JP2003534188A - セルフロックプラグイン型スタビライザ・バーリンク機構 - Google Patents
セルフロックプラグイン型スタビライザ・バーリンク機構Info
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Abstract
Description
、スタビライザ・バーの中空端部を種々のサスペンション構成部品に連結するプ
ラグイン端部を備えたスタビライザ・バーを有するサスペンションシステムに関
する。
、自動車に乗る人にスムーズで快適な乗り心地を与えることは一般的手法である
。この形式のサスペンションでは、車両のロール剛性を高めかつ操縦安定性を改
善するため、一般にアンチロールシステムが使用されている。慣用のアンチロー
ルシステムは、コントロールアーム等の枢動可能なサスペンション構成部品に連
結されるスタビライザ・バーを有している。スタビライザ・バーは、車両を横切
って延びるように配向された細長い中央セグメントと、該中央セグメントの両端
部から延び、全体としてU型の形状を形成しているアームセグメントとを有して
いる。スタビライザ・バーの中央セグメントは、車両のボディまたはフレームに
固定された1つ以上の取付けブラケットにより、中央セグメント自体の長手方向
軸線の回りで回転できるように支持されている。最も一般的には、取付けブラケ
ットは、スタビライザ・アームに誘起されるあらゆる曲げモーメントを最小化す
べく、アームセグメントに近接して配置されている。
トロールアームとを相互連結するのに端末リンクが使用されている。端末リンク
は、サスペンションがその運動範囲を移動するときに該サスペンションにより引
き起こされるスタビライザ・バーとコントロールアームとの相対角運動に適合す
べく機能する。スタビライザ・バーは、その各端部に、端末リンクから延びてい
る緊締具を受け入れるための端形状部(例えば、アイ形状部すなわち孔穿きパド
ル)が設けられた形状に製造されている。幾つかの端末リンクは「サイレントブ
ロック」形式からなり、かつスリーブ付きゴムグロメットおよび端形状部を通っ
て延びるボルト等のねじ緊締具を有している。ボルトを端形状部に固定するのに
ロックナットが使用されている。一般に「直動」端末リンクと呼ばれている他の
端末リンクには、より迅速かつ確実な応答をサスペンション運動に与えるための
ボールジョイントが設けられている。直動リンクでは、ボールスタッドのねじ山
付きシャンクが端形状部に通され、ロックナットを用いて端形状部に同様に固定
される。
ルシステムの複雑さ、コストおよび重量を低減させる努力において、現在の流行
は管状スタビライザ・バーを使用することである。それはそれとして、特別な重
点は、端形状部を形成する必要なくして、端末リンクを管状スタビライザ・バー
の端部に取り付ける技術を開発することに向けられている。本件出願人の所有す
る「セルフロッキングプラグインスタビライザ・バーリンク(Self-Locking Plu
g-In Stabilizer Bar Links)」という名称に係る米国特許出願第09/081
,113号(該米国特許出願は、その全部を本願に援用する)には、幾つかの技
術および装置が開示されている。これらの進歩があるにもかかわらず、当業界で
は、既に所定長さに切断されている管状スタビライザ・バーの中空端部に端末リ
ンクを直接取り付けることができ、従ってスタビライザ・バーに曲げ以外のいか
なる金属成形作業を行なう必要がない他の技術および装置が依然として要望され
ている。
の「プラグイン」連結を備えた自動車のサスペンション用アンチロールシステム
を提供することにある。
ントを固定するロック機構をアンチロールシステムに設けることにある。 更に他の目的は、ロック機構が、スタビライザ・バー無ねじ山中空端部内に、
端末リンクのねじ山付きシャンクセグメントを固定する機能を呈するように構成
することにある。この目的のため、ロック機構には、ねじ山付きシャンクセグメ
ントをねじ山付きアダプタ内に緊締することに応答して、スタビライザ・バーの
中空端部内にロック機構を固定する半径方向力を発生させるべく作動するねじ山
付きアダプタが設けられている。
ション部材に相互連結する1対の端末リンクを有する自動車用サスペンション組
立体を提供する。各端末リンクは、スタビライザ・バーの端部に連結される第一
部材と、サスペンション部材に連結できる第二部材とを有している。より詳しく
は、スタビライザ・バーの中空端部に形成されたソケット内に第一部材を固定し
て、スタビライザ・バーを端末リンクに固定するためのロック機構が設けられて
いる。
特許請求の範囲の記載から明らかになるであろう。 一般に、本発明は、車両用サスペンションのスタビライザ・バーと、該スタビ
ライザ・バーの両端部を1対のサスペンション部材に連結する1対のプラグイン
端末リンクとを有するアンチロールシステムに関する。本発明は、殆どの慣用ア
ンチロールシステムと置換でき、かつプラグイン端末リンクを管状スタビライザ
・バーの中空端部に直接取り付けることができるロック機構を有している。かく
して、本発明は広範囲の車両用サスペンションに使用でき、本願に開示する特定
用途に限定されるものではない。
車両のフレームから懸架されている形式の前輪独立懸架(その全体を参照番号1
0で示す)の一例が示されている。ここに開示する車両用フレームを参照すれば
、当業者ならば、現在の多くの車両はフレームなどは使用せず、一体型フレーム
構造として機能するボディ領域を有していること知っているであろう。この点に
留意して、1対の長手方向サイドレール14およびクロスビーム16を有するフ
レーム12の一部が示されている。 各ホイールにおいて、サスペンション10はロワ・コントロールアーム18お
よびアッパ・コントロールアーム20を有し、これらは両方ともフレーム12に
枢着されている。ロワ・コントロールアーム18の中間部とフレーム12との間
には、螺旋コイルスプリング22およびストラットダンパ24を備えたストラッ
ト組立体が保持されており、車両ボディの重量およびロワ・コントロールアーム
18を介して伝達されるあらゆる荷重を支持する。アッパ・コントロールアーム
20は、ステアリングナックル26を介してロワ・コントロールアーム18に連
結されている。ハブ/ロータ組立体28がステアリングナックル26のスピンド
ル部分(図示せず)に対して回転可能に取り付けられており、ハブ/ロータ組立
体28にはホイールおよびタイヤ(これも図示せず)を取り付けることができる
。サスペンションシステム10はまたアンチロールシステム29を有し、該アン
チロールシステム29は、スタビライザ・バー30と、該スタビライザ・バー3
0の両端部をロワ・コントロールアーム18に連結する1対の端末リンク32と
を備えている。スタビライザ・バー30は、車両を横切って横方向に延びている
細長い中央セグメント34と、該中央セグメント34の両端部で車両に沿って長
手方向に延びている1対のアームセグメント36とを有しているところが示され
ている。中央セグメント34は、1対の取付けブラケット38によりフレームレ
ール14に対して回転可能に取り付けられている。各アームセグメント36の遠
位端は、1つの端末リンク32を介して一方のロワ・コントロールアーム18に
連結されている。
ンク32に関連するねじ山付き緊締具を、各アームセグメント36の終端部に設
けられた無ねじ山ソケット内に直接連結するためのロック機構が設けられている
。かくして、本発明は、スタビライザ・バー30の中空端部内に受け入れられて
保持される「プラグイン」形式の端末リンクを備えたアンチロールシステムに適
用できる。中空端部は、中実スタビライザ・バーの両端部にボアをドリル穿孔す
ることにより形成できるが、より好ましくは、管状スタビライザ・バーの両終端
部により形成できる。
されかつ他端がロワ・コントロールアーム18に固定された「直動」形式の端末
リンク32が示されている。図示の特定実施形態によれば、端末リンク32の構
成部品は対称的であるが、構造線「A」で示す線の回りで反対方向に配向されて
いる。実際に、端末リンク32は、2つのボールジョイント組立体38、38′
を含む1組の構成部品から組み立てられており、これらのボールジョイント組立
体38、38′は、例えばバーまたはロッド40のような適当な手段により強固
に相互連結されている。ボールジョイント組立体38に関連する構成部品と、ボ
ールジョイント組立体38′に関連する構成部品との同一性から、ボールジョイ
ント組立体38′の構成部品は、ボールジョイント組立体38の構成部品と同じ
参照番号にダッシュ「′」を付した参照番号で示されている。
体に形成される中空円筒状ハウジング42を有している。ディスク状端キャップ
44が、ハウジング42の球状壁46に隣接してハウジング42内に保持されて
おり、ハウジング42と協働してソケットキャビティを形成している。ソケット
キャビティ内には中空球状スリーブ48が配置されており、該スリーブ48は球
状ソケット50を形成している。ボールジョイント組立体38はまたボールスタ
ッド52を有し、該ボールスタッド52は、一体のナットセグメント58により
相互連結されたシャンクセグメント54およびボールセグメント56を有してい
る。ボールセグメント56は、ソケット50内に配置されかつハウジング42に
固定されるスプリングリテーナ60を介してソケット50内に軸線方向に保持さ
れる。リテーナ60は、ボールセグメント56のネック62が通ることができる
中央孔を有している。ネック62を包囲してボールセグメント56を閉じ込める
シールブート64が、スナップリング66または他の慣用手段によりハウジング
42に固定される。
バー30のアームセグメント36の遠位端が、無ねじ山の軸線方向ボア68によ
り形成されたソケットを有するものが示されている。より詳細に後述するように
、ボールスタッド52のシャンクセグメント54をスタビライザ・バー30のボ
ア68内に固定するためのロック機構70が設けられている。より詳しくは、ロ
ック機構70は、ボア68内に配置されるねじ山付きアダプタ(以下、第一ロッ
クスリーブ72と呼ぶ)を有している。第一ロックスリーブ72は、第一端壁7
8と第二端壁80との間に延びているボア76に形成された雌ねじ74を有して
いる。雌ねじ74は、ボールスタッド52のシャンクセグメント54に形成され
た雄ねじ82を受け入れることができる。第一ロックスリーブ72の第一端部7
8は、該第一ロックスリーブ72の長手方向軸線84に対して傾斜しており、長
手方向軸線84と第一端部78との間のこの傾斜角度は、約15〜60°、好ま
しくは約30°である。第一ロックスリーブ72の直径は、該第一ロックスリー
ブ72とアームセグメント36の遠位端との間に滑り嵌めが存在するように、ボ
ア68の直径より適度に小さくする。
ックスリーブ86と呼ぶ)を有している。第二ロックスリーブ86の直径は、該
第二ロックスリーブ86とアームセグメント36の遠位端との間に滑り嵌めが存
在するように、ボア68の直径より適度に小さい。第二ロックスリーブ86は、
この第一端部90と第二端部92との間に延びているボア88を有している。ボ
ア88は、ボールスタッド52のシャンクセグメント54に形成された雌ねじ8
2の外径に、スタビライザ・バー30のボア68と、第一ロックスリーブおよび
第二ロックスリーブ86のうちの最小直径をもつロックスリーブとの間の間隙の
1/2を加えた大きさに等しいか、これより大きい直径を有する。第二ロックス
リーブ86の第二端部92は、該第二ロックスリーブ72の長手方向軸線94に
対して傾斜しており、長手方向軸線94と第二端部92との間のこの傾斜角度は
、第一ロックスリーブ72の長手方向軸線84と第一ロックスリーブ72の第一
端部との間の角度にほぼ等しい。
るものが示されている。スペーサ部材96は、ほぼ平坦な第一面98および第二
面100を備えた円筒状の形状を有し、該円筒体を貫通するボア102が形成さ
れている。ボア102は、ボールスタッド52のシャンクセグメント54に形成
された雌ねじ82を受け入れることができるサイズを有している。スペーサ部材
96の外径は、ボールスタッド52により発生されたクランプ力をスタビライザ
・バー30のアームセグメントの端部104に伝達できるように、スタビライザ
・バー30のアームセグメント36の外径にほぼ等しくするのが好ましい。別の
構成として、スペーサ部材96は、静止フランジまたは緩み防止ワッシャとして
ボールスタッド52に組み込むことができる。
プ力が発生され、該クランプ力は、第一端部78から第二ロックスリーブ86の
第二端部92へと伝達される。第一ロックスリーブ72の第一端部78と第二ロ
ックスリーブ86の第二端部92との係合面は、第一ロックスリーブ72の長手
方向軸線84に対して傾斜しているので、軸線方向クランプ力の一部は半径方向
に向けられて、第一ロックスリーブ72と第二ロックスリーブ86とを相対的に
摺動させ、これにより、スタビライザ・バー30のボア68の内面106に対し
てロック機構70を摩擦係合させるのに充分な強度のクサビ力が発生される。明
らかであるが、ナットセグメント58は、スタビライザ・バー30に対してボー
ルスタッド52をねじ込むことを可能にし、これにより、アンチロールシステム
29の組立て中に正確な長さ調節を行なうことができる。
れる。この目的のため、図2に最も良く示すように、ボールジョイント組立体3
8′は、ロワ・コントロールアーム18から延びているブラケット120に連結
される。より詳しくは、ボールスタッド52′のシャンクセグメント54′が、
ブラケット120に形成されたボア122に挿入される。ロックナット124の
ような適当な緊締具がシャンクセグメント54′のねじ山82′に螺合され、か
つ適当なトルクレベルに緊締される。任意であるが、ボア122には、シャンク
セグメント54′の雄ねじと協働する雌ねじを設けることもできる。
52のシャンクセグメント54が、スペーサ部材96および第二ロックスリーブ
86のそれぞれのボア102および88を通して挿入される。次に、ボールスタ
ッド52のシャンクセグメント54が第一ロックスリーブ72の軸線方向ボア7
6内にねじ込まれ、これにより、第一および第二ロックスリーブ72、86が互
いに摺動される。第一ロックスリーブ72と第二ロックスリーブ86との摺動に
より、これらの外面130、132が、軸線方向ボア68の表面106と摩擦係
合する。この摩擦係合すなわち「クサビ作用」は、予測される全ての軸線方向引
抜き荷重に充分に耐え、これによりボールスタッド52とスタビライザ・バー3
0との強固な連結を維持するものである。外面130および/または132の形
状は、図示したものは円筒状であるが、軸線方向ボア68の形状と補完する任意
の形状にすることができる。かくして、ロック機構70は、スタビライザ・バー
30のアームセグメント36の端部に形成された補完ソケット内に嵌合できるあ
らゆる構成部品であって、端末リンク32から延びているねじ山付き緊締具を受
け入れることができるねじ山付き部分を備えた構成部品内に組み込むことができ
る。
当業者ならば、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく
種々の変更を行なうことができかつ構成部品を均等物で置換できるであろう。ま
た、本発明の本質的範囲から逸脱することなく、本発明の教示に対する多くの変
更および特別な状況または材料の適用を行ない得るものである。従って、本発明
は、本発明を実施するための、現在考えられる最良の形態として図示しかつ明細
書に説明した特定実施形態に限定されるものではない。
斜視図である。
Claims (19)
- 【請求項1】 中空端部を備えたスタビライザ・バーを有し、中空端部は一軸線および内面を
備え、 ハウジングおよび該ハウジングから延びているシャンクを備えた端末リンクを
有し、シャンクはねじ山付き部分を備え、 スタビライザ・バーの中空端部内に取り付けられるロック機構を有し、該ロッ
ク機構は第一および第二ロック部材を備え、第一および第二ロック部材の各々が
、スタビライザ・バーの中空端部の軸線に対して傾斜した協働平坦面を備え、 シャンクのねじ山付き部分と第一および第二ロック部材の一方とを螺合させる
とクランプ力が発生し、該クランプ力は、協働平坦面を介して伝達されると、第
一および第二ロック部材を中空端部の軸線から外方に摺動させかつ中空端部の内
面と係合させることを特徴とする車両用サスペンションのアンチロールシステム
。 - 【請求項2】 前記各協働平坦面は、約15〜60°の範囲の角度で中空端部の軸線と交差す
ることを特徴とする請求項1記載のアンチロールシステム。 - 【請求項3】 前記角度は約30°であることを特徴とする請求項2記載のアンチロールシス
テム。 - 【請求項4】 前記第一ロック部材は、これを貫通して軸線方向に形成された雌ねじ付きボア
を備えた管状部材であることを特徴とする請求項1記載のアンチロールシステム
。 - 【請求項5】 前記第二ロック部材は、これを貫通して軸線方向に形成された余裕孔を備えた
管状部材であることを特徴とする請求項4記載のアンチロールシステム。 - 【請求項6】 前記余裕孔のサイズは、シャンクのねじ山付き部分の外径に、中空端部と、第
一および第二ロック部材のうちの最小の外径をもつ一方の部材との間の間隙の1
/2を加えたサイズに等しいかこれより大きいことを特徴とする請求項5記載の
アンチロールシステム。 - 【請求項7】 前記第一および第二ロック部材の各々が、中空端部の直径にほぼ等しい外径を
有することを特徴とする請求項5記載のアンチロールシステム。 - 【請求項8】 貫通して形成されたボアを備えた管状スタビライザ・バーと、 ハウジングおよび該ハウジングから延びているシャンクを備えた端末リンクを
有し、シャンクはねじ山付き部分を備え、 スタビライザ・バーのボア内に取り付けられるロック機構を有し、該ロック機
構は第一および第二ロック部材を備え、第一ロック部材は余裕ボアおよび第一平
坦面を有し、第二ロック部材は雌ねじ付きボアおよび第二平坦面を有し、シャン
クのねじ山付き部分は余裕ボアを通して配置されかつ雌ねじ付きボアと螺合し、 シャンクのねじ山付き部分により発生される軸線方向クランプ力を加えると、
第一および第二平坦面が協働してボア内で第一および第二部材を変位させ、ロッ
ク機構と管状スタビライザ・バーとを摩擦係合させることを特徴とする車両用サ
スペンションのアンチロールシステム。 - 【請求項9】 前記第二平坦面は、約15〜60°の範囲の交差角で雌ねじ付きボアの一軸線
と交差することを特徴とする請求項8記載のアンチロールシステム。 - 【請求項10】 前記交差角は約30°であることを特徴とする請求項9記載のアンチロールシ
ステム。 - 【請求項11】 前記第一および第二ロック部材の各々は、ボアの直径にほぼ等しい外径を有す
ることを特徴とする請求項8記載のアンチロールシステム。 - 【請求項12】 前記余裕ボアのサイズは、シャンクのねじ山付き部分の外径に、管状スタビラ
イザ・バーのボアと、第一および第二ロック部材のうちの最小の外径をもつ一方
の部材との間の間隙の1/2を加えたサイズに等しいかこれより大きいことを特
徴とする請求項8記載のアンチロールシステム。 - 【請求項13】 ハウジングと、 該ハウジングから延びている雌ねじ付きシャンクセグメントを備えた緊締具と
、 スタビライザ・バーの中空端部内に取り付けられるロック機構とを有し、該ロ
ック機構は第一および第二ロック部材を備え、第一ロック部材はこの長手方向軸
線に対して傾斜した第一平坦面を備え、第二ロック部材はこの長手方向軸線に対
して傾斜した第二平坦面を備え、第一および第二平坦面は、緊締具により発生さ
れた軸線方向クランプ力に応答して互いに離れる方向に横方向に摺動できること
を特徴とするスタビライザ・バーの中空端部内にプラグイン連結できる端末リン
ク。 - 【請求項14】 前記第二ロック部材の長手方向軸線は、約15〜60°の範囲の交差角で第二
平坦面と交差することを特徴とする請求項13記載の端末リンク。 - 【請求項15】 前記交差角は約30°であることを特徴とする請求項14記載の端末リンク。
- 【請求項16】 前記第一ロック部材は、これを貫通して軸線方向に形成された雌ねじ付きボア
を備えた管状部材であることを特徴とする請求項13記載の端末リンク。 - 【請求項17】 前記第二ロック部材は、これを貫通して軸線方向に形成された余裕孔を有する
管状部材であることを特徴とする請求項16記載の端末リンク。 - 【請求項18】 前記余裕孔のサイズは、シャンクのねじ山付き部分の外径に、中空端部と、第
一および第二ロック部材のうちの最小の外径をもつ一方の部材との間の間隙の1
/2を加えたサイズに等しいかこれより大きいことを特徴とする請求項17記載
の端末リンク。 - 【請求項19】 前記第一ロック部材は第二ロック部材の直径にほぼ等しいことを特徴とする請
求項16記載の端末リンク。
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