JP6343714B2 - ストラットロッド及びこれを備える車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両のフロントアクスルのサスペンションのための複合材料からなるストラットロッドに関する。本発明は、また、複合材料からなる少なくとも１つのこのようなストラットロッドをフロントアクスルのサスペンションに有する車両、特に自動車に関する。

一般に、車両の様々なサスペンション装置またはショックアブソーバ装置は、ストラットロッドを有し、このストラットロッドは、一方が、車両のフロントアクスルの片側車輪のナックルアームに連結され、他方が、車両の車体に同様に固定される、ピストンとロッドとからなる機械的なショックアブソーバ・アセンブリに連結される。

ストラットロッドは、それが複合材料からなる場合、単一操作で製造可能であり、金属製のストラットロッドに比べて質量利得が比較的大きい。「複合材料」という表現は、一般に、特性が互いに補完し合う少なくとも２つの成分の緊密な集合体を意味し、少なくとも母材と補強材とから構成される。

特許文献１により、車両のフロントアクスル用のショックアブソーバ装置が知られている。この装置は、ストラットロッドを有し、このストラットロッドは、一方では、第１の上端と下端とを有する金属製の内側部分を有し、他方では、この第１の上端を少なくとも除いて内側部分に一体成形される外側部分を有している。一体成形されるこの外側部分は、複合材料で製造されており、上記の第１の上端がその上に折り畳まれる第２の上端と、サスペンションスプリングのための支持面を画定するキャップ（ｃｏｕｐｅｌｌｅ）を有する中間部分と、上記の第１の下端を囲むとともに、ほぼ平行な２個のブラケットを備えた第２の下端とを含み、この２個のブラケットは、フロントアクスルのナックルアームに結合可能である。さらに、金属製の内側部分は、第１の上端の下に配置される第１の突起と、第１の下端の上に配置される第２の突起とを有している。

国際公開第ＷＯ２０１４／１２８１３１号パンフレット

しかし、金属製のストラットロッドは、偶発的な衝撃時に折り曲がり、それによって単に視覚的に変形を確認することだけで部品交換の必要性を知らせるのに対して、複合材料からなるストラットロッドは、偶発的な衝撃が同程度のものであった場合、目に見える劣化が一切ない場合があり、その結果、車両の乗員に対して非常に現実的な、安全性に関するリスクを気づかないままにするという有害な結果をもたらす。

本発明の目的は、上記の不都合を回避し、すなわちストラットロッドに場合によっては生じる小さな亀裂または破砕開始を簡単かつ確実に検知する手段が設けられた、複合材料からなるストラットロッドを提供することにある。

本発明の別の目的は、設計製造が簡単で、堅牢、高信頼性かつ経済的な、このようなストラットロッドを提供することにある。

これらの目的を達成するために、本発明は、車両のフロントアクスルのサスペンションのための複合材料からなるストラットロッドを対象とし、このストラットロッドは、車両の車体に結合されたピストンロッドアセンブリに連結される上部と、車両のナックルアームを固定するための２個のブラケットを備える挟持部の形状をした下部とを有する。複合材料からなる新型のストラットロッドは、破砕または亀裂の開始を検知する検知手段を有している。この検知手段は、車両の車輪に偶発的な衝撃があった場合に生じうる亀裂エリア内で、上記のストラットロッドの挟持部の形状をした下部の外面から突出して配置された、少なくとも１つの付加的なエッジから構成される。

好ましくは、上記の少なくとも１つの付加的なエッジは、偶発的な衝撃の影響下での優先的な亀裂方向に対してほぼ垂直な方向に向けられている。

本発明の１つの好ましい実施形態によれば、この少なくとも１つの付加的なエッジは、上記のナックルアーム固定挟持部を形成する２個のブラケットの一方のブラケットの端部の正面から突出して配置され、この付加的なエッジは、車両の車輪に偶発的な衝撃がかかった場合に亀裂が入り、この目に見える亀裂が、その存在によって、ストラッドロッドを交換する必要性を技術作業員に知らせる。

同様に本発明の１つの好ましい実施形態によれば、固定挟持部の各ブラケットの端部の正面が湾曲しており、この端部の正面が、中間扇形部により接続される２個の隣接する円弧区間から形成され、下方の円弧区間に付加的なエッジが配置される。

好ましくは、少なくとも１つの付加的なエッジは、それ自体として知られた成形操作によって、したがってストラットロッドの成形操作時に、このエッジが配置される固定挟持部のブラケットと「モノブロック」で製造される。この結果、その存在が本発明の基礎となっているこうした付加的なエッジを得るには、ストラットロッドの金型をほんの少し修正するだけですむ。

本発明は、また、複合材料からなるストラットロッドを備えたタイプのサスペンション装置を有するフロントアクスルを含み、このストラットロッドが大筋において上記に述べたストラッドである車両、特に自動車を対象とする。

本発明の他の目的、長所および特徴は、添付図面を伴って本特許出願の対象および範囲を示す限定的ではない１つの実施例の以下の説明から明らかになるであろう。

図１は、自動車のフロントアクスルに取り付けられるショックアブソーバ装置用の、従来技術による複合材料からなるストラットロッドの下部を概略的に示す斜視図である。 図２は、同様に自動車のフロントアクスルに取り付けられるショックアブソーバ装置用の、本発明による複合材料からなるストラットロッドの下部を概略的に示す斜視図である。 図３は、本発明の動作すなわち、図２の付加的なエッジを組み込んだストラットロッドの部分が偶発的な衝撃後を示す図である。

図１を参照すると、従来技術から公知の自動車のフロントアクスルのショックアブソーバ装置のストラットロッドの１つの実施例が部分的に示されている。全体として参照符号ＪＦで示されているこのストラットロッドは、複合材料からなる「モノブロック」で製造されている。図示されていないストラットロッドの上部は、一般に、サスペンションスプリングの下方の巻きのための支持面の役割を果たすキャップを有し、このサスペンションスプリングの内部にショックアブソーバのピストンロッドアセンブリが収容される。図示されている下部は挟持部の形状を呈し、この挟持部は、参照符号１０と２０によりそれぞれ示された２個のブラケットと、この２個のブラケット１０と２０を結合する、参照符号３０により示された挟持部の中央部または「底部」とを有している。２個のブラケット１０と２０は、ほぼ平行であり、車両のフロントアクスルのナックルアーム（図示せず）に結合可能である。ナックルアームは、その中央に車輪ハブを有し、ブレーキキャリパを支持している。ナックルアームの基部には、ボールベアリングを介してＡ型のサスペンションアーム（ｔｒｉａｎｇｌｅ ｄｅ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）が接続され、また、ナックルアームは、ステアリングリンクに接続される水平アームを有している。

ナックルアームは、２個のブラケット１０と２０の間に配置されるように構成された比較的肉厚の固定脚部を有している点に注目することが重要である。挟持部へのナックルアームの結合は、ブラケット１０またはブラケット２０に設けられた円筒形の横穴１０Ａ、１０Ｂまたは２０Ａ、２０Ｂと、本体がこれらの横穴１０Ａ、１０Ｂ、２０Ａ、２０Ｂを挿通する２個のネジと、によって行われる。

剛性リブは、まとめて参照符号Ｎで示されており（図２および図３）、これらは、２個のブラケット１０と２０ならびに挟持部の中央部３０の剛性を高めている。

図２を参照すると、ブラケット１０と２０は、それぞれ１０Ｓと２０Ｓで示された端部の正面または「肉厚面」を有し、これらは、上記の横穴１０Ａ、１０Ｂ、２０Ａ、２０Ｂの輪郭による二重円弧の形状と「係合」するように湾曲している。

図１に示したように、車両の車輪に対する偶発的な衝撃の影響は、挟持部の一方のブラケット位置の亀裂となって生じる可能性があり、この亀裂をブラケット２０に概略的に図示し、参照符号「ｆ」で示した。ストラットロッド等の機械部品にこのような亀裂「ｆ」があると、その結果として複合材料が「剥離」する可能性があり、これは、最終的には車輪面の保持を低下させ、さらにはナックルアームからストラットロッドが切り離される可能性があり、車両の乗員にとって安全面に関するリスクが高くなる。

亀裂「ｆ」が小さい場合、車両へのショックアブソーバ装置の再取り付けを担当する技術作業員は、亀裂に気付かずに、欠陥のあるストラットロッドを車両に再組立するおそれがある。

本発明の原理そのものによれば、亀裂または破砕開始を、たとえそれが小さなものであっても検知する手段が設けられる。この検知手段は、図２に示されているが、挟持部の２個のブラケットのうちの一方のブラケットの端部の正面２０Ｓから突出して配置される付加的なエッジ４０から構成される。あくまでも例にすぎないが、ナックルアームの固定挟持部のブラケット２０に、より詳しくは、ブラケット２０の端部の正面２０Ｓの延長線上に、このような付加的なエッジ４０を示した。

図３に示したように、偶発的な衝撃の場合、この付加的なエッジ４０に亀裂が入り、この亀裂の存在は、図３では「Ｆ」で示しているが、ストラットロッドを交換する必要性を技術作業員に知らせる。

このような付加的なエッジ４０は、ストラットロッドＪＦの製造金型をほんの少し修正することにより実現される。

上記の複合材料からなるストラットロッドは、本発明の対象および範囲の限定的ではない例として挙げられていることはいうまでもない。上記の例は、付加的なエッジを１個しか備えていないが、本発明によるストラットロッドのさまざまな変形実施形態は、可能性のある複数の破砕エリアに複数の付加的なエッジを備えることができる点に留意されたい。また、本発明は、当然の相違点は別として、ストラットロッドとは異なる機械部品、たとえば自動車のアクスルのための複合材料からなるサスペンションリンクに適用可能であることも指摘しておく。

以上に記載した本発明による複合材料からなるストラッドロッドは、多数の長所を有し、中でも次のような長所が挙げられる。

このストラットロッドは、亀裂または破砕開始を目視により高い信頼性で検知する手段を有し、この結果、車両の乗員の安全性を著しく高め、これによって、技術作業員による検査時に欠陥部品をそのままにしておくことが回避される。

このストラットロッドは、設計および製造が簡単であり、ストラットロッドの唯一の成形操作のために使用される金型をほんの少し修正するだけですむ。

このストラッドロッドは、堅牢で、信頼性があり、また経済的である。

Claims (7)

1. 車両のフロントアクスルのサスペンションのための複合材料からなるストラットロッドであって、
   車両の車体に結合されたピストンロッドアセンブリに連結される上部と、
   車両のナックルアームを固定するための２個のブラケット（１０、２０）を備える挟持部の形状をした下部と、
   亀裂検知手段と、を有し、
   前記亀裂検知手段は、車両の車輪に偶発的な衝撃があった場合に亀裂が生じる可能性のある亀裂エリア内で、前記ストラットロッドの前記挟持部の形状をした前記下部の外面から突出して配置された、少なくとも１つの付加的なエッジ（４０）から構成されることを特徴とするストラットロッド。
2. 前記エッジ（４０）は、偶発的な衝撃の影響下で優先的に亀裂が生じる方向に対してほぼ垂直な方向に向けられていることを特徴とする請求項１に記載のストラットロッド。
3. 前記エッジ（４０）は、前記挟持部を形成する前記２個のブラケット（１０；２０）の一方のブラケット（２０）の端部の正面（２０Ｓ）から突出して配置され、車両の車輪に偶発的な衝撃があった場合に亀裂を生じ、当該亀裂（《Ｆ》）の存在によって、前記ストラットロッドを交換する必要性を技術作業員に知らせることを特徴とする請求項１および２のいずれか一項に記載のストラットロッド。
4. 前記挟持部の各ブラケット（１０；２０）の端部の正面（１０Ｓ；２０Ｓ）は、湾曲した形状であって、中間扇形部により接続される２個の隣接する円弧区間から形成され、
   前記エッジ（４０）は、下方の前記円弧区間に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のストラットロッド。
5. 前記エッジ（４０）は、当該エッジが配置される前記挟持部の前記ブラケット（１０；２０）と一体的に成形されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のストラットロッド。
6. 前記エッジ（４０）は、前記ストラットロッドの製造操作時に、前記ブラケットと同時に一体成形されることを特徴とする請求項５に記載のストラットロッド。
7. 複合材料からなるストラットロッドを備えたタイプのサスペンション装置を有するフロントアクスルを含み、前記複合材料からなるストラットロッドが、請求項１から６のいずれか一項に記載のものであることを特徴とする車両。

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