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JP6934276B2 - Suspension arm and vehicle suspension - Google Patents
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Description

本発明は、サスペンションアーム及び車両の懸架装置に関する。 The present invention relates to a suspension arm and a vehicle suspension device.

車両の懸架装置として、車体に揺動自在に支持されて、揺動端部に車輪を支持するサスペンションアームを備える構成が知られている。特許文献1は、フロントサスペンションのサスペンションアームとして、特定の形状のロアアームを備えた懸架装置を開示する。 As a vehicle suspension device, there is known a configuration in which a suspension arm that is swingably supported by a vehicle body and supports wheels at a swing end is provided. Patent Document 1 discloses a suspension device provided with a lower arm having a specific shape as a suspension arm of a front suspension.

このロアアームは、車両の平面視でほぼL型の形状をしている。ロアアームの屈曲箇所となる中間部には、車体に取り付けられる第一取付部(前部枢支具)を有する。ロアアームの一端には第一取付部よりも車両の後方にて車体に取り付けられる第二取付部(後部枢支具)を備える。第一・第二取付部の各々は、ゴムブッシュなどの弾性体を介して車体に取り付けられる。ロアアームの他端には、ボールジョイントを介して車輪に固定される第三取付部を備える。第三取付部は、第一取付部と第二取付部を繋ぐ軸を揺動軸として揺動される揺動端部である。 This lower arm has an almost L-shaped shape in the plan view of the vehicle. A first mounting portion (front pivot support) to be attached to the vehicle body is provided at an intermediate portion that serves as a bending portion of the lower arm. One end of the lower arm is provided with a second mounting portion (rear pivot support) that is mounted on the vehicle body behind the first mounting portion. Each of the first and second mounting portions is mounted on the vehicle body via an elastic body such as a rubber bush. The other end of the lower arm is provided with a third mounting portion that is fixed to the wheel via a ball joint. The third mounting portion is a swinging end portion that swings around a shaft connecting the first mounting portion and the second mounting portion as a swinging shaft.

このようなロアアームは、一般に、第一取付部と第二取付部とをつなぐ第一軸線と、第一取付部と第三取付部とをつなぐ第二軸線との角度が90°未満に設定される。また、第二取付部の車幅方向の位置は、第一取付部の車幅方向の位置と実質的に同じか、車幅方向の外側に配置されている。この構成により、車両の前面衝突時、第一取付部と第二取付部とをつなぐ車体側アーム(アーム基部)の途中を座屈させることで衝突安全性能を満足している。 In such a lower arm, the angle between the first axis connecting the first mounting portion and the second mounting portion and the second axis connecting the first mounting portion and the third mounting portion is generally set to less than 90 °. NS. Further, the position of the second mounting portion in the vehicle width direction is substantially the same as the position of the first mounting portion in the vehicle width direction, or is arranged outside in the vehicle width direction. With this configuration, in the event of a frontal collision of the vehicle, the collision safety performance is satisfied by buckling the middle of the vehicle body side arm (arm base) connecting the first mounting portion and the second mounting portion.

特開2012−158200号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-158200

一方で、上記の構成のロアアームは、車両の操縦安定性の点でさらなる改善の余地がある。特に制動時、フロントサスペンションがフルバンプし、リアサスペンションがフルリバウンドするノーズダイブ現象が生じやすい。制動時、第一取付部は、制動荷重により第三取付部に対して相対的に低くなり、かつ第二取付部に対しても相対的に低くなる。その際、第一取付部と第三取付部を結ぶ軸線を軸として回転するようにロアアームが挙動し、第二取付部が車幅方向の外側かつ上方に変位しようとする。このようなロアアームの挙動が、制動時の車輪の安定性を阻害する。 On the other hand, the lower arm having the above configuration has room for further improvement in terms of vehicle steering stability. Especially when braking, the front suspension is fully bumped and the rear suspension is fully rebounded, which tends to cause a nose dive phenomenon. At the time of braking, the first mounting portion is relatively low with respect to the third mounting portion due to the braking load, and is also relatively low with respect to the second mounting portion. At that time, the lower arm behaves so as to rotate about the axis connecting the first mounting portion and the third mounting portion, and the second mounting portion tends to be displaced outward and upward in the vehicle width direction. Such behavior of the lower arm hinders the stability of the wheel during braking.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、衝突安全性能を確保しつつ、ノーズダイブ現象を抑制できるサスペンションアームを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of the objects thereof is to provide a suspension arm capable of suppressing a nose dive phenomenon while ensuring collision safety performance.

(1)本発明の第一の態様に係るサスペンションアームは、第一弾性体を介して車体に対して取り付けられる第一取付部と、前記第一取付部よりも車長方向の後方にて第二弾性体を介して前記車体に取り付けられる第二取付部と、前記第一取付部よりも車幅方向の外側にてボールジョイントを介して車輪に取り付けられる第三取付部と、前記第一取付部と前記第二取付部とをつなぐ車体側アームと、前記第一取付部と前記第三取付部とをつなぐ車輪側アームとを備える。このサスペンションアームは、前記第一弾性体の中心と前記第二弾性体の中心とを結ぶ第一軸線と、前記第一弾性体の中心と前記ボールジョイントの中心とを結ぶ第二軸線との角度が90°超であり、前記車体側アームの前記第一取付部側の横断面における第一せん断中心と前記第一軸線との距離をL1とし、前記車体側アームの前記第二取付部側の横断面における第二せん断中心と前記第一軸線との距離をL2とするとき、L1>L2を満たす。 (1) The suspension arm according to the first aspect of the present invention has a first mounting portion attached to the vehicle body via a first elastic body and a second mounting portion behind the first mounting portion in the vehicle length direction. (Ii) A second mounting portion that is attached to the vehicle body via an elastic body, a third mounting portion that is attached to a wheel via a ball joint outside the first mounting portion in the vehicle width direction, and the first mounting portion. A vehicle body side arm that connects the portion and the second mounting portion, and a wheel side arm that connects the first mounting portion and the third mounting portion are provided. The suspension arm has an angle between the first axis connecting the center of the first elastic body and the center of the second elastic body and the second axis connecting the center of the first elastic body and the center of the ball joint. Is more than 90 °, the distance between the first shear center and the first axis in the cross section of the vehicle body side arm on the first mounting portion side is L1, and the distance between the vehicle body side arm and the second mounting portion side. When the distance between the second shear center and the first axis in the cross section is L2, L1> L2 is satisfied.

(2)本発明の第一の態様に係る車両の懸架装置は、上記サスペンションアームを備え、前記第二弾性体の中心は前記第一弾性体の中心よりも車幅方向の内側にて車体に取り付けられている。 (2) The vehicle suspension device according to the first aspect of the present invention includes the suspension arm, and the center of the second elastic body is on the vehicle body inside the center of the first elastic body in the vehicle width direction. It is attached.

上記のサスペンションアームは、次の効果を奏する。
第一軸線と第二軸線との角度(以下、アーム角ということがある。)を鈍角とすることで、アンチダイブ特性に優れたサスペンションアームとすることができる。アーム角が鈍角であれば、第二取付部を第一取付部に対して車幅方向の内側に容易に配置することができるからである。制動時、第一取付部は、制動荷重により第三取付部に対して相対的に低くなり、かつ第二取付部に対しても相対的に低くなる。その際、第一取付部と第三取付部を結ぶ第二軸線を軸として回転するようにロアアームが挙動する。アーム角が鈍角であれば、上記のロアアームの挙動により、第二取付部が車幅方向の外側かつ上方に変位しようとすることが抑制され、制動時の車輪の安定性を確保することができる。
The above suspension arm has the following effects.
By making the angle between the first axis and the second axis (hereinafter, sometimes referred to as an arm angle) an obtuse angle, a suspension arm having excellent anti-dive characteristics can be obtained. This is because if the arm angle is an obtuse angle, the second mounting portion can be easily arranged inside the vehicle width direction with respect to the first mounting portion. At the time of braking, the first mounting portion is relatively low with respect to the third mounting portion due to the braking load, and is also relatively low with respect to the second mounting portion. At that time, the lower arm behaves so as to rotate about the second axis connecting the first mounting portion and the third mounting portion. When the arm angle is an obtuse angle, the behavior of the lower arm described above suppresses the second mounting portion from trying to displace outward and upward in the vehicle width direction, and the stability of the wheel during braking can be ensured. ..

上記距離L1と距離L2との関係をL1>L2とするようなサスペンションアームの横断面形状とすることで、アーム角を鈍角としながらも、高い疲労耐久強度を実現することができる。アーム角を鈍角とすると、上述のようにアンチダイブ特性に優れるが、制動時、特に第一取付部の後方側に応力が集中する。第三取付部に作用する制動荷重に伴って第二取付部が第一軸線に対してねじられるからである。車体側アームの横断面形状をL1>L2を満たす形状とすれば、車体側アームの第二取付部側は上述のねじれが生じ難く、第一取付部の後方側に応力が集中することを抑制できる。そのため、アーム角を鈍角としながらも、疲労耐久強度に優れたサスペンションアームとすることができる。 By forming the cross-sectional shape of the suspension arm such that the relationship between the distance L1 and the distance L2 is L1> L2, it is possible to realize high fatigue endurance strength while making the arm angle obtuse. When the arm angle is obtuse, the anti-dive characteristics are excellent as described above, but stress is concentrated on the rear side of the first mounting portion during braking. This is because the second mounting portion is twisted with respect to the first axis due to the braking load acting on the third mounting portion. If the cross-sectional shape of the vehicle body side arm satisfies L1> L2, the above-mentioned twisting is unlikely to occur on the second mounting portion side of the vehicle body side arm, and stress concentration is suppressed on the rear side of the first mounting portion. can. Therefore, it is possible to obtain a suspension arm having excellent fatigue durability while making the arm angle obtuse.

上記距離L1と距離L2とが第一取付部側と第二取付部側とで異なることで、車体側アームの途中で断面係数の変位点が生じることになる。よって、車両の前面衝突時、第一取付部と第二取付部とをつなぐ車体側アームの途中を座屈させやすく、衝突安全性能を満たすことができる。 Since the distance L1 and the distance L2 are different between the first mounting portion side and the second mounting portion side, a displacement point of the moment of inertia of area is generated in the middle of the vehicle body side arm. Therefore, at the time of a frontal collision of the vehicle, it is easy to buckle the middle of the vehicle body side arm connecting the first mounting portion and the second mounting portion, and the collision safety performance can be satisfied.

上記の車両の懸架装置は、上記のサスペンションアームを備えることで、衝突安全性能を確保しつつ、疲労耐久強度の高いサスペンションアームで懸架装置を構成できる。特に、第二弾性体の中心が第一弾性体の中心よりも車幅方向の内側にて車体に取り付けられていることで、ノーズダイブ現象を効果的に抑制することができる。 By providing the suspension arm described above, the suspension device of the vehicle can be configured with the suspension arm having high fatigue durability while ensuring collision safety performance. In particular, since the center of the second elastic body is attached to the vehicle body inside the vehicle width direction from the center of the first elastic body, the nose dive phenomenon can be effectively suppressed.

車両前方から見た実施形態に係る懸架装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the suspension system which concerns on embodiment seen from the front of a vehicle. 実施形態に係るサスペンションアームの概略平面図である。It is the schematic plan view of the suspension arm which concerns on embodiment. 実施形態に係るサスペンションアームの概略側面図である。It is a schematic side view of the suspension arm which concerns on embodiment. 実施形態に係る懸架装置を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the suspension device which concerns on embodiment. 実施形態に係るサスペンションアームを示し、(A)〜(D)は図1のA−A〜D−Dの矢視断面図である。The suspension arm according to the embodiment is shown, and FIGS. (A) to (D) are cross-sectional views taken along the line AA to DD of FIG. 実施形態に係るサスペンションアームを示し、(E)〜(H)は図1のE−E〜H−Hの矢視断面図である。The suspension arm according to the embodiment is shown, and FIGS. (E) to (H) are cross-sectional views taken along the line of EE to HH in FIG.

[実施形態1]
本発明の実施形態の詳細を図面を参照しつつ説明する。ここでは、実施形態に係る懸架装置としてストラット式の懸架装置を例とし、この懸架装置に実施形態に係るサスペンションアームを用いた場合を例として説明する。このサスペンションアームは、フロントサスペンションに用いられるロアアームである。図2において、車両前方をFR、車両後方をRR、車幅方向の外側をOUT、車幅方向の内側をINで示す。
[Embodiment 1]
Details of the embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a strut type suspension device will be described as an example of the suspension device according to the embodiment, and a case where the suspension arm according to the embodiment is used for the suspension device will be described as an example. This suspension arm is a lower arm used for the front suspension. In FIG. 2, the front of the vehicle is indicated by FR, the rear of the vehicle is indicated by RR, the outside in the vehicle width direction is indicated by OUT, and the inside in the vehicle width direction is indicated by IN.

[概要]
図1に示すように、実施形態に係る懸架装置は、車体に対して車輪を揺動自在に支持する。車体は、車長方向に延びるサイドメンバ(図示略)と、サイドメンバに固定されるサブフレーム20とを備える。サブフレーム20には、ロアアーム10の第一取付部11と第二取付部12とが取り付けられる。一方、ロアアーム10の第三取付部13は、ボールジョイント13Bを介してステアリングナックル30の後方の下部に取り付けられる。ステアリングナックル30の中央部には、車輪40のホイール42に取り付けられると共に、ステアリングの操舵に伴って車幅方向にスライドするタイロッド50の端部が連結される。ステアリングナックル30の上部には、ショックアブソーバを備えるストラット60の下端が連結される。ストラット60の上端は、サスペンションタワー70に固定される。
[Overview]
As shown in FIG. 1, the suspension device according to the embodiment swingably supports the wheels with respect to the vehicle body. The vehicle body includes a side member (not shown) extending in the vehicle length direction and a subframe 20 fixed to the side member. The first mounting portion 11 and the second mounting portion 12 of the lower arm 10 are mounted on the subframe 20. On the other hand, the third attachment portion 13 of the lower arm 10 is attached to the lower part behind the steering knuckle 30 via the ball joint 13B. At the center of the steering knuckle 30, an end of a tie rod 50 that is attached to the wheel 42 of the wheel 40 and slides in the vehicle width direction as the steering is steered is connected. The lower end of the strut 60 provided with the shock absorber is connected to the upper portion of the steering knuckle 30. The upper end of the strut 60 is fixed to the suspension tower 70.

このロアアーム10の特徴の一つは、L型に屈曲されたロアアーム10の屈曲角度(後述するアーム角θ)を鈍角としたことにある。また、このロアアーム10の別の特徴の一つは、ロアアーム10の断面形状を、第一取付部11側と第二取付部12側とで特定の条件を満たすように設定したことにある。以下、ロアアーム10の構成を詳細に説明する。 One of the features of the lower arm 10 is that the bending angle of the lower arm 10 bent into an L shape (arm angle θ 1 described later) is an obtuse angle. Further, one of the other features of the lower arm 10 is that the cross-sectional shape of the lower arm 10 is set so as to satisfy a specific condition on the first mounting portion 11 side and the second mounting portion 12 side. Hereinafter, the configuration of the lower arm 10 will be described in detail.

[ロアアーム]
ロアアーム10は、プレス成形した金属板からなるアーム本体10Sを備える。アーム本体10Sは、車両に組み付けた状態の平面視で、L型に屈曲されている。また、アーム本体10Sは、横断面形状も所定の形状に屈曲されているが、その点については後述する。
[Lower arm]
The lower arm 10 includes an arm body 10S made of a press-molded metal plate. The arm body 10S is bent into an L shape in a plan view in a state of being assembled to the vehicle. Further, the arm body 10S is also bent into a predetermined cross-sectional shape, which will be described later.

(第一取付部)
ロアアーム10の屈曲箇所の外周縁には、サブフレーム20に取り付けられる第一取付部11が設けられている。第一取付部11は、アーム本体10Sの屈曲箇所に溶接された筒状のカラー11Cを有する。カラー11Cの内部には、第一弾性体11rが配置される。第一弾性体11rは、第一支持軸11aの外周に設けられたゴムブッシュが利用できる。このゴムブッシュは、カラー11Cと第一支持軸11aが同軸となるようにカラー11C内に挿入される。第一支持軸11aの両端部は、第一支持軸11aの軸方向が実質的に車長方向に沿った方向となるようサブフレーム20に支持される。この第一弾性体11rの弾性変形の中心を第一弾性体11rの中心C1とする。上述したカラー11Cに対するアーム本体10Sとの溶接箇所は、第一弾性体11rの中心よりも下方にずれている。
(First mounting part)
A first mounting portion 11 to be mounted on the subframe 20 is provided on the outer peripheral edge of the bent portion of the lower arm 10. The first mounting portion 11 has a cylindrical collar 11C welded to a bent portion of the arm body 10S. A first elastic body 11r is arranged inside the collar 11C. As the first elastic body 11r, a rubber bush provided on the outer circumference of the first support shaft 11a can be used. This rubber bush is inserted into the collar 11C so that the collar 11C and the first support shaft 11a are coaxial with each other. Both ends of the first support shaft 11a are supported by the subframe 20 so that the axial direction of the first support shaft 11a is substantially along the vehicle length direction. The center of elastic deformation of the first elastic body 11r is defined as the center C1 of the first elastic body 11r. The welded portion of the collar 11C with the arm body 10S is displaced downward from the center of the first elastic body 11r.

(第二取付部)
ロアアーム10の一端には、第一取付部11よりも車両の後方にてサブフレーム20に取り付けられる第二取付部12を備える。第二取付部12は、アーム本体10Sの一端に形成された貫通孔12hを有する。この貫通孔12hには、図3に二点鎖線で示すように、薄い環状部材12cが圧入されている。つまり、貫通孔12hと環状部材12cの軸方向は、アーム本体10Sの厚み方向に沿った方向である。この環状部材12c内には第二弾性体12rが配置される。第二弾性体12rも第一弾性体11rと同様に、第二支持軸12aの外周に設けられたゴムブッシュが利用できる。このゴムブッシュは、環状部材12cと第二支持軸12aが同軸となるように環状部材12c内に挿入される。第二支持軸12aの両端部は、第二支持軸12aの軸方向が実質的に車両の高さ方向に沿った方向となるようサブフレーム20に支持される。この第二弾性体12rの弾性変形の中心を第二弾性体12rの中心C2とする。第二取付部12を構成するアーム本体10Sの横片(後述する)は、第二弾性体12rの中心C2よりも上方に位置するように環状部材12cに対して固定される。さらに、第一弾性体11rの中心C1と第二弾性体12rの中心C2とをつなぐ結ぶ線分を第一軸線a1とする。第一軸線a1は、図3に示すように、アーム本体10Sの上面の近傍に概ね沿った線分であり、第一取付部11から第二取付部12に向かうに従って、僅かに上方に傾斜している。
(Second mounting part)
One end of the lower arm 10 is provided with a second mounting portion 12 that is mounted on the subframe 20 behind the first mounting portion 11 of the vehicle. The second mounting portion 12 has a through hole 12h formed at one end of the arm body 10S. As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3, a thin annular member 12c is press-fitted into the through hole 12h. That is, the axial direction of the through hole 12h and the annular member 12c is the direction along the thickness direction of the arm body 10S. A second elastic body 12r is arranged in the annular member 12c. As for the second elastic body 12r, like the first elastic body 11r, a rubber bush provided on the outer circumference of the second support shaft 12a can be used. This rubber bush is inserted into the annular member 12c so that the annular member 12c and the second support shaft 12a are coaxial with each other. Both ends of the second support shaft 12a are supported by the subframe 20 so that the axial direction of the second support shaft 12a is substantially along the height direction of the vehicle. The center of elastic deformation of the second elastic body 12r is defined as the center C2 of the second elastic body 12r. The horizontal piece (described later) of the arm body 10S constituting the second mounting portion 12 is fixed to the annular member 12c so as to be located above the center C2 of the second elastic body 12r. Further, the line segment connecting the center C1 of the first elastic body 11r and the center C2 of the second elastic body 12r is defined as the first axis line a1. As shown in FIG. 3, the first axis line a1 is a line segment substantially along the vicinity of the upper surface of the arm body 10S, and is slightly inclined upward from the first mounting portion 11 toward the second mounting portion 12. ing.

(第三取付部)
ロアアーム10の他端には、ボールジョイント13Bを介して車輪に固定される第三取付部13を備える。第三取付部13は、第一軸線a1を揺動軸として揺動される揺動端部である。第三取付部13は、アーム本体10Sの他端に形成された貫通孔13hを有する。この貫通孔13hには、ボールジョイント13Bのボールを収納するソケットが支持される。このボールの中心をボールジョイントの中心C3とする。第一弾性体11rの中心C1とボールジョイント13Bの中心C3とを結ぶ線分を第二軸線a2とする。
(Third mounting part)
The other end of the lower arm 10 is provided with a third mounting portion 13 fixed to the wheel via a ball joint 13B. The third mounting portion 13 is a swinging end portion that is swung around the first axis line a1 as a swinging axis. The third mounting portion 13 has a through hole 13h formed at the other end of the arm body 10S. A socket for accommodating the ball of the ball joint 13B is supported in the through hole 13h. The center of this ball is defined as the center C3 of the ball joint. The line segment connecting the center C1 of the first elastic body 11r and the center C3 of the ball joint 13B is defined as the second axis a2.

(車体側アームと車輪側アーム)
アーム本体10Sは、第一取付部11と第二取付部12とをつなぐ車体側アーム10Bと、第一取付部11と第三取付部13とをつなぐ車輪側アーム10Wとを備える。アーム本体10Sの屈曲の内側の縁部は、車体側アーム10Bから車輪側アーム10Wにかけて概ね円弧状の曲線である。車体側アーム10Bの外側の縁部は、一旦第一取付部11から車幅方向の外側に窪み、途中から車幅方向の内側に向かって膨らむS字状の曲線である。車輪側アーム10Wの外側の縁部は、概ね車両前方に向かって膨らむ円弧状の曲線である。車体側アーム10Bは第一取付部11側から第二取付部12側に向かうに従って、幅が大きくなっている。第二取付部12側ほど車体側アーム10Bの幅を大きくすることで、第二取付部12側のねじりに対する剛性を高めることができる。車体側アーム10Bには幅方向の中央部に窪みが設けられており、その窪みの幅も第二取付部12側ほど広くなるように成形されている。車体側アーム10Bを平面視した際、窪みの輪郭は、第二取付部12側が閉じて、第一取付部11側が開いた形状になっている。一方、車輪側アーム10Wは第一取付部11側から第二取付部12側に至るまでほぼ同じ幅である。車輪側アーム10Wにも幅方向の中央部に窪みが設けられているが、その窪みの幅も、第一取付部11側から第二取付部12側に至るまでほぼ同じ幅である。車輪側アーム10Wを平面視した際、窪みの輪郭は、第一取付部11側が閉じて、第三取付部13側が開いた形状になっている。
(Body side arm and wheel side arm)
The arm body 10S includes a vehicle body side arm 10B that connects the first mounting portion 11 and the second mounting portion 12, and a wheel side arm 10W that connects the first mounting portion 11 and the third mounting portion 13. The inner edge of the bend of the arm body 10S is a substantially arcuate curve from the vehicle body side arm 10B to the wheel side arm 10W. The outer edge of the vehicle body side arm 10B is an S-shaped curve that once dents outward from the first mounting portion 11 in the vehicle width direction and swells inward in the vehicle width direction from the middle. The outer edge of the wheel-side arm 10W is an arcuate curve that generally bulges toward the front of the vehicle. The width of the vehicle body side arm 10B increases from the first mounting portion 11 side toward the second mounting portion 12 side. By increasing the width of the vehicle body side arm 10B toward the second mounting portion 12 side, the rigidity against twisting on the second mounting portion 12 side can be increased. The vehicle body side arm 10B is provided with a recess in the central portion in the width direction, and the width of the recess is also formed to be wider toward the second mounting portion 12 side. When the vehicle body side arm 10B is viewed in a plan view, the contour of the recess has a shape in which the second mounting portion 12 side is closed and the first mounting portion 11 side is open. On the other hand, the wheel side arm 10W has substantially the same width from the first mounting portion 11 side to the second mounting portion 12 side. The wheel side arm 10W is also provided with a recess in the central portion in the width direction, and the width of the recess is also substantially the same from the first mounting portion 11 side to the second mounting portion 12 side. When the wheel side arm 10W is viewed in a plan view, the contour of the recess has a shape in which the first mounting portion 11 side is closed and the third mounting portion 13 side is open.

その他、車体側アーム10Bと車輪側アーム10Wとの連結箇所には、大きな貫通孔10h1が形成されている。この貫通孔10h1は、ロアアーム10をサブフレーム20に取り付ける際の工具を通すため及び軽量化のための孔である。さらに、車体側アーム10Bの第二取付部12側、車輪側アーム10Wの第三取付部13側の各々には、水抜き孔10h2が形成されている。 In addition, a large through hole 10h1 is formed at the connecting portion between the vehicle body side arm 10B and the wheel side arm 10W. The through hole 10h1 is a hole for passing a tool when attaching the lower arm 10 to the subframe 20 and for reducing the weight. Further, drain holes 10h2 are formed on each of the second mounting portion 12 side of the vehicle body side arm 10B and the third mounting portion 13 side of the wheel side arm 10W.

(アーム角)
この車体側アーム10Bと車輪側アーム10Wとのアーム角θ、即ち、第一軸線a1と第二軸線a2の角度は90°超である。このアーム角θを鈍角とすることで、第二取付部12を第一取付部11よりも車幅方向の内側に容易に配置することができる。アーム角の上限は135°程度である。より好ましいアーム角θの上限は、120°以下、特に100°以下である。本例では、アーム角θを95°以上100°以下としている。
(Arm angle)
The arm angle θ 1 between the vehicle body side arm 10B and the wheel side arm 10W, that is, the angle between the first axis a1 and the second axis a2 is more than 90 °. By setting the arm angle θ 1 to an obtuse angle, the second mounting portion 12 can be easily arranged inside the first mounting portion 11 in the vehicle width direction. The upper limit of the arm angle is about 135 °. A more preferable upper limit of the arm angle θ 1 is 120 ° or less, particularly 100 ° or less. In this example, the arm angle θ 1 is 95 ° or more and 100 ° or less.

(第一弾性体の中心と第二弾性体の中心との変位角θ
上記のロアアーム10は、車体への組付け状態の平面視において、第二弾性体12rの中心C2が第一弾性体11rの中心C1よりも車幅方向の内側に位置する。図4に示すように、第一弾性体11rの中心C1を通る車長方向の線を軸線bとするとき、軸線bに対して第一軸線a1は変位角θの角度をなす。この変位角θは、0°超3.0°以下、さらに0.5°以上2.0°以下、特に0.8°以上1.2°以下が好ましい。変位角θを設定することで、アンチダイブ特性を向上させることができる。
(Displacement angle θ 2 between the center of the first elastic body and the center of the second elastic body)
In the plan view of the lower arm 10 assembled to the vehicle body, the center C2 of the second elastic body 12r is located inside the center C1 of the first elastic body 11r in the vehicle width direction. As shown in FIG. 4, when the line in the vehicle length direction passing through the center C1 of the first elastic body 11r is defined as the axis b, the first axis a1 forms an angle of displacement angle θ 2 with respect to the axis b. The displacement angle θ 2 is preferably more than 0 ° and 3.0 ° or less, more preferably 0.5 ° or more and 2.0 ° or less, and particularly preferably 0.8 ° or more and 1.2 ° or less. By setting the displacement angle θ 2 , the anti-dive characteristics can be improved.

(第一弾性体の中心とボールジョイントの中心との変位角θ
上記のロアアーム10は、車体への組付け状態の平面視において、ボールジョイントの中心C3が第一弾性体11rの中心C1よりも車長方向の前方に位置する。図4に示すように、第一弾性体11rの中心C1を通る車幅方向の線を軸線cとするとき、軸線cに対して第二軸線a2は変位角θの角度をなす。この変位角θは、2.0°以上6.0°以下、さらに3.0°以上5.5°以下、特に4.0°以上5.0°以下が好ましい。変位角θの上限値を満たすことで、第二取付部12の第一軸線a1に対するねじれを抑制し易い。
(Displacement angle θ 3 between the center of the first elastic body and the center of the ball joint)
In the plan view of the lower arm 10 assembling to the vehicle body, the center C3 of the ball joint is located in front of the center C1 of the first elastic body 11r in the vehicle length direction. As shown in FIG. 4, when the line in the vehicle width direction passing through the center C1 of the first elastic body 11r is defined as the axis c, the second axis a2 forms an angle of the displacement angle θ 3 with respect to the axis c. The displacement angle θ 3 is preferably 2.0 ° or more and 6.0 ° or less, more preferably 3.0 ° or more and 5.5 ° or less, and particularly preferably 4.0 ° or more and 5.0 ° or less. By satisfying the upper limit value of the displacement angle θ 3 , it is easy to suppress the twist of the second mounting portion 12 with respect to the first axis a1.

(各中心で構成される平面とアーム本体との関係)
ロアアーム10を平面視した際、第一弾性体11rの中心C1と第二弾性体12rの中心C2とボールジョイント13Bの中心C3とを結ぶ平面に対して、アーム本体10Sの大部分は上記平面よりも上方に位置する。特に、車体側アーム10Bは、後述する第一横片111や縦片120の下部を除いた箇所が上記平面よりも上方に位置している。つまり、後述する第二横片113は上記平面よりも上方に位置している。これらの位置関係によっても、第二取付部12の第一軸線a1に対するねじれを抑制し易い。
(Relationship between the plane composed of each center and the arm body)
When the lower arm 10 is viewed in a plane, most of the arm body 10S is from the above plane with respect to the plane connecting the center C1 of the first elastic body 11r, the center C2 of the second elastic body 12r, and the center C3 of the ball joint 13B. Is also located above. In particular, the vehicle body side arm 10B is located above the plane except for the lower portion of the first horizontal piece 111 and the vertical piece 120, which will be described later. That is, the second horizontal piece 113, which will be described later, is located above the plane. Even with these positional relationships, it is easy to suppress the twist of the second mounting portion 12 with respect to the first axis a1.

(横断面形状)
一方、車体側アーム10Bは、その横断面形状が次の特定の条件を満たす形状である。その条件とは、車体側アーム10Bの第一取付部11側の横断面における第一せん断中心と第一軸線a1との距離をL1とし、車体側アーム10Bの第二取付部12側の横断面における第二せん断中心と第一軸線a1との距離をL2とするとき、L1>L2を満たすことである。換言すれば、車体側アーム10Bの横断面において、第一取付部11側よりも第二取付部12側の方が断面係数が大きいともいえる。この距離L1と距離L2との関係は、第二取付部12側ほど距離L2が小さくなるようにすることが好ましい。但し、車体側アーム10Bの途中において、第二取付部12側ほど距離L2が小さくならない箇所があっても構わない。
(Cross section shape)
On the other hand, the vehicle body side arm 10B has a cross-sectional shape that satisfies the following specific conditions. The condition is that the distance between the first shear center and the first axis a1 in the cross section of the vehicle body side arm 10B on the first mounting portion 11 side is L1, and the cross section of the vehicle body side arm 10B on the second mounting portion 12 side. When the distance between the second shear center and the first axis a1 is L2, L1> L2 is satisfied. In other words, in the cross section of the vehicle body side arm 10B, it can be said that the section coefficient is larger on the second mounting portion 12 side than on the first mounting portion 11 side. Regarding the relationship between the distance L1 and the distance L2, it is preferable that the distance L2 becomes smaller toward the second mounting portion 12 side. However, in the middle of the vehicle body side arm 10B, there may be a place where the distance L2 is not as small as the second mounting portion 12 side.

第一取付部11側と第二取付部12側の各横断面は、第一弾性体11rの中心C1及び第二弾性体12rの中心C2の各々から等距離にある箇所で横断面を採り、各横断面における距離L1と距離L2との関係を比較することが好ましい。特に、第一取付部近傍と第二取付部近傍とでL1>L2を満たすことが好適である。第一取付部11側とは、第一取付部11と第二取付部12の中央から第一取付部11までの範囲であり、第二取付部12側とは、第一取付部11と第二取付部12の中央から第二取付部12までの範囲である。ロアアームの形状や寸法にもよるが、距離L2は距離L1の1/8以上〜1/12以下程度、特に1/10程度であればよい。つまり、0.125L1≦L2≦0.083L1程度を満たせばよい。 The cross section of the first mounting portion 11 side and the second mounting portion 12 side is taken at a position equidistant from each of the center C1 of the first elastic body 11r and the center C2 of the second elastic body 12r. It is preferable to compare the relationship between the distance L1 and the distance L2 in each cross section. In particular, it is preferable that L1> L2 is satisfied in the vicinity of the first mounting portion and the vicinity of the second mounting portion. The first mounting portion 11 side is the range from the center of the first mounting portion 11 and the second mounting portion 12 to the first mounting portion 11, and the second mounting portion 12 side is the first mounting portion 11 and the first mounting portion 11. (Ii) The range is from the center of the mounting portion 12 to the second mounting portion 12. Although it depends on the shape and dimensions of the lower arm, the distance L2 may be about 1/8 or more to 1/12 or less, particularly about 1/10 of the distance L1. That is, about 0.125L1 ≦ L2 ≦ 0.083L1 may be satisfied.

ロアアーム10の各部の横断面形状を図5、図6を参照して具体的に説明する。両図において、Sはロアアーム10の横断面形状の重心で白抜きの丸で示し、Mは当該横断面形状のせん断中心で、黒塗りの丸で示す。また、図2において、黒塗りの丸はロアアーム10の横断面形状のせん断中心である。特に、図5(A)における第二取付部12に近いせん断中心Mは第二せん断中心であり、図5(E)における第一取付部11に近いせん断中心Mは第一せん断中心である。 The cross-sectional shape of each part of the lower arm 10 will be specifically described with reference to FIGS. 5 and 6. In both figures, S is the center of gravity of the cross-sectional shape of the lower arm 10 and is indicated by a white circle, and M is the shear center of the cross-sectional shape and is indicated by a black circle. Further, in FIG. 2, the black circle is the shear center of the cross-sectional shape of the lower arm 10. In particular, the shear center M near the second mounting portion 12 in FIG. 5 (A) is the second shear center, and the shear center M near the first mounting portion 11 in FIG. 5 (E) is the first shear center.

まず、車体側アーム10Bのうち、最も第二取付部12に近い箇所の横断面形状は、図5(A)に示すように、横片110の両側から下方に延びる縦片120を備える倒立U字状である。この横断面形状のせん断中心Mは横片110の直上で、かつほぼ第一軸線a1の直上に位置する(図2も併せて参照)。重心Sは横片110の幅方向中央の直下に位置する。つまり、せん断中心Mは、重心Sのほぼ真上に位置し、重心Sとの距離もかなり近い。 First, as shown in FIG. 5A, the cross-sectional shape of the portion of the vehicle body side arm 10B closest to the second mounting portion 12 is an inverted U having vertical pieces 120 extending downward from both sides of the horizontal piece 110. It is in the shape of a letter. The shear center M having this cross-sectional shape is located directly above the horizontal piece 110 and substantially directly above the first axis a1 (see also FIG. 2). The center of gravity S is located directly below the center of the horizontal piece 110 in the width direction. That is, the shear center M is located substantially directly above the center of gravity S, and the distance from the center of gravity S is also quite close.

次に、車体側アーム10Bのうち、第二取付部12から二番目に近い箇所の横断面形状は、図5(B)に示すように、M字状である。車体側アーム10Bの幅方向の中央は窪んでおり、その窪みの底部に第一横片111を備える。第一横片111の両端には、幅方向の両端に向かうに従って上方に傾斜する傾斜片112を有する。さらに傾斜片112の幅方向の両端の各々には、第二横片113を備える。そして、第二横片113の幅方向の両端部から下方に延びる縦片120を備える。この断面形状において、せん断中心Mは第一横片111の上方で第二横片113とほぼ同じ高さに位置する。また、せん断中心Mは、図2に示すように、第一軸線a1の僅かに車幅方向の内側に位置する。重心Sは第一横片111の上面にほぼ重なる位置で、かつ幅方向の中央に位置する。よって、せん断中心Mは、重心Sのほぼ真上に位置し、重心Sとの距離も図5(A)の横断面形状の場合と同じぐらい近い。 Next, in the vehicle body side arm 10B, the cross-sectional shape of the portion second closest to the second mounting portion 12 is M-shaped as shown in FIG. 5 (B). The center of the vehicle body side arm 10B in the width direction is recessed, and the first horizontal piece 111 is provided at the bottom of the recess. At both ends of the first horizontal piece 111, inclined pieces 112 that incline upward toward both ends in the width direction are provided. Further, a second horizontal piece 113 is provided at both ends of the inclined piece 112 in the width direction. A vertical piece 120 extending downward from both ends in the width direction of the second horizontal piece 113 is provided. In this cross-sectional shape, the shear center M is located above the first lateral piece 111 and at substantially the same height as the second lateral piece 113. Further, as shown in FIG. 2, the shear center M is located slightly inside the first axis a1 in the vehicle width direction. The center of gravity S is located at a position substantially overlapping the upper surface of the first horizontal piece 111 and at the center in the width direction. Therefore, the shear center M is located substantially directly above the center of gravity S, and the distance from the center of gravity S is as close as in the case of the cross-sectional shape of FIG. 5 (A).

次に、車体側アーム10Bの長手方向のほぼ中央、即ち第二取付部12から三番目で、第一取付部11からも三番目に近い位置の横断面形状は、図5(C)に示すように、M字状である。この横断面形状も、図5(B)の横断面形状と同様に、第一横片111、傾斜片112、第二横片113、縦片120を備える。但し、車体側アーム10Bの幅方向の一端側、つまりロアアーム10の屈曲形状の内縁側の縦片120の下端には、対向する縦片120側に屈曲して延びる内フランジ121を備える。この場合、重心Sは第一横片111の上面にほぼ重なる位置で、かつ幅方向の中央に位置し、図5(B)の場合と大きくは変わらない。一方で、せん断中心Mはロアアーム10の幅方向の中心よりもロアアーム10の内縁側に寄り、図2に示すように、第一軸線a1からも離れている。また、重心Sとせん断中心Mの距離は、図5(B)の場合に比べて広がっている。 Next, the cross-sectional shape of the vehicle body side arm 10B at a position approximately in the center in the longitudinal direction, that is, at a position third from the second mounting portion 12 and third from the first mounting portion 11, is shown in FIG. 5 (C). As you can see, it is M-shaped. Similar to the cross-sectional shape of FIG. 5B, this cross-sectional shape also includes a first horizontal piece 111, an inclined piece 112, a second horizontal piece 113, and a vertical piece 120. However, one end side of the vehicle body side arm 10B in the width direction, that is, the lower end of the vertical piece 120 on the inner edge side of the bent shape of the lower arm 10 is provided with an inner flange 121 that bends and extends toward the opposite vertical piece 120. In this case, the center of gravity S is located at a position substantially overlapping the upper surface of the first horizontal piece 111 and at the center in the width direction, and is not significantly different from the case of FIG. 5 (B). On the other hand, the shear center M is closer to the inner edge side of the lower arm 10 than the center in the width direction of the lower arm 10, and is also separated from the first axis a1 as shown in FIG. Further, the distance between the center of gravity S and the shear center M is wider than in the case of FIG. 5 (B).

次に、車体側アーム10Bの第一取付部11から二番目に近い位置の横断面形状は、図5(D)に示すように、変形したC字状である。この横断面形状は、横片110と、その両側から下方に延びる縦片120と、一方の縦片120の下端から対向する他方の縦片120に向かって屈曲される内フランジ121とを備える。一方の縦片120とはロアアーム10の内縁側の縦片120である。この内フランジ121は、図5(C)の内フランジ121に比べて長い。但し、横片110の幅方向の中央部は、両端部に比べてわずかに窪んでいる。この場合、せん断中心Mは横片110の上方で、ロアアーム10の内縁側の縦片120の近傍に位置する。このせん断中心Mの位置は、図2に示すように、第一軸線a1からは大きく離れている。一方、重心Sは、横片110の幅方向のほぼ中央で、かつ横片110の下面の直下である。但し、重心Sとせん断中心Mの距離は、図5(C)の場合に比べてさらに広がっている。 Next, the cross-sectional shape of the vehicle body side arm 10B at the position second closest to the first mounting portion 11 is a deformed C-shape as shown in FIG. 5 (D). This cross-sectional shape includes a horizontal piece 110, a vertical piece 120 extending downward from both sides thereof, and an inner flange 121 bent from the lower end of one vertical piece 120 toward the other vertical piece 120 facing the other. One vertical piece 120 is a vertical piece 120 on the inner edge side of the lower arm 10. The inner flange 121 is longer than the inner flange 121 shown in FIG. 5C. However, the central portion of the horizontal piece 110 in the width direction is slightly recessed as compared with both end portions. In this case, the shear center M is located above the horizontal piece 110 and in the vicinity of the vertical piece 120 on the inner edge side of the lower arm 10. As shown in FIG. 2, the position of the shear center M is far from the first axis a1. On the other hand, the center of gravity S is substantially at the center of the horizontal piece 110 in the width direction and directly below the lower surface of the horizontal piece 110. However, the distance between the center of gravity S and the shear center M is further wider than in the case of FIG. 5C.

次に、車体側アーム10Bのうち、最も第一取付部11に近い位置の横断面形状は、図6(E)に示すように、C字状である。この横断面形状は、横片110と、その両側から下方に延びる縦片120と、一方の縦片120の下端から対向する他方の縦片120に向かって屈曲される内フランジ121とを備える。この横片110は、図5(D)の横片110に比べて窪みがなく、ほぼ直線状である。この場合、せん断中心Mは横片110の上方で、ロアアーム10の内縁側の縦片120の近傍に位置する。このせん断中心Mの位置は、図2に示すように、第一軸線a1からは全横断面の中で最も大きく離れている。横片110の幅方向のほぼ中央で、かつ横片110の下面の下方である。そして、重心Sとせん断中心Mの距離は、図5(D)の場合に比べて変わらないぐらい広い。 Next, the cross-sectional shape of the vehicle body side arm 10B at the position closest to the first mounting portion 11 is C-shaped as shown in FIG. 6 (E). This cross-sectional shape includes a horizontal piece 110, a vertical piece 120 extending downward from both sides thereof, and an inner flange 121 bent from the lower end of one vertical piece 120 toward the other vertical piece 120 facing the other. The horizontal piece 110 has no dent and is substantially linear as compared with the horizontal piece 110 of FIG. 5 (D). In this case, the shear center M is located above the horizontal piece 110 and in the vicinity of the vertical piece 120 on the inner edge side of the lower arm 10. As shown in FIG. 2, the position of the shear center M is the largest in the entire cross section from the first axis a1. It is substantially at the center of the horizontal piece 110 in the width direction and below the lower surface of the horizontal piece 110. The distance between the center of gravity S and the center of shear M is as wide as in the case of FIG. 5 (D).

さらに、車輪側アーム10Wの横断面形状も併せて説明する。車輪側アーム10Wのうち、第一取付部11から最も近い位置の横断面形状は、図6(F)に示すように、扁平なM字状である。この横断面形状も、図5(B)の横断面形状と同様に、第一横片111、傾斜片112、第二横片113、縦片120を備える。但し、第一横片111が第二横片113に比べて長く、横断面形状全体が扁平である。また、図5(D)の場合と同様に、ロアアーム10の内縁側の縦片120の下方には内フランジ121を備えている。この場合、せん断中心Mは、ロアアーム10の内縁側の傾斜片112の上端部に重なる。図2に示すように、第一軸線a1からせん断中心Mまでの距離は図5(C)の場合と同じぐらい広がっている。重心Sは、第一横片111の幅方向の中央部に重なる。そして、重心Sとせん断中心Mの距離は、図5(E)の場合よりも若干近い。 Further, the cross-sectional shape of the wheel side arm 10W will also be described. Of the wheel-side arm 10W, the cross-sectional shape at the position closest to the first mounting portion 11 is a flat M-shape as shown in FIG. 6 (F). Similar to the cross-sectional shape of FIG. 5B, this cross-sectional shape also includes a first horizontal piece 111, an inclined piece 112, a second horizontal piece 113, and a vertical piece 120. However, the first horizontal piece 111 is longer than the second horizontal piece 113, and the entire cross-sectional shape is flat. Further, as in the case of FIG. 5D, an inner flange 121 is provided below the vertical piece 120 on the inner edge side of the lower arm 10. In this case, the shear center M overlaps the upper end portion of the inclined piece 112 on the inner edge side of the lower arm 10. As shown in FIG. 2, the distance from the first axis a1 to the shear center M is as wide as in the case of FIG. 5 (C). The center of gravity S overlaps the central portion of the first horizontal piece 111 in the width direction. The distance between the center of gravity S and the shear center M is slightly closer than in the case of FIG. 5 (E).

次に、車輪側アーム10Wのうち、若干第三取付部13側に寄った位置における横断面形状は、図6(G)に示すように、扁平なM字状である。この横断面形状も、図6(F)の場合と同様に第一横片111、傾斜片112、第二横片113、縦片120を備える。但し、ロアアーム10の内縁側の傾斜片112が図6(H)の場合に比べて長く、第一横片111が短い。この場合、せん断中心Mは、ロアアーム10の内縁側の傾斜片112の下端の上方に位置し、第一軸線a1からロアアーム10の内縁側に位置する。一方、重心Sは第一横片111の幅方向のほぼ中央で、第一横片111に重なっている。そして、重心Sとせん断中心Mの距離は、図6(F)の場合よりも若干近い。 Next, the cross-sectional shape of the wheel-side arm 10W at a position slightly closer to the third mounting portion 13 side is a flat M-shape as shown in FIG. 6 (G). This cross-sectional shape also includes a first horizontal piece 111, an inclined piece 112, a second horizontal piece 113, and a vertical piece 120, as in the case of FIG. 6F. However, the inclined piece 112 on the inner edge side of the lower arm 10 is longer and the first horizontal piece 111 is shorter than in the case of FIG. 6 (H). In this case, the shear center M is located above the lower end of the inclined piece 112 on the inner edge side of the lower arm 10, and is located on the inner edge side of the lower arm 10 from the first axis a1. On the other hand, the center of gravity S is substantially at the center of the first horizontal piece 111 in the width direction and overlaps with the first horizontal piece 111. The distance between the center of gravity S and the shear center M is slightly closer than in the case of FIG. 6 (F).

最後に、車輪側アーム10Wのうち、第三取付部13に最も近い位置の横断面形状は、図6(H)に示すように、横片110を備え、横片110の一端側はL字状、他端側はJ字状である。横片110は図6(F)、(G)の第一横片111よりも長い。横片110の一端側はロアアーム10の外縁側、他端側はロアアーム10の内縁側である。横片110の一端側の縦片120は、図6(F)の縦片120よりも短い。横片110の他端側は、一旦上方に盛り上がってから下方に向かって延びる縦片120を有し、さらに縦片120の下端は対向する縦片120に向かって延びる内フランジ121を有する。この場合、せん断中心Mは、横片110の幅方向の中央から若干他端寄りの直上に位置する。一方、重心Sは第一横片111の幅方向の中央から若干他端寄りに位置し、第一横片111に重なっている。そして、重心Sとせん断中心Mの距離は、図6(G)の場合よりもさらに近い。 Finally, the cross-sectional shape of the wheel side arm 10W at the position closest to the third mounting portion 13 includes the horizontal piece 110, and one end side of the horizontal piece 110 is L-shaped, as shown in FIG. 6 (H). Shape, the other end side is J-shaped. The horizontal piece 110 is longer than the first horizontal piece 111 in FIGS. 6 (F) and 6 (G). One end side of the horizontal piece 110 is the outer edge side of the lower arm 10, and the other end side is the inner edge side of the lower arm 10. The vertical piece 120 on one end side of the horizontal piece 110 is shorter than the vertical piece 120 of FIG. 6 (F). The other end side of the horizontal piece 110 has a vertical piece 120 that once rises upward and then extends downward, and the lower end of the vertical piece 120 has an inner flange 121 that extends toward the opposing vertical piece 120. In this case, the shear center M is located directly above the center of the horizontal piece 110 in the width direction and slightly closer to the other end. On the other hand, the center of gravity S is located slightly closer to the other end from the center of the first horizontal piece 111 in the width direction and overlaps with the first horizontal piece 111. The distance between the center of gravity S and the shear center M is even closer than in the case of FIG. 6 (G).

以上のように、車体側アーム10Bの断面係数を確保するには、横断面において、軸方向に垂直な断面を多く確保することが好ましい。より具体的には、屈曲点の多い断面形状が好適である。例えば、屈曲点を2点以上、3点以上、4点以上、5点以上、又は6点以上有する断面形状とすることが挙げられる。 As described above, in order to secure the section modulus of the vehicle body side arm 10B, it is preferable to secure a large number of cross sections perpendicular to the axial direction in the cross section. More specifically, a cross-sectional shape having many bending points is preferable. For example, a cross-sectional shape having two or more bending points, three or more points, four points or more, five points or more, or six points or more can be mentioned.

[作用効果]
上記の実施形態に係るサスペンションアーム及び懸架装置は、以下の効果を奏することができる。
[Action effect]
The suspension arm and suspension device according to the above embodiment can exert the following effects.

(1)アーム角θを鈍角とすることで、アンチダイブ特性に優れたサスペンションアームとすることができる。アーム角θが鈍角であれば、第二取付部12を第一取付部11に対して車幅方向の内側に容易に配置することができるからである。制動時、第一取付部11は、制動荷重により第三取付部13に対して相対的に低くなり、かつ第二取付部12に対しても相対的に低くなる。その際、第一弾性体11rの中心とボールジョイント13Bの中心C3とを結ぶ第二軸線a2を軸として回転するようにロアアーム10が挙動する。但し、アーム角θを鈍角とし、第二弾性体12rの中心C2を第一弾性体11rの中心C1よりも車幅方向の内側に配置すると、第二取付部はほぼ車長方向に沿って上方に変位しようとするか、車幅方向の内側かつ上方に変位するように挙動する。このロアアーム10の挙動により、第二取付部12が車幅方向の外側かつ上方に変位しようとすることが抑制され、制動時の車輪の安定性を確保することができる。 (1) By setting the arm angle θ 1 to an obtuse angle, a suspension arm having excellent anti-dive characteristics can be obtained. This is because if the arm angle θ 1 is an obtuse angle, the second mounting portion 12 can be easily arranged inside the first mounting portion 11 in the vehicle width direction. At the time of braking, the first mounting portion 11 is relatively low with respect to the third mounting portion 13 due to the braking load, and is also relatively low with respect to the second mounting portion 12. At that time, the lower arm 10 behaves so as to rotate about the second axis a2 connecting the center of the first elastic body 11r and the center C3 of the ball joint 13B. However, if the arm angle θ 1 is an obtuse angle and the center C2 of the second elastic body 12r is arranged inside the center C1 of the first elastic body 11r in the vehicle width direction, the second mounting portion is substantially along the vehicle length direction. It either tries to displace upwards or behaves to displace inward and upwards in the vehicle width direction. Due to the behavior of the lower arm 10, the second mounting portion 12 is prevented from being displaced outward and upward in the vehicle width direction, and the stability of the wheels during braking can be ensured.

(2)上記距離L1と距離L2との関係をL1>L2とするようなサスペンションアームの横断面形状とすることで、アーム角θを鈍角としながらも、高い疲労耐久強度を実現することができる。アーム角θを鈍角とすると、上述のようにアンチダイブ特性に優れるが、制動時、特に第一取付部11の後方側に応力が集中する。第三取付部13に作用する制動荷重に伴って第二取付部12が第一軸線a1に対してねじれるからである。車体側アーム10Bの横断面形状をL1>L2を満たす形状とすれば、車体側アーム10Bの第二取付部12側は上述のねじれが生じ難く、第一取付部11の後方側に応力が集中することを抑制できる。そのため、アーム角θを鈍角としながらも、疲労耐久強度に優れたサスペンションアームとすることができる。 (2) By adopting a cross-sectional shape of the suspension arm such that the relationship between the distance L1 and the distance L2 is L1> L2, it is possible to realize high fatigue endurance strength while making the arm angle θ 1 an obtuse angle. can. When the arm angle θ 1 is an obtuse angle, the anti-dive characteristics are excellent as described above, but stress is concentrated on the rear side of the first mounting portion 11 especially during braking. This is because the second mounting portion 12 is twisted with respect to the first axis a1 due to the braking load acting on the third mounting portion 13. If the cross-sectional shape of the vehicle body side arm 10B is a shape satisfying L1> L2, the above-mentioned twist is unlikely to occur on the second mounting portion 12 side of the vehicle body side arm 10B, and stress is concentrated on the rear side of the first mounting portion 11. Can be suppressed. Therefore, it is possible to obtain a suspension arm having excellent fatigue endurance strength while making the arm angle θ 1 an obtuse angle.

(3)距離L1と距離L2とが第一取付部11側と第二取付部12側とで異なることで、車体側アーム10Bの途中で断面係数の変位点が生じることになる。よって、車両の前面衝突時、第一取付部11と第二取付部12とをつなぐ車体側アーム10Bの途中を座屈させやすく、衝突安全性能を満たすことができる。 (3) Since the distance L1 and the distance L2 are different between the first mounting portion 11 side and the second mounting portion 12 side, a displacement point of the section modulus occurs in the middle of the vehicle body side arm 10B. Therefore, at the time of a frontal collision of the vehicle, the vehicle body side arm 10B connecting the first mounting portion 11 and the second mounting portion 12 can be easily buckled in the middle, and the collision safety performance can be satisfied.

[試算例]
実施形態に係るロアアームと比較例に係るロアアームの応力解析モデルを設定して、静止時のロアアームと振動疲労状態のロアアームに生じる応力分布と形状の変位をシミュレーションソフトを用いて解析した。試験例1は、実施形態1に係るロアアームのモデルである。このモデルは、上記第一軸線と第二軸線の角度(アーム角θ)が約96°であり、図3、4に示す横断面形状を有して、上記距離L1>距離L2を満たす。試験例2は、アーム角θは試験例1のモデルと同じであるが、各部の横断面形状及び実質的に上記距離L1=距離L2を満たす点が試験例1と異なる。材質や各取付部間の寸法などの基本構成は、試験例1と共通である。試験例3は、アーム角θが約89°であり、実質的に上記距離L1=距離L2を満たす点で試験例1と異なる。材質や各取付部間の寸法などの基本構成は、試験例1と共通である。
[Trial calculation example]
A stress analysis model of the lower arm according to the embodiment and the lower arm according to the comparative example was set, and the stress distribution and the displacement of the shape generated in the lower arm at rest and the lower arm in the vibration fatigue state were analyzed using simulation software. Test Example 1 is a model of the lower arm according to the first embodiment. This model has an angle (arm angle θ 1 ) between the first axis and the second axis of about 96 °, has a cross-sectional shape shown in FIGS. 3 and 4, and satisfies the distance L1> distance L2. Test Example 2 has the same arm angle θ 1 as the model of Test Example 1, but differs from Test Example 1 in that the cross-sectional shape of each part and substantially satisfying the above distance L1 = distance L2. The basic configuration such as the material and the dimensions between the mounting portions is the same as that of Test Example 1. Test Example 3 is different from Test Example 1 in that the arm angle θ 1 is about 89 ° and substantially satisfies the above distance L1 = distance L2. The basic configuration such as the material and the dimensions between the mounting portions is the same as that of Test Example 1.

その結果、いずれのモデルも、第一取付部とアーム本体との接合箇所のうち、車両後方側の領域に一定の応力が集中し易いことがわかった。但し、試験例1は最も応力の集中が緩和されていることがわかった。試験例2及び試験例3は、いずれも上記の第一取付部とアーム本体との接合箇所に試験例1よりも大きな応力が生じていることがわかった。 As a result, it was found that in each model, a certain amount of stress is likely to be concentrated in the region on the rear side of the vehicle among the joints between the first mounting portion and the arm body. However, it was found that the stress concentration was most relaxed in Test Example 1. In both Test Example 2 and Test Example 3, it was found that a stress larger than that in Test Example 1 was generated at the joint between the first mounting portion and the arm body.

本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The present invention is not limited to these examples, and is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

本発明の実施の形態に係るサスペンションアームや車両の懸架装置は、例えば車両のフロントサスペンションのロアアームとして好適に利用することができる。 The suspension arm and the vehicle suspension device according to the embodiment of the present invention can be suitably used as, for example, the lower arm of the front suspension of the vehicle.

10 ロアアーム
10S アーム本体
10B 車体側アーム
10W 車輪側アーム
10h1 貫通孔
10h2 水抜き孔
11 第一取付部
11C カラー
11r 第一弾性体
11a 第一支持軸
12 第二取付部
12h 貫通孔
12c 環状部材
12r 第二弾性体
12a 第二支持軸
13 第三取付部
13B ボールジョイント
13h 貫通孔
20 サブフレーム
30 ステアリングナックル
40 車輪
42 ホイール
50 タイロッド
60 ストラット
70 サスペンションタワー
110 横片
111 第一横片
112 傾斜片
113 第二横片
120 縦片
121 内フランジ
a1 第一軸線
a2 第二軸線
b、c 軸線
θ アーム角
θ、θ 変位角
C1 第一弾性体の中心
C2 第二弾性体の中心
C3 ボールジョイントの中心
10 Lower arm 10S Arm body 10B Body side arm 10W Wheel side arm 10h1 Through hole 10h2 Drainage hole 11 First mounting part 11C Color 11r First elastic body 11a First support shaft 12 Second mounting part 12h Through hole 12c Circular member 12r First (Ii) Elastic body 12a Second support shaft 13 Third mounting part 13B Ball joint 13h Through hole 20 Subframe 30 Steering knuckle 40 Wheel 42 Wheel 50 Tie rod 60 Strut 70 Suspension tower 110 Horizontal piece 111 First horizontal piece 112 Inclined piece 113 Second Horizontal piece 120 Vertical piece 121 Inner flange a1 First axis a2 Second axis b, c Axis θ 1 Arm angle θ 2 , θ 3 Displacement angle C1 Center of first elastic body C2 Center of second elastic body C3 Center of ball joint

Claims (2)

第一弾性体を介して車体に対して取り付けられる第一取付部と、
前記第一取付部よりも車長方向の後方にて第二弾性体を介して前記車体に取り付けられる第二取付部と、
前記第一取付部よりも車幅方向の外側にてボールジョイントを介して車輪に取り付けられる第三取付部と、
前記第一取付部と前記第二取付部とをつなぐ車体側アームと、
前記第一取付部と前記第三取付部とをつなぐ車輪側アームとを備え、
前記第一弾性体の中心と前記第二弾性体の中心とを結ぶ第一軸線と、前記第一弾性体の中心と前記ボールジョイントの中心とを結ぶ第二軸線との角度が90°超であり、
前記車体側アームの前記第一取付部側の第一横断面における第一せん断中心と前記第一軸線との距離をL1とし、前記車体側アームの前記第二取付部側の第二横断面における第二せん断中心と前記第一軸線との距離をL2とするとき、L1>L2を満たし、
前記第一せん断中心は、前記第一横断面の横断面形状の重心よりも車幅方向の外側に位置し、
前記第一横断面における横断面形状の重心と前記第一せん断中心との車幅方向の距離をX1とし、前記第二横断面における横断面形状の重心と前記第二せん断中心との車幅方向の距離をX2とするとき、X1>X2を満たすサスペンションアーム。
The first mounting part, which is mounted to the vehicle body via the first elastic body,
A second mounting portion that is mounted on the vehicle body via a second elastic body behind the first mounting portion in the vehicle length direction.
A third mounting portion that is mounted on the wheel via a ball joint outside the vehicle width direction from the first mounting portion.
A vehicle body side arm connecting the first mounting portion and the second mounting portion,
A wheel-side arm that connects the first mounting portion and the third mounting portion is provided.
The angle between the first axis connecting the center of the first elastic body and the center of the second elastic body and the second axis connecting the center of the first elastic body and the center of the ball joint is more than 90 °. can be,
The distance between the first shear center and the first axis in the first cross section of the vehicle body side arm on the first mounting portion side is L1, and in the second cross section of the vehicle body side arm on the second mounting portion side. when the distance between the second shear center and said first axis and L2, meets the L1> L2,
The first shear center is located outside the center of gravity of the cross-sectional shape of the first cross section in the vehicle width direction.
The distance between the center of gravity of the cross-sectional shape in the first cross section and the center of the first shear in the vehicle width direction is defined as X1, and the direction of the width of the center of the cross section in the second cross section and the center of the second shear in the vehicle width. A suspension arm that satisfies X1> X2, where X2 is the distance between.
請求項1に記載のサスペンションアームを備え、
前記第二弾性体の中心は前記第一弾性体の中心よりも車幅方向の内側にて車体に取り付けられている車両の懸架装置。
The suspension arm according to claim 1 is provided.
The center of the second elastic body is a vehicle suspension device attached to the vehicle body inside the vehicle width direction from the center of the first elastic body.
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