JP2000289427A - 車両用サスペンションのスタビライザ装置 - Google Patents

車両用サスペンションのスタビライザ装置

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JP2000289427A
JP2000289427A JP11099561A JP9956199A JP2000289427A JP 2000289427 A JP2000289427 A JP 2000289427A JP 11099561 A JP11099561 A JP 11099561A JP 9956199 A JP9956199 A JP 9956199A JP 2000289427 A JP2000289427 A JP 2000289427A
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vehicle
clutch mechanism
torsion
left half
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Shinichiro Sakurai
眞一郎 櫻井
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S & S Engineering Kk
S&S Engineering Corp
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S & S Engineering Kk
S&S Engineering Corp
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    • B60G21/00Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
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    • B60G21/0551Mounting means therefor
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 旋回路での有効なロール制御と一般路での直
線走行時の良好な乗り心地とを両立させる。 【解決手段】 アーム部24L、24Rの先端がコネク
ティングロッド26L、26Rを介して左右のサスペン
ションのロアリンク11L、11Rに連結されたスタビ
ライザ20のトーション部22を左半部23Lと右半部
23Rに分割し、その分割部にクラッチ機構40を設け
てある。そして、高速走行時または旋回時にはクラッチ
機構により左半部と右半部間を締結してスタビライザ機
能を発揮させ、低速の直進時には左半部と右半部間を遮
断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用サスペンシ
ョンのスタビライザ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両のフロントサスペンションあるいは
リアサスペンションには、旋回走行時のロールを抑える
ため従来よりスタビライザが設けられている。図10に
示すように、このスタビライザ70は車両の左右横方向
に直線状に延びてその両端付近でラバーブッシュ30を
介して図示しない車体フレームに支持されるトーション
部72と、トーション部の両端からそれぞれ略前後方向
に延びるアーム部74L、74Rとからなり、各アーム
部の端部がそれぞれコネクティングロッド26L、26
Rを介して例えばフロントサスペンション10の左右の
ロアリンク11L、11Rに連結されているものであ
る。
【0003】これにより、車両旋回時に作用する横加速
度により車体が傾いて、車体に対する左右の車輪の相対
的な上下変位が生じようとするとき、サスペンションス
プリング13によるほか、この変位に対応するスタビラ
イザ70のアーム部74L、74Rの曲げ応力およびト
ーション部72の捩り応力によって、車体が傾くロール
現象を抑える反力を発生させている。したがって、左右
のそれぞれのロアリンクの動きが相互に影響を及ぼし合
う連動系統を形成しているものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなスタビライザは、上述した機能の裏返しとして、一
方のロアリンクの動きに対して他方のロアリンクが抵抗
となるように作動するので、サスペンションスプリング
による車輪の路面に対する柔らかな追従を阻止するとい
う面も有している。そして近年は動力性能の向上と相俟
っていわゆるスポーティな走行特性を重視するほど、上
記のロール抑止力を大きくしているので、ロール抑止の
必要性がない直線走行において乗り心地を悪化させてい
るという不具合を生じさせている。
【0005】したがって本発明は、上記の問題点に鑑
み、旋回路等での有効なロール制御と一般路での直線走
行時の良好な乗り心地とを両立させた車両用サスペンシ
ョンのスタビライザ装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1の本
発明は、トーション部とその両端から延びるアーム部と
からなるスタビライザを有し、該スタビライザの上記ア
ーム部の端部を左右のサスペンション部材に連結して、
左右のサスペンション部材の間に連動系統を形成した車
両用サスペンションのスタビライザ装置において、連動
系統内に連結・遮断手段を設けたものとした。連結・遮
断手段により連動系統を連結状態としたときにはスタビ
ライザ機能が発揮されて車体のロールが抑制され、連動
系統を遮断したときは左右の車輪がそれぞれ独立に路面
に追従して良好な乗り心地が得られる。
【0007】請求項2の発明は、とくにトーション部が
左半部と右半部に分割されてその左半部と右半部の各端
部を対向させ、連結・遮断手段を左半部の端部と右半部
の端部間を締結または遮断するクラッチ機構としたもの
である。周辺スペースに余裕のあるトーション部にそっ
てクラッチ機構を設けるのでとくに設置が容易であると
いう利点がある。
【0008】請求項3の発明は、スタビライザのアーム
部がコネクティングロッドを介して左右のサスペンショ
ン部材に連結された構成において、連結・遮断手段を、
左右のサスペンション部材に連結されたコネクティング
ロッドの少なくも一方に設けられてそのコネクティング
ロッドを伸縮自在またはロックする油圧のシリンダ装置
としたものである。オイルの導通制御により伸縮を制御
するので機械式の連結・遮断手段に比較して作動音が静
粛であるという利点を有する。
【0009】請求項4の発明は、連結・遮断手段がとく
に高速走行時または旋回時には連動系統を連結状態と
し、低速の直進時には連動系統を遮断するものとした。
これにより、旋回時にはスタビライザ機能が発揮されて
ロールが抑制され、高速道路などでは少々のハンドル振
れがあっても安定した走行が確保されて、高い走行特性
が得られる。そして、低速の直進時にはスタビライザ機
能が停止され、柔らかく良好な乗り心地が得られる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例により説明する。図1は車両のフロントサスペンショ
ンに適用した第1の実施例の構成を模式化して示す図で
ある。フロントサスペンション(10)の左右のロアリ
ンク11L、11Rに、それぞれコネクティングロッド
26L、26Rが連結され、各コネクティングロッドは
略上方に延びている。そして、コネクティングロッド2
6L、26Rの上端がスタビライザ20と連結されてい
る。これにより、後述するクラッチ機構が締結されてい
るとき、左右のロアリンクの一方の動きが他方のロアリ
ンクへ影響を及ぼす連動系統が形成される。
【0011】スタビライザ20は車両の左右横方向に延
びるトーション部22と、トーション部22の両端から
曲げられてそれぞれ略後方向へ延びるアーム部24L、
24Rとからなり、各アーム部の端部がそれぞれ上述の
コネクティングロッド26L、26Rと連結されてい
る。トーション部22はその両端付近においてラバーブ
ッシュ30を介して図示省略の車体前部フレームに支持
されている。トーション部22はその略中央部において
左半部23Lおよび右半部23Rに分割され、クラッチ
機構40により左半部23Lと右半部23Rとを締結あ
るいは遮断可能となっている。
【0012】図2はクラッチ機構40の構成を示す断面
図である。車体フレームに固定されたケーシング41に
ベアリング42、42が設けられ、トーション部の左半
部23Lと右半部23Rはそれぞれベアリング42に支
持され、中央側の端面を間隙Sをおいて互いに対向させ
ている。対向する左半部23Lと右半部23Rの各端面
の中心部にはそれぞれ軸方向の孔34、35が形成さ
れ、ベアリング36を介して両孔に跨るピン38が挿入
されている。左半部23Lおよび右半部23Rの各端部
外周にはスプライン44、45が形成され、右半部23
Rのスプライン45に係合するスプライン溝52を内面
に有するカプラ50が右半部23Rのスプライン45上
に常時かつスライド可能に設けられている。
【0013】カプラ50はそのトーション部22の左半
部23L側の端部内面に当該左半部のスプライン44と
係合可能のスプライン溝51が形成されている。このス
プライン溝51はスプライン溝52の延長部となってい
る。カプラ50の外周には円周溝54を形成するフラン
ジ55、55が設けられている。ケーシング41にはさ
らにソレノイドアクチュエータ57が取り付けられ、そ
の可動部58のフック59がカプラ外周の円周溝54に
係合している。
【0014】ソレノイドアクチュエータ57の作動でそ
の可動部58が伸縮することにより、カプラ50がスラ
イドして、トーション部22の左半部23Lのスプライ
ン44とカプラ50のスプライン溝51間の係合状態と
非係合状態とが選択的に得られる。
【0015】図3に示すように、カプラ50がトーショ
ン部の左半部23Lと係合したときは、カプラ50を介
してトーション部22の左半部23Lと右半部23Rが
締結されて、サスペンション部材である左右のロアリン
ク11L、11R間の連動系統が完成(連結)される。
一方、非係合のときは、左半部23Lと右半部23Rは
互いに遮断され、したがって連動系統が遮断される。
【0016】図4に示すように、トーション部22の左
半部23Lのスプライン44と係合するカプラ50のス
プライン溝51は、開口端において滑らかな末広形状W
に形成されている。これにより、左半部23Lと右半部
23Rが相対的に若干回動していても、カプラ50のス
ライドに応じて左半部23Lのスプライン44が末広形
状W部分で滑らかに案内され、左半部23Lと右半部2
3Rは整合した状態で締結される。
【0017】上述したクラッチ機構40は、先の図1に
示すように、スタビライザ制御部100に接続されて制
御される。スタビライザ制御部100は車速センサ10
2および車体加速度センサ104からの信号を入力し、
車両の走行速度ならびに旋回状態かどうかによって、締
結あるいは遮断のための制御信号としてクラッチ機構4
0のソレノイドアクチュエータ57へオンまたはオフの
信号を出力する。
【0018】とくに本実施例では、例えば車速60km
/h以上または0.4G以上の横加速度のとき締結状態
とし、上記以外のときソレノイドアクチュエータ57を
作動させて遮断状態とする。
【0019】本実施例は以上のように構成され、ほとん
ど車速60km/h以上となる高速道路などではトーシ
ョン部22の左半部23Lと右半部23Rが締結されて
いるので少々のハンドル振れがあっても安定した走行が
確保されるとともに、また旋回時には当然スタビライザ
機能が発揮されてロールが抑制され高い走行特性が得ら
れる。
【0020】一方、低速の直進時にはクラッチ機構40
の遮断によりスタビライザ機能が停止され、左右の車輪
はそれぞれ独立に柔らかく路面に追従して良好な乗り心
地が得られる。そして、本実施例では周辺スペースに余
裕のあるトーション部22にそってクラッチ機構40を
設けるので設置も容易である。
【0021】なお、上記実施例ではトーション部22の
左半部23Lと右半部23Rを完全に分離しているが、
変形例として図5のように、左半部23Lと右半部23
Rが両者より細い小径部25で接続されているものとす
ることもできる。これにより、クラッチ機構40を遮断
した場合にも、乗り心地を向上させながら若干のスタビ
ライザ機能が確保されるという利点が得られる。
【0022】なおまた、クラッチ機構40の制御切り替
え条件として車速60km/h以上または0.4G以上
の横加速度を例示したが、これらの条件は車両特性等に
よって適宜設定することができる。
【0023】図6はクラッチ機構の変形例を示す。トー
ション部が略中央部で左半部23L’と右半部23R’
に分割され、右半部23R’の端部にはピン受けフラン
ジ46が溶接固定されている。左半部23L’の端部に
はソレノイドアクチュエータ48が固定されており、ピ
ン受けフランジ46とソレノイドアクチュエータ48の
各端面が互いに接触あるいは微小間隙をもって対向して
いる。
【0024】ソレノイドアクチュエータ48の端面から
は作動ピン49が突出可能となっており、ピン受けフラ
ンジ46にはソレノイドアクチュエータ48から突出す
る作動ピン49を受容するピン孔47が形成されてい
る。図7に示すように、作動ピン49の先端は球面とさ
れ、またピン孔47はピン受けフランジ46の周方向に
おいてソレノイドアクチュエータ48と対向する開口面
に向かって末広W’となっている。なお、作動ピン49
にはソレノイドアクチュエータ48の内部空間と外部を
連通するエア孔49Aが形成されている。対向する左半
部23L’と右半部23R’の各端面の中心部にはそれ
ぞれ軸方向の孔34、35が形成され、ベアリング36
を介して両孔に跨るピン38’が挿入されている。
【0025】これによっても、トーション部の左半部と
右半部をソレノイドアクチュエータの作動によって締結
あるいは遮断することができる。すなわち、低速での直
線走行時にはソレノイドアクチュエータ48の作動ピン
49をピン受けフランジ46との対向面から引き込むこ
とにより、ソレノイドアクチュエータ48とピン受けフ
ランジ46とは相互に独立した状態で相対回転し、トー
ション部の左半部23L’と右半部23R’とは遮断さ
れる。高速走行時はソレノイドアクチュエータ48から
作動ピン49を突出させてピン受けフランジのピン孔4
7に係合させることにより、トーション部の左半部23
L’と右半部23R’が一体に締結される。旋回時も同
様にして一体に締結される。
【0026】この際、遮断状態から締結状態へ変わると
き左半部23L’と右半部23R’が相対的に若干回動
している状態でも、ピン孔47が末広で作動ピン49の
先端が球面となっているので、滑らかに作動ピン49が
ピン孔47に進入して左半部23L’と右半部23R’
は整合して締結される。この変形例によれば、スプライ
ン加工とカプラを要しないので、クラッチ機構がよりコ
ンパクトで安価に構成される。
【0027】なお、クラッチ機構は図示実施例スプライ
ンによる係合形式のもの、あるいは変形例の作動ピン方
式のものに限定されず、トーション部の左半部と右半部
を締結・遮断できるものであれば、電気信号を用いるも
ののほか油圧によるものなども含め、種々の形式のもの
を採用することができる。
【0028】図8は第2の実施例を示す全体概念図であ
る。フロントサスペンションの右のロアリンク11Rに
コネクティングロッド26Rが、左のロアリンク11L
にコネクティングロッドアセンブリ60が連結され、コ
ネクティングロッド26Rおよびコネクティングロッド
アセンブリ60はそれぞれ略上方に延びて、各上端がス
タビライザ70と連結されている。
【0029】スタビライザ70は図10に示したものと
同じで、車両の左右横方向に直線状に延びるトーション
部72と、トーション部の両端からそれぞれ略後方向へ
延びるアーム部74L、74Rとからなり、各アーム部
の端部がそれぞれ上述のコネクティングロッドアセンブ
リ60およびコネクティングロッド26Rと連結されて
いる。トーション部72はその両端付近においてラバー
ブッシュ30を介して車体前部フレームに支持されてい
る。
【0030】図9はコネクティングロッドアセンブリ部
分の詳細を示す。コネクティングロッドアセンブリ60
は、内部がフリーピストン67によりオイル室63とガ
ス室66に区画されたシリンダ装置62を備えている。
シリンダ装置のオイル室63は作動ピストン68により
第1オイル室64と第2オイル室65とに区画され、両
室はソレノイドバルブ80を備えた油路82により導
通、遮断可能となっている。
【0031】作動ピストン68にはロッド69が結合さ
れて、このロッドがシリンダ装置62の第1オイル室6
4側の端壁62Aを貫通して外部へ延び、その先端がス
タビライザ70のアーム部74Lの端部と連結されてい
る。そして、シリンダ装置のガス室66側の端壁62B
側がフロントサスペンションのロアリンク11Lに連結
されている。
【0032】シリンダ装置62のソレノイドバルブ80
は、第1の実施例におけるクラッチ機構40と同様に、
スタビライザ制御部100により制御される。スタビラ
イザ制御部100は車速センサ102および車体加速度
センサ104からの信号を入力し、車両の走行速度なら
びに旋回状態かどうかによって、導通あるいは遮断のた
めの制御信号としてソレノイドバルブ80へオンまたは
オフの信号を出力する。
【0033】すなわち、高速走行時または旋回時にはソ
レノイドバルブ80を閉じてシリンダ装置62の第1オ
イル室64と第2オイル室65の導通を遮断させる。こ
れにより、作動ピストン68はオイル室63中での移動
をロックされて、ロッド69が伸縮しない固定状態とな
る。一方、低速の直進時にはソレノイドバルブ80を開
いて第1オイル室64と第2オイル室65間の自由なオ
イル流通を許す導通状態とする。これにより、作動ピス
トン68はオイル室63中を自由に移動可能となり、ロ
ッド69が伸縮する。この間、ガス室66はオイル室6
3に出入するロッド69の体積変動分を吸収する。
【0034】本実施例は以上のように構成され、高速走
行時または旋回時にはソレノイドバルブ80を閉じてシ
リンダ装置62の作動ピストン68をロックし、コネク
ティングロッドアセンブリ60として伸縮しない固定状
態とするので、スタビライザ機能が発揮されてロールが
抑制され、また、少々のハンドル振れがあっても安定し
た高い走行特性が得られる。
【0035】また、低速の直進時にはソレノイドバルブ
80を開いてシリンダ装置62の作動ピストン68を移
動自由として、コネクティングロッドアセンブリ60が
全体として伸縮自在となるようにしたので、スタビライ
ザ機能が停止され、左右の車輪はそれぞれ独立に柔らか
く路面に追従して良好な乗り心地が得られる。そして、
本実施例ではオイルの導通制御により伸縮を制御するの
で、機械式の連結・遮断手段に比較して作動音が静粛で
あるという利点を有する。
【0036】なお、上記実施例ではソレノイドバルブ8
0を開いたとき第1オイル室64と第2オイル室65間
の自由なオイル流通を許すものとしたが、ソレノイドバ
ルブ80を備えた油路82にオリフィスを設けることに
より、低速直進走行時に乗り心地を向上させながら若干
のスタビライザ機能が確保されるという利点が得られ
る。
【0037】また、実施例では左右のフロントサスペン
ションの一方側にのみシリンダ装置62を備えるコネク
ティングロッドアセンブリ60を用い、他方側にはシリ
ンダ装置を備えない単なるコネクティングロッド26R
を用いたが、左右双方にコネクティングロッドアセンブ
リを用いてもよい。
【0038】なお、各実施例では車速センサおよび車体
加速度センサからの信号を得て所定の走行条件のときに
自動的に連結・遮断手段としてのクラッチ機構40、4
0’やシリンダ装置62を切り替えるようにしたが、こ
のような自動切り替えに加えて、あるいは自動切り替え
のかわりに手動スイッチにより任意にクラッチ機構4
0、40’やシリンダ装置62を切り替えるようにする
こともできる。さらに連結・遮断手段としては、ソレノ
イドアクチュエータを用いたクラッチ機構40または4
0’のかわりに手動で切り替えるクラッチ機構に置き換
え、あるいはソレノイドバルブを用いたシリンダ装置6
2のかわりに手動切り替えバルブを用いたシリンダ装置
に置き換えて、手動により連結または遮断を切り替える
ようにしてもよい。
【0039】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、トーション部
とその両端から延びるアーム部とからなるスタビライザ
を左右のサスペンション部材に連結して、左右のサスペ
ンション部材の間に連動系統を形成した車両用サスペン
ションのスタビライザ装置において、連動系統内に連結
・遮断手段を設けたので、連結・遮断手段により連動系
統を連結状態とすることによりスタビライザ機能が発揮
されて車体のロールが抑制され、連動系統を遮断するこ
とにより左右の車輪がそれぞれ他方から独立するので良
好な乗り心地が得られる。
【0040】そして、連結・遮断手段としてとくにトー
ション部を左半部と右半部に分割してその左半部と右半
部の各端部を対向させ、両端部間を締結または遮断する
クラッチ機構とすることにより、トーション部まわりの
余裕のある周辺スペースを活用できるので設置が容易で
あるという利点が得られる。
【0041】あるいは、スタビライザのアーム部と左右
のサスペンション部材の間に結ぶコネクティングロッド
の少なくも一方にそのコネクティングロッドを伸縮自在
またはロックする油圧のシリンダ装置を設けて連結・遮
断手段とすることにより、機械式の連結・遮断手段に比
較して作動音が静粛であるという利点が得られる。
【0042】さらに、とくに高速走行時または旋回時に
連動系統を連結状態とし、低速の直進時に連動系統を遮
断するものとすることにより、旋回時にはスタビライザ
機能が発揮されてロールが抑制され、高速道路などでは
少々のハンドル振れがあっても安定した走行が確保され
て、高い走行特性が得られるとともに、低速の直進時に
は柔らかく良好な乗り心地が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示す図である。
【図2】クラッチ機構の構成を示す断面図である。
【図3】クラッチ機構の締結状態を示す図である。
【図4】カプラのスプライン溝の開口端形状を示す説明
図である。
【図5】トーション部の変形例を示す図である。
【図6】クラッチ機構の変形例を示す図である。
【図7】作動ピンおよびピン孔の周方向断面を示す拡大
図である。
【図8】第2の実施例の構成を示す図である。
【図9】コネクティングロッドアセンブリ部分の詳細を
示す図である。
【図10】従来例を示す図である。
【符号の説明】
10 フロントサスペンション 11L、11R ロアリンク 13 サスペンションスプリング 20 スタビライザ 22 トーション部 23L、23L’ 左半部 23R、23R’ 右半部 24L、24R アーム部 25 小径部 26L、26R コネクティングロッド 30 ラバーブッシュ 34、35 孔 36 ベアリング 38、38’ ピン 40 クラッチ機構(連結・遮断手段) 41 ケーシング 42 ベアリング 44、45 スプライン 46 ピン受けフランジ 47 ピン孔 48 ソレノイドアクチュエータ 49 作動ピン 49A エア孔 50 カプラ 51、52 スプライン溝 54 円周溝 55 フランジ 57 ソレノイドアクチュエータ 58 可動部 59 フック 60 コネクティングロッドアセンブリ 62 シリンダ装置(連結・遮断手段) 62A、62B 端壁 63 オイル室 64 第1オイル室 65 第2オイル室 66 ガス室 67 フリーピストン 68 作動ピストン 69 ロッド 70 スタビライザ 72 トーション部 74L、74R アーム部 80 ソレノイドバルブ 82 油路 100 スタビライザ制御部 102 車速センサ 104 車体加速度センサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トーション部とその両端から延びるアー
    ム部とからなるスタビライザを有し、該スタビライザの
    前記アーム部の端部を左右のサスペンション部材に連結
    して、左右のサスペンション部材の間に連動系統を形成
    した車両用サスペンションのスタビライザ装置におい
    て、前記連動系統内に連結・遮断手段を設けたことを特
    徴とする車両用サスペンションのスタビライザ装置。
  2. 【請求項2】 前記トーション部が左半部と右半部に分
    割されてその左半部と右半部の各端部を対向させ、前記
    連結・遮断手段が前記左半部の端部と右半部の端部間を
    締結または遮断するクラッチ機構であることを特徴とす
    る請求項1記載の車両用サスペンションのスタビライザ
    装置。
  3. 【請求項3】 前記スタビライザのアーム部はコネクテ
    ィングロッドを介して前記左右のサスペンション部材に
    連結され、前記連結・遮断手段が、前記左右のサスペン
    ション部材に連結されたコネクティングロッドの少なく
    も一方に設けられ、当該コネクティングロッドを伸縮自
    由またはロックする油圧のシリンダ装置であることを特
    徴とする請求項1記載の車両用サスペンションのスタビ
    ライザ装置。
  4. 【請求項4】 前記連結・遮断手段は、高速走行時また
    は旋回時には前記連動系統を連結状態とし、低速の直進
    時には連動系統を遮断するよう構成されていることを特
    徴とする請求項1、2または3記載の車両用サスペンシ
    ョンのスタビライザ装置。
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