| 【発明の名称】 |
サスペンションアーム補剛構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】金井 良一
【住所又は居所】東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士重工業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】トレーリングリンクなどのサスペンションアームの剛性を向上させる補剛構造を提供する。
【解決手段】断面略コの字状のサスペンションアーム（例えば、トレーリングリンク１０）における開口の開口側端部が各々長手方向に逆向きに移動することを規制するように、サスペンションアームの捩りの節部近傍に、補剛部材（例えば、補剛ブラケット２０）を取り付け、サスペンションアームの剛性を向上させるようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】第１の面部と、この第１の面部の幅方向両端部から立設する一対の第２、第３の面部とにより一側に開口が形成される断面略コの字状のサスペンションアームを補剛するサスペンションアーム補剛構造であって、前記サスペンションアームの長手方向の所定位置に、捩りにより前記第２、第３の面部の開口側端部が各々長手方向に逆向きに移動することを規制するための補剛部材が固定されていることを特徴とするサスペンションアーム補剛構造。
【請求項２】前記補剛部材は、前記サスペンションアームの捩りの節部近傍に固定されることを特徴とする請求項１記載のサスペンションアーム補剛構造。
【請求項３】前記補剛部材は、前記第２の面部の外面と、前記第３の面部の内面とに固定されることを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンションアーム補剛構造。
【請求項４】前記補剛部材は、ハーネスを固定するハーネス固定部を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のサスペンションアーム補剛構造。
【請求項５】前記補剛部材には、ビードが形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のサスペンションアーム補剛構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サスペンションアームの剛性を向上させるサスペンションアーム補剛構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、サスペンションアームを備えた自動車の車輪懸架装置として、例えば、図９に示すような、一端が車体側に他端が車輪側に各々枢着されたトレーリングリンクを備えたトレーリング式車輪懸架装置が知られている。このトレーリングリンクは、主に車体の前後方向（トレーリングリンクの長手方向）の力を分担しているので、長手方向の剛性を有する形状であることを第一に形成されている。また、トレーリングリンクはタイヤ等を避けるために湾曲した形状であることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この湾曲したトレーリングリンクの捩り剛性が低く、捩れてしまうと図１０に示すように、並進の動きも生じるようになるため、車体に入力された振動が増幅しやすくなるという問題があった。一方、トレーリングリンクの捩り剛性を高めるためにトレーリングリンクを肉厚にしたり、閉断面構造としたりすると、トレーリングリンクの重量増加やコスト増加を招いてしまうという問題があった。
【０００４】本発明の課題は、トレーリングリンクなどのサスペンションアームの剛性を重量増加やコスト増加を抑えつつ向上させるサスペンションアーム補剛構造を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、第１の面部と、この第１の面部の幅方向両端部から立設する一対の第２、第３の面部とにより一側に開口が形成される断面略コの字状のサスペンションアームを補剛するサスペンションアーム補剛構造であって、前記サスペンションアームの長手方向の所定位置に、捩りにより前記第２、第３の面部の開口側端部が各々長手方向に逆向きに移動することを規制するための補剛部材が固定されていることを特徴とする。
【０００６】請求項１記載の発明によれば、補剛部材により、断面略コの字状のサスペンションアームにおける第２、第３の面部の開口側端部が各々長手方向に逆向きに移動することを規制することにより、そのような動きによるサスペンションアームの変形を防ぐことができるので、サスペンションアームがより効率的に補剛されることとなって、重量増加やコスト増加を抑えつつサスペンションアームの剛性を向上させることができる。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載のサスペンションアーム補剛構造において、前記補剛部材は、前記サスペンションアームの捩りの節部近傍に固定されることを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、補剛部材を固定する位置が、サスペンションアームの捩りの節部近傍であるので、捩り変形をより効果的に防ぐことができる。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載のサスペンションアーム補剛構造において、前記補剛部材は、前記第２の面部の外面と、前記第３の面部の内面とに固定されることを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、補剛部材は、サスペンションアームの第２の面部の外面と、第３の面部の内面とに固定され、補剛部材とサスペンションアームとが互いに咬み合わさる状態となり、固定する力がバランスよく作用するので、よりサスペンションアームの剛性を向上させることができる。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載のサスペンションアーム補剛構造において、前記補剛部材は、ハーネスを固定するハーネス固定部を備えることを特徴とする。
【００１２】請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３の何れかに記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、補剛部材は、ハーネスを固定するハーネス固定部を備えているので、サスペンションアームの剛性を向上させるとともに、ハーネスを固定することができる。即ち、補剛部材は、サスペンションアームの補剛とハーネス固定という２つの機能をもつこととなって、部品点数を増やすことなくサスペンションアームの補剛を行うことができる。
【００１３】請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載のサスペンションアーム補剛構造において、前記補剛部材には、ビードが形成されていることを特徴とする。
【００１４】請求項５記載の発明によれば、請求項１〜４の何れかに記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、補剛部材には、ビードが形成されているので、補剛部材の面外剛性が向上することとなって、それに伴いサスペンションアームの剛性をより向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の補剛部材をブラケットに適応した補剛ブラケットと、その補剛ブラケットを取り付けるトレーリングリンクを示した分解斜視図である。図２はその補剛ブラケットをトレーリングリンクに取り付けた状態を示した要部拡大平面図であり、本発明の補剛構造をトレーリングリンクの補剛構造として適応したものである。図３は図２の側面図である。
【００１６】図１から図３に示すように、例えば、トレーリング式車輪懸架装置におけるトレーリングリンク１０には、長手方向略中央部に補剛ブラケット２０が固定される。トレーリングリンク１０は、側面部（第１の面部）１１と、この側面部の幅方向両端部から立設する一対の面部である、上面部（第２面部）１２と下面部（第３の面部）１３とにより一側に開口を形成する断面略コの字状の長尺部材であって、一端が車体側に他端が車輪側に各々枢着される。上面部１２の長手方向略中央部には、補剛ブラケット２０を取り付けるためのボルト孔１４が設けられており、下面部１３の長手方向略中央部には、補剛ブラケット２０を取り付けるための係止孔１５が設けられている。
【００１７】補剛ブラケット２０は、板金を折り曲げて加工することにより作成されており、トレーリングリンク補剛部１と、ハーネス固定部２とから構成されている。トレーリングリンク補剛部１は、幅方向両端部を折り曲げることにより形成された２つの取付端部４、７を備え、取り付け時にトレーリングリンク１０側が開口する断面コの字状に形成されている。トレーリングリンク補剛部１の一方の取付端部（図示中、下側の取付端部）４には、一部が切り欠かれて内側に折り曲げられた固定用の係止爪部３が形成されている。この取付端部４は、係止取付端部４として、トレーリングリンク１０の下面部１３の外面と接して、この係止爪部３をトレーリングリンク２０側の係止孔１５に外側から嵌め止めることでトレーリングリンク１０に固定される。
【００１８】また、トレーリングリンク補剛部１のもう一方の取付端部（図示中、上側の取付端部）７には、ボルトを通すボルト挿入孔５が設けられ、更に内面側のボルト挿入孔５部分にウェルディングナット６が溶接などにより固定されている。この取付端部７は、ボルト取付端部７として、ボルト３０によりトレーリングリンク１０の上面部１２の内面に接してボルト孔１４及びボルト挿入孔５を貫通するボルト３０とウェルディングナット６により固定される。また、トレーリングリンク補剛部１の外面側には、補剛ブラケット２０の面外剛性を向上させるための縦ビード８…が幅方向に沿って、所定の間隔で施されている。この縦ビード８…は、上面部１２及び下面部１３に対して略垂直となるように形成されており、補剛ブラケット２０の面外剛性を向上させる。ハーネス固定部２は、トレーリングリンク補剛部１の長手方向両端部から突出して設けられ、車輪速検出センサ用ハーネス等のハーネスをその内側に保持するため、Ｃの字断面（パイプ状）に加工されている。
【００１９】このように構成されている補剛ブラケット２０をトレーリングリンク１０に取り付けるには、図２、図３に示すように、係止取付端部４に形成されている係止爪部３をトレーリングリンク１０側の係止孔１５にトレーリングリンク１０の外側より、係止取付端部４がトレーリングリンク１０に外接するように嵌め止める。次いで、ボルト取付端部５をトレーリングリンク１０に内接するように、ボルト取付端部５のボルト挿入孔５と、トレーリングリンク１０側のボルト孔１４を合わせ、ボルト３０をウェルディングナット６に螺合して固定することによりトレーリングリンク１０に補剛ブラケット２０を取り付ける。なお、図４に示すように、ボルト３０の締め付けにより、ボルト取付端部７を上面部１２にしっかり当接させるために、補剛ブラケット２０のウェルディングナット６の周囲を、僅かにくぼませておくことが好ましい。
【００２０】また、ボルト３０の締め付けにより、係止取付端部４を下面部１３にしっかり当接させるために、補剛ブラケット２０の略コの字開口の幅を、トレーリングリンク１０の略コの字開口の幅に対して、若干小さめ（狭め）にしておくことが好ましい。
【００２１】この補剛ブラケット２０をトレーリングリンク１０に取り付ける箇所は、トレーリングリンク１０の捩り剛性を向上させる効果的な箇所であることが好ましく、それはトレーリングリンク１０の一節捩り共振モードにおける節周辺部である。
【００２２】一般に、車体の振動は、トレーリングリンク１０の振動モードにおける一節捩り共振モードによるものであり、ここでいう節とは歪エネルギーが集中する部位である。この一節捩りの節は、例えば、図５に示すような、同一開断面形状の柱状構造物の場合、その長さ方向の中心部分に相当する。このように、一節捩りの節はその歪エネルギーが加わる部材の形状に基づき、一意的にその位置が決定される。このようなトレーリングリンク１０の長手方向の所定位置である一節捩りの節に、補剛ブラケット２０を取り付けることで、トレーリングリンク１０の上面部１２と下面部１３の開口側端部が各々長手方向に逆向きに移動することを規制し、周辺の剛性を向上させることができ、トレーリングリンク１０の捩りを抑える補剛構造が設けられる。
【００２３】このトレーリングリンク１０の捩りにより生ずる並進方向の振幅に基づく捩り共振周波数は、ロードノイズにおけるサスペンションからの振動伝達音周波数領域（４００ヘルツ以下、特に２００〜３００ヘルツ）に存在しやすく、ロードノイズに悪影響を与えるものである。そこで、このトレーリングリンク１０の一部分である一節捩りの節周辺の剛性を向上させ、トレーリングリンク１０の剛性を向上させることにより、トレーリングリンク１０の捩りにより生ずる並進方向の振幅に基づく捩り共振周波数を、振動伝達音周波数領域から遠ざけることができ、効果的にロードノイズを低減することができる。
【００２４】このように、トレーリング式車輪懸架装置におけるのトレーリングリンク１０において、トレーリングリンク１０の一部分である一節捩りの節周辺の剛性を向上させることにより、トレーリングリンク１０の捩りを抑え、トレーリングリンク１０の剛性を向上させるとともに、ロードノイズへ悪影響を与える捩り共振周波数を振動伝達音周波数領域から遠ざけることができ、効果的にロードノイズを低減することができる。特に、その剛性の向上をトレーリングリンク１０にハーネスを固定する補剛ブラケット２０の取り付けにより行っているので、部品点数の増加は行わずにロードノイズを低減することができる。また、補剛ブラケット２０には、長手方向に所定の間隔で、面外剛性を向上させる縦ビード８が形成されているので、トレーリングリンクの剛性をより向上させることができる。
【００２５】また、上記実施の形態における補剛ブラケット２０のハーネス固定部２は、ハーネスをその内側にガードするよう保持するため、Ｃの字断面（パイプ状）に形成される構成にしたが、これに限らず、様々の構成にしてもよい。
【００２６】具体的には、例えば、図６に示された変形例のように、ハーネス固定部２をＪ或いはＵの字断面に形成して、ハーネス４０を保持するようにしてもよい。また、図７に示された変形例のように、ハーネス固定部２を単に平板状、或いはハーネス４０を保持できない程度湾曲させた板状にし、ハーネス４０をクリップ５０によりハーネス固定部２に固定するというようにしてもよい。ハーネス４０の全面を保護、ガードする必要がなければ、このような形状のハーネス固定部２でもよく、このように、ハーネス固定部２の断面の円弧角が１８０度以下なら、板金を一発成型することによりハーネス固定部２を形成することができ、その製造コストの低減が図られる。
【００２７】また、図８に示すように、上記実施の形態における補剛ブラケット２０のハーネス固定部２を取り除き、トレーリングリンク補剛部１部分のみとした形状の補剛部材であれば、トレーリングリンク１０にハーネスを取り付けることはできないが、トレーリングリンクの補剛効果を向上させる機能を有するトレーリングリンク補剛部材１００となる。従って、例えば、トレーリングリンク１０にハーネス４０が既存のブラケットにより取り付けられている既存の車両においても、トレーリングリンク補剛部材１００の取り付けにより、トレーリングリンク１０の剛性を向上させるとともに、ロードノイズへ悪影響を与える捩り共振周波数を振動伝達音周波数領域から遠ざけることができ、効果的にロードノイズを低減することができる。
【００２８】なお、以上の実施の形態においては、トレーリング式車輪懸架装置におけるトレーリングリンクの補剛構造について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のサスペンション形式、例えば、ダブルウィッシュボーン式のサスペンションアーム部の補剛構造に用いてもよい。即ち、断面コ字状のアームが用いられ、捩り剛性が作用する状態で使用される部位のサスペンションアームにおいて全て適用可能である。また、ビードは、上面部１２及び下面部１３に対して略垂直な縦ビードとしたがこれに限られず、面外剛性の向上が得られる形態であれば、その形状や角度は任意である。また、補剛ブラケット２０やトレーリングリンク補剛部１のサイズ形状等は補剛効果を有する範囲で任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、補剛部材により、断面略コの字状のサスペンションアームにおける第２、第３の面部の開口側端部が各々長手方向に逆向きに移動することを規制することにより、そのような動きによるサスペンションアームの変形を防ぐことができるので、サスペンションアームがより効率的に補剛されることとなって、重量増加やコスト増加を抑えつつサスペンションアームの剛性を向上させることができる。また、特に、補剛部材を固定する位置が、サスペンションアームの捩りの節部近傍であるので、捩り変形を効果的に防ぐことができる。
【００３０】更に、補剛部材は、サスペンションアームの第２の面部の外面と、第３の面部の内面とに固定され、補剛部材とサスペンションアームとが互いに咬み合わさる状態となり、固定する力がバランスよく作用するので、よりサスペンションアームの剛性を向上させることができる。
【００３１】また、補剛部材は、ハーネスを固定するハーネス固定部を備えているので、サスペンションアームの剛性を向上させる補剛構造を設けるとともに、ハーネスを固定することができる。また、補剛部材には、所定の間隔で、第２の面部及び第３の面部に対して略垂直となる縦ビードが形成されているので、補剛部材の面外剛性が向上することとなって、それに伴いサスペンションアームの剛性をより向上させる補剛構造を設けることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５３４８
【氏名又は名称】富士重工業株式会社
【住所又は居所】東京都新宿区西新宿一丁目７番２号
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| 【出願日】 |
平成１４年５月２７日（２００２．５．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９００３３
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−３４１３２４（Ｐ２００３−３４１３２４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１２月３日（２００３．１２．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１５２４０７（Ｐ２００２−１５２４０７） |
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