JP2003226124A - サスペンション用ロアアーム - Google Patents

サスペンション用ロアアーム

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JP2003226124A
JP2003226124A JP2002026634A JP2002026634A JP2003226124A JP 2003226124 A JP2003226124 A JP 2003226124A JP 2002026634 A JP2002026634 A JP 2002026634A JP 2002026634 A JP2002026634 A JP 2002026634A JP 2003226124 A JP2003226124 A JP 2003226124A
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JP
Japan
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lower arm
arm
suspension
tire
line
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JP2002026634A
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English (en)
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Shiyougo Sakamoto
正悟 阪本
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 最小限の重量増加で強度を向上させたサスペ
ンション用ロアアームを提供する。 【解決手段】 薄肉部の両側にリブが形成されたアーム
本体部の端部に取付部を有し鍛造型により形成されるサ
スペンション用ロアアームであって、接続されたときに
タイヤ側となる前記リブ14Aの外面に、そのタイヤが
接触する境界線となるタイヤ干渉ラインに沿う形状の壁
面を有する膨出部21を備え、前記膨出部21の最外郭
部となる位置に、前記鍛造金型により形成されるパーテ
ィングライン23を有するサスペンション用ロアアーム
6とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のホイール
を懸架するサスペンションを構成する要素部品であるサ
スペンション用ロアアームに係り、詳しくは、強度を維
持した状態で軽量化を可能とするサスペンション用ロア
アームに関する。
【0002】
【従来の技術】図5および図6は、従来のサスペンショ
ンに適用されているロアアームの構成を示す平面図、お
よび断面図である。図5に示すように、ロアアーム36
は、平面略r字状の部品であり、板状のアーム本体部3
0と、このアーム本体部30の一端に設けられる車輪側
取付けボス31と、アーム本体部30の2箇所に設けら
れる車体側取付けボス32,33とで構成されている。
【0003】通常、自動車のサスペンションは、軽量化
のため各アーム類においてアルミニウム合金が採用され
ると共に、ロアアーム36においては、必要強度を確保
した上でさらなる軽量化を図るために、図5のVI−V
I線における断面図である図6に示すように、アーム本
体部30の横断面形状において中間部が薄肉部15、両
側縁がリブ14a、14bとなった略扁平H形断面に形
成されている。
【0004】図5に示すように、このロアアーム36の
外形形状は、タイヤ干渉ラインXに対して干渉しないよ
うに、内側(タイヤ側)のリブ14aの外形ラインLが
決定される。すなわち、自動車の走行時に路面の凹凸に
よりサスペンションが揺動し、特にステアリングが切ら
れた状態(転舵状態)でサスペンションが下動した際
に、図8に示すように、サスペンションフレーム45に
取り付けられるロアアーム36のアーム本体部30の外
形ラインLがタイヤ8を含むホイール2と最も干渉を生
じやすい状態になる。したがって、この最も干渉を生じ
やすい状態におけるタイヤ干渉ラインXを予め求めてお
き、これを用いてロアアーム36の外形ラインLを設計
している。
【0005】前記タイヤ干渉ラインXは、平面視では図
5に示すように円弧状であるが、図6および図7に示す
アーム本体部30の断面では直線となる。これらの図か
ら明らかなように、アーム本体部30のタイヤ側の外形
ラインLにおける下側外縁16がタイヤ干渉位置の最外
縁となる。したがって、ロアアーム36の鍛造において
は、図6および図7における断面中心線17を金型での
型割線とし、前記最外縁である下側外縁16に対してタ
イヤ干渉ラインXにかからないような抜き勾配18を付
加した形状に構成している。
【0006】ところで、図5に示すように、ロアアーム
36には、紙面垂直方向に曲げモーメントが作用し、図
中ドットを付した楕円で示す部分が曲げ強度に対して最
弱部38となるため、この最弱部38での曲げ強度が許
容値に達しない場合には補強する必要がある。そして、
ロアアーム3を補強する場合、補強部分が前記タイヤ干
渉ラインXにかからないように構成する必要がある。そ
こで、従来は、図6に示すようにリブ14aの内側(薄
肉部15側)に厚肉部19を設けてリブ14aの幅を大
きくしていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来のロアアーム36では、補強した厚肉部19
は、ロアアーム36の中心から断面2次モーメントの値
に影響する位置までの距離が短くなるため(モーメント
アームyが短くなる)、強度を補強するために補強部分
の体積を大きくすることで曲げ強度を確保することにな
り、ロアアーム36全体の重量が大きくなり、軽量化の
要求に反するという問題があった。
【0008】本発明は、前記問題点に鑑み創案されたも
のであり、最小限の重量増加で強度を向上させたサスペ
ンション用ロアアームを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決すべく構成されるものであり、請求項1に記載の発明
は、薄肉部の両側にリブが形成されたアーム本体部の端
部に取付部を有し鍛造型により形成されるサスペンショ
ン用ロアアームであって、前記サスペンション用ロアア
ームと接続されたときにタイヤ側となる前記リブの外面
に、そのタイヤが接触する境界線となるタイヤ干渉ライ
ンに沿う形状の壁面を有する膨出部を備え、前記膨出部
の最外郭部となる位置に、前記鍛造金型により形成され
るパーティングラインを有する構成とした。
【0010】本発明では、このように構成されることに
より、ロアアームに曲げモーメントが作用した際に強度
の最弱部となる部分のリブが膨出部で補強され、最弱部
での曲げ強度が増大すると共に、膨出部はタイヤ干渉ラ
インに沿う形状の壁面であるので、タイヤが干渉するこ
とがない。
【0011】また、前記サスペンション用ロアアームに
おいて、前記膨出部およびその膨出部の最外郭となる位
置のパーティングラインは、前記リブの曲げ強度の最弱
部となる範囲において形成される構成とした。このよう
に構成されることにより、サスペンション用ロアアーム
は、最小限の増肉を行うことで曲げ強度を補強すること
ができる。
【0012】さらに、前記サスペンション用ロアアーム
において、前記リブ間におけるアーム本体部の中心位置
にY軸を設定したときに、そのY軸から前記膨出部の微
小面積dAまでのモーメントアームをyとすると、断面
二次モーメントIyを、Iy=∫y2dAで表わし、そ
のモーメントアームyが前記タイヤ干渉ラインに沿って
最長となるように設定した構成とした。
【0013】このように構成されることにより、ロアア
ーム中心から膨出部までの長さ、すなわち、モーメント
アームが長く取れるため、断面二次モーメントを大きく
することができる。そして、タイヤ干渉ラインまでの間
の空間部に膨出部が形成されるので、膨出部が突出して
もタイヤと干渉するおそれがないと共に、膨出部の増肉
量が小さくても曲げ強度を大きくすることが可能とな
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1はロアアームを用いた
サスペンションの構成を示す側面図、図2はサスペンシ
ョン用ロアアームを示す平面図、図3はサスペンション
用ロアアームであり図2のA−A線における断面図、図
4はサスペンション用ロアアームを模式的に示す側面図
である。
【0015】図1に示すように、サスペンション1は、
自動車のホイール2に接続手段により接続されて用いら
れるものである。このサスペンション1は、ナックルア
ーム3と、アッパアーム4と、サスペンションフレーム
5と、ロアアーム6等により構成されている。ホイール
2は、ホイールハブ7と、タイヤ8が装着されるホイー
ルディスク9とからなる。もちろん、サスペンション1
およびホイール2の構成は、多種多様であり、特に限定
されるものではない。
【0016】ナックルアーム3にはホイールハブ7が取
り付けられ、このナックルアーム3の上端にアッパアー
ム4が、さらに下端にロアアーム6が各々連結され、ア
ッパアーム4とロアアーム6との間にサスペンションフ
レーム5が連結された構成である。
【0017】図2に示すように、ロアアーム6は、ここ
では、平面略r字状の部品であり、板状のアーム本体部
10と、このアーム本体部10の一端に設けられ、ナッ
クルアーム3の下部位置に揺動可能に取り付けられる車
輪側取付ボス11と、アーム本体部10の2箇所に設け
られ、サスペンションフレーム5に揺動可能に取り付け
られる車体側取付ボス12,13とで構成されている。
【0018】図3に示すように、ロアアーム6は、車体
側取付ボス13と車輪側取付ボス11とを結ぶ位置のリ
ブ14Aの外側で、タイヤ干渉ラインXに沿うように膨
出部21を備えている。そして、この膨出部21は、最
外郭部となる位置において、鍛造金型(図示せず)によ
り成形されるときの型割位置となるパーティングライン
23が形成されるように構成されている。なお、このタ
イヤ干渉ラインXに沿った膨出部21は、図2および図
4に示す最弱部18となる位置に対応した形成長さWを
少なくとも備えていればよい。
【0019】そのため、図4に示すように、最弱部18
以外となる位置では、特に膨出部21を形成しなくても
ロアアーム6の曲げ強度を確保できるが、もちろん、要
求される曲げ強度に対して、タイヤ側となるリブ14A
の全長に渡って膨出部21を形成する構成としても構わ
ない。
【0020】さらに、このように、リブ14Aの外側に
膨出部21を形成することにより、アーム本体部10の
中心線であるY軸を設定した場合、そのY軸の回りの断
面二次モーメントIyを従来の厚肉部の構造に比して大
きくすることができる。即ち、図3に示すように、Y軸
から厚肉部21の微小面積dAまでのモーメントアーム
をyとすると、断面二次モーメントIyは、Iy=∫y
2dAで表される。
【0021】本実施の形態ではモーメントアームyが従
来の構造と比較してより長く取れるため(図6参照)、
そのモーメントアームyの2乗に比例して断面二次モー
メントIyが大きくなる。このため、膨出部21の増肉
量がリブ14Aの内側となる場合と比較して少なくて
も、曲げ強度を大きくすることが可能になり、逆に曲げ
強度が同じであれば本実施の形態では軽量化できること
になる。
【0022】なお、図3および図4に示すように、リブ
14Aの位置に膨出部21を形成する場合は、その膨出
部21をタイヤ干渉ラインXに沿って形成できると共
に、そのパーティングライン23の上方および下方とな
る位置に傾斜面22,23を形成することができるた
め、鍛造金型(図示せず)により、最適な形状を維持し
た状態で成形することができる。これは、鍛造金型でロ
アアーム6を成型するには、図3および図4に示すよう
に、膨出部21のパーティングライン23(図の太線で
示す)位置を鍛造金型の型割位置(パーティングライ
ン)とし、そのパーティングライン23の上下となる位
置に鍛造金型による抜き勾配となる傾斜面22,24を
対応させることができるためである。
【0023】なお、本発明のロアアームは、三点支持す
る構成のものとして説明したが、この形状に限定される
ものではなく、2点支持する構成のものや、あるいは、
形状が異なるものでも良く、タイヤ干渉ラインに沿って
膨出部を形成し、その膨出部の最外郭となる位置にパー
ティングラインを有する構成であれば、その形状が限定
されるものではない。また、ロアアームに使用されるア
ルミニウム合金は、特に限定されるものではない。
【0024】
【発明の効果】本発明にかかるサスペンション用ロアア
ームは、以上、詳述したように構成されているため次の
ような優れた効果を奏する。請求項1記載の発明によれ
ば、タイヤ側のリブの外面にタイヤ干渉ラインに沿う形
状の壁面を有する膨出部を形成し、その膨出部の最外郭
となる位置にパーティングラインを有する構成としたの
で、最小限の重量増加で強度を向上させることができる
と共に、膨出部はリブの外側に形成されるので、従来の
内側の厚肉部に比してモーメントアームが長く取れ、こ
れにより、膨出部の増肉量が従来の厚肉部の増肉量より
小さくても曲げ強度を大きくすることが可能になり、逆
に曲げ強度が同じであれば本発明では軽量化できるとい
う効果がある。
【0025】さらに、請求項2の発明によれば、サスペ
ンション用ロアアームは、膨出部は、曲げ強度の最弱部
となる範囲において形成される構成としているため、最
小限の増肉を行うことで曲げ強度を補強することがで
き、曲げ強度を確保して軽量化を図ることが可能とな
る。
【0026】また、請求項3記載の発明によれば、サス
ペンション用ロアアームは、膨出部はリブの外側とタイ
ヤ干渉ラインとの間に形成される空間部を利用するの
で、膨出部がリブ外に突出してもタイヤと干渉するおそ
れがなく、かつ、最弱部において、モーメントアームy
が前記タイヤ干渉ラインに沿って最長となるように設定
しているため、断面二次モーメントIyをそのモーメン
トアームyの2乗に比例して大きくすることができ、最
小限の増肉により曲げ強度を補強することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のロアアームを用いたサスペンションの
構成を示す側面図である。
【図2】本発明のサスペンション用ロアアームを示す平
面図である。
【図3】本発明のサスペンション用ロアアームであり図
2のA−A線における断面図である。
【図4】本発明のサスペンション用ロアアームを模式的
に示す側面図である。
【図5】従来のロアアームの平面図である。
【図6】図5のVI―VI線における断面図である。
【図7】従来のロアアームとタイヤ干渉ラインとの関係
を示す断面図である。
【図8】従来のロアアームとホイールとの関係を示す平
面図である。
【符号の説明】
8 タイヤ 6 ロアアーム(サスペンション用ロアアーム) 10 アーム本体部 11 車輪側取付ボス(取付部) 12 車体側取付ボス(取付部) 13 車体側取付ボス(取付部) 14A リブ 14B リブ 15A 薄肉部 20 空間部 21 膨出部 22 傾斜面 23 パーティングライン 24 傾斜面 X タイヤ干渉ライン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】薄肉部の両側にリブが形成されたアーム本
    体部の端部に取付部を有し鍛造型により形成されるサス
    ペンション用ロアアームであって、 接続されたときにタイヤ側となる前記リブの外面に、そ
    のタイヤが接触する境界線となるタイヤ干渉ラインに沿
    う形状の壁面を有する膨出部を備え、前記膨出部の最外
    郭部となる位置に、前記鍛造金型により形成されるパー
    ティングラインを有することを特徴とするサスペンショ
    ン用ロアアーム。
  2. 【請求項2】前記膨出部およびその膨出部の最外郭とな
    る位置のパーティングラインは、前記リブの曲げ強度の
    最弱部となる範囲において形成されることを特徴とする
    請求項1に記載のスペンション用ロアアーム。
  3. 【請求項3】前記リブ間におけるアーム本体部の中心位
    置にY軸を設定したときに、そのY軸から前記膨出部の
    微小面積dAまでのモーメントアームをyとすると、断
    面二次モーメントIyを、Iy=∫y2dAで表わし、
    そのモーメントアームyが前記タイヤ干渉ラインに沿っ
    て最長となるように設定したことを特徴とする請求項1
    または請求項2に記載のサスペンション用ロアアーム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102248100A (zh) * 2010-03-15 2011-11-23 株式会社神户制钢所 机动车行走部件及其制造方法
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