JP2018001984A - 自動車のフロントロアアーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロントサスペンション装置に備えたロアアームを軽量高剛性化すること。【解決手段】ロアアーム３の車体側へ軸支する前後各側の車体側軸支部３１ｆ，３１ｒの軸心Ｌ２が前後ともに車両前後方向に延びており、ロアアーム３後側に有する後側アーム部３４は、タイヤ干渉防止の為に前方へ凸のくの字状に迂回して延びており、さらに上下方向に延びる縦壁部３７と、該縦壁部３７よりも上下方向の肉厚が薄く前後方向に突出する水平リブ３８とが設けられ、縦壁部３７を、後側アーム部３４の前縁３４ｆおよび後縁３４ｒの各稜線よりも車幅方向基準線Ｌｗに近づくように直線化して延設した。【選択図】図７

Description

自動車のフロントロアアーム構造に係り、特に、ダブルウィッシュボーン式のフロントサスペンション装置に備えたロアアームの構造に関する。

ダブルウィッシュボーン式のフロントサスペンション装置は、下記特許文献１に例示されるように、通常、アッパアームと該アッパアームよりも下方に位置するロアアームとの２本のアームが設け、いずれも車幅方向に延びて夫々の車体側端部が車体側のフレームに軸着するとともに、車輪側端部が車輪を回転自在に支持するナックル部材にボールジョイントを介して連結することにより、これら上下２本のアームでタイヤの動きを制御規制するものである。

下記特許文献１の自動車の車輪懸架装置に備えたロアアームとしてのロアコントロールアーム（１３）は、車体側端部としての基端部（１３ｆ，１３ｒ）を前後各側に備え、前側の基端部（１３ｆ）とナックル（９）側の端部とを結ぶように延びる前側アーム部と、後側の基端部（１３ｒ）とナックル（９）側の端部とを結ぶように延びる後側アーム部とが設けられている。そして、特許文献１のロアコントロールアーム（１３）においては、操舵される前輪との干渉を防ぐ等の理由により、前後各アーム部のうち前側アーム部の中間部に後方へ凸状となる屈曲部を形成し、全体を平面視略Ｌ字形状に形成したものである（特許文献１の図３参照）。

このようなフロントロアアーム構造においては、車輪からナックル部材を介して荷重が伝わった際に、前側アーム部の屈曲部に応力が集中し易くなり、剛性を確保することが困難となる。このため特許文献１においては、後側アーム部から延びる２本の補強メンバを前側アーム部の屈曲部において連結して補強した構成が見受けられる（特許文献１の図３参照）。

しかしながら特許文献１のフロントロアアーム構造のように、１つの屈曲部に対して複数の補強メンバを設けて補強すると軽量化を図り難い一方で単純に補強メンバの本数を減らすとロアコントロールアーム（１３）の剛性を確保できなおそれがあり、改善の余地があった。

特許第２８１３８８８号公報

そこでこの発明は、フロントサスペンション装置に備えたロアアームを軽量高剛性化することができる自動車のフロントロアアーム構造の提供を目的とする。

この発明は、車体側へ軸支する車体側軸支部が前後各側に設けられ、これら前後各側の車体側軸支部のうち前側の車体側軸支部とナックル部材に枢支するナックル側枢支部との間に延びる前側アーム部と、後側の車体側軸支部とナックル側枢支部との間に延びる後側アーム部と、を備えた自動車のフロントロアアーム構造であって、前記ロアアームが、前記前側アーム部と前記後側アーム部とが車体側程前後に開くように車幅方向に延びる平面視略Ａ型とされ、前側と後側の前記車体側軸支部の軸心がともに車両前後方向に延びており、前記前側アーム部及び前記後側アーム部の一方の側のアーム部は、前記ナックル側枢支部と前記一方の側の車体側軸支部とを直線状に結ぶ仮想直線に対して前記一方の側とは他方の側へ凸のくの字状に又は湾曲して迂回して延びており、前記他方の側のアーム部が、前記ナックル側枢支部と、当該一方の側の車体側軸支部とを略直線状に連結する形状とされ、前記一方の側のアーム部には、上下方向に延びる縦壁部と、該縦壁部よりも上下方向の肉厚が薄く前後方向に突出する水平リブとが設けられ、前記縦壁部を、前記一方の側のアーム部の前縁および後縁の各稜線よりも車幅方向基準線に近づくように直線化して延設したものである。

上記構成によれば、縦壁部を後側アーム部の後縁に設ける場合よりも軽量高剛性化することができる。

この発明の態様として、前記一方のアーム部が後側アーム部であり、一方の側が後側であることを特徴とする。
上記構成によれば、操舵時に内輪側の車輪切り込みが大きい後側アーム部に適用することで、操舵角とサスペンション支持剛性とを両立できる。

またこの発明の態様として、前記一方の側のアーム部の縦壁部には、他方の側へ凸の屈曲部が形成され、前記水平リブは、前記一方の側の車体側軸支部の一方の側の部位から他方の側に向かって前記水平リブの一方の側の縁が前記縦壁部に近付くように延びると共に、前記屈曲部の他方の側の部位から前記一方の側の車体側軸支部の他方の側の部位に向かって前記水平リブの他方の側の縁が前記縦壁部に近付くように延びたものである。

上記構成によれば、タイヤとの隙を確保しながら縦壁部を有する後側アーム部を水平リブによって効果的に補強できる。

またこの発明の態様として、前記縦壁部は少なくとも２か所の屈曲部を有する平面視略Ｓ字状であり、これら２か所の屈曲部の夫々において前記他方の側のアーム部の車体側軸支部連結部分と、前記水平リブを介して補強メンバで連結されたものである。

上記構成によれば、縦壁部の直線化と補強を効率よく行うことができる。

またこの発明の態様として、前記前側と後側の車体側軸支部はともに前後方向に延びる車両前後方向基準線と平行な軸を有する弾性ブッシュを有しており、これら前後各側の弾性ブッシュが同軸とされたものである。

上記構成によれば、ロアアームが傾く等してジオメトリが変化することがなく、コスト低減を図ることができる。

この発明によれば、フロントサスペンション装置に備えたロアアームを軽量高剛性化することができる。

本実施例のサスペンション装置を車両に組み込んだ状態の斜視図 本実施例のサスペンション装置を車両に組み込んだ状態の側面図 本実施例のサスペンション装置を車両に組み込んだ状態の背面図 本実施例のサスペンション装置を車両に組み込んだ状態の要部を下方から見た斜視図 本実施例のサスペンション装置の平面図 本実施例のサスペンション装置の底面図 本実施例のロアアームの背面図（ａ）および底面図（ｂ） 従来例のサスペンション装置を車両に組み込んだ状態の概略図

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
以下の説明においては、図中、矢印Ｆは車両前方を示し、矢印Ｒは車両後方を示し、矢印ＩＮは車幅方向の内側を示し、矢印ＯＵＴは車幅方向の外側を示し、矢印Ｕは車両上方を示す。

なお、左右のフロントサスペンション装置１は、左右対称形状であって、同様の構造であるため、左側のフロントサスペンション装置１について説明する。

本実施例のフロントサスペンション装置１は、図１に示すように、車体前部に備えたフロントサイドフレーム１００とフロントサブフレーム１０１に取り付けられており、フロントサイドフレーム１００に取り付けられたアッパアーム２、フロントサブフレーム１０１に取り付けられたロアアーム３、これら上下のアーム２，３に取り付けられた車輪支持部材４（ホイール部材或いはナックル部材ともいう。）、および緩衝装置５を備えたダブルウィッシュボーン型である。

このようなフロントサスペンション装置１が組み付けられた車体前部の構造について図１〜図４に基づいて簡単に説明する。なお、図１〜４では車体左側の車体前部構造を模式的に示している。

フロントサイドフレーム１００は、車室と後述するエンジン室１１０Ａ（図４参照）とを仕切る隔壁となる不図示のダッシュパネルの下端部から車両前方へ延びるように左右一対備え、その上面には左右のサスペンションタワー１０２（サスタワー１０２）の下部が取り付けられるとともに、フロントサスペンション装置１のアッパアーム２等を支持する。
フロントサイドフレーム１００の前端部にはクラッシュカン１０３を介して車幅方向に延びるバンパレインフォースメント１０４（図４参照）が連結されている。

フロントサブフレーム１０１は、フロントサイドフレーム１００の下方において前後方向に延びており、フロントサスペンション装置１のロアアーム３等を支持する。

また図４に示すように、フロントサブフレーム１０１における左右のサイドメンバ１０５，１０５（車両左側のみ図示）、フロントクロスメンバ１０６、およびロアブレース１０７で囲まれる空間には、エンジン室１１０Ａを構成している。このエンジン室１１０Ａには、エンジン、トランスミッションおよび作動機構（デファレンシャル）を含むパワートレイン１１０（図４参照）が配設されている。このパワートレイン１１０に備えたエンジンは縦置き、横置きのいずれのタイプであってもよく、またエンジン室１１０Ａは、エンジンの代わりにモータ等を配置したモータ室として構成してもよい。

次にアッパアーム２およびロアアーム３の構成について図１〜図３、図５を用いて説明する。
アッパアーム２は、車体側のフロントサイドフレーム１００へ軸支される車体側軸支部２１（２１ｆ，２１ｒ）が前後各側に設けられている。

図１〜図３、図６、図７に示すように、ロアアーム３は、車体側のフロントサブフレーム１０１へ軸支される車体側軸支部３１（３１ｆ，３１ｒ）が前後各側に設けられている。さらに、ロアアーム３は、前後各側の車体側軸支部３１のうち前側の車体前側軸支部３１ｆとナックル側枢支部３２との間に延びる前側アーム部３３と、後側の車体後側軸支部３１ｒとナックル側枢支部３２との間に延びる後側アーム部３４と、を有した２股で形成している。さらロアアーム３は、これら前側アーム部３３と後側アーム部３４とが前後で車幅方向に対して略対称形状となるように車体側程前後に開きながら車幅方向に延びる平面視略Ａ型の形状で水平に配置されている。

具体的に、図８に示す従来例のフロントサスペンション装置１Ａと、本実施例のフロントサスペンション装置１との相違を説明する。
なお、図８は従来例のフロントサスペンション装置１Ａの説明図であり、車輪支持部材４を省略して模式的に示している。また図８中の符号１１６はダッシュパネルを示す。

図８に示す従来例のフロントサスペンション装置１Ａは、後側アーム部３４Ａが本実施例の後側アーム部３４よりもより後方へ延びたＬ型のロアアーム３Ａを備えている。

このＬ型ロアアーム３Ａは、前輪１１７からの荷重が加わることによって前側アーム部３３Ａの車体前側軸支部３１Ａｆを軸として左右方向に揺動しようとするモーメント荷重が作用して該車体後側アーム部３４Ａが撓まないように、この後側アーム部３４Ａの幅方向両側の縁に沿って縦壁部を設定している。

これに対して本実施例のＡ型のロアアーム３は、前側と後側の各アーム部３３，３４に縦壁部３７を１本ずつ設定している。

また、上述のアッパアーム２の車体前側軸支部２１ｆとロアアーム３の車体前側軸支部３１ｆおよび、アッパアーム２の車体後側軸支部２１ｒとロアアーム３の車体後側軸支部３１ｒとは、夫々平面視で略重複するように上下両アーム２，３が配置されている（図５、図６参照）。

次にロアアーム３の具体的構造について、該ロアアーム３をその車幅方向において車輪側（車輪支持部材４側）領域Ｚｂと車体側領域Ｚａと中間領域Ｚｍとに区分けして示した図７（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
図７はロアアームの底面図（ａ）、背面図（ｂ）である。

後側アーム部３４は前側アーム部３３よりも車幅方向内側程後方へ大きく傾斜して延びている。すなわち後側アーム部３４は、前側アーム部３３の前方へのズレ量（オフセット量）よりも大きく後方にズレるように車幅方向内側程後方に傾斜して延設している。

これは、車両旋回時に内輪を外輪より大きく転舵する必要があり、その転舵スペースと、前側と後側の車体側軸支部３１ｆ、３１ｒの間隔を十分にとることによる支持剛性確保をコンパクトに両立するためである。

ロアアーム３における前側アーム部３３および後側アーム部３４の各中間領域Ｚｍの車幅方向外方部の前後方向間には、前後方向に延びて緩衝装置５のダンパ５１を支持するダンパ支持メンバ３６を横架している。このダンパ支持メンバ３６には、ダンパ５１の下端部５４を軸支するダンパ軸支部３６ａを構成している。

これら前側アーム部３３および後側アーム部３４と、ダンパ支持メンバ３６とによって車輪側領域Ｚｂにおいてトラス構造が構成され、この部分の強度を確保している。

中間領域Ｚｍにおいて、前側アーム部３３は車幅方向内側程前方へ直線状に延びているのに対して後側アーム部３４は、操舵される前輪１１７との干渉防止のため前方に向けて凸の平面視くの字状（アーチ状）に湾曲して延びる屈曲部３９ｍ（以下、「中間屈曲部３９ｍ」とする。）を有している。すなわち、後側アーム部３４は、図７（ｂ）に示すように、ロアアーム３の車体後側軸支部３１ｒとナックル側枢支部３２とを直線状に結ぶ仮想直線Ｌ１０に対して前方へ迂回するように延びている。換言すると、後側アーム部３４は、車輪側領域Ｚｂと中間領域Ｚｍとの境界部（後述する車輪側屈曲部３９ｂ）と、中間領域Ｚｍと車体側領域Ｚａとの境界部（後述する車体側屈曲部３９ａ）とを直線状に結ぶ仮想直線Ｌ１１に対して前方へ迂回するように延びている（図７（ｂ）参照）。

車体側領域Ｚａにおいて、後側アーム部３４および前側アーム部３３は共に略前後方向に延びており、車体側領域Ｚａと中間領域Ｚｍとの境界部には、前側アーム部３３の中間領域Ｚｍの車幅方向内側部位と、車体前側軸支部３１ｆとを一体に連結する前側の車体側軸支部連結部分１３０ｆを構成するとともに、後側アーム部３４の中間領域Ｚｍの車幅方向側部位と、車体後側軸支部３１ｒとを一体に連結する後側の車体側軸支部連結部分１３０ｒを構成している。

また、後側アーム部３４および前側アーム部３３には、上下方向に延びる縦壁部３７と、該縦壁部３７よりも上下方向の肉厚が薄く該縦壁部３７に対して前後方向に突出する水平リブ３８とが設けられている。

縦壁部３７はその延設方向の断面が前後方向よりも上下方向に肉厚に形成し、水平リブ３８に対して上下両側に突出する垂直リブ３７ａを有している（図７（ａ）、（ｂ）参照）。なお、縦壁部３７は、その上下両側に垂直リブ３７ａを有した実施形態に限らず上下両側のうち少なくとも一方に垂直リブ３７ａを有した構成としてもよい。

以下、後側アーム部３４の縦壁部３７および水平リブ３８について説明する。
縦壁部３７には、上記中間屈曲部３９ｍに加えて、車輪側領域Ｚｂと中間領域Ｚｍとの境界部にも屈曲部３９ｂ（以下、「車輪側屈曲部３９ｂ」とする。）が形成されるとともに中間領域Ｚｍと車体側領域Ｚａとの境界部にも屈曲部３９ａ（以下、「車体側屈曲部３９ａ」とする。）が形成され、合計３か所の屈曲部３９（３９ａ，３９ｍ，３９ｂ）を有している。３つの屈曲部３９のうち車輪側屈曲部３９ｂと車体側屈曲部３９ａとは、後方へ凸状に屈曲している。

そして縦壁部３７は中間領域Ｚｍと車体側領域Ｚａにおいては、車体側屈曲部３９ａと中間屈曲部３９ｍとの２か所の屈曲部３９を有する平面視Ｓ字状に延びている（図７（ｂ）参照）。

水平リブ３８は、車体後側軸支部３１ｒの後部から前方に縦壁部３７に近付くように延びる後側水平リブ３８ｒと、少なくとも中間屈曲部３９ｍの前部から車体後側軸支部３１ｒの前部に向かって縦壁部３７に近付くように延びる前側水平リブ３８ｆとを有している。

後側水平リブ３８ｒは、車体後側軸支部３１ｒの後部かつ車幅方向内縁に一体に接合するように縦壁部３７の後部の上下方向の中間位置から後方へ水平に突出し、縦壁部３７の車輪側領域Ｚｂから車体側屈曲部３９ａの後部を通過して中間領域Ｚｍに至るまで車幅方向外側へ向けて延びており、徐々に縦壁部３７に近付くように突出長さが短くなるように形成している。

前側水平リブ３８ｆは、縦壁部３７の前部の上下方向の中間位置から前方へ水平に突出し、縦壁部３７のダンパ支持メンバ３６との接合部から中間屈曲部３９ｍの前部を通過して中間領域Ｚｍと車体側領域Ｚａとの境界部に至るまで延びており、徐々に縦壁部３７に近付くように突出長さが短くなるように形成している。

後側アーム部３４は、縦壁部３７の後側水平リブ３８ｒを形成していない部分と後側水平リブ３８ｒとで該後側アーム部３４の後縁３４ｒを形成するとともに、縦壁部３７の前側水平リブ３８ｆを形成していない部分と前側水平リブ３８ｆとで該後側アーム部３４の前縁３４ｆを形成している。

上述した縦壁部３７は、後側アーム部３４において、車体後側軸支部３１ｒとナックル側枢支部２２との間を結ぶように連続して延びているが、後側アーム部３４の前縁３４ｆおよび後縁３４ｒの各稜線よりも車幅方向基準線（Ｌｗ）（図７参照）に近づくように直線化して延設している。
ここで車幅方向基準線Ｌｗは、図６、図７に示すように、上下方向の成分および前後方向の成分を含まない車幅方向に平行な仮想直線を示す。

換言すると、縦壁部３７は、車体後側軸支部３１ｒとナックル側枢支部２２との間を最短経路で結ぶように車体側領域Ｚａにおいては後側アーム部３４の前後幅の前寄り（前縁３４ｆ寄り）に延びるとともに中間領域Ｚｍにおいては後側アーム部３４の前後幅の後寄り（後縁３４ｒ寄り）に延びている。

また、ロアアーム３は、車輪側領域Ｚｂにおいては上述したとおり、平面視でトラス構造を構成しているため、十分な強度を確保することができる。このような高強度の車輪側領域Ｚｂにおいては、後側アーム部３４の縦壁部３７は、上述したように前側アーム部３３の前方へのズレ量よりも大きく後方にズレるように車幅方向内側程後方により傾斜して延設している。そしてこの構成により、縦壁部３７の車輪側領域Ｚｂにおける前後方向の成分を確保することができ、その分、縦壁部３７の中間領域Ｚｍと車体側領域Ｚａとにおける前後方向の成分を短くすることができる。

従って、縦壁部３７は、前後方向の成分が大きな車輪側領域Ｚｂについてはトラス構造により十分な強度を確保しつつ、中間領域Ｚｍと車体側領域ＺａにおいてはＳ字状の縦壁部３７が車幅方向基準線に近づくように、より直線化することができる。

また、ロアアーム３は、後側アーム部３４と前側アーム部３３とを連結する２本の補強メンバ３０ａ，３０ｂを備えている。
これら２本の補強メンバ３０ａ，３０ｂのうち車体側に有する車体側補強メンバ３０ａは、前側アーム部３３と後側アーム部３４との夫々の中間領域Ｚｍと車体側領域Ｚａとの境界部同士、すなわち前後の車体側軸支部連結部分１３０ｆ，１３０ｒ同士を結ぶように前後方向に延びている。一方、車輪側に有する車輪側補強メンバ３０ｂは、後側アーム部３４の中間屈曲部３９ｍと前側の車体側軸支部連結部分１３０ｆ（換言すると前側アーム部３３と車体側補強メンバ３０ａとが接合されたコーナー部）とを結ぶように前方程車幅方向前内側へ傾斜して延びている。

すなわち、後側アーム部３４の縦壁部３７は、車体側屈曲部３９ａにおいては前側アーム部３３と、前側水平リブ３８ｆを介して車体側補強メンバ３０ａで連結されるとともに、中間屈曲部３９ｍにおいては前側アーム部３３と、前側水平リブ３８ｆを介して車輪側補強メンバ３０ｂで連結されている。

次に、ロアアーム３の車体への取り付けについて図１〜図４を用いて説明する。
フロントサブフレーム１０１の車幅方向の外側の側壁面１０１ａには、ロアアーム３を取り付可能に車幅方向外側および下方に開口した取付凹部１０１ｂ（１０１ｂｆ，１０１ｂｒ）が前後各側に離間して設けられている。これら取付凹部１０１ｂの内部の側壁には、車幅方向外側に向けて開口した平面視コ字状の取付ブラケット１１２がボルトＢ２およびナットＮ２等の締結、或いは溶接により固着されている（図２、図６参照）。

これら前後の取付ブラケット１１２，１１２は、夫々の軸線Ｌ２（回転軸の軸支部分の軸線Ｌ２）が同軸に車両前後方向基準線Ｌｙと平行に延びるように固着している。

そして、ロアアーム３の前後各側の車体側軸支部３１に設けられた弾性ブッシュ３５ｆ，３５ｒは、その中心軸（Ｌ２）に前後方向に延びる回転軸としてのボルトＢ２およびナットＮ２を介してフロントサブフレーム１０１の取付凹部１０１ｂに設けられた取付ブラケット１１２に軸支されている。

これにより、車体前側軸支部３１ｆと車体後側軸支部３１ｒとは、前後方向に延びる車両前後方向基準線Ｌｙと平行な軸Ｌ２を有する弾性ブッシュ３５ｆ，３５ｒを夫々有しており、これら前後各側の弾性ブッシュ３５ｆ，３５ｒが同軸とされている（図２、図６参照）。すなわち、ロアアーム３は、水平な姿勢でフロントサブフレーム１０１に軸支されている（図２、図６参照）。

上述した車輪支持部材４は、前輪１１７やディスクブレーキ等を回転自在に支持するものであり、この車輪支持部材４には、上下両アーム２，３のそれぞれの車幅方向外側端に有するナックル側枢支部２２，３２が取り付けられている（図２、図３参照）。

詳しくは、図２、図３、図６に示すように、車輪支持部材４は、前後方向の中間位置において上方に延びる上方延長部４１を備え、アッパアーム２は上方延長部４１の上端部４１ａに、ロアアーム３は車輪支持部材４の下端部４２ａに、それぞれボールジョイントを介して取り付けられている。さらに車輪支持部材４は、図５に示すように、上下方向の中間位置において前方に延びるとともに、タイロッド６を連結するための前方延長部４３（ナックルアーム）を備えている。

図１〜図３、図５に示すように、上述した緩衝装置５は、ダンパ５１およびコイルスプリング５２を備え、互いの中心軸Ｌ６が同軸になるようにコイルスプリング５２をダンパ５１の上部外側に備え、中心軸Ｌ６が側面視でロアアーム３の軸線Ｌ２に対し直交するように上下方向に延びている（図２参照）。車体とロアアーム３との間に備えたダンパ５１は、該ダンパ５１の下端部５４が該ロアアーム３に連結されると共に、該ダンパ５１の上端部５３が車体側に軸支されている。

緩衝装置５の下端部５４（ロアアーム側軸支部）は弾性ブッシュ５４ａが、その軸心Ｌ４が前後方向に延びるように嵌装されている（図１、図２参照）。

そして、緩衝装置５の下端部５４に設けられた弾性ブッシュ５４ａは、前後方向に延びる回転軸（Ｌ４）としてのボルトＢ４およびナットＮ４を介してロアアーム３の上述したダンパ軸支部３６ａ（図７（ａ）、（ｂ）参照）に軸支されている。

上述した本実施例のフロントサスペンション装置１に備えたロアアーム３は、車体側へ軸支する車体側軸支部３１（３１ｆ，３１ｒ）が前後各側に設けられ、これら前後各側の車体側軸支部３１のうち車体前側軸支部３１ｆと車輪支持部材４に枢支するナックル側枢支部３２との間に延びる前側アーム部３３と、車体後側軸支部３１ｒとナックル側枢支部３２との間に延びる後側アーム部３４と、を備えたものであって（図１〜図３、図５、図６参照）、ロアアーム３が、前側アーム部３３と後側アーム部３４とが車体側程前後に開くように車幅方向に延びる平面視略Ａ型とされ（図６、図７（ｂ）参照）、前側と後側の車体側軸支部３１ｆ，３１ｒの軸心Ｌ２がともに車両前後方向に同軸に延びており（図６参照）、前側アーム部３３及び後側アーム部３４の一方の側のアーム部としての後側アーム部３４は、ナックル側枢支部３２と車体後側軸支部３１ｒとを直線状に結ぶ仮想直線Ｌ１０（図７（ｂ）参照）に対して前方へ凸の平面視くの字状に迂回して延びており、前記一方の側とは他方の側のアーム部としての後側アーム部３４が、ナックル側枢支部３２と車体後側軸支部３１ｒとを略直線状に連結する形状とされ、後側アーム部３４には、上下方向に延びる縦壁部３７と、該縦壁部３７よりも上下方向の肉厚が薄く前後方向に突出する水平リブ３８とが設けられ（図６、図７（ａ）、（ｂ）参照）、縦壁部３７を、後側アーム部３４の前縁３４ｆ（前側稜線３４ｆ）および後縁３４ｒ（後側稜線３４ｒ）よりも車幅方向基準線Ｌｗに近づくように直線化して延設したものである（同図参照）。

上記構成によれば、縦壁部３７を後側アーム部３４の後縁３４ｒに設ける場合よりも軽量高剛性化することができる。

詳述すると、後側アーム部３４は、車輪側から車体側へ後側に曲りながら延びており、操舵する前輪１１７との干渉防止のために湾曲又は屈曲しながら前方に凸の平面視くの字状として延びている。このような後側アーム部３４は、車幅方向の荷重に対して応力が集中し易くなり、剛性を高めることが困難であった。

しかしながら本実施例の後側アーム部３４は、水平リブ３８と縦壁部３７を設け、さらに、縦壁部３７を、該後側アーム部３４の前縁３４ｆおよび後縁３４ｒよりも車幅方向基準線Ｌｗに近付くように直線化して延設することで車幅方向の剛性を高めつつ軽量化を図ることができる。

詳しくは、後側アーム部３４を、垂直リブ３７ａで補強する場合には従来であれば図示省略するが、断面係数の観点から後側アーム部３４の前縁３４ｆ（幅方向の内縁辺）或いは後縁３４ｒ（幅方向の外縁辺）に沿って垂直リブ３７ａを設けることが一般的であった。

これに対して本実施例では上述したように、垂直リブ３７ａを備えた縦壁部３７（すなわち上下方向に肉厚とした縦壁部３７）を、該後側アーム部３４の前縁３４ｆ（前側稜線３４ｆ）および後縁３４ｒ（後側稜線３４ｒ）よりも車幅方向基準線Ｌｗに近付くように直線化して延設することで、従来のように、上下方向に肉厚とした縦壁部３７を後側アーム部３４の後縁３４ｒに沿って形成した構造と比較して前後方向の距離が短い縦壁部３７に沿って車輪支持部材４側から車体側へ荷重を効率よく伝達することができるため、車幅方向についての高剛性化を達成することができる。

しかも、後側アーム部３４の応力が集中し易い屈曲または湾曲部分を補強する補強メンバ３０ａ，３０ｂの数や断面積を低減することができる。具体的には図７（ｂ）に示すように、中間屈曲部３９ｍを補強する車輪側補強メンバ３０ｂを１本にすることができるため、ロアアーム３の軽量化を図ることができる。

ところで内輪と外輪の回転半径が異なるので、内輪の後側を外輪よりも大きく切り込む必要があり、一般に後側アーム部の方が車輪とのクリアランスが多く必要とされている。

このため、縦壁部３７と水平リブ３８とが設けられるとともに縦壁部３７を車幅方向基準線Ｌｗに近づくように直線化して延設された上述した構成を、操舵時に内輪側の車輪切り込みが大きい後側アーム部３４に適用することで、操舵角とサスペンション支持剛性とを両立できる。

この発明の態様として、縦壁部３７には、前方へ凸の中間屈曲部３９ｍが形成され、水平リブ３８は、車体後側軸支部３１ｒの後部から前方に向かって一方の側の縁としての後縁３８ｒａが縦壁部３７に近付くように延びる後側水平リブ３８ｒと、中間屈曲部３９ｍの前部から車体後側軸支部３１ｒの前部に向かって他方の側の縁としての前縁３８ｆａが縦壁部３７に近付くように延びる前側水平リブ３８ｆとで構成されている（図７（ｂ）参照）。

上記構成によれば、操舵される前輪１１７との隙を確保しながら縦壁部３７を有する後側アーム部３４を水平リブ３８によって効果的に補強できる。

詳述すると、ロアアーム３に備えた後側アーム部３４は、車輪側から車体側程後方へ延びるとともに前輪との干渉を防止のため前方へ凸の平面視くの字状に形成している。このような後側アーム部３４は、その荷重伝達性を確保するために極力、車幅方向基準線Ｌｗに沿った直線状に形成することが好ましい。しかしながら後側アーム部３４を直線状にすればする程、その直線状部分の端部に屈曲部が際立って形成される。すなわち中間屈曲部３９ｍの屈曲の度合いが大きくなればなる程、該中間屈曲部３９ｍには直線状部分と比較して荷重に対する応力が集中し易くなる。

このため、本実施例のように、水平リブ３８として、後側の車体側軸支部３１の後部から前方に縦壁部３７に近付くように延設した後側水平リブ３８ｒと、中間屈曲部３９ｍの前部から後側の車体側軸支部３１の前部に向かって縦壁部３７に近付くように延設した前側水平リブ３８ｆとを備えることで、縦壁部３７の車体側屈曲部３９ａをその後側（車体側屈曲部３９ａが突出する側）から後側水平リブ３８ｒによって補強するとともに、縦壁部３７の中間屈曲部３９ｍをその前側（中間屈曲部３９ｍが突出する側）から前側水平リブ３８ｆによって補強したため（図７（ｂ）参照）、操舵される前輪１１７との隙を確保しながら後側アーム部３４の縦壁部３７を水平リブ３８によって効率よく補強することができる。しかも、縦壁部３７の外縁及び内縁の全体を水平リブ３８によって補強したものと比較して後側アーム部３４が重量化することがない。

またこの発明の態様として、縦壁部３７は少なくとも２か所の屈曲部として中間屈曲部３９ｍと車体側屈曲部３９ａを有する平面視略Ｓ字状であり、中間屈曲部３９ｍと前側アーム部３３の前側の車体側軸支部連結部分１３０ｆとを前側水平リブ３８ｆを介して車輪側補強メンバ３０ｂで連結するとともに、車体側屈曲部３９ａと前側アーム部３３の前側の車体側軸支部連結部分１３０ｆとを前側水平リブ３８ｆを介して車体側補強メンバ３０ａで連結したものである（図７（ｂ）参照）。

このように、縦壁部３７を、２か所の屈曲部３９ｍ，３９ａの夫々において前側アーム部３３の前側の車体側軸支部連結部分１３０ｆと前側水平リブ３８ｆを介して補強メンバ３０ａ，３０ｂで連結することで、例えば、補強メンバ３０ａ，３０ｂと縦壁部３７との連結部の周縁部に前側水平リブ３８ｆを設けることができるため、直接、補強メンバ３０ａ，３０ｂと縦壁部３７とを連結した場合と比較して連結部周辺に応力が集中することを防いで高剛性化することができ、結果的に補強メンバ３０ａ，３０ｂの数を低減したり太さを細くすることができるため、さらに軽量高剛性化を図ることができ、結果的に縦壁部３７の直線化と補強を効率よく行うことができる。

またこの発明の態様として、ロアアーム３の前後の車体側軸支部３１ｆ，３１ｒはともに車両前後方向基準線Ｌｙと平行な軸Ｌ２を有する弾性ブッシュ３５ｆ，３５ｒを有しており、これら前後各側の弾性ブッシュ３５ｆ，３５ｒが同軸とされたものである（図６、図７（ｂ）参照）。

上記構成によれば、前後の車体側軸支部３１ｆ，３１ｒの夫々によって車幅方向の荷重をしっかりと受け止めながら前後方向の荷重については前後各側で同軸の車体側軸支部３１ｆ，３１ｒによって受け止めることができる。すなわちロアアーム３が傾く等してジオメトリが変化することがない。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、この発明のナックル部材は、本実施例の車輪支持部材４に対応し、以下同様に、
前側の車体側軸支部は、車体前側軸支部３１ｆに対応し、
後側の車体側軸支部は、車体後側軸支部３１ｒに対応し、
請求項３に記載の他方の側へ凸の屈曲部は、本実施例の前方へ凸の中間屈曲部３９ｍに対応し、
前記一方の側の車体側軸支部の一方の側の部位から他方の側に延びる水平リブは、車体後側軸支部３１ｒの後部から前方に延びる後側水平リブ３８ｒに対応し、
前記屈曲部の他方の側の部位から前記一方の側の車体側軸支部の他方の側の部位に向かって延びる水平リブは、中間屈曲部３９ｍの前部から車体後側軸支部３１ｒの前部に向かって延びる前側水平リブ３８ｆに対応し、
請求項４に記載の２か所の屈曲部は、本実施例の中間屈曲部３９ｍおよび車体側屈曲部３９ａに対応し、
請求項４に記載の水平リブは前側水平リブ３８ｆに対応するも、この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

以上説明したように、本発明は、自動車のフロントロアアーム構造に係り、特に、ダブルウィッシュボーン式のフロントサスペンション装置に備えたロアアームの構造について有用である。

１…フロントサスペンション装置（フロントサスペンション構造）
３…ロアアーム
４…車輪支持部材（ナックル部材）
３１…車体側軸支部
３１ｆ…車体前側軸支部（前側の車体側軸支部）
３１ｒ…車体後側軸支部（後側の車体側軸支部）
３４ｆ…後側アーム部の前縁
３４ｒ…後側アーム部の後縁
３０ａ，３０ｂ…補強メンバ
３２…ナックル側枢支部
３３…前側アーム部
３４…後側アーム部
３５ｆ，３５ｒ…前後の弾性ブッシュ
３７…縦壁部
３８…水平リブ
３８ｆ…前側水平リブ
３８ｒ…後側水平リブ
３９ｍ…中間屈曲部（屈曲部）
３９ａ…車体側屈曲部（屈曲部）
１３０ｆ…前側の車体側軸支部連結部分
Ｌ２…軸（車体側軸支部の軸心、車体側軸支部の前後方向に延びる軸）
Ｌｗ…車幅方向基準線
Ｌｙ…車両前後方向基準線
Ｌ１０…ナックル側枢支部と車体後側軸支部とを直線状に結ぶ仮想直線

Claims (5)

1. 車体側へ軸支する車体側軸支部が前後各側に設けられ、これら前後各側の車体側軸支部のうち前側の車体側軸支部とナックル部材に枢支するナックル側枢支部との間に延びる前側アーム部と、後側の車体側軸支部とナックル側枢支部との間に延びる後側アーム部と、を備えた自動車のフロントロアアーム構造であって、
   前記ロアアームが、前記前側アーム部と前記後側アーム部とが車体側程前後に開くように車幅方向に延びる平面視略Ａ型とされ、
   前側と後側の前記車体側軸支部の軸心がともに車両前後方向に延びており、
   前記前側アーム部及び前記後側アーム部の一方の側のアーム部は、前記ナックル側枢支部と前記一方の側の車体側軸支部とを直線状に結ぶ仮想直線に対して前記一方の側とは他方の側へ凸のくの字状に又は湾曲して迂回して延びており、
   前記他方の側のアーム部が、前記ナックル側枢支部と、当該一方の側の車体側軸支部とを略直線状に連結する形状とされ、
   前記一方の側のアーム部には、上下方向に延びる縦壁部と、該縦壁部よりも上下方向の肉厚が薄く前後方向に突出する水平リブとが設けられ、
   前記縦壁部を、前記一方の側のアーム部の前縁および後縁の各稜線よりも車幅方向基準線に近づくように直線化して延設した
   自動車のフロントロアアーム構造。
2. 前記一方のアーム部が前記後側アーム部であり、前記一方の側が後側であることを特徴とする
   請求項１に記載の自動車のフロントロアアーム構造。
3. 前記一方の側のアーム部の縦壁部には、他方の側へ凸の屈曲部が形成され、
   前記水平リブは、前記一方の側の車体側軸支部の一方の側の部位から他方の側に向かって前記水平リブの一方の側の縁が前記縦壁部に近付くように延びると共に、前記屈曲部の他方の側の部位から前記一方の側の車体側軸支部の他方の側の部位に向かって前記水平リブの他方の側の縁が前記縦壁部に近付くように延びたものである
   請求項１または２に記載の自動車のフロントロアアーム構造。
4. 前記縦壁部は少なくとも２か所の屈曲部を有する平面視略Ｓ字状であり、
   これら２か所の屈曲部の夫々において前記他方の側のアーム部の車体側軸支部連結部分と、前記水平リブを介して補強メンバで連結されている
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動車のフロントロアアーム構造。
5. 前記前側と後側の車体側軸支部はともに
   前後方向に延びる車両前後方向基準線と平行な軸を有する弾性ブッシュを有しており、これら前後各側の弾性ブッシュが同軸とされている
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自動車のフロントロアアーム構造。

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