JP6662271B2 - 車両用サスペンションアーム - Google Patents

Description

本発明は、車両用サスペンションアームに関する。

下記特許文献１には、上方側に開口してサスペンションスプリングの一端を収容して支持するアーム本体を主体とするサスペンションアームが記載されている。また、その下記特許文献１に記載のサスペンションアームは、アーム本体を補強するために、そのアーム本体の上端に補強部材が溶接によって接合されている。一般的に、車両のサスペンション装置に用いられるサスペンションアームは、車体と車輪とを連結して、車体に対して車輪とともに揺動する。そのため、サスペンションアームは軽量であって、かつ、大きな外力にも耐える強度が必要となる。

特開２０１５−７４２９２号公報

しかしながら、上記特許文献１のようなアーム本体と補強部材とを接合したサスペンションアームは、それらアーム本体と補強部材との接合部において、疲労強度が他の部分より低い部分が存在すると、サスペンションアームの耐久性が損なわれてしまう可能性がある。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、アーム本体と補強部材とを接合したサスペンションアームの耐久性を向上させることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両用サスペンションアームは、
(A)底面部と(B)その底面部の長手方向に延びる２つの辺から立設するように設けられた１対の側壁部とを有して上方側に開口する形状とされ、長手方向における中間部においてサスペンションスプリングの一端側を収容して支持するアーム本体と、
板状の部材であって、前記サスペンションスプリングを挿通させる開口孔を有し、自身の長手方向に延びる２つの辺の各々が前記１対の側壁部の各々の上端に接合されて前記アーム本体を補強する補強部材と
を備え、
前記補強部材が、
長手方向における両端に切欠を有し、それら両端の各々に形成された切欠の少なくとも一方が、上方側からの視点において
(a)長手方向における一端から他端に向かって直線的に延びる１対の直線部と、
(b)中間において前記１対の直線部に直交する方向に直線的に延びる直交部と、その直交部の両端の各々を前記１対の直線部の各々の他端側の端と曲線で繋ぐ１対の湾曲部とで構成され、前記１対の直線部の各々の他端側の端を繋ぐ接続部と
からなる形状のものとされ、
前記補強部材と前記アーム本体との２本の接合部の端が、前記切欠の前記１対の直線部の長手方向における中間に位置することを特徴とする。

本発明の車両用サスペンションアームは、補強部材の切欠が１対の直線部を有する形状とされるとともに、アーム本体と補強部材との２本の接合部の端が、それら１対の直線部の長手方向における中間に位置している。ちなみに、それら接合部の端は、１対の直線部の長手方向における中央に位置している必要はなく、１対の直線部と長手方向に直交する方向に並んでいればよい。そのため、アーム本体と補強部材との２本の接合部の端の間において、長手方向に交差する方向の剛性が比較的小さくされ、２本の接合部の端に作用する応力が低減される。したがって、本発明の車両用サスペンションアームによれば、アーム本体と補強部材との接合部の疲労強度を向上させることができ、耐久性の高いサスペンションアームを実現することができる。

本発明の実施例である車両用サスペンションアームの斜視図である。 本発明の実施例である車両用サスペンションアームの平面図である。 本発明の実施例である車両用サスペンションアームの側面図である 本発明の実施例である車両用サスペンションアームのアーム本体と補強部材との接合端を拡大して示す図である。 比較例の車両用サスペンションアームのアーム本体と補強部材との接合端を拡大して示す図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の一実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

図１ないし図３に、本発明の実施例である車両用サスペンションアーム１０を示す。その車両用サスペンションアーム１０（以下、単に「サスペンションアーム」と呼ぶ場合がある。）は、後輪に対して設けられたサスペンション装置のロアアームとして用いられるものである。本サスペンションアーム１０は、車体側軸受部１２において、車体に保持され、車輪側軸受部１４において、アクスルキャリアを保持している。そして、本サスペンションアーム１０は、車体側軸受部１２において、車体に対して回動可能となっており、また、車輪側軸受部１４において、アクスルキャリアに対して回動可能となっている。つまり、本サスペンションアーム１０は、アクスルキャリアおよび車輪を、車体に対して揺動させるのである。

本サスペンションアーム１０は、サスペンションスプリングの一端を支持するものである。そのサスペンションスプリングの一端を取り付け可能とするために、本サスペンションアーム１０の主体となるアーム本体２０は、底面部２２と、その底面２２の長手方向における２つの辺から立設するように設けられた１対の側壁部２４ａ，２４ｂとからなり、長手方向に直交する断面形状が、概してコの字形状のものとなっている。なお、底面部２０は、長手方向における中間部が両端部よりも幅広な形状とされ、そのアーム本体２０の幅広とされた部分が、サスペンションスプリングの下端を収容して支持するスプリング収容部２６となっている。また、アーム本体２０は、その１対の側壁部２４ａ，２４ｂの上端に、フランジ２８ａ，２８ｂが成形されている。ちなみに、アーム本体２０は、鉄鋼板がプレス加工されて成形されたものである。

本サスペンションアーム１０は、アーム本体２０を補強する補強部材としてのリインフォース３０を備えている。そのリインフォース３０は、アーム本体２０の上方側の開口を覆うような外形形状とされた板状の部材である。そのリインフォース３０には、アーム本体２０のスプリング収容部２６に対応する位置に、サスペンションスプリングを挿通させる開口孔３２が設けられている。そして、そのリインフォース３０は、外縁に沿ってアーム本体２０に溶接されている。詳しく言えば、リインフォース３０は、長手方向に延びる２つの辺の各々が１対のフランジ２８ａ，２８ｂの各々の上面に溶接によって接合されている。

上述したように、本サスペンションアーム１０は、アーム本体２０とリインフォース３０とが溶接されているため、その溶接部４０ａ，４０ｂの疲労強度の向上が、従来から望まれている。特に、本サスペンションアーム１０の長手方向に延びる２本の溶接部４０の端には、応力が集中してしまう虞があり、本サスペンションアーム１０は、それら接部４０ａ，４０ｂの端に作用する応力を低減することで、自身の耐久性の向上を図るものとなっている。

具体的には、上記の問題に対処するために、本サスペンションアーム１０は、補強部材であるリインフォース３０の形状に特徴を有するものとなっている。リインフォース３０には、長手方向における両端の各々に、切欠５０ａ，５０ｂが形成されている。それら２つの切欠５０ａ，５０ｂは、同じ特徴を有するものであるため、車体側の切欠５０ａについてのみ説明することとする。

図４に示すように、リインフォース３０の切欠５０ａは、その切り口が上方側からの視点において、概してコの字状のものとなっている。詳しく言えば、切欠５０ａの切り口は、リインフォース３０の車体側の端から車輪側の端に向かって直線的に延びる１対の直線部６０ａ，６０ｂと、それら１対の直線部６０ａ，６０ｂの各々の車輪側の端同士を繋ぐ接続部６２とからなる形状となっている。さらに言えば、接続部６２は、中間が１対の直線部６０ａ，６０ｂに直交する方向に直線的に延びる直交部６４と、その直交部６４の両端の各々を１対の直線部６０ａ，６０ｂの各々の車輪側の端と曲線で、詳しくは円弧で繋ぐ１対の湾曲部６６ａ，６６ｂとで構成されている。

そして、そのリインフォース３０がアーム本体２０に溶接によって接合された状態においては、それらリインフォース３０とアーム本体２０との２本の溶接部４０ａ，４０ｂの車体側の端が、長手方向において、切欠５０ａの１対の直線部６０ａ，６０ｂの中間に位置している。換言すれば、リインフォース３０の切欠き５０ａは、１対の直線部６０ａ，６０ｂの車輪側の端が、２本の溶接部４０ａ，４０ｂの車体側の端よりも車輪側まで延びているのである。

図５は、比較例のサスペンションアーム１００を示す図である。比較例のサスペンションアーム１００は、本実施例のサスペンションアーム１０と同じアーム本体２０を有しているが、補強部材としてのリインフォース１０２の形状が、本実施例のサスペンションアーム１０のリインフォース３０と異なる。図５に示すように、比較例のサスペンションアーム１００のリインフォース１０２には、長手方向における端部に、切欠１０４が形成されているものの、その切り口の形状が、円弧状のものとなっている。なお、本実施例のサスペンションアームにおいて、直交部６４の長さは、１対の直線部６０ａ，６０ｂの間隔の約６０％とされているが、１対の直線部６０ａ，６０ｂの間隔の少なくとも１０％以上とされることが望ましい。

ちなみに、比較例のサスペンションアーム１００におけるアーム本体２０とリインフォース１０２との溶接部１０６は、本実施例のサスペンションアーム１０におけるアーム本体２０とリインフォース３０との溶接部４０ａ，４０ｂと、同じ長さとなっている。

本実施例のサスペンションアーム１０は、リインフォース３０の切欠５０が１対の直線部６０ａ，６０ｂを有する形状とされるとともに、２本の溶接部４０ａ，４０ｂの端が、それら直線部６０ａ，６０ｂの長手方向にける中間に位置しているため、それら２本の溶接部４０ａ，４０ｂの端の間において、長手方向に交差する方向の剛性が小さくされ、２本の溶接部４０ａ，４０ｂの端に作用する応力が、従来のサスペンションアーム１００に比較して低減される。また、本サスペンションアーム１０は、リインフォース３０の切欠き５０ａ，５０ｂが、従来のサスペンションアーム１００のリインフォース１０２の切欠き１０４より大きくされているため、リインフォース３０の質量が低減させられており、サスペンションアーム１０は、従来のサスペンションアーム１００に比較して軽量化が図られているのである。

また、切欠き５０は、１対の直線部６０ａ，６０ｂを繋ぐ接続部６２の一部が１対の直線部６０ａ，６０ｂに直交する直線状とされていることで、２本の溶接部４０ａ，４０ｂの端に作用する応力をより低減するととともに、１対の直線部６０ａ，６０ｂの内側の端同士を曲線で繋ぐ場合に比較して、サスペンションアーム１０の軽量化が図られているのである。なお、１対の直線部６０ａ，６０ｂと直交部６４とが１対の湾曲部６６ａ，６６ｂによって接続されることで、それら１対の直線部６０ａ，６０ｂと直交部６４とを直接接続する場合に比較して、それら１対の直線部６０ａ，６０ｂと直交部６４とが接続された箇所に応力が集中することが回避されるようになっている。

１０：車両用サスペンションアーム ２０：アーム本体 ２２：底面部 ２４ａ，２４ｂ：１対の側壁部 ２６：スプリング収容部 ３０：リインフォース〔補強部材〕 ３２：開口孔 ４０ａ，４０ｂ：２本の溶接部〔接合部〕 ５０ａ，５０ｂ：切欠 ６０ａ，６０ｂ：１対の直線部 ６２：接続部 ６４：直交部 ６６ａ，６６ｂ：１対の湾曲部

Claims (1)

1. (A)底面部と(B)その底面部の長手方向に延びる２つの辺から立設するように設けられた１対の側壁部とを有して上方側に開口する形状とされ、長手方向における中間部においてサスペンションスプリングの一端側を収容して支持するアーム本体と、
   板状の部材であって、前記サスペンションスプリングを挿通させる開口孔を有し、自身の長手方向に延びる２つの辺の各々が前記１対の側壁部の各々の上端に接合されて前記アーム本体を補強する補強部材と
   を備え、
   前記補強部材が、
   長手方向における両端に切欠を有し、それら両端の各々に形成された切欠の少なくとも一方が、上方側からの視点において
   (a)長手方向における一端から他端に向かって直線的に延びる１対の直線部と、
   (b)中間において前記１対の直線部に直交する方向に直線的に延びる直交部と、その直交部の両端の各々を前記１対の直線部の各々の他端側の端と曲線で繋ぐ１対の湾曲部とで構成され、前記１対の直線部の各々の他端側の端を繋ぐ接続部と
   からなる形状のものとされ、
   前記補強部材と前記アーム本体との２本の接合部の端が、前記切欠の前記１対の直線部の長手方向における中間に位置することを特徴とする車両用サスペンションアーム。

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