JP2004262453A - 車両用サスペンションアーム - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストなプレス成形が可能であり、しかも剛性の高い車両用サスペンションアームを提供する。
【解決手段】 鋼板をプレス成形してなるサスペンションアーム本体１の断面形状は、板状の本体部１₃ と、この本体部１₃ の周縁をパイプ状に折り曲げてなる補強部１₂ とを備える。車輪からの荷重は前記本体部１₃ と平行な入力面内に作用するが、軸線Ｌ₂ から離れた位置にある前記補強部１₂ の存在により該軸線Ｌ₂ に関する断面二次モーメントは充分に大きくなり、サスペンションアーム本体１は曲げ荷重に対して充分な剛性を発揮する。しかも、プレス成形が可能であるため、鍛造品に比べて生産性に優れ、且つ低コストである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車体に車輪を上下動自在に支持するための車両用サスペンションアームに関する。

図７は従来の車両用サスペンションアームを示すもので、（Ａ）はダブルウィッシュボーン式サスペンション等に用いられる所謂Ａ型アームであり、（Ｂ）はマルチリンク式サスペンション等に用いられる所謂Ｉ型アームである。

従来、かかるサスペンションアームはプレスや鍛造により製造されていた。図８は図７のサスペンションアームの８−８線断面を示すもので、（Ａ）はプレス加工した１枚の板材により構成されており、（Ｂ）〜（Ｄ）はプレス加工した２枚の板材の溶接により構成されている。また、（Ｅ）は鍛造品により構成されている。

ところで、車両のサスペンションアームには路面の凹凸、車両の旋回、車輪の制動等により大きな荷重が入力されるため、その荷重に耐えるだけの充分な剛性を持たせる必要がある。

しかしながら、図８（Ａ）の断面を有するものは、その下面が開放しているために剛性が低く、荷重により変形して断面係数が低下したり変形に伴う二次的な内部モーメントが発生する問題がある。これを回避するために断面を大型化すると、サスペンションアーム全体が大型になって車体への取付スペースの確保に支障を来すことになる。

また、図８（Ｂ）〜（Ｄ）の断面を有するものは、比較的に大きい剛性を持つために断面の小型化が可能であり、取付スペースの点では有利であるが、２部材から構成されているために部品点数が増加するだけでなく溶接工程も必要であり、コスト、重量、生産性の点で不利である。

また、図８（Ｅ）の断面を有するものは、鍛造品であるために剛性が高く、断面の小型化も可能であるが、プレス品に比べて大幅にコスト高となり、競争力に乏しい問題がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、プレス成形が可能であり、しかも小型で高剛性な車両用サスペンションアームを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の車両用サスペンションアームは、荷重の入力面と略平行に配置される板状の本体部と、この本体部の少なくとも一側縁に沿って連設された略パイプ状の補強部とを備えたことを特徴としており、この特徴によれば、荷重の入力面に平行に配置された本体部と、その本体部の少なくとも一側縁に沿って連設された略パイプ状の補強部とにより、サスペンションアームに極めて大きな曲げ剛性を持たせることができる。このサスペンションアームはプレス加工により製造することができるので小型軽量で低コストであり、しかも鍛造製のサスペンションアームに劣らない強度を持つ。

以上のように、本発明によるサスペンションアームは、荷重の入力面と略平行に配置される板状の本体部と、この本体部の少なくとも一側縁に沿って連設された略パイプ状の補強部とを備えているので、低コストで生産性が高いプレス加工によって製造可能な小型軽量な構造を持ちながら、鍛造製のサスペンションアームに劣らない強度を持たせることができる。

本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。

添付図面において、図１〜図３は本発明の第１実施例を示すもので、図１は後輪のサスペンションの後面図、図２は図１の２−２線矢視図、図３は図２の３−３線拡大断面図である。

図１に示すように、タイヤＴ及びホイールＷよりなる車輪を支持するサスペンション装置は、ホイールＷを回転自在に支持するナックルＮの下部を車体Ｂに接続するロアアームＬＡと、ナックルＮの上部を車体Ｂに接続するアッパーアームＵＡと、ナックルＮの上下動を緩衝すべく車体Ｂとの間に配置されたダンパーＤ及びコイルスプリングＳとを備える。ロアアームＬＡの外端はボールジョイントＢＪ₁ を介してナックルＮに連結されるとともに、内端は前後一対のゴムブッシュジョイントＧＪ₁ ，ＧＪ₂ を介して車体Ｂに連結される。また、アッパーアームＵＡの外端はボールジョイントＢＪ₂ を介してナックルＮに連結されるとともに、内端は前後一対のゴムブッシュジョイントＧＪ₃ ，ＧＪ₄ を介して車体Ｂに連結される。

次に、図２に基づいて前記ロアアームＬＡの構造を説明する。

ロアアームＬＡは鋼板をプレス加工することにより概略Ｌ字状に形成されたロアアーム本体１を備える。ロアアーム本体１の内端前側にはゴムブッシュジョイントＧＪ₁ を外周に支持するピン２が溶接されるとともに、内端後側にはゴムブッシュジョイントＧＪ₂ を内周に支持するカラー３が溶接され、更に外端にはボールジョイントＢＪ₁ を支持する取付孔１₁ が穿設される。

前記ロアアームＬＡは一対のゴムブッシュジョイントＧＪ₁ ，ＧＪ₂ により上下揺動自在に枢支されているため、路面からタイヤＴ、ホーイルＨ及びナックルＮを介してロアアーム本体１に入力される荷重は上下方向（図２の紙面に垂直な方向）には殆ど作用せず、その荷重は車体前後方向（Ｘ方向）及び車体左右方向（Ｙ方向）に作用する。従って、ロアアーム本体１に対する荷重の入力面は、その本体部１₃ に平行な平面（即ち、Ｘ−Ｙ平面）となる。

図３を併せて参照すると明らかなように、ロアアームＬＡのロアアーム本体１は、周縁部を構成する補強部１₂ …と、その補強部１₂ …により囲繞された本体部１₃ とを備える。本体部１₃ は板状に形成されており、補強部１₂ …は本体部１₃ の両側縁を断面略三角形のパイプ状にプレス加工して形成される。

ロアアーム本体１の断面の図心Ｏを通って本体部１₃ に平行な軸線Ｌ₁ と、前記図心Ｏを通って軸線Ｌ₁ に直交する軸線Ｌ₂ とを引くと、前記断面は軸線Ｌ₁ 及び軸線Ｌ₂ に対して略線対称な形状を持ち、且つその形状はＩ形鋼の断面形状と類似の形状となる。即ち、ロアアーム本体１の本体部１₃ はＩ形鋼のウエブに対応し、補強部１₂ ，１₂ はＩ形鋼のフランジに対応するため、軸線Ｌ₂ に関する断面二次モーメントは極めて大きなものとなる。

而して、本体部１₃ と平行な前記入力面（即ち、Ｘ−Ｙ平面）に入力する荷重は、ロアアームＬＡのロアアーム本体１に圧縮荷重、引張荷重及び曲げ荷重として作用する。その際、強度上最も重要である曲げ荷重は、前記入力面内でロアアーム本体１を曲げるように作用するが、前述したようにロアアーム本体１の軸線Ｌ₂ に関する断面二次モーメントは大きいため、ロアアーム本体１に前記曲げ荷重に耐え得る充分な剛性を持たせることができる。しかもロアアーム本体１は軸線Ｌ₂ に対して略線対称な断面形状を持つため、前記入力面に入力する荷重によって断面形状が変化し難く、好ましくない二次的な内部モーメントの発生を回避することができる。

上述したロアアーム本体１は１枚の鋼板をプレスするだけで製造可能であるため、小型軽量であるばかりか生産性に優れて低コストであり、しかも鍛造製のものに劣らない剛性を持たせることができる。また、本体部１₃ を囲繞する補強部１₂ …はプレス加工時の変形量が大きいために加工硬化するが、この補強部１₂ …は軸線Ｌ₂ から遠い位置にあるため、前記加工硬化によりロアアーム本体１の剛性を効果的に増加させることができる。

次に、図４に基づいて本発明の第２実施例を説明する。

第２実施例のサスペンションアームもＡ型のロアアームＬＡであり、その平面形状において第１実施例のロアアームＬＡと異なっている。第２実施例のロアアーム本体１は、その内端にゴムブッシュジョイントを支持する前後一対のカラー３，３を備えるとともに、その外端にボールジョイントを支持する取付孔１₁ を備える。ロアアーム本体１は、周縁部を構成する補強部１₂ …と、その補強部１₂ …により囲繞された本体部１₃ とを備えており、その断面形状は第１実施例と同じく図３に示す形状である。

而して、この第２実施例によっても、前記第１実施例と同様の作用効果を奏することができる。

次に、図５に基づいて本発明の第３実施例を説明する。

第３実施例のサスペンションアームはマルチリンク式サスペンションのＩ型のアッパーアームＵＡであり、その内端及び外端にそれぞれ車体に接続するゴムブッシュジョイントＧＪ₅ とナックルに接続するゴムブッシュジョイントＧＪ₆ とを備える。このアッパーアームＵＡはゴムブッシュジョイントＧＪ₅ により車体に上下揺動自在に枢支されており、且つ図示せぬリーディングアームやトレーリングアームによって車体前後方向の変位を規制されているため、その荷重は両ゴムブッシュジョイントＧＪ₅ ，ＧＪ₆ を結ぶ方向の圧縮荷重又は引張荷重となる。

アッパーアームＵＡは中央部において「ヘ」字状に屈曲しているため、前記圧縮荷重又は引張荷重は入力面（図５の紙面と平行な平面）内でアッパーアームアーム本体１を曲げるように作用する。このとき、図３に示す断面形状において、アッパーアーム本体１の軸線Ｌ₂ に関する断面二次モーメントは大きいため、第１実施例及び第２実施例と同様にアッパーアーム本体１に前記曲げモーメントに耐え得る充分な剛性を持たせることができる。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例では本体部１₃ の両側縁に補強部１₂ ，１₂ を設けているが、その一側縁にのみ補強部１₂ を設けても良い。また、補強部１₂ …の形状は図３のものに限定されず、図６（Ａ）に示す略長円形状や図６（Ｂ）に示す略円形状であっても良い。

後輪のサスペンションの後面図 図１の２−２線矢視図 図２の３−３線拡大断面図 サスペンションアームの第２実施例を示す平面図 サスペンションアームの第３実施例を示す正面図 サスペンションアームの断面の他の実施例を示す図 従来のサスペンションアームを示す斜視図 図７の８−８線拡大断面図

符号の説明

１₂ 補強部
１₃ 本体部

Claims (1)

1. 荷重の入力面と略平行に配置される板状の本体部（１₃ ）と、この本体部（１₃ ）の少なくとも一側縁に沿って連設された略パイプ状の補強部（１₂ ）とを備えてなる車両用サスペンションアーム。
   

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