JP7291564B2 - 合成樹脂製の車両用強度部材 - Google Patents

Description

本発明は、車両に用いられる合成樹脂製の強度部材に関する。

従来から、車両用の強度部材としては、一般に鉄や合金などの金属が採用されている。例えば、サスペンション部材やサブフレーム等の構造材の他、各種ブラケットや補強部材などがあり、これらの強度部材は、外部から及ぼされる力に対抗して形状を保つ強度を要求される。

一方、近年では、軽量化や低コスト化等の観点から、合成樹脂製の強度部材の採用が検討されており、例えば特開２０１９－６４５１１号公報（特許文献１）において提案されている。

特開２０１９－６４５１１号公報

ところが、合成樹脂製の強度部材を採用すると、強度などの理論上の機械的特性を数年の長期間に亘って安定して確保することが難しいことがわかった。本発明者が、車両への装着後の機械的特性の低下を検討したところ、主な原因の一つが、合成樹脂の吸水によるものであろうとの知見を得た。

そこで、本発明者は、合成樹脂製の強度部材の表面にエポキシ系の非通水性塗料を塗布して吸水を防止することを検討した。しかしながら、非通水性塗料を塗布しても、長期間に亘る機械的特性を確保することは、未だ難しかったのである。

本発明の解決課題は、吸水による機械的特性の低下を長期間に亘って抑えることのできる、新規な合成樹脂製の車両用強度部材を提供することにある。

本発明者が更なる実験や検討を加えたところ、たとえ表面に非通水性塗料を塗布しても、車両への装着状態下で比較的に早期に塗膜に微小な亀裂等が発生し、そこから雨水などが浸入して強度部材の本体が吸水してしまうことを避け難いことが判った。特に車両用の強度部材が合成樹脂製であることから金属製に比して撓み量も大きくなる傾向があるだけでなく、強度部材が撓んだ場合には表面における歪が部材内部よりも大きくなることから、表面を覆うように設けられた非通水性の塗膜に大きな歪が発生しやすく、亀裂等の発生を長期間に亘って防止することが難しいことが判った。本発明は、このような新たな知見に基づいて為されたものである。

以下、本発明を把握するための好ましい態様について記載するが、以下に記載の各態様は、例示的に記載したものであって、適宜に互いに組み合わせて採用され得るだけでなく、各態様に記載の複数の構成要素についても、可能な限り独立して認識及び採用することができ、適宜に別の態様に記載の何れかの構成要素と組み合わせて採用することもできる。それによって、本発明では、以下に記載の態様に限定されることなく、種々の別態様が実現され得る。

第一の態様は、外力が及ぼされる取付部を有する合成樹脂製の車両用強度部材において、表面には、強度部材本体よりも吸水性の小さい表面層が設けられており、且つ、該表面層が該強度部材本体よりも大きな弾性を有していると共に、前記取付部には外部への取付用の連結部材が組み付けられており、前記表面層が該連結部材とは別の部材で形成されているものである。

本態様の車両用強度部材によれば、強度部材本体が吸水性の小さい表面層で覆われることで、強度部材本体の吸水とそれに起因する機械的特性の低下が抑えられる。

しかも、表面層は強度部材本体よりも大きな弾性を有していることから、たとえ強度部材本体が外力で撓むことで、表面層に対して強度部材本体よりも大きな歪が発生した場合でも、表面層における亀裂等の発生が効果的に防止され得る。

その結果、強度部材本体に対する表面層による吸水阻止機能を、外力が及ぼされる状況下においても長期間に亘って維持することが可能になり、強度部材において所期の機械的特性を長期間に亘って確保することも容易となる。

また、本態様の車両用強度部材によれば、大きな外力が集中的に及ぼされやすい連結部材の組付部位においても、長期間に亘って吸水阻止機能が維持されることで、優れた強度特性を確保することが可能になる。

第二の態様は、前記第一の態様に係る合成樹脂製の車両用強度部材において、前記表面層が前記連結部材には設けられていないものである。

本態様の車両用強度部材によれば、表面層の形成領域を抑えることができると共に、例えば連結部材における表面層の影響を回避することもできる。

第三の態様は、外力が及ぼされる取付部を有する合成樹脂製の車両用強度部材において、表面には、強度部材本体よりも吸水性の小さい表面層が設けられており、且つ、該表面層が該強度部材本体よりも大きな弾性を有していると共に、前記取付部には外部への取付用の連結部材が組み付けられており、前記表面層が該連結部材の表面にまで設けられているものである。

本態様の車両用強度部材によれば、連結部材を組み付けた状態で強度部材へ表面層を形成することも容易となると共に、例えば連結部材において合成樹脂部品が用いられている場合に、当該合成樹脂部品の表面にまで表面層を設けることで、連結部材の強度特性を長期間に亘って向上させることも可能になる。
また、本発明の第四の態様は、前記第一～第三の何れか一つの態様に係る合成樹脂製の車両用強度部材において、前記連結部材が防振装置又はボールジョイントとされているものである。本態様の車両用強度部材によれば、防振装置やボールジョイントを介して外力が及ぼされることで、強度部材本体への入力を軽減することも可能であり、表面層の歪を抑えて亀裂等の発生を一層効果的に回避することができて、性能維持の更なる向上が図られ得る。

第五の態様は、前記第一～第四の何れか一つの態様に係る合成樹脂製の車両用強度部材において、前記強度部材本体が繊維強化樹脂とされたものである。

本態様の車両用強度部材によれば、強度部材本体の強度向上と共に歪の低減も図られ得ることから、強度部材本体の表面を覆う表面層の歪も抑えられて、表面層による吸水阻止機能の実質的な向上も図られ得る。

第六の態様は、前記第一～第五の何れか一つの態様に係る合成樹脂製の車両用強度部材において、前記強度部材本体がナイロン系の樹脂とされたものである。

本態様の車両用強度部材によれば、ナイロン系の樹脂は、低コストで且つ成形容易である一方、吸水による機械的特性の低下率が比較的大きいことから、表面層によって吸水が阻止されることによる効果が工業的且つ実用的にも有利に享受され得る。

第七の態様は、前記第一～第六の何れか一つの態様に係る合成樹脂製の車両用強度部材において、前記表面層がゴム系又はウレタン系の材料によって形成されているものである。

本態様の車両用強度部材によれば、ゴム系やウレタン系の材質を材料とすることで、比較的大きな弾性を有する表面層を安定して形成することができる。

本発明によれば、車両において外力が及ぼされる合成樹脂製の強度部材であっても、所期の機械的特性を長期間に亘って確保することが可能になり、強度部材の合成樹脂化が実用的に実現可能になる。

本発明の第一の実施形態としての合成樹脂製の車両用強度部材を示す正面図 図１に示された車両用強度部材の平面図 図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ断面図 図２におけるＩＶ－ＩＶ断面図 図１に示された車両用強度部材を構成する強度部材本体を示す正面図 本発明の第二の実施形態としての合成樹脂製の車両用強度部材を示す平面図 本発明の第三の実施形態としての合成樹脂製の車両用強度部材を示す正面図 図７に示された車両用強度部材の平面図 図７におけるＩＸ－ＩＸ断面図

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。

先ず、図１～４には、本発明に係る合成樹脂製の車両用強度部材の第一の実施形態として、自動車のサスペンション機構に用いられるサスペンションアーム１０が示されている。このサスペンションアーム１０は、車輪を車両ボデーに支持せしめるサスペンション機構を構成する部材の一つである。サスペンションアーム１０は、図５に示される合成樹脂製の強度部材本体１２を有している。なお、以下の説明において、上下方向とは図１中の上下方向をいうと共に、左右方向とは図２中の上下方向をいうが、車両への装着状態におけるサスペンションアーム１０の向きとは必ずしも一致するものではない。

より詳細には、強度部材本体１２は、全体として図１中の左右方向に略ストレートに延びるアーム部材とされている。強度部材本体１２は、硬質の合成樹脂材で形成されており、例えばナイロン６やナイロン６６等のナイロン系の樹脂により形成され得るが、要求特性に応じて公知の各種の樹脂材料が採用可能である。また、強度部材本体１２は、必要に応じて炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）やガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）等の短繊維や長維繊等によって繊維補強され得る。

そして、強度部材本体１２の長さ方向一方の端部（図１中の右方の端部）には、外力が及ぼされる第一の取付部として装着凹部１４が形成されている。この装着凹部１４は、全体として下方に開口する略円形の中空形状とされており、上底壁部１６と周壁部１８を有しており、強度部材本体１２の軸方向に対して直交する下方に向かって開口する中心軸を有している。

なお、装着凹部１４が形成された一方の端部は、強度部材本体１２の長さ方向の中間部分に比して、部材幅寸法が大きくされており、第一の取付部の強度が確保されている。

また、装着凹部１４の球面状の内径に比して、装着凹部１４の下方に向かう開口径が小さくされており、開口部において絞られた小径のネック部１４ａが形成されている。更にまた、最小径とされたネック部１４ａよりも下方（外方）には、次第に下方に向かって拡径するテーパ状面１４ｂが形成されている。

さらに、強度部材本体１２の長さ方向他方の端部（図１中の左方の端部）には、外力が及ぼされる第二の取付部として装着孔２２が形成されている。この装着孔２２は、略ストレートな円筒形状の周壁部２４を備えており、強度部材本体１２の軸方向と装着凹部１４の中心軸との何れにも直交する軸方向に延びる貫通孔とされている。

なお、装着孔２２が形成された他方の端部は、強度部材本体１２の長さ方向の中間部分に比して、部材幅寸法が大きくされており、第二の取付部（装着孔２２）の強度が確保されている。

このような強度部材本体１２には、第一の取付部としての装着凹部１４に対して、外部への取付用の第一の連結部材としてボールジョイント２６が組み付けられている。

ボールジョイント２６は、ロッド状のボールスタッド２８の基端に球状体３０が設けられていると共に、先端にねじ部を有するジョイント軸３２が設けられている。なお、球状体３０やジョイント軸３２を有するボールスタッド２８の材質は限定されるものでなく、合成樹脂製とすることも可能であるが、本実施形態では金属製とされている。

そして、かかる球状体３０の外径寸法は、強度部材本体１２における装着凹部１４の内径寸法よりも小さくされて、装着凹部１４内で回動乃至は揺動可能とされている。球状体３０の外径寸法は、装着凹部１４のネック部１４ａよりも僅かに大きくされているが、ネック部１４ａから押し込むことで装着凹部１４へ球状体３０が嵌め入れられて組み付けられている。なお、装着凹部１４のテーパ状面１４ｂには、必要に応じて固定具を装着して、装着凹部１４の開口径をネック部１４ａよりも小さくすることにより、球状体３０の抜け抗力の向上が図られ得る。

また、本実施形態では、強度部材本体１２の装着凹部１４の内周面に対して薄肉シート状の摺動シート３４が嵌め入れられており、装着凹部１４に対して、摺動シート３４を介して、球状体３０が摺動可能に支持されている。かかる摺動シート３４は、フッ素樹脂などの低摩擦性の樹脂シートからなり、例えば球状体３０の組付けに先立って、予め装着凹部１４の内面を覆うようにセットされて装着される。低摩擦性の摺動シート３４が球状摺動面に介在することで、ボールジョイント２６の摺動抵抗の軽減や耐久性の向上が図られ得る。なお、摺動シート３４に代えて、或いは加えて、装着凹部１４と球状体３０との間にゴム等の弾性シートを装着することで、防振性能等を付与することも可能である。

さらに、本実施形態では、略円筒形状とされたゴムカバー３６がボールスタッド２８に外挿されて設けられており、一方の開口端（上端）が周壁部１８の下端に固着されていると共に、他方の開口端（下端）がボールスタッド２８の長さ方向中間部分に固着されている。これにより、装着凹部１４の開口部がゴムカバー３６によって封止されている。

一方、強度部材本体１２における第二の取付部としての装着孔２２には、外部への取付用の第二の連結部材として防振装置３８が組み付けられている。

防振装置３８は、径方向で離隔して略同軸的に配置されたインナ軸部材４０とアウタ筒部材４１を有しており、これらインナ軸部材４０とアウタ筒部材４１との径方向対向面が、厚肉筒状のゴム弾性体４２によって弾性連結されている。なお、インナ軸部材４０とアウタ筒部材４１の材質は特に限定されず、合成樹脂製であっても良いが、本実施形態では金属製とされており、インナ軸部材４０の外周面とアウタ筒部材４１の内周面とに、それぞれゴム弾性体４２が加硫接着されて、一体加硫成形品からなる略円筒状のゴムブッシュが構成されている。

このように強度部材本体１２へ第一及び第二の連結部材としてのボールジョイント２６及び防振装置（サスペンションブッシュ）３８が組み付けられたサスペンションアーム１０は、例えば車輪側のハブキャリアに対してボールジョイント２６のジョイント軸３２がねじ固定される一方、車両ボデー側部材に対してサスペンションブッシュ３８のインナ軸部材４０が固定されることによって、自動車フロントサスペンションのロアアームなどとして用いられる。

ここにおいて、強度部材本体１２には、特に本実施形態では外部空間に露出される表面の全体に亘って、表面層４４が設けられている。この表面層４４は、強度部材本体１２よりも吸水性の小さい材質とされている。また、表面層４４は、強度部材本体１２よりも弾性の大きい材質とされている。

本実施形態では、表面層４４のヤング率が強度部材本体１２のヤング率よりも小さくされており、具体的には、強度部材本体１２のヤング率が、例えば１ＧＰａ以上とされるのに対して、表面層４４のヤング率が、例えば０．１ＧＰａ以下とされる。なお、強度部材本体１２と表面層４４のヤング率は相互比較できるように、例えばＪＩＳ－Ｋ７１６１（２０１４）やＪＩＳ－Ｋ６２５１（２０１０）などによって測定され得る。

また、強度部材本体１２及び表面層４４の吸水率（吸水性）は、相互比較できるように、例えばＪＩＳ－Ｋ７２０９（２０００）又はＳＲＩＳ－０１０１（１９６８）に従って測定され得る。

表面層４４の材質は、上記の物性を有していれば限定されるものではないが、例えば弾性を与える材料（例えばラテックス、ゴム、ウレタン、シリコーン等）に添加剤を加えて溶剤に溶かした溶液（接着性を有するものが好適）を用い、塗布などによって強度部材本体１２の表面に被着状態で弾性層として定着させて得られたものが採用され得る。特に、強度部材本体１２の材質がナイロン６６とされる場合には、ラテックスやゴムを主な成分とする溶液が好適に採用され得る。なお、添加剤としては、増粘剤や加硫剤、充填剤等、ゴム等の溶解に際して添加され得る従来公知の添加剤が何れも適宜に採用され得る。また、溶剤としては、ベンゼンやトルエン、シクロヘキサン等、主成分であるゴム等を溶解し得る従来公知の有機溶剤が何れも好適に採用され得る。

また、強度部材本体１２の表面に表面層４４を形成する具体的な方法は限定されるものでないが、例えば、上述の如き溶液を強度部材本体１２の表面に塗布して乾燥させることで、強度部材本体１２の表面を密着状態で覆う表面層４４を形成することができる。なお、強度部材本体１２への溶液の塗布方法は限定されるものではなく、例えば溶液中に浸漬するディップコートやスプレーコート、刷毛塗り等、従来公知の塗布方法や、塗膜、被膜等の製膜方法等が何れも採用され得る。

更にまた、強度部材本体１２への表面層４４の形成は、ボールジョイント２６や防振装置３８の組付前に、強度部材本体１２の単品に対して行うことも可能であるが、ボールジョイント２６及び／又は防振装置３８の組付後に行うことも可能である。

また、強度部材本体１２の表面に表面層４４を形成するに際して、表面層４４を設けない部分には、適宜に、強度部材本体１２の表面にマスキング処理を施すこともできる。

例えば、図１～２に例示の構成は、例えば強度部材本体１２へボールジョイント２６を組み付けた後に表面層４４を形成し、その後に、強度部材本体１２へ防振装置３８を組み付けること等によって実現され得る。この際、装着凹部１４にボールジョイント２６を組み付けてジョイント軸３２にマスキング処理を施すと共に、装着孔２２の内周面にもマスキング処理を施して、その後に、ボールジョイント２６及び強度部材本体１２の表面の略全面に亘って上記溶液を塗布して表面層４４を形成することができる。

これにより、強度部材本体１２の表面だけでなく、ボールジョイント２６の表面、具体的には、ゴムカバー３６の外周面にまで表面層４４が形成されている。また、装着孔２２（周壁部２４）の内周面を除く表面（上下面及び外周面）にも表面層４４が形成される。なお、表面層４４が設けられる領域を、図中に灰色で着色して示す（以下の実施形態においても同様）。また、表面層４４の厚さ寸法は小さいことから、断面図中における表面層４４の図示を省略する。

そして、かかる表面層４４の形成後に、強度部材本体１２の装着孔２２に対して防振装置３８のアウタ筒部材４１を圧入等で固着せしめて組み付けることで、本実施形態のサスペンションアーム１０とされる。即ち、本実施形態では、防振装置３８の表面（ゴム弾性体４２やインナ軸部材４０及びアウタ筒部材４１の上下面や内周面）には表面層４４が形成されておらず、防振装置３８が組み付けられる装着孔２２の内径寸法精度の表面層４４による低下も回避され得る。

尤も、強度部材本体１２に対する連結部材の組付けと表面層４４の形成の順序や、表面層４４の形成領域は、本実施形態に記載のものに限定されるものではない。例えば表面層４４は、ボールジョイント２６の表面（ゴムカバー３６の外周面）には設けられなくてもよいし、防振装置３８の表面（ゴム弾性体４２やインナ軸部材４０及びアウタ筒部材４１の上下面等）に設けてもよい。また、表面層４４がボールジョイント２６や防振装置３８の表面に設けられる場合、外部への取付け等に問題がなければ、ジョイント軸３２の外周面やインナ軸部材４０の内周面に表面層が設けられてもよい。また、表面層４４の形成後に強度部材本体１２の装着孔２２へ防振装置３８のアウタ筒部材４１を圧入固定する場合でも、装着孔２２の内周面に表面層４４が形成されていても良いし、例えば装着孔２２の内周面とアウタ筒部材４１との間における表面層４４の存在が問題になる場合には、アウタ筒部材４１の圧入率を調節することなどにより、アウタ筒部材４１の圧入に伴って表面層４４が削がれるようにする等しても良い。

なお、強度部材本体１２への表面層４４の形成前に防振装置３８を装着孔２２へ組み付ける場合には、例えばアウタ筒部材４１を備えない構造を採用して、かかる防振装置３８を強度部材本体１２の成形キャビティ内にセットした状態で成形樹脂材料を充填して強度部材本体１２を成形することもできる。これにより、樹脂材料の成形キャビティへの充填圧力を、防振装置３８の外周面であるゴム弾性体４２の外周面に及ぼして、防振装置３８を装着孔２２へ組み付けることも可能である。

以上の如き構造とされた本実施形態のサスペンションアーム１０では、強度部材本体１２の表面に、強度部材本体１２よりも吸水性の小さい表面層４４が設けられることから、強度部材本体１２への水の浸入が防止される。また、表面層４４の弾性が、強度部材本体１２の弾性よりも大きいことから、強度部材本体１２が外力により変形して強度部材本体１２の表面に最大の歪が発生しても、表面層４４への亀裂の発生や剥離が効果的に防止される。それ故、強度部材本体１２の含水が効果的に軽減乃至は防止されて、強度部材本体１２の機械的特性が長期間に亘って維持され得る。

しかも、本実施形態では、車両用強度部材であるサスペンションアーム１０へ及ぼされる外力が、連結部材であるボールジョイント２６の揺動や防振装置３８の振動絶縁などによって軽減され得る。これにより、表面層４４における亀裂の発生や剥離が一層効果的に防止されて、強度部材本体１２の所期の強度特性が長期間に亘って発揮され得る。

また、強度部材本体１２の含水が高い信頼性をもって抑えられることから、例えば機械的特性や成形容易性、低コスト性などに優れた合成樹脂材料を、含水による強度低下の問題を考慮することなく採用することが可能になって、設計の自由度も向上され得る。具体的には、例えば自動車用サスペンション部材などのように雨水に晒される環境下で使用される部材であっても、例えばナイロン系の樹脂を採用し、要求強度に応じて炭素繊維やガラス繊維等の繊維補強を併せて採用することも実用的に可能となる。

次に、図６には、第二の実施形態としてのトルクロッド５０が示されている。このトルクロッド５０は、図示しないパワーユニットと車両ボデーとの間に跨がって配設されるものであり、例えばＦＦ型車両のパワーユニットにおいて想定される外力（トルク反力）に対して強度を発揮する強度部材とされる。トルクロッド５０の強度部材本体５２は、第一の実施形態の強度部材本体と同様な材質の合成樹脂製とされている。なお、以下の説明において、前記第一の実施形態と実質的に同一の部材及び部位には、図中に、前記第一の実施形態と同一の符号を付すことにより詳細な説明を省略する。

強度部材本体５２は、図６の左右方向に略ストレートに延びており、当該トルクロッド５０の長さ方向両端部に第一及び第二の取付部としての装着孔５４，５６が、強度部材本体５２を貫通する略円形の孔として形成されている。なお、これら装着孔５４，５６の中心軸方向は、何れも強度部材本体５２の長さ方向に直交していると共に、相互に直交しており、図６中の右方に位置する装着孔５４の中心軸方向が紙面直交方向とされていると共に、図６中の左方に位置する装着孔５６の中心軸方向が、図６中の上下方向とされている。

そして、これら装着孔５４，５６には、第一及び第二の連結部材としての防振装置５８，６０が組み付けられている。これら防振装置５８，６０の構造は、前記第一の実施形態における防振装置３８と同様なゴムブッシュである。即ち、装着孔５４，５６に対して略同軸的に内挿配置されるインナ軸部材６２，６４と、装着孔５４，５６とインナ軸部材６２，６４との径方向間に位置する略環状又は筒状とされたゴム弾性体６６，６８を備えている。そして、これらゴム弾性体６６，６８の外周面が装着孔５４，５６の内周面に固着されていると共に、ゴム弾性体６６，６８の内周面がインナ軸部材６２，６４の外周面に固着されている。なお、これらのゴム弾性体６６，６８には、ばね特性を調節するために、それぞれの中心軸方向に貫通するすぐり孔６６ａ，６６ｂ等が設けられてもよいし、補強部材が埋設固着等されても良く、具体的構造は限定されない。また、ゴム弾性体６６，６８の外周面には、アウタ筒部材が固着されて、当該アウタ筒部材が装着孔５４，５６に圧入等で固定されてもよい。

さらに、上記の如き構造とされた強度部材本体５２の表面の略全面に表面層４４が形成されている。表面層４４は、第一の実施形態と同様なものが採用可能であり、第一の実施形態と同様にして形成され得る。

なお、アウタ筒部材を備えていない防振装置５８，６０は、例えば強度部材本体５２の成形キャビティ内へセットされることで、強度部材本体５２の成形樹脂材料の充填圧力を利用して、強度部材本体５２の成形と同時に装着孔５４，５６へ組み付けられ得る。その際、防振装置５８，６０のゴム弾性体６６，６８の外周面に対して接着材を塗布しても良い。

その後、強度部材本体５２の表面へ、弾性材料の溶液を塗布して乾燥させることなどにより、表面層４４を形成するに際しては、防振装置５８，６０の表面にまで表面層４４を形成してもよいが、例えば防振装置５８，６０における外部への露出面をマスキングして防振装置５８，６０への表面層４４の形成を回避しても良い。

本実施形態においても、合成樹脂製とされた強度部材本体５２の表面に対して、吸水性がより小さく、且つ弾性がより大きくされた表面層４４が形成されていることから、前記第一の実施形態と同様の効果が発揮され得る。

次に、図７～９には、第三の実施形態としてのブラケット７０が示されている。このブラケット７０は、自動車のパワーユニットのマウント用ブラケットであり、連結部材としての筒型のエンジンマウント７２が組み付けられる。そして、かかるエンジンマウント７２を介して、図示しない自動車のパワーユニットを車両ボデーに防振支持せしめるものであり、パワーユニットから及ぼされる支持荷重や振動荷重に対して剛性を発揮する強度部材とされる。ブラケット７０の強度部材本体７４は、第一の実施形態と同様な材質の合成樹脂製とされている。

強度部材本体７４は、大径でストレートな円筒状部７６と、当該円筒状部７６の下方に一体的に形成されたブロック状の脚部７８とを備えている。そして、円筒状部７６の内孔により、図９中の左右方向で貫通する略円形の取付部としての装着孔８０が形成されている。なお、脚部７８には、略環状又は筒状とされた取付用金具（カラー）８２が、複数箇所に埋設状態で固着されており、各取付用金具８２に挿通されるボルト等によりブラケット７０が車両ボデーに固定され得る。

一方、装着孔８０には、防振装置であるエンジンマウント７２が組み付けられている。なお、エンジンマウント７２の構造は、従来から公知の各種の態様が限定されることなく採用可能であり、例えば内部に封入した流体の流動作用を利用して防振効果を得る流体封入式のエンジンマウントも採用可能である。図７～９に示すエンジンマウント７２は、装着孔８０に対して略同軸的に内挿配置されるインナ軸部材８４の外周面に略厚肉筒状のゴム弾性体８６が固着されている。なお、ゴム弾性体８６には、軸方向に貫通する上下のすぐり孔８６ａ，８６ｂが設けられており、軸直角方向へ及ぼされるパワーユニットの静的な支持荷重による引張応力の発生が軽減乃至は回避されている。

ゴム弾性体８６の外周面は、強度部材本体７４の装着孔８０の内周面によって固定的に支持されている。即ち、本実施形態では、エンジンマウント７２が、インナ軸部材８４の外周面にゴム弾性体８６が加硫接着された一体加硫成形品にて構成されており、かかるエンジンマウント７２を強度部材本体７４の成形キャビティ内へセットし、強度部材本体７４の成形樹脂材料の充填圧力を利用して、強度部材本体７４の成形と同時に装着孔８０へ組み付けられている。その際、エンジンマウント７２のゴム弾性体８６の外周面に接着材を塗布しても良い。

その後、強度部材本体７４の表面へ、弾性材料の溶液を塗布して乾燥させることなどにより、表面層４４を形成する。その際、必要な部位（例えばインナ軸部材８４の内周面）にマスキングを適宜に施すことができる。

本実施形態においても、合成樹脂製とされた強度部材本体７４の表面に対して、吸水性がより小さく、且つ弾性がより大きくされた表面層４４が形成されていることから、前記第一の実施形態と同様の効果が発揮され得る。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はかかる実施形態における具体的な記載によって限定的に解釈されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良などを加えた態様で実施可能である。

例えば、前記実施形態では、表面層４４が、強度部材本体１２，５２，７４よりも吸水性が小さく、且つ弾性の大きい材質による単層構造とされていたが、強度部材本体よりも吸水性が小さい層と強度部材本体よりも弾性が大きい層との積層構造とされてもよい。即ち、強度部材本体の表面に弾性がより大きい層が設けられて、更にその表面（最外面）に吸水性がより小さい層が設けられることで、強度部材本体への浸水が防止されると共に、強度部材本体の変形がより弾性の大きい層で吸収されて、吸水性の小さい層に亀裂や剥離が発生することが防止され得る。このような場合には、各層について単体で見ると、吸水性のより小さい層の弾性は、強度部材本体よりも小さくてもよいし、弾性のより大きい層の吸水性は、強度部材本体よりも大きくてもよいが、複数の層の積層構造とされた表面層全体で見ると、表面層は、強度部材本体よりも吸水性が小さく、且つ弾性が大きくされる。尤も、表面層が複数の層の積層構造とされる場合、表面層は三つ以上の層による積層構造とされてもよく、例えば外側に向かって次第に又は段階的に弾性が小さくなるようにされてもよい。

なお、本発明に係る車両用強度部材は、実施形態に記載のサスペンションアーム、トルクロッド、ブラケットに限定されるものではない。例えば、車両用強度部材は、Ｌ形やＡ形のアーム等やロッド等でもよく、外力が及ぼされる取付部を有する部材であればよい。本発明に係る車両用強度部材は連結部材を備えている必要はなく、強度部材の表面に表面層を設けた強度部材本体の単品であってもよい。

また、前記実施形態では、取付部に組み付けられる連結部材として、防振装置とボールジョイントを例示したが、これらに限定されるものではなく、公知の各種の防振装置やジョイントの他、例えばベアリングや植設ボルト、ボルト挿通固定用のスリーブが強度部材本体に固着された構造など、外部の部材へ取り付けられて外力が及ぼされるものであればよく、そのような各種の連結部材を備えた車両用強度部材の樹脂モジュールとして提供され得る。

また、強度部材本体も、要求される特性に応じて適宜の材質が採用可能であり、必要に応じて繊維補強され得、部分的に材質の異なる補強材などを固着や埋設した複合構造体とすることも可能である。更にまた、強度部材本体において複合構造体を構成する補強金具等が外部表面へ部分的に露出しているような場合、即ち樹脂材が表面に露出していない部分については、そこを表面層で覆う必要はない。

さらに、前記実施形態では、強度部材本体１２，５２，７４の表面の略全面に亘って表面層４４が形成されていたが、強度部材本体の表面のうち、外部からの水に晒されて含水することを避けるべき部分にだけ表面層を形成することも可能であり、表面層による技術的作用効果が発揮される限り強度部材本体の少なくとも一部に表面層が形成されていればよい。
また、本発明は、もともと以下（ｉ）～（ｖｉｉｉ）に記載の各発明を何れも含むものであり、その構成および作用効果に関して、付記しておく。
本発明は、
（ｉ） 外力が及ぼされる取付部を有する合成樹脂製の車両用強度部材において、表面には、強度部材本体よりも吸水性の小さい表面層が設けられており、且つ、該表面層が該強度部材本体よりも大きな弾性を有している合成樹脂製の車両用強度部材、
（ｉｉ） 前記取付部には外部への取付用の連結部材が組み付けられている（ｉ）に記載の合成樹脂製の車両用強度部材、
（ｉｉｉ） 前記連結部材が防振装置又はボールジョイントである（ｉｉ）に記載の合成樹脂製の車両用強度部材、
（ｉｖ） 前記表面層が前記連結部材には設けられていない（ｉｉ）又は（ｉｉｉ）に記載の合成樹脂製の車両用強度部材、
（ｖ） 前記表面層が前記連結部材の表面にまで設けられている（ｉｉ）又は（ｉｉｉ）に記載の合成樹脂製の車両用強度部材、
（ｖｉ） 前記強度部材本体が繊維強化樹脂である（ｉ）～（ｖ）の何れか一項に記載の合成樹脂製の車両用強度部材、
（ｖｉｉ） 前記強度部材本体がナイロン系の樹脂である（ｉ）～（ｖｉ）の何れか一項に記載の合成樹脂製の車両用強度部材、
（ｖｉｉｉ） 前記表面層がゴム系又はウレタン系の材料によって形成されている（ｉ）～（ｖｉｉ）の何れか一項に記載の合成樹脂製の車両用強度部材、
に関する発明を含む。
上記（ｉ）に記載の発明では、強度部材本体が吸水性の小さい表面層で覆われることで、強度部材本体の吸水とそれに起因する機械的特性の低下が抑えられる。しかも、表面層は強度部材本体よりも大きな弾性を有していることから、たとえ強度部材本体が外力で撓むことで、表面層に対して強度部材本体よりも大きな歪が発生した場合でも、表面層における亀裂等の発生が効果的に防止され得る。その結果、強度部材本体に対する表面層による吸水阻止機能を、外力が及ぼされる状況下においても長期間に亘って維持することが可能になり、強度部材において所期の機械的特性を長期間に亘って確保することも容易となる。
上記（ｉｉ）に記載の発明では、大きな外力が集中的に及ぼされやすい連結部材の組付部位においても、長期間に亘って吸水阻止機能が維持されることで、優れた強度特性を確保することが可能になる。
上記（ｉｉｉ）に記載の発明では、防振装置やボールジョイントを介して外力が及ぼされることで、強度部材本体への入力を軽減することも可能であり、表面層の歪を抑えて亀裂等の発生を一層効果的に回避することができて、性能維持の更なる向上が図られ得る。
上記（ｉｖ）に記載の発明では、表面層の形成領域を抑えることができると共に、例えば連結部材における表面層の影響を回避することもできる。
上記（ｖ）に記載の発明では、連結部材を組み付けた状態で強度部材へ表面層を形成することも容易となると共に、例えば連結部材において合成樹脂部品が用いられている場合に、当該合成樹脂部品の表面にまで表面層を設けることで、連結部材の強度特性を長期間に亘って向上させることも可能になる。
上記（ｖｉ）に記載の発明では、強度部材本体の強度向上と共に歪の低減も図られ得ることから、強度部材本体の表面を覆う表面層の歪も抑えられて、表面層による吸水阻止機能の実質的な向上も図られ得る。
上記（ｖｉｉ）に記載の発明では、ナイロン系の樹脂は、低コストで且つ成形容易である一方、吸水による機械的特性の低下率が比較的大きいことから、表面層によって吸水が阻止されることによる効果が工業的且つ実用的にも有利に享受され得る。
上記（ｖｉｉｉ）に記載の発明では、ゴム系やウレタン系の材質を材料とすることで、比較的大きな弾性を有する表面層を安定して形成することができる。

１０ サスペンションアーム（合成樹脂製の車両用強度部材）
１２ 強度部材本体
１４ 装着凹部（第一の取付部）
１４ａ ネック部
１４ｂ テーパ状面
１６ 上底壁部
１８ 周壁部
２２ 装着孔（第二の取付部）
２４ 周壁部
２６ ボールジョイント（第一の連結部材）
２８ ボールスタッド
３０ 球状体
３２ ジョイント軸
３４ 摺動シート
３６ ゴムカバー
３８ 防振装置（第二の連結部材、サスペンションブッシュ）
４０ インナ軸部材
４１ アウタ筒部材
４２ ゴム弾性体
４４ 表面層
５０ トルクロッド（合成樹脂製の車両用強度部材）
５２ 強度部材本体
５４，５６ 装着孔（第一及び第二の取付部）
５８，６０ 防振装置（第一及び第二の連結部材）
６２，６４ インナ軸部材
６６ ゴム弾性体
６６ａ，６６ｂ すぐり孔
６８ ゴム弾性体
７０ ブラケット（合成樹脂製の車両用強度部材）
７２ エンジンマウント（連結部材、防振装置）
７４ 強度部材本体
７６ 円筒状部
７８ 脚部
８０ 装着孔（取付部）
８２ 取付用金具（カラー）
８４ インナ軸部材
８６ ゴム弾性体
８６ａ，８６ｂ すぐり孔

Claims (7)

1. 外力が及ぼされる取付部を有する合成樹脂製の車両用強度部材において、
   表面には、強度部材本体よりも吸水性の小さい表面層が設けられており、且つ、該表面層が該強度部材本体よりも大きな弾性を有していると共に、
   前記取付部には外部への取付用の連結部材が組み付けられており、前記表面層が該連結部材とは別の部材で形成されている合成樹脂製の車両用強度部材。
2. 前記表面層が前記連結部材には設けられていない請求項１に記載の合成樹脂製の車両用強度部材。
3. 外力が及ぼされる取付部を有する合成樹脂製の車両用強度部材において、
   表面には、強度部材本体よりも吸水性の小さい表面層が設けられており、且つ、該表面層が該強度部材本体よりも大きな弾性を有していると共に、
   前記取付部には外部への取付用の連結部材が組み付けられており、前記表面層が該連結部材の表面にまで設けられている合成樹脂製の車両用強度部材。
4. 前記連結部材が防振装置又はボールジョイントである請求項１～３の何れか一項に記載の合成樹脂製の車両用強度部材。
5. 前記強度部材本体が繊維強化樹脂である請求項１～４の何れか一項に記載の合成樹脂製の車両用強度部材。
6. 前記強度部材本体がナイロン系の樹脂である請求項１～５の何れか一項に記載の合成樹脂製の車両用強度部材。
7. 前記表面層がゴム系又はウレタン系の材料によって形成されている請求項１～６の何れか一項に記載の合成樹脂製の車両用強度部材。

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