JP2006117159A - Link structure for stabilizer - Google Patents
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Description
本発明は、スタビライザによるステア方向のモーメントを発生させないようにするスタビライザのリンク構造に関する。 The present invention relates to a stabilizer link structure that prevents a stabilizer moment from being generated by a stabilizer.
車両は、旋回中、遠心力によってロールが発生し、安定性が損なわれる。そこで、車両には、主に前輪にスタビライザが設けられている(特許文献1参照)。スタビライザは、スタビライザバーを備えており、スタビライザバーの中央部がラバーブッシュによって車体に固定され、その両端部がスタビライザリンクを介してナックルに連結されている。旋回中にロールした場合、スタビライザバーは、捩じれ、この捩じれに対する復元力が生じる。この復元力によって、外輪側を持ち上げ、ロールを抑制する。
旋回中、スタビライザによって、サスペンションに対してステア方向のモーメントを発生させる。このステア方向のモーメントは、車輪を切る際に、切り増す方向あるいは切り戻す方向に作用する。近年、ミニバン等の重心の高い車両が増加し、スタビライザバーのばね定数は増加傾向にある。そのため、ステア方向のモーメントも大きくなり、操舵系に与える影響も無視できないレベルになっている。 During turning, a stabilizer generates a moment in the steering direction with respect to the suspension. The moment in the steering direction acts in the direction of increasing or returning when the wheel is turned. In recent years, vehicles with a high center of gravity, such as minivans, have increased, and the spring constant of the stabilizer bar has been increasing. For this reason, the moment in the steering direction also increases and the influence on the steering system is at a level that cannot be ignored.
このステア方向のモーメントを解消するために、スタビライザリンクのキングピン軸に対する距離(モーメントアーム長)を0にするという配置が提唱されている。通常、キングピン軸はアクスル構成部材の中を通ることが多く、サスペンション等の性能要件に関わるので、スタビライザによるステア方向のモーメントを解消することを目的として、モーメントアーム長を0にするという配置が採られることはない。特に、軽量安価なサスペンションとして採用されることが多いマクファーソンストラットタイプの場合、アブソーバ等の配置が障害となって配置の自由度が限られるので、モーメントアーム長を0することは非常に困難である。また、サスペンションやパワーステアリング装置の操舵特性のチューニング等に影響を与えるので、スタビライザバーのばね定数に制限を設けたりあるいは操舵系に対するチューニング等によりステア方向のモーメントの影響を排除する努力が続けられているが、開発工数の増加や性能要求に制限を設けることになるので、その影響を排除することは難しい。 In order to eliminate the moment in the steering direction, an arrangement has been proposed in which the distance (moment arm length) of the stabilizer link to the kingpin axis is zero. In general, the kingpin shaft often passes through the axle components and is related to the performance requirements of the suspension, etc., so the arrangement that the moment arm length is set to 0 is used to eliminate the steering moment caused by the stabilizer. It will never be done. In particular, in the case of the McPherson strut type, which is often employed as a lightweight and inexpensive suspension, it is very difficult to reduce the moment arm length to 0 because the placement of the absorber and the like becomes an obstacle and the degree of freedom of placement is limited. . In addition, since it affects the tuning of the steering characteristics of the suspension and power steering system, efforts are made to limit the stabilizer constant of the stabilizer bar or to eliminate the influence of the moment in the steering direction by tuning the steering system. However, it will be difficult to eliminate the impact of the increase in development man-hours and performance requirements.
そこで、本発明は、スタビライザによるステア方向のモーメントを発生させないようにするスタビライザのリンク構造を提供することを課題とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a stabilizer link structure that prevents a moment in the steering direction from being generated by the stabilizer.
本発明に係るスタビライザのリンク構造は、スタビライザバーの先端部をスタビライザリンクによりナックル側に結合するスタビライザのリンク構造であって、スタビライザリンクは、キングピン軸に対して三次元的に平行に配置され、ナックル側において操舵に対して回転しない部材に結合されることを特徴とする。 The stabilizer link structure according to the present invention is a stabilizer link structure in which the tip of the stabilizer bar is coupled to the knuckle side by the stabilizer link, and the stabilizer link is arranged three-dimensionally parallel to the kingpin axis, The knuckle side is coupled to a member that does not rotate with respect to steering.
このスタビライザのリンク構造では、スタビライザリンクをキングピン軸に対して平行に配置する。さらに、このリンク構造では、ナックル側において操舵に対して回転しない部材にスタビライザリンクを結合する。このようなリンク構造とすることにより、操舵に対してスタビライザリンクが回転しないので、操舵中においてもスタビライザリンクのキングピン軸に対する平行配置を維持することができる。そのため、操舵状態に関係なく、スタビライザリンクとキングピン軸とのなす角が0となり、スタビライザによるステア方向のモーメントが発生しない。このリンク構造では、スタビライザリンクを操舵に対して回転しない部材に結合すればよいので、簡単な構成により実現できる。また、スタビライザバーのばね定数に制限をかけたりあるいは操舵系に対するチューニングも必要ない。 In this stabilizer link structure, the stabilizer link is arranged parallel to the kingpin axis. Furthermore, in this link structure, the stabilizer link is coupled to a member that does not rotate with respect to steering on the knuckle side. By adopting such a link structure, the stabilizer link does not rotate with respect to steering, so that the parallel arrangement of the stabilizer link with respect to the kingpin axis can be maintained even during steering. For this reason, regardless of the steering state, the angle formed by the stabilizer link and the kingpin shaft is 0, and no moment in the steering direction is generated by the stabilizer. In this link structure, the stabilizer link may be connected to a member that does not rotate with respect to the steering, and thus can be realized with a simple configuration. Further, there is no need to limit the spring constant of the stabilizer bar or to tune the steering system.
本発明によれば、スタビライザによるステア方向のモーメントを発生させないようにすることができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the moment in the steering direction from being generated by the stabilizer.
以下、図面を参照して、本発明に係るスタビライザのリンク構造の実施の形態を説明する。 Embodiments of a stabilizer link structure according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施の形態では、本発明に係るスタビライザのリンク構造を、マクファーソンストラットタイプのフロントサスペンションを備える車両のスタビライザに適用する。本実施の形態に係るスタビライザのリンク構造は、キングピン軸に対してスタビライザリンクを三次元的に平行に配置し、スタビライザリンクをサスペンションにおいて車体に対して回転しない部材に結合する。 In the present embodiment, the stabilizer link structure according to the present invention is applied to a vehicle stabilizer including a McPherson strut type front suspension. In the stabilizer link structure according to the present embodiment, the stabilizer link is three-dimensionally parallel to the kingpin axis, and the stabilizer link is coupled to a member that does not rotate relative to the vehicle body in the suspension.
図1〜図4を参照して、本実施の形態に係るスタビライザのリンク構造について説明する。図1は、本実施の形態に係るスタビライザのリンク構造を示す斜視図である。図2は、図1のサスペンションにおけるスタビライザリンクの結合先の拡大断面図である。図3は、図1のスタビライザのリンク構造における作動概念図である。図4は、図1のスタビライザのリンク構造のモデル図である。 With reference to FIGS. 1-4, the link structure of the stabilizer which concerns on this Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a perspective view showing a link structure of a stabilizer according to the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the connection destination of the stabilizer link in the suspension of FIG. FIG. 3 is an operation conceptual diagram of the stabilizer link structure of FIG. 1. FIG. 4 is a model diagram of the link structure of the stabilizer of FIG.
スタビライザのリンク構造を説明する前に、この車両のステアリング構造及びサスペンション構造について説明しておく。ステアリング構造は、ステアリングホイール(図示せず)から入力される操舵トルクがステアリングコラム(図示せず)を介してステアリングギヤボックスSGに伝達される。ステアリングギヤボックスSGでは、ステアリングホイールからの回転運動を車幅方向の直線運動に変換し、タイロッドTLに伝達する。タイロッドTLは、ナックルKNに結合されており、その直線運動に応じてナックルKNを押したり引いたりする。このステアリング構造により、ドライバがステアリングホイールから操舵入力すると、前輪が転舵する。 Before describing the stabilizer link structure, the vehicle steering structure and suspension structure will be described. In the steering structure, steering torque input from a steering wheel (not shown) is transmitted to a steering gear box SG via a steering column (not shown). In the steering gear box SG, the rotational motion from the steering wheel is converted into a linear motion in the vehicle width direction and transmitted to the tie rod TL. The tie rod TL is coupled to the knuckle KN, and pushes and pulls the knuckle KN according to the linear motion. With this steering structure, when the driver inputs steering from the steering wheel, the front wheels are steered.
サスペンション構造は、ショックアブソーバSAがサスペンションのストラットを兼ねている。ショックアブソーバSAは、そのアブソーバロッドSALの先端(A点)が車体に取り付けられ、アブソーバシェルSASの側面にナックルKNが結合されている。ナックルKNの下端(B点)は、ボールジョイントによってロアアームLAに取り付けられている。また、ショックアブソーバSAの外側には、コイルスプリングCSが設けられている。コイルスプリングCSの上端部は車体に取り付けられ、コイルスプリングCSの下端部はスプリングシートSSの上面に取り付けられている。したがって、スプリングシートSSは、コイルスプリングCSを介して車体に連結されている。さらに、スプリングシートSSには、ストラットベアリングSBが取り付けられている。ストラットベアリングSSは、操舵方向の回転を許容するためのベアリングであり、その外周側がスプリングシートSSの下面に取り付けられ、その内周側がアブソーバシェルSASの側面に取り付けられる。このサスペンション構造では、アブソーバロッドSAL、コイルスプリングCS及びスプリングシートSSは車体に対して回転不能であり、アブソーバシェルSASは車体に対して回転可能である。したがって、操舵に対して、アブソーバシェルSASは回転するが、アブソーバロッドSAL、コイルスプリングCS及びスプリングシートSSは回転しない。このショックアブソーバSAの上端(A点)とナックルKNの下端(B点)とを通る軸が、キングピン軸KAとなる(図3参照)。このサスペンション構造では、ショックアブソーバSA等がナックルKNと一体となって動き、キングピン軸KAに対して回転自在である。 In the suspension structure, the shock absorber SA also serves as a suspension strut. In the shock absorber SA, the tip (point A) of the absorber rod SAL is attached to the vehicle body, and the knuckle KN is coupled to the side surface of the absorber shell SAS. The lower end (point B) of the knuckle KN is attached to the lower arm LA by a ball joint. A coil spring CS is provided outside the shock absorber SA. The upper end of the coil spring CS is attached to the vehicle body, and the lower end of the coil spring CS is attached to the upper surface of the spring seat SS. Therefore, the spring seat SS is connected to the vehicle body via the coil spring CS. Further, a strut bearing SB is attached to the spring seat SS. The strut bearing SS is a bearing for allowing rotation in the steering direction, and an outer peripheral side thereof is attached to a lower surface of the spring seat SS, and an inner peripheral side thereof is attached to a side surface of the absorber shell SAS. In this suspension structure, the absorber rod SAL, the coil spring CS, and the spring seat SS cannot rotate with respect to the vehicle body, and the absorber shell SAS can rotate with respect to the vehicle body. Therefore, the absorber shell SAS rotates with respect to the steering, but the absorber rod SAL, the coil spring CS, and the spring seat SS do not rotate. An axis passing through the upper end (point A) of the shock absorber SA and the lower end (point B) of the knuckle KN is a kingpin axis KA (see FIG. 3). In this suspension structure, the shock absorber SA and the like move integrally with the knuckle KN and are rotatable with respect to the kingpin axis KA.
スタビライザ1は、略コ字状のトーションバーであるスタビライザバー2を備えており、スタビライザバー2の捩じれに対する復元力により旋回時のロールを抑制する。スタビライザバー2は、中央部の2箇所で、ラバーブッシュ2aによって車体に取り付けられている。また、スタビライザバー2の各先端部は、スタビライザリンク3によってナックルKNと一体となっている部材であるスプリングシートSSに連結されている。
The stabilizer 1 includes a
スタビライザリンク3は、棒状の部材であり、両端部にボールジョイント3aが取り付けられている。スタビライザリンク3の一端部は、ボールジョイント3aを介してスタビライザバー2の先端に結合される。スタビライザリンク3の他端部は、ボールジョイント3aを介してブラケット4に取り付けられている。スタビライザリンク3とスタビライザバー2の一端との結合位置や結合角度及びスタビライザリンク3の他端とブラケット4との結合位置や結合角度は、スタビライザリンク3がキングピン軸KAに対して三次元的に平行になるように設定される。スタビライザリンク3は、ブラケット4を介してスプリングシート4(ひいては、車体)に連結されているので、操舵に対して回転しない。
The
ブラケット4は、板状であり、L形状の部材である。ブラケット4は、スプリングシート4の外周側の下面に取り付けられている。このブラケット4の取り付け位置や取り付け角度は、上記したように、スタビライザリンク3がキングピン軸KAに対して三次元的に平行になるように設定される。
The bracket 4 is plate-shaped and is an L-shaped member. The bracket 4 is attached to the lower surface on the outer peripheral side of the spring seat 4. As described above, the mounting position and mounting angle of the bracket 4 are set so that the
このように、スタビライザリンク3は、非操舵時にはキングピン軸KAに対して三次元的に平行配置であり、操舵時でも、回転しないので、その平行配置が維持される(図3参照)。したがって、操舵状態に関係なく、スタビライザリンク3とキングピン軸KAとのなす角θは、0となる(図4参照)。そのため、スタビライザ3によるステア方向のモーメントは発生しない。ちなみに、図3、図4に示すlは、モーメントアーム長であり、ショックアブソーバSAやコイルスプリングCSがキングピンKA上あるいはその近傍に存在するため、所定の距離を有している。スタビライザ1のリンク構造では、なす角θを0にすることにより、モーメントアーム長lを0にすることなく、ステア方向のモーメントを発生させない。
Thus, the
図1〜図4を参照して、スタビライザ1の動作について説明する。ドライバによるステアリングホイールへの操舵入力がないとき、スタビライザリンク3はキングピン軸KAに対して平行である。
The operation of the stabilizer 1 will be described with reference to FIGS. When there is no steering input to the steering wheel by the driver, the
ドライバによるステアリングホイールへの操舵入力によって、車両が旋回すると、車両には遠心力が作用する。この遠心力によってロール荷重が発生し、サスペンションは、外輪側が沈み、内輪側が伸びる。これによって、スタビライザバー2が捩じれる。スタビライザバー2は、この捩じれに対する復元力が生じ、その復元力がスタビライザリンク3を介してナックルKNに伝達される。その結果、その沈んだ外輪側が持ち上げられ、ロールが抑制される。
When the vehicle turns due to steering input to the steering wheel by the driver, centrifugal force acts on the vehicle. This centrifugal force generates a roll load, and the suspension sinks on the outer ring side and extends on the inner ring side. Thereby, the
この操舵に対して、アブソーバシェルSASは回転するが、アブソーバロッドSAL、コイルスプリングCS及びスプリングシートSSは回転しない。したがって、スプリングシートSSに連結されているスタビライザリンク3も回転しない。そのため、スタビライザリンク3は、キングピン軸KAに対する相対位置が変化せず、キングピン軸KAに対する平行が維持される。その結果、スタビライザ1によるステア方向のモーメントが発生しない。
In response to this steering, the absorber shell SAS rotates, but the absorber rod SAL, the coil spring CS, and the spring seat SS do not rotate. Therefore, the
このスタビライザ1によれば、スタビライザリンク3をキングピン軸KAに対して平行に配置し、操舵時にその相対位置関係を維持するようにコントロールすることにより、ステア方向のモーメントを発生させない。そのため、スタビライザ1が操舵系に影響を与えない。これを実現するために、ストラットベアリングSBをスプリングシートSSに取り付け、ブラケット4を介してスタビライザリンク3をスプリングシートSSに取り付けるだけの簡単な構成であり、構成部品点数も殆ど増えない。また、スタビライザバーのばね定数に制限を設けたりあるいは操舵系に対するチューニング等を行う必要もないので、開発工数を低減でき、操舵系の性能要求も達成できる。
According to the stabilizer 1, the
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。 As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.
例えば、本実施の形態ではマクファーソンストラットタイプに適用したが、ダブルウィッシュボーンタイプ等のキングピン軸に対して直接反力が作用するタイプのものなら適用可能である。 For example, in the present embodiment, the present invention is applied to the McPherson strut type, but the present invention can be applied to any type such as a double wishbone type in which a reaction force acts directly on the kingpin shaft.
また、本実施の形態ではスタビライザリンクをスプリングシートに結合する構成としたが、スタビライザリンクをストラットベアリングの外周面などのナックル側において操舵に対して回転しない部材に結合する構成ならよい。 In the present embodiment, the stabilizer link is coupled to the spring seat. However, the stabilizer link may be coupled to a member that does not rotate with respect to steering on the knuckle side such as the outer peripheral surface of the strut bearing.
また、本実施の形態ではスタビライザリンクをボールジョイントによって取り付ける構成としたが、ゴムブッシュ等の回転可能なものであればよい。 Further, in the present embodiment, the stabilizer link is attached by a ball joint, but it may be any rotatable one such as a rubber bush.
また、本実施の形態ではスタビライザリンクとキングピン軸とのなす角θ=0を必要条件とし、モーメントアーム長lが所定の距離を有する実現容易な構成としたが、当然のことながら、本発明の構造によれば、スタビライザによるステア方向のモーメントを発生させないための要件であるモーメントアーム長l=0とした場合のレイアウトに対しても有効である。 In the present embodiment, the angle θ between the stabilizer link and the kingpin shaft is a necessary condition, and the moment arm length l has a predetermined distance. However, as a matter of course, According to the structure, it is also effective for the layout when the moment arm length l = 0, which is a requirement for preventing the moment in the steering direction by the stabilizer.
1…スタビライザ、2…スタビライザバー、2a…ラバーブッシュ、3…スタビライザリンク、3a…ボールジョイント、4…ブラケット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stabilizer, 2 ... Stabilizer bar, 2a ... Rubber bush, 3 ... Stabilizer link, 3a ... Ball joint, 4 ... Bracket
Claims (1)
前記スタビライザリンクは、キングピン軸に対して三次元的に平行に配置され、ナックル側において操舵に対して回転しない部材に結合されることを特徴とするスタビライザのリンク構造。 A stabilizer link structure in which the tip of the stabilizer bar is coupled to the knuckle side by a stabilizer link,
The stabilizer link structure is characterized in that the stabilizer link is three-dimensionally parallel to the kingpin axis and is coupled to a member that does not rotate with respect to steering on the knuckle side.
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Cited By (1)
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WO2009115873A1 (en) * | 2008-03-19 | 2009-09-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Suspension device |
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2004
- 2004-10-22 JP JP2004308561A patent/JP2006117159A/en active Pending
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WO2009115873A1 (en) * | 2008-03-19 | 2009-09-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Suspension device |
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