(57)【要約】本発明の自動車用の柔軟な車軸は、少なくとも１つの横梁(4)とアンチロールバー(5)によって横方向に連結された２つの縦アーム(2、3)を有し、アンチロールバー(5)が、柔軟な車軸(1)に、アンチロールバー(5)に概ね平行な軸の周りの捩り剛性を付与するように、アンチロールバー(5)の第１の端部(51)は第１の縦アーム(2)の面(21i、21e、22i、22e)に連結され、アンチロールバーの第２の端部は第２の縦アーム(3)の面に連結される。本発明は、アンチロールバー(5)の端部(51)は、アンチロールバー(5)の端部が取り付けられる縦アーム(2)に概ね平行な軸の周りの捩りを可能にするように、弾性変形可能な薄板(10)を介して、関連する縦アーム(2)に連結され、弾性変形可能な薄板(10)は、縦アーム(2)の面(21i、21e、22i、22e)の、弱体化領域(11)によって範囲を限定された部分であることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの横梁（４）とアンチロールバー（５）によって横方向に連結された２つの縦アーム（２、３）を有し、上記アンチロールバー（５）が、柔軟な車軸（１）に、上記アンチロールバー（５）に概ね平行な軸の周りの捩り剛性を付与するように、上記アンチロールバー（５）の第１の端部（５１）は第１の上記縦アーム（２）の面（２１ｉ、２１ｅ、２２ｉ、２２ｅ）に連結され、上記アンチロールバー（５）の第２の端部は第２の上記縦アーム（３）の面に連結される、自動車用の柔軟な車軸において、上記アンチロールバー（５）の端部（５１）は、上記アンチロールバー（５）の上記端部が取り付けられる上記縦アーム（２）に概ね平行な軸の周りの捩りを可能にするように、弾性変形可能な薄板（１０）を介して、関連する上記縦アーム（２）に連結されることを特徴とする、自動車用の柔軟な車軸。
【請求項２】
上記弾性変形可能な薄板（１０）は、上記縦アーム（２）の上記面（２１ｉ、２１ｅ、２２ｉ、２２ｅ）の、弱体化領域（１１）によって範囲を限定された部分であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用の柔軟な車軸。
【請求項３】
上記縦アーム（２）は中空で、上記自動車の中央面に概ね平行な少なくとも２つの側壁（２１、２２）を有し、上記弱体化領域（１１）は、上記縦アームの上記面（２１ｉ、２１ｅ、２２ｉ、２２ｅ）の対応する上記側壁（２１、２２）の厚さ減少領域（１３）によって作成されることを特徴とする、請求項２に記載の自動車用の柔軟な車軸。
【請求項４】
上記厚さ減少領域（１３）は、上記側壁（２１、２２）の内面（２１ｉ、２２ｉ）に設けられることを特徴とする、請求項３に記載の自動車用の柔軟な車軸。
【請求項５】
上記弱体化領域（１１）は、開口（１２）によって構成されることを特徴とする、請求項２に記載の自動車用の柔軟な車軸。
【請求項６】
上記アンチロールバー（５）が連結される上記縦アーム（２）の面に設けられる上記弱体化領域（１１）は、上記縦アーム（２）の連続する面上を伸びることを特徴とする、請求項２から５のいずれか１つに記載の自動車用の柔軟な車軸。
【請求項７】
上記アンチロールバー（５）の上記端部（５１）は、もう１つの上記縦アーム（３）の方に向けられた上記縦アーム（２）の内側の上記側壁（２１）に連結され、上記弱体化領域（１１）は、内側の上記側壁（２１）に設けられることを特徴とする、請求項２に記載の自動車用の柔軟な車軸。
【請求項８】
上記横梁（４）は、Ｕ字形の断面を有し、上記横梁（４）の中に上記アンチロールバー（５）は収容され、上記弱体化領域（１１）は、上記横梁（４）の断面によって範囲を限定された領域内の、上記縦アーム（２）の上記側壁（２１）に設けられることを特徴とする、請求項２〜７のいずれか１つに記載の自動車用の柔軟な車軸。
【請求項９】
上記アンチロールバー（５）の上記端部（５１）は、もう１つの上記縦アーム（３）と反対側の方に向けられた上記縦アーム（２）の外側の上記側壁（２２）に連結され、上記弱体化領域（１１）は外側の上記側壁（２２）に設けられ、直径が上記アンチロールバー（５）の直径よりも大きい開口が、上記縦アーム（２）の内側の上記側壁（２１）に設けられることを特徴とする、請求項２に記載の自動車用の柔軟な車軸。
【請求項１０】
各上記縦アーム（２、３）にそれぞれ設けられた上記弾性変形可能な薄板（１０）を有し、上記車両の縦方向の垂直な中央面に対して全般的に対称な構成を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１つに記載の自動車用の柔軟な車軸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用の「柔軟な」車軸に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような車軸は、少なくとも１つの横梁とアンチロールバーによって横方向に連結された２つの縦アームを有し、上記アンチロールバーが、柔軟な車軸に、上記アンチロールバーに概ね平行な軸の周りの捩り剛性を付与するように、上記アンチロールバーの第１の端部は第１の上記縦アームの面に連結され、上記アンチロールバーの第２の端部は第２の上記縦アームの面に連結される。
【０００３】
Ｈ字状の外形を有するこの種の柔軟な車軸は、マルチアーム型の車軸が占める空間よりも小さい占有空間の割には、極めて充分なレベルの、良好なロードホールディングを提供する。占有空間が小さいので、主として機械溶接タイプの組み立てによって、あらゆるタイプの後部懸架装置に容易に適応させることができ、適用コストを安価にすることができる。このため、自動車メーカによる柔軟な車軸の技術の大きな拡充がもたらされてきている。
【０００４】
このように、柔軟な車軸は、あらゆるタイプの自動車、及び以前はマルチアームの懸架装置を優先していた大型の自動車に益々用いられている。このタイプの自動車（大型セダン、ワンボックス車、さらに営業用車）においては、アンチロールバーの幾つかの部品は、車両の質量が大きいことと最適な機能に対する配慮のために、使用上の絶対的な限界に近い状態で用いられる。ところで、アンチロールバーは、特に耐久性の面で、開発するのが最もデリケートな構成部分をなす。アンチロールバー本体の品質に加えて、アンチロールバーの端部がアームへ一般に溶接によって連結される接合領域は、特に高応力を受け、連結が早期に破断しないようにする設計上の充分な配慮を要する。
【０００５】
この接合領域の耐久性を改良するために、幾つかの解決策が柔軟な車軸に対して過去に適用されている。これらの解決策は、車両が傾斜したときに期待される捩り力のほかに、アンチロールバーは、垂直面内でＳ字状に変形させる傾向を有する大きな曲げ力も受けるという事実を巡ってなされている。この曲げ力は、機能上の価値を有するものではないが、アンチロールバーと縦アームとの間の溶接ビードの強度に重大な影響を及ぼす。文献ＦＲ−Ａ−２７９５６８１には、全体的な外力における傾斜による曲げの部分を減少させるために、細長い断面のアンチロールバーが開示されている。しかしながら、この技術は、製造上の拘束によって制限され、また、アンチロールバーを平たくしても、それを越えるとバーの内部に亀裂が始まり、耐久性を明らかに低下させる臨界値以上に強度を実際に高めることはできない。
【特許文献１】ＦＲ−Ａ−２７９５６８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的の１つは、自動車の横方向の軸の周りの捩りの作用を減少させることなく、自動車の横方向の軸に対するアンチロールバーの傾斜による曲げ力の部分を減少させることを可能にする柔軟な車軸を提供することである。また、各メーカに固有の目的に応じて、柔軟な車軸は、占有空間が小さく、低コストで、自動車環境の中への組み込みが容易である必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、本明細書の「背景技術」の冒頭に記載した自動車用の柔軟な車軸において、上記アンチロールバーの端部は、上記アンチロールバーの上記端部が取り付けられる上記縦アームに概ね平行な軸の周りの捩りを可能にするように、弾性変形可能な薄板を介して、関連する上記縦アームに連結されることを特徴とする。
【０００８】
上記弾性変形可能な薄板は、介在する部品、従って重量を付加することなく、これらの物理的な特性を得るように、上記縦アームの上記面の、弱体化領域によって範囲を限定された部分によって設けることができる。さらに、上記弾性変形可能な薄板が上記縦アームの上記面の部分であるという事実によって、自動車に取り付けられる懸架装置の全体的構造に係わりなく、上記弾性変形可能な薄板を、あらゆるタイプの縦アームに設けることが可能になる。
【０００９】
本発明の第１の実施の形態によれば、上記縦アームは中空で、上記自動車の中央面に概ね平行な少なくとも２つの側壁を有し、上記弱体化領域は、上記縦アームの上記面の対応する上記側壁の厚さ減少領域によって作成される。上記厚さ減少領域は、上記側壁の内面に設けることができる。
【００１０】
本発明の第２の実施の形態によれば、上記弱体化領域は、開口によって構成される。
【００１１】
本発明の１特徴によれば、上記アンチロールバーが連結される上記縦アームの面に設けられる上記弱体化領域は、上記縦アームの連続する面上を伸びる。
【００１２】
本発明の１特徴によれば、上記アンチロールバーの上記端部は、もう１つの上記縦アームの方に向けられた上記縦アームの内側の上記側壁に連結され、上記弱体化領域は、内側の上記側壁に設けられる。
【００１３】
上記横梁は、Ｕ字形の断面を有することができ、上記横梁の中に上記アンチロールバーは収容され、上記弱体化領域は、上記横梁の断面によって範囲を限定された領域内の、上記縦アームの上記側壁に設けられる。
【００１４】
本発明の１特徴によれば、上記アンチロールバーの上記端部は、もう１つの上記縦アームと反対側の方に向けられた上記縦アームの外側の上記側壁に連結され、上記弱体化領域は外側の上記側壁に設けられ、直径が上記アンチロールバーの直径よりも大きい開口が、上記縦アームの内側の上記側壁に設けられる。
【００１５】
本発明の１特徴によれば、上記柔軟な車軸は、各上記縦アームにそれぞれ設けられた上記弾性変形可能な薄板を有し、上記車両の縦方向の垂直な中央面に対して全般的に対称な構成を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のその他の特徴及び利点は、理解のために添付図面を参照して、以下の詳細な説明を読むことによって明らかとなるであろう。添付図面において：
−図１は、本発明による柔軟な車軸の模式図であり；
−図２は、本発明の原理の模式図であり；
−図３は、本発明の第１の実施の形態による柔軟な車軸の斜視図であり；
−図３Ａは、アンチロールバーの軸を通る垂直面に沿って切断した、図３に示す柔軟な車軸の断面図であり；
−図４は、本発明の第２の実施の形態による柔軟な車軸の斜視図であり；
−図４Ａは、アンチロールバーの軸を通る垂直面に沿って切断した、図４に示す柔軟な車軸の断面図であり；
−図４Ｂは、本発明の実施の１変形による柔軟な車軸の、図４ａに類似の断面図であり；
−図５は、第２の実施の形態の第１の変形による柔軟な車軸の、アンチロールバーの軸を通る垂直面に沿って切断した断面図であり；
−図６は、第２の実施の形態の第２の変形による柔軟な車軸の斜視図であり；
−図７は、第２の実施の形態の第３の変形による柔軟な車軸の斜視図であり；
−図８Ａ、８Ｂ、８Ｃおよび８Ｄは、本発明による弱体化領域の構想の様々な変形の模式図である。
【００１７】
以下の記述において、伝統的に自動車において用いられ、様々な図面の３面体Ｌ、Ｖ、Ｔによって示される縦、垂直、横方向を、否限定的に採用する。
【００１８】
図１に示すように、柔軟な後部車軸１は、横梁４によって連結された２つの縦アーム２、３から構成される。有利には、縦アームは、自動車の中央の垂直面に概ね平行な少なくとも２つの側壁２１、２２を有する、中空の管の形状をなす。しかしながら、本発明は、他の形状のアームにも適用可能である。横梁４と平行に、後部のアンチロールバー５が、一方の縦アーム２から他方の縦アームへ向けて伸びる。このような柔軟な車軸１は、自動車の中央の垂直面、すなわち縦方向の中心軸Ｘ−Ｘ’と垂直軸を含む面に関して対称であるので、以下、柔軟なアームの右半分のみが説明され、図２〜８に図示される。この説明と図示は、対称性によって、本発明の柔軟な車軸の左半分にも適用される。
【００１９】
縦アーム２の前端は、軸受け６を介して車体に回動可能に連結され、縦アーム２の後端は、車輪支持７に連結される。車輪支持７からと軸受け６からの距離が概ね等しい位置に、アンチロールバー５の端部５１が、縦アーム２の内側の側壁２１に溶接される。自動車の懸架装置の構造とアンチロールバー５に望まれる性能に応じて、図５に図示されたような、縦アーム２の外側の側壁２２、すなわち、もう一方の縦アーム３の反対側に向けられた側壁に端部が溶接される長さを有するアンチロールバーを想定することも可能である。
【００２０】
本発明によれば、アンチロールバー５を取り付けるための、弾性変形可能な薄板１０を得るために、アンチロールバー５が溶接される縦アーム２の内側の側壁２１に弱体化領域１１が設けられる。弱体化領域１１は、この領域に、概ね縦方向の軸の周りの捩りに関する幾らかの柔軟性を付与するように、概ね縦方向に内側の側壁２１の厚さを減少させることによって設けられる。自動車が傾けられたときの、この弾性変形可能な薄板１０の挙動の原理図を図２に示す。
【００２１】
図３に示すタイプの第１の実施の形態によれば、弱体化領域１１は、アンチロールバー５が溶接される内側の側壁２１の中に局部化された開口１２である。図４に示すタイプのこの弱体化領域１１の第２の実施の形態は、内側の側壁２１の厚さ減少領域１３によって得られる。例として、図４Ａは、内側の側壁２１の外面２１ｅに設けられたこのような厚さ減少領域１３を示す。このような厚さ減少領域１３による実施の形態は、縦アーム２の中に開口１２を設けないことと、防水すなわち腐食防止のために開口１２を塞ぐ費用を負担しないですむことを可能にする。弱体化領域１１が開口１２によって得られる実施の形態においては、アンチロールバー５の一端５１を縦アーム２へ溶接した後で、例えば図示しない変形可能な材料とプラスチックのキャップの少なくとも一方によって、開口１２にカバーを取り付けることが望ましいことに留意する必要がある。縦アーム２の製作の際に、厚さ減少領域１３を、内側の側壁２１の内面２１ｉに設けることが可能である。図４Ｂに示されたこの実施の形態の変形は、アンチロールバー５の周りの溶接ビードをより厚くすることを可能にするという利点を更に呈する。図示しない実施の変形においては、より厚い溶接ビードを得るために、厚さ減少領域１３を内側の側壁２１の外面２１ｅに設け、アンチロールバー５を内面２１ｉに溶接する。この場合、縦アーム２は、アンチロールバー５の内面２１ｉへの溶接を可能にするために、後に溶接によって一体化される２つの部分から作成される。
【００２２】
アンチロールバー５が縦アーム２の外側の側壁２２に溶接される場合、従ってアンチロールバー５が縦アーム２を横方向に「貫通する」場合には、弱体化領域１１は外側の側壁２２に設けられる。しかしながら、内側の側壁２１は、アンチロールバー５の概ね縦方向の軸の周りの捩り運動を可能にする必要がある。この捩り運動は、外側の側壁２２に形成された弾性変形可能な薄板１０によって可能にされる。従って、図５に示すように、内側の側壁２１は、直径がアンチロールバー５の運動を可能にするのに充分、すなわちアンチロールバー５の直径を少なくとも上回る、開口を有する必要がある。
【００２３】
アンチロールバー５の各端部５１は、横梁４と同様に、縦アーム２に連結される。自動車の後車軸・車輪部の配置と、横梁４の形状に応じて、アンチロールバー５は横梁４の内部に収容されることがある（図６は、Ｕ字形の断面を有する横梁が設けられたこのような懸架装置の構造を示す。）。この場合、弾性変形可能な薄板１０は、アンチロールバー５が内側の側壁２１に溶接されるなら、内側の側壁２１のみに、アンチロールバー５が外側の側壁２２に溶接されるなら、外側の側壁２２のみに設けるべきである。アンチロールバー５の端部５１が溶接される縦アーム２の部分が、前方の横梁４の中に位置しない場合には、弾性変形可能な薄板１０は、連続する複数の面に設けられた弱体化領域１１によって得ることが可能である。この場合、図７に示すように、弱体化領域１１の主方向は、アンチロールバー５の概ね縦方向の軸の周りの捩りを可能にするように、概ね縦方向にとどまる必要がある。
【００２４】
弱体化領域１１の間に含まれる機能領域は、自動車の縦軸の回りの捩りに関する良好な柔軟性と、自動車の横軸の周りの捩りに関する大きい剛性とを組み合わせる。従って、弱体化領域１１の間に含まれる機能領域は、実質的に全部伝達されるアンチロールバー５の捩りに影響を及ぼすことなく、曲げの有害な効果を著しく制限するので、先に述べた本発明の様々な目的に直接合致する。本発明の様々な実施の形態は、柔軟な車軸の概念に対して全般的な構造上の拘束を課することなく、質量およびコストに関する利益を得ること可能にする。
【００２５】
弱体化領域１１の間に含まれる材料の領域は、本発明によれば、アンチロールバー５の捩り応力を縦アーム２へ伝達する材料の量が減らされているので、高応力領域である。図８Ａ〜８Ｃは、主要なパラメータを考慮に入れて最適化された弱体化領域１１の形状を否限定的に示す。これらの主要なパラメータには、例えば、弱体化領域１１の端部の曲率半径、弱体化領域１１の長さ、弱体化領域１１の形状（端部において開いているか閉じているか）がある。さらに、弱体化領域１１とアンチロールバー５が固定される領域との間の距離は、アンチロールバー５から縦アーム２へ伝わる応力に耐えるのに適した溶接ビードが、アンチロールバー５の端部の周りの縦アーム２に張り付けられるのに充分な大きさである。より容易な溶接を可能にするために、アンチロールバー５の側方の端部５１を、縦アーム２の側壁２１の厚さの中へ貫通させてもよい。
【００２６】
図８Ｄに示すように、アンチロールバー５の前における弱体化領域１１の形状と、アンチロールバー５の後における弱体化領域１１の形状との間の、例えば構造上の拘束に起因する非対称性は、例えば、弱体化領域１１の前後（アンチロールバー５に対して）の部分の異なる長さと、異なる隙間を適当に選択することによって補償することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【国際調査報告】
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