JPH0676002B2 - 車両の懸架システム用制御アーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の懸架システム用
の上部制御アームに係わり、特に、制御アームの、高い
荷重負荷区域を補強するため、リムフランジを拡大した
中空構造物のモジュラス区間を有する制御アームに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】上部制御アームは、トラック又は乗用車
の懸架システムに組込まれているのが普通である。典型
的な制御アームは、一般にＵ字形であり、頂点部には玉
継手集合体を有し、両端部には、旋回バー集合体に制御
アームを組付けるための旋回バー・ブッシングを有して
いる。従来、これらブッシングと玉継手との間のモジュ
ラス区間は、鋳鉄又は鋳造アルミニウムから成る中空の
区間であった。従来の鋳造金属区間は、懸架システムの
荷重下で制御アームの一体性を維持するのに必要と信じ
られていた。近々、モジュラス区間は、ワイヤフレーム
構成の鍛造鋼で形成されてきた。これらの制御アーム構
造物は、荷重に十分耐えられはするが、極めて重いもの
だった。現在の車両市場では、車両のあるゆる面での重
量軽減が検討されている。

【０００３】懸架システムの重量軽減のための最近の複
数の提案のなかには、中空で２部材から成る制御アーム
が含まれている。この場合、方形の中空バー区間が、互
いに組合され、２つの継目が溶接されたＵ字形構成要素
対を有している。したがって、この制御アームは、２つ
の側壁と各１つの頂壁と底壁を有している。これら双方
の側壁は丈夫で軽量ではあるが、制御アームに圧縮応力
の発生個所に当っており、補強の必要がある。更に、２
つの継目を有する構造物には、曲線的な輪郭にわたって
精確な溶接が要求されるが、この要求を満たすのは容易
ではない。しかし、公知制御アームの中実横断面に比し
て、著しい重量軽減が実現されてはいる。

【０００４】

【発明の効果】本発明は、実質的に３角形の形状を有す
る中空構造物のモジュラス区間を組入れることにより、
懸架システムに関連する圧縮応力を分散させることによ
って、公知制御アームの欠点を除去するものである。ス
タンピング加工された３角形構造物の連結頂点部のとこ
ろのリムフランジを増強することにより、モジュラス区
間の、高い圧縮応力区域の強度が改善される。

【０００５】制御アームの典型的な形式同様、本発明の
制御アームは、その頂点部には玉継手集合体を、両端部
には旋回バー・ブッシングを備えた実質的にＵ字形の形
状を有している。しかし、本発明の制御アームは、実質
的に３角形の中空横断面を有するモジュラス区間を備え
ている。この区間により、制御アームの総重量が軽減さ
れる一方、応力が集中する肘区域の強度が維持される。
中空の３角形区間は、スタンピング加工により形成さ
れ、モジュラス区間の上部頂点部の継目が溶接され、３
角形横断面が形成される。補剛と補強のため、頂点部の
溶接された継目に沿ってリムフランジが拡大されてい
る。制御アームの肘の圧縮応力の高い区域に沿ったこの
リムフランジにより、この区域に沿って応力による破損
が防止され、２重プレートのＦＥＡモデリングが可能と
なり、その結果、付加的な荷重平衡化の能力が得られ
る。

【０００６】本発明のその他の目的、特徴、利点は、添
付図面について行なう以下の説明から明らかになろう。

【０００７】

【実施例】本発明については、図示の好適実施例につい
ての説明を参照することにより、より十分な理解が得ら
れよう。どの図においても、同じ部分には同じ符号が付
されている。

【０００８】図１及び図２には、本発明の原理を実現し
た制御アーム１０の立面図及び横断面図が示されてい
る。制御アーム１０は、車両の懸架システムの一部を形
成する上部制御アームであることが好ましい。この種の
構成部品の例で、制御アーム１０は、アーム端部１４に
はブッシング用の間隙１２を、また頂点部１８には玉継
手の受容部１６を有している。玉継手受容部１６は、玉
継手集合体（図示せず）と協働するようにされており、
かつまた制御アーム１０と単体形成される玉継手ハウジ
ングを有することができる。典型的な新型の制御アーム
１０の場合には、アーム１０の頂点部１８にそう入され
た分離型の玉継手ハウジングが備えられている。ブッシ
ング用の間隙１２は、車両の懸架システムの一部を形成
する旋回バー集合体と相互係合する管状ブッシング（図
示せず）を保持するように構成されている。旋回バー
は、双方のブッシング用間隙１２を貫通して延び、車両
懸架システムに影響する道路状態に応じて旋回バー集合
体を中心として、制御アーム１０が旋回できるようにす
る。

【０００９】本発明による制御アーム１０は、単体の金
属スタンピング加工部材により形成され、懸架システム
に要求される構造上の強度が確保されている。しかも、
中実構造を有する公知の制御アームとは異なり、本発明
の制御アームは、重量軽減のため中空のモジュラス区間
２０を有している。このモジュラス区間２０は、各アー
ムに沿って頂点部１８とブッシング用間隙１２との間に
設けられている。これらのモジュラス区間２０は、極端
な圧縮荷重及び引張荷重にさらされるため、それに耐え
る十分な構造上の強度を必要とする。そうした強度を維
持する一方で十分な重量軽減を実現するため、本発明に
よる制御アーム１０のモジュラス区間２０は、図２から
分かるように、中空の、実質的に３角形の横断面形状を
有している。この３角形構成により荷重に対する強度が
改善される一方、モジュラス区間２０の輪郭に沿って一
様の溶接線が得られ、モジュラス区間２０に沿った継目
２２のプログラム可能な溶接が容易になる。

【００１０】制御アーム１０の３角形のモジュラス区間
２０は、底壁２４と１対の側壁２６とを有している。ま
た、一方の側壁２６の延長部のエッジ２８が他方の側壁
２６に重なるように折曲げられ、側壁２６に沿って重な
った継目２２が形成されている。この３角形横断面構造
により、懸架システムに関連する応力に耐えることがで
きる。モジュラス区間２０と制御アーム１０とは単体と
してスタンピング加工される。また、モジュラス区間２
０には、向い合った側方のエッジ２８を有する延長部が
設けられている。この延長部が、事実上平行な線に沿っ
て折曲げられ、一方のエッジ２８が他方のエッジ２８に
重ねられている。この重ねによる継目２２が形成された
のち、制御アーム１０は、この継目２２を溶接するため
溶接機を通過せしめられる。スタンピング加工された部
分は、３角形のモジュラス区間を形成するために折曲げ
られて、制御アームの部分部分での形状の変化にも拘ら
ず精確に同じ横断面個所に継目が形成され、これにより
一様な溶接パターンが得られ、ロボットによる溶接が容
易になる。したがって、制御アーム１０の全体の形状が
一様でないにも拘らず、継目２２の溶接パターンは一様
であり、したがって製作費が低減される。

【００１１】以上の説明は、もっぱら本発明の明確な理
解のためになされたもので、何ら本発明を不必要に制限
するものではない。当業者であれば、特許請求の範囲の
請求項の枠と思想を逸脱することなしに、若干の変更が
可能であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による、車両用懸架システムの上部制御
アームの斜視立面図。

【図２】図１の２−２線に沿った横断面図。

【符号の説明】

１０ 制御アーム １２ 旋回バー受容部 １４ アーム端部 １６ 玉継手受容部 １８ 頂点部 ２０ モジュラス区間 ２２ 継目 ２４ 底壁 ２６ 側壁 ２８ 側方エッジ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 玉継手集合体と旋回バー集合体とに結合
   するようにされた、車両の懸架システム用の制御アーム
   において、 前記制御アーム（１０）が、頂点部（１８）には玉継手
   集合体の受容部（１６）を、また両端部（１４）には旋
   回バー集合体の受容部（１２）を備えた実質的にＵ字形
   の形状を有する単体ボディを有しており、 前記単体ボディが、各アームに沿って複数のモジュラス
   区間（２０）を有し、これらのモジュラス区間が、スタ
   ンピング加工された一体の部分により形成された実質的
   に３角形の中空横断面形状を有することを特徴とする、
   車両の懸架システム用制御アーム。
2. 【請求項２】 前記モジュラス区間（２０）が、前記一
   体のスタンピング部分の向い合ったエッジ（２８）を結
   合することにより形成される継目を有し、これらエッジ
   の結合により前記３角形の横断面形状が形成されること
   を特徴とする、請求項１記載の制御アーム。
3. 【請求項３】 前記継目が溶接されて、前記の中空で実
   質的に３角形のモジュラス区間（２０）を形成する前記
   エッジ（２８）が結合されることを特徴とする、請求項
   ２記載の制御アーム。
4. 【請求項４】 前記エッジ（２８）が前記モジュラス区
   間に沿って結合され、一様の継目が形成されることによ
   り、一様でない制御アーム形状に対し単一パスの溶接パ
   ターンで前記継目（２２）を容易に溶接することがで
   き、制御アーム（１０）の形状が部分部分で変化して
   も、前記継目（２２）は一様であることによって、変化
   する制御アーム形状に対して前記モジュラス区間（２
   ０）に沿って同じ横断面個所の溶接が可能になることを
   特徴とする、請求項３記載の制御アーム。
5. 【請求項５】 前記スタンピング加工された部分の、向
   い合ったエッジ（２８）の一方が他方のエッジ（２８）
   と重ねられて、前記３角形のモジュラス区間（２０）を
   形成することを特徴とする、請求項４記載の制御アー
   ム。
6. 【請求項６】 玉継手集合体及び旋回バー集合体と連結
   するようにされた車両懸架システム用の制御アームにお
   いて、 単体のボディが備えられ、この単体のボディが、その頂
   点部（１８）には玉継手の受容部（１６）を、またその
   両端部（１４）には旋回バー集合体の受容部（１２）を
   有する実質的にＵ字形の形状を有しており、 前記単体のボディが各アームに沿ってモジュラス区間
   （２０）を有し、このモジュラス区間が、単体のスタン
   ピング加工部分により形成される中空の、実質的に３角
   形の横断面形状を有しており、前記３角形のモジュラス
   区間（２０）が、前記単体スタンピング加工部分の、向
   い合ったエッジ（２８）を結合することにより形成され
   る継目を有するようにすることにより、部分部分で異な
   る制御アーム形状に対し単一パスの溶接パターンで前記
   継目の容易な溶接が可能になり、更に前記継目により、
   制御アーム（１０）の形状が部分部分で異なるにも拘ら
   ず、前記モジュラス区間に沿った同一の横断面個所の溶
   接が可能になることを特徴とする、車両の懸架システム
   用の制御アーム。
7. 【請求項７】 前記継目が、前記３角形のモジュラス区
   間の一方の壁部に沿って、前記スタンピング加工部分
   の、向い合ったエッジ（２８）を重ねることにより形成
   され、それによって前記３角形のモジュラス区間が形成
   されることを特徴とする、請求項６記載の制御アーム。
8. 【請求項８】 車両の懸架システム用の制御アーム（１
   ０）のモジュラス区間（２０）を形成する方法であっ
   て、前記制御アームが、その頂点部（１８）に玉継手集
   合体の受容部（１６）を、その両端部（１４）には旋回
   バー集合体の受容部（１２）を有するようにし、前記モ
   ジュラス区間（２０）が前記手段の間に各アームに沿っ
   て形成されるようにする形式のものにおいて、 前記制御アーム（１０）の単体部分を形成する一体材料
   製の区間をスタンピング加工する段階と、 前記一体材料製の単体スタンピング加工部分を折曲げ
   て、このスタンピング加工部分の一方のエッジ（２８）
   を向い合ったエッジ（２８）の上に重ねることにより、
   中空の、実質的に３角形状の横断面を前記モジュラス区
   間（２０）に沿って形成し、前記重ねられた個所が前記
   モジュラス区間（２０）に沿って一様な継目を形成する
   ようにする段階と、 前記の一様な継目を単一パスの溶接パターンで前記モジ
   ュラス区間（２０）に沿って溶接し、前記継目が、制御
   アームが部分部分で形状が異なるにも拘らず、一様に形
   成され、それによって前記単一パスの溶接パターンによ
   り、前記の制御アームに対し、前記モジュラス区間に沿
   った同一の横断面個所での溶接が可能になることを特徴
   とする、車両の懸架システム用の制御アームのモジュラ
   ス区間を形成する方法。
9. 【請求項９】 前記スタンピング加工部分を折曲げ、そ
   のエッジ（２８）を重ねる段階により前記継目（２２）
   が前記３角形のモジュラス区間（２０）の一方の壁部
   （２６）に沿って形成されることを特徴とする、請求項
   ８記載の方法。