JPH03149421A - Ｆｒｐアームを備えた懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等の車両のフロントサスペンションあ
るいはリヤサスペンション等に好適なＦＲＰアームを備
えた懸架装置に関する。

「従来の技術］ マクファーソンストラットあるいはダブノミウィツシュ
ボーン形などに代表される車両用懸架装置は、車幅方向
に延びるリンク構造のアームによってハブキャリアを上
下動自在に支持するとともに、上記アームとは別に設け
られた巻ばね等の懸架ばねによって各車輪ごとのばね上
型量を弾性的に支えている。しかしながら最近では、自
動車のＦＦ（前機関・前輪駆動）化や四輪駆動化あるい
はフロントノーズの低い車が望まれること等に伴って、
エンジンルームの下まｉりに−懸架ばねのｉ付ｉスペー
スを充分に確保することが難しい状況になってきている
。

このような状況に対処するために、本発明者らは、従来
の懸架ばねに代る部材として、−片持ち式のばね兼用Ｆ
ＲＰアームの開発を行ってきた。

ＦＲＰアームはマトリックス樹脂と強化繊維とによって
構成されており、上下方向に弾性的に撓むことができる
ようにしている。そしてこのＦＲＰアームの固定端側の
端部を車体に固定するとともに、自由端側にハブキャリ
ア等の車輪側の部材を設けるようにしている。− 上記ＦＲＰアームの一部を車体に固定するため、従来は
ＦＲＰアームの端部にボルト挿通用の孔をあけてボルト
とナツトによって固定したり、Ｕボルトを利用した締結
、あるいはこれらボルトによる締結と接着剤による固定
を併用する方法などが考えられている。しかしながら、
ＦＲＰアームに孔をあければ繊維が切断されて強度が低
下するし、Ｕボルトによる締付けは緩みを生じる可能性
があり−、接着剤による固定は接着面が剥れる可能性が
あるなどの理由から、過酷な条件下で使用される片持ち
弐ＦＲＰアームの固定端を確実に固定する手段が未だ確
立されていないのが現状である。

また、実開昭６２−１３１９０５号公報に見られるよう
に、片持ち式のＦＲＰ部材の板端：と幅方向に沿う円柱
状の部分を設け、この円柱状端部をブラケット−に嵌合
させるといった固定手段も提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記先行技術における円柱状の部分は、ＦＲＰ部材の固
定端を支持するものであるから十分な強度を有している
必要がある。従ってこの円柱状端部はＦＲＰ部材と一体
に成形されていることが望ましい。ところがＦＲＰ板ば
ねのように長手方向に連続する繊維によって強化される
ものにおいては、板端部にこのような円柱状の部分を一
体に成形すること（こ困難を伴う。特に、ＦＲＰ板ばね
の成形に適しているフィラメントワインディング法のよ
うに長手方向に一方向連続強化繊維を引き揃えつつ成形
を行なうものにあっては、ＦＲＰ部材の端に円柱状部分
を一体に成形することが不可能である。

従って本発明の目的は、懸架装置に使われる片持ち式Ｆ
ＲＰアームの固定端側を車体等に確実に固定でき、しか
も端部を問題なく成形できるようなＦＲＰアームを備え
た懸架装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を果たすために開発された本発明の懸架装置に
おけるＦ″ＲＰアームは、マトリックス樹脂とこのマト
リックス樹脂に埋設されていてＦＲＰアームの全長にわ
たって長手方向に引き揃えられた一方向連続強化繊維と
を含有しており、しかもこのＦＲＰアームの固定端側の
端部を板端面に向って板幅あるいは板厚が漸増するよう
なテーパ状に成形するか、またはＬ状等に曲げた形に成
形する。そしてこのＦＲＰアームの端部を車体側に固定
するための固定用部品に、上記ＦＲＰアームの端部を抜
出不能に嵌合・保持するアーム嵌合部を設けにものであ
る。

［作用］ 上記構成のＦＲＰアームを備えた懸架装置は、固定用部
品のアーム嵌合部にＦＲＰアームの端部を嵌合させるこ
とによってＦＲＰアームの長手方向への抜は止めをなす
とともに、上記固定用部品をボルト等によって車体側に
固定する。ＦＲＰアームの固定端側の端部は、先端側が
広がったテーパ状、またはＬ状等に曲がった形状をなし
ており、この端部が固定用部品のアーム嵌合部に保持さ
れるため、ＦＲＰアームの長手方向に加わる荷重に対し
て大きな抜は止め強度を発揮できる。そして上記端部は
長手方向に引き揃えられた一方向連続強化繊維を含有す
るＦＲＰアームであっても問題なく成形することができ
る。

【実施例］ 以下に本発明の一実施例について、第１″図ないし第６
図を参照して説明する。

第３図に概念的に示されるように、自動車の車体側の部
材１の前部にエンジンルーム２があり、エンジンルーム
２の左右両側に、操舵輪としての一対の車輪３，３が位
置している。車輪３．３はタイヤハウス４．４に収容さ
れているとともに、図示しない周知のステアリングリン
ケージによって左右方向に転舵されるものであり、２点
鎖線で示されるように円弧状の軌跡をえかいて左右に旋
回できるようになっている。

各車輪３．３と車体側の部材１との間に懸架装置５．５
が互いに独立して設けられている。各懸架装置５．５は
左右対称形であって実質的な構造が互いに同じであるか
ら、第１図および第２図にに示される一方の懸架装置５
を代表して説明する。

この懸架装置５は、前後一対の片持ち式のばね兼用ＦＲ
Ｐアーム６．６を備えている。各ＦＲＰアーム６は、公
知のＦＲＰ製板ばねと同様に、マトリックス樹脂８と、
アーム６の主に長手方向に沿うガラスロービング等の連
続強化繊維９とによって、自由状態で長手方向中間部が
やや上に凸となるような弓形に湾曲した帯状に成形され
ている。

ＦＲＰアーム６は、フィラメントワインディング法によ
って製造される。すなわち、硬化前のマトリックス樹脂
を含浸した繊維束を、長手方向に引き揃えつつ図示しな
い回転式マンドレル（内側の型）の成形溝に所望厚さに
なるまで連続的に巻き重ねたのち、外周側に外型を重ね
、更に所定温度でマトリックス樹脂を硬化させたのちに
、脱型して所定寸法に切断する。上記マンドレルの成形
溝はＦＲＰアーム６の形状に対応している。なお、フィ
ラメントワインディング法の代りに周知のプルフォーミ
′ング法が適用されてもよい。

ＦＲＰアーム６の固定端側の端部６ａは、板端面６Ｃに
向って板幅が漸増するような末広がりテーパ状に成形さ
れている。しかもこのＦＲＰアーム６は、固定端側の端
部６ａの板厚が自由端側の端部６ｂの板厚よりも厚くな
るようなテーパリーフ状に成形されている。図示例のＦ
ＲＰアーム６゜は長手方向に等幅であるが、場合によっ
ては長手方向に幅が変化するような形状でもかまわない
し、等厚リーフであってもよい。

第３図に示されるように、前後一対のＦＲＰアーム６．
６は、操舵輪３．３の旋回軌跡との干渉を避けるように
平面視においておおむねＶ状となるような配置で車体側
の部材１に取付けである。

各ＦＲＰアーム６の固定端側の端部６ａは、後述する固
定用部品１０を用いて車体側の部材１に固定される。Ｆ
ＲＰアーム６の自由端側の端部６ｂ側は、ボルト１１等
を用いてブラケット１２に連　　結される。

第２図に示されるように、ブラケット１２の先端部分に
ボールジヨイント１５が取付けられている。このボール
ジヨイント１５によって、車輪側の部材の一例としての
ハブキャリア１６が旋回可能に支持される。ハブキャリ
ア１６に、車輪３の回転中心となるアクスル１７と、上
下方向の変位を減衰させるショックアブソーバ１８が設
けられている。

固定用部品１０の一例を第４図ないし第６図に示す。固
定用部品１０は、金属製の基体２０および力バー２１と
、ボルト２２などを備えて構成されている。基体２０と
力バー２１は、ボルト２２によって互いに厚み方向に締
結されるとともに、車体側の部材１に固定される。基体
２ｏに、ＦＲＰアーム６の前記テーパ状端部６ａに対応
した形状の凹部からなるアーム嵌合部２５が設けられて
いる。このアーム嵌合部２５は、奥側の幅Ｗｌが入り口
側の幅ｗ２よりも大きい奥広がりテーパ状をなしており
、ＦＢＰアーム６のテーパ状端部６ａを嵌合させること
で、この端部６ａをいわば「くさび効果」によって抜出
不能に嵌合・保持するようにしである。

なお、固定用部品１０は、板金をプレス等の塑性加工に
よって、テーパ状端部６ａが丁度収まるような形状に形
成したものであってもよい。

上記テーパ状端部６ａの厚み方向両面にスペーサ３０．
３１が重合されている。これらスペーサ３０．３１４Ｆ
ＲＰフー４６と固定用部品１ｏに接着剤によって固定さ
れる。スペーサ３０．３１は、ＦＲＰアーム６が基体２
ｏと力バー２１に直接接触することを防ぐことによりＦ
ＲＰアーム６の摩耗を防ぐ目的と、ＦＲＰアーム６の締
付面に局部的な応力が作用することを防ぐ目的等のため
に使われる。従ってスペーサ３０．３１は耐摩耗性のあ
るエラストマ、あるいは繊維で強化されたエラストマが
適するが、それ以外の合成樹脂等であってもよい。なお
、前記端部６ａの厚みとスベーす３０．３１の合計厚み
は、アーム嵌合部２５の深さく上下方向の寸法Ｈ）より
も大きくしである。従ってボルト２２を締付けることに
よってスペーサ３０．３１が弾性的に圧縮され、端部６
ａが締付けられる。

上記構成の懸架装置５は、ばね上重量にもとづく上下方
向の荷重に対しては、前後２本のＦＲＰアーム６．６が
共働して撓むことにより、従来と同様のばね定数をもつ
懸架ばねとしての機能を果たすことができる。また、車
両が旋回走行する時や急制動特等において前後方向およ
び左右方向に加わる荷重に対しては、各懸架装置５にお
いてＶ状に組まれた前後２本のＦＲＰアーム６．６がい
わばトラス構造となって相互に補強ロッドとしての機能
を発揮する。このため充分な剛性を発揮することができ
る。そして各ＦＲＰアーム６の端部６ａが固定用部品１
０のアーム嵌合部２５に嵌合・保持されることによって
、アーム６の長手方向の抜は止めがなされ、車体側の部
材１にしっかりと固定される。

なお第７図は本発明の他の実施例を示している。

この実施例のＦＲＰアーム６の端部６ａは板端面６Ｃに
向って板厚がテーパ状に漸増するような末広がリテーパ
状に形成されている。固定用部品１０のアーム嵌合部２
５は、上記テーパ状端部６ａに対応した形状の凹部とし
である。この実施例のＦＲＰアーム６も、長手方向に沿
う連続強化繊維９がアーム６の全長にわたって連続して
引き揃えられた状態で成形されている。なお、端部６ａ
の板幅と板厚の双方を変化させるようにしてもよい。

第８図および第９図に示された他の実施例においては、
ＦＲＰアーム６の端部６ａがＬ状に曲げられた形状に成
形されているとともに、基体２０または力バー２１に、
上記曲がり端部６ａに対応した形状の凹部からなるアー
ム嵌合部２５が設けられている。そしてボルト２２．２
３によって力バー２１が基体２０に固定されている。こ
の場合も、一方向連続強化繊維９がＦＲＰアーム６の全
長にわたって引き揃えられている。従ってＦＲＰアーム
６の長手方向に作用する荷重は、強化繊維９の引張り強
度によって保たれる。なお、上記端部６ａをＪ状あるは
Ｕ状、へ状等に曲げてもよい。

第１０図に示された更に別の実施例においては、スペー
サ３０．３１の端部３０ａ、３１ａを先端側の厚みが漸
減するような先細テーパ状に形成することにより、スペ
ーサ３０．３１の端部３０ａ。

３１ａに応力が集中することを防いでいる。このような
形状の端部３０ａ、３１ｇを採用することにより、ＦＲ
Ｐアーム６が上下方向に繰返し撓んでもスペーサ３０．
３１の接着面が剥れにくくなる。

なお上述した各実施例のアニム取付は構造は、第１１図
に示されるような左右体ずつのＦＲＰアーム６を備えた
懸架装置５にも適用できる。

［発明の効果］ 本発明によれば、ＦＲＰアームの固定端側の端部を簡単
な構造で確実に固定できるとともに、長手方向に引き揃
えられた一方向連続強化繊維を含有するＦＲＰアームで
あっても端部を問題なく成形することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示し、第１図
は懸架装置の一部の斜視図、第２図は懸架装置の正面図
、第３図は懸架装置を備えた車両の一部を概略的に示す
底面図、第４図はＦＲＰアームの取付部を一部断面で示
す底面図、第５図は第４図中のｖ−ｖ線に沿う断面図、
第６図はＦＲＰアームの取付部の縦断側面図、第７図は
本発明の他の実施例を示すＦＲＰアームの取付部の縦断
側面図、第８図は本発明の更に別の実施例を示すＦＲＰ
アームの取付部の縦断側面図、第９図は第８図中のＩＸ
−ＩＸ線に沿う断面図、第１０図は本発明の更に別の実
施例を示すＦＲＰアームの取付部の縦断側面図、第１１
図は懸架装置を備えた車両の他の例を概略的に示す底面
図である。 １・・・車体側の部材、３・・・車輪、５・・・懸架装
置、６・・・ＦＲＰアーム、６ａ・・・固定端側の端部
、６ｂ・・・自由端側の端部、６ｃ・・・板端面、１０
・−・固定用部品、２５・・・アーム嵌合部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第４区 １１５　図 第７区 １に８図 ＩＫ９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定端側の端部が車体側の部材に固定用部品によ
   って固定される片持ち式のＦＲＰアームを備えた懸架装
   置であって、上記ＦＲＰアームは、マトリックス樹脂と
   このマトリックス樹脂に埋設されていて上記ＦＲＰアー
   ムの全長にわたって長手方向に引き揃えられた一方向連
   続強化繊維とを含有しており、しかも上記ＦＲＰアーム
   の固定端側の端部を板端面に向って板幅あるいは板厚が
   漸増するようなテーパ状に成形し、かつ上記固定用部品
   に上記ＦＲＰアームの上記テーパ状端部を抜出不能に嵌
   合・保持するアーム嵌合部を設けたことを特徴とするＦ
   ＲＰアームを備えた懸架装置。
2. （２）固定端側の端部が車体側の部材に固定用部品によ
   って固定される片持ち式のＦＲＰアームを備えた懸架装
   置であって、上記ＦＲＰアームは、マトリックス樹脂と
   このマトリックス樹脂に埋設されていて上記ＦＲＰアー
   ムの全長にわたって長手方向に引き揃えられた一方向連
   続強化繊維とを含有しており、しかも上記ＦＲＰアーム
   の固定端側の端部を曲がった形状に成形し、かつ上記固
   定用部品に上記ＦＲＰアームの上記曲がり端部を抜出不
   能に嵌合・保持するアーム嵌合部を設けたことを特徴と
   するＦＲＰアームを備えた懸架装置。