JP2008213608A - Suspension arm and torsion reduction component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用サスペンションアームの構造に関する。 The present invention relates to a structure of a vehicle suspension arm.
従来から、車輪支持部材を車体に対して上下に揺動可能に連結する二又状のサスペンションアームが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような二又状のサスペンションアームでは、車両の前後方向の荷重がかかったときにアームの二又部分がねじれてしまうことがある。アームにねじれが生じると車輪のアライメントに狂いが生じ、車両が設計通りの走行性能を発揮できなくなるという問題がある。 In such a bifurcated suspension arm, the bifurcated portion of the arm may be twisted when a longitudinal load is applied to the vehicle. When the arm is twisted, there is a problem in that the alignment of the wheels is out of order and the vehicle cannot exhibit the designed driving performance.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、二又状のサスペンションアームにおいて、車両の前後方向荷重によるアームのねじれを軽減する構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a structure for reducing twisting of an arm due to a longitudinal load of a vehicle in a bifurcated suspension arm.
本発明のある態様は、車輪支持部材を車体に対して上下に揺動可能に連結するための二又形状のアームと、前記アームの各先端に結合されるブシュであって二つのブシュの中心が同軸となるように配置されるブシュと、前記二つのブシュを連結する連結部材と、を備えるサスペンションアームである。 An aspect of the present invention includes a bifurcated arm for connecting a wheel support member to a vehicle body so as to be swingable up and down, and a bush connected to each tip of the arm, and the center of the two bushes. Is a suspension arm comprising a bush arranged so as to be coaxial, and a connecting member for connecting the two bushes.
この態様によると、アーム先端に配置された二つのブシュ間が連結部材によって連結されているので、ブシュ間の相対ねじれが抑制され、車両の前後方向荷重に対するサスペンションアームの変形強度が高まる。 According to this aspect, since the two bushes arranged at the end of the arm are connected by the connecting member, relative torsion between the bushes is suppressed, and the deformation strength of the suspension arm with respect to the longitudinal load of the vehicle is increased.
前記ブシュと前記連結部材とが一体的に成形されていてもよい。ブシュと連結部材との接合部がないので、接合部での強度の低下を回避できる。 The bush and the connecting member may be integrally formed. Since there is no joint between the bush and the connecting member, it is possible to avoid a decrease in strength at the joint.
前記ブシュと前記連結部材は一枚の平板から成形されており、前記平板は、それぞれ丸め加工されて一つのブシュを形成する略長方形状の二枚の縦板と、二枚の縦板の間に位置し前記連結部材を形成する横板と、からなってもよい。一枚の平板から成形することで、部品点数を削減できる。 The bush and the connecting member are formed from a single flat plate, and the flat plate is positioned between two vertical plates that are substantially rectangular and rounded to form one bush, and the two vertical plates. And a horizontal plate forming the connecting member. By forming from a single flat plate, the number of parts can be reduced.
前記ブシュに形成されるフランジに前記アームの先端を嵌挿することで前記ブシュと前記アームとが結合されてもよい。フランジとこれに嵌挿されるアームの先端との間で重なり部分ができる。この重なり部分を重ね溶接すれば、フランジとアームとを突き当て溶接する場合と比べて溶接品質を高めることができる。 The bush and the arm may be coupled by inserting the tip of the arm into a flange formed on the bush. There is an overlapping portion between the flange and the tip of the arm fitted into this. If this overlapping portion is overlap welded, the welding quality can be improved as compared with the case where the flange and the arm are butted against each other.
前記フランジは、前記縦板に対するバーリング加工により形成されてもよい。こうすると、フランジを成形する工程が簡単になる。 The flange may be formed by burring processing on the vertical plate. This simplifies the process of forming the flange.
本発明の別の態様は、車輪支持部材を車体に対して上下に揺動可能に連結する二又形状のサスペンションアームに結合されるねじれ軽減部品である。この部品は、前記アームの各先端に結合されるブシュであって二つのブシュの中心が同軸となるように配置されるブシュと、前記二つのブシュを連結する連結部材と、を備え、前記ブシュと前記連結部材とが一体的に成形されている。 Another aspect of the present invention is a torsion reduction component coupled to a bifurcated suspension arm that connects a wheel support member to a vehicle body so as to be swingable up and down. The component includes a bush connected to each end of the arm, the bush being arranged so that the centers of the two bushes are coaxial, and a connecting member for connecting the two bushes. And the connecting member are integrally formed.
本発明によれば、二又状のサスペンションアームに車両の前後方向荷重がかかったときのアームのねじれを軽減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the torsion of the arm when a longitudinal load on the vehicle is applied to the bifurcated suspension arm.
図1は、車両用サスペンションシステムの典型的な構造を示す。図示のサスペンションシステムでは、車輪支持部材を構成するナックル12等によって車輪が回転自在に支持される。それぞれ車幅方向に延在するアッパーアーム10およびロアーアーム16によって、ナックル12の上部および下部と車体側部材(図示せず)とが揺動可能に連結される。アッパーアーム10は全体として略U字形に形成されている。アッパーアーム10の車輪側端部、すなわちU字の閉じた側は、ナックル12の上部とボールジョイントを介して連結される。アッパーアーム10の車体側端部、すなわちU字の開いた側の先端には、車体前後方向11に間隔をあけて配設されたブシュ20がそれぞれ取り付けられている。ブシュ20は円筒形状をしており、その中心軸は車体前後方向11を向いている。アッパーアーム10は、このブシュ20に挿通された通しボルト22を介して車体側部材に揺動可能に取り付けられる。アッパーアーム10のU字のくぼんだ部分には、コイルスプリングおよびショックアブソーバ24が配置される。
FIG. 1 shows a typical structure of a vehicle suspension system. In the illustrated suspension system, the wheel is rotatably supported by a
図2は、従来の二又状のアッパーアームの一例を示す。アッパーアーム30は、全体として略A字形に形成されている。頂点付近にはボールジョイントが接続される穴があいており、そこから二本のアーム33が延び出してそれぞれの先端にブシュ36が接合されている。アーム33の先端とブシュ36との接合部39は突き当て溶接により接合される。アッパーアーム30の二本のアーム33の間はU字形をなしており、アームの間に広い空間40が確保されるようになっている。二本のアーム33の先端は、プレス加工により得られた一枚の平板の周縁部を折り返すことによって、断面が円形になるように加工されている。図中、符号32および34で示す箇所は平板を折り返した部分を表す。このような構造をUO曲げという。
FIG. 2 shows an example of a conventional bifurcated upper arm. The
二本のアーム33は同じ長さに形成されており、アーム33の先端にそれぞれ接合されたブシュ36は、矢印31で示す車両の前後方向と略平行な中心軸38を有する。二つのブシュ36の間には通しボルト(図示せず)が挿通される。
The two
図3および図4は、従来のアッパーアーム30に対して車両の前後方向荷重が加わったときの様子を示す。アッパーアーム30は二本のアームの先端が開いた構造でありかつUO曲げで形成されているため、車両の前後方向の荷重が入力されると、剪断力の中心がアームの断面30aの閉じた側(図4の下側)にオフセットされる。したがって、前後方向荷重によって図4中に矢印35で示す右回りのモーメントが発生する。この結果、二本のアームが上下方向にねじれた状態になる。一旦アームがこのようにねじれると、前後方向荷重が繰り返し加わることによってアッパーアーム全体のねじれがさらに増加してしまう。
3 and 4 show a state in which a vehicle longitudinal load is applied to the conventional
このようなねじれを防止するには、二本のアーム33間をはりで接続してアッパーアームの前後方向の剛性を高くすればよい。しかし、二本のアーム33の間に広がる空間40には、コイルスプリングおよびショックアブソーバが収納されるため、はり構造を配置することができない。
In order to prevent such twisting, the two
そこで、本実施形態では、二本のアームの先端に取り付けられるブシュ同士を連結する構造を採用することで、アッパーアームのねじれを軽減するようにした。 Therefore, in this embodiment, the twist of the upper arm is reduced by adopting a structure in which the bushes attached to the tips of the two arms are connected to each other.
図5は、本実施形態に係るねじれ軽減部品の成形前の展開形状を示す。ねじれ軽減部品は一枚の平板50から成形される。この平板50は、それぞれ丸め加工されて一つのブシュを形成するための略長方形状の二枚の縦板54と、二枚の縦板54の間に位置し連結部材52aを形成する横板52とからなる。平板50は、全体としてH字形をなしている。縦板54の略中心には、下穴をあけた後にパンチを押し込んで下穴の縁を広げていくバーリング加工によって、紙面に対して垂直方向に延びるフランジ56が形成される。
FIG. 5 shows the unfolded shape of the twist reducing component according to the present embodiment before molding. The twist reducing part is formed from a single
図6は、UO曲げで成形されたアッパーアーム58と成形後のねじれ軽減部品51とを結合した状態を示す。図6では、平板50が丸め加工されてねじれ軽減部品51が形成されている。縦板54は、円筒をなすように丸め加工が施されたのち縦板54の上下端部同士を溶接(図中符号60で示す)することによって、ブシュ54aを形成する。横板52は、縦板54の丸め加工によって半円状に曲がり、ブシュ54a間を繋ぐ連結部材を形成している。ねじれ軽減部品51は、直線状に延びる連結部材52aの両端に円筒形のブシュ54aが繋った、全体として亜鈴のような形状をなす。
FIG. 6 shows a state in which the
バーリング加工により形成されたフランジ56は、アッパーアーム58の二本のアームの先端の直径よりもわずかに大きくなるような直径とされる。フランジ56にアームの先端59を嵌挿した後、アームの折り返された部分とフランジとの間を全周にわたって重ね溶接を施す。図中、点線64で囲った部分が重ね溶接が施される部分である。重ね溶接は、金属同士を重ね合わせ、上下の電極で挟んで加圧した後に電流を一定時間流すことで、接触抵抗加熱で両金属を溶接する技術である。
The
上述のようにアッパーアーム58とねじれ軽減部品51とを接合すると、ブシュ54a間が連結部材52aによって連結され、またアッパーアームの先端がフランジ56に嵌挿されて固定されているため、車両の前後方向荷重に対するアッパーアームの剛性が高くなる。さらに、連結部材52aはブシュ54a間に嵌挿される通しボルト(図示せず)のすぐ脇に位置する状態となるため、コイルスプリングやショックアブソーバが配置されるアーム間の空間40は元のままの面積を確保することができる。
When the
以上説明したように、本実施の形態によれば、二つのブシュの間を連結する連結部材を採用することでアームの剛性を高める。こうすると、UO曲げで形成されたアームの前後方向荷重によるねじれが抑制されるとともに、コイルスプリングやショックアブソーバを配置できる程度にアーム間の空間を広く確保することが可能となる。また、バーリングで形成されたフランジにアームの先端を差し込んだ後に両者を重ね溶接で接合するようにしたので、突き当て溶接の場合に比べて溶接の品質を確保しやすい。さらに、一枚の平板からブシュと連結部材を一体成形するので、部品点数を削減することができる。 As described above, according to the present embodiment, the rigidity of the arm is increased by adopting the connecting member that connects the two bushings. In this way, twisting due to the longitudinal load of the arms formed by UO bending is suppressed, and a space between the arms can be ensured to such an extent that a coil spring and a shock absorber can be arranged. In addition, since the ends of the arms are inserted into the flange formed by burring and then joined together by lap welding, it is easier to ensure the quality of welding than in the case of butt welding. Furthermore, since the bush and the connecting member are integrally formed from one flat plate, the number of parts can be reduced.
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。 The present invention has been described based on the embodiments. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications such as design changes can be added based on the knowledge of those skilled in the art. The configuration shown in each drawing is for explaining an example, and can be appropriately changed as long as the configuration can achieve the same function.
実施の形態では、ダブルウィッシュボーン式のサスペンションのアッパーアームにねじれ軽減部材を取り付けることを述べたが、本発明はこの形式のサスペンションに限られず他の形式、例えばストラット式サスペンションにも取り付け可能である。 In the embodiment, it has been described that the twist reducing member is attached to the upper arm of the double wishbone type suspension. However, the present invention is not limited to this type of suspension, and can be attached to other types, for example, a strut suspension. .
図7は、別の形状のサスペンションアーム80とねじれ軽減部品70とを結合した状態を示す。図示のような形状のサスペンションアームは、例えば後輪サスペンションのアッパーアームで採用されている。後輪では、サスペンションのために確保されている車両上下方向のスペースが限られているため、図示のようにブシュ82とボールジョイントの接合部84との間でアームを湾曲させた形状を採用せざるを得ない場合がある。このようなサスペンションアームにおいても、前後荷重を受けるとアーム78がねじれてブシュ同士がずれた状態になる。そこで、図7のようにブシュ82と連結部材86とを一体成形したねじれ軽減部品70をアーム78に結合することで、サスペンションアーム80の変形強度を高めることができる。
FIG. 7 shows a state in which the
本発明は、UO曲げで成形されたサスペンションアームに対して特に有効であるが、それ以外のサスペンションアームに対しても適用することができる。 The present invention is particularly effective for a suspension arm formed by UO bending, but can also be applied to other suspension arms.
51 ねじれ軽減部品、 52 横板、 52a 連結部材、 54 縦板、 54a ブシュ、 56 フランジ、 58 アッパーアーム、 59 アーム先端。 51 twist reduction parts, 52 horizontal plate, 52a connecting member, 54 vertical plate, 54a bushing, 56 flange, 58 upper arm, 59 arm tip.
Claims (6)
前記アームの各先端に結合されるブシュであって、二つのブシュの中心が同軸となるように配置されるブシュと、
前記二つのブシュを連結する連結部材と、
を備えることを特徴とするサスペンションアーム。 A bifurcated arm for connecting the wheel support member to the vehicle body so as to be swingable up and down;
A bush coupled to each tip of the arm, the bush arranged so that the centers of the two bushes are coaxial,
A connecting member for connecting the two bushings;
A suspension arm comprising:
前記平板は、それぞれ丸め加工されて一つのブシュを形成する略長方形状の二枚の縦板と、二枚の縦板の間に位置し前記連結部材を形成する横板と、からなることを特徴とする請求項2に記載のサスペンションアーム。 The bush and the connecting member are formed from a single flat plate,
The flat plate is composed of two substantially rectangular vertical plates that are rounded to form one bush, and a horizontal plate that is positioned between the two vertical plates and forms the connecting member. The suspension arm according to claim 2.
前記アームの各先端に結合されるブシュであって、二つのブシュの中心が同軸となるように配置されるブシュと、
前記二つのブシュを連結する連結部材と、を備え、
前記ブシュと前記連結部材とが一体的に成形されていることを特徴とするサスペンションアームのねじれ軽減部品。 A component that is coupled to a bifurcated suspension arm that connects the wheel support member so as to be swingable up and down with respect to the vehicle body,
A bush coupled to each tip of the arm, the bush arranged so that the centers of the two bushes are coaxial,
A connecting member that connects the two bushings,
A suspension arm twist reduction component, wherein the bush and the connecting member are integrally formed.
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