JP2001524051A - 取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、本質的に管状の第一要素(４)と第二要素(５)とを接続するための取付装置に関し、この装置は、第一要素(４)に固定された接続要素(12)、およびロック要素(13)を包含する。本発明は、接続要素(12)およびロック要素(13)が、該第二要素(５)の各側面に配置されており、そして該第二要素(５)を通って伸長している少なくとも１つの留め部品(24、25)によって接続されていることに特徴がある。本発明によって、特に、車両の接続アームにバネ要素(４)を取り付けるために、改良された取付装置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】 取付装置 発明の分野 本発明は、下記の請求項１の前提部に従った取付装置に関する。本発明は、特 に、車両の車輸サスペンションに属する接続アームにバネ要素を取り付けるため に使用することを意図している。 発明の背景 現在、車両(例えば、自動車)の車軸には、種々の種類のサスペンションシステ ムが使用されている。公知方法では、このような車輪サスペンションは、車輪の 取付および跳ねを可能にするように配置されており、これは、次に、乗客により 快適な乗車を与え、車両の路面ホールドを改良し、その寿命を長くする。 多数の異なる種類の車両サスペンションが既に知られており、この中には例え ば、剛性車軸または分割車軸を備えたシステムが含まれ、これには、必要なら、 バネ要素、ショックアブソーバおよび他の部品を設けることができる。さらに、 力吸収性接続アームは、しばしば、車輪をその車体と接続するのに使用され、ま た、スタビライザーは、車両の揺れを抑制するために使用されている。 既知の車両用の車輪サスペンションは、公開された特許文献WO 96/12897で記 述されている。このサスペンションは、複合材料の管から製造された主にＵ形の バネ要素を包含する。このバネ要素の各末端は、接続アームに取り付けられ、こ れは、次に、構造フレームワーク要素の形状で、車輪の支持の１つと車体部分と の間に取り付けられている。さらに、この車輪サスペンションは、このフレーム ワーク要素が該バネ要素を支持するように、設計されている。このバネ要素は、 一部には、垂直力および側方力を吸収するバネとして、また、一部には、スタビ ライザーとして、作用する。このバネ要素は複合材料から製造されるので、結果 として、この車両サスペンションは、既知の技術を使用するときよりも小さい重 量を有する。 上記特許文献による装置では、各接続アームへのバネ要素の取付は、特殊な取 付装置を用いて行われる。このためには、このバネ要素は、その末端方向で徐々 に大きくなる外径を有する一端と共に設計されており、これは、この接続アーム から突出しているテーパー付きノーズ要素上に位置している。 既知の取付は、原理的には、うまく作用するものの、しかしながら、いくつか の問題がある。特に、このバネ要素は、この接続アームに堅く取り付けられてお り、このことは、取付点において、力が吸収されないことを意味することに注目 すべきである。このことにより、サスペンション(これは、車両の乗客に快適な 乗車を与えるのに必要である)を与えない取付となる。さらに、このバネ要素の 取付点には、強い曲げ力が存在する。 発明の説明 本発明の目的は、２つの部品を接続するため、特に、上記種類のバネ要素を接 続アームに接続するための改良された取付装置を達成することにあり、この取付 装置は、確実な接続および最適な負荷吸収を与える。この目的は、以下の請求項 １に記載の特徴を有する取付装置によって、達成される。 本発明は、本質的に管状の第一要素と第二要素とを接続することを意図してお り、これは、該第一要素に固定された接続要素、およびロック要素を包含する。 本発明は、この接続要素およびロック要素が、該第二要素の各側面に配置されて おり、そして該第二要素を通って伸長している少なくとも１つの留め部品によっ て接続されていることに特徴がある。これにより、車両に管状要素(例えば、バ ネ要素)を取り付けるために、大きな圧縮力およびねじれ力に適当な確実な接続 が得られる。 好ましい実施態様によれば、該第二要素は、少なくとも１つのブッシングを有 する。さらに、このロック要素は、該ブッシングを介して、この接続要素に取り 付けられている。これにより、多数の利点が得られる。さらに、該ブッシングは 、このバネ要素の接続アームへの取付に由来の負荷を取り除くのを助けると言え る。さらに、このブッシングは、この負荷が、回転モーメントおよび曲げモーメ ントだけでなく軸方向でも吸収できるという意味の機能を与える。 さらに、本発明による装置は、(例えば、鋼鉄材料または繊維材料の可撓性シ ャフトの形状の)スタビライザーが、このバネ要素内に伸長して配置できること を意味している。これは、スペース節約の利点を有する。 本発明のさらに別の有利な実施態様は、以下の付随の請求の範囲で記述されて いる。 図面の説明 本発明は、好ましい実施態様および添付図面を参照して、以下で、さらに詳細 に記述する。 図１は、本発明に合致した車両用の車輪サスペンションを図示する斜視図であ る； 図２は、本発明による取付装置を分解状態で示す拡大斜視図である；そして 図３は、本発明による取付装置の上方から見た断面図である。 好ましい実施態様 図１は、本発明の基本的な設計を示す。好ましい実施熊様によれば、これは、 車両(図示せず)の車輪サスペンション１に接続して配置されている。車両サスペ ンション１は、フレームワーク要素(またはサブフレーム)２を包含し、これは、 穴の形状の４つの固定点３を介して、車体に接続されるように設計されている。 フレームワーク要素２は、主として、円筒形およびＵ形のバネ要素４を支持し 、その末端は、接続アーム５と取り付けられるように設計されている。この実施 態様によれば、バネ要素４は、複合材料から製造されており、これは、重量が軽 く、非常に強力である。さらに、バネ要素４は、好適には、プラスチック基質( 例えば、エポキシまたはポリアミド)中でねじったまたは編組したガラス繊維ま たは炭素繊維から製造できる。バネ要素４は、好適には、40mmのオーダーの直径 および４〜６mmのオーダーの壁厚を有し得る。さらに、接続アーム５は、第一装 着点６を介して、フレームワーク要素２に取り付けられ、そして第二装着点８を 介して、車輪支持７に取り付けられている。 既知の様式では、車輪支持７は、車輪９を支持し、また次に、ショックアブソ ーバを包含するバネストラット10のための取付部品を構成する。これは、簡単の ために、図１では、１つの接続アーム５、１つの車輪支持７などだけが示されて いる。しかしながら、バネ要素４の両方の末端は、類似の様式で配置されること が明らかである。 さらに、フレームワーク要素２は、接続ロッド11を介して、車輪支持７に接続 されている。この図による装置を後輪サスペンションに使用する場合、この接続 ロッドは、タイロッドを構成し、この装置を前輪サスペンションに使用する場合 、この接続ロッドは、ステアリング接続ロッドを構成する。 バネ要素４の末端は、本発明による取付装置を用いて、接続アーム５に接続さ れている。以下で詳細に記述することに従うと、この目的のために、バネ要素４ の各末端は、バネ要素４を接続アーム５に取り付けるための接続要素12を備えて いる。接続要素12は、ネジ(図１では図示せず)を用いて、ロック要素13と共に作 用し、このネジは、ロック要素13、接続アーム５および接続要素12を通る。この ようにして、バネ要素４は、接続アーム５にロックできる。 図２は、本発明を分解した状態で示す拡大斜視図である。この図は、バネ要素 ４の末端が、接続要素12と接続されており、これは、次に、後方の管状要素14お よび前方の平形状またはフランジ形状要素15から構成されていることを示す。管 状要素14は、バネ要素４の外部形状と本質的に対応する内部形状で設計されてい る。 管状要素14は、好ましくは、テーパを付けた内部形状で、すなわち、バネ要素 ４の末端方向に近づくにつれて大きくなる直径で設計されている。さらに、この 管状要素14は、円形でない断面、例えば、六角形断面を有し、これは、バネ要素 ４が管状要素14の内側で回転するのを防止する。さらに、接続要素12は、バネ要 素４の末端と共に一体的に鋳造される。このようにして、一体的な鋳造の結果と しての接続力が存在し、バネ要素４はまた、接続要素12の内側で回転することが 機械的に防止される。これは、バネ要素４の効果的なロックを与える。 一体的な鋳造は、適当には、接続要素12をバネ要素４の末端に一体的に直接鋳 造することにより行うことができ、この場合、接続要素12の内側は、バネ要素４ の外側に対する金型を直接に提供する。 上記ロック要素13は、バネ要素４に面したノーズ要素16を備えている。ロック 要素13はまた、別のフランジ形状要素17を包含し、これは、接続要素12に属する フランジ要素15と本質的に同じ形状である。ノーズ要素16は、バネ要素４の方向 にテーパを付けられており、バネ要素４の末端の内部形状と主に対応する外部形 状を有する。さらに、ノーズ要素16は、好ましくは、管形状にされる。 接続アーム５は、上記固定点６、７の間で伸長している２つの主としてフラッ トな要素として設計されている。さらに、接続アーム５は、２つの管状入口18、 19を備えており、これらの入口には、２つのブッシング20、21が存在する。ブッ シング20、21は、好ましくは、ゴムまたは他の可撓性材料から製造されており、 次に、内部スリーブ22、23を包含し、そこを通って、ネジ24、25または同様のロ ック要素の挿入を意図している。 フランジ要素17は、そこを通る穴26、27を有する。穴26、27の中心間の距離は 、接続要素12にある対応する穴28、29間の距離およびブッシング20、21の内部ス リーブ22、23の中心間の距離と同じである。このようにして、両方のネジ24、25 は、フランジ要素17および接続アーム５に挿入でき、その後、接続要素12の穴28 、29に素早くネジ留めできるが、これらの穴は、この目的上、ネジが切られてい る。ロック要素13を接続要素12にロックするとき、ノーズ要素16は、同時に、バ ネ要素４の末端の内側に形成された空間に挿入される。 バネ要素４は、好ましくは、スタビライザー30を支持するが、このスタビライ ザーは、車両の過度な揺れを抑制するのに使用されている公知の部品である。こ の実施態様によれば、スタビライザー30は、バネ要素４の内側に伸長する主に円 筒形の部品として配置されており、従って、バネ要素４の内径よりも僅かに小さ い外径を有する。スタビライザー30は、好ましくは、ねじれ強度を有する可撓性 鋼鉄シャフトからなる。このシャフトはまた、しかしながら、鋼鉄以外の材料( 例えば、炭素繊維材料)から製造できる。スタビライザー30は、それゆえ、所望 の寸法に作製した編組ガラス繊維、炭素繊維または鋼鉄繊維から製造できる。ス タビライザー30の各末端は、バネ要素４から少し突出しており、ノーズ要素16に 挿入することを意図している。さらに、このスタビライザーは、ロック要素13の フランジ17の穴にある内部スプライン31と相互作用する外部スプライン(この図 では図示せず)を付けて設計されたその末端により、回転運動に対してロックさ れる。スタビライザー30をバネ要素４の内側にはめ込んだ装置により、この車両 において、スペースが節約される。 スタビライザー30は、好ましくは、ノーズ要素16の内側の軸方向に自由に動く ように配置される。スタビライザー30は、しかしながら、該スプライン31から外 れないようにされ、このことは、例えば、適当なカバー(図示せず)を備えたロッ ク要素13を設けることにより、または閉鎖末端を有するフランジ要素17を設計す ることにより、行われる。あるいは、スタビライザー30の末端には、それがノー ズ要素16から出るのを防止する止め要素を設けることができる。 さらに、好ましくは、スタビライザー30とバネ要素４の内側との間には、消音 材料(図示せず)が存在する。このような消音材料は、プラスチック、ゴム、フェ ルトなどであり得、スタビライザー30がバネ要素４を打つ結果として起こる不要 な騒音を防止することを意図している。 図３は、この実施態様による取付装置の上からの断面図を示す。この図は、バ ネ要素４が、その直径が接続アーム５の方向で接続要素12の長さに沿って徐々に 大きくなるような形状であることを示す。このようにして、バネ要素４は、接続 要素12の内部テーパに従い、このことは、バネ要素４が、変形または押し潰すこ となく接続要素12から引き出すことができないことを意味している。接続アーム ５の次にあるバネ要素４の末端の直径は、好ましくは、接続要素12の反対側での 直径よりも、10〜30％大きい。しかしながら、バネ要素４の末端は、接続要素12 の反対側においてと同様に、本質的に同程度に大きい壁厚(または接続アーム５ に向かう方向では、僅かに小さくした厚さ)で設計されている。この装置の利点 は、バネ要素４のねじれ強度が、その末端に近づくと大きくなり、これは、次に 、接続要素12の内側の複合材料のねじれを低下させることにある。 この全装置を装着するとき、スタビライザー30は、まず、バネ要素４およびそ の一体的に鋳造した接続要素12を通って押し付けられ、それにより、スタビライ ザー30の末端は、該スプライン31(図２を参照)にロックされるように、ノーズ要 素16を通って位置づけられる。その後、ロック要素13のフランジ17が、ブッシン グ20、21の位置に従って、整列される。これらのブッシングは、好ましくは、バ ネ要素４の長手方向伸長により規定される軸の各側に対称的に位置していること が注目できる。接続要素12のフランジ15もまた整列される。最後に、フランジ15 、17は、ネジ24、25を締めることにより、共にロックされる。これらを共にロッ クするとき、ノーズ要素16は、バネ要素４のテーパ末端に押し付けられる。ノー ズ 要素16は、それがバネ要素4の末端の内側にクランプ固定するように、すなわち 、この末端が管状要素14の内側にクランプ固定されるように設計されることが注 目できる。ノーズ要素16およびバネ要素４は、このクランプ固定力が、バネ要素 ４の末端に近づくと最大になり接続アーム５がそれに次ぐ。そしてバネ要素４に 沿った方向で低下するように、設計される。このようにして、最も重要な断面、 すなわち、バネ要素４が接続要素12から突出する場所(すなわち、図３で示す接 続要素12の右側)での応力が低下する。 ノーズ要素16とバネ要素４の内側との間の良好なフィットに対する要求をなく すために、ノーズ要素16の外側は、比較的に厚いゴム層(図示せず)で被覆できる 。さらに、ノーズ要素16は、プラスチックまたはゴムから製造した可撓性要素と して設計できる。このような可撓性の構造であれば、(必要とされる製造精度の 低下のために)、価格が安くなり、また、分解し易くなる。 本発明による装置によって、可撓性ゴムブッシング20、21は、(すなわち、車 輸９の垂直サスペンションのために)、バネ要素４の回転モーメントを接続アー ム５へと伝達すると同時に、接続アームの固定点３へのバネ要素４の接続にて高 い曲げ応力を生じることなく、(車輪９の長手方向サスペンションのための)軸方 向での必要な変形を与える。さらに、接続要素12、ノーズ要素16およびブッシン グの内部スリーブ22、23は、バネ要素４との固定接続を形成し、同時に、接続ア ーム５は、ゴムブッシング20、21を介して、バネ要素４との可撓性接続を形成す る。 本発明は、曲げモーメント、回転モーメント、張力および圧縮力が、これらの 部品を高すぎる応力集中に晒すことなく、これらの部品間で伝達されるように、 バネ要素４を接続アーム５に接続できることを意味する。 本発明は、上でおよび図面で記述した実施態様に制限されず、以下の請求の範 囲の枠内で変えることができる。例えば、バネ要素４の末端の内側とノーズ要素 16との間に、これらの部品間のより良好な接続を作るために、粘稠な接着剤が塗 布できる。 種々の構成要素を製造するためには、異なる材料が使用できる。例えば、接続 アーム５、接続要素12およびロック要素13は、鋼鉄、アルミニウム、マグネシウ ムまたは強化プラスチックから製造できる。スタビライザー30は、好適には、可 撓性ではあるがねじれに強い鋼鉄シャフト(これは、ケーブルのようにねじるこ とができる)から製造され、あるいは、ガラス繊維または炭素繊維およびエポキ シから製造される。 さらに、原理的には、本発明の機能に対して、別個のスタビライザー30を使用 する必要はない。代替実施態様によれば、この部品は、従って、省くことができ る。安定化機能は、もし、バネ要素４が充分に高い安定化作用を有して設計され るなら、この要素によって得ることができる。 さらに、原理的には、ノーズ要素16は、もし、ロック要素13が、生じる応力を 吸収するような寸法にされるなら、省くことができる。 本発明は、ある管状要素が他のしばしば剛性の部品に接続されて大きな力が伝 達され得る多くの異なる用途で、使用できる。特に、本発明は、複合材料から製 造される管状要素に適当である。例えば、本発明は、複合材料駆動軸を自在継手 に、またはねじりバネを車軸または車体固定点に接続するために、使用できる。 原理的には、接続した部品間の力の伝達は、剛性的に行うことができ、この場合 、該ブッシング20、21は、省くことができる。 さらに、ネジ24、25に代えて、他の固定装置(例えば、リベット)が使用できる 場合がある。 最後に、バネ要素４は、円形断面または非円形断面で設計できる場合がある。 例えば、それは、楕円形または六角形の断面で設計できる。しかしながら、この 断面は、好ましくは、閉じている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．バネ要素からなる本質的に管状の第一要素(４)と、車両の車輪サスペンシ ョンの一部を形成する接続アームからなる第二要素(５)とを接続するための取付 装置であって、該装置は、該第一要素(４)に固定された接続要素(12)、およびロ ック要素(13)を包含し、ここで、該接続要素(12)および該ロック要素(13)は、該 第二要素(５)の各側面に配置されており、そして該第二要素(５)を通って伸長し ている少なくとも１つの留め部品(24、25)によって接続されていることに特徴が ある。 ２．前記第二要素(５)が、少なくとも１つのブッシング(20、21)を有し、そし て前記ロック要素(13)が、該ブッシング(20、21)を介して、前記接続要素(12)に 固定されている、請求項１に記載の取付装置。 ３．前記留め部品(24、25)が、前記ロック要素(13)および前記ブッシング(20 、21)を通って伸長しており、そして前記接続要素(12)に留められるように配置 されている、請求項２に記載の取付装置。 ４．前記接続要素(12)が、前記第一要素(４)の一端を収容し、そうするために 、該第一要素(４)が、前記第二要素(５)の方向で大きくなる直径を有する、請求 項１から３のいずれかに記載の取付装置。 ５．前記ロック要素(13)が、テーパを付けたノーズ要素(16)を包含し、該ノー ズ要素(16)が、留めたとき、前記第一要素(４)の内側と接触して押し付けるよう に配置されている、請求項４に記載の取付装置。 ６．前記ノーズ要素(16)が、可撓性部品として設計されている、請求項５に記 載の取付装置。 ７．前記第一要素(４)の末端、および該第一要素(４)を収容する前記接続要素 (12)の内側が、非円形の断面を有する、請求項１から６のいずれかに記載の取付 装置。 ８．前記第一要素(４)の長手方向を規定する想像上の軸の各側面上で、前記第 二要素(５)に配置された２つの可撓性ブッシング(20、21)を包含する、請求項１ から７のいずれかに記載の取付装置。 ９．前記第一要素(４)が、複合材料から製造されている、請求項１から８のい ずれかに記載の取付装置。 10．前記バネ要素(４)の内側で伸長している本質的に円筒形のスタビライザー (30)を包含する、請求項１から９のいずれか１項に記載の取付装置。 11．前記スタビライザー(30)の末端が、前記ロック要素(13)の内部スプライン (31)と相互作用する外部スプラインを包含する、請求項10に記載の取付装置。