JP2018090245A - 車両のサスペンションのためのスタビライザー - Google Patents

Abstract

【課題】スタビライザーの本体を形成する部品の接合を改良し、最適化する。【解決手段】金属フレームを有する長手方向に延びたポリマー製の本体を備え、金属フレームは、２個の端部（３）及び中央部分（２）と、各端部（３）に位置してボールジョイントを収容する孔（４）とを備えている。フレームは、二つの金属部品（１）で形成され、金属部品（１）は、開放域を有し、それらの開放した側で互いに対向して配置され、各部品（１）は少なくとも一つの深絞り部（８）を有し、深絞り部（８）は開放した側に向けて延び、対向する部品（１）は、深絞り部（８）に支持され、溶接によって内部で取り付けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、自動車産業の部品工業の領域で利用可能な、車両のサスペンションのためのスタビライザーに関する。

自動車のためのサスペンションシステムは、スタビライザーを備えている。スタビライザーは、車両シャーシと、各車輪のサスペンションとの間に配置されている。これらのスタビライザーは普通、円筒状の要素からなり、ジョイント、即ち通常はボールジョイント又は弾性ジョイントを組み付けるハウジングを、端部に内蔵している。

スタビライザーは、車輪のサスペンションにスタビライザーバーを取り付けるための部品である。スタビライザーは、自動車のスタビライザーバー、スタビライザー、サスペンション、シャーシから通常は構成された、運動のための一連の各部に含まれる。スタビライザーは、車輪のサスペンションにスタビライザーバーで生じた応力を伝達する役割のある要素である。またその逆の作用も生じ、自動車の回転モーメントと反対向きの車両シャーシでのモーメントを発生させ、自動車の横方向剛性を大きくする働きがある。

車両がカーブを回るように進行し始めると、遠心力が生じ、車体をカーブの外側に向かって傾斜させ、回転モーメントを発生させる。スタビライザーでは、車輪のサスペンションにスタビライザーバーが取り付けられる。スタビライザーバーには、モーメントを引き起こすねじりが発生する。このモーメントは、車両の回転モーメントとは反対向きのものである。

上述したように、スタビライザーの機能は、スタビライザーバーによって生じた応力を車輪のサスペンションに伝達することであり、またこの逆の作用も生じる。また、長手方向に延びた本体を介して取り付けられた２個のジョイントを備えている。ジョイントは、ボールジョイント又は弾性ジョイントであってよい。ジョイントの一方が、スタビライザー又はねじり棒に取り付けられる。もう一方のジョイントは車両のショックアブソーバーに取り付けられるが、これはまた、ショックアブソーバーの代わりの他のサスペンションの要素、例えばサスペンションアームに係止してもよい。

スタビライザーは普通、両端に運動上の２個の中心を有する、金属又はポリマー製の本体からなる。この両端は、そこに位置するジョイントの回転中心となる。ここでジョイントは、ボールジョイント又は弾性ジョイントのいずれかであってよい。

ボールジョイントである場合は、本体とボールジョイントとの間に、受け座と呼ばれる中間部品が配置される。その機能は、ボールジョイントの運動上の中心への位置決めを確実にし、ボールジョイントから本体に応力を伝達し、本体に関してボールジョイントの回転を許容する。受け座は、本体に一体に取り付けられるため、上記に説明した他の部品とボールジョイントとの間に相対移動が生じる。

ボールジョイントは、３回転自由度を実現する機能と、スタビライザーの組立体を自動車のスタビライザーバー又はショックアブソーバーに取り付ける機能とを有する。この二つの機能に加え、ジョイント内で漏えいの封止を確実にする第３の機能を有する。第３の機能は、スタビライザーの本体にも存在する。なぜなら、リングを用いてゴミシール又は蛇腹が固着されるのはこれらの２個の要素だからである。

６自由度を有する弾性ジョイントを意図した場合は、ジョイントは一端でスタビライザーの本体に一体に取り付けられ、その他端では、自動車のスタビライザーバー又はショックアブソーバーに取り付けられている。

市場には、異なるタイプのスタビライザーが存在する。これは特定の各用途に従って違った構成となっている。通常はこれらの要素には、互いに共通ないくつかの必要条件がある。例えば、特に、特定の剛性、可能な限り軽量であること、可能な限り迅速に組立ができること、可能な限り安価であることなどである。

鋼鉄製のスタビライザーもあって、非常に重量が重いこと、耐腐食性が小さいことを特徴とし、本体のコーティングを施すことを必要とする。このスタビライザーの利点は、剛性が高いことである。

またアルムニウム製のスタビライザーもある。上述のものよりも重量が軽いことを特徴とするが、剛性が低い。

さらにプラスチック製のスタビライザーがある。重量が軽く、一層経済的であることを特徴とする。しかし、プラスチック製のスタビライザーは、上述のものと同程度の剛性を得るには、より大きな体積が必要となる。

今日では、このようなスタビライザーを得るための方法がいろいろ存在する。この方法は、スタビライザーのタイプ、材質、設計上の必要条件によって決定される。この意味で、スタビライザーの本体を形成する主要な部品を互いに取り付けることは、得られるスタビライザーの製造コストと強度との両者を決定するのに本質的な観点となる。これは、現行のスタビライザーと、それを得るためのプロセスと、双方に対して、最大限に改善する余地がある。

本発明は、請求項１に記載したスタビライザーに関するものである。

本発明のスタビライザーは、端部に２個のボールジョイントを備え、長手方向に延びている要素である。これは、ジョイントの中心となる端部に、２個の運動上の点を有する。２個の運動の中心を結ぶ線は「長手方向軸」と呼ばれる。長手方向軸が、本体の中間部分での慣性の主要軸と一致し、この部分全体で引っ張り・圧縮の負荷を均一に分布させることは理解されることである。

本発明は、スタビライザーの本体を形成する部品の接合を改良し、最適化することをねらっている。これは製造コストを低減させると同時に、本発明を説明して上記のように述べたスタビライザーの機械的性能を維持するようになる。

本発明で提案されたスタビライザーは、金属フレームを有する長手方向に延びたポリマー製の本体を備え、金属フレームは、２個の端部及び中央部分と、各端部に位置してボールジョイントを収容する孔とを備えている。フレームは、二つの金属部品で形成され、金属部品は、開放域を有し、それらの開放した側で互いに対向して配置されている。

本発明によれば、各金属部品は少なくとも一つの深絞り部を有し、深絞り部は開放した側に向けて延び、対向する金属部品は、深絞り部に支持され、溶接によって内部で取り付けられている。

例えば、中央の本体を形成する部品を接合する他の手段、つまりリベットを用いた接合などに関しては、本発明は、部品の点数を低減させる利点がある。リベットを紛失するリスクをなくし、引き起こされるスタビライザーの故障という事後のリスクをなくす利点がある。さらに、部品数が小さくなるため、スタビライザー全体の重量が減少する。これと同時に、接合の機械的特性を維持し、またさらにはこれを上昇させるものである。

本発明で他の副次的な態様は、従属請求項に述べたものである。

各金属部品の中央部分は、２個のタブを有し、タブは各側で対向し、開放した側に面して配置されるという可能性が意図されている。端部はリムを有し、二つの対向する金属部品は、深絞り部に加えて、タブ及びリムで支持されている。

また、溶接された金属部品は、外部成形した本体内に埋め込まれ、外部成形した本体は金属部品を外側から被覆し、二つの対向する金属部品で画定された内部空間を満たすことが意図されている。

本実施形態に従って、本発明の根本的な利点を指摘する必要がある。即ち、溶接部は、リベットの場合などのように、部品の輪郭の外に突出はしない。従って、外部成形の作業を容易にし、スタビライザーの耐久性を増加させる。なぜならば、突出するリベットの結果として、その領域に望ましくない切れ目などは生じないからである。

本発明の第２の態様は、上述したような車両のサスペンションのためのスタビライザーバーを得る方法に関する。

本発明によれば、この方法は下記の局面又はステップを備えている。

・機械的なプレス成形を用いて二つの金属部品を作成するステップを備え、各金属部品は、２個の端部及び中央部分を備え、各金属部品は少なくとも一つの深絞り部を有し、各端部は孔を有し、
・金属部品を互いに対向して配置するステップと、
・両金属部品を、対向する深絞り部の内部で溶接するステップと、
・金属部品を外部成形した本体内に埋め込むステップとを備え、外部成形した本体は金属部品を外側から被覆し、二つの対向する金属部品で画定された内部空間を満たす。

本件で行う説明を補足するため、またその好ましい実施形態に基づく本発明の特徴を一層理解することを助ける目的で、例示的かつ非限定的な特徴を持って下記の事項を図示した一式の図面が、明細書の不可欠な部分として添付されるものである。

本発明のスタビライザーの本体を構成する部品の好ましい実施形態の斜視図、及び縦断面図である。 図１に示したスタビライザーを得る工程の初めのステップ、即ち部品を対向して配置することのステップの分解斜視図である。 図２に示したステップに続き、対向する両部品が溶接で接合されるステップの詳細を示す斜視図である。 図３に示したステップに続く工程ステップの二つの局面、即ちジョイントが位置決めされた局面（ａ）、受け座が位置決めされた局面（ｂ）を、順番に示す図である。 図４に示したステップに続き、本体が外部成形される工程ステップの二つの局面（ａ，ｂ）を順番に示す図である。 受け座の実施形態の斜視図である。 図３に示したステップに続く工程ステップの局面、即ちジョイントが位置決めされた局面を示す図である。 図３に示したステップに続く工程ステップの局面、即ち受け座が位置決めされた局面を示す図である。

上述の図面を参照すると、本発明の可能な実施形態の一つにおいて、本発明で提案される車両のサスペンションのためのスタビライザーが、長手方向に延びたポリマー製の本体を、どのように有しているかを見ることができる。ポリマー製の本体は、２個の端部（３）及び中央部分（２）を備えた金属フレームを有する。

各端部（３）は孔（４）を有し、ここにはボールジョイント（７）が収容されている。フレームは、二つの金属部品（１）からなる。金属部品（１）は開放域を有し、開放した側で互いに対向して配置されている。

図１，３に示した好ましい実施形態に見られるように、各金属部品（１）は、中央部分（２）に沿って分布して設けられた四つの深絞り部（８）を備えている。中央部分（２）において、各深絞り部（８）は開放した側に向けて延びている。従って、二つの対向する金属部品（１）は、この深絞り部（８）に支持され、溶接によって取り付けられている。

また各金属部品（１）の中央部分（２）は２個のタブ（６）を備えている。タブ（６）は、各側で対向して位置し、開放した側を向いている。さらに端部（３）はリム（３’）を有する。このように、図２に図示した時点より後であって、図３，４に示した溶接の時点よりも前では、二つの対向する金属部品（１）は、タブ（６）やリム（３’）と同様に、深絞り部（８）で支持される。

図５に示すように、本発明の好ましい実施形態では、溶接された金属部品（１）は、外部成形した本体（５）に埋め込まれている。外部成形した本体（５）は外から金属部品（１）を被覆し、二つの対向する金属部品（１）で画定された内側空間を満たす。

好ましい実施形態によれば、金属部品（１）は深絞り部（８）においてスポット溶接で溶接されている。

各金属部品（１）の中央部分（２）に、連続的で長手方向に延びた深絞り部（９）が設けられるということもまた、意図されている。深絞り部（９）は、より大きな剛性を有し、全体としてのスタビライザーの機械的性能を向上させている。

図面に示した好ましい実施形態に見られるように、金属部品（１）の中央部分（２）は細長く、端部の孔（４）は円形の形状であり、これは、ほぼ円形である端部（３）の外側輪郭と、同心円の形態になっている。

この意味で、端部（３）の２個の孔（４）の軸は、各金属部品（１）の直線的な部分（２）の長手方向軸に対して、垂直になっている。

従って、ここで説明してきた実施形態で各金属部品（１）は、長手方向軸に関して対称であり、実質的に平坦な形状となり、プレス成形を用いて形成可能である。

図６に、受け座（７’）の実施形態を示す。これは、周囲の翼部（１０）を有する。図７ａ（７ｂ）に示すように、ボールジョイントの側と反対側に、孔（４）の内部で受け座（７’）が位置決めされることが意図されている。さらに、受け座（７’）は翼部（１０）に、切り欠きを有する。切り欠きは、金属部品（１）に関して受け座（７’）の姿勢を定めるように用いられ、スタビライザーの潤滑チャンネルの位置を定める。

Claims (13)

1. 車両のサスペンションのためのスタビライザーであって、金属フレームを有する長手方向に延びたポリマー製の本体を備え、前記金属フレームは、２個の端部及び中央部分と、各端部に位置してボールジョイントを収容する孔とを備え、前記フレームは、二つの金属部品で形成され、前記金属部品は、開放域を有し、それらの開放した側で互いに対向して配置され、
   各金属部品は少なくとも一つの深絞り部を有し、前記深絞り部は前記開放した側に向けて延び、対向する前記金属部品は、前記深絞り部に支持され、溶接によって内部で取り付けられていることを特徴とするスタビライザー。
2. 各金属部品の前記中央部分は、２個のタブを有し、タブは各側で対向し、前記開放した側に面して配置され、前記端部はリムを有し、前記二つの対向する金属部品は、前記深絞り部に加えて、前記タブ及び前記リムで支持されている請求項１記載のスタビライザー。
3. 溶接された前記金属部品は、外部成形した本体内に埋め込まれ、外部成形した本体は金属部品を外側から被覆し、二つの対向する前記金属部品で画定された内部空間を満たす請求項１ないし２のいずれか１項に記載のスタビライザー。
4. 各金属部品は、前記中央部分の長さ方向に分布して形成された四つの深絞り部を有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスタビライザー。
5. 前記金属部品は、前記深絞り部にスポット溶接で溶接されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスタビライザー。
6. 各金属部品の前記中央部分は、連続的で長手方向に延びる深絞り部を備えている請求項１ないし５のいずれか１項に記載のスタビライザー。
7. 前記金属部品の前記中央部分は細長く、前記端部の前記孔は円形の形状を有し、ほぼ円形である前記端部の外側輪郭と同心円の形態である請求項１ないし６のいずれか１項に記載のスタビライザー。
8. 前記端部の２個の前記孔の軸は、各金属部品の直線的な前記中央部分の長手方向軸に対して垂直に位置決めされている請求項７記載のスタビライザー。
9. 各金属部品は、前記長手方向軸に関して対称である請求項８記載のスタビライザー。
10. 前記金属部品は、実質的に平坦な構成であり、プレス成形を用いて作製可能である請求項１ないし９のいずれか１項に記載のスタビライザー。
11. さらに、周囲の翼部を有する少なくとも１個の受け座を備え、前記受け座は、前記ボールジョイントの側と反対側に前記孔内に位置決めされ、前記翼部はストッパーとして作動する請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のスタビライザー。
12. 前記少なくとも１個の受け座は切り欠きを備え、切り欠きは前記翼部に形成され、前記金属部品に対して前記受け座の姿勢を定める請求項１１記載のスタビライザー。
13. 車両のサスペンションのためのスタビライザーバーを得る方法であって、
    ・機械的なプレス成形を用いて二つの金属部品を作成するステップを備え、各金属部品は、２個の端部及び中央部分を備え、各金属部品は少なくとも一つの深絞り部を有し、各端部は孔を有し、
    ・前記金属部品を互いに対向して配置するステップと、
    ・両金属部品を、対向する前記深絞り部の内部で溶接するステップと、
    ・前記金属部品を外部成形した本体内に埋め込むステップとを備え、外部成形した本体は前記金属部品を外側から被覆し、二つの対向する前記金属部品で画定された内部空間を満たすことを特徴とする方法。

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