JP3946265B2 - ねじり変形を受けるクロスビームとほぼ垂直なサスペンションばねとを備えた自動車用リヤアクスルの改良 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のリヤアクスルに関する。
後輪を支持する長手方向の対向する２個のアームを含み、このアームが、ねじり変形を受けるクロスビームにより相互に接続される結果、クロスビームと長手方向のアームがＨ形に似た構成を有するタイプのリヤアクスルが知られている。自動車のボディのサスペンションは、一般に２個の金属ばねによって確保され、これらのばねによって、ボディにおけるばねの支承と、長手方向の２個の各アームにおけるばねの支承との間で相対的な運動が行われる。
しかしながら、このようなサスペンションばねを既知の後車軸・車輪部で使用すると、外形寸法や重量の問題が提起される。
また、たとえば国際特許公開公報第９４１８０１９号により、引っ張りアームを備え、変形を受けるクロスビームを持たないタイプのリヤアクスルに、ほぼＣ字形の複合材料からなる弾性片からそれぞれを構成したサスペンションばねを装備することが知られている。
だが、弾性片を備えた各サスペンションばねの端の支点と固定点は、自動車が停止しているかまたは後部が上下運動していて、支点の軸が自動車の後輪の回転軸に平行になっている場合も、自動車が傾斜していて、カーブにおける外輪にキャンバがつけられていないために支点の軸が平行でなくなる場合も、運動において板ばねを適切に維持およびガイドしながら板ばねが適切な条件で作動できるように注意深く画定しなければならない。
本発明は、既知のリヤアクスルの上記の欠点を解消することを目的とする。
このために、本発明は、ねじり変形を受けるクロスビームにより相互接続されかつ、ほぼ垂直なばねによりそれぞれ車両のボディに接続される２個の長手方向の対向アームを含む自動車用のリヤアクスルを提案するものであり、このリヤアクスルは、各ばねがＣ字形の弾性片からなり、その下端および上端が、ばねの中間面に垂直な軸をそれぞれ備えた２個の継手でそれぞれ直接保持され、一方が結合アームに、他方がボディに結合されることを特徴とする。
各ばねが、自動車のほぼ長手方向の垂直面に延び、この垂直面に対して傾斜した結合アームの後部がこの垂直面を通る。
ばねの各端が、対応する継手に配置された弾性スリーブを部分的に囲むように、Ｃ字の外側に向かって湾曲しており、弾性スリーブは、自動車のボディが垂直に揺動するときに特にねじり／およびまたは円錐形の変形を受ける。
対応する弾性スリーブを囲み、弾性スリーブの端部カラーによりそれ自体が軸方向に保持される２個のリングのそれぞれ２個のフランジにより、ばねの各端が両側で保持される。
自動車のボディにあるばねの上端の継手が、ボディの長手方向の壁と、長手方向の壁に平行なボディのフランジとの間で、固定ボルトにより貫通されて固定されるクロスストラット（entretoise）（１８）を含み、クロスストラットの上に弾性スリーブが同軸に取り付けられ、固定ボルトが、弾性スリーブに軸方向の応力を及ぼして、長手方向の壁と、ボディのフランジと、対応する２個のリングの２個のフランジとの間で弾性スリーブのカラーを圧縮する。
結合アームにあるばねの下端の継手は、アームの長手方向の直立面とワッシャとの間で、固定ボルトにより貫通されて固定されるクロスストラットを含み、対応する弾性スリーブがクロスストラットの上に同軸に取り付けられ、固定ボルトが、弾性スリーブに軸方向の応力を及ぼして、長手方向に構成された面と、ワッシャと、対応する２個のリングの２個のフランジとの間で弾性スリーブのカラーを圧縮する。
各継手の弾性スリーブは、たとえば接着により、対応するクロスストラットと、クロスストラットに同心の対応する２個のリングとに結合される。
各ばねは複合合成材料からなる。
本発明および、本発明の他の目的、特徴、詳細、長所は、本発明の実施形態を単に例として示す概略的な図を参照しながらなされた以下の説明を読めば、いっそう理解され、明らかになるだろう。
図１は、本発明による自動車のリヤアクスルの片側の立面背面図である。
図２は、リヤアクスルの対応する長手方向アーム前部を自動車のボディに連結する継手の一部断面図を伴った、図１の矢印ＩＩによるリヤアクスルの上面図である。
図３は、図２の破線ＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図である。
図４は、図２の線ＩＶ−ＩＶによる断面図である。
図５は、図４の線Ｖ−Ｖによる断面図である。
図６は、図４の線ＶＩ−ＶＩによる断面図である。
特に図１から図３に示したような自動車用のリヤアクスルは、自動車の後輪３の軸端２を支持する長手方向の２個の対向アーム１を含む。図では右側の長手方向アームだけを示した。２個のアームは、ねじり変形を受けるクロスビーム４により相互接続されて、平面でほぼＨ形を呈するクロスビーム４と長手方向アーム１とを得るようにする。図示したように、クロスビーム４は、その両端で、剛性のはめ合わせにより２個の長手方向アーム１に結合されるが、また溶接、ねじ留めまたは他のあらゆる適切な手段により結合可能である。このクロスビームの断面は、Ｙ字形、Ｕ字形、Ｖ字形、または他のあらゆる形にしてよく、場合によっては傾斜防止ステーを付加する。
２個の長手方向アーム１は、後輪の回転軸とクロスビーム４との前部１ａで、２個の弾性継手５により自動車のボディＣに結合される。弾性継手５の連結軸Ａ−Ａは、これらの継手の中心Ｅを通過し、同一水平面に含まれる。図２は、各連結軸Ａ−Ａ’が傾斜しているところを示しており、２個の軸Ａ−Ａ’を延長した直線は、２個の継手５の中心Ｅを含む横方向の垂直面の前方で自動車の長手方向の垂直中央面と交わる。各長手方向アーム１の後部１ｂは、対応する後輪３の軸端２を支持する。
各長手方向アーム１の後方アーム部分１ｂは、ボディが垂直荷重を支持できるようにするほぼ垂直なばね６により、自動車のボディＣに結合される。ボディＣとアーム後部１ｂとの間には、日常用いられる方法で振動減衰油圧ジャッキＶが取り付けられている。
本発明によれば、各ばね６を構成する弾性片は、ほぼＣ字形で、断面が長方形であり、好適には複合合成材料から構成されて、自動車のほぼ長手方向の垂直面に延びる。また図４からよく分かるように、ばねの下端６ａと上端６ｂは、対応する長手方向アームの後部１ｂに結合する下方の継手７と、自動車のボディＣに結合する上方の継手８とでそれぞれ直接保持される。２個の継手７，８の各軸Ｂ−Ｂ’とＤ−Ｄ’は、弾性片６の中間面に垂直である。長手方向の各アームの後部１ｂは、対応する弾性片６の２個の分枝６ｃ、６ｄの間を通り、弾性片の各端６ａ、６ｂは、図４〜６からよく分かるように、対応する継手７，８に配置された弾性スリーブ９，１０を部分的に囲むように、Ｃ字形の外部に向かって湾曲している。より詳しくは、弾性片６の端６ａは、２個の金属リング１１で部分的に支持される。この金属リングは、弾性スリーブ９と同軸にこのスリーブを囲み、リング１１の長手方向の軸に垂直に延びるフランジ１２をそれぞれが含む。この２個のフランジ１２は、弾性片６の一端６ａを両側で保持し、後述するように、この一端６ａの平行な２個の側面でそれぞれ支持される。クロスストラット１３と後部１ｂの端とを通る固定ボルト１４により、弾性スリーブ９は、長手方向アーム１の後部１ｂに結合される継手７の筒状のクロスストラット１３に同軸に取り付けられて、ワッシャ１５を介したボルト１４のヘッドと、自動車の長手方向の軸にほぼ平行な後部１ｂの直立面１ｂ１との間でクロスストラット１３を締め付けるようにする。弾性スリーブ９は、２個の端部カラー９ａ、９ｂを含み、自在な状態におけるその幅が、クロスストラット１３の長さを上回るようにして、ボルト１４の締め付け後、ワッシャ１５と一方のリング１１の対応フランジ１２との間、および直立面１ｂ１と他方のリング１１のフランジ１２との間で、カラー９ａ、９ｂが圧縮されるようにする。カラー９ａ、９ｂを圧縮することによって、弾性片６の端６ａ、従ってリング１１との対応する側面にカラーを保持する軸方向の応力を、フランジ１２に及ぼすことができる。このために、弾性片６の一端６ａがこれらのリングの２個のフランジ１２によって両側で保持される場合には、２個のリング１１にそれぞれ向かい合った二端の間に遊びＪが観察されなければならない。かくして、弾性片６の一端６ａの組み立て後、弾性スリーブ９のカラー９ａ、９ｂは、継手７、８の各中心を通る軸を中心として弾性片が回転しないようにし、従って、自動車の垂直揺動中に周囲の部品にぶつからないようにする。さらに弾性スリーブ９は、対応する後輪によって発生することがある邪魔なノイズから自動車のボディを音声学的に隔離することができる。経年耐性を最適化するには、クロスストラット１３と、クロスストラット１３に同心の２個のリング１１とに接着することにより、弾性スリーブ９を固定する。
各弾性片６の湾曲した他端６ｂは、端６ａと同様に継手８により自動車のボディＣに結合されるので、こうした固定を行いかつ端６ａの諸要素と同様に作動する諸要素の詳しい説明は省略する。
以上から、２個のリング１６とその各々のフランジ１７、筒状のクロスストラット１８、継手８の弾性スリーブ１０のカラー１０ａ、１０ｂによって、クロスストラット１８を貫通する固定ねじ１９が、ボディＣの長手方向の壁Ｐと、壁Ｐに平行なこのボディのフランジＦとの間でクロスストラット１８を締め付けると、弾性片６の一端６ｂが両側で支えられ、また２個のリング１６が軸方向に保持される。
自動車の後方で自動車のボディに荷重が加わると、ボディの後方垂直荷重の二分の一が弾性片６の各端６ｂに加わり、この荷重が大きくなるにつれて、弾性片の端６ａ、６ｂが近づく傾向がある。換言すれば、自動車のボディＣの垂直揺動時に、弾性片６の二端６ａ、６ｂは、反対方向の力Ｆ１、Ｆ２を継手７、８に及ぼしながら、多かれ少なかれ近づいたり離れたりし、リング１１と１６でそれぞれ弾性片６の二端６ａ、６ｂの支持ゾーンＺ１、Ｚ２を角方向に変位させる（図５、６）。これらの支持ゾーンＺ１とＺ２は、このように接着と摩擦により、対応する後輪の回転軸にほぼ平行な軸Ｂ−Ｂ’とＤ−Ｄ’を中心としてリング１１、１６が回転するようにし、それに付随して弾性スリーブ９、１０を変形させて、リング１１、１６とクロスストラット１３、１８との間で円錐形のねじれた相対移動を可能にする。
本発明によるリヤアクスルの各サスペンションばねを構成するＣ字形の弾性片は、既知のリヤアクスルに比べて重量利得があるだけでなく、また自動車の排気管、スペアタイヤなどを収容するための容量利得も得ることができる。しかも、本発明による各サスペンションばねの直列組立は簡単であって、継手７、８を予め自動車のボディと後車軸・車輪部とに組み立てるように配慮することによって、従来のばねと同じ方法で構成される。

Claims (7)

1. ねじり変形を受けるクロスビーム（４）により相互接続され且つほぼ垂直なばね（６）によりそれぞれ自動車のボディ（Ｃ）に接続される２個の長手方向の対向アーム（１）を含む自動車用のリヤアクスルであって、
   各ばねがＣ字形の弾性片（６）から構成され、その下端（６ａ）および上端（６ｂ）が、ばね（６）の中間面に垂直な軸をそれぞれ備えた２個の継手（７、８）でそれぞれ直接保持され、一方の継手（７）が結合アーム（１）に、他方の継手（８）がボディ（Ｃ）に結合され、ばね（６）の各端（６ａ、６ｂ）が、対応する継手（７、８）に配置された弾性スリーブ（９、１０）を部分的に囲むように、Ｃ字の外側に向かって湾曲しており、弾性スリーブは、自動車のボディ（Ｃ）が垂直に揺動するときにねじり変形を受けることを特徴とするリヤアクスル。
2. 各ばね（６）が、自動車のほぼ長手方向の垂直面に延び、この垂直面に対して傾斜した、結合アーム（１）の後部（１ｂ）がこの垂直面を通ることを特徴とする請求項１に記載のリヤアクスル。
3. 対応する弾性スリーブ（９；１０）を囲み、弾性スリーブ（９、１０）の端部カラー（９ａ、９ｂ；１０ａ、１０ｂ）によりそれ自体が軸方向に保持される２個のリング（１１、１６）のそれぞれ２個のフランジ（１２、１７）により、ばね（６）の各端（６ａ、６ｂ）が両側で保持されることを特徴とする請求項２に記載のリヤアクスル。
4. 自動車のボディ（Ｃ）にあるばね（６）の上端（６ｂ）の継手（８）が、ボディ（Ｃ）の長手方向の壁（Ｐ）と、長手方向の壁（Ｐ）に平行なボディのフランジ（Ｆ）との間で、固定ボルト（１９）により貫通されて固定されるクロスストラット（１８）を含み、クロスストラット（１８）の上に弾性スリーブ（１０）が同軸に取り付けられ、固定ボルト（１９）が、弾性スリーブ（１０）に軸方向の応力を及ぼして、長手方向の壁（Ｐ）と、ボディのフランジ（Ｆ）と、対応する２個のリング（１６）の２個のフランジ（１７）との間で弾性スリーブのカラー（１０ａ、１０ｂ）を圧縮することを特徴とする請求項３に記載のリヤアクスル。
5. 結合アーム（１）にあるばね（６）の下端（６ａ）の継手（７）は、アーム（１）の長手方向の直立面（１ｂ１）とワッシャ（１５）との間で、固定ボルト（１４）により貫通されて固定されるクロスストラット（１３）を含み、対応する弾性スリーブ（９）がクロスストラット（１３）の上に同軸に取り付けられ、固定ボルト（１４）が、弾性スリーブ（９）に軸方向の応力を及ぼして、長手方向の直立面（１ｂ１）と、ワッシャ（１５）と、対応する２個のリング（１１）の２個のフランジ（１２）との間で弾性スリーブのカラー（９ａ、９ｂ）を圧縮することを特徴とする請求項３または４に記載のリヤアクスル。
6. 各継手（７、８）の弾性スリーブ（９、１０）は、接着により、対応するクロスストラット（１３；１８）と、クロスストラット（１３；１８）に同心の対応する２個のリング（１１；１６）とに結合されることを特徴とする請求項４または５に記載のリヤアクスル。
7. 各ばね（６）が、複合合成材料からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のリヤアクスル。

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