(57)【要約】【課題】サスペンションアームにかかる応力を制限することができる簡便かつ経済的なショックアブソーバ取付部を備える後車軸を提供すること。【解決手段】本発明は、前方に位置する軸の周りをほぼ垂直な平面内で揺動し、それぞれのアーム部の後方に後輪（３４）を支えるハブブラケット（２４）を持つ２つのサスペンションアーム（２２）を備える自動車用後車軸（３１）であって、２つのサスペンションアーム（２２）を連結するトーションビーム（８）をさらに備える後車軸（３１）において、それぞれのサスペンションアームが、ビームとハブブラケットの間のハブブラケット中心軸よりも前方のアーム部の幅の中に配置された閉輪郭のほぼ垂直な開口部であって、サスペンションアーム（２２）に連結される下部固定部を持つショックアブソーバ（１０）を受ける開口部を備えることを特徴とする後車軸（３１）を対象とする。【選択図】図２
2011230619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方に位置する軸の周りをほぼ垂直な平面内で揺動し、それぞれのアーム部の後方に後輪（３４）を支えるハブブラケット（２４）を持つ２つのサスペンションアーム（２２、４４）を備える自動車用後車軸（３１、４１、５１）であって、前記２つのサスペンションアーム（２２、４４）を連結するトーションビーム（８、４２、５２）をさらに備える後車軸（３１、４１、５１）において、それぞれのサスペンションアーム（２２、４４）が、前記ビーム（８、４２、５２）と前記ハブブラケット（２４）の間の前記ハブブラケット（２４）中心軸よりも前方の前記アーム部の幅の中に配置された閉輪郭のほぼ垂直な開口部であって、前記サスペンションアーム（２２、４４）に連結される下部固定部を持つショックアブソーバ（１０）を受ける開口部を備えることを特徴とする後車軸（３１、４１、５１）。
【請求項２】
前記開口部を前記ショックアブソーバ（１０）が端から端まで貫くことを特徴とする、請求項１に記載の後車軸（３１、４１、５１）。
【請求項３】
前記サスペンションアーム（２２、４４）が、互いに心合わせされて前記開口部を形成する穴をそれぞれ持つ上板と下板とを備え、その開口部を貫く補強管（３０）がその２つの板に固定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の後車軸（３１、４１、５１）。
【請求項４】
前記補強管（３０）の基部が、固定軸（３２）を通すように横断方向に心合わせされた２つの穴を有する切断端を持ち、前記ショックアブソーバ（１０）の前記下部固定部を囲い込んで前記サスペンションアーム（２２，４４）と連結するキャップをそれによって構成することを特徴とする、請求項３に記載の後車軸（３１、４１、５１）。
【請求項５】
前記サスペンションアームが、「Ｕ」字形の全体形状を持つ断面に従って絞り加工された板材からなる長手方向本体（２２、４４）を持ち、上板および下板にそれぞれ相当するほぼ水平な２つの翼を備えることを特徴とする、請求項３または４に記載の後車軸（３１、４１、５１）。
【請求項６】
前記補強管（３０）が「Ｕ」字形断面の前記２つの翼の穴の縁に溶接されることを特徴とする、請求項５に記載の後車軸（３１、４１、５１）。
【請求項７】
前記補強管（３０）が前記穴の中に入るように巻いた薄板からなることを特徴とする、請求項３から６のいずれか一項に記載の後車軸（３１、４１、５１）。
【請求項８】
前記サスペンションアーム（２２、４４）に設けられた前記開口部が長手方向に引き伸ばされた形状を持ち、前記ショックアブソーバ（１０）の前記下部固定部がその開口部の長手に沿ってほぼセンタリングされることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の後車軸（３１、４１、５１）。
【請求項９】
前記トーションビーム（８）がその両端でサスペンションアーム（２２）の中央部分に固定されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の後車軸（３１）。
【請求項１０】
それぞれのサスペンションアームがアーム前半部（４０）とアーム後半部（４４）とを備え、それぞれが前記トーションビーム（４２）に直接固定されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の後車軸（４１）。
【請求項１１】
前記トーションビーム（５２）が、一体型サスペンションアーム後半部を形成する後方に曲がった両端を有しており、前方を向いた２つのサスペンションアーム前半部（４０）がそのビーム（５２）に固定されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の後車軸（５１）。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の後車軸（３１、４１、５１）を備える自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用後車軸、およびその車軸が装備された自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車は一般に車体に連結された後車軸を備えており、後車軸は、サスペンションがストロークできるように後車輪の案内を果たしながら、その車輪のハブを支える。
【０００３】
既知の形式の後車軸で、トーションビーム式と呼ばれる後車軸は、車両の両側に配置された２つの長手方向のサスペンションアームを持ち、それぞれのアームの前部が、ほぼ横断方向の軸に従って回動できるように弾性連結により車体に連結されている。車輪のハブはそれぞれのアームの後部に固定されている。
【０００４】
弾性連結は、走行時に車輪から来る振動を減衰することを可能にし、それによって振動が車体に伝わるのを防ぐとともに騒音を抑える。
【０００５】
後車軸は「Ｈ」形の全体形状を持ち、横断方向に配設されたトーションビームがその両端でそれぞれのサスペンションアームの中央部分に固定される。このトーションビームは、サスペンションアームの幾何形状を保持するとともに、ねじり変形によってアンチロールバー機能を果たして車体のロール角を制限する。
【０００６】
トーションビーム式後車軸は、一般に絞り加工部材および溶接部材の機械化溶接によって製作される。この種のトーションビーム式後車軸は、十分な後輪の案内とコスト抑制の間の折り合いに優れており、 広く普及している。
【０００７】
車体は、それぞれがサスペンションアーム後部に支えを得る２つのサスペンションコイルスプリングによって支持される。それぞれのサスペンションアームに対してスプリングと平行に油圧式ショックアブソーバが配設され、それによって車体の振動を緩和し、快適性およびロードホールディングを確保する。サスペンションスプリングおよびショックアブソーバからサスペンションアームへは比較的大きな応力が伝えられるため、アームは変形が抑えられるように設計する必要がある。
【０００８】
サスペンションアームで応力を分散させ、ねじり変形を防ぐためには、とりわけ仏国特許第２６３６５７１号などにより、サスペンションスプリングの支承をアームの中心線上に配置することが知られている。サスペンションアーム上部のサスペンションアーム中心線にほぼ沿った位置にそのアームの厚みのおよそ半分の窪みが設けられ、サスペンションスプリングの基部を受ける支承が形成される。
【０００９】
しかし、ショックアブソーバの下部固定部を、そのショックアブソーバの反力によるアーム内の応力が同様に制限されるようにする目的で、同じくサスペンションアームの中心線上にほぼセンタリングされる形で用意することは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】仏国特許第２６３６５７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、とりわけ、先行技術におけるそうした不都合をなくし、サスペンションアームにかかる応力を制限することができる簡便かつ経済的なショックアブソーバ取付部を備える後車軸を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明は、前方に位置する軸の周りをほぼ垂直な平面内で揺動し、それぞれのアーム部の後方に後輪を支えるハブブラケットを持つ２つのサスペンションアームを備える自動車用後車軸であって、２つのサスペンションアームを連結するトーションビームをさらに備える後車軸において、それぞれのサスペンションアームが、ビームとハブブラケットの間のハブブラケット中心軸よりも前方のアーム部の幅の中に配置された閉輪郭のほぼ垂直な開口部であって、サスペンションアームに連結される下部固定部を持つショックアブソーバを受ける開口部を備えることを特徴とする後車軸を提案する。
【００１３】
有利には、前記開口部をショックアブソーバが端から端まで貫く。実際、本発明による後車軸の利点は、ショックアブソーバがサスペンションアームをそのアーム部の幅の中で通り抜けるようにすることで、そのショックアブソーバの基部をサスペンションアームの下でセンタリングした形で固定することができ、それによって反力を均衡させることができるところにある。
【００１４】
さらに、本発明による後車軸は、互いに組み合わせることもできる以下のいずれか１つまたは複数の特徴を備えることができる。
【００１５】
有利には、サスペンションアームは、互いに心合わせされて開口部を形成する穴をそれぞれ持つ上板と下板とを備えており、その開口部を貫く補強管がその２つの板に固定される。
【００１６】
補強管の基部は、固定軸を通すように横断方向に心合わせされた２つの穴を有する切断端を持つことができ、ショックアブソーバの下部固定部を囲い込んでサスペンションアームと連結するキャップをそれによって構成する。
【００１７】
１つの実施形態では、それぞれのサスペンションアームは、「Ｕ」字形の全体形状を持つ断面に従って絞り加工された板材からなる長手方向本体を持ち、上板および下板にそれぞれ相当するほぼ水平な２つの翼を備える。
【００１８】
補強管は、「Ｕ」字形断面の２つの翼の穴の縁に溶接することができる。
【００１９】
補強管は、穴の中に入るように巻いた薄板からなることができる。
【００２０】
サスペンションアームに設けられた開口部は長手方向に引き伸ばされた形状を持つことができ、ショックアブソーバの下部固定部はその開口部の長手に沿ってほぼセンタリングされる。
【００２１】
トーションビームはその両端でサスペンションアームの中央部分に固定することができる。
【００２２】
１つの変形によれば、それぞれのサスペンションアームはアーム前半部とアーム後半部とを備え、それぞれがトーションビームに直接固定される。
【００２３】
もう１つの変形によれば、トーションビームは、一体型のサスペンションアーム後半部を形成する後方に曲がった両端を有しており、前方を向いた２つのサスペンションアーム前半部がそのビームに固定される。
【００２４】
本発明は、上述したような後車軸を備える自動車もまたその対象とする。
【００２５】
以下に添付の図面を参照しながら参考として与える説明を読めば、本発明についての理解が促され、その他の特徴や利点もまたより明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】先行技術による後車軸半分の斜視図である。
【図２】本発明の第１の形態による後車軸半分の斜視図である。
【図３】その後車軸半分のサスペンションアームの詳細図である。
【図４】本発明の第２の形態による後車軸半分の斜視図である。
【図５】本発明の第３の形態による後車軸半分の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１（従来技術）は、車両側方に長手方向に配置されたサスペンションアーム２を備える後車軸半分の右側方部を示す。このサスペンションアーム２の前部は、中心軸がほぼ横断方向に配置された輪４を備えており、この輪が車体に固定されたキャップに挿入される弾性ブロックを受け、それによって振動を減衰する弾性継手をなす。
【００２８】
サスペンションアーム２の後部は、後輪を受ける横断方向の軸を軸受によって支承するハブブラケット６を備える。
【００２９】
トーションビーム８は、その両端がサスペンションアーム２の中心点でサスペンションアームに固定される。このトーションビーム８はサスペンションアーム２の幾何形状を保ち、両アームのストロークの差を制限するねじりばねをなす。
【００３０】
サスペンションアーム２は、絞り加工された板材によって形成されるほぼ水平な支持面１２を後部に備えており、その支持面がサスペンションコイルスプリングの下端を受ける。
【００３１】
上端が車体に固定された摺動シリンダを備える油圧ショックアブソーバ１０は、ハブブラケット６の直近前方でサスペンションアーム２の外側面の横を通る。
【００３２】
この油圧ショックアブソーバ１０の下端は、ゴム製内環を持つ輪を備える。サスペンションアーム２にはこの環を通る横断方向軸が固定されており、それによって弾性連結が果たされる。この横断方向軸は、サスペンションアーム２の側面に溶接された円筒形部材の穴にねじ込まれる固定ねじを持つことができる。
【００３３】
本体がある程度の直径を持つ油圧ショックアブソーバ１０は、サスペンションのストローク時に接触することがないように、並行するサスペンションアーム２から十分に隔てられている。ショックアブソーバ１０基部の固定用横断方向軸はキャップ内に取り付けることができるが、その場合には後車軸の製作は複雑になる。
【００３４】
横断方向軸は片持ちで取り付けることもできる。その場合は、軸は曲げ応力を受けることになるため、軸は荷重を支えるために大きな直径を持たなければならない。
【００３５】
変形として、ショックアブソーバ１０をサスペンションアーム２内側のトーションビーム８の近くに配置することができる。その場合、ショックアブソーバ１０の固定軸を受ける円筒形部材をサスペンションアーム２の内側に心合わせして溶接することは容易でない。
【００３６】
これらの解決方法では、ショックアブソーバ１０の下部固定部はサスペンションアーム２の中心線に対してオフセットしているため、そのアームのねじりは、ショックアブソーバ１０をその固定部の心合わせがずれた状態で動作させることになる。このずれは、固定部のゴム環を疲労させ、ショックアブソーバ１０の内部摩擦やさらに重度の摩耗を生じさせる。
【００３７】
いずれの場合も、曲げ応力に耐えるためにサスペンションアーム２に必要となる厚手の板材または補強材は後車軸の重量の増大を招くことになる。
【００３８】
図２および３は、本発明による後車軸３１について、前方輪４とハブブラケット２４とを連結する長手方向本体２２であって、ビーム８が溶接された長手方向本体２２を持つサスペンションアーム２０を示す。
【００３９】
長手方向本体２２は、その本体に沿って延びるほぼ「Ｕ」字形の断面に従って絞り加工された板材を備える。この本体２２の「Ｕ」字形断面は水平な２つの翼を持ち、その断面の開放側が車両の外側を向く。単一の板材からなるサスペンションアーム２の本体２２は経済的である。
【００４０】
トーションビーム８は断面の閉じた方の側面に内側から溶接される。車輪３４を支えるハブブラケット２４と、サスペンションコイルスプリングの基部を受ける支持面２６は、それぞれ本体２２に溶接された絞り加工板材からなる。
【００４１】
本体２２の「Ｕ」字形断面のそれぞれの翼は、トーションビーム８とハブブラケット２４の中心軸の間のハブブラケット２４の中心軸よりも前方に、互いに心合わせされた穴を持っており、それらがサスペンションアーム２０を貫くほぼ垂直な開口部を形成する。
【００４２】
この開口部は、サスペンションアーム２０の本体２２を端から端まで貫いて両側に突き抜ける補強管３０を受けるもので、補強管３０は本体２２の両翼の２つの穴にぴったりと取り付ける。本体２２の２つの翼の穴の縁で行う溶接により、両翼は補強管３０と接合される。
【００４３】
こうして、補強管３０が本体２２の２つの翼に溶接されて２つの翼が連結され、サスペンションアーム２０に大きな補強が与えられることで、剛体のアセンブリが完成する。
【００４４】
補強管３０の基部は、車両の横断方向軸に心合わせされて補強管３０を貫く固定ねじ３２が通る穴をそれぞれ有する２つの下部突起を持つ切断端を備える。突起は、ショックアブソーバ１０の基部をその内部に受けるキャップを形成し、固定ねじ３２は、補強管３０によって両側を支えられたショックアブソーバ１０の下部輪を貫く。
【００４５】
有利には、補強管３０は薄板を巻いたものからなるが、これは経済的な方法である。
【００４６】
こうして、応力を均衡させるキャップ形取付部が形成され、固定ねじ３２は曲げ応力を受けることがない。固定ねじ３２は、片持ちの取付部と比べてその直径および長さを小さくすることができる。
【００４７】
さらに、サスペンションアーム２０のほぼ中心線上を通るショックアブソーバ１０によって伝えられる応力は、そのアームにほとんどねじり応力を与えない。本体２２は薄めの絞り加工板材からより容易に製作することができ、製品はより軽量でより精度の高いものとすることができる。
【００４８】
サスペンションアーム２０の本体２２の翼に設けた開口部は、長手方向に引き伸ばされた形状を持つ。固定ねじ３２はその引き伸ばされた形状の中央にセンタリングして、サスペンションが休止状態にあるときにショックアブソーバ１０の基部が長手方向にその開口部のほぼ中心に配置されるようにする。
【００４９】
それにより、ショックアブソーバ１０は、サスペンションがストロークしてサスペンションアーム２０が動くときに、引き伸ばされた開口部の中でそのアームに対して前後に振れることができる。
【００５０】
さらに、補強管３０の長手方向の直径は、下方に狭まり、上方に広がるようにして、補強管３０の断面をショックアブソーバ１０の動きを確保するのに必要な最小限まで小さくすることができる。
【００５１】
図４は、変形として、後ろ向きのサスペンションアーム後半部４４と接続する前向きのサスペンションアーム前半部４０を端部に溶接されて備えるトーションビーム４２を具備する後車軸４１を示す。互いに接合される２つの半アーム４０、４４は、前述のサスペンションアームと同じ機能を持つアーム一式を形成し、前方に弾性継手を、後方にハブブラケット２４を備える。
【００５２】
アーム後半部４４の長手方向本体も、同様に、開放側が車両外側を向いたほぼ「Ｕ」字形の断面に従って絞り加工された板材によってなることができる。
【００５３】
アーム後半部４４の「Ｕ」字形断面の両翼は、サスペンションアーム２０を貫く補強管３０を受ける垂直な開口部を形成する穴をそれぞれ持つ。したがって、ショックアブソーバ１０の取付けおよびサスペンションアーム後半部４４の補強に関して前述と同様の利点を得る。
【００５４】
図５は、第２の変形として、両端が後方に曲げられて、２つの一体型サスペンションアーム後半部を形成するトーションビーム５２を備える後車軸５１を示す。このトーションビーム５２が湾曲する部位に前向きのサスペンションアーム前半部４０が溶接される。
【００５５】
そうすることで、後車軸５１を構成する部品点数が減らされ、その生産管理が容易となる。
【００５６】
アーム後半部を構成する端部を含むトーションビーム５２は、開放側が車両前方を向いたほぼ「Ｕ」字形の断面に従って絞り加工された板材からなる。
【００５７】
アーム後半部の「Ｕ」字形断面の両翼も同様に補強管３０を受ける。
【符号の説明】
【００５８】
２、２０  サスペンションアーム
４  前方輪
６、２４  ハブブラケット
８、４２、５２  トーションビーム
１０  ショックアブソーバ
１２  支持面
２２  長手方向本体
２６  支持面
３０  補強管
３１、４１、５１  後車軸
３２  固定ねじ
３４  車輪
４０  サスペンションアーム前半部
４４  サスペンションアーム後半部
【図１】
2011230619.tif 000003
【図２】
2011230619.tif 000004
【図３】
2011230619.tif 000005
【図４】
2011230619.tif 000006
【図５】
2011230619.tif 000007