JP2010260513A - サスペンションアーム - Google Patents
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Abstract
【課題】コストアップを抑えつつ、強度を維持したまま軽量化された、サスペンションアームを提供する。
【解決手段】車輪側と本体側とを連結する第1のアーム部材330と、第1のアーム部材330に取り付けられ、本体側の取付部を有する第2のアーム部材340とを有するサスペンションアーム300であって、第1のアーム部材330は略L字状であり、略L字状の湾曲領域310には強化処理が施されており、第1のアーム部材330は強化処理が施されていない一端領域において最大幅を有し、一端領域において第2のアーム部材340が第1のアーム部材330に固定されている。
【選択図】図3
【解決手段】車輪側と本体側とを連結する第1のアーム部材330と、第1のアーム部材330に取り付けられ、本体側の取付部を有する第2のアーム部材340とを有するサスペンションアーム300であって、第1のアーム部材330は略L字状であり、略L字状の湾曲領域310には強化処理が施されており、第1のアーム部材330は強化処理が施されていない一端領域において最大幅を有し、一端領域において第2のアーム部材340が第1のアーム部材330に固定されている。
【選択図】図3
Description
本発明は、サスペンションアームに関する。
パイプ材からなり、略く字状に屈曲され、その屈曲部を膨大に形成してその屈曲部の外側面に軸受ボス取付座を形成するとともに両端部にサスペンションメンバ取付部および車輪支持部材取付部を形成し、強度を必要とする箇所を二重管構造としたサスペンションアームが提案されている(たとえば特許文献1参照)。また、押出し成形された少なくとも2本のアーム体を一体的に結合して構成された自動車用サスペンションアームが提案されている(たとえば特許文献2参照)。また、円弧状に湾曲形成されたリンク本体の一端部に車輪側取付部を有するとともに他端部に第一車体側取付部を有し、かつ中間部に第二車体側取付部を有するリンクが提案されている(たとえば特許文献3参照)。また、複数の車体側取付け点の位置が、車体前後方向からみて、相対的に車体前後方向前側の車体側取付け点よりも、その他の車体側取付け点を車輪支持部材側に配置したストラット式サスペンションが提案されている(たとえば特許文献4参照)。また、部分的に厚肉構造を有するサスペンションアームが提案されている(たとえば特許文献5参照)。
しかしながら、例えば特許文献1では、サスペンションアームの強度が必要な箇所を二重管構造とすることにより、重量が増大してしまい、かつサスペンションアームを作製するコストも増大してしまうという問題があった。したがって、従来のサスペンションアームでは、軽量化およびコストアップの抑制を十分に図ることができているとはいえなかった。
また、車体の操案性を向上させるために、バネ下重量の低減、および近年の燃料規制による車体全体の重量低減が求められている。したがって、車体に用いる部品の軽量化に対する社会的な要請もある。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストアップを抑えつつ、強度を維持したまま軽量化された、サスペンションアームを提供することである。
上記課題を解決するために、本発明のある態様のサスペンションアームは、車輪側と本体側とを連結する第1のアーム部材と、第1のアーム部材に取り付けられ、本体側の取付部を有する第2のアーム部材とを有するサスペンションアームであって、第1のアーム部材は略L字状であり、略L字状の湾曲領域には強化処理が施されており、第1のアーム部材は強化処理が施されていない一端領域において最大幅を有し、一端領域において第2のアーム部材が第1のアーム部材に固定されている。
この態様によると、コストアップを抑えつつ、強度を維持したまま、サスペンションアームの軽量化を図ることができる。
本発明によれば、サスペンションアームの軽量化を図ることができる。
以下、本発明の実施の形態(以下、実施形態という)を、図面に基づいて説明する。実施形態に係るサスペンションアームは、車両の左右の車輪近傍にそれぞれ設けられるが、左右のサスペンションアームは、互いに対称な形状を有する。したがって、車両左側のサスペンションアームに関してのみ説明を行い、車両右側のサスペンションアームに関しては説明を省略する。
図1は、サスペンションアーム100のサスペンション10への装着状態の一例を示す斜視図である。サスペンション10は、車両左側のフロントサスペンションであり、コイルスプリング12、ショックアブソーバ14、ロワーアームであるサスペンションアーム100、アッパーアーム18、アッパーサポート20、ナックル22などを含んで構成されている。コイルスプリング12は、車体の荷重を支えて路面からの衝撃を和らげる。ショックアブソーバ14は、車体の上下振動を減衰する。サスペンションアーム100およびアッパーアーム18は、車体の前後方向の荷重を受ける。アッパーサポート20は、ショックアブソーバ14のピストンロッドの上端を支持した状態で車体に固定されている。ナックル22は、その上部がボールジョイント24を介してアッパーアーム18に回動可能に支持されているとともに、その下部がサスペンションアーム100に支持されている。サスペンションアーム100は、ブッシュである車体側取付部104により、車体に取付けられている。
図2は、サスペンションアームの構造の一例を示す平面図である。車両左側に設けられた、L型サスペンションアームであるサスペンションアーム200は、車輪側と本体側とを連結する第1のアーム部材230と、第1のアーム部材230に取り付けられ、本体側の取付部を有する第2のアーム部材240とを有する。本体側の取付部を有する第1のアーム部材230は、略L字状であり、湾曲領域210において湾曲している。第2のアーム部材240は、取付部222において、第1のアーム部材230に取付けられている。
また、サスペンションアーム200は、車輪側取付部202、第一車体側取付部204、および第二車体側取付部206の3つの取付部を有する。車輪側取付部202と第二車体側取付部206は、第1のアーム部材230の両端に設けられ、第一車体側取付部204は、第2のアーム部材240の一端に設けられている。
ロワーアームであるサスペンションアームでは、車体が進行方向左側に旋回する際のタイヤ220の切れ角を確保するために、略楕円形の斜線領域をできるだけ広く確保する必要がある。斜線領域を広く確保するためには、サスペンションアーム200を、できるだけ大きく湾曲させる必要がある。
しかし、サスペンションアーム200には、矢印Aで示した、車輪側取付部202から車体後方向きの最大負荷がかかる。そのため、サスペンションアーム200を大きく湾曲させた場合、湾曲領域210に最も負荷がかかる。したがって、サスペンションアーム200を大きく湾曲させる場合には、車両が旋回する際の負荷に耐えうる程度に、湾曲領域210を強化する必要がある。
(第一の実施形態)
図3は、第一の実施形態に係るサスペンションアームの斜視図および断面図である。図3(a)は、第1のアーム部材330の構造を示す。図3(b)は、第2のアーム部材340の構造を示す。図3(c)は、サスペンションアーム300の構造を示す。図3(d)は、第1のアーム部材330のP−P断面図を示す。図3(a)に示す第1のアーム部材330と、図3(b)に示す第2のアーム部材340とから、図3(c)に示すサスペンションアーム300が構成される。
図3は、第一の実施形態に係るサスペンションアームの斜視図および断面図である。図3(a)は、第1のアーム部材330の構造を示す。図3(b)は、第2のアーム部材340の構造を示す。図3(c)は、サスペンションアーム300の構造を示す。図3(d)は、第1のアーム部材330のP−P断面図を示す。図3(a)に示す第1のアーム部材330と、図3(b)に示す第2のアーム部材340とから、図3(c)に示すサスペンションアーム300が構成される。
第1のアーム部材330は、中空構造を有する鋼板部材から作製される。第1のアーム部材330の断面は、図3(d)に示すように略楕円形状であるが、車体側末端334から車輪側末端332に向かうに従って、略円形から扁平な略楕円形へと、断面の形状が比較的大きく変化している。
また、第1のアーム部材330は、略L字状であり、強化処理が施された湾曲領域310(ドットで示す領域)を有する。車体の旋回時に最も負荷がかかる湾曲領域310を強化処理することにより、第1のアーム部材330の断面積を必要以上に大きくすることなく、強度を維持した湾曲領域310を有する第1のアーム部材330を得ることができるため、第1のアーム部材330の軽量化が達成できる。なお、強化処理は熱処理であってもよい。
第2のアーム部材340は、薄い鋼板から作製される。第2のアーム部材340は、第1のアーム部材330に比べて部材に対する負荷が小さく、比較的強度が必要とされないため、軽量化を図るための軽量穴346を形成可能である。
第1のアーム部材330の湾曲領域310には、上述の通り強化処理が施されており、溶接や切削加工が困難であるため、湾曲領域310においてコストアップを伴うことなく第2のアーム部材340を固定させることが困難である。
そこで、平面視での部材幅が最大となる幅広領域を、第1のアーム部材330の強化処理が施されていない一端領域である車輪側末端332に設け、幅広領域において、第1のアーム部材330の車輪側末端332と、第2のアーム部材340の第一末端342とを固定する。幅広領域において上記の固定を行うことにより、第1のアーム部材330と第2のアーム部材340とがより強固に固定可能となる。
これにより、大幅なコストアップを伴うことなく、第1のアーム部材330と第2のアーム部材340とを強固に固定することができる。また、第1のアーム部材330と第2のアーム部材340とを別々の部品とし、それぞれに対する負荷の大きさを考慮した適切な構造としたことにより、強度を維持しつつ、効率的にサスペンションアーム300の軽量化を図ることができる。
次に、第1のアーム部材330の車輪側末端332に車輪側取付部302を、車体側末端334に第二車体側取付部306をそれぞれ固定し、第2のアーム部材340の第二末端344に第一車体側取付部304を固定することにより、サスペンションアーム300を形成する。
なお、本実施形態では、車輪側末端332を幅広領域としたが、第1のアーム部材330の幅は、湾曲領域310の中央部あたりから車輪側末端332の範囲において略同一であってもよい。また、第1のアーム部材330と第2のアーム部材340との固定、および各アーム部材と各取付部との固定は、溶接であってもよく、またはねじ止めなどの溶接以外の方法によってもよい。また、第1のアーム部材330と第2のアーム部材340とが固定される前に、各取付部がそれぞれの部材に固定されてもよい。
また、第一の実施の形態として、ロワーアームであるサスペンションアーム300を好適に備えるフロントサスペンションを例に説明したが、サスペンションアーム300をアッパーアームに用いてもよく、リアサスペンションのロワーアームもしくはアッパーアームに用いてもよい。
図4は、第一の実施形態に係るサスペンションアーム300の平面図および側面図である。図4(a)は、第一の実施形態に係るサスペンションアーム300の平面図である。図4(b)は、第一の実施形態に係るサスペンションアーム300を、矢印Bの方向(車両前方側)から見た側面図である。図4(c)は、第一の実施形態に係るサスペンションアーム300を、矢印Cの方向(車両後方側)から見た側面図である。
図4(a)に示すように、第一の実施形態に係るサスペンションアーム300は、湾曲領域310を大きく湾曲させたことにより、図2の略楕円形の斜線領域に相当する領域を広く確保することが可能となっている。また、湾曲領域310を強化処理したことにより、サスペンションアーム300は、旋回時の負荷に耐えうる構造を有している。
図4(b)および図4(c)に示すように、第1のアーム部材330および第2のアーム部材340は、いずれも車体の上下方向に比較的起伏の小さい構造を有している。また、第1のアーム部材330と第2のアーム部材340とは、各部材が車体の上下方向に略水平となるように固定されている。その結果、第2のアーム部材340に取り付けられた第一車体側取付部304と、第1のアーム部材330に取り付けられた第二車体側取付部306とは、車体の上下方向の位置が略同一となっている。
なお、第一車体側取付部304の位置と、第二車体側取付部306の車体の上下方向の位置は、異なっていてもよい。また、第一の実施形態では、第一車体側取付部304と第二車体側取付部306は、車体の左右方向の位置も略同一であるが、それらの位置は異なっていてもよい。
(第二の実施形態)
図5は、第二の実施形態に係るサスペンションアームの斜視図および断面図である。図5(a)は、第1のアーム部材530の構造を示す。図5(b)は、第2のアーム部材540の構造を示す。図5(c)は、サスペンションアーム500の構造を示す。図5(d)は、第1のアーム部材530のQ−Q断面図を示す。図5(a)に示す第1のアーム部材530と、図5(b)に示す第2のアーム部材540とから、図5(c)に示すサスペンションアーム500が構成される。
図5は、第二の実施形態に係るサスペンションアームの斜視図および断面図である。図5(a)は、第1のアーム部材530の構造を示す。図5(b)は、第2のアーム部材540の構造を示す。図5(c)は、サスペンションアーム500の構造を示す。図5(d)は、第1のアーム部材530のQ−Q断面図を示す。図5(a)に示す第1のアーム部材530と、図5(b)に示す第2のアーム部材540とから、図5(c)に示すサスペンションアーム500が構成される。
第二の実施形態で説明するサスペンションアーム500は、第1のアーム部材530の断面形状を除いて、図3で説明したサスペンションアーム300と同一の構成となる。したがって、重複を避けるため、第二の実施形態では構成の説明を省略する。以下、図5に基づいて第二の実施形態に係るサスペンションアーム500の構造について説明する。
サスペンションアーム500の部材である第1のアーム部材530の断面は、上下の両側面にリブを有する略H形状である。本実施形態の第1のアーム部材530では、第一の実施形態に係る第2のアーム部材340と比較すると、断面の形状が相対的に均一である。つまり、車体側末端534から車輪側末端532の範囲において、第1のアーム部材530の断面が略H形状である。
第一の実施形態と同一の第2のアーム部材540が、第1のアーム部材530に固定され、サスペンションアーム500が作製される。なお、第1のアーム部材530の断面は、略H形状ではなく、上側もしくは下側のリブを有さない、略U字形状であってもよい。
(第三の実施形態)
図6は、第三の実施形態に係るサスペンションアームの斜視図および断面図である。図6(a)は、第1のアーム部材630の構造を示す。図6(b)は、第2のアーム部材640の構造を示す。図6(c)は、サスペンションアーム600の構造を示す。図6(d)は、第1のアーム部材630のR−R断面図を示す。図6(a)に示す第1のアーム部材630と、図6(b)に示す第2のアーム部材640とから、図6(c)に示すサスペンションアーム600が構成される。
図6は、第三の実施形態に係るサスペンションアームの斜視図および断面図である。図6(a)は、第1のアーム部材630の構造を示す。図6(b)は、第2のアーム部材640の構造を示す。図6(c)は、サスペンションアーム600の構造を示す。図6(d)は、第1のアーム部材630のR−R断面図を示す。図6(a)に示す第1のアーム部材630と、図6(b)に示す第2のアーム部材640とから、図6(c)に示すサスペンションアーム600が構成される。
第1のアーム部材630は、中空構造を有する鋼板部材から作製された、サスペンションアーム600の部材である。第1のアーム部材630の断面は、図6(d)に示すように、車体側末端634から車輪側末端632の範囲において、略楕円状の断面形状である。また、第1のアーム部材630は、略L字状であり、強化処理が施された湾曲領域610を有する。
車体の旋回時に最も負荷がかかる湾曲領域610を強化処理することにより、第1のアーム部材630の断面積を必要以上に大きくすることなく、湾曲領域610の強化を図ることができるため、第1のアーム部材630の軽量化を図ることができる。
第2のアーム部材640は、薄い鋼板から作製された、サスペンションアーム600の部材である。第2のアーム部材640は、第1のアーム部材630に比べて部材に対する負荷が小さく、比較的強度が必要とされないため、軽量化を図るための軽量穴646を形成可能である。第2のアーム部材640には、第2のアーム部材640の第一末端642に、あらかじめ第一車体側取付部604が形成されている。
第1のアーム部材630では、平面視での部材幅が最大となる幅広領域が、強化処理が施されていない一端領域である車体側末端634に設けられている。この車体側末端634において、第2のアーム部材640を、第一末端642近傍において固定する。なお、固定は、溶接、またはねじ止めなどの溶接以外の方法によってもよい。
これにより、大幅なコストアップを伴うことなく、第1のアーム部材630と第2のアーム部材640とを強固に固定することができる。また、第1のアーム部材630と第2のアーム部材640とを別々の部品とし、それぞれに対する負荷の大きさを考慮した適切な構造としたことにより、強度を維持しつつ、効率的にサスペンションアーム600の軽量化を図ることができる。
次に、第1のアーム部材630の車輪側末端632に車輪側取付部602を固定し、第2のアーム部材640の第二末端644に第二車体側取付部606を固定することにより、サスペンションアーム600を作製する。
本実施形態では、幅広領域が車輪側末端632ではなく車体側末端634に設けられ、この車体側末端634において第1のアーム部材630と第2のアーム部材640が固定されている点が、第一の実施形態および第二の実施形態とは異なる。また、第一車体側取付部604が、第1のアーム部材630ではなく第2のアーム部材640に設けられている点も、第一の実施形態および第二の実施形態とは異なる。
なお、図6では、断面形状が略楕円形の第1のアーム部材630を示したが、断面は、図5(d)に示すような略H形状、もしくは略U字形状であってもよい。また、第一車体側取付部604は、第2のアーム部材640にあらかじめ形成されることなく、第1のアーム部材630と第2のアーム部材640との固定後に、第2のアーム部材640に取付けられてもよい。また、車輪側取付部602および第二車体側取付部606は、それぞれ第1のアーム部材630および第2のアーム部材640に対し、第1のアーム部材630と第2のアーム部材640とが固定される前に、あらかじめ取付けられていてもよい。
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。
10 サスペンション、 12 コイルスプリング、 14 ショックアブソーバ、 18 アッパーアーム、 20 アッパーサポート、 22 ナックル、 24 ボールジョイント、 100、200、300、500、600 サスペンションアーム、 202、302、602 車輪側取付部、 104、204、304、604 第一車体側取付部、 206、306、606 第二車体側取付部、 210、310、610 湾曲領域、 220 タイヤ、 222 取付部、 230、330、530、630 第1のアーム部材、 240、340、540、640 第2のアーム部材、 332、532、632 車輪側末端、 334、534、634 車体側末端、 346、646 軽量穴、 342、642 第一末端、 344、644 第二末端。
Claims (1)
- 車輪側と本体側とを連結する第1のアーム部材と、前記第1のアーム部材に取り付けられ、本体側の取付部を有する第2のアーム部材とを有するサスペンションアームであって、
前記第1のアーム部材は略L字状であり、略L字状の湾曲領域には強化処理が施されており、
前記第1のアーム部材は強化処理が施されていない一端領域において最大幅を有し、
前記一端領域において前記第2のアーム部材が前記第1のアーム部材に固定されていることを特徴とするサスペンションアーム。
Priority Applications (1)
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JP2009114781A JP2010260513A (ja) | 2009-05-11 | 2009-05-11 | サスペンションアーム |
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Cited By (2)
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WO2015072160A1 (ja) | 2013-11-12 | 2015-05-21 | 豊田鉄工株式会社 | サスペンションアーム |
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-
2009
- 2009-05-11 JP JP2009114781A patent/JP2010260513A/ja active Pending
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