JP7175859B2 - 車両用ロアアーム - Google Patents

Description

本発明は、懸架装置の一部を構成する車両用ロアアームに関する。

車両用ロアアームは、車体に取り付けられるとともに、車輪の操舵にかかるステアリングナックルを車両下方から回転可能に支持する。車両用ロアアームは、当該ステアリングナックルとともに、車体を支える懸架装置の一部を構成している。特許文献１には、複数の車両用ロアアームが開示されている。いずれの車両用ロアアームも、車両衝突の際、ステアリングナックルの支持部近傍における車両前後方向の変形性能が確保されたものとなっている。これにより、車両衝突の際、衝撃力の一部を車両用ロアアームにより吸収することができる。

特許文献１に開示されている複数の車両用ロアアームのうち、特許文献１の図１７に示される車両用ロアアームは、車両衝突の際、当該車両用ロアアームは、車両上下方向に折れ曲がる変形モードをとる。このような変形モードをとると、当該車両用ロアアームに支持されたステアリングナックルに車両上下方向の変位が生じるため、車両の操縦安定性の低下が懸念される。このため、車両衝突の際、ステアリングナックルの支持部近傍の変形モードが、車両後方に変形し、かつ車両上下方向の変形が抑えられた車両用ロアアームが求められる。

特開平８－６７１２０号公報

本発明は、上述の事情に鑑み、車両衝突の際、ステアリングナックルの支持部近傍が、車両後方に変形し、かつ車両上下方向の変形が抑えられた変形モードをとることが可能な車両用ロアアームを提供することをその課題とする。

本発明によって提供される車両用ロアアームは、主板と、前記主板の周縁から車両上下方向に延び、かつ車両前後方向において互いに離れて位置する一対のフランジと、前記主板の車幅方向の車両内方端につながるとともに、車体に取り付けられる第１取付け部と、前記第１取付け部よりも車両後方に位置し、かつ前記主板につながるとともに、前記車体に取り付けられる第２取付け部と、前記車幅方向において前記主板に対して前記第１取付け部とは反対側に位置し、かつ前記主板につながるとともに、車両下方からステアリングナックルを前記車両上下方向の回りに回転可能に支持する支持部と、を備え、前記主板は、前記車幅方向において前記第１取付け部と前記支持部との間に位置し、かつ前記主板の他の領域よりも曲げ剛性が大である補剛部を有し、前記補剛部は、前記車両前後方向に延び、かつ前記一対のフランジの双方につながり、前記補剛部の後端が、前記支持部よりも前記車両後方に位置することを特徴としている。

本発明にかかる車両用ロアアームによれば、車両衝突の際、ステアリングナックルの支持部近傍が、車両後方に変形し、かつ車両上下方向の変形が抑えられた変形モードをとることが可能となる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明の一実施形態にかかる車両用ロアアームの平面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１に示す車両用ロアアームの車両衝突に伴う変形モードを示す平面図である。

本発明を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。

図１～図４に基づき、本発明の一実施形態にかかる車両用ロアアーム「以下「ロアアームＡ」という。」について説明する。ロアアームＡは、操舵される車輪を回転可能に支持するステアリングナックル（図示略）とともに、車体を支える懸架装置の一部を構成している。ロアアームＡの説明においては、右側前輪にかかるストラット式の懸架装置を対象とする。ロアアームＡは、主板１０、底板２０、複数のフランジ３０、第１取付け部４１、第２取付け部４２および支持部５０を備える。ロアアームＡは、第１取付け部４１および第２取付け部４２において車体を構成するサスペンションメンバ（図示略）に取り付けられる。

ここで、説明の便宜上、これらの図において示されるｕｐｒを車両上方向、ｄｗｎを車両下方向、ｆｒを車両前方向、ｒｒを車両後方向、ｒｈを車両右方向、ｌｈを車両左方向とする。以下の説明で、特記なく上下を用いる場合は、車両上下方向の上下を指し、特記なく前後を用いる場合は、車両前後方向の前後を指す。車幅方向の車両内方とは、車幅方向（車両左右方向）のうち車内向きを指す。車幅方向の車両外方とは、車幅方向のうち車外向きを指す。

主板１０は、底板２０、および複数のフランジ３０とともにロアアームＡに作用する荷重を分担している。ロアアームＡにおいては、主板１０、複数のフランジ３０、第２取付け部４２および支持部５０が、単一の鋼板から一体成形されたものとなっている。図２および図３に示すように、主板１０は、主面１１、裏面１２、補剛部１３、台座部１４および作業孔１５を有する。

図２および図３に示すように、主面１１および裏面１２は、車両方向において互いに反対側を向く。これらのうち、主面１１は、車両上方を向く。主面１１は、第１領域１１１および第２領域１１２を含む。第１領域１１１は、支持部５０につながっている。第２領域１１２は、第１取付け部４１および第２取付け部４２につながっている。第２領域１１２は、第１領域１１１よりも車両上方に位置する。

図１～図３に示すように、補剛部１３（図１においてハッチングにて示す主板１０の領域）は、車幅方向において第１取付け部４１と支持部５０との間に位置し、かつ車両前後方向に延びている。補剛部１３は、主板１０の他の領域よりも曲げ剛性が大とされている。主面１１は、補剛部１３を境界として第１領域１１１および第２領域１１２に区分されている。ロアアームＡにおいては、補剛部１３は、車幅方向において主面１１に対して傾斜した構成となっている。補剛部１３の他の構成として、車両上方に向けて凸状、または車両下方に向けて凹状であるビードでもよい。さらに、補剛部１３の他の構成として、主板１０に補強部材を設けたものでもよい。

図１～図３に示すように、台座部１４は、主面１１から車両上方に向けて突出している。ロアアームＡにおいては、台座部１４は、主面１１の第１領域１１１から車両上方に向けて突出している。車両上方から視て、台座部１４は、複数のフランジ３０から離れて位置する。台座部１４の車幅方向の車両内方端は、補剛部１３につながっている。

図１～図３に示すように、作業孔１５は、台座部１４を車両上下方向に貫通している。作業孔１５は、後述する底板２０にも設けられている。車両の組立工程において、ロアアームＡを先述のサスペンションメンバに取り付けた後、当該サスペンションメンバは、車体を構成する左右一対のサイドメンバ（図示略）に車両下方から取り付けられる。作業孔１５には、当該サスペンションメンバを当該サイドメンバに取り付けるための工具が挿入される。

底板２０は、図２および図３に示すように、主板１０の裏面１２に対向し、かつ裏面１２から車両下方に離れて位置する。底板２０の周縁は、複数のフランジ３０に対して溶接接合されている。これにより、ロアアームＡの車両上下方向に沿った断面は、主板１０、底板２０、および複数のフランジ３０により閉断面をなしている。なお、主板１０の強度によっては、ロアアームＡにおいて底板２０を配置しない構成としてもよい。

複数のフランジ３０は、図１および図３に示すように、主板１０の周縁から車両上下方向に延びている。ロアアームＡにおいては、複数のフランジ３０は、主板１０の周縁から車両下方に向けて垂れている。複数のフランジ３０は、第１フランジ３０１、第２フランジ３０２および第３フランジ３０３を含む。第１フランジ３０１は、主板１０の前端に位置し、かつ第１取付け部４１と支持部５０とにつながっている。第２フランジ３０２は、第１フランジ３０１よりも車両後方に位置し、かつ第２取付け部４２と支持部５０とにつながっている。第３フランジ３０３は、主板１０の車幅方向の車両内方端に位置し、かつ第１取付け部４１と第２取付け部４２とにつながっている。

第１取付け部４１は、図１および図２に示すように、主板１０の車幅方向の車両内方端につながっている。ロアアームＡにおいては、第１取付け部４１は、主板１０および底板２０に対して溶接接合されている。第１取付け部４１は、円形鋼管である。第１取付け部４１は、第１孔４１１を有する。第１孔４１１は、第１取付け部４１を車両前後方向に貫通している。ロアアームＡを先述のサスペンションメンバに取り付ける際、第１孔４１１には、取付けボルトが車両前後方向に挿入され、かつ当該取付けボルトと、第１孔４１１の孔壁との間にはゴム製のブッシュが配置される。当該取付けボルトが、ロアアームＡを当該サスペンションメンバに取り付けるための締結部材となる。

第２取付け部４２は、図１に示すように、第１取付け部４１よりも車両後方に位置し、かつ主板１０につながっている。ロアアームＡにおいては、第２取付け部４２は、主板１０の後端につながっている。第２取付け部４２は、第２孔４２１を有する。第２孔４２１は、第２取付け部４２を車両上下方向に貫通している。ロアアームＡを先述のサスペンションメンバに取り付ける際、第２孔４２１には、取付けボルトが車両上下方向に挿入され、かつ当該取付けボルトと、第２孔４２１の孔壁との間にはゴム製のブッシュが配置される。当該取付けボルトが、ロアアームＡを当該サスペンションメンバに取り付けるための締結部材となる。

支持部５０は、図１および図２に示すように、車幅方向において主板１０に対して第１取付け部４１とは反対側に位置し、かつ主板１０につながっている。ロアアームＡにおいては、支持部５０は、主板１０の車幅方向の車両外方端に位置する。支持部５０は、支持孔５１を有する。支持孔５１は、支持部５０を車両上下方向に貫通している。支持孔５１には、ボールジョイントが嵌め込まれる。先述のステアリングナックルの下端は、当該ボールジョイントに連結される。これにより、支持部５０は、車両下方から当該ステアリングナックルを車両上下方向の回りに回転可能に支持する。

図１および図３に示すように、補剛部１３の前端１３１は、第１フランジ３０１につながっている。補剛部１３の後端１３２は、第２フランジ３０２につながっている。これにより、補剛部１３は、車両前後方向において互いに離れて位置する第１フランジ３０１および第２フランジ３０２の双方につながる構成をなしている。補剛部１３の後端１３２は、支持部５０よりも車両後方に位置する。

次に、ロアアームＡの作用効果について説明する。

ロアアームＡは、主板１０と、主板１０の周縁から車両上下方向に延び、かつ車両前後方向において互いに離れて位置する一対のフランジ３０（第１フランジ３０１および第２フランジ３０２）とを備える。主板１０は、車幅方向において第１取付け部４１と支持部５０との間に位置し、かつ主板１０の他の領域よりも曲げ剛性が大である補剛部１３を有する。補剛部１３は、車両前後方向に延び、かつ一対のフランジ３０の双方につながっている。補剛部１３の後端１３２は、支持孔５１よりも車両後方に位置する。本構成をとると、図４に示すように、車両衝突に伴う衝撃力Ｆが車輪およびステアリングナックルを介して支持部５０に作用した際、補剛部１３の後端１３２に応力が集中しやすくなる。これにより、主板１０は、主面１１の第１領域１１１と、補剛部１３との境界を固定端として、支持部５０とともに車両後方に向けて変形する。

さらに、主板１０の周縁には一対のフランジ３０が設けられているため、主板１０の車両前後方向の回りの断面二次モーメントが比較的大となる。これにより、主板１０が車両上下方向に対して変形しにくくなる。したがって、衝撃力Ｆに伴う主板１０の変形モードは、略水平状態を保ったまま車両後方に変形するものとなる。以上より、ロアアームＡによれば、車両衝突の際、ステアリングナックルの支持部５０の近傍が、車両後方に変形し、かつ車両上下方向の変形が抑えられた変形モードをとることが可能となる。

主板１０は、主面１１の第１領域１１１から車両上方に向けて突出する台座部１４を有する。台座部１４の車幅方向の車両内方端は、補剛部１３につながっている。これにより、補剛部１３の曲げ剛性が向上するため、ロアアームＡの車幅方向の剛性を向上させることができる。

主板１０において、主面１１の第１領域１１１は、主面１１の第２領域１１２よりも車両下方に位置する。これにより、第１領域１１１の車両上方におけるクリアランスがより大となるため、ロアアームＡよりも車両上方に配置されるステアリングギアのタイロッド、およびスタビライザの配置の自由度を増すことができる。

本発明は、先述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

Ａ：ロアアーム
１０：主板
１１：主面
１２：裏面
１３：補剛部
１３１：前端
１３２：後端
１４：台座部
１５：作業孔
２０：底板
３０：フランジ
３０１：第１フランジ
３０２：第２フランジ
３０３：第３フランジ
４１：第１取付け部
４１１：第１孔
４２：第２取付け部
４２１：第２孔
５０：支持部
５１：支持孔
Ｆ：衝撃力

Claims (1)

1. 主板と、
   前記主板の周縁から車両上下方向に延び、かつ車両前後方向において互いに離れて位置する一対のフランジと、
   前記主板の車幅方向の車両内方端につながるとともに、車体に取り付けられる第１取付け部と、
   前記第１取付け部よりも車両後方に位置し、かつ前記主板につながるとともに、前記車体に取り付けられる第２取付け部と、
   前記車幅方向において前記主板に対して前記第１取付け部とは反対側に位置し、かつ前記主板につながるとともに、車両下方からステアリングナックルを前記車両上下方向の回りに回転可能に支持する支持部と、を備え、
   前記主板は、前記主板の他の領域よりも曲げ剛性が大である補剛部を有し、
   前記車両上下方向に視て、前記補剛部の全体は、前記第１取付け部および前記第２取付け部よりも前記車幅方向において前記支持部が位置する側に位置しており、
   前記補剛部は、前記車両前後方向に延び、かつ前記一対のフランジの双方につながっており、
   前記補剛部の後端が、前記支持部よりも前記車両後方に位置する、車両用ロアアーム。

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