(57)【要約】  アーム（１２）は、その外端部（２４，２８）で車輪のホイールキャリアに対して関節で繋がる一方、内端部（２６，３０）で車体に対して関節で繋がる、一対の横方向のロッド（１６，１８）と、前記ロッド（１６，１８）を相互に結合し、或る面における曲げ剛性が当該面に垂直な方向における曲げ剛性よりも大きくなるように、好ましくはブレード状または板状の要素として形成された、少なくとも一対の結合要素（２０，２２）と、を備えている。前記アームは、前記ロッド（１６，１８）の軸線に沿った２つの並進運動の自由度（ＤＯＦｘ，ＤＯＦｙ）と、その面内における前記結合要素（２０，２２）の幾何学上の配置と曲げ剛性によるだけでなく、前記ロッド（１６，１８）の幾何学上の配置と捩り剛性により、大略横向きで水平な第１の軸（ＥＳＡｙ）の回りの第１の回転方向の自由度（ＤＯＦθｙ）と、を制御することができる。本発明によれば、前記ロッド（１６，１８）は、前記アームがその物理的な囲いの外側に配置された弾性中心（ＥＣ）を有し、その面に垂直な方向における前記結合要素（２０，２２）の幾何学上の配置と曲げ剛性によるだけでなく、前記ロッド（１６，１８）の幾何学上の配置と曲げ剛性により、大略鉛直な第２の軸（ＥＳＡｚ）の回りの第２の回転方向の自由度（ＤＯＦθｚ）を制御することができるように、好ましくは車両の外方に向かって収束する。
2009532273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪（１０）のホイールキャリアを車体に連結するための自動車用独立懸架式サスペンション装置のアーム（１２）であって、
その横方向の外端部（２４，２８）で前記車輪に対して関節状に結合され、横方向の内端部（２６，３０）で車体に対して関節状に結合される、一対の横方向のロッド（１６，１８）と、前記ロッド（１６，１８）を相互に結合し、或る面において当該面に垂直な方向における曲げ剛性よりも大きい曲げ剛性を有するように形成された、少なくとも一対の結合要素（２０，２２）と、を備え、
前記ロッド（１６，１８）の軸線に沿った２つの並進運動の自由度（ＤＯＦｘ，ＤＯＦｙ）と、前記面内における前記結合要素（２０，２２）の幾何学上の配置と曲げ剛性によるだけでなく、前記ロッド（１６，１８）の幾何学上の配置と捩り剛性により、大略横向きで水平な第１の軸（ＥＳＡｙ）の回りの第１の回転方向の自由度（ＤＯＦθｙ）と、を制御することができる、
アームにおいて、
前記ロッド（１６，１８）は、前記アームがその物理的な囲いの外側に配置された弾性中心（ＥＣ）を有し、低剛性の前記垂直方向における前記結合要素（２０，２２）の幾何学上の配置と曲げ剛性によるだけでなく、前記ロッド（１６，１８）の幾何学上の配置と曲げ剛性により、大略鉛直な第２の軸（ＥＳＡｚ）の回りの第２の回転方向の自由度（ＤＯＦθｚ）を制御することができるように収束する、ことを特徴とするアーム。
【請求項２】
前記ロッド（１６，１８）は大略水平であることを特徴とする請求項１に記載のアーム。
【請求項３】
各ロッド（１６，１８）は、その横方向の外端部に、ホイールキャリアへの関節結合のために第１ブッシュを受け合うための第１結合用受け座部（２４，２８）を備え、横方向の内端部には、車体への関節結合のために第２ブッシュを受け合うための第２結合用受け座部（２６，３０）を備えた、基本的に真っ直ぐで伸長した本体部を有している、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアーム。
【請求項４】
前記結合用の受け座部（２４，２６，２８，３０）は、それぞれのロッド（１６，１８）の伸長した本体部の端部に取り付けられた中空円筒要素によって形成されており、
前記受け座部の軸線は、前記伸長した本体部の軸線に実質的に垂直である、ことを特徴とする請求項３に記載のアーム。
【請求項５】
前記ロッド（１６，１８）の断面は、軸に関して非対称であり、それにより、ロッドの方位が前記第１及び第２の軸（ＥＳＡｙ、ＥＳＡｚ）の方位に影響を及ぼす、ことを特徴とする請求項１から４の何れか一に記載のアーム。
【請求項６】
前記ロッド（１６，１８）は大略平坦な構造を有していることを特徴とする請求項５に記載のアーム。
【請求項７】
前記結合要素（２０，２２）は、その面内で実質的に剛性であるが、当該面に垂直な方向においては曲げにおいて撓み性があるように、大略平坦な構造を有している、ことを特徴とする請求項１から６の何れか一に記載のアーム。
【請求項８】
前記結合要素（２０，２２）は大略垂直であることを特徴とする請求項６又は７に記載のアーム。
【請求項９】
少なくとも一つの結合要素（２０）はブッシュによって形成され、該ブッシュの方位は前記第１及び第２の軸（ＥＳＡｙ、ＥＳＡｚ）の方位に影響を及ぼすものである、ことを特徴とする請求項１から６の何れか一に記載のアーム。
【請求項１０】
前記ロッド（１６，１８）及び／又は前記結合要素（２０，２２）は、打ち抜き部品として製作されている、ことを特徴とする請求項１から９の何れか一に記載のアーム。
【請求項１１】
前記ロッド（１６，１８）のうちの一つによって単一の部品として形成されたばね性のある支持要素を更に備えている、ことを特徴とする請求項１から１０の何れか一に記載のアーム。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか一に記載の下側横アーム（１２）と、キャンバ制御ロッド（１４）とを備えている、ことを特徴とする自動車の独立懸架式サスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に特定されているように、独立懸架システム（独立懸架式のサスペンションシステム）においてホイールキャリア（wheel carrier）を自動車の車体に結合するサスペンションアームに関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のように特定されたタイプのサスペンションアームは、本願出願人の名において出願された特許文献１により知られている。この文献は、特にその図４に示された実施形態を参照して、一対の棒状体（ロッド：rod）を備えた自動車の独立懸架装置（独立懸架式サスペンション装置）用のアームを開示しており、前記一対のロッドの各々は基本的に真っ直ぐに伸びる中央本体部によって形成され、横方向の内側端部と横方向の外側端部の対向する端部には、それぞれホイールキャリアと車体に対する関節状の結合のために、円筒状の受け座（シート：seat）部がそれぞれ取り付けられている。２本のロッドは、車両の実質的に横方向において互いに平行に伸長し、前記円筒状受け座部に近接した一対の可撓性のある要素（フレキシブルエレメント：flexible element）によって結合されている。
このフレキシブルエレメントは、当該フレキシブルエレメントに垂直な方向における曲げ剛性に対する、所定方向における曲げ剛性の高い比率によって特徴づけられる。特に、前記フレキシブルエレメントは、その中立面（ミドルプレーン：middle plane）において高い剛性を示すが、前記中立面に対して垂直な方向においては或る程度の可撓性（フレキシビリティ：flexibility）を示すように、金属または複合材料の板材（シート：sheet）から羽根（ブレード；blade）状に製作される。
このような取り合わせにより、前記アームは、２本のロッドの軸に沿ったホイールキャリアの２つの並進運動の自由度以外に、ホイールキャリアの回転方向の第３の自由度も拘束する。「自由度を無効にする（キャンセルアウト：cancel out）」なる表現は、その等価な表現である「自由度を制御（コントロール：control）する」と同様に、問題にしている方向における如何なる変位をも、或いは問題にしている方向の回りの如何なる回転をも阻害するという文字通りの語義を意図したものではなく、他の方向において許容される変位や回転よりも著しく小さい変位や回転は許容するという、より広い語義を意図したものである。
【０００３】
上述の既知のサスペンションアームだけでなく、本特許出願のサスペンションアームの作動をより良く理解するために、ＳＡＥ（Society of Automotive Engineers：自動車技術者協会）の研究論文：文献番号２００５−０１−１７１９に提案されたＥＥＭ（Equivalent Elastic Mechanism：等価弾性機構）技法を、以下に説明する。
ＥＥＭ技法は、自動車のサスペンションシステムの弾性運動学上の挙動の設計および解析において補助を行うための手段として、本願出願人によって開発されたものである。ＥＥＭは、あらゆる弾性システムの、特に自動車用サスペンション装置の、線形的な弾性的挙動を、正確で十二分に再現することができる簡単な物理学的モデルである。
【０００４】
線形的な弾性的システムの挙動を定義付けるためには、一般に、剛性マトリックス（matrix）、或いは剛性マトリックスの逆のマトリックスである撓み性（コンプライアンス：compliance）マトリックスが用いられる。これらのマトリックスは、システムに作用する力の、或いはシステムに加わる変位の、位置および方位にも拘わらず非常に複雑なものとなるかも知れない弾性的システムの挙動の表現に、非常にコンパクト（compact）で数学的な精密さと簡潔さとを備えた表現の仕方を与えるものである。
しかしながら、これらのマトリックスを用いることの不利な点は、それらが余り直観的なものではないことにある。というのは、剛性マトリックス自体を単に一見しただけでは、システムの実際の挙動を認識することが難しいからである。例えば、システムに加わる力の作用点の変位に対して、或いは力の方向の変化に対して、システムがどのように反応するかを、剛性マトリックスから見抜くことはできない。しかも、問題にしている弾性的システムの構成要素の一つの方位または剛性の変化の影響を、剛性マトリックスから認識することは、間違いなく不可能である。
【０００５】
ＥＥＭ技法は、剛性マトリックスによって表現されるものと同様の弾性的挙動を与えると共に、作用する力および加えられた変位から独立することによって表現された剛性マトリックスの典型的な利点は保持しながらも、当該システム及び／又はそれに加わる力および変位のパラメータが変化するときに、当該システムの挙動を直ちにしかも明確に理解することを可能にする、線形的な弾性的システムを表示する物理学的なモデルを創り出すことを企図したものである。
【０００６】
ＥＥＭは、直列に働く２つの単純なサブシステムに分割可能で、そのサブシステムの各々は、３次元の自由度を有すると共にその方位を定める独自の局所座標系を有している。ＥＥＭの第１のサブシステムは、ホイールキャリアが、互いに垂直な３本の軸に沿って、回転することなく、どのようにして並進運動するかを表現する、３方向の純粋に並進運動の撓み性（以下、Translation-Only Compliance の頭文字である略号ＴＯＣで表示される）によって定められる。ＴＯＣ撓み性および並進運動の３軸の方位は、元の弾性的システムの剛性マトリックスから演算される。
ＥＥＭの第２のサブシステムは、互いに垂直な３方向の弾性的な螺旋軸（以下、Elastic Screw Axis の頭文字である略号ＥＳＡで表示される）によって定められる。各弾性螺旋軸には、前記軸回りの回転と、一様に前記回転に束縛され前記軸に沿った並進運動とに在る、弾性的なロトトランスレーション（rototranslation）の１つの自由度が関連付けられている。この場合もまた、前記３本のＥＳＡ軸に関連付けられた位置，方位および撓み性は、元の弾性的システムの剛性マトリックスから演算される。
【０００７】
添付図面の図１は、自動車の車輪（ホイール：wheel）のサスペンションシステムへのＥＥＭ技法の適用を示している。この図から分かるように、サスペンション装置のモデルは、３本の弾性的な回転の軸ＥＳＡｘ（車両の長手方向に沿って、若しくは長手方向に対し或る角度だけ傾けて、方向付けられている）、軸ＥＳＡｙ（車両の横方向に沿って、若しくは横方向に対し或る角度だけ傾けて、方向付けられている）、及び軸ＥＳＡｚ（車両の上下方向に沿って、若しくは上下方向に対し或る角度だけ傾けて、方向付けられている）、並びに３本の並進運動の撓み性のみの軸ＴＯＣｘ（長手方向の並進）、軸ＴＯＣｙ（横方向の並進）及び軸ＴＯＣｚ（上下方向の並進）に在る。符号Ｗは車両の車輪を、矢印Ｆは車両の進行方向を、それぞれ表しており、また、矢印ＩＦ，ＢＦ及びＣＦは、車輪Ｗに作用する衝撃力，制動力および操舵力をそれぞれ表している。
【０００８】
一旦、サスペンション装置の３本のＥＳＡ軸の撓み性および方向が剛性マトリックスの分解によって演算されると、加えられる外力に対するサスペンション装置の応答は、並進運動の各自由度または各々のＥＳＡ軸回りの弾性的な回転の各自由度に対する力の複合した影響を考慮に入れることにより、簡単に推測することができる。
各ＥＳＡ軸は、その軸回りに作用するトルクに対する、ホイールキャリアの応答の完全な説明をもたらすものである。ホイールキャリアに作用するトルクは、ＥＳＡ軸によって定められるサブシステムの垂直な３方向に分解できるので、サスペンション装置によって構成される弾性システムの３本のＥＳＡ軸に関連する撓み性の総和は、システムに加えられる外部トルクの影響下にあるシステムの弾性変位の完全な説明をもたらす。
【０００９】
上述のように、ＥＥＭの全ての要素は直列に作用し、従って、外部からの力／トルクに対するシステム全体としての応答は、前記の力／トルクの影響下で個々の単一の要素の撓みの単純な総和になる。
【００１０】
ＴＯＣ要素に加わる力は、力の作用点に依存しない純粋な並進運動を生じさせ、また、この並進運動は、加わる力が前記で定められた第１のサブシステムの３方向の一つと平行でない限り、通常、これら３方向全ての成分を有している。ＴＯＣ要素に加わるトルクは、勿論、何らの撓みも生じさせることはない。
【００１１】
ＥＳＡ軸上の力の影響は、その力の方向がＥＳＡ軸の一つに略平行であるとすれば、想定することは容易である。螺旋状に捩ることの影響を無視すれば、力に平行なＥＳＡ軸の撓みは何ら生じることはない。従って、力は、単に他の二つのＥＳＡ軸回りの回転運動を生じさせるだけであり、その回転運動は、これら軸の回転方向の撓み性と、力とＥＳＡ軸の間の距離と、に依存する。
【００１２】
回転方向におけるシステムの応答は、従って、前記二つのＥＳＡ軸回り回転の総和によって簡単に与えられる。各回転は、また、力の作用点で撓みを生じさせる。加えられた力に平行な二つの回転によって生じる撓みの成分の総和は、当のポイントでのシステムの並進方向の撓み性を表している。
【００１３】
結局、螺旋状に捩ることの影響は無視できるので、一つのＥＳＡ軸回りのトルクを加えることは、単に当該軸回りの回転を生じさせるだけであり、その回転は回転方向の撓み性に依存する。
【００１４】
自動車の車輪に対して標準的に作用する側方からの力および長手方向の力の下で、サスペンション装置のＥＥＭモデルのパラメータ間の関連付け（リンク：link）、及びサスペンション装置の弾性運動学的な挙動についての深い理解のために、前記で引用した非特許刊行物が参照されるべきである。
【特許文献１】欧州特許出願第１３６１０８３号明細書
【非特許文献１】２００５年４月にＳＡＥ（Society of Automotive Engineers：自動車技術者協会）により発行された研究論文：文献番号２００５−０１−１７１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
冒頭にて引用した文献から公知であるサスペンションアームの構造を出発点として、アームを、より複雑で従ってより高価なものとすることなく、ホイールキャリアの更に一つの自由度を制御して、全部で４つの自由度を制御することができる、自動車の独立懸架式のサスペンション装置用のアームを提供することが、本発明の一つの目的である。
【００１６】
この目的は、独立請求項１の特徴部分に述べられた特徴を有するサスペンションアームにより、本発明に従って十二分に達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
車両の外部または内部に向かって収束する２本のロッドにより、アームの等価弾性システムの弾性中心（若しくは、並進運動の剛性中心）、よって軸ＥＳＡｚは、アームの囲いの外側に配置され、従って、当該アームは、前記軸の回りの回転の更なる自由度を制御することができる。ホイールキャリアの軸ＥＳＡｚ回りの回転は、アームの可撓性のある要素（フレキシブルエレメント）の屈曲を生じさせるので、この軸に関連した捩り剛性は、前記フレキシブルエレメントの曲げ剛性によって定まることになる。
【００１８】
本発明に係るアームはホイールキャリアの４つの自由度を制御するものであるので、当該アームは、ホイールキャリアの残りの自由度を制御することができるキャンバ（camber）制御ロッドと組み合わされて、下側（ロア：lower）横アームとして、有利に使用することができ、それにより、構造が簡単で、低コストであるが高い弾性運動学的な性能を有するサスペンション装置を、たった２つの部品で得ることができる。経済的な利点に関する限りにおいては、本発明に係るアームを採用したサスペンション装置は、前記で議論された従来技術に係るアームを採用したサスペンション装置で必要とされる８個のブッシュ（bush）に代えて、たった６個のブッシュ（ロアアーム用に４個とキャンバ制御ロッド用に２個）を要するだけである、ことが分かれば十分である。
【００１９】
本発明に係るサスペンションアームの好ましい実施態様は、従属請求項において特定されている。
【００２０】
好ましくは、関節状結合用のブッシュが剛（リジッド：rigid）であるのに対して、前記サスペンションアームの２本のロッドは、捩りにおいて或る撓み性を示す。このやり方においては、制動トルクを受けているホイールキャリアの回転は、前記ロッドの捩り変形によって許容される。この代わりに、制動トルク作用時にホイールキャリアの或る回転を許容するようにブッシュが柔軟性に富んでいる（フレキシブル）のに対して、２本のロッドは捩りにおいて剛（リジッド）である。
【００２１】
結合要素は、好ましくは、中立面に垂直な方向において低い曲げ剛性を有するように、中空であってもよいが、ブレード状または板状の要素として形成される。
【００２２】
この代わりに、捩りについて剛（リジッド）であるロッドを備えたアームの場合には、横方向外側に柔軟な要素をブッシュによって形成することができる。
【００２３】
本発明の特徴および利点は、添付図面を参照して、純粋に非限定的な例として挙げられた以下の詳細な説明に照らして、より良く理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
詳細な説明及びそれに続く特許請求の範囲において、「長手方向」及び「横方向」，「内」及び「外」，「前」及び「後」，「水平」及び「鉛直」，「上」及び「下」なる用語は、車両への取付状態を参照されることを意図したものである。
更に、自動車の分野において通常採用されている慣行によれば、車両の長手方向，横方向および上下方向は、それぞれｘ、ｙ及びｚで表示されよう。
【００２５】
図２をまず参照すれば、自動車の車輪（１０）のホイールキャリア（不図示）を自動車の車体（やはり不図示）に結合するための自動車用独立懸架式サスペンション装置は、その全体が符号１２で表示されるロアアームと、キャンバ制御ロッド１４とを備えている。
アーム１２とロッド１４は両方共、横方向に方向付けられ、その横方向の外端部で車輪に対して関節で繋がり、横方向の内端部で車体に対して関節で繋がっている。例えば図３Ｂから分かるように、アーム１２の関節状結合のポイントは、ロッド１４の関節状結合のポイントと同様に、実質的に水平な面内に位置している。
【００２６】
アーム１２は、基本的には、一対の基本的には真っ直ぐなロッド１６及び１８と、その外端部および内端部でロッド１６とロッド１８とを互いに連結する一対の結合要素２０及び２２を含んでいる。
【００２７】
本発明の好ましい実施形態によれば、ロッド１６及び１８は、中空の例えば円形断面の伸長した本体部を有している。ロッド１６は、その横方向の外端部に、ホイールキャリアへの関節状の結合のために第１ブッシュ（不図示）を受け合うための第１結合用受け座部２４を備え、横方向の内端部には、車体への関節状の結合のために第２ブッシュ（不図示）を受け合うための第２結合用受け座部２６を備えている。
同様に、ロッド１８は、その横方向の外端部に、ホイールキャリアへの関節状の結合のために第１ブッシュ（不図示）を受け合うための第１結合用受け座部２８を備え、横方向の内端部には、車体への関節状の結合のために第２ブッシュ（不図示）を受け合うための第２結合用受け座部３０を備えている。
図示された実施態様では、前記結合用受け座部２４，２６，２８及び３０は、それぞれのロッド１６及び１８の伸長した本体部の端部に対して周知の方法によって（例えば、溶接によって）取り付けられた中空円筒要素で形成され、その軸線は、好ましくは、伸長した本体部の軸線に垂直で、互いに平行である。
【００２８】
結合要素２０及び２２は、所定平面における剛性が当該所定平面に垂直な方向における剛性に対して高い割合を示すように考えられている。図２の実施態様に示されるように、結合要素２０及び２２は、その中立面においては剛（リジッド）であるが、前記面に垂直な方向では曲げ撓み性を有するように、金属または複合材（或いは、適切な機械的特性を有するものであれば、他のあらゆる材料）のシートから、ブレード状または板状の要素として好適に形成されている。
【００２９】
前記結合要素２０及び２２は、その中立面を、ロッド１６及び１８の伸長した本体部の軸線に垂直にして（例えば、図６Ａに示される要素２２を参照）、或いは前記軸線に傾斜させて（例えば、図６Ａに示される要素２０を参照）、配置することができる。詳細な説明の後続する部分で説明されるように、ロッド１６及び１８の軸線に対する結合要素２０及び２２の傾斜度は、アーム１２の弾性的な特性に、従って、サスペンション装置の挙動に、影響を及ぼす。
【００３０】
前述のサスペンションアーム１２は、４点式の剛体（リジッド）サスペンションアームがそうであるように、ホイールキャリアの４つの自由度を「制御」することができるが、基本的には２つの理由により、剛体アームの典型的な挙動を呈するものではない
【００３１】
まず第１に、結合要素の曲げ剛性およびロッドの捩り剛性が、アーム全体の弾性的な挙動を決定付けるに際して、根本的な役割を果たすことである。
【００３２】
第２に、アームは剛（リジッド）ではないので、当該アームに関連した等価弾性システムの２本の軸ＥＳＡｙ及びＥＳＡｚの交差部に位置するアーム弾性中心は（並進運動の剛性中心も）、図３Ａにおいて符号ＥＣで表示されるように、当該アーム自体の物理的な囲いの外側に出ている。弾性中心のかかる位置取りは、リジッドなアームでも達成できるのであるが、半径方向の剛性に対する軸方向の剛性の比が高い好適に方位付けられたゴム製のブッシュが用いられ場合だけである。
従って、本発明に係るアームは、所定方向に低い剛性を有する好適に方位付けられたゴム製のブッシュをあてにする必要なく、弾性中心がアームの物理的な囲いの外側に移動させられるという、構造的に柔軟な（フレキシブル）特性を有する点において、従来の４点式リジッドアームとは区別される。対照的に、本発明に係るアームのブッシュは、弾性中心をアームの物理的な囲いの外側へ移動させることの効果であって、アームの構造上の撓み性による効果を、低減することがないようにするに十分な剛性を全ての方向において有する必要がある。
【００３３】
サスペンションアーム１２によって制御されるホイールキャリアの４つの自由度が、図３Ａ−３Ｂ，図４Ａ−４Ｂ及び図５Ａ−５Ｂを参照して説明される。これらの図は、前記アームの弾性螺旋軸ＥＳＡｙ及びＥＳＡｚの配置も示しており、これら弾性螺旋軸は、問題にしている又は問題にはしていない自由度に影響を及ぼす前記軸に関連したアームの回転方向の撓み次第で、実線または破線で描かれている。
【００３４】
図３Ａ及び図３Ｂは、サスペンションアーム１２によって制御される２つの並進運動の自由度を示している。これら２つの自由度は、それぞれＤＯＦｘ及びＤＯＦｙで表示され、また、図３Ａに示されるように、２本の軸１６及び１８の軸に沿った並進運動の自由度として、或いは、車両の長手方向ｘ及び横方向ｙに沿った並進運動の自由度として、心に描くことができる。
前記２つの並進運動の自由度に関連したアーム１２の剛性は、ロッドの軸方向におけるブッシュの剛性と直列に、２本のロッド１６及び１８の軸方向の剛性に依存する。これらの剛性が高いほど、アーム１２の弾性中心ＥＣは当該アームからより離間することになる。
【００３５】
図４Ａ及び図４Ｂを参照すれば、アーム１２によって制御される第３の自由度はＤＯＦθｚで表示されており、図４Ａにおいて破線で示されるように、この第３の自由度は、柔軟性のある結合要素２０及び２２の曲げ変形による軸ＥＳＡｚ回りの回転方向の自由度である。
軸ＥＳＡｚ回りのアーム１２の回転方向の剛性は、結合要素２０及び２２の柔軟性が最も高い方向における当該結合要素の曲げ剛性に依存しており、これら結合要素の中立面は略鉛直であるので、結合要素の最も高い柔軟性は、図示された例では略水平な面内に位置している。軸ＥＳＡｚ回りのアーム１２の回転方向の剛性は、ロッド自体の曲げ剛性にだけでなく、水平な面内における及びロッド１６及び１８に垂直な方向におけるブッシュの剛性にも依存する。
【００３６】
図５Ａ及び図５Ｂを参照すれば、アーム１２によって制御される第４の自由度はＤＯＦθｙで表示されており、この第４の自由度は軸ＥＳＡｙ回りの回転方向の自由度である。軸ＥＳＡｙ回りのアーム１２の回転方向の剛性は、結合要素２０及び２２の剛性が最も大きい方向における当該結合要素の曲げ剛性に依存しており、これら結合要素の最大の剛性は、図示された例では略鉛直な面内に位置している。軸ＥＳＡｙ回りのアーム１２の回転方向の剛性は、結合要素２０及び２２間にあるロッド１６及び１８の部分の捩り剛性にだけでなく、鉛直な面内におけるブッシュの剛性にも依存する。
【００３７】
サスペンションアーム１２の弾性中心ＥＣの位置は、水平面内における上述の剛性特性に依存する。軸ＥＳＡｚ回りのアーム１２の回転方向の剛性が零（ゼロ：zero）になる傾向が強くなるほど、すなわち、結合要素２０及び２２が限りなく薄くて柔軟になるほど（換言すれば、その中立面に垂直な方向における曲げ剛性に対する中立面における曲げ剛性の比が高くなるほど）、弾性中心ＥＣは、２本のロッド１６及び１８の軸線の幾何学上の交差点に相当する理論上の位置に近付く傾向がより強くなる。
【００３８】
サスペンションアーム１２の挙動は、結合要素２０及び２２の曲げ剛性に依存して、４点式リジッドアームの挙動と一対の分離した結合ロッドの挙動との間にある。ＥＳＡｚ軸回りの捩り剛性が小さくなると、アームの挙動は２本の分離したロッドの挙動になる傾向が強くなり、一方、ＥＳＡｚ軸回りの捩り剛性が大きくなると、アームの挙動は４点式リジッドアームの挙動になる傾向が強くなる。
【００３９】
サスペンションアーム１２に関連した等価弾性システムの軸ＥＳＡｙ及び軸ＥＳＡｚの方位は、まず第１に、アーム自体の方位、すなわちロッド１６及び１８の方位、によって定められ、第２に、結合要素２０及び２２の方位によって定められる。これに関連して、図６Ａ及び図６Ｂは、外側結合要素２０の中立面と２本のロッド１６及び１８が定置される中立面との間の角度の変動の結果、２つの軸ＥＳＡｙ及びＥＳＡｚの方位がどのように変化するかを示している。
【００４０】
一方、図７は、ｘ−ｚ面において、つまり長手方向の鉛直平面において軸ＥＳＡｚの傾きが、キャンバ制御ロッド１４の位置によっても、どのように定められるかを示している。好ましくは、軸ＥＳＡｚは、車両の進行方向（図７において矢印Ｆで表示されている）に関して車輪中心より後方に配置されるように選択されている。
【００４１】
更に、軸線に関して、例えばブレード状の板状など非対称形の断面を有するロッドが用いられている場合、当該ロッドの方位も２つの軸ＥＳＡｙ及びＥＳＡｚの方位に影響を及ぼす。
【００４２】
本発明に係るサスペンションアームの変形例が図８に示されており、そこでは、図２から図７の部分および部品と同一または相当するものには、同じ参照数字が付されている。この変形例は、外側結合要素２０が、ここでは、板状またはブレード状の要素によってではなくブッシュによって形成されており、このブッシュの方位が、アームの軸ＥＳＡｙ及び軸ＥＳＡｚの方位を変化させるために変化し得る点で、前述の実施形態と実質的に異なっている。
【００４３】
前述の記載に照らして理解され得るように、本発明に係るサスペンションアームの主たる利点は、弾性中心自体の絶対位置ではなくて、サスペンション装置に要求される弾性運動学に適応する目的の見地から弾性中心の最も適切な位置を、設計段階で、広範な選択の自由をもって明確に定める可能性にある。アームの部品の、つまりロッド及び結合要素の幾何図形上の配置および剛性特性を好適に定めることにより、弾性中心の所望の位置およびアームに関連した等価弾性システムの軸ＥＡＳｙおよび軸ＥＳＡｚの所望の方位を得ることが、実際に可能である。
【００４４】
当然ながら、本発明の本質は維持したままで、実施態様および構造の詳細は、純粋に非限定的な例示として記載され図示されたものに対して、幅広く変化することができる。
【００４５】
例えば、２本のロッドが車両の外側へ向かって収束するアームの形態が好ましいことに変わりはないとしても、ロッドが車両の内側へ向かって収束する形態も適合するものである。
【００４６】
更に、結合要素は、開断面（例えば、板状のブレード状要素）と閉断面（例えば、管状の要素）の何れでも有し得る。
【００４７】
たとえ、殆どの適用（アプリケーション：application）においては、結合要素の鉛直あるいは実質的に鉛直の配置が、この場合には、鉛直面内での曲げ剛性が水平面内での曲げ剛性よりも著しく大きいので、好ましいとしても、これら要素の他のあらゆる方位も、明らかに本発明の範囲内のものである。
【００４８】
同様に、たとえ、２つの直交する方向における曲げ剛性について高い比率を有する結合要素を用いることが好ましいとしても、２つの直交する方向における剛性について余り高い比率を有していない結合要素を用いてもよく、サスペンション装置は特定の弾性運動上の仕様に適合することであろう。
【００４９】
更に、ブレード状または板状の結合要素の場合には、板厚が厚い一対の結合要素を用いることができ、或いは、この代わりに、アームにおけるより良好な応力分布を得るために、各結合要素を板厚が薄い複数の結合要素で置き換えることもできる。
【００５０】
ロッドの断面としては、好適なものであれば如何なる形状でも取り得る。
例えば、開断面あるいは中空断面を有するブレード状のロッドが、その方位がアームのＥＳＡ軸の方位を決定づけるパラメータ（parameter）として使用し得るようなやり方で、用いることができる。
【００５１】
また、ロッドの反対側の端部での結合要素の位置は、非限定的であると考えられるべきである。
【００５２】
更に、ホイールキャリアに対する及び車体に対するアームの関節状の結合のための４点が、同一平面内に位置する必要はない。
【００５３】
最後に、詳細な説明および図面に示されたようにロッド及び柔軟性のあるブレード状の要素で形成された構造は、技術的な見地から、所要の剛性特性を有するために好適に形造られ寸法設定された断面を備えた打ち抜き部品の溶接によって得ることができよう。
特に、打ち抜き部品として製作されたロッドの場合には、ばね性のある支持要素が、ロッドの一つで単一部品として、好都合に形成されることもできよう。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】自動車の車輪用のサスペンションシステムへのＥＥＭ技法の適用を示す略図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態に係るサスペンションアームを含む自動車用の独立懸架式サスペンション装置の斜視図である。
【図３Ａ】前記サスペンション装置に関連付けられた等価弾性システムの２本の軸ＥＳＡｙ及びＥＳＡｚの配置を示すと共に、ホイールキャリアの並進運動の二つの自由度がどのように制御されるかを示す、図２のサスペンションアームの斜視図である。
【図３Ｂ】前記サスペンション装置に関連付けられた等価弾性システムの２本の軸ＥＳＡｙ及びＥＳＡｚの配置を示すと共に、ホイールキャリアの並進運動の二つの自由度がどのように制御されるかを示す、図２のサスペンション装置の正面図である。
【図４Ａ】軸ＥＳＡｚについての前記アームの挙動を示す、図２のサスペンションアームの平面図である。
【図４Ｂ】軸ＥＳＡｚについての前記アームの挙動を示す、図２のサスペンション装置の正面図である。
【図５Ａ】軸ＥＳＡｙについての前記アームの挙動を示す、図２のサスペンションアームの斜視図である。
【図５Ｂ】軸ＥＳＡｚについての前記アームの挙動を示す、図２のサスペンション装置の正面図である。
【図６Ａ】前記アームのフレキシブルエレメントの方位が変化するに連れて軸ＥＳＡｙ及び軸ＥＳＡｚの方位がどのように変化するかを示す、前記アームの正面図である。
【図６Ｂ】前記アームのフレキシブルエレメントの方位が変化するに連れて軸ＥＳＡｙ及び軸ＥＳＡｚの方位がどのように変化するかを示す、図２のサスペンション装置の正面図である。
【図７】車両のｘ−ｚ面における軸ＥＳＡｚの方位を示す、図２のサスペンション装置の側面図である。
【図８】本発明の実施形態の変形例に係るサスペンションアームを含む自動車用の独立懸架式サスペンション装置の斜視図である。
【図１】
2009532273.tif 000003
【図２】
2009532273.tif 000004
【図３Ａ】
2009532273.tif 000005
【図３Ｂ】
2009532273.tif 000006
【図４Ａ】
2009532273.tif 000007
【図４Ｂ】
2009532273.tif 000008
【図５Ａ】
2009532273.tif 000009
【図５Ｂ】
2009532273.tif 000010
【図６Ａ】
2009532273.tif 000011
【図６Ｂ】
2009532273.tif 000012
【図７】
2009532273.tif 000013
【図８】
2009532273.tif 000014
【国際調査報告】
2009532273.tif 000015
2009532273.tif 000016
2009532273.tif 000017