JP6151369B2 - サスペンション用アーム部材 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるサスペンションにおいて、複数の部材を連結するのに利用されるサスペンション用アーム部材に関する。

従来、自動車に搭載されるサスペンションでは、部材と部材とをサスペンション用アーム部材を介在して上下方向等に揺動可能に連結している。サスペンション用アーム部材としては、例えば、ボールジョイントによって車体あるいはアクスルに取り付けられるサスペンションアームや、ストラットとスタビライザとを連結するスタビライザリンク等が挙げられる。そのようなサスペンション用アーム部材は、強度や剛性が要求されるため、一般に鉄製のものが使用されている。一般のスタビライザリンクは、サポートバーが鋼鉄製であるため、樹脂製の部材や、アルミニウム製の部材と比較して重量が重くなっている。

近年、自動車の分野では、原油及びガソリンの高騰などから燃費の向上の要求が高まり、燃費を向上させるために、車体の重量の軽減化が要求されている。車体重量を軽減させるためにサスペンション用アーム部材の重量を軽減化したものとしては、例えば、特許文献１に記載されたプラスチック揺動支持体が知られている。

特許文献１に開示されているプラスチック揺動支持体（サスペンション用アーム部材）は、プラスチック製のベースボディの前後側面にそれぞれ長手方向に細長い４つの中間室を形成し、合計８つの中間室を有している。
その中間室は、プラスチック揺動支持体の前側側面の中央部下側に配置した一対の前側面中央部の中間室と、その一対の前側面中央部の中間室に対して左右外側の上側の線対称な位置にそれぞれ配置した一対の前側面外側の中間室と、後側側面の中央部上側に配置した一対の後側面上側中央部の中間室と、その一対の後側面上側中央部の中間室に対して左右外側の下側の線対称な位置にそれぞれ配置した一対の後側面外側上部の中間室と、から成る。

プラスチック揺動支持体は、前後側面にそれぞれ４つ長手方向に細長い中間室を形成して短手方向に縦断面視してＳ字形状に形成することにより、断面二次モーメント、及び、全体構造の耐負荷能力を向上させている。

特表２００９−５４１６８０号公報

しかし、特許文献１に開示されているプラスチック揺動支持体は、前側側面及び後側側面にそれぞれ４つの中間室（中間スペース）を形成し、プラスチックで製造したことにより、軽量化と製造コストの低減を図っているものの、更に軽量化と製造コストの低減の要望がある。

また、そのプラスチック揺動支持体は、側面視して、ベースボディが中心線を中心として上下対称形状に形成されていないので、自動車に搭載して走行させた場合、多方向からの荷重を受けて、上下対称な形状に変形せず、不規則な変形をする。例えば、プラスチック揺動支持体をスタビライザリンクとして自動車に使用した場合は、長手方向に延びる軸回りに正逆回転するので、外接円分の空間がプラスチック揺動支持体の周囲に必要となる。そうすると、スタビライザリンクの周囲に補機類等を配置した場合は、プラスチック揺動支持体が補機類等に当接するので、それを避けるための空間が必要なため、車両レイアウトの設計が行い難いという問題点があった。

また、プラスチック揺動支持体は、両端部の収容エレメント間のサポートバーに形成された中間室が、上中下の３つの横方向ウエブ（リブ）と、２つの結合部とでスクウエアな形状の空間に形成されている。このため、中間室の奥隅に泥砂等が付着した場合は、泥砂等が離脱し難いという問題点があった。

また、プラスチック揺動支持体は、平板状の上中下の３つの横方向ウエブを平行に配置していることにより、軸直交方向からの圧縮力に対しては強いが、上下の横方向ウエブが軸方向にずれる挙動に対しては弱いという問題点があった。

また、プラスチック揺動支持体は、横方向に向けて形成された横方向ウエブと、上下方向に向けて形成された結合ウエブとが交差する箇所が、応力が集中し易く、鋭角コーナーが破損し易いという問題点があった。

そこで、本発明は、前記問題点を解消すべく創案されたものであり、更に軽量で強度を有するサスペンション用アーム部材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るサスペンション用アーム部材は、車両に搭載されるサスペンションの複数の部材を連結する連結部と、当該連結部を両端部にそれぞれに設け長手方向に延設されたサポートバーと、を有するサスペンション用アーム部材であって、前記サポートバーは、長手方向に直交する方向に向けて凹部状に形成された複数の肉抜部を有し、樹脂材料で形成され、前記肉抜部は、前記サポートバーの前面上部に長手方向に形成された複数の前側上部肉抜部と、前記サポートバーの前面下部に長手方向に形成され、前記前側上部肉抜部に対して上下方向に互い違いに配置された複数の前側下部肉抜部と、前記サポートバーの後面上部に長手方向に形成され、前記前側上部肉抜部に対して前後方向に互い違いに配置された複数の後側上部肉抜部と、前記サポートバーの後面下部に長手方向に形成され、前記後側上部肉抜部及び前記前側下部肉抜部に対して互い違いに配置された複数の後側下部肉抜部と、を備え、前記サポートバーの前記肉抜部が形成されている部位は、短手方向に断面視して略Ｓ字状または略逆Ｓ字状に形成されていることを特徴とする。
なお、ここで上下方向、上部及び下部は、任意の方向であって、肉抜部が形成されている面に対する短手方向を上下方向とする。また、前後方向、前側及び後側は、任意の方向であって、凹部状の肉抜部が形成されている深さ方向を前後方向とする。

かかる構成によれば、サスペンション用アーム部材は、凹部状に形成された複数の肉抜部を有し、樹脂材料で形成されていることによって、軽量化することができる。その肉抜部は、サポートバーの前面上部に形成された前側上部肉抜部と、サポートバーの前面下部に前側上部肉抜部に対して上下方向に互い違いに配置された前側下部肉抜部と、サポートバーの後面上部に前側上部肉抜部に対して互い違いに配置された後側上部肉抜部と、サポートバーの後面下部に後側上部肉抜部及び前側下部肉抜部に対して互い違いに配置された後側下部肉抜部と、を備えている。このため、、サスペンション用アームは、サポートバーの前面及び後面に、上下方向及び長手方向に互い違いに肉抜部を配置しているので、肉抜きした分だけサポートバーを形成する樹脂材料を削減してコストダウンと軽量化を図ることができると共に、肉抜部を形成する仕切部位によって強度を向上させることができる。
また、かかる構成によれば、サポートバーは、肉抜部が形成されている部位が、短手方向に断面視して略Ｓ字状または略逆Ｓ字状に形成されていることによって、肉抜部の剛性を向上させることができる。

また、本発明に係るサスペンション用アーム部材は、車両に搭載されるサスペンションの複数の部材を連結する連結部と、当該連結部を両端部にそれぞれに設け長手方向に延設されたサポートバーと、を有するサスペンション用アーム部材であって、前記サポートバーは、長手方向に直交する方向に向けて凹部状に形成された複数の肉抜部を有し、樹脂材料で形成され、前記肉抜部は、前記サポートバーの前面上部に長手方向に形成された複数の前側上部肉抜部と、前記サポートバーの前面下部に長手方向に形成され、前記前側上部肉抜部に対して上下方向に互い違いに配置された複数の前側下部肉抜部と、前記サポートバーの後面上部に長手方向に形成され、前記前側上部肉抜部に対して前後方向に互い違いに配置された複数の後側上部肉抜部と、前記サポートバーの後面下部に長手方向に形成され、前記後側上部肉抜部及び前記前側下部肉抜部に対して互い違いに配置された複数の後側下部肉抜部と、を備え、前記肉抜部が形成されている部位は、短手方向に断面視して中央部に配置された中間板部と、前記中間板部の両端部から当該中間板部に対して直交する方向で相互に反対方向に向けて形成されたリブ部と、前記リブ部の先端部から当該リブ部に対して直交する方向に平行に形成されたウイング部と、を有し、前記中間板部の板厚をＴ１、前記リブ部の板厚をＴ２、前記ウイング部の板厚をＴ３とすると、前記肉抜部は、Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ２になるように形成されていること特徴とする。

かかる構成によれば、肉抜部は、中間板部の板厚Ｔ１と、リブ部の板厚Ｔ２と、ウイング部の板厚Ｔ３とが、Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ２になるように形成されていることにより、強度要件の高い順に樹脂成形時の樹脂流動性を適用させることができる。このため、剛性のあるサポートバーを得ることができる。

また、前記肉抜部が形成されている部位は、短手方向に断面視して中央部に配置された中間板部と、前記中間板部の両端部から当該中間板部に対して直交する方向で相互に反対方向に向けて形成されたリブ部と、前記リブ部の先端部から当該リブ部に対して直交する方向に平行に形成されたウイング部と、を有し、前記中間板部の板厚をＴ１、前記リブ部の板厚をＴ２、前記ウイング部の板厚をＴ３とすると、前記肉抜部は、Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ２になるように形成されていることが好ましい。

かかる構成によれば、肉抜部は、中間板部の板厚Ｔ１と、リブ部の板厚Ｔ２と、ウイング部の板厚Ｔ３とが、Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ２になるように形成されていることにより、強度要件の高い順に樹脂成形時の樹脂流動性を適用させることができる。このため、剛性のあるサポートバーを得ることができる。

また、前記肉抜部は、当該肉抜部の開口部から内底部に向けて形成された側壁が、前記開口部に対して拡開する傾斜角度をつけて形成されていることが好ましい。

かかる構成によれば、肉抜部は、開口部から内底部に向けて形成された側壁が、断面視してハの字状に開口部に向けて拡開する傾斜角度をつけて形成されていることにより、樹脂成形後の金型を容易に抜けるようにすることができると共に、肉抜部内に侵入した泥砂等が容易に排出されるようにすることができる。

また、前記側壁は、隣接する肉抜部に対して逆方向に拡開して形成されていることが好ましい。

かかる構成によれば、肉抜部の側壁は、隣接する肉抜部に対して逆方向に拡開していることによって、開口端側のウイング部が倒れるのをトラス効果で抑制するように樹脂成形することができると共に、軸回り方向の強度の均等化を図ることができる。

また、前記傾斜角度は、前記サポートバーの長手方向の中心線に対して９１度から１００度の範囲内のいずれかの角度からなることが好ましい。

かかる構成によれば、肉抜部の側壁の傾斜角度が、９１度から１００度の範囲内のいずれかの角度になっていることにより、樹脂成形後の金型を容易に抜けるようにすることができると共に、車両走行中に肉抜部内に侵入した泥砂等が容易に排出されるようにすることができる。また、肉抜部の側壁は、拡開するように傾斜していることによって、サポートバーの強度を向上させることができる。

また、前記肉抜部の各角部は、それぞれ所定の曲率半径で丸められていることが好ましい。

かかる構成によれば、肉抜部の各角部は、それぞれ所定の曲率半径で丸められていることによって、その角部に他の部材等が衝突した際に、角部に応力が集中して破損するのを抑制することができる。

また、前記樹脂材料は、ＰＡ６６、ＰＡ６、ＰＰＳ、ＰＯＭのいずれかを含むエンプラまたはスーパーエンプラからなることが好ましい。

かかる構成によれば、樹脂材料は、エンプラまたはスーパーエンプラからなることにより強度及び耐熱性を向上させることができる。

また、前記樹脂材料には、繊維強化材が添加されていることが好ましい。

かかる構成によれば、樹脂材料は、繊維強化材が添加されていることにより、剛性及び温度に対する強度を向上させることができる。

本発明は、更に軽量で強度を有するサスペンション用アーム部材を提供することができる。

本発明の実施形態に係るサスペンション用アーム部材の一部断面を有する正面図である。 （ａ）は図１のＡ−Ａ拡大断面図、（ｂ）はサスペンション用アーム部材の連結部の拡大底面図である。 （ａ）はサスペンション用アーム部材のサポートバーの側面図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）は図３（ｂ）のＤ−Ｄ断面図である。 （ａ）は図３（ａ）のＥ−Ｅ断面図、（ｂ）は図３（ａ）のＦ−Ｆ断面図、（ｃ）は図３（ａ）のＧ−Ｇ断面図、（ｄ）は図３（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。 肉抜部の形状を示す要部拡大断面図である。

以下、図１〜図６を参照して本発明の実施形態に係るサスペンション用アーム部材Ｓについて説明する。
なお、図１に示すサスペンション用アーム部材Ｓは、設置する車両に設置状態や、取付位置によってその向きが変化する。このため、便宜上、サスペンション用アーム部材Ｓにおいて、サポートバー１を長手方向に配置した場合を基準として、サポートバー１に形成された肉抜部１０の深さ方向を前後方向、サポートバー１の肉抜部１０の短手方向を上下方向、連結部２，２が配置されている側を左右として以下説明する。

＜サスペンションの構成＞
まず、本発明の実施形態に係るサスペンション用アーム部材Ｓを説明する前に、本発明が適用されるサスペンション(図示省略)について説明する。
サスペンション（図示省略）は、例えば、自動車や二輪車や電車等の車両で、車体をその上に載せて、車輪からの振動を緩衝させる装置であって、サスペンション用アーム部材Ｓを備えている。

＜サスペンション用アーム部材の構成＞
サスペンション用アーム部材Ｓは、車両に搭載されたサスペンション（図示省略）に備えられたアーム形状の部材であり、このほかリンクあるいはロッドといわれている部材も含む。サスペンション用アーム部材Ｓは、例えば、サスペンションアームあるいはスタビライザリンク等である。サスペンション用アーム部材Ｓは、後記するサポートバー１を有してサスペンション（図示省略）に使用される部材であればよく、サスペンションの形式、種類、使用される箇所等は特に限定されない。以下、スタビライザリンクの場合を例に挙げて本発明を説明する。

図１に示すように、サスペンション用アーム部材Ｓは、車両に搭載されるサスペンションの複数の部材を連結する一対の連結部２，２と、この連結部２，２を両端部にそれぞれに設けて長手方向に延設されたサポートバー１と、を有するアーム形状（リンク形状）の部材である。サスペンション用アーム部材Ｓは、両端部の連結部２，２のハウジング部２ａに、後記するボールシート３と、ボールシート３に回動自在に内設されたボール部４ａを有するスタッドボルト４と、ボール部４ａへ塵挨等が侵入するのを防止するダストブーツ５と、がそれぞれ設置されている。

サスペンション用アーム部材Ｓは、例えば、全長Ｌ１（図４（ｂ）参照）が３３０ｍｍ程度の長さに形成されている。サスペンション用アーム部材Ｓは、いわゆるＰＡ６６、ＰＡ６、ＰＰＳ、ＰＯＭのいずれかを含むエンプラまたはスーパーエンプラの樹脂材料で形成されている。その樹脂材料には、グラスファイバー、カーボンファイバー等の細い繊維等から成る繊維強化材が添加されて、強度が向上されている。樹脂材料における繊維強化材の含有率は、強化効果及び高温（８０℃）強度が常温（２３℃）と比較して、５０％以下にならないようにするために、２５％以上が好ましい。また、繊維強化材の含有率は、成形性で射出成形機のライフを考慮し、上限を６０％程度とする。

ここで、「エンプラ」とは、耐熱性が１００℃以上で引張強度が５０ＭＰａ以上、曲げ弾性率が２．４ＧＰａ以上で、構造用及び機械部材に適合している高性能プラスチックをいう。また、「スーパーエンプラ」とは、エンプラの中でも耐熱性がさらに高く、１５０℃以上の高温でも長期使用できるものをいう。

ＰＡ６６は、ポリアミド系樹脂で、ナイロン６６ともいわれている。ＰＡ６６は、合成繊維であって、ポリアミド系樹脂の中では結晶化度が高く、物性のバランスがとれたエンプラでもあり、ＰＡ６と比較して、耐熱性及び機械的強度により優れている。ＰＡ６６は、機械的強度のバランス、耐薬品性に優れ、ナイロン系樹脂（ポリアミド系樹脂）の中で最も優れた機械的強度がある。また、ＰＡ６６は、充填剤により強化が可能であり、ガラス繊維などを充填して、機械的強度・剛性・熱変形温度などを大きく向上させることが可能である。

ＰＡ６は、ポリアミド樹脂であり、ナイロン６ともいわれている。ＰＡ６は、融点が２２５℃、耐熱温度が８０〜１４０℃、比重が１．１３で、色は乳白色で、耐摩耗性、耐寒冷性、耐衝撃性、耐油性、耐アルカリ性に優れている。

ＰＰＳは、ポリフェニレンサルファイド樹脂であり、フェニル基（ベンゼン環）とイオウ（Ｓ）が交互に繰り返される分子構造を持った高性能の樹脂である。ＰＰＳは、結晶性樹脂で非常に耐熱性が高く（連続使用温度２４０℃程度）、連続使用温度は２００℃〜２２０℃、高荷重（１．８２ＭＰａ）での荷重たわみ温度が２６０℃以上と耐熱性に優れ，引っ張り強さや曲げ強さが大きい。ＰＰＳは、成形時の収縮率が０．３〜０．５％と小さく寸法安定性がよい。また、ＰＰＳは、機械的強度、剛性、難燃性、耐薬品性、電気特性及び寸法安定性等が優れている。

ＰＯＭは、ポリアセタールであり、バランスの取れた機械的性質を持つ結晶性樹脂で、特に耐疲労性に極めて優れている。耐摩擦・摩耗性、耐薬品性、耐クリープ性、寸法安定性に優れ、吸水性も少ない。

＜サポートバーの構成＞
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、サポートバー１は、左右端部の連結部２，２間に設けられたロッド形状の部位であり、樹脂材料によって連結部２，２に一体形成されている。サポートバー１は、長手方向（左右方向）に直交する方向（前後方向）に向けて凹部状に形成され、上下二段に配置された複数の肉抜部１０と、正面視して肉抜部１０の左右両側から左右端部の連結部２に亘って一列に形成された端部側肉抜部１５と、を有している。
サポートバー１は、例えば、平面視して、中央部の前後方向の長さＬ２が２６．２ｍｍ程度で最も長く、連結部２寄りの端部（首部１ｅ）の前後方向の長さＬ３が２０．８３ｍｍで最も細く形成されて、中央部から両端部側に亘って段々と縮小するように形成されている。サポートバー１は、例えば、側面視して、中央部の上下方向の高さＨ１が１９．６ｍｍ程度で最も長く、左右端の上下方向の高さＨ２が１５．４０ｍｍで最も細く形成されて、中央部から両端に亘って段々と細くなるように形成されている。また、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、サポートバー１は、肉抜部１０等の平面が交差する全ての各角部１０ｄに、それぞれ後記するアールＲａ，Ｒｂ、または、球アール面Ｒｃが形成されて、所定の曲率半径で丸められている。

図５（ｂ）〜（ｃ）に示すように、サポートバー１の肉抜部１０が形成されている部位は、縦断面視して略Ｓ字状（略己字状）または略逆Ｓ字状（略逆己字状）に形成されている。そのサポートバー１の肉抜部１０が形成されている部位は、それぞれ後記する中間板部１０ｅと、リブ部１０ｆと、ウイング部１０ｇと、を有している。サポートバー１は、縦断面視して略Ｓ字状または略逆Ｓ字状に形成されていることにより、縦断面視してＩ字状のものと比較して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して、中心軸から離間した距離の位置にリブ部１０ｆ及びウイング部１０ｇを配置されている。このため、サポートバー１は、外力が負荷された場合、外力を分散させて弾性的に吸収することができるので、外形寸法を抑制して小型化することが可能である。

＜肉抜部の構成＞
図１に示すように、肉抜部１０は、サポートバー１の前面及び後面と、連結部２，２の外周面とにそれぞれ形成された断面視して凹部形状の空間であり、サスペンション用アーム部材Ｓの軽量化を目的として形成されている。肉抜部１０は、前側上部肉抜部１１と、前側下部肉抜部１２と、後側上部肉抜部１３と、後側下部肉抜部１４と、端部側肉抜部１５と、を備えて構成されている。
図３（ｂ）に示すように、肉抜部１０は、この肉抜部１０の開口部１０ａから内底部１０ｂに向けて形成された側壁１０ｃが、断面視してハの字状に開口部１０ａに向けて拡開する傾斜角度θをつけて形成されている。その傾斜角度θは、サポートバー１の左右（長手）方向の中心線に対して９１度から１００度の範囲内のいずれかの角度に形成されている。このため、肉抜部１０は、内底部１０ｂから開口部１０ａに向けて口径が徐々に大きくなるように拡開して形成されている。
なお、図１、図３（ｂ）及び図４（ｂ）では、便宜上、開口部１０ａ及び側壁１０ｃを直線で表現して省略しているが、実際は、開口部１０ａの開口端と底端とにズレ（段差）がある。

＜前側上部肉抜部の構成＞
図３（ａ）に示すように、前側上部肉抜部１１は、サポートバー１の前面上部１ａに長手方向に、後側上部肉抜部１３（図１参照）を形成することが可能な設置間隔を介して一列に形成された４つの肉抜部１０から構成されている。前側上部肉抜部１１は、左右（長手）方向の中央部を中心として、その左右の中央部寄りの位置に配置された一対の第１前側上部肉抜部１１ａと、この一対の第１前側上部肉抜部１１ａの連結部２，２寄りの位置に配置された一対の第２前側上部肉抜部１１ｂと、を左右対称に配置して構成されている。４つの前側上部肉抜部１１の左右方向の長さＬ１１は、全て同じ長さであり、例えば、２０ｍｍである。

前側上部肉抜部１１は、サポートバー１の高さ寸法が、中央部の上下方向の高さＨ１から両端部の長さＨ２に向かって徐々に減少するのに合わせて、４つの前側上部肉抜部１１の上下方向の高さＨ１１ａ，Ｈ１１ｂもそれに比例して減少するように形成されている。各前側上部肉抜部１１は、サポートバー１の中央側の高さＨ１１ａが、連結部２，２側の高さＨ１１ｂよりも高く形成されて、横方向に長い台形に形成されている。つまり、各前側上部肉抜部１１は、上側のウイング部１０ｇが、水平方向に延びる中間板部１０ｅに対して、サポートバー１の中央側から連結部２，２側に向けて低くなるように傾斜して形成されている。

このように形成されている４つの前側上部肉抜部１１は、サポートバー１の長手方向の中央部を中心として、左側に配置された２つの前側上部肉抜部１１と、右側に配置された２つの前側上部肉抜部１１とが、対称形状に形成されて対称に配置されている。

図３（ｂ）に示すように、前側上部肉抜部１１は、サポートバー１が、中央部の前後方向の長さＬ２が最長で、首部１ｅの前後方向の長さＬ３が最短になるように形成されている。これに伴って、中央部寄りの位置に配置された前側上部肉抜部１１の深さＤ１１が、首部１ｅ寄りに配置された前側上部肉抜部１１の深さＤ１１よりも深く形成されている。

＜前側下部肉抜部の構成＞
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、前側下部肉抜部１２は、サポートバー１の前面下部１ｂに長手方向に形成され、前側上部肉抜部１１に対して上下方向に互い違いに配置された５つの肉抜部１０から構成されている。この前側下部肉抜部１２は、サポートバー１の長手方向の中央部から後側下部肉抜部１４（図４（ａ）参照）を形成することが可能な設置間隔を介して横一列に形成されている。前側下部肉抜部１２は、長手方向の中央部を中心として、その中央部に配置された第１前側下部肉抜部１２ａと、第１前側下部肉抜部１２ａの左右の連結部２，２寄りの位置に配置された一対の第２前側下部肉抜部１２ｂと、第２前側下部肉抜部１２ｂの左右の連結部２，２寄りの位置に配置された一対の第３前側下部肉抜部１２ｃと、を左右対称に配置して構成されている。５つの前側下部肉抜部１２は、中央部寄りの位置に配置された第１前側下部肉抜部１２ａ及び第２前側下部肉抜部１２ｂの左右方向の長さが、前記前側上部肉抜部１１と同じ長さＬ１１であり、最も連結部２，２寄りに配置された第３前側下部肉抜部１２ｃの長さが、長さＬ１１よりも長い長さＬ１２（例えば、３０ｍｍ）に形成されている。

前側下部肉抜部１２は、前側上部肉抜部１１と同様に、サポートバー１の高さ寸法が、中央部の上下方向の高さＨ１から両端部の長さＨ２に向かって徐々に減少するのに合わせて、５つの前側下部肉抜部１２の上下方向の高さＨ１２ａ，Ｈ１２ｂもそれに比例して減少するように形成されている。中央部の第１前側下部肉抜部１２ａは、長方形に形成されている。前側下部肉抜部１２において、第１前側下部肉抜部１２ａ以外の第２前側下部肉抜部１２ｂ及び第３前側下部肉抜部１２ｃは、前側上部肉抜部１１と同様に、サポートバー１の中央側の高さＨ１２ａが、連結部２，２側の高さＨ１２ｂよりも高く形成されて、横方向に長い台形に形成されている。つまり、第２前側下部肉抜部１２ｂ及び第３前側下部肉抜部１２ｃは、下側のウイング部１０ｇが、水平方向に延びる中間板部１０ｅに対して、サポートバー１の中央側から連結部２，２側に向けて低くなるように傾斜して形成されている。このため、それぞれ左右一対の第２前側下部肉抜部１２ｂ及び第３前側下部肉抜部１２ｃは、第１前側下部肉抜部１２ａを中心として、対称形状なものが左右対称に配置されている。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、前側下部肉抜部１２は、サポートバー１を横断面視して、中央部に配置された第１前側下部肉抜部１２ａを中心として左右の首部１ｅに向かって、その第１前側下部肉抜部１２ａから第１後側下部肉抜部１４ａ、第２前側下部肉抜部１２ｂ、第２後側下部肉抜部１４ｂ、第３前側下部肉抜部１２ｃの順で形成されている。このように前側下部肉抜部１２は、横断面視して、中央部に前後方向の長さＬ２が最長の第１前側下部肉抜部１２ａが配置されて、左右の首部１ｅ側に前後方向の長さＬ３が最短の第３前側下部肉抜部１２ｃが配置されて、中央部から首部１ｅ側に向かって縮小するように凹凸状に連続形成されている。

＜後側上部肉抜部の構成＞
図３（ｂ）に示すように、後側上部肉抜部１３は、サポートバー１の後面上部１ｃに長手方向に形成され、前側上部肉抜部１１に対して前後方向に互い違いに連続配置された複数の肉抜部１０から成る。この後側上部肉抜部１３（１３ａ〜１３ｃ）は、図４（ｂ）に示すように、横断面視して、その前側下側に配置される前記した前側下部肉抜部１２（図４（ａ）参照）と対称に形成されている。このため、詳しい説明は、省略する。

＜後側下部肉抜部の構成＞
図４（ａ）に示すように、後側下部肉抜部１４は、サポートバー１の後面下部１ｄに長手方向に形成され、後側上部肉抜部１３（図４（ｂ）参照）及び前側下部肉抜部１２に対して互い違いに配置された複数の肉抜部１０から成る。この後側下部肉抜部１４（１４ａ，１４ｂ）は、横断面視して、その前側上側に配置される前記した前側上部肉抜部１１（図３（ｂ）参照）と対称に形成されている。このため、詳しい説明は、省略する。

＜側壁の構成＞
図１に示すように、各側壁１０ｃは、肉抜部１０を前後方向から見て、左右の内側面に形成された仕切り壁であり、上下方向に向けて形成されている。図３（ｂ）に示すように、側壁１０ｃは、隣接する肉抜部１０に対して逆方向に拡開して形成されている（図４（ａ）参照）。側壁１０ｃの板厚は、後記するリブ部１０ｆの板厚Ｔ２と同様に、２ｍｍ程度の厚さに形成されている。

＜角部の構成＞
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、サポートバー１において、各角部１０ｄには、アールＲａ，Ｒｂ、または、球アール面Ｒｃが必ず形成されている。サポートバー１は、角部１０ｄにアールＲａ，Ｒｂ、または、球アール面Ｒｃ（図６参照）が形成されていることにより、外力が角部１０ｄに負荷された際に、応力が局部的に集中するのを防止している。

図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、肉抜部１０の外側に角部１０ｄには、例えば、Ｒ＝０．５程度のアールＲａが形成されている。
肉抜部１０のウイング部１０ｇの辺、及び、リブ部１０ｆ（内底部１０ｂ）の辺を形成する角部１０ｄには、例えば、アールＲａよりも大きいＲ＝１ｍｍあるいはＲ＝１ｍｍ以上（好ましくはＲ＝１ｍｍ〜３ｍｍ）の曲率半径からなるアールＲｂが形成されている。
また、図６に示すように、肉抜部１０のリブ部１０ｆ（内底部１０ｂ）と側壁１０ｃと中間板部１０ｅとが交差する角部１０ｄと、リブ部１０ｆ（内底部１０ｂ）とリブ部１０ｆとウイング部１０ｇとが交差する角部１０ｄとは、アール面の曲率半径をＲ＝１ｍｍあるいはＲ＝１ｍｍ以上（好ましくはＲ＝１ｍｍ〜３ｍｍ）からなる球アール面Ｒｃが形成されている。

＜中間板部の構成＞
図２（ａ）に示すように、中間板部１０ｅは、短手方向に断面視して略Ｓ字状または略逆Ｓ字状に形成されたサポートバー１の上下方向の中央部に水平に配置された厚板状の部位である。この中間板部１０ｅは、サポートバー１おいて、縦断面視して中央部に配置されていることにより、外力が負荷された際に、大きなモーメントが負荷されない位置に配置されているので、厚さを薄くすることが可能になっている。このため、中間板部１０ｅは、２ｍｍ以上の板厚Ｔ１に形成されて、ウイング部１０ｇよりも薄く形成されている。中間板部１０ｅは、更に具体的には、例えば、２．１ｍｍ程度の板厚Ｔ１で形成されている。

＜リブ部の構成＞
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、リブ部１０ｆは、中間板部１０ｅの両端部からその中間板部１０ｅに対して直交する方向で相互に反対方向（上方向または下方向）に向けて形成された厚板状の部位であり、中間板部１０ｅとウイング部１０ｇとの間に形成されている。リブ部１０ｆは、中間板部１０ｅよりも薄く、例えば、２．０ｍｍ程度の板厚Ｔ２に形成されている。

＜ウイング部の構成＞
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ウイング部１０ｇは、リブ部１０ｆの先端部からそのリブ部１０ｆに対して直交する方向に形成され、中間板部１０ｅに対して平行に形成された厚板状の部位である。ウイング部１０ｇは、外力が負荷された場合、中心部から離れている分だけ中間板部１０ｅよりも大きなモーメントがかかるため、中間板部１０ｅよりも厚く形成されている。ウイング部１０ｇは、具体的な一例を挙げると、３．０ｍｍの板厚Ｔ３で形成されている。

サポートバー１は、中間板部１０ｅの板厚をＴ１（２ｍｍ以上で、好ましくは２〜３ｍｍ）、リブ部１０ｆの板厚をＴ２（１ｍｍ以上で、好ましくは１〜２ｍｍ）、ウイング部１０ｇの板厚をＴ３（３ｍｍ以上で、好ましくは３〜４ｍｍ）とすると、肉抜部１０が、
Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ２
になるように形成されている。

＜端部側肉抜部の構成＞
図１及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、端部側肉抜部１５は、前記肉抜部１０と同様に、サスペンション用アーム部材Ｓの軽量化を目的として形成された窪みである。端部側肉抜部１５は、サポートバー１の両端部の首部１ｅ近傍から連結部２の外周に形成されたフランジ部２ｄに亘って左右仕切壁１５ａを介して形成されている。凹部形状に形成された端部側肉抜部１５は、左右方向の仕切りを形成する左右仕切壁１５ａと、上下方向の壁を形成する上下壁部１５ｂと、前後方向の仕切りを形成する前後仕切壁１５ｃと、から形成されている。
端部側肉抜部１５において、左右仕切壁１５ａと前後仕切壁１５ｃとは略同一な厚さ（例えば２ｍｍ程度の厚さ）に形成されて、上下壁部１５ｂの厚さ（例えば３ｍｍ程度）よりも薄く形成されている。

左右仕切壁１５ａは、前後仕切壁１５ｃの左右方向の端部、及びハウジング部２ａの外周部から所定間隔を介して前後方向に向けて真っすぐに形成された平板状の立壁から成る。
上下壁部１５ｂは、サポートバー１の首部１ｅ及び連結部２のフランジ部２ｄの上下表面を形成する横壁であり、前記したウイング部１０ｇから左右方向に連続して形成されている。
前後仕切壁１５ｃは、前後方向に背中合わせの状態で形成された端部側肉抜部１５を前後に区画する縦壁であり、平面視してサポートバー１の中心線に沿って形成されている。

＜連結部の構成＞
図１に示すように、連結部２，２は、サスペンション部材を連結する部位であり、サポートバー１の両端部にそれぞれ形成されている。連結部２は、サポートバー１の両端部に一体形成された略容器形状のハウジング部２ａと、ハウジング部２ａ内に形成された凹状部２ｂと、凹状部２ｂの内底に形成された取付孔２ｃと、ハウジング部２ａの外周部に形成されたフランジ部２ｄと、を有している。例えば、右側の連結部２は、左側の連結部２に対して対称な形状に形成されている。

ハウジング部２ａは、スタッドボルト４のボール部４ａを回動自在に支持するボールシート３が嵌着される部位であり、略有底円筒状に形成されている。
凹状部２ｂは、円柱形状の窪みから成り、サポートバー１が延設されている方向に対して直交する方向に形成されている。
取付孔２ｃは、ボールシート３の下端面に突出形成されたリベット状の熱加締部３ａが挿入されて取り付けられる貫通孔であり、複数形成されている。
フランジ部２ｄは、ハウジング部２ａの外周部に形成された略厚板状の補強部位であり、平面視して略Ｃリング状に形成されている。フランジ部２ｄは、ハウジング部２ａの外周部に形成されていることにより、連結部２の強度を保っている。フランジ部２ｄには、端部側肉抜部１５（図５（ｄ）参照）が前後方向に開口した状態に形成されている。

≪シートボールの構成≫
ボールシート３は、スタッドボルト４のボール部４ａを回動自在に軸支するビボット軸受を形成する軸受部材である。ボールシート３は、リベット形状の複数の熱加締部３ａと、潤滑油を溜めるための油溜部３ｂと、ボール部４ａの形状に合わせて形成された球面部３ｃと、凹状部２ｂの開口縁部に配置される鍔部３ｄと、を有している。

≪スタッドボルトの構成≫
スタッドボルト４は、連結部２に回動自在に配置される軸部と、連結用ボルトの機能を果たす金属製ボルトである。このスタッドボルト４は、基端側に形成されてボールジョイントを形成するボール部４ａと、ダストブーツ５の先端側開口部５ａが嵌合されるブーツ係合溝４ｂと、不図示のサスペンション部材の雌ねじ部が螺着される雄ねじ部４ｃと、を有している。なお、雄ねじ部４ｃの基端部には、連結したサスペンション部材が緩むのを防止する回り止め突起（図示省略）が形成されている。

≪ダストブーツの構成≫
ダストブーツ５は、ボール部４ａの上部外周部位を覆うゴム製ブーツであり、上下左右方向へ収縮自在にボールシート３とスタッドボルト４とに設けられている。ダストブーツ５は、先端側に形成された先端側開口部５ａと、基端側に形成された基端側開口部５ｂと、先端側開口部５ａと基端側開口部５ｂとの間に形成された変形可能なカバー部５ｃと、を有している。ダストブーツ５内には、ボール部４ａを潤滑させるためのボールジョイント用のグリスが注入されている。

≪作用≫
次に、各図を参照して、本発明の実施形態に係るサスペンション用アーム部材Ｓの作用を説明する。

図１に示すサスペンション用アーム部材Ｓのサポートバー１は、繊維強化材が添加されたＰＡ６６、ＰＡ６、ＰＰＳ、ＰＯＭのいずれかを含むエンプラまたはスーパーエンプラからなる樹脂材料を樹脂成形して形成される。このため、サポートバー１は、強度、剛性、及び耐熱性を備えている。そのサポートバー１は、凹部状に形成された複数の肉抜部１０及び端部側肉抜部１５を有し、樹脂材料で形成されていることによって、肉抜きした分だけサポートバー１を形成する樹脂材料を削減して軽量化とコストダウンを図ることができる。また、サポートバー１は、肉抜部１０を形成する仕切部位によって強度を向上させることができる。

また、図１及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように肉抜部１０は、サポートバー１の前面上部１ａに長手方向に形成された前側上部肉抜部１１と、サポートバー１の前面下部１ｂに前側上部肉抜部１１に対して上下方向に互い違いに配置された前側下部肉抜部１２と、サポートバー１の後面上部１ｃに前側上部肉抜部１１に対して前後方向に互い違いに配置された後側上部肉抜部１３と、サポートバー１の後面下部１ｄに後側上部肉抜部１３及び前側下部肉抜部１２に対して互い違いに配置された後側下部肉抜部１４と、を備えている。
このため、サスペンション用アーム部材Ｓは、サポートバー１の前面及び後面に、上下方向及び長手方向に互い違いに肉抜部１０を配置しているので、肉抜きした分だけサポートバー１を形成する樹脂材料を削減してコストダウンと軽量化を図ることができる。
また、サポートバー１は、多数形成された肉抜部１０及び端部側肉抜部１５が、上下及び左右方向に中心線を中心として対称に配置されていることにより、外力が負荷させた場合、その外力をサポートバー１全体でバランスよく吸収させることができる。

図５（ｂ）〜（ｃ）に示すように、サポートバー１は、肉抜部１０が形成されている部位が、短手方向に断面視して略Ｓ字状または略逆Ｓ字状に形成されていることにより、肉抜部１０の剛性を向上させることができる。

図２（ａ）に示すように、肉抜部１０は、中間板部１０ｅの板厚Ｔ１と、リブ部１０ｆの板厚Ｔ２と、ウイング部１０ｇの板厚Ｔ３とが、Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ２になるように形成されていることにより、強度要件の高い順に樹脂成形時の樹脂流動性を適用させることができる。このため、剛性のあるサポートバー１を得ることができる。

図３（ｂ）に示すように、肉抜部１０は、この肉抜部１０の開口部１０ａから内底部１０ｂに向けて形成された側壁１０ｃが、開口部１０ａに対して断面視してハの字状に拡開するように傾斜角度θをつけて形成されている。このため、サポートバー１は、樹脂成形後に金型を抜く際に容易に抜くことができるので、バリ等が形成されるのを解消することができると共に、金型作業の作業性を向上させることができる。
また、側壁１０ｃは、隣接する肉抜部１０に対して逆方向に拡開して形成されていることにより、開口端側のウイング部１０ｇが倒れるのをトラス効果によって抑制するように樹脂成形することができると共に、軸回り方向の強度の均等化を図ることができる。

また、サスペンション用アーム部材Ｓは、図１に示すように、サポートバー１の両端部に設けられたスタッドボルト４，４をサスペンション部材(図示省略)の雌ねじ部に螺合することにより、サスペンション部材に連結されて、車体の低部に配置される。このため、自動車が走行中に、肉抜部１０内に泥砂等が侵入したとしても、肉抜部１０が拡開する９１度〜１００度の傾斜角度θをつけて形成されているので、自動車の振動によって泥砂等を自動的に排出させることができる。

そして、自動車が走行した場合、サポートバー１には、サスペンション部材を介在して上下左右及び回転方向の外力が負荷される。
また、図３（ｂ）に示すように、各肉抜部１０の各角部１０ｄは、それぞれ所定の曲率半径（アールＲａ，Ｒｂ、球アール面Ｒｃ）で丸められていることによって、自動車走行中に角部１０ｄに他の部材等が衝突した際に、角部１０ｄに応力が集中して破損するのを抑制することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。
前記実施形態では、サスペンション用アーム部材Ｓの一例としてスタビライザリンクを例に挙げて説明したが、サスペンションに使用されるアーム形状のものであればよく、用途や設置箇所等は特に限定されない。

また、サポートバー１は、前側上部肉抜部１１、前側下部肉抜部１２、後側上部肉抜部１３及び後側下部肉抜部１４を有するものであればよく、肉抜部１０の数、大きさ及び形状はサスペンション用アーム部材Ｓの大きさ等によって適宜変更しても構わない。
例えば、肉抜部１０は、サポートバー１が大きい場合、その大きさに応じて、肉抜部１０の左右方向の数を増やしたり、肉抜部１０を上下方向に三段、四段、五段等に適宜増設したりしても構わない。

１ サポートバー
１ａ 前面上部
１ｂ 前面下部
１ｃ 後面上部
１ｄ 後面下部
２ 連結部
１０ 肉抜部
１０ａ 開口部
１０ｂ 内底部
１０ｃ 側壁
１０ｄ 角部
１０ｅ 中間板部
１０ｆ リブ部
１０ｇ ウイング部
１１ 前側上部肉抜部
１２ 前側下部肉抜部
１３ 後側上部肉抜部
１４ 後側下部肉抜部
Ｒａ，Ｒｂ アール
Ｒｃ 球アール面
Ｓ サスペンション用アーム部材
Ｔ１ 中間板部の板厚
Ｔ２ リブ部の板厚
Ｔ３ ウイング部の板厚
θ 傾斜角度

Claims (9)

1. 車両に搭載されるサスペンションの複数の部材を連結する連結部と、
   当該連結部を両端部にそれぞれに設け長手方向に延設されたサポートバーと、を有するサスペンション用アーム部材であって、
   前記サポートバーは、長手方向に直交する方向に向けて凹部状に形成された複数の肉抜部を有し、樹脂材料で形成され、
   前記肉抜部は、前記サポートバーの前面上部に長手方向に形成された複数の前側上部肉抜部と、
   前記サポートバーの前面下部に長手方向に形成され、前記前側上部肉抜部に対して上下方向に互い違いに配置された複数の前側下部肉抜部と、
   前記サポートバーの後面上部に長手方向に形成され、前記前側上部肉抜部に対して前後方向に互い違いに配置された複数の後側上部肉抜部と、
   前記サポートバーの後面下部に長手方向に形成され、前記後側上部肉抜部及び前記前側下部肉抜部に対して互い違いに配置された複数の後側下部肉抜部と、
   を備え、
   前記サポートバーの前記肉抜部が形成されている部位は、短手方向に断面視して略Ｓ字状または略逆Ｓ字状に形成されているサスペンション用アーム部材。
2. 車両に搭載されるサスペンションの複数の部材を連結する連結部と、
   当該連結部を両端部にそれぞれに設け長手方向に延設されたサポートバーと、を有するサスペンション用アーム部材であって、
   前記サポートバーは、長手方向に直交する方向に向けて凹部状に形成された複数の肉抜部を有し、樹脂材料で形成され、
   前記肉抜部は、前記サポートバーの前面上部に長手方向に形成された複数の前側上部肉抜部と、
   前記サポートバーの前面下部に長手方向に形成され、前記前側上部肉抜部に対して上下方向に互い違いに配置された複数の前側下部肉抜部と、
   前記サポートバーの後面上部に長手方向に形成され、前記前側上部肉抜部に対して前後方向に互い違いに配置された複数の後側上部肉抜部と、
   前記サポートバーの後面下部に長手方向に形成され、前記後側上部肉抜部及び前記前側下部肉抜部に対して互い違いに配置された複数の後側下部肉抜部と、
   を備え、
   前記肉抜部が形成されている部位は、短手方向に断面視して中央部に配置された中間板部と、
   前記中間板部の両端部から当該中間板部に対して直交する方向で相互に反対方向に向けて形成されたリブ部と、
   前記リブ部の先端部から当該リブ部に対して直交する方向に平行に形成されたウイング部と、を有し、
   前記中間板部の板厚をＴ１、前記リブ部の板厚をＴ２、前記ウイング部の板厚をＴ３とすると、前記肉抜部は、
   Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ２
   になるように形成されているサスペンション用アーム部材。
3. 前記肉抜部が形成されている部位は、短手方向に断面視して中央部に配置された中間板部と、
   前記中間板部の両端部から当該中間板部に対して直交する方向で相互に反対方向に向けて形成されたリブ部と、
   前記リブ部の先端部から当該リブ部に対して直交する方向に平行に形成されたウイング部と、を有し、
   前記中間板部の板厚をＴ１、前記リブ部の板厚をＴ２、前記ウイング部の板厚をＴ３とすると、前記肉抜部は、
   Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ２
   になるように形成されている請求項１に記載のサスペンション用アーム部材。
4. 前記肉抜部は、当該肉抜部の開口部から内底部に向けて形成された側壁が、前記開口部に対して拡開する傾斜角度をつけて形成されている請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のサスペンション用アーム部材。
5. 前記側壁は、隣接する肉抜部に対して逆方向に拡開して形成されている請求項４に記載のサスペンション用アーム部材。
6. 前記傾斜角度は、前記サポートバーの長手方向の中心線に対して９１度から１００度の範囲内のいずれかの角度からなる請求項４または請求項５に記載のサスペンション用アーム部材。
7. 前記肉抜部の各角部は、それぞれ所定の曲率半径で丸められている請求項１または請求項２に記載のサスペンション用アーム部材。
8. 前記樹脂材料は、ＰＡ６６、ＰＡ６、ＰＰＳ、ＰＯＭのいずれかを含むエンプラまたはスーパーエンプラからなる請求項１または請求項２に記載のサスペンション用アーム部材。
9. 前記樹脂材料には、繊維強化材が添加されている請求項８に記載のサスペンション用アーム部材。

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