JP3984031B2

JP3984031B2 - サスペンションアーム

Info

Publication number: JP3984031B2
Application number: JP2001348456A
Authority: JP
Inventors: 耕佐藤
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2021-11-14
Also published as: JP2003146040A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、サスペンションアームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車輪と車体との間にあり、その両者を結合させることと、車輪を介して路面から伝達される衝撃を吸収し、かつ操安性を向上させる役目を担うサスペンションについて、種々の構造が提案されている。たとえば、特開平２０００―２０３２２９号公報に示されているもののように、耐久性を向上させるとともに、軽量化とコストダウンを達成することを目的としたものがある。
【０００３】
上記公報に示されたサスペンションアーム構造の概要を図９および図１０を参照して説明する。なお、図面は、左前方車輪部を示しており、矢印Ｆｒは車両前方を示している。
【０００４】
図９に示すように、サスペンションアーム９１は、車両の左右方向からの入力を支持する第1アーム部材９２と、車両の前後方向からの入力を支持する第２アーム部材９３とから構成されており、別部材として分割構成された第１アーム部材９２と第２アーム部材９３とを結合して構成されている。第１アーム部材９２は車幅方向に延びており、その基端部９２ａは、車体のフレーム９４にゴムブッシュを介して連結され、先端部９２ｂもゴムブッシュを介して車輪部材９５を支持している。一方、第２アーム部材９３は、第１アーム部材９２を横断する方向に延びるように配置され、その基端部９３ａは車体のフレーム９４にゴムブッシュを介して連結され、先端部９３ｂは第１アーム部材９２の中間部にボルト・ナット９６によって連結されている。
【０００５】
上記第２アーム部材９３は、板金部材で形成されており、その剛性を高めるために、両側縁に沿った下向きのフランジ部９３ｃを有している。
【０００６】
また、図１０は、上記公報に記載されている従来例である。二分割型のサスペンションアームにおいて、車両の前後方向からの入力を支持する部材がロッド１０１により構成されている。
【０００７】
図９に示す従来のサスペンションアーム９１の構成によれば、第２アーム部材９３が板金部材で形成されるため、それが図１０に示すロッド１０１によって構成される場合と比べて、軽量かつ安価となる。また、第２アーム部材９３がフランジ部９３ｃを有していることから、剛性はさらに高められるため、ロッド１０１の場合と比べて、通常時の車両の上下動等によって破損し難くなり、操安性も向上させられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、サスペンションアームの剛性を高めることは、上述のような長所がある一方、車両の前方衝突等によって前方から大きな入力があった場合、容易に変形し難くなるため、非常時での安全機能として車体のサイドメンバ等に与えられるべき変形容易性を阻害するおそれがあるという短所も持ち合わせている。
【０００９】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、剛性を増大させるだけでなく、衝突等によって車両前後方向の大きな入力があった場合に、車体の変形を有効に活用できるサスペンションアームを提供することをその課題をしている。
【００１０】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１１】
すなわち、本願発明によって提供されるサスペンションアームは、基端が車体に連結され、先端に車輪部材が支持される第１アーム部材と、上記第１アーム部材から延出するようにこの第１アーム部材に対して先端が連結され、基端が車体に連結される第２アーム部材と、を備えるサスペンションアームであって、非常時の車両前後方向の入力によって、上記第１アーム部材に対して上記第２アーム部材を回動変位させる変位手段が設けられているとともに、上記第２アーム部材は、上記第１アーム部材に対する回動変位後、変形するように構成されていることを特徴としている。
【００１２】
上記変位手段を設けたことによって、第１アーム部材に対して第２アーム部材の回動変位が可能となるため、安全機能としての車体の変形容易性を阻害しない。もちろん、通常時は第１アーム部材と第２アーム部材は十分に固定されているため、上記変位手段を設けることによって、操安性に支障をきたすことはない。
【００１５】
好ましい実施の形態においては、上記第２アーム部材の基端の車体に対する連結点が、サイドメンバにおけるクロスメンバ連結部の近傍に設けられている。
【００１６】
第２アーム部材の基端は、ゴムブッシュを介して、サイドメンバおよび結合用ブラケットに連結される。しかし、サイドメンバにおける結合用ブラケット連結部は剛域となり、この連結部の近傍では、非常時の車両前後方向の入力によるサイドメンバの変形を阻害する場合がある。そこで、サイドメンバにおける元来容易に変形し難いクロスメンバ連結部の付近に、第２アーム部材の基端の連結点を設けることにより、サイドメンバの変形し難い範囲を最小限にすることができ、サイドメンバの変形容易性を有効に活かすことができる。
【００１７】
本願発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかになろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。
【００１９】
図１に示すように、サスペンションアーム１は、車両の左右方向からの入力を支持する第１アーム部材２と、車両の前後方向からの入力を支持する第２アーム部材３とから構成されており、別部材として分割構成された第１アーム部材２と第２アーム部材３とを結合して構成されている。第１アーム部材２は、車幅方向に延びており、その基端部２ａは、サイドメンバ４にゴムブッシュ８を介して連結され、先端部２ｂはゴムブッシュ９を介して車輪部材５（図面の便宜上、車輪を図示している）を支持している。第２アーム部材３は、第１アーム部材２に対して斜め方向に延びるように配置され、その基端部３ａは、サイドメンバ４におけるクロスメンバ６連結部の近傍にゴムブッシュ１０を介して連結され、先端部３ｂは、第１アーム部材２の中間部に２組のボルト・ナットによって連結されている。サスペンションアーム１のこのような構成により、車体と車輪部材とが連結されている。
【００２０】
第１アーム部材２は、図２（ａ）に示すように、たとえば平面部２１とそれに連続する一対のフランジ部２２を有する断面ハット状を形成し、車幅方向に延びている。図３に示すように、第１アーム部材２の基端部２ａにはゴムブッシュ８が、先端部２ｂにはゴムブッシュ９が溶接されており、それらを介して、基端部２ａはサイドメンバ４と連結し、先端部２ｂは車輪部材５を支持している。また、第１アーム部材２の平面部２１における車幅方向の中央部には、第２アーム部材３との連結に必要なボルト７、７'が挿通可能なように、貫通孔が形成されている。
【００２１】
第２アーム部材３は、図２（ｂ）に示すように、逆Ｕ字型の一対のフランジ部３２と両フランジ部間をつなぐ基部３１を有する板金部材によって形成されており、第１アーム部材２から車両前方に向かって延びている。第２アーム部材３のフランジ部３２は、基部３１の両側縁に沿って設けられており、図３に示すように、後述する非常時の第２アーム部材３の回動を阻害しない範囲において、その高さが長く形成されている。また、基部３１は、その長手方向において、両端部３ａ、３ｂから中央部へ向かうにつれ幅が小さくなるように形成されている。第２アーム部材３は、その両端部付近で、基部３１の幅は広く、フランジ部３２の高さは短く形成され、中央部付近では、基部３１の幅は狭く、フランジ部３２の高さは長く形成されており、全体としてほぼ均等な剛性を有している。もちろん、所定以下の入力に対して、座屈しない程度の剛性を有していることはいうまでもない。
【００２２】
第２アーム部材３の基端部３ａは、ゴムブッシュ１０を有しており、それを介して、サイドメンバ４におけるクロスメンバ６連結部の近傍に連結している。より詳しくは、この実施形態において、図４に示すように、ゴムブッシュ１０は、同心状の金属製の外筒１０ａと内筒１０ｂとの間に、ゴム１０ｃが介装されたものであり、ゴム１０ｃには、そのバネ定数を小さくするためにスグリ穴１０ｄが設けられている。ゴムブッシュ１０は、その筒を鉛直に向けた状態で第２アーム部材３の基端部３ａに溶接されており、サイドメンバ４の下側に位置させられている。ゴムブッシュ１０の下側には、サイドメンバ４とクロスメンバ６に両端をボルト止めされた断面Ｌ字状の連結部材１１が位置させられている。サイドメンバ４の下面４ａと連結部材１１には、ゴムブッシュ１０の内筒に対応した位置にボルト挿通孔が形成されており、第２アーム部材３の基端部３ａは、ゴムブッシュ１０、ボルト１２およびナット１３を介して、サイドメンバ４と連結部材１１に剛結される。ゴムブッシュ１０を介したこのような連結は、第２アーム部材３に入力する衝撃や振動を緩和させる効果を期待でき、車両の乗り心地をよくすることができる。
【００２３】
一方、第２アーム部材３の先端部３ｂの基部３１には、上記ボルト７、７'が挿通可能なボルト挿通孔１４、１４'が形成されている。そのうち、車体側に形成されたボルト挿通孔１４'は、図５に示すように、その中央部に突起１５が設けられた長孔に形成されている。この突起１５は、通常時の第２アーム部材３の揺動を抑制するのに必要十分な強度を維持している。
【００２４】
上記ボルト７、７'を上記ボルト挿通孔１４、１４'および第１アーム部材に形成された貫通孔に通した上、ナットをかけることにより、第２アーム部材３は、第１アーム部材２に対して、通常時は、所定の固定力をもって固定される。なお、ボルト挿通孔１４'に挿通されるボルト７'は、後述する非常時の第２アーム部材３の回動を考慮して、当初は突起１５の後方側に挿通される。
【００２５】
上記構成において、前方衝突等によって車両の前方から所定以上の入力があると、第２アーム部材３がボルト７、７'を車両前方側から車両後方側へ押す方向に力が作用する。その反作用として、ボルト７'は、ボルト挿通孔１４'に設けられた突起１５を圧しつぶし、ボルト７'がボルト挿通孔１４'に接触するまで、第２アーム部材３は、図６に示すように、上記ボルト７を支点として時計回りに回動する。この場合において、脆弱部として、ボルト挿通孔１４'に連続し、かつ所定方向に延びるスリット等を設けておけば、さらに第２アーム部材３の回動範囲は拡がる。また、所定以上の入力があった場合は、第２アーム部材３自体も変形し得る。このような第２アーム部材３の回動および変形により、第２アーム部材３の基端部３ａと第１アーム部材２の基端部２ａとの間のサイドメンバ４の変形容易性は阻害されず、有効に活用される。
【００２６】
このように、上記構成は、通常時においては、サスペンションアーム１の剛性が高いため、車両の上下動等によって破損し難く、操安性も向上させられる。非常時においては、第１アーム部材２と第２アーム部材３との連結部に変位手段を設けたことにより、第１アーム部材２に対して第２アーム部材３の回動が可能になり、また第２アーム部材３自体も変形し得るため、サイドメンバ４の変形容易性を阻害せず、乗員の安全を向上させることができる。
【００２７】
もちろん、この発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではない。具体的には、第２アーム部材３の基端部３ａとサイドメンバ４との連結は、図７および図８のように構成されても良い。第１アーム部材２と第２アーム部材３との連結についても、ボルト・ナットによるものに限定されない。所定以上の入力があった場合に、第１アーム部材２と第２アーム部材３との連結が解放される強度であれば、溶接による連結でも良く、解放されない場合であっても、第２アーム部材３に薄肉部を設ける等、非常時のみ変形し得る脆弱部を有していれば良い。また、本願発明は、フロントサスペンションとして説明されているが、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係るサスペンションアームの一例を示す概略平面図である。
【図２】（ａ）は、図１におけるＡ−Ａ線矢視図である。
（ｂ）は、図１におけるＢ−Ｂ線矢視図である。
【図３】本願発明に係るサスペンションアームの一例を示す斜視図である。
【図４】図１におけるＣ−Ｃ線矢視図である。
【図５】図１におけるＤ部を拡大して示す平面図である。
【図６】図１におけるサスペンションアームの作用説明図である。
【図７】図４の第２の実施形態を示す断面図である。
【図８】図４の第３の実施形態を示す断面図である。
【図９】従来のサスペンションアームの一例を示す斜視図である。
【図１０】第２の従来のサスペンションアームの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１サスペンションアーム
２第１アーム部材
３第２アーム部材
４サイドメンバ
５車軸部材
６クロスメンバ
９切欠き部
１０ゴムブッシュ
１１連結部材
１４ａ長孔
１５突起

Claims

基端が車体に連結され、先端に車輪部材が支持される第１アーム部材と、
上記第１アーム部材から延出するようにこの第１アーム部材に対して先端が連結され、基端が車体に連結される第２アーム部材と、を備えるサスペンションアームであって、
非常時の車両前後方向の入力によって、上記第１アーム部材に対して上記第２アーム部材を回動変位させる変位手段が設けられているとともに、上記第２アーム部材は、上記第１アーム部材に対する回動変位後、変形するように構成されていることを特徴とする、サスペンションアーム。
上記第２アーム部材の基端の車体に対する連結点が、サイドメンバにおけるクロスメンバ連結部の近傍に設けられている、請求項１に記載のサスペンションアーム。