JP2020529364A - 車両用スタビライザアセンブリ - Google Patents

Abstract

車両用のスタビライザユニット及びそのスタビライザユニットの製造方法であって、スタビライザユニットは、スタビライザバー（１０）と、プラスチック材からなるフランジ（３０）を含む少なくとも一つの軸受け（２０）であって、前記フランジ（３０）に、少なくとも一つの係止部（３１）と、クレードル部（３７）を含む一つの溝（３６）とが含まれる軸受け（２０）とを備え、前記スタビライザバー（１０）は、前記フランジ（３０）の前記溝（３６）を通り、加硫処理されたエラストマ層（５９）によって前記フランジ（３０）に固定されている。

Description

本開示は、車両用のスタビライザユニットと、そのようなスタビライザユニットの製造方法とに関する。

そのようなスタビライザユニットは、車両のローリングを規制するために、任意のタイプのスタビライザバーと任意のタイプの車両用に適したものとすることができる。特に、そのようなスタビライザユニットは車両の任意の車軸用に使用することができる。

車軸を備える車両において、同じ車軸上の二つの車輪は、通常、スタビライザバーによって接続される。そのようなスタビライザバー、別名、アンチスウェイ又はアンチロールバーは、その同じ車軸の二つの車輪を固定するように付勢するバネを形成する車両のサスペンション部材である。したがって、そのようなスタビライザバーによって、旋回中にローリングを規制し、タイヤを地面上で可能な限りフラットに維持し、したがって、最大のグリップを維持するためにサスペンションが受ける変形を少なくすることを可能にする。

従って、スタビライザバーの各端部は、ボールジョイントタイロッドによって車輪のウィッシュボーンに固定され、これに対してスタビライザバーの中央部分は少なくとも二つの軸受けによって車両のシャーシに固定される。

これらの軸受けは、スタビライザバーがシャーシに対してわずかに動くことができるようにある程度のフレキシビリティを確保しつつ、車両のシャーシに対するスタビライザバーの固定を可能にするものでなければならない。

この理由から、前記軸受けは、好適には、金属フランジと、スタビライザバーと前記金属フランジとの間に介在させた弾性リングとを含む。最も一般的にはエラストマからなるこの弾性リングは、したがって、一般にスタビライザバーの回りに載置され、その後、それを圧縮によってブロックするフランジによってクランプされる。

しかしながら、そのような金属フランジは極めて重く、比較的高価である。更に、いくつかの公知の構成においては、スタビライザバーは、軸受けに対してスライドする可能性があり、それによって不要なノイズを発生させる。

上述した公知の構成に内在する前記諸欠点の少なくとも一部が無い、車両用のスタビライザユニットと、スタビライザユニットの製造方法とが真に求められている。

本開示は、車両のスタビライザバー用のスタビライザユニットに関し、当該スタビライザユニットは、スタビライザバーと、プラスチック材からなるフランジを含む少なくとも一つの軸受けであって、前記フランジに少なくとも一つの係止部とクレードル部を含む一つの溝とが含まれる軸受けとを有し、前記スタビライザバーは、前記フランジの前記溝を通り、前記フランジに加硫エラストマ層によって固定されている。

本開示において、「エラストマ層」とは、少なくとも５０％、好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９９％の単数または複数のエラストマから成る層を意味する。

前記プラスチック材の使用により、同等の機械的特性を維持しながら、金属製軸受けを使用することと比較して、軸受けの質量を劇的に低減することが可能となる。したがって、金属製軸受けと比較して、少なくとも４０％の質量低減を得ることが可能である。

更に、前記エラストマ層がスタビライザバーをフランジに固定するので、スタビライザバーがフランジに対してスライドすることがなく、これによって、軸受けによって発生するノイズが低減される。

いくつかの実施例において、前記軸受けは、ブラスチック材からなるとともに、クレードル部を含む前記フランジの前記溝に少なくとも部分的に係合しているシムを更に備え、前記スタビライザバーは、当該シムに、前記加硫エラストマ層によって固定されている。但し、このようなシムは必須ではなく、好ましくは、省略されるであろう。

いくつかの実施例において、前記フランジは、熱可塑性材、好ましくは、ポリアミド、例えば、ＰＡ６６から成る。この軽量な材料によって、良好な機械的特性が提供される。それはまた、前記エラストマ層との良好な接着も提供する。前記フランジも、又、特に、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなってもよい。

本開示において、ある部分がある材料「から」なるとは、その部分が少なくとも６０％、好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９９％、その材料からなる場合を意味する。

同様に、いくつかの実施例において、前記シムは、熱可塑性材、好ましくは、ポリアミド、例えば、ＰＡ６６からなる。この軽量な材料によって、良好な機械的特性が提供される。前記フランジも、又、特に、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなってもよい。

いくつかの実施例において、前記フランジは、繊維強化材からなる。これらの繊維は前記フランジの機械的強度を増大することを可能にする。

同様に、いくつかの実施例において、前記シムは繊維強化材からなる。

いくつかの実施例において、前記繊維はガラス繊維である。

いくつかの実施例において、前記繊維は、５ｍｍ未満の長さ、好ましくは、２．５ｍｍないし３．５ｍｍ、の長さの短繊維である。

いくつかの実施例において、前記繊維の直径は、０．１ｍｍないし０．５ｍｍ、好ましくは、０．２ｍｍないし０．３ｍｍである。

いくつかの実施例において、前記繊維はサイジングされている。

いくつかの実施例において、前記エラストマ層は加硫ゴムからなる。

いくつかの実施例において、前記エラストマ層は、前記スタビライザバーの全周に亘って延出する。これにより、スタビライザバーは前記フランジ内で全方向に移動することができ、その休止位置に効果的に戻ることが可能となる。好ましくは、前記エラストマ層は、前記スタビライザバーの全周で連続している。

いくつかの実施例において、前記エラストマ層は、前記スタビライザバーによって残された全容積、あるいは、シムが設けられる場合には、前記スタビライザバー及びこのシムによって残された容積、を好ましくは一体で連続的に占める。これによって、一方では、エラストマ層の製造が容易になり、他方ではスタビライザバーの圧迫を良好にすることが可能となる。

いくつの実施例において、前記フランジの溝は、前記フランジは、前記クレードル部から延出する平坦な側壁を備えるＵ形状を有し、前記クレードル部は半円筒形状である。この構成によって、スタビライザバーを容易に載置することが可能となり、このバーに加えられる力の伝達が良好となり、更に、前記シムの組み付けが容易になる。

軸受けにおいて、前記フランジの溝は、前記クレードル部から延出する平坦な側壁を備えるＵ形状を有し、前記クレードル部は半円筒形状である。

いくつかの実施例において、前記フランジは、二つの固定タブを有し、これらタブは係止部を形成するとともに、前記溝を画定しかつ、それぞれがボアを備えている。

いくつかの実施例において、少なくとも一つの係止タブの前記ボアは、金属スリーブを備えている。これによって、前記ボアの領域を補強することが可能となり、車両のシャーシ上の軸受けの固定が弱まることがない。

いくつかの実施例において、前記シムは、前記フランジの前記溝の端部の形状に対して相補的な形状を有する。

いくつかの実施例において、前記シムの、そのクレードル部の反対側の表面は、前記フランジの当接面に対して面一に構成されている。これによって、軸受けがシャーシに固定された時に、車両のシャーシはシムに対して圧迫力を加え、したがって、前記スタビライザバーに対して圧迫力を加える。

いくつかの実施例において、前記フランジは、前記シムを前記溝内で並進案内するように構成されたガイド部材を含む。これによって、軸受けの組み付けが容易になり、かつ、シムとフランジとの間の相対的並進移動を許容しながら、シムのフランジに対する正し位置決めを確保する。

いくつかの実施例において、前記フランジは、前記シムのガイドリブを受け入れてガイドするように構成されたガイドスロットを有する。但し、逆の構成も可能である。

いくつかの実施例において、前記フランジと前記シムとは、シムをフランジの前記溝に固定するように構成された弾性入れ子（ｎｅｓｔｉｎｇ）部材を有する。これらの弾性入れ子部材によって、シムとフランジとの組付けを維持し、かつ、これらの部材によってスタビライザバーに加えられる前記圧迫を維持することが可能となる。

いくつかの実施例において、前記フランジは、当該フランジのショルダ部の背後に係合／係止されるように構成された弾性タブを有する。但し、逆の構成も可能である。

いくつかの実施例において、前記フランジはセル構造を有する。このようなセル構造によって、使用される材料の量を減らすことが可能となり、これによって、軸受けの質量を更に減らすことが可能となる。

いくつの実施例において、前記フランジの複数のセルは、平行であり、且つ前記スタビライザバーの延出方向に対して直交する前記フランジの主方向に沿って延出している。これにより、前記セルの側壁はフランジの前記主方向、すなわち、前記軸受けの固定方向と、前記スタビライザバーの圧迫の方向に、延出し、応力の良好な分布が得られる。

いくつかの実施例において、前記フランジの複数のセルを分離している少なくともいくつかの壁は、前記フランジの前記主軸心に対して実質的に放射平面および／または接平面に延出している。この配向によって、フランジの前記圧迫力に対する良好な機械的強度を確保することが可能となる。

いくつかの実施例において、前記フランジの複数のセルを分離している少なくともいくつかの壁は、前記フランジのボアの軸心に対して実質的に放射平面および／または接平面に延出している。この配向によって、フランジのこのボアにおける特に前記固定力に対する良好な機械的強度を確保することが可能となる。

いくつかの実施例において、前記フランジの二つのセルを分離している各壁は、前記フランジの前記主軸心、又は、前記フランジのボアの軸心に対して、実質的に放射平面（ｒａｄｉａｌ ｐｌａｎｅ）および／または接平面に延出している。

繊維強化材の場合、更に、これらのセルによって繊維を前記セルを分離する壁に沿って配向し、それによってこれらの同じ構造面においてフランジを補強することが可能となることも指摘しなければならない。

いくつかの実施例において、前記フランジの前記セルの各側壁間にフィレットが設けられている。これらのフィレットは、射出中における型内の流体の流れを容易にする。繊維強化材の場合、それらフィレットは、又、繊維の通過と前記壁に沿った繊維の配向とを促進する。

同様に、いくつかの実施例において、前記シムはセル構造を有する。

いくつかの実施例において、前記シムの複数のセルは、平行であり、且つ前記スタビライザバーの延出方向に直交する前記シムの主方向に沿って延出している。これによって、前記セルの前記側壁は、前記シムの主方向、すなわち、前記シムの前記フランジへの挿入の方向、そして、前記スタビライザバーの圧迫方向、に延出し、これによって、シムは前記セルの存在にも関わらず良好な機械的強度を維持する。

いくつかの実施例において、前記シムの複数のセルを分離する少なくともいくつかの壁、そして、好ましくは、すべての壁が、前記シムの主軸心に対して実質的に放射平面および／または接平面に延出している。

いくつかの実施例において、前記シムの前記セルの各側壁間にフィレットが設けられている。

いくつかの実施例において、前記スタビライザバーは、中実バー又は中空管である。

いくつかの実施例において、前記スタビライザバーは、塗装されている。

他の実施例において、前記スタビライザバーは塗装されていない。

いくつかの実施例において、前記スタビライザバーの前記軸受けにおける表面張力は、６０ｍＮ／ｍ、好ましくは、７０ｍＮ／ｍ、よりも大きい。

本開示は、又、車両用のスタビライザユニットの製造方法にも関し、この方法は、スタビライザバーを提供する工程と、ブラスチック材からなるとともに少なくとも一つの係止部とクレードル部を含む一つの溝とを有するフランジを提供する工程と、前記スタビライザバーを前記フランジの前記溝に配置する工程と、前記フランジの前記溝に、前記スタビライザバーとの境界面において、エラストマを射出し前記境界面にエラストマ層を得る工程と、前記エラストマ層を加硫処理する工程とを含む。

いくつかの実施例において、前記フランジは成形及び射出によって形成される。

いくつかの実施例において、前記スタビライザバーは、前記エラストマの射出の前に、火炎処理を受け、当該火炎処理は。少なくとも、この射出のために設けられる領域において行われる。このような工程は、前記スタビライザバーが塗装されている場合に特に好適である。事実、この火炎処理によって、スタビライザバーの表面張力を増大させ、それによって、前記エラストマ層のスタビライザバーに対するより良い付着を確保することが可能となる。

いくつかの実施例において、前記火炎処理は、前記スタビライザバーの表面温度が１００℃を超えないように行われる。

いくつかの実施例において、この火炎処理の時間は２秒ないし１０秒、好ましくは、４秒ないし８秒である。

いくつかの実施例において、前記スタビライザバーは、この火炎処理工程中、その主軸心回りで回転駆動される。

いくつかの実施例において、前記エラストマ射出工程は、前記火炎処理工程の後、４時間経過しないうちに行われる。

上記特徴及び利点、更に、その他は、スタビライザユニットと、提案される方法との例示的実施態様の以下の詳細説明から明らかになるであろう。この詳細説明は、添付の図面に言及するものである。

添付の図面は略図であって、主として、本発明の原理を例示することを意図するものである。

これらの図面において、一つの図面から他の図面にかけて、同じ要素（または要素の部分）は、同じ参照符号によって示されている。更に、異なる例示的実施態様に属するが類似の機能を有する要素（または要素の部分）は、１００，２００等によってインクレメントされる番号によって図面において示されている。
スタビライザユニットの斜視図である。 軸受けの一例の斜視図である。 図２のフランジの斜視図である。 図２の軸受けの断面図である。 図２の軸受けの平面図である。 図２の軸受けの底面図である。

本発明をより具体的にするために、スタビライザユニットの一例について、添付の図面を参照しながら、以下詳述する。尚、本発明はこの例に限定されるものではない。

図１は、その中央部分１１が二つの軸受け２０を備える、塗装された又は塗装無しの、中実又は中空スタビライザバー１０を有する、車両用のスタビライザユニット１を示している。前記軸受け２０は、車両のシャーシに固定されるものであり、他方、前記スタビライザバー１０の端部１２は、同じ車軸の各車輪、特に、その車軸の各車輪のウィッシュボーンに固定されている車両の部分に固定されるものである。

図２ないし６は、前記スタビライザバー１０の部分１３に取り付けられたそのような軸受け２０を示している。前記軸受け２０は、フランジ３０とエラストマ層５９とを有する。

前記フランジ３０は、ほぼＵ形状を有し、溝３６を形成するべく、アーチ（弓状部）３５によって接続された二つの係止タブ３１を有する。前記フランジ３０は、より広義には前記軸受け２０の主軸心を構成するその主軸心Ａに対して対称である。

各係止タブ３１は、前記アーチ３５のベースから側方に、前記主軸心Ａに対して垂直に、延出している。各係止タブ３１は、前記フランジ３０の、そしてより広義には、前記軸受け２０の、当接面を形成する当接面３２と、当該当接面３２に対して垂直で、したがって、前記主軸心Ａに対して平行な、軸心Ｃの貫通ボア３３とを有する。各ボア３３は、金属スリーブ３４を備えている。

前記ほぼＵ形状の溝３６は、前記主軸心Ａに対して対称でもある。溝３６は、前記フランジ３０の前記当接面３２に対して開口している二つの平坦な側壁３８によって挟まれたクレードル部３７を形成する、半円筒形底部を有している。前記半円筒形クレードル部３７は、前記軸心Ａに対して直交し、前記軸受け２０が取り付けられた時に前記スタビライザバー１０の延出の方向に対応する、軸心Ｂに沿って向けられている。

前記フランジ３０は、ガラス繊維強化ポリアミド６６の成形及び射出によって作られる。これらのガラス繊維は、３ｍｍないし３．２ｍｍの長さと、０．２ｍｍないし０．２５ｍｍの直径とを有する短繊維である。これらの繊維はこれら繊維の適切な濡れを可能にするべくサイジングによって処理され、その後、最終材料の質量の３０ないし５０％のレベルで前記ポリアミドマトリックスと混合される。前記金属スリーブ３４は、それらの部分が、前記熱可塑性材の射出の前に、前記フランジ３０の型に挿入され、環状レリーフ３４ａによって前記材料が固化した後に前記フランジ３０内でのそれらの位置の固定を可能にする。

図５及び６により良く図示されているように、前記フランジ３０は、当該フランジ３０の主軸心Ａに対して平行に延出する多数の筒状セル４１，４２を有する。前記アーチ３５は、前記主軸心Ａに対して対称に配置された第１組のセル４１を有する。特に、これらのセル４１を分離する壁４１ａは、前記主軸心Ａに対して放射方向に、あるいは、当該主軸心Ａを中心とする曲線に沿って、そして、好ましくは、主軸心Ａに対して実質的に周方向に、延出している。これらのセル４１は、前記アーチ３５の外面で開口し、前記溝３６で閉じられている。更に、これらのセル４１のコーナー部は、丸みを帯び、これらのセル４１の各側壁の間にはフィレットが設けられて、前記射出中のフランジ３０内における強化繊維の通過及び配向を容易にしている。

各係止タブ３１は、更に、この係止タブ３１のボア３３の軸心Ｃに対して対称に配置された第２組のセル４２を有する。特に、これらのセル４２を分離する壁４２ａは、ボア３３の軸心Ｃに対して放射的に延出している。これらのセル４２は、前記係止タブ３１の当接面３２側で開口し、その反対側の面で閉じられている。ここでも、これらのセル４２のコーナー部は、丸みを帯び、セル４２の各側壁の間にはフィレットが設けられている。

前記スタビライザユニット１は、次に、以下のようにして組付けられる。成形と射出によって前記フランジ３０が作られた後、このフランジ３０は、前記スタビライザバー１０回りに通される。特に、図２及び４において、前記スタビライザバー１０の部分１３が、完全に、前記フランジ１０の溝３６に受け入れられ、すなわち、溝３６がスタビライザバー１０を完全に包囲する。

前記スタビライザバー１０は、準備処理を受けることが可能である。特に、スタビライザバー１０は、あらかじめ、火炎処理工程を受けたものとすることができ、この処理中、前記軸受け２０を受け入れる領域（単数または複数）が、トーチ火炎、例えば、いくつかの具体例を挙げるならば、ガス、プロパン、ブタン又はアセチレントーチ、を使用して約６秒間局所的に加熱される。この火炎処理工程中に、前記バーは、例えば、手によって、その軸心のまわりで回される。

その後、このユニットは、スタビライザバー１０とフランジ３０のクレードル部３７との間に連続的かつ一定のクリアランスを残したままスタビライザバー１０が軸心Ｂに沿ってフランジ３０内で延出するように、型内に載置される。

次に、モールドにゴムが射出されてスタビライザバー１０の回り全体に残された前記溝６３の空間を満たし、それによって前記エラストマ層５９を形成する。したがって、図４に見られるように、前記エラストマ層５９は、単一のピースとして、連続的に、すなわち、切れ目の無い単一部分として、前記スタビライザバー１０の前記部分１３を完全に包囲することが判る。その後、このようにして得られた前記エラストマ層５９を加硫処理して、スタビライザバー１０をフランジ３０内で固定し、これによって軸受け２０が組付けられ、そして、第２の軸受け２０に対しても同じ作業を行うことができる。

次に、このようにして組付けられたスタビライザユニット１を、前記ペアリング１０の当接面３２をシャーシに押し付け、軸受け２０を前記係止タブ３２のボア３３を通る二本のネジを使用してシャーシにネジ止めすることによって、車両のシャーシに取り付けることができる。

以上、本発明を具体的な例示的実施態様を参照して説明したが、請求項によって定義される本発明の一般範囲から逸脱することなく、これらの具体例に対しいて改造及び改変を行うことが可能であることは明白である。特に、種々の図示／記載した実施例の個々の特徴を、追加の実施例と組み合わせることが可能である。したがって、前記説明と図面は、限定的にではなく、例示的なものと見なされなければならない。

また、一つの方法に関連して説明した特徴は、一つの装置において、単体で、又は、組み合わせて転置することができ、一つに装置との関連で記載した特徴は、一つの方法において、単体で、又は、組み合わせて転置することが可能である。

Claims (10)

1. スタビライザバー（１０）と、
   プラスチック材からなるフランジ（３０）を含む少なくとも一つの軸受け（２０）であって、前記フランジ（３０）に、少なくとも一つの係止部（３１）と、クレードル部（３７）を含む一つの溝（３６）とが含まれる軸受け（２０）と、を備え、
   前記スタビライザバー（１０）は、前記フランジ（３０）の前記溝（３６）を通り、射出されて加硫処理されたエラストマ層（５９）によって前記フランジ（３０）に固定されている、車両用のスタビライザユニット。
2. 前記フランジ（３０）は、熱可塑性材、好ましくは、ポリアミド、からなる、請求項１に記載のスタビライザユニット。
3. 前記フランジ（３０）は、繊維強化材からなる、請求項１または２に記載のスタビライザユニット。
4. 前記エラストマ層（５９）は加硫ゴムからなる、請求項１から３のいずれか一項に記載のスタビライザユニット。
5. 前記エラストマ層（５９）は、前記スタビライザバー（１０）の全周に亘って延出する、請求項１から４のいずれか一項に記載のスタビライザユニット。
6. 前記エラストマ層（５９）は、前記スタビライザバー（１０）によって残された前記溝（３６）の全容積を占める、請求項１から５のいずれか一項に記載のスタビライザユニット。
7. 前記フランジ（３０）は、セル構造（４１，４２）を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載のスタビライザユニット。
8. 前記フランジ（３０）の複数のセル（４１，４２）は、平行であり、且つ前記スタビライザバー（１０）の延出方向（Ｂ）に対して直交する前記フランジ（３０）の主方向（Ａ）に沿って延出している、請求項７に記載のスタビライザユニット。
9. 前記フランジ（４０）の複数のセル（４１，４２）を分離する少なくともいくつかの壁（４１ａ，４２ａ）は、前記フランジ（３０）の主軸心（Ａ）に対して実質的に放射平面および／または接平面に延出している、請求項８に記載のスタビライザユニット。
10. スタビライザバー（１０）を提供する工程と、
    ブラスチック材からなるとともに、少なくとも一つの係止部（３１）と、クレードル部（３７）を含む一つの溝（３６）とを含むフランジ（３０）を提供する工程と、
    前記スタビライザバー（１０）を前記フランジ（３０）の前記溝（３６）に配置する工程と、
    前記フランジ（３０）の前記溝（３６）に、前記スタビライザバー（１０）との境界面において、エラストマを射出し、当該境界面にエラストマ層（５９）を得る工程と、
    前記エラストマ層（５９）を加硫処理する工程と、を含む車両用のスタビライザユニットの製造方法。

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