CN110641239A - 车辆用悬架构件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种确保了相对于车辆前后方向的外力的强度的车辆用悬架构件。下臂(12)具有臂主体(120)、前侧衬套支承部(121)、后侧衬套支承部(122)、球窝接头支承部(123)、第一肋(124)、第二肋(125)、以及第三肋(126)。第三肋(126)配置于将球窝接头支承部(123)和后侧衬套支承部(122)连接的侧部。S状的第三肋(126)的肋中心曲线(LR)与直线(L1)在交点(P)处交叉。当由肋中心曲线(LR)和第一直线(L1)划分的第一区域的面积为S1、第二区域的面积为S2的情况下，满足|(1‑S2/S1)|≤0.2。

Description

车辆用悬架构件

技术领域

本发明涉及在机动车等中具备的车辆用悬架构件。

背景技术

以往，已知有将机动车等的车身和车轮连接且对车轮进行轴支承的悬架单元。悬架单元具备维持车轮的姿态的功能和抑制路面的凹凸(道路噪声)向车身传递的功能。这样的悬架单元被定位为在机动车中要求有高的安全性的重要***件。

作为这样的悬架单元，已知有具备转向节构件、下臂(悬架构件)、稳定器、横拉杆、以及减振器的悬架单元。转向节构件将车轮支承为能够旋转，并且该转向节构件的下端部及上端部分别与下臂及减振器连接。

悬架构件根据与其他构件安装的安装点(枢轴点)的数量而被分类成多个种类。在安装点为两个点的情况下，悬架构件主要传递轴向力，在安装点为三个点以上的情况下，悬架构件主要受到弯曲力矩并将该弯曲力矩分别向各枢轴点分配。通常，在轮胎侧的枢轴点处装配有球窝接头，在另一方的枢轴点处装配有橡胶衬套，由此进行悬架构件与其他构件的连结。另外，对悬架构件分别要求有相对于从轮胎传递的沿着车辆前后方向、左右方向及上下方向的各方向的输入载荷的充分的刚性、屈服强度、能够耐受长期使用的耐久性能。

另一方面，在悬架构件的周围配置有轮胎、驱动轴、减振器、螺旋弹簧等其他部件。因此，需要将悬架构件配置成不与上述的可动构件发生干涉。其结果是，悬架构件的形状被较大限制。当向这样的悬架构件输入较大的载荷时，由弯曲变形引起的应力、由扭曲变形引起的应力、由轴变形引起的应力、进而应力集中相互重叠，从而产生复杂的应力分布。

作为安装点为三个点的悬架构件的代表性的构件，已知有公知的前下臂、传动连杆，在俯视下具备大致L形状的悬架构件的三个顶点部分分别配置有枢轴点。在这样的大致L形状的悬架构件中，球窝接头支承部配置于车辆宽度方向外侧，一对衬套支承部以与车辆前后方向平行的方式配置。

在专利文献1中公开了在俯视下具备大致L形状的机动车用悬架臂。在该技术中，在车辆左右、或者在不同车种之间实现臂的共用化，并通过铝制来实现车辆的轻量化。并且，臂的一端经由球窝接头与车轮的转向节连结，臂的另一端经由衬套安装于车身。另外，臂由安装于车身侧的悬架臂主体、以及与该悬架臂主体焊接结合且具有球窝接头的球窝接头支承体构成。球窝接头支承体***于悬架臂主体而进行连结，且球窝接头的安装位置可变。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-112111号公报

发明要解决的课题

大致L形状的悬架构件最为重要的是，设想在行驶中轮胎与障碍物碰撞的情况下的相对于车辆前后方向的外力的强度(最大载荷)。在该外力的作用下，在悬架构件上主要产生面内弯曲力矩。此时，悬架构件的一部分受到压缩载荷，并且在其周边产生面外弯曲力矩。当产生这样的面外弯曲力矩时，在悬架构件中产生面外弯曲变形，且面外变形量逐渐增加。这样的面外变形量的增加会进一步使面外弯曲力矩增加，从而悬架构件的面外变形量加速地增加。在专利文献1所记载的以往的悬架构件中，存在相对于上述那样的车辆前后方向的外力的强度不充分这样的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种确保了相对于车辆前后方向的外力的强度的车辆用悬架构件。

用于解决课题的方案

作为用于解决上述课题的方案，本发明的车辆用悬架构件为金属制的车辆用悬架构件，其特征在于，具备：主体部；第一衬套支承部，其配置于所述主体部；第二衬套支承部，其配置于所述主体部中的所述第一衬套支承部的后方；以及球窝接头支承部，其配置于所述主体部中的所述第一衬套支承部的车辆宽度方向外侧，所述主体部具有：第一侧部，其将所述第一衬套支承部和所述第二衬套支承部连接；第二侧部，其将所述第一衬套支承部和所述球窝接头支承部连接；第三侧部，其将所述球窝接头支承部和所述第二衬套支承部连接；以及上下一对的肋，它们在所述第三侧部处从所述球窝接头支承部延伸到所述第二衬套支承部，将所述球窝接头支承部和所述第二衬套支承部连结的直线与如下曲线在规定的交点处交叉，该曲线通过将所述上下一对的肋的上端缘及下端缘的上下方向上的中点从所述球窝接头支承部连结到所述第二衬套支承部而形成，当在所述交点与所述球窝接头支承部之间由所述直线及所述曲线划分的第一区域的面积为S1，且在所述交点与所述第二衬套支承部之间由所述直线及所述曲线划分的第二区域的面积为S2的情况下，满足|(1-S2/S1)|≤0.2。

根据本结构，将球窝接头支承部和第二衬套支承部连结的直线与如下的S状的曲线在规定的交点处交叉，该曲线通过将上下一对的肋的上端缘及下端缘的上下方向上的中点连结而形成。并且，在对车辆用悬架构件施加有车辆前后方向的外力的情况下，以交点为界而将肋的面外偏移方向分成上下两个方向。其结果是，肋的弯折变形模式成为大致S状，并且面外变形量被抑制。因此，车辆用悬架构件受到的最大载荷上升，并且能够抑制载荷降低。因此，确保了车辆用悬架构件的相对于车辆前后方向的外力的强度。

在上述的结构中，优选车辆用悬架构件的所述主体部由铝合金构成。

根据本结构，由于车辆用悬架构件的主体部为铝合金制，因此与钢制的车辆用悬架构件相比，能够进一步实现轻量化。

在上述的结构中，优选所述主体部的0.2％屈服强度的平均值为350MPa以上，且该车辆用悬架构件通过热锻成形。

根据本结构，与其他铝材料相比，车辆用悬架构件能够以较少的重量满足所期望的强度。

发明效果

根据本发明，能够提供确保了相对于车辆前后方向的外力的强度的车辆用悬架构件。

附图说明

图1是包含本发明的一个实施方式的悬架构件的悬架单元的立体图。

图2是本发明的一个实施方式的悬架构件的俯视图。

图3是从后方且车辆宽度方向外侧观察本发明的一个实施方式的悬架构件的侧视图。

图4是本发明的一个实施方式的悬架构件的主视图。

图5是从车辆宽度方向内侧观察本发明的一个实施方式的悬架构件的侧视图。

图6是表示本发明的一个实施方式的悬架构件的一部分的剖视图。

图7是表示在本发明的一个实施方式的悬架构件的肋上施加有轴向力P时的肋的梁模型的示意图。

图8是用于本发明的一个实施方式的悬架构件的肋的数值解析的模型图。

图9是表示本发明的一个实施方式的悬架构件的肋的第一区域与第二区域的面积比和最大载荷增加率的关系的图表。

图10是与本发明的一个实施方式的悬架构件相比较的其他悬架构件的数值解析中的模型形状。

图11是本发明的一个实施方式的悬架构件的数值解析中的模型形状。

图12是表示本发明的一个实施方式的悬架构件及其他悬架构件的位移与载荷的关系的图表。

图13是表示在悬架构件上施加有车辆前后方向的外力时的力的分布的示意图。

图14是表示本发明的一个实施方式的悬架构件的变形模式的示意图。

图15是表示与本发明的一个实施方式的悬架构件相比较的其他悬架构件的变形模式的示意图。

图16是本发明的变形实施方式的悬架构件的俯视图。

图17是本发明的变形实施方式的悬架构件的侧视图。

符号说明：

10 悬架单元

11 高位转向节(high mount knuckle)

111 轴承支承部

112 转向节下部

113 转向节上部

114 横拉杆轴支承部

115 转向节上端部

116 转向节下端部

12 下臂(悬架构件)

120 臂主体

121 前侧衬套支承部(第一衬套支承部)

121S 前侧载荷点

122 后侧衬套支承部(第二衬套支承部)

122S 后侧载荷点

123 球窝接头支承部

123S 支承部载荷点

124 第一肋

125 第二肋

126 第三肋(肋)

12A 第一侧部

12B 第二侧部

12C 第三侧部

13 稳定器

13S 下臂连接部

14 横拉杆

15 减振器

151 液压缸

152 下部臂

25 上部臂

15S 弹簧

16 下侧接头

17 上侧接头

18 前侧衬套

19 后侧衬套

L1 第一直线

L2 第二直线

L3 第三直线

LR 肋中心曲线(曲线)

P 交点

T 车轮

具体实施方式

以下，对本发明的一个实施方式的悬架构件进行概述。图1是本实施方式的悬架单元10的立体图。需要说明的是，在图1所示的方向中，左(外)、右(内)分别指左方向即朝向车辆宽度方向外侧的方向、右方向即朝向车辆宽度方向内侧的方向。

悬架单元10是装配于未图示的机动车的车辆主体的单元，且将机动车的车轮T支承为能够旋转及能够转向。作为一例，在本实施方式中，一对悬架单元10分别与机动车的左右的前轮对应而配置。悬架单元10具备高位转向节11、下臂12(悬架构件)、横拉杆14、减振器15、以及一对上部臂25。

高位转向节11为铝合金制的构件，其将车轮T支承为能够旋转，并且与下臂12及减振器15连接。高位转向节11具有轴承支承部111、转向节下部112、转向节上部113、以及横拉杆轴支承部114。

轴承支承部111是沿着车辆宽度方向延伸的圆筒状部分。轴承支承部111对形成车轮T的旋转轴的未图示的轴承部进行支承。在该轴承支承部111中***有车轮T的轴。

转向节下部112从轴承支承部111向下方延伸。转向节下部112具有转向节下端部116。转向节下端部116配置于转向节下部112的下端部，经由下侧接头16与减振器15的下部臂152的下端部连接且被轴支承为能够转动。

转向节上部113从轴承支承部111向上方延伸。转向节上部113具有转向节上端部115。转向节上端部115配置于转向节上部113的上端部，经由上侧接头17分别与一对上部臂25的一端部连接且被轴支承为能够转动。需要说明的是，一对上部臂25的另一端部分别与车辆主体连接，以便能够在上下方向上转动。

如图1所示，高位转向节11的转向节上部113以从轴承支承部111向车辆宽度方向内侧弯曲之后再向车辆宽度方向外侧弯曲的方式向上方延伸，其结果是，转向节上端部115位于比车轮T的上端部靠上方的位置。换言之，轴承支承部111配置于车轮T的内部，且转向节上端部115配置于车轮T的上方，转向节上部113以避免与车轮T发生干涉的方式向车辆宽度方向内侧弯曲，作为结果，转向节上部113具有将轴承支承部111和转向节上端部115连结那样的拱状。并且，在转向节上端部115与转向节下端部116之间形成有成为高位转向节11的转动轴的转向节轴心L。

横拉杆轴支承部114(图1)在轴承支承部111的下方从转向节下部112朝向后方延伸。横拉杆轴支承部114将横拉杆14的顶端部14S轴支承为能够转动。

需要说明的是，在本实施方式中，高位转向节11及下臂12通过铝合金原料(金属制)的热锻来成形。

下臂12为在俯视下呈大致三角形的构件。下臂12具有分别位于所述三角形的角部的前侧衬套支承部121(第一衬套支承部)、后侧衬套支承部122(第二衬套支承部)、以及球窝接头支承部123。前侧衬套支承部121及后侧衬套支承部122在下臂12的车辆宽度方向内侧沿前后方向隔开间隔而配置。在前侧衬套支承部121的内部压入有橡胶制的前侧衬套18。同样，在后侧衬套支承部122的内部压入有橡胶制的后侧衬套19。下臂12经由前侧衬套18及后侧衬套19而能够摆动地支承于未图示的车辆主体。此时，下臂12能够绕通过前侧衬套18及后侧衬套19且沿前后方向延伸的轴心摆动。换言之，在下臂12的车辆宽度方向外侧配置的球窝接头支承部123能够以所述轴心为中心向上下移动。另外，球窝接头支承部123对球窝接头20进行支承。

横拉杆14从未图示的转向齿轮箱延伸。横拉杆14具有顶端部14S。顶端部14S能够转动地与高位转向节11的横拉杆轴支承部114连接。当伴随机动车的操纵而横拉杆14向左右移动时，高位转向节11绕转向节轴心L转动，车轮T绕转向节轴心L转向。

减振器15具有能够伸缩的液压缸151、下部臂152、以及弹簧15S。液压缸151为减振器15的主体部分，且伴随与路面的凹凸相应的车轮T的上下移动而伸缩。弹簧15S在液压缸151的上部的外周与液压缸151配置在同轴上，且与液压缸151的伸缩对应地进行伸缩，从而发挥缓冲功能。下部臂152为从液压缸151向下方延伸的臂部分，经由球窝接头20轴支承于下臂12的球窝接头支承部123。

这样的悬架单元10是处于机动车的车辆主体与车轮T之间的悬架装置，具有保持车轮T(轮胎)且维持车轮T的姿态的功能和防止路面状态(道路噪声)向车辆主体的传递的功能。因此，对构成悬架单元10的各构件要求有高的安全性。这样的悬架单元10的各构件的轻量化有贡献于机动车的簧下重量的轻量化，且较大地有助于提高机动车的运动性能、驾驶员的乘坐舒适性等。因此，在机动车的轻量化中，悬架单元10的轻量化的优先级特别高。以往，悬架单元10中使用了钢板、铸铁，但是近年来，以高档车为中心而铝合金的采用增加。另外，对悬架单元10的各构件要求有相对于各种输入方向的外力的刚性、屈服强度、疲劳强度。而且，对于悬架单元10的各构件而言，关于腐蚀环境下的可靠性也进行了严格评价。

铝合金与钢铁材料相比密度约为1/3，且具有较高的强度。因此，通过将悬架单元10的材料从钢板、铸铁置换成铝合金，从而通常能够实现40～60％程度的轻量化。在铝合金中，越是0.2％屈服强度高的合金、或越是经过调质，通常越能够得到高的轻量化效果。从材料强度的观点出发，热处理型合金的2000系、6000系、7000系合金适合于这样的铝合金，但是2000系及7000系合金与6000系合金相比，耐腐蚀性差。因此，优选悬架单元10采用兼具强度和耐腐蚀性的6000系合金，特别是采用6082合金、6061合金以及与它们类似的组成的改善合金。在为这样的6000系合金的情况下，通常实施基于T6处理或T7处理的时效处理。

在构成悬架单元10的构件中，高位转向节11、下臂12通过热锻成形。在本实施方式中，经过2次～4次的热锻工序而得到最终形状。在该情况下，与板材或挤压型材相比，形状的自由度高，能够实现任意的壁厚、截面形状，因此能够实现自由的结构设计。

图2是本实施方式的下臂12(悬架构件)的俯视图。如图1所示，下臂12是以沿水平方向延伸的方式配置的构件。如图2所示，下臂12具备臂主体120(主体部)。臂主体120具有第一侧部12A、第二侧部12B、以及第三侧部12C。第一侧部12A是沿着车辆前后方向延伸的臂主体120的侧部。第二侧部12B是与第一侧部12A的前端部连接且朝向车辆宽度方向外侧延伸的臂本体120的侧部。第三侧部12C以将第二侧部12B的顶端部和第一侧部12A的后端部连接的方式延伸。在本实施方式中，第三侧部12C以随着去往前方而向车辆宽度方向外侧延伸的方式弯曲(图2)。需要说明的是，如上所述，优选下臂12通过热锻成形，且臂主体120的各部分的0.2％屈服强度的平均值为350MPa以上。

而且，下臂12具有前述的前侧衬套支承部121(第一衬套支承部)、后侧衬套支承部122(第二衬套支承部)、以及球窝接头支承部123。前侧衬套支承部121配置于臂主体120的第一侧部12A与第二侧部12B交叉的部分。另外，后侧衬套支承部122配置于臂主体120的第一侧部12A与第三侧部12C交叉的部分。另外，球窝接头支承部123配置于臂主体120的第二侧部12B与第三侧部12C交叉的部分。

关于上述内容，换言之，后侧衬套支承部122配置于臂主体120中的前侧衬套支承部121的后方。另外，球窝接头支承部123配置于臂主体120中的前侧衬套支承部121的车辆宽度方向外侧。并且，第一侧部12A将前侧衬套支承部121和后侧衬套支承部122连接，第二侧部12B将前侧衬套支承部121和球窝接头支承部123连接。而且，第三侧部12C将球窝接头支承部123和后侧衬套支承部122连接。

图3是从后方且车辆宽度方向外侧观察本实施方式的下臂12的侧视图。图4是本实施方式的下臂12的主视图。图5是从车辆宽度方向内侧观察本实施方式的下臂12的侧视图。图6是表示本实施方式的下臂12的一部分的剖视图。

参照图3至图5，臂主体120具有第一肋124、第二肋125、以及第三肋126。第一肋124在第二侧部12B处从前侧衬套支承部121延伸到球窝接头支承部123。第一肋124是从臂主体120向上方及下方突出的上下一对的肋。如图4所示，第一肋124中的前侧衬套支承部121侧的部分沿着大致水平方向延伸。另外，第一肋124中的球窝接头支承部123侧的部分具备稍微向上方突出的弯曲形状。如图5所示，第二肋125在第一侧部12A处从前侧衬套支承部121延伸到后侧衬套支承部122。第二肋125是从臂主体120向上方及下方突出的上下一对的肋。如图5所示，第二肋125沿着大致水平方向从前侧衬套支承部121延伸到后侧衬套支承部122。第三肋126是在第三侧部12C处在侧视下呈S状从球窝接头支承部123延伸到后侧衬套支承部122的上下一对的肋(参照图3、图6)。

在通过热锻制造这样的下臂12的情况下，从防止以缺损、褶皱、热粘为代表的锻造缺陷、抑制模具破裂、防止金属组织的异常的观点出发，对其形状设定各种限制(以下，称为形状限制)。代表性的形状限制存在拐角部分的圆角的大小、角部分的圆角的大小、模具的起模斜度、最小壁厚、肋部的高度等。热锻后的铝合金材料在去除飞边后，根据需要实施固溶处理、淬火处理、人工时效处理。然后，为了在与其他构件的连结部安装橡胶衬套、球窝接头、托架等而实施机械加工，来安装橡胶衬套、球窝接头、托架。

在俯视下具备大致L形状的下臂12最为重要的是，设想在行驶中轮胎与障碍物碰撞的情况下的、相对于车辆前后方向(从前方向后方)的输入的强度(最大载荷)。通过该车辆前后方向的输入，在L形状的下臂12上主要产生面内弯曲力矩。在下臂12未产生压曲等显著的变形的情况下，下臂12受到的最大载荷Pmax大致与“(各部分的总塑性力矩Mp)÷(到载荷点的距离L)”成为最小的部分(部位)处的Mp/L一致。然而，图2的第三侧部12C处的第三肋126相对于车辆前后方向倾斜，因此受到与将车辆前后方向和第三肋126延伸的方向进行内积后的量相应的压缩载荷(参照图13的虚线箭头)。通常，为了避免与其他构件发生干涉，第三肋126向面外(上下)偏移。在该情况下，在第三肋126上产生由压缩载荷引起的面外弯曲力矩。这样，若由于压缩力和面外偏移而在第三肋126上产生面外弯曲力矩，则产生面外弯曲变形，使面外变形量逐渐增加。面外变形量的增加会进一步使面外弯曲力矩增加，从而第三肋126的面外变形量加速地增加。并且，第三肋126受到的载荷在第三肋126向面外较大弯折之前达到最大载荷，该最大载荷与总塑性力矩Mp相比大幅地降低。此外，第三肋126的位移越进展，向面外较大弯折后的载荷越逐渐降低。这样，在下臂12中，对第三侧部12C的第三肋126也要求有相对于车辆前后方向上的外力的高的强度。

如上所述，为了在下臂12的第三侧部12C中具备相对于车辆前后方向上的外力的高的强度，在本实施方式中，在第三肋126的形状上具有特征。具体而言，如图3所示，将连结球窝接头支承部123(载荷的中心、支承部载荷点123S)与后侧衬套支承部122(载荷的中心、后侧载荷点122S)的直线定义为第一直线L1。另外，将如下的S状的曲线定义为肋中心曲线LR，该S状的曲线通过将上下一对的第三肋126的上端缘及下端缘的上下方向上的中点从球窝接头支承部123连结到后侧衬套支承部122而形成。第一直线L1与肋中心曲线LR在规定的交点P处交叉。并且，当将在交点P与球窝接头支承部123之间由第一直线L1及肋中心曲线LR划分的第一区域的面积定义为S1，并将在交点P与后侧衬套支承部122之间由第一直线L1及肋中心曲线LR划分的第二区域的面积定义为S2的情况下，关于1-S2/S1的绝对值，满足下述式1。

|(1-S2/S1)|≤0.2…(式1)

根据这样的结构，上下一对的第三肋126的侧视下的形状为大致S形状，在对下臂12施加有车辆前后方向的外力的情况下的第三肋126向上侧的弯曲力矩之和(S1)与向下侧的弯曲力矩之和(S2)大致一致。因此，第三肋126的面外压曲模式被控制为大致S状，第三肋126受到的最大载荷增大，并且最大载荷后的载荷降低被抑制。即，下臂12能够耐受较大的载荷，因此下臂12的损伤、破损被制止。

以下，依次对导出上述那样的第三肋126的形状的本发明的作用进行说明。图7是表示在下臂12的第三肋126上施加有轴向力P时的第三肋126的梁模型的示意图。图8是用于后述的数值解析的第三肋126的模型图。图9是表示第三肋126的第一区域与第二区域的面积比和最大载荷增加率的关系的图表。图10是用于数值解析的其他下臂12Z的模型形状。图11是用于数值解析的本实施方式的下臂12(悬架构件)的模型形状。图12是表示各下臂的位移与载荷的关系的图表。另外，图13是表示在下臂12(12Z)上施加有车辆前后方向的外力时的力的分布的示意图。而且，图14是表示本实施方式的下臂12的变形模式的示意图，图15是表示其他下臂12Z的变形模式的示意图。需要说明的是，图14及图15相当于从图13的观察方向观察各下臂的侧视图。

与本实施方式的下臂12的第三肋126不同，假设肋的面外偏移方向仅为一个方向，即，如图15的I所示的其他下臂12Z那样，第三肋126Z的一部分仅向上方偏移，则在下臂12Z上施加有前后方向的外力的情况下，在第三肋126Z上仅产生相同朝向(朝上)的面外弯曲力矩。在该情况下，第三肋126Z向面外的弯曲变形迅速进展，容易(迅速)产生面外的弯折变形。另一方面，如本实施方式的下臂12的第三肋126那样，在有意图地使面外偏移方向为上下两个方向，且第三肋126具备大致S形状的轮廓的情况下，第三肋126内的面外弯曲力矩的轮廓在中途的交点P处反转。其结果是，在下臂12上施加有前后方向的外力的情况下，面外变形量被抑制，并且能够使弯折变形模式为大致S状，因此能够增大最大载荷且大幅地抑制载荷降低。

需要说明的是，为了实现这样的变形模式，在下臂12上施加有前后方向的外力的情况下，需要使将球窝接头支承部123和后侧衬套支承部122连结的前述的第一直线L1与肋中心曲线LR的交点P几乎不发生位移。换言之，在图3中，需要使第一区域的面积S1与第二区域的面积S2大致一致。

如图7所示，设想出轴向力P分别朝向内侧而作用于第三肋126的两端部的梁模型。在此，与球窝接头支承部123的支承部载荷点123S相距长度a的范围向上方仅偏移高度h1。另外，与后侧衬套支承部122的后侧载荷点122S相距长度b的范围向下方仅偏移高度h2。并且，将偏移方向的变化点定义为B，将第三肋126的弯曲刚度定义为恒定的EI。并且，若使用公知的材料力学求解第三肋126的挠曲方程式，则点B的上下方向的位移δ_B由下述式2表示。

在式2中，在δ_B＝0时，点B向上下均不发生位移，成为面外弯折变形的节点，从而实现第三肋126的大致S形状的面外变形。因此，为了满足该条件(δ_B＝0)，从式2导出下述式3。

h₁a＝h₂b…(式3)

若将式3一般化，则在面积S1、S2大致相等时，实现第三肋126的大致S状的变形。

[实施例]

为了确认本发明的效果，使用作为公知的解析工具的ABAQUS来实施基于FEM(有限元法)的解析。在本解析中，将具有高度40×宽度40mm的矩形实心截面且长度为400mm的棒状连杆作为对象，如图8所示那样在使各截面的形心变化成S状之后，计算载荷与位移的关系。需要说明的是，图8中的形心轮廓FP是由各截面的形心描绘的S状的轮廓。另外，如图8所示，与球窝接头支承部123的支承部载荷点123S相当的位置为载荷点，朝向内侧(后侧衬套支承部122侧)施加有外力。另外，后侧衬套支承部122的后侧载荷点122S为约束点(固定点)。

另外，将由通过载荷点和约束点的直线L1与形心轮廓FP划分的两个区域的面积分别设为S1、S2。在本解析中，S1以1000mm²固定，S2在0～1000mm²之间变化，来比较载荷位移关系。在图9中示出解析结果。在图9中，横轴表示(1-S2/S1)，纵轴表示最大载荷增加率。在S2被设定为规定的面积的各条件下，该最大载荷增加率相当于各最大载荷相对于S2＝0mm²的条件下的最大载荷的增加率。如图9所示，得到如下见解：在1-S2/S1为0.20以下的情况下，最大载荷增加5％以上，显著地发挥了本发明的效果。需要说明的是，确认出在S1＞S2、S1＜S2中的任意情况下都发挥了上述的效果。

基于上述的解析结果，以简单的大致L状悬架构件为对象进一步进行了确认本发明的效果的解析。在图10、图11的下臂12Z、12上示出的尺寸的单位为mm。在图10的下臂12Z中，以第三肋126Z的长度方向的中心为界而在球窝接头支承部123侧成为向上方弯曲的形状。另一方面，以上述的中心为界而在后侧衬套支承部122侧，第三肋126Z在水平方向上具有平坦的形状。另外，在图11所示的下臂12中，第三肋126如前所述在侧视下具备S形状。需要说明的是，图10的下臂12Z及图11的下臂12彼此具有相同的质量。在图12中示出了下臂12及下臂12Z的位移与载荷的关系。如图12所示，确认出通过使第三肋126为大致S形状，从而最大载荷增加约10％，且达到最大载荷后的载荷降低被抑制。

需要说明的是，如前所述，对下臂12(下臂12Z)进行了上述的解析的负载条件与下述情况相同，即，在图13中，在球窝接头支承部123的支承部载荷点123S上施加有朝向后方的外力F。在该情况下，在后侧衬套支承部122的后侧载荷点122S及前侧衬套支承部121的前侧载荷点121S处分别产生阻力R1、R2。并且，在球窝接头支承部123的支承部载荷点123S施加有由外力F的分力构成的压缩力，在后侧衬套支承部122的后侧载荷点122S施加有由阻力R1的分力构成的压缩力(参照图13的虚线箭头)。

需要说明的是，图14及图15的状态I及11分别相当于图12的图表中的位移I、II处的状态。在下臂12中，如图14所示，在第三肋126上施加有压缩力时，S形状的上侧突出部与下侧突出部分别弯折。其结果是，第三肋126朝向第三肋126的交点P(图3)发生压缩变形(I→II)。因此，第三肋126的面外变形量被抑制，如图12所示，下臂12受到的最大载荷增大，且能够抑制载荷降低。因此，确保了下臂12相对于车辆前后方向的外力的强度。

另一方面，在下臂12Z中，如图15所示，在第三肋126Z上施加有压缩力时，第三肋126Z以第三肋126Z中的向上方突出的部分进一步向上方突出的方式弯折(I→II)。因此，与下臂12的第三肋126相比，下臂12Z的第三肋126Z的面外变形量变大。

需要说明的是，如图13所示，当在球窝接头支承部123的支承部载荷点123S产生有朝向后方的外力F时，在前侧衬套支承部121的前侧载荷点121S产生朝向下臂12的外侧的阻力R2。其结果是，在下臂12的第一侧部12A及第二侧部12B(图3)产生拉伸应力。因此，第一侧部12A及第二侧部12B的形状不会成为第三侧部12C的弯折变形的触发、或者可以几乎忽视上述的影响。即，对于下臂12的第三侧部12C处的面外的弯折变形的触发而言，由第三侧部12C的第三肋126起支配作用。需要说明的是，第三肋126的曲率、尺寸、壁厚会使图12的最大载荷的值变化，但是发挥本发明的效果的第三肋126(第三侧部12C)的变形模式能够通过满足前述的式1来进行控制。

以上，对本发明的一个实施方式的下臂12(悬架构件)进行了说明。根据这样的下臂12，在对下臂12施加有车辆前后方向的外力的情况下，以交点P为界而使第三侧部12C的面外偏移方向分成上下两个方向。其结果是，第三侧部12C的弯折变形模式变成大致S状，并且面外变形量被抑制。因此，下臂12受到的最大载荷增大，且能够抑制载荷降低。因此，确保了下臂12相对于车辆前后方向的外力的强度。

需要说明的是，优选下臂12由铝合金构成。在该情况下，与钢制的下臂相比，能够实现下臂12的轻量化。另外，优选下臂12(臂主体120)的0.2％屈服强度的平均值为350MPa以上，且下臂12通过热锻成形。在该情况下，与其他的铝材料相比，下臂12能够以较少的重量满足所期望的强度。

需要说明的是，本发明并不限定于上述实施方式。作为本发明，能够采用以下那样的变形实施方式。

图16是本发明的变形实施方式的下臂12M的俯视图，图17是下臂12M的侧视图。需要说明的是，在图16、图17中，在具备与上述的实施方式的下臂12相同的功能的部分标注了与图3相同的符号。另外，图16、图17中的符号P、Q、R、S及T的位置彼此表示相同的位置。

在本变形实施方式中，下臂12M的臂主体120M具备将球窝接头支承部123和后侧衬套支承部122连结的拱状。另外，在从臂主体120M延伸的腿部121M的顶端配置有前侧衬套支承部121。

在这样的下臂12M中，在图16的箭头所示那样的侧视下观察第三侧部12C时，如图17所示，第三肋126也具备S形状。并且，通过满足前述的式1，从而第三肋126的面外变形量被抑制。另外，下臂12M受到的最大载荷增大，且能够抑制载荷降低。因此，确保了下臂12M相对于车辆前后方向的外力的强度。

Claims (3)

1.一种车辆用悬架构件，其为金属制的车辆用悬架构件，其特征在于，具备：

主体部；

第一衬套支承部，其配置于所述主体部；

第二衬套支承部，其配置于所述主体部中的所述第一衬套支承部的后方；以及

球窝接头支承部，其配置于所述主体部中的所述第一衬套支承部的车辆宽度方向外侧，

所述主体部具有：

第一侧部，其将所述第一衬套支承部和所述第二衬套支承部连接；

第二侧部，其将所述第一衬套支承部和所述球窝接头支承部连接；

第三侧部，其将所述球窝接头支承部和所述第二衬套支承部连接；以及

上下一对的肋，它们在所述第三侧部处从所述球窝接头支承部延伸到所述第二衬套支承部，

将所述球窝接头支承部和所述第二衬套支承部连结的直线与如下曲线在规定的交点处交叉，该曲线通过将所述上下一对的肋的上端缘及下端缘的上下方向上的中点从所述球窝接头支承部连结到所述第二衬套支承部而形成，

当在所述交点与所述球窝接头支承部之间由所述直线及所述曲线划分的第一区域的面积为S1，且在所述交点与所述第二衬套支承部之间由所述直线及所述曲线划分的第二区域的面积为S2的情况下，满足|(1-S2/S1)|≤0.2。

2.根据权利要求1所述的车辆用悬架构件，其特征在于，

所述主体部由铝合金构成。

3.根据权利要求2所述的车辆用悬架构件，其特征在于，

所述主体部的0.2％屈服强度的平均值为350MPa以上，且所述车辆用悬架构件通过热锻成形。

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