WO2024057407A1 - 自動車サスペンションのロアアーム - Google Patents

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WO2024057407A1
WO2024057407A1 PCT/JP2022/034241 JP2022034241W WO2024057407A1 WO 2024057407 A1 WO2024057407 A1 WO 2024057407A1 JP 2022034241 W JP2022034241 W JP 2022034241W WO 2024057407 A1 WO2024057407 A1 WO 2024057407A1
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WO
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lower arm
main body
attachment
automobile suspension
vehicle
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PCT/JP2022/034241
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French (fr)
Inventor
拓也 山下
容大 山田
晃平 西川
Original Assignee
日産自動車株式会社
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Application filed by 日産自動車株式会社 filed Critical 日産自動車株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00Pivoted suspension arms; Accessories thereof

Definitions

  • the present invention relates to a lower arm (transverse link) that constitutes a suspension of an automobile.
  • the front suspension body of a vehicle includes, for example, a pair of transverse links, a cross member connected to the ends of the pair of links extending from approximately the center of the transverse link, and a supplement fixed to the rear side of the cross member.
  • a rigid cover see Patent Document 1). Note that the transverse link is also referred to as a lower arm.
  • the stiffening cover is fixed to the cross member so that it can be detached downward from the cross member or bent downward in the event of a collision at the front center of the vehicle, thereby absorbing the force of the collision.
  • the conventional front suspension body described above does not take into account a collision in which the front of the vehicle body overlaps a collision object with a small amount of overlap in the vehicle width direction (a so-called small overlap collision). Therefore, there is room for improvement to ensure sufficient shock absorption during small overlap collisions.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a lower arm that can further improve shock absorption during a collision.
  • the second portion between the first attachment portion and the third attachment portion of the plate-shaped main body portion is compared with the first portion between the first attachment portion and the second attachment portion of the main body portion,
  • FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a lower arm according to the present invention.
  • FIG. 2 is a view taken along arrow A in FIG.
  • FIG. 3 is a view taken along arrow B in FIG.
  • FIG. 4A is a sectional view of the main body section taken along the line IVA-IVA in FIG. 1.
  • FIG. 4B is a sectional view of the main body section taken along line IVB-IVB in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a back view showing an example of the third attachment part and ball joint of the lower arm in FIG. 1.
  • FIG. 6A is a plan view (before deformation) illustrating how the lower arm according to the embodiment of the present invention deforms when a small overlap collision occurs.
  • FIG. 6B is a plan view (after deformation) illustrating how the lower arm according to the embodiment of the present invention deforms when a small overlap collision occurs.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of the lower arm 1 in this embodiment.
  • FIG. 2 is a side view of the lower arm 1 viewed from the direction of arrow A in FIG.
  • FIG. 3 is a side view of the lower arm 1 viewed from the direction of arrow B in FIG.
  • 4(A) is a sectional view taken along the line IVA-IVA in FIG. 1
  • FIG. 4(B) is a sectional view taken along the line IVB-IVB in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a back view showing an example of the third mounting portion 5 and ball joint 8 of the lower arm 1 in this embodiment.
  • the lower arm 1 in this embodiment is a component of a front suspension of a MacPherson strut type or the like, although it is not particularly limited thereto.
  • the lower arm 1 normally constitutes the lower part of the front suspension.
  • this lower arm 1 includes a plate-shaped main body portion 2.
  • the main body portion 2 is a metal plate made of a metal material such as iron.
  • This plate-shaped main body portion 2 is not particularly limited, but can be manufactured by pressing a metal plate having a substantially uniform overall thickness.
  • the main body portion 2 in this embodiment has a substantially L-shaped planar shape.
  • the main body portion 2 includes a first mounting portion 3 extending toward the inside in the vehicle width direction (right side in the figure), a second mounting portion 4 extending toward the inside in the vehicle width direction, and a second mounting portion 4 extending toward the inside in the vehicle width direction. It includes a third attachment portion 5 extending toward the outside in the width direction (toward the left side in the figure).
  • the first attachment portion 3 is provided at the front right portion of the main body portion 2.
  • a mounting hole 31 to which the front suspension bushing 6 can be fixed is formed at the tip of the first mounting portion 3, and as shown in FIG. It is attached to the side part 100.
  • the vehicle body side component 100 is not particularly limited as long as it is a vehicle body side component, and may be a front side member, a front suspension member, etc. of an automobile body.
  • the second attachment part 4 is provided on the right rear part of the main body part 2.
  • a mounting hole 41 to which the rear suspension bushing 7 can be fixed is formed at the tip of the second mounting portion 4 .
  • the tip of the second attachment part 4 is attached to the vehicle body part 100 by a rear suspension bush 7 on the rear side of the vehicle body than the first attachment part 3 .
  • the third attachment portion 5 is provided at the front left portion of the main body portion 2.
  • a fixing plate portion 81 of the ball joint 8 is fixed to the tip (left end) of the third mounting portion 5 via a plurality of rivets 9.
  • the fixing plate part 81 of this embodiment is fixed to the lower surface of the third attachment part 5.
  • the fixing plate portion 81 may be fixed to the upper surface of the third attachment portion 5.
  • the fixing plate portion 81 in this embodiment corresponds to an example of the “attachment portion of a ball joint” in the present invention.
  • the fixing plate part 81 is not limited to this, and may be fixed with a bolt.
  • the tip of the third attachment part 5 is attached to the wheel side component 200 via this ball joint 8, as shown in FIG.
  • the wheel-side component 200 is not particularly limited, and may be a component connected to the wheel, such as a knuckle or a hub.
  • the main body portion 2 has a first portion P1 extending in the vehicle width direction (left-right direction in the figure) between the first attachment portion 3 and the third attachment portion 5. have.
  • the main body portion 2 has a second portion P2 extending in the vehicle longitudinal direction between the first attachment portion 3 and the second attachment portion 4.
  • the first part P1 of the main body part 2 is more susceptible to input from the front of the vehicle (external impact such as impact from a collision) than the second part P2 of the main body part 2.
  • the mechanical strength is weak against force).
  • FIG. 6 is a plan view illustrating the deformation of the lower arm 1 when a small overlap collision occurs
  • FIG. 6A shows the state before the small overlap collision occurs
  • FIG. 6B shows the state before the small overlap collision occurs. This shows the state after the occurrence.
  • 6A and 6B illustrate the lower arm 1 in a front suspension provided on the right front wheel (wheel 300) of an automobile.
  • the small overlap crash test is a test conducted and published by the Insurance Institute for Highway Safety (IIHS) in the United States at the end of 2012, in which 25% of the front of the car on the driver's side was hit by a barrier at 40 mph (approximately 64 km/h).
  • IIHS Insurance Institute for Highway Safety
  • This is one of the offset frontal collision tests in which a vehicle collides with a (barrier), and is generally a collision test for a portion of the vehicle body frame located outward in the vehicle width direction from the front side member.
  • the first wheel-side portion P1 of the lower arm 1 in this embodiment is connected to a wheel 300 via a wheel-side component 200 (see FIG. 2) such as a knuckle or a hub.
  • the wheels 300 are stored in a front tire house of the vehicle body, and a side sill 400 of the vehicle body is arranged behind the front tire house.
  • the second portion P2 of the lower arm 1 on the vehicle body side is connected to the vehicle body side component 100, such as the front suspension member, as described above.
  • the barrier when a small overlap collision occurs in an automobile, the barrier moves toward the rear of the vehicle while inputting force into the end of the front bumper, and a shock is applied to the wheels 300.
  • an input from the barrier acts on the wheel 300
  • an input from the front also acts on the lower arm 1 that supports the wheel 300.
  • the second portion P2 which is relatively weak, starts to deform first, and the second portion P2 deforms due to input from the front (front). It deforms by bending towards the rear.
  • the wheel 300 turns rearward to the left as shown by the white arrow and comes into contact with the side sill 400 on the rear side of the tire house.
  • the lower arm 1 of the present embodiment by sandwiching the wheel 300 between the collision object and the side sill 400, it is possible to absorb the collision energy caused by the small overlap collision.
  • the first portion P1 is constructed to be stronger than the second portion P2 , it is difficult to deform even if a small overlap collision occurs, and maintains the connection between the wheel 300 and the lower arm 1. be able to. Therefore, it is also possible to prevent the steering function from being lost.
  • the main body part 2 in this embodiment specifically includes a flat plate part 20, a through hole 21, a working hole 22, a plurality of (two in this example) positioning holes 23a, 23b, the rib 24, the first recess 25, the second recess 26, the first flange 27 (see FIGS. 2 to 4(A)), and the second flange 28 (see FIGS. 3 and 4(B)). ) and a narrow portion 29.
  • the flat plate portion 20 is formed at the center of the main body portion 2 and extends along the direction in which the main body portion 2 extends.
  • the flat plate part 20 of this embodiment is continuously formed from the left end of the third attachment part 5 in the first part P1 to this side of the second attachment part 4 in the second part P2 .
  • a through hole 21 is formed in the flat plate portion 20.
  • this through hole 21 is a through hole that penetrates the flat plate part 20 along the thickness direction of the flat plate part 20 (vertical direction in the figure).
  • This through hole 21 allows the second portion P 2 to be made more fragile than the first portion P 1 . Therefore, deformation of the second portion P2 can be promoted, and as described above, shock absorption can be enhanced, and loss of the steering function can also be suppressed.
  • the through hole 21 in this embodiment corresponds to an example of the "third weakened part" in the present invention.
  • this through hole 21 has a first side 21a and a second side 21b.
  • the first side 21a is adjacent to a right end rib 24b (described later) of the rib 24, and is substantially parallel to the outline of a portion of the right end rib 24b adjacent to the first side 21a.
  • the second side 21b is adjacent to a left rear end rib 24c (described later) of the rib 24, and is approximately parallel to the outline of a portion of the left rear end rib 24c adjacent to the second side 21b.
  • the through-hole 21 has such a first side 21a and a second side 21b, the area of the through-hole 21 can be made larger than when a perfectly circular through-hole is formed in the flat plate part 20. This allows the second portion P2 to be more fragile than the first portion P1 .
  • a working hole 22 is formed in front of the through hole 21 in the flat plate portion 20 .
  • the working hole 22 of this embodiment is a through hole having a perfect circular planar shape, and is formed from the first portion P1 to the second portion P2 .
  • the working hole 22 is used for penetrating a tool such as a wrench when working on parts that are hidden by the lower arm 1 during assembly work on an automobile outfitting line.
  • a positioning hole 23a is formed behind the through hole 21 in the flat plate portion 20.
  • the positioning hole 23a of this embodiment is a through hole having a perfect circular planar shape, and is formed in the second portion P2 .
  • the positioning hole 23b is formed in the first portion P1 .
  • This positioning hole 23b has the same shape as the positioning hole 23a.
  • These positioning holes 23a and 23b are through holes used for positioning a blank material in a press when pressing a metal plate that will become the main body portion 2.
  • the total area of the holes in the second portion P2 is larger than the total area of the holes in the first portion P1. Therefore, the second portion P2 can be made more fragile than the first portion P1 .
  • the total area S 1 in this embodiment is the sum of the area of the portion of the working hole 22 located in the first portion P 1 and the area of the positioning hole 23b.
  • the total area S2 in this embodiment is the sum of the area of the portion of the working hole 22 located in the second portion P2 and the area of the positioning hole 23a.
  • a rib 24 having a predetermined width is formed around the flat plate portion 20.
  • the rib 24 is formed by the main body portion 2 that is bent upwardly and extends along the edge of the portion of the main body portion 2 other than the third attachment portion 5 . Therefore, the flat plate portion 20 is recessed downward relative to the ribs 24 in the main body portion 2 .
  • the ribs 24 include a front end rib 24a formed along the front end edge of the main body 2, a right end rib 24b formed along the right end edge of the main body 2, and a right end rib 24b formed along the left rear end edge of the main body 2. It includes a left rear end rib 24c. Although not particularly limited, in this embodiment, the front end rib 24a, the right end rib 24b, and the left rear end rib 24c are integrally formed. Note that the front end rib 24a and the left rear end rib 24c in this embodiment correspond to an example of the "first strong portion" in the present invention.
  • the front end rib 24a extends along the vehicle width direction and is formed from the first attachment portion 3 to the third attachment portion 5. As shown in FIG. 1, the front end rib 24a includes a tip portion 241a extending toward the third mounting portion 5 so as to overlap the fixing plate portion 81 in the vehicle width direction. Note that the tip portion 241a corresponds to an example of the “rib of the first strong portion” in the present invention.
  • the third mounting portion 5 can be constructed to be strong. Therefore, deformation of the third attachment portion 5 can be suppressed, and it is possible to improve shock absorption when a small overlap collision occurs, and it is also possible to maintain the steering function.
  • the width of the tip portion 241a becomes wider toward the fixed plate portion 81 of the ball joint 8. Therefore, the third attachment portion 5 can be made strong by the tip portion 241a, so that deformation of the third attachment portion 5 can be suppressed.
  • a first recess 25 is formed in the front end rib 24a.
  • the first recess 25 is provided closer to the first mounting portion 3 than the center of the first portion P1 .
  • the front end rib 24a is formed by being recessed and extends along the vehicle longitudinal direction.
  • the first part P 1 can deform and absorb the collision energy, so deformation of the third attachment part 5 can be suppressed.
  • the first recess 25 in this embodiment corresponds to an example of the "fourth fragile part" in the present invention.
  • the bottom surface of the first recess 25 has a substantially V-shaped cross-sectional shape including a steeper slope than a second recess 26 (see FIG. 3), which will be described later.
  • the width W 1 of the first recess 25 is smaller than the width W 2 of the second recess 26 (see FIG. 3), which will be described later. Therefore, when an input from the left side of the vehicle occurs, the first portion P1 is easily deformed starting from the first recess 25, and deformation of the third mounting portion 5 can be suppressed.
  • the right end rib 24b extends along the longitudinal direction of the vehicle and is formed from the first mounting portion 3 to the second mounting portion 4. As shown in FIGS. The width of the right end rib 24b becomes narrower from the first attachment portion 3 to the second attachment portion 4 in the second portion P2 .
  • a second recess 26 is formed in this right end rib 24b.
  • This second recess 26 is provided closer to the second attachment portion 4 than the center of the second portion P2 .
  • the second recess 26 is formed by recessing the right end rib 24b, and extends along the vehicle width direction.
  • the depth of the second recess 26 is shallower than that of the first recess 25, and the bottom surface of the second recess 26 is gentler than that of the first recess 25 (see FIG. 2). Contains slopes. Furthermore, the width W 2 of the second recess 26 is larger than the width W 1 of the first recess 25 .
  • the left rear end rib 24c extends from the front left direction toward the rear right direction, and is formed from the third attachment portion 5 to the second attachment portion 4.
  • the left rear end rib 24c also includes a tip portion 241c extending toward the third attachment portion 5 so as to overlap the fixed plate portion 81 in the vehicle width direction.
  • the width of the tip portion 241c increases as it approaches the fixing plate portion 81 of the ball joint 8.
  • This tip portion 241c also corresponds to an example of the “rib of the first strong portion” in the present invention.
  • a first flange 27 is formed on the lower surface of the main body portion 2.
  • the first flange 27 is formed by bending the front end edge and right end edge of the main body portion 2 .
  • the tip of the first flange 27 is bent toward the inside of the main body 2.
  • the first flange 27 has a front end 27a and a right end 27b.
  • the front end portion 27a is provided at the front edge of the first portion P1 of the main body portion 2, and extends along the vehicle width direction.
  • This front end portion 27a is formed from the first attachment portion 3 to the third attachment portion 5, and as shown in FIG. It extends to The front end portion 27a in this embodiment corresponds to an example of the “second strong portion” in the present invention.
  • the third attachment portion 5 By extending the front end portion 27a of the first flange 27 to the edge of the third attachment portion 5, the third attachment portion 5 can be made strong. Therefore, when a small overlap collision occurs, deformation of the third attachment portion 5 can be suppressed, and the steering function can be maintained.
  • the right end portion 27b is provided at the right edge of the second portion P2 of the main body portion 2, and extends along the vehicle longitudinal direction. This right end portion 27b is formed from the first attachment portion 3 to the second attachment portion 4.
  • the height H 1 of the right end portion 27b is lower than the height H 2 of the front end portion 27a (H 1 ⁇ H 2 ), and the lower end of the front end portion 27a is lower than the height H 2 of the front end portion 27a. It extends further downward than the lower end.
  • the second part P2 is lower than the main body compared to the first part P2 .
  • the portion 2 becomes easier to bend in the thickness direction. Therefore, when a small overlap collision occurs, deformation of the second portion P2 can be promoted.
  • a second flange 28 is formed on the lower surface of the main body 2 so as to be parallel to the first flange 27.
  • This second flange 28 is formed by bending the left rear end edge of the main body portion 2 .
  • the tip of the second flange 28 is also bent toward the inside of the main body 2.
  • FIGS. 4A and 4B the tip of the second flange 28 is also bent toward the inside of the main body 2.
  • the second flange 28 is formed from the second attachment part 4 to the third attachment part 5, and as shown in FIG. It extends to the edge. Since the second flange 28 extends to the edge of the third mounting portion 5, the third mounting portion 5 can be made strong.
  • the second flange 28 in this embodiment also corresponds to an example of the "second strong part" in the present invention.
  • the narrow portion 29 is formed in the second portion P2 of the main body portion 2. As shown in FIG. This narrow portion 29 is provided closer to the second attachment portion 4 than the center of the second portion P2 .
  • the width of the flat plate portion 20 becomes narrower from the first attachment portion 3 to the second attachment portion 4, and the right end rib 24b and the left rear end rib 24c narrow from the first attachment portion 3 to the second attachment portion 4.
  • the two extend toward each other as they approach the mounting portion 4. Therefore, in the narrow portion 29, the width of the main body portion 2 decreases from the first attachment portion 3 to the second attachment portion 4.
  • the narrow portion 29 in this embodiment corresponds to an example of the “first fragile portion” in the present invention.
  • the second portion P2 is configured to be weaker than the first portion P1 , so that when a small overlap collision occurs, the second portion P2 is more fragile than the first portion P1. 2 can be transformed first. Specifically, in the case of the lower arm 1 in this embodiment, at the time of a small overlap collision, the narrow portion 29 (first weakened portion) and the second recessed portion 26 (second weakened portion) bend first, and the second Part P2 is deformed. Next, the vicinity of the through hole 21 (third weakened portion) is bent, and deformation of the second portion P2 is promoted. In this way, the second portion P2 is preferentially deformed, so that the wheel 300 (see FIG.

Abstract

自動車サスペンションのロアアーム(1)は、板状の本体部(2)を備えている。本体部(2)は、車幅方向の内側に向かって延在し、先端が車体側に取り付けられる第1取付部(3)と、車幅方向の内側に向かって延在し、第1取付部(3)より車体の後方側において、先端が車体側に取り付けられる第2取付部(4)と、車幅方向の外側に向かって延在し、先端が車輪側に取り付けられる第3取付部(5)と、を含む。第1取付部(3)と第2取付部(4)との間の第2部分(P2)は、第1取付部(3)と第3取付部(5)との間の第1部分(P1)に比べ、車両正面からの入力に対して脆弱に構成されている。

Description

自動車サスペンションのロアアーム
 本発明は、自動車のサスペンションを構成するロアアーム(トランスバースリンク)に関するものである。
 車両のフロントサスペンション本体は、例えば、一対のトランスバースリンクと、トランスバースリンクの略中央から延出する一対のリンクの端部に連結されたクロスメンバと、クロスメンバの後側に固定された補剛カバーと、を有する(特許文献1参照)。なお、トランスバースリンクは、ロアアームとも称される。
 この従来技術において、補剛カバーは、車両の正面の中央における衝突に際して、クロスメンバから下方に離脱可能か、又は、下方に屈曲可能にクロスメンバに固定されており、これにより、衝突力を吸収できるように設計されている(特許文献1の段落[0016]~[0019]、第3図及び第4図参照)。
特開2007-118664号公報
 しかしながら、上記従来のフロントサスペンション本体は、車体の正面と、衝突対象物との車幅方向のオーバーラップ量が少ない衝突(いわゆる、スモールオーバーラップ衝突)が考慮されていない。このため、スモールオーバーラップ衝突時の衝撃吸収が十分になるよう改善する余地がある。
 本発明が解決しようとする課題は、衝突時の衝撃吸収をより一層高めることができるロアアームを提供することである。
 本発明は、板状の本体部の第1取付部と第3取付部との間の第2部分を、本体部の第1取付部と第2取付部との間の第1部分に比べ、車両正面からの入力に対して脆弱に構成することにより、上記課題を解決する。
 本発明によれば、衝突時の衝撃吸収をより一層高めることができる。
図1は、本発明に係るロアアームの実施形態を示す平面図である。 図2は、図1のA矢視図である。 図3は、図1のB矢視図である。 図4Aは図1のIVA-IVA線に沿った本体部の断面図である。 図4Bは図1のIVB-IVB線に沿った本体部の断面図である。 図5は、図1のロアアームの第3取付部及びボールジョイントの一例を示す裏面図である。 図6Aは、スモールオーバーラップ衝突が発生した際に本発明の実施形態に係るロアアームがどのように変形するかを図示する平面図(変形前)である。 図6Bは、スモールオーバーラップ衝突が発生した際に本発明の実施形態に係るロアアームがどのように変形するかを図示する平面図(変形後)である。
 本発明の実施形態に係るロアアーム1について図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態におけるロアアーム1の一例を示す平面図である。図2は、図1における矢印Aの方向から視たロアアーム1の側面図である。図3は、図2における矢印Bの方向から視たロアアーム1の側面図である。図4(A)は図1におけるIVA-IVA線に沿った断面図であり、図4(B)は図1におけるIVB-IVB線に沿った断面図である。図5は、本実施形態におけるロアアーム1の第3取付部5及びボールジョイント8の一例を示す裏面図である。
 図1~図5は、自動車の左前輪に設けられているフロントサスペンションにおけるロアアーム1を例示している。本実施形態におけるロアアーム1は、特に限定されないが、マクファーソン・ストラット方式等のフロントサスペンションを構成する部品である。ロアアーム1は、通常、フロントサスペンションの下部を構成している。
 図1~図3に示すように、このロアアーム1は、板状の本体部2を備えている。本体部2は、鉄等の金属材料から構成されている金属板である。この板状の本体部2は、特に限定されないが、全体厚さがほぼ均一である金属板をプレス加工することにより作製することができる。
 図1に示すように、本実施形態における本体部2は、略L字型の平面形状を有している。本体部2は、車幅方向の内側(図中の右方側)に向かって延在する第1取付部3と、車幅方向の内側に向かって延在する第2取付部4と、車幅方向の外側(図中の左方側)に向かって延在する第3取付部5と、を含んでいる。
 第1取付部3は、本体部2の右前部分に設けられている。この第1取付部3の先端には、フロントサスペンションブッシュ6を固定可能な取付孔31が形成されており、図2に示すように、第1取付部3の先端は、フロントサスペンションブッシュ6によって車体側部品100に取り付けられる。車体側部品100は、車体側の部品であれば特に限定されず、自動車ボディのフロントサイドメンバやフロントサスペンションメンバ等であってよい。
 第2取付部4は、本体部2の右後部分に設けられている。この第2取付部4の先端には、リアサスペンションブッシュ7を固定可能な取付孔41が形成されている。第2取付部4の先端は、第1取付部3より車体の後方側においてリアサスペンションブッシュ7によって車体側部品100に取り付けられる。
 第3取付部5は、本体部2の左前部分に設けられている。この第3取付部5の先端(左端)には、ボールジョイント8の固定板部81が複数のリベット9を介して固定されている。図5に示すように、本実施形態の固定板部81は、第3取付部5の下面に固定されている。なお、固定板部81は、第3取付部5の上面に固定されていてもよい。また、本実施形態における固定板部81は、本発明における「ボールジョイントの取付部」の一例に相当する。リベット9により固定板部81を第3取付部5の先端(左端)に固定する例で説明したが、これに限定されることはなく、ボルトによって固定してもよい。
 第3取付部5の先端は、図2に示すように、このボールジョイント8を介して車輪側部品200に取り付けられる。車輪側部品200は、特に限定されず、ナックル、ハブなどホイールに連結している部品等であってよい。
 図1に示すように、本体部2は、上記の第1取付部3と第3取付部5との間に、車幅方向(図中の左右方向)に延在する第1の部分Pを有している。一方で、本体部2は、第1取付部3と第2取付部4との間に、車両前後方向に延在する第2の部分Pを有している。詳細な構造については後述するが、このロアアーム1では、本体部2の第1部分Pは、本体部2の第2部分Pに比べ、車両正面からの入力(衝突による衝撃など外部からの力)に対して機械的強度が脆弱に構成されている。
 図6は、スモールオーバーラップ衝突が発生した際のロアアーム1の変形を図示する平面図であり、図6Aはスモールオーバーラップ衝突の発生前の状態を示しており、図6Bはスモールオーバーラップ衝突の発生後の状態を示している。図6A及び図6Bでは、自動車の右前輪(車輪300)に設けられているフロントサスペンションにおけるロアアーム1を例示している。
 なお、このような衝突に対する乗員保護性能はスモールオーバーラップ試験試験により評価することができる。スモールオーバーラップ衝突試験とは、米国の米国道路安全保険協会(IIHS)が2012年末に実施して公表したものであり、車の前面の運転席側25%を時速40マイル(約64km)でバリア(障壁)に衝突させる、オフセット前面衝突試験の一つであり、一般に、車体骨格のフロントサイドメンバより車幅方向外側に位置する部分に対する衝突試験である。
 図6Aに示すように、本実施形態におけるロアアーム1の車輪側の第1部分Pは、ナックルやハブなどの車輪側部品200(図2参照)を介して車輪300に接続されている。車輪300は車体のフロントタイヤハウスに格納され、フロントタイヤハウスの後方には車体のサイドシル400が配置されている。一方で、ロアアーム1の車体側の第2部分Pは、前述のとおりフロントサスペンションメンバなどの車体側部品100に接続されている。
 本実施形態において、自動車にスモールオーバーラップ衝突が発生すると、バリア(障壁)がフロントバンパの端部に入力しながら車両の後方に移動し、車輪300に衝撃が加わる。車輪300に対してバリアからの入力が作用すると、当該車輪300を支持するロアアーム1にも前方からの入力が作用する。これにより、本実施形態のロアアーム1は、図6Bに示すように、相対的に脆弱な第2部分Pが最初に変形を始め、第2部分Pは正面(前方)からの入力によって、後方に向かって折れ曲がるように変形する。このとき第1部分Pはほとんど変形していない状態であるため、車輪300は、白抜き矢印で示すように左後に向かって旋回し、タイヤハウス後側のサイドシル400に接触する。このように、本実施形態のロアアーム1によれば、車輪300を衝突対象物とサイドシル400との間に挟み込むことによって、スモールオーバーラップ衝突により生じた衝突エネルギーを吸収することができる。
 また、第1部分Pは、第2部分Pに比べて強靭に構成されていることから、スモールオーバーラップ衝突が発生しても変形し難く、車輪300とロアアーム1との接続を維持することができる。そのため、転舵機能が失われることを抑制することもできる。
 図1に戻り、このような本実施形態における本体部2は、具体的には、平板部20と、貫通孔21と、作業孔22と、複数(本例では2個)の位置決め孔23a,23bと、リブ24と、第1凹部25と、第2凹部26と、第1フランジ27(図2~図4(A)参照)と、第2フランジ28(図3及び図4(B)参照)と、幅狭部29と、を備えている。
 図1に示すように、平板部20は、本体部2の中央に形成されており、本体部2の延在方向に沿って延在している。本実施形態の平板部20は、第1部分Pにおける第3取付部5の左端から、第2部分Pにおける第2取付部4の手前まで連続的に形成されている。
 第2部分Pにおいて、平板部20に貫通孔21が形成されている。図4Bに示すように、この貫通孔21は、平板部20の厚さ方向(図中の上下方向)に沿って平板部20を貫通している貫通孔である。この貫通孔21により、第1部分Pに比べ、第2の部分Pを脆弱に構成することができる。このため、第2部分Pの変形を促進することができ、上記のように衝撃吸収を高めることができると共に、転舵機能が失われることも抑制することができる。なお、本実施形態における貫通孔21は、本発明における「第3脆弱部」の一例に相当する。
 図1に示すように、この貫通孔21は、第1辺21aと、第2辺21bと、を有している。第1辺21aは、リブ24の右端リブ24b(後述)と隣り合っており、この右端リブ24bの第1辺21aと隣り合う部分の輪郭とほぼ平行となっている。同様に、第2辺21bは、リブ24の左後端リブ24c(後述)と隣り合っており、この左後端リブ24cの第2辺21bと隣り合う部分の輪郭とほぼ平行となっている。このような、第1辺21a及び第2辺21bを有する貫通孔21であれば、正円形状の貫通孔を平板部20に形成する場合と比較して、貫通孔21の面積を大きくすることができ、第1部分Pよりも第2部分Pを脆弱にすることができる。
 平板部20において貫通孔21の前方に作業孔22が形成されている。本実施形態の作業孔22は、正円状の平面形状を有する貫通孔であり、第1部分Pから第2部分Pに亘って形成されている。この作業孔22は、自動車の艤装ラインの組立作業時にロアアーム1に隠れてしまう部品に対して作業を行う際にレンチなどの工具を貫通させるためなどに使用される。
 平板部20において貫通孔21の後方に位置決め孔23aが形成されている。本実施形態の位置決め孔23aは、正円状の平面形状を有する貫通孔であり、第2部分Pに形成されている。一方で、位置決め孔23bは、第1部分Pに形成されている。この位置決め孔23bは、位置決め孔23aと同一の形状を有している。これらの位置決め孔23a,23bは、本体部2となる金属板をプレス加工する際に、プレス機でのブランク材の位置決めに使用される貫通孔である。
 本実施形態では、第1部分Pにおける孔の総面積に比べて、第2部分Pにおける孔の総面積が大きい。このため、第1部分Pよりも第2部分Pを脆弱にすることができる。なお、本実施形態における総面積Sは、作業孔22の第1部分Pに位置する部分の面積と、位置決め孔23bの面積と、の合計である。本実施形態における総面積Sは、作業孔22の第2部分Pに位置する部分の面積と、位置決め孔23aの面積と、の合計である。
 平板部20の周囲に所定の幅を有するリブ24が形成されている。このリブ24は、上方に隆起するように折り曲げられた本体部2により形成されており、本体部2の第3取付部5以外の部分の端縁に沿って延在している。よって、平板部20は、本体部2においてリブ24に対して相対的に下方に凹んでいる。
 リブ24は、本体部2の前端縁に沿って形成された前端リブ24aと、本体部2の右端縁に沿って形成された右端リブ24bと、本体部2の左後端縁に沿って形成された左後端リブ24cと、を含んでいる。特に限定されないが、本実施形態では、前端リブ24aと、右端リブ24bと、左後端リブ24cと、は一体的に形成されている。なお、本実施形態における前端リブ24a及び左後端リブ24cは、本発明における「第1強靭部」の一例に相当する。
 図1及び図2に示すように、前端リブ24aは、車幅方向に沿って延在しており、第1取付部3から第3取付部5に亘って形成されている。図1に示すように、この前端リブ24aは、車幅方向において固定板部81と重複するように第3取付部5に向かって延在する先端部241aを含んでいる。なお、先端部241aは、本発明における「第1強靭部のリブ」の一例に相当する。
 この先端部241aが、車幅方向において固定板部81と重複していることによって、第3取付部5を強靭に構成することができる。このため、第3取付部5の変形を抑制することができ、スモールオーバーラップ衝突が発生した際の衝撃吸収を高めることができると共に、転舵機能を維持することもできる。
 また、先端部241aは、ボールジョイント8の固定板部81に向かって幅が広くなっている。このため、先端部241aにより第3取付部5を強靭に構成することができるので、第3取付部5の変形を抑制することができる。
 また、図1及び図2に示すように、前端リブ24aに第1凹部25が形成されている。この第1凹部25は、第1部分Pの中央より第1取付部3側に設けられている。前端リブ24aが凹むことにより形成されており、車両前後方向に沿って延在している。第1部分Pの中央より第1取付部3側に第1凹部25を設けることにより、側面衝突のように車両の左右方向からの入力が発生した場合に、第1部分Pが第1凹部25を起点に変形することができるため、第3取付部5の変形を抑制することができる。特に、第2部分Pの第1~第3の脆弱部が既に変形してしまっている状態で左右方向の入力を受けた場合であっても、第1凹部25を起点に第1部分Pが変形して衝突エネルギーを吸収できるので、第3取付部5の変形を抑制することができる。スモールオーバーラップ衝突では第1部分Pは可能な限り変形しないことが望ましいが、側面衝突に対しては第3取付部5の変形を可能な限り抑制したいことから、あえて第1強靭部に第4脆弱部を設けている。本実施形態における第1凹部25は、本発明における「第4脆弱部」の一例に相当する。
 また、図2に示すように、この第1凹部25の底面は、後述の第2凹部26(図3参照)に比べて急峻な斜面を含む略V字の断面形状を有している。そして、第1凹部25の幅Wは、後述の第2凹部26の幅W(図3参照)と比較して小さくなっている。このため、車両の左方からの入力が発生した場合に、第1部分Pが第1凹部25を起点に変形し易くなっており、第3取付部5の変形を抑制することができる。
 図1及び図3に示すように、右端リブ24bは、車両前後方向に沿って延在しており、第1取付部3から第2取付部4に亘って形成されている。この右端リブ24bは、第2部分Pにおいて、第1取付部3から第2取付部4に向かって幅が狭くなっている。
 この右端リブ24bに第2凹部26が形成されている。この第2凹部26は、第2部分Pの中央より第2取付部4側に設けられている。この第2凹部26は、右端リブ24bが凹むことにより形成されており、車幅方向に沿って延在している。第2の部分Pの右端リブ24bに第2凹部26を設けることにより、スモールオーバーラップ衝突が発生した際に、第2部分Pの変形を促進することができるため、衝撃吸収を高めると共に、転舵機能が失われることも抑制することもできる。本実施形態における第2凹部26は、本発明における「第2脆弱部」の一例に相当する。
 図3に示すように、この第2凹部26の深さは第1凹部25の深さよりも浅くなっており、第2凹部26の底面は第1凹部25(図2参照)に比べてなだらかな斜面を含んでいる。また、第2凹部26の幅Wは、第1凹部25の幅Wと比較して大きくなっている。
 図1に示すように、左後端リブ24cは、左前方向から右後方向に向かって延在しており、第3取付部5から第2取付部4に亘って形成されている。この左後端リブ24cも、前端リブ24aと同様に、車幅方向において固定板部81と重複するように第3取付部5に向かって延在する先端部241cを含んでいる。また、先端部241cも、先端部241aと同様に、ボールジョイント8の固定板部81に近づくに従って幅が広くなっている。この先端部241cも、本発明における「第1強靭部のリブ」の一例に相当する。
 図2及び図3に示すように、本体部2の下面に第1フランジ27が形成されている。この第1フランジ27は、本体部2の前端縁と右端縁とを折り曲げることによって形成されている。図4A及び図4Bに示すように、この第1フランジ27の先端は、本体部2の内側に向かって屈曲している。第1フランジ27は、前端部27aと、右端部27bと、を有している。
 図2及び図4Aに示すように、前端部27aは、本体部2の第1部分Pの前端縁に設けられており、車幅方向に沿って延在している。この前端部27aは、第1取付部3から第3取付部5まで形成されており、図5に示すように、本実施形態では第3取付部5のボールジョイント8と対向している端縁まで延在している。本実施形態における前端部27aは、本発明における「第2強靭部」の一例に相当する。
 第1フランジ27の前端部27aが、第3取付部5の端縁まで延在していることにより、第3取付部5を強靭に構成することができる。このため、スモールオーバーラップ衝突が発生した際に、第3取付部5の変形を抑制することができ、転舵機能を維持することができる。
 図3及び図4Bに示すように、右端部27bは、本体部2の第2部分Pの右端縁に設けられており、車両前後方向に沿って延在している。この右端部27bは、第1取付部3から第2取付部4まで形成されている。
 本実施形態において、この右端部27bの高さHは、上記の前端部27aの高さHよりも低くなっており(H<H)、前端部27aの下端は右端部27bの下端よりもさらに下方に延在している。このように、第1フランジ27の右端部27bの高さHを前端部27aの高さHよりも低くすることにより、第2部分Pが、第1部分Pに比べて、本体部2の厚み方向に曲がり易くなる。よって、スモールオーバーラップ衝突が発生した際に、第2部分Pの変形を促進することができる。
 図2~図4に示すように、本体部2の下面において、第1フランジ27と並列するように第2フランジ28が形成されている。この第2フランジ28は、本体部2の左後端縁を折り曲げることによって形成されている。図4A及び図4Bに示すように、この第2フランジ28の先端も、本体部2の内側に向かって屈曲している。
 この第2フランジ28は、第2取付部4から第3取付部5まで形成されており、図5に示すように、本実施形態では第3取付部5のボールジョイント8と対向している端縁まで延在している。第2フランジ28が、第3取付部5の端縁まで延在していることにより、第3取付部5を強靭に構成することができる。本実施形態における第2フランジ28も、本発明における「第2強靭部」の一例に相当する。
 図1に示すように、幅狭部29は、本体部2の第2部分Pに形成されている。この幅狭部29は、第2部分Pの中央より第2取付部4側に設けられている。幅狭部29では、平板部20の幅が第1取付部3から第2取付部4に向かって狭くなっていると共に、右端リブ24bと左後端リブ24cとが第1取付部3から第2取付部4に近づくに従って相互に接近するように延在している。このため、幅狭部29では、本体部2の幅が第1取付部3から第2取付部4に向かって小さくなっている。本実施形態における幅狭部29は、本発明における「第1脆弱部」の一例に相当する。
 第2の部分Pに幅狭部29を設けることにより、スモールオーバーラップ衝突が発生した際に、第2部分Pの変形を促進することができるため、車両の衝突吸収を高めることができると共に、転舵機能が失われることも抑制することもできる。
 以上のとおり、本実施形態におけるロアアーム1であれば、第2部分Pを第1部分Pに比べて脆弱に構成しているので、スモールオーバーラップ衝突が発生した際に、第2部分Pを最初に変形させることができる。具体的には、本実施形態におけるロアアーム1であれば、スモールオーバーラップ衝突時に、幅狭部29(第1脆弱部)及び第2凹部26(第2脆弱部)が最初に折れ曲がり、第2の部分Pが変形する。次に、貫通孔21(第3脆弱部)の近傍が折れ曲がり、第2の部分Pの変形が促進される。このようにして、第2部分Pが優先的に変形することにより、車輪300(図6参照)を衝突対象物とサイドシル400との間に挟み込むことができる。よって、スモールオーバーラップ衝突により生じた衝突エネルギーを車輪300とサイドシル400により吸収することができるので、車体変形を抑制して、乗員を保護することができる。
 1…ロアアーム
  2…本体部
   20…平板部
   21…貫通孔
   22…作業孔
   23a,23b…位置決め孔
   24…リブ
    24a…前端リブ
     241a…先端部
    24b…右端リブ
    24c…左後端リブ
     241c…先端部
   25…第1凹部
   26…第2凹部
   27…第1フランジ
    27a…前端部
    27b…右端部
   28…第2フランジ
   29…幅狭部
   P…第1部分
   P…第2部分
   3~5…第1~第3取付部
    31,41…取付孔
    51…締結部
 6…フロントサスペンションブッシュ
 7…リアサスペンションブッシュ
 8…ボールジョイント
  81…固定板部
 9…リベット
100…車体側部品
200…車輪側部品
300…車輪
400…サイドシル

Claims (8)

  1.  自動車のサスペンションを構成しているロアアームであって、
     前記ロアアームは、板状の本体部を備え、
     前記本体部は、
      車幅方向の内側に向かって延在し、先端が車体側に取り付けられる第1取付部と、
      車幅方向の内側に向かって延在し、前記第1取付部より車体の後方側において、先端が車体側に取り付けられる第2取付部と、
      車幅方向の外側に向かって延在し、先端が車輪側に取り付けられる第3取付部と、を含み、
     前記本体部の前記第1取付部と前記第3取付部との間の第1部分に比べ、前記本体部の前記第1取付部と前記第2取付部との間の第2部分は、車両正面からの入力に対して脆弱に構成されている自動車サスペンションのロアアーム。
  2.  請求項1に記載の自動車サスペンションのロアアームにおいて、
     前記第2部分は、前記第1取付部から前記第2取付部に向かって前記本体部の幅が狭くなる第1脆弱部を含む自動車サスペンションのロアアーム。
  3.  請求項2に記載の自動車サスペンションのロアアームにおいて、
     前記第2部分は、前記第1脆弱部に形成され、前記本体部が凹んで車幅方向に延在する第2脆弱部を含む自動車サスペンションのロアアーム。
  4.  請求項1~3のいずれか一項に記載の自動車サスペンションのロアアームにおいて、
     前記第2部分は、前記本体部に形成された貫通孔からなる第3脆弱部を含む自動車サスペンションのロアアーム。
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載の自動車サスペンションのロアアームにおいて、
     前記第1部分は、前記本体部が隆起して前記車幅方向に延在するリブからなる第1強靭部を含み、
     前記第1強靭部のリブは、前記第3取付部に取り付けられるボールジョイントの取付部と前記車幅方向において重複するように前記第3取付部に向かって延在する自動車サスペンションのロアアーム。
  6.  請求項5に記載の自動車サスペンションのロアアームにおいて、
     前記第1強靭部のリブは、前記ボールジョイントの取付部に向かって幅が広くなる自動車サスペンションのロアアーム。
  7.  請求項1~6のいずれか一項に記載の自動車サスペンションのロアアームにおいて、
     前記第1部分は、前記本体部の端縁が折り曲げられ、前記第3取付部まで前記車幅方向に延在するフランジからなる第2強靭部を含む自動車サスペンションのロアアーム。
  8.  請求項1~7のいずれか一項に記載の自動車サスペンションのロアアームにおいて、
     前記第1部分は、当該第1部分の中央より前記第1取付部側に、前記本体部が凹んで車両前後方向に延在する第4脆弱部を含む自動車サスペンションのロアアーム。
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