特開 2022-175743 アーム部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022175743

(43)【公開日】2022-11-25

(54)【発明の名称】アーム部材

(51)【国際特許分類】

   F16C 11/06 20060101AFI20221117BHJP

   B60G 7/02 20060101ALI20221117BHJP

【ＦＩ】

F16C11/06 N

B60G7/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021082413

(22)【出願日】2021-05-14

(71)【出願人】

【識別番号】519184930

【氏名又は名称】株式会社ソミックマネージメントホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100092565

【弁理士】

【氏名又は名称】樺澤 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100112449

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100062764

【弁理士】

【氏名又は名称】樺澤 襄

(72)【発明者】

【氏名】平松 克大

【テーマコード（参考）】

3D301

3J105

【Ｆターム（参考）】

3D301AA69

3D301CA11

3D301DA90

3D301DA96

3D301DB09

3D301DB13

3J105AA23

3J105AA24

3J105AA32

3J105AB50

3J105AC04

3J105CA02

3J105CB13

3J105CB24

3J105CB52

3J105CB62

3J105CC33

3J105CD02

3J105CE02

3J105CE03

3J105CF01

(57)【要約】

【課題】ボールジョイントを基材の穴部に強固に保持可能なアーム部材を提供する。
【解決手段】アーム部材１は、金属製の基材２と、筒状のハウジング２７を有するボールジョイント３と、を備える。基材２は、穴部１７を有する。ハウジング２７は、穴部１７に挿入される。ハウジング２７は、穴部１７の縁部の位置で基材２に対し軸方向に当接される当接部３７を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

穴部を有する金属製の基材と、
前記穴部に挿入された筒状のハウジングを有するボールジョイントと、を備え、
前記ハウジングは、前記穴部の縁部の位置で前記基材に対し軸方向に当接される当接部を備える
ことを特徴とするアーム部材。

【請求項2】

基材及びボールジョイントのハウジングのそれぞれの少なくとも一部を覆って配置された繊維強化樹脂製の外殻部を備える
ことを特徴とする請求項１記載のアーム部材。

【請求項3】

当接部は、ハウジングの外面から外方に突出する突出部である
ことを特徴とする請求項１または２記載のアーム部材。

【請求項4】

当接部は、ハウジングの軸方向の中間部に形成されている
ことを特徴とする請求項３記載のアーム部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属製の基材に形成された穴部に対しボールジョイントのハウジングが挿入されて固定されたアーム部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車等の車両の懸架装置において、強度の確保と軽量化とを両立するために、金属製の基材を繊維強化樹脂（ＦＲＰ）により補強したサスペンションアームが知られている。このサスペンションアームは、被接続部に対して接続されるボールジョイントを有している。ボールジョイントは、円筒状のハウジングが基材に形成された円形状の穴部に圧入されて取り付けられている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０２０－５１７５１５号公報（第１０－１１頁、図１－３）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述の構成の場合、ボールジョイントはハウジングを穴部に対して圧入して固定するに過ぎないため、ボールジョイントに対して高荷重が付加された場合であっても、ボールジョイントを強固に固定しておくことが望まれる。このような課題は、サスペンションアーム以外のアーム部材でも同様に生じる。

【0005】

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ボールジョイントを基材の穴部に強固に保持可能なアーム部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１記載のアーム部材は、穴部を有する金属製の基材と、前記穴部に挿入された筒状のハウジングを有するボールジョイントと、を備え、前記ハウジングは、前記穴部の縁部の位置で前記基材に対し軸方向に当接される当接部を備えるものである。

【0007】

請求項２記載のアーム部材は、請求項１記載のアーム部材において、基材及びボールジョイントのハウジングのそれぞれの少なくとも一部を覆って配置された繊維強化樹脂製の外殻部を備えるものである。

【0008】

請求項３記載のアーム部材は、請求項１または２記載のアーム部材において、当接部は、ハウジングの外面から外方に突出する突出部であるものである。

【0009】

請求項４記載のアーム部材は、請求項３記載のアーム部材において、当接部は、ハウジングの軸方向の中間部に形成されているものである。

【発明の効果】

【0010】

請求項１記載のアーム部材によれば、基材に対するハウジングの位置を当接部と基材との当接によって規制し、ボールジョイントに対して軸方向に加わる荷重を当接部と基材とによって受けることにより、ボールジョイントへの過大な荷重に対するボールジョイントの基材からの脱落を抑制し、ボールジョイントを基材の穴部に強固に保持可能となる。

【0011】

請求項２記載のアーム部材によれば、請求項１記載のアーム部材の効果に加えて、強度の確保と軽量化とを両立したアーム部材を提供できる。

【0012】

請求項３記載のアーム部材によれば、請求項１または２記載のアーム部材の効果に加えて、当接部を容易に形成できるとともに、ハウジングを穴部に挿入するだけで当接部を基材に対して穴部の縁部に容易に当接させることができる。

【0013】

請求項４記載のアーム部材によれば、請求項１ないし３いずれか一記載のアーム部材の効果に加えて、当接部によってハウジングの重量を過剰に大きくすることがなく、軽量化に優れる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施の形態のアーム部材の一部を示す断面図である。

【図2】（ａ）は同上アーム部材の斜視図、（ｂ）は同上アーム部材の基材の斜視図である。

【図3】同上アーム部材を用いた懸架装置の一例を模式的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。

【0016】

図１において、１はアーム部材を示す。本実施の形態において、アーム部材１は、例えば自動車の懸架装置あるいは操舵装置に用いられる車両用アーム部材である。アーム部材１は、基材２と、基材２に取り付けられるボールジョイント３と、を備えるボールジョイント装置である。図示される例では、アーム部材１は、さらに、基材２及びボールジョイント３のそれぞれの少なくとも一部を覆う外殻部４を備える。アーム部材１は、任意の物としてよいが、本実施の形態では、例えば図３に示すように、タイヤＴ側に接続されるボールジョイント３と車体側に接続されるブッシュ部５とを備えるダブルウィッシュボーン式サスペンションのアッパアームまたはロアアーム等に用いられるサスペンションアームである。

【0017】

本実施の形態において、アーム部材１は、一対のアーム部７を有し、これらアーム部７の一端部が連結部８により連結され、アーム部７の他端部が自由端状となっている。アーム部７の他端部には、ブッシュ部５がそれぞれ設けられている。すなわち、図示されるアーム部材１は、全体としてＵ字状またはＶ字状の外観を呈する。

【0018】

図１及び図２（ｂ）に示す基材２は、金属骨格である。基材２は、アーム部材１の形状に応じて形成されている。すなわち、本実施の形態において、基材２は、一対のアーム部７に対応する一対の基材アーム部１０を有し、これら基材アーム部１０の一端部が連結部８に対応する基材連結部１１により連結され、基材アーム部１０の他端部が自由端状となっている。また、本実施の形態において、基材アーム部１０の他端部には、ブッシュ部５（図２（ａ））が取り付けられる円筒状のリング部１２が形成されている。リング部１２は、円筒状に形成され、基材アーム部１０の長手方向と交差または直交する方向に軸方向を有する。リング部１２，１２は、互いに同軸上に配置されている。

【0019】

基材２は、基材アーム部１０から基材連結部１１に亘り、平板状の基材本体部１５を有するとともに、基材本体部１５の両側縁部から側壁部１６がそれぞれ立ち上がる、断面Ｕ字状に形成されている。さらに、基材本体部１５には、連結部８に位置して、ボールジョイント３が取り付けられる穴部１７が形成されている。穴部１７は、丸穴状に形成され、基材本体部１５を厚み方向に貫通している。

【0020】

ボールジョイント３は、ボール側部材であるボールスタッド１８を備える。ボールスタッド１８は、例えば鋼鉄等により軸状に形成されている。ボールスタッド１８は、一端部にボール部１９を有し、ボール部１９から他端部に、軸状（円柱状）のスタッド部２０が突設されている。スタッド部２０は、図示しない外部の被接続部材と接続される。以下、本実施の形態では、説明を明確にするために、図１に示す上下方向を上下方向として説明するが、アーム部材１における上下方向は、その設置される向きや角度に応じて適宜設定されるものとする。

【0021】

ボール部１９は、摺動部材であるベアリングシート２１により回動可能に保持される。ベアリングシート２１は、合成樹脂により円筒状に形成されている。本実施の形態において、ベアリングシート２１は、２ピース構造となっている。つまり、図示されるベアリングシート２１は、第一シート部材２３と、第二シート部材２４と、を有する。第一シート部材２３は、ボール部１９の赤道位置Ｅから上側に亘る範囲を回動可能に保持する。ここで、ボール部１９の赤道位置Ｅとは、ボールスタッド１８の軸方向においてボール部１９の最大径となる位置である。第二シート部材２４は、第一シート部材２３の下端部側に内挿されている。第二シート部材２４は、ボール部１９の赤道位置Ｅよりも下側の範囲を回動可能に保持する。図示される例では、第二シート部材２４には、ボール部１９の外周面に対向する内周側の位置に、潤滑剤の溜め部２５が凹設されている。

【0022】

ベアリングシート２１は、ボール部１９とともに、受け側部材であるハウジング２７に収容されている。ハウジング２７は、ソケットなどとも呼ばれるもので、鍛造、あるいは鋳造などにより形成された金属製である。ハウジング２７は、開口部２８を上端部に有する有底円筒状に形成されている。ハウジング２７の外径寸法は、基材２の穴部１７の内径寸法と略等しい、または、穴部１７の内径寸法より僅かに小さい。すなわち、ハウジング２７の外径寸法は、穴部１７の内径寸法以下に設定されている。

【0023】

本実施の形態において、ハウジング２７は、円筒状の受け側部材本体部であるハウジング本体部３０と、ハウジング本体部３０にかしめ固定されてこのハウジング本体部３０の下端部を閉塞する閉塞部材であるプラグ３１と、を有する。ハウジング本体部３０とプラグ３１とによって、ハウジング２７の内部にベアリングシート２１が嵌着されてベアリングシート２１を収容保持する内室が形成されている。ハウジング２７は、基材２の穴部１７に対して上方から挿入されて下端部側が基材２の基材本体部１５よりも下方に突出している。

【0024】

開口部２８は、ボールスタッド１８のスタッド部２０が突出する部分である。開口部２８は、ダストカバー３３により覆われる。ダストカバー３３は、弾性を有する部材により円筒状に形成されている。ダストカバー３３は、ハウジング本体部３０の外周面とボールスタッド１８のスタッド部２０とに亘り取り付けられる。ダストカバー３３は、下端部がハウジング本体部３０に固定され、上端部がスタッド部２０の外周面に圧接されている。図示される例では、ダストカバー３３の下端部は、ハウジング本体部３０の外周面に形成された取付溝３４に嵌合され、固定部材である円環状等のクリップ３５により取付溝３４に締め付け固定されている。

【0025】

また、ハウジング２７（ハウジング本体部３０）の外周面には、当接部３７が形成されている。当接部３７は、基材２に対し、穴部１７の縁部の位置で軸方向、つまり上下方向に当接される。当接部３７は、ハウジング２７（ハウジング本体部３０）の外周面から径方向に突出して形成された突出部である。つまり、当接部３７によって、ハウジング２７（ハウジング本体部３０）の外周面は軸方向に段差状となっている。本実施の形態において、当接部３７は、上下両端部がハウジング２７（ハウジング本体部３０）の外周面に対してそれぞれ段差状に突出するように形成されている。当接部３７の外径寸法は、基材２の穴部１７の内径寸法よりも大きく設定されている。当接部３７の下端部に基材２の穴部１７の縁部（基材本体部１５）が当接される。当接部３７の下端部よりも上側のハウジング２７（ハウジング本体部３０）が基材本体部１５よりも上方に突出する。当接部３７は、溶接等の任意の手段により基材２（基材本体部１５）に対し固定されている。

【0026】

図示される例では、当接部３７は、ハウジング２７（ハウジング本体部３０）の軸方向である上下方向の中央部に位置している。すなわち、当接部３７は、ハウジング２７（ハウジング本体部３０）の軸方向寸法すなわち上下寸法に対して、上下寸法が短く設定されている。つまり、当接部３７は、ハウジング２７（ハウジング本体部３０）の軸方向の中間部に形成されている。本実施の形態において、当接部３７は、ハウジング２７（ハウジング本体部３０）の軸方向である上下方向の中央部よりも下側寄りに位置している。図示される例では、当接部３７は、ボール部１９の赤道位置Ｅよりも下方に全体が位置している。

【0027】

図１及び図２（ａ）に示すように、外殻部４は、繊維強化樹脂により形成されている。繊維としては、例えば炭素繊維が好適に用いられる。本実施の形態において、外殻部４は、基材２の表面全体を覆うとともに、ボールジョイント３のハウジング２７（ハウジング本体部３０）を取付溝３４よりも下方、かつ、基材２の基材本体部１５よりも上方の位置まで覆う。つまり、外殻部４は、基材２の基材本体部１５と側壁部１６とを覆って断面Ｕ字状に形成されている。また、本実施の形態において、外殻部４は、リング部１２の外周側を覆う。なお、外殻部４は、基材２よりも下方に突出するボールジョイント３のハウジング２７については覆っていない。

【0028】

そして、アーム部材１は、ボールジョイント３のハウジング２７の内室にボール部１９を回動可能に保持したベアリングシート２１を取り付けるとともに、プレス成形等により予め成形された基材２の穴部１７に対し、ハウジング２７を挿入する。このとき、ハウジング２７に形成された当接部３７が穴部１７の縁部に当接することでハウジング２７が位置決めされる。この状態で、ハウジング２７の当接部３７を溶接等により基材２に固定した中間体を形成する。次いで、この中間体を成形型にセットし、基材２及びハウジング２７の一部を覆うように外殻部４を成形する。そして、ボールスタッド１８とハウジング２７とに亘りダストカバー３３を取り付けてアーム部材１を完成する。

【0029】

本実施の形態において、アーム部材１は、図３に示すように、アーム部７，７間にショックアブソーバ４０を通すようにショックアブソーバ４０の下端部に配置され、ボールジョイント３のボールスタッド１８のスタッド部２０をタイヤＴ側に接続し、ブッシュ部５を車体側に接続するように取り付ける。

【0030】

このように、金属製の基材２に形成された穴部１７に対し挿入されるボールジョイント３のハウジング２７に、穴部１７の縁部の位置で基材２に対し軸方向に当接される当接部３７を形成することで、基材２に対するハウジング２７の位置を当接部３７と基材２との当接によって規制し、ボールジョイント３に対して軸方向に加わる荷重を当接部３７と基材２とによって受けることにより、ボールジョイント３への過大な荷重に対するボールジョイント３の基材２からの脱落を抑制し、ボールジョイント３を基材２の穴部１７に強固に保持可能となる。

【0031】

特に、アーム部材１が懸架装置に用いられるサスペンションアームの場合には、自動車の旋回時、あるいはバウンド時に上下方向に大きな荷重が加わるため、当接部３７によってハウジング２７の位置を規制することで、このような上下方向の大きな荷重に対して、ボールジョイント１を基材２に確実に保持しておくことができる。

【0032】

また、基材２及びボールジョイント１のハウジング２７のそれぞれの少なくとも一部を覆って繊維強化樹脂製の外殻部４を形成することで、強度の確保と軽量化とを両立したアーム部材１を提供できる。

【0033】

当接部３７をハウジング２７の外面から外方に突出する突出部として形成することで、当接部３７を容易に形成できるとともに、ハウジング２７を穴部１７に挿入するだけで当接部３７を基材２に対して穴部１７の縁部に容易に当接させることができる。

【0034】

また、当接部３７をハウジング２７の軸方向の中間部に形成することで、当接部３７によってハウジング２７の重量を過剰に大きくすることがなく、軽量化に優れる。

【0035】

なお、上記一実施の形態において、当接部３７は、少なくとも下端部が穴部１７に対して上方から当接するように形成されていれば、上端部側の形状は問わない。

【0036】

また、アーム部材１は、車両の懸架装置、あるいは操舵装置に限らず、任意の装置に用いてよい。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明は、例えば自動車の懸架装置に好適に用いられる。

【符号の説明】

【0038】

１ アーム部材
２ 基材
３ ボールジョイント
４ 外殻部
１７ 穴部
２７ ハウジング
３７ 当接部

【図1】

【図2】

【図3】