JP6580704B2 - 軸受要素及び車両のスタビライザ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両上にスタビライザを受容するための軸受要素に関し、この軸受要素は、ハーフシェル形の設計であり、かつスタビライザロッドを受容するための受容通路を形成するように互いに配置される、第１のエラストマー体及び第２のエラストマー体を有し、これらのエラストマー体は、スタビライザのスタビライザロッドに押圧され、凝集的に取り付けられて、スタビライザロッドが受容通路を貫通するようにする。

対象の種類の軸受要素の単純な構造は、独国公開特許第１０２０１００５４５０３号Ａ１に示される。軸受要素は、車両上にスタビライザを受容するのに役立ち、ゴム軸受と称されるエラストマー体を含み、２つのエラストマー体が一般的軸受要素を形成するために互いに同じ形状である必要がないことがわかる。自動車部品に隣接する下部エラストマー体は、上部エラストマー体とは異なる断面形状を有する。しかし、２つのエラストマー体のハーフシェル形の内側領域は、スタビライザロッドが貫通する円形の内輪郭を形成する。２つのエラストマー体は、クランプの形での受容手段によって保持される。エラストマー体をスタビライザロッドに押圧するために、エラストマー体を受容するための受容手段を含むか、又はそれ自体が前記受容手段を形成する工具で一般に作製されたものを使用し、受容手段はまた、その後、軸受要素を自動車部品に締結するのに役立つクランプによって形成されてもよい。この場合、接合方向は、２つのエラストマー体の間の分割面に垂直である。

軸受要素の更なる例示的実施形態は、独国公開特許第１０２００９０１１８１８号Ａ１に示される。示された軸受要素は、スタビライザロッドに押圧するために、いわゆる２つのレセプタクルに挿入される２つのエラストマー体を含む。これらのレセプタクルは、ポリマー体と称されるエラストマー体がそれらの外輪郭によって挿入される内輪郭を有する成形型を形成する。この場合、レセプタクルの内輪郭は、エラストマー体の外輪郭に適合しており、この外輪郭は、例えば、後の軸受要素の動作中にクランプ内のエラストマー体の回転を防止するために隆起を含む。

軸受要素は、車両上にスタビライザを受容するように設計され、スタビライザは、車両のロール安定化に役立つ。スタビライザは、スタビライザロッドを含み、多数のスタビライザロッドから構築されるスタビライザも知られている。この場合、スタビライザロッドは通常、エラストマー体及び前記エラストマー体上に固定されたコネクタによって、自動車部品、例えば車両フレームに接続される。この場合、従来技術は、スタビライザロッドへのエラストマー体の凝集結合を含む。前記凝集結合をもたらすために、例えば接着剤又は接着促進剤の使用が行われる。接着剤又は接着促進剤とエラストマー体及び正常に被覆したスタビライザロッドとの反応は、例えば圧力、時間及び温度に影響を受けることがある。これは、一般に、スタビライザロッドの表面とエラストマー体との間の接触域全体にわたる規定の圧力分布、特に均一な圧力分布がなく、その結果、中間にある接着促進剤が外周にわたって様々な圧力を受けるという欠点である。接着剤は、依然として流動可能な段階では、スタビライザロッドとエラストマー体との間の一部の領域から絞り出されることもある。スタビライザロッドは一般に、軸受要素の少なくとも着座位置で円形断面を含み、エラストマー体の内輪郭はまた、受容通路を形成するための円形輪郭を含む。この問題の結果は、不均一又は少なくとも不利な圧力分布により、エラストマー体とスタビライザロッドとの間の接着が全周にわたって均一ではなく、結果として、結合の不全が比較的不十分な接着の位置で優先的に生じ得ることである。

独国公開特許第１０２０１００５４５０３号Ａ１明細書 独国公開特許第１０２００９０１１８１８号Ａ１明細書

本発明の目的は、エラストマー体とスタビライザロッドとの間の接着を改善した軸受要素が実現される場合、車両上にスタビライザを受容するための軸受要素を更に開発することである。本発明の更なる目的は、上述の欠点が克服され得る方法によって、軸受要素をスタビライザロッドに配置するための方法を提案することである。具体的には、本発明の目的は、軸受要素のエラストマー体とスタビライザロッドとの間の圧力分布を最適化すること、特に均等化することである。

それぞれの特徴付ける特性によって、請求項１の前提部による軸受要素から生じ、かつ請求項１０の既知の特性による方法から生じることで、前記目的が実現される。本発明の有利な改良は、従属請求項に規定される。

本発明は、技術的な教示を包含し、それにより受容通路の内輪郭が円形輪郭から偏位するように設計される。

本発明の本質は、内輪郭を有するエラストマー体の特別設計に関し、これはエラストマー体がともに配置されるとき、円形輪郭から偏位する内輪郭を含む受容通路を形成する。前記エラストマー体がスタビライザロッドに押圧されるとき、これにより、内輪郭の形状に依存する様式で、エラストマー体とスタビライザロッドとの間の規定された圧力分布が実現されることが可能である。主に、外周にわたって均一な圧力分布が実現されるが、２つのエラストマー体がともに接合される接合方向に対して、圧力分布が外周にわたって不均一だが規定値を仮定する場合にも有利であり得るように、円形輪郭からの偏位が構成されることが可能である。本発明によれば、エラストマー体の接合方向に依存する様式での圧力分布の実際の定義は、円形輪郭から偏位するように受容通路の内輪郭の設計によって設定することができる。

この場合、受容通路の本発明による内輪郭は、巨視的規模に円形輪郭から偏位し、その結果、構造体、起伏、溝、歯、鋸歯状、又は他の表面凹凸を有する内輪郭が本発明の概念の中に含まれないようにする。

接着促進剤は、エラストマー体とスタビライザロッドとの間に導入することができる。具体的には、この場合、受容通路の内輪郭は、エラストマー体がスタビライザロッドに押圧されるとき、接着促進剤が、均一に、又は内輪郭とスタビライザロッドとの間で所定の圧力プロファイルに従った規定様式で押圧されるように設計することができる。

本発明の概念の有利な改良では、受容通路の内輪郭は、エラストマー体がスタビライザロッドに押圧されるとき、スタビライザロッドの外周にわたる接着剤の均一な分布が生じ得るように設計される。例えば、接着促進剤が主な力導入領域から絞り出されないように構成される様々な半径で内輪郭が形成される場合、全組立力が加えられたとき、スタビライザロッドの外周にわたる接着促進剤の均一な分布を実現することが最終的に可能である。具体的には、接着促進剤は、もはや接合方向の周囲の力導入領域から外へ押圧されない。

本発明による軸受要素の有利な実施形態では、内輪郭は、増厚部分を含んでおり、この部分はスタビライザロッドのリードスルーのための受容通路に突出し、エラストマー体がスタビライザロッドに配置されるときに変形可能である。エラストマー体の可撓性特性により、増厚部分は、全組立力が加えられたとき、エラストマー体とスタビライザロッドとの接触が全周にわたって実現されるように生じ得る。具体的には、増厚部分は、組立軸での特に高い圧力の領域が回避されるように、かつ同様に、例えば接合軸に対して横方向にある、非常に低い圧力の領域が生じないように設計することができる。

例えば、エラストマー体は、接合方向からともに接合され、増厚部分は、接合方向に対して横方向に受容通路の内輪郭にある。しかし、代替的に、増厚部分が接合方向の領域に正確に受容通路の内輪郭で形成されることも提供することができる。多数の増厚部分、具体的には２つ又は４つの増厚部分が内輪郭の外周にわたって分布されるように形成されることも可能である。増厚部分はまた、自由曲面を含んでおり、これは例えば、コンピュータによって数値的に計算され、例えばトポロジ最適化から生じ得る。

接合方向が６〜１２時の位置で走行する場合、例えば、増厚部分が３時の位置及び９時の位置に設けられることが可能であり、これは増厚部分が最終的に、スタビライザロッドの外周にわたる均一な圧力分布につながる。しかし、本発明において、例えば、目標とした圧力分布、場合により不均一な圧力分布も実現することを求められる場合、増厚部分が１２時の位置及び６時の位置に目標とした形で設けられることも考えられる。

この場合、増厚部分は、エラストマー体が力を受けない状態で受容通路の内輪郭に突出する。しかし、エラストマー体の弾性のスプリングバック特性により、これらのエラストマー体は、組立力が加えられたとき、増厚部分の設計にかかわらず、全周にわたってスタビライザロッドの周面に対して近接して横たわる。

例えば、エラストマー体の少なくとも１つは、受容手段内に着座することができ、円形輪郭からの受容通路の内輪郭の偏位は、受容手段の成形によって形成される。力を受けないエラストマー体の分離状態では、前記エラストマー体は、円形に従った内輪郭を含むことができ、エラストマー体が後でスタビライザを自動車部品に取り付けるために、受容手段に、例えば工具に、又は例えば受容クランプに挿入されるとき、受容手段で形成されたその刻み目は、エラストマー体の材料が外側から内輪郭に押し通されることにより、増厚部分をエラストマー体に押し込むだけである。具体的には、エラストマー体が関連の受容手段によってスタビライザロッドに押圧される場合、受容手段の特定の成形、例えば外側からエラストマー体を圧入する刻み目によって、内輪郭からの所望の偏位が実現されることが可能である。

本発明はまた、軸受要素を車両用のスタビライザのスタビライザロッドに配置するための方法を対象とし、第１のエラストマー体及び第２のエラストマー体は、ハーフシェル形の形態の各々が提供され、エラストマー体は受容通路を形成するように互いに配置され、その結果、スタビライザのスタビライザロッドが受容通路を貫通する。本発明によれば、第一に、受容通路を形成するための内輪郭を有する少なくとも１つのエラストマー体が提供され、これは内輪郭が円形輪郭から偏位するように設計され、本発明によれば、エラストマー体は、エラストマー体の内輪郭のうちの少なくとも１つの弾性変形によりスタビライザロッドに押圧され、その結果、少なくとも１つのエラストマー体の内輪郭がスタビライザロッドの輪郭に形作る。

本方法の一改良では、例えば後で軸受ユニットを自動車部品に締結するための工具又はクランプなど、少なくとも１つの受容手段が提供され、円形輪郭からの受容通路の内輪郭の偏位は受容手段の成形によって形成される。

本発明による方法の有利な改良では、エラストマー体は、受容手段内に受容され、受容手段は少なくとも１つの刻み目を含み、これは組立力が加えられたとき、エラストマー体で幾何学的に複製され、その結果、内輪郭に向く増厚部分が形成される。

増厚部分の形成は、１つのエラストマー体のみで行われてもよく、受容手段は両エラストマー体を受容するために設けられてもよく、その結果、増厚部分がエラストマー体の各々に存在する。

本発明の抽象化では、エラストマー体とスタビライザロッドとの間の特定の圧力分布はまた、エラストマー体が工具によって、例えば受容手段によって押圧されるとき、所望の圧力分布が生成されるという点において生成されてもよく、増厚部分の生成又は円形輪郭からの内輪郭の偏位が行われるのは事実上、組立力が加えられたとき、内輪郭がスタビライザロッドの円形の外輪郭に適合するためだけである。したがって、増厚部分は、組立力が加えられたとき、スタビライザロッドが不在だったとすれば、幾何学的ではなく、ただ単に考えられる変形の形態で生成される。

本発明を改善する更なる対策は、図面に基づいて本発明の好ましい例示的実施形態の説明に併せて以下により詳細に示す。

スタビライザロッド及び自動車部品（図示せず）上にスタビライザロッドを受容するための２つの軸受要素を有するスタビライザの簡略図を示す。 ２つのエラストマー体を含む軸受要素を有するスタビライザロッドの一部分の概略図を示す。 非円形の内輪郭を形成するための増厚部分の第１の設計を有する、２つのともに配置したエラストマー体の断面図を示す。 非円形の内輪郭を形成するための増厚部分の更なる設計を有する、２つのともに配置したエラストマー体の断面図を示す。 多数の増厚部分を有する内輪郭を有する増厚部分の更なる設計を有する、２つのともに配置したエラストマー体の断面図を示す。 多数の力の矢印がスタビライザロッドの外周にわたる均一な力分布を示すために使用される、組立力の作用の下でスタビライザロッドに押圧される２つのエラストマー体の概略図を示す。 エラストマー体が受容手段内に受容される、軸受要素の改良型の例示的実施形態を示す。 自動車部品上の完全組立状態における図７による例示的実施形態を示す。

図１は、斜視図における自動車のスタビライザ１０を示し、スタビライザ１０はスタビライザロッド１４を含み、これは自動車部品（図示せず）上の２つの軸受要素１によって受容され得る。スタビライザは、車両のロール安定化に役立ち、エラストマー軸受及び前記エラストマー軸受上に固定されたコネクタによって通常車両に接続される。エラストマー軸受は、軸受要素１の構成部分を形成し、この軸受要素は対応する受容手段によって、自動車部品、例えば車両フレームに剛性接続される。このように、スタビライザロッド１４は、軸受要素１内で小さなねじり運動を行うことができる。

図２は、部分的に図示したスタビライザロッド１４上の配置における軸受要素１を拡大図で概略的に示す。軸受要素１は、第１のエラストマー体１１及び第２のエラストマー体１２を含み、エラストマー体１１及び１２はハーフシェル形の設計であり、スタビライザロッド１４に互いに対向して配置され、スタビライザロッド１４が貫通する受容通路１３を形成する。エラストマー体１１及び１２は、ハーフシェル形の設計であり、分割面２１でともに配置される。エラストマー体１１及び１２は、スタビライザロッド１４の円形断面に適合する内輪郭１５を形成する。エラストマー体１１及び１２は、組立力を加えることでスタビライザロッド１４に押圧され、例えば、同様に図示しない受容手段によって、前記スタビライザロッド上に保持される。

図３、図４及び図５は、本発明の特性の様々な形態を有する軸受要素１の例示的実施形態を示す。軸受要素１は、第１のエラストマー体１１及び第２のエラストマー体１２を含み、エラストマー体１１及び１２は、ハーフシェル形の設計であり、それぞれの分割面２１でともに配置される。エラストマー体１１及び１２のハーフシェル形の形態により、エラストマー体１１及び１２が前記スタビライザロッドに押圧されるとき、スタビライザロッド（図示せず）が貫通する受容通路１３が形成される。エラストマー体１１及び１２が円形断面を有するスタビライザロッドに押圧される場合、この結果は、エラストマー体１１、１２の弾性変形の存在下で、破線で示した同様に円形の内輪郭１５’である。

図３、図４及び図５における例示的実施形態では、内輪郭１５は、より詳細に後述するように、円形輪郭から偏位する。

図３は、受容通路１３に向く増厚部分１６を有するエラストマー体１１及び１２を含む。２つのハーフシェル形のエラストマー体１１、１２がともに接合される接合方向１７に対して、増厚部分１６は横方向に設けられ、その結果、エラストマー体１１及び１２の各々が２つの増厚部分１６を含む。エラストマー体１１及び１２が前記接合方向１７に組立力を受けることによってスタビライザロッド１４に押圧される場合、エラストマー体１１、１２は、スタビライザロッド（図示せず）の円形の内輪郭１５’に対して近接して横たわり、増厚部分１６は弾性的に跳ね返る。受容通路１３の外周にわたる実質的に均一な圧力分布は結果として実現することができる。

図４は、接合方向１７の領域にある増厚部分１６を有する例示的実施形態を示す。これは、特別な圧力分布を生じさせることができ、例えば、接合方向の領域における最大値、及び接合方向に対して横方向での最小値を有するものが望ましくてもよい。

図５は、受容通路１３を形成するエラストマー体１１及び１２が４つの増厚部分１６を含む、軸受要素１の更なる例示的実施形態を示す。増厚部分１６は、接合方向１７の領域及び接合方向１７に対して横方向の両方にある。

図６は、一例として、スタビライザロッド１４に押圧される２つのエラストマー体１１及び１２を通る断面を示す。この場合、エラストマー体１１及び１２は、接合方向１７に組立力Ｆを加えることで押圧される。多数の力の矢印は、力分布を示しており、この分布は増厚部分（図３、図４及び図５の例示的実施形態を参照）が跳ね返り、かつエラストマー体１１及び１２が円形の内輪郭１５’を仮定する事実により、外周にわたって実質的に均一である。

図７は、第１のエラストマー体１１及び第２のエラストマー体１２を有する軸受要素１の改良型の例示的実施形態を示し、２つのエラストマー体１１、１２は、スタビライザロッド１４から離隔して図示され、その結果として力の作用のない状態にある。図８に示すように、受容手段１８は、クランプとして設計され、自動車部品２２に締結することができるため、組立力Ｆを加えるのに役立つ。

受容手段１８は、刻み目１９を含み、その結果、エラストマー体１１は、図３におけるエラストマー体１１で図示したように、例えば増厚部分１６に従って受容手段１８を介してエラストマー体１１に組立力Ｆが加えられたとき、刻み目１９の領域にそのエラストマー体に付与した内輪郭１５に向く増厚部分を含む。その結果として、刻み目１９の領域で圧力上昇の領域が生じ、これは圧力上昇が組立力Ｆを考慮に入れる最終的に均一な圧力分布につながる可能性がある。

エラストマー体１２は、増厚部分１６を含んでおり、この部分は接合方向１７に対して横方向に設けられ、それらの部分が跳ね返るとき、同様に圧力上昇の領域につながる可能性があり、その結果、図８参照の軸受要素１の組み立てられた配置において、スタビライザロッド１４の外周にわたって均一な圧力がエラストマー体１１及び１２とスタビライザロッド１４との間に生じ得る。

本発明は、その設計において上述した好ましい例示的実施形態に限定されない。そうではなく、根本的に異なる実施形態の場合であっても、示した解決策を利用する多数の変形が考えられる。設計の詳細又は空間的配置を含む、特許請求の範囲、本明細書、又は図面から現れる特性及び／又は利点のすべては、個別かつ多種多様の組み合わせにおいて本発明に必須であり得る。

１ 軸受要素
１０ スタビライザ
１１ エラストマー体
１２ エラストマー体
１３ 受容通路
１４ スタビライザロッド
１５ 内輪郭
１５‘ 内輪郭
１６ 増厚部分
１７ 接合方向
１８ 受容手段
１９ 刻み目
２０ 接着促進剤層
２１ 分割面
２２ 自動車部品
Ｆ 組立力

Claims (12)

1. 車両上にスタビライザ（１０）を受容するための軸受要素（１）であって、
   ハーフシェル形の設計であって、スタビライザロッド（１４）を受容するための受容通路（１３）を形成するように互いに配置される、第１のエラストマー体（１１）及び第２のエラストマー体（１２）を有し、
   前記エラストマー体（１１、１２）が、前記スタビライザ（１０）の前記スタビライザロッド（１４）に押圧され、かつ、該スタビライザロッド（１４）に凝集的に取り付けられることにより、前記スタビライザロッド（１４）が前記受容通路（１３）を貫通して延びるようになっており、
   前記受容通路（１３）の内輪郭（１５）が円形輪郭から偏位するように設計され、
   前記第１のエラストマー体及び前記第２のエラストマー体の各々は、１つの連続的な部材となるように形成されており、
   前記第１のエラストマー体及び前記第２のエラストマー体の各々の内面は、前記スタビライザロッドに、直接的に又は接着剤若しくは接着促進剤を介して接触し、
   前記第１のエラストマー体及び前記第２のエラストマー体は、相互に異なる形状を有することを特徴とする、軸受要素（１）。
2. 接着剤又は接着促進剤（２０）が前記エラストマー体（１１、１２）と前記スタビライザロッド（１４）との間に導入可能であり、
   前記受容通路（１３）の前記内輪郭（１５）は、前記エラストマー体（１１、１２）が前記スタビライザロッド（１４）に押圧されるときに、前記接着剤又は前記接着促進剤（２０）が前記内輪郭（１５）とスタビライザロッド（１４）との間で均一に押圧されるように設計されることを特徴とする、請求項１に記載の軸受要素（１）。
3. 前記受容通路（１３）の前記内輪郭（１５）は、前記エラストマー体（１１、１２）が前記スタビライザロッド（１４）に押圧されるときに、前記スタビライザロッド（１４）の外周にわたる前記接着剤又は前記接着促進剤（２０）の均一な分布が生じ得るように設計されることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の軸受要素（１）。
4. 前記内輪郭（１５）は、前記スタビライザロッド（１４）のリードスルーのための前記受容通路（１３）に突出し、かつ、前記エラストマー体（１１、１２）が前記スタビライザロッド（１４）に配置されるときに変形可能である、増厚部分（１６）を含むことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の軸受要素（１）。
5. 前記エラストマー体（１１、１２）が接合方向（１７）からともに接合され、
   前記増厚部分（１６）が前記接合方向（１７）に対して横方向に前記受容通路（１３）の前記内輪郭（１５）において形成されることを特徴とする、請求項４に記載の軸受要素（１）。
6. 前記増厚部分（１６）が、前記接合方向（１７）の領域に前記受容通路（１３）の前記内輪郭（１５）において形成されることを特徴とする、請求項４に記載の軸受要素（１）。
7. 多数、具体的には２つ又は４つの増厚部分（１６）が、前記内輪郭（１５）の外周にわたって分布されるように形成されることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれかに記載の軸受要素（１）。
8. 前記増厚部分（１６）は、前記エラストマー体（１１、１２）が力を受けない状態で、前記受容通路（１３）の前記内輪郭（１５）において形成される、請求項１から請求項７のいずれかに記載の軸受要素（１）。
9. 前記エラストマー体（１１、１２）のうちの少なくとも一方が受容手段（１８）内に着座し、
   円形輪郭からの前記受容通路（１３）の前記内輪郭（１５）の偏位が前記受容手段（１８）の成形によって形成されることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれかに記載の軸受要素（１）。
10. 軸受要素（１）を車両のためのスタビライザ（１０）のスタビライザロッド（１４）に配置するための方法であって、
    各々がハーフシェル形である第１のエラストマー体（１１）及び第２のエラストマー体（１２）が提供され、
    前記エラストマー体（１１、１２）が受容通路（１３）を形成するように互いに配置されることによって、前記スタビライザ（１０）の前記スタビライザロッド（１４）が前記受容通路（１３）を貫通して延びるようになっており、
    当該方法が、少なくとも、
    円形輪郭から偏位するように設計された、前記受容通路（１３）を形成するための内輪郭（１５）を、少なくとも１つのエラストマー体（１１、１２）に提供する工程と、
    前記エラストマー体（１１、１２）の前記内輪郭（１５）のうちの少なくとも１つの弾性変形により前記エラストマー体（１１、１２）を前記スタビライザロッド（１４）に押圧することによって、少なくとも１つのエラストマー体（１１、１２）の前記内輪郭（１５）が前記スタビライザロッド（１４）の輪郭に形作るようにする段階と、
    を含み、
    前記第１のエラストマー体及び前記第２のエラストマー体の各々は、１つの連続的な部材となるように形成されており、
    前記第１のエラストマー体及び前記第２のエラストマー体の各々の内面は、前記スタビライザロッドに、直接的に又は接着剤若しくは接着促進剤を介して接触し、
    前記第１のエラストマー体及び前記第２のエラストマー体は、相互に異なる形状を有する方法。
11. エラストマー体（１１、１２）が受容される少なくとも１つの受容手段（１８）が提供され、
    円形輪郭からの前記受容通路（１３）の前記内輪郭（１５）の偏位が前記受容手段（１８）の成形によって形成されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 前記エラストマー体（１１、１２）が前記受容手段（１８）内に受容され、
    前記受容手段（１８）は、組立力（Ｆ）が加えられたときに前記エラストマー体（１１、１２）において幾何学的に複製されることにより、前記内輪郭（１５）に向く前記増厚部分（１６）が形成されるようにする、少なくとも１つの刻み目（１９）を有することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。

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