JP2003525158A - 改良されたアンチローリング装置を備えた自動車両用フレキシブルアクスル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車体に関節的に取り付けられ、各々がホイール支持ステアリングナックル（５Ａ，５Ｂ）を備え、少なくとも一つのクロスピース（３）によって接続される二つのアーム（４Ａ，４Ｂ）よりなるアクスルを提供する。 【解決手段】 二つのアームの間にクロスピースによって設けられるリンクは、一方のアームの他方のアームに対する振動に対してねじれ応答トルクを少なくとも部分的に保障するように位置され、形成され且つ配置されたエラストマー要素（２１）により構成される少なくとも一つのインサート（２）よりなる。インサートは、クロスピースに対する二つのアームの各々をある角度に保持するための少なくとも一つベアリング（２２）よりなると共に、アームの振動に起因する回転を可能とし、エラストマー要素（２１）がねじり応答で回転に対して応答する。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

本発明は、自動車両のサスペンションに関する。 具体的には、本発明はフレキシブル又は半剛性のクロスピースにより接続され
た引き出しアームを備えるアクスルに関し、各アームの一端がナックル収容ホイ
ールを支持し、他端が車両の車体に関節的に取り付けられている。

【従来の技術】

クロスピースは、互いに対するアーム（複数）の角度位置の変化を制限するこ
とにより満足のいく軌道でホイール平面を案内するために、曲がりに対して抵抗
しなければならないが、各アームが振動出来るように柔軟でなければならない。 更に、アクスルは、一方のアームの他方のアームに対する中央位置への戻りを
発生する手段によってアンチローリング機能を実行することが望ましい。 ＥＰ０２２９５７６号公報には、これらのアームとクロスピースを一体型に形
成するために単一の金属チューブを整形することによって得られる半剛性アクス
ルが記載されている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、このようなアクスルでは要求される全ての機能を最適化するこ
とが出来ない。 国際出願ＰＣＴ ＷＯ９７／４７４８６号公報では、出願人の一人がエラスト
マー材料から製造された連結部材によって接続されたクロスピースと二つの引き
出しアームよりなり、特にアンチローリング機能を実行するフレキシブルアクス
ルを提案している。各々がアームの端で対称的に配置されたこれら二つの連結部
材では、一方のアームの他方のアームに対する相対的振動に対してねじれ応答の
トルクを発生するように形成且つ適合されている。クロスピースに沿う所定の剛
性の連結部材によりこの方向への案内が行なわれる。動作中でのアセンブリの曲
がりをチェックするために、クロスピースは、一方が他方へ嵌合し、各々のアー
ムへ剛性的に固定される二つのチューブよりなる。そして、エラストマー部材は
、各々がアームに近接するこれら二つのチューブの間に収容される。 これらのエラストマー部材は、それらの構造に基づき、車体の移動の制御とホ
イールの案内の両方を最適化するように、軸方向及び半径方向へのクロスピース
の軸に対するねじれへの適切な抵抗を有する。 この技術は、非常に有望であることが発見されたが、長さ方向の大部分で嵌合
される二つのチューブを有するクロスピースの実現は、特に、非懸架要素の重み
の増加と間接的にコストの増加の一因となる。

【課題を解決するための手段】

本発明は、まさにこの状況を改善した。 本発明は、車体に関節様式で取り付けられ、かつ各々がホイール支持ナックル
を備える二つのアームを備えるアクスルに関する。このアクスルは、これら二つ
のアームの間に取り付けられるクロスピースを備え、かつクロスピースによって
二つのアームの間に形成されるリンクは、エラストマー要素によって画定される
少なくとも一つのインサートを有する。この要素は、一方のアームの他方のアー
ムに対する振動に対して少なくともねじれ応答トルクを生成するように配置、整
形及び適合される。 本発明の一般的な特徴によれば、そのインサートは、エラストマー部材と協働
して、二つのアームの各々のクロスピースに対する実質的に一つの角度位置を維
持すると共に、アームの振動に起因する回転を可能としてその回転に対してエラ
ストマー部材がねじれて応答するベアリングを備える。 従って、このエラストマー要素は、アクスルのアンチローリング機能を実行す
る。 本発明の他の有利な特徴に従って、エラストマー部材と協働して、ベアリング
は、クロスピースと交差する方向への変形を防止又は制限することによって、変
形の案内を行う。このように、ベアリングは、（このアームとクロスピースを含
む一つの平面において）クロスピースに対するアームの各々の角度位置を維持す
ることを可能とする。従って、このようなベアリングとエラストマー部材との協
働は、一体型クロスピース、即ち二つのチューブを共に部分的な重なり合いのみ
によって実現されるものを提供することを可能とする。 本発明の更なる特徴によれば、ベアリングは、エラストマー部材と協働して、
幾つかの構成及び制限された態様で、クロスピースの長手軸への変形を可能とす
ることによってクロスピースの変形の案内を行い、軽量の半剛性アクスルの場合
に、以下に理解されるように、アクスルの疲労抵抗、特に、クロスピースをアー
ムへ嵌合する動作の間の抵抗を改良することを可能とする。 本発明の更なる利点と特徴は、以下の詳細な記述と添付の図面から明らかとな
るであろう。

【発明の実施の形態】

以下の詳細な説明と添付の図面は、本質的に重要である。これらは、本発明を
明瞭にするための助けとなるのみならず、必要に応じて、その定義に寄与する。 図１は、自動車両の車体に取り付けられるべきアクスルを説明するのに、最初
に参照される。 このアクスルは、二つのサスペンションアーム４Ａと４Ｂを接続するクロスピ
ース３を有する。各アーム４Ａは、ホイール（図示せず）を受領するためのナッ
クル５Ａを支持する。各アーム４Ａの他端は、振動の軸に沿う関節運動を許容す
るか又は車体に対してアームを旋回するシャフト（図示せず）へ接続される。図
１に示される例では、これらのアームの振動の軸は共直線である。 実際に、上述のタイプの各シャフトを囲む弾性サスペンション結合部材が設け
られる。これらの関節の特に好適な実施の形態は、ＷＯ９７／４７４８６号公報
に記載されている。 図１に示される第１の実施の形態において、クロスピース３は、部分的に嵌り
合う二つのチューブ３Ａと３Ｂから形成される。この二つのチューブ３Ａと３Ｂ
の重なる部分の長さは、クロスピースとしては小さな部分、すなわち一般的には
チューブの長さの１０分の１である。特に、チューブ３Ｂは、その一端でアーム
４Ｂに剛性的に固定されていると共に、その他端は、チューブ３Ｂと共軸であり
且つそれの半径よりも大きな半径であるチューブ３Ａの第１の端に挿入されてい
る。チューブ３Ａの他端は、アーム４Ａへ剛性的に固定される。チューブ３Ａと
３Ｂの端のアーム４Ａと４Ｂへの固定は、締りばめ、圧着、加締め溝、又は半田
付けにより固定してもよい。本発明によるアクスルインサートは、クロスピース
３を形成するチューブ３Ａと３Ｂの各々の端の間に配置される。 図４や図５を参照して、このインサートは、エラストマー材料から形成される
要素２１と関連する少なくとも一つのベアリング２２より形成される。好ましく
は、ベアリング２２は、エラストマー要素２１に正に隣り合って配置される。 有利なことは、要素２１がラバーリングによって形成されており、このリング
の内面と外面が、例えば、接着剤等により、金属リングや金属筒体のようなチュ
ーブ状要素２３と２４（図７）へ接続されていることである。 ここでは、軸方向及び半径方向への要素２１の変形作用は、ラバーリング内に
収容されるラバー、キャビティ或いはその他の強化物を上手に選択することによ
り並びにラバー筒体２３と２４の形状によって得られる。 ベアリング２２は、この場合、ボールベアリング、ニードルベアリング、筒状
ローラベアリング、或いは円錐ローラベアリングである。 ここで記載された例では、ベアリング２２の内壁とエラストマー要素２１の内
側筒体２４は、例えば、クロスピースのチューブ３Ｂの外壁６０に固定される。
以下に示されるように、ベアリング２２の外壁とエラストマー要素２１の外筒体
２３は、例えば、クロスピースの他のチューブ３Ａの、或いは、サスペンション
アーム４Ａ（４Ｂ）の一方の内壁６１に固定される。 ベアリング２２の及びエラストマー要素２１の金属筒体への固定は、例えば、
圧力ばめのような任意の公知手段によって行うことができる。 図７に示される有利な実施の形態において、内側及び／又は外側の筒体は、ラ
バーリングの軸方向の長さを越える軸方向の長さを有しており、それによりベア
リング２２との接続を可能とする。従って、インサートは、一体型となり、クロ
スピースへにおける配置がより容易である。有利な点としては、アセンブリの時
間が顕著に減少され、それにより、製造コストが減少される。この結果、本発明
の目的には、上述のタイプの一体型インサートを提供することも含まれる。 他の変更の実施の形態において、ラバーリングは、金属を必要とすることナッ
ク、金属チューブ３Ａと３Ｂへ直接に固定されてもよい。 選択された幅のベアリング２２は、非常に小さな固有の半径方向の遊びを有す
る。このベアリング２２は、エラストマーリング２１と協働して、（必要ならば
、チューブ３ａと３ｂのアセンブリから形成される）クロスピース３に対するア
ーム４Ａと４Ｂの内の一方の旋回による実質的に一定の角度位置を維持するため
に、エラストマーリング２１からの選択された距離に配置される。 この角度位置決めは、一つのアームとクロスピースよりなる平面内で考察され
るべきである。 このように計画された半剛性アクスルをテストすることによって、出願人は、
実際、一つ及び同じインサートに対して、ベアリングとエラストマーリングとの
間の距離がクロスピースに対するアームの角度位置を維持するために重要である
ことを示した。このように、ベアリングとリングとの間のこの距離は、リングと
ベアリングとの間のこの協働を最適化することに鑑み、エラストマーリングの剛
性に従って選択されることが有利である。 クロスピースに対するアームの角度位置が維持されることの事実に起因して、
ホイールの平面の配向を変化出来るアームの一方及び／又は他方への負荷は、（
必要ならば、チューブ３ａと３ｂのアセンブリから形成される）クロスピースへ
曲がり運動を誘導する。これらのチューブの断面と材料は、曲がりに対し抵抗す
るよう意図されている。 このように、ホイールの良好な案内を得ることができる。 一般に、ベアリング２２は、クロスピース３の大きな寸法に沿ってほんの僅か
な固有の遊びを有し、従って、クロスピースの長手方向へのクロスピースの動作
での変形を制限する。しかしながら、以下に示されるように、ベアリングは、こ
の方向へのより大きな遊びを持つように選択することができる。 クロスピース３に対するアーム４Ａと４Ｂの振動によって誘導されるねじり応
答は、剛性がねじり応答トルクを発揮するように選択されたエラストマー要素２
１によって行われ、チューブ３Ａと３Ｂは、それらの断面とそれらの材料に起因
してねじりに対して仮想的に抵抗する。このように、アンチローリング機能がイ
ンサートのエラストマー要素によって実行されると共にホイールを案内する機能
がベアリングとインサートのエラストマー要素の間での協働によって実行される
、ＷＯ９７／４７４８６号公報に記述されたものと少なくとも同じ程度の満足の
いくねじりと曲がりに対する抵抗が得られる。 クロスピース３の構成部品は、金属、アルミニウムあるいはそれらの合金で作
られることが好ましい。 任意ではあるが、クロスピース３の構成部品は、強化ファイバを含む樹脂より
なる複合材料で形成される。この材料の軽さは、車両の非懸架部品の質量を最小
化することが望ましい場合に特に適切である。 ローラのベースを有する実施の形態の変形例では、ベアリング２２は、一方が
他方に挿入された二つの滑らかなリング２２０と２２１（図６Ａと６Ｂ）の形態
を取ることが可能である。これらの接触ゾーン２２２は、構成材料や実行された
表面処理又は潤滑剤の介在に起因して低摩擦となっている。より小さなリング２
２０がより大きなリング２２１内にスライドしてもよい。これらのリングは、金
属、プラスチック材料等で形成してもよい。リング２２０の内表面とリング２２
１の外表面は、クロスピース及び／又はアームの一つ以上のような、アクスルの
部品に剛性的に固定される。 外部リング２２１は、クロスピース（図１）の軸Ｘ−Ｘ回りの回転及び／又は
この軸に沿う並行移動によって内部リング２２０に対して移動可能である。これ
らの変移に対する応答は、エラストマー要素２１によって行われ、従って、並行
移動を制限するためにベアリング２２と協働する。 滑らかなリングの内の一方の他方に対するこの長手軸に沿って起こりうる並行
移動により、アーム４Ａと４Ｂにおけるチューブ３Ａと３Ｂのケーシングにおけ
るストレスのピークを制限することが可能となる。これらのピークについてはＷ
Ｏ９７／４７４８６号公報に記載されている。 他の変更例では、ベアリングは、内部表面が隔壁６０（図４と図５）へ剛性的
に固定される単一のリングから形成される。このようなリングの外表面は、隔壁
６１との摩擦を減少するために、摩擦防止特性の付与及び／又はグリースのコー
ティングを行うことができる。 図４に示される実施の形態の変更例として及びインサート２が単一のベアリン
グ２２を有する場合において、エラストマー要素２１と二つのベアリング２２Ａ
と２２Ｂ（図５）を備えるインサートが設けられても良い。これらの二つのベア
リングは、エラストマー要素２１の何れかの側に配置される。この実施の形態に
おいて、ベアリング２２Ａと２２Ｂの各々の幅は、エラストマー要素２１の幅と
その剛性に従って選択される。 図２は、本発明の第２の実施の形態に従うアクスルを説明するのに参照される
。 この好適な実施の形態において、クロスピース３は、一体型であり、単一のチ
ューブで形成され、このチューブの両端は、サスペンションアーム４Ａと４Ｂに
接続される。図２に示される例では、チューブ３の両端は、図４と５の何れかに
示されるタイプの各々のインサート２Ａと２Ｂを介して、アーム４Ａと４Ｂの各
々の孔に嵌合される。 図２に示される実施の形態の変更例（図３）において、一体型クロスピース３
は、一端で一方のサスペンション４Ａへ剛性的且つ直接的に固定される。その他
端は、エラストマー要素と少なくとも一つのベアリングよりなるインサート２を
介して他方のサスペンション４Ｂに接続される。 この変形例では、クロスピースが受ける曲げストレスに対する応答の非対称性
が、一体型クロスピース３の長手の部分３１上に一体型クロスピース３の形状を
採用することにより軽減することができる。好ましくは、チューブ３は、所定の
距離かつ十分な長さで、局所的に非常にフレキシブルなセクションを持つために
、半径方向にフランジがつけられている。 明らかなことに、本発明は、実施例を介して上述された実施の形態に制限され
ない。本発明は、他の変更に拡張し得る。 明らかなことに、従って、図２に示される実施の形態の変更例において、サス
ペンションアーム４Ａと４Ｂは、共に一体型クロスピース３の方向へ向かって延
出する実質的に筒状のロッドを備える。次に、これらのロッドの端は、各々のイ
ンサート２Ａと２Ｂを介して一体型クロスピース３を形成するチューブの両端に
嵌合される。 明らかなことに、複数のエラストマー要素２１、例えば、特定の用途の要請に
従う単一のベアリング２２の各々の側のエラストマー要素２１が設けられること
ができる。 エラストマー材料や剛性材料の上述のリングは、そのリングの機械的動作を最
適にするために、円筒形、円錐形或いは他の形状を有してもよい。 より一般的には、本発明によるアクスルのインサートは、ベアリングとエラス
トマー要素、同じアンチローリング機能及びホイールのアームの案内に基くあら
ゆる他の形状を有してもよい。 明らかなことに、３Ａと３Ｂで参照されるクロスピースの部分を形成する要素
を記述するために上記で使用された用語「チューブ」は、最も広い意味で用いら
れるべきである。この用語は、必要に応じて、直径の又はそれらの大きな寸法に
沿う形状のバリエーションを有する略実質的にチューブ状の、筒状の或いは非筒
状形を有する要素を意味する。 示されたこれらの実施の形態において、ホイールのアームは、クロスピースの
軸に平行であるがこの軸から遠くの共通軸の回りで振動する。 示されていない他の実施の形態において、ホイールのアームは、クロスピース
の軸と合同する軸の回りで振動してもよい。 また、本発明は、ホイールアームを車体に取付けるための他のあらゆる手段や
装置に適用される。 上述のタイプのアクスルは、コーチやトラックのリヤシャシーの概念に有利に
適用することができる。このアクスルの単純性によって広範囲な車両へ適合され
る。望ましい用途に従って、ベアリング（単数又は複数）の各々の幅、エラスト
マー要素（単数又は複数）の幅及び／又は剛性、クロスピース３を形成するチュ
ーブ（単数又は複数）の剛性等を選択することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態によるアクスルを示す部分平面図である。

【図２】 本発明の第２の実施の形態によるアクスルを示す部分平面図である。

【図３】 本発明の第３の実施の形態によるアクスルを示す部分平面図である。

【図４】 図１、２又は３の一において示されるアクスルに設けられるインサートの詳細
を示す図である。

【図５】 図４に示されるインサートの変更バージョンの詳細を示す図である。

【図６Ａ】 特別な実施の形態におけるインサートのベアリングを示す図である。

【図６Ｂ】 特別な実施の形態におけるインサートのベアリングを示す図である。

【図７】 有利な実施の形態による一体型インサートの一部分を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 デルトンブ・フィリップ フランス国、Ｆ−51000 シャロン−シュ ール−マルヌ、リュ・ド・メギシェール １ Ｆターム(参考） 3D001 AA03 AA17 AA18 AA19 BA76 DA04

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に関節的に取り付けられ、ホイール支持ナックル（５Ａ
   ，５Ｂ）を有する二つのアーム（４Ａ，４Ｂ）と、これら二つのアームを接続す
   ると共にエラストマー要素（２１）よりなる少なくとも一つのインサート（２）
   を備えるクロスピース（３）と、を備え、一方のアームの他方のアームに相対す
   る振動に応答して少なくともねじれトルクを部分的に発生するように位置され、
   成形され、かつ適合されるアクスルであって、前記インサートは、更に、前記ア
   ームの振動に起因する回転を可能とすると共に、前記二つのアームの各々の前記
   クロスピースに対する実質的に一つの角度位置を前記エラストマー部材と協働し
   て維持しするベアリング（２２）よりなり、前記エラストマー部材（２１）がア
   ームの回転に対してねじれで応答することを特徴とするアクスル。
2. 【請求項２】 前記ベアリング（２２）は、更にクロスピースの長手方向へ
   の限られた態様での変形を許容することにより前記クロスピース（３）の変形に
   よる案内を行うことを特徴とする請求項１に記載のアクスル。
3. 【請求項３】 前記インサートは、二つの重なり合う筒状部材（２３，２４
   ）よりなり、一体型インサートを形成するように、前記エラストマー要素（２１
   ）と前記ベアリング（２２）とがこれらの筒状部材の間に収容されることを特徴
   とする請求項１又は２に記載のアクスル。
4. 【請求項４】 前記ベアリング（２２）は、前記エラストマー部材（２１）
   から選択された距離に位置することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記
   載のアクスル。
5. 【請求項５】 エラストマー部材とベアリングとよりなる第１のインサート
   （２Ａ）は、前記クロスピース（３）と前記アームの内の一方（４Ａ）との間に
   取り付けられ、かつエラストマー部材とベアリングとよりなる第２のインサート
   （２Ｂ）は、前記クロスピース（３）と前記アームの内の他方（４Ｂ）との間に
   取り付けられることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のアクスル。
6. 【請求項６】 前記エラストマー部材と前記ベアリングよりなる前記インサ
   ート（２）は、前記クロスピースと前記アームの内の一方（４Ｂ）との間に取り
   付けられ、かつクロスピース（３）は、他方のアーム（４Ａ）に剛性的に固定さ
   れていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のアクスル。
7. 【請求項７】 前記クロスピース（３）は、その長手軸（Ｘ−Ｘ）に沿って
   その横断面で選択された変形部分（３１）を有することを特徴とする請求項６に
   記載のアクスル。
8. 【請求項８】 前記エラストマー部材と前記ベアリングよりなる前記インサ
   ート（２２）は、前記クロスピースの二つの構成部材（３Ａ，３Ｂ）の間に取り
   付けられることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のアクスル。
9. 【請求項９】 前記クロスピースの前記二つの端（３Ａ，３Ｂ）は、各々前
   記二つのアーム（４Ａ，４Ｂ）に剛性的に固定されることを特徴とする請求項８
   に記載のアクスル。
10. 【請求項１０】 前記インサートは、前記エラストマー部材（２１）の何れ
    かの側に位置する二つのベアリング（２２Ａ，２２Ｂ）よりなることを特徴とす
    る請求項８又は９に記載のアクスル。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０の何れか一項に記載のアクスル用の一体型
    インサートであって、エラストマー部材（２１）と、ベアリング（２２）と、前
    記エラストマー要素（２１）と前記ベアリング（２２）を実質的に共軸にかつ互
    いに選択された距離に位置するように維持する手段（２３，２４）を備える一体
    型インサート。