特許 7594211 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-26

(45)【発行日】2024-12-04

(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 20060101AFI20241127BHJP

【ＦＩ】

B60G7/00

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023511290

(86)(22)【出願日】2022-03-28

(86)【国際出願番号】 JP2022015122

(87)【国際公開番号】W WO2022210580

(87)【国際公開日】2022-10-06

【審査請求日】2023-07-25

(31)【優先権主張番号】P 2021059014

(32)【優先日】2021-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001553

【氏名又は名称】アセンド弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】大塚 研一郎

(72)【発明者】

【氏名】東 昌史

(72)【発明者】

【氏名】▲浜▼田 幸一

(72)【発明者】

【氏名】田畑 亮

(72)【発明者】

【氏名】漆畑 諒

(72)【発明者】

【氏名】北原 優樹

【審査官】久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１６１９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１８３１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６２３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第３５３９８０２（ＥＰ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０７１３９６６８（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｇ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向に沿って湾曲した湾曲部を含み閉断面を有する本体部と、前記本体部の長手方向の一方端に設けられ第１孔を含む第１被取付け部と、前記本体部の長手方向の他方端に設けられ第２孔を含む第２被取付け部と、を備えるサスペンションアームであって、
前記本体部は、
前記湾曲部の湾曲内方に対応する内側側壁と、
前記湾曲部の湾曲外方に対応する外側側壁と、
前記内側側壁の一方の側縁と前記外側側壁の一方の側縁とをつなぐ第１側壁と、
前記内側側壁の他方の側縁と前記外側側壁の他方の側縁とをつなぎ前記第１側壁と対向する第２側壁と、を備え、
前記内側側壁の厚みは前記外側側壁の厚みよりも大きく、
前記本体部の長手方向に垂直な断面視で、前記第１側壁及び前記第２側壁の長さは、前記内側側壁及び前記外側側壁の長さよりも大きく、
前記湾曲部における前記長手方向に垂直な断面視で、前記内側側壁及び前記外側側壁の長さである前記本体部の幅に対する前記第１側壁及び前記第２側壁の長さである前記本体部の高さの比は、２．０以上４．０未満である、サスペンションアーム。

【請求項2】

請求項１に記載のサスペンションアームであって、
前記内側側壁の厚みｔａ、前記外側側壁の厚みｔｂ、前記内側側壁の表面積Ｓａ、及び前記外側側壁の表面積Ｓｂが、下記式（１）を満足し、且つ、
前記湾曲部における前記内側側壁の長手方向に垂直な断面において、前記内側側壁の厚みがｔａで、前記外側側壁の厚みがｔｂである場合の断面二次モーメントＩｚは、前記内側側壁の厚み及び前記外側側壁の厚みを「（Ｓａ×ｔａ＋Ｓｂ×ｔｂ）／（Ｓａ＋Ｓｂ）」と仮定した場合の断面二次モーメントＩｙと比較して、下記式（２）を満足する、サスペンションアーム。
ｔａ＞（Ｓａ×ｔａ＋Ｓｂ×ｔｂ）／（Ｓａ＋Ｓｂ）＞ｔｂ （１）
Ｉｚ＞Ｉｙ×０．８５ （２）

【請求項3】

請求項１又は２に記載のサスペンションアームであって、
前記第１側壁は、前記内側側壁につながる内側第１側壁と、前記外側側壁につながる外側第１側壁と、に区分され、
前記第２側壁は、前記内側側壁につながる内側第２側壁と、前記外側側壁につながる外側第２側壁と、に区分され、
前記本体部は、
前記内側側壁、前記内側第１側壁、及び前記内側第２側壁を備える第１部材と、
前記外側側壁、前記外側第１側壁、及び前記外側第２側壁を備える第２部材と、を含み、
前記第１部材の板厚は前記第２部材の板厚よりも大きく、
前記第１部材と前記第２部材とが相互に溶接によって接合されている、サスペンションアーム。

【請求項4】

請求項３に記載のサスペンションアームであって、
前記第１部材の前記内側第１側壁と前記第２部材の前記外側第１側壁とが相互に突合せ継手溶接によって接合され、
前記第１部材の前記内側第２側壁と前記第２部材の前記外側第２側壁とが相互に突合せ継手溶接によって接合されている、サスペンションアーム。

【請求項5】

請求項３に記載のサスペンションアームであって、
前記第１部材の前記内側第１側壁と前記第２部材の前記外側第１側壁とが相互に重ね継手溶接によって接合され、
前記第１部材の前記内側第２側壁と前記第２部材の前記外側第２側壁とが相互に重ね継手溶接によって接合されている、サスペンションアーム。

【請求項6】

請求項３から５のいずれか１項に記載のサスペンションアームであって、
前記第１部材は、前記第１被取付け部に対応する第１延長壁、及び前記第１延長壁に形成され前記第１孔に対応する第１円筒部を備え、
前記第２部材は、前記第１延長壁と対向し前記第１被取付け部に対応する第２延長壁、及び前記第２延長壁に形成され前記第１孔に対応する第２円筒部を備える、サスペンションアーム。

【請求項7】

請求項３から６のいずれか１項に記載のサスペンションアームであって、
前記第２部材は、前記第２被取付け部に対応する第３延長壁、前記第３延長壁に形成され前記第２孔に対応する第１孔部、前記第３延長壁と対向し前記第２被取付け部に対応する第４延長壁、及び前記第４延長壁に形成され前記第２孔に対応する第２孔部を備える、サスペンションアーム。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載のサスペンションアームであって、
前記湾曲部における前記内側側壁の曲率半径が２００ｍｍ以下である、サスペンションアーム。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか１項に記載のサスペンションアームであって、
前記サスペンションアームは、独立懸架式サスペンションを構成する部品の一つであるアッパーアームである、サスペンションアーム。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか１項に記載のサスペンションアームであって、
前記本体部の長手方向全域に渡って、前記本体部の長手方向に垂直な断面視で、前記第１側壁及び前記第２側壁の長さは、前記内側側壁及び前記外側側壁の長さよりも大きい、サスペンションアーム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、サスペンションアームに関し、より詳細には、自動車等の車両のサスペンションを構成する部品の一つであるサスペンションアームに関する。

【背景技術】

【0002】

車両はサスペンションを備える。サスペンションは、車体と車輪とを連結する部品としてサスペンションアームを含む。例えばアッパーアームやロアアームがサスペンションアームに該当する。

【0003】

一般に、サスペンションアームは、長手方向に沿って湾曲した湾曲部を含む本体部を備える。本体部の両端それぞれには被取付け部が設けられる。一方の被取付け部は車輪とサスペンションアームとの接続に用いられる。他方の被取付け部は車体とサスペンションアームとの接続に用いられる。このため、車両において、サスペンションアームは両端部（被取付け部）を支持される。

【0004】

車両の走行中、サスペンションアームは荷重を受ける。良好な乗り心地を実現するため、サスペンションアームには高い剛性が要求される。特に旋回時や制動時、サスペンションアームは長手方向に高い圧縮荷重を受けることが多い。このため、サスペンションアームには、特に長手方向の圧縮荷重に対する剛性が要求される。

【0005】

従来、サスペンションアームは、鋼板からプレス成形された２つの成形部材から構成される。２つの成形部材は相互に対称な形状を有し、各々の横断面形状は幅の広いＵ字形である。２つの成形部材の縁部同士をアーク溶接で接合することによって、閉断面を有するサスペンションアームが形成される（例えば、特開２００４－２６２４５３号公報（特許文献１）参照）。サスペンションアームが閉断面を有するため、サスペンションアームの剛性は高い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００４－２６２４５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

車両の燃費向上のため、サスペンションアームの軽量化が求められる。上記の通り、従来のサスペンションアームは相互に対称な２つの成形部材から構成される。このため、従来のサスペンションアームの板厚は一定である。２つの成形部材の板厚を小さくすれば、サスペンションアーム全体の板厚が小さくなり、サスペンションアームの軽量化が図られる。しかしながら、この場合、サスペンションアームの剛性が低下し、良好な乗り心地を確保することが難しい。

【0008】

本開示の目的は、剛性を確保しつつ軽量化を実現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】

【0009】

本開示に係るサスペンションアームは、長手方向に沿って湾曲した湾曲部を含み閉断面を有する本体部と、第１孔を含む第１被取付け部と、第２孔を含む第２被取付け部と、を備える。第１被取付け部は、本体部の長手方向の一方端に設けられる。第２被取付け部は、本体部の長手方向の他方端に設けられる。本体部は、内側側壁と、外側側壁と、第１側壁と、第２側壁と、を備える。内側側壁は、湾曲部の湾曲内方に対応する。外側側壁は、湾曲部の湾曲外方に対応する。第１側壁は、内側側壁の一方の側縁と外側側壁の一方の側縁とをつなぐ。第２側壁は、内側側壁の他方の側縁と外側側壁の他方の側縁とをつなぎ、第１側壁と対向する。内側側壁の厚みは外側側壁の厚みよりも大きい。本体部の長手方向に垂直な断面視で、第１側壁及び第２側壁の長さは、内側側壁及び外側側壁の長さよりも大きい。

【発明の効果】

【0010】

本開示に係るサスペンションアームによれば、剛性を確保しつつ軽量化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、サスペンションアームの斜視図である。

【図2】図２は、解析条件を説明するための解析モデルの側面図である。

【図3】図３は、解析の結果をまとめた図である。

【図4】図４は、第１実施形態のサスペンションアームの斜視図である。

【図5】図５は、図４に示すサスペンションアームの分解斜視図である。

【図6】図６は、図４に示すサスペンションアームの側面図である。

【図7】図７は、図６の線VII－VIIにおける断面図である。

【図8】図８は、第２実施形態のサスペンションアームの断面図である。

【図9】図９は、従来のサスペンションアームの断面図である。

【図10】図１０は、実施例の解析の結果をまとめた図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、本開示の実施形態について例を挙げて説明するが、本開示は以下で説明する例に限定されない。以下の説明において特定の数値や特定の材料を例示する場合があるが、本開示はそれらの例示に限定されない。

【0013】

上記の課題を解決するために本発明者らは鋭意検討を重ね、その結果、下記の知見を得た。本検討では、サスペンションアームの一例として、独立懸架式サスペンションを構成する部品の一つであるアッパーアームを採用した。

【0014】

図１は、サスペンションアーム１Ａの斜視図である。サスペンションアーム１Ａは、本体部２と、第１被取付け部３と、第２被取付け部４と、を備える。本体部２は、サスペンションアーム１Ａのうちの長尺な部分であり、第１被取付け部３と第２被取付け部４との間に配置される。本体部２は、長手方向ＬＤに沿って湾曲した湾曲部２ａを含む。長手方向ＬＤとは、サスペンションアーム１Ａにおいて、湾曲した湾曲部２ａを含む本体部２が延びる方向である。長手方向ＬＤは、第１被取付け部３と第２被取付け部４とを結ぶ直線に沿う方向ではない。本体部２は閉断面を有する。

【0015】

第１被取付け部３は、本体部２の長手方向ＬＤの一方端に設けられる。第２被取付け部４は、本体部２の長手方向ＬＤの他方端に設けられる。第１被取付け部３は第１孔５を有し、第１孔５は車輪（図示省略）とサスペンションアーム１Ａとの接続に用いられる。第２被取付け部４は第２孔６を有し、第２孔６は車体（図示省略）とサスペンションアーム１Ａとの接続に用いられる。

【0016】

車両において、サスペンションアーム１Ａは、第１孔５を挿通する軸部材（図示省略）、及び第２孔６を挿通する他の軸部材（図示省略）によって支持される。つまり、サスペンションアーム１Ａは、両端部（第１被取付け部３及び第２被取付け部４）を支持される。

【0017】

本体部２は、内側側壁２ｉと、外側側壁２ｏと、第１側壁２１と、第２側壁２２と、を備える。内側側壁２ｉは、湾曲部２ａの湾曲内方に対応する。外側側壁２ｏは、湾曲部２ａの湾曲外方に対応する。第１側壁２１は、内側側壁２ｉの一方の側縁と外側側壁２ｏの一方の側縁とをつなぐ。第２側壁２２は、内側側壁２ｉの他方の側縁と外側側壁２ｏの他方の側縁とをつなぐ。第２側壁２２は、第１側壁２１と対向する。内側側壁２ｉ、外側側壁２ｏ、第１側壁２１、及び第２側壁２２によって閉断面が形成される。本体部２の長手方向ＬＤに垂直な断面形状は、概ね長方形である。長手方向ＬＤに垂直な断面視で、第１側壁２１及び第２側壁２２の長さは、内側側壁２ｉ及び外側側壁２ｏの長さよりも大きい。

【0018】

サスペンションアーム１Ａがアッパーアームである場合、サスペンションアーム１Ａが車両に取り付けられた状態において、内側側壁２ｉは上側に位置し、外側側壁２ｏは下側に位置する。また、例えば、第１側壁２１は車両の前方に向き、第２側壁２２は車両の後方に向く。車両の旋回時、サスペンションアーム１Ａは長手方向ＬＤに高い圧縮荷重を受ける。

【0019】

図１に示すサスペンションアーム１ＡについてＣＡＥ解析を実施した。解析では、図１に示すサスペンションアーム１Ａの解析モデルを作成し、実態に即して長手方向ＬＤに圧縮荷重を受けたサスペンションアーム１Ａの変形を模擬した。具体的には、第１孔５回りで第１被取付け部３の回転を許容するように、第１被取付け部３の第１孔５の周囲を回転可能に拘束した。第２被取付け部４の第２孔６の周囲に、第２孔６から第１孔５に向けて荷重を与えた。サスペンションアーム１Ａにとって、この荷重は圧縮荷重となる。そして、第２孔６の荷重方向の変位を調査した。第２孔６の変位はサスペンションアーム１Ａの変形度合いを表わす。第２孔６の変位が小さいほど、サスペンションアーム１Ａが変形しにくく、サスペンションアーム１Ａの剛性が高い。

【0020】

ＣＡＥ解析は複数の条件で行った。図２は、解析条件を説明するための解析モデルの側面図である。この図２には、図１に示すサスペンションアーム１Ａを側方から見たときの平面が示される。別の観点では、図２には、車両に取り付けられた図１に示すサスペンションアーム１Ａを前方又は後方から見たときの平面が示される。図２には、第１側壁２１が示され、第２側壁は示されていない。図２において、第２側壁は第１側壁２１の背後に配置され、その形状は第１側壁２１と同じである。

【0021】

図２に二点鎖線で示すように、サスペンションアーム１Ａの本体部２を多数の領域に区分した。具体的には、内側側壁２ｉをサスペンションアーム１Ａの長手方向ＬＤ（図１）に沿って５つの領域Ｂｉ、Ｃｉ、Ｄｉ、Ｅｉ及びＦｉに区分した。これと同様に、外側側壁２ｏをサスペンションアーム１Ａの長手方向ＬＤに沿って５つの領域Ｂｏ、Ｃｏ、Ｄｏ、Ｅｏ及びＦｏに区分した。これと同様に、第１側壁２１及び第２側壁（図示省略）をそれぞれ、サスペンションアーム１Ａの長手方向ＬＤに沿って５つの領域に区分した。さらに、これらの第１側壁２１及び第２側壁の各領域を、サスペンションアーム１Ａの長手方向ＬＤに垂直な方向に沿って３つの領域に区分した。内側側壁２ｉにおいて、領域Ｂｉ、Ｃｉ及びＤｉが湾曲部２ａに含まれる。外側側壁２ｏにおいて、領域Ｂｏ、Ｃｏ及びＤｏが湾曲部２ａに含まれる。

【0022】

図２に示すサスペンションアーム１Ａについて、全ての領域の板厚を同一に設定し、この条件を基準条件として解析を実施した。さらに、図２に示す領域ごとに板厚を基準条件の板厚の２倍に変更し、変更した条件ごとに解析を実施した。サスペンションアーム１Ａの基準条件での板厚は２．６ｍｍとした。サスペンションアーム１Ａの材質は７８０ＭＰａ級高張力鋼とした。第２被取付け部４に与える荷重は１０Ｎとした。

【0023】

通常、板厚の増加により剛性の向上が見込まれる。上記のように、領域ごとに板厚を増加させた各条件で解析を実施して第２孔６の変位を調査すれば、サスペンションアーム１Ａの剛性に対して各領域の板厚が寄与する度合いを検証することができる。

【0024】

図３は、上記解析の結果をまとめた図である。図３には、図２に示す各領域で板厚を変更した条件ごとの第２孔６の変位が示される。

【0025】

図３を参照して、基準条件では、第２孔６の変位は０．４８ｍｍであった（図３中の点線参照）。いずれの領域の板厚を増加させても、第２孔６の変位は基準条件の変位から低下した。特に、変位の低下が著しいのは、内側側壁２ｉにおいて、湾曲部２ａに含まれる領域Ｂｉ、Ｃｉ及びＤｉ、並びに領域Ｄｉに隣接する領域Ｅｉの板厚を増加させた場合であった。第１側壁２１及び第２側壁２２において、これらの領域Ｂｉ、Ｃｉ、Ｄｉ及びＥｉに近い領域Ｃ１及びＤ１の板厚を増加させた場合も、変位の低下が著しかった。これらの領域Ｂｉ、Ｃｉ、Ｄｉ、Ｅｉ、Ｃ１及びＤ１以外の領域の板厚を増加させても、変位の低下はそれほど認められなかった。

【0026】

このような結果から下記のことが示される。内側側壁２ｉの厚み（板厚）がサスペンションアーム１Ａの剛性に寄与する。さらに、第１側壁２１及び第２側壁２２のうちの内側側壁２ｉ付近の厚み（板厚）も、サスペンションアーム１Ａの剛性に寄与する。外側側壁２ｏの厚み（板厚）はサスペンションアーム１Ａの剛性にそれほど寄与しない。第１側壁２１及び第２側壁２２のうちの外側側壁２ｏ付近の厚み（板厚）も、サスペンションアーム１Ａの剛性にそれほど寄与しない。要するに、外側側壁２ｏの厚みを増加させるよりも、内側側壁２ｉの厚みを増加させれば、サスペンションアーム１Ａの剛性がより向上する。

【0027】

このような状況は、以下に示すメカニズムによりもたらされる。

【0028】

湾曲部２ａを有するサスペンションアーム１Ａが、実態に即して長手方向ＬＤに圧縮荷重を受けた場合、内側側壁２ｉのうちで湾曲部２ａに含まれる領域には、圧縮力が負荷されて、圧縮ひずみが発生する。一方、外側側壁２ｏのうちで湾曲部２ａに含まれる領域には、引張力が負荷されて、引張ひずみが発生する。引張ひずみが発生した領域は面外に変形しない。これに対し、圧縮ひずみが発生した領域は面外に変形する。つまり、内側側壁２ｉのうちで湾曲部２ａに含まれる領域は、曲げ変形する。

【0029】

ここで、材料力学の観点から、断面積を一定とした条件下で板厚を変化させた部材の剛性について考察する。引張力が負荷される場合、剛性は板厚の１乗とヤング率との積に相関する。これに対し、圧縮力が負荷される場合、剛性は板厚のｎ乗（ｎ：１よりも大きい値（例：２以上の整数））とヤング率の積と相関する。これは以下の理由による。圧縮力が負荷されると、部材の一部が面外に変形する。つまり、部材の一部が曲げ変形する。曲げ変形する部材の曲げ剛性は、断面二次モーメントに依存する。この断面二次モーメントは板厚のｎ乗と相関する。

【0030】

したがって、サスペンションアーム１Ａにおいて、曲げ変形して圧縮ひずみが発生する内側側壁２ｉの厚み（板厚）を増加させれば、板厚のｎ乗に相関して剛性が向上する。一方、サスペンションアーム１Ａにおいて、引張ひずみが発生する外側側壁２ｏの厚み（板厚）を増加させれば、板厚の１乗に相関して剛性が向上する。このため、サスペンションアーム１Ａの剛性をより向上させるには、外側側壁２ｏの厚みを増加させるよりも、内側側壁２ｉの厚みを増加させればよい。特に、内側側壁２ｉの厚みを少し増加させるだけであっても、サスペンションアーム１Ａの剛性が向上する。板厚のｎ乗に相関して剛性が向上するからである。

【0031】

別の観点では、サスペンションアーム１Ａにおいて、引張ひずみが発生する外側側壁２ｏの厚み（板厚）を減少させれば、板厚の１乗に相関して剛性が低下する。このため、内側側壁２ｉの厚み（板厚）を増加させれば、内側側壁２ｉの厚みの増加量よりも大きい量で外側側壁２ｏの厚みを減少させても、サスペンションアーム１Ａの剛性は確保できる。

【0032】

以上より、湾曲部２ａを有し、長手方向ＬＤに圧縮荷重を受けるサスペンションアーム１Ａにおいて、内側側壁２ｉの厚みを増加させるとともに、内側側壁２ｉの厚みの増加量よりも大きい量で外側側壁２ｏの厚みを減少させれば、サスペンションアームの剛性の確保と軽量化とを両立することができる。この場合、内側側壁２ｉの厚みは外側側壁２ｏの厚みよりも大きい。

【0033】

本開示の実施形態に係るサスペンションアームは、上記の知見に基づいて完成されたものである。

【0034】

本開示の実施形態に係るサスペンションアームは、長手方向に沿って湾曲した湾曲部を含み閉断面を有する本体部と、第１孔を含む第１被取付け部と、第２孔を含む第２被取付け部と、を備える。第１被取付け部は、本体部の長手方向の一方端に設けられる。第２被取付け部は、本体部の長手方向の他方端に設けられる。本体部は、内側側壁と、外側側壁と、第１側壁と、第２側壁と、を備える。内側側壁は、湾曲部の湾曲内方に対応する。外側側壁は、湾曲部の湾曲外方に対応する。第１側壁は、内側側壁の一方の側縁と外側側壁の一方の側縁とをつなぐ。第２側壁は、内側側壁の他方の側縁と外側側壁の他方の側縁とをつなぎ、第１側壁と対向する。内側側壁の厚みは外側側壁の厚みよりも大きい。本体部の長手方向に垂直な断面視で、第１側壁及び第２側壁の長さは、内側側壁及び外側側壁の長さよりも大きい（第１の構成）。

【0035】

第１の構成のサスペンションアームでは、内側側壁の厚みが外側側壁の厚みよりも大きい。このような状況は、内側側壁の厚みを増加させるとともに、内側側壁の厚みの増加量よりも大きい量で外側側壁の厚みを減少させることによって、現われる。この場合、外側側壁の厚みの減少によってサスペンションアームの軽量化を実現することができ、内側側壁の厚みの増加によってサスペンションアームの剛性を確保することができる。また、衝突特性も向上する。

【0036】

第１の構成のサスペンションアームは、好ましくは、下記の構成を備える。内側側壁の厚みｔａ、外側側壁の厚みｔｂ、内側側壁の表面積Ｓａ、及び外側側壁の表面積Ｓｂが、下記式（１）を満足する。さらに、湾曲部における内側側壁の長手方向に垂直な断面において、内側側壁の厚みがｔａで、外側側壁の厚みがｔｂである場合の断面二次モーメントＩｚは、内側側壁の厚み及び外側側壁の厚みを「（Ｓａ×ｔａ＋Ｓｂ×ｔｂ）／（Ｓａ＋Ｓｂ）」と仮定した場合の断面二次モーメントＩｙと比較して、下記式（２）を満足する（第２の構成）。
ｔａ＞（Ｓａ×ｔａ＋Ｓｂ×ｔｂ）／（Ｓａ＋Ｓｂ）＞ｔｂ （１）
Ｉｚ＞Ｉｙ×０．８５ （２）

【0037】

式（１）中の「（Ｓａ×ｔａ＋Ｓｂ×ｔｂ）／（Ｓａ＋Ｓｂ）」は均一化厚みである。均一化厚みは、第２の構成のサスペンションアームと断面形状が同じで且つ重量が同じになるように、内側側壁及び外側側壁の全領域の厚みを均一にしたときの厚みを意味する。均一化厚みを有するサスペンションアームは、一定の板厚を有する従来のサスペンションアームに相当する。式（１）の条件により、第２の構成のサスペンションアームにおいて、内側側壁の厚みｔａは従来のサスペンションアームの板厚よりも大きくて、外側側壁の厚みｔｂは従来のサスペンションアームの板厚よりも小さい。この場合、上記の通り、サスペンションアームの軽量化を実現することができ、サスペンションアームの剛性を確保することができる。

【0038】

式（２）中のＩｙは、均一化厚みを有する従来のサスペンションアームの断面二次モーメントを意味する。式（２）中のＩｚは、内側側壁の厚みｔａが外側側壁の厚みｔｂよりも大きい第２の構成のサスペンションアームの断面二次モーメントを意味する。一般に、断面二次モーメントによって剛性が決まる。しかしながら、式（２）の条件を満たす限り、第２の構成のサスペンションアームの断面二次モーメントＩｚは、従来のサスペンションアームの断面二次モーメントＩｙより小さくてもよい。第２の構成のサスペンションアームでは、圧縮ひずみが発生する内側側壁の厚みの増加により、断面二次モーメントが関係する曲げ変形が抑制されるからである。そのため、第２の構成のサスペンションアームでは、断面二次モーメントＩｚが小さくても、剛性が向上する。

【0039】

第１の構成又は第２の構成のサスペンションアームは、好ましくは、下記の構成を備える。第１側壁は、内側側壁につながる内側第１側壁と、外側側壁につながる外側第１側壁と、に区分される。第２側壁は、内側側壁につながる内側第２側壁と、外側側壁につながる外側第２側壁と、に区分される。本体部は、第１部材と、第２部材と、を含む。第１部材は、内側側壁、内側第１側壁、及び内側第２側壁を備える。第２部材は、外側側壁、外側第１側壁、及び外側第２側壁を備える。第１部材の板厚は第２部材の板厚よりも大きい。第１部材と第２部材とが相互に溶接によって接合されている（第３の構成）。

【0040】

第３の構成のサスペンションアームでは、本体部が第１部材及び第２部材という２つの部材から構成される。特に、第１部材は内側側壁を備え、第２部材は、内側側壁と形状が異なる外側側壁を備える。このため、第１部材及び第２部材は相互に非対称な形状を有する。また、内側側壁の厚みが外側側壁の厚みよりも大きいことから、第１部材の板厚は第２部材の板厚よりも大きい。例えば、第１部材は、鋼板をプレス加工することによって成形できる。第２部材は、第１部材用の鋼板よりも薄い鋼板をプレス加工することによって成形できる。第１部材の内側第１側壁が第２部材の外側第１側壁と溶接によって接合され、第１部材の内側第２側壁が第２部材の外側第２側壁と溶接によって接合される。これにより、閉断面の本体部を持つサスペンションアームが形成される。このような第３の構成のサスペンションアームであっても、内側側壁の厚みが外側側壁の厚みよりも大きい。以上より、製造上の観点から、第３の構成のサスペンションアームは実用的である。

【0041】

また、第３の構成のサスペンションアームの場合、第１部材と第２部材とを接合する溶接部は、第１側壁及び第２側壁に存在する。つまり、外側側壁に溶接部は存在しない。一般に、引張ひずみが発生する領域に溶接部が存在すると、溶接部を起点として疲労割れが発生しやすい。サスペンションアームで引張ひずみが発生する領域は、外側側壁のうちで湾曲部に含まれる領域である。この点、従来のサスペンションアームでは、内側側壁及び外側側壁に溶接部が存在する。相互に対称な２つの成形部材同士が溶接によって接合されているからである。従来のサスペンションアームでは、溶接部が外側側壁に存在するため、疲労割れのリスクが高い。一方、第３の構成のサスペンションアームでは、溶接部が外側側壁に存在しないため、疲労割れのリスクが低い。

【0042】

第３の構成のサスペンションアームは、好ましくは、下記の構成を備える。第１部材の内側第１側壁と第２部材の外側第１側壁とが相互に突合せ継手溶接によって接合されている。第１部材の内側第２側壁と第２部材の外側第２側壁とが相互に突合せ継手溶接によって接合されている（第４の構成）。

【0043】

第４の構成のサスペンションアームでは、第１部材と第２部材との接合が突合せ継手溶接による。この場合、第１部材と第２部材との接合部に第１部材と第２部材との重ね代が無い。このため、第４の構成のサスペンションアームは、重ね代の重量軽減を実現した上で、剛性の確保と軽量化とを両立することができる。

【0044】

第３の構成のサスペンションアームは、下記の構成を備えてもよい。第１部材の内側第１側壁と第２部材の外側第１側壁とが相互に重ね継手溶接によって接合されている。第１部材の内側第２側壁と第２部材の外側第２側壁とが相互に重ね継手溶接によって接合されている（第５の構成）。

【0045】

第５の構成のサスペンションアームでは、第１部材と第２部材との接合が重ね継手溶接による。この場合、第１部材と第２部材との接合部に第１部材と第２部材との重ね代が存在する。このため、第５の構成のサスペンションアームは、第４の構成のサスペンションアームほどの重量軽減を実現できないが、剛性の確保と軽量化とを両立できる。

【0046】

第３から第５の構成のいずれか１つのサスペンションアームは、下記の構成を備えてもよい。第１部材は、第１被取付け部に対応する第１延長壁、及び第１延長壁に形成され第１孔に対応する第１円筒部を備える。第２部材は、第１延長壁と対向し第１被取付け部に対応する第２延長壁、及び第２延長壁に形成され第１孔に対応する第２円筒部を備える（第６の構成）。

【0047】

第６の構成のサスペンションアームは、本体部が第１部材及び第２部材で構成される場合に適する。第６の構成のサスペンションアームでは、第１部材と一体の第１延長壁、及び第２部材と一体の第２延長壁が、サスペンションアームの第１被取付け部を形成する。例えば、第１延長壁は、鋼板から第１部材をプレス成形するときに成形できる。第２延長壁は、鋼板から第２部材をプレス成形するときに成形できる。

【0048】

また、第６の構成のサスペンションアームでは、第１部材と一体の第１円筒部、及び第２部材と一体の第２円筒部が、サスペンションアームの第１孔を形成する。例えば、第１円筒部は、第１部材の第１延長壁に穴あけ加工及びバーリング加工を施すことによって成形できる。第２円筒部は、第２部材の第２延長壁に穴あけ加工及びバーリング加工を施すことによって成形できる。

【0049】

第１部材が第２部材と接合されることにより、サスペンションアームが形成される。このサスペンションアームでは、第１延長壁が第２延長壁と対向する。これにより、第１延長壁及び第２延長壁によって、サスペンションアームの第１被取付け部が形成される。さらに、第１部材の第１円筒部が第２部材の第２円筒部と同軸上に配置され、第１部材の第１円筒部の先端が第２円筒部の先端と近接又は接触する。これにより、第１円筒部の内周と第２円筒部の内周とによって、サスペンションアームの第１孔が形成される。

【0050】

以上より、製造上の観点から、第６の構成のサスペンションアームは実用的である。

【0051】

第３から第６の構成のいずれか１つのサスペンションアームは、下記の構成を備えてもよい。第２部材は、第２被取付け部に対応する第３延長壁、第３延長壁に形成され第２孔に対応する第１孔部、第３延長壁と対向し第２被取付け部に対応する第４延長壁、及び第４延長壁に形成され第２孔に対応する第２孔部を備える（第７の構成）。

【0052】

第７の構成のサスペンションアームは、本体部が第１部材及び第２部材で構成される場合に適する。第７の構成のサスペンションアームでは、第２部材と一体の第３延長壁及び第４延長壁が相互に対向し、サスペンションアームの第２被取付け部を形成する。例えば、第３延長壁及び第４延長壁は、鋼板から第２部材をプレス成形するときに成形できる。

【0053】

また、第７の構成のサスペンションアームでは、第２部材の第１孔部及び第２孔部が、サスペンションアームの第２孔を形成する。第１孔部が第２孔部と同軸上に配置されるように、例えば、第１孔部及び第２孔部はそれぞれ、第３延長壁及び第４延長壁に穴あけ加工を施すことによって成形できる。

【0054】

以上より、製造上の観点から、第７の構成のサスペンションアームは実用的である。

【0055】

典型的な例では、第１から第７の構成のいずれか１つのサスペンションアームにおいて、湾曲部における内側側壁の曲率半径が２００ｍｍ以下である（第８の構成）。

【0056】

第８の構成のサスペンションアームでは、湾曲部における内側側壁の曲率半径が小さい。湾曲部の曲率半径が小さい場合、内側側壁に発生する圧縮ひずみが大きくなりやすく、サスペンションアームの剛性が問題視されやすい。一方、湾曲部の曲率半径が２００ｍｍよりも大きい場合、内側側壁に過大な圧縮ひずみは発生しにくく、サスペンションアームの剛性は問題視されにくい。したがって、第８の構成のサスペンションアームによれば、剛性が問題視されやすい場合であっても、剛性の確保と軽量化を両立することができる。

【0057】

典型的な例では、第１から第８の構成のいずれか１つのサスペンションアームは、独立懸架式サスペンションを構成する部品の一つであるアッパーアームである（第９の構成）。

【0058】

ただし、第９の構成のサスペンションアームは、独立懸架式サスペンション（例：ダブルウィッシュボーン式サスペンション、マルチリンク式サスペンションなど）のアッパーアームに限定されない。例えば、サスペンションアームは、独立懸架式サスペンションのロアアームであってもよいし、他の形式のサスペンションを構成する部品の一つであってもよい。

【0059】

以下に、図面を参照しながら、本実施形態のサスペンションアームについてその具体例を説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0060】

［第１実施形態］
図４～図７を参照して、第１実施形態のサスペンションアーム１を説明する。本実施形態では、サスペンションアーム１の一例として、独立懸架式サスペンションを構成する部品の一つであるアッパーアームを採用する。

【0061】

図４は、第１実施形態のサスペンションアーム１の斜視図である。図５は、図４に示すサスペンションアーム１の分解斜視図である。図６は、図４に示すサスペンションアーム１の側面図である。この図６には、車両に取り付けられた図４に示すサスペンションアーム１を前方又は後方から見たときの平面が示される。図６には、第１側壁２１が示され、第２側壁は示されていない。図６において、第２側壁は第１側壁２１の背後に配置され、その形状は第１側壁２１と同じである。図７は、図６の線VII－VIIにおける断面図である。図７に示す断面は、湾曲部２ａにおける内側側壁２ｉの長手方向ＬＤに垂直な断面である。つまり、図７に示す断面は、サスペンションアーム１の横断面である。

【0062】

図４～図７を参照して、本実施形態のサスペンションアーム１は、図１に示すサスペンションアーム１Ａと同様に、本体部２と、第１被取付け部３と、第２被取付け部４と、を備える。本体部２は、長手方向ＬＤに沿って湾曲した湾曲部２ａを含む。本体部２の長手方向ＬＤに垂直な断面は、閉断面である。つまり、本体部２は閉断面を有する（図７参照）。

【0063】

第１被取付け部３は、本体部２の長手方向ＬＤの一方端に設けられる。第２被取付け部４は、本体部２の長手方向ＬＤの他方端に設けられる。第１被取付け部３は第１孔５を有する。第１孔５は円形である。第１孔５は車輪（図示省略）とサスペンションアーム１との接続に用いられる。第２被取付け部４は第２孔６を有する。第２孔６は円形である。第２孔６は車体（図示省略）とサスペンションアーム１との接続に用いられる。

【0064】

サスペンションアーム１が車両に取り付けられるとき、第１孔５に軸部材（図示省略）が挿通され、第２孔６に他の軸部材（図示省略）が挿通される。各軸部材の断面形状は円形である。車両において、サスペンションアーム１は、第１孔５を挿通する軸部材、及び第２孔６を挿通する軸部材によって支持される。つまり、サスペンションアーム１は、両端部（第１被取付け部３及び第２被取付け部４）を支持される。

【0065】

本体部２は、内側側壁２ｉと、外側側壁２ｏと、第１側壁２１と、第２側壁２２と、を備える。内側側壁２ｉは、湾曲部２ａの湾曲内方に対応する。外側側壁２ｏは、湾曲部２ａの湾曲外方に対応する。つまり、内側側壁２ｉは湾曲部２ａの湾曲の内側に配置され、外側側壁２ｏは湾曲部２ａの湾曲の外側に配置される。第１側壁２１は、内側側壁２ｉの一方の側縁と外側側壁２ｏの一方の側縁とをつなぐ。第２側壁２２は、内側側壁２ｉの他方の側縁と外側側壁２ｏの他方の側縁とをつなぐ。第２側壁２２は、第１側壁２１と対向する。

【0066】

サスペンションアーム１がアッパーアームである場合、サスペンションアーム１が車両に取り付けられた状態において、本体部２の湾曲部２ａは下向きに凸となるように湾曲する。このため、内側側壁２ｉは上側に位置し、外側側壁２ｏは下側に位置する。また、サスペンションアーム１の長手方向ＬＤは、車両の幅方向と概ね一致する。このため、例えば、第１側壁２１は車両の前方に向き、第２側壁２２は車両の後方に向く。車両の旋回時、サスペンションアーム１は長手方向ＬＤに高い圧縮荷重を受ける。

【0067】

図６及び図７を参照して、サスペンションアーム１において、本体部２の高さＨは、本体部２の幅Ｌよりも大きいことが好ましい。ここで、本体部２の高さＨは、第１側壁２１及び第２側壁２２の高さに相当する。第１側壁２１の高さは、典型的には第２側壁２２の高さと同じである。本体部２の高さＨは、長手方向ＬＤに垂直な断面視で、第１側壁２１及び第２側壁２２の長さを意味する。また、本体部２の幅Ｌは、長手方向ＬＤに垂直な断面視で、内側側壁２ｉ又は外側側壁２ｏの長さを意味する。本実施形態の例では、長手方向ＬＤに垂直な断面視で、内側側壁２ｉの長さは外側側壁２ｏの長さと同じである。幅Ｌに対する高さＨの比Ｈ／Ｌは、例えば１．０～４．０であり、好ましくは１．５～３．５、さらに好ましくは２．０～３．０である。

【0068】

本実施形態のサスペンションアーム１は、第１部材１１及び第２部材１２から構成される。第１部材１１と第２部材１２とが相互に溶接によって接合され、これによりサスペンションアーム１が形成される。以下、第１部材１１及び第２部材１２の構成を具体的に説明する。

【0069】

本体部２において、第１側壁２１は、内側第１側壁２１ｉと外側第１側壁２１ｏとに区分される。内側第１側壁２１ｉは内側側壁２ｉにつながる。外側第１側壁２１ｏは外側側壁２ｏにつながる。また、本体部２において、第２側壁２２は、内側第２側壁２２ｉと外側第２側壁２２ｏとに区分される。内側第２側壁２２ｉは内側側壁２ｉにつながる。外側第２側壁２２ｏは外側側壁２ｏにつながる。第１部材１１は、内側側壁２ｉ、内側第１側壁２１ｉ及び内側第２側壁２２ｉを備える。第２部材１２は、外側側壁２ｏ、外側第１側壁２１ｏ及び外側第２側壁２２ｏを備える。

【0070】

第１部材１１及び第２部材１２は、それぞれ個別に成形されたものである。第１部材１１の板厚は第２部材１２の板厚よりも大きい。このため、内側側壁２ｉの厚みｔａは外側側壁２ｏの厚みｔｂよりも大きい（図７参照）。また、内側第１側壁２１ｉ及び内側第２側壁２２ｉの厚みも、外側第１側壁２１ｏ及び外側第２側壁２２ｏの厚みよりも大きい。これは、内側第１側壁２１ｉ及び内側第２側壁２２ｉの厚みが内側側壁２ｉの厚みｔａと同じであり、外側第１側壁２１ｏ及び外側第２側壁２２ｏの厚みは外側側壁２ｏの厚みｔｂと同じであるからである。

【0071】

第１部材１１及び第２部材１２の材質は特に限定されない。ただし、第２部材１２の材料強度は、第１部材１１の材料強度よりも高い方が好ましい。その理由は、第１部材１１の板厚は第２部材１２の板厚よりも大きいからである。第１部材１１は、第２部材１２よりも板厚が大きいため、材料強度が第２部材１２より低くても部材としての強度を確保することができる。一方で、第２部材１２の板厚は第１部材１１の板厚よりも小さいため、第２部材１２の材料強度は高いことが好ましい。第１部材１１と第２部材１２との材料強度の差は、例えば０～２５０ＭＰａである。

【0072】

第１部材１１の内側第１側壁２１ｉが第２部材１２の外側第１側壁２１ｏと溶接によって接合される。第１部材１１の内側第２側壁２２ｉが第２部材１２の外側第２側壁２２ｏと溶接によって接合される。これにより、第１部材１１と第２部材１２とが相互に接合され、閉断面の本体部２を持つサスペンションアーム１が形成される。

【0073】

図４及び図５を参照して、本実施形態では、第１部材１１は、さらに第１延長壁３１及び第１円筒部５１を備える。第１延長壁３１は第１被取付け部３に対応する。第１円筒部５１は第１孔５に対応する。

【0074】

第１部材１１において、第１延長壁３１は、本体部２の長手方向ＬＤの一方端に設けられる。第１延長壁３１は、第１部材１１の内側第２側壁２２ｉから滑らかに広がりつつ延びる。この第１延長壁３１は、内側第２側壁２２ｉと実質的に同一平面上に存在する。第１延長壁３１は、内側側壁２ｉ及び内側第１側壁２１ｉからも滑らかに延びる。

【0075】

第１円筒部５１は、第１延長壁３１のうちで内側第２側壁２２ｉから延びる部分に形成される。第１円筒部５１は、内側第１側壁２１ｉが存在する側に向けて突出する。第１円筒部５１の内周は内側第２側壁２２ｉを貫通している。第１円筒部５１の内径は第１孔５の直径と同じである。

【0076】

本実施形態では、第２部材１２は、さらに第２延長壁３２及び第２円筒部５２を備える。第２延長壁３２は第１被取付け部３に対応する。第２円筒部５２は第１孔５に対応する。

【0077】

第２部材１２において、第２延長壁３２は、本体部２の長手方向ＬＤの一方端に設けられる。第２延長壁３２は、第２部材１２の外側第１側壁２１ｏから滑らかに広がりつつ延びる。この第２延長壁３２は、外側第１側壁２１ｏと実質的に同一平面上に存在する。第２延長壁３２は、外側側壁２ｏからも滑らかに延びる。

【0078】

第２円筒部５２は、第２延長壁３２のうちで外側第１側壁２１ｏから延びる部分に形成される。第２円筒部５２は、外側第２側壁２２ｏが存在する側に向けて突出する。第２円筒部５２の内周は外側第１側壁２１ｏを貫通している。第２円筒部５２の内径は第１孔５の直径と同じである。

【0079】

上記の通り、第１部材１１が第２部材１２と溶接によって接合されるとき、内側第１側壁２１ｉが外側第１側壁２１ｏと接合され、内側第２側壁２２ｉが外側第２側壁２２ｏと接合される。このとき、第１延長壁３１のうちで内側第２側壁２２ｉから延びる部分は、第２延長壁３２のうちで外側側壁２ｏから延びる部分と溶接によって接合されるとともに、外側第２側壁２２ｏと溶接によって接合される。

【0080】

第１部材１１が第２部材１２と接合された状態では、第１延長壁３１のうちで内側第２側壁２２ｉから延びる部分が、第２延長壁３２のうちで外側第１側壁２１ｏから延びる部分と対向する。これにより、第１延長壁３１及び第２延長壁３２によって、サスペンションアーム１の第１被取付け部３が形成される。

【0081】

さらに、第１部材１１が第２部材１２と接合された状態では、第１円筒部５１が第２円筒部５２と同軸上に配置され、第１円筒部５１の先端が第２円筒部５２の先端と近接又は接触する。これにより、第１円筒部５１の内周と第２円筒部５２の内周とによって、サスペンションアーム１の第１孔５が形成される。

【0082】

なお、上記とは逆に、第１延長壁３１は、第１部材１１の内側第１側壁２１ｉから滑らかに広がりつつ延びてもよい。この場合、第１延長壁３１は、内側側壁２ｉ及び内側第２側壁２２ｉからも滑らかに延びる。第１円筒部５１は、第１延長壁３１のうちで内側第１側壁２１ｉから延びる部分に形成される。第１円筒部５１は、内側第２側壁２２ｉが存在する側に向けて突出する。第１円筒部５１の内周は内側第１側壁２１ｉを貫通している。

【0083】

この場合、上記とは逆に、第２延長壁３２は、第２部材１２の外側第２側壁２２ｏから滑らかに広がりつつ延びる。第２延長壁３２は、外側側壁２ｏからも滑らかに延びる。第２延長壁３２のうちで外側第２側壁２２ｏから延びる部分は、第１延長壁３１のうちで内側第１側壁２１ｉから延びる部分と対向する。第２円筒部５２は、第２延長壁３２のうちで外側第２側壁２２ｏから延びる部分に形成される。第２円筒部５２は、外側第１側壁２１ｏが存在する側に向けて突出する。第２円筒部５２の内周は外側第２側壁２２ｏを貫通している。

【0084】

本実施形態では、第２部材１２は、さらに第３延長壁４１、第１孔部６１、第４延長壁４２及び第２孔部６２を備える。第３延長壁４１及び第４延長壁４２は第２被取付け部４に対応する。第１孔部６１及び第２孔部６２は第２孔６に対応する。

【0085】

第２部材１２において、第３延長壁４１及び第４延長壁４２は、本体部２の長手方向ＬＤの他方端に設けられる。第３延長壁４１は、第２部材１２の外側第１側壁２１ｏから滑らかに延びる。この第３延長壁４１は、外側第１側壁２１ｏと実質的に同一平面上に存在する。第４延長壁４２は、第２部材１２の外側第２側壁２２ｏから滑らかに延びる。この第４延長壁４２は、外側第２側壁２２ｏと実質的に同一平面上に存在する。第３延長壁４１及び第４延長壁４２は、外側側壁２ｏからも滑らかに延びる。外側側壁２ｏから延びる第３延長壁４１及び第４延長壁４２は一体である。第３延長壁４１のうちで外側第１側壁２１ｏから延びる部分は、第４延長壁４２のうちで外側第２側壁２２ｏから延びる部分と対向する。これにより、第３延長壁４１及び第４延長壁４２によって、サスペンションアーム１の第２被取付け部４が形成される。

【0086】

第１孔部６１は、第３延長壁４１のうちで外側第１側壁２１ｏから延びる部分に形成される。第１孔部６１は外側第１側壁２１ｏを貫通している。第２孔部６２は、第４延長壁４２のうちで外側第２側壁２２ｏから延びる部分に形成される。第２孔部６２は外側第２側壁２２ｏを貫通している。第１孔部６１及び第２孔部６２は円形の孔であり、その直径は第２孔６の直径と同じである。第１孔部６１は第２孔部６２と同軸上に配置されるように成形される。これにより、第１孔部６１と第２孔部６２とによって、サスペンションアーム１の第２孔６が形成される。

【0087】

なお、上記とは逆に、第３延長壁４１、第１孔部６１、第４延長壁４２及び第２孔部６２は、第１部材１１に設けられてもよい。この場合、第１部材１１において、第３延長壁４１及び第４延長壁４２は、本体部２の長手方向ＬＤの他方端に設けられる。第３延長壁４１は、第１部材１１の内側第１側壁２１ｉから滑らかに延びる。第４延長壁４２は、第１部材１１の内側第２側壁２２ｉから滑らかに延びる。第３延長壁４１及び第４延長壁４２は、外側側壁２ｏからも滑らかに延びる。外側側壁２ｏから延びる第３延長壁４１及び第４延長壁４２は一体である。第３延長壁４１のうちで内側第１側壁２１ｉから延びる部分は、第４延長壁４２のうちで内側第２側壁２２ｉから延びる部分と対向する。

【0088】

この場合、第１孔部６１は、第３延長壁４１のうちで内側第１側壁２１ｉから延びる部分に形成される。第１孔部６１は内側第１側壁２１ｉを貫通している。第２孔部６２は、第４延長壁４２のうちで内側第２側壁２２ｉから延びる部分に形成される。第２孔部６２は内側第２側壁２２ｉを貫通している。第１孔部６１は第２孔部６２と同軸上に配置されるように形成される。

【0089】

このように本実施形態のサスペンションアーム１は、第１部材１１及び第２部材１２から構成される。特に、第１部材１１は内側側壁２ｉを備え、第２部材１２は、内側側壁２ｉとは形状が異なる外側側壁２ｏを備える。このため、第１部材１１及び第２部材１２は相互に非対称な形状を有する。また、第１部材１１の板厚は第２部材１２の板厚よりも大きい。

【0090】

第１部材１１は、鋼板をプレス加工することによって成形できる。第２部材１２は、第１部材１１用の鋼板よりも薄い鋼板をプレス加工することによって成形できる。ただし、第１部材１１及び第２部材１２の成形方法は、プレス加工に限定されない。

【0091】

また、第１被取付け部３となる第１延長壁３１は、鋼板から第１部材１１をプレス成形するときに成形できる。第１被取付け部３となる第２延長壁３２は、鋼板から第２部材１２をプレス成形するときに成形できる。第１孔５となる第１円筒部５１は、第１部材１１の第１延長壁３１に穴あけ加工及びバーリング加工を施すことによって成形できる。第１孔５となる第２円筒部５２は、第２部材１２の第２延長壁３２に穴あけ加工及びバーリング加工を施すことによって成形できる。

【0092】

また、第２被取付け部４となる第３延長壁４１及び第４延長壁４２は、鋼板から第２部材１２をプレス成形するときに成形できる。第２孔６となる第１孔部６１及び第２孔部６２はそれぞれ、第１部材１１を第２部材１２と接合する前に、第３延長壁４１及び第４延長壁４２に穴あけ加工を施すことによって成形できる。ただし、第２孔６となる第１孔部６１及び第２孔部６２は、第１部材１１を第２部材１２と接合した後に成形されても構わない。

【0093】

図７を参照して、第１部材１１及び第２部材１２それぞれの横断面形状は、幅の狭いＵ字形である。本実施形態では、第１部材１１と第２部材１２との接合が突合せ継手溶接による。具体的には、第１部材１１の内側第１側壁２１ｉの開放端（下端）が、第２部材１２の外側第１側壁２１ｏの開放端（上端）と突き合わされ、両者が溶接によって接合される。第１部材１１の内側第２側壁２２ｉの開放端（下端）が、第２部材１２の外側第２側壁２２ｏの開放端（上端）と突き合わされ、両者が溶接によって接合される。溶接方法は、特に限定されないが、好ましくはアーク溶接である。溶接方法はレーザー溶接であってもよい。

【0094】

この場合、第１部材１１と第２部材１２とを接合する溶接部Ｗは、第１側壁２１及び第２側壁２２に存在する。つまり、外側側壁２ｏに溶接部は存在しない。また、突合せ継手溶接による接合の場合、第１部材１１と第２部材１２との接合部に第１部材１１と第２部材１２との重ね代が無い。

【0095】

本実施形態では、内側側壁２ｉの厚みｔａ及び外側側壁２ｏの厚みｔｂは、内側側壁２ｉの表面積Ｓａ及び外側側壁２ｏの表面積Ｓｂを加味して、上記の式（１）及び式（２）を満足するように設定される。例えば、内側側壁２ｉの厚みｔａ（第１部材１１の板厚）は２．９ｍｍであり、外側側壁２ｏの厚みｔｂ（第２部材１２の厚み）は２．３ｍｍである。

【0096】

図６を参照して、本実施形態では、湾曲部２ａにおける内側側壁２ｉの曲率半径Ｒが２００ｍｍ以下である。湾曲部２ａにおける内側側壁２ｉが、曲率半径の異なる複数の湾曲を連ねてなるものである場合、最小の曲率半径が２００ｍｍ以下である。

【0097】

［効果］
本実施形態のサスペンションアーム１では、内側側壁２ｉの厚みｔａが外側側壁２ｏの厚みｔｂよりも大きい。このような状況は、内側側壁２ｉの厚みｔａを増加させるとともに、内側側壁２ｉの厚みｔａの増加量よりも大きい量で外側側壁２ｏの厚みｔｂを減少させることによって、現われる。この場合、外側側壁２ｏの厚みｔｂの減少によってサスペンションアーム１の軽量化を実現することができ、内側側壁２ｉの厚みｔａの増加によってサスペンションアーム１の剛性を確保することができる。また、衝突特性も向上する。

【0098】

特に、内側側壁２ｉの厚みｔａ及び外側側壁２ｏの厚みｔｂは、上記の式（１）及び式（２）を満足するように設定される。式（１）の条件により、本実施形態のサスペンションアーム１において、内側側壁２ｉの厚みｔａは、板厚が一定の従来のサスペンションアームの板厚よりも大きくて、外側側壁２ｏの厚みｔｂは、従来のサスペンションアームの板厚よりも小さい。この場合、上記の通り、サスペンションアーム１の軽量化を実現することができ、サスペンションアーム１の剛性を確保することができる。また、式（２）の条件を満たす限り、本実施形態のサスペンションアーム１の断面二次モーメントＩｚは、従来のサスペンションアームの断面二次モーメントＩｙより小さくすることができる。

【0099】

また、本実施形態のサスペンションアーム１は、内側側壁２ｉを備える第１部材１１と、外側側壁２ｏを備える第２部材１２と、から構成される。第１部材１１及び第２部材１２は、それぞれ個別に成形される。第１部材１１と第２部材１２とが相互に溶接によって接合されることにより、閉断面の本体部２を持つサスペンションアーム１が形成される。したがって、製造上の観点から、本実施形態のサスペンションアーム１は実用的である。

【0100】

さらに、第１部材１１と第２部材１２とが相互に溶接によって接合されることにより、第１被取付け部３及び第２被取付け部４を備えるサスペンションアーム１が形成される。この点でも、製造上の観点から、本実施形態のサスペンションアーム１は実用的である。

【0101】

一般に、引張ひずみが発生する領域に溶接部が存在すると、溶接部を起点として疲労割れが発生しやすい。サスペンションアーム１で引張ひずみが発生する領域は、外側側壁２ｏのうちで湾曲部２ａに含まれる領域である。この点、本実施形態のサスペンションアーム１の場合、第１部材１１と第２部材１２とを接合する溶接部Ｗは、外側側壁２ｏに存在しない。このため、疲労割れのリスクが低い。

【0102】

また、本実施形態のサスペンションアーム１では、第１部材１１と第２部材１２との接合部に第１部材１１と第２部材１２との重ね代が無い。このため、重ね代の重量軽減を実現した上で、剛性の確保と軽量化とを両立することができる。

【0103】

［好適な条件］
図７を参照して、以下に、第１部材１１の高さｈ１１の好適な条件を説明する。第１部材１１の高さｈ１１は、第１側壁２１のうちの内側第１側壁２１ｉの高さに相当する。内側第１側壁２１ｉの高さは、長手方向ＬＤに垂直な断面視で、内側第１側壁２１ｉの長さを意味する。また、第１部材１１の高さｈ１１は、第２側壁２２のうちの内側第２側壁２２ｉの高さにも相当する。内側第２側壁２２ｉの高さは、長手方向ＬＤに垂直な断面視で、内側第２側壁２２ｉの長さを意味する。

【0104】

第１部材１１の高さｈ１１が大きすぎる場合、第１側壁２１の高さＨに対して内側第１側壁２１ｉの占める割合が大きくなる。これと同様に、第１部材１１の高さｈ１１が大きすぎる場合、第２側壁２２の高さＨに対して内側第２側壁２２ｉの占める割合が大きくなる。この場合、第２部材１２に対する第１部材１１の割合が大きくなる。そうすると、第１部材１１の板厚は第２部材１２の板厚よりも大きいため、サスペンションアーム１の重量軽減が抑制されるおそれがある。よって、第１部材１１の高さｈ１１は大きすぎないことが好ましい。

【0105】

一方、第１部材１１の高さｈ１１が小さすぎる場合、第１側壁２１の高さＨに対して内側第１側壁２１ｉの占める割合が小さくなる。これと同様に、第１部材１１の高さｈ１１が小さすぎる場合、第２側壁２２の高さＨに対して内側第２側壁２２ｉの占める割合が小さくなる。この場合、第２部材１２に対する第１部材１１の割合が小さくなる。そうすると、サスペンションアーム１の重量軽減が著しくなる。その反面、サスペンションアーム１の剛性が低下するおそれがある。したがって、第１部材１１の高さｈ１１は小さすぎないことが好ましい。

【0106】

［第２実施形態］
図８を参照して、第２実施形態のサスペンションアーム１を説明する。本実施形態のサスペンションアーム１は、第１実施形態のサスペンションアーム１を変形したものである。第１実施形態の説明と重複する説明は適宜省略する。

【0107】

図８は、第２実施形態のサスペンションアーム１の断面図である。この図８は、上記の図７に示す断面に対応する。

【0108】

図８を参照して、本実施形態では、第１部材１１と第２部材１２との接合が重ね継手溶接による。具体的には、第１部材１１の内側第１側壁２１ｉの開放縁部（下縁部）が、第２部材１２の外側第１側壁２１ｏの開放縁部（上縁部）と重ね合わされ、両者が溶接によって接合される。第１部材１１の内側第２側壁２２ｉの開放縁部（下縁部）が、第２部材１２の外側第２側壁２２ｏの開放縁部（上縁部）と重ね合わされ、両者が溶接によって接合される。溶接方法は、特に限定されないが、好ましくはアーク溶接である。溶接方法はレーザー溶接であってもよい。

【0109】

図８に示す例では、第１部材１１の内側第１側壁２１ｉが第２部材１２の外側第１側壁２１ｏの外面に重ね合わされ、第１部材１１の内側第２側壁２２ｉが第２部材１２の外側第２側壁２２ｏの外面に重ね合わされる。しかしながら、第１部材１１の内側第１側壁２１ｉが第２部材１２の外側第１側壁２１ｏの内面に重ね合わされてもよいし、第１部材１１の内側第２側壁２２ｉが第２部材１２の外側第２側壁２２ｏの内面に重ね合わされてもよい。

【0110】

本実施形態の例では、長手方向ＬＤに垂直な断面視で、内側側壁２ｉの長さは外側側壁２ｏの長さと異なる。この場合、長手方向ＬＤに垂直な断面視における内側側壁２ｉの長さと外側側壁２ｏの長さのうち大きい方を本体部２の幅Ｌという。

【0111】

本実施形態のサスペンションアーム１の場合、第１実施形態と同様に、第１部材１１と第２部材１２とを接合する溶接部Ｗは、第１側壁２１及び第２側壁２２に存在する。また、重ね継手溶接による接合のため、第１部材１１と第２部材１２との接合部に第１部材１１と第２部材１２との重ね代Ｍが存在する。重ね代Ｍは５ｍｍ程度である。このため、第１実施形態と比較して、重ね代Ｍの分だけ重量が増える。したがって、本実施形態のサスペンションアーム１は、第１実施形態のサスペンションアーム１ほどの重量軽減を実現できないが、第１実施形態のサスペンションアーム１と同様に剛性の確保と軽量化とを両立できる。

【実施例】

【0112】

本実施形態のサスペンションアームの効果を確認するため、上記したＣＡＥ解析と同様の手法でＣＡＥ解析を実施した。本発明例１として、第１実施形態のサスペンションアームを想定した解析モデルを作成した。本発明例１では、上記の図７に示すように第１部材を第２部材と突合せ継手溶接によって接合した。本発明例２として、第２実施形態のサスペンションアームを想定した解析モデルを作成した。本発明例２では、上記の図８に示すように第１部材を第２部材と重ね継手溶接によって接合した。

【0113】

さらに、比較のために、従来のサスペンションアームを想定した解析モデルを作成した。図９は、従来のサスペンションアーム１０１の断面図である。この図９は、上記の図７及び図８に示す断面に対応する。図９を参照して、比較例では、サスペンションアーム１０１を、相互に対称な２つの成形部材１１１、１１２から構成した。２つの成形部材１１１、１１２の板厚は同じであった。２つの成形部材１１１、１１２は相互に重ね継手溶接によって接合した。２つの成形部材１１１、１１２の溶接部Ｗは、内側側壁２ｉ及び外側側壁２ｏに存在した。

【0114】

本発明例１及び２では、第１部材の板厚が２．９ｍｍであり、第２部材の板厚が２．３ｍｍであった。つまり、内側側壁の厚みが２．９ｍｍであり、外側側壁の厚みが２．３ｍｍであった。このため、内側側壁の厚みが外側側壁の厚みよりも大きかった。これに対して、比較例では、２つの成形部材１１１、１１２の板厚は２．６ｍｍであった。このため、内側側壁の厚みが外側側壁の厚みと同じであった。本発明例１及び２では、幅Ｌに対する高さＨの比Ｈ／Ｌは、２．５であった。

【0115】

本発明例１及び２、並びに比較例の各解析モデルにおいて、第２孔から第１孔に向けて荷重を与えた。与える荷重は１５Ｎ及び４０Ｎの２種類とした。サスペンションアームの材質は７８０ＭＰａ級高張力鋼とした。そして、第２孔の荷重方向の変位を調査した。また、各解析モデルからサスペンションアームの重量を算出した。

【0116】

図１０は、実施例の解析の結果をまとめた図である。図１０を参照して、本発明例１の変位は、１５Ｎ及び４０Ｎのいずれの荷重を負荷した場合でも、比較例の変位から低下した。つまり、本発明例１の剛性は向上した。さらに、本発明例１の重量は比較例の重量よりも減少した。また、本発明例２の変位は比較例の変位と同じであった。つまり、本発明例２の剛性は比較例と同じであった。さらに、本発明例２の重量は比較例の重量よりも減少した。

【0117】

したがって、本実施形態のサスペンションアームによれば、剛性を確保しつつ軽量化を実現できることが実証された。

【0118】

以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。

【符号の説明】

【0119】

１：サスペンションアーム
２：本体部
２ａ：湾曲部
２ｉ：内側側壁
２ｏ：外側側壁
２１：第１側壁
２２：第２側壁
１１：第１部材
１２：第２部材
２１ｉ：内側第１側壁
２１ｏ：外側第１側壁
２２ｉ：内側第２側壁
２２ｏ：外側第２側壁
３：第１被取付け部
４：第２被取付け部
５：第１孔
６：第２孔
ｔａ：内側側壁の厚み
ｔｂ：外側側壁の厚み

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】