JP7487395B1 - サスペンションアーム - Google Patents

Abstract

【課題】空力特性を向上させることのできるサスペンションアームを提供する。【解決手段】ロアアーム３０は、底壁３１と、底壁３１から車両上方に突出するとともに前後方向Ｙにおいて互いに対向する前壁３２Ａおよび後壁３２Ｂとを有する。ロアアーム３０は、車幅方向Ｘに延在する板状をなす整流部７０を有する。整流部７０は、前壁３２Ａの上部から車両前方に向けて斜め下方に突出するように前壁３２Ａに片持ち支持される。【選択図】図１

Description

本発明は、サスペンションアームに関するものである。

自動車等の車両には、車体と車輪とを繋ぐサスペンションアームが設けられている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載のサスペンションアームは、互いに対向するように車幅方向に延在する一対の側壁と、一対の側壁の下端同士を繋ぐように延在する底壁とを有している。

特開２０１６－１０７８３８号公報

ここで、サスペンションアームは、車両の下部に、同車両の外方に露出するように設けられる。そのため、車両の走行に際して、サスペンションアームには走行風が当たるようになる。このようにしてサスペンションアームに走行風が当たることで、空力特性の低下を招くおそれがある。

上記課題を解決するためのサスペンションアームは、底壁と、前記底壁から車両上方に突出するとともに車両前後方向において互いに対向する前壁および後壁と、を有するサスペンションアームにおいて、車幅方向に延在する板状をなし、前記前壁の上部から車両前方に向けて斜め下方に突出するように前記前壁に片持ち支持された整流部を備える。

サスペンションアームの一実施形態であるロアアームの側端面図である。 同ロアアームが適用される車両の懸架装置を示す概略図である。 同ロアアームの斜視図である。 同ロアアームを構成するアーム本体と補強部材とを分離して示す分解斜視図である。 同ロアアームの平面図である。 同ロアアームの底面図である。 同ロアアームにおける整流部の基端部分およびその周辺の拡大側断面図である。 同ロアアームにおける前壁および整流部の拡大側断面図である。 同ロアアームにおける整流部の角度θと長さ比率ＲとＣｄ値との関係を示すグラフである。 同ロアアームにおける整流部の角度θと長さ比率ＲとＣＬ値との関係を示すグラフである。

以下、図１～図１０を参照して、サスペンションアームを懸架装置のロアアームとして具体化した一実施形態について説明する。
＜懸架装置１０＞
図２に示すように、懸架装置１０は、車体１００と車輪１１０との間に配置されるとともに、車体１００に対して車輪１１０を揺動自在に支持している。懸架装置１０は、路面から車輪１１０を介して車体１００に伝達される衝撃を緩和するとともに、路面に対して車輪１１０を押し付けるように構成されている。

懸架装置１０は、アッパーアーム２０と、ロアアーム３０と、サスペンションスプリング８０とを備えている。
アッパーアーム２０およびロアアーム３０は、車幅方向Ｘに延びている。アッパーアーム２０は、ロアアーム３０の上方に配置されている。アッパーアーム２０およびロアアーム３０は、車体１００のフレーム１０１と、車輪１１０を支持する支持部材１１１とを連結している。

サスペンションスプリング８０は、車両上下方向（以下、上下方向Ｚ）に延びている。サスペンションスプリング８０の下端部は、ロアアーム３０に支持されている。
＜ロアアーム３０＞
図１および図３に示すように、ロアアーム３０は、底壁３１と、前壁３２Ａと、後壁３２Ｂと、整流部７０とを有している。底壁３１は、車幅方向Ｘおよび車両前後方向（以下、前後方向Ｙ）に延在している。底壁３１は、車幅方向Ｘに延びる長尺状をなしている。前壁３２Ａおよび後壁３２Ｂは、底壁３１の前後方向Ｙにおける両端縁から上方に突出するとともに互いに対向している。整流部７０は、前壁３２Ａの上部から車両前方に向けて延びている。この整流部７０については、後に詳述する。

ロアアーム３０は、アーム本体４０と、補強部材５０と、樹脂成形部６０とを有している。
＜アーム本体４０＞
図１および図４に示すように、アーム本体４０は、本体側底壁４１と、本体側前壁４２Ａと、本体側後壁４２Ｂとを有している。本体側底壁４１は、車幅方向Ｘに延びる長尺状をなしている。本体側前壁４２Ａおよび本体側後壁４２Ｂは、本体側底壁４１の前後方向Ｙにおける両端縁から上方に突出するとともに互いに対向している。アーム本体４０は上方に開口している。

アーム本体４０は、例えば、金属板をプレス加工することにより成形されている。アーム本体４０の材料としては、高張力鋼などの金属材料が挙げられる。
本体側底壁４１の車幅方向Ｘにおける中間部４１ａは、その他の部分よりも前後方向Ｙにおける幅が大きい。中間部４１ａの前後方向Ｙにおける幅は、車幅方向Ｘにおける両側の部分ほど徐々に小さくなっている。本体側底壁４１の中間部４１ａは、上下方向Ｚから見て紡錘状をなしている。

本体側底壁４１のうち車幅方向Ｘの両側において中間部４１ａに隣り合う部分は、車幅方向Ｘにおいて直線状に延びている。
本体側前壁４２Ａおよび本体側後壁４２Ｂは、前後方向Ｙにおいて対称な形状をなしている。このため、以降では、本体側前壁４２Ａの構成について説明することで、本体側後壁４２Ｂの構成についての説明を省略することがある。

本体側前壁４２Ａは、本体側底壁４１の車幅方向Ｘにおける全体にわたって延びている。本体側前壁４２Ａの車幅方向Ｘにおける一端部であって、後述する第１連結部４７を構成する部分は、本体側底壁４１よりも車幅方向Ｘに突出している。

本体側前壁４２Ａのうち中間部４１ａから突出する部分は、本体側底壁４１に連なる傾斜部４３と、傾斜部４３に連なる直線部４４とを有している。
傾斜部４３は、上方に向かうほど前後方向Ｙにおいて本体側後壁４２Ｂから離れるように傾斜している。

直線部４４は、上下方向Ｚにおいて直線状に延びている。本体側前壁４２Ａの直線部４４および本体側後壁４２Ｂの直線部４４は、平行に延びている。
本体側前壁４２Ａおよび本体側後壁４２Ｂは、第１フランジ４５Ａおよび第２フランジ４５Ｂをそれぞれ有している。第１フランジ４５Ａは、本体側前壁４２Ａにおける本体側底壁４１とは反対側の端部から前後方向Ｙにおいて本体側後壁４２Ｂとは反対側に突出している。第１フランジ４５Ａおよび第２フランジ４５Ｂは、前後方向Ｙにおいて互いに反対側に突出している。第１フランジ４５Ａは、本体側前壁４２Ａの突出方向における先端部分を構成している。第１フランジ４５Ａは、本体側前壁４２Ａの車幅方向Ｘにおける全体にわたって延びている。

図３および図４に示すように、アーム本体４０は、スプリング収容部４６と、第１連結部４７と、第２連結部４８とを有している。スプリング収容部４６は、アーム本体４０の車幅方向Ｘにおける中央部を構成している。第１連結部４７および第２連結部４８は、スプリング収容部４６の車幅方向Ｘにおける両端にそれぞれ連なっている。

＜スプリング収容部４６＞
図１および図４に示すように、スプリング収容部４６は、中間部４１ａと、本体側前壁４２Ａと、本体側後壁４２Ｂとによって、サスペンションスプリング８０（図２参照）の下端部が収容される収容空間を形成している。スプリング収容部４６における本体側前壁４２Ａおよび本体側後壁４２Ｂは、前後方向Ｙにおいて互いに反対側に膨出している。スプリング収容部４６の底部、すなわち中間部４１ａには、上下方向Ｚに貫通する貫通孔４６ａが設けられている。貫通孔４６ａは、円形状をなしている。

＜第１連結部４７＞
図３および図４に示すように、第１連結部４７は、アーム本体４０における車体１００に連結される部分である。第１連結部４７における本体側前壁４２Ａおよび本体側後壁４２Ｂは、車幅方向Ｘにおいて平行に延びている。第１連結部４７における本体側前壁４２Ａおよび本体側後壁４２Ｂは、本体側底壁４１の車幅方向Ｘにおける端縁よりも車幅方向Ｘに突出している。

第１連結部４７における本体側前壁４２Ａおよび本体側後壁４２Ｂには、前後方向Ｙに貫通する第１連結孔４７ａがそれぞれ設けられている。第１連結部４７は、第１連結孔４７ａに挿入された図示しない回転軸を介して車体１００のフレーム１０１に対して回転可能に連結される。

＜第２連結部４８＞
第２連結部４８は、アーム本体４０における車輪１１０に連結される部分である。第２連結部４８における本体側前壁４２Ａおよび本体側後壁４２Ｂは、車幅方向Ｘにおいて平行に延びている。

第２連結部４８における本体側前壁４２Ａおよび本体側後壁４２Ｂには、前後方向Ｙに貫通する第２連結孔４８ａがそれぞれ設けられている。第２連結部４８は、第２連結孔４８ａに挿入された図示しない回転軸を介して車輪１１０の支持部材１１１に対して回転可能に連結される。

図１および図４に示すように、補強部材５０は、平板状をなしている。補強部材５０は、スプリング収容部４６における第１連結部４７側の部分を上方から覆っている。補強部材５０の材料としては、高張力鋼などの金属材料が挙げられる。補強部材５０は、第１フランジ４５Ａおよび第２フランジ４５Ｂの上面に対して、例えば溶接により接合されている。図５に示すように、補強部材５０の前後方向Ｙにおける両端縁は、第１フランジ４５Ａおよび第２フランジ４５Ｂの前後方向Ｙにおける外端縁よりも内側に位置している。

＜樹脂成形部６０＞
図１および図３～図５に示すように、樹脂成形部６０は、アーム本体４０および補強部材５０をインサートして成形されている。樹脂成形部６０は、補強部材５０が接合されたアーム本体４０が図示しない金型装置の内部にインサート品として配置された後、当該金型装置の内部に樹脂が充填されることにより成形されている。樹脂成形部６０の材料としては、例えば、熱可塑性の樹脂材料が挙げられる。

樹脂成形部６０は、第１被覆部６１と、第２被覆部６４と、第３被覆部６７とを有している。
＜第１被覆部６１＞
第１被覆部６１は、本体側前壁４２Ａの車両前方側の面（以下、前面）を被覆している。詳しくは、第１被覆部６１は、本体側前壁４２Ａの前面のうち第１連結孔４７ａおよび第２連結孔４８ａのそれぞれの周囲を除く部分を被覆している。本体側前壁４２Ａの前面は、本体側前壁４２Ａにおける本体側後壁４２Ｂに対向する面とは反対側の面であり、第１フランジ４５Ａの下面を含む。なお本実施形態では、第１被覆部６１が「被覆部」に相当する。

第１被覆部６１は、本体側前壁４２Ａの傾斜部４３を被覆する傾斜被覆部６１ｂと、本体側前壁４２Ａの直線部４４を被覆する直線被覆部６１ａとを有している。傾斜被覆部６１ｂは、本体側前壁４２Ａの傾斜部４３における外方側の面に沿って延びている。直線被覆部６１ａは、本体側前壁４２Ａの直線部４４における外方側の面に沿って延びている。

第１被覆部６１は、本体側前壁４２Ａの車幅方向Ｘにおける両端部にそれぞれ係合する２つの係合部６２と、第１フランジ４５Ａの先端部分に係合する係合部６３とを有している。

各係合部６２は、本体側前壁４２Ａの車幅方向Ｘにおける一端部を前後方向Ｙにおける両側、および車幅方向Ｘにおける一方側から被覆している。各係合部６２は、本体側前壁４２Ａの上記一端部に対して上下方向Ｚにおける全体にわたって係合している。

係合部６３は、第１フランジ４５Ａの先端部分を上下方向Ｚにおける両側、および前後方向Ｙにおける前側から被覆している。係合部６３は、第１フランジ４５Ａの先端部分に対して車幅方向Ｘにおける全体にわたって係合している。

スプリング収容部４６における第１連結部４７側の部分においては、係合部６３は、第１フランジ４５Ａの先端部分に加えて、第１フランジ４５Ａと補強部材５０との接合部分を被覆している。

＜第２被覆部６４＞
第２被覆部６４は、本体側後壁４２Ｂの車両後方側の面（以下、後面）を被覆している。詳しくは、第２被覆部６４は、本体側後壁４２Ｂの後面のうち第１連結孔４７ａおよび第２連結孔４８ａのそれぞれの周囲を除く部分を被覆している。本体側後壁４２Ｂの後面は、本体側後壁４２Ｂにおける本体側前壁４２Ａに対向する面とは反対側の面であり、第２フランジ４５Ｂの下面を含む。

第２被覆部６４は、本体側後壁４２Ｂの傾斜部４３を被覆する傾斜被覆部６４ｂと、本体側後壁４２Ｂの直線部４４を被覆する直線被覆部６４ａとを有している。傾斜被覆部６４ｂは、本体側後壁４２Ｂにおける傾斜部４３の後面に沿って延びている。直線被覆部６４ａは、本体側後壁４２Ｂにおける直線部４４の後面に沿って延びている。

第２被覆部６４は、本体側後壁４２Ｂの車幅方向Ｘにおける両端部にそれぞれ係合する２つの係合部６５と、第２フランジ４５Ｂの先端部分に係合する係合部６６とを有している。

各係合部６５は、本体側後壁４２Ｂの車幅方向Ｘにおける一端部を前後方向Ｙにおける両側、および車幅方向Ｘにおける一方側から被覆している。各係合部６５は、本体側後壁４２Ｂの上記一端部に対して上下方向Ｚにおける全体にわたって係合している。

係合部６６は、第２フランジ４５Ｂの先端部分を上下方向Ｚにおける両側、および前後方向Ｙにおける後方側から被覆している。係合部６６は、第２フランジ４５Ｂの先端部分に対して車幅方向Ｘにおける全体にわたって係合している。

スプリング収容部４６における第１連結部４７側の部分においては、係合部６６は、第２フランジ４５Ｂの先端部分に加えて、第２フランジ４５Ｂと補強部材５０との接合部分を被覆している。

＜第３被覆部６７＞
図１、図４および図６に示すように、第３被覆部６７は、本体側底壁４１の下面の全体を被覆している。図５および図６に示すように、第３被覆部６７は、本体側底壁４１の車幅方向Ｘにおける両端部にそれぞれ係合する２つの係合部６８と、貫通孔４６ａの周縁部に係合する係合部６９とを有している。

図４～図６に示すように、各係合部６８は、本体側底壁４１の車幅方向Ｘにおける一端部を上下方向Ｚにおける両側、および車幅方向Ｘにおける一方側から被覆している。各係合部６８は、本体側底壁４１の上記一端部に対して前後方向Ｙにおける全体にわたって係合している。

係合部６９は、貫通孔４６ａの周縁部を上下方向Ｚにおける両側、および貫通孔４６ａの内面側から被覆している。係合部６９は、貫通孔４６ａの周縁部に対して周方向の全体にわたって係合している。

ロアアーム３０の底壁３１は、本体側底壁４１と第３被覆部６７とを含んでいる。ロアアーム３０の前壁３２Ａは、本体側前壁４２Ａと第１被覆部６１とを含んでいる。ロアアーム３０の後壁３２Ｂは、本体側後壁４２Ｂと第２被覆部６４とを含んでいる。

図１、図３および図６に示すように、ロアアーム３０は、整流部７０、突出壁部７１、およびリブ７２を有する。本実施形態では、これら整流部７０、突出壁部７１、およびリブ７２を利用して、ロアアーム３０の周辺における空気の流れが整流される。

＜整流部７０＞
整流部７０は、車幅方向Ｘに延在する板状をなしている。整流部７０は、前壁３２Ａに沿って車幅方向Ｘに延びる長尺状をなしている。整流部７０は、スプリング収容部４６における前壁３２Ａの車幅方向Ｘにおける全体にわたって延びている。整流部７０は、スプリング収容部４６における前壁３２Ａの前面に沿って湾曲して延びている。整流部７０は、第１被覆部６１と一体に設けられている。整流部７０は、第１被覆部６１のうちスプリング収容部４６における本体側前壁４２Ａの前面を被覆する部分から、車両前方に延びている。整流部７０は、前壁３２Ａの上部、詳しくは上端から車両前方に向けて斜め下方に突出するように前壁３２Ａに片持ち支持されている。前壁３２Ａの上部は、前壁３２Ａのうち第１フランジ４５Ａに連なる部分である。整流部７０の車幅方向Ｘにおける各部においては、同整流部７０が同一形状になっている。

整流部７０は、本体部７０ａと先端部７０ｂとにより構成される。
図１、図５および図７に示すように、本体部７０ａは、整流部７０における前壁３２Ａ側の部分を構成している。本体部７０ａは、前後方向Ｙにおいて直線状に延びている。本体部７０ａは、前後方向Ｙにおいて前壁３２Ａから離れるほど下方に位置するように水平方向に対して傾斜している。本体部７０ａにおける前記前壁３２Ａ側の端部（以下、基端部分７０ｃ）は、前壁３２Ａの上端よりも車両上方の位置まで延びている。

先端部７０ｂは、整流部７０の先端部分、すなわち前壁３２Ａから遠い側の端部を構成している。先端部７０ｂは、車両下方に向けて湾曲するように前後方向Ｙに延びている。
＜突出壁部７１＞
図５および図８に示すように、突出壁部７１は、整流部７０の基端部分７０ｃに設けられている。突出壁部７１は、整流部７０と一体に設けられている。突出壁部７１は、樹脂成形部６０の一部をなしている。突出壁部７１は、断面略矩形状で、前壁３２Ａに沿って車幅方向Ｘに延びる突条をなしている。突出壁部７１は、上記基端部分７０ｃの上端であって、且つ同基端部分７０ｃの後端から車両上方に向けて突出している。突出壁部７１は、スプリング収容部４６（詳しくは、本体側前壁４２Ａ）における車幅方向Ｘの全体にわたって延びている。突出壁部７１は、スプリング収容部４６の前面に沿って湾曲して延びている。

＜リブ７２＞
図３、図６および図８に示すように、リブ７２は、第１リブ７２ａおよび第２リブ７２ｂにより構成されている。リブ７２は、樹脂成形部６０の一部をなしている。

第１リブ７２ａは、整流部７０の下面に設けられる。第１リブ７２ａは、前後方向Ｙおよび上下方向Ｚに延在するように、前後方向Ｙに延びている。第１リブ７２ａは、車幅方向Ｘに間隔をおいて、互いに平行に延びるように複数設けられている。各第１リブ７２ａは、整流部７０の下面と前壁３２Ａの前面とに挟まれた部分において、整流部７０の下面と前壁３２Ａの前面とを繋ぐように架設される。各第１リブ７２ａの下端面は、車幅方向Ｘから見て、車両上方に向けて凸状をなすように湾曲して延びている。本実施形態では、各第１リブ７２ａにより、整流部７０の下面と前壁３２Ａの前面とに挟まれた部分が、車幅方向Ｘにおける右側の部分と左側の部分とに区画されている。

第２リブ７２ｂは、前壁３２Ａの前面下部、底壁３１の下面、および後壁３２Ｂの後面下部にわたって延びている。具体的には、第２リブ７２ｂは、傾斜被覆部６１ｂ、第３被覆部６７、および傾斜被覆部６４ｂの外面において前後方向Ｙに延びている。

第２リブ７２ｂは、第１リブ７２ａに連なるように、ロアアーム３０の外面において延びている。詳しくは、第２リブ７２ｂは、断面略矩形状で、ロアアーム３０の外面に沿って前後方向Ｙに延びる突条をなしている。第２リブ７２ｂは、車幅方向Ｘに間隔をおいて、互いに平行に延びるように、複数設けられている。ロアアーム３０の下方において走行風が流れる際に、この第２リブ７２ｂによって空気が整流される。

本実施形態によれば、車両前方からロアアーム３０の前壁３２Ａに向かう走行風を、整流部７０によって遮るとともに偏向することで、同前壁３２Ａに当たらないように車両上方や車両側方に逃がすことができる。これにより、ロアアーム３０に生じる抗力を低減することができる。

以下では、図８に示すように、整流部７０、詳しくはその本体部７０ａの上記前壁３２Ａからの突出方向における長さを「整流部７０の長さＬ」とする。また、本体側底壁４１の下面から本体側前壁４２Ａの上面までの高さを「アーム本体４０の高さＨ」とする。整流部７０の長さＬに対するアーム本体４０の高さＨの比率を「長さ比率Ｒ（＝Ｌ／Ｈ）」とする。車幅方向Ｘから整流部７０を見たときに、前後方向Ｙに延びる仮想軸線Ｖと整流部７０の本体部７０ａとがなす角度を「整流部７０の角度θ」とする。

図８から明らかなように、本実施形態のロアアーム３０では、整流部７０の長さＬが過度に短くなる場合、前壁３２Ａに走行風が当たり易くなるため、同ロアアーム３０に作用する抗力が大きくなってしまう。また、整流部７０の長さＬが過度に長くなる場合、整流部７０における走行風が当たる部分の面積が大きくなるため、同整流部７０に作用する抗力、ひいてはロアアーム３０に作用する抗力が大きくなってしまう。

この点をふまえて、本実施形態では、発明者等によるシミュレーションの結果をもとに、整流部７０の長さＬが適当な長さになるように、具体的には上記長さ比率Ｒが「０．６２」になるように、ロアアーム３０の各部の形状が設定されている。

また図８から明らかなように、本実施形態のロアアーム３０では、整流部７０の角度θが「０度」に近づくほど、前壁３２Ａに走行風が当たり易くなるため、ロアアーム３０に作用する抗力が大きくなってしまう。一方、整流部７０の角度θが「９０度」に近づくほど、走行風が整流部７０に当たる角度θが直角に近くなるため、同整流部７０に作用する抗力、ひいてはロアアーム３０に作用する抗力が大きくなってしまう。

この点をふまえて、本実施形態では、発明者等によるシミュレーションの結果をもとに、整流部７０の角度θが適当な角度、具体的には「３５度」になるように、ロアアーム３０の各部の形状が設定されている。

＜シミュレーション結果＞
以下、整流部７０の長さＬ、アーム本体４０の高さＨ、および整流部７０の角度θを変化させた場合のロアアーム３０の空力特性について、発明者等によるシミュレーションの結果を用いて説明する。

図９は、整流部７０の角度θを「１０度」、「３５度」、「６０度」にした場合において、ロアアーム３０の抗力係数であるＣｄ値（以下、単にＣｄ値という）と上記長さ比率Ｒとの関係を示すグラフである。図９の一点鎖線は、整流部７０の角度θを「１０度」にした場合のグラフであり、図９の実線は、整流部７０の角度θを「３５度」にした場合のグラフであり、図９の破線は、整流部７０の角度θを「６０度」にした場合のグラフである。

図９に一点鎖線で示すように、整流部７０の角度θが「１０度」の場合において、長さ比率Ｒが「０．９５～１．１０」の範囲になると、Ｃｄ値が好適に低減されることが確認された。本シミュレーションでは、整流部７０の角度θが「１０度」の場合において、長さ比率Ｒが「１．０５」になると、Ｃｄ値が最も小さくなった。

図９に実線で示すように、整流部７０の角度θが「３５度」の場合において、長さ比率Ｒが「０．６０～０．９０」の範囲になると、Ｃｄ値が好適に低減されることが確認された。本シミュレーションでは、整流部７０の角度θが「３５度」の場合において、長さ比率Ｒが「０．７３」になると、Ｃｄ値が最も小さくなった。

図９に破線で示すように、整流部７０の角度θが「６０度」の場合においては、長さ比率Ｒが「０．６０～０．７０」の範囲になると、Ｃｄ値が好適に低減されることが確認された。本シミュレーションでは、整流部７０の角度θが「６０度」の場合において、長さ比率Ｒが「０．６２」になると、Ｃｄ値が最も小さくなった。

図１０は、整流部７０の角度θを「１０度」「３５度」「６０度」にした場合において、ロアアーム３０の揚力係数であるＣＬ値（以下、単にＣＬ値という）と上記長さ比率Ｒとの関係を示すグラフである。図１０の一点鎖線は、整流部７０の角度θを「１０度」にした場合のグラフであり、図１０の実線は、整流部７０の角度θを「３５度」にした場合のグラフであり、図９の破線は、整流部７０の角度θを「６０度」にした場合のグラフである。

図１０に示すように、整流部７０の角度θが「１０度」、「３５度」、「６０度」のいずれの場合においても、長さ比率Ｒが大きくなるほど、すなわち、整流部７０の長さＬが長くなるほどＣＬ値が低減されることが確認された。

図１０に一点鎖線で示すように、整流部７０の角度θが「１０度」の場合において、長さ比率Ｒを「１．０５」にすると、上述のようにＣｄ値を低減できるものの、ＣＬ値が「０」からずれた値、詳しくは負の値になることが確認された。

ここで、ＣＬ値が小さい値になるほど、ロアアーム３０に作用する揚力が抑えられるようになる。ただし、ＣＬ値が過度に負の値となる場合、車両の転がり抵抗が増加する要因となる。そのため、ＣＬ値は概ね「０」であることが好ましい。この点、整流部７０の角度θを「１０度」にするとともに長さ比率Ｒを「１．０５」にする場合には、ＣＬ値が過度に負の値になってしまうため、車両の転がり抵抗が大きくなってしまうことが確認された。

図１０に実線で示すように、整流部７０の角度θが「３５度」の場合においては、長さ比率Ｒが「０．６０～０．７０」の範囲になると、ＣＬ値が略「０」になることが確認された。また図１０に破線で示すように、整流部７０の角度θが「６０度」の場合においても、長さ比率Ｒが「０．６０～０．７０」の範囲になると、ＣＬ値が略「０」になることが確認された。いずれの場合においても、Ｃｄ値が低減されるとともに、ＣＬ値が略「０」になることで車両の転がり抵抗の増加が抑えられることが確認された。

以上のことから、整流部７０の角度θを「３５度」に設定するとともに長さ比率Ｒを「０．６２」に設定することにより、ロアアーム３０の空力特性を効果的に向上できることが分かる。

＜作用効果＞
本実施形態の作用および効果について説明する。
（１）ロアアーム３０は、底壁３１と、底壁３１から車両上方に突出するとともに前後方向Ｙにおいて互いに対向する前壁３２Ａおよび後壁３２Ｂとを有する。ロアアーム３０は、車幅方向Ｘに延在する板状をなす整流部７０を有する。整流部７０は、前壁３２Ａの上部から車両前方に向けて斜め下方に突出するように前壁３２Ａに片持ち支持される。

こうした構成によれば、車両前方からロアアーム３０の前壁３２Ａに向かう走行風を、整流部７０によって遮るとともに偏向することで、同前壁３２Ａに当たらないように車両上方や車両側方に逃がすことができる。これにより、ロアアーム３０に生じる抗力を低減することができる。また、上記走行風は整流部７０の前面、すなわち車両前方から見て斜め上方に向けて傾斜する傾斜面に衝突する。この衝突に伴い、整流部７０には同整流部７０を下方に押圧する力が発生するようになる。この押圧力により、ロアアーム３０に作用する揚力を抑えることができる。本実施形態によれば、このようにして、ロアアーム３０における空力特性を向上させることができる。

（２）整流部７０の下面には、前後方向Ｙに延びる第１リブ７２ａが設けられている。こうした構成によれば、整流部７０の下面と前壁３２Ａの前面とに挟まれた部分（以下、特定部分という）に、第１リブ７２ａに沿って前後方向Ｙに流れる空気の流れを形成することができる。これにより、特定部分における空気の流れの滞留が抑えられる。しかも、各第１リブ７２ａにより、特定部分は車幅方向Ｘにおける右側の部分と左側の部分とに区画されている。これにより、特定部分においては車幅方向Ｘに空気が流れ難くなるため、同特定部分に対して、整流部７０の車幅方向Ｘにおける両側から回り込むようにして空気が流入することを抑えることができる。したがって上記構成によれば、ロアアーム３０に生じる抗力を低減することができる。

なお本実施形態では、発明者等によるシミュレーションの結果から、以下のことが確認されている。すなわち、整流部７０の角度θを「３５度」に設定するとともに長さ比率Ｒを「０．６２」に設定する場合において第１リブ７２ａを設けることにより、同第１リブ７２ａが設けられない場合と比較して、Ｃｄ値が低減されることが確認された。また、整流部７０の角度θが「３５度」に設定されるとともに長さ比率Ｒが「０．６２」に設定されるものに、第１リブ７２ａを設けた場合であっても、ＣＬ値は略「０」のままで殆ど変化しないことが確認された。

（３）整流部７０の先端部７０ｂは、車両下方に向けて湾曲して延びている。こうした構成によれば、整流部７０の先端部分が湾曲していない場合や車両上方に向けて湾曲して延びている場合と比較して、整流部７０の先端部７０ｂを通過した走行風が同整流部７０の車両後方側、すなわち上記特定部分に回り込むことを抑えることができる。これにより、ロアアーム３０に生じる抗力を低減することができる。

（４）整流部７０の基端部分７０ｃは、前壁３２Ａの上端よりも車両上方の位置まで延びている。
本実施形態では、走行風の一部が整流部７０の前面に沿って車両後方に向けて斜め上方に流れる。上記構成によれば、整流部７０の基端部分７０ｃが前壁３２Ａの上端よりも車両上方の位置まで延びている分だけ、同基端部分７０ｃを通過した走行風の流れを、ロアアーム３０の上部開口、詳しくはスプリング収容部４６の上部開口から離間させることができる。これにより、基端部分７０ｃを通過した走行風の流れがロアアーム３０の内部に進入することを抑えることができる。そのため、ロアアーム３０に生じる抗力を低減することができる。

（５）整流部７０の基端部分７０ｃにおける上端であって、且つ後端には、車両上方に向けて突出するとともに車幅方向Ｘに延在する突出壁部７１が設けられる。
本実施形態では、走行風の一部が整流部７０の前面に沿って車両後方に向けて斜め上方に流れる。上記構成によれば、この走行風の流れの向きを、上記突出壁部７１により、ロアアーム３０の上部開口から離間する方向、具体的には上方に変更することができる。これにより、走行風が整流部７０を通過した後に、ロアアーム３０の内部に進入することを抑えることができる。

（６）ロアアーム３０は、アーム本体４０と、同アーム本体４０をインサートして成形される樹脂成形部６０とを備える。アーム本体４０は、本体側底壁４１と、本体側底壁４１から車両上方に突出するとともに前後方向Ｙにおいて互いに対向する本体側前壁４２Ａおよび本体側後壁４２Ｂとを有する。樹脂成形部６０は、本体側前壁４２Ａの前面を被覆する第１被覆部６１を有している。底壁３１は本体側底壁４１を含み、前壁３２Ａは本体側前壁４２Ａと第１被覆部６１とを含み、後壁３２Ｂは本体側後壁４２Ｂを含む。整流部７０は、第１被覆部６１に一体に設けられている。

こうした構成によれば、アーム本体４０をインサートして成形される樹脂成形部６０の一部として整流部７０を成形することができる。これにより、アーム本体４０とは別体の整流部７０をアーム本体４０に対して後付けする場合と比較して、ロアアーム３０の部品点数の増加、および組付工数の増加を抑えることができる。また、アーム本体４０と整流部７０との位置合わせが不要になる。

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・樹脂成形部６０から係合部６２，６３，６５，６６，６８，６９のうち少なくとも１つが省略されてもよい。
・ロアアーム３０から補強部材５０が省略されてもよい。

・整流部７０の先端部７０ｂの形状は、任意に変更することができる。例えば、整流部７０の先端部７０ｂを直線状に延びる形状にすることができる。
・整流部７０の各部における長さＬを、車幅方向Ｘにおいて一定にすることの他、車幅方向Ｘにおいて異なっていてもよい。

・整流部７０や突出壁部７１の車幅方向Ｘにおける延設範囲は、任意に変更することができる。例えば、整流部７０や突出壁部７１を、ロアアーム３０の車幅方向Ｘにおける全体に渡って延びるように設けてもよい。

・ロアアーム３０から突出壁部７１が省略されてもよい。
・整流部７０の基端部分７０ｃを、前壁３２Ａの上端よりも車両上方の位置まで延びる形状にすることに代えて、前壁３２Ａの上端まで延びる形状にしたり、前壁３２Ａの上端よりも車両下方の位置まで延びる形状にしたりしてもよい。

・第１リブ７２ａおよび第２リブ７２ｂのうち少なくとも一方が省略されてもよい。
・第２被覆部６４および第３被覆部６７のうち少なくとも一方が省略されてもよい。
・整流部７０は、樹脂成形部６０に対して着脱可能に構成されていてもよい。その他、整流部７０を樹脂成形部６０とは別体に形成するとともに、同整流部７０を樹脂成形部６０に固定すること等も可能である。

・ロアアーム３０から樹脂成形部６０が省略されてもよい。この場合、整流部７０は、本体側前壁４２Ａに溶接などにより固定されるものであってもよいし、本体側前壁４２Ａに対して着脱可能に構成されていてもよい。また、整流部７０は金属材料によって形成されてもよい。

＜付記＞
上記実施形態は、以下の付記に記載する構成を含む。
［付記１］底壁と、前記底壁から車両上方に突出するとともに車両前後方向において互いに対向する前壁および後壁と、を有するサスペンションアームにおいて、
車幅方向に延在する板状をなし、前記前壁の上部から車両前方に向けて斜め下方に突出するように前記前壁に片持ち支持された整流部を備える、サスペンションアーム。

［付記２］前記整流部の下面には、車両前後方向に延びるリブが設けられている、［付記１］に記載のサスペンションアーム。
［付記３］前記整流部の先端部分は、車両下方に向けて湾曲して延びている、［付記１］または［付記２］に記載のサスペンションアーム。

［付記４］前記整流部における前記前壁側の端部は、前記前壁の上端よりも車両上方の位置まで延びている、［付記１］～［付記３］のいずれか一つに記載のサスペンションアーム。

［付記５］前記整流部における前記前壁側の端部に設けられ、当該端部から車両上方に向けて突出するとともに車幅方向に延在する突出壁部を有する、［付記４］に記載のサスペンションアーム。

［付記６］本体側底壁と、前記本体側底壁から車両上方に突出するとともに車両前後方向において互いに対向する本体側前壁および本体側後壁と、を有するアーム本体と、前記アーム本体をインサートして成形される樹脂成形部と、を備え、前記樹脂成形部は、前記本体側前壁における車両前方側の面を被覆する被覆部を有しており、前記底壁は、前記本体側底壁を含み、前記前壁は、前記本体側前壁と前記被覆部とを含み、前記後壁は、前記本体側後壁を含み、前記整流部は、前記被覆部に一体に設けられている、［付記１］～［付記５］のいずれか一つに記載のサスペンションアーム。

１０…懸架装置
２０…アッパーアーム
３０…ロアアーム
３１…底壁
３２Ａ…前壁
３２Ｂ…後壁
４０…アーム本体
４１…本体側底壁
４１ａ…中間部
４２Ａ…本体側前壁
４２Ｂ…本体側後壁
４３…傾斜部
４４…直線部
４５Ａ…第１フランジ
４５Ｂ…第２フランジ
４６…スプリング収容部
４６ａ…貫通孔
４７…第１連結部
４７ａ…第１連結孔
４８…第２連結部
４８ａ…第２連結孔
５０…補強部材
６０…樹脂成形部
６１…第１被覆部
６１ａ，６４ａ…直線被覆部
６１ｂ，６４ｂ…傾斜被覆部
６２，６３，６５，６６，６８，６９…係合部
６４…第２被覆部
６７…第３被覆部
７０…整流部
７０ａ…本体部
７０ｂ…先端部
７０ｃ…基端部分
７１…突出壁部
７２…リブ
７２ａ…第１リブ
７２ｂ…第２リブ
８０…サスペンションスプリング
１００…車体
１０１…フレーム
１１０…車輪
１１１…支持部材

Claims (6)

1. 底壁と、前記底壁から車両上方に突出するとともに車両前後方向において互いに対向する前壁および後壁と、を有するサスペンションアームにおいて、
   前記前壁は、車両上下方向に延びる本体側前壁と、前記本体側前壁における車両上方側の端部から車両前方に延びるフランジと、を有し、
   車幅方向に延在する板状をなし、前記フランジの前端部分から車両前方に向けて斜め下方に突出するように前記フランジに片持ち支持された整流部を備える、サスペンションアーム。
2. 前記整流部の下面には、車両前後方向に延びるリブが設けられている、
   請求項１に記載のサスペンションアーム。
3. 前記整流部の先端部分は、車両下方に向けて湾曲して延びている、
   請求項１または２に記載のサスペンションアーム。
4. 前記整流部における前記前壁側の端部は、前記前壁の上端よりも車両上方の位置まで延びている、
   請求項１または２に記載のサスペンションアーム。
5. 前記整流部は、前記前壁側の端部から車両上方に向けて突出するとともに車幅方向に延在する突出壁部を有する、請求項４に記載のサスペンションアーム。
6. 本体側底壁と、前記本体側底壁から車両上方に突出するとともに車両前後方向において互いに対向する前記本体側前壁および本体側後壁と、前記フランジと、を有するアーム本体と、
   前記アーム本体をインサートして成形される樹脂成形部と、を備え、
   前記樹脂成形部は、前記本体側前壁における車両前方側の面と前記フランジにおける車両下方側の面とを被覆する被覆部を有しており、
   前記底壁は、前記本体側底壁を含み、前記前壁は、前記本体側前壁と前記フランジと前記被覆部とを含み、前記後壁は、前記本体側後壁を含み、
   前記整流部は、前記被覆部に一体に設けられている、
   請求項１または２に記載のサスペンションアーム。

Images