JP2017509524A - 横力を支持する支持面を有する部品連結装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくともその一端にインナスリーブ（７）を有する軸受（４）、特にゴム軸受を備えるリンク（２）と、固定手段（５）によって解離可能に互いに結合された連結部品（３）、特にホイールキャリヤとを有し、固定手段（５）が、インナスリーブ（７）を、軸方向に、連結部品（３）の側の第１の当接面（１４）でもって連結部品（３）のストッパ面（１５）に押し付ける、自動車のホイールサスペンション用の部品連結装置に関する。本発明によれば、連結部品（３）が、支持面（１６）を備え、この支持面に、インナスリーブ（７）が、第２の当接面（１７）でもって当接する。更に、支持面（１６）は、支持面によって軸受（４）の領域内で半径方向に生じる横力（Ｆ）が支持可能であるように、ストッパ面（１５）に対して傾斜している。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に詳細に規定した形式による部品連結装置に関する。更に、本発明は、自動車のシャーシ内での部品連結装置の使用、並びに、特に自動車のシャーシ内の部品連結装置を製造するための方法に関する。

自動車ホイールサスペンションにおいて、一般的に知られたやり方で、リンクは、ホイールキャリヤ、車体及び／又は補助フレームと関節式に結合されている。このため、リンクは、その両端の少なくとも一方に、軸受を備える。特にラテラルリンク並びにトーリンクは、ホイール側が、一面剪断継手を介してホイールキャリヤと結合されている。一面剪断継手の場合、軸受のインナスリーブは、その両端面の一方だけでもって唯一の結合領域内でホイールキャリヤに当接し、固定手段によりこのホイールキャリヤと解離可能に結合されている。固定手段は、一義的に引張力を受け止めるために形成されているので、この形式の接合部の場合には、固定手段が横力の発生時に曲がり、これにより、軸受が、ホイールキャリヤに対して離間し始めるとの欠点がある。この場合、軸受インナスリーブは、１つの領域内で、ホイールキャリヤから浮かび上がり、これにより、ホイールサスペンションの運動学は、部品がもはや重なり合っていないので、負の影響を受ける。

特開平０４−１８３６２２号公報 西独国特許第３８ ０１ ６４０号明細書 米国特許第２ ９６２ ２７９号明細書 米国特許第５ ３６２ ０９２号明細書 欧州特許出願公開第０ ３１７ ７２７号明細書 特開平０５−１３９１３１号公報

本発明の根底にある課題は、従来技術における欠点を解消することにある。

この課題は、請求項１の特徴によって解決される。更なる有利な形成は、従属請求項及び図面からわかる。

リンク、特にトーリンク及び／又はラテラルリンクと、連結部品、特にホイールキャリヤと、自動車の車体及び／又は補助フレームを有する、自動車のホイールサスペンション用の部品連結装置を提案する。これらは、固定手段、特にボルト及び／又はネジによって解離可能に互いに結合されている。リンクは、少なくともその一端にインナスリーブを有する軸受、特にゴム軸受を備える。固定手段は、インナスリーブを、軸方向に、連結部品の側の第１の当接面でもって連結部品のストッパ面に押し付ける。これにより、連結部品と軸受、特にインナスリーブの軸方向の固定が行なわれる。固定手段を作用する横力から切り離すもしくはその影響を最小化するために、連結部品は、支持面を備える。この支持面に、インナスリーブが、第２の当接面でもって当接する。支持面は、支持面によって軸受の領域内で半径方向に生じる横力が支持可能であるように、ストッパ面に対して傾斜している。これにより、軸受連結装置は、従来技術から知られた連結装置と比べて高い横力を受け止めることができ、この場合、部品連結装置の離間が惹起されることはなく、即ち、負荷時でもインナスリーブ及び連結部品の当接面もしくは支持面は、面で接触したままであり、一時的にでも前記部品間に間隙が生じることなく、これら部品は、互いに向かって移動する。更に、固定手段は、支持面の支援によってより小さく寸法設定することができ、これにより、取付けスペース並びに製造コストを低減することができる。

支持面が、部品連結装置の縦断面内で、固定手段の縦軸に対して平行に整向されている場合が、有利である。これにより、横力は、垂直に支持面に作用するので、横力は、最善に受け止めることができる。更に、部品連結装置の取付け時に、半径方向に垂直なもしくは縦軸に対して平行な支持面のこのような配置により、部品連結装置の非常に簡単な取付けを行なうことができる。従って、インナスリーブは、非常に迅速に且つ簡単に部品連結装置の縦軸に沿って連結部品の空所内へ導入することができる。

連結部品が、好ましくはシリンダ状の空所を備える場合は、連結部品の支持面は、構造的に簡単に形成することができる。この空所内へ、インナスリーブは、連結部品の側のその終端でもって延在する。空所は、好ましくは回転対称体として形成されている。更に、空所は、好ましくは固定手段の縦軸に対して同軸に配置されている。好ましくは、連結部品の直径はその支持面に関して、インナスリーブの直径はその第２の当接面に関して、同じノミナル寸法を備える。部品は、好ましくは嵌め合いを介して、特に中間嵌め又はしまり嵌めを介して互いに結合されている。すきま嵌めの場合、公差域は、前記部品間に顕著な遊びがほとんどない、又は、部品がちょうど未だ（手によって）互いに移動可能であるように、選択される。

同じ理由から、付加的又は選択的に、支持面が、空所の側面、特にシリンダ状の内周面によって構成されている場合が、有利である。好ましくは、側面は、部品連結装置もしくは固定手段の縦軸に対して平行及び／又は同軸に形成されている。これにより、固定手段にかんして半径方向に作用する横力から生じる力は、実質的に垂直に側面に作用する。従って、有利には、支持面により、非常に高い横力を受け止めることができ、これにより、固定手段は、より小さく寸法設定することができる。

本発明の有利な発展形では、第１の当接面が、インナスリーブの部品側の終端−即ち、連結部品の側の終端−に形成されている。好ましくは、第１の当接面は、インナスリーブの端面に形成されている及び／又は端面によって構成されている。更に、付加的又は選択的にこの第１の当接面に対応するストッパ面が、空所の内部に形成されている場合が、有利である。好ましくは、この場合、ストッパ面は、空所の特に円形の底面によって構成されている。部品連結装置のこの構造的な形成は、インナスリーブ及び／又は連結部品がアルミニウムから製造されている場合が、特に有利である。何故なら、空所の直径並びにインナスリーブの部品側の終端の直径は、これにより比較的大きく形成できるからである。有利には、部品連結装置は、これにより鋼と比べて柔らかいアルミニウムが変形する前に比較的大きい力を受け止めることができる。

選択的に、特に鋼の対の場合−即ち、インナスリーブも、連結部品も、鋼から製造されている場合−は、第１の当接面が、軸方向にインナスリーブの部品側の終端から、特に軸方向でその間に配置された支持面によって間隔を置いて配置されている場合が、有利である。この場合、付加的又は選択的に、この第１の当接面に対応するストッパ面が、空所外に形成されている場合が、有利である。好ましくは、ストッパ面は、連結部品のインナスリーブの側の外面によって形成されている。従って有利には、連結部品の結合領域は、より小さく寸法設定することができ、これにより、重量を削減することができる。

特に前記の特徴と関係して、インナスリーブの部品側の終端とインナスリーブの第１の当接面の間の軸方向の間隔が、空所の軸方向の深さよりも小さく、これにより、インナスリーブの終端と空所の底面の間に、自由空間が形成されている場合が、有利である。これにより、連結部品とインナスリーブの固定時に、第１の当接面が、連結部品のストッパ面に面一に押し付けられることを保証することができる。

特に本発明の前記発展形に関して、支持面が、インナスリーブの部品側の終端から始まるシリンダ状のシャフト部分、特に係合部分によって形成されている場合が、更に有利である。付加的に、インナスリーブの部品側の終端から間隔を置いたストッパ面が、このシャフト部分に続く段部によって形成されている場合が、有利である。これにより、支持面と、支持面に隣接するストッパ面は、非常に迅速かつ簡単に製造することができる。

取付けを簡素化するために、第１の当接面とこれに対応するストッパ面が、円錐形に形成され、これにより、連結部品の孔が、インナスリーブの貫通穴に対して同軸となるように整向されている場合が、有利である。従って、有利には、これら両部品を固定するための固定手段は、非常に簡単に、インナスリーブを経て案内し、孔内にネジ止めすることができる。

インナスリーブ及び／又は連結部品が、鋼及び／又はアルミニウムから製造されている場合が、有利である。

固定手段が、インナスリーブを経て、インナスリーブに対して同軸の孔内へまで延在し、この孔内へ、固定手段が、好ましくはねじ込まれている場合も、有利である。その結果、孔は、好ましくは雌ネジを備える。更に、固定手段は、特に、孔の雌ネジにねじ込むことができるように連結部品の側のその終端に雄ネジを備えるボルトとして形成されている。

部品連結装置の製造コストをできるだけ低く保つため、空所及び孔が、共にユニット、特に段付き孔として形成されている場合が、有利である。この場合、空所は、孔と比べて大きい直径を備える。

従って、前記部品連結装置は、特に、リンク、特にマルチポイントリンクとホイールキャリヤの間の自動車のシャーシ内で部品連結装置を使用するために適している。この場合、マルチポイントリンクは、少なくとも１つのトレーリングリンク及び／又はラテラルリンクとして形成されている。従って、例えば２点リンクとして形成されている場合には、（自動車の走行方向に関して）縦方向にも、横方向にも作用するいわゆるセミトレーリングリンクも前記マルチポイントリンクに含まれる。マルチポイントリンクとして、特に２点リンク、３点リンク又は４点リンクも問題となる。

本発明は、更に、前記のような部品連結装置を製造するための方法に関する。部品連結装置は、特に自動車のシャーシ内で、好ましくはホイールガイド部品、特にマルチポイントリンクと連結部品、好ましくはホイールキャリヤの間で使用される。方法は、以下のステップが行なわれることを特徴とし、行なわれるステップは、記載した順番に限定されていない。むしろ、示した順番は、適当に変化させることができるので、この方法は、適用例に適合させてできるだけ効率的且つ安価に行なうことができる。

まず、少なくとも１つの固定された外径と少なくとも１つの第１の当接面を有するインナスリーブが製造される。同様に、ホイールガイド部品（マルチポイントリンク）とインナスリーブの噛合い係合式及び／又は母材融合式の結合が確保される。更に、ホイールガイド部品と後から結合するために使用され、インナスリーブの外径に適合する、少なくとも１つの当接面と少なくとも１つの支持面を有する少なくとも１つの孔を有する連結部品が製造される。この製造は、特に、インナスリーブの外径と孔の直径が同じノミナル寸法を備えることを特徴とする。インナスリーブと孔は、その内径もしくは外径に関して嵌め合いを備える。連結部品とホイールガイド部品を結合できるように、両部品が用意され、ホイールガイド部品が、連結部品に対して、その当接面及び／又は支持面でもって互いに当接するように、互いに位置決め及び保持される。この場合、部品の縦軸が少なくともほぼ一直線に位置することに注意すべきである。部品は、噛合い係合式に互いに結合され、連結部品は、特にネジ止めによってホイールガイド部品と接合される。ホイールガイド部品と連結部品の間の結合のための嵌め合いとして、好ましくは中間嵌め又はしまり嵌めが適している。この嵌め合いの場合、遊びは、最小化もしくは排除されているので、離間は、効果的に防止される。

好ましくは、部品連結装置は、一面剪断継手として形成されている。この場合、インナスリーブと連結部品は、唯一の結合領域しか備えない。

以下で、本発明を図面により詳細に説明する。

固定手段によってホイールキャリヤに解離可能に固定されたリンクを有する部品連結装置の斜視図 第１の実施例による部品連結装置の結合領域の詳細横断面図 第２の実施例による部品連結装置の詳細横断面図

図１は、リンク装置を斜視図で示す。リンク装置１は、リンク２及び連結部品３を有する。図１に図示した実施例によれば、連結部品３は、ホイールキャリヤとして形成されている。リンク２は、好ましくはラテラルリンク及び／又はトーリンクとして形成されている。図１に図示したように、リンク２は、軸受４によって関節式に連結部品３に連結されている。軸受４は、リンク２の連結部品３の側の終端に配置されている。この領域に、リンク２は、軸受４が噛合い係合式及び／又は摩擦係合式に保持された穴を備える。リンク２は、軸受４の領域で、固定手段、特にネジボルト３によって連結部品３もしくはホイールキャリヤと解離可能に結合されている。

図１によれば、リンク２は、連結部品３とは反対側のその終端に、軸受４と同一に形成された第２の軸受を備え、この第２の軸受によって、リンク２は、車両側で関節式にここには図示してない車両の車体及び／又は補助フレームと結合することができる。

図２及び３は、それぞれ、異なった２つの実施例による、図１に図示した結合領域の詳細横断面図を示す。明快さを守るために、これらの図には、リンク２は図示してない。更に、軸受４も、本発明に重要な特徴部に限定されている。

図１によりリンク２の穴に配置された軸受４は、図２によれば貫通穴８を有するインナスリーブ７を有する。更に、連結部品３は、雌ネジ１０を有する孔９を有する。貫通穴８と孔９は、互いに同軸に整向され、従って共通の縦軸１１を備える。インナスリーブ７及び連結部品３は、軸方向に、即ち縦軸１１に沿って、固定手段５によって互いに固定されている。このため、固定手段５は、インナスリーブ７の貫通穴８を経て、これに対して同軸に配置された連結部品３の孔９内へまで延在する。

固定手段５は、好ましくはボルトとして形成されている。このボルトは、連結部品３の側のその終端の領域に雄ネジ１２を備え、この雄ネジによって、固定手段５は、孔９内へねじ込まれている。ねじ込み時に、インナスリーブ７は、噛合い係合式の連結に基づいて、固定手段５のヘッド１３によって連結部品３の方向に押し付けられる。この場合、インナスリーブ７の連結部品１３の側の第１の当接面１４が、連結部品３のストッパ面１５に押し付けられる。

図２によれば、インナスリーブ７には、縦軸１１に対して直角に横力Ｆが作用する。横力は、回転中心Ｐを中心として固定手段５に作用するトルクを生じさせ、このトルクは、公知の結合装置の場合には横力Ｆが相応の高さの時にリンク装置の離間を生じさせる。この場合、第１の当接面１４は、片側でストッパ面１５から浮き上がる。

このような離間に対抗するために、連結部品３は、支持面１６を備える。この支持面に、インナスリーブ７は、第２の当接面１７でもって当接する。支持面１６は、インナスリーブ７に作用する横力Ｆが支持面によって支持可能であるように、特に９０°だけストッパ面１５に対して傾斜している。従って、図２によれば、横力Ｆは、回転中心Ｐを中心とするトルクを生じさせ、このトルクは、支持面１６によって生じさせられた逆向きのトルクによって相殺される。従って、固定手段１５は、一義的に張力を負荷されているが、曲げは負荷されていない。

図２に図示した、部品連結装置１の結合領域６の縦断面図によれば、支持面１６並びにこれに対応する第２の当接面１７は、縦軸１１に対して平行に整向されている。従って、支持面１６並びに第２の当接面１７の面法線は、半径方向に整向され、これにより、最大の横力の受止めが助長される。

横力Ｆを受け止めるこの支持ユニットを形成するために、連結部品３は、図２によれば空所１８を備える。この実施例によれば、空所１８は、シリンダ状に形成されている。従って、空所は、円形の底面１９並びにシリンダ状の周面２０を有する。インナスリーブ７は、連結部品３の側の終端でもってこの空所１８内へ延在する。

図２によれば、空所１８の周面２０は、支持面１６を形成する。この支持面に、インナスリーブ７は、連結部品３の側のその終端の領域内のそのシリンダ状の外周でもって実質的に遊びなく当接する。更に、インナスリーブ７は、図２に図示した実施例によれば、その端面２１が、空所１８の底面１９に面一で当接する。その結果、ストッパ面１５も、支持面１６も、空所１８の内部に形成されている。

空所１８の直径は、孔９の直径よりも大きい。更に、空所１８及び孔９は、互いに同軸に配置されている。従って、空所１８及び孔９は、段付き孔として形成されている。図２に図示した実施例は、インナスリーブ７及び／又は連結部品３がアルミニウムから製造されている場合に、特に好適である。

図３は、部品連結装置１の選択的な実施例を示す。図３に図示した第２の実施例の以下の説明において、同じ特徴に対して同じ符号が使用される。これら符号がもう一度詳細に説明されない限り、その形成及び作用方式は、前で既に説明した第１の実施例の特徴と一致する。

図２に図示した第１の実施例とは違って、図３に図示した第２の実施例は、段部２２を有するインナスリーブ７を備える。段部２２は、インナスリーブ７の連結部品３の側の終端の領域に形成されている。従って、段部２２は、直径を縮小した部品側の係合部分２３を形成し、この係合部分が、空所１８内へ挿入されている。

図２に図示した第１の実施例に対する更なる違いは、第１の当接面１４が、軸方向にインナスリーブ７の端面２１から間隔を置いて配置されていることにある。更に、第１の当接面１４に対応するストッパ面１５が、空所１８外に形成されている。従って、ストッパ面１５は、連結部品３の外面２４によって形成されている。

インナスリーブ７の端面２１と第１の当接面１４の間の軸方向の間隔は、空所１８の軸方向の深さよりも小さい。その結果、インナスリーブ７の端面２１と空所１８の底面１９の間に自由空間２５が形成されている。これにより、ストッパ面１５と外面２４もしくは第１の当接面１４が面一に相並んで位置する。

従って、図３に図示した実施例によれば、支持面１６とこれに対応する第２の当接面１７だけが、空所１８内に形成されている。これに対して、第１の当接面１４とこれに対応するストッパ面１５は、空所１８外に配置されている。図３に図示した実施例は、インナスリーブ７も連結部品３も鋼から製造された形成にとって特に好適である。

本発明は、図示及び説明した実施例に限定されるものではない。特許請求の範囲内での変容が、異なる実施例で図示及び説明されている場合でも、特徴の組合せと同様に可能である。

１ 部品連結装置
２ リンク
３ 連結部品
４ 軸受
５ 固定手段
６ 結合領域
７ インナスリーブ
８ 貫通穴
９ 孔
１０ 雌ネジ
１１ 縦軸
１２ 雄ネジ
１３ ヘッド
１４ 第１の当接面
１５ ストッパ面
１６ 支持面
１７ 第２の当接面
１８ 空所
１９ 底面
２０ 周面
２１ 端面
２２ 段部
２３ 係合部分
２４ 外面
２５ 自由空間
Ｆ 横力
Ｐ 回転中心

Claims (16)

1. 少なくともその一端にインナスリーブ（７）を有する軸受（４）、特にゴム軸受を備えるリンク（２）と、連結部品（３）、特にホイールキャリヤとを有し、これらリンクと連結部品が、固定手段（５）によって解離可能に互いに結合され、固定手段（５）が、インナスリーブ（７）を、軸方向に、連結部品（３）の側の第１の当接面（１４）でもって連結部品（３）のストッパ面（１５）に押し付ける、自動車のホイールサスペンション用の部品連結装置において、
   連結部品（３）が、支持面（１６）を備え、この支持面に、インナスリーブ（７）が、第２の当接面（１７）でもって当接すること、及び、支持面（１６）は、支持面によって軸受（４）の領域内で半径方向に生じる横力（Ｆ）が支持可能であるように、ストッパ面（１５）に対して傾斜していること、を特徴とする部品連結装置。
2. 支持面（１６）が、部品連結装置（１）の縦断面内で、固定手段（５）の縦軸に対して平行に整向されていること、を特徴とする請求項１に記載の部品連結装置。
3. 連結部品（３）が、好ましくはシリンダ状の空所（１８）を備え、この空所内へ、インナスリーブ（７）が、連結部品（３）の側のその終端でもって延在すること、及び／又は、支持面（１６）が、空所（１８）の側面、特にシリンダ状の周面（２０）によって構成されていること、を特徴とする請求項１〜２の１項又は複数項に記載の部品連結装置。
4. 第１の当接面（１４）が、インナスリーブ（７）の部品側の終端、特にその端面（２１）に形成されていること、及び／又は、第１の当接面に対応するストッパ面（１５）が、空所（１８）の内部に、特に空所（１８）の底面（１９）によって形成されていること、を特徴とする請求項１〜３の１項又は複数項に記載の部品連結装置。
5. 第１の当接面（１４）が、軸方向にインナスリーブ（７）の部品側の終端から、特に支持面（１６）によって間隔を置いて配置されていること、及び／又は、第１の当接面に対応するストッパ面（１５）が、空所（１８）外に形成されていること、を特徴とする請求項１〜３の１項又は複数項に記載の部品連結装置。
6. インナスリーブの部品側の終端（２１）とインナスリーブの第１の当接面（１４）の間の軸方向の間隔が、空所（１８）の軸方向の深さよりも小さく、これにより、インナスリーブの終端（２１）と空所の底面（１９）の間に、自由空間（２５）が形成されていること、を特徴とする請求項５に記載の部品連結装置。
7. 支持面（１６）が、インナスリーブの部品側の終端から始まるシリンダ状のシャフト部分（２３）によって形成され、インナスリーブの部品側の終端から間隔を置いたストッパ面（１５）が、このシャフト部分（２３）に続く段部（２２）によって形成されていること、を特徴とする請求項５〜６の１項又は複数項に記載の部品連結装置。
8. 第１の当接面（１４）とこれに対応するストッパ面（１５）が、円錐形に形成されていること、を特徴とする請求項１〜７の１項又は複数項に記載の部品連結装置。
9. インナスリーブ（７）及び／又は連結部品（３）が、鋼及び／又はアルミニウムから製造されていること、を特徴とする請求項１〜８の１項又は複数項に記載の部品連結装置。
10. 固定手段（５）が、インナスリーブ（７）を経て、インナスリーブ（７）に対して同軸の孔（９）内へまで延在し、この孔内へ、固定手段（５）が、好ましくはねじ込まれていること、を特徴とする請求項１〜９の１項又は複数項に記載の部品連結装置。
11. 空所（１８）及び孔（９）が、共に段付き孔として形成されていること、を特徴とする請求項１〜１０の１項又は複数項に記載の部品連結装置。
12. 部品連結装置（１）が、一面剪断継手として形成されていること、を特徴とする請求項１〜１１の１項又は複数項に記載の部品連結装置。
13. リンク（２）、特にマルチポイントリンクと、連結部品（３）、特にホイールキャリヤの間の自動車のシャーシ内での請求項１〜１２のいずれか１項に記載の部品連結装置の使用。
14. マルチポイントリンク（２）が、少なくとも１つのトレーリングリンク及び／又はラテラルリンクとして形成されている、請求項１３に記載の部品連結装置の使用。
15. 好ましくはホイールガイド部品（２）、特にマルチポイントリンクと、連結部品（３）、好ましくはホイールキャリヤとの間の特に自動車のシャーシ内の請求項１〜１２のいずれか１項に記載の部品連結装置を製造するための方法において、
    ・少なくとも１つの固定された外径と少なくとも１つの第１の当接面（１４）を有するインナスリーブ（７）を製造するステップと、
    ・ホイールガイド部品（２）とインナスリーブ（７）の噛合い係合式及び／又は母材融合式の結合をするステップと、
    ・特に、当接面（１７）の領域内のインナスリーブ（７）の外径と空所（１８）の直径が同じノミナル寸法を備えるように、ホイールガイド部品（２）と後から結合するために使用され、インナスリーブ（７）の外径に適合する、少なくとも１つの当接面（１７）と少なくとも１つの支持面（１６）を有する少なくとも１つの空所（１８）を有する連結部品（３）を製造するステップと、
    ・連結部品（３）とホイールガイド部品（２）を用意するステップと、
    ・部品（２，３）の縦軸（１１）が少なくともほぼ一直線に位置し、当接面もしくは周面（１４，１５，１７，１８）及び／又は支持面（１６）が互いに当接するように、連結部品（３）に対するホイールガイド部品（２）の位置決め及び保持をするステップと、
    ・固定手段（５）、特にネジ止めによってホイールガイド部品（２）と連結部品（３）の噛合い係合式の結合をするステップと、
    が行なわれること、を特徴とする方法。
16. ホイールガイド部品と連結部品が、中間嵌め又はしまり嵌めによって互いに結合可能であること、を特徴とする請求項１５に記載の方法。

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