JPH11321259A - Suspension arm - Google Patents
Suspension armInfo
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- JPH11321259A JPH11321259A JP10131897A JP13189798A JPH11321259A JP H11321259 A JPH11321259 A JP H11321259A JP 10131897 A JP10131897 A JP 10131897A JP 13189798 A JP13189798 A JP 13189798A JP H11321259 A JPH11321259 A JP H11321259A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車体への取付部位
となる車体側拘束点と車輪を回転自在に支持する車輪支
持体への取付部位となる車輪側拘束点とを有するサスペ
ンションアームに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a suspension arm having a restraining point on a vehicle body, which is a mounting portion to a vehicle body, and a wheel-side restraining point, a mounting portion on a wheel support for rotatably supporting a wheel.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】サスペ
ンション形式及びサスペンションアームには種々のタイ
プがあるが、ここではダブルウイッシュボーン形式のサ
スペンションに使用される鋳鉄製のアッパアームを例に
して従来の技術を説明することにする。2. Description of the Related Art There are various types of suspension types and suspension arms. In this case, the conventional technology is exemplified by a cast iron upper arm used for a double wishbone type suspension. I will explain.
【0003】この種のアッパアームは重要保安部品であ
ることから、良好なサスペンション性能が要求されるだ
けでなく、車体へ所定の高荷重(高負荷)が作用した場
合にも走行機能が確保されるような性能が要求される。
このため、従来では、アッパアームの設計基準荷重を高
く設定し、非常に高い剛性を確保していた。従って、ア
ッパアームの重量が必然的に重くなっていた。[0003] Since this type of upper arm is an important security part, not only good suspension performance is required, but also a running function is ensured even when a predetermined high load (high load) is applied to the vehicle body. Such performance is required.
For this reason, conventionally, the design reference load of the upper arm is set high, and very high rigidity is secured. Therefore, the weight of the upper arm was inevitably increased.
【0004】本発明は上記事実を考慮し、通常の車両走
行時に必要とされる剛性は確保した上で、車体へ所定の
高荷重が作用した場合にも走行可能な状態を維持するこ
とができ、しかも軽量化を図ることができるサスペンシ
ョンアームを得ることが目的である。[0004] In consideration of the above fact, the present invention secures the rigidity required during normal running of a vehicle and can maintain a running state even when a predetermined high load is applied to the vehicle body. Another object of the present invention is to provide a suspension arm that can be reduced in weight.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、車体への取付部位となる車体側拘束点と車輪を回転
自在に支持する車輪支持体への取付部位となる車輪側拘
束点とを有するサスペンションアームであって、車体側
拘束点と車輪側拘束点とを結ぶ線分に沿って延出された
アーム部を備えており、当該アーム部における所定位置
に、所定の高荷重作用時にアーム部を変形させる応力集
中部を設けた、ことを特徴としている。According to the first aspect of the present invention, there is provided a vehicle-side restraining point serving as a mounting portion to a vehicle body and a wheel-side restraining point serving as a mounting portion to a wheel support rotatably supporting a wheel. A suspension arm having an arm portion extending along a line connecting the vehicle-side restraint point and the wheel-side restraint point, and having a predetermined high load acting on a predetermined position in the arm portion. It is characterized in that a stress concentration portion for sometimes deforming the arm portion is provided.
【0006】請求項2記載の本発明に係るサスペンショ
ンアームは、請求項1に記載の発明において、前記応力
集中部は、車体側拘束点と車輪側拘束点とを結ぶ線分に
対するアーム部中心線までのオフセット量並びにアーム
部の断面形状に基づいて設定されている、ことを特徴と
している。According to a second aspect of the present invention, in the suspension arm according to the first aspect, the stress concentration portion is a center line of an arm portion with respect to a line connecting the vehicle-side constraint point and the wheel-side constraint point. The offset is set based on the offset amount up to and the cross-sectional shape of the arm portion.
【0007】請求項3記載の本発明に係るサスペンショ
ンアームは、請求項1又は請求項2に記載の発明におい
て、前記サスペンションアームは、鋳鉄製とされてい
る、ことを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided a suspension arm according to the first or second aspect, wherein the suspension arm is made of cast iron.
【0008】請求項1記載の本発明によれば、車体への
取付部位となる車体側拘束点と車輪を回転自在に支持す
る車輪支持体への取付部位となる車輪側拘束点とを結ぶ
線分に沿ってサスペンションアームのアーム部が延出さ
れているため、前記線分に沿ってアーム部が延出されて
いないサスペンションアームに比し、高い剛性(特に
は、圧縮荷重に対する剛性)を確保することができる。
このため、通常の車両走行時における荷重入力に対して
は、十分な剛性が確保される。According to the first aspect of the present invention, a line connecting the vehicle body side restraining point serving as a mounting portion to the vehicle body and the wheel side restraining point serving as a mounting portion to a wheel support for rotatably supporting the wheel. Since the arm portion of the suspension arm extends along the line, higher rigidity (particularly, rigidity against a compressive load) is secured as compared with a suspension arm whose arm portion does not extend along the line segment. can do.
For this reason, sufficient rigidity is secured against a load input during normal vehicle running.
【0009】一方、上記サスペンションアームのアーム
部における所定位置には応力集中部が設けられているた
め、車体へ所定の高荷重が作用すると、アーム部は応力
集中部を起点として変形される。アーム部が変形しても
破断している訳ではないので、車両は走行可能な状態に
ある。このため、乗員は最寄りの場所まで緊急避難的に
車両を走行させることができる。On the other hand, since a stress concentration portion is provided at a predetermined position in the arm portion of the suspension arm, when a predetermined high load acts on the vehicle body, the arm portion is deformed starting from the stress concentration portion. Since the arm is not broken even if it is deformed, the vehicle is in a runnable state. Therefore, the occupant can make the vehicle travel to the nearest place in an emergency evacuation.
【0010】このことを従来のサスペンションアームと
の比較において説明すると、変形性を有さない従来のサ
スペンションアームではアーム部が折れないようにする
ため(即ち、走行不能な状態に陥らないようにするた
め)、設計基準荷重を非常に高く設定する必要があった
が、本発明では車体への所定の高荷重作用時にアーム部
が応力集中部にて変形されるため(即ち、前述したよう
に変形しても走行状態は維持されるため)、アーム部の
設計基準荷重を低くすることが可能になる。このため、
サスペンションアームの軽量化を図ることができる。This will be described in comparison with the conventional suspension arm. In order to prevent the arm portion from being broken in the conventional suspension arm having no deformability (that is, to prevent the arm from falling into a state where the vehicle cannot travel). Therefore, it was necessary to set the design reference load very high. However, in the present invention, the arm portion is deformed at the stress concentration portion when a predetermined high load is applied to the vehicle body (that is, as described above, the deformation occurs). Even if the traveling state is maintained), the design reference load of the arm portion can be reduced. For this reason,
The weight of the suspension arm can be reduced.
【0011】請求項2記載の本発明によれば、前述した
応力集中部を、車体側拘束点と車輪側拘束点とを結ぶ線
分に対するアーム部中心線までのオフセット量並びにア
ーム部の断面形状に基づいて設定することとしたので、
以下の作用が得られる。According to the second aspect of the present invention, the above-mentioned stress concentration portion is offset from the line connecting the vehicle-side restraint point and the wheel-side restraint point to the center line of the arm portion and the cross-sectional shape of the arm portion. Because we decided to set based on
The following effects are obtained.
【0012】まず、最大オフセット量が決まれば、これ
に基づいて応力集中部の設定範囲の最適化を図ることが
できる。つまり、最大オフセット量に基づいて応力集中
部の設定範囲として最適な範囲を特定することができ
る。次に、このようにして特定された応力集中部の設定
最適範囲の中で、アーム部の断面形状を変化させること
により、当該断面変化させた部位に確実に応力を集中さ
せることができる。つまり、断面変化させた部位が確実
にアーム部の変形起点となる。First, when the maximum offset amount is determined, the setting range of the stress concentration portion can be optimized based on the determined maximum offset amount. That is, it is possible to specify an optimal range as the setting range of the stress concentration portion based on the maximum offset amount. Next, by changing the cross-sectional shape of the arm portion within the set optimum range of the stress concentration portion specified in this way, it is possible to surely concentrate the stress on the portion where the cross-section is changed. That is, the portion whose cross section has been changed reliably serves as the deformation starting point of the arm portion.
【0013】請求項3記載の本発明によれば、前述した
サスペンションアームが鋳鉄製とされているため、引張
強度に対して圧縮強度が大幅に高いという鋳鉄の本来的
特性を有効に活用することができる。According to the third aspect of the present invention, since the above-mentioned suspension arm is made of cast iron, it is possible to effectively utilize the inherent characteristics of cast iron, which has significantly higher compressive strength than tensile strength. Can be.
【0014】また、鋳鉄製のサスペンションアームの場
合、鋳造過程でそのまま応力集中部を作ることができ
る。In the case of a suspension arm made of cast iron, a stress concentration portion can be formed as it is during the casting process.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図1〜図5を用いて、本発
明の一実施形態に係るアッパアーム10について説明す
る。なお、本実施形態に係るアッパアーム10は、ダブ
ルウイッシュボーン形式のフロントサスペンションに適
用されるアッパアームである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An upper arm 10 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The upper arm 10 according to the present embodiment is an upper arm applied to a double wishbone type front suspension.
【0016】図1には本実施形態に係るアッパアーム1
0の平面図が示されており、又図2には当該アッパアー
ム10の左側面図が示されており、更に図3には当該ア
ッパアーム10の右側面図が示されている。なお、これ
らの図において適宜示される矢印FRは車両前方側を示
しており、又矢印INは車両幅方向内側を示しており、
更に矢印UPは車両上方側を示している。FIG. 1 shows an upper arm 1 according to this embodiment.
0 is shown, FIG. 2 is a left side view of the upper arm 10, and FIG. 3 is a right side view of the upper arm 10. As shown in FIG. In these drawings, the arrow FR appropriately shown indicates the front side of the vehicle, and the arrow IN indicates the inside in the vehicle width direction.
Further, the arrow UP indicates the upper side of the vehicle.
【0017】これらの図(特には図1)に示されるよう
に、「サスペンションアーム」としてのアッパアーム1
0は、所謂A型アームとして構成されている。また、本
実施形態に係るアッパアーム10は、鋳鉄製とされてい
る。なお、一般には、この種の鋳鉄製のアッパアーム1
0は、サスペンションレイアウト上の制約(即ち、設置
スペースの制約)を受ける場合に採用されることが多
い。As shown in these figures (particularly FIG. 1), the upper arm 1 as a "suspension arm"
0 is configured as a so-called A-shaped arm. Further, the upper arm 10 according to the present embodiment is made of cast iron. In general, this type of upper arm 1 made of cast iron is used.
0 is often adopted when there are restrictions on the suspension layout (that is, restrictions on the installation space).
【0018】アッパアーム10は、車両幅方向外側に位
置された基部10Aと、この基部10Aから略車両幅方
向内側へ向けて延出された第1アーム部10Bと、基部
10Aから略車両前方内側へ向けて斜めに延出された第
2アーム部10Cと、を含んで構成されている。なお、
このうち、第2アーム部10Cが、本発明における「ア
ーム部」に相当する。The upper arm 10 includes a base 10A located outside the vehicle width direction, a first arm 10B extending substantially inward in the vehicle width direction from the base 10A, and a vehicle front inside from the base 10A. And a second arm portion 10C extending obliquely toward the second arm portion. In addition,
Of these, the second arm 10C corresponds to the “arm” in the present invention.
【0019】基部10Aの外端部には、下向きに開放さ
れた略半球状の受け部12が一体に形成されている。こ
の受け部12と車輪(前輪)を回転自在に支持する図示
しない車輪支持体(ステアリングナックル)の上端部と
が、図示しないアッパボールブシュを介して相対回転可
能に連結されている。従って、図1に示されるP点がア
ッパアーム10の車輪側拘束点となる。At the outer end of the base 10A, a substantially hemispherical receiving portion 12 which is opened downward is integrally formed. The receiving portion 12 and an upper end of a wheel support (steering knuckle) (not shown) for rotatably supporting the wheel (front wheel) are connected to each other via an upper ball bush (not shown) so as to be relatively rotatable. Therefore, the point P shown in FIG. 1 is a wheel-side constraint point of the upper arm 10.
【0020】また、第1アーム部10Bの先端部には側
面視で環状に形成された受け部14が一体に形成されて
いる。同様に、第2アーム部10Cの先端部にも環状の
受け部16が一体に形成されている。これらの受け部1
4、16には図示しないボディー側ブシュの外筒が圧入
されるようになっている。ボディー側ブシュは同心円状
に配置された外筒及び内筒とこれらの内外筒間に介在さ
れて両者に加硫接着された弾性体(ゴム)とによって構
成されており、内筒がボディー側に取り付けられること
により、第1アーム部10B及び第2アーム部10Cが
ボディー側に相対回転可能に連結されている。従って、
図1に示されるQ点が第1アーム部10Bの車体側拘束
点となり、又R点が第2アーム部10Cの車体側拘束点
となる。A receiving portion 14 which is formed in a ring shape in a side view is integrally formed at the tip of the first arm portion 10B. Similarly, an annular receiving portion 16 is integrally formed at the tip of the second arm portion 10C. These receiving parts 1
An outer cylinder of a body-side bush (not shown) is press-fitted into 4, 4. The body-side bush is constituted by an outer cylinder and an inner cylinder arranged concentrically and an elastic body (rubber) interposed between these inner and outer cylinders and vulcanized and bonded to both. By being attached, the first arm portion 10B and the second arm portion 10C are connected to the body side so as to be relatively rotatable. Therefore,
The point Q shown in FIG. 1 is a vehicle-side restraint point of the first arm portion 10B, and the point R is a vehicle-side restraint point of the second arm portion 10C.
【0021】ここで、本実施形態では、前述した車輪側
拘束点Pと車体側拘束点Rとを結ぶ線分Aに沿って第2
アーム部10Cが延出されており、更に第2アーム部1
0Cにおける所定位置(本実施形態では、C線矢視部)
に応力集中部18を形成した点に特徴がある。Here, in the present embodiment, the second line A along the line segment A connecting the wheel side constraint point P and the vehicle body side constraint point R described above.
The arm portion 10C is extended, and the second arm portion 1
Predetermined position at 0C (in the present embodiment, the section viewed from the arrow C line)
The feature is that the stress concentration portion 18 is formed in the second embodiment.
【0022】詳細に説明すると、車両走行時にアッパア
ーム10の車輪側拘束点Pには略車両前方側への荷重F
が入力されるが、この荷重Fに対して第2アーム部10
Cが突っ張るように延出されることにより、後述する鋳
鉄特有の特性(引張強度に対して圧縮強度が大幅に高い
という特性)を最大限に利用しようというものである。
これが即ち、本発明における「車輪側拘束点Pと車体側
拘束点Rとを結ぶ線分Aに沿って延出された」の意味で
あり、換言すれば前記線分Aに対する第2アーム部10
Cの中心線Dまでのオフセット量Bが所定範囲内にある
ということになる。More specifically, when the vehicle is running, a load F substantially on the front side of the vehicle is applied to the wheel-side constraint point P of the upper arm 10.
Is input, but the second arm 10
By extending C so as to be stretched, it is intended to make full use of a characteristic (a characteristic that compressive strength is significantly higher than tensile strength) of cast iron described later.
In other words, this means "extended along a line segment A connecting the wheel side constraint point P and the vehicle body side constraint point R" in the present invention. In other words, the second arm portion 10 with respect to the line segment A
This means that the offset amount B to the center line D of C is within a predetermined range.
【0023】つまり、仮に本実施形態における第2アー
ム部10Cよりもかなり湾曲した第2アーム部を想定し
てみると、当該第2アーム部のオフセット量Bは当然に
本実施形態のそれよりもかなり大きくなり、その場合に
は荷重Fに対して突っ張ることはできず、予定した設計
基準荷重よりも低い荷重で変形することが予想され、鋳
鉄特有の特性を生かすことができない。それを回避する
べく、本実施形態では、第2アーム部10Cを前記線分
Aに沿って延出させているのである。That is, assuming that the second arm portion is considerably curved than the second arm portion 10C in the present embodiment, the offset amount B of the second arm portion is naturally larger than that in the present embodiment. It becomes considerably large, and in that case, it cannot be stretched against the load F, and is expected to be deformed by a load lower than a predetermined design reference load, so that characteristics unique to cast iron cannot be utilized. In order to avoid this, in the present embodiment, the second arm portion 10C extends along the line segment A.
【0024】次に、応力集中部18の詳細(応力集中部
18を設ける理由並びに応力集中部18の設定の仕方)
について言及する。Next, the details of the stress concentration portion 18 (why the stress concentration portion 18 is provided and how to set the stress concentration portion 18)
To mention.
【0025】まず、応力集中部18を設ける理由につい
てであるが、これは、第2アーム部10Cの変形(座
屈)部位或るいは変形(座屈)起点を特定する(ヒュー
ズ効果を得る)ため、並びに、変形(座屈)方向を特定
するためである。First, the reason why the stress concentration portion 18 is provided is to specify a deformation (buckling) site or a deformation (buckling) starting point of the second arm portion 10C (obtain a fuse effect). And to specify the deformation (buckling) direction.
【0026】次に、応力集中部18の設定の仕方につい
てであるが、応力集中部18は、車輪側拘束点Pと車体
側拘束点Rとを結ぶ線分Aに対する第2アーム部10C
の中心線Dまでのオフセット量B並びに第2アーム部1
0Cの断面形状に基づいて設定されている。Next, a method of setting the stress concentrating portion 18 will be described. The stress concentrating portion 18 corresponds to the second arm portion 10C with respect to a line segment A connecting the wheel side constraint point P and the vehicle body side constraint point R.
Offset amount B to the center line D and the second arm 1
It is set based on the cross-sectional shape of 0C.
【0027】すなわち、オフセット量Bの最大値をB
MAX とすると、当該BMAX となる位置に応力集中部18
を設けるのが理想的といえるが、車種に応じたサスペン
ションレイアウト上の制約等も加味すると、設定要件と
しては概ね「応力集中部18を設定するB ≧ BMAX
×0.3」を満たせばよい。この式を満たす範囲の任意
のB値で示される位置が、本発明における「(第2)ア
ーム部(10C)における所定位置」の意味するところ
である。なお、前記式における0.3という係数は実験
的に求めたものであり、本実施形態ではより好ましいレ
ンジである「応力集中部18を設定するB ≧ BMAX
×0.8」を設定要件として応力集中部18を設定して
いる。That is, the maximum value of the offset amount B is represented by B
MAX , the stress concentration portion 18 is located at the position corresponding to the B MAX.
Is ideal, but considering the suspension layout depending on the type of vehicle, etc., the setting requirements are generally “B ≧ B MAX for setting the stress concentration portion 18.
× 0.3 ”may be satisfied. A position indicated by an arbitrary B value within a range satisfying this expression is a meaning of “a predetermined position in the (second) arm portion (10C)” in the present invention. Note that the coefficient of 0.3 in the above equation is experimentally obtained, and in the present embodiment, a more preferable range is “B ≧ B MAX for setting the stress concentration portion 18”.
The stress concentration portion 18 is set with “× 0.8” as a setting requirement.
【0028】さらに、本実施形態では、「応力集中部1
8を設定するB ≧ BMAX ×0.8」を満たすBの位
置(C線矢視部)において、第2アーム部10Cの断面
形状を変化させている。つまり、第2アーム部10Cの
幅方向寸法Eを応力集中部18から増加させる構成を採
っている。Further, in this embodiment, the "stress concentration portion 1"
At the position of B satisfying “B ≧ BMAX × 0.8 which sets 8” (the portion viewed from the arrow C line), the cross-sectional shape of the second arm portion 10C is changed. That is, a configuration is adopted in which the dimension E in the width direction of the second arm portion 10C is increased from the stress concentration portion 18.
【0029】なお、本実施形態では、第2アーム部10
Cについてのみ本発明を適用し、第1アーム部10Bに
ついては本発明を適用していないが、これは第1アーム
部10B側には図示しないトルクアーム等の他部品が配
設される関係で応力集中部を設けて変形させるのに適さ
ないからである。In the present embodiment, the second arm 10
The present invention is applied only to C, and the present invention is not applied to the first arm portion 10B. This is because other components such as a torque arm (not shown) are arranged on the first arm portion 10B side. This is because it is not suitable for providing a stress concentration portion and deforming.
【0030】次に、本実施形態の作用並びに効果につい
て説明する。Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
【0031】図4には、鋳鉄の代表特性が示されてい
る。この図に示されるように、鋳鉄の供試体に引張荷重
(縦軸+側)を加えていくと、比較的早い段階で破断に
至るが、圧縮荷重(縦軸−側)を加えていった場合には
非常に高い強度を示す。このように鋳鉄は引張強度に対
して圧縮強度が大幅に高いという材料特性を本来的に有
している。FIG. 4 shows typical characteristics of cast iron. As shown in this figure, when a tensile load (vertical axis + side) was applied to the cast iron test piece, fracture occurred at a relatively early stage, but a compressive load (vertical axis-side) was applied. In some cases they show very high strength. As described above, cast iron inherently has a material property that the compressive strength is much higher than the tensile strength.
【0032】このような鋳鉄の材料特性を最大限に活用
するべく、本実施形態では、アッパアーム10の第2ア
ーム部10Cを、車輪側拘束点Pと車体側拘束点Qとを
結ぶ線分Aに沿って延出させたので、前記線分Aに沿っ
てアーム部が延出されていないアッパアームに比し、高
い剛性(特には、圧縮荷重に対する剛性)を確保するこ
とができる。このため、通常の車両走行時における荷重
入力〔後述する図5の設計基準荷重Y以下の荷重領域
(即ち、常用荷重領域)での荷重入力〕に対しては、十
分な剛性を確保することができる。In order to make the most of such material properties of the cast iron, in the present embodiment, the second arm portion 10C of the upper arm 10 is connected to a line segment A connecting the wheel-side restraint point P and the vehicle-body restraint point Q. , Higher rigidity (particularly, rigidity against a compressive load) can be secured as compared with the upper arm in which the arm portion does not extend along the line segment A. For this reason, sufficient rigidity can be ensured with respect to a load input during normal vehicle traveling (a load input in a load area (ie, a normal load area) equal to or less than a design reference load Y in FIG. 5 described later). it can.
【0033】一方、車体前部へ所定の高荷重が作用した
場合〔後述する図5の荷重S(>Y)以上の高荷重領域
での荷重入力があった場合〕、本実施形態では、第2ア
ーム部10CにおけるC線矢視部に応力集中部18を設
けたので、当該第2アーム部10Cは応力集中部18を
起点として変形される。第2アーム部10Cが変形して
も破断している訳ではないので、車両は走行可能な状態
にある。このため、乗員は最寄りの場所まで緊急避難的
に車両を走行させることができる。On the other hand, when a predetermined high load is applied to the front portion of the vehicle body (when a load is input in a high load region equal to or more than a load S (> Y) in FIG. Since the stress concentration portion 18 is provided at the portion of the second arm portion 10C viewed from the arrow C, the second arm portion 10C is deformed with the stress concentration portion 18 as a starting point. Since the second arm portion 10C is not broken even if deformed, the vehicle is in a runnable state. Therefore, the occupant can make the vehicle travel to the nearest place in an emergency evacuation.
【0034】このことを従来の高剛性な鋳鉄製のアッパ
アームとの比較において説明すると、変形性を有さない
従来のアッパアームでは第2アーム部が折れないように
するため(即ち、走行不能な状態に陥らないようにする
ため)、図5に示されるように、設計基準荷重Y’を非
常に高く設定する必要があったが、本実施形態に係るア
ッパアーム10では車体前部への所定の高荷重作用時に
第2アーム部10Cが応力集中部18にて変形されるた
め(即ち、前述したように変形しても走行状態は維持さ
れるため)、第2アーム部10Cの設計基準荷重をY’
よりもΔYだけ低いYに設定することが可能になる。こ
のため、アッパアーム10の軽量化を図ることができ
る。This will be described in comparison with a conventional high-rigidity cast iron upper arm. In order to prevent the second arm portion from being broken in the conventional upper arm having no deformability (that is, the upper arm cannot be moved). 5), it was necessary to set the design reference load Y ′ very high as shown in FIG. 5. However, in the upper arm 10 according to the present embodiment, a predetermined height Since the second arm portion 10C is deformed by the stress concentration portion 18 when a load is applied (that is, the traveling state is maintained even if the second arm portion 10C is deformed as described above), the design reference load of the second arm portion 10C is set to Y. '
It is possible to set Y to be lower than ΔY by ΔY. Therefore, the weight of the upper arm 10 can be reduced.
【0035】上述したことを総括すると、本実施形態に
係るアッパアーム10によれば、通常の車両走行時に必
要とされる剛性は確保した上で、車体前部へ所定の高荷
重が作用した場合にも走行可能な状態を維持することが
でき、しかも軽量化を図ることができる。Summarizing the above, according to the upper arm 10 of the present embodiment, the rigidity required for normal vehicle running is ensured, and when the predetermined high load is applied to the front part of the vehicle body, Can maintain a state in which the vehicle can run, and furthermore, the weight can be reduced.
【0036】また、本実施形態によれば、前述した応力
集中部18を、車輪側拘束点Pと車体側拘束点Qとを結
ぶ線分Aに対する第2アーム部10Cの中心線Dまでの
オフセット量B並びに第2アーム部10Cの断面形状に
基づいて設定することとしたので、以下の作用が得られ
る。Further, according to this embodiment, the above-mentioned stress concentration portion 18 is offset from the line A connecting the wheel side constraint point P and the vehicle body side constraint point Q to the center line D of the second arm portion 10C. Since the setting is made based on the amount B and the cross-sectional shape of the second arm portion 10C, the following operation is obtained.
【0037】まず、最大オフセット量BMAX が決まれ
ば、これに基づいて応力集中部18の設定範囲の最適化
を図ることができる。つまり、上述したように、最大オ
フセット量BMAX に基づいて、応力集中部18の設定範
囲として最適な範囲を特定することができる。次に、こ
のようにして特定された応力集中部18の設定最適範囲
の中で、第2アーム部10Cの断面形状を変化させるこ
とにより、当該断面変化させた部位に確実に応力を集中
させることができる。つまり、断面変化させた部位が確
実に第2アーム部10Cの変形起点となる。First, once the maximum offset amount BMAX is determined, the setting range of the stress concentration portion 18 can be optimized based on this. That is, as described above, the optimum range as the setting range of the stress concentration portion 18 can be specified based on the maximum offset amount B MAX . Next, by changing the cross-sectional shape of the second arm portion 10C within the set optimum range of the stress concentration portion 18 specified in this way, it is possible to surely concentrate the stress on the portion where the cross-section is changed. Can be. That is, the portion whose cross section has been changed reliably serves as the starting point of the deformation of the second arm portion 10C.
【0038】その結果、本実施形態によれば、応力集中
部18の設定最適範囲の明瞭化及び第2アーム部10C
の変形起点の明瞭化を図ることができる。As a result, according to this embodiment, the optimum setting range of the stress concentration portion 18 is clarified and the second arm portion 10C
Can be clarified.
【0039】さらに、本実施形態によれば、アッパアー
ム10を鋳鉄製としたので、鋳造過程でそのまま応力集
中部18を形成することができる。つまり、本実施形態
のように第2アーム部10Cの幅方向寸法Eが応力集中
部18となるC線矢視部にて変化(増加)するように金
型を製作しておくことにより、そのまま製品形状として
応力集中部18を得ることができる。従って、応力集中
部18の形成の容易化を図ることができる。Further, according to this embodiment, since the upper arm 10 is made of cast iron, the stress concentration portion 18 can be formed as it is during the casting process. In other words, by manufacturing a mold such that the width dimension E of the second arm portion 10C changes (increases) at the portion indicated by the arrow C in FIG. The stress concentration portion 18 can be obtained as a product shape. Therefore, the formation of the stress concentration portion 18 can be facilitated.
【0040】なお、本実施形態では、ダブルウイッシュ
ボーン形式のフロントサスペンションのアッパアーム1
0に対して本発明を適用したが、これに限らず、種々の
形式のサスペンションアームに本発明は適用可能であ
る。In this embodiment, the upper arm 1 of the double wishbone type front suspension is used.
However, the present invention is not limited to this, but can be applied to various types of suspension arms.
【0041】また、本実施形態では、A型のアッパアー
ム10の第2アーム部10Cについてのみ本発明を適用
したが、これに限らず、アーム形状によっては第1アー
ム部についてのみ本発明を適用してもよいし、第1アー
ム部及び第2アーム部の双方に本発明を適用してもよ
い。In the present embodiment, the present invention is applied only to the second arm portion 10C of the A-shaped upper arm 10. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied only to the first arm portion depending on the shape of the arm. Alternatively, the present invention may be applied to both the first arm portion and the second arm portion.
【0042】さらに、本実施形態では、鋳鉄製のアッパ
アーム10に対して本発明を適用したが、これに限ら
ず、プレス鋼板製のサスペンションアームや鍛造製のサ
スペンションアームに対して本発明を適用してもよい。Further, in the present embodiment, the present invention is applied to the upper arm 10 made of cast iron. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to a suspension arm made of a pressed steel plate or a forged suspension arm. You may.
【0043】また、本実施形態では、車輪側拘束点Pと
車体側拘束点Rとを結ぶ線分に対する第2アーム部10
Cの中心線Dまでのオフセット量B並びに第2アーム部
10Cの断面形状に基づいて応力集中部18を設定した
が、ウェイト(依存度合い)としてはオフセット量Bの
方が大きいことから、オフセット量Bだけに基づいて応
力集中部18を設定する構成、即ち断面形状の変化を考
慮しないで応力集中部18を設定する構成も請求項1記
載の本発明には含まれる。Further, in the present embodiment, the second arm 10 is connected to a line segment connecting the wheel-side restraint point P and the vehicle-side restraint point R.
Although the stress concentration portion 18 is set based on the offset amount B to the center line D of C and the cross-sectional shape of the second arm portion 10C, the offset amount B is larger as the weight (degree of dependence). The present invention according to claim 1 includes a configuration in which the stress concentration portion 18 is set based only on B, that is, a configuration in which the stress concentration portion 18 is set without considering a change in the cross-sectional shape.
【0044】その一方で、請求項2記載の本発明との関
係では、オフセット量B及び第2アーム部10Cの断面
形状に基づいて応力集中部18を設定することが必須と
なるが、この場合、本実施形態のように幅方向寸法Eを
変化させるという手法を用いて断面形状を変化させる構
成に限らず、種々の構成を採ることができる。例えば、
応力集中させたい部位に凹部を設ける等の構成を採って
もよい。On the other hand, according to the present invention, it is necessary to set the stress concentration portion 18 based on the offset amount B and the sectional shape of the second arm portion 10C. The present invention is not limited to the configuration in which the cross-sectional shape is changed by using the method of changing the width direction dimension E as in the present embodiment, but various configurations can be adopted. For example,
A configuration in which a concave portion is provided at a portion where stress concentration is desired may be adopted.
【0045】さらに、上述した説明においては、車体前
部へ所定の高荷重が作用した場合に、第2アーム部10
Cは応力集中部18を起点として変形されると説明した
が、これは最終的に変形する時の状態を意味している。
すなわち、応力集中部18が設けられたC線矢視部が初
期段階で最大応力発生部でなくても(つまり、初期変形
部位でなくても)、最終的にC線矢視部の応力集中部1
8で変形すればそれでよい。例えば、初期段階ではアッ
パアーム10の車体側拘束点Q、R付近が若干変形した
としても、最終状態での変形起点がC線矢視部の応力集
中部18であればそれでよい。これは、アッパアーム1
0の実際の製品では、初期段階の変形によって応力分布
が変わることがあるからである。Further, in the above description, when a predetermined high load acts on the front part of the vehicle body, the second arm 10
Although C has been described as being deformed starting from the stress concentration portion 18, this means a state at the time of finally being deformed.
That is, even if the C-line section provided with the stress concentrating portion 18 is not the maximum stress generating portion at the initial stage (that is, it is not the initial deformation portion), the stress concentration of the C-line arrow portion finally ends. Part 1
That's all you need to do if you deform at 8. For example, even in the initial stage, even if the vicinity of the vehicle body-side constraint points Q and R of the upper arm 10 is slightly deformed, the deformation starting point in the final state may be the stress concentration portion 18 as viewed from the arrow C line. This is upper arm 1
This is because, in an actual product of 0, the stress distribution may change due to the deformation in the initial stage.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の本発
明に係るサスペンションアームは、車体への取付部位と
なる車体側拘束点と車輪を回転自在に支持する車輪支持
体への取付部位となる車輪側拘束点とを結ぶ線分に沿っ
て延出されたアーム部を備えており、当該アーム部にお
ける所定位置に、所定の高荷重作用時にアーム部を変形
させる応力集中部を設けたので、通常の車両走行時に必
要とされる剛性は確保した上で、車体へ所定の高荷重が
作用した場合にも走行可能な状態を維持することがで
き、しかも軽量化を図ることができるという優れた効果
を有する。As described above, the suspension arm according to the first aspect of the present invention has a vehicle body side restraining point which is a mounting portion to the vehicle body and a mounting portion to the wheel support which rotatably supports the wheel. The arm portion is extended along a line connecting the wheel-side restraint point, and a stress concentration portion for deforming the arm portion at a predetermined high load action is provided at a predetermined position in the arm portion. In addition, the rigidity required during normal vehicle running is ensured, and even when a predetermined high load is applied to the vehicle body, it is possible to maintain a running state, and furthermore, it is possible to reduce the weight. Has the effect.
【0047】請求項2記載の本発明に係るサスペンショ
ンアームは、請求項1に記載の発明において、応力集中
部が、車体側拘束点と車輪側拘束点とを結ぶ線分に対す
るアーム部中心線までのオフセット量並びにアーム部の
断面形状に基づいて設定されているため、応力集中部の
設定最適範囲の明瞭化及びアーム部の変形起点の明瞭化
を図ることができるという優れた効果を有する。According to a second aspect of the present invention, in the suspension arm according to the first aspect of the present invention, the stress concentration portion extends to a center line of the arm portion with respect to a line connecting the vehicle body side restraining point and the wheel side restraining point. Since it is set based on the offset amount and the cross-sectional shape of the arm portion, there is an excellent effect that the optimum setting range of the stress concentration portion can be clarified and the deformation starting point of the arm portion can be clarified.
【0048】請求項3記載の本発明に係るサスペンショ
ンアームは、請求項1又は請求項2に記載の発明におい
て、サスペンションアームを鋳鉄製としたので、製造方
法(鋳造)をそのままアーム部の剛性確保に生かすこと
ができると共に、応力集中部の形成の容易化を図ること
ができるという優れた効果を有する。In the suspension arm according to the third aspect of the present invention, since the suspension arm is made of cast iron in the first or second aspect of the invention, the rigidity of the arm portion is ensured by the manufacturing method (casting) as it is. In addition to this, there is an excellent effect that the stress concentration portion can be easily formed.
【図1】本実施形態に係るアッパアームの平面図であ
る。FIG. 1 is a plan view of an upper arm according to the present embodiment.
【図2】図1に示されるアッパアームの左側面図であ
る。FIG. 2 is a left side view of the upper arm shown in FIG. 1;
【図3】図1に示されるアッパアームの右側面図であ
る。FIG. 3 is a right side view of the upper arm shown in FIG. 1;
【図4】鋳鉄の代表特性を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing representative characteristics of cast iron.
【図5】本実施形態に係る鋳鉄製アッパアームを用いた
場合の効果を、従来の高剛性の鋳鉄製アッパアームとの
比較において説明するためのグラフである。FIG. 5 is a graph for explaining the effect of using the cast iron upper arm according to the present embodiment in comparison with a conventional high-rigidity cast iron upper arm.
10 アッパアーム(サスペンションアーム) 10C 第2アーム部(アーム部) 18 応力集中部 10 upper arm (suspension arm) 10C second arm part (arm part) 18 stress concentration part
Claims (3)
車輪を回転自在に支持する車輪支持体への取付部位とな
る車輪側拘束点とを有するサスペンションアームであっ
て、 車体側拘束点と車輪側拘束点とを結ぶ線分に沿って延出
されたアーム部を備えており、 当該アーム部における所定位置に、所定の高荷重作用時
にアーム部を変形させる応力集中部を設けた、 ことを特徴とするサスペンションアーム。1. A suspension arm having a vehicle body side restraining point serving as a mounting portion to a vehicle body and a wheel side restraining point serving as a mounting portion to a wheel support for rotatably supporting a wheel, wherein the vehicle body side restraining point is provided. And an arm portion extending along a line connecting the wheel-side restraint point and a stress concentration portion that deforms the arm portion at a predetermined high load acting at a predetermined position on the arm portion. A suspension arm, characterized in that:
側拘束点とを結ぶ線分に対するアーム部中心線までのオ
フセット量並びにアーム部の断面形状に基づいて設定さ
れている、 ことを特徴とする請求項1に記載のサスペンションアー
ム。2. The stress concentration section is set based on an offset amount to a center line of the arm section with respect to a line connecting the vehicle body side constraint point and the wheel side constraint point, and a sectional shape of the arm section. The suspension arm according to claim 1, wherein:
されている、 ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のサスペ
ンションアーム。3. The suspension arm according to claim 1, wherein the suspension arm is made of cast iron.
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