JP2023535335A - 自動車用の後部下方制御アーム - Google Patents

Abstract

中空容積（５ｈ）を共に画定する上部品（５ｔ）および下部品（５ｂ）を備える自動車用の後部下方制御アーム（５）であって、前記上部品（５ｔ）および前記下部品（５ｂ）は、それぞれ、上部第１の穴（１７ｔ）および下部第１の穴（１７ｂ）と上部第２の穴（１９ｔ）および下部第２の穴（１９ｂ）とを備え、前記上部品（５ｔ）および前記下部品（５ｂ）は、前記上部水平面外周部（５ｔｈｏ）および前記下部水平面外周部（５ｂｈｏ）の少なくとも一部と、前記上部第１の穴側壁外周部（１７ｔｓｏ）および前記下部第１の穴側壁外周部（１７ｂｓｏ）の少なくとも一部と、前記上部第２の穴側壁外周部（１９ｔｓｏ）および前記下部第２の穴側壁外周部（１９ｂｓｏ）の少なくとも一部と、を互いに固定することによって互いに接合される、後部下方制御アーム（５）。

Description

本発明は、自動車用の後部下方制御アーム（ｒｅａｒ ｌｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｍ）に関する。詳細には、本発明は、後輪駆動推進もしくは四輪駆動システムまたは電気もしくはハイブリッドパワートレインを有する車両用の後部下方制御アームに関する。

そのようなタイプの車両の後部懸架装置アセンブリ（ｒｅａｒ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ａｓｓｅｍｂｌｙ）は、後部推進によって加えられるトルクに関連する高い力を受け、車両のタイプに応じて、以下の要素、すなわち、電気モータ、電池、内燃機関、四輪駆動管理装置などのうちの１つまたは複数に関連する重要な重量を支える。

後部懸架装置に及ぼされる、高いトルクと荷重のこの組合せは、後輪を車両の残り部分に連結する構造要素にとって困難な条件をもたらし、構造要素の中で一般的なものは、後輪を車両の本体に連結する、おそらく最も重要な構造部品である後部下方制御アームである。

後部下方制御アームの上述の構造的要件に加えて、後部下方制御アームの重量を減らそうとする取り組みもある。実際、自動車製造業者は、内燃機関車両のガス消費に関連する環境上の懸念に対処するとともに、電気自動車またはハイブリッド車両の場合にはさらに長い運転自律性を提供するために、一般に軽量化の解決策を絶えず模索している。後部下方制御アームの具体的な事例では、部品の質量は、それが車両のばね下質量として知られるものに含まれるため、特に重要である。このばね下質量は、車両の懸架ばねによって支持されないすべての要素に対応する。ばね下質量は、車輪および下方制御アームを含む。車両のばね下質量を軽減することは、車両操作および全体的な乗客の快適性を改善するための重要な要素である。

クラムシェル設計としても知られる中空後部下方制御アーム設計は、軽量化の課題に対処するとともに、鋳造ではなく板金プレス加工を使用して後部下方制御アームを生産することを可能にするために市場に登場しており、鋳造は一般により高価であり、生産性が低い。かかる設計は、例えば韓国公開特許第２０１７００７９４００号公報に開示されているようなものであり、互いにその縁部の周りで接合される上部品および下部品と、ばねマウントを収容するための穴と、を含む。この概念は、確かにその部品の重量を減らすのに成功しているが、パネルモードでは共鳴し、不十分な性能を示す上部品および下部品の大きい略平坦な表面のために、振動性能の面で一般に満足のいくものではない。この概念はまた、曲げ荷重またはねじり荷重を受けて変形しやすい一般に平らな表面のために、剛性の面でも満足のいくものではない。

韓国公開特許第２０１７－００７９４００号公報

本発明の目的は、工業的に製造可能なままであり、改善された振動および剛性性能を有し、さらなる重量軽減も可能にする、クラムシェル設計を有する後部下方制御アームを提供することにより、現在のクラムシェル設計の欠点を改善することである。

この目的のために、本発明は下記に関する。
中空容積を共に画定する上部品および下部品を備える自動車用の後部下方制御アームであって、前記上部品および前記下部品は、それぞれ、
上部水平面外周部および下部水平面外周部でそれぞれ区切られた上部水平面および下部水平面と、
上部水平面外周部および下部水平面外周部の少なくとも一部に沿って、水平面と比較して少なくとも４５°の一般的な方向に延びる上部側壁および下部側壁であって、前記上部側壁および下部側壁は上部側壁外周部および下部側壁外周部で区切られる、上部側壁および下部側壁と、
水平面と比較して少なくとも４５°の一般的な方向に延びる上部第１の穴側壁および下部第１の穴側壁をそれぞれ備える、上部第１の穴および下部第１の穴であって、前記上部第１の穴側壁および前記下部第１の穴側壁が上部第１の穴側壁外周部および下部第１の穴側壁外周部で区切られる、上部第１の穴および下部第１の穴と、
水平面と比較して少なくとも４５°の一般的な方向に延びる上部第２の穴側壁および下部第２の穴側壁をそれぞれ備える、上部第２の穴および下部第２の穴であって、前記上部第２の穴側壁および前記下部第２の穴側壁が上部第２の穴側壁外周部および下部第２の穴側壁外周部で区切られる、上部第２の穴および下部第２の穴と、
を備え、
前記上部品および前記下部品は、
前記上部水平面外周部および前記下部水平面外周部の少なくとも一部を互いに固定することにより、
前記上部第１の穴側壁外周部および前記下部第１の穴側壁外周部の少なくとも一部を互いに固定することにより、
かつ、前記上部第２の穴側壁外周部および前記下部第２の穴側壁外周部の少なくとも一部を互いに固定することにより、
互いに接合される、後部下方制御アーム。

本発明者らは、最先端の設計と比較して追加の穴を導入することにより、驚くべきことに振動および剛性性能を高めることができることを見出した。本発明者らは、工業的に実行可能なプロセスを使用して、そのような部品を製造することが可能であることも見出した。

単独で、または任意の可能な技術的組合せに従って考慮される、本発明による後部下方制御アームの他の任意選択の特徴によれば、
上部品および下部品は溶接によって互いに接合され、
上部第１の穴側壁外周部および下部第１の穴側壁外周部は第１の中間部品を介して互いに接合され、上部第１の穴側壁外周部は上部第１の穴アセンブリ周囲部に沿って第１の中間部品に取り付けられ、下部第１の穴側壁外周部は下部第１の穴アセンブリ周囲部に沿って第１の中間部品に取り付けられ、前記上部第１の穴アセンブリ周囲部は前記下部第１の穴アセンブリ周囲部よりも仰角方向に高い所に配置され、
上部第２の穴側壁外周部および下部第２の穴側壁外周部は第２の中間部品を介して互いに接合され、上部第２の穴側壁外周部は上部第２の穴アセンブリ周囲部に沿って第２の中間部品に取り付けられ、下部第２の穴側壁外周部は下部第２の穴アセンブリ周囲部に沿って第２の中間部品に取り付けられ、前記上部第２の穴アセンブリ周囲部は前記下部第２の穴アセンブリ周囲部よりも仰角方向に高い所に配置され、
後部下方制御アームは、車両のシャーシ要素のための４つの取付点を備え、前記４つの取付点には、振動減衰材料を備えるブッシングが取り付けられる。
上部側壁および下部側壁は、それぞれ上部水平面外周部および下部水平面外周部の全長に亘っては延びておらず、上部側壁および下部側壁が延びていない領域は、それぞれ上部側壁開口および下部側壁開口と呼ばれ、ブッシングは、前記上部側壁開口の少なくとも一部と前記下部側壁開口の少なくとも一部との間に配置される。
上部品および下部品は、２００９年１０月に発行されたＩＳＯ規格ＩＳＯ６８９２－１に従って測定される、７８０ＭＰａを超える極限引張強さ（ｕｌｔｉｍａｔｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を有する鋼で出来ている。

本発明はさらに、上述の後部下方制御アームを製造する方法であって、
ａ／第１のフラットシートおよび第２のフラットシートを提供するステップと、
ｂ／上部品および下部品を生産するために、前記第１のフラットシートおよび前記第２のフラットシートを形成するステップであって、上部品および下部品は、上部水平面および下部水平面と上部側壁および下部側壁と上部水平面外周部および下部水平面外周部と上部側壁外周部および下部側壁外周部とをそれぞれ備え、上部第１の穴および下部第１の穴をそれぞれさらに備え、前記第１の穴は、上部第１の穴側壁および下部第１の穴側壁と上部第１の穴側壁外周部および下部第１の穴側壁外周部とをそれぞれ備え、上部第２の穴および下部第２の穴をそれぞれさらに備え、前記第２の穴は、上部第２の穴側壁および下部第２の穴側壁と上部第２の穴側壁外周部および下部第２の穴側壁外周部とをそれぞれ備える、ステップと、
ｃ／前記上部品および前記下部品を、上部側壁外周部および下部側壁外周部の少なくとも一部に沿ってそれらを互いに固定することにより、上部第１の穴側壁外周部および下部第１の穴側壁外周部の少なくとも一部に沿ってそれらを互いに固定することにより、ならびに上部第２の穴側壁外周部および下部第２の穴側壁外周部の少なくとも一部に沿ってそれらを互いに固定することにより、互いに接合するステップと、
を備える、方法に関する。

単独で、または任意の可能な技術的組合せに従って考慮される、本発明による後部下方制御アーム生産方法の、他の任意選択の特徴によれば、本方法は、
第１の中間部品を提供し、上部第１の穴側壁外周部および下部第１の穴側壁外周部を前記第１の中間部品に接合して、上部第１の穴アセンブリ周囲部および下部第１の穴アセンブリ周囲部を形成するステップと、
第２の中間部品を提供し、上部第２の穴側壁外周部および下部第２の穴側壁外周部を前記第２の中間部品に接合して、上部第２の穴アセンブリ周囲部および下部第２の穴アセンブリ周囲部を形成するステップと、
振動減衰材料を備えるブッシングを提供し、前記ブッシングを以前に配置された上部側壁開口と下部側壁開口との間に配置するステップと、
をさらに備える。

本発明の他の態様および利点は、例として与えられ、添付の図面を参照して行われる以下の説明を読むと明らかになるであろう。

本発明による車両の全体斜視図である。 本発明による後部懸架装置列（ｒｅａｒ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｔｒａｉｎｓ）の全体斜視図である。 本発明による後部クレードルと後部下方制御アームのアセンブリの斜視図である。 本発明による車輪と後部下方制御アームのアセンブリの斜視図である。 本発明による後部下方制御アームの斜視図である。 本発明による後部下方制御アームの分解図である。 図５上で定義されたＩ－Ｉ断面をたどる、本発明による後部下方制御アームの断面図である。 図５上で定義されたＩＩ－ＩＩ断面をたどる、本発明による後部下方制御アームの断面図である。

以下の説明では、「上方（ｕｐｐｅｒ）」、「下方（ｌｏｗｅｒ）」、「前部（ｆｒｏｎｔ）」、「後部（ｒｅａｒ）」、「横方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ）」および「長手方向（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）」という用語は、搭載車両の通常の方向に従って定義される。より具体的には、「上方」および「下方」という用語は、車両の仰角方向に従って定義され、「前部」、「後部」および「長手方向」という用語は、車両の前部／後部方向に従って定義され、「横方向」という用語は、車両の幅に従って定義される。「高さ（ｈｅｉｇｈｔ）」という用語は、水平方向に測定された２つの点、線、表面または体積の間の距離を指す。

降伏強さ、極限引張強さ、ならびに均一伸びおよび全伸びは、２００９年１０月に発行されたＩＳＯ規格ＩＳＯ６８９２－１に従って測定される。

部品または部品の一部の平均厚さとは、最初に平坦なシートから３次元部品に形成された後で部品を構成する材料の全体の平均厚さを意味する。

図１、図２、および図３を参照すると、自動車１の後部懸架装置３は、例えば、後部クレードル４と、２つの後部下方制御アーム５と、２つの振動ダンパ７と、２つの車輪９と、車輪９を前記後部下方制御アーム５に連結するための要素、例えばナックル１１や一体型リンク１３などと、を備える。

後部クレードル４は、後部内燃機関もしくは後部電気モータまたは後部四輪駆動管理システム（これらの要素は図示されていない）のホストとして働く。後部クレードル４は、例えば、後部懸架装置ホーン６を後部部材（後部部材は図示されていない）に固定することにより、車両１の本体に取り付けられる。

後部クレードル４は、車両の左側および右側に存在する後部下方制御アーム５にさらに取り付けられる。前記後部下方制御アーム５は、後部クレードル４が取り付けられる車両の本体と車輪９との間の構造的リンクである。

振動ダンパ７は、後部下方制御アーム５に取り付けられる。振動ダンパは、例えば、図２に示されるようにコイルばねである。ガススプリングシリンダまたは油圧スプリングシリンダも、振動ダンパ７として使用されることもできる。振動ダンパ７が存在するおかげで、車輪は車両の本体から独立して上下に動くことができるので、でこぼこ道上であっても快適な乗り心地が可能になる。さらに、この懸架システムのおかげで、車両の４つの車輪はすべて、運転中に道路上に乗ったままであり、これは、良好な車両操作および全体的な安全性のための不可欠な要素である。懸架システムは、車両の快適性と車両操作との間の最良の折衷を提供するために調整される。

後部下方制御アーム５にはブッシング１５が装備され、ブッシングは、後部下方制御アーム５が取り付けられる要素への取付点を収容するように機能する。ブッシング１５は、車輪とタイヤと道路との間の相互作用から生じる振動を吸収するために、例えば、振動減衰材料、例えばゴム状材料を収容する鋼シリンダシェルで出来ている。

後部下方制御アーム５を車輪９に固定する一例を示す図４を参照すると、後部下方制御アーム５は、それ自体が車輪ハブ１０に接続されているナックル１１と、それ自体がナックル１１に接続されている一体型リンク１３とに取り付けられる。

図３を参照すると、図示の特定の実施形態における他の２つのブッシングは、後部クレードル４上の固定点に取り付けられる。

図５および図６を参照すると、後部下方制御アーム５は上部品５ｔおよび下部品５ｂからなり、上部品と下部品との間に中空容積５ｈを画定する。

上部品５ｔは、上部水平面５ｔｈおよび上部側壁５ｔｓを備える。上部水平面５ｔｈは、上部水平面外周部５ｔｈｏで区切られる。上部側壁５ｔｓは、上部側壁外周部５ｔｓｏで区切られる。上部水平面５ｔｈは略水平面内に延び、上部品５ｔの主面を形成する。上部側壁５ｔｓは、上部水平面外周部５ｔｈｏの少なくとも一部に沿って延びる。上部側壁５ｔｓは、水平方向と比較して少なくとも４５°傾斜した一般的な方向に延びる。特定の実施形態では、上部側壁５ｔｓは、図６に示されるように、上部水平面外周部５ｔｈｏの全長の周りに延びていない。上部側壁５ｔｓの不連続領域は、上部側壁開口５ｔｓａと呼ばれる。有利には、そのような開口５ｔｓａが存在すると、後部下方制御アーム５の角部内にブッシング１５を収容することが可能になる。前記ブッシング１５は、後部下方制御アーム５を後部クレードル４などの他の要素および後部下方制御アーム５を車輪９に連結する要素に接続するように機能する。さらに、上部品５ｔの角部内に上部側壁開口５ｔｓａが存在すると、フラットシートをプレス加工することにより上部品５ｔを製造することが容易になる。実際、上部側壁５ｔｓが上部品５ｔの角部を含む上部水平面外周部５ｔｈｏ全体に沿って伸びる場合、上部品５ｔは、３つの異なる方向（垂直方向および２つの直交する水平方向）に変形が延びる領域を有することになる。この種の変形は、高強度鋼などの高強度材料の場合に実現するのが非常に困難である。したがって、上部側壁開口５ｔｓａの存在は、上部品５ｔのプレス加工の実現可能性を有利に高める。

上部品５ｔと同様に、下部品５ｂは、下部水平面５ｂｈおよび下部側壁５ｂｓを備える。下部水平面５ｂｈは、下部水平面外周部５ｂｈｏで区切られる。下部側壁５ｂｓは、下部側壁外周部５ｂｓｏで区切られる。下部水平面５ｂｈは略水平面内に延び、下部品５ｂの主面を形成する。下部側壁５ｂｓは、下部水平面外周部５ｂｈｏの少なくとも一部に沿って延びる。下部側壁５ｂｓは、水平方向と比較して少なくとも４５°傾斜した一般的な方向に延びる。特定の実施形態では、下部側壁５ｂｓは、図６に示されるように、下部水平面外周部５ｂｈｏの全長の周りに延びていない。下部側壁５ｂｓの不連続領域は、下部側壁開口５ｂｓａと呼ばれる。有利には、そのような開口５ｂｓａが存在すると、後部下方制御アーム５の角部内にブッシング１５を収容することが可能になる。前記ブッシング１５は、後部下方制御アーム５を後部クレードル４などの他の要素および後部下方制御アーム５を車輪９に連結する要素に接続するように機能する。さらに、下部品５ｂの角部内に下部側壁開口５ｂｓａが存在すると、フラットシートをプレス加工することにより下部品５ｂを製造することが容易になる。実際、下部側壁５ｂｓが下部品５ｂの角部を含む下部水平面外周部５ｂｈｏ全体に沿って伸びる場合、下部品５ｂは、３つの異なる方向（垂直方向および２つの直交する水平方向）に変形が延びる領域を有することになる。この種の変形は、高強度鋼などの高強度材料の場合に実現するのが非常に困難である。したがって、下部側壁開口５ｂｓａの存在は、下部品５ｂのプレス加工の実現可能性を有利に高める。

特定の実施形態では、上部側壁５ｔｓおよび下部側壁５ｂｓは、図６に示されるように、それぞれ上部水平面外周部５ｔｈｏおよび下部水平面外周部５ｂｈｏの全長の周りに延びていない。上部側壁５ｔｓの不連続領域は、上部側壁開口５ｔｓａおよび下部側壁開口５ｂｓａと呼ばれる。有利には、そのような開口５ｔｓａ、５ｂｓａが存在すると、図５に描かれているように、後部下方制御アーム５の角部内にブッシング１５を収容することが可能になる。前記ブッシング１５は、後部下方制御アーム５を後部クレードル４などの他の要素および後部下方制御アーム５を車輪９に連結する要素に接続するように機能する。さらに、上部品５ｔおよび下部品５ｂの角部内に側壁開口５ｔｓａ、５ｂｓａが存在すると、フラットシートをプレス加工することにより上部品５ｔおよび下部品５ｂを製造することが容易になる。実際、側壁５ｔｓ、５ｂｓが部品５ｔ、５ｂの角部を含む水平面外周部５ｔｈｏ、５ｂｈｏ全体に沿って伸びる場合、部品５ｔ、５ｂは、３つの異なる方向（垂直方向および２つの直交する水平方向）にプレス加工変形が延びる領域を有することになる。この種の変形は、高強度鋼などの高強度材料の場合に実現するのが非常に困難である。したがって、側壁開口５ｔｓａ、５ｂｓａの存在は、上部品５ｔおよび下部品５ｂのプレス加工の実現可能性を有利に高める。

上部品５ｔおよび下部品５ｂは、これらの部品をアセンブリ周囲部５ｗに沿って互いに固定することにより、後部下方制御アーム５を形成するように組み立てられる。アセンブリ周囲部５ｗは、上部側壁外周部５ｔｓｏおよび下部側壁外周部５ｂｓｏの少なくとも一部に沿って走る。アセンブリ周囲部５ｗは、例えば溶接によって、より具体的には例えば金属活性ガス溶接（ＭＡＧ溶接）またはレーザ溶接によって形成される。上部品５ｔおよび下部品５ｂが側壁５ｔｓ、５ｂｓを含み、側壁５ｔｓ、５ｂｓは水平方向と比較して少なくとも４５°傾斜しているので、上部水平面５ｔｓおよび下部水平面５ｂｓは、垂直方向に測定されるときに互いに距離ｈを置いて離間される。したがって、上部水平面５ｔｓおよび下部水平面５ｂｓは、両水平面の間に中空容積５ｈを画定する。この中空容積５ｈの存在は、後部下方制御アーム５に剛性を与える。

後部下方制御アーム５は、振動ダンパ７の下端部を収容するように設計された第１の穴１７をさらに備える。第１の穴１７は、上部品５ｔおよび下部品５ｂにそれぞれ形成された上部第１の穴１７ｔおよび下部第１の穴１７ｂを組み立てることによって形成される。前記上部第１の穴１７ｔおよび前記下部第１の穴１７ｂは、それぞれ上部第１の穴側壁１７ｔｓおよび下部第１の穴側壁１７ｂｓを備え、上部第１の穴側壁および下部第１の穴側壁は、それぞれ上部第１の穴側壁外周部１７ｔｓｏおよび下部第１の穴側壁外周部１７ｂｓｏで区切られる。前記上部第１の穴側壁外周部１７ｔｓｏおよび前記下部第１の穴側壁外周部１７ｂｓｏは、例えば溶接によって、より具体的には例えばＭＡＧ溶接またはレーザ溶接によって互いに接合される。特定の実施形態では、前記上部第１の穴側壁外周部１７ｔｓｏおよび前記下部第１の穴側壁外周部１７ｂｓｏは、図７に示されるように、互いに直接接合されないが、第１の中間部品１７ｍを介して接合される。任意選択的に、ばねマウントと呼ばれることが多い前記第１の中間部品１７ｍには、振動ダンパ７の第１の端部が載ることができる略水平な下方部品１７ｍｈが設けられる。上部第１の穴側壁外周部１７ｔｓｏは、上部第１の穴アセンブリ周囲部１７ｔｗに沿って第１の中間部品１７ｍに固定され、下部第１の穴側壁外周部１７ｂｓｏは、上部第１の穴アセンブリ周囲部１７ｔｗよりも仰角方向に低い所に配置された下部第１の穴アセンブリ周囲部１７ｂｗに沿って第１の中間部品１７ｍに固定される。

前記第１の中間部品１７ｍが存在すると、フラットシートからプレス加工することにより上部品５ｔおよび下部品５ｂをより容易に形成することが可能になる。実際、上部第１の穴側壁１７ｔｓおよび下部第１の穴側壁１７ｂｓを形成するためには、フラットシート内の先に形成された穴の側面が、シートの平面に対して略垂直な方向に徐々に変形させられるフランジング作業（ｆｌａｎｇｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行う必要がある。フランジング作業が行われるにつれて、穴の側面が変形させられるほど、穴の側面は亀裂形成の影響を受けやすくなる。そのような現象はよく知られており、フランジング変形に抵抗する材料の傾向は、正規化試験ＩＳＯ１６６３０によって規定される穴広げ率として知られている。これは、高強度材料の場合、例えば高強度鋼の場合、例えば５９０ＭＰａを超える極限引張強さを有する鋼の場合に特に重要である。第１の中間部品１７ｍが存在するおかげで、上部第１の側壁１７ｔｓの高さと下部第１の側壁１７ｂｓの高さの合計は、上部水平面５ｔｈと下部水平面５ｂｈを隔てる全高ｈよりも低くすることができる。このように上部第１の側壁１７ｔｓおよび下部第１の側壁１７ｂｓの高さを制限することにより、第１の中間部品１７ｍが存在すると、フランジング作業に関連する上部第１の穴側壁外周部１７ｔｓｏおよび下部第１の穴側壁外周部１７ｂｓｏにおける亀裂形成のリスクを制限することが可能になる。

後部下方制御アーム５は、部品の振動および剛性性能を高めるように設計され、また部品の重量を低減するようにも設計された第２の穴１９をさらに備える。前記第２の穴１９は、上部第２の穴１９ｔおよび下部第２の穴１９ｂを組み立てることによって形成される。前記上部第２の穴１９ｔおよび前記下部第２の穴１９ｂは、それぞれ上部第２の穴側壁１９ｔｓおよび下部第２の穴側壁１９ｂｓを備え、上部第２の穴側壁および下部第２の穴側壁は、それぞれ上部第２の穴側壁外周部１９ｔｓｏおよび下部第２の穴側壁外周部１９ｂｓｏで区切られる。前記上部第２の穴側壁外周部１９ｔｓｏおよび前記下部第２の穴側壁外周部１９ｂｓｏは、例えば溶接によって、より具体的には例えばＭＡＧ溶接またはレーザ溶接によって互いに接合される。特定の実施形態では、前記上部第２の穴側壁外周部１９ｔｓｏおよび前記下部第２の穴側壁外周部１９ｂｓｏは、図８に示されるように、互いに直接接合されず、第２の中間部品１９ｍを介して接合される。上部第２の穴側壁外周部１９ｔｓｏは、上部第２の穴アセンブリ周囲部１９ｔｗに沿って第２の中間部品１９ｍに固定され、下部第２の穴側壁外周部１９ｂｓｏは、上部第２の穴アセンブリ周囲部１９ｔｗよりも仰角方向に低い所に配置された下部第２の穴アセンブリ周囲部１９ｂｗに沿って第２の中間部品１９ｍに固定される。第１の穴１７の場合と同様に、第２の中間部品の使用は、第２の壁の上部側壁１９ｔｓおよび下部側壁１９ｂｓの高さを低くすることにより、したがって、フランジング作業に関連する上部第２の壁側壁外周部１９ｔｓｏおよび下部第２の壁側壁外周部１９ｂｓｏの周りの亀裂形成のリスクを軽減することにより、プレス加工による第２の穴の成形性を改善する。

本発明者らは、驚くべきことに、第２の穴１９を導入すると、これが部品の総重量を減少させるにもかかわらず、後部下方制御アーム５の振動および剛性性能を大幅に向上させることを見出した。部品の振動および剛性性能は、部品の重量と共に向上することが一般的な常識である。例えば、同じ全体的設計を維持しながら部品の平均厚さを増大させると、必然的に、より良好な振動および剛性性能をもたらす。しかしながら、今回の場合、部品の重量を低減しながら振動および剛性性能の改善を達成することが可能となった。

例えば、平均厚さ１，８ｍｍの、７８０ＭＰａより高い極限引張強さを有する鋼板をプレス加工することによって生産されたプレス加工部品で製造された上部品５ｔおよび下部品５ｂで出来ている下方制御アーム５の場合、本発明者らは、部品の第１の振動モードが、上述の第２の穴１９を導入するだけで２９５Ｈｚから４８１Ｈｚにシフトされ得ることを見出した。言い換えれば、第１のモードは３９％増加させられた。これらの結果は、自由－自由モード解析をシミュレートするために数値計算を使用して得られた。このような結果はまた、同じ全体的設計を有していて、前述のように一方の部品が第１の穴１７のみを有し、第２の部品が第１の穴１７および第２の穴１９を有する、同じ部品を物理的に製造することによって、また、例えばレーザドップラー振動計を使用して振動に対する応答を測定して振動を評価することによって得られることもできた。

ＮＶＨ（騒音、振動、およびハーシュネス）の分野における問題を防止するために、モード解析が行われる。その考えは、十分に高い第１の振動モードを有することであり、到達されるべき正確な数値は事例に依存し、その結果、後部下方制御アーム５は、車輪９に及ぼされる力の本体の残りの部品への伝達率が低くなるのに十分な剛性を有する。十分に高い第１の振動モードを確保することにより、後部下方制御アーム５は、車輪を車両本体および車室に連結するチェーンの弱いリンクにはならない。

これは、第１の穴１７の外側に、上部水平面５ｔｈと下部水平面５ｔｂとの間のさらなる接続を確保する、第２の穴１９の形成によって実現される。この追加のリンクが存在するおかげで、上部水平面５ｔｈおよび下部水平面５ｔｂに大きなフラットパネルを自然に有するクラムシェル設計の制限を克服することが可能であり、前記大きなフラットパネルは振動伝達の理想的な候補である。

第１の穴１７および第２の穴１９は、例えば円形または楕円形とすることができる。部品の疲労性能に悪影響を及ぼすことになる応力集中を最小限に抑えるために、滑らかな輪郭を使用して前記穴を設計し、その穴の形状の急な角度を避けることが好ましい。

第２の穴１９を付加したおかげで、下方制御アーム５の振動性能は大幅に改善され得る。第２の穴１９は、上部水平面５ｔｈおよび下部水平面５ｂｈを構成する材料の一部を除去する必要もあるので、前記第２の穴１９が存在すると、部品の重量を減らすことも可能になる。発明者らは、振動性能の上述の３９％の改善が部品の約５％の軽量化に関連することを見出した。

本発明による後部下方制御アーム５を製造するために、以下のプロセスが適用されることができる、すなわち、
ａ／第１のフラットシートおよび第２のフラットシートを提供するステップと、
ｂ／上部品５ｔおよび下部品５ｂを生産するために、例えばプレス加工により、前記第１のフラットシートおよび前記第２のフラットシートを形成するステップであって、上部品５ｔおよび下部品５ｂは、上部水平面５ｔｈおよび下部水平面５ｂｈと上部側壁５ｔｓおよび下部側壁５ｂｓと上部水平面外周部５ｔｈｏおよび下部水平面外周部５ｂｈｏと上部側壁外周部５ｔｓｏおよび下部側壁外周部５ｂｓｏとをそれぞれ備え、上部第１の穴側壁１７ｔｓおよび下部第１の穴側壁１７ｂｓと上部第１の穴側壁外周部１７ｔｓｏおよび下部第１の穴側壁外周部１７ｂｓｏとをそれぞれ備える上部第１の穴１７ｔおよび下部第１の穴１７ｂをそれぞれさらに備え、ならびに、上部第２の穴側壁１９ｔｓおよび下部第２の穴側壁１９ｂｓと上部第２の穴側壁外周部１９ｔｓｏおよび下部第２の穴側壁外周部１９ｂｓｏとをそれぞれ備える上部第２の穴１９ｔおよび下部第２の穴１９ｂをそれぞれさらに備える、ステップと、
ｃ／前記上部品５ｔおよび前記下部品５ｂを互いに接合するステップであって、上部側壁外周部５ｔｓｏおよび下部側壁外周部５ｂｓｏの少なくとも一部に沿ってそれらを互いに固定してアセンブリ周囲部５ｗを形成することにより、かつ上部第１の穴側壁外周部１７ｔｓｏおよび下部第１の穴側壁外周部１７ｂｓｏの少なくとも一部に沿ってそれらを互いに固定することにより、かつ上部第２の穴側壁外周部１９ｔｓｏおよび下部第２の穴側壁外周部１９ｂｓｏの少なくとも一部に沿ってそれらを互いに固定することにより、互いに接合するステップと、
である。

例えば、接合作業はＭＡＧ溶接またはレーザ溶接によって行われる。

具体的な実施形態では、組立プロセスは、
第１の中間部品１７ｍを提供するステップと、
上部第１の穴側壁外周部１７ｔｓｏおよび下部第１の穴側壁外周部１７ｂｓｏを前記第１の中間部品１７ｍに接合して、上部第１の穴アセンブリ周囲部１７ｔｗおよび下部第１の穴アセンブリ周囲部１７ｂｗを形成するステップと、
をさらに備える。

具体的な実施形態では、組立プロセスは、
第２の中間部品１９ｍを提供するステップと、
上部第２の穴側壁外周部１９ｔｓｏおよび下部第２の穴側壁外周部１９ｂｓｏを前記第２の中間部品１９ｍに接合して、上部第２の穴アセンブリ周囲部１９ｔｗおよび下部第２の穴アセンブリ周囲部１９ｂｗを形成するステップと、
をさらに備える。

具体的な実施形態では、組立プロセスは、ステップｂとステップｃとの間に、
振動減衰材料を備えるブッシング１５を提供するステップと、
ブッシングを以前に配置された上部側壁開口５ｔｓａと下部側壁開口５ｂｓａとの間に配置するステップと、
をさらに備えることができる。

有利には、前記ブッシング１５を前記上部側壁開口５ｔｓａと前記下部側壁開口５ｂｓａとの間に配置することにより、ブッシングは、当然ながら、上部水平面５ｔｈと下部水平面５ｂｈとの間の適所に保持される。

特定の実施形態では、前記上部側壁開口５ｔｓａおよび前記下部側壁開口５ｂｓａは、上部水平面５ｔｈおよび下部水平面５ｂｈの角部内に配置される。

Claims (11)

1. 中空容積（５ｈ）を共に画定する上部品（５ｔ）および下部品（５ｂ）を備える自動車用の後部下方制御アーム（５）であって、前記上部品（５ｔ）および前記下部品（５ｂ）は、それぞれ、
   上部水平面外周部（５ｔｈｏ）および下部水平面外周部（５ｂｈｏ）でそれぞれ区切られた上部水平面（５ｔｈ）および下部水平面（５ｂｈ）と、
   上部水平面外周部（５ｔｈｏ）および下部水平面外周部（５ｂｈｏ）の少なくとも一部に沿って水平面と比較して少なくとも４５°の一般的な方向に延びる上部側壁（５ｔｓ）および下部側壁（５ｂｓ）であって、前記上部側壁（５ｔｓ）および前記下部側壁（５ｂｓ）が上部側壁外周部（５ｔｓｏ）および下部側壁外周部（５ｂｓｏ）で区切られる、上部側壁（５ｔｓ）および下部側壁（５ｂｓ）と、
   水平面と比較して少なくとも４５°の一般的な方向に延びる上部第１の穴側壁（１７ｔｓ）および下部第１の穴側壁（１７ｂｓ）をそれぞれ備える上部第１の穴（１７ｔ）および下部第１の穴（１７ｂ）であって、前記上部第１の穴側壁（１７ｔｓ）および前記下部第１の穴側壁（１７ｂｓ）が上部第１の穴側壁外周部（１７ｔｓｏ）および下部第１の穴側壁外周部（１７ｂｓｏ）で区切られる、上部第１の穴（１７ｔ）および下部第１の穴（１７ｂ）と、
   水平面と比較して少なくとも４５°の一般的な方向に延びる上部第２の穴側壁（１９ｔｓ）および下部第２の穴側壁（１９ｂｓ）をそれぞれ備える上部第２の穴（１９ｔ）および下部第２の穴（１９ｂ）であって、前記上部第２の穴側壁（１９ｔｓ）および前記上部第２の穴側壁（１９ｂｓ）が上部第２の穴側壁外周部（１９ｔｓｏ）および下部第２の穴側壁外周部（１９ｂｓｏ）で区切られる、上部第２の穴（１９ｔ）および下部第２の穴（１９ｂ）と、
   をそれぞれ備え、
   前記上部品（５ｔ）および前記下部品（５ｂ）は、
   前記上部水平面外周部（５ｔｈｏ）および前記下部水平面外周部（５ｂｈｏ）の少なくとも一部を互いに固定することにより、
   前記上部第１の穴側壁外周部（１７ｔｓｏ）および前記下部第１の穴側壁外周部（１７ｂｓｏ）の少なくとも一部を互いに固定することにより、
   かつ、前記上部第２の穴側壁外周部（１９ｔｓｏ）および前記下部第２の穴側壁外周部（１９ｂｓｏ）の少なくとも一部を互いに固定することにより、
   互いに接合される、後部下方制御アーム（５）。
2. 上部品（５ｔ）および下部品（５ｂ）は溶接によって互いに接合される、請求項１に記載の後部下方制御アーム（５）。
3. 上部第１の穴側壁外周部（１７ｔｓｏ）および下部第１の穴側壁外周部（１７ｂｓｏ）は第１の中間部品（１７ｍ）を介して互いに接合され、上部第１の穴側壁外周部（１７ｔｓｏ）は上部第１の穴アセンブリ周囲部（１７ｔｗ）に沿って第１の中間部品（１７ｍ）に取り付けられ、下部第１の穴側壁外周部（１７ｂｓｏ）は下部第１の穴アセンブリ周囲部（１７ｂｗ）に沿って第１の中間部品（１７ｍ）に取り付けられ、前記上部第１の穴アセンブリ周囲部（１７ｔｗ）は前記下部第１の穴アセンブリ周囲部（１７ｂｗ）よりも仰角方向に高い所に配置される、請求項１または２に記載の後部下方制御アーム（５）。
4. 上部第２の穴側壁外周部（１９ｔｓｏ）および下部第２の穴側壁外周部（１９ｂｓｏ）は第２の中間部品（１９ｍ）を介して互いに接合され、上部第２の穴側壁外周部（１９ｔｓｏ）は上部第２の穴アセンブリ周囲部（１９ｔｗ）に沿って第２の中間部品（１９ｍ）に取り付けられ、下部第２の穴側壁外周部（１９ｂｓｏ）は下部第２の穴アセンブリ周囲部（１９ｂｗ）に沿って第２の中間部品（１９ｍ）に取り付けられ、前記上部第２の穴アセンブリ周囲部（１９ｔｗ）は前記下部第２の穴アセンブリ周囲部（１９ｂｗ）よりも仰角方向に高い所に配置される、請求項１～３のいずれか一項に記載の後部下方制御アーム（５）。
5. 車両のシャーシ要素のための４つの取付点を備え、前記４つの取付点には、振動減衰材料を備えるブッシング（１５）が装備される、請求項１～４のいずれか一項に記載の後部下方制御アーム（５）。
6. 上部側壁（５ｔｓ）および下部側壁（５ｂｓ）は、それぞれ上部水平面外周部（５ｔｈｏ）および下部水平面外周部（５ｂｈｏ）の全長に亘っては延びておらず、上部側壁（５ｔｓ）および下部側壁（５ｂｓ）が延びていない領域は、それぞれ上部側壁開口（５ｔｓａ）および下部側壁開口（５ｂｓａ）と呼ばれ、ブッシング（１５）は、前記上部側壁開口（５ｔｓａ）の少なくとも一部と前記下部側壁開口（５ｂｓａ）の少なくとも一部との間に配置される、請求項５に記載の後部下方制御アーム（５）。
7. 上部品（５ｔ）および下部品（５ｂ）は、２００９年１０月に発行されたＩＳＯ規格ＩＳＯ６８９２－１に従って測定される、７８０ＭＰａを超える極限引張強さを有する鋼で出来ている、請求項１～６のいずれか一項に記載の後部下方制御アーム（５）。
8. 請求項１～７のいずれか一項に記載の後部下方制御アームを製造するプロセスであって、
   ａ／第１のフラットシートおよび第２のフラットシートを提供するステップと、
   ｂ／上部品（５ｔ）および下部品（５ｂ）を生産するために、前記第１のフラットシートおよび前記第２のフラットシートを形成するステップであって、上部品（５ｔ）および下部品（５ｂ）は、上部水平面（５ｔｈ）および下部水平面（５ｂｈ）と上部側壁（５ｔｓ）および下部側壁（５ｂｓ）と上部水平面外周部（５ｔｈｏ）および下部水平面外周部（５ｂｈｏ）と上部側壁外周部（５ｔｓｏ）および下部側壁外周部（５ｂｓｏ）とをそれぞれ備え、上部第１の穴（１７ｔ）および下部第１の穴（１７ｂ）をそれぞれさらに備え、前記第１の穴は、上部第１の穴側壁（１７ｔｓ）および下部第１の穴側壁（１７ｂｓ）と上部第１の穴側壁外周部（１７ｔｓｏ）および下部第１の穴側壁外周部（１７ｂｓｏ）とをそれぞれ備え、ならびに、上部第２の穴（１９ｔ）および下部第２の穴（１９ｂ）をそれぞれさらに備え、前記第２の穴は、上部第２の穴側壁（１９ｔｓ）および下部第２の穴側壁（１９ｂｓ）と上部第２の穴側壁外周部（１９ｔｓｏ）および下部第２の穴側壁外周部（１９ｂｓｏ）とをそれぞれ備えるステップと、
   ｃ／前記上部品（５ｔ）および前記下部品（５ｂ）を互いに接合するステップであって、上部側壁外周部（５ｔｓｏ）および下部側壁外周部（５ｂｓｏ）の少なくとも一部に沿ってそれらを互いに固定することにより、上部第１の穴側壁外周部（１７ｔｓｏ）および下部第１の穴側壁外周部（１７ｂｓｏ）の少なくとも一部に沿ってそれらを互いに固定することにより、かつ上部第２の穴側壁外周部（１９ｔｓｏ）および下部第２の穴側壁外周部（１９ｂｓｏ）の少なくとも一部に沿ってそれらを互いに固定することにより、互いに接合するステップと、
   を備える、プロセス。
9. 第１の中間部品（１７ｍ）を提供するステップと、
   上部第１の穴側壁外周部（１７ｔｓｏ）および下部第１の穴側壁外周部（１７ｂｓｏ）を前記第１の中間部品（１７ｍ）に接合して、上部第１の穴アセンブリ周囲部（１７ｔｗ）および下部第１の穴アセンブリ周囲部（１７ｂｗ）を形成するステップと、
   をさらに備える、請求項８に記載のプロセス。
10. 第２の中間部品（１９ｍ）を提供するステップと、
    上部第２の穴側壁外周部（１９ｔｓｏ）および下部第２の穴側壁外周部（１９ｂｓｏ）を前記第２の中間部品（１９ｍ）に接合して、上部第２の穴アセンブリ周囲部（１９ｔｗ）および下部第２の穴アセンブリ周囲部（１９ｂｗ）を形成するステップと、
    をさらに備える、請求項８または９に記載のプロセス。
11. 振動減衰材料を備えるブッシング（１５）を提供するステップと、
    ブッシング（１５）を以前に配置された上部側壁開口（５ｔｓａ）と下部側壁開口（５ｂｓａ）との間に配置するステップと、
    をさらに備える、請求項８～１０のいずれか一項に記載のプロセス。

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