JP6791000B2 - Suspension arm - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載されるサスペンションアームに関する。 The present invention relates to a suspension arm mounted on a vehicle.

自動車などの車両において、車輪を支持するサスペンション装置を構成する部材としてサスペンションアームを備えるものがある。サスペンションアームは、例えば、前輪の動きをコントロールするためにサスペンション機構に備えられている。例えば、特許文献1には、サスペンション機構に備えられたサスペンションアームが記載されている。特許文献1に記載のサスペンションアームは、サスペンションメンバと連結されており、衝突によりサスペンションアームが所定の荷重を受けた場合にサスペンションメンバとの連結を解除するように構成されている。 In a vehicle such as an automobile, there is a vehicle provided with a suspension arm as a member constituting a suspension device that supports the wheels. The suspension arm is provided in the suspension mechanism, for example, to control the movement of the front wheels. For example, Patent Document 1 describes a suspension arm provided in a suspension mechanism. The suspension arm described in Patent Document 1 is connected to a suspension member, and is configured to release the connection with the suspension member when the suspension arm receives a predetermined load due to a collision.

特開2015−157539号公報JP-A-2015-157539

本発明者は、サスペンションアームについて以下の認識を得た。
車両衝突時におけるキャビン内の乗員を保護する観点から、スモールオーバーラップ衝突(微小ラップ衝突)の際に、車輪によるキャビンへの衝突荷重を低減することが望まれている。このために、衝突の際におけるタイヤとホイール(以下、車輪という。)の軌道をコントロールして、キャビンへのダメージを減らすことが考えられる。
The present inventor has obtained the following recognition about the suspension arm.
From the viewpoint of protecting the occupants in the cabin in the event of a vehicle collision, it is desired to reduce the collision load of the wheels on the cabin during a small overlap collision (small lap collision). For this reason, it is conceivable to control the trajectories of the tires and wheels (hereinafter referred to as wheels) in the event of a collision to reduce damage to the cabin.

車輪の軌道をコントロールするために、サスペンションメンバのサスペンションアームとの前方連結部に離脱用の構造部材を追加して、衝突の際にその前方連結部をサスペンションメンバから離脱させる構成が考えられる。しかし、この構成では、サスペンションメンバに離脱用の構造部材を追加して設けることとなり、追加する構造部材により車両重量が増加し、製造コストが上昇することが考えられる。また、衝突時の離脱荷重が必ずしも安定しないことも考えられる。
このことから、本発明者は、サスペンションアームには衝突の際に、前方連結部をより確実にサスペンションメンバから離脱させる観点から改善すべき課題があることを認識した。
In order to control the trajectory of the wheel, it is conceivable to add a structural member for disconnection to the front connecting portion of the suspension member with the suspension arm so that the front connecting portion is detached from the suspension member in the event of a collision. However, in this configuration, a structural member for detachment is additionally provided to the suspension member, and it is considered that the weight of the vehicle increases due to the added structural member and the manufacturing cost increases. It is also possible that the detachment load at the time of collision is not always stable.
From this, the present inventor has recognized that the suspension arm has a problem to be improved from the viewpoint of more reliably disconnecting the front connecting portion from the suspension member in the event of a collision.

本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、衝突の際に、前方連結部をより確実にサスペンションメンバから離脱させることが可能なサスペンションアームを提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a suspension arm capable of more reliably detaching the front connecting portion from the suspension member in the event of a collision.

上記課題を解決するために、本発明のある態様のサスペンションアームは、車両の前輪を支持するナックルとサスペンションメンバとの間に介装されるサスペンションアームであって、ナックルと連結されるナックル連結部と、サスペンションメンバと連結される前方連結部および後方連結部と、を備える。前方連結部は、車両前後方向で後方連結部より前方に設けられ、前方連結部には、車両衝突時の衝突荷重が前輪に入力された際に当該前方連結部が破断するように脆弱部が設けられ、脆弱部は、前方連結部の円筒部の付け根近傍において、車両前後方向に沿って伸びると共に、車両上下方向に凹む形状をしており、円筒部の車両上下方向の中心位置を基準に車両上下方向のいずれか一方側に寄った位置に設けられており、車両上下方向で見たときに、ナックル連結部は、サスペンションアームのせん断力の中心を挟んで脆弱部と反対側に設けられる。 In order to solve the above problems, the suspension arm of an embodiment of the present invention is a suspension arm interposed between a knuckle supporting the front wheels of a vehicle and a suspension member, and is a knuckle connecting portion connected to the knuckle. And a front connecting portion and a rear connecting portion connected to the suspension member. The front connecting portion is provided in front of the rear connecting portion in the front-rear direction of the vehicle, and the front connecting portion has a fragile portion so that the front connecting portion breaks when a collision load at the time of a vehicle collision is input to the front wheels. The fragile portion is provided and has a shape that extends along the vehicle front-rear direction and is recessed in the vehicle vertical direction in the vicinity of the base of the cylindrical portion of the front connecting portion, and is based on the center position of the cylindrical portion in the vehicle vertical direction. It is provided at a position closer to either side of the vehicle in the vertical direction, and the knuckle connecting portion is provided on the side opposite to the fragile portion with the center of the shearing force of the suspension arm in between when viewed in the vertical direction of the vehicle. ..

この態様によると、衝突時に前方連結部に設けた脆弱部に、破断方向へのモーメント荷重が作用するため、より確実に脆弱部にて破断させることが可能になる。 According to this aspect, since the moment load in the breaking direction acts on the fragile portion provided in the front connecting portion at the time of collision, it is possible to break the fragile portion more reliably.

本発明によれば、衝突の際に、前方連結部をより確実にサスペンションメンバから離脱させることが可能なサスペンションアームを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a suspension arm capable of more reliably detaching the front connecting portion from the suspension member in the event of a collision.

実施形態に係るサスペンションアームを備えたサスペンション機構の背面図である。It is a rear view of the suspension mechanism provided with the suspension arm which concerns on embodiment. 図1のサスペンション機構の平面図である。It is a top view of the suspension mechanism of FIG. 図1のサスペンションアームの平面図である。It is a top view of the suspension arm of FIG. 図1のサスペンションアームの側面図である。It is a side view of the suspension arm of FIG. 図1のサスペンションアームの脆弱部の周辺を示す側面図である。It is a side view which shows the periphery of the fragile part of the suspension arm of FIG. 図1のサスペンションアームのA−A線に沿って切断した断面図である。It is sectional drawing which cut along the AA line of the suspension arm of FIG. 図1のサスペンションアームの衝突前の状態を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the state before the collision of the suspension arm of FIG. 図1のサスペンションアームの衝突時の状態を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the state at the time of a collision of the suspension arm of FIG. 図1のサスペンションアームの脆弱部が破断した状態を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the state in which the fragile portion of the suspension arm of FIG. 1 is broken.

本発明者は、スモールオーバーラップ衝突(以下、単に衝突という。)の際の前輪のキャビンへ衝突荷重を低減する観点から考察し、以下のような知見を得た。
この衝突荷重を低減するために、サスペンションメンバのサスペンションアームとの連結部分の近傍に衝突荷重により容易に変形する脆弱部を設けることが考えられる。この場合、サスペンションメンバに脆弱部を有する場合、連結部分における車幅方向の剛性が低下する可能性がある。また、衝突荷重を低減するために、サスペンションメンバに衝突時に離脱するように構成された構造部材を設けることが考えられる。この場合、離脱用の構造部材が重量増加やコストアップを招くことが考えられる。また、衝突荷重を低減するために、サスペンションアームに、前輪に荷重を受けた際に塑性変形して解除される加締め部を設けることが考えられる。この場合、サスペンションアームに加締め部を形成するための作業工数の増加を招くことが考えられ、また離脱荷重が安定しない可能性がある。
The present inventor considered from the viewpoint of reducing the collision load on the cabin of the front wheels at the time of a small overlap collision (hereinafter, simply referred to as a collision), and obtained the following findings.
In order to reduce this collision load, it is conceivable to provide a fragile portion that is easily deformed by the collision load in the vicinity of the connecting portion of the suspension member with the suspension arm. In this case, if the suspension member has a fragile portion, the rigidity of the connecting portion in the vehicle width direction may decrease. Further, in order to reduce the collision load, it is conceivable to provide the suspension member with a structural member configured to be detached in the event of a collision. In this case, it is conceivable that the structural member for detachment causes an increase in weight and cost. Further, in order to reduce the collision load, it is conceivable to provide the suspension arm with a crimping portion that is plastically deformed and released when a load is applied to the front wheels. In this case, it is conceivable that the work man-hours for forming the crimping portion on the suspension arm will increase, and the detachment load may not be stable.

そこで、本発明者は、衝突時にサスペンションアームのサスペンションメンバへの連結部が破断するように形成された脆弱部を設けるとともに、脆弱部に回転モーメントを加えて捻ることによって、より確実に脆弱部を破断させる構成を案出した。この場合、単に脆弱部を設けただけの構成に比べて、脆弱部に捻りを加えることで容易に破断させることができるので、非衝突時の脆弱部の剛性を高めに設定することも可能になる。
実施形態は、このような思索に基づいて案出されたもので、以下にその具体的な構成を説明する。
Therefore, the present inventor provides a fragile portion formed so that the connecting portion of the suspension arm to the suspension member breaks at the time of collision, and twists the fragile portion by applying a rotational moment to more reliably secure the fragile portion. I devised a configuration to break it. In this case, compared to a configuration in which a fragile portion is simply provided, the fragile portion can be easily broken by twisting the fragile portion, so that the rigidity of the fragile portion at the time of non-collision can be set higher. Become.
The embodiment was devised based on such thoughts, and its specific configuration will be described below.

以下、本発明を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
また、第1、第2などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to each drawing based on a preferred embodiment. In the embodiments and modifications, the same or equivalent components and members are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate. In addition, the dimensions of the members in each drawing are shown enlarged or reduced as appropriate for easy understanding. In addition, some of the members that are not important for explaining the embodiment in each drawing are omitted and displayed.
Also, terms including ordinal numbers such as 1st and 2nd are used to describe various components, but this term is used only for the purpose of distinguishing one component from other components. The components are not limited by.

[実施形態]
実施形態に係るサスペンションアーム10について、各図を参照して説明する。図1は、実施形態に係るサスペンションアーム10を備えるサスペンション機構100を模式的に示す背面図である。図2はサスペンション機構100を模式的に示す平面図である。図1、図2では、実施形態を説明する上で重要ではない部材の記載を省略している。以下、XYZ直交座標系をもとに説明する。X軸方向は車両の前後方向に対応し、Y軸方向は車両の左右の幅方向に対応し、Z軸方向は車両の上下方向に対応する。Y軸方向およびZ軸方向はそれぞれX軸方向に直交する。
[Embodiment]
The suspension arm 10 according to the embodiment will be described with reference to each figure. FIG. 1 is a rear view schematically showing a suspension mechanism 100 including the suspension arm 10 according to the embodiment. FIG. 2 is a plan view schematically showing the suspension mechanism 100. In FIGS. 1 and 2, the description of members that are not important for explaining the embodiment is omitted. Hereinafter, the description will be given based on the XYZ Cartesian coordinate system. The X-axis direction corresponds to the front-rear direction of the vehicle, the Y-axis direction corresponds to the left-right width direction of the vehicle, and the Z-axis direction corresponds to the vertical direction of the vehicle. The Y-axis direction and the Z-axis direction are orthogonal to the X-axis direction, respectively.

車両のサスペンション機構は、それぞれ左前輪と右前輪とを支持する左右対称に構成された機構を含む。サスペンション機構100は左前輪を支持する機構である。サスペンション機構100は、サスペンションアーム10と、サスペンションメンバ32と、ボールジョイント34と、ナックル36と、車軸38と、ホイールハブ40と、タイヤ42と、ブレーキディスク44と、ストラット機構48と、を主に含む。ホイールハブ40とタイヤ42とは、互いに結合されて前輪20を構成する。 The suspension mechanism of the vehicle includes a symmetrically configured mechanism that supports the left front wheel and the right front wheel, respectively. The suspension mechanism 100 is a mechanism that supports the left front wheel. The suspension mechanism 100 mainly includes a suspension arm 10, a suspension member 32, a ball joint 34, a knuckle 36, an axle 38, a wheel hub 40, a tire 42, a brake disc 44, and a strut mechanism 48. Including. The wheel hub 40 and the tire 42 are coupled to each other to form the front wheel 20.

サスペンションメンバ32は、サスペンション機構100のリンク類を支持する骨格である。サスペンションメンバは、サブフレームとも称されることがある。サスペンションメンバ32は、サスペンションアーム10の車両内側の前方連結部14と後方連結部16とを支持している。この構成により、サスペンションアーム10のX軸方向外側の部分は、サスペンションメンバ32に対してZ軸方向に回動可能に支持されている。 The suspension member 32 is a skeleton that supports the links of the suspension mechanism 100. Suspension members are sometimes also referred to as subframes. The suspension member 32 supports the front connecting portion 14 and the rear connecting portion 16 inside the vehicle of the suspension arm 10. With this configuration, the outer portion of the suspension arm 10 in the X-axis direction is rotatably supported in the Z-axis direction with respect to the suspension member 32.

ボールジョイント34は、ボールスタッド(不図示)とそれに球面接触するソケット(不図示)から構成されている。ボールジョイント34は、サスペンションアーム10とナックル36との間に介装され、ナックル36をサスペンションアーム10に連結している。ボールジョイント34の下端側は、サスペンションアーム10の車両外側の端部に設けられたナックル連結部12に固定されている。ナックル36は、ボールジョイント34を介してサスペンションアーム10とストラット機構48との間に介装され、これらを連結している。ナックル36は、ベアリング(不図示)を介して車軸38を回転可能に支持している。 The ball joint 34 is composed of a ball stud (not shown) and a socket (not shown) that makes spherical contact with the ball stud (not shown). The ball joint 34 is interposed between the suspension arm 10 and the knuckle 36, and connects the knuckle 36 to the suspension arm 10. The lower end side of the ball joint 34 is fixed to the knuckle connecting portion 12 provided at the outer end portion of the suspension arm 10 on the vehicle side. The knuckle 36 is interposed between the suspension arm 10 and the strut mechanism 48 via a ball joint 34, and connects them. The knuckle 36 rotatably supports the axle 38 via a bearing (not shown).

車軸38には、ホイールハブ40とタイヤ42とが連結されている。ストラット機構48の下端はナックル36の上部に連結され、ストラット機構48の上端は車体に連結されている。このように構成されたサスペンション機構100は、他のリンク部材と共に前輪20を車体に支持している。車両がスモールオーバーラップ衝突した場合、前輪20には、前方から後方に向かって(図2において上方から下方に向かって)X軸方向の荷重が入力され、その荷重は車軸38、ナックル36およびボールジョイント34を介してサスペンションアーム10のナックル連結部12に伝達される。つまり、サスペンションアーム10のナックル連結部12には、スモールオーバーラップ衝突した際に、X軸方向で前方から後方に向かう荷重が入力される。 The wheel hub 40 and the tire 42 are connected to the axle 38. The lower end of the strut mechanism 48 is connected to the upper part of the knuckle 36, and the upper end of the strut mechanism 48 is connected to the vehicle body. The suspension mechanism 100 configured in this way supports the front wheels 20 on the vehicle body together with other link members. When a vehicle collides with a small overlap, a load in the X-axis direction is input to the front wheels 20 from the front to the rear (from the top to the bottom in FIG. 2), and the loads are the axle 38, the knuckle 36, and the ball. It is transmitted to the knuckle connecting portion 12 of the suspension arm 10 via the joint 34. That is, a load from the front to the rear in the X-axis direction is input to the knuckle connecting portion 12 of the suspension arm 10 when a small overlap collision occurs.

(サスペンションアーム)
図3は、実施形態に係るサスペンションアーム10の平面図である。図4は、サスペンションアーム10の側面図である。図5は、サスペンションアーム10の脆弱部10mの周辺を示す側面図である。サスペンションアーム10は、サスペンション機構100において、前輪20を支持するナックル36とサスペンションメンバ32との間に介装される。サスペンションアーム10は、前輪20を上下に回動可能に支持するように構成される。サスペンションアームはロアアームと称されることがある。
(Suspension arm)
FIG. 3 is a plan view of the suspension arm 10 according to the embodiment. FIG. 4 is a side view of the suspension arm 10. FIG. 5 is a side view showing the periphery of the fragile portion 10 m of the suspension arm 10. The suspension arm 10 is interposed between the knuckle 36 supporting the front wheel 20 and the suspension member 32 in the suspension mechanism 100. The suspension arm 10 is configured to rotatably support the front wheels 20 up and down. The suspension arm is sometimes referred to as the lower arm.

本例のサスペンションアーム10は、第1アーム部10aと、第2アーム部10bと、ナックル連結部12と、前方連結部14と、後方連結部16と、を主に含む。前方連結部14には脆弱部10mが設けられる。第1アーム部10aは、車両前後方向であるX軸方向に沿って延在するアームである。第2アーム部10bは、車両幅方向であるY軸方向に沿って延在するアームである。本例のサスペンションアーム10は、第1アーム部10aと、第2アーム部10bとを含むことにより、平面視で略L字状を呈する。 The suspension arm 10 of this example mainly includes a first arm portion 10a, a second arm portion 10b, a knuckle connecting portion 12, a front connecting portion 14, and a rear connecting portion 16. A fragile portion 10 m is provided on the front connecting portion 14. The first arm portion 10a is an arm extending along the X-axis direction, which is the vehicle front-rear direction. The second arm portion 10b is an arm extending along the Y-axis direction, which is the vehicle width direction. The suspension arm 10 of this example has a substantially L-shape in a plan view by including the first arm portion 10a and the second arm portion 10b.

サスペンションアーム10は、図4に示すように、側面視でY軸方向に細長い帯状の輪郭を有する。サスペンションアーム10は、所望の剛性や重量を実現可能なものであれば素材や形成方法に特別な制限はない。本例のサスペンションアーム10は、鋼板からプレス加工によって形成されている。 As shown in FIG. 4, the suspension arm 10 has a strip-shaped contour elongated in the Y-axis direction in a side view. The suspension arm 10 is not particularly limited in material and forming method as long as it can achieve the desired rigidity and weight. The suspension arm 10 of this example is formed from a steel plate by press working.

本例の前方連結部14は、後方連結部16の前方側においてサスペンションメンバ32に連結される(図2も参照)。前方連結部14は、例えばゴム製の円柱状のブッシュ(不図示)によってサスペンションメンバ32に連結されてもよい。前方連結部14は、第2アーム部10bのY軸方向で車両内側に設けられた円筒部14bを含んでもよい。円筒部14bはX軸方向の両側に開口が設けられた管形状を有する。前方連結部14は、円筒部14bに挿入された円柱部材(不図示)によってサスペンションメンバ32に連結されてもよい。この円柱部材は、例えばゴムなどの弾性を有する材料で形成されてもよい。 The front connecting portion 14 of this example is connected to the suspension member 32 on the front side of the rear connecting portion 16 (see also FIG. 2). The front connecting portion 14 may be connected to the suspension member 32 by, for example, a rubber columnar bush (not shown). The front connecting portion 14 may include a cylindrical portion 14b provided inside the vehicle in the Y-axis direction of the second arm portion 10b. The cylindrical portion 14b has a tube shape with openings provided on both sides in the X-axis direction. The front connecting portion 14 may be connected to the suspension member 32 by a cylindrical member (not shown) inserted into the cylindrical portion 14b. The cylindrical member may be made of an elastic material such as rubber.

本例の後方連結部16は、前方連結部14の後方側においてサスペンションメンバ32に連結される(図2も参照)。後方連結部16は、第1アーム部10aの後方側の端部に形成された結合孔部16bを含む。結合孔部16bは、上下に貫通する平面視で円形の孔であってもよい。後方連結部16は、結合孔部16bに嵌め込まれた、例えばゴム製のブッシュ(不図示)を介して締結部材(不図示)によってサスペンションメンバ32に連結されてもよい。前方連結部14および後方連結部16は、サスペンションメンバ32に連結された状態で、ナックル連結部12が上下に回動する際の回動支点となるように構成されている。 The rear connecting portion 16 of this example is connected to the suspension member 32 on the rear side of the front connecting portion 14 (see also FIG. 2). The rear connecting portion 16 includes a coupling hole portion 16b formed at a rear end portion of the first arm portion 10a. The coupling hole portion 16b may be a circular hole in a plan view penetrating vertically. The rear connecting portion 16 may be connected to the suspension member 32 by a fastening member (not shown) via, for example, a rubber bush (not shown) fitted in the coupling hole portion 16b. The front connecting portion 14 and the rear connecting portion 16 are configured to serve as rotation fulcrums when the knuckle connecting portion 12 rotates up and down in a state of being connected to the suspension member 32.

脆弱部10mは、前輪20を経由してサスペンションアーム10に作用する衝突荷重により容易に変形する部分である。脆弱部10mは、前方連結部14においてサスペンションアーム10をサスペンションメンバ32から離脱させるために設けられる。脆弱部10mは、第2アーム部10bのY軸方向で車両内方で前方連結部14の円筒部14bの付け根近傍に設けられてもよい。本例の脆弱部10mは、図5に示すように、円筒部14bの付け根近傍においてZ軸方向に凹む形状を有している。 The fragile portion 10m is a portion that is easily deformed by a collision load acting on the suspension arm 10 via the front wheel 20. The fragile portion 10m is provided at the front connecting portion 14 to separate the suspension arm 10 from the suspension member 32. The fragile portion 10m may be provided in the vehicle interior in the Y-axis direction of the second arm portion 10b near the base of the cylindrical portion 14b of the front connecting portion 14. As shown in FIG. 5, the fragile portion 10m of this example has a shape recessed in the Z-axis direction in the vicinity of the base of the cylindrical portion 14b.

サスペンションアーム10の脆弱部10mは、ナックル連結部12などを経由して入力された衝突荷重によって容易に変形するように構成されている。サスペンションアーム10は、脆弱部10mが破断すると、前方連結部14の円筒部14bが第2アーム部10bから離脱するように構成されている。脆弱部10mの窪みの寸法Hおよび形状寸法は、所望の変形荷重に対応してシミュレーションにより設定することができる。 The fragile portion 10m of the suspension arm 10 is configured to be easily deformed by a collision load input via a knuckle connecting portion 12 or the like. The suspension arm 10 is configured such that when the fragile portion 10m breaks, the cylindrical portion 14b of the front connecting portion 14 is separated from the second arm portion 10b. The dimension H and the shape dimension of the recess of the fragile portion 10 m can be set by simulation corresponding to a desired deformation load.

図6は、サスペンションアーム10のA−A線に沿って鉛直面によって切断した縦断面図である。この図は、第2アーム部10bをその長手方向であるY軸方向に視た縦断面を示している。サスペンションアーム10の縦断面は、上向きに隆起した一対の隆起部10fと、一対の隆起部10fの間に下向きに凹んだ凹部10dと、を含む。各隆起部10fは、外端から上向きに延びる縁部10eと、縁部の上部から内向きに延びる弧状部と、を含む。凹部10dは、略平坦に横向きに延びる中央部分と、中央部分の両端から上向きに延びて各隆起部10fの内側に繋がる部分と、を含む。凹部10dのX軸方向の幅は、各隆起部10fのX軸方向の幅の約2倍に設定されている。一方の隆起部10fと、凹部10dと、他方の隆起部10fと、は略同じ厚みの鋼板から一体に連続して形成されている。したがって、各隆起部10fの下面は上向に凹む凹形状を有し、凹部10dの下面は下向に突き出る突出形状を有する。 FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the suspension arm 10 cut along the line AA by a vertical plane. This figure shows a vertical cross section of the second arm portion 10b as viewed in the Y-axis direction, which is the longitudinal direction thereof. The vertical cross section of the suspension arm 10 includes a pair of raised portions 10f that are raised upward and a recess 10d that is recessed downward between the pair of raised portions 10f. Each raised portion 10f includes an edge portion 10e extending upward from the outer end and an arc-shaped portion extending inward from the upper portion of the edge portion. The recess 10d includes a central portion extending substantially flat laterally and a portion extending upward from both ends of the central portion and connecting to the inside of each raised portion 10f. The width of the recess 10d in the X-axis direction is set to be about twice the width of each raised portion 10f in the X-axis direction. One raised portion 10f, the concave portion 10d, and the other raised portion 10f are integrally and continuously formed of steel plates having substantially the same thickness. Therefore, the lower surface of each raised portion 10f has a concave shape that is recessed upward, and the lower surface of the concave portion 10d has a protruding shape that protrudes downward.

脆弱部10mは、前方連結部14の車両上下方向(Z軸方向)のいずれか一方側に寄って設けられている。本例では、図4、図5に示すように前方連結部14のZ軸方向で下向きに寄って設けられている。荷重の入力点であるナックル連結部12は、サスペンションアーム10のせん断力の中心Qを挟んで脆弱部10mと反対側に設けられる。なお、せん断力の中心とは、どのような向きの荷重が作用しても、断面にねじれが生じない特定の点である。本例のサスペンションアーム10では、図6に示すように、第2アーム部10bの断面において、X軸方向およびZ軸方向の略中央部に設定されている。せん断力の中心Qの位置は、シミュレーションによって取得することができる。本例では、図6に示すように、サスペンションアーム10のA−A断面において、せん断力の中心Qは、荷重の入力点であるナックル連結部12からの荷重入力中心Pから下側にオフセットした位置に配置されている。 The fragile portion 10m is provided closer to any one side of the front connecting portion 14 in the vehicle vertical direction (Z-axis direction). In this example, as shown in FIGS. 4 and 5, the front connecting portion 14 is provided downward in the Z-axis direction. The knuckle connecting portion 12, which is a load input point, is provided on the side opposite to the fragile portion 10m with the center Q of the shearing force of the suspension arm 10 interposed therebetween. The center of the shearing force is a specific point at which the cross section is not twisted regardless of the direction of the load. In the suspension arm 10 of this example, as shown in FIG. 6, in the cross section of the second arm portion 10b, it is set to substantially the central portion in the X-axis direction and the Z-axis direction. The position of the center Q of the shearing force can be obtained by simulation. In this example, as shown in FIG. 6, in the AA cross section of the suspension arm 10, the center Q of the shearing force is offset downward from the load input center P from the knuckle connecting portion 12, which is the load input point. It is placed in position.

このように構成されたサスペンションアーム10では、前輪に入力された衝突荷重により、ナックル連結部12に図3で矢印に示すような入力荷重Fが加わる。この入力荷重Fと第2アーム部10bの実効長さLとに応じて脆弱部10mに、平面視で反時計回りのモーメント荷重が加わる。 In the suspension arm 10 configured in this way, the input load F as shown by the arrow in FIG. 3 is applied to the knuckle connecting portion 12 by the collision load input to the front wheels. A counterclockwise moment load is applied to the fragile portion 10 m in accordance with the input load F and the effective length L of the second arm portion 10b.

また、入力荷重Fが加わることにより、図6に示すように、側面視で時計回りの回転モーメントMが脆弱部10mに加えられる。このように、脆弱部10mには、衝突荷重により、二方向のモーメント荷重が集中的に加えられるから、脆弱部10mは、より確実に破断することになる。 Further, when the input load F is applied, as shown in FIG. 6, a clockwise rotational moment M is applied to the fragile portion 10 m in a side view. As described above, since the moment load in two directions is intensively applied to the fragile portion 10 m due to the collision load, the fragile portion 10 m is more reliably broken.

次に、このように構成されたサスペンションアーム10について、図7〜図9を参照して、衝突荷重が入力されて脆弱部10mが破断した際の前輪20の挙動を説明する。図7は、サスペンションアーム10の衝突前の状態を説明する模式図である。図8は、サスペンションアーム10の衝突時の状態を説明する模式図である。図9は、サスペンションアーム10の脆弱部10mが破断した状態を説明する模式図である。 Next, with respect to the suspension arm 10 configured in this way, the behavior of the front wheels 20 when a collision load is input and the fragile portion 10 m is broken will be described with reference to FIGS. 7 to 9. FIG. 7 is a schematic view illustrating a state of the suspension arm 10 before the collision. FIG. 8 is a schematic view illustrating a state of the suspension arm 10 at the time of collision. FIG. 9 is a schematic view illustrating a state in which the fragile portion 10 m of the suspension arm 10 is broken.

図7の状態において、前輪20に衝撃荷重が入力されると、図8に示すように、サスペンションアーム10の第2アーム部10bの途中が変形し始め、それとともに脆弱部10mには、衝突荷重により、モーメント荷重が集中的に加えられる。モーメント荷重が脆弱部10mに集中的に加えられることにより、脆弱部10mが破断すると、図9に示すように、サスペンションアーム10の前方連結部14がサスペンションメンバ32から離脱する。前方連結部14が離脱すると、図9の矢印Gおよび矢印Eに示すように、前輪20は後方連結部16を支点にして大きく外転して衝突時のエネルギーを吸収するとともに、前輪20は安定して横向きに傾斜した状態でロッカー46に衝突する。または、大きく外転させることにより、ブレーキディスク44などを車両外側へ掃き出す。この場合、前輪20が縦向きに衝突する場合に比べてキャビンへのダメージを抑制することができる。 In the state of FIG. 7, when an impact load is input to the front wheel 20, as shown in FIG. 8, the middle of the second arm portion 10b of the suspension arm 10 begins to deform, and at the same time, the collision load is applied to the fragile portion 10m. As a result, the moment load is applied intensively. When the fragile portion 10m is broken by intensively applying the moment load to the fragile portion 10m, the front connecting portion 14 of the suspension arm 10 is separated from the suspension member 32 as shown in FIG. When the front connecting portion 14 is disengaged, as shown by arrows G and E in FIG. 9, the front wheel 20 largely abducts with the rear connecting portion 16 as a fulcrum to absorb energy at the time of collision, and the front wheel 20 is stable. Then, it collides with the rocker 46 in a state of being inclined sideways. Alternatively, the brake disc 44 or the like is swept out to the outside of the vehicle by abducting a large amount. In this case, damage to the cabin can be suppressed as compared with the case where the front wheels 20 collide in the vertical direction.

以上のように構成された本発明の実施形態に係るサスペンションアーム10の作用・効果を説明する。 The operation and effect of the suspension arm 10 according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.

実施形態に係るサスペンションアーム10は、車両の前輪20を支持するナックル36とサスペンションメンバ32との間に介装されるサスペンションアーム10であって、ナックル36と連結されるナックル連結部12と、サスペンションメンバ32と連結される前方連結部14および後方連結部16と、を備え、前方連結部14は、車両前後方向で後方連結部16より前方に設けられ、前方連結部14には、車両衝突時の衝突荷重が前輪に入力された際に、当該前方連結部14が破断するように形成された脆弱部10mが設けられ、脆弱部10mは、前方連結部14の車両上下方向のいずれか一方側に寄って設けられており、ナックル連結部12は、サスペンションアーム10のせん断力の中心を挟んで脆弱部10mと反対側に設けられている。 The suspension arm 10 according to the embodiment is a suspension arm 10 interposed between the knuckle 36 supporting the front wheel 20 of the vehicle and the suspension member 32, and is a knuckle connecting portion 12 connected to the knuckle 36 and a suspension. The front connecting portion 14 and the rear connecting portion 16 connected to the member 32 are provided, the front connecting portion 14 is provided in front of the rear connecting portion 16 in the vehicle front-rear direction, and the front connecting portion 14 is provided at the time of a vehicle collision. A fragile portion 10 m formed so as to break the front connecting portion 14 when the collision load of the above is input to the front wheels is provided, and the fragile portion 10 m is provided on either side of the front connecting portion 14 in the vehicle vertical direction. The knuckle connecting portion 12 is provided on the opposite side of the fragile portion 10 m with the center of the shearing force of the suspension arm 10 interposed therebetween.

この構成によれば、衝突時に、前方連結部14の脆弱部10mに、破断方向のモーメント荷重を作用させることができるので、このモーメント荷重が作用しない場合に比べて、脆弱部10mを容易に破断させることができる。脆弱部10mを破断させることによって、スモールオーバーラップ衝突時にサスペンションアーム10を、後方連結部16を中心に外転させてキャビンへの衝突荷重を低減させることができる。つまり、衝突エネルギーをサスペンションアームの回転運動に変換して吸収し、キャビンに作用する衝突荷重を減らすことが可能になる。 According to this configuration, a moment load in the breaking direction can be applied to the fragile portion 10 m of the front connecting portion 14 at the time of a collision, so that the fragile portion 10 m is easily broken as compared with the case where this moment load does not act. Can be made to. By breaking the fragile portion 10m, the suspension arm 10 can be abducted around the rear connecting portion 16 at the time of a small overlap collision to reduce the collision load on the cabin. That is, it is possible to convert the collision energy into the rotational motion of the suspension arm and absorb it to reduce the collision load acting on the cabin.

以上、本発明の実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求の範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。 The above description has been made based on the embodiment of the present invention. It will be appreciated by those skilled in the art that these embodiments are exemplary and that various modifications and modifications are possible within the claims of the invention, and that such modifications and modifications are also within the claims of the present invention. It is about to be done. Therefore, the descriptions and drawings herein should be treated as exemplary rather than limiting.

以下、変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成について重点的に説明する。 Hereinafter, a modified example will be described. In the drawings and description of the modified examples, the same or equivalent components and members as those in the embodiment are designated by the same reference numerals. The description that overlaps with the embodiment will be omitted as appropriate, and the configuration different from the embodiment will be mainly described.

(第1変形例)
実施形態では、サスペンションアーム10が鋼板からプレス加工によって形成される例について説明したが、これに限られない。サスペンションアーム10は、例えば、アルミニウム合金など別の材料から別の工程により形成されてもよい。この場合、サスペンションアームを軽量化することができる。
(First modification)
In the embodiment, an example in which the suspension arm 10 is formed from a steel plate by press working has been described, but the present invention is not limited to this. The suspension arm 10 may be formed from another material such as an aluminum alloy by another step. In this case, the weight of the suspension arm can be reduced.

(第2変形例)
実施形態では、サスペンションアーム10が平面視でL字形状を有する例について説明したが、これに限られない。本発明は、例えば、略A字形状、略H字形状、略I字形状などL字形状以外の形状を有するサスペンションアームに適用されてもよい。
(Second modification)
In the embodiment, an example in which the suspension arm 10 has an L-shape in a plan view has been described, but the present invention is not limited to this. The present invention may be applied to a suspension arm having a shape other than the L shape, such as a substantially A shape, a substantially H shape, and a substantially I shape.

(第3変形例)
実施形態では、サスペンションアーム10がいわゆるストラット形式のサスペンション機構を構成する例について説明したが、これに限られない。本発明は、例えば、マルチリンク形式のサスペンション機構などストラット形式以外のサスペンション機構を構成するサスペンションアームに適用されてもよい。
(Third modification example)
In the embodiment, an example in which the suspension arm 10 constitutes a so-called strut type suspension mechanism has been described, but the present invention is not limited to this. The present invention may be applied to a suspension arm that constitutes a suspension mechanism other than the strut type, such as a multi-link type suspension mechanism.

上述の変形例によれば、各実施形態と同様の作用・効果を奏する。 According to the above-described modification, the same actions and effects as those of the respective embodiments are obtained.

上述した各実施形態同士および各実施形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。 Any combination of the above-described embodiments and the embodiments and modifications is also useful as an embodiment of the present invention. The new embodiments resulting from the combination have the effects of the combined embodiments and variants.

10・・サスペンションアーム、 10a・・第1アーム部、 10b・・第2アーム部、 12・・ナックル連結部、 14・・前方連結部、 16・・後方連結部、 20・・前輪、 32・・サスペンションメンバ、 34・・ボールジョイント、 36・・ナックル、 100・・サスペンション機構。 10 ... Suspension arm, 10a ... 1st arm, 10b ... 2nd arm, 12 ... Knuckle connection, 14 ... Front connection, 16 ... Rear connection, 20 ... Front wheel, 32.・ Suspension member, 34 ・ ・ Ball joint, 36 ・ ・ Knuckle, 100 ・ ・ Suspension mechanism.

Claims (1)

車両の前輪を支持するナックルとサスペンションメンバとの間に介装されるサスペンションアームであって、
前記ナックルと連結されるナックル連結部と、前記サスペンションメンバと連結される前方連結部および後方連結部と、を備え、
前記前方連結部は、車両前後方向で前記後方連結部より前方に設けられ、
前記前方連結部には、車両衝突時の衝突荷重が前記前輪に入力された際に当該前方連結部が破断するように脆弱部が設けられ、
前記脆弱部は、前記前方連結部の円筒部の付け根近傍において、車両前後方向に沿って伸びると共に、車両上下方向に凹む形状をしており、前記円筒部の車両上下方向の中心位置を基準に車両上下方向のいずれか一方側に寄った位置に設けられており、
車両上下方向で見たときに、前記ナックル連結部は、前記サスペンションアームのせん断力の中心を挟んで前記脆弱部と反対側に設けられることを特徴とするサスペンションアーム。
A suspension arm that is interposed between the knuckle that supports the front wheels of the vehicle and the suspension member.
A knuckle connecting portion connected to the knuckle and a front connecting portion and a rear connecting portion connected to the suspension member are provided.
The front connecting portion is provided in front of the rear connecting portion in the front-rear direction of the vehicle.
The front connecting portion is provided with a fragile portion so that the front connecting portion breaks when a collision load at the time of a vehicle collision is input to the front wheels.
The fragile portion has a shape that extends along the vehicle front-rear direction and is recessed in the vehicle vertical direction in the vicinity of the base of the cylindrical portion of the front connecting portion, and is based on the center position of the cylindrical portion in the vehicle vertical direction. It is installed at a position closer to either side of the vehicle in the vertical direction.
A suspension arm characterized in that the knuckle connecting portion is provided on the side opposite to the fragile portion with the center of the shearing force of the suspension arm interposed therebetween when viewed in the vertical direction of the vehicle .
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