JP4859833B2 - 横揺れ防止機能を組み入れた横梁を含む自動車のフレキシブルアクスルと、対応する横梁および自動車の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のサスペンションの分野に関する。特に本発明は、自動車の非駆動車輪用のフレキシブルアクスルに関し、特にこのフレキシブルアクスルの横揺れ防止剛性の実現方法に関する。

現在、フレキシブルアクスルに対して、様々な技術によって横揺れ防止機能が達成されている。

第１の技術は、アクスルの２つの縦アームを連結する２つの横梁１と、横揺れ防止剛性の大部分を確保する、付加されたトーションバー（横揺れ防止バー）を使用することからなる。この技術を実地に適用する様々な形態が、図１〜３に示されている。

中空、中実または横長の中空形状の円筒形断面のトーションバーは、アクスルの縦アームへ溶接することによって、あるいは、アクスルに接続された特殊な支持部材へ溶接することによって、アクスルへ連結される（例：ルノー クリオ（Ｒｅｎａｕｌｔ Ｃｌｉｏ）（登録商標））。

ある場合には、トーションバーとアクスルとの間の連結は、ボルトによる組立てによって確保される（例：図６に示すような、トヨタ プリウス（Ｔｏｙｏｔａ Ｐｒｉｕｓ）（登録商標））。

トーションバーの寸法（直径と厚さ）を変えることによって、広範囲の剛性を得ることができる。しかしながら、この第１の技術は、次のような欠点を有する。すなわち：
−トーションバーのコスト；
−トーションバーの重量；
−小さな領域に局限されるので、トーションバーとアクスルとの間の連結が困難；
−ある場合には、振動モードがわずらわしい。

既知の第２の技術によれば、横揺れ防止剛性をもたらすために１つの部品が横梁に付加される。横梁に付加される部品は、横梁とともに、横梁の少なくとも一部分にわたって横梁の軸に平行に伸びる中空体を構成する。

この技術は、付加する部品を得ることと、この部品を横梁に取り付けることとに関する、特殊な製造工程を実行することを要する。

これらの工程は、横梁の原価、従ってアクスルの原価を増加させる傾向を有することは勿論である。

さらに、付加された部品は、横梁を重くするという、望ましくない欠点を有する。

第３の技術は、図４、５、５ｂに示すようにして、横梁１に横揺れ防止剛性を組み入れることからなる。

この場合、横梁は、所望の捩り及び曲げ剛性を得るために中心部に形成されたパイプからなる（例：図７に示すプジョー ８０６（Ｐｅｕｇｅｏｔ ８０６）（登録商標）、または図８に示すオペル ザフィラ（Ｏｐｅｌ Ｚａｆｉｒａ）（登録商標））。

横梁の断面の形状を変えることによって、要求に応じた広範囲の横揺れ防止剛性を得ることができる。

この技術は、広範囲の剛性を得るために、高設備費用が必要になるという欠点を特に有する。すなわち、各所望の横揺れ防止剛性を有する横梁を成型するため毎に、それぞれ１つの工具が必要である。
ＵＳ ５ ３２４ ０７３ Ａ ＵＳ ６ １４５ ２７１ Ａ ＥＰ １ ０７８ ７８５ Ａ ＵＳ ５ ３１０ ２１０ Ａ

本発明は、従来技術のさまざまな欠点を解消することを目的とする。

特に、本発明の第１の目的は、サスペンションのバネの剛性の寄与以外には、トーションバーを使用することなく、アクスルに横揺れ防止剛性をもたらすことを可能にする、自動車用のフレキシブルアクスルと、対応する製造方法を提供することにある。

このように、本発明の１つの目的は、特殊なまたは複雑な設備を要することなく、従って従来技術に比べて低い原価を有する、製造が容易なアクスルを提供することにある。

本発明の他の１つの目的は、トーションバーを使用するアクスルに比して重量が減少されたアクスルを提供することにある。

本発明の更に他の１つの目的は、型式および必要に応じた、広範な横揺れ防止剛性の、簡単で、有効で、低コストでの調整を可能にする技術を提供することにある。

これらの目的および以下に明らかとなるその他の目的は、２つの縦アームを連結する横梁を含み、上記横梁は、上記横梁の上部において連結された２つの側壁を有する、自動車のフレキシブルアクスルにおいて、上記横梁の少なくとも１つの上記側壁は、上記側壁の間を縦方向に伸びる変形部分を有し、上記変形部分は、上記側壁が、閉じた、または概ね閉じた断面を有するように、上記側壁に作られることを特徴とする、本発明の自動車のフレキシブルアクスルによって達成される。

このようにして、横揺れ防止機能が横梁の中へ組み入れられ、横梁の側壁の間の縦方向の変形部分は、横揺れ防止バーとして機能する。

従って、本発明によるアクスルは、従来の横揺れ防止バーの付加に関連するコストと重量の不利益を回避することを可能にする。

さらに、本発明による横梁の側壁の変形部分は、捩り剛性領域をアクスルの捩り中心に近づけ、従って、アクスルの挙動を改良することを可能にする。

有利な１解決策によれば、上記横梁は、１枚の金属板からプレス成型によって作られる。

従って、アクスルの横梁は、周知の技術を用いて、簡単に、低コストで得られる。

１枚の金属板から得られたこのような横梁は、曲げ慣性と捩り剛性の評価基準を満たす。

しかしながら、更に捩り剛性を高めるために、例えば横梁の側壁に、１または複数の部品を付加することを構想することも可能である。しかし、このようにすることは、従来技術を参照して先に説明したように、横梁のコストと重量に関する不利益をもたらすであろう。

望ましい１解決策によれば、２つの上記側壁は、接合して閉鎖領域を形成する延長部をそれぞれ有し、上記延長部は、上記閉鎖領域から連続して伸びて上記断面を形成する。

このような横梁は、設計が簡単で、特に１または複数のプレス工程によって容易に作成可能である。

上述の「概ね閉じた」は、断面が、閉鎖領域における延長部の間の僅かな隙間を許容する状態を含むことを意味する。このような隙間は、以下により明確に示すように、例えば溶接ビードによって埋めることができる。

上記閉鎖領域の中、または、上記閉鎖領域に近接して、上記延長部の固定取付け手段を含むことが望ましい。

この場合、上記固定取付け手段は、少なくとも１つの溶接ビードを有利に含む。

このような技術は、各アクスルに対して特別な工具を必要とすることはなく、従来の溶接手段を使用するので、効果的であり、コストを下げる。

また本発明は、自動車のフレキシブルアクスルに取り付けるための横梁であって、上記横梁は、上記横梁の上部において連結された２つの側壁を有する横梁において、上記横梁の少なくとも１つの上記側壁は、上記側壁の間を縦方向に伸びる変形部分を有し、上記変形部分は、上記側壁が、閉じた、または概ね閉じた断面を有するように、上記側壁に作られることを特徴とする、横梁にも関する。

また本発明は、２つの縦アームを連結する横梁を含み、上記横梁は、上記横梁の上部において連結された２つの側壁を有する、自動車のフレキシブルアクスルの製造方法において、上記側壁が、上記側壁の間を縦方向に伸びる変形部分を有するように、上記横梁の少なくとも１つの上記側壁を変形することを含む、上記横梁の製造工程を含み、上記変形部分は、上記側壁が、閉じた、または概ね閉じた断面を有するように、上記側壁に作られることを特徴とする、自動車のフレキシブルアクスルの製造方法にも関する。

また本発明は、横梁が２つの縦アームを連結するアクスルを含む自動車であって、上記横梁は、上記横梁の上部において連結された２つの側壁を有する自動車において、上記横梁の少なくとも１つの上記側壁は、上記側壁の間を縦方向に伸びる変形部分を有し、上記変形部分は、上記側壁が、閉じた、または概ね閉じた断面を有するように、上記側壁に作られたことを特徴とする自動車にも関する。

本発明のその他の特徴及び利点は、例として示され、非限定的な、本発明の望ましい実施の形態の以下の説明を読むことと添付図面とによって、より明らかとなるであろう。これらの添付図面において：
−図１は、従来技術の第１の実施の形態による横梁とトーションバーとの組立体の断面図であり；
−図２は、従来技術の第２の実施の形態による横梁とトーションバーとの組立体の断面図であり；
−図３は、従来技術の第３の実施の形態による横梁とトーションバーとの組立体の断面図であり；
−図４は、従来技術によって横揺れ防止剛性を組み入れる横梁の断面図であり；
−図５は、従来技術の第２の実施の形態によって横揺れ防止剛性を組み入れる横梁の断面図であり；
−図５ｂは、従来技術の第３の実施の形態によって横揺れ防止剛性を組み入れる横梁の断面図であり；
−図６は、従来技術によってトーションバーがボルトによって横梁に接続されるアクスルの模式図であり；
−図７は、従来技術によって横揺れ防止剛性が横梁に組み入れられる、アクスルの模式図であり；
−図８は、従来技術の第２の実施の形態によって横揺れ防止剛性が横梁に組み入れられる、アクスルの模式図であり；
−図９は、本発明の第１の実施の形態による横梁の断面図であり；
−図１０は、本発明の第２の実施の形態による横梁の断面図である。

本発明は、上述の問題および困難を除去するための、フレキシブルアクスルの横揺れ防止機能の構想の研究から生じたものである。

このため、本発明は、横梁の側壁に作られた変形部分によって、フレキシブルアクスルの横揺れ防止機能を実現することを提案し、この変形部分は、側壁の間を横梁の縦方向に延び、閉じた、または概ね閉じた断面を有する。

図９に示す、フレキシブルアクスルの２つの縦アームを連結するためのこのような横梁１は、互いに連結された２つの側壁１１を含む。

図に示されているように、側壁１１の間の接続は、閉鎖領域１３において接合する、側壁の延長部１２によって得られる。

また、延長部１２は、閉鎖領域１３から、側壁１１の間を継続して伸びて、閉じた、または概ね閉じた変形部分１４を形成する。

このような横梁は、１枚の金属板から、プレス加工によって得られる。

先に示したような、横梁を形成するための金属板の部品のプレス成型の後に、延長部１２が互いに完全には接しないことが予想される。先に示したように、「概ね閉じた」は、このような状態を含めて意味する。

図９に示す実施に形態によれば、変形部分１４は、部分的に円形の丸い形状を有する。

図１０に示す他の実施の形態によれば、変形部分１４は、底が平らな断面形状を有する。

勿論、変形部分１４は、構想可能な形態に応じて、その他の形状を有することができる。

実際、横梁のこの変形は、所望の横揺れ防止剛性を得ることを可能にする。変形部分１４の形状と寸法を適宜に変更することによって、広範囲の横揺れ防止剛性が実現される。

本発明による変形が貢献する捩り剛性は、容易に計算することができるので、この広範囲の横揺れ防止剛性を調整することができる。

また、閉鎖領域１３の上の延長部１２によって形成される溝の中の、延長部１２の間に設けられた溶接のビード１５（固定取付け手段）によって、２つの延長部１２は、互いに接触して固定して取付けることができる。

Claims (8)

1. ２つの縦アームを連結する横梁（１）を含み、上記横梁（１）が、上記横梁（１）の上部において連結された２つの側壁（１１）を有する、自動車のフレキシブルアクスルであって、
   上記横梁（１）は、
   １枚の金属板から作られており、
   上記側壁（１１）の間を縦方向に伸びる変形部分（１４）を有し、
   上記変形部分（１４）は、
   閉じた、または概ね閉じた断面を有することを特徴とする、自動車のフレキシブルアクスル。
2. 上記横梁（１）は、１枚の金属板からプレス成型によって作られることを特徴とする、請求項１に記載の自動車のフレキシブルアクスル。
3. ２つの上記側壁（１１）は、接合して閉鎖領域（１３）を形成する延長部（１２）をそれぞれ有し、上記延長部（１２）は、上記閉鎖領域（１３）から連続して伸びて上記断面を形成することを特徴とする、請求項１または２に記載の自動車のフレキシブルアクスル。
4. 上記閉鎖領域（１３）の中または、上記閉鎖領域（１３）に近接して、上記延長部（１２）の固定取付け手段を含むことを特徴とする、請求項３に記載の自動車のフレキシブルアクスル。
5. 上記固定取付け手段は、
   少なくとも１つの溶接ビード（１５）からなることを特徴とする、請求項４に記載の自動車のフレキシブルアクスル。
6. 自動車のフレキシブルアクスルに取り付けるための横梁（１）であって、上記横梁（１）は、上記横梁（１）の上部において連結された２つの側壁（１１）を有する横梁（１）であって、
   上記横梁（１１）は、
   １枚の金属板から作られており、
   上記側壁（１１）の間を縦方向に伸びる変形部分（１４）を有し、
   上記変形部分（１４）は、
   閉じた、または概ね閉じた断面を有することを特徴とする、横梁。
7. ２つの縦アームを連結する横梁（１）を含み、上記横梁（１）が、上記横梁（１）の上部において連結された２つの側壁（１１）を有する、自動車のフレキシブルアクスルの製造方法であって、
   上記横梁（１）が、上記側壁（１１）の間を縦方向に伸びる変形部分（１４）を有するように、１枚の金属板から、上記横梁（１）を製造する工程を含み、
   上記変形部分は、
   閉じた、または概ね閉じた断面を有することを特徴とする、自動車のフレキシブルアクスルの製造方法。
8. 横梁（１）が２つの縦アームを連結するアクスルを含む自動車であって、上記横梁（１）は、上記横梁（１）の上部において連結された２つの側壁（１１）を有する自動車であって、
   上記横梁（１）は、
   １枚の金属板から作られており、
   上記側壁（１１）の間を縦方向に伸びる変形部分（１４）を有し、
   上記変形部分（１４）は、
   閉じた、または概ね閉じた断面を有することを特徴とする自動車。

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