JP2006182133A - ストラットタワーバー - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の操縦安定性及び乗り心地を飛躍的に向上させる。
【解決手段】 車体１００の左右一対のストラット取付部１０１に固定される左右一対の固定部２と、各固定部２を連結し略水平に延びるバー本体３と、を備え、少なくとも一方の固定部２にバー本体３の車体１００に対する回動を許容する回動許容機構４を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体の左右一対のストラット取付部を連結するストラットタワーバーに関する。

自動車車両においては、操縦安定性能や乗り心地を向上させる手法として、車体の左右のストラット取付部を連結するストラットタワーバーを設けることが知られている。車体のストラット取付部は下方に凹の板状に形成され、下面がストラット本体を受け止める座面をなし、ストラット取付部を貫通する複数のボルトによりストラット本体が固定される。そして、ストラットタワーバーの固定部が、これらの各ボルトを利用してストラット取付部の上面に固定されるものが一般的である。

ストラットタワーバーとして、バー本体を２分割して、分割された一方にシリンダを設け、分割された他方にシリンダの内周面と摺接するピストンを設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。シリンダ内にはオイルが充填された２つの油室が形成され、ストラットタワーバーの伸縮時にピストンがシリンダと摺動すると、ピストンリングに貫設されたオリフィスをオイルが流通して、減衰力が得られるようになっている。
特開２００２−２１１４３７号公報

しかしながら、前記ストラットタワーバーは、ストラット本体から車体への入力に対しては有効であるものの、両端の固定部が車体に対して完全に拘束されるため、車両の姿勢変化に追従して左右のストラット本体まで移動してしまう。すなわち、車両の姿勢変化に際してのタイヤの路面の接地性及び乗り心地に関しては、ストラットタワーバーを設置しない状態と比較してもさほど向上しておらず、操縦安定性及び乗り心地のさらなる向上がのぞまれている。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両の操縦安定性及び乗り心地を飛躍的に向上させることのできるストラットタワーバーを提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ストラットタワーバーにおいて、車体の左右一対のストラット取付部に固定される左右一対の固定部と、各固定部を連結し略水平に延びるバー本体と、を備え、少なくとも一方の前記固定部に、前記バー本体の前記車体に対する回動を許容する回動許容機構を設けたことを特徴とする。
尚、ここでいう「回動」は、１軸方向についての回動であってもよいし、２軸方向または３軸方向についての回動であってもよい。

請求項１に記載の発明によれば、各固定部の少なくとも一方に回動許容機構を設け、バー本体の車体に対する回動が許容されるようにしたので、少なくとも一方のストラット本体に対するバー本体の角度変化が許容される。これにより、車両の姿勢が変化した際に、各ストラット取付部間の距離を変化させることなく、各ストラット本体同士の角度変化が許容される。これにより、車体の各ストラット取付部間の相対変位をバー本体で抑制しつつ、左右両輪の接地性を飛躍的に向上させることができる。この結果、ストラット本体からの入力に対する車体の剛性を確保するとともに、操縦安定性及び乗り心地を飛躍的に向上させることができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のストラットタワーバーにおいて、前記回動許容機構をピロボールにより構成したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１の作用に加え、回動許容機構を従来公知のピロボールとすることにより、簡単容易に車体に対して回動自在とすることができる。

請求項３に記載の発明では、ストラットタワーバーにおいて、車体の左右一対のストラット取付部に両端が固定され、略水平に延びるバー本体を備え、前記バー本体を複数の延在部材に軸方向に分割構成し、各延在部材の間に、各延在部材同士の回動を許容する回動許容機構を介在させたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、バー本体の各延在部材の間に回動許容機構を介在させたので、車両の姿勢が変化した際に、各ストラット取付部間の距離を大きく変化させることなく、各ストラット本体同士の角度変化が許容される。これにより、車体の各ストラット取付部間の相対変位をバー本体で抑制しつつ、左右両輪の接地性を飛躍的に向上させることができる。この結果、ストラット本体からの入力に対する車体の剛性を確保するとともに、操縦安定性及び乗り心地を飛躍的に向上させることができる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載のストラットタワーバーにおいて、前記回動許容機構をボールジョイントにより構成したことを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、請求項３の作用に加え、回動許容機構を従来公知のボールジョイントとすることにより、簡単容易に各延在部材同士を回動自在とすることができる。

請求項５に記載の発明では、請求項１から４のいずれか一項に記載のストラットタワーバーにおいて、前記バー本体を伸縮自在に構成し、前記バー本体を伸張方向へ付勢する付勢機構を具備したことを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１から４のいずれか一項の作用に加え、付勢機構の付勢力により各固定部から車体に左右外側の力が加わって、サスペンションのストラット本体と車体のストラット取付部の間をはじめとして、サスペンションの各部品間、各車体パネル間等に予圧が加わった状態となる。
これにより、サスペンションのストラット本体と車体のストラット取付部の間、サスペンションの各部品間、各車体パネル間等の遊びがない状態となり、車両走行時における路面からの入力に対する各部のレスポンスが向上し、車両の操縦安定性及び乗り心地をさらに向上させることができる。

請求項６に記載の発明では、請求項５に記載のストラットタワーバーにおいて、前記バー本体の伸縮動作を減衰する減衰機構を具備したことを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、請求項５の作用に加え、車両走行時に路面からサスペンションへの振動が車体へ伝達すると、各ストラット取付部を介してバー本体に伸縮させる振動が作用する。このとき、減衰機構によりバー本体の伸縮動作が減衰されるので、両輪の路面から車体に伝達される振動を効果的に抑制することができる。従って、さらに車両の操縦安定性及び乗り心地を向上させることができる。

このように、本発明によれば、車両の操縦安定性及び乗り心地を飛躍的に向上させることができる。

図１から図４は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１はストラットタワーバーが取り付けられた状態を示す車体構造の概略斜視図、図２はストラットタワーバーの上面図、図３はストラットタワーバーの取付状態を示すストラット取付部及びストラット本体の断面図、図４はストラットタワーバーの一部断面図である。

図１に示すように、このストラットタワーバー１は、車体１００の左右一対のストラット取付部１０１に架設される。本実施形態においては、フロントエンジン車のエンジンルーム内に配され、四輪自動車のフロントサスペンションの各ストラット取付部１０１を連結するストラットタワーバー１を例示する。

図２に示すように、ストラットタワーバー１は、各ストラット取付部１０１に固定される左右一対の固定部２と、各固定部２を連結し略水平に延びるバー本体３と、を備えている。各固定部２には、各固定部２の車体１００に対する回動を許容する回動許容機構４が設けられる。本実施形態においては、回動許容機構４はピロボール５により構成される。

図３に示すように、車体１００のストラット取付部１０１は下方に凹の板状に形成され、下面がストラット本体１０２を受け止める座面１０３をなし、ストラット取付部１０１を貫通する複数のボルト１０４によりストラット本体１０２が固定される。本実施形態においては、各ストラット取付部１０１ごとに、軸中心から等距離に３つのボルト１０４が配される。このうち、左右内側の２つのボルト１０４を利用して、ストラットタワーバー１の固定部２がストラット取付部１０１の上面１０５に固定される。

図２に示すように、各固定部２は、各ボルト１０４により車体１００側に固定されるブラケット部６と、回動許容機構４を構成するピロボール５と、を有する。ブラケット部６は、略水平の板状に形成され、ストラット取付部１０１から左右内側前方へ延びる。そして、ブラケット部６の前端にピロボール５が配される。このピロボール５は、従来公知のものと同様の構造であり、ブラケット部６側に形成されたボール部と、バー本体３側に形成されボール部と嵌合する凹部と、を有する。これにより、バー本体３とブラケット部６の回動が３軸すべてについて許容される。すなわち、バー本体３は、両端側にて車体１００に対する回動が許容された状態となっている。

図２に示すように、バー本体３は、右側バー７と左側バー８とに分割構成され、軸方向に伸縮自在となっている。図４に示すように、本実施形態においては、右側バー７の左端に軸方向へ延びるシリンダ９が設けられ、左側バー８の右端に設けられたピストン１０がシリンダ９の内周面と摺接する。シリンダ９内は密閉され、内周面と摺接しシリンダ９内を軸方向に仕切るフリーピストン１１がピストン１０の右側に配される。フリーピストン１１の左側はオイルが充填されたオイル室１２をなし、右側はガスが充填されたガス室１３をなす。

このストラットタワーバー１は、車体１００から取り外した状態で、バー本体３の長さが各ストラット取付部１０１間の距離より長くなるように、オイル室１２及びガス室１３内の圧力が調整される。そして、図１に示すように、ストラットタワーバー１が車体１００に取り付けられた状態で、バー本体３が短縮してガス室１３が通常状態より圧縮され、ガス室１３からフリーピストン１１に圧力が加わり、この結果、バー本体３が伸張方向へ付勢されるようになっている。すなわち、シリンダ９、フリーピストン１１等で付勢機構が構成されている。

また、ピストン１０には、オイル室１２の右側と左側を連通する複数の孔１０ａが形成される。これにより、バー本体３の伸縮動作によりピストン１０がオイル室１２内を軸方向へ移動すると、各孔１０ａをオイルが流通する際の抵抗により伸縮動作を減衰する減衰作用が得られるようになっている。すなわち、シリンダ９、ピストン１０等で減衰機構が構成されている。

以上のように構成されたストラットタワーバー１では、各固定部２に回動許容機構４を設け、バー本体３の車体１００に対する回動が許容されるようにしたので、各ストラット本体１０２に対するバー本体３の角度変化が許容される。これにより、車両の姿勢が変化した際に、各ストラット取付部１０１間の距離を変化させることなく、各ストラット本体１０２同士の角度変化が許容される。これにより、車体１００の各ストラット取付部１０１間の相対変位をバー本体３で抑制しつつ、左右両輪の接地性を飛躍的に向上させることができる。この結果、各ストラット本体１０２からの入力に対する車体の剛性を確保するとともに、操縦安定性及び乗り心地を飛躍的に向上させることができる。特に、本実施形態のストラットタワーバー１によれば、回動許容機構４を従来公知のピロボール５とすることにより、簡単容易に車体１００に対して回動自在とすることができ、実用に際して極めて有利である。

また、本実施形態のストラットタワーバー１によれば、付勢機構の付勢力により各固定部２から車体１００に左右外側の力が加わって、サスペンションのストラット本体１０２と車体１００のストラット取付部１０１の間をはじめとして、サスペンションの各部品間、各車体パネル間等に予圧が加わった状態となる。
これにより、サスペンションのストラット本体１０２と車体１０１のストラット取付部１０１の間、サスペンションの各部品間、各車体パネル間等の遊びがない状態となり、車両走行時における路面からの入力に対する各部のレスポンスが向上し、これによっても車両の操縦安定性及び乗り心地が向上する。

また、本実施形態のストラットタワーバー１によれば、車両走行時に路面からサスペンションへの振動が車体１００へ伝達すると、各ストラット取付部１０１を介してバー本体３に伸縮させる振動が作用する。このとき、減衰機構によりバー本体３の伸縮動作が減衰されるので、両輪の路面から車体に伝達される振動を効果的に抑制することができる。従って、これによっても車両の操縦安定性及び乗り心地が向上する。

尚、前記実施形態においては、四輪自動車のフロントサスペンションの各ストラット取付部１０１を連結するものを示したが、リヤサスペンションの各ストラット取付部を連結するものであってもよい。

また、前記実施形態においては、回動許容機構４をピロボール５により構成し、バー本体３が車体１００に対して３軸について回動可能としたものを示したが、例えば、前後方向、左右方向または上下方向を軸として１軸についてバー本体を回動可能としてもよい。また、バー本体が２軸方向について回動自在となるようにしてもよい。

また、前記実施形態においては、ガス室１３内に充填されたガスの圧力を利用してバー本体３を付勢するものを示したが、付勢機構は、例えば、ばね、ゴム等の弾性体の弾性力を利用してバー本体３を付勢するものであってもよい。
また、オイル室１２内のオイルの粘性抵抗を利用してバー本体３の伸縮動作を減衰するものを示したが、減衰機構は、例えば、摩擦板の組み合わせ等により伸縮動作を減衰するものであってもよい。

また、前記実施形態においては、各固定部２に回動許容機構４を設けたものを示したが、少なくとも一方の固定部２に回動許容機構４が設けられていれば、バー本体３の車体１００に対する回動は許容される。

図５は本発明の第２の実施形態を示すストラットタワーバーの上面図である。

図５に示すように、このストラットタワーバー２０１は、車体１００の一対のストラット取付部１０１に両端が固定され略水平に延びるバー本体２０３を有する。バー本体２０３の両端には各ストラット取付部１０１に固定される固定部２０２が形成される。各固定部２０２も第１の実施形態と同様に、それぞれ左右内側の２つのボルト１０４を利用して固定される。尚、車体１００の各ストラット取付部１０１、サスペンションの各ストラット本体１０２等も、第１の実施形態と同様である。

バー本体２０３は、略円柱状に形成され、軸方向に２つの延在部材２０３ａ，２０３ｂに分割構成される。各延在部材２０３ａ，２０３ｂの間には、各延在部材２０３ａ，２０３ｂ同士の回動を許容する回動許容機構２０４が介在する。本実施形態においては、この回動許容機構２０４はボールジョイント２０５により構成されている。これにより、各延在部材２０３ａ，２０３ｂ同士は枢動自在に連結され、互いに３軸方向について回動自在となっている。また、各延在部材２０３ａ，２０３ｂはほぼ同じ長さであり、各ストラット取付部１０１の略中央にて連結されている。

以上のように構成されたストラットタワーバー２０１では、バー本体２０３の各延在部材２０３ａ，２０３ｂの間に回動許容機構２０４を介在させたので、車両の姿勢が変化した際に、各ストラット取付部１０１間の距離を大きく変化させることなく、各ストラット本体１０２同士の角度変化が許容される。これにより、車体１００の各ストラット取付部１０１間の相対変位をバー本体２０３で抑制しつつ、左右両輪の接地性を飛躍的に向上させることができる。この結果、ストラット本体１０２からの入力に対する車体１００の剛性を確保するとともに、操縦安定性及び乗り心地を飛躍的に向上させることができる。また、回動許容機構２０４を従来公知のボールジョイント２０５とすることにより、簡単容易に各延在部材２０３ａ，２０３ｂ同士を回動自在とすることができる。

尚、第２の実施形態においては、第１の実施形態のような付勢機構及び減衰機構が設けられていないものを示したが、第１の実施形態と同様に付勢機構及び減衰機構を設けてもよい。また、バー本体２０３を２つの延在部材２０３ａ，２０３ｂに分割構成したものを示したが、３以上の延在部材を回動許容機構を介在させて分割構成したものであってもよい。また、第２の実施形態においては、バー本体２０３をほぼ均等の長さの各延在部材２０３ａ，２０３ｂに分割したものを示したが、各延在部材２０３ａ，２０３ｂの長さは任意に変更可能である。

また、第２の実施形態においては、回動許容機構２０４をボールジョイント２０５により構成したものを示したが、例えば、前後方向、左右方向または上下方向を軸として１軸についてバー本体２０３を回動可能としてもよい。また、バー本体２０３が２軸方向について回動自在となるようにしてもよいし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明の第１実施形態を示すもので、ストラットタワーバーが取り付けられた状態を示す車体構造の概略斜視図である。 ストラットタワーバーの上面図である。 ストラットタワーバーの取付状態を示すストラット取付部及びストラット本体の断面図である。 ストラットタワーバーの一部断面図である。 本発明の第２の実施形態を示すストラットタワーバーの上面図である。

符号の説明

１ ストラットタワーバー
２ 固定部
３ バー本体
４ 回動許容機構
５ ピロボール
６ ブラケット部
７ 左側バー
８ 右側バー
９ シリンダ
１０ ピストン
１１ フリーピストン
１２ オイル室
１３ ガス室
１００ 車体
１０１ ストラット取付部
１０２ ストラット本体
２０１ ストラットタワーバー
２０３ バー本体
２０３ａ 延在部材
２０３ｂ 延在部材
２０４ 回動許容機構
２０５ ボールジョイント

Claims (6)

1. 車体の左右一対のストラット取付部に固定される左右一対の固定部と、
   各固定部を連結し略水平に延びるバー本体と、を備え、
   少なくとも一方の前記固定部に、前記バー本体の前記車体に対する回動を許容する回動許容機構を設けたことを特徴とするストラットタワーバー。
2. 前記回動許容機構をピロボールにより構成したことを特徴とする請求項１に記載のストラットタワーバー。
3. 車体の左右一対のストラット取付部に両端が固定され、略水平に延びるバー本体を備え、
   前記バー本体を複数の延在部材に軸方向に分割構成し、
   各延在部材の間に、各延在部材同士の回動を許容する回動許容機構を介在させたことを特徴とするストラットタワーバー。
4. 前記回動許容機構をボールジョイントにより構成したことを特徴とする請求項３に記載のストラットタワーバー。
5. 前記バー本体を伸縮自在に構成し、
   前記バー本体を伸張方向へ付勢する付勢機構を具備したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のストラットタワーバー。
6. 前記バー本体の伸縮動作を減衰する減衰機構を具備したことを特徴とする請求項５に記載のストラットタワーバー。

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