JP2004505214A - 車両のサスペンション用の弾性継手 - Google Patents
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Abstract
本発明は、サスペンションのアームを車両のフレームに連結するようになっており、捩り状態で働くことができ、フレームの重量の大部分を支持することができる弾性継手であって、該弾性継手は、内側アーマチャ(8)と、該内側アーマチャを取り囲む外側アーマチャ(9)と、エラストマー材料製スリーブ(7)と、を含み、該エラストマー材料製スリーブ(7)は、内側アーマチャと外側アーマチャとの間に配置されており、エラストマー材料製スリーブの内側周囲面および外側周囲面は、滑りの可能性なく前記内側アーマチャおよび外側アーマチャに結合されている弾性継手において、外側アーマチャ(9)は、車両のフレーム(2)に直接固定することができるように形成されていることを特徴とする弾性継手に関する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には弾性継手に関し、さらに詳しくは、サスペンションアームを車両のフレームに連結するようになっており、捩り状態で働くことができ、フレームの重量の大部分を支持することができる弾性継手に関する。
【0002】
本明細書において、「捩り状態で働くことができ、フレームの重量の大部分を支持することができる弾性継手」とは、車両のフレームの重量を支持するために強力な金属製ばね或いはその他の金属製要素を車両のホイールのサスペンションアームに付加する必要がないように、車両のフレーム重量の大部分を支持することができるような継手の軸線のまわりの捩り剛性を有する継手をいう。この考えを固定化するために、自動車製造業者は通常、乗用車によって8〜20N/mm程度の幅で変化する各ホイールレベルでの鉛直方向剛性を要求する。この結果を得るため、提案された弾性継手は、ホイールのサスペンションアームの長さに沿って、10〜40m.N/度の捩り剛性を有する。比較として、同じ車両において同じ場所に設置され、本質的に圧縮状態で働くように作られた車両のフレームの重量を支持しない伝統的な弾性継手は、一般的には、1m.N/度よりも小さい捩り剛性を有する。
【0003】
本発明はとりわけ、しかし限定的にでなく、半径方向剛性が、第2基準軸線が弾性継手の回転軸線と一致する3つの基準軸線の系の第1基準軸線に沿って最小値を有する半径方向剛性を有する弾性継手に関する。ここで、「半径方向剛性」とは、継手の回転軸線と垂直な任意の方向における継手の剛性をいう。通常、車両のサスペンション用の弾性継手の場合には、上記の第1基準軸線は、車両のフレームに関連した指標となる水平面と垂直または実質的に垂直に配向される。ここで、「フレームに関連した指標となる水平面」とは、通常の状態で車両が走行しているときに地面と平行に移動する平面をいう。
【0004】
【従来の技術】
変化する半径方向剛性を有する弾性継手は、特に本出願人の欧州特許出願EP0956984によって既によく知られている。この文献に記載されている弾性継手は、内側アーマチャと、該内側アーマチャを取り囲む外側アーマチャと、エラストマー材料製スリーブと、を含み、該エラストマー材料製スリーブは、内側アーマチャと外側アーマチャとの間に配置されており、エラストマー材料製スリーブの内側周囲面および外側周囲面は、滑りの可能性なく前記内側アーマチャおよび外側アーマチャに結合されている。エラストマー材料製スリーブは、少なくとも1つのポケット、好ましくは直径方向に対向した2つのポケットを含み、ポケットは、継手が、上記の第1基準軸線に沿って最小の半径方向剛性を有するように位置決めされている。
【0005】
使用中、弾性継手のアーマチャの一方、例えば外側アーマチャは、車両のフレームと一体の支持部品にしっかりと固定され、他方のアーマチャ、例えば内側アーマチャは、サスペンションアームにしっかりと結合される。外側アーマチャを支持部品に固定することは通常、支持部品のソケット内に外側アーマチャを強制的に挟み込むか、或いは入れ子にする作業によって行われる。
【0006】
この挟み込みによる固定技術は、比較的複雑である。実際、この技術は、挟み込み応力の制御、および、挟み込み作業自体の前段に、外側アーマチャのおよび/または支持部品の穴ぐりの処理を必然的に伴う。これらの処理、支持部品に外側アーマチャを挿入することを容易にするための潤滑作業、および/または外側アーマチャの外側周囲面または支持部品の穴ぐりの内面の較正作業からなる。この後者の較正作業は、表面欠陥、例えば外側アーマチャおよび/または支持部品の穴ぐりの不測の楕円化を除去するため、および、挟み込みの周囲および長さ全体に亘って、外側アーマチャと支持部品のソケットとの均一な接触、したがって、均一な締め付けまたはたが嵌めを確保するために必要となりうる。
【0007】
支持部品は外側アーマチャを締め付けまたはたが嵌めによって維持することを考えると、支持部品は、使用中たが嵌め応力に耐えることができなければならない。このことは、弾性継手の外側アーマチャを取り囲む支持部品の壁(シート)が大きな厚みを有することを意味する。
【0008】
さらに、例えば、弾性継手が基準軸線に沿って最小の半径方向剛性を有する上記欧州特許出願に記載されているような変化する半径方向剛性を有する弾性継手の場合のように、弾性継手のエラストマー材料製スリーブが軸線対称形態を有しない場合には、弾性継手の外側アーマチャは、使用中、支持部品を車両のフレームに固定した後に、弾性継手がその最小の半径方向剛性を有する基準軸線が車両のフレームに関連した基準軸線の系に対して正しく配向されるように、配向すなわち方位を正確にして支持部品の穴ぐりに導入する必要がある。上記の強制挟み込みあるいは入れ子技術では、必要とされる正確な配向をもって外側アーマチャが支持部品のソケットに導入されなかった場合には、支持部品内の外側アーマチャの配向すなわち方位を正しく直すことは非常に困難であり、不可能ですらある。
【0009】
さらに、弾性継手の外側アーマチャと支持部品のソケットとの間である程度の締め付けを保証することが必要である。実際、外側アーマチャと支持部品との間に挟み込まれた組立体が、衝撃の最大振動に対して弾性継手が受ける最大軸線方向応力および/または最大トルクに対するある安全率をもって、軸線方向および周囲方向においてこれらの2つの要素の互いの滑りに対する十分な抵抗を有するように、これらの2つの要素の間で一定レベルのたが嵌め圧力を確保することが必要である。このことは、外側アーマチャおよび支持部品の材料、場合によっては、滑りに対する所望の抵抗に適した摩擦力を得るために、これらの要素の処理についての適切な選択を強制する。これに関連して、支持部品の穴ぐりへの弾性継手の外側アーマチャの挟み込みを容易にするためには、これらの2つの要素の間の摩擦ができるだけ小さいことが有利であることに気づくであろう。他方、所望の安全率をもって滑りに対する所望の抵抗を確保するためには、摩擦はできるだけ大きいのが有利である
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、弾性継手の外側アーマチャが支持部品の穴ぐりに強制的に挟み込まれる従来知られた弾性継手によって提起された上記の問題を解決することである。
【0011】
さらに、本発明の目的は、圧縮/引張り状態および捩り状態において働くことができ、圧縮/引張り振動および捩り振動の下で改善された疲労強度を有する変化する半径方向剛性を有する弾性継手を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、サスペンションのアームを車両のフレームに連結するようになっており、フレームの重量の大部分を支持することができる弾性継手であって、該弾性継手は、内側アーマチャと、該内側アーマチャを取り囲む外側アーマチャと、エラストマー材料製スリーブと、を含み、該エラストマー材料製スリーブは、内側アーマチャと外側アーマチャとの間に配置されており、エラストマー材料製スリーブの内側周囲面および外側周囲面は、滑りの可能性なく前記内側アーマチャおよび外側アーマチャに結合されている弾性継手を提供する。第1の目的は、外側アーマチャが、車両のフレームに直接固定することができるように形成されていることによって達成される。
【0013】
ここで、「直接固定する」とは、支持用の剛性中間部品なしに外側アーマチャを車両のフレームに固定することをいい、1以上のゴムブロック或いはその他の同様な材料が外側アーマチャとフレームとの間に介在されてもよいことを除外するものではない。
【0014】
同様に、本発明による弾性継手では、前記弾性継手は、知られた弾性継手の外側アーマチャの役割と共に、後で弾性継手を車両のフレームに固定することができるように、弾性継手の外側アーマチャが予め強制的に挟み込まれなければならない支持部品の役割も果たす。
【0015】
かくして、本発明により、知られた弾性継手で必要であった挟み込み作業を完全になくすことが可能であり、それによって、車両のサスペンションの要素の組立てのレベルでの工業上の費用を節約(挟み込み機械をなくすことができることによる製造時間の節約および製造設備の節約)がもたらされる。
【0016】
さらに、本発明によって、材料の節約および重量の低減を得ることができる。実際、本発明の1つの実施形態では、弾性継手の外側アーマチャは、穴ぐりを含む受梁の形態の鋳造または延伸部品によって構成されることができ、受梁内で、エラストマー材料製スリーブ)は、成形によって形成され、ハウジングの面に直接接着されている。かかる実施形態では、外側アーマチャが受梁の穴ぐりに強制的に挟み込まれる知られた弾性継手に比べて、本発明は、知られた弾性継手の外側アーマチャの量に対応する材料の量をなくすことを可能にするばかりでなく、さらに、エラストマー材料製スリーブを取り囲む受梁の部分(シート)は、知られた弾性継手に関連した受梁の壁の厚さよりも小さい壁の厚さを有することができる。実際、締め付けられた挟み込みがないことにより、受梁の壁の厚さは、成形の射出圧力との関係で寸法決めすれば十分であり、シートの大きな厚みにつながるたが嵌め圧力に対する強度との関係で寸法決めすることはもはや必要ではない。もちろん、シートの厚さはさらに、使用応力に耐えるように寸法しなければならない。
【0017】
本発明は、一定の半径方向剛性を有する弾性継手、および変化する半径方向剛性、特に弾性継手を車両のフレームに固定した後に、車両のフレームに関連した基準軸線の系に対して所望の配向を有しなければならない半径方向に沿った最小の剛性を有する弾性継手の両方に適用可能である。第2の場合には、外側アーマチャを構成する受梁に対して、したがって、車両のフレームに対してエラストマー材料製スリーブの最小の半径方向剛性を配向するために必要な方位決めは、エラストマースリーブが成形される穴ぐりにおいて受梁に対して射出成形型のキャビティの適当な位置決めによって容易にかつ直接的に行うことができる。例えば、受梁、および受梁のハウジングの端に配置されるようになった成形型のキャビティについて、受梁に対する成形型の2つのキャビティの正しい位置決めを確保するために互いに協働する目印、刻み目、誤り指示器、あるいはその他の指標手段を考えることができる。
【0018】
さらに、本発明による弾性継手に挟み込みによる結合がないことにより、知られた弾性継手で必要であった処理作業、較正作業、および/または潤滑作業がなくされる。特に、受梁のハウジングの面は、挟み込みに特有の準備をもはや必要としない。さらに、外側アーマチャと受梁との間の挟み込みによる結合を含む知られた弾性継手で提起される周方向におけるような軸線方向における滑りに対する抵抗の問題もまた、完全になくされる。本発明による弾性継手では、継手が使用中に受ける軸線方向振動および/または捩り振動に対する抵抗は、エラストマー材料製スリーブと受梁との間の接着界面によって管理される。エラストマー材料製スリーブと受梁との間の接着組立体結合は、エラストマー材料製スリーブの外径のレベルで継手が遭遇する応力の最大値に対して十分な安全度をもたらすせん断抵抗および引裂き抵抗を有する接着剤によって確保される。この目的のために使用される接着剤は、エラストマー材料製スリーブを関節継手の外側アーマチャおよび内側アーマチャに結合するために使用されるものと同じである。
【0019】
エラストマー材料製スリーブは、それ自体知られた仕方で、その端面の少なくとも1つに、凹部を含んでもよく、該凹部は、第2基準軸線が弾性継手の回転軸線と一致する3つの基準軸線の系の第1基準軸線に沿って最小の半径方向剛性を有するように形成されている。
【0020】
この場合に、本発明の第2の目的は、エラストマー材料製スリーブの2つの端面の少なくとも1つが、少なくとも1つの最小値と少なくとも1つの最大値との間でスリーブの周方向に連続的に変化する輪郭を有することによって達成される。
【0021】
好ましくは、エラストマー材料製スリーブの2つの端面は、波形の輪郭を有する。
【0022】
好ましくは、輪郭は、実質的に正弦形か、或いは偽正弦形である。
【0023】
好ましくは、前記端面の内側周囲領域の輪郭は、いかなる荷重も継手に加えられていないときに、前記端面の外側周囲領域の輪郭の少なくとも1つの最小値および少なくとも1つの最大値に対してそれぞれ所定の角度だけずらされている最小値および最大値を有する。
【0024】
この場合に、前記所定の角度は、好ましくは、弾性継手が内側アーマチャおよび外側アーマチャの互いに対する前記所定の角度の相対的回転を引き起こす基準荷重を受けるときに、前記内側周囲領域と前記外側周囲領域との間の輪郭の最小値の軌跡および最大値の軌跡が、3つの基準軸線の系の第1基準軸線および第3基準軸線に沿ってそれぞれ実質的に半径方向に配向されるように選択される。
【0025】
好ましくは、外側アーマチャを形成する受梁は、少なくとも1つの支持面、好ましくは2つの支持面を含み、該支持面は、前記受梁が車両のフレームに固定された後に、弾性継手の3つの基準軸線が、車両のフレームに関連した3つの基準軸線に対して所定の配向を有するように協働することができる。
【0026】
好ましくは、第1基準軸線は、車両のフレームに関連した水平面と実質的に垂直である。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1を参照すると、車軸1、さらに詳しくは、弾性継手3を介して車両のフレーム2に取り付けられるようになったリア車軸が示されており、弾性継手3の有利な実施形態は、後で詳しく説明する。図1には、同様に、車両のフレームに関連した3つの基準軸線の系が示されている。軸線Xは、長手方向中央軸線であり、軸線Yは、軸線Xと共に先に言及した指標となる水平面を形成する横方向軸線であり、軸線Zは、鉛直である。
【0028】
車軸1は、本質的に2つのサスペンションタイアーム4を含み、2つのサスペンションタイアーム4は、弾性継手3によってフレーム2に連結されており、弾性継手3は、2つのサスペンションアーム4が、軸線Yと一致する弾性継手3の軸線6のまわりでフレーム2に対して制限された角度的横動遊間を互いに独立して有するように、圧縮/牽引状態および捩り状態で働くことができる。
【0029】
図2および図3には、(概して対称的である)同様な2つの継手3の1つが示されている。図2および図3に示されているように、継手3は、本質的にエラストマー材料製スリーブ7によって構成されており、エラストマー材料製スリーブ7は、内側アーマチャ8と外側アーマチャ9との間に配置されており、例えば知られた接着技術によって、滑りの可能性なくこれらの2つのアーマチャににしっかりと固定されている。
【0030】
図2および図3を参照すると、弾性継手3の外側アーマチャ9が、ここでは、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の鋳造部品または延伸部品の形態で作られた受梁によって構成されていることが示されている。受梁9は、穴ぐり14を有し、穴ぐり14には、弾性継手3のエラストマー材料製スリーブ7が、しっかりと固定されている。
【0031】
受梁9は、少なくとも1つの平らな支持面、好ましくは2つの平らな支持面9aおよび9bを含み、支持面は、受梁9を車両のフレーム2に取り付けるための基準面として役立つようになっている。平らな支持面9bは、穴ぐり16の軸線、従って、弾性継手3の軸線Yと垂直であり、車両のフレームに関連した基準系の軸線XおよびYによって決まる平面と平行なフレーム2の鉛直な支持面に押しつけられるようになっている。受梁9の平らな支持面9aは、車両のフレーム上に作られ、車両のフレームに関連した基準系の2つの軸線XおよびYによって決まる水平面と平行な別の平らな支持面に押しつけられるようになっている。
【0032】
受梁9はさらに、軸線が平らな支持面9aおよび9bとそれぞれ垂直な2つの穴15および16を含む。穴15および16は、受梁9を車両のフレームの上記支持面に固定するためのねじまたはボルトを受け入れるようになっている。
【0033】
好ましくは、弾性継手3の各々は、周方向に変化する半径方向剛性を有するように、すなわち、継手の剛性が軸線Yのまわりで半径方向の極角度に従って変化するように作られている。
【0034】
このため、スリーブ7は、変化する半径方向剛性を与えるのに適した知られた任意の構造または形状を有してよい。例えば、スリーブ7は、特許出願EP0956984に記載されている弾性継手のエラストマー材料製スリーブのもののようなポケットを含んでもよい。
【0035】
しかしながら、本発明によれば、半径方向剛性の変化は、エラストマー材料製スリーブ7の端面7aおよび7bの少なくとも1つに、図4に示されているように、好ましくはその2つの端面に、少なくとも1つの最小値と少なくとも1つの最大値との間でスリーブ7の円周方向に連続的に変化する輪郭を与えることによって得られる。波形の輪郭は、例えば、正弦形か、或いはスリーブ7の周上に2つの最小値と2つの最大値をもつ偽正弦形を有する。
【0036】
弾性継手は、圧縮/牽引状態でだけでなく、フレームの大部分の荷重を支持し、かつ、サスペンションばねの機能を確保するために捩り状態でも働くようになっていることを考えると、端面7aまたは7bの内側周囲領域における波形の輪郭Pi の2つの最小値miおよび2つの最大値Miは、図5および図9に示されているように、スリーブ7がいかなる荷重も受けていないときに、端面7aまたは7bの外側周囲領域における波形の輪郭Peの2つの最小値meおよび2つの最大値Meに対してそれぞれ所定の角度αだけずらされているのが好ましい。最小値miおよびmeの間で、スリーブ7の端面7aまたは7bの波形の輪郭の最小値の軌跡17は、図5に示されているように、半径方向に対して斜めに延びている。同様に、最大値MiおよびMeの間で、スリーブ7の端面7aまたは7bの波形の輪郭の最大値の軌跡18は、図5に示されているように、半径方向に対して斜めに延びている。
【0037】
所定の角度αの値は、弾性継手3が、例えば、内側アーマチャ8が外側アーマチャ9に対してこの角度だけ相対的に回転させる基準荷重を受けるときに、スリーブ7は捩りを受け、図7および図10に示されているように、端面7aまたは7bの内側周囲領域における波形の輪郭Pi の2つの最小値miおよび2つの最大値Miが、端面7aまたは7bの外側周囲領域における波形の輪郭Peの2つの最小値meおよび2つの最大値Meとそれぞれ整合するように変形されるように選択される。スリーブ7の端面7aおよび7bの各々における波形の輪郭の最小値の軌跡14および最大値の軌跡15は、従って、各々の弾性継手3に関連した3つの基準軸線X’,Y,Z’の2つの軸線X’およびZ’に沿ってそれぞれ半径方向に配向される。2つの軸線X’およびZ’は、図1で参照番号6によって同様に指示される2つの弾性継手3の軸線Yと垂直である。
【0038】
角度αの値、および本発明による2つの弾性継手5を備えた図1の車軸1を含む車両の基準安定度を決定する上記の基準荷重は、例えば、現在市販されている車両用の車軸1の2つのホイール13の各々に加えられる荷重のように決定することができる。この基準荷重は、車両のモデルの違いによって当然変化し、その決定は、車両の製造者毎にそれ自体変わり得る。例えば、四輪車では、空車の重量、各々75kgの2つのマネキンの重量、および半分満たした燃料タンクに相当する燃料の重量の総和の4分の1であるように決定することができる。
【0039】
以下に説明する弾性継手3の製造では、エラストマー材料製スリーブ7の軸線方向長さは、図7の左半分および右半分においてそれぞれ示されているような、2つの端面7aおよび7bの波形の輪郭の最小値の軌跡14に対応する、すなわち、軸線YおよびZ’によって決まる平面における軸線方向長さl,および2つの端面7aおよび7bの波形の輪郭の最大値の軌跡15に対応する、すなわち、軸線YおよびX’によって決まる平面における軸線方向長さLを有する。エラストマー材料製スリーブの半径方向剛性が、一次的近似において、スリーブの軸線方向長さに比例することを考えると、以下に説明する弾性継手5は、従って、スリーブが基準荷重を受けたときに、軸線Z’に沿って最小の半径方向剛性を有し、軸線X’に沿って最大の半径方向剛性を有することになる。
【0040】
2つの弾性継手3をフレーム2に取り付けるときに、各々の継手3の軸線X’およびZ’は、受梁12およびフレーム2の支持面により、車両のフレーム2に関連した軸線X,Y,Zの系の軸線XおよびZとそれぞれ平行であるように配向される。すなわち、軸線X’は水平であり、軸線Z’は鉛直である。この位置において、2つの弾性継手3の音響濾過の性能は最良になる。しかしながら、各々の弾性継手3の軸線Zが厳格に鉛直に配向されることは絶対的に必要というわけではなく、その配向は、車両のフレームに関連した基準系の軸線XおよびYによって決まる水平面の垂線に対して+45°〜−45°の限度の間にあればよい。同様に、2つの端面7aおよび7bの各々の波形の輪郭の最小値および最大値が、周に沿って角度的に等距離であることはもはや絶対的に必要というわけではない。
【0041】
例として、継手3の軸線X’およびZ’が、それぞれ車両の軸線XおよびZに沿って配向されるとき、各継手3の最大の半径方向剛性(Xに沿った長手方向剛性)は、約3500N/mmであるのがよく、最小の半径方向剛性(Zに沿った鉛直方向剛性)は、約2200であるのがよい。
本発明による変化する半径方向剛性を有する弾性継手3は、従来知られた変化する半径方向剛性を有する弾性継手と比べて、継手が圧縮/牽引状態で働くときのみならず、継手が捩り状態で働くときにも、より優れた疲労抵抗を有する。これは、2つの端面7aおよび7bの波形の輪郭の連続的かつ規則正しい変化によるものと考えることができ、これにより、圧縮/牽引応力および捩り応力は、スリーブ7の局在化した領域に集中されることはなくなり、スリーブの中心において、より容易にその周全体に亘って分配されることができる。
【0042】
これまで説明してきた本発明の実施形態が全くの例示として与えられたものであり、本発明の範囲から逸脱することなく当業者は多くの変形を行うことができることはいうまでもない。とりわけ、エラストマー材料製スリーブ7は、図2に示されているように、大きい方の底が内側アーマチャ8の側に位置し、小さい方の底が外側アーマチャ9の側に位置し、端面7aおよび7b上に内側周囲リップ7cおよび7dおよび外側周囲リップ7eおよび7fをもつ台形であることが好ましい長手方向断面で示されているけれども、スリーブ7の長手方向断面は、矩形であってもよい。
【0043】
さらに、エラストマー材料製スリーブの端面の各々の周に沿った輪郭の最小値と最大値の数は、必ずしも2でなくてよい。この数は、エラストマー材料製スリーブがそれぞれ1つの最小の半径方向剛性と1つの最大の半径方向剛性を有するのが望ましい半径方向の数に従って1以上であってよい。
さらに、図9および図10では、スリーブ7の端面7aまたは7bの内側周囲領域における輪郭Piの波の山から山の振幅(最大値と最小値との振幅の差)は、スリーブ7の前記端面7aまたは7bの外側周囲領域における輪郭Peの波の山から山の振幅に等しいか或いは実質的に等しいけれども、2つの輪郭PiおよびPeは、異なる山から山の振幅を有してもよく、限られた場合には、輪郭PiおよびPeの一方は、ゼロかあるいはほとんどゼロの山から山の振幅を有してもよい。
【0044】
さらに、変化する半径方向剛性を得るために、スリーブの周方向に連続的に変化するスリーブの端面の一方または両方の輪郭を、スリーブの周に沿ったスリーブの半径方向厚さの連続的な変化と組み合わせてもよく、その結果、受梁9の穴ぐり14の横方向断面および/またはアーマチャ8の横方向断面は、必ずしも円形でなくてよく、例えば楕円形、或いは1つまたはいくつかの平らな部分を有する形状であってもよい。しかしながら、疲労の観点からは、穴ぐり14および内側アーマチャ8の円形または円筒形形状がなお最も好ましい。なぜなら、スリーブに使用中発生する応力はこの場合に最も均一となるからである。
最後に、垂直な2つの支持面および2つねじによって外側アーマチャまたは受梁9をフレーム2に連結することは、全く特定の場合でしかない。より一般的には、フレームへの受梁の固定は、種々の仕方で行うことができる。ねじによる結合は1つの可能性である(この場合、最低、1つのねじ、従って、継手を貫通する1つの穴が必要である)。同様に可能な他の固定として溶接および接着を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明による変化する半径方向剛性を有する弾性継手を組み込んだ車両の車軸を概略的に示している。
【図2】
図1の車軸に組み込まれた2つの弾性継手の1つの斜視図である。
【図3】
図2の弾性継手の水平断面図である。
【図4】
図2および図3の弾性継手のエラストマー材料製スリーブの自由な状態の立面図である。
【図5】
図4の矢印Fに沿ったエラストマー材料製スリーブの図である。
【図6】
基準捩り荷重を受けたときのエラストマー材料製スリーブの形態を示す図4と同様の図である。
【図7】
基準捩り荷重を受けたスリーブを示す図5と同様の図である。
【図8】
図7のVIII−VIII鎖線における断面図である。
【図9】
エラストマー材料製スリーブが自由な状態にあるときの、該スリーブの内側領域および外側周囲領域のスリーブの端面の1つの波形の輪郭を示すグラフである。
【図10】
エラストマー材料製スリーブが基準捩り荷重を受けたときの、該スリーブの内側領域および外側周囲領域のスリーブの端面の波形の輪郭を示すグラフである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には弾性継手に関し、さらに詳しくは、サスペンションアームを車両のフレームに連結するようになっており、捩り状態で働くことができ、フレームの重量の大部分を支持することができる弾性継手に関する。
【0002】
本明細書において、「捩り状態で働くことができ、フレームの重量の大部分を支持することができる弾性継手」とは、車両のフレームの重量を支持するために強力な金属製ばね或いはその他の金属製要素を車両のホイールのサスペンションアームに付加する必要がないように、車両のフレーム重量の大部分を支持することができるような継手の軸線のまわりの捩り剛性を有する継手をいう。この考えを固定化するために、自動車製造業者は通常、乗用車によって8〜20N/mm程度の幅で変化する各ホイールレベルでの鉛直方向剛性を要求する。この結果を得るため、提案された弾性継手は、ホイールのサスペンションアームの長さに沿って、10〜40m.N/度の捩り剛性を有する。比較として、同じ車両において同じ場所に設置され、本質的に圧縮状態で働くように作られた車両のフレームの重量を支持しない伝統的な弾性継手は、一般的には、1m.N/度よりも小さい捩り剛性を有する。
【0003】
本発明はとりわけ、しかし限定的にでなく、半径方向剛性が、第2基準軸線が弾性継手の回転軸線と一致する3つの基準軸線の系の第1基準軸線に沿って最小値を有する半径方向剛性を有する弾性継手に関する。ここで、「半径方向剛性」とは、継手の回転軸線と垂直な任意の方向における継手の剛性をいう。通常、車両のサスペンション用の弾性継手の場合には、上記の第1基準軸線は、車両のフレームに関連した指標となる水平面と垂直または実質的に垂直に配向される。ここで、「フレームに関連した指標となる水平面」とは、通常の状態で車両が走行しているときに地面と平行に移動する平面をいう。
【0004】
【従来の技術】
変化する半径方向剛性を有する弾性継手は、特に本出願人の欧州特許出願EP0956984によって既によく知られている。この文献に記載されている弾性継手は、内側アーマチャと、該内側アーマチャを取り囲む外側アーマチャと、エラストマー材料製スリーブと、を含み、該エラストマー材料製スリーブは、内側アーマチャと外側アーマチャとの間に配置されており、エラストマー材料製スリーブの内側周囲面および外側周囲面は、滑りの可能性なく前記内側アーマチャおよび外側アーマチャに結合されている。エラストマー材料製スリーブは、少なくとも1つのポケット、好ましくは直径方向に対向した2つのポケットを含み、ポケットは、継手が、上記の第1基準軸線に沿って最小の半径方向剛性を有するように位置決めされている。
【0005】
使用中、弾性継手のアーマチャの一方、例えば外側アーマチャは、車両のフレームと一体の支持部品にしっかりと固定され、他方のアーマチャ、例えば内側アーマチャは、サスペンションアームにしっかりと結合される。外側アーマチャを支持部品に固定することは通常、支持部品のソケット内に外側アーマチャを強制的に挟み込むか、或いは入れ子にする作業によって行われる。
【0006】
この挟み込みによる固定技術は、比較的複雑である。実際、この技術は、挟み込み応力の制御、および、挟み込み作業自体の前段に、外側アーマチャのおよび/または支持部品の穴ぐりの処理を必然的に伴う。これらの処理、支持部品に外側アーマチャを挿入することを容易にするための潤滑作業、および/または外側アーマチャの外側周囲面または支持部品の穴ぐりの内面の較正作業からなる。この後者の較正作業は、表面欠陥、例えば外側アーマチャおよび/または支持部品の穴ぐりの不測の楕円化を除去するため、および、挟み込みの周囲および長さ全体に亘って、外側アーマチャと支持部品のソケットとの均一な接触、したがって、均一な締め付けまたはたが嵌めを確保するために必要となりうる。
【0007】
支持部品は外側アーマチャを締め付けまたはたが嵌めによって維持することを考えると、支持部品は、使用中たが嵌め応力に耐えることができなければならない。このことは、弾性継手の外側アーマチャを取り囲む支持部品の壁(シート)が大きな厚みを有することを意味する。
【0008】
さらに、例えば、弾性継手が基準軸線に沿って最小の半径方向剛性を有する上記欧州特許出願に記載されているような変化する半径方向剛性を有する弾性継手の場合のように、弾性継手のエラストマー材料製スリーブが軸線対称形態を有しない場合には、弾性継手の外側アーマチャは、使用中、支持部品を車両のフレームに固定した後に、弾性継手がその最小の半径方向剛性を有する基準軸線が車両のフレームに関連した基準軸線の系に対して正しく配向されるように、配向すなわち方位を正確にして支持部品の穴ぐりに導入する必要がある。上記の強制挟み込みあるいは入れ子技術では、必要とされる正確な配向をもって外側アーマチャが支持部品のソケットに導入されなかった場合には、支持部品内の外側アーマチャの配向すなわち方位を正しく直すことは非常に困難であり、不可能ですらある。
【0009】
さらに、弾性継手の外側アーマチャと支持部品のソケットとの間である程度の締め付けを保証することが必要である。実際、外側アーマチャと支持部品との間に挟み込まれた組立体が、衝撃の最大振動に対して弾性継手が受ける最大軸線方向応力および/または最大トルクに対するある安全率をもって、軸線方向および周囲方向においてこれらの2つの要素の互いの滑りに対する十分な抵抗を有するように、これらの2つの要素の間で一定レベルのたが嵌め圧力を確保することが必要である。このことは、外側アーマチャおよび支持部品の材料、場合によっては、滑りに対する所望の抵抗に適した摩擦力を得るために、これらの要素の処理についての適切な選択を強制する。これに関連して、支持部品の穴ぐりへの弾性継手の外側アーマチャの挟み込みを容易にするためには、これらの2つの要素の間の摩擦ができるだけ小さいことが有利であることに気づくであろう。他方、所望の安全率をもって滑りに対する所望の抵抗を確保するためには、摩擦はできるだけ大きいのが有利である
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、弾性継手の外側アーマチャが支持部品の穴ぐりに強制的に挟み込まれる従来知られた弾性継手によって提起された上記の問題を解決することである。
【0011】
さらに、本発明の目的は、圧縮/引張り状態および捩り状態において働くことができ、圧縮/引張り振動および捩り振動の下で改善された疲労強度を有する変化する半径方向剛性を有する弾性継手を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、サスペンションのアームを車両のフレームに連結するようになっており、フレームの重量の大部分を支持することができる弾性継手であって、該弾性継手は、内側アーマチャと、該内側アーマチャを取り囲む外側アーマチャと、エラストマー材料製スリーブと、を含み、該エラストマー材料製スリーブは、内側アーマチャと外側アーマチャとの間に配置されており、エラストマー材料製スリーブの内側周囲面および外側周囲面は、滑りの可能性なく前記内側アーマチャおよび外側アーマチャに結合されている弾性継手を提供する。第1の目的は、外側アーマチャが、車両のフレームに直接固定することができるように形成されていることによって達成される。
【0013】
ここで、「直接固定する」とは、支持用の剛性中間部品なしに外側アーマチャを車両のフレームに固定することをいい、1以上のゴムブロック或いはその他の同様な材料が外側アーマチャとフレームとの間に介在されてもよいことを除外するものではない。
【0014】
同様に、本発明による弾性継手では、前記弾性継手は、知られた弾性継手の外側アーマチャの役割と共に、後で弾性継手を車両のフレームに固定することができるように、弾性継手の外側アーマチャが予め強制的に挟み込まれなければならない支持部品の役割も果たす。
【0015】
かくして、本発明により、知られた弾性継手で必要であった挟み込み作業を完全になくすことが可能であり、それによって、車両のサスペンションの要素の組立てのレベルでの工業上の費用を節約(挟み込み機械をなくすことができることによる製造時間の節約および製造設備の節約)がもたらされる。
【0016】
さらに、本発明によって、材料の節約および重量の低減を得ることができる。実際、本発明の1つの実施形態では、弾性継手の外側アーマチャは、穴ぐりを含む受梁の形態の鋳造または延伸部品によって構成されることができ、受梁内で、エラストマー材料製スリーブ)は、成形によって形成され、ハウジングの面に直接接着されている。かかる実施形態では、外側アーマチャが受梁の穴ぐりに強制的に挟み込まれる知られた弾性継手に比べて、本発明は、知られた弾性継手の外側アーマチャの量に対応する材料の量をなくすことを可能にするばかりでなく、さらに、エラストマー材料製スリーブを取り囲む受梁の部分(シート)は、知られた弾性継手に関連した受梁の壁の厚さよりも小さい壁の厚さを有することができる。実際、締め付けられた挟み込みがないことにより、受梁の壁の厚さは、成形の射出圧力との関係で寸法決めすれば十分であり、シートの大きな厚みにつながるたが嵌め圧力に対する強度との関係で寸法決めすることはもはや必要ではない。もちろん、シートの厚さはさらに、使用応力に耐えるように寸法しなければならない。
【0017】
本発明は、一定の半径方向剛性を有する弾性継手、および変化する半径方向剛性、特に弾性継手を車両のフレームに固定した後に、車両のフレームに関連した基準軸線の系に対して所望の配向を有しなければならない半径方向に沿った最小の剛性を有する弾性継手の両方に適用可能である。第2の場合には、外側アーマチャを構成する受梁に対して、したがって、車両のフレームに対してエラストマー材料製スリーブの最小の半径方向剛性を配向するために必要な方位決めは、エラストマースリーブが成形される穴ぐりにおいて受梁に対して射出成形型のキャビティの適当な位置決めによって容易にかつ直接的に行うことができる。例えば、受梁、および受梁のハウジングの端に配置されるようになった成形型のキャビティについて、受梁に対する成形型の2つのキャビティの正しい位置決めを確保するために互いに協働する目印、刻み目、誤り指示器、あるいはその他の指標手段を考えることができる。
【0018】
さらに、本発明による弾性継手に挟み込みによる結合がないことにより、知られた弾性継手で必要であった処理作業、較正作業、および/または潤滑作業がなくされる。特に、受梁のハウジングの面は、挟み込みに特有の準備をもはや必要としない。さらに、外側アーマチャと受梁との間の挟み込みによる結合を含む知られた弾性継手で提起される周方向におけるような軸線方向における滑りに対する抵抗の問題もまた、完全になくされる。本発明による弾性継手では、継手が使用中に受ける軸線方向振動および/または捩り振動に対する抵抗は、エラストマー材料製スリーブと受梁との間の接着界面によって管理される。エラストマー材料製スリーブと受梁との間の接着組立体結合は、エラストマー材料製スリーブの外径のレベルで継手が遭遇する応力の最大値に対して十分な安全度をもたらすせん断抵抗および引裂き抵抗を有する接着剤によって確保される。この目的のために使用される接着剤は、エラストマー材料製スリーブを関節継手の外側アーマチャおよび内側アーマチャに結合するために使用されるものと同じである。
【0019】
エラストマー材料製スリーブは、それ自体知られた仕方で、その端面の少なくとも1つに、凹部を含んでもよく、該凹部は、第2基準軸線が弾性継手の回転軸線と一致する3つの基準軸線の系の第1基準軸線に沿って最小の半径方向剛性を有するように形成されている。
【0020】
この場合に、本発明の第2の目的は、エラストマー材料製スリーブの2つの端面の少なくとも1つが、少なくとも1つの最小値と少なくとも1つの最大値との間でスリーブの周方向に連続的に変化する輪郭を有することによって達成される。
【0021】
好ましくは、エラストマー材料製スリーブの2つの端面は、波形の輪郭を有する。
【0022】
好ましくは、輪郭は、実質的に正弦形か、或いは偽正弦形である。
【0023】
好ましくは、前記端面の内側周囲領域の輪郭は、いかなる荷重も継手に加えられていないときに、前記端面の外側周囲領域の輪郭の少なくとも1つの最小値および少なくとも1つの最大値に対してそれぞれ所定の角度だけずらされている最小値および最大値を有する。
【0024】
この場合に、前記所定の角度は、好ましくは、弾性継手が内側アーマチャおよび外側アーマチャの互いに対する前記所定の角度の相対的回転を引き起こす基準荷重を受けるときに、前記内側周囲領域と前記外側周囲領域との間の輪郭の最小値の軌跡および最大値の軌跡が、3つの基準軸線の系の第1基準軸線および第3基準軸線に沿ってそれぞれ実質的に半径方向に配向されるように選択される。
【0025】
好ましくは、外側アーマチャを形成する受梁は、少なくとも1つの支持面、好ましくは2つの支持面を含み、該支持面は、前記受梁が車両のフレームに固定された後に、弾性継手の3つの基準軸線が、車両のフレームに関連した3つの基準軸線に対して所定の配向を有するように協働することができる。
【0026】
好ましくは、第1基準軸線は、車両のフレームに関連した水平面と実質的に垂直である。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1を参照すると、車軸1、さらに詳しくは、弾性継手3を介して車両のフレーム2に取り付けられるようになったリア車軸が示されており、弾性継手3の有利な実施形態は、後で詳しく説明する。図1には、同様に、車両のフレームに関連した3つの基準軸線の系が示されている。軸線Xは、長手方向中央軸線であり、軸線Yは、軸線Xと共に先に言及した指標となる水平面を形成する横方向軸線であり、軸線Zは、鉛直である。
【0028】
車軸1は、本質的に2つのサスペンションタイアーム4を含み、2つのサスペンションタイアーム4は、弾性継手3によってフレーム2に連結されており、弾性継手3は、2つのサスペンションアーム4が、軸線Yと一致する弾性継手3の軸線6のまわりでフレーム2に対して制限された角度的横動遊間を互いに独立して有するように、圧縮/牽引状態および捩り状態で働くことができる。
【0029】
図2および図3には、(概して対称的である)同様な2つの継手3の1つが示されている。図2および図3に示されているように、継手3は、本質的にエラストマー材料製スリーブ7によって構成されており、エラストマー材料製スリーブ7は、内側アーマチャ8と外側アーマチャ9との間に配置されており、例えば知られた接着技術によって、滑りの可能性なくこれらの2つのアーマチャににしっかりと固定されている。
【0030】
図2および図3を参照すると、弾性継手3の外側アーマチャ9が、ここでは、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の鋳造部品または延伸部品の形態で作られた受梁によって構成されていることが示されている。受梁9は、穴ぐり14を有し、穴ぐり14には、弾性継手3のエラストマー材料製スリーブ7が、しっかりと固定されている。
【0031】
受梁9は、少なくとも1つの平らな支持面、好ましくは2つの平らな支持面9aおよび9bを含み、支持面は、受梁9を車両のフレーム2に取り付けるための基準面として役立つようになっている。平らな支持面9bは、穴ぐり16の軸線、従って、弾性継手3の軸線Yと垂直であり、車両のフレームに関連した基準系の軸線XおよびYによって決まる平面と平行なフレーム2の鉛直な支持面に押しつけられるようになっている。受梁9の平らな支持面9aは、車両のフレーム上に作られ、車両のフレームに関連した基準系の2つの軸線XおよびYによって決まる水平面と平行な別の平らな支持面に押しつけられるようになっている。
【0032】
受梁9はさらに、軸線が平らな支持面9aおよび9bとそれぞれ垂直な2つの穴15および16を含む。穴15および16は、受梁9を車両のフレームの上記支持面に固定するためのねじまたはボルトを受け入れるようになっている。
【0033】
好ましくは、弾性継手3の各々は、周方向に変化する半径方向剛性を有するように、すなわち、継手の剛性が軸線Yのまわりで半径方向の極角度に従って変化するように作られている。
【0034】
このため、スリーブ7は、変化する半径方向剛性を与えるのに適した知られた任意の構造または形状を有してよい。例えば、スリーブ7は、特許出願EP0956984に記載されている弾性継手のエラストマー材料製スリーブのもののようなポケットを含んでもよい。
【0035】
しかしながら、本発明によれば、半径方向剛性の変化は、エラストマー材料製スリーブ7の端面7aおよび7bの少なくとも1つに、図4に示されているように、好ましくはその2つの端面に、少なくとも1つの最小値と少なくとも1つの最大値との間でスリーブ7の円周方向に連続的に変化する輪郭を与えることによって得られる。波形の輪郭は、例えば、正弦形か、或いはスリーブ7の周上に2つの最小値と2つの最大値をもつ偽正弦形を有する。
【0036】
弾性継手は、圧縮/牽引状態でだけでなく、フレームの大部分の荷重を支持し、かつ、サスペンションばねの機能を確保するために捩り状態でも働くようになっていることを考えると、端面7aまたは7bの内側周囲領域における波形の輪郭Pi の2つの最小値miおよび2つの最大値Miは、図5および図9に示されているように、スリーブ7がいかなる荷重も受けていないときに、端面7aまたは7bの外側周囲領域における波形の輪郭Peの2つの最小値meおよび2つの最大値Meに対してそれぞれ所定の角度αだけずらされているのが好ましい。最小値miおよびmeの間で、スリーブ7の端面7aまたは7bの波形の輪郭の最小値の軌跡17は、図5に示されているように、半径方向に対して斜めに延びている。同様に、最大値MiおよびMeの間で、スリーブ7の端面7aまたは7bの波形の輪郭の最大値の軌跡18は、図5に示されているように、半径方向に対して斜めに延びている。
【0037】
所定の角度αの値は、弾性継手3が、例えば、内側アーマチャ8が外側アーマチャ9に対してこの角度だけ相対的に回転させる基準荷重を受けるときに、スリーブ7は捩りを受け、図7および図10に示されているように、端面7aまたは7bの内側周囲領域における波形の輪郭Pi の2つの最小値miおよび2つの最大値Miが、端面7aまたは7bの外側周囲領域における波形の輪郭Peの2つの最小値meおよび2つの最大値Meとそれぞれ整合するように変形されるように選択される。スリーブ7の端面7aおよび7bの各々における波形の輪郭の最小値の軌跡14および最大値の軌跡15は、従って、各々の弾性継手3に関連した3つの基準軸線X’,Y,Z’の2つの軸線X’およびZ’に沿ってそれぞれ半径方向に配向される。2つの軸線X’およびZ’は、図1で参照番号6によって同様に指示される2つの弾性継手3の軸線Yと垂直である。
【0038】
角度αの値、および本発明による2つの弾性継手5を備えた図1の車軸1を含む車両の基準安定度を決定する上記の基準荷重は、例えば、現在市販されている車両用の車軸1の2つのホイール13の各々に加えられる荷重のように決定することができる。この基準荷重は、車両のモデルの違いによって当然変化し、その決定は、車両の製造者毎にそれ自体変わり得る。例えば、四輪車では、空車の重量、各々75kgの2つのマネキンの重量、および半分満たした燃料タンクに相当する燃料の重量の総和の4分の1であるように決定することができる。
【0039】
以下に説明する弾性継手3の製造では、エラストマー材料製スリーブ7の軸線方向長さは、図7の左半分および右半分においてそれぞれ示されているような、2つの端面7aおよび7bの波形の輪郭の最小値の軌跡14に対応する、すなわち、軸線YおよびZ’によって決まる平面における軸線方向長さl,および2つの端面7aおよび7bの波形の輪郭の最大値の軌跡15に対応する、すなわち、軸線YおよびX’によって決まる平面における軸線方向長さLを有する。エラストマー材料製スリーブの半径方向剛性が、一次的近似において、スリーブの軸線方向長さに比例することを考えると、以下に説明する弾性継手5は、従って、スリーブが基準荷重を受けたときに、軸線Z’に沿って最小の半径方向剛性を有し、軸線X’に沿って最大の半径方向剛性を有することになる。
【0040】
2つの弾性継手3をフレーム2に取り付けるときに、各々の継手3の軸線X’およびZ’は、受梁12およびフレーム2の支持面により、車両のフレーム2に関連した軸線X,Y,Zの系の軸線XおよびZとそれぞれ平行であるように配向される。すなわち、軸線X’は水平であり、軸線Z’は鉛直である。この位置において、2つの弾性継手3の音響濾過の性能は最良になる。しかしながら、各々の弾性継手3の軸線Zが厳格に鉛直に配向されることは絶対的に必要というわけではなく、その配向は、車両のフレームに関連した基準系の軸線XおよびYによって決まる水平面の垂線に対して+45°〜−45°の限度の間にあればよい。同様に、2つの端面7aおよび7bの各々の波形の輪郭の最小値および最大値が、周に沿って角度的に等距離であることはもはや絶対的に必要というわけではない。
【0041】
例として、継手3の軸線X’およびZ’が、それぞれ車両の軸線XおよびZに沿って配向されるとき、各継手3の最大の半径方向剛性(Xに沿った長手方向剛性)は、約3500N/mmであるのがよく、最小の半径方向剛性(Zに沿った鉛直方向剛性)は、約2200であるのがよい。
本発明による変化する半径方向剛性を有する弾性継手3は、従来知られた変化する半径方向剛性を有する弾性継手と比べて、継手が圧縮/牽引状態で働くときのみならず、継手が捩り状態で働くときにも、より優れた疲労抵抗を有する。これは、2つの端面7aおよび7bの波形の輪郭の連続的かつ規則正しい変化によるものと考えることができ、これにより、圧縮/牽引応力および捩り応力は、スリーブ7の局在化した領域に集中されることはなくなり、スリーブの中心において、より容易にその周全体に亘って分配されることができる。
【0042】
これまで説明してきた本発明の実施形態が全くの例示として与えられたものであり、本発明の範囲から逸脱することなく当業者は多くの変形を行うことができることはいうまでもない。とりわけ、エラストマー材料製スリーブ7は、図2に示されているように、大きい方の底が内側アーマチャ8の側に位置し、小さい方の底が外側アーマチャ9の側に位置し、端面7aおよび7b上に内側周囲リップ7cおよび7dおよび外側周囲リップ7eおよび7fをもつ台形であることが好ましい長手方向断面で示されているけれども、スリーブ7の長手方向断面は、矩形であってもよい。
【0043】
さらに、エラストマー材料製スリーブの端面の各々の周に沿った輪郭の最小値と最大値の数は、必ずしも2でなくてよい。この数は、エラストマー材料製スリーブがそれぞれ1つの最小の半径方向剛性と1つの最大の半径方向剛性を有するのが望ましい半径方向の数に従って1以上であってよい。
さらに、図9および図10では、スリーブ7の端面7aまたは7bの内側周囲領域における輪郭Piの波の山から山の振幅(最大値と最小値との振幅の差)は、スリーブ7の前記端面7aまたは7bの外側周囲領域における輪郭Peの波の山から山の振幅に等しいか或いは実質的に等しいけれども、2つの輪郭PiおよびPeは、異なる山から山の振幅を有してもよく、限られた場合には、輪郭PiおよびPeの一方は、ゼロかあるいはほとんどゼロの山から山の振幅を有してもよい。
【0044】
さらに、変化する半径方向剛性を得るために、スリーブの周方向に連続的に変化するスリーブの端面の一方または両方の輪郭を、スリーブの周に沿ったスリーブの半径方向厚さの連続的な変化と組み合わせてもよく、その結果、受梁9の穴ぐり14の横方向断面および/またはアーマチャ8の横方向断面は、必ずしも円形でなくてよく、例えば楕円形、或いは1つまたはいくつかの平らな部分を有する形状であってもよい。しかしながら、疲労の観点からは、穴ぐり14および内側アーマチャ8の円形または円筒形形状がなお最も好ましい。なぜなら、スリーブに使用中発生する応力はこの場合に最も均一となるからである。
最後に、垂直な2つの支持面および2つねじによって外側アーマチャまたは受梁9をフレーム2に連結することは、全く特定の場合でしかない。より一般的には、フレームへの受梁の固定は、種々の仕方で行うことができる。ねじによる結合は1つの可能性である(この場合、最低、1つのねじ、従って、継手を貫通する1つの穴が必要である)。同様に可能な他の固定として溶接および接着を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明による変化する半径方向剛性を有する弾性継手を組み込んだ車両の車軸を概略的に示している。
【図2】
図1の車軸に組み込まれた2つの弾性継手の1つの斜視図である。
【図3】
図2の弾性継手の水平断面図である。
【図4】
図2および図3の弾性継手のエラストマー材料製スリーブの自由な状態の立面図である。
【図5】
図4の矢印Fに沿ったエラストマー材料製スリーブの図である。
【図6】
基準捩り荷重を受けたときのエラストマー材料製スリーブの形態を示す図4と同様の図である。
【図7】
基準捩り荷重を受けたスリーブを示す図5と同様の図である。
【図8】
図7のVIII−VIII鎖線における断面図である。
【図9】
エラストマー材料製スリーブが自由な状態にあるときの、該スリーブの内側領域および外側周囲領域のスリーブの端面の1つの波形の輪郭を示すグラフである。
【図10】
エラストマー材料製スリーブが基準捩り荷重を受けたときの、該スリーブの内側領域および外側周囲領域のスリーブの端面の波形の輪郭を示すグラフである。
Claims (11)
- サスペンションのアームを車両のフレームに連結するようになっており、捩り状態で働くことができ、フレームの重量の大部分を支持することができる弾性継手であって、該弾性継手は、内側アーマチャ(8)と、該内側アーマチャを取り囲む外側アーマチャ(9)と、エラストマー材料製スリーブ(7)と、を含み、該エラストマー材料製スリーブ(7)は、内側アーマチャと外側アーマチャとの間に配置されており、エラストマー材料製スリーブの内側周囲面および外側周囲面は、滑りの可能性なく前記内側アーマチャおよび外側アーマチャに結合されている弾性継手において、外側アーマチャ(9)は、車両のフレーム(2)に直接固定することができるように形成されていることを特徴とする弾性継手。
- 外側アーマチャ(9)は、穴ぐり(14)を含む受梁の形態の鋳造または延伸部品によって構成されており、前記受梁内で、エラストマー材料製スリーブ(7)は、成形によって形成され、穴ぐり(14)の面に直接接着されていることを特徴とする請求項1に記載の弾性継手。
- エラストマー材料製スリーブ(7)は、その端面(7aおよび7b)の少なくとも1つに、凹部を含み、該凹部は、第2基準軸線(Y)が弾性継手(5)の回転軸線(6)と一致する3つの基準軸線(X’,Y,Z’)の系の第1基準軸線(Z’)に沿って最小の半径方向剛性を有するように形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の弾性継手。
- エラストマー材料製スリーブ(7)の2つの端面(7aおよび7b)の少なくとも1つは、少なくとも1つの最小値と少なくとも1つの最大値との間でスリーブの周方向に連続的に変化する輪郭を有することを特徴とする請求項3に記載の弾性継手。
- エラストマー材料製スリーブ(7)の2つの端面(7aおよび7b)は、波形の輪郭を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の弾性継手。
- 輪郭は、実質的に正弦形か、或いは偽正弦形であることを特徴とする請求項4または5に記載の弾性継手。
- 前記端面の内側周囲領域の輪郭(Pi)は、いかなる荷重も関節継手に加えられていないときに、前記端面(7aまたは7b)の外側周囲領域の輪郭(Pe)の少なくとも1つの最小値(me)および少なくとも1つの最大値(Me)に対してそれぞれ所定の角度(α)だけずらされている最小値(mi)および最大値(Mi)を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の弾性継手。
- 前記所定の角度(α)は、弾性継手(5)が内側アーマチャ(8)および外側アーマチャ(9)の互いに対する前記所定の角度の相対的回転を引き起こす基準荷重を受けるときに、前記内側周囲領域と前記外側周囲領域との間の輪郭の最小値の軌跡(14)および最大値の軌跡(15)が、3つの基準軸線(X’,Y,Z’)の系の第1基準軸線(Z’)および第3基準軸線(X)に沿ってそれぞれ実質的に半径方向に配向されるように選択されることを特徴とする請求項7に記載の弾性継手。
- 受梁(9)は、少なくとも1つの支持面、好ましくは2つの支持面(3a、3b)を含み、該支持面は、前記受梁が車両のフレーム(2)に固定された後に、弾性継手(5)の3つの基準軸線(X’,Y,Z’)が、車両のフレームに関連した3つの基準軸線(X,Y,Z)に対して所定の配向を有するように協働することができることを特徴とする請求項7に記載の弾性継手。
- 第1基準軸線(Z’)は、車両のフレームに関連した水平面と実質的に垂直であることを特徴とする請求項8または9に記載の弾性継手。
- 捩り状態で働く2つの搭載弾性継手を含む車両のサスペンションにおいて、各々の弾性継手は、請求項1〜10のいずれか1項に記載の弾性継手であることを特徴とする車両のサスペンション。
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