JP2004010044A - 自動車の後部懸架装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】アンチロールのために要求される捩り剛性と、走行中の車輪の側面の向きを維持するために要求される曲げ剛性との確保を可能にし、かつ占有スペースが小さく、外観によって識別容易な、柔軟な後部懸架装置を提供する。
【解決手段】車輪３を支持する、車両の車体構造部材に対して横軸Ｙに平行な軸の周りに回動可能に連結された、少なくとも２つの縦方向のアーム２を含んでなり、アーム２は、少なくとも１つの領域において捩り変形可能な横方向の連結部材８、１０によって連結された自動車の後部懸架装置１において、連結部材８、１０の捩り変形可能な領域は捩り継手１０からなり、捩り継手１０は、横軸Ｙに平行なトーションバーによる引張り力で拘束される、横軸Ｙに平行な軸の周りに回転可能な、玉付き回転装置を含んでなる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の後部懸架装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】フランス国ＦＲ　２８０２４６８号公報
【特許文献２】フランス国ＦＲ　２７９３７３６号公報
例えば上記特許文献１、２には、自動車の車体の構造部材に、横（以下、車体の前後を縦、左右を横、上下を垂直という。）方向の軸の周りに回動可能に取り付けられた、少なくとも２つの概ね縦方向の、車輪を支持するアームを有し、２つのアームは捩り変形可能な横梁によって連結された、柔軟な懸架装置が記載されている。この横梁は、２つのアーム間の連結と架装の剛性を確保する働きをする。アームのＸ（縦）軸とＺ（垂直）軸の周りの慣性は、主として車両の質量と自動車の性能とから導かれる、剛性に関する荷重計算書によって定められる。横梁は、一般に溶接によって側方のアームに連結される。横梁のアームへの接続個所は、剪断歪の作用を受け、横梁の端の断面の取り付けに起因する変形による応力が付加されるので、横梁の捩りによる接続個所の応力は極めて大きい。大きな応力を受ける個所は、通常この領域に局部化されており、一般にガセットプレートを溶接して補強される。ガセットプレートによって、剛性が極めて高いアームから捩り変形可能な横梁への移り変わりを調整することが可能になる。
【０００３】
横梁の捩り剛性は、上述の懸架装置に求められるアンチロールに特有の値を明示する荷重計算書の要求を、単独では一般に満たすことはなく、一般に付加的な捩り剛性を横梁の捩り剛性に付加する。捩り剛性を付加する部材は、中空または中実のアンチロールバーの形状をなし、溶接によって側方のアームに連結される。従って、アームと横梁の断面との接続によって既に大きな応力を受けているアームの領域は、アンチロールバーの捩りの応力を更に受けることになる。柔軟な懸架装置は、積載量と方向転換に応じて支持することが可能な、傾斜角度によって第１に有効性が判断される。
【０００４】
横アームの間には距離があるので、アンチロールバーは、有するべき剛性に応じて、剪断歪による内部の応力が小であるような直径を有する。材料は殆ど最適化されず、装置の質量は大である。
【０００５】
このような問題は、開いた断面のアンチロールバーから構成された従来のセットを、中空の変化する断面のアンチロールバーで置き換えることによって部分的には解決されてきた。これらの新しい断面形状は、側方の２本のアームの間に要求される曲げ剛性と捩り剛性を最適化することを重視して選定される。この断面形状は、アームに溶接された端の閉じられた断面から、懸架装置の中央部の捩り剛性が小さい部分へ向けて急激に変化する形状に成型（鍛造成型または液圧成型）される。
【０００６】
しかしこのような従来の自動車の懸架装置においては、型式に応じて必要なアンチロール機能を変化させるために、アンチロールバーに用いられる材料の厚さを変化させるが、断面が一旦溶接されると、懸架装置の変更の識別を可能にするセットの計量はできず、これは極めて実際的でなく、混乱のもとであるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の懸架装置における上記の問題を解決して、アンチロールのために要求される捩り剛性と、走行中の車輪の側面の向きを維持するために要求される曲げ剛性との確保を可能にし、かつ占有スペースが小さく、外観によって識別容易な、自動車の柔軟な後部懸架装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための、本発明の自動車の後部懸架装置は、車輪を支持する、車両の車体構造部材に対して横軸Ｙに平行な軸の周りに回動可能に連結された、少なくとも２つの縦方向のアームを含んでなり、上記アームは、少なくとも１つの領域において捩り変形可能な横方向の連結部材によって連結された自動車の後部懸架装置において、上記連結部材の捩り変形可能な領域は、上記横軸Ｙに平行なトーションバーによる引張り力で拘束される、上記横軸Ｙに平行な軸の周りに回転可能な玉付き回転装置を含んでなることを特徴とする。
【０００９】
この場合、上記玉付き回転装置は、円形の底部が互いに対向する２つの円錐状の固定ボックスを含んでなり、上記円形の底部の間に玉軸受が設けられたことを特徴とする。
【００１０】
またこの場合、上記トーションバーは、上記トーションバーが貫通する、２つの上記円錐状の固定ボックスの離隔した２つの頂部の間に、２つの頂部を結ぶ方向を軸方向として配置され、上記固定ボックスに対して回転しないように取り付けられたことを特徴とする。
【００１１】
またこの場合、上記トーションバーに加えられる引張り力及び捩り剛性を調整することを可能にする調整手段が設けられたことを特徴とする。
【００１２】
またこの場合、上記調整手段は、ボルトを含んでなることを特徴とする。
【００１３】
またこの場合、上記固定ボックスは上記アームに連結され、上記アームは上記固定ボックスと上記アームとを連結するための横枝部材を含んでなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴及び利点は、添付図面を参照する以下の記述を読むことによって明らかとなるであろう。
【００１５】
図１は、本発明の１実施の形態による自動車の後部懸架装置１を示す。図１に示す後部懸架装置１は、それぞれ車輪３を支持する、左右の２個の縦方向のアーム２を含んでなる。各アーム２は、縦方向の軸であるＸ軸に概ね平行に向けられ、車輪の心棒５から、緩衝装置７を経て、車両構造上の節点６へ到る縦枝部材４と、横方向の軸であるＹ軸方向に向けられ、端部が横軸Ｙに平行な軸の周りに回転可能な玉付き回転装置を含んでなる捩り継手１０に連結された、横枝部材８を含んでなる。アーム２は、節点６において、車両の車体構造部材に対して横軸Ｙに平行な軸の周りに回動可能に連結される。捩り継手１０と横枝部材８が横方向の連結部材を構成し、２個のアーム２は連結部材を介して連結される。捩り継手１０が中央部の捩り変形可能な領域を形成する。アーム２は、軽量材料（例えばアルミニウム材料）の型打ち鍛造または鋳造によって形成することができる。
【００１６】
図２に示すように、捩り継手１０は、２個の円錐状の固定ボックス１１を含んでなり、固定ボックス１１は、嵌合、ネジ止め、またはその他の方法によって、アーム２の横枝部材８の先端へ連結される。２個の固定ボックス１１は、それらの円形の底部１２を介して対向し、２つの底部１２の間には玉軸受１３が設けられ、玉軸受１３が２個の固定ボックス１１の互いに相対的なＹ軸方向の軸の周りの回転を可能にする。この組立は、車輪のアームに対して如何なる外力がもたらされても、各転動軌道への玉の永久的な接触を可能にする拘束の下に実施される。このために予め負荷される荷重は、Ｙ軸に平行に設けられたトーションバー１４の引張り力によって与えられる。トーションバー１４の、例えば縦溝付きの拡大された先端１５は、円錐状の固定ボックス１１の頂部に形成された軸方向の開口１７に面した縁１６′に支えられたスリーブ１６の中に回転しないように固定される。同様に、スリーブ１６も、２つのアーム２の間に作用する捩りがトーションバー１４へ全て伝達されるように、軸方向の開口１７の中に回転しないように固定される。
【００１７】
トーションバー１４に加えられる引張り力と捩り剛性を調整するための、ボルト１８を含んでなる調整手段を設ける。ボルト１８は、スリーブ１６のキャップ板１９を通して、トーションバー１４の先端１５の中のネジ切りされ、トーションバー１４の軸方向に形成された穴２０へ螺入する。ボルト１８の頭部はキャップ板１９によって支持されるので、ボルト１８をトーションバー１４の穴２０へ螺入すると、トーションバー１４には軸方向の張力がもたらされ、固定ボックス１１及び玉軸受１３には圧縮力がもたらされる。ボルト１８をトーションバー１４の穴２０へ螺入するためにボルト１８の頭部に加えるボルト締めトルクを調整することによって、トーションバー１４の引張り力と捩り剛性並びに捩り継手１０の曲げ剛性が調整される。
【００１８】
このように、懸架装置１の中央部の捩り継手１０は、次ぎの３つの役割を果たす。
１．２つのアーム２の間において、Ｘ軸方向とＺ軸（Ｘ軸とＹ軸に直交する軸）方向に作用する剪断応力を支持する。玉軸受１３は、引張り力を受けているトーションバー１４によって予め負荷される荷重の作用によって剪断応力を支持する。
２．Ｘ軸周りの曲げモーメントＭｘとＺ軸周りの曲げモーメントＭｚを支持する。玉軸受１３は、大きな直径（１実施の形態においては例えば約８〜９ｃｍ）上に配置された玉と転動軌道との間の接触応力の分布によってこれらのモーメントを主に負担する。
３．Ｙ軸の周りの２つのアーム２の間の相対的な運動へ角度剛性（アンチロール剛性）を付与する。
【００１９】
本発明による装置は特にコンパクトで、捩り継手１０は、２５ｃｍのオーダ（トーションバー１４が機能する部分は例えば２０ｃｍ）の軸方向の寸法と約９ｃｍの外径を有する。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による自動車の後部懸架装置おいては、車輪を支持する、車両の車体構造部材に対して横軸に平行な軸の周りに回動可能に連結された、少なくとも２つの縦方向のアームを含んでなり、アームは、少なくとも１つの領域において捩り変形可能な横方向の連結部材によって連結された自動車の後部懸架装置において、連結部材の捩り変形可能な領域は、横軸に平行なトーションバーによる引張り力で拘束される横軸に平行な軸の周りに回転可能な玉付き回転装置を含んでなるので、アンチロールのために要求される捩り剛性はトーションバーによって、また走行中の車輪の側面の向きを維持するために要求される曲げ剛性はトーションバーによる引張り力で拘束された玉付き回転装置によってそれぞれ確保され、玉付き回転装置はコンパクトであるので占有スペースは小さく、外観による識別は容易であり、また玉付き回転装置は捩り変形を可能にするので、柔軟な後部懸架装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による後部懸架装置の上面図である。
【図２】図１に示す後部懸架装置のアームを接続する捩り継手の詳細図である。
【符号の説明】
１…後部懸架装置
２…アーム
３…車輪
４…縦枝部材
５…車輪の心棒
６…節点
７…緩衝装置
８…横枝部材
１０…捩り継手
１１…固定ボックス
１２…底部
１３…玉軸受
１４…トーションバー
１５…先端
１６…スリーブ
１６′…縁
１７…開口
１８…ボルト
１９…キャップ板
２０…穴

Claims (6)

  1. 車輪を支持する、車両の車体構造部材に対して横軸Ｙに平行な軸の周りに回動可能に連結された、少なくとも２つの縦方向のアーム（２）を含んでなり、上記アーム（２）は、少なくとも１つの領域（１０）において捩り変形可能な横方向の連結部材（８、１０）によって連結された自動車の後部懸架装置において、上記連結部材の捩り変形可能な領域（１０）は、上記横軸Ｙに平行なトーションバー（１４）による引張り力で拘束される、上記横軸Ｙに平行な軸の周りに回転可能な、玉付き回転装置（１１、１３）を含んでなることを特徴とする自動車の後部懸架装置。
  2. 上記玉付き回転装置（１１、１３）は、円形の底部（１２）が互いに対向する２つの円錐状の固定ボックス（１１）を含んでなり、上記円形の底部（１２）の間に玉軸受（１３）が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の自動車の後部懸架装置。
  3. 上記トーションバー（１４）は、上記トーションバー（１４）が貫通する、２つの上記円錐状の固定ボックス（１１）の離隔した２つの頂部の間に、２つの頂部を結ぶ方向を軸方向として配置され、上記固定ボックス（１１）に対して回転しないように取り付けられたことを特徴とする請求項２に記載の自動車の後部懸架装置。
  4. 上記トーションバー（１４）に加えられる引張り力及び捩り剛性を調整することを可能にする調整手段が設けられたことを特徴とする請求項３に記載の自動車の後部懸架装置。
  5. 上記調整手段は、ボルト（１８）を含んでなることを特徴とする請求項４に記載の自動車の後部懸架装置。
  6. 上記固定ボックス（１１）は上記アーム（２）に連結され、上記アーム（２）は上記固定ボックス（１１）と上記アーム（２）とを連結するための横枝部材（８）を含んでなることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の自動車の後部懸架装置。
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