JP2006505447A - 柔軟性アンチロールバーブレース - Google Patents

Abstract

本発明は、クロスピース（３）とアンチロールバー（４）とによって接続されている少なくとも２つの長手方向アーム（２）を備えている柔軟性アクスル（１）のブレース装置に関し、少なくとも１つの長手方向アーム（２）とアンチロールバー（４）の端との間に柔軟性ブレース（５）が配置されており、長手方向アーム（２）はブレース（５）の端に溶接され、アンチロールバー（４）はブレース（５）の中心に溶接されている。

Description

本発明は、柔軟性アクスルに取付けられているアンチロールバーに関し、より具体的には、これらの柔軟性アクスルの一部を形成する長手方向アームへのアンチロールバーの取付け動作に関する。

このような柔軟性アクスルは、２つの長手方向アームを接続するクロスピースによって形成されている「Ｈ」断面を使用して作成されており、これらアームの一方の端はホイールに接続されており、他方の端は本体の下で連結されている。良好なサービス／アーキテクチャの妥協と、主に、溶接されているアセンブリの使用による経済的実現は、自動車製造業者が柔軟性アクスル技術の使用を広めた理由である。

その後に、サスペンションシステムの良好な垂直の柔軟性を維持しつつターン時の車両のロールを減少させ、路面の不完全性によって本体に伝達される外乱のフィルタリングを保証するために、快適さと、駆動の容易さという要件の連続的な増大によって、柔軟性アクスルのデザインは、特に、一般的に「アンチロールバー」すなわち「ＡＲＢ」と称されている２つのねじれアーム（テンションアーム）間により強固なねじれ（トーション）を付加することからなる解決策をもたらした。

しかし、サービス品質を低下させずに、より重量の車両（大型セダン、固定スペース、または平らな実用車）を含む柔軟性アクスル技術の適用範囲の連続的な広がりは、かなりのストレスがかかったコンポーネントを、絶え間なく絶対的な動作制限により近づけている。しかしながら、ＡＲＢは、特に耐久性の観点においては、最も完成させるのが困難なコンポーネントの１つである。バー本体の長期強度とは別に、通常溶接されているアームへのコンタクト領域には特にかなりのストレスがかかり、開発者の細心の注意を要し、さもなければリンクが早く壊れてしまうおそれがある。

種々の柔軟性アクスルに対する様々なアイディアが、この接続の耐久性を改善するために、過去に開発されてきた。多くは、ロール負荷が印加されると、ＡＲＢは、想定されているねじれストレスに抵抗する必要があるが、「Ｓ」字型に変形する傾向の屈曲にさらされるという観察に基づいている。この屈曲ストレスは付随的であるが、ねじれストレスが機能値を有していないのとは異なり、アームによる溶接ビードの挙動に決定的な影響を有すると思われる。

ＦＲ２７９５６８１号明細書は、ロール負荷による屈曲を減少させるための長楕円形断面のＡＲＢを説明および図示している。長手方向アームの回転現象はしばしば、最大の屈曲ストレスを有するビード部分の角度オフセットをもたらすため、圧縮方向は必ずしも垂直ではない。他方、この技術はプロセス制約によって制限される。ＡＲＢの圧縮は、それを越えると、その耐久性を著しく低下させるチューブ内で亀裂が始まる臨界値を越えることができない。

従って、本発明の目的の１つは、関連柔軟性アクスルの簡単かつ安価な製造方法を維持しつつ、アンチロールバーによって実行されるサービスを最適化するための装置を提案することにある。

本発明は、クロスピースとアンチロールバーとによって接続されている少なくとも２つの長手方向アームを備えたこれらの目的を満たす柔軟性アクスル強化装置を提案するものである。

本装置は、柔軟性スティフナが少なくとも１つの長手方向アームとＡＲＢの端との間に配置され、前記長手方向アームは前記スティフナの端に溶接されており、前記ＡＲＢは前記スティフナの中心で溶接されていることを特徴としている。

本発明の一特徴によると、柔軟性スティフナおよびアームに共通の溶接部を含む平面と、柔軟性スティフナおよびアンチロールバーに共通の溶接部を含む平面との間に空間が設けられている。

本発明の一特徴によると、柔軟性スティフナは、このアームとアンチロールバーの端との間で、長手方向アームの内側に配置されている。

本発明の一特徴によると、柔軟性スティフナの中間には穴が明けられており、この穴の寸法は、当該穴の周辺に配置されているアンチロールバーの寸法未満である。

本発明の一特徴によると、柔軟性スティフナは、このアームとアンチロールバーの端との間で、長手方向アームの外側に配置されている。

本発明の一特徴によると、穴は柔軟性スティフナの中間に形勢されており、この穴部分の寸法は、この穴を通過するアンチロールバーの寸法よりも大きい。

本発明の一特徴によると、柔軟性スティフナは矩形のプレート断面から形成されている。

本発明の一特徴によると、開口は、アンチロールバーの溶接領域の前後で、柔軟性スティフナの内側に形成されている。

本発明の一特徴によると、柔軟性スティフナは、中心領域と、該中心領域の各側に配置されている２つの端とを備えているプレート断面から形成されており、これらの３つの領域は円形形状に形成され、かつインデント断面によって接合されている。

本発明はまた、このような柔軟性スティフナ装置の製作方法に関し、これらの動作は前記柔軟性スティフナを形成するためにプレートを切り出した後のこのプロセス時に実行され、前記スティフナを前記アームに溶接し、次に、前記スティフナと前記アームとによって形成されているアセンブリに前記アンチロールバーを溶接すること、または前記アンチロールバーを前記スティフナに溶接し、次いで前記スティフナと前記アンチロールバーとによって形成されているアセンブリを前記アームに溶接することを含んでいる。

本発明の他の特徴および利点は、理解を助ける添付の図面を参照して読まれるべき以下の詳細な説明を読めば明らかになる。

以下の説明において、長手、垂直および横方向は、自動車において従来使用されており、かつ図１に示されているＬ、Ｖ、Ｔ３面体によって示されている方向を使用して、無制限に用いられている。

図１に示されているように、柔軟性アクスル１は、クロスピース３によって接続されている２つの長手方向アーム２から構成されている。このタイプの柔軟性アクスルは長手方向軸Ｘ−Ｘ’を中心に対称であり、このアクスルの左部分を図２を参照して説明する。

長手方向アーム２の一方の端はホイールサポート２１に接続されており、他方の端は軸受２２を介して車両本体の下で連結されている。クロスピース３に平行なアンチロールバー４は、一方の長手方向アーム２から他方に延在している。柔軟性スティフナ５は、アンチロールバー４の端と長手方向アーム２との間に配置されている。この柔軟性スティフナ５は、まず、その中心５１でアンチロールバー４に溶接され、次にその端５２において長手方向アーム２に溶接される。スティフナ５の中心領域５１が配置されている長手方向平面は、スティフナ５の端５２が配置されている長手方向平面から車両の内側へ向かって横方向にオフセットされている。従って、アンチロールバー４の取付平面と、アーム２のコンタクト面を含む平面との間に空間ｅが形成されることになる。

柔軟性スティフナ５の端５２と長手方向アーム２との間のコンタクトタイプは、選択されている溶接ビードタイプに影響し得る。例えば、柔軟性スティフナ５の端５２の非平坦コンタクト、すなわちアーム２に入射する任意のアプローチとのコンタクトは、円形溶接ビードよりも好ましい直線溶接ビードを利用する傾向がある。平坦コンタクトが得られると、耐久性を最適化するためにビーズの曲線の選択がなされる。同様に、柔軟性スティフナ５の形状は、アンチロールバー４が溶接されなければならない長手方向アーム２の面に左右される。従って図１は、長手方向アーム２が正方形の断面であり、関連柔軟性スティフナ５が長手方向アームの中心線に沿って、すなわちほぼ車両の長手方向軸に沿って延びる矩形プレートである実施形態を示している。長手方向アームの単一面に固定可能なこのタイプの柔軟性スティフナによって、多数のサスペンションシステム、特にクロスピースは、アンチロールバーをカバーする、非常に深い「Ｕ」字形状を有するシステムへの使用が可能となる。

アンチロールバー４に関連したこのような柔軟性スティフナ５によって、車両の長手方向軸を中心とする良好なねじれの柔軟性と、横方向の良好なねじれの強化とを組み合わせることが可能となる。従って、これはアンチロールバーのねじれに影響せずに屈曲の有害な影響をかなり制限し、これ自体はほぼ全面的に送信されるため、これは上記の問題を直接解決することになる。

図３は、特殊な形状を有する柔軟性スティフナ５を示している。本発明に従った柔軟性スティフナ５は、長手方向バーとアンチロールバーとの間のコンタクトにおいてストレスを緩和する装置である。従って、柔軟性スティフナ、特にロールにおいて非常に高いストレスがあり、複数のパラメータが、この柔軟性スティフナの強度を最適化するために考慮されなければならない。これらのパラメータは、柔軟性スティフナの長さ、幅および厚さと、スティフナが形成される材料と、柔軟性スティフナおよび関連長手方向アーム間の溶接ビードの形状および経路と、インデントの深さおよび位置とを含んでいる。

従って、これらのコントロールパラメータの研究は、スティフナ５の主方向の各側に中心領域５１と端５２とを有する、図２に示されているような柔軟性スティフナをもたらした。柔軟性スティフナ５が長手方向アーム２に溶接されている領域を含む２つの端５２は、柔軟性スティフナ５の内側に向かって曲がっているインデント領域５３を延長する円形形状を有している。これらのインデント領域５３はまた、中心領域５１の円形形状に従っている。この中心領域５１は、その中間点に穴が明けられていてもよい。この中心領域５１の中間の穴５４の必要性は、アンチロールバー４の仕様において選択されたコンタクトのタイプに左右される。例えば、図２および図４は、２つの特定のタイプのコンタクトを示している。図３に示されているように、アンチロールバー４のコンタクト領域が長手方向アーム２の内側に、すなわち他方の長手方向アームに面して配置されると、柔軟性スティフナ５は長手方向アーム２の内側に配置されるため、その中心の特定の穴の必要性はない。しかしながら、このタイプの穴は重量削減目的で選択可能であり、この穴部分５４の寸法は、中心領域５１で溶接されるアンチロールバーの寸法より小さい。アンチロールバー４で開口するコンタクトについて、図４に示されているのと同様に、バー４は長手方向アーム２を通過し、このアーム２の外側に溶接され、柔軟性スティフナは長手方向アーム２の外面に配置されており、アンチロールバー４が通過して柔軟性スティフナ５に溶接可能な寸法の穴５４を有していなければならない。

中心領域５１の車両の長手方向軸に沿って前後に存在するインデント５３は、柔軟性スティフナ５の内側の中心領域５１の前後の開口５５によって好都合に交換可能であることもまた注目すべきである。インデント５３と同様に、これらの開口５５の機能は、アンチロールバー４の前後の屈曲をより柔軟にすることである。

柔軟性スティフナ５の様々な領域の空間の寸法および位置は、アンチロールバー４のコンタクト領域における長手方向アーム２の形状によって修正可能であるため、このスティフナ５の他の領域の修正をもたらすことが理解される。例えば、このスティフナのフロント／バック非対称は、スティフナ内のストレス条件の良好な均衡を維持するために、インデント幅の適切な選択によって補償されなければならない。

従って、アンチロールバースティフナを含むこのような柔軟性アクスル１の製造プロセスは、多少はスティフナ５の形状によって動作するプレート切断動作のみを最初は必要とするために、簡略化されている。特定の一実施形態によると、このように切り出された柔軟性スティフナ５は、その中心でアンチロールバー４に溶接することによって、その端で次のアセンブリの長手方向アーム２にまず溶接される。別の実施形態によると、切断動作の後、柔軟性スティフナ５はまずその中心でアンチロールバー４に溶接され、次いで、長手方向アーム２に組み付けられる。複数のプロセスを使用して本発明に従った柔軟性アクスルを得ることが可能であり、これは、サスペンションシステムのアーキテクチャの様々な制約の機能として、アセンブリプロセスにおけるステップを採用することが可能な自動車製造業者にとって利点である。

本発明に従った柔軟性スティフナを備えた柔軟性アクスルを示す概略図である。 本発明に従ったスティフナの配置を示す図である。 本発明に従ったスティフナの実施形態を示す図である。 本発明に従ったスティフナの第２の実施形態を示す図である。

Claims (12)

1. クロスピース（３）とアンチロールバー（４）とによって接続されている少なくとも２つの長手方向アーム（２）を備えている柔軟性アクスル（１）における強化装置であって、柔軟性スティフナ（５）は少なくとも１つの長手方向アーム（２）と前記アンチロールバー（４）の端との間に配置されており、前記長手方向アーム（２）は前記スティフナ（５）の端に溶接されており、前記アンチロールバー（４）は前記スティフナ（５）の中心に溶接されていることを特徴とする強化装置。
2. 前記柔軟性スティフナ（５）および前記長手方向アーム（２）に共通の溶接部分を含む平面と、前記柔軟性スティフナ（５）および前記アンチロールバー（４）に共通の溶接部分を含む平面との間に空間（ｅ）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の強化装置。
3. 前記柔軟性スティフナ（５）は、前記アーム（２）と前記アンチロールバー（４）の端との間で、前記長手方向アーム（２）の内側に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の強化装置。
4. 穴（５４）が前記柔軟性スティフナ（５）の中間に形成されており、前記穴（５４）の寸法は、当該穴（５４）の周辺に配置されている前記アンチロールバー（４）の寸法未満であることを特徴とする、請求項３に記載の強化装置。
5. 前記柔軟性スティフナ（５）は、前記アーム（２）と前記アンチロールバー（４）の端との間で、前記長手方向アーム（２）の外側に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の強化装置。
6. 穴（５４’）が前記柔軟性スティフナ（５）の中間に形成され、前記穴（５４’）の寸法は、前記穴（５４’）を通過する前記アンチロールバー（４）の寸法よりも大きいことを特徴とする、請求項５に記載の強化装置。
7. 前記柔軟性スティフナ（５）は矩形のプレート断面から形成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の強化装置。
8. 開口（５５）は、前記アンチロールバー（４）の前記溶接領域の前後で、前記柔軟性スティフナ（５）の内側に形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. 前記柔軟性スティフナ（５）は、中心領域（５１）と、該中心領域（５１）の各側に配置されている２つの端（５２）とを備えているプレート断面から形成されており、前記３つの領域（５１，５２）は円形形状に形成され、かつインデント断面（５３）によって接合されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記スティフナ（５）を形成するためにプレートを切断するステップと、
    前記柔軟性スティフナ（５）と、前記長手方向アーム（２）および前記アンチロールバー（４）の一方とを溶接するステップと、
    上記ステップで使用されていない他の要素に、上記ステップで形成されたアセンブリを溶接するステップとが適用可能であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の柔軟性スティフナを得るための方法。
11. 前記スティフナ（５）を形成するためにプレートを切断することと、
    前記アンチロールバー（４）を前記スティフナ（５）に溶接することと、
    前記スティフナ（５）と前記アンチロールバー（４）とによって形成された前記アセンブリを前記アーム（２）に溶接することとが適用可能であることを特徴とする、請求項１０に記載の柔軟性スティフナを得るための方法。
12. 前記スティフナ（５）を形成するためにプレートを切断するステップと、
    前記スティフナ（５）を前記長手方向アーム（２）に溶接するステップと、
    前記スティフナ（５）および前記アーム（２）によって形成された前記アセンブリに前記アンチロールバー（４）を溶接するステップとが適用可能であることを特徴とする、請求項１０に記載の柔軟性スティフナを得るための方法。
    

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