特開 2025-5567 サスペンションアーム

(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】P2025005567

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】サスペンションアーム

(51)【国際特許分類】

   B60G 7/00 20060101AFI20250109BHJP

【ＦＩ】

B60G7/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023105784

(22)【出願日】2023-06-28

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】簑手 徹

(72)【発明者】

【氏名】達川 昂至

(72)【発明者】

【氏名】石渡 亮伸

【テーマコード（参考）】

3D301

【Ｆターム（参考）】

3D301AA60

3D301AA72

3D301AA79

3D301AA83

3D301AA85

3D301DA90

3D301DB02

(57)【要約】

【課題】製造コスト及び重量増加を抑えつつ、ブッシュ保持力を向上させることができるサスペンションアームを提供すること。
【解決手段】本発明のサスペンションアームは、アーム本体と、アーム本体の端部に設けられブッシュが圧入されるブッシュ圧入部と、を備えたサスペンションアームであって、ブッシュ圧入部は、板状部に形成された貫通孔と貫通孔の周縁から立ち上がって円筒状に形成された縦壁部とを有し、縦壁部の外周面に取り付けられた環状部材を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アーム本体と、
前記アーム本体の端部に設けられブッシュが圧入されるブッシュ圧入部と、
を備えたサスペンションアームであって、
前記ブッシュ圧入部は、板状部に形成された貫通孔と前記貫通孔の周縁から立ち上がって円筒状に形成された縦壁部とを有し、
前記縦壁部の外周面に取り付けられた環状部材を備えることを特徴とするサスペンションアーム。

【請求項2】

前記環状部材と前記縦壁部とは同種の材料で構成されることを特徴とする請求項１に記載のサスペンションアーム。

【請求項3】

前記貫通孔の軸線方向で前記環状部材の上端の位置は、前記縦壁部の上端の位置と同じ位置、または、前記縦壁部の上端の位置よりも高い位置、にあることを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンションアーム。

【請求項4】

前記貫通孔の軸線方向で前記環状部材の下端の位置は、前記縦壁部の上端の位置よりも前記縦壁部の板厚分だけ前記縦壁部の下端側の第一の位置、または、前記第一の位置よりも前記縦壁部の下端側の第二の位置、にあることを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンションアーム。

【請求項5】

前記貫通孔の軸線方向で前記環状部材の下端の位置は、前記縦壁部の上端の位置よりも前記縦壁部の板厚分だけ前記縦壁部の下端側の第一の位置、または、前記第一の位置よりも前記縦壁部の下端側の第二の位置、にあることを特徴とする請求項３に記載のサスペンションアーム。

【請求項6】

前記貫通孔の軸線方向で前記環状部材の下端の位置が、前記縦壁部の下端の位置よりも前記縦壁部の板厚分だけ前記縦壁部の上端側の第三の位置、または、前記第三の位置よりも前記縦壁部の上端側の第四の位置、にあることを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンションアーム。

【請求項7】

前記貫通孔の軸線方向で前記環状部材の下端の位置が、前記縦壁部の下端の位置よりも前記縦壁部の板厚分だけ前記縦壁部の上端側の第三の位置、または、前記第三の位置よりも前記縦壁部の上端側の第四の位置、にあることを特徴とする請求項３に記載のサスペンションアーム。

【請求項8】

前記貫通孔の軸線方向で前記環状部材の下端の位置が、前記縦壁部の下端の位置よりも前記縦壁部の板厚分だけ前記縦壁部の上端側の第三の位置、または、前記第三の位置よりも前記縦壁部の上端側の第四の位置、にあることを特徴とする請求項４に記載のサスペンションアーム。

【請求項9】

前記貫通孔の軸線方向で前記環状部材の下端の位置が、前記縦壁部の下端の位置よりも前記縦壁部の板厚分だけ前記縦壁部の上端側の第三の位置、または、前記第三の位置よりも前記縦壁部の上端側の第四の位置、にあることを特徴とする請求項５に記載のサスペンションアーム。

【請求項10】

前記環状部材の内周面は、前記環状部材の軸線方向で上端側から下端側に向かうにつれて半径が大きくなるようなテーパー状となっていることを特徴とする請求項１に記載のサスペンションアーム。

【請求項11】

前記縦壁部に前記環状部材を圧入したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンションアーム。

【請求項12】

前記縦壁部に前記環状部材を焼き嵌めしたことを特徴とする請求項１に記載のサスペンションアーム。

【請求項13】

前記縦壁部の外周面には雄ネジ部が形成されており、前記環状部材の内周面には前記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサスペンションアーム。

【請求項14】

前記環状部材の一部分が、前記縦壁部の上端に被さる形状を有することを特徴とする請求項１に記載のサスペンションアーム。

【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】

近年、自動車の軽量化を目的として、高張力鋼の活用による自動車骨格部品の薄肉化が進められてきた。しかしながら、自動車の足回り部品であるサスペンションアームを薄肉化すると、サスペンションアームのブッシュ圧入部の剛性が低下して、サスペンションアームのブッシュ保持力が低下する。特許文献１には、サスペンションアームに補強板を取り付けて、サスペンションアームのブッシュ圧入部からアーム本体への移行部分の断面形状を十分に確保して、移行部分の必要な剛性強度を確保可能とする技術が開示されている。補強板は目玉状頭部と尻尾部とからなり、目玉状頭部はブッシュ圧入部と同軸上に位置し、少なくとも尻尾部がアーム本体に溶接されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－６２６７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された技術では、サスペンションアームに取り付ける補強板の製造コストが高く、重量の大幅な増加も避けられない。また、補強板の目玉状頭部をブッシュ圧入部と同軸上に位置させて、補強板の尻尾部を溶接でサスペンションアームのアーム本体部に取り付けることは製造上困難である。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造コスト及び重量増加を抑えつつ、ブッシュ保持力を向上させることができるサスペンションアームを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、
（１）本発明に係るサスペンションアームは、アーム本体と、前記アーム本体の端部に設けられブッシュが圧入されるブッシュ圧入部と、を備えたサスペンションアームであって、前記ブッシュ圧入部は、板状部に形成された貫通孔と前記貫通孔の周縁から立ち上がって円筒状に形成された縦壁部とを有し、前記縦壁部の外周面に取り付けられた環状部材を備えることを特徴とするものである。

【0007】

（２）本発明に係るサスペンションアームは、上記（１）の発明において、前記環状部材と前記縦壁部とは同種の材料で構成されることを特徴とするものである。

【0008】

（３）本発明に係るサスペンションアームは、上記（１）または（２）の発明において、前記貫通孔の軸線方向で前記環状部材の上端の位置は、前記縦壁部の上端の位置と同じ位置、または、前記縦壁部の上端の位置よりも高い位置、にあることを特徴とするものである。

【0009】

（４）本発明に係るサスペンションアームは、上記（１）乃至（３）のいずれか１つの発明において、前記貫通孔の軸線方向で前記環状部材の下端の位置は、前記縦壁部の上端の位置よりも前記縦壁部の板厚分だけ前記縦壁部の下端側の第一の位置、または、前記第一の位置よりも前記縦壁部の下端側の第二の位置、にあることを特徴とするものである。

【0010】

（５）本発明に係るサスペンションアームは、上記（１）乃至（４）のいずれか１つの発明において、前記貫通孔の軸線方向で前記環状部材の下端の位置が、前記縦壁部の下端の位置よりも前記縦壁部の板厚分だけ前記縦壁部の上端側の第三の位置、または、前記第三の位置よりも前記縦壁部の上端側の第四の位置、にあることを特徴とするものである。

【0011】

（６）本発明に係るサスペンションアームは、上記（１）乃至（５）のいずれか１つの発明において、前記環状部材の内周面は、前記環状部材の軸線方向で上端側から下端側に向かうにつれて半径が大きくなるようなテーパー状となっていることを特徴とするものである。

【0012】

（７）本発明に係るサスペンションアームは、上記（１）乃至（６）のいずれか１つの発明において、前記縦壁部に前記環状部材を圧入したことを特徴とするものである。

【0013】

（８）本発明に係るサスペンションアームは、上記（１）乃至（７）のいずれか１つの発明において、前記縦壁部に前記環状部材を焼き嵌めしたことを特徴とするものである。

【0014】

（９）本発明に係るサスペンションアームは、上記（１）乃至（６）のいずれか１つの発明において、前記縦壁部の外周面には雄ネジ部が形成されており、前記環状部材の内周面には前記雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成されていることを特徴とするものである。

【0015】

（１０）本発明に係るサスペンションアームは、上記（１）または（２）の発明、並びに、上記（４）乃至（８）のいずれか１つの発明において、前記環状部材の一部分が、前記縦壁部の上端に被さる形状を有することを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係るサスペンションアームは、製造コスト及び重量増加を抑えつつ、ブッシュ保持力を向上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、実施形態１に係るサスペンションアームの概略構成を示した図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るブッシュ圧入部の断面図である。

【図3】図３は、実施形態１に係るブッシュ圧入部の他例を示す断面図である。

【図4】図４は、参考例に係るブッシュ圧入部の断面図である。

【図5】図５は、実施形態２に係るサスペンションアームにおけるリング状部材の平面図である。

【図6】図６は、実施形態２に係るリング状部材の断面図である。

【図7】図７は、実施形態３に係るサスペンションアームにおける縦壁部とリング状部材との螺合部分を示した拡大図である。

【図8】図８は、実施形態４に係るサスペンションアームにおけるブッシュ圧入部２の断面図である。

【図9】図９（ａ）は、本発明例に係るブッシュ圧入部のＣＡＥ解析モデルを示した平面図である。図９（ｂ）は、本発明例に係るブッシュ圧入部のＣＡＥ解析モデルを示した断面図である。

【図10】図１０（ａ）は、比較例に係るブッシュ圧入部のＣＡＥ解析モデルを示した平面図である。図１０（ｂ）は、比較例に係るブッシュ圧入部のＣＡＥ解析モデルを示した断面図である。

【図11】図１１（ａ）は、ブッシュのＣＡＥ解析モデルを示した平面図である。図１１（ｂ）は、ブッシュのＣＡＥ解析モデルを示した側面図である。

【図12】図１２は、ブッシュ圧入部にブッシュを圧入した状態のＣＡＥ解析モデルを示した図である。

【図13】図１３は、ブッシュ引抜時におけるブッシュ引抜力の変化を示したグラフである。

【図14】図１４（ａ）は、本発明例に係るブッシュ圧入部において面圧計算を実施した縦壁部内の位置の範囲を示した図である。図１４（ｂ）は、比較例に係るブッシュ圧入部において面圧計算を実施した縦壁部内の位置の範囲を示した図である。

【図15】図１５は、縦壁部内における面圧分布を示したグラフである。

【図16】図１６は、ブッシュ圧入部の縦壁部とリング状部材との位置関係の一例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（実施形態１）
以下に、本発明に係るサスペンションアームの実施形態１について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。

【0019】

図１は、実施形態１に係るサスペンションアーム１の概略構成を示した図である。

【0020】

図１に示すように、実施形態１に係るサスペンションアーム１は、アーム本体１０と、アーム本体１０の端部に設けられブッシュが圧入されるブッシュ圧入部２と、環状部材であるリング状部材３とを備えている。

【0021】

図２は、実施形態１に係るブッシュ圧入部２の断面図である。なお、図２に示したブッシュ圧入部２の断面は、図１中のＡ－Ａ断面に相当する。

【0022】

実施形態１に係るブッシュ圧入部２は、板状部である天板部２１に形成された貫通孔２０と、貫通孔２０の周縁から貫通孔２０の軸線方向に立ち上がって形成された縦壁部２３とを有している。なお、以下の説明において貫通孔２０の軸線方向のことを単に軸線方向とも記す。縦壁部２３は、バーリング加工によって円筒状に形成されている。天板部２１と縦壁部２３とは、天板部２１の内周縁から円弧状に９０度で湾曲して形成された湾曲部２２によって接続されている。

【0023】

ここで、本願発明者らは、ブッシュがブッシュ圧入部２から受ける面圧について検討し、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３の上端２３０（軸線方向で天板部２１とは反対側の端部）付近の面圧が高く、この部分を環状部材で補強すればブッシュ保持力を向上させる効果が大きいことを見出した。そのため、実施形態１に係るサスペンションアーム１においては、縦壁部２３の外周面にリング状部材３の内周面を接触させて、縦壁部２３の外周面にリング状部材３を圧入して取り付けている。

【0024】

なお、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３とリング状部材３との接合方法としては、例えば、溶接やろう付けを適用することが可能である。また、リング状部材３は、例えば、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３に焼き嵌めによって固定するようにしてもよい。すなわち、加熱して膨張させたリング状部材３を、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３に嵌め込み、その後、リング状部材３を室温まで冷却することによって、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３にリング状部材３を嵌合させる。

【0025】

また、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３とリング状部材３との位置関係は、次の三つの条件を満たすことが望ましい。すなわち、一つ目の条件としては、図２に示すように、リング状部材３の上端３１の位置が、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３の上端２３０の位置と同じか、または、図３に示すように、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３の上端２３０よりも高い位置にある。なお、縦壁部２３の上端２３０よりも高い位置とは、軸線方向で縦壁部２３が上側に立ち上がるようにブッシュ圧入部２（サスペンションアーム１）を台などに載置した際に、上端２３０よりも上の位置のことである。二つ目の条件としては、貫通孔２０の軸線方向でリング状部材３の下端３２の位置が、縦壁部２３の上端２３０の位置よりも縦壁部２３の板厚分だけ縦壁部２３の下端側の第一の位置、または、前記第一の位置よりも縦壁部２３の下端側の第二の位置、にある。三つ目の条件としては、貫通孔２０の軸線方向でリング状部材３の下端３２の位置が、縦壁部２３の下端の位置よりも縦壁部２３の板厚分だけ縦壁部２３の上端２３０側の第三の位置、または、前記第三の位置よりも縦壁部２３の上端２３０側の第四の位置、にある。

【0026】

さらに、リング状部材３とブッシュ圧入部２（縦壁部２３）とは、同種の材料で構成されることが望ましい。例えば、ブッシュ圧入部２（縦壁部２３）が鉄鋼材料であれば、リング状部材３も鉄鋼材料であることが望ましい。これは、サスペンションアーム１の表面にはカチオン塗装などによって被膜が形成されているが、自動車の走行中などに被膜が損傷して縦壁部２３とリング状部材３とが金属同士で接触した際に互いが異種の材料の場合には電解腐食が起こる可能性があるからである。

【0027】

実施形態１に係るブッシュ圧入部２では、軸線方向で縦壁部２３が立ち上がっている側とは反対側から貫通孔２０にブッシュが圧入され、ブッシュの側面に縦壁部２３の内周面が当接してブッシュが保持される。そして、ブッシュ圧入部２にブッシュが圧入されたときに、リング状部材３によってブッシュの側面に働く面圧が高められ、縦壁部２３によってブッシュを保持する力を大きくすることができる。

【0028】

図４は、参考例に係るブッシュ圧入部２の断面図である。

【0029】

図４に示すように、参考例に係るブッシュ圧入部２は、天板部２１に形成された貫通孔２０と、貫通孔２０の周縁から立ち上がって形成された縦壁部２３とを有している。天板部２１と縦壁部２３とは、天板部２１の周縁から円弧状に９０度で湾曲して形成された湾曲部２２によって接続されている。参考例に係るブッシュ圧入部２に圧入されたブッシュは、縦壁部２３によって保持される。

【0030】

実施形態１に係るブッシュ圧入部２は、縦壁部２３の外周面にリング状部材３を取り付けることにより、参考例に係るブッシュ圧入部２に対して僅かな製造コスト増及び重量増で、製造コスト及び重量増加を抑えつつ、ブッシュ保持力を向上させることができる。さらに、実施形態１に係るサスペンションアーム１においては、縦壁部２３の外周面にリング状部材３を嵌め込むことによって、容易にブッシュ圧入部２とリング状部材３とを同軸上に位置させることができる。

【0031】

（実施形態２）
以下に、本発明に係るサスペンションアームの構造の実施形態２について説明する。なお、本実施形態において実施形態１と同様の説明については適宜省略する。

【0032】

図５は、実施形態２に係るサスペンションアーム１におけるリング状部材３の平面図である。図６は、実施形態２に係るリング状部材３の断面図である。なお、図６に示したリング状部材３の断面は、図５中のＢ－Ｂ断面に相当する。

【0033】

実施形態２に係るリング状部材３においては、リング状部材３の上端３１における内周面３３と軸線ＡＸとの間の径方向の距離である内半径をＲ１１とし、リング状部材３の下端３２における内周面３３と軸線ＡＸとの間の径方向の距離である内半径をＲ１２とする。そして、実施形態２に係るリング状部材３では、Ｒ１１＜Ｒ１２となっており、リング状部材３の内周面３３が軸線方向で上端３１側から下端３２側に向かうにつれて内半径が線形的に大きくなるようなテーパー状となっている。これにより、実施形態２に係るサスペンションアーム１においては、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３に対してリング状部材３を下端３２側から圧入し易くすることができる。

【0034】

また、実施形態２に係るリング状部材３は、例えば、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３に焼き嵌めによって固定するようにしてもよい。

【0035】

（実施形態３）
以下に、本発明に係るサスペンションアームの構造の実施形態３について説明する。なお、本実施形態において実施形態１と同様の説明については適宜省略する。

【0036】

図７は、実施形態３に係るサスペンションアーム１における縦壁部２３とリング状部材３との螺合部分を示した拡大図である。

【0037】

実施形態３に係るサスペンションアーム１においては、図７に示すように、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３の外周面に雄ネジ部２３１が設けられており、リング状部材３の内周面に雄ネジ部２３１と螺合する雌ネジ部３３１が設けられている。縦壁部２３の外周面に設ける雄ネジ部２３１は、例えば、軸線方向で縦壁部２３の上端２３０から雌ネジ部３３１と対応する範囲まで設ける。そして、実施形態３に係るサスペンションアーム１においては、リング状部材３の雌ネジ部３３１を縦壁部２３の雄ネジ部２３１にねじ込んで、縦壁部２３とリング状部材３とを螺合させることにより、縦壁部２３にリング状部材３を容易に取り付けることができる。

【0038】

（実施形態４）
以下に、本発明に係るサスペンションアームの構造の実施形態４について説明する。なお、本実施形態において実施形態１と同様の説明については適宜省略する。

【0039】

図８は、実施形態４に係るサスペンションアーム１におけるブッシュ圧入部２の断面図である。

【0040】

実施形態４に係るサスペンションアーム１においては、図８に示すように、リング状部材３の一部分が、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３の上端２３０に被さる形状を有している。すなわち、実施形態４に係るリング状部材３は、軸線方向に延在する本体部３０１と、本体部３０１の軸線方向で上端２３０側の内縁に沿って設けられた内縁部３０２とを有する。そして、実施形態４に係るサスペンションアーム１においては、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３の上端２３０にリング状部材３の内縁部３０２が被さるように、縦壁部２３にリング状部材３を嵌め込んで構成されている。これにより、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３にリング状部材３を嵌め込む際、縦壁部２３の上端２３０にリング状部材３の内縁部３０２が接することによって、縦壁部２３に対してリング状部材３を深く差し込み過ぎてしまうのを抑制することができる。よって、実施形態４に係るサスペンションアーム１では、縦壁部２３の上部をリング状部材３で補強できなくなったり、自動車の走行時などに縦壁部２３の下部や湾曲部２２に応力集中が発生したりするのを抑制することができる。

【実施例0041】

本発明に係るブッシュ圧入部２の構造の優位性を確認するため、ブッシュ圧入部２へのブッシュ４の圧入と引抜とについてＣＡＥ解析を実施した。なお、ブッシュ圧入部２の材料としては、５９０［ＭＰａ］級の熱延鋼板を想定した。

【0042】

（実施例１）
実施例１では、本発明例に係るブッシュ圧入部２と比較例に係るブッシュ圧入部２とをそれぞれ用いて、ブッシュ圧入部２にブッシュ４を圧入するＣＡＥ解析と、ブッシュ圧入部２からブッシュ４を引き抜くＣＡＥ解析とを実施した。なお、本発明例に係るブッシュ圧入部２と比較例に係るブッシュ圧入部２とを特に区別しない場合には、単にブッシュ圧入部２と記す。

【0043】

図９（ａ）は、本発明例に係るブッシュ圧入部２のＣＡＥ解析モデルを示した平面図である。図９（ｂ）は、本発明例に係るブッシュ圧入部２のＣＡＥ解析モデルを示した断面図である。なお、図９（ｂ）に示したブッシュ圧入部２の断面は、図９（ａ）のＣ－Ｃ断面に相当する。

【0044】

本発明例に係るブッシュ圧入部２のＣＡＥ解析モデルにおいては、天板部２１を半径５８［ｍｍ］の円板状としており、天板部２１と同心円で設けられた貫通孔２０の半径を２５［ｍｍ］とした。また、本発明例に係るブッシュ圧入部２のＣＡＥ解析モデルにおいては、板厚ｔ１を２［ｍｍ］、天板部２１の径方向の長さＬ１を３０［ｍｍ］、湾曲部２２の内半径Ｒ１を１［ｍｍ］、及び、湾曲部２２の外半径Ｒ２を３［ｍｍ］とした。また、本発明例に係るブッシュ圧入部２のＣＡＥ解析モデルにおいては、縦壁部２３の軸線方向の長さＬ２を８［ｍｍ］とした。また、本発明例に係るブッシュ圧入部２のＣＡＥ解析モデルにおいては、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３の上端から軸線方向で下端側に５［ｍｍ］までの範囲に、内半径を２７［ｍｍ］とし、外半径を２９［ｍｍ］とし、板厚ｔ２を２［ｍｍ］とし、軸線方向の高さＬ３を５［ｍｍ］としたリング状部材３を取り付けた。そして、本発明例に係るブッシュ圧入部２のＣＡＥ解析モデルにおいては、本発明例に係るブッシュ圧入部２を板厚方向に５分割した０．４［ｍｍ］の大きさのソリッド要素でモデル化した。なお、本来はブッシュ圧入部２の縦壁部２３とリング状部材３との間には、接触界面が存在するが、本実施例ではブッシュ圧入部２の縦壁部２３とリング状部材３とが一体であるとして、ＣＡＥ解析を実施した。また、縦壁部２３とリング状部材３とを一体とした部分の板厚ｔ３は、４［ｍｍ］である。

【0045】

図１０（ａ）は、比較例に係るブッシュ圧入部２のＣＡＥ解析モデルを示した平面図である。図１０（ｂ）は、比較例に係るブッシュ圧入部２のＣＡＥ解析モデルを示した断面図である。なお、図１０（ｂ）に示したブッシュ圧入部２の断面は、図１０（ａ）のＤ－Ｄ断面に相当する。

【0046】

比較例に係るブッシュ圧入部２のＣＡＥ解析モデルにおいては、天板部２１を半径５８［ｍｍ］の円板状としており、天板部２１と同心円で設けられた貫通孔２０の半径を２５［ｍｍ］とした。また、比較例に係るブッシュ圧入部２のＣＡＥ解析モデルにおいては、板厚ｔ１を２［ｍｍ］、天板部２１の径方向の長さＬ１を３０［ｍｍ］、湾曲部２２の内半径Ｒ１を１［ｍｍ］、及び、湾曲部２２の外半径Ｒ２を３［ｍｍ］とした。また、比較例に係るブッシュ圧入部２のＣＡＥ解析モデルにおいては、縦壁部２３の軸線方向の長さＬ２を８［ｍｍ］とした。そして、比較例に係るブッシュ圧入部２のＣＡＥ解析モデルにおいては、比較例に係るブッシュ圧入部２を板厚方向に５分割した０．４［ｍｍ］の大きさのソリッド要素でモデル化した。

【0047】

図１１（ａ）は、ブッシュ４のＣＡＥ解析モデルを示した平面図である。図１１（ｂ）は、ブッシュ４のＣＡＥ解析モデルを示した側面図である。

【0048】

ブッシュ４のＣＡＥ解析モデルにおいては、ブッシュ４の外周面がブッシュ４の高さ方向で先端４１側から基端４２側に向かうにつれて径が線形的に大きくなるようなテーパー状となっている。すなわち、ブッシュ４の高さ方向で基端４２から先端４１に向けて距離５０［ｍｍ］の範囲において、半径２５．０［ｍｍ］の先端４１側から半径２５．５［ｍｍ］の基端４２側に向かうにつれて、ブッシュ４の半径が線形的に大きくなっている。ブッシュ４の先端４１側の角部には、半径Ｒ３＝５［ｍｍ］で丸みが施されている。また、ブッシュ４のＣＡＥ解析モデルは、ブッシュ４を剛体としてシェル要素でモデル化した。

【0049】

図１２は、ブッシュ圧入部２にブッシュ４を圧入した状態のＣＡＥ解析モデルを示した図である。なお、図１２では、代表例として比較例に係るブッシュ圧入部２を用いた場合を示しているが、本発明例に係るブッシュ圧入部２を用いた場合もリング状部材３を設けることを除いて同様のため図示は省略する。

【0050】

まず、ブッシュ圧入部２にブッシュ４を圧入するＣＡＥ解析では、ブッシュ圧入部２の天板部２１が動かないように不図示のホルダーによって天板部２１を拘束した状態で、ブッシュ圧入部２にブッシュ４を圧入した。この際、図１２に示すように、ブッシュ圧入部２の軸線方向で、ブッシュ４の先端４１からブッシュ圧入部２の天板部２１までの距離が３５［ｍｍ］になるまで、ブッシュ圧入部２にブッシュ４を圧入した。

【0051】

次に、ブッシュ圧入部２からブッシュ４を引き抜くＣＡＥ解析では、ブッシュ圧入部２の天板部２１が動かないように不図示のホルダーによって天板部２１を拘束した状態で、ブッシュ圧入部２からブッシュ４を基端４２側（図１２中の下方向）に引き抜いた。

【0052】

図１３は、ブッシュ引抜時におけるブッシュ引抜力の変化を示したグラフである。なお、図１３中の横軸は、ブッシュ圧入部２に圧入されたブッシュ４の位置を起点として、ブッシュ圧入部２からブッシュ４を軸線方向に引き抜いたときのブッシュ４の位置の変化量であるブッシュ変位量としている。また、図１３中の縦軸は、ブッシュ圧入部２からブッシュ４を引き抜く力であるブッシュ引抜力としている。

【0053】

図１３からわかるように、本発明例と比較例ともに、ブッシュ４の変位開始直後は急激にブッシュ引抜力が増加する。そして、本発明例と比較例ともに、ブッシュ引抜力がピーク値になった後、ブッシュ４とブッシュ圧入部２とが相対的に滑るようになるとブッシュ引抜力が低下する。また、ブッシュ引抜力のピーク値は、比較例が１８．８［ｋＮ］であり、本発明例が２４．９［ｋＮ］であった。これにより、本発明例では、比較例に比べてブッシュ引抜力のピーク値が３２．４［％］上昇したことがわかる。そして、ブッシュ引抜力のピーク値が高いほどブッシュ圧入部２からブッシュ４が抜け難くなるため、本発明例に係るブッシュ圧入部２は、比較例に係るブッシュ圧入部２に対してブッシュ保持力が向上していることがわかる。

【0054】

また、ブッシュ圧入部２へのブッシュ圧入後の状態において、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３がブッシュ４から受ける面圧をシミュレーションによって計算して求めた。図１４（ａ）は、本発明例に係るブッシュ圧入部２において面圧計算を実施した縦壁部２３内の位置の範囲を示した図である。図１４（ｂ）は、比較例に係るブッシュ圧入部２において面圧計算を実施した縦壁部２３内の位置の範囲を示した図である。

【0055】

面圧計算を実施したのは、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）において、縦壁部２３の下端（湾曲部２２側の端）を起点として、軸線方向で縦壁部２３内の位置が０［ｍｍ］から８［ｍｍ］の間に存在する各メッシュ上である。

【0056】

図１５は、縦壁部２３内における面圧分布を示したグラフである。なお、図１５中の横軸は、軸線方向における縦壁部２３内の位置としている。また、図１５中の縦軸は、縦壁部２３がブッシュ４から受ける面圧としている。

【0057】

本発明例と比較例ともに、面圧は縦壁部２３の下部（０［ｍｍ］～２［ｍｍ］）と上部（６［ｍｍ］～８［ｍｍ］）とにのみ発生している。縦壁部２３の下部の面圧分布は、本発明例と比較例とで、ほとんど差はないが、縦壁部２３の上部の面圧は、リング状部材３が設けられて剛性が上がったことにより、本発明例が比較例よりも高くなっている。この部分の面圧の差が、本発明例に係るブッシュ圧入部２においてブッシュ引抜力の向上に寄与していると考えられる。

【0058】

また、図１５に示した面圧分布から、特に縦壁部２３の上部の補強による効果が大きい。縦壁部２３の上部における面圧の高い部分は約２［ｍｍ］、すなわち、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３の板厚ｔ１に相当する範囲である。

【0059】

このことから、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３とリング状部材３との位置関係については、例えば、図１６に示すような関係を満たすことが望ましいのがわかる。すなわち、リング状部材３の上端３１の位置Ｐ３１については、縦壁部２３の上端２３０の位置Ｐ２１と一致させるか、縦壁部２３の上端２３０の位置Ｐ２１よりも高い位置にすることが望ましい。また、リング状部材３の下端３２の位置Ｐ３２については、縦壁部２３の上端２３０の位置Ｐ２１よりも縦壁部２３の板厚ｔ１分だけ低い位置Ｐ２３（第一の位置）と同じか、前記低い位置Ｐ２３（第一の位置）よりもさらに低い位置（第二の位置）にすることが望ましい。

【0060】

なお、縦壁部２３の下部をリング状部材３によって補強すると、自動車の走行中などにブッシュ４に対して図１２中に矢印で示したような横方向の力が働いた際に、ブッシュ圧入部２の縦壁部２３の下部から湾曲部２２にかけて発生する応力集中が大きくなる。そのため、縦壁部２３の下部も面圧は高いが、縦壁部２３の下部をリング状部材３によって補強すると、ブッシュ圧入部２の疲労寿命を悪化させてしまうおそれがある。また、図１５に示した面圧分布から、縦壁部２３の下部における面圧の高い部分は約２［ｍｍ］、すなわち、縦壁部２３の板厚ｔ１に相当する範囲である。これらのことから、リング状部材３の下端３２の位置Ｐ３２は、縦壁部２３の下端の位置Ｐ２２よりも縦壁部２３の板厚ｔ１分だけ高い位置Ｐ２４（第三の位置）と同じか、前記高い位置Ｐ２４（第三の位置）よりもさらに高い位置（第四の位置）にあることが望ましいことがわかる。

【符号の説明】

【0061】

１ サスペンションアーム
２ ブッシュ圧入部
３ リング状部材
４ ブッシュ
２０ 貫通孔
２１ 天板部
２２ 湾曲部
２３ 縦壁部
２３０ 上端
３０１ 本体部
３０２ 内縁部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】