JP6384524B2 - Car front lower arm structure - Google Patents
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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。 The present invention relates to a front lower arm structure of an automobile, and more particularly to a structure of a lower arm provided in a double wishbone type front suspension device.
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。
A double wishbone type front suspension device is normally provided with two arms, an upper arm and a lower arm positioned below the upper arm, as illustrated in
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)。
A lower control arm (13) as a lower arm provided in a wheel suspension device of an automobile disclosed in
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)。
In such a front lower arm structure, when a load is transmitted from the wheel via the knuckle member, stress is easily concentrated on the bent portion of the front arm portion, and it is difficult to ensure rigidity. For this reason, in
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。
However, as in the front lower arm structure of
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。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a front lower arm structure for an automobile capable of reducing the weight and rigidity of the lower arm provided in the front suspension device.
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、当該他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。 In the present invention, a vehicle body side shaft support portion that pivotally supports the vehicle body side is provided on each of the front and rear sides, and among these vehicle body side shaft support portions on the front and rear sides, a front vehicle body side shaft support portion and a knuckle side pivot support portion that pivots on a knuckle member A front lower arm structure of an automobile comprising a front arm portion extending between the rear arm portion and a rear arm portion extending between the rear vehicle body side pivot support portion and the knuckle side pivot support portion, wherein the lower arm is The front arm portion and the rear arm portion are substantially A-shaped in plan view extending in the vehicle width direction so that the front arm portion and the rear arm portion are opened forward and backward in the vehicle body side, and the shaft centers of the vehicle body side shaft support portions on the front side and the rear side are both in the vehicle longitudinal direction. The arm portion on one side of the front arm portion and the rear arm portion is connected to an imaginary straight line that linearly connects the knuckle side pivot support portion and the vehicle body side shaft support portion on the one side. Said one side is in the shape of a convex convex to the other side or Extends bypassing and music, the arm portion of the other side, with the knuckle-side pivot support part, is shaped connecting the vehicle body side bearing portions of the other side substantially linearly, the one The arm portion on the side is provided with a vertical wall portion extending in the vertical direction and a horizontal rib that is thinner than the vertical wall portion and protrudes in the front-rear direction. The vertical wall portion is connected to the one of the vertical wall portions. It is straightened and extended so as to be closer to the reference line in the vehicle width direction than the ridge lines of the front edge and the rear edge of the side arm portion.
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。 According to the said structure, light weight and rigidity can be made higher than the case where a vertical wall part is provided in the rear edge of a rear side arm part.
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。
As an aspect of the present invention, the one arm portion is a rear arm portion, and one side is a rear side.
According to the above configuration, the steering angle and the suspension support rigidity can be compatible by applying to the rear arm portion where the inner wheel side wheel cut is large during steering.
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。 Further, as an aspect of the present invention, the vertical wall portion of the arm portion on one side is formed with a bent portion protruding to the other side, and the horizontal rib is provided on one side of the vehicle body side shaft support portion on the one side. The side edge of the horizontal rib extends from the side portion toward the other side so as to approach the vertical wall portion, and the vehicle body side shaft support portion on the one side from the other side portion of the bent portion The edge of the other side of the horizontal rib extends toward the other side of the vertical wall portion.
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。 According to the said structure, the rear side arm part which has a vertical wall part can be effectively reinforced with a horizontal rib, ensuring the clearance gap with a tire.
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。 As an aspect of the present invention, the vertical wall portion has a substantially S-shape in plan view having at least two bent portions, and the arm portion on the other side of the other arm portion in each of the two bent portions. The shaft support portion is connected to the connecting portion by a reinforcing member via the horizontal rib.
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。 According to the above configuration, the vertical wall portion can be straightened and reinforced efficiently.
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。 As an aspect of the present invention, both the front and rear vehicle body side shaft support portions have elastic bushes having an axis parallel to a vehicle longitudinal reference line extending in the front-rear direction. It is the same axis.
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。 According to the above configuration, the geometry does not change due to the tilt of the lower arm, and the cost can be reduced.
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。 According to the present invention, the lower arm provided in the front suspension device can be made lighter and more rigid.
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。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the following description, in the drawings, arrow F indicates the front of the vehicle, arrow R indicates the rear of the vehicle, arrow IN indicates the inner side in the vehicle width direction, arrow OUT indicates the outer side in the vehicle width direction, and arrow U indicates Shown above the vehicle.
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。
Since the left and right
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
The structure of the front part of the vehicle body to which such a
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。
The
A bumper reinforcement 104 (see FIG. 4) extending in the vehicle width direction is connected to the front end portion of the
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。
The
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。
As shown in FIG. 4, an
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。
Next, the structures of the
The
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。
As shown in FIGS. 1 to 3, 6, and 7, the
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。
Specifically, a difference between the
FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional
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。
A conventional
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。
The L-type
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。
On the other hand, in the A-type
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)。
Further, the vehicle body front side
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。
Next, the specific structure of the
FIG. 7 is a bottom view (a) and a rear view (b) of the lower arm.
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。
The
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。
This is because the inner wheel needs to be steered larger than the outer wheel when turning the vehicle, and the support space is secured by ensuring sufficient space between the steered space and the front and rear vehicle body side
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。
A
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。
The
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)。
In the intermediate region Zm, the
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。
In the vehicle body side area Za, the
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。
In addition, the
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。
The
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。
Hereinafter, the
In the
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)。
The
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。
The
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。
The rear
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。
The front
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。
The
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。
The
Here, the vehicle width direction reference line Lw indicates a virtual straight line parallel to the vehicle width direction not including the vertical component and the front-rear component, as shown in FIGS.
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。
In other words, the
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。
Moreover, since the
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。
Therefore, the
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。
The
Of these two reinforcing
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。
That is, the
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)。
Next, the attachment of the
On the outer
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。
These front and rear mounting
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。
The
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)。
Accordingly, the vehicle body front side
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)。
The wheel support member 4 described above supports the
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。
Specifically, as shown in FIGS. 2, 3, and 6, the wheel support member 4 includes an
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。
As shown in FIGS. 1 to 3 and FIG. 5, the shock absorber 5 described above includes a
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)。
The lower end portion 54 (lower arm side shaft support portion) of the shock absorber 5 is fitted with an
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。
The
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前側アーム部33が、ナックル側枢支部32と車体前側軸支部31f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)。
The
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。
According to the above configuration, it is possible to make the
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。
More specifically, the
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。
However, the
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。
Specifically, in the case where the
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。
On the other hand, in the present embodiment, as described above, the
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。
In addition, it is possible to reduce the number and cross-sectional area of the reinforcing
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。 By the way, since the rotation radii of the inner ring and the outer ring are different, it is necessary to cut the rear side of the inner ring larger than the outer ring. Generally, the rear arm portion requires more clearance with the wheel.
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。
For this reason, the above-described configuration in which the
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)。
As an aspect of the present invention, an intermediate
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。
According to the above configuration, the
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。
More specifically, the
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。
Therefore, as in the present embodiment, as the
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)。
As an aspect of the present invention, the
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。
As described above, the
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)。
As an aspect of the present invention, the vehicle body side
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。
According to the above configuration, the load in the front-rear direction is received by the coaxial vehicle-body-side
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。
In the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment, the knuckle member of the present invention corresponds to the wheel support member 4 of the present embodiment.
The vehicle body side shaft support portion on the front side corresponds to the vehicle body front side
The rear vehicle body side shaft support portion corresponds to the vehicle body rear side
The bent portion protruding to the other side according to
The horizontal rib extending from the one side portion of the vehicle body side shaft support portion on the one side to the other side corresponds to the rear
The horizontal rib extending from the other side portion of the bent portion toward the other side portion of the vehicle body side shaft support portion on the one side is formed from the front portion of the
The two bent portions according to claim 4 correspond to the intermediate
The horizontal rib according to claim 4 corresponds to the front
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。 As described above, the present invention relates to a front lower arm structure of an automobile, and is particularly useful for a structure of a lower arm provided in a double wishbone type front suspension device.
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
1. Front suspension device (front suspension structure)
3 ... Lower arm 4 ... Wheel support member (knuckle member)
31 ... Vehicle body side
31r: Car body rear shaft support (rear car body side shaft support)
34f ...
39a ... Bending part (bending part) on the vehicle body
130f: Front-side vehicle-body-side shaft support coupling portion L2 ... Shaft (axis of the vehicle-body-side shaft support, axis extending in the front-rear direction of the vehicle-body-side shaft support)
Lw: vehicle width direction reference line Ly: vehicle longitudinal direction reference line L10: virtual straight line connecting the knuckle side pivotal support portion and the vehicle body rear side pivot support portion in a straight line
Claims (5)
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、当該他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。 A vehicle body side shaft support portion that pivots to the vehicle body side is provided on each of the front and rear sides, and between the vehicle body side shaft support portions on the front and rear sides, between the front vehicle body side shaft support portion and the knuckle side pivot support portion that pivots on the knuckle member. A front lower arm structure for an automobile comprising: a front arm portion extending; and a rear arm portion extending between a rear vehicle body side shaft support portion and a knuckle side pivot support portion;
The lower arm is substantially A-shaped in plan view extending in the vehicle width direction so that the front arm portion and the rear arm portion open forward and backward on the vehicle body side,
The shaft centers of the vehicle body side shaft support portions on the front side and the rear side both extend in the vehicle front-rear direction,
The arm portion on one side of the front arm portion and the rear arm portion has the one side with respect to an imaginary straight line that linearly connects the knuckle side pivot support portion and the vehicle body side shaft support portion on the one side. Extends around the other side in a convex U-shape or curved,
The arm portion of the other side, is said knuckle side pivot portion, a shape which connects the vehicle body-side bearing portions of the other side substantially linearly,
The arm portion on the one side is provided with a vertical wall portion extending in the vertical direction, and a horizontal rib protruding in the front-rear direction with a thickness lower than the vertical wall portion in the vertical direction,
A front lower arm structure of an automobile in which the vertical wall portion is straightened and extended so as to be closer to a reference line in the vehicle width direction than each ridgeline of a front edge and a rear edge of the arm portion on the one side.
請求項1に記載の自動車のフロントロアアーム構造。 The front lower arm structure for an automobile according to claim 1, wherein the one arm portion is the rear arm portion, and the one side is the rear side.
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。 The vertical wall portion of the arm portion on the one side is formed with a bent portion convex to the other side,
The horizontal rib extends so that an edge on one side of the horizontal rib approaches the vertical wall portion from a portion on one side of the vehicle body side shaft support portion on the one side toward the other side, and the bent The edge of the other side of the horizontal rib extends from the part on the other side of the part toward the part on the other side of the vehicle body side pivot support part on the one side so as to approach the vertical wall part. Item 3. A front lower arm structure for an automobile according to Item 1 or 2.
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。 The vertical wall portion is substantially S-shaped in plan view having at least two bent portions,
4. The vehicle body side shaft support connecting portion of the other arm portion at each of the two bent portions is connected by a reinforcing member via the horizontal rib. The vehicle front lower arm structure described.
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。 The front and rear vehicle body side shaft support portions each include an elastic bush having an axis parallel to a vehicle front-rear direction reference line extending in the front-rear direction, and the elastic bushes on each of the front and rear sides are coaxial. 5. A front lower arm structure for an automobile according to any one of 1 to 4.
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