JP2000071731A - 車両用サスペンションアーム - Google Patents
車両用サスペンションアームInfo
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Abstract
が、該第1のアーム部材2の車両内側及び外側両端部を
除く部位にて互いに上下方向に重ね合わされてなるフロ
ントAアーム1に対して、その剛性を高く維持しつつ、
その重量を可及的に軽くする。 【解決手段】 第1及び第2のアーム部材2,3によ
り、途中に分岐部を有さない状態で延びる閉断面構造を
形成し、第1のアーム部材2に、該第1のアーム部材2
が延びる方向に沿って補強ビード2bを設け、第2のア
ーム部材3の車両内側及び外側両端部に、第1のアーム
部材2の車両内側及び外側両端部近傍において補強ビー
ド2bに接合された延長部3b,3bを設ける。
Description
2のアーム部材同士が互いに上下方向に重ね合わされて
なる車両用サスペンションアームに関する技術分野に属
する。
号公報に示されているように、プレス成形した板状の第
1及び第2のアーム部材同士を互いに上下方向に重ね合
せるようにしたサスペンションアーム(フロントAアー
ム等)はよく知られている。このサスペンションアーム
では、その第1及び第2のアーム部材により閉断面構造
を形成することにより、サスペンションアームの剛性を
高く維持しつつ、その軽量化を図るようにしている。
のように板状の第1及び第2のアーム部材同士を互いに
上下方向に重ね合せてサスペンションアームを構成する
場合、第1のアーム部材の車両内側及び外側両端部を除
く部位にて閉断面構造を形成することが考えられる。す
なわち、サスペンションアームとして特に強度的に必要
な部位は第1のアーム部材の長さ方向中央部であるた
め、第2のアーム部材を第1のアーム部材よりも短くす
ることでサスペンションアームのさらなる軽量化を図れ
る可能性がある。尚、上記従来例(特開平9−2011
4号公報)においても、第1のアーム部材の車両外側端
部は第2のアーム部材と重ね合わされていない。
両内側及び外側両端部を除く部位にて閉断面構造を形成
する場合、単に第2のアーム部材を第1のアーム部材よ
りも短くするだけでは、サスペンションアームの剛性を
高く維持することは困難となる。
あり、その目的とするところは、板状の第1及び第2の
アーム部材同士が、該第1のアーム部材の車両内側及び
外側両端部を除く部位にて互いに上下方向に重ね合わさ
れてなる車両用サスペンションアームに対して、その構
成に工夫を凝らすことによって、サスペンションアーム
の剛性を高く維持しつつ、その重量を可及的に軽くしよ
うとすることにある。
めに、この発明では、第1のアーム部材に、該第1のア
ーム部材が延びる方向に沿って補強ビードを設ける一
方、第2のアーム部材の車両内側及び外側両端部に、上
記第1のアーム部材の車両内側及び外側両端部近傍にお
いて上記補強ビードに接合された延長部を設けるように
した。
第1及び第2のアーム部材同士が、該第1のアーム部材
の車両内側及び外側両端部を除く部位にて互いに上下方
向に重ね合わされてなる車両用サスペンションアームを
対象とする。
より、途中に分岐部を有さない状態で延びる閉断面構造
が形成され、上記第1のアーム部材に、該第1のアーム
部材が延びる方向に沿って補強ビードが設けられ、上記
第2のアーム部材の車両内側及び外側両端部に、上記第
1のアーム部材の車両内側及び外側両端部近傍において
上記補強ビードに接合された延長部が設けられているも
のとする。
両内側及び外側両端部を除く部位は、途中に分岐部を有
さない状態で延びる閉断面構造とされ、しかも、その第
1のアーム部材に補強ビードが設けられかつ第2のアー
ム部材の車両内側及び外側両端部にその補強ビードに接
合された延長部が設けられているので、閉断面構造が形
成された部位の中空部の車両内側及び外側両端部はその
延長部により閉じられた状態となり、その部位の剛性は
そのような延長部がない場合よりも確実に向上する。そ
して、第1のアーム部材の車両内側及び外側両端部には
第2のアーム部材が存在しないので、サスペンションア
ーム全体の重量を軽くすることができる。一方、第2の
アーム部材が存在しなくても、上述の如く閉断面構造が
形成された部位によりサスペンションアームの剛性は確
保される。よって、サスペンションアームの剛性を高く
維持しつつ、その重量を出来る限り軽くすることができ
る。
いて、第1のアーム部材の車両外側端部にボールジョイ
ントを介して前輪が取り付けられ、かつ上記第1のアー
ム部材の車両内側端部と第1及び第2のアーム部材にお
ける閉断面構造が形成された部位の一部とがブッシュを
介して車体に取り付けられることで、上記前輪を上記車
体に懸架するように構成されているものとする。
ムをフロントAアームに容易に適用することができる。
そして、このフロントAアームの使用状態においては、
該フロントAアームの車体取付部が拘束された状態で前
輪取付部に比較的大きな荷重が作用するが、そのときの
フロントAアームの変形量(特にねじれ量)を小さく抑
えることができ、軽量でかつ高剛性なフロントAアーム
を得ることができる。
いて、第1のアーム部材のボールジョイント取付部と車
両外側端との間の部位が、略U字状に折り曲げられてい
るものとする。このことで、ボールジョイント取付部と
車両外側端との間の間隔が小さくてもその間の部位が変
形し難くなり、ボールジョイントの支持剛性を向上させ
ることができる。
基づいて説明する。図1〜図7は、本発明の実施形態に
係る車両用サスペンションアームとしてフロントAアー
ム1を示し、このフロントAアーム1は、プレス成形さ
れた板状の第1及び第2のアーム部材2,3同士が、該
第1のアーム部材2の車両内側及び外側両端部を除く部
位にて互いに上下方向に重ね合わされてなっている。具
体的には、上側に位置する第1のアーム部材2は、その
周縁部全周に下側に曲げられた周縁曲げ部2aを有する
一方、下側に位置する第2のアーム部材3は、その幅方
向両側縁部に上側に曲げられた側縁曲げ部3aを有して
おり、図4に示すように、この第1のアーム部材2の周
縁曲げ部2aと第2のアーム部材3の側縁曲げ部3aと
が互いに溶接され、第1及び第2のアーム部材2,3で
囲まれた内部は中空部とされている。このことで、第1
及び第2のアーム部材2,3により、途中に分岐部を有
さない状態で延びる閉断面構造が形成されていることに
なる。尚、第1のアーム部材2の車両内側及び外側両端
部は、第2のアーム部材3とは重ね合わされておらず、
第1のアーム部材2のみからなっている。
には、該第1のアーム部材2が延びる方向に沿って補強
ビード2bが設けられ、この補強ビード2bは、下側に
凹まされた凹溝形状をなしていて、第1のアーム部材2
の車両内側及び外側両端部間全体に亘って設けられてい
る。
は、ボールジョイント取付孔2cが形成され、この取付
孔2cの周縁部全周には、下側に曲げられたボールジョ
イント取付用曲げ部2dが形成されている。このボール
ジョイント取付用曲げ部2dの内側における上記取付孔
2cにボールジョイント5がかしめにより取付固定され
るようになっている。つまり、上記取付孔2cは第1の
アーム部材2のボールジョイント取付部とされている。
この第1のアーム部材2のボールジョイント取付孔2c
と車両外側端との間の部位は、図5に示すように、周縁
曲げ部2aとボールジョイント取付用曲げ部2dとによ
り略U字状に折り曲げられていることになる。このこと
で、ボールジョイント取付孔2cと車両外側端との間の
間隔が小さくてもその間の部位の変形を抑えてボールジ
ョイント5の支持剛性を向上させるようにしている。
は、ブッシュ取付孔2eが形成され、この取付孔2eに
は、略上下方向に延びる円筒状のブッシュ取付部材6が
嵌合固定されている。このブッシュ取付部材6の内側に
第1のラバーブッシュ7が圧入により取付固定されるよ
うになっている。また、第1及び第2のアーム部材2,
3における閉断面構造が形成された部位の一部にはブッ
シュ取付ブラケット9が溶接により取付固定されてお
り、このブッシュ取付ブラケット9の先端部に第2のラ
バーブッシュ8が圧入により取付固定されるようになっ
ている。上記第1及び第2のラバーブッシュ7,8は、
後述の如くクロスメンバ30(車体)に取り付けられる
ようになっており、このことで、このフロントAアーム
1は、第1及び第2のラバーブッシュ7,8を介してク
ロスメンバ30に取り付けられることになる。
側両端部には、図1及び図5に示すように、斜め上方に
延びる延長部3b,3bがそれぞれ設けられ、この各延
長部3bにおける幅方向中央部の先端部が第1のアーム
部材2の車両内側及び外側両端部近傍において上記補強
ビード2bに溶接によりそれぞれ接合されている。ま
た、上記各延長部3bの幅方向両側縁部にも上記側縁曲
げ部3aが延長されて設けられており、この各延長部3
bにおける側縁曲げ部3aが、第1のアーム部材2の周
縁曲げ部2aに溶接されている。尚、各延長部3bの先
端部における幅方向両側の部位は、上記補強ビード2b
の幅方向両側に位置していて、該各延長部3bの幅方向
中央部よりも上側まで延びているが、その幅方向両側の
部位は第1のアーム部材2とは溶接されていない。
使用状態を図8及び図9により説明する。すなわち、フ
ロントAアーム1における第1のアーム部材2の車両外
側端部には、上記ボールジョイント5と該ボールジョイ
ント5に下端部が連結されたナックルアーム12とを介
して前輪13が取り付けられている。このナックルアー
ム12の上端部はショックアブソーバ14の下端部に連
結され、このショックアブソーバ14の上端部は、車体
フレーム(図示せず)に連結されている。上記ショック
アブソーバ14の外周にはコイルバネ15が巻回され、
このコイルバネ15は、上記フロントAアーム1、ナッ
クルアーム12及びショックアブソーバ14と共にフロ
ントサスペンション(マクファーソン・ストラット方式
のサスペンション)を構成している。
7,8は、車体フレームに結合されかつ車両幅方向に延
びるクロスメンバ30にアーム取付ブラケット21,2
2を介してそれぞれ支持されている。このことで、この
フロントAアーム1は前輪13を車体としてのクロスメ
ンバ30に懸架するように構成されている。上記クロス
メンバ30の下側には、該クロスメンバ30を補強する
ためのトランスバースメンバ31が車両幅方向に延びる
ように取付固定されている。また、クロスメンバ30に
は、該クロスメンバ30に沿って車両幅方向に延びるス
タビライザ23が支持部材26により支持されている。
Aアーム1における第1のアーム部材2の車両内側及び
外側両端部を除く部位が、途中に分岐部を有さない状態
で延びる閉断面構造とされていると共に、第2のアーム
部材3の車両内側及び外側両端部に、第1のアーム部材
2に設けた補強ビード2bに接合された延長部3b,3
bが設けられているので、閉断面構造が形成された部位
の中空部は、その車両内側及び外側両端部も含めて周囲
が略完全に閉じられた状態となり、その部位の剛性は、
上記実施形態のような延長部3b,3bがなくて中空部
の車両内側及び外側両端部が開放状態となっている場合
よりも確実に向上する。そして、第2のアーム部材3
は、第1のアーム部材2の車両内側及び外側両端部の分
だけ短くなっているので、フロントAアーム1全体の重
量をその分だけ軽くすることができる。一方、第2のア
ーム部材3が短くなっても、上記閉断面構造が形成され
た部位によりその剛性は全く問題がない。このため、フ
ロントAアーム1の使用状態においては、該フロントA
アーム1の第1及び第2のラバーブッシュ7,8が取り
付けられた部位が拘束された状態で車両外側端部に比較
的大きな荷重が作用するが、そのような荷重が作用した
としても、フロントAアーム1が変形するのを抑制する
ことができ、特に閉断面構造が形成された部位のねじれ
量を小さく抑えることができる。よって、フロントAア
ーム1の剛性を高く維持しつつ、その重量を出来る限り
軽くすることができる。
3の各延長部3bにおいて側縁曲げ部3aを、第1のア
ーム部材2の周縁曲げ部2aに溶接したが、各延長部3
bの幅方向中央部の先端部を補強ビード2bに溶接する
だけでもよく、各延長部3bを補強ビード2bに溶接し
さえすれば、フロントAアーム1の剛性は確保すること
ができる。
アーム(本発明例)に対して荷重を加えたときにどのよ
うに変形するかを有限要素法により解析した。すなわ
ち、第1及び第2のラバーブッシュに相当する部分を拘
束した状態で、図10に示すように、ボールジョイント
取付孔の中心に荷重を加え、このときの各フロントAア
ームの変形状態をそれぞれ調べた。
車両内側及び外側両端部に延長部がなくて閉断面構造が
形成された部位の中空部の車両内側及び外側両端部が開
放状態とされた車両用フロントAアーム(比較例)に対
しても上記と同じ条件で変形状態を調べた。
尚、この各図において、実線が変形後の状態を、また二
点鎖線が変形前の状態をそれぞれ示している。この結
果、図11と図13とを比較することより、本発明例の
フロントAアームの方が比較例よりもボールジョイント
取付孔中心位置の変位量が小さいことが判る。また、図
12と図14とを比較することより、本発明例のフロン
トAアームの方が比較例よりもボールジョイント取付孔
中心軸の傾き量が小さくて、閉断面構造が形成された部
位のねじれ量が小さいことが判る。
よると、板状の第1及び第2のアーム部材同士が、該第
1のアーム部材の車両内側及び外側両端部を除く部位に
て互いに上下方向に重ね合わされてなる車両用サスペン
ションアームに対して、上記第1のアーム部材に、該第
1のアーム部材が延びる方向に沿って補強ビードを設け
る一方、上記第2のアーム部材の車両内側及び外側両端
部に上記補強ビードに接合された延長部を設けるように
したことにより、サスペンションアームの剛性を高く維
持しつつ、その軽量化を図ることができる。
材の車両外側端部にボールジョイントを介して前輪が取
り付けられ、かつ上記第1のアーム部材の車両内側端部
と第1及び第2のアーム部材における閉断面構造が形成
された部位の一部とがブッシュを介して車体に取り付け
られることで、上記前輪を上記車体に懸架するように構
成したことにより、軽量でかつ高剛性なフロントAアー
ムが容易に得られる。
材のボールジョイント取付部と車両外側端との間の部位
を略U字状に折り曲げるようにしたことにより、ボール
ジョイントの支持剛性の向上化を図ることができる。
アームとしてフロントAアームを示す上面図である。
スペンションの正面図である。
解析において加重の方向を示す概略図である。
素法による解析結果を示す上面図である。
素法による解析結果を示す車両外側端部側から見た図1
1の側面図である。
法による解析結果を示す上面図である。
法による解析結果を示す車両外側端部側から見た図13
の側面図である。
部) 3 第2のアーム部材 3b 延長部 5 ボールジョイント 7 第1のラバーブッシュ 8 第2のラバーブッシュ 13 前輪 30 クロスメンバ(車体)
Claims (3)
- 【請求項1】 板状の第1及び第2のアーム部材同士
が、該第1のアーム部材の車両内側及び外側両端部を除
く部位にて互いに上下方向に重ね合わされてなる車両用
サスペンションアームであって、 上記第1及び第2のアーム部材により、途中に分岐部を
有さない状態で延びる閉断面構造が形成され、 上記第1のアーム部材に、該第1のアーム部材が延びる
方向に沿って補強ビードが設けられ、 上記第2のアーム部材の車両内側及び外側両端部に、上
記第1のアーム部材の車両内側及び外側両端部近傍にお
いて上記補強ビードに接合された延長部が設けられてい
ることを特徴とする車両用サスペンションアーム。 - 【請求項2】 請求項1記載の車両用サスペンションア
ームにおいて、 第1のアーム部材の車両外側端部にボールジョイントを
介して前輪が取り付けられ、かつ上記第1のアーム部材
の車両内側端部と第1及び第2のアーム部材における閉
断面構造が形成された部位の一部とがブッシュを介して
車体に取り付けられることで、上記前輪を上記車体に懸
架するように構成されていることを特徴とする車両用サ
スペンションアーム。 - 【請求項3】 請求項2記載の車両用サスペンションア
ームにおいて、 第1のアーム部材のボールジョイント取付部と車両外側
端との間の部位が、略U字状に折り曲げられていること
を特徴とする車両用サスペンションアーム。
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1998
- 1998-09-01 JP JP24669198A patent/JP4038890B2/ja not_active Expired - Fee Related
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