションアーム）と、一端がナックル８７の上端部に固定されたボールジョイント（図示せず）に軸孔Ｅ３で連結すると共に、他端がゴムブッシュを圧入した軸孔Ｅ１、Ｅ２で車体に支持されるアッパーアーム５６（上側のサスペンションアーム）などからなる。なお、上述したボールジョイントは、タイヤ８５の上下運動と旋回運動を自由に行うとともに、軸孔を支点にロアーアーム５１およびアッパーアーム５６が円滑に上下に動作するように、またゴムブッシュは、ロアーアーム５１およびアッパーアーム５６からの振動が車体に伝わらないように設けられている。このようなダブルウイッシュボーン型サスペンションは、上下のサスペンションアームの長さ、形状、配置などにより車体の姿勢制御などを自由に設計でき、剛性も高いので、他の型式に較べ乗り心地や走行安定性に優れていることから、近年、多くの自動車に用いられている。
【０００４】
ところで、ロアーアーム５１やアッパーアーム５６、ナックル８７などのサスペンション部品は、車重の一部を支えており、走行中のタイヤ８５が受ける外力も支えなければならない。また、サスペンションの狭い取り付けスペースに配置されて車体や他部品と連結する構造のためその形状は複雑となる。このため頑丈で複雑に成形が可能なプレスまたは鋳造で製造されている。しかし、プレス成形によるサスペンション部品は、薄板をプレス後、溶接して成形するため、狭い取り付スペース内で強度を成立させて形成することが難しい。そこで、鋳造一体となった自動車用サスペンション部品が用いられてきている。
【０００５】
図５は、自動車用サスペンション部品のうち、従来の鋳造一体となったロアーアーム５１を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｏ−Ｏである。図５に示すロアーアーム５１は、略中央に軸孔Ｄ１〜Ｄ３を有する環状部Ｒ１〜Ｒ３とアーム部Ａとが連結部Ｃ１〜Ｃ３で連結され、鋳造一体とされている。そして、アーム部Ａの断面形状を図示のようにフランジＦとウエブＷとを有する略Ｈ形として強度が確保されている。サスペンション部品には、アーム部Ａの断面形状を略Ｈ形のほかに、略Ｉ形または略コ形としているものもある。また、自動車用サスペンション部品は、狭い取り付けスペースに配置されて車体や他部品と連結する構造のため、形状が複雑となり、図５に符合Ｑで示すように、例えばアーム部Ａなどに、湾曲した屈曲部Ｑを有することがある。
【０００６】
ここで「フランジ」とは、Ｈ形鋼の部位名称を用いており、アーム部が略Ｈ形の場合には「Ｈ」の文字の「両側の縦棒」を言い、アーム部が略Ｉ形の場合には「Ｉ」の文字の「上下の横棒」を言う。また、「ウエブ」とは、同じくＨ形鋼の部位名称を用いており、アーム部が略Ｈ形の場合には「Ｈ」の文字の「中間の横棒」を言い、アーム部が略Ｉ形の場合には「Ｉ」の文字の「中間の縦棒」を言う。なお、アーム部が略コ形の場合には、「フランジ」とは「コ」の文字の「上下の横棒」を言い、「ウエブ」とは「コ」の文字の「右の縦棒」を言う。
【０００７】
図５に示すロアーアーム５１のような従来の自動車用サスペンション部品は、アーム部についてはその断面形状を略Ｈ形、略Ｉ形、略コ形として強度が確保される反面、アーム部と環状部との連結部やその近傍では、車体に取り付けるブラッケトなど隣接する他部品との干渉を防止しつつ狭い取り付けスペースに配置する必要があるため、湾曲、くびれなど形状の変化が大きくなり、強度や剛性の低下や、後述する鋳造時の鋳型の型落ちによる鋳造不良を生じやすい。強度や剛性の確保や鋳型の型落ち防止のためには、連結部やその近傍の肉厚や抜き勾配を増す必要があるため軽量にすることが難しい。
【０００８】
そこで本出願人は、自動車用サスペンションアームについて、強度を確保しつつ軽量化が図れる施策を特許文献１で提案している。図６は、特許文献１で提案したロアーアーム６１の平面図である。図６に示すロアーアーム６１は、略中央に軸孔Ｄ１〜Ｄ３を有する環状部Ｒ１〜Ｒ３とアーム部Ａとが連結部Ｃ１〜Ｃ３で連結され、鋳造一体とされている。そして、アーム部Ａは、空隙６２を囲み略コ字（略コ形）として対向させた中空構造とされている。また、軸孔Ｄ１、Ｄ２と中空構造のアーム部Ａは、連結部Ｃ１、Ｃ２で連通６１ａ、６１ｂされている。図６に示すロアーアーム６１によれば、連通６１ａ、６１ｂにより、環状部Ｒ１、Ｒ２と連結部Ｃ１、Ｃ２との質量が少なくなるので、軽量にすることができ、また鋳造時の中子の数を少なくできる。
【０００９】
また本出願人は、自動車用サスペンションアームについて、特許文献１とは別の手段で強度及び剛性を確保しつつ軽量化が図れる施策を特許文献２で提案している。図７は、特許文献２で提案したロアーアーム７１を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｐ−Ｐである。図７に示すロアーアーム７１は、略中央に軸孔Ｄ１〜Ｄ３を有する環状部Ｒ１〜Ｒ３とアーム部Ａとが連結部Ｃ１〜Ｃ３で連結され、鋳造一体とされている。そして、アーム部Ａおよび連結部Ｃ１〜Ｃ３をフランジＦとウエブＷとを有する略Ｈ形とし、連結部Ｃ１〜Ｃ３には、フランジＦ（特許文献２では補強リブ）に跨る横断リブ７１ａ〜７１ｃを環状部Ｄ１〜Ｄ３から僅かに離間して形成している。図７に示すロアーアーム７１によれば、横断リブ７１ａ〜７１ｃを設けているのでフランジＦの肉厚を薄肉にしても強度及び剛性を確保しつつ軽量化が可能である。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−３０７９２１号公報
【特許文献２】特開２００３−０６３２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図５に示す従来のロアーアーム５１のように、アーム部Ａと環状部Ｒ１〜Ｒ３とを連結する構造の鋳造一体の自動車用サスペンション部品は、連結部Ｃ１〜Ｃ３とその近傍でアーム部Ａがくびれて平面視での幅が狭まり、略Ｈ形、略Ｉ形、略コ形をなすフランジＦ同士が接近する形状となることが多い。また、連結部に屈曲部を有していたり、図５に示すように連結部Ｃ２に隣接するアーム部Ａに屈曲部Ｑを有する場合にも、フランジＦ同士が接近する形状となる。接近したフランジＦによって形成される狭くて急峻な凹部は、鋳造のために転写する鋳型（主型）からみれば、狭くて急峻な凸部（鋳造用語でいう「島」部）となる。狭くて急峻な凸部（島部）は、鋳型の造型時に抜型抵抗によって型落ちしやすく、凹部を転写できない形状不良や砂かみなどの鋳造不良が発生しやすい。形状不良や砂かみなどの鋳造不良は製造歩留りを悪化して造型コストを増加させる。上述したように、連結部やその近傍の強度や剛性の確保や鋳型の型落ち防止のために、肉厚や抜き勾配を増したり、凹部を浅くなるように埋めたりなくすことも考えられるが、これでは軽量化を図れない。
【００１２】
本出願人が特許文献１で提案した、図６に示すロアーアーム６１は、アーム部Ａの中空構造を、中子を用いて鋳造することで形成しているが、以下の課題も含んでいる。すなわち、ロアーアーム６１を鋳造するために必要な中子は、軸孔Ｄ１、軸孔Ｄ２、アーム部Ａ、連結部Ｃ３に跨る中空構造を形成するために、ロアーアーム６１平面視のほぼ全域に亘る大型でしかも複雑な形状のものとなる（特許文献１の図面の図４において符合４−３に示す中子で例示される）。大型で複雑な中子は、変形や破損を発生させずに造型するのが難しく、また大型の中子造型機が必要となるなど、造型コストが増加しやすい。
【００１３】
また、本出願人が特許文献２で提案した、図７に示すロアーアーム７１は、連結部Ｃ１〜Ｃ３に、環状部Ｄ１〜Ｄ３から僅かに離間して横断リブ７１ａ〜７１ｃを設けているが、以下の課題も含んでいる。すなわち、このロアーアーム７１では、環状部Ｄ１〜Ｄ３と横断リブ７１ａ〜７１ｃとの間は、狭くて急峻な凹部７２ａ〜７２ｃとなる。狭くて急峻な凹部７２ａ〜７２ｃは、鋳型からみれば、狭くて急峻な凸部（島部）となり、造型時に抜型抵抗によって型落ちしやすい。型落ちは、形状不良や砂かみなど鋳造不良によって製造歩留りを悪化して造型コストを増加させる。凹部７２ａ〜７２ｃをなくすことで型落ちは防止できが、それでは図５に例示した従来のロアーアーム５１に類似した形状となってしまい、環状部Ｒ１〜Ｒ３と連結部Ｃ１〜Ｃ３の質量が増加して特許文献２の目的の１つである軽量化を達成できない。
【００１４】
従って本発明の課題は、略中央に軸孔を有する環状部と、フランジとウエブとを有するアーム部とが、連結部で連結され、鋳造一体とされた自動車用サスペンション部品であって、強度及び剛性を確保しつつ軽量化が可能で、しかも製造（鋳造）に際して、鋳型の造型時の型落ちが防止され、また大型で複雑な中子を不要として、造型コストを低減することができる自動車用サスペンション部品を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、強度、剛性を確保しつつ、軽量化と製造性の向上を両立させるに最適な製品形状を鋭意検討した。その結果、製品形状について、連結部やその近傍の外形から狭くて急峻な凹部をなくすことで、鋳型としての狭くて急峻な凸部（島部）をなくして鋳型造型時の型落ちを防止する一方で、環状部の内側の軸孔に、小型で単純形状の中子を用いて窪みを設けることで、上記課題を解決できるとの知見を得て本発明に想到した。
【００１６】
すなわち、本発明の自動車用サスペンション部品は、略中央に軸孔を有する環状部と、フランジとウエブとを有するアーム部とが、連結部で連結され、鋳造一体とされた自動車用サスペンション部品であって、環状部の軸孔の少なくとも１つは窪み部が設けられ、前記窪み部は、アーム部のウエブに向けて連続すると共に、ウエブの手前を底部として漸閉され、かつ連結部の外形は、前記窪み部との間で所定の肉厚を有してアーム部に連結されていることを特徴とする。
【００１７】
ここで、略中央に軸孔を有する環状部とは、軸孔に直交する環状部の断面形状の中心又はそれに近い位置に軸孔の中心を有する環状部を言う。環状部の断面形状は円形、楕円形、たまご形、四角形などの多角形から選択できるが、これに限定されない。また、フランジとウエブとを有するアーム部とは、略Ｈ形、略Ｉ形、および略コ形の少なくとも１つ以上の断面を有するアーム部を言う。フランジ及びウエブとは、前述したとおりである。また、窪み部は、アーム部のウエブに向けて連続するとは、窪み部の深さ方向がアーム部のウエブに向けられている形状を、またウエブの手前を底部として漸閉とは、窪み部の底部をウエブの手前として、該底部に向かって次第に閉じていく形状を言う。なお、窪み部は、その開口の断面形状は特に限定されず、正方形、長方形、台形、菱形、五角形などの略角形、正三角形、二等辺三角形、おむすび形などの略三角形、円、楕円などの略円形や、それらの組合せとすることができる。また、窪み部は１つの軸孔内に、１つまたは複数設けてもよい。
【００１８】
また、前記自動車用サスペンション部品が、前記連結部又は前記連結部に隣接する前記アーム部に屈曲部を有する自動車用サスペンション部品の場合には、前記窪み部は、前記屈曲部に向けて延設されてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の自動車用サスペンション部品は、上記した手段での構成により、連結部やその近傍の外形に狭くて急峻な凹部がないので、鋳型としての狭くて急峻な凸部（島部）もなく鋳型造型時の抜型抵抗による型落ちを防止できると同時に、環状部の軸孔の少なくとも１つに、アーム部のウエブに向けて連続すると共に、ウエブの手前を底部として漸閉された窪み部が設けられているので、環状部と連結部とが軽量となる。また、連結部の外形は、窪み部との間で所定の肉厚を有してアーム部に連結しているので、強度と剛性が確保される。しかも、鋳造用の中子は、軸孔に窪み部を付加したのみの小型で単純形状なので、変形や破損の問題がなく、また大型の中子造型機は不要で、造型コストを増加させない。
【００２０】
また、連結部又は連結部に隣接するアーム部に屈曲部を有する自動車用サスペンション部品の場合には、前記窪み部を屈曲部に向けて延設すれば、屈曲部でフランジ同士が接近することによって形成される狭くて急峻な凹部（鋳型としての狭くて急峻な凸部）がなくなるので、屈曲部での鋳型造型時の抜型抵抗による型落ちを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施の形態に基づき詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の自動車用サスペンション部品であるロアーアーム１１を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｅ−Ｅ、（ｃ）は（ａ）での断面Ｇ１−Ｇ１、（ｄ）は（ａ）での断面Ｇ２−Ｇ２、（ｅ）は（ａ）での断面Ｇ３−Ｇ３、（ｆ）は（ａ）での断面Ｇ４−Ｇ４である。図１に示すロアーアーム１１は、略中央に軸孔Ｄ１〜Ｄ３を有する環状部Ｒ１〜Ｒ３と、フランジＦとウエブＷとを有するアーム部Ａとが、連結部Ｃ１〜Ｃ３で連結され、鋳造一体とされている。そして、アーム部Ａの断面を略Ｈ形として強度が確保されている。さらに、軸孔Ｄ１〜Ｄ３には、アーム部ＡのウエブＷに向けて連続すると共に、ウエブＷの手前を底部ｓ１〜ｓ３（ｓ３は図示せず）として漸閉した窪み部Ｖ１〜Ｖ３が設けられている。窪み部Ｖ１〜Ｖ３は、その開口の断面形状を、図１（ｄ）〜（ｆ）に示すように隅Ｒをもつ略四角形としている。また、連結部Ｃ１〜Ｃ３の外形は、窪み部Ｖ１〜Ｖ３との間で所定の肉厚ｔを有してアーム部Ａに連結している。
【００２２】
また、ロアーアーム１１は、連結部Ｃ２に隣接するアーム部Ａに、湾曲した屈曲部Ｑを有している。そして窪み部Ｖ２は、屈曲部ＱのウエブＷに向けて連続すると共に、ウエブＷの手前を底部ｓ２として漸閉するように、屈曲部Ｑに向けて延設されている。
【００２３】
図１に示すロアーアーム１１によれば、軸孔Ｄ１〜Ｄ３に窪み部Ｖ１〜Ｖ３が設けられているので、環状部Ｒ１〜Ｒ３と連結部Ｃ１〜Ｃ３とが軽量となる。また、連結部Ｃ１〜Ｃ３の外形は、窪み部Ｖ１〜Ｖ３との間で所定の肉厚ｔを有するので、強度と剛性が確保される。
【００２４】
図１に示すロアーアーム１１は以下のようにして鋳造される。図２は、実施の形態１のロアーアーム１１を鋳造するための鋳型Ｍ１１を示し、（ａ）は見切面Ｙ−Ｙで切断した平面図、（ｂ）は上型Ｍ１１ａと下型Ｍ１１ｂとを含む（ａ）での断面Ｈ−Ｈである。なお、図２中の括弧内文字は、鋳造後のロアーアーム１１の各部位を示している。鋳型Ｍ１１は、上型Ｍ１１ａ及び下型Ｍ１１ｂと、３つの中子Ｍ２１〜Ｍ２３とで構成されている。中子Ｍ２１〜Ｍ２３は、棒状部ＭＤ１〜ＭＤ３（軸孔Ｄ１〜Ｄ３）と、その両側に設けた幅木と、棒状部の中ほどに設けた略四角形の突起部ＭＶ１〜ＭＶ３（窪み部Ｖ１〜Ｖ３）とから形成されている。中子の突起部ＭＶ１〜ＭＶ３は、アーム部（Ａ）のウエブ（Ｗ）に向けて連続すると共に、ウエブ（Ｗ）の手前を先端部Ｍｓ１〜Ｍｓ３（ただしＭｓ３は図示せず）（底部ｓ１〜ｓ３）として漸減している。また、連結部（Ｃ１〜Ｃ３）の外形を形成する鋳型ＭＣ１〜ＭＣ３と中子の突起部ＭＶ１〜ＭＶ３との間には所定の隙間Ｍｔ（肉厚ｔ）を形成している。
【００２５】
また、中子Ｍ２２の突起部ＭＶ２（窪み部Ｖ２）は、連結部（Ｃ２）に隣接するアーム部（Ａ）が有する屈曲部（Ｑ）のウエブ（Ｗ）に向けて連続すると共に、ウエブ（Ｗ）の手前を先端部Ｍｓ２（底部ｓ２）として漸減するように、屈曲部（Ｑ）に向けて延設されている。
【００２６】
そして、中子Ｍ２１〜Ｍ２３を、幅木を用いて下型Ｍ１１ｂに据え付ける（納める）ことで、ウエブ（Ｗ）に向けて突起部ＭＶ１〜ＭＶ３が位置決めされる。その後、下型Ｍ１１ｂに上型Ｍ１１ａを型合わせして上下型を一体にすることで、ロアーアーム１１のキャビティが形成された鋳型Ｍ１１（１１）となる。そして、鋳型Ｍ１１のキャビティに、球状黒鉛鋳鉄やアルミニウム合金などの組成からなる溶湯を注湯して鋳造することで、図１に示すロアーアーム１１が得られる。
【００２７】
上型Ｍ１１ａ及び下型Ｍ１１ｂには、連結部を形成する鋳型ＭＣ１〜ＭＣ３やその近傍の鋳型に、狭くて急峻な凸部（島部）がなく、鋳型を造型時する際の抜型抵抗による型落ちが防止される。さらに、中子Ｍ２２の突起部ＭＶ２を、連結部（Ｃ２）に隣接するアーム部（Ａ）が有する屈曲部（Ｑ）に向けて延設していので、鋳型には、屈曲部（Ｑ）でアーム部（Ａ）のフランジ（Ｆ）同士が接近することによって形成される狭くて急峻な凸部（島部）がなく、屈曲部（Ｑ）での鋳型造型時の抜型抵抗による型落ちが防止される。
【００２８】
また、中子Ｍ２１〜Ｍ２３は、棒状部ＭＤ１〜ＭＤ３に突起部ＭＶ１〜ＭＶ３を付加した小型でしかも単純形状なので、変形や破損の問題がなく、また大型の中子造型機が不要なので造型コストが増加しない。
【００２９】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２の自動車用サスペンション部品であるロアーアーム３１を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｋ−Ｋ、（ｃ）は（ａ）での断面Ｌ−Ｌである。図３に示すロアーアーム３１は、略中央に軸孔Ｄ１〜Ｄ３を有する環状部Ｒ１〜Ｒ３と、フランジＦとウエブＷとを有するアーム部Ａとが、連結部Ｃ１〜Ｃ３で連結され、鋳造一体とされている。そして、アーム部Ａの断面を略コ形として強度と剛性が確保されている。さらに、軸孔Ｄ１〜Ｄ３には、アーム部ＡのウエブＷに向けて連続すると共に、ウエブＷの手前を底部ｓ１〜ｓ３（ｓ３は図示せず）として漸閉し、開口の断面形状を略四角形とした窪み部Ｖ１〜Ｖ３が設けられている。また、連結部Ｃ１〜Ｃ３の外形は、窪み部Ｖ１〜Ｖ３との間で所定の肉厚ｔを有してアーム部Ａに連結している。
【００３０】
また、ロアーアーム３１は、連結部Ｃ２に隣接するアーム部Ａに、湾曲した屈曲部Ｑを有している。そして窪み部Ｖ２は、屈曲部ＱのウエブＷに向けて連続すると共に、ウエブＷの手前を底部ｓ２として漸閉するように、屈曲部Ｑに向けて延設されている。
【００３１】
図３に示すロアーアーム３１によれば、軸孔Ｄ１〜Ｄ３に窪み部Ｖ１〜Ｖ３が設けられているので、環状部Ｒ１〜Ｒ３と連結部Ｃ１〜Ｃ３とが軽量となる。また、連結部Ｃ１〜Ｃ３の外形は、窪み部Ｖ１〜Ｖ３との間で所定の肉厚ｔを有するので、強度と剛性が確保される。また、連結部Ｃ１〜Ｃ３やその近傍の外形に狭くて急峻な凹部がないので、鋳型としての狭くて急峻な凸部（島部）がなく、鋳型を造型時する際の抜型抵抗による型落ちが防止される。さらに、窪み部Ｖ２は、連結部Ｃ２に隣接するアーム部Ａの屈曲部Ｑに向けて延設されているので、屈曲部Ｑでの鋳型造型時の型落ちが防止される。また鋳造用の中子は、軸孔Ｄ１〜Ｄ３に窪み部Ｖ１〜Ｖ３を付加しただけの小型かつ単純形状なので造型コストを増加させない。
【００３２】
（実施の形態３）
図４は、実施の形態３の自動車用サスペンション部品であるリンク４１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｎ−Ｎである。図４に示すリンク４１は、略中央に軸孔Ｄ４〜Ｄ６を有する環状部Ｒ４〜Ｒ６と、フランジＦとウエブＷとを有する略Ｈ字の断面を有するアーム部Ａ１、Ａ２とが、連結部Ｃ４、Ｃ５ａ、Ｃ５ｂ、Ｃ６で連結され、鋳造一体とされている。そして、軸孔Ｄ４〜Ｄ６には、アーム部Ａ１、Ａ２のウエブＷに向けて連続すると共に、ウエブＷの手前を底部ｓ４、ｓ５ａ、ｓ５ｂ、ｓ６として漸閉し、開口の断面形状を略四角形（図示せず）とした窪み部Ｖ４、Ｖ５ａ、Ｖ５ｂ、Ｖ６が設けられ、かつ連結部Ｃ４、Ｃ５ａ、Ｃ５ｂ、Ｃ６の外形は、窪み部Ｖ４、Ｖ５ａ、Ｖ５ｂ、Ｖ６との間で所定の肉厚ｔを有してアーム部Ａ１、Ａ２に連結している。
【００３３】
図４に示すリンク４１によれば、軸孔Ｄ４〜Ｄ６に、窪み部Ｖ４、Ｖ５ａ、Ｖ５ｂ、Ｖ６が設けられているので、環状部Ｒ４〜Ｒ６と連結部Ｃ４、Ｃ５ａ、Ｃ５ｂ、Ｃ６とが軽量となる。また、連結部Ｃ４、Ｃ５ａ、Ｃ５ｂ、Ｃ６の外形は、窪み部Ｖ４、Ｖ５ａ、Ｖ５ｂ、Ｖ６との間で所定の肉厚ｔを有するので、強度と剛性が確保される。さらに、連結部Ｖ４、Ｖ５ａ、Ｖ５ｂ、Ｖ６やその近傍の外形には、狭くて急峻な凹部がないので、鋳型としての狭くて急峻な凸部（島部）がなく、鋳型を造型時する際、抜型抵抗による型落ちが防止される。しかも、鋳造用の中子は、軸孔Ｄ４〜Ｄ６に窪み部Ｖ４、Ｖ５ａ、Ｖ５ｂ、Ｖ６を付加しただけの小型かつ単純形状なので造型コストが増加しない。
【実施例】
【００３４】
次に、実施例について説明する。
実施例として、図１に示す実施の形態１のロアーアーム１１を鋳造した。ロアーアーム１１は、図１（ａ）の紙面で左右方向となる横方向を約６００ｍｍ、これとは直交する縦方向を約５００ｍｍ、高さを約８０ｍｍ、環状部Ｒ１〜Ｒ３の外径を各々約７０ｍｍ、軸孔Ｄ１〜Ｄ３の内径を各々約５０ｍｍ、肉厚ｔを約１０ｍｍ、フランジＦとウエブＷの肉厚を約７ｍｍとした。一方、比較例として、実施の形態１のロアーアーム１１と、軸孔Ｄ１〜Ｄ３および環状部Ｒ１〜Ｒ３が同一の寸法になるように、図５に示す従来のロアーアーム５１、図６に示す特許文献１で提案したロアーアーム６１、図７に示す特許文献２で提案したロアーアーム７１を鋳造した。そして、各ロアーアームについて、（１）軽量化、（２）型壊れ防止、（３）造型コストの観点から、優（◎）、良（○）、可（△）で評価した。その結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
表１から、図１に示す実施の形態１のロアーアーム１１は、（１）軽量化、（２）型壊れ防止、（３）造型コストを総合すると優れていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上、実施の形態１および実施例では、ダブルウイッシュボーン型サスペンションのロアーアームを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、ストラット型、マルチリンク型などその他の型式の独立懸架式サスペンションはもとより、リンクやナックルなども含めて広く自動車のサスペンションを構成するサスペンション部品に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施の形態１の自動車用サスペンション部品であるロアーアーム１１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｅ−Ｅ、（ｃ）は（ａ）での断面Ｇ１−Ｇ１、（ｄ）は（ａ）での断面Ｇ２−Ｇ２、（ｅ）は（ａ）での断面Ｇ３−Ｇ３、（ｆ）は（ａ）での断面Ｇ４−Ｇ４である。
【図２】実施の形態１の自動車用サスペンション部品であるロアーアーム１１を鋳造するための鋳型Ｍ１１を示し、（ａ）は見切面Ｙ−Ｙで切断した平面図、（ｂ）は上型Ｍ１１ａと下型Ｍ１１ｂとを含む（ａ）での断面Ｈ−Ｈである。
【図３】実施の形態２の自動車用サスペンション部品であるロアーアーム３１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｋ−Ｋ、（ｃ）は（ａ）での断面Ｌ−Ｌである。
【図４】実施の形態３の自動車用サスペンション部品であるリンク４１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｎ−Ｎである。
【図５】従来の鋳造一体となったロアーアーム５１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｏ−Ｏである。
【図６】特許文献１で提案したロアーアーム６１の平面図である。
【図７】特許文献２で提案したロアーアーム７１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｐ−Ｐである。
【図８】ダブルウイッシュボーン型サスペンション８０の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１、３１、５１、６１、７１：ロアーアーム
４１：リンク
５６：アッパーアーム
６１ａ、６１ｂ：連通
６２：空隙
７１ａ〜７１ｃ：横断リブ
７２ａ〜７２ｃ：凹部
８０：ダブルウイッシュボーン型サスペンション
Ａ、Ａ１、Ａ２、５６Ａ：アーム部
Ｆ：フランジ
Ｗ：ウエブ
Ｃ１〜Ｃ６：連結部
Ｄ１〜Ｄ６、Ｅ１〜Ｅ３：軸孔
Ｒ１〜Ｒ６：環状部
Ｖ１〜Ｖ６：窪み部
ｓ１〜ｓ４、ｓ５ａ、ｓ５ｂ、ｓ６：底部
ｔ：肉厚
Ｑ：屈曲部
Ｍ１１：鋳型
Ｍ１１ａ：上型
Ｍ１１ｂ：下型
Ｍ２１〜Ｍ２３：中子
ＭＣ１〜ＭＣ３：連結部の鋳型
ＭＤ１〜ＭＤ３：中子の棒状部
ＭＶ１〜ＭＶ３：中子の突起部
Ｍｓ１〜Ｍｓ３：中子の先端部
Ｍｔ：隙間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造一体とされた自動車用サスペンション部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のサスペンション部品は、路面からの振動や衝撃が車体に伝達するのを緩和して、乗員の乗り心地を確保すると共に、車輪の向きを抑制して走行安定性の向上を図っている。自動車のサスペンションのうち、例えば独立懸架式のサスペンションは、車輪を個別に車体に支持する構造であるため、乗り心地や走行安定性が向上でき、また、ばね下荷重を小さくできるという利点を有する。この独立懸架式サスペンションには、ダブルウイッシュボーン型、ストラット型、マルチリンク型などがある。
【０００３】
図８は、自動車用サスペンションの一例として、上下一対（ダブル）のサスペンションアームで車輪を懸架するダブルウイッシュボーン型サスペンション８０の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。ダブルウイッシュボーン型サスペンション８０は、コイルスプリング８３と一体的に設けられたショックアブソーバー８４と、タイヤ８５を回転自在に支持するスピンドル８６と、鋳造製または鍛造製のナックル８７と、一端がナックル８７の下端部に固定されたボールジョイント（図示せず）と軸孔Ｄ３で連結すると共に、他端がゴムブッシュを圧入した軸孔Ｄ１、Ｄ２で車体（図示せず）に支持されるロアーアーム５１（下側のサスペンションアーム）と、一端がナックル８７の上端部に固定されたボールジョイント（図示せず）に軸孔Ｅ３で連結すると共に、他端がゴムブッシュを圧入した軸孔Ｅ１、Ｅ２で車体に支持されるアッパーアーム５６（上側のサスペンションアーム）などからなる。なお、上述したボールジョイントは、タイヤ８５の上下運動と旋回運動を自由に行うとともに、軸孔を支点にロアーアーム５１およびアッパーアーム５６が円滑に上下に動作するように、またゴムブッシュは、ロアーアーム５１およびアッパーアーム５６からの振動が車体に伝わらないように設けられている。このようなダブルウイッシュボーン型サスペンションは、上下のサスペンションアームの長さ、形状、配置などにより車体の姿勢制御などを自由に設計でき、剛性も高いので、他の型式に較べ乗り心地や走行安定性に優れていることから、近年、多くの自動車に用いられている。
【０００４】
ところで、ロアーアーム５１やアッパーアーム５６、ナックル８７などのサスペンション部品は、車重の一部を支えており、走行中のタイヤ８５が受ける外力も支えなければならない。また、サスペンションの狭い取り付けスペースに配置されて車体や他部品と連結する構造のためその形状は複雑となる。このため頑丈で複雑に成形が可能なプレスまたは鋳造で製造されている。しかし、プレス成形によるサスペンション部品は、薄板をプレス後、溶接して成形するため、狭い取り付スペース内で強度を成立させて形成することが難しい。そこで、鋳造一体となった自動車用サスペンション部品が用いられてきている。
【０００５】
図５は、自動車用サスペンション部品のうち、従来の鋳造一体となったロアーアーム５１を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｏ−Ｏである。図５に示すロアーアーム５１は、略中央に軸孔Ｄ１〜Ｄ３を有する環状部Ｒ１〜Ｒ３とアーム部Ａとが連結部Ｃ１〜Ｃ３で連結され、鋳造一体とされている。そして、アーム部Ａの断面形状を図示のようにフランジＦとウエブＷとを有する略Ｈ形として強度が確保されている。サスペンション部品には、アーム部Ａの断面形状を略Ｈ形のほかに、略Ｉ形または略コ形としているものもある。また、自動車用サスペンション部品は、狭い取り付けスペースに配置されて車体や他部品と連結する構造のため、形状が複雑となり、図５に符合Ｑで示すように、例えばアーム部Ａなどに、湾曲した屈曲部Ｑを有することがある。
【０００６】
ここで「フランジ」とは、Ｈ形鋼の部位名称を用いており、アーム部が略Ｈ形の場合には「Ｈ」の文字の「両側の縦棒」を言い、アーム部が略Ｉ形の場合には「Ｉ」の文字の「上下の横棒」を言う。また、「ウエブ」とは、同じくＨ形鋼の部位名称を用いており、アーム部が略Ｈ形の場合には「Ｈ」の文字の「中間の横棒」を言い、アーム部が略Ｉ形の場合には「Ｉ」の文字の「中間の縦棒」を言う。なお、アーム部が略コ形の場合には、「フランジ」とは「コ」の文字の「上下の横棒」を言い、「ウエブ」とは「コ」の文字の「右の縦棒」を言う。
【０００７】
図５に示すロアーアーム５１のような従来の自動車用サスペンション部品は、アーム部についてはその断面形状を略Ｈ形、略Ｉ形、略コ形として強度が確保される反面、アーム部と環状部との連結部やその近傍では、車体に取り付けるブラッケトなど隣接する他部品との干渉を防止しつつ狭い取り付けスペースに配置する必要があるため、湾曲、くびれなど形状の変化が大きくなり、強度や剛性の低下や、後述する鋳造時の鋳型の型落ちによる鋳造不良を生じやすい。強度や剛性の確保や鋳型の型落ち防止のためには、連結部やその近傍の肉厚や抜き勾配を増す必要があるため軽量にすることが難しい。
【０００８】
そこで本出願人は、自動車用サスペンションアームについて、強度を確保しつつ軽量化が図れる施策を特許文献１で提案している。図６は、特許文献１で提案したロアーアーム６１の平面図である。図６に示すロアーアーム６１は、略中央に軸孔Ｄ１〜Ｄ３を有する環状部Ｒ１〜Ｒ３とアーム部Ａとが連結部Ｃ１〜Ｃ３で連結され、鋳造一体とされている。そして、アーム部Ａは、空隙６２を囲み略コ字（略コ形）として対向させた中空構造とされている。また、軸孔Ｄ１、Ｄ２と中空構造のアーム部Ａは、連結部Ｃ１、Ｃ２で連通６１ａ、６１ｂされている。図６に示すロアーアーム６１によれば、連通６１ａ、６１ｂにより、環状部Ｒ１、Ｒ２と連結部Ｃ１、Ｃ２との質量が少なくなるので、軽量にすることができ、また鋳造時の中子の数を少なくできる。
【０００９】
また本出願人は、自動車用サスペンションアームについて、特許文献１とは別の手段で強度及び剛性を確保しつつ軽量化が図れる施策を特許文献２で提案している。図７は、特許文献２で提案したロアーアーム７１を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｐ−Ｐである。図７に示すロアーアーム７１は、略中央に軸孔Ｄ１〜Ｄ３を有する環状部Ｒ１〜Ｒ３とアーム部Ａとが連結部Ｃ１〜Ｃ３で連結され、鋳造一体とされている。そして、アーム部Ａおよび連結部Ｃ１〜Ｃ３をフランジＦとウエブＷとを有する略Ｈ形とし、連結部Ｃ１〜Ｃ３には、フランジＦ（特許文献２では補強リブ）に跨る横断リブ７１ａ〜７１ｃを環状部Ｄ１〜Ｄ３から僅かに離間して形成している。図７に示すロアーアーム７１によれば、横断リブ７１ａ〜７１ｃを設けているのでフランジＦの肉厚を薄肉にしても強度及び剛性を確保しつつ軽量化が可能である。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−３０７９２１号公報
【特許文献２】特開２００３−０６３２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図５に示す従来のロアーアーム５１のように、アーム部Ａと環状部Ｒ１〜Ｒ３とを連結する構造の鋳造一体の自動車用サスペンション部品は、連結部Ｃ１〜Ｃ３とその近傍でアーム部Ａがくびれて平面視での幅が狭まり、略Ｈ形、略Ｉ形、略コ形をなすフランジＦ同士が接近する形状となることが多い。また、連結部に屈曲部を有していたり、図５に示すように連結部Ｃ２に隣接するアーム部Ａに屈曲部Ｑを有する場合にも、フランジＦ同士が接近する形状となる。接近したフランジＦによって形成される狭くて急峻な凹部は、鋳造のために転写する鋳型（主型）からみれば、狭くて急峻な凸部（鋳造用語でいう「島」部）となる。狭くて急峻な凸部（島部）は、鋳型の造型時に抜型抵抗によって型落ちしやすく、凹部を転写できない形状不良や砂かみなどの鋳造不良が発生しやすい。形状不良や砂かみなどの鋳造不良は製造歩留りを悪化して造型コストを増加させる。上述したように、連結部やその近傍の強度や剛性の確保や鋳型の型落ち防止のために、肉厚や抜き勾配を増したり、凹部を浅くなるように埋めたりなくすことも考えられるが、これでは軽量化を図れない。
【００１２】
本出願人が特許文献１で提案した、図６に示すロアーアーム６１は、アーム部Ａの中空構造を、中子を用いて鋳造することで形成しているが、以下の課題も含んでいる。すなわち、ロアーアーム６１を鋳造するために必要な中子は、軸孔Ｄ１、軸孔Ｄ２、アーム部Ａ、連結部Ｃ３に跨る中空構造を形成するために、ロアーアーム６１平面視のほぼ全域に亘る大型でしかも複雑な形状のものとなる（特許文献１の図面の図４において符合４−３に示す中子で例示される）。大型で複雑な中子は、変形や破損を発生させずに造型するのが難しく、また大型の中子造型機が必要となるなど、造型コストが増加しやすい。
【００１３】
また、本出願人が特許文献２で提案した、図７に示すロアーアーム７１は、連結部Ｃ１〜Ｃ３に、環状部Ｄ１〜Ｄ３から僅かに離間して横断リブ７１ａ〜７１ｃを設けているが、以下の課題も含んでいる。すなわち、このロアーアーム７１では、環状部Ｄ１〜Ｄ３と横断リブ７１ａ〜７１ｃとの間は、狭くて急峻な凹部７２ａ〜７２ｃとなる。狭くて急峻な凹部７２ａ〜７２ｃは、鋳型からみれば、狭くて急峻な凸部（島部）となり、造型時に抜型抵抗によって型落ちしやすい。型落ちは、形状不良や砂かみなど鋳造不良によって製造歩留りを悪化して造型コストを増加させる。凹部７２ａ〜７２ｃをなくすことで型落ちは防止できが、それでは図５に例示した従来のロアーアーム５１に類似した形状となってしまい、環状部Ｒ１〜Ｒ３と連結部Ｃ１〜Ｃ３の質量が増加して特許文献２の目的の１つである軽量化を達成できない。
【００１４】
従って本発明の課題は、略中央に軸孔を有する環状部と、フランジとウエブとを有するアーム部とが、連結部で連結され、鋳造一体とされた自動車用サスペンション部品であって、強度及び剛性を確保しつつ軽量化が可能で、しかも製造（鋳造）に際して、鋳型の造型時の型落ちが防止され、また大型で複雑な中子を不要として、造型コストを低減することができる自動車用サスペンション部品を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、強度、剛性を確保しつつ、軽量化と製造性の向上を両立させるに最適な製品形状を鋭意検討した。その結果、製品形状について、連結部やその近傍の外形から狭くて急峻な凹部をなくすことで、鋳型としての狭くて急峻な凸部（島部）をなくして鋳型造型時の型落ちを防止する一方で、環状部の内側の軸孔に、小型で単純形状の中子を用いて窪みを設けることで、上記課題を解決できるとの知見を得て本発明に想到した。
【００１６】
すなわち、本発明の自動車用サスペンション部品は、略中央に軸孔を有する環状部と、フランジとウエブとを有するアーム部とが、連結部で連結され、鋳造一体とされた自動車用サスペンション部品であって、環状部の軸孔の少なくとも１つは窪み部が設けられ、前記窪み部は、アーム部のウエブに向けて連続すると共に、ウエブの手前を底部として漸閉され、かつ連結部の外形は、前記窪み部との間で所定の肉厚を有してアーム部に連結されていることを特徴とする。
【００１７】
ここで、略中央に軸孔を有する環状部とは、軸孔に直交する環状部の断面形状の中心又はそれに近い位置に軸孔の中心を有する環状部を言う。環状部の断面形状は円形、楕円形、たまご形、四角形などの多角形から選択できるが、これに限定されない。また、フランジとウエブとを有するアーム部とは、略Ｈ形、略Ｉ形、および略コ形の少なくとも１つ以上の断面を有するアーム部を言う。フランジ及びウエブとは、前述したとおりである。また、窪み部は、アーム部のウエブに向けて連続するとは、窪み部の深さ方向がアーム部のウエブに向けられている形状を、またウエブの手前を底部として漸閉とは、窪み部の底部をウエブの手前として、該底部に向かって次第に閉じていく形状を言う。なお、窪み部は、その開口の断面形状は特に限定されず、正方形、長方形、台形、菱形、五角形などの略角形、正三角形、二等辺三角形、おむすび形などの略三角形、円、楕円などの略円形や、それらの組合せとすることができる。また、窪み部は１つの軸孔内に、１つまたは複数設けてもよい。
【００１８】
また、前記自動車用サスペンション部品が、前記連結部又は前記連結部に隣接する前記アーム部に屈曲部を有する自動車用サスペンション部品の場合には、前記窪み部は、前記屈曲部に向けて延設されてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の自動車用サスペンション部品は、上記した手段での構成により、連結部やその近傍の外形に狭くて急峻な凹部がないので、鋳型としての狭くて急峻な凸部（島部）もなく鋳型造型時の抜型抵抗による型落ちを防止できると同時に、環状部の軸孔の少なくとも１つに、アーム部のウエブに向けて連続すると共に、ウエブの手前を底部として漸閉された窪み部が設けられているので、環状部と連結部とが軽量となる。また、連結部の外形は、窪み部との間で所定の肉厚を有してアーム部に連結しているので、強度と剛性が確保される。しかも、鋳造用の中子は、軸孔に窪み部を付加したのみの小型で単純形状なので、変形や破損の問題がなく、また大型の中子造型機は不要で、造型コストを増加させない。
【００２０】
また、連結部又は連結部に隣接するアーム部に屈曲部を有する自動車用サスペンション部品の場合には、前記窪み部を屈曲部に向けて延設すれば、屈曲部でフランジ同士が接近することによって形成される狭くて急峻な凹部（鋳型としての狭くて急峻な凸部）がなくなるので、屈曲部での鋳型造型時の抜型抵抗による型落ちを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施の形態に基づき詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の自動車用サスペンション部品であるロアーアーム１１を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｅ−Ｅ、（ｃ）は（ａ）での断面Ｇ１−Ｇ１、（ｄ）は（ａ）での断面Ｇ２−Ｇ２、（ｅ）は（ａ）での断面Ｇ３−Ｇ３、（ｆ）は（ａ）での断面Ｇ４−Ｇ４である。図１に示すロアーアーム１１は、略中央に軸孔Ｄ１〜Ｄ３を有する環状部Ｒ１〜Ｒ３と、フランジＦとウエブＷとを有するアーム部Ａとが、連結部Ｃ１〜Ｃ３で連結され、鋳造一体とされている。そして、アーム部Ａの断面を略Ｈ形として強度が確保されている。さらに、軸孔Ｄ１〜Ｄ３には、アーム部ＡのウエブＷに向けて連続すると共に、ウエブＷの手前を底部ｓ１〜ｓ３（ｓ３は図示せず）として漸閉した窪み部Ｖ１〜Ｖ３が設けられている。窪み部Ｖ１〜Ｖ３は、その開口の断面形状を、図１（ｄ）〜（ｆ）に示すように隅Ｒをもつ略四角形としている。また、連結部Ｃ１〜Ｃ３の外形は、窪み部Ｖ１〜Ｖ３との間で所定の肉厚ｔを有してアーム部Ａに連結している。
【００２２】
また、ロアーアーム１１は、連結部Ｃ２に隣接するアーム部Ａに、湾曲した屈曲部Ｑを有している。そして窪み部Ｖ２は、屈曲部ＱのウエブＷに向けて連続すると共に、ウエブＷの手前を底部ｓ２として漸閉するように、屈曲部Ｑに向けて延設されている。
【００２３】
図１に示すロアーアーム１１によれば、軸孔Ｄ１〜Ｄ３に窪み部Ｖ１〜Ｖ３が設けられているので、環状部Ｒ１〜Ｒ３と連結部Ｃ１〜Ｃ３とが軽量となる。また、連結部Ｃ１〜Ｃ３の外形は、窪み部Ｖ１〜Ｖ３との間で所定の肉厚ｔを有するので、強度と剛性が確保される。
【００２４】
図１に示すロアーアーム１１は以下のようにして鋳造される。図２は、実施の形態１のロアーアーム１１を鋳造するための鋳型Ｍ１１を示し、（ａ）は見切面Ｙ−Ｙで切断した平面図、（ｂ）は上型Ｍ１１ａと下型Ｍ１１ｂとを含む（ａ）での断面Ｈ−Ｈである。なお、図２中の括弧内文字は、鋳造後のロアーアーム１１の各部位を示している。鋳型Ｍ１１は、上型Ｍ１１ａ及び下型Ｍ１１ｂと、３つの中子Ｍ２１〜Ｍ２３とで構成されている。中子Ｍ２１〜Ｍ２３は、棒状部ＭＤ１〜ＭＤ３（軸孔Ｄ１〜Ｄ３）と、その両側に設けた幅木と、棒状部の中ほどに設けた略四角形の突起部ＭＶ１〜ＭＶ３（窪み部Ｖ１〜Ｖ３）とから形成されている。中子の突起部ＭＶ１〜ＭＶ３は、アーム部（Ａ）のウエブ（Ｗ）に向けて連続すると共に、ウエブ（Ｗ）の手前を先端部Ｍｓ１〜Ｍｓ３（ただしＭｓ３は図示せず）（底部ｓ１〜ｓ３）として漸減している。また、連結部（Ｃ１〜Ｃ３）の外形を形成する鋳型ＭＣ１〜ＭＣ３と中子の突起部ＭＶ１〜ＭＶ３との間には所定の隙間Ｍｔ（肉厚ｔ）を形成している。
【００２５】
また、中子Ｍ２２の突起部ＭＶ２（窪み部Ｖ２）は、連結部（Ｃ２）に隣接するアーム部（Ａ）が有する屈曲部（Ｑ）のウエブ（Ｗ）に向けて連続すると共に、ウエブ（Ｗ）の手前を先端部Ｍｓ２（底部ｓ２）として漸減するように、屈曲部（Ｑ）に向けて延設されている。
【００２６】
そして、中子Ｍ２１〜Ｍ２３を、幅木を用いて下型Ｍ１１ｂに据え付ける（納める）ことで、ウエブ（Ｗ）に向けて突起部ＭＶ１〜ＭＶ３が位置決めされる。その後、下型Ｍ１１ｂに上型Ｍ１１ａを型合わせして上下型を一体にすることで、ロアーアーム１１のキャビティが形成された鋳型Ｍ１１（１１）となる。そして、鋳型Ｍ１１のキャビティに、球状黒鉛鋳鉄やアルミニウム合金などの組成からなる溶湯を注湯して鋳造することで、図１に示すロアーアーム１１が得られる。
【００２７】
上型Ｍ１１ａ及び下型Ｍ１１ｂには、連結部を形成する鋳型ＭＣ１〜ＭＣ３やその近傍の鋳型に、狭くて急峻な凸部（島部）がなく、鋳型を造型時する際の抜型抵抗による型落ちが防止される。さらに、中子Ｍ２２の突起部ＭＶ２を、連結部（Ｃ２）に隣接するアーム部（Ａ）が有する屈曲部（Ｑ）に向けて延設していので、鋳型には、屈曲部（Ｑ）でアーム部（Ａ）のフランジ（Ｆ）同士が接近することによって形成される狭くて急峻な凸部（島部）がなく、屈曲部（Ｑ）での鋳型造型時の抜型抵抗による型落ちが防止される。
【００２８】
また、中子Ｍ２１〜Ｍ２３は、棒状部ＭＤ１〜ＭＤ３に突起部ＭＶ１〜ＭＶ３を付加した小型でしかも単純形状なので、変形や破損の問題がなく、また大型の中子造型機が不要なので造型コストが増加しない。
【００２９】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２の自動車用サスペンション部品であるロアーアーム３１を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｋ−Ｋ、（ｃ）は（ａ）での断面Ｌ−Ｌである。図３に示すロアーアーム３１は、略中央に軸孔Ｄ１〜Ｄ３を有する環状部Ｒ１〜Ｒ３と、フランジＦとウエブＷとを有するアーム部Ａとが、連結部Ｃ１〜Ｃ３で連結され、鋳造一体とされている。そして、アーム部Ａの断面を略コ形として強度と剛性が確保されている。さらに、軸孔Ｄ１〜Ｄ３には、アーム部ＡのウエブＷに向けて連続すると共に、ウエブＷの手前を底部ｓ１〜ｓ３（ｓ３は図示せず）として漸閉し、開口の断面形状を略四角形とした窪み部Ｖ１〜Ｖ３が設けられている。また、連結部Ｃ１〜Ｃ３の外形は、窪み部Ｖ１〜Ｖ３との間で所定の肉厚ｔを有してアーム部Ａに連結している。
【００３０】
また、ロアーアーム３１は、連結部Ｃ２に隣接するアーム部Ａに、湾曲した屈曲部Ｑを有している。そして窪み部Ｖ２は、屈曲部ＱのウエブＷに向けて連続すると共に、ウエブＷの手前を底部ｓ２として漸閉するように、屈曲部Ｑに向けて延設されている。
【００３１】
図３に示すロアーアーム３１によれば、軸孔Ｄ１〜Ｄ３に窪み部Ｖ１〜Ｖ３が設けられているので、環状部Ｒ１〜Ｒ３と連結部Ｃ１〜Ｃ３とが軽量となる。また、連結部Ｃ１〜Ｃ３の外形は、窪み部Ｖ１〜Ｖ３との間で所定の肉厚ｔを有するので、強度と剛性が確保される。また、連結部Ｃ１〜Ｃ３やその近傍の外形に狭くて急峻な凹部がないので、鋳型としての狭くて急峻な凸部（島部）がなく、鋳型を造型時する際の抜型抵抗による型落ちが防止される。さらに、窪み部Ｖ２は、連結部Ｃ２に隣接するアーム部Ａの屈曲部Ｑに向けて延設されているので、屈曲部Ｑでの鋳型造型時の型落ちが防止される。また鋳造用の中子は、軸孔Ｄ１〜Ｄ３に窪み部Ｖ１〜Ｖ３を付加しただけの小型かつ単純形状なので造型コストを増加させない。
【００３２】
（実施の形態３）
図４は、実施の形態３の自動車用サスペンション部品であるリンク４１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｎ−Ｎである。図４に示すリンク４１は、略中央に軸孔Ｄ４〜Ｄ６を有する環状部Ｒ４〜Ｒ６と、フランジＦとウエブＷとを有する略Ｈ字の断面を有するアーム部Ａ１、Ａ２とが、連結部Ｃ４、Ｃ５ａ、Ｃ５ｂ、Ｃ６で連結され、鋳造一体とされている。そして、軸孔Ｄ４〜Ｄ６には、アーム部Ａ１、Ａ２のウエブＷに向けて連続すると共に、ウエブＷの手前を底部ｓ４、ｓ５ａ、ｓ５ｂ、ｓ６として漸閉し、開口の断面形状を略四角形（図示せず）とした窪み部Ｖ４、Ｖ５ａ、Ｖ５ｂ、Ｖ６が設けられ、かつ連結部Ｃ４、Ｃ５ａ、Ｃ５ｂ、Ｃ６の外形は、窪み部Ｖ４、Ｖ５ａ、Ｖ５ｂ、Ｖ６との間で所定の肉厚ｔを有してアーム部Ａ１、Ａ２に連結している。
【００３３】
図４に示すリンク４１によれば、軸孔Ｄ４〜Ｄ６に、窪み部Ｖ４、Ｖ５ａ、Ｖ５ｂ、Ｖ６が設けられているので、環状部Ｒ４〜Ｒ６と連結部Ｃ４、Ｃ５ａ、Ｃ５ｂ、Ｃ６とが軽量となる。また、連結部Ｃ４、Ｃ５ａ、Ｃ５ｂ、Ｃ６の外形は、窪み部Ｖ４、Ｖ５ａ、Ｖ５ｂ、Ｖ６との間で所定の肉厚ｔを有するので、強度と剛性が確保される。さらに、連結部Ｖ４、Ｖ５ａ、Ｖ５ｂ、Ｖ６やその近傍の外形には、狭くて急峻な凹部がないので、鋳型としての狭くて急峻な凸部（島部）がなく、鋳型を造型時する際、抜型抵抗による型落ちが防止される。しかも、鋳造用の中子は、軸孔Ｄ４〜Ｄ６に窪み部Ｖ４、Ｖ５ａ、Ｖ５ｂ、Ｖ６を付加しただけの小型かつ単純形状なので造型コストが増加しない。
【実施例】
【００３４】
次に、実施例について説明する。
実施例として、図１に示す実施の形態１のロアーアーム１１を鋳造した。ロアーアーム１１は、図１（ａ）の紙面で左右方向となる横方向を約６００ｍｍ、これとは直交する縦方向を約５００ｍｍ、高さを約８０ｍｍ、環状部Ｒ１〜Ｒ３の外径を各々約７０ｍｍ、軸孔Ｄ１〜Ｄ３の内径を各々約５０ｍｍ、肉厚ｔを約１０ｍｍ、フランジＦとウエブＷの肉厚を約７ｍｍとした。一方、比較例として、実施の形態１のロアーアーム１１と、軸孔Ｄ１〜Ｄ３および環状部Ｒ１〜Ｒ３が同一の寸法になるように、図５に示す従来のロアーアーム５１、図６に示す特許文献１で提案したロアーアーム６１、図７に示す特許文献２で提案したロアーアーム７１を鋳造した。そして、各ロアーアームについて、（１）軽量化、（２）型壊れ防止、（３）造型コストの観点から、優（◎）、良（○）、可（△）で評価した。その結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
表１から、図１に示す実施の形態１のロアーアーム１１は、（１）軽量化、（２）型壊れ防止、（３）造型コストを総合すると優れていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上、実施の形態１および実施例では、ダブルウイッシュボーン型サスペンションのロアーアームを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、ストラット型、マルチリンク型などその他の型式の独立懸架式サスペンションはもとより、リンクやナックルなども含めて広く自動車のサスペンションを構成するサスペンション部品に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施の形態１の自動車用サスペンション部品であるロアーアーム１１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｅ−Ｅ、（ｃ）は（ａ）での断面Ｇ１−Ｇ１、（ｄ）は（ａ）での断面Ｇ２−Ｇ２、（ｅ）は（ａ）での断面Ｇ３−Ｇ３、（ｆ）は（ａ）での断面Ｇ４−Ｇ４である。
【図２】実施の形態１の自動車用サスペンション部品であるロアーアーム１１を鋳造するための鋳型Ｍ１１を示し、（ａ）は見切面Ｙ−Ｙで切断した平面図、（ｂ）は上型Ｍ１１ａと下型Ｍ１１ｂとを含む（ａ）での断面Ｈ−Ｈである。
【図３】実施の形態２の自動車用サスペンション部品であるロアーアーム３１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｋ−Ｋ、（ｃ）は（ａ）での断面Ｌ−Ｌである。
【図４】実施の形態３の自動車用サスペンション部品であるリンク４１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｎ−Ｎである。
【図５】従来の鋳造一体となったロアーアーム５１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｏ−Ｏである。
【図６】特許文献１で提案したロアーアーム６１の平面図である。
【図７】特許文献２で提案したロアーアーム７１を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）での断面Ｐ−Ｐである。
【図８】ダブルウイッシュボーン型サスペンション８０の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１、３１、５１、６１、７１：ロアーアーム
４１：リンク
５６：アッパーアーム
６１ａ、６１ｂ：連通
６２：空隙
７１ａ〜７１ｃ：横断リブ
７２ａ〜７２ｃ：凹部
８０：ダブルウイッシュボーン型サスペンション
Ａ、Ａ１、Ａ２、５６Ａ：アーム部
Ｆ：フランジ
Ｗ：ウエブ
Ｃ１〜Ｃ６：連結部
Ｄ１〜Ｄ６、Ｅ１〜Ｅ３：軸孔
Ｒ１〜Ｒ６：環状部
Ｖ１〜Ｖ６：窪み部
ｓ１〜ｓ４、ｓ５ａ、ｓ５ｂ、ｓ６：底部
ｔ：肉厚
Ｑ：屈曲部
Ｍ１１：鋳型
Ｍ１１ａ：上型
Ｍ１１ｂ：下型
Ｍ２１〜Ｍ２３：中子
ＭＣ１〜ＭＣ３：連結部の鋳型
ＭＤ１〜ＭＤ３：中子の棒状部
ＭＶ１〜ＭＶ３：中子の突起部
Ｍｓ１〜Ｍｓ３：中子の先端部
Ｍｔ：隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略中央に軸孔を有する環状部と、フランジとウエブとを有するアーム部とが、連結部で連結され、鋳造一体とされた自動車用サスペンション部品であって、環状部の軸孔の少なくとも１つは窪み部が設けられ、前記窪み部は、アーム部のウエブに向けて連続すると共に、ウエブの手前を底部として漸閉され、かつ連結部の外形は、前記窪み部との間で所定の肉厚を有してアーム部に連結されていることを特徴とする自動車用サスペンション部品。
【請求項２】
前記自動車用サスペンション部品が、前記連結部又は前記連結部に隣接する前記アーム部に屈曲部を有する自動車用サスペンション部品であって、前記窪み部は、前記屈曲部に向けて延設されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用サスペンション部品。
【請求項１】
略中央に軸孔を有する環状部と、フランジとウエブとを有するアーム部とが、連結部で連結され、鋳造一体とされた自動車用サスペンション部品であって、環状部の軸孔の少なくとも１つは窪み部が設けられ、前記窪み部は、アーム部のウエブに向けて連続すると共に、ウエブの手前を底部として漸閉され、かつ連結部の外形は、前記窪み部との間で所定の肉厚を有してアーム部に連結されていることを特徴とする自動車用サスペンション部品。
【請求項２】
前記自動車用サスペンション部品が、前記連結部又は前記連結部に隣接する前記アーム部に屈曲部を有する自動車用サスペンション部品であって、前記窪み部は、前記屈曲部に向けて延設されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用サスペンション部品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−３０３８２（Ｐ２０１０−３０３８２Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９３２８６（Ｐ２００８−１９３２８６）
【出願日】平成２０年７月２８日（２００８．７．２８）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２８日（２００８．７．２８）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
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