JP2008007063A - Structure of mounting part of suspension arm - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サスペンションアームの取付部構造に関する。 The present invention relates to a structure for attaching a suspension arm.
下記特許文献1には、サスペンションアームの取付用ブラケットを硬化させて必要な強度を与える技術が開示されている。
しかしながら、上記先行技術による場合、以下の点において改良の余地がある。 However, according to the above prior art, there is room for improvement in the following points.
すなわち、サスペンションアーム組付後のブラケットの変形強度・疲労強度を確保する観点からは、ブラケットの剛性を予め高くしておく必要がある。一方、ブラケットへサスペンションアームのブッシュを組付ける際のことを考えると、ブラケットの側部の変形抵抗が小さい方が好ましいが、変形抵抗を下げるということはブラケットの剛性を下げることになる。このようにサスペンションアームのブラケットには背反する性能が要求される。従って、先行技術のようにブラケットの剛性アップのみに力点を置くと、変形抵抗が増加することになり、これに対応するためにはブッシュの締結ボルトのボルト径を大きくして軸力を上げていかざるを得ないが、工場ラインでボルト締めも含めて組立工程を行うことを考慮すると、ボルト径アップにも自ずと限りがある。 That is, from the viewpoint of securing the deformation strength and fatigue strength of the bracket after the suspension arm is assembled, it is necessary to increase the rigidity of the bracket in advance. On the other hand, considering that the bush of the suspension arm is assembled to the bracket, it is preferable that the deformation resistance of the side portion of the bracket is small. However, decreasing the deformation resistance decreases the rigidity of the bracket. Thus, the suspension arm bracket is required to have a contradictory performance. Therefore, if the emphasis is placed only on increasing the rigidity of the bracket as in the prior art, the deformation resistance will increase. To cope with this, the bolt diameter of the fastening bolt of the bush is increased to increase the axial force. However, when considering the assembly process including bolt tightening in the factory line, the bolt diameter is naturally limited.
本発明は上記事実を考慮し、車両走行時における変形強度・疲労強度の確保と車両組付時における変形抵抗の低減とを両立させることができるサスペンションアームの取付部構造を得ることが目的である。 In consideration of the above-described facts, an object of the present invention is to provide a suspension arm mounting portion structure capable of ensuring both deformation strength and fatigue strength during vehicle travel and reduction in deformation resistance during vehicle assembly. .
請求項1の発明に係るサスペンションアームの取付部構造は、サスペンションアームのアーム先端部に設けられたブッシュと、車体側に支持され、前記ブッシュを軸方向の両端側から挟み込む第1の支持部及び第2の支持部と、前記第1の支持部及び第2の支持部間に前記ブッシュを挟み込んだ状態で第1の支持部及び第2の支持部をブッシュ軸方向に締め付ける締結具と、を含んで構成されたサスペンションアームの取付部構造であって、前記第1の支持部のブッシュ軸方向の剛性を前記第2の支持部のブッシュ軸方向の剛性よりも低く設定した、ことを特徴とする。 The suspension arm mounting portion structure according to the first aspect of the present invention includes a bush provided at the arm tip of the suspension arm, a first support portion supported on the vehicle body side, and sandwiching the bush from both ends in the axial direction. A second support part, and a fastener for fastening the first support part and the second support part in the bush axis direction with the bush sandwiched between the first support part and the second support part. A suspension arm mounting portion structure including the first support portion, wherein the rigidity in the bush axis direction of the first support portion is set lower than the rigidity of the second support portion in the bush axis direction. To do.
請求項2の発明は、請求項1記載のサスペンションアームの取付部構造において、前記第1の支持部は平板状に構成されており、前記第2の支持部には当該第2の支持部のブッシュ軸方向の剛性を上げる補強手段が設定されている、ことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the suspension arm mounting portion structure according to the first aspect, the first support portion is formed in a flat plate shape, and the second support portion includes the second support portion. The reinforcing means for increasing the rigidity in the bush axis direction is set.
請求項1記載の本発明によれば、サスペンションアームのアーム先端部に設けられたブッシュを車体側に支持された第1の支持部及び第2の支持部に取り付ける際には、第1の支持部と第2の支持部との間にブッシュを挿入した後、第1の支持部及び第2の支持部を締結具でブッシュ軸方向に締め付ければよい。これにより、ブッシュは第1の支持部と第2の支持部との間に挟み込まれた状態で、第1の支持部及び第2の支持部に取り付けられる。 According to the first aspect of the present invention, when the bush provided at the arm tip portion of the suspension arm is attached to the first support portion and the second support portion supported on the vehicle body side, the first support After the bush is inserted between the first support portion and the second support portion, the first support portion and the second support portion may be tightened in the bush axis direction with a fastener. Accordingly, the bush is attached to the first support portion and the second support portion while being sandwiched between the first support portion and the second support portion.
ここで、本発明では、第1の支持部のブッシュ軸方向の剛性を第2の支持部のブッシュ軸方向の剛性よりも低く設定したので、第1の支持部の方が第2の支持部よりもブッシュ軸方向に相対的に弱くできている。従って、この相対的な剛性差を利用して、第1の支持部側で組付時(締結時)の変形抵抗を下げて、締結具の締結トルクがかかった際に変形し易くすることが可能となる。 Here, in the present invention, since the rigidity of the first support portion in the bush axis direction is set lower than the rigidity of the second support portion in the bush axis direction, the first support portion is the second support portion. Rather than in the bush axis direction. Therefore, by utilizing this relative rigidity difference, the deformation resistance at the time of assembly (at the time of fastening) is lowered on the first support portion side, so that it can be easily deformed when the fastening torque of the fastener is applied. It becomes possible.
一方、組付後の車両走行時に要求される変形強度・疲労強度については、相対的に高剛性とされた第2の支持部側で確保されるようにすればよい。 On the other hand, the deformation strength and fatigue strength required when the vehicle travels after assembling may be ensured on the second support portion side that is relatively highly rigid.
請求項2記載の本発明によれば、第1の支持部は平板状に構成されており、第2の支持部にはブッシュ軸方向の剛性を上げる補強手段が設定されているため、第1の支持部のブッシュ軸方向の剛性については板厚で調整でき、第2の支持部のブッシュ軸方向の剛性については補強手段の補強程度(補強の仕方)で調整できる。 According to the second aspect of the present invention, the first support portion is configured in a flat plate shape, and the second support portion is provided with reinforcing means for increasing the rigidity in the bush axis direction. The rigidity of the support portion in the bush axis direction can be adjusted by the plate thickness, and the rigidity of the second support portion in the bush axis direction can be adjusted by the degree of reinforcement of the reinforcing means (how to reinforce).
以上説明したように、請求項1記載のサスペンションアームの取付部構造は、車両走行時における変形強度・疲労強度の確保と車両組付時における変形抵抗の低減とを両立させることができるという優れた効果を有する。 As described above, the suspension arm attachment portion structure according to claim 1 is excellent in that it is possible to satisfy both of securing of deformation strength and fatigue strength during vehicle traveling and reduction of deformation resistance during vehicle assembly. Has an effect.
請求項2記載の本発明に係るサスペンションアームの取付部構造は、比較的容易に、車両走行時における変形強度・疲労強度の確保と車両組付時における変形抵抗の低減とを両立させることができるという優れた効果を有する。 The suspension arm mounting portion structure according to the second aspect of the present invention can relatively easily secure deformation strength / fatigue strength during vehicle travel and reduce deformation resistance during vehicle assembly. It has an excellent effect.
以下、図1〜図4を用いて、本発明に係るサスペンションアームの取付部構造が適用された実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印FRは車両前方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印INは車両幅方向内側を示している。 Hereinafter, an embodiment to which a suspension arm mounting portion structure according to the present invention is applied will be described with reference to FIGS. In these drawings, an arrow FR appropriately shown indicates the vehicle front side, an arrow UP indicates the vehicle upper side, and an arrow IN indicates the vehicle width direction inner side.
図4には、リヤサスペンション10の全体構成が示されている。この図に示されるように、リヤサスペンション10は、ボディー側の部品として、左右一対のリヤサスペンションサイドレール12を備えている。リヤサスペンションサイドレール12は車両前後方向に沿って延在された長尺状の車体骨格部材であり、車体上方側に配置された前部12Aと、車体下方側に配置された後部12Bと、前部12Aと後部12Bとを斜めに繋ぐ中間部12Cと、によって構成されている。なお、左右のリヤサスペンションサイドレール12の後端部同士は、車両前方側から見て中間部が下方へ凹んだ略ハット形状に形成されたリヤサスペンションクロスメンバ14によって車両幅方向に連結されている。
FIG. 4 shows the overall configuration of the
上述したリヤサスペンションサイドレール12の後部12Bの外側側壁に、取付ブラケット16が溶接により取り付けられている。図2及び図3に示されるように、取付ブラケット16は車両側方から見て下方側が開放された断面略コ字状に形成されており、前後一対の第1の支持部としての第1側壁部18及び第2の支持部としての第2側壁部20と、これらの第1側壁部18及び第2側壁部20の上端部同士を車両前後方向に繋ぐ頂壁部22と、を含んで構成されている。この取付ブラケット16の前後一対の第1側壁部18及び第2側壁部20間に、サスペンションアームとしてのロアアーム24の内端部が揺動可能に軸支されている。
A
図4に戻り、ロアアーム24は車両幅方向外側に配置された基端部24Aと、この基端部24Aから車両幅方向内側で車両後方側へ延出された第1アーム部24Bと、基端部24Aから車両幅方向内側で車両前方側へ延出された第2アーム部24Cと、を含んで構成されている。基端部24Aには、ステアリングナックル26の下端部が揺動可能に軸支されている。さらに、第1アーム部24Bの先端部及び第2アーム部24Cの先端部には、ブッシュ28が溶接によりそれぞれ取り付けられている。
Returning to FIG. 4, the
図1は、本実施形態に係るサスペンションアームの取付部構造を模式化して描いた平面図である。この図に示されるように、ブッシュ28は、軸芯部に配置された円筒形状の内筒30と、この内筒30の外周部に同心円状に配置されかつ軸方向寸法が内筒30の軸方向寸法よりも短く設定された外筒32と、内筒30と外筒32との間に介在されて両者を加硫接着する弾性体34と、を備えている。外筒32は、ロアアーム24の第1アーム部24Bの先端部及び第2アーム部24Cの先端部にそれぞれ溶接により取り付けられている。
FIG. 1 is a plan view schematically showing the suspension arm attachment structure according to the present embodiment. As shown in this figure, the
一方、図2及び図3に示されるように、上述した取付ブラケット16の前後一対の第1側壁部18及び第2側壁部20には、ボルト挿通孔36及び位置決めピン挿通孔38が同軸上に形成されている。そして、前後一対の第1側壁部18及び第2側壁部20の間にブッシュ28が挿入された状態で、内筒30と両第1側壁部18及び第2側壁部20に形成されたボルト挿通孔36とが同軸上に位置決めされて、締結具としてのボルト40及びナット42でブッシュ28が前後一対の第1側壁部18及び第2側壁部20間に締結固定されている。これにより、ロアアーム24は、第1アーム部24B及び第2アーム部24Cの内端部を中心として車両上下方向に揺動可能にリヤサスペンションサイドレール12に軸支される構成である。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, a
ここで、上述した取付ブラケット16の構成について詳細に説明する。
Here, the configuration of the
まず、模式図で示した図1を用いて、本実施形態に係る取付ブラケット16の主要な構成について説明すると、リヤサスペンションサイドレール12の側部には、前後一対の第1側壁部18及び第2側壁部20に相当する第1部材50及び第2部材52が溶接により固着されている。なお、第1部材50及び第2部材52の板の向きは、リヤサスペンションサイドレール12に対して直交する方向である車両幅方向とされている。
First, the main configuration of the
上記第1部材50は平板によって構成されている。これに対し、第2部材52は、平板の底面に補強手段としての補強部材54が設定されている。補強部材54の設定の仕方は任意であり、例えば、第2部材52をプレス成形する際に予め補強部材54を含んだ形状に打ち抜いて折り曲げることにより、平板状の第2部材52と平面視で直角三角形状の補強板が直交して形成されるようにしてもよいし、第2部材52と補強部材54とを別部材で構成し、補強部材54を溶接等の接合手段によって第2部材52とリヤサスペンションサイドレール12とに跨って溶接するようにしてもよい。
The
上記構成により、第1部材50のブッシュ軸方向の強度及び剛性は、第2部材52のブッシュ軸方向の強度及び剛性よりも低くなっている。すなわち、第1部材50と第2部材52との間には相対的な強度差及び剛性差が設定されており、第1部材50はブッシュ軸方向の荷重に対して変形し易いが、第2部材52はブッシュ軸方向の荷重に対して変形し難い性質を有している。
With the above configuration, the strength and rigidity of the
補足すると、変形抵抗が低い方の第1部材50が車両前方側に配置され、変形抵抗が高い方の第2部材52が車両後方側に配置されるように、第1部材50及び第2部材52の前後の位置関係が定められている。その理由は、図4に示されるように、ロアアーム24は第1アーム部24Bと第2アーム部24Cとを備えているが、車両後方側に配置される第1アーム部24Bでは、前後入力の前方変位時には、第1アーム部24B側のブッシュ28の外筒32が第1部材50に当接する前に第2アーム部24C側のブッシュ28及び取付ブラケット間で底付き状態となって第1アーム部24B側のブッシュ28の相対変位が規制されるため、第1部材50の強度及び剛性は低くてもよいのに対し、前後入力時の後方変位時には、第1アーム部24B側のブッシュ28の外筒32が取付ブラケット16の第2部材52へ先に当接して底付くので、第2部材52側の方が変形抵抗が大きくなるように高剛性化しておく必要があるからである。
Supplementally, the
図2及び図3に戻り、実際の取付ブラケット16では、開き断面の取付ブラケット16の前後一対の第1側壁部18及び第2側壁部20の下端部に、折り曲げによる第1フランジ部18A及び第2フランジ部20Aがそれぞれ一体に形成されている。さらに、第1側壁部18の第1フランジ部18A及び第2側壁部20の第2フランジ部20Aとは、平板状の補強用追加プレート60によって連結されている。すなわち、補強用追加プレート60は、一対の第1側壁部18及び第2側壁部20の下端部間を掛け渡すように配置(溶接)されており、更にリヤサスペンションサイドレール12の下面とも溶接されている。
2 and 3, in the actual mounting
ここで、図2及び図3に示されるように、上述した取付ブラケット16の車両前方側の第1側壁部18の第1フランジ部18Aには、広義には脆弱部又は弱化部、低剛性部として把握される切欠部62が形成されている。この切欠部62の形成範囲は、第1フランジ部18Aの稜線64を跨ぐように設定されている。これにより、車両前方側に配置された第1側壁部18は、切欠部62の形成位置にて低剛性化されており、更に本実施形態では折れ線66に沿って第1側壁部18の外側部分18Bが第2側壁部20から離間する方向へ若干折り曲げられている。
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the
一方、車両後方側に配置された第2側壁部20の第2フランジ部20Aには上述した切欠部62は形成されておらず、むしろ第1フランジ部18Aよりも第2フランジ部20Aの方が車両前後方向に大きく張り出されている。この張り出し範囲が大きい第2フランジ部20Aが補強用追加プレート60に溶接されることで、取付ブラケット16の第2側壁部20へ入力された荷重が第2フランジ部20A及び補強用追加プレート60を経由してリヤサスペンションサイドレール12に伝達されて支持される構成である。
On the other hand, the above-described
(本実施形態の作用並びに効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
(Operation and effect of this embodiment)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
まず、取付ブラケット16の第1側壁部18及び第2側壁部20間に、ロアアーム24の第1アーム部24Bの先端部に取り付けられたブッシュ28が挿入され、第1側壁部18及び第2側壁部20のボルト挿通孔36と内筒30とが同軸上に位置される。このとき、本実施形態では、第1側壁部18の外側部分18Bが折れ線66を折目としてブラケット開き方向へ若干折り曲げてあるので、ブッシュ28を第1側壁部18及び第2側壁部20間に挿入し易い。ブッシュ28の挿入後、ボルト40をナット42に締め込むことにより、第1側壁部18の外側部分18Bが第2側壁部20側へ変形しながら、締結固定状態となる。
First, a
ここで、本実施形態では、取付ブラケット16の第1側壁部18の第1フランジ部18Aに稜線64を分断する切欠部62を設定する一方で、第2側壁部20側には切欠部62を設定せず、むしろ第1フランジ部18Aよりも第2フランジ部20Aの方を大きく張出させたので、第1側壁部18の方が第2側壁部20よりもブッシュ軸方向荷重に対する強度及び剛性が低くなっている。つまり、第1側壁部18と第2側壁部20とでは強度差及び剛性差が設定されている。このため、第1側壁部18の変形抵抗は第2側壁部20の変形抵抗よりも低くなり、ボルト40の締結トルクがかかった際に第1側壁部18を容易に変形させることができる。因みに、本実施形態の変形抵抗荷重は、本実施形態の構成を備えていないものと比べて45%程度減少する。
Here, in this embodiment, while setting the
一方、第2側壁部20の強度及び剛性が第1側壁部18よりも相対的に高いので、組付後の車両走行時に要求される変形強度・疲労強度については、相対的に高剛性とされた第2側壁部20側で確保(担保)される。
On the other hand, since the strength and rigidity of the second
以上より、本実施形態に係るサスペンションアームの取付部構造によれば、車両走行時における変形強度・疲労強度の確保と車両組付時における変形抵抗の低減とを両立させることができる。 As described above, according to the suspension arm mounting portion structure according to the present embodiment, it is possible to achieve both the securing of deformation strength and fatigue strength during vehicle travel and the reduction of deformation resistance during vehicle assembly.
また、本実施形態では、第1側壁部18は平板状に構成されており、第2側壁部20には第1フランジ部18Aよりも大きく張出した第2フランジ部20Aを形成したので、第1側壁部18のブッシュ軸方向の剛性については第1側壁部18の板厚や切欠部62の切欠範囲及び面積で調整でき、第2側壁部20のブッシュ軸方向の剛性については補強手段として機能する第2フランジ部20Aの補強程度(例えば、第2フランジ部20Aの大きさや溶接強度等)で調整できる。その結果、本実施形態によれば、比較的容易に、車両走行時における変形強度・疲労強度の確保と車両組付時における変形抵抗の低減とを両立させることができる。
Further, in the present embodiment, the first
〔上記実施形態の補足説明〕
なお、上述した実施形態では、リヤサスペンションに対して本発明に係るサスペンションアームの取付部構造を適用したが、これに限らず、フロントサスペンションに対して本発明を適用してもよい。つまり、本発明に係るサスペンションアームの取付部構造は、フロントサスペンション及びリヤサスペンションの双方に対して適用可能である。
[Supplementary explanation of the above embodiment]
In the above-described embodiment, the suspension arm mounting structure according to the present invention is applied to the rear suspension. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to the front suspension. In other words, the suspension arm attachment structure according to the present invention is applicable to both the front suspension and the rear suspension.
また、上述した本実施形態では、強度差及び剛性差を積極的に設けるべく、第1側壁部18側に切欠部62を形成し、第2側壁部20側に第2フランジ部20Aを設定したが、これに限らず、第1側壁部18側には切欠部62に相当する脆弱部は何も設定せず、第2側壁部20にのみ補強度合いが高い第2フランジ部20Aを設定するようにしてもよい。この場合でも、相対的な強度差及び剛性差は付与可能である。
Moreover, in this embodiment mentioned above, in order to provide a strength difference and a rigidity difference positively, the
さらに、上述した本実施形態では、補強手段として張り出し量が多い第2フランジ部20Aを設定したが、これに限らず、他の補強手段を設定してもよい。例えば、リブを立てる等の補強手段を設定してもよいし、第2フランジ部20Aの張り出し部を二枚重ねの板構造にして板厚を増加させてもよい。
Furthermore, in this embodiment mentioned above, although
10 リヤサスペンション
18 第1側壁部(第1の支持部)
20 第2側壁部(第2の支持部)
20A 第2フランジ部(補強手段)
24 ロアアーム(サスペンションアーム)
24B 第1アーム部
28 ブッシュ
40 ボルト(締結具)
42 ナット(締結具)
50 第1部材(第1の支持部)
52 第2部材(第2の支持部)
54 補強部材(補強手段)
62 切欠部
10
20 2nd side wall part (2nd support part)
20A Second flange (reinforcing means)
24 Lower arm (suspension arm)
24B
42 Nut (fastener)
50 1st member (1st support part)
52 2nd member (2nd support part)
54 Reinforcing members (reinforcing means)
62 Notch
Claims (2)
車体側に支持され、前記ブッシュを軸方向の両端側から挟み込む第1の支持部及び第2の支持部と、
前記第1の支持部及び第2の支持部間に前記ブッシュを挟み込んだ状態で第1の支持部及び第2の支持部をブッシュ軸方向に締め付ける締結具と、
を含んで構成されたサスペンションアームの取付部構造であって、
前記第1の支持部のブッシュ軸方向の剛性を前記第2の支持部のブッシュ軸方向の剛性よりも低く設定した、
ことを特徴とするサスペンションアームの取付部構造。 A bush provided at the arm tip of the suspension arm;
A first support portion and a second support portion supported on the vehicle body side and sandwiching the bush from both ends in the axial direction;
A fastener for fastening the first support portion and the second support portion in the bush axis direction with the bush sandwiched between the first support portion and the second support portion;
A suspension arm mounting portion structure comprising:
The bushing axial rigidity of the first support part is set lower than the bushing axial rigidity of the second support part,
A suspension arm attachment structure characterized by that.
前記第2の支持部には当該第2の支持部のブッシュ軸方向の剛性を上げる補強手段が設定されている、
ことを特徴とする請求項1記載のサスペンションアームの取付部構造。 The first support portion is configured in a flat plate shape,
Reinforcing means for increasing the rigidity in the bush axis direction of the second support portion is set in the second support portion.
The suspension arm attachment structure according to claim 1, wherein:
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