(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向に離間した２箇所の位置にて車体に取り付けた一対の取付部分と車輪を支持する支持部分を有する車両のサスペンション機構に使用されるサスペンションアームであって、前記一対の取付部分の間に車幅方向に延在して形成した少なくとも１つの凹部又は凸部により車両の前後方向にて衝撃力を付与されたとき座屈する変形可能な衝撃吸収部を設けて、該衝撃吸収部それ自体が前記凹部又は凸部にて車両の前後方向に対して交差する車幅方向において高い剛性を有し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】
前記衝撃吸収部の凹部又は凸部が、前記後方の取付部分に隣接する位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用サスペンションアーム。
【請求項３】
前記衝撃吸収部の凹部又は凸部が、前記前方の取付部分に隣接する位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用サスペンションアーム。
【請求項４】
金属製板材を所定の形状にプレス成形したアーム部材から成り、車両の前後方向に離間した２箇所にて車体に取り付けられる前後一対の取付部分と車輪を支持する支持部分を有する車両のサスペンション機構に使用されるサスペンションアームにおいて、前記アーム部材の前後一対の取付部分の間に車幅方向に延在して形成した少なくとも１つの凹部又は凸部により車両の前後方向にて衝撃力を付与されたとき座屈する変形可能な衝撃吸収部を設けて、該衝撃吸収部それ自体が前記凹部又は凸部にて車両の前後方向に対して交差する車幅方向において高い剛性を有するようにしたことを特徴とする車両用サスペンションアーム。
【請求項５】
前記衝撃吸収部の凹部又は凸部が、車輪を支持する前記支持部分から前記一対の取付部分に向けて延在する複数の谷溝の形態にて前記アーム部材に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用サスペンションアーム。
【請求項６】
前記衝撃吸収部の凹部又は凸部が、車輪を支持する前記支持部分から前記一対の取付部分に向けて延在する複数の突条の形態にて前記アーム部材に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用サスペンションアーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内側端における車両の前後方向の２箇所にて車体に組み付けられかつ外側端にて車輪を支持する車両用サスペンションアームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば特開平４−１３５８０５号公報に示されているように、ほぼ直線状に成形した長短一対のアームを用意し、短いアームの先端を長いアームの先端近傍の位置にボルトを用いて連結することによりＡ型に構成して、連結部の剛性を低下させたサスペンションアームは知られている。このようなサスペンションアームにおいては、両アーム部の基部を車両前後方向の２箇所にて車体に組み付けかつ長いアームの先端にて車輪を支持するようにして、車両の前後方向に大きな衝撃力が加わった場合に、同衝撃力を前記連結部の変形により吸収させるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のサスペンションアームにおいては車両の前後方向と同様に車幅方向の剛性も低下してしまうので、車幅方向に大きな衝撃力が加わった場合にも、例えば車輪が縁石に乗り上げた場合、車輪に急激な制動力が付与された場合などにも、サスペンションアームが変形してしまう可能性がある。
本発明は上記問題に対処するためになされたもので、その目的は車幅方向の剛性を高く保つとともに車両の前後方向の大きな衝撃を適切に吸収できるようにした車両用サスペンションアームを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の特徴は、
車両の前後方向に離間した２箇所の位置にて車体に取り付けた一対の取付部分と車輪を支持する支持部分を有する車両のサスペンション機構に使用されるサスペンションアームであって、前記一対の取付部分の間に車幅方向に延在して形成した少なくとも１つの凹部又は凸部により車両の前後方向にて衝撃力を付与されたとき座屈する変形可能な衝撃吸収部を設けて、該衝撃吸収部それ自体が前記凹部又は凸部にて車両の前後方向に対して交差する車幅方向において高い剛性を有していることにある。
【０００５】
本発明の第２の特徴は金属製板材を所定の形状にプレス成形したアーム部材から成り、車両の前後方向に離間した２箇所にて車体に取り付けられる前後一対の取付部分と車輪を支持する支持部分を有する車両のサスペンション機構に使用されるサスペンションアームにおいて、前記アーム部材の前後一対の取付部分の間に車幅方向に延在して形成した少なくとも１つの凹部又は凸部により車両の前後方向にて衝撃力を付与されたとき座屈する変形可能な衝撃吸収部を設けて、該衝撃吸収部それ自体が前記凹部又は凸部にて車両の前後方向に対して交差する車幅方向において高い剛性を有するようにしたことにある。
【０００６】
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【０００７】
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【０００８】
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【０００９】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した本発明の第１の特徴によれば、衝撃吸収部が車両の前後方向の衝撃に対してのみ座屈するので、車両の前後方向に大きな衝撃力が加わった際にはサスペンションアームが車両の前後方向の２箇所の間にて座屈することによりその衝撃を有効に吸収し、かつ車輪の縁石乗り上げ時などの車幅方向の衝撃に対しては前記衝撃吸収部それ自体によって必要な剛性が確保される。
【００１０】
本発明の第２の特徴によれば、上記のプレス成形した金属製板材からなるアーム部材の衝撃吸収部が車両の前後方向に大きな衝撃力が加わったとき車両の前後方向の２箇所の間にて座屈することによりその衝撃を有効に吸収し、かつ車輪の縁石乗り上げ時などの車幅方向の衝撃に対しては前記アーム部材の衝撃吸収部それ自体によって必要な剛性が確保される。
【００１１】
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【００１２】
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【００１３】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明すると、図１は本発明に係るサスペンションアームを車両のロアアーム１０に適用した例を示している。ロアアーム１０は略Ａ型又は略Ｌ型に一体的に成形され、その内側端の前後２箇所にて車体側取り付け部１０ａ，１０ｂを備えているとともに外側端にて車輪側取り付け部１０ｃを備えている。車体側取り付け部１０ａは円筒状に構成され、サイドレール１１にブッシュ（図示しない）を介して同レール１１の軸線方向（車両前後方向の水平軸）回りに回動可能に組み付けられている。車体側取り付け部１０ｂも円筒状に構成され、前記車体側取り付け部１０ａの車両後方位置にてサイドレール１１にブッシュ（図示しない）を介して垂直軸回りに回動可能に組み付けられている。サイドレール１１は、車両下部の側部にて車両前後方向に延設されて車体の一部を構成するものである。車輪側取り付け部１０ｃは、車輪１２を固定してなるキャリア（図示しない）にボールジョイント（図示しない）を介して回動可能に取り付けられている。
【００１４】
次に、前記ロアアーム１０の種々の具体的な実施例について説明する。
ａ．第１実施例
まず、第１実施例について図２を用いて説明する。ロアアーム１０は２枚の鉄製板材をそれぞれ略Ｌ型にプレス成形した上部材２１及び下部材２２からなり、上下部材２１，２２を重ねた状態でそれらの端部を溶接して構成されている。上下部材２１，２２には、内側端と外側端とを結ぶ方向に延びた凹状の溝からなる複数条の谷部（衝撃吸収部）２１ａ，２２ａがそれぞれ形成されている。
【００１５】
このように構成したロアアーム１０は、車両の前後方向の大きな衝撃に対して、谷部２１ａ，２２ａにて図２(Ｂ)(Ｃ)に２点鎖線で示すように変形すなわち座屈し易い。したがって、車両の前後方向に大きな衝撃力が加わった際には、ロアアーム１０が車両の前後方向の２箇所の間にて変形すなわち座屈することによりその衝撃を有効に吸収する。一方、このロアアーム１０においては、谷部２１ａ，２２ａが内側端と外側端とを結ぶ方向に延びているので、車幅方向の衝撃に対しては必要な剛性が保たれ、車輪１２の縁石乗り上げ時などに車幅方向に衝撃が加わっても車輪１２をサイドレール１１に対して堅固に支持する。
【００１６】
さらに、何も工夫を施さないロアアーム１０を利用した場合には、同アーム１０が車両前後方向の衝撃力に対してサイドレール１１のＢ部分（図１参照）の堅固な補強部材として作用するので、前記衝撃力を吸収するためには同レール１１のロアアーム１０より前側部分Ａ（図１参照）の長さを長くする必要がある。これに対して、上記第１実施例によれば、複数条の谷部２１ａ，２２ａにより車両前後方向の衝撃を吸収させるようにしたので、同一の衝撃吸収効果を得るためにサイドレール１１の前側部分Ａを短くすることができる。
【００１７】
次に、前記第１実施例の第１〜４変形例について説明すると、図３(Ａ)〜(Ｄ)は各変形例に係るロアアーム１０の図２(Ａ)の２Ｂ−２Ｂ線に沿って見た断面図を示している。なお、これらの各変形例の平面視は図２(Ａ)とほぼ同じである。まず、第１変形例においては、図３(Ａ)に示すように、前記第１実施例の上下部材２１，２２に設けた谷部２１ａ，２２ａに代えて、上下部材２１，２２が、内側端と外側端とを結ぶ方向に延設されて凸状に形成した複数条の尾根部２１ｂ，２２ｂを有するようにしている。第２変形例においては、図３(Ｂ)に示すように、上部材２１を前記第１実施例と同様に構成するとともに、下部材２２が前記第１変形例と同様な複数条の尾根部２２ｂを有するようにしている。第３変形例においては、図３(Ｃ)に示すように、前記第１実施例の上部材２１の各谷部２１ａの幅を広げるとともに、下部材２２の谷部２２ａの数を減らしてその位置を上部材２１の谷部２１ａからずらすようにしている。また、第４変形例においては、図３(Ｄ)に示すように、前記第１実施例の下部材２２をなくして、ロアアーム１０を上記第１実施例の上部材２１のみにより構成するようにしている。
【００１８】
このように変形した第１〜４変形例においても、車両の前後方向に大きな衝撃力が作用した場合には、各谷部２１ａ，２２ａ又は尾根部２１ｂ，２２ｂが図３(Ａ)〜(Ｄ)に２点鎖線で示すように変形すなわち座屈して衝撃吸収部として機能する。一方、車幅方向の衝撃に対しては前記第１実施例と同様に必要な剛性が保たれる。したがって、これらの第１〜４変形例においても、前記第１実施例と同様な作用効果が期待される。
【００１９】
ｂ．第２実施例
第２実施例について図４を用いて説明する。この第２実施例に係るロアアーム１０も上記第１実施例の場合と同様に略Ｌ型の２枚の鉄製板材をそれぞれプレス成形した上部材２１及び下部材２２からなる。しかし、この第２実施例の上下部材２１，２２においては、互いに隣合って断面波型に形成した複数条の谷部２１ｃ，２１ｃが内側端と外側端とを結ぶ方向に延設されている。
【００２０】
このように構成したロアアーム１０も、車両の前後方向の大きな衝撃に対して、谷部２１ｃ，２２ｃにて図４(Ｂ)に２点鎖線で示すように変形すなわち座屈し易く、車幅方向の衝撃に対しては谷部２１ｃ，２２ｃが内側端と外側端とを結ぶ方向に向いているために必要な剛性が保たれる。したがって、この第２実施例に係るロアアーム１０においても、谷部２１ｃ，２２ｃが衝撃吸収部として機能するので、上記第１実施例と同様な効果を期待できる。
【００２１】
次に、前記第２実施例の第１〜６変形例について説明すると、図５(Ａ)〜(Ｄ)は各変形例に係るロアアーム１０の図４(Ａ)の４Ｂ−４Ｂ線に沿って見た断面図を示している。なお、これらの各変形例の平面視は図４(Ａ)とほぼ同じである。まず、第１変形例においては、図４(Ａ)に示すように、前記第２実施例の上下部材２１，２２に設けた谷部２１ｃ，２２ｃに代えて、上下部材２１，２２の内側端と外側端とを結ぶ方向に延設されて凸状に形成した複数条の尾根部２１ｄ，２２ｄを有するようにしている。第２変形例においては、図５(Ｂ)に示すように、前記第２実施例の断面波型に形成した複数条の谷部２１ｃ，２２ｃに代えて、上下部材２１，２２に断面台形状に形成した谷部２１ｅ，２２ｅを内側端と外側端との方向に延設させている。第３変形例においては、図５(Ｃ)に示すように、前記第２変形例の上部材２１の谷部２１ｅに代えて、断面台形状に形成した尾根部２１ｆを内側端と外側端との方向に延設させている。
【００２２】
また、第４変形例においては、図５(Ｄ)に示すように、前記第２実施例の下部材２２をなくして、ロアアーム１０を上記第１実施例の上部材２１のみにより構成し、同上部材２１の下端部をＵ次型に上方に曲げている。第５変形例においては、図４(Ｅ)に示すように、前記第４変形例と同様にロアアーム１０を上部材２１のみにより構成し、かつ同上部材２１に前記第２変形例と同様な断面台形状の谷部２１ｅを設けるようにしている。第６変形例においては、図５(Ｆ)に示すように、第４変形例（図５(Ｄ)）の上部材２１の両下端部を互いに内側に曲げて構成している。
【００２３】
このように変形した第１〜６変形例においても、車両の前後方向に大きな衝撃力が作用した場合には、各谷部２１ｃ，２１ｅ，２２ｅ又は尾根部２１ｄ，２１ｆ，２２ｄが図５(Ａ)〜(Ｆ)に２点鎖線で示すように変形すなわち座屈して衝撃吸収部として機能する。一方、車幅方向の衝撃に対しては前記第２実施例と同様に必要な剛性が保たれる。したがって、これらの第１〜６変形例においても、前記第２実施例と同様な作用効果が期待される。
【００２４】
ｃ．第３実施例
第３実施例について図６を用いて説明する。この第３実施例に係るロアアーム１０は１枚の鉄製板材を略Ａ型（３角形状）にプレス成形した板部材２３のみからなる。車体側取り付け部１０ａ及び車輪側取り付け部１０ｃに関しては上記第１，２実施例と同じであるが、車体側取り付け部１０ｂに関してはサイドレール１１の軸線回りに回転可能に同レール１１に組み付けられるようになっている。この第３実施例の板部材２３においては、内側端と外側端とを結ぶ上方に外側に向けて凸状に形成した複数条の尾根部２３ａを延設させている。
【００２５】
このように構成したロアアーム１０も、車両の前後方向の大きな衝撃に対して、尾根部２３ａにて図６(Ｂ)に２点鎖線で示すように変形すなわち座屈し易く、車幅方向の衝撃に対しては尾根部２３ａが内側端と外側端とを結ぶ方向に向いているために必要な剛性が保たれる。したがって、この第３実施例に係るロアアーム１０においても、尾根部２３ａが衝撃吸収部として機能するので、上記第１実施例と同様な効果を期待できる。
【００２６】
また、前記板部材２３の変形においては、同板部材２３は上下方向に折れ曲がる（図６(Ｂ)参照）。一方、上記第１，２実施例の場合には、図７に示すように上下部材２１，２２が前後方向に圧縮されるように変形し、車体取り付け部１０ａに組み付けたブラケットＢＲなどが上下部材２１，２２の内側面に当接して前記変形を規制する。したがって、この第３実施例の場合には、板部材２３の変形がブラケットＢＲなどの当接により規制されることなく、変形ストロークを大きく確保することができる。
【００２７】
なお、この第３実施例においても、前記尾根部２３ａを上記第１，２実施例のような谷部で置換するようにしてもよい。この場合には、置換した谷部が衝撃吸収部として機能し、上記第１実施例と同様な効果を期待できる。
【００２８】
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【００２９】
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【００３０】
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【００３１】
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【００３２】
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【００３３】
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【００３４】
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【００３５】
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【００３６】
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【００３７】
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【００３８】
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【００３９】
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【００４０】
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【００４１】
ｄ．第４実施例
第４実施例について図８(Ａ)(Ｂ)及び図９を用いて説明する。この第４実施例に係るロアアーム１０も、上記第１実施例の場合と同様に略Ｌ型の２枚の鉄製板材をそれぞれプレス成形するとともに溶接により固着した上部材３１及び下部材３２からなり、両部材３１，３２の平面形状は同第１実施例とほぼ同様に形成されている。しかし、この第４実施例においては、ロアアーム１０の脚部１０ｄを構成する上部材３１であって車体側取り付け部１０ｂの近傍には、上部材３１を曲げて形成した車幅方向に沿った凹部（低剛性部）３１ａが設けられている。
【００４２】
このように構成したロアアーム１０においては、車体側取り付け部１０ｂ近傍の脚部１０ｄは、凹部３１ａのために低剛性（特に、車両前後方向の圧縮力に対して低剛性）に設定されているので、車両の前後方向の大きな衝撃に対して凹部３１ａにて図８(Ｃ)に示すように下方に変形すなわち座屈し易い。なお、このような凹部３１ａを設けない車体側取り付け部１０ｂ近傍の脚部１０ｄは、車体側取り付け部１０ｂをブッシュを介して車体側に組み付ける関係上、通常頑丈に構成されていて容易に変形しない。また、この場合、脚部１０ｄは前述のように上下方向に折れ曲がって変形し、上記第３実施例と同様に、変形ストロークを大きく確保することもできる。
【００４３】
また、このように構成したロアアーム１０においては、車輪側取り付け部１０ｃが車体側取り付け部１０ａのほぼ車幅方向に位置しており、車体側取り付け部１０ｂは車体側取り付け部１０ａに比べて車輪側取り付け部１０ｃから遠い位置にあることを特徴としている。したがって、車輪１２から車輪側取り付け部１０ｃに入力された外力に対するロアアーム１０の車体側端部における曲げモーメントの分布は、図１０に示すように、車体側取り付け部１０ａから車体側取り付け部１０ｂに向けて徐々に小さくなる。その結果、凹部３１ａを設けた脚部１０ｄは、車輪１２から車輪側取り付け部１０ｃに入力された外力に対して充分な強度を維持し、同外力によって変形することはない。
【００４４】
上記説明からも理解できるとおり、この第４実施例のロアアーム１０においても、車両の前後方向に大きな衝撃力が加わった際には低剛性部の変形によりその衝撃を大きなストロークをもって有効に吸収し、かつ車輪１２の縁石乗り上げ時などの車幅方向の衝撃に対しては必要な剛性が確保される。
【００４５】
次に、前記第４実施例の変形例について説明すると、図１１は変形例に係るロアアーム１０の脚部１０ｄのＸ付近をそれぞれ斜視図により示している。なお、この変形例の平面視は図８(Ａ)と同じである。変形例は、第４実施例の凹部３１ａに代えて、脚部１０ｄを構成する上部材３１であって車体側取り付け部１０ｂの近傍に、上部材３１を曲げて形成した車幅方向に沿った凸部（低剛性部）３１ｂを備えている。
【００４６】
このように構成した変形例においても、前記第４実施例と同様に、車両の前後方向に大きな衝撃力が加わった際には低剛性部における脚部１０ｄの上下方向の折れ曲がりによりその衝撃を大きなストロークをもって有効に吸収し、かつ車輪１２の縁石乗り上げ時などの車幅方向の衝撃に対しては必要な剛性が確保される。なお、上記第４実施例（図８，９）の凹部３１ａ及び変形例の凸部３１ｂに代えて、同凹部３１ａ及び凸部３１ｂを下部材３２側の対向する位置に設けるようにしても、前記と同様な効果が期待できる。
【００４７】
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【００４８】
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【００４９】
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【００５０】
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【００５１】
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【００５２】
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【００５３】
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【００５４】
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【００５５】
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【００５６】
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【００５７】
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【００５８】
さらに、上述した第１〜４実施例及びそれらの各変形例においては、本発明を車両のサスペンションアームを構成するロアアーム１０に適用した例について説明したが、本発明は同サスペンションアームを構成するアッパアームにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の一実施例に係るロアアーム（サスペンションアーム）を車両に適用した例を示す概略平面図である。
【図２】  (Ａ)は第１実施例に係るロアアームの平面図であり、(Ｂ)は(Ａ)の２Ｂ−２Ｂ線に沿って見た断面図であり、(Ｃ)は(Ａ)の２Ｃ−２Ｃ線に沿って見た断面図である。
【図３】  (Ａ)〜(Ｄ)は第１実施例の第１〜４変形例に係る各ロアアームの図２(Ｂ)に対応した断面図である。
【図４】  (Ａ)は第２実施例に係るロアアームの平面図であり、(Ｂ)は(Ａ)の４Ｂ−４Ｂ線に沿って見た断面図である。
【図５】  (Ａ)〜(Ｆ)は第２実施例の第１〜６変形例に係る各ロアアームの図４(Ｂ)に対応した断面図である。
【図６】  (Ａ)は第３実施例に係るロアアームの平面図であり、(Ｂ)は(Ａ)の６Ｂ−６Ｂ線に沿って見た断面図である。
【図７】  前記第１，２実施例におけるロアアームの変形した状態を示す平面概略図である。
【図８】  (Ａ)は第４実施例に係るロアアームの平面図であり、(Ｂ)は同ロアアームを車体側から見た側面図であり、(Ｃ)は同ロアアームの折れ曲がった状態を示す側面図である。
【図９】  図８のロアアームのＸ部分の拡大斜視図である。
【図１０】  図８のロアアームの車輪側取り付け部に入力された外力に対して車体側端部に作用する曲げモーメントの分布図である。
【図１１】  前記第４実施例の第１変形例に係るロアアーム脚部Ｘ付近の斜視図である。
【符号の説明】
１０…ロアアーム（サスペンションアーム）、１０ａ，１０ｂ，１０ｅ，１０ｆ…車体側取り付け部、１０ｃ…車輪側取り付け部、１０ｄ，１０ｇ…脚部、１１…サイドレール、１２…車輪、２１…上部材、２１ａ，２１ｃ，２１ｅ…谷部、２１ｂ，２１ｄ…尾根部、２２…下部材、２２ａ，２２ｃ，２２ｅ…谷部、２２ｂ，２２ｄ…尾根部、２３…板部材、２３ａ…尾根部、２４…板部材、２４ｂ…底辺部、２４ｃ…凸部、２５…上部材、２５ａ，２５ｂ…切欠き、２５ｃ〜２５ｅ…周縁部、２６…下部材、２６ａ，２６ｂ…切欠き、２６ｃ〜２６ｅ…周縁部、２７…板部材、２７ａ〜２７ｃ…周縁部、２８…板部材、２８ａ〜２８ｃ…周縁部、２８ｄ…切欠き、３１…上部材、３１ａ…凹部、３１ｂ…凸部、３１ｃ〜３１ｆ…切欠き、３１ｊ，３１ｋ…貫通孔、３２…下部材、３２ａ，３２ｂ…切欠き。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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