KR20230159877A

KR20230159877A - 서스펜션 아암

Info

Publication number: KR20230159877A
Application number: KR1020237036298A
Authority: KR
Inventors: 겐이치로 오쓰카; 마사후미 아즈마; 고이치 하마다; 료 다바타; 료 우루시바타; 유키 기타하라
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2023-11-22
Also published as: US20240123782A1; EP4316876A4; EP4316876A1; JPWO2022210580A1; CN117062725A; WO2022210580A1

Abstract

서스펜션 아암(1)은 본체부(2)를 구비한다. 본체부(2)는, 길이 방향을 따라 만곡한 만곡부(2a)를 포함하고 폐단면을 갖는다. 본체부(2)는, 내측 측벽(2i)과, 외측 측벽(2o)과, 제1 측벽(21)과, 제2 측벽(22)을 구비한다. 내측 측벽(2i)은, 만곡부(2a)의 만곡 내방에 대응한다. 외측 측벽(2o)은, 만곡부(2a)의 만곡 외방에 대응한다. 제1 측벽(21)은, 내측 측벽(2i)의 한쪽의 측연과 외측 측벽(2o)의 한쪽의 측연을 잇는다. 제2 측벽(22)은, 내측 측벽(2i)의 다른 쪽의 측연과 외측 측벽(2o) 다른 쪽의 측연을 잇고, 제1 측벽(21)과 대향한다. 내측 측벽(2i)의 두께(ta)는 외측 측벽(2o)의 두께(tb)보다 크다. 본체부(2)의 길이 방향에 수직인 단면에서 보았을 때, 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(22)의 길이는, 내측 측벽(2i) 및 외측 측벽(2o)의 길이보다 크다.

Description

서스펜션 아암

본 개시는, 서스펜션 아암에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 자동차 등의 차량의 서스펜션을 구성하는 부품 중 하나인 서스펜션 아암에 관한 것이다.

차량은 서스펜션을 구비한다. 서스펜션은, 차체와 차륜을 연결하는 부품으로서 서스펜션 아암을 포함한다. 예를 들면 어퍼 아암이나 로어 아암이 서스펜션 아암에 해당한다.

일반적으로, 서스펜션 아암은, 길이 방향을 따라 만곡한 만곡부를 포함하는 본체부를 구비한다. 본체부의 양단 각각에는 피장착부가 설치된다. 한쪽의 피장착부는 차륜과 서스펜션 아암의 접속에 이용된다. 다른 쪽의 피장착부는 차체와 서스펜션 아암의 접속에 이용된다. 이 때문에, 차량에 있어서, 서스펜션 아암은 양단부(피장착부)가 지지된다.

차량의 주행 중, 서스펜션 아암은 하중을 받는다. 양호한 승차감을 실현하기 위하여, 서스펜션 아암에는 높은 강성이 요구된다. 특히 선회 시나 제동 시, 서스펜션 아암은 길이 방향으로 높은 압축 하중을 받는 경우가 많다. 이 때문에, 서스펜션 아암에는, 특히 길이 방향의 압축 하중에 대한 강성이 요구된다.

종래, 서스펜션 아암은, 강판으로부터 프레스 성형된 2개의 성형 부재로 구성된다. 2개의 성형 부재는 서로 대칭인 형상을 갖고, 각각의 횡단면 형상은 폭이 넓은 U자형이다. 2개의 성형 부재의 가장자리부끼리를 아크 용접으로 접합함으로써, 폐단면을 갖는 서스펜션 아암이 형성된다(예를 들면, 일본국 특허공개 2004-262453호 공보(특허문헌 1) 참조). 서스펜션 아암이 폐단면을 갖기 때문에, 서스펜션 아암의 강성은 높다.

일본국 특허공개 2004-262453호 공보

차량의 연비 향상을 위하여, 서스펜션 아암의 경량화가 요구된다. 상기와 같이, 종래의 서스펜션 아암은 서로 대칭인 2개의 성형 부재로 구성된다. 이 때문에, 종래의 서스펜션 아암의 판 두께는 일정하다. 2개의 성형 부재의 판 두께를 작게 하면, 서스펜션 아암 전체의 판 두께가 작아져, 서스펜션 아암의 경량화가 도모된다. 그러나, 이 경우, 서스펜션 아암의 강성이 저하하여, 양호한 승차감을 확보하는 것이 어렵다.

본 개시의 목적은, 강성을 확보하면서 경량화를 실현할 수 있는 서스펜션 아암을 제공하는 것이다.

본 개시에 따른 서스펜션 아암은, 길이 방향을 따라 만곡한 만곡부를 포함하고 폐단면을 갖는 본체부와, 제1 구멍을 포함하는 제1 피장착부와, 제2 구멍을 포함하는 제2 피장착부를 구비한다. 제1 피장착부는, 본체부의 길이 방향의 한쪽 끝에 설치된다. 제2 피장착부는, 본체부의 길이 방향의 다른 쪽 끝에 설치된다. 본체부는, 내측 측벽과, 외측 측벽과, 제1 측벽과, 제2 측벽을 구비한다. 내측 측벽은, 만곡부의 만곡 내방에 대응한다. 외측 측벽은, 만곡부의 만곡 외방에 대응한다. 제1 측벽은, 내측 측벽의 한쪽의 측연(側緣)과 외측 측벽의 한쪽의 측연을 잇는다. 제2 측벽은, 내측 측벽의 다른 쪽의 측연과 외측 측벽의 다른 쪽의 측연을 잇고, 제1 측벽과 대향한다. 내측 측벽의 두께는 외측 측벽의 두께보다 크다. 본체부의 길이 방향에 수직인 단면에서 보았을 때, 제1 측벽 및 제2 측벽의 길이는, 내측 측벽 및 외측 측벽의 길이보다 크다.

본 개시에 따른 서스펜션 아암에 의하면, 강성을 확보하면서 경량화를 실현할 수 있다.

도 1은, 서스펜션 아암의 사시도이다.
도 2는, 해석 조건을 설명하기 위한 해석 모델의 측면도이다.
도 3은, 해석의 결과를 정리한 도면이다.
도 4는, 제1 실시 형태의 서스펜션 아암의 사시도이다.
도 5는, 도 4에 나타내는 서스펜션 아암의 분해 사시도이다.
도 6은, 도 4에 나타내는 서스펜션 아암의 측면도이다.
도 7은, 도 6의 선 VII-VII에 있어서의 단면도이다.
도 8은, 제2 실시 형태의 서스펜션 아암의 단면도이다.
도 9는, 종래의 서스펜션 아암의 단면도이다.
도 10은, 실시예의 해석의 결과를 정리한 도면이다.

이하, 본 개시의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 본 개시의 실시 형태에 대하여 예를 들어 설명하지만, 본 개시는 이하에서 설명하는 예에 한정되지 않는다. 이하의 설명에 있어서 특정 수치나 특정 재료를 예시하는 경우가 있지만, 본 개시는 그들 예시에 한정되지 않는다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명자들은 예의 검토를 거듭하여, 그 결과, 하기의 지견을 얻었다. 본 검토에서는, 서스펜션 아암의 일례로서, 독립 현가식 서스펜션을 구성하는 부품 중 하나인 어퍼 아암을 채용했다.

도 1은, 서스펜션 아암(1A)의 사시도이다. 서스펜션 아암(1A)은, 본체부(2)와, 제1 피장착부(3)와, 제2 피장착부(4)를 구비한다. 본체부(2)는, 서스펜션 아암(1A) 중 장척인 부분이며, 제1 피장착부(3)와 제2 피장착부(4)의 사이에 배치된다. 본체부(2)는, 길이 방향(LD)을 따라 만곡한 만곡부(2a)를 포함한다. 길이 방향(LD)이란, 서스펜션 아암(1A)에 있어서, 만곡한 만곡부(2a)를 포함하는 본체부(2)가 연장되는 방향이다. 길이 방향(LD)은, 제1 피장착부(3)와 제2 피장착부(4)를 연결하는 직선을 따르는 방향이 아니다. 본체부(2)는 폐단면을 갖는다.

제1 피장착부(3)는, 본체부(2)의 길이 방향(LD)의 한쪽 끝에 설치된다. 제2 피장착부(4)는, 본체부(2)의 길이 방향(LD)의 다른 쪽 끝에 설치된다. 제1 피장착부(3)는 제1 구멍(5)을 갖고, 제1 구멍(5)은 차륜(도시 생략)과 서스펜션 아암(1A)의 접속에 이용된다. 제2 피장착부(4)는 제2 구멍(6)을 갖고, 제2 구멍(6)은 차체(도시 생략)와 서스펜션 아암(1A)의 접속에 이용된다.

차량에 있어서, 서스펜션 아암(1A)은, 제1 구멍(5)을 삽입 통과하는 축 부재(도시 생략), 및 제2 구멍(6)을 삽입 통과하는 다른 축 부재(도시 생략)에 의하여 지지된다. 즉, 서스펜션 아암(1A)은, 양단부(제1 피장착부(3) 및 제2 피장착부(4))가 지지된다.

본체부(2)는, 내측 측벽(2i)과, 외측 측벽(2o)과, 제1 측벽(21)과, 제2 측벽(22)을 구비한다. 내측 측벽(2i)은, 만곡부(2a)의 만곡 내방에 대응한다. 외측 측벽(2o)은, 만곡부(2a)의 만곡 외방에 대응한다. 제1 측벽(21)은, 내측 측벽(2i)의 한쪽의 측연과 외측 측벽(2o)의 한쪽의 측연을 잇는다. 제2 측벽(22)은, 내측 측벽(2i)의 다른 쪽의 측연과 외측 측벽(2o)의 다른 쪽의 측연을 잇는다. 제2 측벽(22)은, 제1 측벽(21)과 대향한다. 내측 측벽(2i), 외측 측벽(2o), 제1 측벽(21), 및 제2 측벽(22)에 의하여 폐단면이 형성된다. 본체부(2)의 길이 방향(LD)에 수직인 단면 형상은, 대략 장방형이다. 길이 방향(LD)에 수직인 단면에서 보았을 때, 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(22)의 길이는, 내측 측벽(2i) 및 외측 측벽(2o)의 길이보다 크다.

서스펜션 아암(1A)이 어퍼 아암인 경우, 서스펜션 아암(1A)이 차량에 장착된 상태에 있어서, 내측 측벽(2i)은 상측에 위치하고, 외측 측벽(2o)은 하측에 위치한다. 또, 예를 들면, 제1 측벽(21)은 차량의 전방을 향하고, 제2 측벽(22)은 차량의 후방을 향한다. 차량의 선회 시, 서스펜션 아암(1A)은 길이 방향(LD)으로 높은 압축 하중을 받는다.

도 1에 나타내는 서스펜션 아암(1A)에 대하여 CAE 해석을 실시했다. 해석에서는, 도 1에 나타내는 서스펜션 아암(1A)의 해석 모델을 작성하고, 실태에 입각하여 길이 방향(LD)으로 압축 하중을 받은 서스펜션 아암(1A)의 변형을 모의했다. 구체적으로는, 제1 구멍(5) 둘레에서 제1 피장착부(3)의 회전을 허용하도록, 제1 피장착부(3)의 제1 구멍(5)의 주위를 회전 가능하게 구속했다. 제2 피장착부(4)의 제2 구멍(6)의 주위에, 제2 구멍(6)으로부터 제1 구멍(5)을 향하여 하중을 부여했다. 서스펜션 아암(1A)에 있어서, 이 하중은 압축 하중이 된다. 그리고, 제2 구멍(6)의 하중 방향의 변위를 조사했다. 제2 구멍(6)의 변위는 서스펜션 아암(1A)의 변형 정도를 나타낸다. 제2 구멍(6)의 변위가 작을수록, 서스펜션 아암(1A)이 변형되기 어렵고, 서스펜션 아암(1A)의 강성이 높다.

CAE 해석은 복수의 조건으로 행했다. 도 2는, 해석 조건을 설명하기 위한 해석 모델의 측면도이다. 이 도 2에는, 도 1에 나타내는 서스펜션 아암(1A)을 측방에서 보았을 때의 평면이 나타내어진다. 다른 관점에서는, 도 2에는, 차량에 장착된 도 1에 나타내는 서스펜션 아암(1A)을 전방 또는 후방에서 보았을 때의 평면이 나타내어진다. 도 2에는, 제1 측벽(21)이 나타내어지고, 제2 측벽은 나타내어져 있지 않다. 도 2에 있어서, 제2 측벽은 제1 측벽(21)의 배후에 배치되고, 그 형상은 제1 측벽(21)과 같다.

도 2에 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 서스펜션 아암(1A)의 본체부(2)를 다수의 영역으로 구분했다. 구체적으로는, 내측 측벽(2i)을 서스펜션 아암(1A)의 길이 방향(LD)(도 1)을 따라 5개의 영역(Bi, Ci, Di, Ei 및 Fi)으로 구분했다. 이와 동일하게, 외측 측벽(2o)을 서스펜션 아암(1A)의 길이 방향(LD)을 따라 5개의 영역(Bo, Co, Do, Eo 및 Fo)으로 구분했다. 이와 동일하게, 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(도시 생략)을 각각, 서스펜션 아암(1A)의 길이 방향(LD)을 따라 5개의 영역으로 구분했다. 또한, 이들 제1 측벽(21) 및 제2 측벽의 각 영역을, 서스펜션 아암(1A)의 길이 방향(LD)에 수직인 방향을 따라 3개의 영역으로 구분했다. 내측 측벽(2i)에 있어서, 영역 Bi, Ci 및 Di가 만곡부(2a)에 포함된다. 외측 측벽(2o)에 있어서, 영역 Bo, Co 및 Do가 만곡부(2a)에 포함된다.

도 2에 나타내는 서스펜션 아암(1A)에 대하여, 모든 영역의 판 두께를 동일하게 설정하고, 이 조건을 기준 조건으로 하여 해석을 실시했다. 또한, 도 2에 나타내는 영역마다 판 두께를 기준 조건의 판 두께의 2배로 변경하고, 변경한 조건마다 해석을 실시했다. 서스펜션 아암(1A)의 기준 조건에서의 판 두께는 2.6mm로 했다. 서스펜션 아암(1A)의 재질은 780MPa급 고장력강으로 했다. 제2 피장착부(4)에 부여하는 하중은 10N으로 했다.

통상, 판 두께의 증가에 의하여 강성의 향상이 예상된다. 상기와 같이, 영역마다 판 두께를 증가시킨 각 조건으로 해석을 실시하고 제2 구멍(6)의 변위를 조사하면, 서스펜션 아암(1A)의 강성에 대하여 각 영역의 판 두께가 기여하는 정도를 검증할 수 있다.

도 3은, 상기 해석의 결과를 정리한 도면이다. 도 3에는, 도 2에 나타내는 각 영역에서 판 두께를 변경한 조건마다의 제2 구멍(6)의 변위가 나타내어진다.

도 3을 참조하여, 기준 조건에서는, 제2 구멍(6)의 변위는 0.48mm였다(도 3 중의 점선 참조). 어느 영역의 판 두께를 증가시켜도, 제2 구멍(6)의 변위는 기준 조건의 변위로부터 저하했다. 특히, 변위의 저하가 현저한 것은, 내측 측벽(2i)에 있어서, 만곡부(2a)에 포함되는 영역 Bi, Ci 및 Di, 그리고 영역 Di에 인접하는 영역 Ei의 판 두께를 증가시킨 경우였다. 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(22)에 있어서, 이들 영역 Bi, Ci, Di 및 Ei에 가까운 영역 C1 및 D1의 판 두께를 증가시킨 경우도, 변위의 저하가 현저했다. 이들 영역 Bi, Ci, Di, Ei, C1 및 D1 이외의 영역의 판 두께를 증가시켜도, 변위의 저하는 그다지 보이지 않았다.

이와 같은 결과로부터 하기와 같은 것이 나타내어진다. 내측 측벽(2i)의 두께(판 두께)가 서스펜션 아암(1A)의 강성에 기여한다. 또한, 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(22) 중 내측 측벽(2i) 부근의 두께(판 두께)도, 서스펜션 아암(1A)의 강성에 기여한다. 외측 측벽(2o)의 두께(판 두께)는 서스펜션 아암(1A)의 강성에 그만큼 기여하지 않는다. 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(22) 중 외측 측벽(2o) 부근의 두께(판 두께)도, 서스펜션 아암(1A)의 강성에 그만큼 기여하지 않는다. 요컨대, 외측 측벽(2o)의 두께를 증가시키는 것보다, 내측 측벽(2i)의 두께를 증가시키면, 서스펜션 아암(1A)의 강성이 보다 향상된다.

이와 같은 상황은, 이하에 나타내는 메커니즘에 의하여 초래된다.

만곡부(2a)를 갖는 서스펜션 아암(1A)이, 실태에 입각하여 길이 방향(LD)으로 압축 하중을 받은 경우, 내측 측벽(2i) 중에서 만곡부(2a)에 포함되는 영역에는, 압축력이 부하되어, 압축 변형이 발생한다. 한편, 외측 측벽(2o) 중에서 만곡부(2a)에 포함되는 영역에는, 인장력이 부하되어, 인장 변형이 발생한다. 인장 변형이 발생한 영역은 면외로 변형되지 않는다. 이에 대하여, 압축 변형이 발생한 영역은 면외로 변형된다. 즉, 내측 측벽(2i) 중에서 만곡부(2a)에 포함되는 영역은, 굽힘 변형된다.

여기서, 재료 역학의 관점에서, 단면적을 일정하게 한 조건하에서 판 두께를 변화시킨 부재의 강성에 대하여 고찰한다. 인장력이 부하되는 경우, 강성은 판 두께의 1승과 영률의 곱에 상관한다. 이에 대하여, 압축력이 부하되는 경우, 강성은 판 두께의 n승(n: 1보다 큰 값(예: 2 이상의 정수))과 영률의 곱과 상관한다. 이것은 이하의 이유에 의한다. 압축력이 부하되면, 부재의 일부가 면외로 변형된다. 즉, 부재의 일부가 굽힘 변형된다. 굽힘 변형되는 부재의 굽힘 강성은, 단면 2차 모멘트에 의존한다. 이 단면 2차 모멘트는 판 두께의 n승과 상관한다.

따라서, 서스펜션 아암(1A)에 있어서, 굽힘 변형되어 압축 변형이 발생하는 내측 측벽(2i)의 두께(판 두께)를 증가시키면, 판 두께의 n승에 상관하여 강성이 향상된다. 한편, 서스펜션 아암(1A)에 있어서, 인장 변형이 발생하는 외측 측벽(2o)의 두께(판 두께)를 증가시키면, 판 두께의 1승에 상관하여 강성이 향상된다. 이 때문에, 서스펜션 아암(1A)의 강성을 보다 향상시키기 위해서는, 외측 측벽(2o)의 두께를 증가시키는 것보다, 내측 측벽(2i)의 두께를 증가시키면 된다. 특히, 내측 측벽(2i)의 두께를 조금 증가시키는 것만으로도, 서스펜션 아암(1A)의 강성이 향상된다. 판 두께의 n승에 상관하여 강성이 향상되기 때문이다.

다른 관점에서는, 서스펜션 아암(1A)에 있어서, 인장 변형이 발생하는 외측 측벽(2o)의 두께(판 두께)를 감소시키면, 판 두께의 1승에 상관하여 강성이 저하한다. 이 때문에, 내측 측벽(2i)의 두께(판 두께)를 증가시키면, 내측 측벽(2i)의 두께의 증가량보다 큰 양으로 외측 측벽(2o)의 두께를 감소시켜도, 서스펜션 아암(1A)의 강성은 확보할 수 있다.

이상으로부터, 만곡부(2a)를 갖고, 길이 방향(LD)으로 압축 하중을 받는 서스펜션 아암(1A)에 있어서, 내측 측벽(2i)의 두께를 증가시킴과 더불어, 내측 측벽(2i)의 두께의 증가량보다 큰 양으로 외측 측벽(2o)의 두께를 감소시키면, 서스펜션 아암의 강성의 확보와 경량화를 양립할 수 있다. 이 경우, 내측 측벽(2i)의 두께는 외측 측벽(2o)의 두께보다 크다.

본 개시의 실시 형태에 따른 서스펜션 아암은, 상기의 지견에 의거하여 완성된 것이다.

본 개시의 실시 형태에 따른 서스펜션 아암은, 길이 방향을 따라 만곡한 만곡부를 포함하고 폐단면을 갖는 본체부와, 제1 구멍을 포함하는 제1 피장착부와, 제2 구멍을 포함하는 제2 피장착부를 구비한다. 제1 피장착부는, 본체부의 길이 방향의 한쪽 끝에 설치된다. 제2 피장착부는, 본체부의 길이 방향의 다른 쪽 끝에 설치된다. 본체부는, 내측 측벽과, 외측 측벽과, 제1 측벽과, 제2 측벽을 구비한다. 내측 측벽은, 만곡부의 만곡 내방에 대응한다. 외측 측벽은, 만곡부의 만곡 외방에 대응한다. 제1 측벽은, 내측 측벽의 한쪽의 측연과 외측 측벽의 한쪽의 측연을 잇는다. 제2 측벽은, 내측 측벽의 다른 쪽의 측연과 외측 측벽의 다른 쪽의 측연을 잇고, 제1 측벽과 대향한다. 내측 측벽의 두께는 외측 측벽의 두께보다 크다. 본체부의 길이 방향에 수직인 단면에서 보았을 때, 제1 측벽 및 제2 측벽의 길이는, 내측 측벽 및 외측 측벽의 길이보다 크다(제1의 구성).

제1의 구성의 서스펜션 아암에서는, 내측 측벽의 두께가 외측 측벽의 두께보다 크다. 이와 같은 상황은, 내측 측벽의 두께를 증가시킴과 더불어, 내측 측벽의 두께의 증가량보다 큰 양으로 외측 측벽의 두께를 감소시킴으로써, 나타난다. 이 경우, 외측 측벽의 두께의 감소에 의하여 서스펜션 아암의 경량화를 실현할 수 있고, 내측 측벽의 두께의 증가에 의하여 서스펜션 아암의 강성을 확보할 수 있다. 또, 충돌 특성도 향상된다.

제1의 구성의 서스펜션 아암은, 바람직하게는, 하기의 구성을 구비한다. 내측 측벽의 두께 ta, 외측 측벽의 두께 tb, 내측 측벽의 표면적 Sa, 및 외측 측벽의 표면적 Sb가, 하기 식 (1)을 만족한다. 또한, 만곡부에 있어서의 내측 측벽의 길이 방향에 수직인 단면에 있어서, 내측 측벽의 두께가 ta이고, 외측 측벽의 두께가 tb인 경우의 단면 2차 모멘트 Iz는, 내측 측벽의 두께 및 외측 측벽의 두께를 「(Sa×ta+Sb×tb)/(Sa+Sb)」로 가정한 경우의 단면 2차 모멘트 Iy와 비교하여, 하기 식 (2)를 만족한다(제2의 구성).

ta>(Sa×ta+Sb×tb)/(Sa+Sb)>tb (1)

Iz>Iy×0.85 (2)

식 (1) 중의 「(Sa×ta+Sb×tb)/(Sa+Sb)」는 균일화 두께이다. 균일화 두께는, 제2의 구성의 서스펜션 아암과 단면 형상이 같고 또한 중량이 같아지도록, 내측 측벽 및 외측 측벽의 전체 영역의 두께를 균일하게 했을 때의 두께를 의미한다. 균일화 두께를 갖는 서스펜션 아암은, 일정한 판 두께를 갖는 종래의 서스펜션 아암에 상당한다. 식 (1)의 조건에 의하여, 제2의 구성의 서스펜션 아암에 있어서, 내측 측벽의 두께 ta는 종래의 서스펜션 아암의 판 두께보다 크고, 외측 측벽의 두께 tb는 종래의 서스펜션 아암의 판 두께보다 작다. 이 경우, 상기와 같이, 서스펜션 아암의 경량화를 실현할 수 있고, 서스펜션 아암의 강성을 확보할 수 있다.

식 (2) 중의 Iy는, 균일화 두께를 갖는 종래의 서스펜션 아암의 단면 2차 모멘트를 의미한다. 식 (2) 중의 Iz는, 내측 측벽의 두께 ta가 외측 측벽의 두께 tb보다 큰 제2의 구성의 서스펜션 아암의 단면 2차 모멘트를 의미한다. 일반적으로, 단면 2차 모멘트에 의하여 강성이 결정된다. 그러나, 식 (2)의 조건을 만족하는 한, 제2의 구성의 서스펜션 아암의 단면 2차 모멘트 Iz는, 종래의 서스펜션 아암의 단면 2차 모멘트 Iy보다 작아도 된다. 제2의 구성의 서스펜션 아암에서는, 압축 변형이 발생하는 내측 측벽의 두께의 증가에 의하여, 단면 2차 모멘트가 관계하는 굽힘 변형이 억제되기 때문이다. 그 때문에, 제2의 구성의 서스펜션 아암에서는, 단면 2차 모멘트 Iz가 작아도, 강성이 향상된다.

제1의 구성 또는 제2의 구성의 서스펜션 아암은, 바람직하게는, 하기의 구성을 구비한다. 제1 측벽은, 내측 측벽으로 이어지는 내측 제1 측벽과, 외측 측벽으로 이어지는 외측 제1 측벽으로 구분된다. 제2 측벽은, 내측 측벽으로 이어지는 내측 제2 측벽과, 외측 측벽으로 이어지는 외측 제2 측벽으로 구분된다. 본체부는, 제1 부재와, 제2 부재를 포함한다. 제1 부재는, 내측 측벽, 내측 제1 측벽, 및 내측 제2 측벽을 구비한다. 제2 부재는, 외측 측벽, 외측 제1 측벽, 및 외측 제2 측벽을 구비한다. 제1 부재의 판 두께는 제2 부재의 판 두께보다 크다. 제1 부재와 제2 부재가 서로 용접에 의하여 접합되어 있다(제3의 구성).

제3의 구성의 서스펜션 아암에서는, 본체부가 제1 부재 및 제2 부재와 같은 2개의 부재로 구성된다. 특히, 제1 부재는 내측 측벽을 구비하고, 제2 부재는, 내측 측벽과 형상이 상이한 외측 측벽을 구비한다. 이 때문에, 제1 부재 및 제2 부재는 서로 비대칭인 형상을 갖는다. 또, 내측 측벽의 두께가 외측 측벽의 두께보다 큰 점에서, 제1 부재의 판 두께는 제2 부재의 판 두께보다 크다. 예를 들면, 제1 부재는, 강판을 프레스 가공함으로써 성형할 수 있다. 제2 부재는, 제1 부재용 강판보다 얇은 강판을 프레스 가공함으로써 성형할 수 있다. 제1 부재의 내측 제1 측벽이 제2 부재의 외측 제1 측벽과 용접에 의하여 접합되고, 제1 부재의 내측 제2 측벽이 제2 부재의 외측 제2 측벽과 용접에 의하여 접합된다. 이에 의하여, 폐단면의 본체부를 갖는 서스펜션 아암이 형성된다. 이와 같은 제3의 구성의 서스펜션 아암이더라도, 내측 측벽의 두께가 외측 측벽의 두께보다 크다. 이상으로부터, 제조상의 관점에서, 제3의 구성의 서스펜션 아암은 실용적이다.

또, 제3의 구성의 서스펜션 아암의 경우, 제1 부재와 제2 부재를 접합하는 용접부는, 제1 측벽 및 제2 측벽에 존재한다. 즉, 외측 측벽에 용접부는 존재하지 않는다. 일반적으로, 인장 변형이 발생하는 영역에 용접부가 존재하면, 용접부를 기점으로 하여 피로 균열이 발생하기 쉽다. 서스펜션 아암에서 인장 변형이 발생하는 영역은, 외측 측벽 중에서 만곡부에 포함되는 영역이다. 이러한 점에서, 종래의 서스펜션 아암에서는, 내측 측벽 및 외측 측벽에 용접부가 존재한다. 서로 대칭인 2개의 성형 부재끼리가 용접에 의하여 접합되어 있기 때문이다. 종래의 서스펜션 아암에서는, 용접부가 외측 측벽에 존재하기 때문에, 피로 균열의 리스크가 높다. 한편, 제3의 구성의 서스펜션 아암에서는, 용접부가 외측 측벽에 존재하지 않기 때문에, 피로 균열의 리스크가 낮다.

제3의 구성의 서스펜션 아암은, 바람직하게는, 하기의 구성을 구비한다. 제1 부재의 내측 제1 측벽과 제2 부재의 외측 제1 측벽이 서로 맞대기 이음 용접에 의하여 접합되어 있다. 제1 부재의 내측 제2 측벽과 제2 부재의 외측 제2 측벽이 서로 맞대기 이음 용접에 의하여 접합되어 있다(제4의 구성).

제4의 구성의 서스펜션 아암에서는, 제1 부재와 제2 부재의 접합이 맞대기 이음 용접에 의한다. 이 경우, 제1 부재와 제2 부재의 접합부에 제1 부재와 제2 부재의 겹침 부분이 없다. 이 때문에, 제4의 구성의 서스펜션 아암은, 겹침 부분의 중량 경감을 실현한 후에, 강성의 확보와 경량화를 양립할 수 있다.

제3의 구성의 서스펜션 아암은, 하기의 구성을 구비해도 된다. 제1 부재의 내측 제1 측벽과 제2 부재의 외측 제1 측벽이 서로 겹치기 이음 용접에 의하여 접합되어 있다. 제1 부재의 내측 제2 측벽과 제2 부재의 외측 제2 측벽이 서로 겹치기 이음 용접에 의하여 접합되어 있다(제5의 구성).

제5의 구성의 서스펜션 아암에서는, 제1 부재와 제2 부재의 접합이 겹치기 이음 용접에 의한다. 이 경우, 제1 부재와 제2 부재의 접합부에 제1 부재와 제2 부재의 겹침 부분이 존재한다. 이 때문에, 제5의 구성의 서스펜션 아암은, 제4의 구성의 서스펜션 아암 정도의 중량 경감을 실현할 수 없지만, 강성의 확보와 경량화를 양립할 수 있다.

제3 내지 제5의 구성 중 어느 1개의 서스펜션 아암은, 하기의 구성을 구비해도 된다. 제1 부재는, 제1 피장착부에 대응하는 제1 연장벽, 및 제1 연장벽에 형성되고 제1 구멍에 대응하는 제1 원통부를 구비한다. 제2 부재는, 제1 연장벽과 대향하고 제1 피장착부에 대응하는 제2 연장벽, 및 제2 연장벽에 형성되고 제1 구멍에 대응하는 제2 원통부를 구비한다(제6의 구성).

제6의 구성의 서스펜션 아암은, 본체부가 제1 부재 및 제2 부재로 구성되는 경우에 적합하다. 제6의 구성의 서스펜션 아암에서는, 제1 부재와 일체인 제1 연장벽, 및 제2 부재와 일체인 제2 연장벽이, 서스펜션 아암의 제1 피장착부를 형성한다. 예를 들면, 제1 연장벽은, 강판으로부터 제1 부재를 프레스 성형할 때에 성형할 수 있다. 제2 연장벽은, 강판으로부터 제2 부재를 프레스 성형할 때에 성형할 수 있다.

또, 제6의 구성의 서스펜션 아암에서는, 제1 부재와 일체인 제1 원통부, 및 제2 부재와 일체인 제2 원통부가, 서스펜션 아암의 제1 구멍을 형성한다. 예를 들면, 제1 원통부는, 제1 부재의 제1 연장벽에 천공 가공 및 버링 가공을 실시함으로써 성형할 수 있다. 제2 원통부는, 제2 부재의 제2 연장벽에 천공 가공 및 버링 가공을 실시함으로써 성형할 수 있다.

제1 부재가 제2 부재와 접합됨으로써, 서스펜션 아암이 형성된다. 이 서스펜션 아암에서는, 제1 연장벽이 제2 연장벽과 대향한다. 이에 의하여, 제1 연장벽 및 제2 연장벽에 의하여, 서스펜션 아암의 제1 피장착부가 형성된다. 또한, 제1 부재의 제1 원통부가 제2 부재의 제2 원통부와 동축 상에 배치되고, 제1 부재의 제1 원통부의 선단이 제2 원통부의 선단과 근접 또는 접촉한다. 이에 의하여, 제1 원통부의 내주와 제2 원통부의 내주에 의하여, 서스펜션 아암의 제1 구멍이 형성된다.

이상으로부터, 제조상의 관점에서, 제6의 구성의 서스펜션 아암은 실용적이다.

제3 내지 제6의 구성 중 어느 1개의 서스펜션 아암은, 하기의 구성을 구비해도 된다. 제2 부재는, 제2 피장착부에 대응하는 제3 연장벽, 제3 연장벽에 형성되고 제2 구멍에 대응하는 제1 구멍부, 제3 연장벽과 대향하고 제2 피장착부에 대응하는 제4 연장벽, 및 제4 연장벽에 형성되고 제2 구멍에 대응하는 제2 구멍부를 구비한다(제7의 구성).

제7의 구성의 서스펜션 아암은, 본체부가 제1 부재 및 제2 부재로 구성되는 경우에 적합하다. 제7의 구성의 서스펜션 아암에서는, 제2 부재와 일체인 제3 연장벽 및 제4 연장벽이 서로 대향하여, 서스펜션 아암의 제2 피장착부를 형성한다. 예를 들면, 제3 연장벽 및 제4 연장벽은, 강판으로부터 제2 부재를 프레스 성형할 때에 성형할 수 있다.

또, 제7의 구성의 서스펜션 아암에서는, 제2 부재의 제1 구멍부 및 제2 구멍부가, 서스펜션 아암의 제2 구멍을 형성한다. 제1 구멍부가 제2 구멍부와 동축 상에 배치되도록, 예를 들면, 제1 구멍부 및 제2 구멍부는 각각, 제3 연장벽 및 제4 연장벽에 천공 가공을 실시함으로써 성형할 수 있다.

이상으로부터, 제조상의 관점에서, 제7의 구성의 서스펜션 아암은 실용적이다.

전형적인 예에서는, 제1 내지 제7의 구성 중 어느 1개의 서스펜션 아암에 있어서, 만곡부에 있어서의 내측 측벽의 곡률 반경이 200mm 이하이다(제8의 구성).

제8의 구성의 서스펜션 아암에서는, 만곡부에 있어서의 내측 측벽의 곡률 반경이 작다. 만곡부의 곡률 반경이 작은 경우, 내측 측벽에 발생하는 압축 변형이 커지기 쉬워, 서스펜션 아암의 강성이 문제시되기 쉽다. 한편, 만곡부의 곡률 반경이 200mm보다 큰 경우, 내측 측벽에 과대한 압축 변형은 발생하기 어려워, 서스펜션 아암의 강성은 문제시되기 어렵다. 따라서, 제8의 구성의 서스펜션 아암에 의하면, 강성이 문제시되기 쉬운 경우여도, 강성의 확보와 경량화를 양립할 수 있다.

전형적인 예에서는, 제1 내지 제8의 구성 중 어느 1개의 서스펜션 아암은, 독립 현가식 서스펜션을 구성하는 부품 중 하나인 어퍼 아암이다(제9의 구성).

단, 제9의 구성의 서스펜션 아암은, 독립 현가식 서스펜션(예: 더블 위시본식 서스펜션, 멀티링크식 서스펜션 등)의 어퍼 아암에 한정되지 않는다. 예를 들면, 서스펜션 아암은, 독립 현가식 서스펜션의 로어 아암이어도 되고, 다른 형식의 서스펜션을 구성하는 부품 중 하나여도 된다.

이하에, 도면을 참조하면서, 본 실시 형태의 서스펜션 아암에 대하여 그 구체예를 설명한다. 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.

[제1 실시 형태]

도 4~도 7을 참조하여, 제1 실시 형태의 서스펜션 아암(1)을 설명한다. 본 실시 형태에서는, 서스펜션 아암(1)의 일례로서, 독립 현가식 서스펜션을 구성하는 부품 중 하나인 어퍼 아암을 채용한다.

도 4는, 제1 실시 형태의 서스펜션 아암(1)의 사시도이다. 도 5는, 도 4에 나타내는 서스펜션 아암(1)의 분해 사시도이다. 도 6은, 도 4에 나타내는 서스펜션 아암(1)의 측면도이다. 이 도 6에는, 차량에 장착된 도 4에 나타내는 서스펜션 아암(1)을 전방 또는 후방에서 보았을 때의 평면이 나타내어진다. 도 6에는, 제1 측벽(21)이 나타내어지고, 제2 측벽은 나타내어져 있지 않다. 도 6에 있어서, 제2 측벽은 제1 측벽(21)의 배후에 배치되고, 그 형상은 제1 측벽(21)과 같다. 도 7은, 도 6의 선 VII-VII에 있어서의 단면도이다. 도 7에 나타내는 단면은, 만곡부(2a)에 있어서의 내측 측벽(2i)의 길이 방향(LD)에 수직인 단면이다. 즉, 도 7에 나타내는 단면은, 서스펜션 아암(1)의 횡단면이다.

도 4~도 7을 참조하여, 본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)은, 도 1에 나타내는 서스펜션 아암(1A)과 동일하게, 본체부(2)와, 제1 피장착부(3)와, 제2 피장착부(4)를 구비한다. 본체부(2)는, 길이 방향(LD)을 따라 만곡한 만곡부(2a)를 포함한다. 본체부(2)의 길이 방향(LD)에 수직인 단면은, 폐단면이다. 즉, 본체부(2)는 폐단면을 갖는다(도 7 참조).

제1 피장착부(3)는, 본체부(2)의 길이 방향(LD)의 한쪽 끝에 설치된다. 제2 피장착부(4)는, 본체부(2)의 길이 방향(LD)의 다른 쪽 끝에 설치된다. 제1 피장착부(3)는 제1 구멍(5)을 갖는다. 제1 구멍(5)은 원형이다. 제1 구멍(5)은 차륜(도시 생략)과 서스펜션 아암(1)의 접속에 이용된다. 제2 피장착부(4)는 제2 구멍(6)을 갖는다. 제2 구멍(6)은 원형이다. 제2 구멍(6)은 차체(도시 생략)와 서스펜션 아암(1)의 접속에 이용된다.

서스펜션 아암(1)이 차량에 장착될 때, 제1 구멍(5)에 축 부재(도시 생략)가 삽입 통과되고, 제2 구멍(6)에 다른 축 부재(도시 생략)가 삽입 통과된다. 각 축 부재의 단면 형상은 원형이다. 차량에 있어서, 서스펜션 아암(1)은, 제1 구멍(5)을 삽입 통과하는 축 부재, 및 제2 구멍(6)을 삽입 통과하는 축 부재에 의하여 지지된다. 즉, 서스펜션 아암(1)은, 양단부(제1 피장착부(3) 및 제2 피장착부(4))가 지지된다.

본체부(2)는, 내측 측벽(2i)과, 외측 측벽(2o)과, 제1 측벽(21)과, 제2 측벽(22)을 구비한다. 내측 측벽(2i)은, 만곡부(2a)의 만곡 내방에 대응한다. 외측 측벽(2o)은, 만곡부(2a)의 만곡 외방에 대응한다. 즉, 내측 측벽(2i)은 만곡부(2a)의 만곡의 내방에 배치되고, 외측 측벽(2o)은 만곡부(2a)의 만곡의 외측에 배치된다. 제1 측벽(21)은, 내측 측벽(2i)의 한쪽의 측연과 외측 측벽(2o)의 한쪽의 측연을 잇는다. 제2 측벽(22)은, 내측 측벽(2i)의 다른 쪽의 측연과 외측 측벽(2o)의 다른 쪽의 측연을 잇는다. 제2 측벽(22)은, 제1 측벽(21)과 대향한다.

서스펜션 아암(1)이 어퍼 아암인 경우, 서스펜션 아암(1)이 차량에 장착된 상태에 있어서, 본체부(2)의 만곡부(2a)는 하향으로 볼록해지도록 만곡한다. 이 때문에, 내측 측벽(2i)은 상측에 위치하고, 외측 측벽(2o)은 하측에 위치한다. 또, 서스펜션 아암(1)의 길이 방향(LD)은, 차량의 폭방향과 대체로 일치한다. 이 때문에, 예를 들면, 제1 측벽(21)은 차량의 전방을 향하고, 제2 측벽(22)은 차량의 후방을 향한다. 차량의 선회 시, 서스펜션 아암(1)은 길이 방향(LD)으로 높은 압축 하중을 받는다.

도 6 및 도 7을 참조하여, 서스펜션 아암(1)에 있어서, 본체부(2)의 높이(H)는, 본체부(2)의 폭(L)보다 큰 것이 바람직하다. 여기서, 본체부(2)의 높이(H)는, 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(22)의 높이에 상당한다. 제1 측벽(21)의 높이는, 전형적으로는 제2 측벽(22)의 높이와 같다. 본체부(2)의 높이(H)는, 길이 방향(LD)에 수직인 단면에서 보았을 때, 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(22)의 길이를 의미한다. 또, 본체부(2)의 폭(L)은, 길이 방향(LD)에 수직인 단면에서 보았을 때, 내측 측벽(2i) 또는 외측 측벽(2o)의 길이를 의미한다. 본 실시 형태의 예에서는, 길이 방향(LD)에 수직인 단면에서 보았을 때, 내측 측벽(2i)의 길이는 외측 측벽(2o)의 길이와 같다. 폭(L)에 대한 높이(H)의 비 H/L은, 예를 들면 1.0~4.0이며, 바람직하게는 1.5~3.5, 더욱 바람직하게는 2.0~3.0이다.

본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)은, 제1 부재(11) 및 제2 부재(12)로 구성된다. 제1 부재(11)와 제2 부재(12)가 서로 용접에 의하여 접합되고, 이에 의하여 서스펜션 아암(1)이 형성된다. 이하, 제1 부재(11) 및 제2 부재(12)의 구성을 구체적으로 설명한다.

본체부(2)에 있어서, 제1 측벽(21)은, 내측 제1 측벽(21i)과 외측 제1 측벽(21o)으로 구분된다. 내측 제1 측벽(21i)은 내측 측벽(2i)으로 이어진다. 외측 제1 측벽(21o)은 외측 측벽(2o)으로 이어진다. 또, 본체부(2)에 있어서, 제2 측벽(22)은, 내측 제2 측벽(22i)과 외측 제2 측벽(22o)으로 구분된다. 내측 제2 측벽(22i)은 내측 측벽(2i)으로 이어진다. 외측 제2 측벽(22o)은 외측 측벽(2o)으로 이어진다. 제1 부재(11)는, 내측 측벽(2i), 내측 제1 측벽(21i) 및 내측 제2 측벽(22i)을 구비한다. 제2 부재(12)는, 외측 측벽(2o), 외측 제1 측벽(21o) 및 외측 제2 측벽(22o)을 구비한다.

제1 부재(11) 및 제2 부재(12)는, 각각 개별적으로 성형된 것이다. 제1 부재(11)의 판 두께는 제2 부재(12)의 판 두께보다 크다. 이 때문에, 내측 측벽(2i)의 두께 ta는 외측 측벽(2o)의 두께 tb보다 크다(도 7 참조). 또, 내측 제1 측벽(21i) 및 내측 제2 측벽(22i)의 두께도, 외측 제1 측벽(21o) 및 외측 제2 측벽(22o)의 두께보다 크다. 이것은, 내측 제1 측벽(21i) 및 내측 제2 측벽(22i)의 두께가 내측 측벽(2i)의 두께 ta와 같고, 외측 제1 측벽(21o) 및 외측 제2 측벽(22o)의 두께는 외측 측벽(2o)의 두께 tb와 같기 때문이다.

제1 부재(11) 및 제2 부재(12)의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 단, 제2 부재(12)의 재료 강도는, 제1 부재(11)의 재료 강도보다 높은 편이 바람직하다. 그 이유는, 제1 부재(11)의 판 두께는 제2 부재(12)의 판 두께보다 크기 때문이다. 제1 부재(11)는, 제2 부재(12)보다 판 두께가 크기 때문에, 재료 강도가 제2 부재(12)보다 낮아도 부재로서의 강도를 확보할 수 있다. 한편, 제2 부재(12)의 판 두께는 제1 부재(11)의 판 두께보다 작기 때문에, 제2 부재(12)의 재료 강도는 높은 것이 바람직하다. 제1 부재(11)와 제2 부재(12)의 재료 강도의 차는, 예를 들면 0~250MPa이다.

제1 부재(11)의 내측 제1 측벽(21i)이 제2 부재(12)의 외측 제1 측벽(21o)과 용접에 의하여 접합된다. 제1 부재(11)의 내측 제2 측벽(22i)이 제2 부재(12)의 외측 제2 측벽(22o)과 용접에 의하여 접합된다. 이에 의하여, 제1 부재(11)와 제2 부재(12)가 서로 접합되어, 폐단면의 본체부(2)를 갖는 서스펜션 아암(1)이 형성된다.

도 4 및 도 5를 참조하여, 본 실시 형태에서는, 제1 부재(11)는, 추가로 제1 연장벽(31) 및 제1 원통부(51)를 구비한다. 제1 연장벽(31)은 제1 피장착부(3)에 대응한다. 제1 원통부(51)는 제1 구멍(5)에 대응한다.

제1 부재(11)에 있어서, 제1 연장벽(31)은, 본체부(2)의 길이 방향(LD)의 한쪽 끝에 설치된다. 제1 연장벽(31)은, 제1 부재(11)의 내측 제2 측벽(22i)으로부터 매끄럽게 펼쳐지면서 연장된다. 이 제1 연장벽(31)은, 내측 제2 측벽(22i)과 실질적으로 동일 평면 상에 존재한다. 제1 연장벽(31)은, 내측 측벽(2i) 및 내측 제1 측벽(21i)으로부터도 매끄럽게 연장된다.

제1 원통부(51)는, 제1 연장벽(31) 중에서 내측 제2 측벽(22i)으로부터 연장되는 부분에 형성된다. 제1 원통부(51)는, 내측 제1 측벽(21i)이 존재하는 측을 향하여 돌출된다. 제1 원통부(51)의 내주는 내측 제2 측벽(22i)을 관통하고 있다. 제1 원통부(51)의 내경은 제1 구멍(5)의 직경과 같다.

본 실시 형태에서는, 제2 부재(12)는, 추가로 제2 연장벽(32) 및 제2 원통부(52)를 구비한다. 제2 연장벽(32)은 제1 피장착부(3)에 대응한다. 제2 원통부(52)는 제1 구멍(5)에 대응한다.

제2 부재(12)에 있어서, 제2 연장벽(32)은, 본체부(2)의 길이 방향(LD)의 한쪽 끝에 설치된다. 제2 연장벽(32)은, 제2 부재(12)의 외측 제1 측벽(21o)으로부터 매끄럽게 펼쳐지면서 연장된다. 이 제2 연장벽(32)은, 외측 제1 측벽(21o)과 실질적으로 동일 평면 상에 존재한다. 제2 연장벽(32)은, 외측 측벽(2o)으로부터도 매끄럽게 연장된다.

제2 원통부(52)는, 제2 연장벽(32) 중에서 외측 제1 측벽(21o)으로부터 연장되는 부분에 형성된다. 제2 원통부(52)는, 외측 제2 측벽(22o)이 존재하는 측을 향하여 돌출된다. 제2 원통부(52)의 내주는 외측 제1 측벽(21o)을 관통하고 있다. 제2 원통부(52)의 내경은 제1 구멍(5)의 직경과 같다.

상기와 같이, 제1 부재(11)가 제2 부재(12)와 용접에 의하여 접합될 때, 내측 제1 측벽(21i)이 외측 제1 측벽(21o)과 접합되고, 내측 제2 측벽(22i)이 외측 제2 측벽(22o)과 접합된다. 이때, 제1 연장벽(31) 중에서 내측 제2 측벽(22i)으로부터 연장되는 부분은, 제2 연장벽(32) 중에서 외측 측벽(2o)으로부터 연장되는 부분과 용접에 의하여 접합됨과 더불어, 외측 제2 측벽(22o)과 용접에 의하여 접합된다.

제1 부재(11)가 제2 부재(12)와 접합된 상태에서는, 제1 연장벽(31) 중에서 내측 제2 측벽(22i)으로부터 연장되는 부분이, 제2 연장벽(32) 중에서 외측 제1 측벽(21o)으로부터 연장되는 부분과 대향한다. 이에 의하여, 제1 연장벽(31) 및 제2 연장벽(32)에 의하여, 서스펜션 아암(1)의 제1 피장착부(3)가 형성된다.

또한, 제1 부재(11)가 제2 부재(12)와 접합된 상태에서는, 제1 원통부(51)가 제2 원통부(52)와 동축 상에 배치되고, 제1 원통부(51)의 선단이 제2 원통부(52)의 선단과 근접 또는 접촉한다. 이에 의하여, 제1 원통부(51)의 내주와 제2 원통부(52)의 내주에 의하여, 서스펜션 아암(1)의 제1 구멍(5)이 형성된다.

또한, 상기와는 반대로, 제1 연장벽(31)은, 제1 부재(11)의 내측 제1 측벽(21i)으로부터 매끄럽게 펼쳐지면서 연장되어도 된다. 이 경우, 제1 연장벽(31)은, 내측 측벽(2i) 및 내측 제2 측벽(22i)으로부터도 매끄럽게 연장된다. 제1 원통부(51)는, 제1 연장벽(31) 중에서 내측 제1 측벽(21i)으로부터 연장되는 부분에 형성된다. 제1 원통부(51)는, 내측 제2 측벽(22i)이 존재하는 측을 향하여 돌출된다. 제1 원통부(51)의 내주는 내측 제1 측벽(21i)을 관통하고 있다.

이 경우, 상기와는 반대로, 제2 연장벽(32)은, 제2 부재(12)의 외측 제2 측벽(22o)으로부터 매끄럽게 펼쳐지면서 연장된다. 제2 연장벽(32)은, 외측 측벽(2o)으로부터도 매끄럽게 연장된다. 제2 연장벽(32) 중에서 외측 제2 측벽(22o)으로부터 연장되는 부분은, 제1 연장벽(31) 중에서 내측 제1 측벽(21i)으로부터 연장되는 부분과 대향한다. 제2 원통부(52)는, 제2 연장벽(32) 중에서 외측 제2 측벽(22o)으로부터 연장되는 부분에 형성된다. 제2 원통부(52)는, 외측 제1 측벽(21o)이 존재하는 측을 향하여 돌출된다. 제2 원통부(52)의 내주는 외측 제2 측벽(22o)을 관통하고 있다.

본 실시 형태에서는, 제2 부재(12)는, 추가로 제3 연장벽(41), 제1 구멍부(61), 제4 연장벽(42) 및 제2 구멍부(62)를 구비한다. 제3 연장벽(41) 및 제4 연장벽(42)은 제2 피장착부(4)에 대응한다. 제1 구멍부(61) 및 제2 구멍부(62)는 제2 구멍(6)에 대응한다.

제2 부재(12)에 있어서, 제3 연장벽(41) 및 제4 연장벽(42)은, 본체부(2)의 길이 방향(LD)의 다른 쪽 끝에 설치된다. 제3 연장벽(41)은, 제2 부재(12)의 외측 제1 측벽(21o)으로부터 매끄럽게 연장된다. 이 제3 연장벽(41)은, 외측 제1 측벽(21o)과 실질적으로 동일 평면 상에 존재한다. 제4 연장벽(42)은, 제2 부재(12)의 외측 제2 측벽(22o)으로부터 매끄럽게 연장된다. 이 제4 연장벽(42)은, 외측 제2 측벽(22o)과 실질적으로 동일 평면 상에 존재한다. 제3 연장벽(41) 및 제4 연장벽(42)은, 외측 측벽(2o)으로부터도 매끄럽게 연장된다. 외측 측벽(2o)으로부터 연장되는 제3 연장벽(41) 및 제4 연장벽(42)은 일체이다. 제3 연장벽(41) 중에서 외측 제1 측벽(21o)으로부터 연장되는 부분은, 제4 연장벽(42) 중에서 외측 제2 측벽(22o)으로부터 연장되는 부분과 대향한다. 이에 의하여, 제3 연장벽(41) 및 제4 연장벽(42)에 의하여, 서스펜션 아암(1)의 제2 피장착부(4)가 형성된다.

제1 구멍부(61)는, 제3 연장벽(41) 중에서 외측 제1 측벽(21o)으로부터 연장되는 부분에 형성된다. 제1 구멍부(61)는 외측 제1 측벽(21o)을 관통하고 있다. 제2 구멍부(62)는, 제4 연장벽(42) 중에서 외측 제2 측벽(22o)으로부터 연장되는 부분에 형성된다. 제2 구멍부(62)는 외측 제2 측벽(22o)을 관통하고 있다. 제1 구멍부(61) 및 제2 구멍부(62)는 원형의 구멍이며, 그 직경은 제2 구멍(6)의 직경과 같다. 제1 구멍부(61)는 제2 구멍부(62)와 동축 상에 배치되도록 성형된다. 이에 의하여, 제1 구멍부(61)와 제2 구멍부(62)에 의하여, 서스펜션 아암(1)의 제2 구멍(6)이 형성된다.

또한, 상기와는 반대로, 제3 연장벽(41), 제1 구멍부(61), 제4 연장벽(42) 및 제2 구멍부(62)는, 제1 부재(11)에 설치되어도 된다. 이 경우, 제1 부재(11)에 있어서, 제3 연장벽(41) 및 제4 연장벽(42)은, 본체부(2)의 길이 방향(LD)의 다른 쪽 끝에 설치된다. 제3 연장벽(41)은, 제1 부재(11)의 내측 제1 측벽(21i)으로부터 매끄럽게 연장된다. 제4 연장벽(42)은, 제1 부재(11)의 내측 제2 측벽(22i)으로부터 매끄럽게 연장된다. 제3 연장벽(41) 및 제4 연장벽(42)은, 외측 측벽(2o)으로부터도 매끄럽게 연장된다. 외측 측벽(2o)으로부터 연장되는 제3 연장벽(41) 및 제4 연장벽(42)은 일체이다. 제3 연장벽(41) 중에서 내측 제1 측벽(21i)으로부터 연장되는 부분은, 제4 연장벽(42) 중에서 내측 제2 측벽(22i)으로부터 연장되는 부분과 대향한다.

이 경우, 제1 구멍부(61)는, 제3 연장벽(41) 중에서 내측 제1 측벽(21i)으로부터 연장되는 부분에 형성된다. 제1 구멍부(61)는 내측 제1 측벽(21i)을 관통하고 있다. 제2 구멍부(62)는, 제4 연장벽(42) 중에서 내측 제2 측벽(22i)으로부터 연장되는 부분에 형성된다. 제2 구멍부(62)는 내측 제2 측벽(22i)을 관통하고 있다. 제1 구멍부(61)는 제2 구멍부(62)와 동축 상에 배치되도록 형성된다.

이와 같이 본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)은, 제1 부재(11) 및 제2 부재(12)로 구성된다. 특히, 제1 부재(11)는 내측 측벽(2i)을 구비하고, 제2 부재(12)는, 내측 측벽(2i)과는 형상이 상이한 외측 측벽(2o)을 구비한다. 이 때문에, 제1 부재(11) 및 제2 부재(12)는 서로 비대칭인 형상을 갖는다. 또, 제1 부재(11)의 판 두께는 제2 부재(12)의 판 두께보다 크다.

제1 부재(11)는, 강판을 프레스 가공함으로써 성형할 수 있다. 제2 부재(12)는, 제1 부재(11)용 강판보다 얇은 강판을 프레스 가공함으로써 성형할 수 있다. 단, 제1 부재(11) 및 제2 부재(12)의 성형 방법은, 프레스 가공에 한정되지 않는다.

또, 제1 피장착부(3)가 되는 제1 연장벽(31)은, 강판으로부터 제1 부재(11)를 프레스 성형할 때에 성형할 수 있다. 제1 피장착부(3)가 되는 제2 연장벽(32)은, 강판으로부터 제2 부재(12)를 프레스 성형할 때에 성형할 수 있다. 제1 구멍(5)이 되는 제1 원통부(51)는, 제1 부재(11)의 제1 연장벽(31)에 천공 가공 및 버링 가공을 실시함으로써 성형할 수 있다. 제1 구멍(5)이 되는 제2 원통부(52)는, 제2 부재(12)의 제2 연장벽(32)에 천공 가공 및 버링 가공을 실시함으로써 성형할 수 있다.

또, 제2 피장착부(4)가 되는 제3 연장벽(41) 및 제4 연장벽(42)은, 강판으로부터 제2 부재(12)를 프레스 성형할 때에 성형할 수 있다. 제2 구멍(6)이 되는 제1 구멍부(61) 및 제2 구멍부(62)는 각각, 제1 부재(11)를 제2 부재(12)와 접합하기 전에, 제3 연장벽(41) 및 제4 연장벽(42)에 천공 가공을 실시함으로써 성형할 수 있다. 단, 제2 구멍(6)이 되는 제1 구멍부(61) 및 제2 구멍부(62)는, 제1 부재(11)를 제2 부재(12)와 접합한 후에 성형되어도 상관없다.

도 7을 참조하여, 제1 부재(11) 및 제2 부재(12) 각각의 횡단면 형상은, 폭이 좁은 U자형이다. 본 실시 형태에서는, 제1 부재(11)와 제2 부재(12)의 접합이 맞대기 이음 용접에 의한다. 구체적으로는, 제1 부재(11)의 내측 제1 측벽(21i)의 개방단(하단)이, 제2 부재(12)의 외측 제1 측벽(21o)의 개방단(상단)과 맞대어지고, 양자가 용접에 의하여 접합된다. 제1 부재(11)의 내측 제2 측벽(22i)의 개방단(하단)이, 제2 부재(12)의 외측 제2 측벽(22o)의 개방단(상단)과 맞대어지고, 양자가 용접에 의하여 접합된다. 용접 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 아크 용접이다. 용접 방법은 레이저 용접이어도 된다.

이 경우, 제1 부재(11)와 제2 부재(12)를 접합하는 용접부(W)는, 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(22)에 존재한다. 즉, 외측 측벽(2o)에 용접부는 존재하지 않는다. 또, 맞대기 이음 용접에 의한 접합의 경우, 제1 부재(11)와 제2 부재(12)의 접합부에 제1 부재(11)와 제2 부재(12)의 겹침 부분이 없다.

본 실시 형태에서는, 내측 측벽(2i)의 두께 ta 및 외측 측벽(2o)의 두께 tb는, 내측 측벽(2i)의 표면적 Sa 및 외측 측벽(2o)의 표면적 Sb를 가미하여, 상기의 식 (1) 및 식 (2)를 만족하도록 설정된다. 예를 들면, 내측 측벽(2i)의 두께 ta(제1 부재(11)의 판 두께)는 2.9mm이며, 외측 측벽(2o)의 두께 tb(제2 부재(12)의 두께)는 2.3mm이다.

도 6을 참조하여, 본 실시 형태에서는, 만곡부(2a)에 있어서의 내측 측벽(2i)의 곡률 반경(R)이 200mm 이하이다. 만곡부(2a)에 있어서의 내측 측벽(2i)이, 곡률 반경이 상이한 복수의 만곡을 늘어 놓아 이루어지는 것인 경우, 최소의 곡률 반경이 200mm 이하이다.

[효과]

본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)에서는, 내측 측벽(2i)의 두께 ta가 외측 측벽(2o)의 두께 tb보다 크다. 이와 같은 상황은, 내측 측벽(2i)의 두께 ta를 증가시킴과 더불어, 내측 측벽(2i)의 두께 ta의 증가량보다 큰 양으로 외측 측벽(2o)의 두께 tb를 감소시킴으로써, 나타난다. 이 경우, 외측 측벽(2o)의 두께 tb의 감소에 의하여 서스펜션 아암(1)의 경량화를 실현할 수 있고, 내측 측벽(2i)의 두께 ta의 증가에 의하여 서스펜션 아암(1)의 강성을 확보할 수 있다. 또, 충돌 특성도 향상된다.

특히, 내측 측벽(2i)의 두께 ta 및 외측 측벽(2o)의 두께 tb는, 상기의 식 (1) 및 식 (2)를 만족하도록 설정된다. 식 (1)의 조건에 의하여, 본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)에 있어서, 내측 측벽(2i)의 두께 ta는, 판 두께가 일정한 종래의 서스펜션 아암의 판 두께보다 크고, 외측 측벽(2o)의 두께 tb는, 종래의 서스펜션 아암의 판 두께보다 작다. 이 경우, 상기와 같이, 서스펜션 아암(1)의 경량화를 실현할 수 있고, 서스펜션 아암(1)의 강성을 확보할 수 있다. 또, 식 (2)의 조건을 만족하는 한, 본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)의 단면 2차 모멘트 Iz는, 종래의 서스펜션 아암의 단면 2차 모멘트 Iy보다 작게 할 수 있다.

또, 본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)은, 내측 측벽(2i)을 구비하는 제1 부재(11)와, 외측 측벽(2o)을 구비하는 제2 부재(12)로 구성된다. 제1 부재(11) 및 제2 부재(12)는, 각각 개별적으로 성형된다. 제1 부재(11)와 제2 부재(12)가 서로 용접에 의하여 접합됨으로써, 폐단면의 본체부(2)를 갖는 서스펜션 아암(1)이 형성된다. 따라서, 제조상의 관점에서, 본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)은 실용적이다.

또한, 제1 부재(11)와 제2 부재(12)가 서로 용접에 의하여 접합됨으로써, 제1 피장착부(3) 및 제2 피장착부(4)를 구비하는 서스펜션 아암(1)이 형성된다. 이 점에서도, 제조상의 관점에서, 본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)은 실용적이다.

일반적으로, 인장 변형이 발생하는 영역에 용접부가 존재하면, 용접부를 기점으로 하여 피로 균열이 발생하기 쉽다. 서스펜션 아암(1)에서 인장 변형이 발생하는 영역은, 외측 측벽(2o) 중에서 만곡부(2a)에 포함되는 영역이다. 이러한 점에서, 본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)의 경우, 제1 부재(11)와 제2 부재(12)를 접합하는 용접부(W)는, 외측 측벽(2o)에 존재하지 않는다. 이 때문에, 피로 균열의 리스크가 낮다.

또, 본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)에서는, 제1 부재(11)와 제2 부재(12)의 접합부에 제1 부재(11)와 제2 부재(12)의 겹침 부분이 없다. 이 때문에, 겹침 부분의 중량 경감을 실현한 후에, 강성의 확보와 경량화를 양립할 수 있다.

[적합한 조건]

도 7을 참조하여, 이하에, 제1 부재(11)의 높이(h11)의 적합한 조건을 설명한다. 제1 부재(11)의 높이(h11)는, 제1 측벽(21) 중 내측 제1 측벽(21i)의 높이에 상당한다. 내측 제1 측벽(21i)의 높이는, 길이 방향(LD)에 수직인 단면에서 보았을 때, 내측 제1 측벽(21i)의 길이를 의미한다. 또, 제1 부재(11)의 높이(h11)는, 제2 측벽(22) 중 내측 제2 측벽(22i)의 높이에도 상당한다. 내측 제2 측벽(22i)의 높이는, 길이 방향(LD)에 수직인 단면에서 보았을 때, 내측 제2 측벽(22i)의 길이를 의미한다.

제1 부재(11)의 높이(h11)가 너무 큰 경우, 제1 측벽(21)의 높이(H)에 대하여 내측 제1 측벽(21i)이 차지하는 비율이 커진다. 이와 동일하게, 제1 부재(11)의 높이(h11)가 너무 큰 경우, 제2 측벽(22)의 높이(H)에 대하여 내측 제2 측벽(22i)이 차지하는 비율이 커진다. 이 경우, 제2 부재(12)에 대한 제1 부재(11)의 비율이 커진다. 그러면, 제1 부재(11)의 판 두께는 제2 부재(12)의 판 두께보다 크기 때문에, 서스펜션 아암(1)의 중량 경감이 억제될 우려가 있다. 따라서, 제1 부재(11)의 높이(h11)는 너무 크지 않은 것이 바람직하다.

한편, 제1 부재(11)의 높이(h11)가 너무 작은 경우, 제1 측벽(21)의 높이(H)에 대하여 내측 제1 측벽(21i)이 차지하는 비율이 작아진다. 이와 동일하게, 제1 부재(11)의 높이(h11)가 너무 작은 경우, 제2 측벽(22)의 높이(H)에 대하여 내측 제2 측벽(22i)이 차지하는 비율이 작아진다. 이 경우, 제2 부재(12)에 대한 제1 부재(11)의 비율이 작아진다. 그러면, 서스펜션 아암(1)의 중량 경감이 현저해진다. 그 반면, 서스펜션 아암(1)의 강성이 저하할 우려가 있다. 따라서, 제1 부재(11)의 높이(h11)는 너무 작지 않은 것이 바람직하다.

[제2 실시 형태]

도 8을 참조하여, 제2 실시 형태의 서스펜션 아암(1)을 설명한다. 본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)은, 제1 실시 형태의 서스펜션 아암(1)을 변형한 것이다. 제1 실시 형태의 설명과 중복되는 설명은 적절히 생략한다.

도 8은, 제2 실시 형태의 서스펜션 아암(1)의 단면도이다. 이 도 8은, 상기의 도 7에 나타내는 단면에 대응한다.

도 8을 참조하여, 본 실시 형태에서는, 제1 부재(11)와 제2 부재(12)의 접합이 겹치기 이음 용접에 의한다. 구체적으로는, 제1 부재(11)의 내측 제1 측벽(21i)의 개방 가장자리부(하측 가장자리부)가, 제2 부재(12)의 외측 제1 측벽(21o)의 개방 가장자리부(상측 가장자리부)와 겹쳐지고, 양자가 용접에 의하여 접합된다. 제1 부재(11)의 내측 제2 측벽(22i)의 개방 가장자리부(하측 가장자리부)가, 제2 부재(12)의 외측 제2 측벽(22o)의 개방 가장자리부(상측 가장자리부)와 겹쳐지고, 양자가 용접에 의하여 접합된다. 용접 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 아크 용접이다. 용접 방법은 레이저 용접이어도 된다.

도 8에 나타내는 예에서는, 제1 부재(11)의 내측 제1 측벽(21i)이 제2 부재(12)의 외측 제1 측벽(21o)의 외면에 겹쳐지고, 제1 부재(11)의 내측 제2 측벽(22i)이 제2 부재(12)의 외측 제2 측벽(22o)의 외면에 겹쳐진다. 그러나, 제1 부재(11)의 내측 제1 측벽(21i)이 제2 부재(12)의 외측 제1 측벽(21o)의 내면에 겹쳐져도 되고, 제1 부재(11)의 내측 제2 측벽(22i)이 제2 부재(12)의 외측 제2 측벽(22o)의 내면에 겹쳐져도 된다.

본 실시 형태의 예에서는, 길이 방향(LD)에 수직인 단면에서 보았을 때, 내측 측벽(2i)의 길이는 외측 측벽(2o)의 길이와 상이하다. 이 경우, 길이 방향(LD)에 수직인 단면에서 보았을 때의 내측 측벽(2i)의 길이와 외측 측벽(2o)의 길이 중 큰 쪽을 본체부(2)의 폭(L)이라고 한다.

본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)의 경우, 제1 실시 형태와 동일하게, 제1 부재(11)와 제2 부재(12)를 접합하는 용접부(W)는, 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(22)에 존재한다. 또, 겹치기 이음 용접에 의한 접합 때문에, 제1 부재(11)와 제2 부재(12)의 접합부에 제1 부재(11)와 제2 부재(12)의 겹침 부분(M)이 존재한다. 겹침 부분(M)은 5mm 정도이다. 이 때문에, 제1 실시 형태와 비교하여, 겹침 부분(M)의 분만큼 중량이 증가한다. 따라서, 본 실시 형태의 서스펜션 아암(1)은, 제1 실시 형태의 서스펜션 아암(1) 정도의 중량 경감을 실현할 수 없지만, 제1 실시 형태의 서스펜션 아암(1)과 동일하게 강성의 확보와 경량화를 양립할 수 있다.

[실시예]

본 실시 형태의 서스펜션 아암의 효과를 확인하기 위하여, 상기한 CAE 해석과 동일한 수법으로 CAE 해석을 실시했다. 본 발명예 1로서, 제1 실시 형태의 서스펜션 아암을 상정한 해석 모델을 작성했다. 본 발명예 1에서는, 상기의 도 7에 나타내는 바와 같이 제1 부재를 제2 부재와 맞대기 이음 용접에 의하여 접합했다. 본 발명예 2로서, 제2 실시 형태의 서스펜션 아암을 상정한 해석 모델을 작성했다. 본 발명예 2에서는, 상기의 도 8에 나타내는 바와 같이 제1 부재를 제2 부재와 겹치기 이음 용접에 의하여 접합했다.

또한, 비교를 위하여, 종래의 서스펜션 아암을 상정한 해석 모델을 작성했다. 도 9는, 종래의 서스펜션 아암(101)의 단면도이다. 이 도 9는, 상기의 도 7 및 도 8에 나타내는 단면에 대응한다. 도 9를 참조하여, 비교예에서는, 서스펜션 아암(101)을, 서로 대칭인 2개의 성형 부재(111, 112)로 구성했다. 2개의 성형 부재(111, 112)의 판 두께는 같았다. 2개의 성형 부재(111, 112)는 서로 겹치기 이음 용접에 의하여 접합했다. 2개의 성형 부재(111, 112)의 용접부(W)는, 내측 측벽(2i) 및 외측 측벽(2o)에 존재했다.

본 발명예 1 및 2에서는, 제1 부재의 판 두께가 2.9mm이며, 제2 부재의 판 두께가 2.3mm였다. 즉, 내측 측벽의 두께가 2.9mm이며, 외측 측벽의 두께가 2.3mm였다. 이 때문에, 내측 측벽의 두께가 외측 측벽의 두께보다 컸다. 이에 대하여, 비교예에서는, 2개의 성형 부재(111, 112)의 판 두께는 2.6mm였다. 이 때문에, 내측 측벽의 두께가 외측 측벽의 두께와 같았다. 본 발명예 1 및 2에서는, 폭(L)에 대한 높이(H)의 비 H/L은, 2.5였다.

본 발명예 1 및 2, 및 비교예의 각 해석 모델에 있어서, 제2 구멍으로부터 제1 구멍을 향하여 하중을 부여했다. 부여하는 하중은 15N 및 40N의 2종류로 했다. 서스펜션 아암의 재질은 780MPa급 고장력강으로 했다. 그리고, 제2 구멍의 하중 방향의 변위를 조사했다. 또, 각 해석 모델로부터 서스펜션 아암의 중량을 산출했다.

도 10은, 실시예의 해석의 결과를 정리한 도면이다. 도 10을 참조하여, 본 발명예 1의 변위는, 15N 및 40N 중 어느 하중을 부하한 경우여도, 비교예의 변위로부터 저하했다. 즉, 본 발명예 1의 강성은 향상되었다. 또한, 본 발명예 1의 중량은 비교예의 중량보다 감소했다. 또, 본 발명예 2의 변위는 비교예의 변위와 같았다. 즉, 본 발명예 2의 강성은 비교예와 같았다. 또한, 본 발명예 2의 중량은 비교예의 중량보다 감소했다.

따라서, 본 실시 형태의 서스펜션 아암에 의하면, 강성을 확보하면서 경량화를 실현할 수 있는 것이 실증되었다.

이상, 본 개시의 실시 형태를 설명했다. 그러나, 상술한 실시 형태는 본 개시를 실시하기 위한 예시에 지나지 않는다. 따라서, 본 개시는 상술한 실시 형태에 한정되는 일 없이, 그 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 상술한 실시 형태를 적절히 변경하여 실시할 수 있다.

1: 서스펜션 아암 2: 본체부
2a: 만곡부 2i: 내측 측벽
2o: 외측 측벽 21: 제1 측벽
22: 제2 측벽 11: 제1 부재
12: 제2 부재 21i: 내측 제1 측벽
21o: 외측 제1 측벽 22i: 내측 제2 측벽
22o: 외측 제2 측벽 3: 제1 피장착부
4: 제2 피장착부 5: 제1 구멍
6: 제2 구멍 ta: 내측 측벽의 두께
tb: 외측 측벽의 두께

Claims

길이 방향을 따라 만곡한 만곡부를 포함하고 폐단면을 갖는 본체부와, 상기 본체부의 길이 방향의 한쪽 끝에 설치되고 제1 구멍을 포함하는 제1 피장착부와, 상기 본체부의 길이 방향의 다른 쪽 끝에 설치되고 제2 구멍을 포함하는 제2 피장착부를 구비하는 서스펜션 아암으로서,
상기 본체부는,
상기 만곡부의 만곡 내방에 대응하는 내측 측벽과,
상기 만곡부의 만곡 외방에 대응하는 외측 측벽과,
상기 내측 측벽의 한쪽의 측연(側緣)과 상기 외측 측벽의 한쪽의 측연을 잇는 제1 측벽과,
상기 내측 측벽의 다른 쪽의 측연과 상기 외측 측벽의 다른 쪽의 측연을 잇고 상기 제1 측벽과 대향하는 제2 측벽을 구비하고,
상기 내측 측벽의 두께는 상기 외측 측벽의 두께보다 크고,
상기 본체부의 길이 방향에 수직인 단면에서 보았을 때, 상기 제1 측벽 및 상기 제2 측벽의 길이는, 상기 내측 측벽 및 상기 외측 측벽의 길이보다 큰, 서스펜션 아암.
청구항 1에 있어서,
상기 내측 측벽의 두께 ta, 상기 외측 측벽의 두께 tb, 상기 내측 측벽의 표면적 Sa, 및 상기 외측 측벽의 표면적 Sb가, 하기 식 (1)을 만족하고, 또한,
상기 만곡부에 있어서의 상기 내측 측벽의 길이 방향에 수직인 단면에 있어서, 상기 내측 측벽의 두께가 ta이고, 상기 외측 측벽의 두께가 tb인 경우의 단면 2차 모멘트 Iz는, 상기 내측 측벽의 두께 및 상기 외측 측벽의 두께를 「(Sa×ta+Sb×tb)/(Sa+Sb)」로 가정한 경우의 단면 2차 모멘트 Iy와 비교하여, 하기 식 (2)를 만족하는, 서스펜션 아암.
ta>(Sa×ta+Sb×tb)/(Sa+Sb)>tb (1)
Iz>Iy×0.85 (2)
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 측벽은, 상기 내측 측벽으로 이어지는 내측 제1 측벽과, 상기 외측 측벽으로 이어지는 외측 제1 측벽으로 구분되고,
상기 제2 측벽은, 상기 내측 측벽으로 이어지는 내측 제2 측벽과, 상기 외측 측벽으로 이어지는 외측 제2 측벽으로 구분되고,
상기 본체부는,
상기 내측 측벽, 상기 내측 제1 측벽, 및 상기 내측 제2 측벽을 구비하는 제1 부재와,
상기 외측 측벽, 상기 외측 제1 측벽, 및 상기 외측 제2 측벽을 구비하는 제2 부재를 포함하고,
상기 제1 부재의 판 두께는 상기 제2 부재의 판 두께보다 크고,
상기 제1 부재와 상기 제2 부재가 서로 용접에 의하여 접합되어 있는, 서스펜션 아암.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 부재의 상기 내측 제1 측벽과 상기 제2 부재의 상기 외측 제1 측벽이 서로 맞대기 이음 용접에 의하여 접합되고,
상기 제1 부재의 상기 내측 제2 측벽과 상기 제2 부재의 상기 외측 제2 측벽이 서로 맞대기 이음 용접에 의하여 접합되어 있는, 서스펜션 아암.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 부재의 상기 내측 제1 측벽과 상기 제2 부재의 상기 외측 제1 측벽이 서로 겹치기 이음 용접에 의하여 접합되고,
상기 제1 부재의 상기 내측 제2 측벽과 상기 제2 부재의 상기 외측 제2 측벽이 서로 겹치기 이음 용접에 의하여 접합되어 있는, 서스펜션 아암.
청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 부재는, 상기 제1 피장착부에 대응하는 제1 연장벽, 및 상기 제1 연장벽에 형성되고 상기 제1 구멍에 대응하는 제1 원통부를 구비하고,
상기 제2 부재는, 상기 제1 연장벽과 대향하고 상기 제1 피장착부에 대응하는 제2 연장벽, 및 상기 제2 연장벽에 형성되고 상기 제1 구멍에 대응하는 제2 원통부를 구비하는, 서스펜션 아암.
청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 부재는, 상기 제2 피장착부에 대응하는 제3 연장벽, 상기 제3 연장벽에 형성되고 상기 제2 구멍에 대응하는 제1 구멍부, 상기 제3 연장벽과 대향하고 상기 제2 피장착부에 대응하는 제4 연장벽, 및 상기 제4 연장벽에 형성되고 상기 제2 구멍에 대응하는 제2 구멍부를 구비하는, 서스펜션 아암.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 만곡부에 있어서의 상기 내측 측벽의 곡률 반경이 200mm 이하인, 서스펜션 아암.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 서스펜션 아암은, 독립 현가식 서스펜션을 구성하는 부품 중 하나인 어퍼 아암인, 서스펜션 아암.