JP4225828B2 - 自動車の懸架装置用のアンチロールバー及び懸架装置並びに自動車 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の懸架装置、特に後輪の懸架装置用のアンチロールバーの改良に関する。また本発明は、アンチロールバーを備えた懸架装置に関する。更に本発明は、アンチロールバーを備えた懸架装置を装備する自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
仏国特許第２７９５６８１号明細書
一般に、自動車の後輪用の懸架装置は、揺動する縦方向の２つのアームを含んでなる。２つのアームは、それぞれ一端に車輪を保持し、他端が自動車の車体に、車両の縦軸に直交する方向の同一線上の回動軸の周りに回動可能に取り付けられている。アームに支持をとる弾性緩衝器手段が、車体を弾性的に支持する。捩りについて弾性変形可能な、横方向のアンチロールバーの両端が、２つのアームにそれぞれ剛に連結されている。アンチロールバーは、回動軸に平行で、回動軸の近くに設けられている。
【０００３】
アンチロールバーは、その剛性によって２つのアームの離隔を抑制し、捩りについての弾性変形可能性によって、アーム相互間の回動軸の周りの軽度の差動回転を、弾性的に抵抗しながら許容する。このように、アンチロールバーは、揺動の軽度の独立性を縦方向の各アームに付与し、懸架装置の２つの車輪の相対的なサスペンションストロークを可能にする。
【０００４】
必要空間上の理由から、アンチロールバーを縦方向のアームの回動軸内に配置することは不可能であり、回動軸から数センチメートルずらさなくてはならない。その結果、１つのアームの他のアームに相対的な角度方向のあらゆる運動は、アンチロールバーの捩りのみならず、曲げを伴うことになる。アンチロールバーは、その端部を円形の溶接ビードによって縦方向の２つのアームに溶接されるので、その曲げは、溶接ビードに応力集中をもたらす。さらに、この曲げは、アームの横方向の軽度の傾斜をもたらし、車輪の軸の平行性が保たれなくなる。
【０００５】
上記特許文献１においては、例えば、楕円、横長または角が丸められた長方形のような、１つの方向に引き延ばされた側断面を有するアンチロールバーを用いてこの問題を解決する試みがなされている。その断面は、アンチロールバーの全長にわたって同一である。
【０００６】
このような断面の寸法の大きい方を垂直方向とするようにアンチロールバーを設置すると、アンチロールバーの縦軸の周りの断面二次極モーメントを同一に保ちながら、断面の寸法の大きい方の向きの軸の周りの断面二次モーメントを減少させることができる。その結果、アームとアンチロールバーとの溶接接合における応力が顕著に減少される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のアンチロールバーにおいては、選ばれた方向の断面二次モーメントを減少させると、選ばれた方向に直交する方向の断面二次モーメントが増加する。このことは、アンチロールバーが、ロールによる外力に伴う曲げと異なるモードの曲げを受けたときに不利益となることがあるという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような従来の技術のアンチロールバーの問題を改善して、複数の方向の曲げ荷重に対応することが可能な、自動車の懸架装置用のアンチロールバー及び該アンチロールバーを備えた懸架装置並びに該懸架装置を装備する自動車を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の自動車の懸架装置用のアンチロールバーは、側断面が少なくとも２つの異なる方向に延ばされた断面形状の、少なくとも２つの長さ部分を含んでなり、かつ断面が円形の２つの端末部分を有することを特徴とする。
【００１０】
この場合、上記断面形状は、互いに直交する方向に延ばされたことを特徴とする。
【００１１】
またこの場合、上記方向の一方の方向は水平方向で、他方の方向は垂直方向であることを特徴とする。
【００１２】
またこの場合、上記断面形状は、互いに９０°の角度差をなす方向に延ばされたことを特徴とする。
【００１３】
またこの場合、上記断面形状は、卵型であることを特徴とする。
【００１４】
またこの場合、上記断面形状は、楕円形であることを特徴とする。
【００１５】
またこの場合、上記断面形状は、角が丸められた長方形であることを特徴とする。
【００１６】
またこの場合、上記アンチロールバーの各上記長さ部分は、丸みが付けられた表面を有する遷移部分を介して互いに接続されたことを特徴とする。
【００１８】
またこの場合、断面が延ばされた形状の２つの端末部分を有することを特徴とする。
【００１９】
またこの場合、長さ方向の中心に位置する対称中心を有し、同一方向に延ばされた断面を有する上記長さ部分は上記対称中心に関して対称であることを特徴とする。
【００２０】
また、上記目的を達成するための本発明の自動車の懸架装置は、一端が弾性継手によって車体構造に取り付けられ、車輪の軸を保持する、縦方向の２つのアームを含んでなる自動車の懸架装置、特に後輪の懸架装置において、上記のいずれかの自動車の懸架装置用のアンチロールバーを更に含んでなり、上記アンチロールバーは、上記アームに対して側方に伸び、その端部が上記アームへ溶接されたことを特徴とする。
【００２１】
この場合、曲げについては剛で、捩りについては柔軟で、上記縦方向の２つのアームの間を接続する、横梁を更に含んでなることを特徴とする。
【００２２】
また、上記目的を達成するための本発明の自動車は、上記のいずれかの自動車の懸架装置用のアンチロールバーを備えた懸架装置を含んでなることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
添付図面には、本発明によるアンチロールバーの実施の形態が、非限定的な例として示されている。図示されたアンチロールバー１０は、管状構造を有するが、中実であってもよい。
【００２５】
図示されたアンチロールバー１０は、断面の寸法の大きい方が水平に向けられた延ばされた断面形状（図３）を有する長さ部分である中央部分１２と、各断面の寸法の大きい方が垂直に向けられた延ばされた断面形状（図２）をそれぞれ有する長さ部分である２つの側方部分１４、１６とを含んでいる。
【００２６】
変形として、中央部分１２、側方部分１４、１６の側断面は、例えば卵型、楕円形、角が丸められた長方形のような、１つの方向に引き延ばされたあらゆる形状をとることができる。
【００２７】
中央部分１２は、丸みが付けられて均斉のとれた表面を有する遷移部分１８、２０を介して側方部分１４、１６に接続されている。
【００２８】
図１に示すように、アンチロールバー１０は、その両端に、円形の側断面を有し、丸みが付けられて均斉のとれた形状の遷移部分２６、２８を介して側方部分１４、１６に接続された、２つの端末部分２２、２４を有する。しかしながら、円形の側断面を有する端末部分２２、２４を設けることは不可欠ではなく、アンチロールバー１０は、側方部分１４、１６と同様の、延ばされた形状の断面を有する端末部分で終わってもよい。
【００２９】
垂直方向に延ばされた断面形状を有する側方部分１４、１６によって、垂直面における断面二次モーメントが改良される。従って、車両の横揺れの傾向は、著しく制限される。同様に、水平方向に細長い断面を有する中央部分１２によって、水平面における断面二次モーメントが改良され、このため、例えば正面衝突時の車両に対する衝撃による曲げ荷重によりよく抵抗することができる。
【００３０】
図１に示すように、アンチロールバー１０は、アンチロールバー１０の縦軸ｘ−ｘに沿って伸びる長さ方向の中心に位置する対称中心Ｃに対して対称をなす。
【００３１】
前に説明したように、アンチロールバー１０の両端は、車両の懸架装置の図示しない２つの縦方向のアームに、円形の溶接ビードによって溶接される。アンチロールバー１０の、異なる二方向に延ばされた断面構造によって、溶接ビードにおける曲げ応力が著しく減らされる。
【００３２】
上記の実施の形態に対して、幾つかの変更を加えることが可能である。
【００３３】
例えば、図に示された実施の形態においては、中央部分１２と側方部分１４、１６の断面は、互いに他に対して直交する水平方向と垂直方向の２つの方向に伸ばされているが、これらの断面は、場合によっては、互いの間に９０°の角度差をなす２つの方向に伸ばしてもよい。
【００３４】
さらに、アンチロールバー１０が、２以上のモードの曲げを受ける場合には、アンチロールバー１０は、異なる複数の方向に伸ばされた側断面を有する長さ部分を含むことができる。
【００３５】
自動車の懸架装置は、一端が弾性継手によって車体構造に取り付けられ、車輪の軸を保持する、縦方向の２つのアーム（図示しない）を含んでなり、アンチロールバー１０は、アームに対して側方に伸びて装着され、アンチロールバー１０の両端部はそれぞれアームへ溶接によって固定される。
【００３６】
懸架装置には、曲げについて剛で、捩りについて柔軟で、縦方向の２つのアームの間を接続する、横梁を更に設けてもよい。
【００３７】
このような懸架装置は、自動車に装備される。
【００３８】
従来技術による１方向に伸ばされた側断面を有するアンチロールバーと、本発明による２方向に伸ばされた側断面を有するアンチロールバーとによって得られた応力の比較例を以下に示す。
【００３９】
１．横揺れに対しては、１方向に伸ばされた側断面を有するアンチロールバーと、２方向に伸ばされた側断面を有するアンチロールバーとの、溶接個所における応力は同等で、アンチロールバーにおいては２０９ＭＰａ、アームにおいては１５２ＭＰａであった。
【００４０】
２．衝突による外力に対しては、表１のとおりであった。
【００４１】
【表１】
本発明による２方向に伸ばされた側断面を有するアンチロールバーにおいては、衝突の際における応力のレベルが明らかに改良されることが観察される。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る自動車の懸架装置用のアンチロールバーにおいては、側断面が少なくとも２つの異なる方向に延ばされた断面形状の、少なくとも２つの長さ部分を有するので、断面形状が延ばされた方向の断面二次モーメントが改良され、複数の方向の曲げ荷重に対応することが可能となる。
【００４３】
また、本発明に係る自動車の懸架装置は、一端が弾性継手によって車体構造に取り付けられ、車輪の軸を保持する、縦方向の２つのアームを含んでなる自動車の懸架装置において、上記のようなアンチロールバーを更に含んでなり、アンチロールバーは、アームに対して側方に伸び、その端部がアームへ溶接されるので、複数の方向の曲げ荷重に対応することが可能となる。
【００４４】
更に、本発明に係る自動車は、上記のような懸架装置を装備するので、横揺れが抑制されるとともに、他の方向の荷重、例えば正面衝突時の衝撃荷重に対する強度が増加されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に１実施の形態によるである自動車の懸架装置用のアンチロールバーの斜視図である。
【図２】図１のII−II断面における断面図である。
【図３】図１のIII−III断面における断面図である。
【符号の説明】
１０…アンチロールバー
１２…中央部分
１４、１６…側方部分
１８、２０、２６、２８…遷移部分
２２、２４…端末部分
ｘ−ｘ…アンチロールバーの縦軸
Ｃ…対称中心
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の懸架装置、特に後輪の懸架装置用のアンチロールバーの改良に関する。また本発明は、アンチロールバーを備えた懸架装置に関する。更に本発明は、アンチロールバーを備えた懸架装置を装備する自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
仏国特許第２７９５６８１号明細書
一般に、自動車の後輪用の懸架装置は、揺動する縦方向の２つのアームを含んでなる。２つのアームは、それぞれ一端に車輪を保持し、他端が自動車の車体に、車両の縦軸に直交する方向の同一線上の回動軸の周りに回動可能に取り付けられている。アームに支持をとる弾性緩衝器手段が、車体を弾性的に支持する。捩りについて弾性変形可能な、横方向のアンチロールバーの両端が、２つのアームにそれぞれ剛に連結されている。アンチロールバーは、回動軸に平行で、回動軸の近くに設けられている。
【０００３】
アンチロールバーは、その剛性によって２つのアームの離隔を抑制し、捩りについての弾性変形可能性によって、アーム相互間の回動軸の周りの軽度の差動回転を、弾性的に抵抗しながら許容する。このように、アンチロールバーは、揺動の軽度の独立性を縦方向の各アームに付与し、懸架装置の２つの車輪の相対的なサスペンションストロークを可能にする。
【０００４】
必要空間上の理由から、アンチロールバーを縦方向のアームの回動軸内に配置することは不可能であり、回動軸から数センチメートルずらさなくてはならない。その結果、１つのアームの他のアームに相対的な角度方向のあらゆる運動は、アンチロールバーの捩りのみならず、曲げを伴うことになる。アンチロールバーは、その端部を円形の溶接ビードによって縦方向の２つのアームに溶接されるので、その曲げは、溶接ビードに応力集中をもたらす。さらに、この曲げは、アームの横方向の軽度の傾斜をもたらし、車輪の軸の平行性が保たれなくなる。
【０００５】
上記特許文献１においては、例えば、楕円、横長または角が丸められた長方形のような、１つの方向に引き延ばされた側断面を有するアンチロールバーを用いてこの問題を解決する試みがなされている。その断面は、アンチロールバーの全長にわたって同一である。
【０００６】
このような断面の寸法の大きい方を垂直方向とするようにアンチロールバーを設置すると、アンチロールバーの縦軸の周りの断面二次極モーメントを同一に保ちながら、断面の寸法の大きい方の向きの軸の周りの断面二次モーメントを減少させることができる。その結果、アームとアンチロールバーとの溶接接合における応力が顕著に減少される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のアンチロールバーにおいては、選ばれた方向の断面二次モーメントを減少させると、選ばれた方向に直交する方向の断面二次モーメントが増加する。このことは、アンチロールバーが、ロールによる外力に伴う曲げと異なるモードの曲げを受けたときに不利益となることがあるという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような従来の技術のアンチロールバーの問題を改善して、複数の方向の曲げ荷重に対応することが可能な、自動車の懸架装置用のアンチロールバー及び該アンチロールバーを備えた懸架装置並びに該懸架装置を装備する自動車を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の自動車の懸架装置用のアンチロールバーは、側断面が少なくとも２つの異なる方向に延ばされた断面形状の、少なくとも２つの長さ部分を含んでなり、かつ断面が円形の２つの端末部分を有することを特徴とする。
【００１０】
この場合、上記断面形状は、互いに直交する方向に延ばされたことを特徴とする。
【００１１】
またこの場合、上記方向の一方の方向は水平方向で、他方の方向は垂直方向であることを特徴とする。
【００１２】
またこの場合、上記断面形状は、互いに９０°の角度差をなす方向に延ばされたことを特徴とする。
【００１３】
またこの場合、上記断面形状は、卵型であることを特徴とする。
【００１４】
またこの場合、上記断面形状は、楕円形であることを特徴とする。
【００１５】
またこの場合、上記断面形状は、角が丸められた長方形であることを特徴とする。
【００１６】
またこの場合、上記アンチロールバーの各上記長さ部分は、丸みが付けられた表面を有する遷移部分を介して互いに接続されたことを特徴とする。
【００１８】
またこの場合、断面が延ばされた形状の２つの端末部分を有することを特徴とする。
【００１９】
またこの場合、長さ方向の中心に位置する対称中心を有し、同一方向に延ばされた断面を有する上記長さ部分は上記対称中心に関して対称であることを特徴とする。
【００２０】
また、上記目的を達成するための本発明の自動車の懸架装置は、一端が弾性継手によって車体構造に取り付けられ、車輪の軸を保持する、縦方向の２つのアームを含んでなる自動車の懸架装置、特に後輪の懸架装置において、上記のいずれかの自動車の懸架装置用のアンチロールバーを更に含んでなり、上記アンチロールバーは、上記アームに対して側方に伸び、その端部が上記アームへ溶接されたことを特徴とする。
【００２１】
この場合、曲げについては剛で、捩りについては柔軟で、上記縦方向の２つのアームの間を接続する、横梁を更に含んでなることを特徴とする。
【００２２】
また、上記目的を達成するための本発明の自動車は、上記のいずれかの自動車の懸架装置用のアンチロールバーを備えた懸架装置を含んでなることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
添付図面には、本発明によるアンチロールバーの実施の形態が、非限定的な例として示されている。図示されたアンチロールバー１０は、管状構造を有するが、中実であってもよい。
【００２５】
図示されたアンチロールバー１０は、断面の寸法の大きい方が水平に向けられた延ばされた断面形状（図３）を有する長さ部分である中央部分１２と、各断面の寸法の大きい方が垂直に向けられた延ばされた断面形状（図２）をそれぞれ有する長さ部分である２つの側方部分１４、１６とを含んでいる。
【００２６】
変形として、中央部分１２、側方部分１４、１６の側断面は、例えば卵型、楕円形、角が丸められた長方形のような、１つの方向に引き延ばされたあらゆる形状をとることができる。
【００２７】
中央部分１２は、丸みが付けられて均斉のとれた表面を有する遷移部分１８、２０を介して側方部分１４、１６に接続されている。
【００２８】
図１に示すように、アンチロールバー１０は、その両端に、円形の側断面を有し、丸みが付けられて均斉のとれた形状の遷移部分２６、２８を介して側方部分１４、１６に接続された、２つの端末部分２２、２４を有する。しかしながら、円形の側断面を有する端末部分２２、２４を設けることは不可欠ではなく、アンチロールバー１０は、側方部分１４、１６と同様の、延ばされた形状の断面を有する端末部分で終わってもよい。
【００２９】
垂直方向に延ばされた断面形状を有する側方部分１４、１６によって、垂直面における断面二次モーメントが改良される。従って、車両の横揺れの傾向は、著しく制限される。同様に、水平方向に細長い断面を有する中央部分１２によって、水平面における断面二次モーメントが改良され、このため、例えば正面衝突時の車両に対する衝撃による曲げ荷重によりよく抵抗することができる。
【００３０】
図１に示すように、アンチロールバー１０は、アンチロールバー１０の縦軸ｘ−ｘに沿って伸びる長さ方向の中心に位置する対称中心Ｃに対して対称をなす。
【００３１】
前に説明したように、アンチロールバー１０の両端は、車両の懸架装置の図示しない２つの縦方向のアームに、円形の溶接ビードによって溶接される。アンチロールバー１０の、異なる二方向に延ばされた断面構造によって、溶接ビードにおける曲げ応力が著しく減らされる。
【００３２】
上記の実施の形態に対して、幾つかの変更を加えることが可能である。
【００３３】
例えば、図に示された実施の形態においては、中央部分１２と側方部分１４、１６の断面は、互いに他に対して直交する水平方向と垂直方向の２つの方向に伸ばされているが、これらの断面は、場合によっては、互いの間に９０°の角度差をなす２つの方向に伸ばしてもよい。
【００３４】
さらに、アンチロールバー１０が、２以上のモードの曲げを受ける場合には、アンチロールバー１０は、異なる複数の方向に伸ばされた側断面を有する長さ部分を含むことができる。
【００３５】
自動車の懸架装置は、一端が弾性継手によって車体構造に取り付けられ、車輪の軸を保持する、縦方向の２つのアーム（図示しない）を含んでなり、アンチロールバー１０は、アームに対して側方に伸びて装着され、アンチロールバー１０の両端部はそれぞれアームへ溶接によって固定される。
【００３６】
懸架装置には、曲げについて剛で、捩りについて柔軟で、縦方向の２つのアームの間を接続する、横梁を更に設けてもよい。
【００３７】
このような懸架装置は、自動車に装備される。
【００３８】
従来技術による１方向に伸ばされた側断面を有するアンチロールバーと、本発明による２方向に伸ばされた側断面を有するアンチロールバーとによって得られた応力の比較例を以下に示す。
【００３９】
１．横揺れに対しては、１方向に伸ばされた側断面を有するアンチロールバーと、２方向に伸ばされた側断面を有するアンチロールバーとの、溶接個所における応力は同等で、アンチロールバーにおいては２０９ＭＰａ、アームにおいては１５２ＭＰａであった。
【００４０】
２．衝突による外力に対しては、表１のとおりであった。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る自動車の懸架装置用のアンチロールバーにおいては、側断面が少なくとも２つの異なる方向に延ばされた断面形状の、少なくとも２つの長さ部分を有するので、断面形状が延ばされた方向の断面二次モーメントが改良され、複数の方向の曲げ荷重に対応することが可能となる。
【００４３】
また、本発明に係る自動車の懸架装置は、一端が弾性継手によって車体構造に取り付けられ、車輪の軸を保持する、縦方向の２つのアームを含んでなる自動車の懸架装置において、上記のようなアンチロールバーを更に含んでなり、アンチロールバーは、アームに対して側方に伸び、その端部がアームへ溶接されるので、複数の方向の曲げ荷重に対応することが可能となる。
【００４４】
更に、本発明に係る自動車は、上記のような懸架装置を装備するので、横揺れが抑制されるとともに、他の方向の荷重、例えば正面衝突時の衝撃荷重に対する強度が増加されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に１実施の形態によるである自動車の懸架装置用のアンチロールバーの斜視図である。
【図２】図１のII−II断面における断面図である。
【図３】図１のIII−III断面における断面図である。
【符号の説明】
１０…アンチロールバー
１２…中央部分
１４、１６…側方部分
１８、２０、２６、２８…遷移部分
２２、２４…端末部分
ｘ−ｘ…アンチロールバーの縦軸
Ｃ…対称中心
Claims (12)
- 側断面が少なくとも２つの異なる方向に延ばされた断面形状の、少なくとも２つの長さ部分（１２、１４、１６）を含んでなり、かつ断面が円形の２つの端末部分（２２、２４）を有することを特徴とする、自動車の懸架装置用のアンチロールバー（１０）。
- 上記断面形状は、互いに直交する方向に延ばされたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の懸架装置用のアンチロールバー。
- 上記方向の一方の方向は水平方向で、他方の方向は垂直方向であることを特徴とする、請求項２に記載の自動車の懸架装置用のアンチロールバー。
- 上記断面形状は、互いに９０°の角度差をなす方向に延ばされたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の懸架装置用のアンチロールバー。
- 上記断面形状は、卵型であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の懸架装置用のアンチロールバー。
- 上記断面形状は、楕円形であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の懸架装置用のアンチロールバー。
- 上記断面形状は、角が丸められた長方形であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の懸架装置用のアンチロールバー。
- 上記アンチロールバーの各上記長さ部分は、丸みが付けられた表面を有する遷移部分（１８、２０）を介して互いに接続されたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の懸架装置用のアンチロールバー。
- 長さ方向の中心に位置する対称中心（Ｃ）を有し、同一方向に延ばされた断面を有する上記長さ部分（１４、１６）は上記対称中心（Ｃ）に関して対称であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１つに記載の自動車の懸架装置用のアンチロールバー。
- 一端が弾性継手によって車体構造に取り付けられ、車輪の軸を保持する、縦方向の２つのアームを含んでなる自動車の懸架装置において、請求項１〜９のいずれか１つに記載の自動車の懸架装置用のアンチロールバーを更に含んでなり、上記アンチロールバーは、上記アームに対して側方に伸び、その端部が上記アームへ溶接されたことを特徴とする、自動車の懸架装置。
- 曲げについて剛で、捩りについて柔軟で、上記縦方向の２つのアームの間を接続する、横梁を更に含んでなることを特徴とする、請求項１０に記載の自動車の懸架装置。
- 請求項１〜９のいずれか１つに記載の自動車の懸架装置用のアンチロールバーを備えた懸架装置を含んでなることを特徴とする自動車。
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