JP6605490B2 - 自動車両の後部構造 - Google Patents

Description

本発明は、中心固定具を有するアクスル部品を備える自動車両の後部構造に関する。

車両の座標系における移動方向に対して水平かつ垂直なｙ軸を中心として枢動可能に取り付けられた中心固定具を有するアクスル部品、たとえばド・ディオンアクスルを備える後部構造が設けられた車両が知られている。したがって、地面の平坦性欠如の補完および／または正面衝突において生じる応力の吸収のために、軸受がアクスル部品をｙ方向に回転可能にしている。

中心固定具を有するアクスル部品により、Ｈ字型のアクスル部品よりもコンパクトな車両設計が可能になる。

このｙ方向の回転のためにアクスルに関節連結された要素は、特に急ブレーキまたは衝突の場合に、車両移動方向（ｘ方向の負荷）において比較的高い負荷を吸収する可能性がある。したがって、破損の危険性があり、特にクロスメンバは、比較的外れ易いという問題がある。

したがって、後部構造のロバスト性をさらに高める必要性がある。

自動車両の後部構造であって、
自動車両の床を支持するための、トンネルが形成された台枠部品と、
中心部、および、この中心部の両側にあり、中心部とともに、車両の部品、たとえばエンジンを収容する空間を画定する、２つの横方向部分を備えるアクスル部品と、
互いに対して枢動することができる第１の関節要素および第２の関節要素を備える関節装置であって、第１の関節要素は、アクスル部品の中心部に直接または間接的に固定または一体化され、第２の関節要素は、台枠部品に直接または間接的に固定または一体化され、後部構造は、第１の関節要素および第２の関節要素がアクスル部品の中心部および自動車両の台枠部品にそれぞれ固定または一体化されるとき、第１の関節要素および第２の関節要素が、自動車両の座標系における車両移動方向に対して実質的に水平かつ実質的に垂直な軸を中心として互いに対して枢動可能なように配置される、関節装置と、
一方で第２の関節要素に固定され、他方でトンネルに固定される少なくとも１つの前部強化要素であって、後部構造は、少なくとも１つの前部強化要素が、アクスル部品から生起する自動車両の移動方向の負荷のうちの少なくともいくらかをトンネルに伝達することを可能にするように配置される、少なくとも１つの前部強化要素とを備える、自動車両の後部構造が提案される。

したがって、従来技術におけるよりも負荷が良好に分散され得、それにより、関節装置が台枠部品から外れてしまう危険性が低減される。したがって、この後部構造により、従来技術におけるよりも信頼性が高く、かつ比較的軽量の中心固定アクスル部品を有する自動車両を作製することが可能となる。

アクスル部品は、たとえばド・ディオンアクスルなどを含んでもよい。

トンネルは、車両の前部に向けて比較的高い負荷を伝達するように設計されてもよい。

詳細には、トンネルは比較的直線的であってよく、逆Ｕ字型の断面を有してもよく、ロール成形によって製造されてよく、および／または高い弾性限界を有する材料製であってもよい。

トンネルは、１つまたは複数の細長い要素、たとえば伝達軸のための通路、または代替的には、ケーブルのための通路を画定するような形状にされてよい。

トンネルは、自動車両の中心に固定された要素、たとえばセンサ、ギアシフトレバー、ハンドブレーキを収容してもよい。

トンネルは、長手方向負荷を伝達するための経路を成す。この目的のために、トンネルは直線状に長手方向に延びてよく、車両において、長手方向負荷の方向（ｘ軸）に延びるように配置されてもよい。

トンネルは、その床部とともに、中空体を形成してよい。

本発明はまた、後部エンジン式の車両の場合に特に有利な用途を見出す。なぜなら、１つまたは複数の前部強化要素により、比較的高くなり易い負荷を拡散することが可能になるためである。

したがって、アクスル部品により画定される空間に収容される車両部品は、後部エンジン、たとえば推進エンジン、または実際には、何らかの他の部品を含んでもよい。

とはいえ、本発明を前部エンジン式の車両に用いることも完全に可能である。

第２の関節要素は、台枠部品に直接固定されるか、または一体化されてよく、これは、アクスル部品が、クレードルなしに台枠部品に直接、回転可能に取り付けられるということを意味する。本発明は、アクスル部品が台枠部品に直接、回転可能に取り付けられる場合に特に有利な用途を見出す。なぜなら、クレードルが設けられる場合よりも、負荷の分散がより扱いづらくなり得るためである。

代替的には、後部構造は、台枠部品と第２の関節要素との間にクレードルを備えてもよい。

本発明は、１つの特定の形態の関節装置に限定されない。第１の関節要素がシャフトを備えてもよく、第２の関節要素がこのシャフトと協働する軸受を備えてもよく、逆もまた然りである。軸受はたとえば、筒状の軸受ブシュを含んでよく、これにはフランジが付いていても、付いていなくてもよい。また、転がり軸受を用いた回転案内部を検討することも可能である。関節装置は、たとえば、ボール軸受を備えてもよい。

有利に、かつ非限定的に、第２の関節要素は、少なくとも１つのフランジ、たとえば台枠部品に一体化される２つのフランジを備えてもよい。言い換えれば、台枠部品は、トンネルが形成された台枠部分と、（おそらくは他の部品とともに）第２の関節要素を形成する少なくとも１つのフランジとを備えてもよい。

１つの有利な実施形態では、１つまたは複数のフランジは、プレス加工によって得られてもよい。したがって、台枠部品は生産が比較的容易であり得る。たとえば、１つまたは複数のフランジの台枠部分への溶接を検討することが可能である。

第２の関節要素が、互いに向かい合う２つのフランジを含む場合、この第２の要素は、たとえば、フランジの２つのそれぞれの凹部に固定的に挿入され、たとえばナットを用いて定位置に保持されるロッドをさらに備えてもよい。

第１の関節要素はたとえば、このロッドの周囲に回転可能に取り付けられ、アクスルの部品の中心部に固着されたリングを備えてもよい。

第１の関節要素は、アクスル部品の中心部の周囲に取り付けられ、かつロッドの周囲に取り付けられたリングと一体である、追加のリングを備えてもよい。

したがって、関節要素は、単一の部分として作られても、そうでなくてもよい。

有利に、かつ非限定的に、１つまたは複数の前部強化要素は、プレス加工によって得られてもよい。

したがって、前部強化要素は生産が比較的容易である。

前部強化要素は、台枠部品および第２の関節要素に、たとえば溶接、ねじ止め、または何らかの他の手段によって固定されてよい。

有利に、かつ非限定的に、後部構造は、リブとも呼ばれる少なくとも１つの後部強化要素をさらに備えてもよい。この少なくとも１つの後部強化要素は、一方で第２の関節要素に固定され、他方で台枠部品に固定される。後部構造は、少なくとも１つの後部強化要素が、アクスル部品から生起する縦方向の負荷のうちの少なくともいくらかを台枠部品に伝達することを可能にするように配置される。

１つまたは複数の後部強化要素は、カーブした形状を有してよく、そのカーブの一部は関節装置と接しており、カーブの別の部分は、関節装置と接している部分の反対側の、台枠部品に接している。

有利には、１つまたは複数の後部強化要素は、プレス加工によって得られてもよい。

有利には、１つまたは複数の後部強化要素は、第２の関節要素および台枠部品に溶接されてもよい。

有利に、かつ非限定的に、第２の関節要素および前部強化要素は、第２の関節要素および前部強化要素が、車両移動方向であるｘ軸上に実質的に整列するように互いに対して配置され得る。したがって、ｘ方向の負荷が、関節装置から前部強化要素に比較的良好に伝達される。

有利に、かつ非限定的に、後部強化要素および第２の関節要素は、後部強化要素および第２の関節要素が、車両の座標系における縦方向（ｚ軸）上に実質的に整列するように互いに対して配置される。それにより、縦方向の負荷が、後部強化要素から台枠部品に比較的良好に伝達され得る。

本明細書において上記で説明した後部構造を有する自動車両も提案される。

本発明は、非限定的な例として提示される実施形態を示す図面を参照して、より良く理解されるであろう。

いくつかの部品、特に後部アクスル部品が図示されていない、一実施形態による自動車両の後部の斜視図である。 いくつかの部品が図示されていない、図１の実施形態による後部構造の一部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による後部構造の部分を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による、後部構造の部分の、ｙ軸に沿った断面の斜視図である。

複数の図面を通して、同一の参照符号は、形状または機能が同一または同様である要素を指すために用いられる。

本願において、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は、自動車分野において慣例的に用いられる軸であり、自動車両の座標系において考慮され、ここでｘ軸は、ハンドルが切られていない場合の移動方向に対応する、車両の前後軸を意味し、ｚ軸は、重力ベクトルと同一線上にあり、車両が平坦な地面上にその車輪で立っている場合、この重力ベクトルとは正反対の意味であり、ｙ軸、すなわち横方向軸は、ｘ軸およびｚ軸に対して垂直であり、これらのｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は、正規直交の座標系を形成する。

図１を参照すると、自動車両１は、トンネル２が形成された台枠部品３を備える。

台枠部品３は、トンネル２が形成された台枠部分３９、および台枠部分３９に溶接された２つのフランジ３１、３２を備える。

これらのフランジ３１、３２は、板金から、プレス加工によって得られる。

これらのフランジ３１、３２は、互いに向かい合うとともにロッド（図示せず）を収容することを意図する２つの凹部３５、３６を画定する。このロッドには、別のリング（図示せず）に固着されたリング（図示せず）が、回転可能に取り付けられ、この別のリングは、固定的に、または回転できるように、図示しない中心固定アクスル部品の中心部に取り付けられる。この中心固定アクスル部品（図示せず）は、これらの２つのリングを包含して、第１の関節要素を形成する。

ロッドは、フランジ３１、３２に対して固定的であり、これらのフランジとともに、第２の関節要素を形成する。したがって、第２の関節要素は、複数の部品で作られる。

したがって、第１の関節要素および第２の関節要素は、車両のｙ軸に対して平行または実質的に平行な軸を中心として、互いに対して枢動可能である。

第１の関節要素は、図示しないアクスル部品、たとえばド・ディオンアクスルに固定され、したがって、このアクスル部品は、フランジ３１、３２に関節連結された中心部、およびこの中心部の両側に、２つの横方向部分を備える。したがって、このアクスル部品は、図示しない推進エンジンを受け入れる空間４を画定する。

フランジ３１、３２は、ロッドおよびリングとともに、ド・ディオンアクスルと台枠部品３との間に関節装置を形成する。

この関節装置により、ｙ軸を中心とした枢動が可能になり、この枢動は矢印１００で示される。

この実施形態では、関節装置が上記のように構成され、それによりド・ディオンアクスルがクレードルなしに、台枠部品３に直接、回転可能に取り付けられる。

したがって、台枠部品３は、ド・ディオンアクスルから生起する負荷、詳細にはエンジンから生起する負荷を吸収する。

フランジ３１、３２は、追加のロッド（図示せず）を収容する２つの追加の凹部３７、３８を画定し、このロッドに、エンジントルク反応リンクロッド（図示せず）が取り付けられる。

したがって、フランジ３１、３２は、エンジンから生じる負荷の一部を吸収する。

したがって、関節装置およびド・ディオンアクスル部品の中心部は、比較的負荷の重いゾーンを成し、このゾーンは、ｙ方向の回転のための軸受と、他の負荷、詳細には、正面衝突の場合に、特にｘ軸および／またはｚ軸に沿った負荷を伝達するための支持との両方を形成する。

前部強化要素５１、５２により、この負荷のうち少なくともいくらかをより良好に吸収することが可能となる。これらの前部強化要素５１、５２は、プレス加工によって作製される板金から得られる。

これらの前部強化要素５１、５２は、一方では、溶接によりそれぞれのフランジ３１、３２に固定される。この目的のために、フランジ３１、３２および前部強化要素５１、５２は、互いに結合されることを意図した溶接面を画定する。

さらに、前部強化要素５１、５２は、台枠部品３への溶接による接合用の追加の溶接面５３、５４（図２）を画定する。したがって、図２に示すように、前部強化要素５１、５２は、トンネル２の両側に溶接される。

したがって、前部強化要素５１、５２により、軸受ゾーンからの任意の負荷を、トンネル２に伝達することが可能になる。これは、ド・ディオンアクスルの中心部から、かつフランジ３１、３２からの、トンネル２の壁に対する負荷ということを意味する。なぜなら、トンネル２は比較的頑丈な要素であり、したがってこの負荷を、限定された破損危険性で吸収可能であるためである。

したがって、これらの前部強化要素５１、５２により、車両の信頼性と軽量化との折り合いを付けることが可能となる。

これらの前部強化要素５１、５２により、後部衝突の場合だけでなく、正面衝突の場合にも、エンジンから生起する負荷を吸収することが可能となる。この場合、エンジンは、加圧質量を成す。言い換えれば、前部強化要素５１、５２により、ｘ軸のイナータンスを向上させることが可能となる

同時に議論される図３および図４を参照して、自動車両の後部構造は、後部強化要素、すなわちリブ４１をさらに備える。

後部強化要素４１は、フランジ３１、３２に、たとえば溶接により固定される。

後部強化要素４１は比較的カーブした形状を有し、このカーブの一部分４１１がフランジ３１、３２に溶接され、部分４１１の反対側の、要素４１の別の部分４１２が、台枠部品３に溶接される。

したがって、このリブ４１は何らかの形で、衝突の場合に、エンジンのための一種の自然のエンドストップを成し、ｚ方向の振動負荷の伝達性を向上させることを可能にする。

これらの強化部４１、５１、５２はまた、この軸受ゾーンに良好な耐久性を提供する。

したがって、後部アクスル固定部の中心軸受が強化され、この強化により、ｙ軸を中心とした軸受の周囲の回転負荷を補正することが可能となる。

図４から明らかなように、それぞれの前部強化部、対応するフランジ、および対応するトンネルの壁により形成される２つの組立体は、それぞれ車両のｘ軸に比較的整列し、それにより、ｘ方向（矢印６２）の負荷の良好な伝達を保証することが可能となる。後部強化要素４１、フランジ、および、後部強化要素と接触する台枠部品の上昇部分により形成される組立体は、ｚ軸に比較的整列し、それにより、ｚ方向、すなわち図３の６１で参照される矢印の方向の負荷の比較的良好な伝達が可能となる。

強化部５１、５２および４１により、図３および図４におけるそれぞれの矢印６１、６２の方向の負荷の伝達が可能になると同時に、アクスル部品が取り付けられ、軸受がフランジに対して締められたときに、軸受フランジの制約を限定して、フランジを互いに近付けるために全てのねじ締めトルクを使い果たすことなく、ｙ軸を中心とした適切な回転が可能となる。

後部強化部４１は、比較的固定的かつ互いに距離を隔てられた２つのゾーンを、エンジンおよびその関連する動きとの近接性、ならびにその比較的カーブした形状に由来する、比較的低い慣性で接続する。

トンネル２は、高い弾性限界を有する材料から、ロール成形によって製造され、それにより、自動車両の残りの部分に負荷を伝達する。

Claims (9)

1. 自動車両の後部構造（１）であって、
   自動車両の床部を支持するための、トンネル（２）が形成された台枠部品（３）と、
   中心部とその両側にある２つの横方向部分とを具備する車軸部品たるアクスル部品であって、前記中心部と前記横方向部分とにより、車両の部品を収容する空間が画定されるアクスル部品と、
   互いに対して枢動することができる第１の関節要素および第２の関節要素（３１、３２）を備える関節装置であって、前記第１の関節要素は、前記アクスル部品の前記中心部に固定または一体化され、前記第２の関節要素は、前記台枠部品に固定または一体化され、前記後部構造は、前記第１の関節要素および前記第２の関節要素が前記アクスル部品の前記中心部および前記自動車両の前記台枠部品にそれぞれ固定または一体化されるとき、前記第１の関節要素および前記第２の関節要素が、車両の座標系における車両移動方向に対して実質的に垂直であり、実質的に水平である軸（ｙ）を中心として互いに対して枢動可能なように配置される、関節装置と、
   一方で前記第２の関節要素に固定され、他方で前記トンネルに固定される少なくとも１つの前部強化要素（５１、５２）であって、前記アクスル部品から生じる車両移動方向の負荷のうちの少なくとも一部を前記トンネルに伝達することのできる、少なくとも１つの前部強化要素（５１、５２）と、
   一方で前記第２の関節要素（３１、３２）に固定され、他方で前記台枠部品（３）に固定される、少なくとも１つの後部強化要素（４１）であって、前記アクスル部品から生じる縦方向の負荷のうちの少なくとも一部を前記台枠部品に伝達することのできる、少なくとも１つの後部強化要素（４１）と
   を備える、自動車両の後部構造（１）。
2. 前記後部強化要素（４１）および前記第２の関節要素（３１、３２）が、前記後部強化要素（４１）および前記第２の関節要素（３１、３２）が、前記車両の座標系における縦方向（ｚ）上に実質的に整列するように互いに対して配置される、請求項１に記載の自動車両の後部構造（１）。
3. 前記アクスル部品によって画定される前記空間に収容される前記車両の部品が後部エンジンを含む、請求項１または２に記載の自動車両の後部構造（１）。
4. 前記第２の関節要素が、前記台枠部品（３）に直接固定または一体化される、請求項１から3のいずれか一項に記載の自動車両の後部構造（１）。
5. 前記第２の関節要素が、前記台枠部品に一体化される２つのフランジ（３１、３２）を含む、請求項４に記載の自動車両の後部構造（１）。
6. 前記少なくとも１つの前部強化要素（５１、５２）がプレス加工によって得られる、請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車両の後部構造（１）。
7. 前記第２の関節要素（３１、３２）および前記前部強化要素（５１、５２）は、前記第２の関節要素（３１、３２）および前記前部強化要素（５１、５２）が前記車両移動方向（ｘ）上に実質的に整列するように互いに対して配置される、請求項１から６のいずれか一項に記載の自動車両の後部構造（１）。
8. 前記アクスル部品はド・ディオンアクスルである、請求項１から７のいずれか一項に記載の自動車両の後部構造（１）。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の後部構造を備える自動車両。

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