JP6293287B2 - ホイールアクスルのアンダーボディパネル部分及びアンダーボディパネル部分を有するアッセンブリ部品 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のホイールハウスの領域内のホイールアクスルのアンダーボディパネル部分と、このようなアンダーボディパネル部分を有するアッセンブリ部品に関する。

自動車におけるＣＯ_２エミッションの低減のための議論を背景に、燃料消費を減少させる構成は、常に重要な役割を果たす。このため、車両の空気抵抗の低減も価値がある。ボディデザインにおいて、ずいぶん前から、最適な解決策が追求されているが、車両のアンダーボディの空気抵抗の軽減は、未だにそれほど進歩していない。しかしながらここで、大いなる改善の可能性が見いだされた。何故ならば、アンダーボディが、いずれにしても約２０％だけ、全空気抵抗に対して寄与することがあるからである。

操舵可能なホイールを有するフロントアクスルの領域では、変化しやすいホイール位置を顧慮したアンダーボディパネルを提供するとの特別な挑戦に立ち向かっている。

このため、独国特許出願公開第１０ ２０１０ ０１８ ７７９号明細書では、全般的に、パネル部分を、リンク要素の旋回運動に依存して移動可能に自動車に保持することが提案されている。しかしながら、取付けのやり方は、未解決のままにされている。

独国特許出願公開第１０ ２０１０ ０１８ ７７９号明細書

本発明の課題は、ホイールハウス内のホイールアクスルの領域に簡単に配置することができ、空気抵抗の有効な軽減を行なうことができるコストの安いアンダーボディパネル部分を提供することである。

このため、自動車のホイールハウスの領域内のホイールアクスルのアンダーボディパネル部分が、実質的にプレート状のベースボディを有するように形成され、ベースボディに形成され且つ回転可能に自動車のトラバースリンクと結合可能な第１の軸受箇所と、ベースボディに形成され且つホイールキャリヤ又はタイロッドと連結可能な第２の軸受箇所が設けられ、これにより、パネル部分が、ホイールキャリヤの旋回によって、第１の軸受箇所を中心として旋回可能である。トラバースリンクとの回転可能な結合部は、ホイールキャリヤの回転中心の非常に近くに位置する旋回点を提供するので、アンダーボディパネル部分の旋回は、ホイールキャリヤの旋回に、できるだけ近づけられている。このようにして、過度の間隙形成が回避される。操舵運動に追従するために必要な旋回運動は、第２の軸受箇所を介して、操舵運動を実施する部品、即ちホイールキャリヤ又はタイロッドによって、パネル部分に伝達される。

アンダーボディパネル部分は、好ましくは、軽量で、剛性を有し、耐候性を有し、そして衝撃に鈍感な材料、例えば繊維強化されたプラスチック材料から成る。

本発明は、更に、本発明によるアンダーボディパネル部分を有するアッセンブリ部品に関する。更に、アッセンブリ部品は、揺動ロッドを有し、この揺動ロッドによって、第２の軸受箇所が、ホイールキャリヤ又はタイロッドと結合されている。

揺動ロッドは、両側を、ボールジョイントを介して支承することができる。

これに対して選択的に、本発明によるアッセンブリ部品では、剛性を有する結合部が設けられ、この結合部を介して、第２の軸受箇所が、ホイールキャリヤ又はタイロッドと結合されている。

例えば操舵の極端な位置で、隣接する部品と衝突した時、又は、著しい汚染、氷の堆積又は雪の堆積によってホイールハウスが狭くなった時に、アンダーボディパネル部品のための補償マージンを提供するために、アンダーボディパネル部分とホイールキャリヤの間に、長さ変更可能な結合部を設けることも考えられる。アンダーボディパネル部分とホイールキャリヤの間の結合部は、例えば、圧縮及び／又は引張りに対して弾性的に撓むように構成することができる。

第１の軸受箇所に、好ましくは、取り付けられた状態でアンダーボディパネル部分をトラバースリンクと結合する回転ジョイントが設けられている。この箇所では、回転自由度だけを与えることで十分であることがわかった。

回転ジョイントは、好ましくは、例えば適当なプラスチックから成る、シールされた回転滑り軸受である。

アンダーボディパネル部分及びホイールキャリヤもしくはタイロッドへの枢着点の位置決めは、操舵され且つバネ作用を受けたホイールに対するアンダーボディパネル部分の最小化された相対運動を目的として行なわれる。揺動ロッドを介して、角運動は、全ての運動学的状態にバランスさせて分配することができるので、直進運転中の初期状態及び隣接する部品に対して非常に大きい相対角度は生じない。

アンダーボディパネル部分と隣接する部品との間で必然的に生じる間隙は、柔軟な材料、例えばブラシシールの取付けによって覆うことができる。

アンダーボディパネル部分は、空気流の侵入もしくは排出に対するホイールハウス領域の少なくとも部分的なシールを行なうこともできる。

アンダーボディパネル部分は、車両長手方向で前側の縁部を有し、この前側の縁部が、上方へ湾曲させられている。湾曲した形状は、空気流が、上方から力をアンダーボディパネル部分に加えることを確実に防止する。

冷却空気が貫通するホイールハウスにおいて、ホイールハウスの良好な換気を提供する必要がある場合、アンダーボディパネル部分は、選択的に、車両リヤへ整向されたその縁部において、実質的に水平に整向された空気通路を画成することができる。この空気通路は、空気抵抗を増大させる渦流のない実質的に水平に整向された空気流の形態でのホイールハウスからの空気の流出を可能にする。

この選択的な空気通路は、アンダーボディパネル部分と隣接するボディ部分との間の間隙によって形成することができ、この間隙を通って、空気は、車両のアンダーボディに沿って平行に流れることができる。

このようなアンダーボディパネル部分を設けることにより、車両のフロント部の領域に設けられるディフレクタリップもしくはそこに配置されるディフレクタ本体を縮小すること又は全く削減することが可能である。

アンダーボディパネル部分の全体の形状は、当業者によって、ホイールハウス領域の形状及び生じる全ての作動状態及び走行状態におけるアンダーボディパネル部分の必要なクリアランスに適合させることができる。

次に、添付した図と関連させた実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。

本発明によるアンダーボディパネル部分を有する本発明によるアッセンブリ部品を含む車両のアンダーボディの概略図 本発明によるアンダーボディパネル部分を有するアッセンブリ部品の概略斜視図 本発明によるアンダーボディパネル部分の領域内の空気流を明示する車両のフロント部の概略断面図

図１は、自動車１２のフロントエンド１４の領域内の自動車１２のアンダーボディ１０を示す。フロントホイールアクスルに、両フロントホイール１６が配置され、これらフロントホイールは、それぞれホイールキャリヤ１８に（図２参照）公知の方法で固定されている。

ホイールハウス２０の領域内に、アンダーボディパネル部分２２が配置され、このアンダーボディパネル部分は、ホイールサスペンションの部品の下方を覆っている。

アンダーボディパネル部分２２は、実質的にプレート状のベースボディ２４を有する。

ベースボディ２４に、第１の軸受箇所２６が形成され、この第１の軸受箇所が、車両１２のトラバースリンク２８との結合を可能にする。第１の軸受箇所２６に対して間隔を置いてベースボディ２４に形成され、ベースボディ２４の面から突出する第２の軸受箇所３０は、ホイールキャリヤ１８との結合を可能にする。選択的に、第２の軸受箇所３０を介して、車両１２のタイロッドとの結合を形成することもできる。

以下で説明するホイールサスペンション部分に取り付けるための固定手段を有するパネル部分２２は、場合によっては、パネル部分を固定する部分と共にアッセンブリ部品を形成する。

第１の軸受箇所２６とトラバースリンク２８との間の結合は、適当なプラスチックから成るシールされた回転滑り軸受を介して行なわれ、この回転滑り軸受が、唯一の回転軸を中心とする回転運動を許容する。

ホイールキャリヤ１８の操舵運動もしくは他の運動を伝達するための、第２の軸受箇所３０を介するホイールキャリヤ１８とのアンダーボディパネル部分２２の結合は、ここでは揺動ロッド３２を介して行なわれ、この揺動ロッドは、両側を、ボールジョイント３４、３６を介して第２の軸受箇所３０もしくはホイールキャリヤ１８に枢着されている。第２の軸受箇所３０は、ここでは揺動ロッド３２のボールジョイント３４の座として形成されている。

揺動ロッドを介して、ホイールキャリヤ１８もしくはタイロッドの任意の運動は、伝達可能であり、第１の軸受箇所２６の回転滑り軸受によって設定される回転軸を中心とするアンダーボディパネル部分２２の旋回運動へ変換することができる。

選択的に、第２の軸受箇所３０を、ホイールキャリヤ１８又はタイロッドと不動に結合することも可能である。

トラバースリンク２８との第１の軸受箇所２６の結合部は、アンダーボディパネル部分２２が操舵運動にできるだけ一致するように追従でき、過度の間隙形成を回避するように、トラバースリンク２８に対して、ホイールキャリヤ１８の回転中心３８のできるだけ近くに位置する。

それにもかかわらず必然的に存在するアンダーボディパネル部分２２と隣接する部品との間の間隙は、（図示してない）ブラシシールを介してパネル部分２２の縁部に沿って覆うことができる。ブラシシールは、固定されている部品に沿って、例えばホイールハウス２０又はアンダーボディ１０に沿って取り付けることができる。

図３は、アンダーボディパネル部分２２が、その前端に、前側の縁部４０を備え、この縁部が、上方へ湾曲させられていることを示す。この湾曲部は、好ましくは、アンダーボディパネル部分２２の前側の縁部全体にわたって延在し、空気流が上方からアンダーボディパネル部分２２に作用できない形態でアンダーボディ１０に沿って空気流を誘導するために使用される。

アンダーボディパネル部分２２に沿って及びアンダーボディパネル部分２２の下に形成される空気流は、矢印Ｌによって図３に明示されている。空気が、実質的に渦流なくアンダーボディパネル部分２２のベースボディ２４の水平方向の延在に対して平行に沿って流れることが認められる。矢印Ｋは、ホイールハウス２０の内部からの冷却空気流を示す。

アンダーボディパネル部分２２の後側の端部４２と、隣接するボディもしくは長手方向にホイールハウス２０に続く車両パネルの部分４４との間に、この例では、垂直方向高さΔｚを有する１つの空隙が形成されているので、アンダーボディパネル部分２２と車両ボディの部分４４との間に空気通路が形成され、この空気通路が、ホイールハウス２０から流出する空気を、車両１２のアンダーボディに対して平行に流出させる（図３内の矢印Ｐを参照）。このようにして、渦流が、従って増大させられた空気抵抗が回避される。

例えばアンダーボディパネル部分に形成された第１及び第２の軸受箇所２６、３０をも含めたアンダーボディパネル部分２２全体は、ここで、繊維強化されたプラスチック材料から製造されている。

１０ アンダーボディ
１２ 自動車もしくは車両
１４ フロントエンド
１６ フロントホイール
１８ ホイールキャリヤ
２０ ホイールハウス
２２ アンダーボディパネル部分
２４ ベースボディ
２６ 第１の軸受箇所
２８ トラバースリンク
３０ 第２の軸受箇所
３２ 揺動ロッド
３４ ボールジョイント
３６ ボールジョイント
３８ 回転中心
４０ 前側の縁部
４２ 後側の端部
４４ 部分
Ｋ 矢印
Ｌ 矢印
Ｐ 矢印
Δｚ 垂直方向高さ

Claims (10)

1. 自動車（１２）のホイールハウス（２０）の領域内のホイールアクスルのアンダーボディパネル部分（２２）であって、このアンダーボディパネル部分が、実質的にプレート状のベースボディ（２４）と、ベースボディ（２４）に形成され且つ回転可能に自動車（１２）のトラバースリンク（２８）と結合可能な第１の軸受箇所（２６）と、ベースボディ（２４）に形成され且つホイールキャリヤ（１８）又はタイロッドと連結可能な第２の軸受箇所（３０）とを備え、これにより、アンダーボディパネル部分（２２）が、ホイールキャリヤ（１８）の旋回によって第１の軸受箇所（２６）を中心として旋回可能であること、を特徴とするアンダーボディパネル部分。
2. 請求項１に記載のアンダーボディパネル部分を有するアッセンブリ部品において、
   第２の軸受箇所（３０）が、揺動ロッド（３２）を介してホイールキャリヤ（１８）又はタイロッドと結合されていること、を特徴とするアッセンブリ部品。
3. 揺動ロッド（３２）が、両側を、ボールジョイント（３４，３６）を介して支承されていること、を特徴とする請求項２に記載のアッセンブリ部品。
4. 請求項１に記載のアンダーボディパネル部分を有するアセンブリ部品において、
   第２の軸受箇所（３０）が、剛性を有する結合部を介してホイールキャリヤ（１８）又はタイロッドと結合されていること、を特徴とするアッセンブリ部品。
5. 第１の軸受箇所（２６）に、アンダーボディパネル部分（２２）をトラバースリンク（２８）と結合する回転ジョイントが設けられていること、を特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のアッセンブリ部品。
6. 回転ジョイントが、シールされた回転滑り軸受であること、を特徴とする請求項５に記載のアッセンブリ部品。
7. アンダーボディパネル部品（２２）と隣接する部品との間の間隙が、ブラシシールによって覆われていること、を特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載のアッセンブリ部品。
8. アンダーボディパネル部品（２２）が、車両長手方向（ｘ）で前側の縁部（４０）を有し、この前側の縁部が、上方へ湾曲させられていること、を特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載のアッセンブリ部品。
9. アンダーボディパネル部分（２２）が、車両リヤへ整向されたその端部（４２）において、実質的に水平に整向された空気通路を画成すること、を特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載のアッセンブリ部品。
10. 空気通路が、アンダーボディパネル部分（２２）と隣接するボディ部分（４４）との間の間隙（Δｚ）によって構成されていること、を特徴とする請求項９に記載のアッセンブリ部品。

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