DE19508001A1

DE19508001A1 - Oberer Arm in einer Aufhängungsanordnung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19508001A1
Application number: DE19508001A
Authority: DE
Inventors: Norikazu Kurosu; Kiyoshi Nakajima; Saturo Takeishi; Toshiharu Yoshioka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-03-08
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 1995-09-14
Anticipated expiration: 2015-03-08
Also published as: JPH07246812A; DE19508001C2; JP3151586B2; US5516129A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen in einer Aufhängungsanordnung für ein Fahrzeug verwendeten oberen Arm, der durch Pressen gefertigt ist.

Üblich und bekannt ist ein sogenannter A-förmiger oberer Auf hängungsarm. Der herkömmliche Arm ist durch Pressen eines Metallrohstücks einteilig im wesentlichen in eine U-Form oder V-Form (in Draufsicht) geformt und weist ein gabelförmiges Basisende auf, das an einem Vorder- und einem Hinterpunkt an einem Fahrzeugrahmen (bzw. Fahrzeugkarosserierahmen) schwenkbar lagerbar ist, sowie ein Kopfende, das schwenkbar an einem einzelnen Punkt an einem Gelenkteil lagerbar ist (vgl. die japanische Gebrauchsmusterschrift No. 2804/89).

Die Fig. 7-10 veranschaulichen einen derartigen, durch Pressen gefertigten bekannten oberen Arm. Fig. 7 ist eine Draufsicht des oberen Arms. Fig. 8 ist eine Seitenansicht in Richtung eines Pfeils 8 in Fig. 7. Fig. 9 ist eine Schnittansicht nach Linie 9-9 in Fig. 7. Fig. 10 ist eine Schnittansicht entlang Linie 10-10 in Fig. 7.

Der obere Arm UA umfaßt einen aus einer in Draufsicht im we sentlichen U-förmigen Platte bzw. einem im wesentlichen U-förmigen Blech bestehenden Körper 1. Ein Befestigungsloch 1₁ für einen Kugelgelenkverbinder J₁ zum Verbinden des oberen Arms mit einem Gelenkteil ist durch einen nach unten gerichteten Kragen bzw. einen nach unten gerichteten Grat in dem Körper 1 an einer zu dem Kopfende des oberen Arms UA benachbarten Stelle vor gesehen. Ein sich nach unten und dann nach innen erstreckender Innenflansch ist durch Pressen an einem Innenrand des Körpers 1 einteilig ausgebildet, d. h. an einem einen Dämpfer D und eine Aufhängungsfeder S umgebenden Rand, die zueinander koaxial angeordnet sind. Außerdem ist ein sich nach unten und dann nach außen erstreckender Außenflansch 3 durch Pressen an einem Außenrand des Körpers 1 einteilig ausgebildet, d. h. an einem von dem Dämpfer D und der Aufhängungsfeder S entfernten Rand. In dem Außenflansch 3 sind an Stellen benachbart dem Basisende des oberen Arms UA Befestigungslöcher 3₁, 3₁, für zwei Gummihül senverbinder J₂, J₂ vorgesehen zum schwenkbaren Lagern des oberen Arms UA an dem Fahrzeugkarosserierahmen.

Wie in Fig. 10 zu sehen, ist bei dem oben beschriebenen, durch Pressen gefertigten oberen Arm UA die Vertikalabmessung Ho des sich von einem einem Außenumfang des Körpers 1 nach unten erstreckenden und die Befestigungslöcher 3₁, 3₁ aufweisenden Außenflansches 3 größer als die Vertikalabmessung Hi des sich von einem Innenumfang des Körpers 1 nach unten erstreckenden Innenflansches 2. Als eine Folge, wie in Fig. 7 zu sehen, liegt der Querschnittsflächen-Schwerpunkt bzw. das Zentrum (Zentroid) des oberen Arms UA an einer Stelle, die zu dem Außenflansch näher ist als zu dem Innenflansch, und die an einem Mittel abschnitt des oberen Arms UA mit einem Abstand d′ von Linien L, L weit beabstandet ist, wobei die Linien L, L (das Befesti gungsloch 11 und die Befestigungslöcher 3₁, 3₁ verbindende gerade Linien) Lastangriffslinien einer von dem Gelenkteil durch den oberen Arm UA zu dem Fahrzeugkarosserierahmen übertragenen Last sind.

Dieser bekannte obere Arm ist deshalb insofern nachteilig, als daß der Versatz zwischen dem Schwerpunkt bzw. dem Zentrum und den Lastangriffslinien L, L groß ist, was ein größeres Moment zur Folge hat, und folglich, da der Außenflansch 3 mit der größeren Vertikalabmessung Ho und einer hohen Steifigkeit nicht wirkungsvoll zu einer Erhöhung der Steifigkeit des oberen Arms UA beitragen kann. Falls bei dem bekannten oberen Arm eine ausreichend hohe Festigkeit des oberen Arms UA sichergestellt werden soll, muß die Material- bzw. Blechstärke und dement sprechend das Körpergewicht erhöht werden.

Dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Steifigkeit des oberen Arms zu erhöhen, ohne daß dies eine Gewichtszunahme mit sich bringt.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß einem ersten Aspekt und einer ersten Besonderheit der vorliegenden Erfindung ein oberer Arm in einer Aufhängungsanordnung für ein eine Fahrzeugkarosse rie und einen Fahrzeugrahmen (bzw. Fahrzeugkarosserierahmen) aufweisendes Fahrzeug bereitgestellt, der umfaßt: ein im we sentlichen plattenähnlicher Körperabschnitt, der sich von einer mit einem Gelenkteil verbundenen Kopfendseite des oberen Arms zu einer mit dem Fahrzeugkarosserierahmen verbundenen Basisend seite des oberen Arms in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie gabelt, ein sich von einem Außenrand des Körperabschnitts nach unten und dann nach außen erstreckender Außenflansch; und ein sich von einem Innenrand des Körperabschnitts nach unten und dann nach innen erstreckender Innenflansch; wobei der Körper abschnitt und der Innen- und der Außenflansch einteilig durch Pressen geformt sind, wobei eine Vertikalabmessung des Innen flansches größer ist als eine Vertikalabmessung des Außenflan sches, und wobei der Innenflansch an der Basisendseite des oberen Arms mit einem Paar von Befestigungslöchern versehen ist für ein Paar von Verbindern, einem Vorderverbinder und einem Hinterverbinder, zum Verbinden des Innenflansches mit dem Fahrzeugrahmen.

Mit dem ersten Aspekt und der ersten Besonderheit der vorlie genden Erfindung kann der Querschnittsflächen-Schwerpunkt bzw. das Zentrum (Zentroid) des Innenflansches an eine Stelle gelegt werden, die den Lastangriffslinien im oberen Arm näher ist, wodurch die Steifheit des oberen Arms zunimmt. Darüberhinaus kann beim Formen des oberen Arms durch Pressen der Innenflansch mit der größeren Vertikalabmessung aus Material geformt werden, das dem Innenumfang des oberen Arms benachbart ist, so daß es folglich möglich ist, die Materialverschwendung minimal zu halten, um die Herstellungskosten des Arms zu reduzieren.

Zusätzlich zu der ersten Besonderheit können gemäß einem zwei ten Aspekt und einer zweiten Besonderheit der vorliegenden Erfindung die Befestigungslöcher für die Verbinder durch einen nach innen gehenden Kragen bzw. einen nach innen gerichteten Grat in dem Innenflansch gebildet sein, so daß der Innenflansch sich nach innen erstreckende Lippen aufweist, die das jeweilige Befestigungsloch begrenzen.

Mit der genannten zweiten Besonderheit der vorliegenden Erfin dung kann der Abstand zwischen dem Vorder- und dem Hinterver binder vermindert sein, so daß der Befestigungsabschnitt des oberen Arms an dem Fahrzeugkarosserierahmen deshalb kompakt ausgebildet sein kann.

Die obigen und anderen Ziele, Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevor zugten Ausführungsform in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich.

In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Aufhängungsanord nung für ein Fahrzeug, umfassend einen oberen Arm nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht entlang einer Linie 2-2 in Fig. 1, wobei die Feder, der Dämpfer und die Hülsenverbinder gestrichelt angedeutet sind;

Fig. 3 eine Sicht in Richtung eines Pfeils 3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht nach Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 eine Schnittansicht nach Linie 5-5 in Fig. 2;

Fig. 6A und 6B sind Diagramme zur Erklärung der Fertigung des oberen Arms;

Fig. 7 eine Draufsicht ähnlich der Fig. 2 auf einen bekann ten oberen Arm wie oben diskutiert;

Fig. 8 eine Seitenansicht in Richtung eines Pfeils 8 in Fig. 7;

Fig. 9 eine Schnittansicht nach Linie 9-9 in Fig. 7; und

Fig. 10 eine Schnittansicht nach Linie 10-10 in Fig. 7.

Die vorliegende Erfindung wird nun am Beispiel einer bevor zugten Ausführungsform in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Bezugnehmend auf Fig. 1 umfaßt eine Aufhängungsanordnung für ein Fahrzeug ein Gelenkteil N zum drehbaren Abstützen eines Rades W, einen unteren Arm LA zum Abstützen des Gelenkteils N an einem Fahrzeugkarosserierahmen für eine Vertikalbewegung, einen oberen Arm UA zum Abstützen des Gelenkteils N an dem Fahrzeugkarosserierahmen für eine Vertikalbewegung, ein durch einen Innenraum des oberen Arms UA hindurchgehenden Dämpfer D zur Verbindung des Fahrzeugkarosserierahmens und des unteren Arms LA miteinander, und eine um einem Außenumfang des Dämpfers D gehaltene Aufhängungsfeder S.

Wie in den Fig. 2 bis 5 gezeigt, ist der durch Pressen gefer tigte obere Arm UA einteilig mit einem aus einem in Draufsicht im wesentlichen U-förmigen Blech gefertigten Körperabschnitt 1, einem sich von einem Innenrand des Körperabschnitts 1 nach unten und dann nach innen erstreckenden Innenflansch 2 und einem sich von einem Außenrand des Körperabschnitts 1 nach unten und dann nach außen erstreckenden Außenflansch 3 ver sehen. Ein Befestigungsloch 1₁ für einen Kugelgelenkverbinder J₁ zum Verbinden des oberen Arms UA mit dem Gelenkteil ist in dem Körperabschnitt 1 an einer dem Kopfende des oberen Arms UA benachbarten Stelle durch einen nach unten gerichteten Kragen bzw. einen nach unten gerichteten Grat vorgesehen, und es sind Befestigungslöcher 2₁, 2₁ für ein Paar von Gummihülsenverbindern J₂, J₂, einem Vordergummihülsenverbinder J₂ und einem Hinter gummihülsenverbinder J₂, in dem Innenflansch 2 an einem Basis ende des oberen Arms UA benachbarten Stellen durch einen jewei ligen nach innen gerichteten Kragen bzw. einen nach innen gerichteten Grat vorgesehen zum Verbinden des oberen Arms UA mit dem Fahrzeugkarosserierahmen. Aufgrund der nach innen gerichteten Kragen weist der Innenflansch 2 die Befestigungs löcher 2₁, 2₁ begrenzende Lippen auf, die sich jeweils nach innen erstrecken.

In diesem Fall sind zur Gewährleistung der Tragsteifigkeit die Mittelteile der Gummihülsenverbinder J₂, J₂ auf dem Kragen angeordnet; durch Ausbilden des nach innen gerichteten Kragens am Innenflansch 2 sind die Positionen der Gummihülsenverbinder J₂, J₂ allerdings näher zu dem Dämpfer D im Vergleich zu dem in Fig. 7 bis 10 gezeigten bekannten oberen Arm. Deshalb kann der Abschnitt des oberen Arms UA zum Anbringen an einer Fahrzeug karosserie kompakt ausgebildet sein.

Der Innenflansch 2 erstreckt sich von dem Innenumfang des Körperabschnitts 1 nach unten und schließt die Befestigungs löcher 2₁, 2₁ für die Gummihülsenverbinder J₂, J₂ ein. Wie in Fig. 5 zu sehen, ist die Vertikalabmessung Hi des Innenflan sches 2 größer bemessen als die Vertikalabmessung Ho des Außen flansches 3, der sich von der Außenperipherie des Körperab schnitts 1 nach unten erstreckt. Wie in Fig. 2 zu sehen, liegt der Querschnittsflächen-Schwerpunkt bzw. das Zentrum des oberen Arms UA an einer zu dem Innenflansch 2 mit größerer Vertikal abmessung Hi und höherer Festigkeit näheren Stelle, und der Abstand d zwischen den Lastangriffslinien L, L und dem Schwer punkt bzw. dem Zentrum kann selbst im Bereich eines Mittel abschnitts des oberen Arms UA im Vergleich zu dem bekannten oberen Arm reduziert sein. (Sämtliche Querschnittsflächen-Schwer punkte bilden eine in Fig. 2 mit Zentrum bezeichnete Linie.)

Wie oben beschrieben, ist die Vertikalabmessung Hi des zu den Lastangriffslinien L, L näheren Innenflansches 2 des oberen Arms UA groß bemessen, und die Vertikalabmessung Ho des von den Lastangriffslinien L, L entfernteren Außenflansches 3 des oberen Arms UA ist klein bemessen. Deshalb liegt der Quer schnittsflächen-Schwerpunkt bzw. das Zentrum des oberen Arms UA im Vergleich zu dem bekannten oberen Arm näher zu dem Innen flansch 2. Als eine Folge ist der Versatz zwischen dem Schwer punkt bzw. dem Zentrum und den Lastübertragungslinien L, L kleiner. Folglich ist es möglich, eine an dem oberen Arm UA angelegte Last effektiv aufzunehmen und die Steifheit des oberen Arms UA ohne eine Zunahme der Platten- bzw. Blechstärke des Arms zu erhöhen.

Fig. 6A veranschaulicht die Größe eines für das Preßformen eines herkömmlichen oberen Arms UA erforderlichen Materialroh stücks, bei welchem Arm eine Vertikalabmessung Ho eines Außen flansches 3 groß ist, wie bei dem bekannten oberen Arm der Fig. 7 bis 10. Fig. 6B veranschaulicht die Größe eines für das Preßformen des oberen Arms UA der vorliegenden Erfindung erfor derlichen Materialrohstücks, bei welchem Arm eine Vertikal abmessung Hi des Innenflansches 2 groß ist. In den Fig. 6A und 6B bezeichnet das Bezugszeichen 1′ einen Körperabschnitt ent sprechend dem Körperabschnitt 1 nach der Formung, das Bezugs zeichen 2′ einen Innenflansch entsprechend dem Innenflansch 2 nach der Formung, und das Bezugszeichen 3′ einen Außenflansch entsprechend dem Außenflansch 3 nach der Formung.

Wie aus Fig. 6A und 6B ersichtlich, ist bei dem in Fig. 6A gezeigten bekannten oberen Arm UA der die größere Vertikal abmessung Ho aufweisende Außenflansch 3′ mit den darin ausge bildeten Befestigungslöchern 3₁, 3₁ gefertigt unter Verwendung eines dem Außenumfang des U-förmigen Körperabschnitts 1′ be nachbarten Materials, während bei dem in Fig. 6B gezeigten oberen Arm UA der vorliegenden Erfindung der Innenflansch 2′ mit der größeren Vertikalabmessung Hi und den darin ausgebilde ten Befestigungslöchern 2₁, 2₁ unter Verwendung eines dem Innen umfang des U-förmigen Körperabschnitts 1′ benachbarten Mate rials gefertigt ist. Deshalb ist beim bekannten oberen Arm die erforderliche Breite W₁ des Materialrohstücks größer als die nach der Erfindung erforderliche Breite W₂ des Materialroh stücks, was zu einer Verringerung der Kosten führt.

Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung detailliert beschrieben worden ist, versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und daß vielfältige Modifikatio nen in der Konstruktion ausgeführt werden können, ohne den in den Ansprüchen definierten Bereich der Erfindung zu verlassen.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen oberen Arm in einer Aufhängungsanordnung für ein Fahrzeug, umfassend einen im wesentlichen plattenähnlichen Körperabschnitt, der sich von einer mit einem Gelenkteil verbundenen Kopfendseite des oberen Arms zu einer mit dem Fahrzeugrahmen verbundenen Basisendseite des oberen Arms in Längsrichtung einer Fahrzeugkarosserie gabelt. Ein Außenflansch erstreckt in sich von einem Außenrand des Körperabschnitts nach unten und dann nach außen, und ein Innenflansch erstreckt sich von einem Innenrand des Körper abschnitts nach unten und dann nach innen. Der Körperabschnitt und der Außen- und der Innenflansch sind an dem oberen Arm einteilig vorgesehen und aus einem einzigen Materialrohstück durch Pressen geformt. Die Vertikalabmessung des zu Lastan griffslinien näheren Innenflansches ist größer als die Ver tikalabmessung des von den Lastangriffslinien entfernteren Außenflansches, wobei die Lastangriffslinien ein Befestigungs loch für einen Kugelgelenkverbinder zur Verbindung des oberen Arms mit einem Gelenkteil mit Befestigungslöchern für ein Paar von Gummihülsenverbindern zur Verbindung des oberen Arms mit dem Fahrzeugrahmen verbinden. Es ist somit im Vergleich zu bekannten oberen Armen mit ähnlicher gabelförmiger Struktur möglich, die Steifheit des oberen Arms zu vergrößern und das Gewicht des oberen Arms zu verringern.

Claims

1. Oberer Arm (UA) in einer Aufhängungsanordnung für ein Fahrzeug, umfassend:

- ein im wesentlichen plattenähnlicher Körperab schnitt (1), der sich von einer mit einem Gelenk teil (N) verbundenen Kopfendseite des oberen Arms (UA) zu einer mit dem Fahrzeugrahmen verbundenen Basisendseite des oberen Arms (UA) in Längsrich tung einer Fahrzeugkarosserie gabelt,
- ein sich von einem Außenrand des Körperabschnitts (1) nach unten und dann nach außen erstreckender Außenflansch (3); und
- ein sich von einem Innenrand des Körperabschnitts (1) nach unten und dann nach innen erstreckender Innenflansch (2);
- wobei der Körperabschnitt (1) und der Innen- und der Außenflansch (2, 3) einteilig durch Pressen geformt sind, wobei eine Vertikalabmessung (Hi) des Innenflansches (2) größer ist als eine Ver tikalabmessung (Ho) des Außenflansches (3), und wobei der Innenflansch (2) an der Basisendseite des oberen Arms (UA) mit einem Paar von Befesti gungslöchern (2₁, 2₁) versehen ist für ein Paar von Verbindern (J₂, J₂), ein m Vorderverbinder (J₂) und einem Hinterverbinder (J₂), zum Verbinden des Innenflansches (2) mit dem Fahrzeugrahmen.

2. Oberer Arm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslöcher (2₁, 2₁) für die Verbin der (J₂, J₂) durch einen nach innen gerichteten Kragen in dem Innenflansch (2) gebildet sind, so daß der Innenflansch (2) sich nach innen erstreckende Lippen aufweist, die das jeweilige Befestigungsloch (2₁) begrenzen.