JP4994372B2 - 自動車両車軸の組立て方法 - Google Patents

Description

本発明は、車輪支持部を支えるサスペンションアームと該サスペンションアーム間に取り付けられたクロスビームとを備える形式の自動車両車軸の組立て方法に関する。

一般に自動車両車軸は２つの揺動式サスペンションアームを備えており、そのそれぞれが一方の端部で車輪を支え、他方の端部で車両の車体に関節連結されている。サスペンションアームで支承される弾性緩衝手段が車体を支える。

自動車両のリアサスペンションの場合、車軸は、その他に、それぞれの端部で２つのリアサスペンションアームに剛体的に連結された弾性ねじれ変形可能な横方向バーを備える。

このクロスビームとサスペンションアームの組立ては、車両の後輪が受ける力を効率的に車体に伝えるために特に優れた強度を有していなければならないだけでなく、車軸の上下動時に車軸の基本線が保たれるように精確に行われなければならない。

この組立てを行うには、一般に、クロスビームをサスペンションアームの内径部の内部にはめ込み、次いでこの２つの部材を相互に溶接する。さらに詳しくは、ＦＲ−Ａ３−２ ８４０ ８５４、ＷＯ−Ａ１−０２／０８１２３９、ＵＳ−Ａ１−２００２／０００５６２２、ＤＥ−Ａ１−１９９ ２８ ５３７およびＥＰ−Ａ１−０ ７７４ ３６９の各文書を参照することができる。

このような組立ては、高い応力の発生に耐えられず、そのため、とりわけ自動車両の総重量の軽量化を目的として異なる材料で製造されたクロスビームとサスペンションアームを備える車軸を得ることがきわめて困難になるという欠点がある。

それぞれが嵌合のみによって組み立てるのに適した設計の形材として製造されたねじれ変形可能なクロスビームとサスペンションアームとを備える自動車両車軸が文献ＥＰ−Ａ２−０ ８６１ ７４４によって知られている。

サスペンションアームとクロスビームは、その設計上、製造コストが相当にかさむ上に、大きな振動があった場合、車軸が示す動作の確実性が比較的低いものとなり得る。

また、文献ＵＳ−Ｂ１−６ ３８９ ６９７により、第１の形材を、表面に環状溝が設けられた第２の形材の径方向衝合面に押し付けて取り付け、次いで電磁パルスによって第１の形材を径方向に変形させて、その端部が前記溝の内部に収まるようにし、形材同士を溶接する、形材の組立て方法が知られている。

成形ステップと電磁溶接ステップを含むこのような組立て方法は、エネルギー的に高くつくという欠点をもつ。

そこで、本発明はこれらの欠点を改善することを目的とする。

そのために、本発明は、車輪支持部を支えるサスペンションアームと該サスペンションアームの間に取り付けられたクロスビームとを備える形式の自動車両車軸の組立て方法であって、連続する諸ステップを含み、それらのステップ中で、クロスビームの少なくとも一部分に接着要素を塗布し、該部分をサスペンションアームのうちの１つの内径部の内部に、該サスペンションアームと接着要素の間に遊びが残るように取り付け、クロスビームとサスペンションアームによって構成されるアセンブリの要素の１つを径方向に変形させて、接着要素とサスペンションアームの内径部の間の接触を得る、組立て方法を対象とする。

このような組立て方法を用いることにより、サスペンションアームへのクロスビームの固定をきわめて効率的に得ることができるようになる。実際、クロスビームとサスペンションアームによって構成されるアセンブリの要素の１つを径方向に変形させることで接着要素による締結を得ることができ、それによって車軸の動作の高い確実性が保障される。

また、サスペンションアームの内径部の内部にクロスビームをあらかじめ遊びを伴って取り付けることで、接着要素の破損リスクを顕著に抑えることができる。

つまり、接着要素とサスペンションアームの間に遊びを設けることが、該接着要素に径方向の応力を及ぼすこととあいまって、強度的にも経済的にもとりわけ優れた車軸を得ることができる。

また、本発明による組立て方法は、サスペンションアームとクロスビームを特別な機械加工を加えない素の状態で使用することを可能にするとともに、車軸の総重量を軽くできるように異なる材料からなる車軸を得ることを可能にする。

本方法の好ましい実施形態では、前記要素の１つを電磁パルス発生器を介して変形させる。

有利には、クロスビームをサスペンションアームの方向に変形させ、サスペンションアームを剛体的に保持する。

好ましくは、接着要素はサスペンションアームの横方向寸法を明らかに超える長さにわたって塗布する。

また、接着要素はサスペンションアームの内径部の直径の２倍にほぼ等しい長さにわたって塗布することもできる。

好ましくは、前記諸ステップはクロスビームのそれぞれの端部において実施する。

本発明による方法の一実施形態では、接着要素は接着剤を含む。

また、本発明は、一般に、自動車両の第１の部品を第２の部品に組み付ける方法であって、連続する諸ステップを含み、それらのステップ中で、第１の部品の少なくとも一部分に接着要素を塗布し、該部分を第２の部品の内部に該第２の部品と接着要素の間に遊びが残るように取り付け、２つの部品のうちの１つを径方向に変形させることによって、接着要素と第２の部品の間の接触を得る方法も対象とする。

最後に、本発明は、車輪支持部を支えるサスペンションアームと該サスペンションアーム間に取り付けられたクロスビームとを備える形式の自動車両車軸であって、一方のサスペンションアームの内径部に接触するクロスビーム端部の一部分に取り付けられた少なくとも１つの接着要素をさらに備える車軸を対象とする。該部分はとりわけ電磁パルスなどによって径方向に変形させることができる。

有利には、サスペンションアームの内径部には段が付けられており、それによって、例えば接着要素に不具合が生じた場合に、車軸の組立ての確実性を高めることができる。

有利には、クロスビームは、非磁性体金属、特に鋼、アルミニウムまたはチタンで製造される。サスペンションアームはアルミニウムで製造することができる。

本発明およびその利点については、非限定的な実施形態についての添付図に則した説明を検討すれば、よりよく理解されよう。

図１には、本発明による組立て方法によって得られる車軸がその全体の参照符号を１として示されている。

車軸１は、車両の長手方向中心線４にほぼ沿って延びる２つのサスペンションアーム２、３を備える。それぞれのサスペンションアーム２、３は、車両の後方に向かう端部５、６によって車輪支持部（図示せず）にそれぞれ連結される。

ここで、「後方」とは、車軸１を自動車両に取り付けたときにそれが配置される位置をいう。車両の前方に向かうサスペンションアーム２、３の他方の端部７、８は、車両の車体に関節連結される。

それぞれのサスペンションアーム２、３は、端部５、６の近傍に、車両の車体を支えることができる弾性手段（図示せず）、例えばばねを受けるために車軸の内側に取り付けられた平らな支持部２ａ、３ａを備える。

それぞれのサスペンションアーム２、３は、ここでは、単一部品として、例えばアルミニウム鋳造によって製造されている。こうした措置によって、支持部２ａ、３ａおよび端部５、６の該アームへの取付け作業をなくすことができる。

筒状のクロスビーム９は、それぞれの端部によって２つのサスペンションアーム２、３に連結される。クロスビーム９は、その直断面において様々な種類の形状をなすことができる。クロスビーム９は弾性ねじれ変形可能であり、有利には、非磁性体金属、例えばオーステナイト鋼、高強度アルミニウム、さらにはチタンで製造する。

次に図２および３を参照しながら、サスペンションアーム２、３をクロスビーム９に剛体的に連結するために用いる組立て方法の主なステップを説明する。

まず最初に、クロスビーム９の端部の一部分に、サスペンションアーム３の横方向寸法を明らかに上回る長さにわたって接着要素１０を塗布する。したがって、接着要素１０はクロスビーム９の円筒形外面に接触する。接着要素１０は、例えば合成接着剤とすることができる。

次いで、クロスビーム９をサスペンションアーム３の段付きの内径部１１の内部に、クロスビーム９の軸線（図示せず）を考慮しながら、該内径部１１と接着要素１０の間に径方向の遊び１２が残るように取り付ける。サスペンションアーム２および３は、そのために用意した治具（図示せず）上にあらかじめしっかりと固定されている。

内径部１１は、その長さの大部分にわたる第１の段１１ａと、第１の段１１ａの両側に軸方向に延びる第２および第３の段１１ｂ、１１ｃとを備える。第２および第３の段１１ｂ、１１ｃは、第１の段１１ａよりも直径が小さくなっている。遊び１２は、例えば、第２および第３の段１１ｂ、１１ｃと接着要素１０の間で１ｍｍ程度、第１の段１１ａと該接着要素の間で５ｍｍ程度とすることができる。

クロスビーム９は、ここでは、接着要素１０がサスペンションアーム３の相対する径方向正面１３、１４に対して軸方向にはみ出すように内径部１１の内部に取り付けられている。

次いで、クロスビーム９の内側に電磁パルス発生器１５を挿入する。発生器１５は、例えばコイルとすることができる。ここでは、発生器１５は内径部１１の第１の段１１ａのところにほぼ位置している。

次いで、接着要素１０を取り付けたクロスビーム９の端部がサスペンションアーム３の方向に径方向に変形できるようにするのに適した電磁場が作り出されるように発生器１５に給電する。

参考のために例を挙げると、発生器１５に出力５０ｋＪで約１０秒間給電し、直径８０ｍｍ、厚さ２ｍｍのクロスビーム９を、該クロスビーム９の直径の約２倍の、サスペンションアーム３内部への挿入長さにわたって変形させる。もちろん、クロスビーム９を機械的に変形させることも考えられる。

成形作業後、クロスビーム９は、サスペンションアーム３の内径部１１とほぼ形状が一致する段付き端部をもつ。これにより、接着要素１０は該クロスビーム９とサスペンションアーム３の間で径方向に圧縮され、それによって、とりわけ該接着要素が接着剤を含むとき、接着要素の均質な分布が図られる。

このように、接着要素１０とクロスビーム９およびサスペンションアーム３との接触が、該クロスビーム９の径方向の変形とあいまって、内径部１１の内部における該クロスビーム９の軸方向の固定をとりわけ効率的に行うことが可能となる。

内径部１１の内部におけるクロスビーム９の接線方向の固定の確実性を高めるために、内径部１１に縦溝を設けることも考えられる。

図２および３には、車軸の揺動アーム３のみを図示したが、クロスビーム９をサスペンションアーム２に固定する場合にも上述のステップがそのまま繰り返されることは容易に理解されるところである。

このように、本発明による自動車両車軸の組立て方法は、とりわけ車軸全体の重量を減らしながらサスペンションアームのレベルにサスペンション機能を集約させるなどの目的のために、異なる材料で製造することが可能なサスペンションアームにクロスビームを剛体的に、しかもきわめて簡単かつ経済的に結合することを可能にするものである。

もちろん、例えば、第１の形材の内部に、あからじめ表面に接着要素を塗布した第２の形材を、第１の形材と接着要素の間に遊びが残るように取り付け、その後に２つの形材の一方を変形させて、接着要素と第１の形材の間の接触を得ることにより、例えば車両の車体構造を形成するための形材の固定を行うなど、自動車両の他の部品の組立てを行うためにこの方法を利用することも考えられる。

本発明による車軸の概略斜視図である。 図１の車軸の主な組立てステップを図示した概略断面図である。 図１の車軸の主な組立てステップを図示した概略断面図である。

Claims (8)

1. 車輪支持部を支えるサスペンションアーム（２、３）と前記サスペンションアーム間に取り付けられたクロスビーム（９）とを備える形式の自動車両車軸の組立て方法であって、
   前記クロスビーム（９）の部分を前記サスペンションアームのうちの１つの内径部の内部に、前記サスペンションアームと前記クロスビーム（９）の間に遊び（１２）が残るように取り付け、
   前記クロスビーム又は前記サスペンションアームであるコンポーネントを径方向に変形させることによって、前記クロスビーム（９）の前記部分に塗布された接着要素（１０）と前記サスペンションアームの前記内径部とを接触させ、
   前記接着要素（１０）が、前記サスペンションアームの前記内径部の内部に取り付けられる前の前記クロスビーム（９）に塗布され、
   前記径方向の変形は電磁力により実施される、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記コンポーネントを電磁パルス発生器を介して変形させる請求項１に記載の方法。
3. 前記クロスビームを径方向に変形させ、前記サスペンションアームを剛体的に保持する請求項１または２に記載の方法。
4. 前記接着要素を、前記サスペンションアームの横方向寸法を明らかに超える長さにわたって塗布する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記接着要素を、前記サスペンションアームの内径部の直径の２倍にほぼ等しい長さにわたって塗布する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記クロスビームのそれぞれの端部において実施される請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記接着要素が接着剤を含む請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記遊び（１２）は段差の付いた遊びである、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法。

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