JP2007529361A - ２つのアンチロールバーを有する自動車用の柔軟なアクスル及び対応する組み立て方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、２つの縦方向のスイングアーム（２ａ、２ｂ）を有し、各スイングアーム（２ａ、２ｂ）は、他方のスイングアームに面する内側面（７）と、自動車の外側へ向けられた反対側の外側面（８）とを有する、自動車用の柔軟なアクスル（１）に関する。本発明のアクスルにおいては、２つのスイングアームに概ね直交して伸び、２つのスイングアームを接続する２つのアンチロールバー（５、６）が設けられる。各スイングアームの内側面（７）は、一方のアンチロールバーの端部に取り付けられ、各スイングアームの外側面（８）は、他方のアンチロールバーの端部に取り付けられ、各スイングアーム（２ａ、２ｂ）には、端部が該スイングアームの外側面に取り付けられるアンチロールバーを通すための、貫通孔（９）が設けられる。このようにして、コンパクトな組立体が得られる。また本発明は、２つのアンチロールバーの、柔軟なアクスルへの組み立て方法にも関する。

Description

本発明は、２つのアンチロールバーが設けられた自動車用の柔軟なアクスル及び対応する組み立て方法に関する。

自動車用の柔軟なアクスルは、一般に、それぞれ一端部が車輪を支持し、他端部が自動車のボディに取り付けられた、縦方向の２つのスイングアームを有する。これらのスイングアームは、曲げに対しては剛で、捩りに対しては柔軟なクロスメンバーによって連結される。クロスメンバーに平行な、捻り弾性を有するアンチロールバーの両端部が、２つのスイングアームに剛に接続される。

しかしながら、このような柔軟なアクスルのアンチロール能力は、限界に達し始めている。実際、アンチロールバーをスイングアームへ固定する溶接部に作用する高応力のために、スイングアームの間の強化された剛性を得ることは困難である。実際、このような応力は、溶接部の破断をもたらすことがあり得る。

第２のアンチロールバーをスイングアームに取り付けると、アンチロールバーの溶接部に作用する応力が再配分されるので、アクスルはより強固になる。しかしながら、アクスルのアンチロールバーは、スイングアームのボディへの連結部と車輪支持との間で、各スイングアームへ連結される。スイングアームのボディへの連結部と車輪支持との間のこの距離は、アクスル全体の寸法を最小化するために通常短く、従って、第２のアンチロールバーを、第１のアンチロールバーと平行にスイングバーに取り付けるには短すぎる。この取り付けは、実際にはロボット溶接によって実行され、アクスルの寸法は、ロボットが第２のアンチロールバーを取り付けるための充分なスペースを設けることを可能にしない。

本発明の目的は、改良されたアンチロール能力を有し、アクスル全体の寸法を増加することなく、その自動化された製作が可能な、柔軟なアクスルを提供することによって、上記問題点を克服することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の対象は、それぞれ一端部が車輪支持に連結され、他端部が自動車のボディに連結された、２つの縦方向のスイングアームを有し、各上記スイングアームは、他方の上記スイングアームに面する内側面と、自動車の外側へ向けられた反対側の外側面とを有する、自動車用の柔軟なアクスルにおいて、２つの上記スイングアームに概ね直交して伸び、２つの上記スイングアームを接続する２つのアンチロールバーが設けられ、各上記スイングアームの上記内側面は、一方の上記アンチロールバーの端部に取り付けられ、各上記スイングアームの上記外側面は、他方の上記アンチロールバーの端部に取り付けられ、各上記スイングアームに、端部が該スイングアームの上記外側面に取り付けられる上記アンチロールバーを通すための、貫通孔が設けられることを特徴とする、自動車用の柔軟なアクスルである。

このような２つの上記アンチロールバーの装着は、上記スイングアームの長さを増加する必要がないように、２つの上記アンチロールバーを短い距離だけ離して取り付けることを可能にする。２つの上記アンチロールバーは、上記アクスルのアンチロール能力を改良する。

第１の実施の形態においては、一方の上記アンチロールバーの２つの上記端部は、上記スイングアームの上記外側面に取り付けられ、他方の上記アンチロールバーの２つの上記端部は、上記スイングアームの上記内側面に取り付けられる。この場合、２つの上記アンチロールバーの長さは異なる。

第２の実施の形態においては、一方の上記アンチロールバーの２つの上記端部は、第１の上記スイングアームの上記内側面と、第２の上記スイングアームの上記外側面にそれぞれ取り付けられ、他方の上記アンチロールバーの２つの上記端部は、第１の上記スイングアームの上記外側面と、第２の上記スイングアームの上記内側面にそれぞれ取り付けられる。この場合、２つの上記アンチロールバーの長さは概ね同一である。

各上記スイングアームの上記内側面に、該内側面に取り付けられる上記アンチロールバーの上記端部を通すための、穴を設けると有利である。この構成は、上記アンチロールバーの上記端部の、対応する上記スイングアームへの取り付けを改善する。

２つの上記アンチロールバーを、少なくとも１つの振動減衰装置によって互いに連結すると有利である。このような連結は、上記アンチロールバーの上記端部の、各上記スイングアームの上記内側面と上記外側面への取り付け位置によって得られる、２つの上記アンチロールバーの近接した配置によって可能である。このような振動減衰装置は、上記アンチロールバーの振動を減少させ、従って振動によって発生される騒音を制限する。

このように、第１の実施の形態においては、長さが異なる２つの上記アンチロールバーは、同一の振動数では振動せず、２つの上記アンチロールバーの間の連結は、２つの上記アンチロールバーの振動を減衰させ、特に尖った振動波形を回避する。第２の実施の形態においては、２つの上記アンチロールバーは同一の長さを有し、従って同一に基本振動モードを有するが、異なる変形モード（変形のタイプ）を有する。第１の実施の形態と同様に、２つの上記アンチロールバーを互いに連結することによって、上記アンチロールバーの振動は減少される。

上記アクスルが、２つの上記アンチロールバーを覆い、両端部が上記スイングアームの上記内側面に取り付けられたクロスメンバーを含むと有利である。

本発明の第２の対象は、それぞれ一端部が車輪支持に連結され、他端部が自動車のボディに連結された、２つの縦方向のスイングアームを有し、各上記スイングアームは、他方の上記スイングアームに面する内側面と、上記自動車の外側へ向けられた反対側の外側面とを有する、柔軟なアクスルのスイングアームへの、２つのアンチロールバーの組み立て方法において：
一方の上記アンチロールバーの２つの端部、または各上記アンチロールバーの一端部を、上記スイングアームの対向する内側面に取り付ける工程（ｉ）と；
他方の上記アンチロールバーの２つの端部、または各上記アンチロールバーの他端部を、上記スイングアームに設けられた貫通孔に通し、上記端部をこのようにして通した上記スイングアームの上記外側面へ取り付ける工程（ｉｉ）と；
を含むことを特徴とする、柔軟なアクスルのスイングアームへの、２つのアンチロールバーの組み立て方法である。

このような組み立て方法は、上記アンチロールバーの上記スイングアームへの、自動化された組み立てを可能にする。

上記工程（ｉ）または上記工程（ｉｉ）の後に、クロスメンバーを上記スイングアームへ取り付ける工程をさらに含み、上記クロスメンバーは上記アンチロールバーを覆うと有利である。

非限定的な添付図面を参照して、本発明を説明する。これらの添付図面において：
−図１は、本発明の第１の実施の形態によるアクスルの部分上面図であり、クロスビームの断面が示されており；
−図２は、本発明の第２の実施の形態による、図１に類似の図である。

Ｘ及びＹ軸はそれぞれ自動車の縦及び横方向を表し、Ｚ軸は、自動車の垂直方向を表す。

図１を参照して、本発明の第１の実施の形態による柔軟なアクスル１を説明する。従来のものと同様に、アクスル１は、２つの縦方向のスイングアーム２ａ、２ｂを有する。各スイングアーム２ａ、２ｂは、既知の方法で、自動車の後部へ向けられた一端部を介して車輪支持（図示しない）へ連結される。スイングアーム２ａ、２ｂの自動車の前部に面する他端部４は、自動車のボディ（図示しない）に連結される。

アクスル１に、２つのアンチロールバー５、６が設けられる。アンチロールバー５、６の端部は、２つのスイングアーム２ａ、２ｂへそれぞれ連結され、スイングアーム２ａ、２ｂは、スイングアーム２ａ、２ｂに概ね直交している。アンチロールバー５、６は、車輪支持と、自動車のボディへ連結される他端部４との間で、各スイングアーム２ａ、２ｂへ固定される。アンチロールバー５、６は、同一の水平面ＸＹ内にあることが望ましい。

各スイングアーム２ａ、２ｂは、中空の閉じた形鋼で形成され、２つの内側面７と外側面８は、概ね垂直で縦方向に伸びる。２つのスイングアーム２ａ、２ｂの内側面７は、互いに対向して位置し、反対側の外側面８は、自動車の外側へ面している。

この例においては、第１のアンチロールバー５の端部は、スイングアーム２ａ、２ｂの外側面８へ取り付けられる。このため、スイングアーム２ａ、２ｂに、第１のアンチロールバー５が通り抜けるのに充分な大きさの、中心軸が横方向の、スイングアーム２ａ、２ｂを貫通する貫通孔９が設けられる。各スイングアームの貫通孔９の中心軸は一致する。第１のアンチロールバー５は、各スイングアームの外側面８から僅かに突出するのに充分な長さに作られる。第１のアンチロールバー５は、その全周にわたって、溶接ビード１０によって外側面８へ溶接される。

第２のアンチロールバー６の端部は、スイングアーム２ａ、２ｂの内側面７へ取り付けられる。第２のアンチロールバー６の、より強固な装着のために、各スイングアーム２ａ、２ｂの内側面７にも、第２のアンチロールバー６の通り抜けを可能にする穴１１が設けられる。各スイングアームの穴１１の中心軸は一致する。第２のアンチロールバー６は、その全周にわたって、溶接ビード１０によって内側面７へ溶接される。

ロボットによって実行することを可能にするために、これらの溶接は、スイングアーム２ａ、２ｂの外側になされることが望ましい。

この実施の形態の組み立ては、次のように実行される。最初に、第２のアンチロールバー６を各スイングアーム２ａ、２ｂの内側面７の穴１１へ挿入し、第２のアンチロールバー６を内側面７へ溶接する。次いで、第１のアンチロールバー５をスイングアーム２ａ、２ｂの貫通孔９に通し、両スイングアームの外側面８へ溶接する。

図２に示す第２の実施の形態は、アンチロールバーの長さと、アンチロールバーが取り付けられるスイングアームの面において、第１の実施の形態と異なる。同じ部品を指示するために、同じ参照符号が用いられる。

第１のアンチロールバー５の一端部５ａは、第１のスイングアーム２ａの外側面８へ取り付けられ、第１のアンチロールバーの他端部５ｂは、第２のスイングアーム２ｂの内側面７へ取り付けられる。このため、第１のスイングアーム２ａは、第１のアンチロールバー５の一端部５ａを通すための貫通孔９を有し、第２のスイングアーム２ｂは、第１のアンチロールバー５の他端部５ｂを挿入するための穴１１を内側面７に有する。従って、各スイングアームの貫通孔９と穴１１の中心軸は一致する。

同様に、第２のアンチロールバー６の一端部６ａは、第１のスイングアーム２ａの内側面７へ取り付けられ、第２のアンチロールバーの他端部６ｂは、第２のスイングアーム２ｂの外側面８へ取り付けられる。第２のスイングアーム２ｂは、第２のアンチロールバー６の他端部６ｂを通すための貫通孔９を有し、第１のスイングアーム２ａは、第２のアンチロールバーの一端６ａを挿入するための穴１１を内側面７に有する。この穴１１は、他方のスイングアームにおける対応する貫通孔９と同一の中心軸を有する。

この実施の形態の組み立ては、次のように実行される。最初に、第１のアンチロールバー５の他端部５ｂが、第２のスイングアーム２ｂの内側面７へ溶接され、第２のアンチロールバー６の一端部６ａが、第１のスイングアーム２ａの内側面７へ溶接される。次いで、各アンチロールバー６、５を、各貫通孔９を介して、他方のスイングアーム２ｂ、２ａに通して、２つのスイングアーム２ａ、２ｂを互いに接近させる。次いで、それぞれ第１のアンチロールバー５の一端部５ａと、第２のアンチロールバー６の一端部６ａを、各スイングアームの外側面８に溶接する。この実施の形態は、各アンチロールバーは、対称な溶接作業を受けるので、各アンチロールバーが、互いに他のアンチロールバー対して、小さいストレスしかもたらさないという利点を有する。

このアクスルは、弾性捻り変形可能で、曲げ剛性は高い、クロスメンバー１２をさらに含むことができる。クロスメンバー１２の両端は、スイングアーム２ｂ、２ａに剛に接続され、両アンチロールバー５、６を覆う。これらの例におけるクロスメンバーは、開放面が自動車の前方へ向けられた、横に開いた断面を有する。これらの図には、クロスメンバーの下半分のみが示されている。勿論、他のタイプのクロスメンバーも使用可能である。このクロスメンバーは、アンチロールバーがスイングアームの内側面へ溶接された後に、スイングアームの内側面へ溶接される（ただし、アンチロールバーがスイングアームの外側面へ溶接される前でも後でもよい）。

各実施の形態において、各アンチロールバーは、スイングバーの自動車のボディへの連結側に取り付けても、車輪支持への連結側に取り付けてもよい。

図１に示す例においては、２つのアンチロールバー５、６は、アクスルの概ね中心面ＸＺ内に配置された振動減衰装置１３を介して互いに連結される。振動減衰装置は、前に説明したように、アンチロールバーの振動を減衰することを可能にする。振動減衰装置は、２つのアンチロールバーの間にプレストレスされた、ゴムのリングでも、あるいはその他の適当な接続部材でもよい。場合によっては、図２に示すように、複数の振動減衰装置を用いて２つのアンチロールバーを接続する。

これらの例において、アンチロールバーは、円筒形の断面をなし、溶接を容易にするために拡大された両端部を有する。例えば楕円形の、非対称な断面形状を有するアンチロールバーを使用することもできる。２つのアンチロールバーの非対称な断面形状は、２つのアンチロールバーの間の振動減衰装置によって減衰可能な、異なる振動モードを有するように、異なる向きに向けられる。

Claims (9)

1. それぞれ一端部が車輪支持に連結され、他端部（４）が自動車のボディに連結された、２つの縦方向のスイングアーム（２ａ、２ｂ）を有し、各上記スイングアーム（２ａ、２ｂ）は、他方の上記スイングアームに面する内側面（７）と、自動車の外側へ向けられた反対側の外側面（８）とを有する、自動車用の柔軟なアクスル（１）において、２つの上記スイングアームに概ね直交して伸び、２つの上記スイングアームを接続する２つのアンチロールバー（５、６）が設けられ、各上記スイングアームの上記内側面（７）は、一方の上記アンチロールバーの端部に取り付けられ、各上記スイングアームの上記外側面（８）は、他方の上記アンチロールバーの端部に取り付けられ、各上記スイングアーム（２ａ、２ｂ）に、端部が該スイングアームの上記外側面に取り付けられる上記アンチロールバーを通すための、貫通孔（９）が設けられることを特徴とする、自動車用の柔軟なアクスル。
2. 一方の上記アンチロールバー（５）の２つの上記端部は上記スイングアームの上記外側面（8）に取り付けられ、他方の上記アンチロールバー（６）の２つの上記端部は、上記スイングアームの上記内側面（７）に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用の柔軟なアクスル。
3. 一方の上記アンチロールバー（６）の２つの上記端部（６ａ、６ｂ）は、第１の上記スイングアーム（２ａ）の上記内側面（７）と、第２の上記スイングアーム（２ｂ）の上記外側面（８）にそれぞれ取り付けられ、他方の上記アンチロールバー（５）の２つの上記端部（５ａ、５ｂ）は、第１の上記スイングアーム（２ａ）の上記外側面（８）と、第２の上記スイングアーム（２ｂ）の上記内側面（７）にそれぞれ取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用の柔軟なアクスル。
4. 各上記スイングアーム（２ａ、２ｂ）の上記内側面（７）に、該内側面（７）に取り付けられる上記アンチロールバーの上記端部を通すための、穴（１１）が設けられることを特徴とする、請求項１〜３にいずれか１つに記載の自動車用の柔軟なアクスル。
5. ２つの上記アンチロールバー（５、６）は、少なくとも１つの振動減衰装置（１３）によって互いに連結されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の自動車用の柔軟なアクスル。
6. 上記振動減衰装置（１３）は、ゴムのリングからなることを特徴とする、請求項５に記載の自動車用の柔軟なアクスル。
7. ２つの上記アンチロールバー（５、６）を覆い、両端部が上記スイングアーム（２ａ、２ｂ）の上記内側面（７）に取り付けられたクロスメンバー（１２）を含むことを特徴とする、請求項１〜６にいずれか１つに記載の自動車用の柔軟なアクスル。
8. それぞれ一端部が車輪支持に連結され、他端部（４）が自動車のボディに連結された、２つの縦方向のスイングアーム（２ａ、２ｂ）を有し、各上記スイングアーム（２ａ、２ｂ）は、他方の上記スイングアームに面する内側面（７）と、上記自動車の外側へ向けられた反対側の外側面（８）とを有する、柔軟なアクスルのスイングアーム（２ａ、２ｂ）への、２つのアンチロールバー（５、６）の組み立て方法において：
   一方の上記アンチロールバー（６）の２つの端部、または各上記アンチロールバーの一端部（５ｂ、６ａ）を、上記スイングアームの対向する内側面（７）に取り付ける工程（ｉ）と；
   他方の上記アンチロールバー（５）の２つの端部、または各上記アンチロールバーの他端部（５ａ、６ｂ）を、上記スイングアームに設けられた貫通孔（９）に通し、上記端部をこのようにして通した上記スイングアームの上記外側面（８）へ取り付ける工程（ｉｉ）と；
   を含むことを特徴とする、柔軟なアクスルのスイングアーム（２ａ、２ｂ）への、２つのアンチロールバー（５、６）の組み立て方法。
9. 上記工程（ｉ）または上記工程（ｉｉ）の後に、クロスメンバー（１２）を上記スイングアームへ取り付ける工程をさらに含み、上記クロスメンバー（１２）は上記アンチロールバー（５、６）を覆うことを特徴とする、請求項８に記載の柔軟なアクスルのスイングアーム（２ａ、２ｂ）への、２つのアンチロールバー（５、６）の組み立て方法。

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