JP7415108B2 - 車両用ロアアーム - Google Patents

Description

本発明は、懸架装置の一部を構成する車両用ロアアームに関する。

車両用ロアアームは、車体に取り付けられるとともに、車輪の操舵にかかるステアリングナックルを車両下方から回転可能に支持する。車両用ロアアームは、当該ステアリングナックルとともに、車体を支える懸架装置の一部を構成している。特許文献１には、車両用ロアアームの一例が開示されている。当該車両用ロアアームには、ステアリングナックルの支持部から車体への取付け部にかけて延びる溝が形成されている。これにより、当該車両用ロアアームの全体の曲げ剛性の向上が図られている。

しかし、特許文献１に開示されている車両用ロアアームにおいては、ステアリングナックルの支持部につながる溝の底面と、当該支持部を囲み、かつ車両上方を向く面とが、ともに同一平面となっている。このような構成であると、ステアリングナックルから支持部に衝撃などの荷重が作用した場合、支持部の近傍に応力が集中することにより、支持部と溝との境界において当該車両用ロアアームが局所的に折れ曲がることが懸念される。したがって、ステアリングナックルの支持部の近傍における曲げ剛性の向上を図る対策が望まれる。

特開２００２－２０５５２０号公報

本発明は、上述の事情に鑑み、ステアリングナックルの支持部の近傍における曲げ剛性の向上を図ることが可能な車両用ロアアームを提供することをその課題とする。

本発明によって提供される車両用ロアアームは、車両上方を向く主面を有する主板と、前記主板の車幅方向の車両内方端につながるとともに、車体に取り付けられる第１取付け部と、前記第１取付け部よりも車両後方に位置し、かつ前記主板につながるとともに、前記車体に取り付けられる第２取付け部と、前記車幅方向において前記主板に対して前記第１取付け部とは反対側に位置し、かつ前記主板につながるとともに、車両下方からステアリングナックルを車両上下方向の回りに回転可能に支持する支持部と、を備え、前記主板は、前記主面から前記車両下方に向けて凹み、かつ前記支持部から前記第２取付け部に向けて延びる溝を有し、前記溝は、前記支持部につながる第１部と、前記第１部から離れて位置し、かつ前記第１部の近傍から前記第２取付け部に向けて延びる第２部と、前記第１部および前記第２部につながる中間部と、を有し、前記車両上下方向に沿って視て、前記第１取付け部の中心、および前記第２取付け部の中心を通る第１仮想線と、前記支持部の中心を通り、かつ前記第１仮想線に対して平行な第２仮想線と、前記第１仮想線と前記第２仮想線とに挟まれた領域の前記車幅方向の中央を通り、かつ前記第１仮想線に対して平行な第３仮想線と、を設定した場合、前記車両上下方向に沿って視て、前記中間部は、前記第３仮想線よりも前記支持部に寄って位置し、前記中間部の深さが、前記第１部および前記第２部の各々の最大深さよりも小であることを特徴としている。

本発明にかかる車両用ロアアームによれば、ステアリングナックルの支持部の近傍における曲げ剛性の向上を図ることが可能となる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明の一実施形態にかかる車両用ロアアームの平面図である。 図１に示す車両用ロアアームの左側面図（車両前方から視た図）である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。 図１のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。 図１のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。

本発明を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。

図１～図６に基づき、本発明の一実施形態にかかる車両用ロアアーム「以下「ロアアームＡ」という。」について説明する。ロアアームＡは、操舵される車輪を回転可能に支持するステアリングナックル（図示略）とともに、車体を支える懸架装置の一部を構成している。ロアアームＡの説明においては、右側前輪にかかるストラット式の懸架装置を対象とする。ロアアームＡは、主板１０、フランジ２０、第１取付け部３１、第２取付け部３２および支持部３３を備える。ロアアームＡは、第１取付け部３１および第２取付け部３２において車体を構成するサスペンションメンバ（図示略）に取り付けられる。

ここで、説明の便宜上、これらの図において示されるｕｐｒを車両上方向、ｄｗｎを車両下方向、ｆｒを車両前方向、ｒｒを車両後方向、ｒｈを車両右方向、ｌｈを車両左方向とする。以下の説明で、特記なく上下を用いる場合は、車両上下方向の上下を指し、特記なく前後を用いる場合は、車両前後方向の前後を指す。車幅方向の車両内方とは、車幅方向（車両左右方向）のうち車内向きを指す。車幅方向の車両外方とは、車幅方向のうち車外向きを指す。

主板１０は、フランジ２０とともにロアアームＡに作用する荷重を分担している。ロアアームＡにおいては、主板１０、フランジ２０、第２取付け部３２および支持部３３が、単一の鋼板から一体成形されたものとなっている。図１、および図３～図５に示すように、主板１０は、主面１０Ａおよび溝１１を有する。主面１０Ａは、車両上方を向く。溝１１の詳細は、後述にて説明する。

フランジ２０は、図２～図５に示すように、主板１０の周縁から車両下方に向けて垂れている。フランジ２０は、第１フランジ２０１および第２フランジ２０２を含む。第１フランジ２０１は、主板１０の前端と、主板１０の車幅方向の車両外方端とに位置する。第１フランジ２０１は、第１取付け部３１から支持部３３を経由して第２取付け部３２に到達している。第２フランジ２０２は、主板１０の車幅方向の車両内方端に位置する。第２フランジ２０２は、第１取付け部３１から第２取付け部３２に到達している。

第１取付け部３１は、図１および図２に示すように、主板１０の車幅方向の車両内方端につながっている。ロアアームＡにおいては、第１取付け部３１は、主板１０に対して溶接接合されている。第１取付け部３１は、たとえば円形鋼管である。第１取付け部３１は、第１孔３１１を有する。第１孔３１１は、第１取付け部３１を車両前後方向に貫通している。ロアアームＡを先述のサスペンションメンバに取り付ける際、第１孔３１１には、取付けボルトが車両前後方向に挿入され、かつ当該取付けボルトと、第１孔３１１の孔壁との間にはゴム製のブッシュが配置される。当該取付けボルトが、ロアアームＡを当該サスペンションメンバに取り付けるための締結部材となる。

第２取付け部３２は、図１に示すように、第１取付け部３１よりも車両後方に位置し、かつ主板１０につながっている。ロアアームＡにおいては、第２取付け部３２は、主板１０の後端につながっている。第２取付け部３２は、第２孔３２１を有する。第２孔３２１は、第２取付け部３２を車両上下方向に貫通している。ロアアームＡを先述のサスペンションメンバに取り付ける際、第２孔３２１には、取付けボルトが車両上下方向に挿入され、かつ当該取付けボルトと、第２孔３２１の孔壁との間にはゴム製のブッシュが配置される。当該取付けボルトが、ロアアームＡを当該サスペンションメンバに取り付けるための締結部材となる。

支持部３３は、図１および図２に示すように、車幅方向において主板１０に対して第１取付け部３１とは反対側に位置し、かつ主板１０につながっている。ロアアームＡにおいては、支持部３３は、主板１０の車幅方向の車両外方端に位置する。支持部３３は、支持孔３３１を有する。支持孔３３１は、支持部３３を車両上下方向に貫通している。支持孔３３１には、ボールジョイントが嵌め込まれる。先述のステアリングナックルの下端は、当該ボールジョイントに連結される。これにより、支持部３３は、車両下方から当該ステアリングナックルを車両上下方向の回りに回転可能に支持する。

図１、および図３～図５に示すように、溝１１は、主板１０の主面１０Ａから車両下方に向けて凹み、かつ支持部３３から第２取付け部３２に向けて延びている。溝１１は、第１部１１１、第２部１１２および中間部１１３を有する。

図１に示すように、第１部１１１は、支持部３３につながっている。図３に示すように、第１部１１１の形状は、第１底面１１１Ａ、および一対の第１側面１１１Ｂにより規定されている。第１底面１１１Ａは、車両上方を向き、かつ主板１０の主面１０Ａよりも車両下方に位置する。第１底面１１１Ａの車幅方向の車両内方端は、主面１０Ａにつながる傾斜面をなしている。一対の第１側面１１１Ｂは、第１底面１１１Ａの車両前後方向の両端と、主面１０Ａとにつながっている。第１部１１１は、最大深さＨ１を有する。

図１に示すように、第２部１１２は、第１部１１１から離れて位置し、かつ第１部１１１の近傍から第２取付け部３２に向けて延びている。第２部１１２の長さは、第１部１１１の長さよりも大である。図４に示すように、第２部１１２の形状は、第２底面１１２Ａ、および一対の第２側面１１２Ｂにより規定されている。第２底面１１２Ａは、車両上方を向き、かつ主板１０の主面１０Ａよりも車両下方に位置する。第２底面１１２Ａの前後方向の両端は、主面１０Ａにつながる傾斜面をなしている。一対の第２側面１１２Ｂは、第２部１１２が延びる方向に対して直交する方向における第２底面１１２Ａの両端と、主面１０Ａとにつながっている。第２部１１２は、最大深さＨ２を有する。

図１に示すように、中間部１１３は、第１部１１１および第２部１１２につながっている。ここで、図１においては、第１仮想線ＶＬ１、第２仮想線ＶＬ２および第３仮想線ＶＬ３を示している。第１仮想線ＶＬ１は、車両上下方向に沿って視て、第１取付け部３１の中心Ｃ１と、第２取付け部３２の中心Ｃ２とを通る。第２仮想線ＶＬ２は、車両上下方向に沿って視て、支持部３３の中心Ｃ３を通り、かつ第１仮想線ＶＬ１に対して平行である。図２に示すように、支持部３３は、斜め上方に屈曲している。このため、中心Ｃ３は、支持部３３の下端を基準に規定するものとする。第３仮想線ＶＬ３は、車両上下方向に沿って視て、第１仮想線ＶＬ１と第２仮想線ＶＬ２とに挟まれた領域の車幅方向の中央を通り、かつ第１仮想線ＶＬ１に対して平行である。この場合において、車両上下方向に沿って視て、中間部１１３は、第３仮想線ＶＬ３よりも支持部３３に寄って位置する。

図５に示すように、中間部１１３の形状は、中間底面１１３Ａ、および一対の中間側面１１３Ｂにより規定されている。中間底面１１３Ａは、車両上方を向き、かつ主板１０の主面１０Ａよりも車両下方に位置する。図６に示すように、中間底面１１３Ａの車幅方向の車両外方端は、第１部１１１の第１底面１１１Ａにつながる傾斜面をなしている。中間底面１１３Ａの車幅方向の車両内方端は、第２部１１２の第２底面１１２Ａにつながる傾斜面をなしている。一対の中間側面１１３Ｂは、中間底面１１３Ａの車両前後方向の両端と、主面１０Ａとにつながっている。中間部１１３は、深さｈを有する。

図６に示すように、中間部１１３の深さｈは、第１部１１１の最大深さＨ１よりも小である。あわせて、中間部１１３の深さｈは、第２部１１２の最大深さＨ２よりも小である。

次に、ロアアームＡの作用効果について説明する。

ロアアームＡの主板１０は、主面１０Ａから車両下方に向けて凹み、かつ支持部３３から第２取付け部３２に向けて延びる溝１１を有する。溝１１は、支持部３３につながる第１部１１１と、第１部１１１とは離れて位置し、かつ第１部１１１の近傍から第２取付け部３２に向けて延びる第２部１１２と、第１部１１１および第２部１１２につながる中間部１１３を有する。車両上下方向に沿って視て、中間部１１３は、図１に示す第３仮想線ＶＬ３よりも支持部３３に寄って位置する。中間部１１３の深さｈは、第１部１１１の最大深さＨ１、および第２部１１２の最大深さＨ２の各々よりも小である。これにより、支持部３３の近傍における主板１０の断面二次モーメントに関し、車幅方向の回りと、車両前後方向の回りとの各々の当該断面二次モーメントを、ともに増加させることができる。このため、支持部３３の近傍における主板１０の曲げ剛性が向上する。したがって、ロアアームＡによれば、ステアリングナックルの支持部３３の近傍における曲げ剛性の向上を図ることができる。

ロアアームＡによれば、ステアリングナックルの支持部３３の近傍における曲げ剛性の向上を図ることができるため、ステアリングナックルから支持部３３に衝撃などの荷重が作用した場合、支持部３３の近傍に集中する応力が緩和される。これにより、支持部３３と溝１１との境界においてロアアームＡが局所的に折れ曲がることが防止される。さらに、ロアアームＡによれば、その曲げ剛性の向上を図るための補強部材が不要となる。このため、ロアアームＡの質量増加を招くことや、ロアアームＡのコスト上昇を招くことを防止できる。

本発明は、先述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

Ａ：ロアアーム
１０：主板
１０Ａ：主面
１１：溝
１１１：第１部
１１１Ａ：第１底面
１１１Ｂ：第１側面
１１２：第２部
１１２Ａ：第２底面
１１２Ｂ：第２側面
１１３：中間部
１１３Ａ：中間底面
１１３Ｂ：中間側面
２０：フランジ
２０１：第１フランジ
２０２：第２フランジ
３１：第１取付け部
３１１：第１孔
３２：第２取付け部
３２１：第２孔
３３：支持部
３３１：支持孔
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３：中心
ＶＬ１：第１仮想線
ＶＬ２：第２仮想線
ＶＬ３：第３仮想線
Ｈ１，Ｈ２：最大深さ
ｈ：深さ

Claims (1)

1. 車両上方を向く主面を有する主板と、
   前記主板の車幅方向の車両内方端につながるとともに、車体に取り付けられる第１取付け部と、
   前記第１取付け部よりも車両後方に位置し、かつ前記主板につながるとともに、前記車体に取り付けられる第２取付け部と、
   前記車幅方向において前記主板に対して前記第１取付け部とは反対側に位置し、かつ前記主板につながるとともに、車両下方からステアリングナックルを車両上下方向の回りに回転可能に支持する支持部と、を備え、
   前記主板は、前記主面から前記車両下方に向けて凹み、かつ前記支持部から前記第２取付け部に向けて延びる溝を有し、
   前記溝は、前記支持部につながる第１部と、前記第１部から離れて位置し、かつ前記第１部の近傍から前記第２取付け部に向けて延びる第２部と、前記第１部および前記第２部につながる中間部と、を有し、
   前記車両上下方向に視て、前記第１取付け部の中心、および前記第２取付け部の中心を通る第１仮想線と、前記支持部の中心を通り、かつ前記第１仮想線に対して平行な第２仮想線と、前記第１仮想線と前記第２仮想線とに挟まれた領域の前記車幅方向の中央を通り、かつ前記第１仮想線に対して平行な第３仮想線と、を設定した場合、
   前記車両上下方向に視て、前記中間部は、前記第３仮想線よりも前記支持部に寄って位置しており、
   前記中間部の深さが、前記第１部および前記第２部の各々の最大深さよりも小であり、
   前記溝が延びる方向に対して直交する前記溝の断面において、前記第１部から前記中間部にかけて前記溝の幅が縮小するとともに、前記中間部から前記第２部にかけて前記溝の幅が拡張している、車両用ロアアーム。
   

Images