JPH09193633A - Ｌ字状チャンネル構造体 - Google Patents
Ｌ字状チャンネル構造体Info
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- JPH09193633A JPH09193633A JP962996A JP962996A JPH09193633A JP H09193633 A JPH09193633 A JP H09193633A JP 962996 A JP962996 A JP 962996A JP 962996 A JP962996 A JP 962996A JP H09193633 A JPH09193633 A JP H09193633A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】軽量化を図り最小限の補強で充分な強度を確保
する。 【解決手段】断面が略Ｕ字状、平面矢視が略Ｌ字状に形
成された構造体１０であり、略Ｕ字状の対面する両側壁
１０ｂ，１０ｃのうち内側の側壁１０ｂにその一端部１
７ａが接し、この一端部１７ａを基点として固定点１５
と荷重作用点１６とを結ぶ直線Ｌに平行に構造体１０の
内壁に沿って形成された第１のリブ１７と、第１のリブ
１７の一端部１７ａを基点として、構造体１０の他方の
側壁１０ｃに向かって略垂直に構造体１０の内壁に沿っ
て形成された第２のリブ１８とを有する。
する。 【解決手段】断面が略Ｕ字状、平面矢視が略Ｌ字状に形
成された構造体１０であり、略Ｕ字状の対面する両側壁
１０ｂ，１０ｃのうち内側の側壁１０ｂにその一端部１
７ａが接し、この一端部１７ａを基点として固定点１５
と荷重作用点１６とを結ぶ直線Ｌに平行に構造体１０の
内壁に沿って形成された第１のリブ１７と、第１のリブ
１７の一端部１７ａを基点として、構造体１０の他方の
側壁１０ｃに向かって略垂直に構造体１０の内壁に沿っ
て形成された第２のリブ１８とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用サ
スペンションアームに適用して好ましい、断面がＵ字
状、平面矢視がＬ字状の構造体に関する。
スペンションアームに適用して好ましい、断面がＵ字
状、平面矢視がＬ字状の構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の走行中に路面から受ける振動や
衝撃を吸収するため、ボディーとアクスルとの間には緩
衝作用を備えたサスペンション（懸架装置）が設けられ
ている。この種のサスペンションでは、車輪に取り付け
られたナックルをサスペンションアームで支持すること
により、車体に対して車輪が揺動可能となる。
衝撃を吸収するため、ボディーとアクスルとの間には緩
衝作用を備えたサスペンション（懸架装置）が設けられ
ている。この種のサスペンションでは、車輪に取り付け
られたナックルをサスペンションアームで支持すること
により、車体に対して車輪が揺動可能となる。
【０００３】従来のサスペンションアームとしては、い
わゆるＡ型アームが広く用いられており、鋼板をプレス
成形して断面をハット状に形成し、これに副板を溶接し
たもの（例えば、特開平２−３８，１１７号公報参
照）、あるいは断面をＩ字状に形成したもの（例えば、
特開昭６１−２８２，１０６号公報参照）等が知られて
いる。
わゆるＡ型アームが広く用いられており、鋼板をプレス
成形して断面をハット状に形成し、これに副板を溶接し
たもの（例えば、特開平２−３８，１１７号公報参
照）、あるいは断面をＩ字状に形成したもの（例えば、
特開昭６１−２８２，１０６号公報参照）等が知られて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た前者のサスペンションアームでは、副板を固定するた
めの溶接が必要となり、コスト的に不利であった。特
に、自動車の軽量化を図るためにサスペンションアーム
をアルミニウムで構成する場合には、アルミニウムの溶
接が困難であることからコストデメリットが顕著であっ
た。
た前者のサスペンションアームでは、副板を固定するた
めの溶接が必要となり、コスト的に不利であった。特
に、自動車の軽量化を図るためにサスペンションアーム
をアルミニウムで構成する場合には、アルミニウムの溶
接が困難であることからコストデメリットが顕著であっ
た。
【０００５】また、上記後者のサスペンションアームに
ついても、アルミニウム鍛造加工でＩ型に１工程で形成
することはきわめて困難で、工程数が増加してコストア
ップに繋がるという問題があった。本発明は、このよう
な従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、軽量
化を図りながら最小限の補強で充分な強度を確保できる
Ｌ字状チャンネル構造体を提供することを目的とする。
ついても、アルミニウム鍛造加工でＩ型に１工程で形成
することはきわめて困難で、工程数が増加してコストア
ップに繋がるという問題があった。本発明は、このよう
な従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、軽量
化を図りながら最小限の補強で充分な強度を確保できる
Ｌ字状チャンネル構造体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のＬ字状チャンネル構造体は、断面が略Ｕ字
状、平面矢視が略Ｌ字状に形成された構造体において、
前記略Ｕ字状の対面する両側壁のうち内側の側壁にその
一端部が接し、この一端部を基点として固定点と荷重作
用点とを結ぶ直線に平行に前記構造体の内壁に沿って形
成された第１のリブと、前記第１のリブの一端部を基点
として、前記構造体の他方の側壁に向かって略垂直に前
記構造体の内壁に沿って形成された第２のリブとを有す
ることを特徴とする。
に、本発明のＬ字状チャンネル構造体は、断面が略Ｕ字
状、平面矢視が略Ｌ字状に形成された構造体において、
前記略Ｕ字状の対面する両側壁のうち内側の側壁にその
一端部が接し、この一端部を基点として固定点と荷重作
用点とを結ぶ直線に平行に前記構造体の内壁に沿って形
成された第１のリブと、前記第１のリブの一端部を基点
として、前記構造体の他方の側壁に向かって略垂直に前
記構造体の内壁に沿って形成された第２のリブとを有す
ることを特徴とする。
【０００７】本発明の構造体によれば、荷重作用点に荷
重が作用すると、構造体全体の剛性は第１のリブによっ
て高まることになるが、チャンネル断面に発生する応力
は第２のリブに集中する。したがって、リブが形成され
ていないチャンネル断面に生じる応力が小さくなり、リ
ブ２の幅を調整することにより充分な強度の確保が出来
る。
重が作用すると、構造体全体の剛性は第１のリブによっ
て高まることになるが、チャンネル断面に発生する応力
は第２のリブに集中する。したがって、リブが形成され
ていないチャンネル断面に生じる応力が小さくなり、リ
ブ２の幅を調整することにより充分な強度の確保が出来
る。
【０００８】本発明の構造体は、断面が略Ｕ字状、平面
矢視が略Ｌ字状に形成されたものであり、細部の構造は
特に限定されない。断面の主要部がＵ字状であれば本発
明を適用することができるので、構造体の断面はＵ字状
を含むハット状であっても良い。断面形状の限定理由
は、鍛造上容易であるからである（１工程で鍛造可）。
また、平面矢視における形状が略Ｌ字状であれば本発明
が適用できるので、Ｌ字状をなす２つの直線部の角度や
長さ等には特に限定されない。ただし、第１のリブおよ
び第２のリブを形成するために、以下の条件を満足する
ことが好ましい。すなわち、図１に示すように、直線部
の長さをＬ1，Ｌ2（Ｌ1＞Ｌ2）、チャンネルの幅をＷ、
２つの直線部のなす角度をθ、円弧の内径と外径の平均
値をＲとしたときに、下記の数式を満足する形状であ
る。ただし、θはπ／２＜θ＜πの範囲である。
矢視が略Ｌ字状に形成されたものであり、細部の構造は
特に限定されない。断面の主要部がＵ字状であれば本発
明を適用することができるので、構造体の断面はＵ字状
を含むハット状であっても良い。断面形状の限定理由
は、鍛造上容易であるからである（１工程で鍛造可）。
また、平面矢視における形状が略Ｌ字状であれば本発明
が適用できるので、Ｌ字状をなす２つの直線部の角度や
長さ等には特に限定されない。ただし、第１のリブおよ
び第２のリブを形成するために、以下の条件を満足する
ことが好ましい。すなわち、図１に示すように、直線部
の長さをＬ1，Ｌ2（Ｌ1＞Ｌ2）、チャンネルの幅をＷ、
２つの直線部のなす角度をθ、円弧の内径と外径の平均
値をＲとしたときに、下記の数式を満足する形状であ
る。ただし、θはπ／２＜θ＜πの範囲である。
【０００９】
【数１】
【００１０】本発明において、第２のリブを、第１のリ
ブの一端部を基点として構造体の他方の側壁に向かって
略垂直に構造体の内壁に沿って形成するのは、図３に示
すように、リブ以外のチャンネル断面に生じる応力が、
垂直に形成したときが最も小さくなるからである。この
意味で、第２のリブは垂直から±１５゜以内であること
が好ましい。
ブの一端部を基点として構造体の他方の側壁に向かって
略垂直に構造体の内壁に沿って形成するのは、図３に示
すように、リブ以外のチャンネル断面に生じる応力が、
垂直に形成したときが最も小さくなるからである。この
意味で、第２のリブは垂直から±１５゜以内であること
が好ましい。
【００１１】前記第１のリブおよび前記第２のリブの高
さは、特に限定されないが、前記構造体の板厚と略等し
いことがより好ましい。第１および第２のリブの高さを
構造体の板厚より著しく小さくすると、構造体の剛性お
よび第２のリブへの応力集中効果が小さくなり、逆に第
１および第２のリブの高さを構造体の板厚より大きくす
ると鍛造加工が困難となるからである。
さは、特に限定されないが、前記構造体の板厚と略等し
いことがより好ましい。第１および第２のリブの高さを
構造体の板厚より著しく小さくすると、構造体の剛性お
よび第２のリブへの応力集中効果が小さくなり、逆に第
１および第２のリブの高さを構造体の板厚より大きくす
ると鍛造加工が困難となるからである。
【００１２】本発明の構造体は、鋼板、鋳鉄、アルミニ
ウム、アルミニウム合金により構成することができる
が、軽量化を図る上で、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金から構成することがより好ましい。また、鍛造で
形成することが好ましい。本発明のＬ字状チャンネル構
造体は、自動車用サスペンションアームなどの機械部品
や建築部品などに適用して好ましい。
ウム、アルミニウム合金により構成することができる
が、軽量化を図る上で、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金から構成することがより好ましい。また、鍛造で
形成することが好ましい。本発明のＬ字状チャンネル構
造体は、自動車用サスペンションアームなどの機械部品
や建築部品などに適用して好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。実施形態１ 図１（Ａ）は本発明の実施形態であるＬ字状チャンネル
構造体を示す平面図、図１（Ｂ）は同じく斜視図、図２
（Ａ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、図２
（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図２
（Ｃ）は他の実施形態に係る構造体の断面図、図３は本
発明に係る第２のリブの形成位置に対する発生応力の関
係を示すグラフである。
基づいて説明する。実施形態１ 図１（Ａ）は本発明の実施形態であるＬ字状チャンネル
構造体を示す平面図、図１（Ｂ）は同じく斜視図、図２
（Ａ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、図２
（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図２
（Ｃ）は他の実施形態に係る構造体の断面図、図３は本
発明に係る第２のリブの形成位置に対する発生応力の関
係を示すグラフである。
【００１４】本実施形態であるＬ字状チャンネル構造体
１０は、図１（Ａ）の平面図に示すように、長さがＬ1
である第１の直線部１１と、長さがＬ2 である第２の直
線部１２とが、角度θの屈曲部１３で交差し、かつ断面
が一律に図２（Ａ）に示すＵ字状をなす構造体である。
このようなＵ字状断面の構造体１０は、いわゆるチャン
ネル構造体と称され、断面視において一つの底壁１０ａ
と対向する二つの側壁１０ｂ，１０ｃが連続して形成さ
れ、両側壁１０ｂ，１０ｃの距離はＷとされている。
１０は、図１（Ａ）の平面図に示すように、長さがＬ1
である第１の直線部１１と、長さがＬ2 である第２の直
線部１２とが、角度θの屈曲部１３で交差し、かつ断面
が一律に図２（Ａ）に示すＵ字状をなす構造体である。
このようなＵ字状断面の構造体１０は、いわゆるチャン
ネル構造体と称され、断面視において一つの底壁１０ａ
と対向する二つの側壁１０ｂ，１０ｃが連続して形成さ
れ、両側壁１０ｂ，１０ｃの距離はＷとされている。
【００１５】なお、本実施形態では、構造体１０として
断面が純粋なＵ字状をなすものを例示しているが、本発
明では、図２（Ｃ）に示すように、断面の主要部がＵ字
状をなし、両側壁１０ｂ，１０ｃの先端が水平に外側へ
折り曲げられてフランジ１４とされた、いわゆるハット
状の構造体１０にも適用することができる。図２（Ｃ）
に示す構造体１０は、例えば自動車用としては車体パネ
ルの補強用メンバに適用することができる。
断面が純粋なＵ字状をなすものを例示しているが、本発
明では、図２（Ｃ）に示すように、断面の主要部がＵ字
状をなし、両側壁１０ｂ，１０ｃの先端が水平に外側へ
折り曲げられてフランジ１４とされた、いわゆるハット
状の構造体１０にも適用することができる。図２（Ｃ）
に示す構造体１０は、例えば自動車用としては車体パネ
ルの補強用メンバに適用することができる。
【００１６】図１（Ａ）に示すように、屈曲部１３にお
いて、両側壁１０ｂ，１０ｃのうち内側の側壁１０ｂの
円弧と、外側の側壁１０ｃの円弧との平均値はＲとなっ
ており、上述した第１および第２の直線部１１，１２の
長さＬ1，Ｌ2（Ｌ1＞Ｌ2とする）、両側壁１０ｂ，１０
ｃの幅Ｗ、２つの直線部１１，１２のなす角度θを含め
て、以下の数式を満足する形状に形成されている。
いて、両側壁１０ｂ，１０ｃのうち内側の側壁１０ｂの
円弧と、外側の側壁１０ｃの円弧との平均値はＲとなっ
ており、上述した第１および第２の直線部１１，１２の
長さＬ1，Ｌ2（Ｌ1＞Ｌ2とする）、両側壁１０ｂ，１０
ｃの幅Ｗ、２つの直線部１１，１２のなす角度θを含め
て、以下の数式を満足する形状に形成されている。
【００１７】
【数２】
【００１８】このような本実施形態に係る構造体１０
は、基本的には、一方の端部が固定点１５、他方の端部
が荷重作用点１６とされる。但し、後述する自動車用サ
スペンション１００のように、その一部に本実施形態で
ある構造体１０の基本形状が含まれていれば良く、直線
部１１，１２の両端が物理的に切断されていなくとも、
この端部の一方が固定点１５とされ、端部の他方が荷重
作用点１６とされれば良い。
は、基本的には、一方の端部が固定点１５、他方の端部
が荷重作用点１６とされる。但し、後述する自動車用サ
スペンション１００のように、その一部に本実施形態で
ある構造体１０の基本形状が含まれていれば良く、直線
部１１，１２の両端が物理的に切断されていなくとも、
この端部の一方が固定点１５とされ、端部の他方が荷重
作用点１６とされれば良い。
【００１９】特に本実施形態に係る構造体１０では、図
１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、構造体全体の剛性
を高めるために、構造体１０の内壁に沿って第１のリブ
１７が設けられている。この第１のリブ１７は、その一
端部１７ａが、対面する両側壁１０ｂ，１０ｃのうち内
側の側壁１０ｂに接すると共に、この一端部１７ａを基
点として固定点１５と荷重作用点１６とを結ぶ直線Ｌに
平行に形成されている。また、この第１のリブ１７は、
構造体１０の内壁に沿って略板厚ｔの高さｈで形成され
ている。これは、構造体１０をアルミニウムの鍛造加工
により成形する場合には、第１のリブ１７の高さｈを構
造体１０の板厚ｔより著しく大きくすると鍛造加工が困
難となるからである。また、逆に第１のリブ１７の高さ
ｈを構造体１０の板厚ｔより著しく小さくすると、構造
体１０の剛性が小さくなるからである。
１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、構造体全体の剛性
を高めるために、構造体１０の内壁に沿って第１のリブ
１７が設けられている。この第１のリブ１７は、その一
端部１７ａが、対面する両側壁１０ｂ，１０ｃのうち内
側の側壁１０ｂに接すると共に、この一端部１７ａを基
点として固定点１５と荷重作用点１６とを結ぶ直線Ｌに
平行に形成されている。また、この第１のリブ１７は、
構造体１０の内壁に沿って略板厚ｔの高さｈで形成され
ている。これは、構造体１０をアルミニウムの鍛造加工
により成形する場合には、第１のリブ１７の高さｈを構
造体１０の板厚ｔより著しく大きくすると鍛造加工が困
難となるからである。また、逆に第１のリブ１７の高さ
ｈを構造体１０の板厚ｔより著しく小さくすると、構造
体１０の剛性が小さくなるからである。
【００２０】また、本実施形態である構造体１０では、
上述した第１のリブ１７の他に、構造体１０の一般断面
（リブ以外の部分）に対する応力集中を緩和するため
に、構造体１０の内壁に沿って第２のリブ１８が設けら
れている。この第２のリブ１８は、第１のリブ１７の一
端部１７ａを基点として、構造体１０の外側の側壁１０
ｃに向かって略垂直に形成されている。
上述した第１のリブ１７の他に、構造体１０の一般断面
（リブ以外の部分）に対する応力集中を緩和するため
に、構造体１０の内壁に沿って第２のリブ１８が設けら
れている。この第２のリブ１８は、第１のリブ１７の一
端部１７ａを基点として、構造体１０の外側の側壁１０
ｃに向かって略垂直に形成されている。
【００２１】ここで、第２のリブ１８をこのように設定
するのは以下の理由による。すなわち、本発明者らは、
第２のリブ１８の角度依存性を確認するために、図１
（Ａ）に示す形状のアルミニウム製（Ａ６０６１）テス
トピースを用いて、荷重作用点１６にＹ方向の荷重を負
荷し、歪みゲージにより構造体全体にわたって応力を測
定した。試験条件のばらつきによる測定値の信頼性を高
めるために、第２のリブ１８が形成された以外の一般断
面に生じた最大応力を構造体に生じた最大応力で除し、
この値を第２のリブ１８の角度別（５゜間隔）に測定し
た。図３に示す横軸は第２のリブ１８の角度であって、
同図に示すように基点１７ａを中心にした角度である。
図３に示す結果から、第２のリブ１８以外の一般断面に
生じる応力は、第２のリブ１８を垂直に形成した場合が
最も小さく、応力を緩和するのに最も好ましいことが理
解される。この意味で、第２のリブ１８は垂直から±１
５゜以内であることが好ましいといえる。
するのは以下の理由による。すなわち、本発明者らは、
第２のリブ１８の角度依存性を確認するために、図１
（Ａ）に示す形状のアルミニウム製（Ａ６０６１）テス
トピースを用いて、荷重作用点１６にＹ方向の荷重を負
荷し、歪みゲージにより構造体全体にわたって応力を測
定した。試験条件のばらつきによる測定値の信頼性を高
めるために、第２のリブ１８が形成された以外の一般断
面に生じた最大応力を構造体に生じた最大応力で除し、
この値を第２のリブ１８の角度別（５゜間隔）に測定し
た。図３に示す横軸は第２のリブ１８の角度であって、
同図に示すように基点１７ａを中心にした角度である。
図３に示す結果から、第２のリブ１８以外の一般断面に
生じる応力は、第２のリブ１８を垂直に形成した場合が
最も小さく、応力を緩和するのに最も好ましいことが理
解される。この意味で、第２のリブ１８は垂直から±１
５゜以内であることが好ましいといえる。
【００２２】また、この第２のリブ１８も、第１のリブ
１７と同様に、構造体１０の内壁に沿って略板厚ｔの高
さｈで形成されている。これは、構造体１０をアルミニ
ウムの鍛造加工により成形する場合には、第２のリブ１
８の高さｈを構造体１０の板厚ｔより著しく大きくする
と鍛造加工が困難となるからである。また、逆に第２の
リブ１８の高さｈを構造体１０の板厚ｔより著しく小さ
くすると、第２のリブ１８に対する応力集中効果が小さ
くなり、構造体１８の一般断面に応力集中が生じるおそ
れがあるからである。
１７と同様に、構造体１０の内壁に沿って略板厚ｔの高
さｈで形成されている。これは、構造体１０をアルミニ
ウムの鍛造加工により成形する場合には、第２のリブ１
８の高さｈを構造体１０の板厚ｔより著しく大きくする
と鍛造加工が困難となるからである。また、逆に第２の
リブ１８の高さｈを構造体１０の板厚ｔより著しく小さ
くすると、第２のリブ１８に対する応力集中効果が小さ
くなり、構造体１８の一般断面に応力集中が生じるおそ
れがあるからである。
【００２３】実施例１として、このような形状のアルミ
ニウム製（Ａ６０６１）テストピースを作製し、静強度
試験を行った。また、比較例１として第１および第２の
リブ１７，１８がない構造体、比較例２として第１のリ
ブ１７のみが形成された構造体、比較例３として第１お
よび第２のリブ１７，１８は形成されているが第２のリ
ブ１８の角度が−３０゜である構造体、比較例４として
第１および第２のリブ１７，１８は形成されているが第
２のリブ１８の角度が＋３０゜である構造体、比較例５
として２つのリブが上述した位置とは異なる位置に形成
されている構造体を用意し、同じ静強度試験を行った。
静強度試験は、荷重作用点１６にＹ方向の荷重を負荷
し、歪みゲージによって応力を測定することにより行っ
た。この結果を表１に示す。これにより、実施例１の最
大応力は比較例１〜５に比べ同等若しくはそれ以下であ
るが、リブ以外の断面の応力は明らかに小さいことが理
解される。
ニウム製（Ａ６０６１）テストピースを作製し、静強度
試験を行った。また、比較例１として第１および第２の
リブ１７，１８がない構造体、比較例２として第１のリ
ブ１７のみが形成された構造体、比較例３として第１お
よび第２のリブ１７，１８は形成されているが第２のリ
ブ１８の角度が−３０゜である構造体、比較例４として
第１および第２のリブ１７，１８は形成されているが第
２のリブ１８の角度が＋３０゜である構造体、比較例５
として２つのリブが上述した位置とは異なる位置に形成
されている構造体を用意し、同じ静強度試験を行った。
静強度試験は、荷重作用点１６にＹ方向の荷重を負荷
し、歪みゲージによって応力を測定することにより行っ
た。この結果を表１に示す。これにより、実施例１の最
大応力は比較例１〜５に比べ同等若しくはそれ以下であ
るが、リブ以外の断面の応力は明らかに小さいことが理
解される。
【００２４】
【表１】
【００２５】このように、本実施形態である構造体１０
によれば、荷重作用点１６に荷重が作用すると、構造体
全体の剛性は第１のリブ１７によって高まることにな
る。また、応力は第２のリブ１８に集中し、第２のリブ
１８によってこれを受けることができる。したがって、
第２のリブ１８が形成されていない剛性の低い一般チャ
ンネル断面の部分での応力集中がなくなり、構造体１０
の耐荷重性が向上することになる。
によれば、荷重作用点１６に荷重が作用すると、構造体
全体の剛性は第１のリブ１７によって高まることにな
る。また、応力は第２のリブ１８に集中し、第２のリブ
１８によってこれを受けることができる。したがって、
第２のリブ１８が形成されていない剛性の低い一般チャ
ンネル断面の部分での応力集中がなくなり、構造体１０
の耐荷重性が向上することになる。
【００２６】実施形態２ 次に、上述した本発明の構造体１０を自動車用サスペン
ションアーム１００に適用した実施形態について説明す
る。図４は本発明のＬ字状チャンネル構造体１０を自動
車用サスペンションアーム１００に適用した実施形態を
示す斜視図であり、いわゆるＡ型アームと称されるタイ
プのサスペンションアームである。二股腕１１０の基端
１１１，１１２はそれぞれ自動車の車体にブッシュを介
して固定され、先端１１３はボールジョイントなどの継
手を介して車輪のナックルに揺動可能に取り付けられ
る。したがって、本実施形態である自動車用サスペンシ
ョンアーム１００では、二股腕１１０の一方の基端１１
１が上述した構造体１０の固定点１５となり、二股腕１
１０の先端１１３が構造体１０の荷重作用点１６とな
り、これら一方の基端１１１と先端１１３との範囲に本
発明の構造体１０が適用されている。
ションアーム１００に適用した実施形態について説明す
る。図４は本発明のＬ字状チャンネル構造体１０を自動
車用サスペンションアーム１００に適用した実施形態を
示す斜視図であり、いわゆるＡ型アームと称されるタイ
プのサスペンションアームである。二股腕１１０の基端
１１１，１１２はそれぞれ自動車の車体にブッシュを介
して固定され、先端１１３はボールジョイントなどの継
手を介して車輪のナックルに揺動可能に取り付けられ
る。したがって、本実施形態である自動車用サスペンシ
ョンアーム１００では、二股腕１１０の一方の基端１１
１が上述した構造体１０の固定点１５となり、二股腕１
１０の先端１１３が構造体１０の荷重作用点１６とな
り、これら一方の基端１１１と先端１１３との範囲に本
発明の構造体１０が適用されている。
【００２７】このサスペンションアーム１００の断面は
図２（Ａ）または（Ｃ）に示すような略Ｕ字状をなし、
そして、上述した第１のリブ１７が、その一端部１７ａ
が、対面する両側壁１０ｂ，１０ｃのうち内側の側壁１
０ｂに接すると共に、この一端部１７ａを基点として固
定点１５と荷重作用点１６とを結ぶ直線に平行に形成さ
れている。また、この第１のリブ１７は、サスペンショ
ンアーム１００の内壁に沿って略板厚の高さで形成され
ている。第２のリブ１８は、第１のリブ１７の一端部１
７ａを基点として、サスペンションアーム１００の外側
の側壁１０ｃに向かって略垂直に形成され、第１のリブ
１７と同様に、サスペンションアーム１０の内壁に沿っ
て略板厚の高さで形成されている。
図２（Ａ）または（Ｃ）に示すような略Ｕ字状をなし、
そして、上述した第１のリブ１７が、その一端部１７ａ
が、対面する両側壁１０ｂ，１０ｃのうち内側の側壁１
０ｂに接すると共に、この一端部１７ａを基点として固
定点１５と荷重作用点１６とを結ぶ直線に平行に形成さ
れている。また、この第１のリブ１７は、サスペンショ
ンアーム１００の内壁に沿って略板厚の高さで形成され
ている。第２のリブ１８は、第１のリブ１７の一端部１
７ａを基点として、サスペンションアーム１００の外側
の側壁１０ｃに向かって略垂直に形成され、第１のリブ
１７と同様に、サスペンションアーム１０の内壁に沿っ
て略板厚の高さで形成されている。
【００２８】このような形状の自動車用サスペンション
アーム１００を、アルミニウム（Ａ６０６１）の曲がり
丸棒を１工程で熱間鍛造したのち、Ｔ６熱処理を施し、
機械加工を行って製造した。板厚は３ｍｍ、重量は０．
５４ｋｇであった。これを実施例２とする。
アーム１００を、アルミニウム（Ａ６０６１）の曲がり
丸棒を１工程で熱間鍛造したのち、Ｔ６熱処理を施し、
機械加工を行って製造した。板厚は３ｍｍ、重量は０．
５４ｋｇであった。これを実施例２とする。
【００２９】この実施例２の比較例として、第１のリブ
１７と第２のリブ１８がない以外は同じ形状のサスペン
ションアームを鋼板をプレス成形することにより製造し
た。板厚は２．６ｍｍ、重量は１．１ｋｇであった。こ
れを比較例６とする。実施例２のサスペンションアーム
と比較例６のサスペンションアームを用い、まず荷重作
用点１６に荷重を加えて強度を測定した。この結果を図
５に示す。自動車用サスペンションアームは、一般的に
５００ｋｇｆの荷重を加えても変形がないことが要求さ
れるが、実施例２のサスペンションアームは、６４０ｋ
ｇｆまで荷重を加えても変形はなく、この要件を充分満
たしている。また、図５において剛性は曲線の傾きによ
って示されるが、実施例２のサスペンションアームは比
較例６と同等の剛性を有している。
１７と第２のリブ１８がない以外は同じ形状のサスペン
ションアームを鋼板をプレス成形することにより製造し
た。板厚は２．６ｍｍ、重量は１．１ｋｇであった。こ
れを比較例６とする。実施例２のサスペンションアーム
と比較例６のサスペンションアームを用い、まず荷重作
用点１６に荷重を加えて強度を測定した。この結果を図
５に示す。自動車用サスペンションアームは、一般的に
５００ｋｇｆの荷重を加えても変形がないことが要求さ
れるが、実施例２のサスペンションアームは、６４０ｋ
ｇｆまで荷重を加えても変形はなく、この要件を充分満
たしている。また、図５において剛性は曲線の傾きによ
って示されるが、実施例２のサスペンションアームは比
較例６と同等の剛性を有している。
【００３０】次に、荷重作用点１６に５００ｋｇｆの荷
重を負荷し、歪みゲージによりサスペンションアーム全
体にわたって応力を測定した。測定点は、荷重作用点１
６の近傍Ｐ１、第１のリブ１７の近傍Ｐ２、第２のリブ
１８の両側Ｐ３，Ｐ４、第２のリブ１８の直上Ｐ５とし
た。この結果を表２に示す。これにより、比較例６に比
べ、実施例２のサスペンションアームでは、第２のリブ
１８に応力が集中し、それ以外の応力が小さいことが理
解される。
重を負荷し、歪みゲージによりサスペンションアーム全
体にわたって応力を測定した。測定点は、荷重作用点１
６の近傍Ｐ１、第１のリブ１７の近傍Ｐ２、第２のリブ
１８の両側Ｐ３，Ｐ４、第２のリブ１８の直上Ｐ５とし
た。この結果を表２に示す。これにより、比較例６に比
べ、実施例２のサスペンションアームでは、第２のリブ
１８に応力が集中し、それ以外の応力が小さいことが理
解される。
【００３１】
【表２】
【００３２】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されず、本発明の範囲内で種々に改変することができ
る。
されず、本発明の範囲内で種々に改変することができ
る。
【００３３】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、荷重
作用点に荷重が作用すると、構造体全体の剛性は第１の
リブによって高まることになり、またチャンネル断面に
発生する応力を第２のリブに集中させることができるの
で、リブが形成されていないチャンネル部分に生じる応
力が小さくなる。リブ２の幅を調整することにより、軽
量化を図りながら最小限の補強で充分な強度が確保でき
る。また、従来のように複雑な構造や溶接が不要となる
ので、アルミニウムであっても容易に製造することが出
来る。
作用点に荷重が作用すると、構造体全体の剛性は第１の
リブによって高まることになり、またチャンネル断面に
発生する応力を第２のリブに集中させることができるの
で、リブが形成されていないチャンネル部分に生じる応
力が小さくなる。リブ２の幅を調整することにより、軽
量化を図りながら最小限の補強で充分な強度が確保でき
る。また、従来のように複雑な構造や溶接が不要となる
ので、アルミニウムであっても容易に製造することが出
来る。
【図１】図１（Ａ）は本発明の実施形態であるＬ字状チ
ャンネル構造体を示す平面図、同図（Ｂ）は同じく斜視
図である。
ャンネル構造体を示す平面図、同図（Ｂ）は同じく斜視
図である。
【図２】図２（Ａ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面
図、同図（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、
同図（Ｃ）は他の実施形態に係る構造体の断面図であ
る。
図、同図（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、
同図（Ｃ）は他の実施形態に係る構造体の断面図であ
る。
【図３】図３は本発明に係る第２のリブの形成位置に対
する発生応力の関係を示すグラフである。
する発生応力の関係を示すグラフである。
【図４】図４は本発明のＬ字状チャンネル構造体を自動
車用サスペンションアームに適用した実施形態を示す斜
視図である。
車用サスペンションアームに適用した実施形態を示す斜
視図である。
【図５】図５は図４に示す自動車用サスペンションアー
ムに荷重を負荷したときの荷重−ストローク曲線を示す
グラフである。
ムに荷重を負荷したときの荷重−ストローク曲線を示す
グラフである。
１０…構造体 １０ａ…底壁 １０ｂ，１０ｃ…側壁 １１，１２…直線部 １３…屈曲部 １５…固定点 １６…荷重作用点 １７…第１のリブ １８…第２のリブ １００…自動車用サスペンションアーム
Claims (4)
- 【請求項１】断面が略Ｕ字状、平面矢視が略Ｌ字状に形
成された構造体において、 前記略Ｕ字状の対面する両側壁のうち内側の側壁にその
一端部が接し、この一端部を基点として固定点と荷重作
用点とを結ぶ直線に平行に前記構造体の内壁に沿って形
成された第１のリブと、 前記第１のリブの一端部を基点として、前記構造体の他
方の側壁に向かって略垂直に前記構造体の内壁に沿って
形成された第２のリブとを有することを特徴とするＬ字
状チャンネル構造体。 - 【請求項２】前記第１のリブおよび前記第２のリブの高
さが、前記構造体の板厚と略等しいことを特徴とする請
求項１に記載のＬ字状チャンネル構造体。 - 【請求項３】アルミニウムまたはアルミニウム合金から
なることを特徴とする請求項１または２に記載のＬ字状
チャンネル構造体。 - 【請求項４】請求項１〜３の何れかに記載のＬ字状チャ
ンネル構造体を含むことを特徴とする自動車用サスペン
ションアーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP962996A JPH09193633A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Ｌ字状チャンネル構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP962996A JPH09193633A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Ｌ字状チャンネル構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09193633A true JPH09193633A (ja) | 1997-07-29 |
Family
ID=11725553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP962996A Pending JPH09193633A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Ｌ字状チャンネル構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09193633A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009505889A (ja) * | 2005-09-13 | 2009-02-12 | カーエスエム キャスティングス ゲーエムベーハー | 補助フレーム、より好適には自動車に対する補助フレーム |
| WO2014136261A1 (ja) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | 株式会社ヨロズ | トーションビーム式サスペンション |
| JP2015528771A (ja) * | 2012-07-26 | 2015-10-01 | サン・ジャン・インダストリーズ | 自動車両用のサスペンションアームとその製造方法 |
-
1996
- 1996-01-23 JP JP962996A patent/JPH09193633A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009505889A (ja) * | 2005-09-13 | 2009-02-12 | カーエスエム キャスティングス ゲーエムベーハー | 補助フレーム、より好適には自動車に対する補助フレーム |
| US7938414B2 (en) | 2005-09-13 | 2011-05-10 | Ksm Castings Gmbh | Auxiliary frame, particularly for motor vehicles |
| JP4856705B2 (ja) * | 2005-09-13 | 2012-01-18 | カーエスエム キャスティングス ゲーエムベーハー | 補助フレーム、より好適には自動車に対する補助フレーム |
| US8393627B2 (en) | 2005-09-13 | 2013-03-12 | Ksm Castings Group Gmbh | Longitudinal link for an auxiliary frame, particularly for motor vehicles |
| JP2015528771A (ja) * | 2012-07-26 | 2015-10-01 | サン・ジャン・インダストリーズ | 自動車両用のサスペンションアームとその製造方法 |
| WO2014136261A1 (ja) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | 株式会社ヨロズ | トーションビーム式サスペンション |
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