JP2008114696A - スタビライザ連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両艤装上の問題を発生させることなく、操舵方向のモーメントの発生を防止することができるスタビライザ連結構造を提供すること。
【解決手段】本発明によるスタビライザ連結構造は、スタビライザ６の端部を、サスペンション装置１を構成するナックル２側に連結手段により連結するスタビライザ連結構造であって、
前記連結手段を、ナックル２のキングピン軸に一致する軸に対して揺動自在な第一の連結手段７と、第一の連結手段７とスタビライザとを連結する第二の連結手段８とにより構成することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両に適用されて好適なスタビライザ連結構造に関する。

旋回走行中の車両においては、遠心力の作用によって車体のロールが発生し、当該ロールを抑制しない場合には車両の走行安定性が損なわれる。そこで従来から、車両においては、主にフロント側のサスペンション装置において、左右一対のナックルに対してスタビライザの両端部をスタビライザリンクにより連結して、スタビライザの車幅方向中央部分を車体側において支持し、旋回走行中に遠心力により車体がロールした場合に、スタビライザの捻りにより発生する反力により車体の旋回外側を上方に持ち上げて、ロールを抑制している。

このようにスタビライザの捻りにより発生する反力は、前述のスタビライザリンクを介してナックル側に伝達されるが、サスペンション装置のキングピン軸に対して、このスタビライザリンクの延在方向が捻れの位置にある場合には、当該反力の分力がキングピン軸周りのモーメントを発生して、ナックルに対して操舵方向のモーメントを作用させてしまうことが問題となる。

このような操舵方向のモーメントを発生させないために、従来、特許文献１に記載されたように、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して、スタビライザリンクのナックル側を、サスペンション装置を構成するショックアブソーバのスプリングシートに連結するスタビライザ連結構造が提案されている。
特開２００６−１１７１５９号公報

ところが、このようなスタビライザ連結構造においては、スタビライザリンクをキングピン軸に平行に延在させるにあたり、キングピン軸がナックルの内部を通る直線であることに起因して、ナックルやドライブシャフト等の他の構成要素とスタビライザリンクとの干渉が発生して、スタビライザリンクをキングピン軸に対して平行に延在させることが車両艤装上必ずしも容易でないという問題があった。

また、上述したようなスタビライザ連結構造においては、スタビライザの捻り反力によるキングピン軸周りの操舵方向のモーメントの発生を完全に防止することができないという問題もあった。

本発明は、上記問題に鑑み、車両艤装上の問題を発生させることなく、操舵方向のモーメントを防止することができるスタビライザ連結構造を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明によるスタビライザ連結構造は、
スタビライザの端部を、サスペンション装置を構成するナックル側に連結手段により連結するスタビライザ連結構造であって、
前記連結手段を、前記ナックルのキングピン軸に一致する軸に対して揺動自在な第一の連結手段と、前記第一の連結手段とスタビライザとを連結する第二の連結手段とにより構成することを特徴とする。

これによれば、第一の連結手段が前記ナックルのキングピン軸に一致する軸に対して揺動することに起因して、前記スタビライザの捻り反力が、前記第二の連結手段と前記第一の連結手段を介して前記サスペンション装置のナックル側に伝達されても、前記キングピン軸周りのモーメントが、前記キングピン軸に一致する軸周りの第一の連結手段の揺動により全て吸収されて、前記ナックル側に伝達されることがないので、前記スタビライザの捻り反力による前記キングピン軸周りの操舵方向のモーメントの発生を完全に防止することができる。加えて、第一の連結手段及び第二の連結手段の延在方向そのものは制限されないため、車両艤装上の問題が発生することを防止することができる。なお連結手段とは具体的にはスタビライザリンクを指すものとする。

ここで、前記スタビライザ連結構造において、
前記第二の連結手段の一方端を前記第一の連結手段又は前記スタビライザに対して揺動自在に連結することが好ましい。

これによれば、前記スタビライザを、前記サスペンション装置を構成するナックル側に連結するにあたり、前記スタビライザの端部の機構学上の自由度を高めることができる。

さらに、前記スタビライザ連結構造において、
前記サスペンション装置を、前記ナックルを車体に対してロアアームとスプリング一体式のショックアブソーバとにより連結するマクファーソンストラット方式とするとともに、
前記第一の連結手段を前記ショックアブソーバのストラットに連結することが好ましい。

これによれば、当該スタビライザ連結構造を、部品点数が少なくスペース効率に優れるマクファーソンストラット方式のサスペンション装置に適用して、スタビライザの効率が高いものとすることができる。なお、スタビライザの効率とは、同じ捻り反力におけるホイール及びナックルに伝達される力の比率を示し、効率が高いほど、スタビライザのロール抑制機能が高いことを示す。

もちろん、本発明に係わる前記スタビライザ連結構造は、上述したマクファーソンストラット方式のサスペンション装置に適用することに限られず、キングピン軸を有する他の形式のサスペンション装置、例えばダブルウィッシュボーン式やマルチリンク式のサスペンション装置等に適用することも可能である。

本発明によれば、車両艤装上の問題を発生させることなく、操舵方向のモーメントの発生を防止することができるスタビライザ連結構造を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係るスタビライザ連結構造が適用されるサスペンション装置の一実施形態を示す模式図である。図２は、本発明に係るスタビライザ連結構造が適用されるサスペンション装置を構成する各構成要素のキングピン軸に対する相対位置関係を車両後方から見て示す模式図である。

図１に示すように、サスペンション装置１は、ナックル２と、ショックアブソーバ３と、スプリング４と、ロアアーム５と、スタビライザ６と、第一のスタビライザリンク７と、第二のスタビライザリンク８とを備えて構成される。なお、図１中左側が車幅方向内側を示し、手前側が車両前後方向後方を示す。

ナックル２は図示しないホイールを回転自在に支持するものであり、その下端部を、ボールジョイント９を介してロアアーム５の車幅方向外側端部に連結されると共に、その上端部を、ショックアブソーバ３のシリンダを構成するストラット３ａの下端部に設けられたブラケット３ｂに二箇所のボルト締めにて連結されるものである。

ショックアブソーバ３は、そのロッド３ｃの上端部がブッシュを介して車体側に連結され、そのストラット３ａの下端部がナックル２の上端部に連結されて、図示しないホイールからナックル２を介して伝達される路面からの振動によって、ナックル２が振動し続けることをその減衰力により防止するとともにナックル２を車体側に連結するものである。このロッド先端部３ｃと車体側を連結するブッシュが、図２に示す、ショックアブソーバ３の車体側への連結点Ａを構成する。

スプリング４は、ショックアブソーバ３のストラット３ａの外周面の上端部近傍に偏心円板状に設けられたロアスプリングシート１０と、ロッド３ｃの上端部近傍に円板状に設けられたアッパスプリングシート１１との間に挟持されて、ロッド３ｃの周囲を渦巻くように形成されて構成され、図示しないホイールからナックル２を介して車体側に伝達される振動を低減する。

ロアアーム５は、その車幅方向外側端部をナックル２の下端部に対してボールジョイント９を介して連結され、その車幅方向内側を、ブッシュを介して車体側に揺動自在に連結されて、ナックル２と車体とを連結するものであり、車幅方向に延在して、車幅方向内側が二股状に分岐するように形成されるいわゆるＡアームにより構成される。このボールジョイント９が図２に示す、ロアアーム５とナックル２の連結点Ｂを構成する。

前述した連結点Ａとこの連結点Ｂとを結ぶ直線がキングピン軸ＫＡを構成し、前述したナックル２はこのキングピン軸ＫＡを軸として揺動する。なお、図２に示すように、左右一対のナックル２はタイロッドＴＬを介して連結されて、図示しないステアリング装置のステアリングホイールに入力される運転者の操作力に基づく、タイロッドＴＬの車幅方向の動作により操舵されて、キングピン軸ＫＡを軸として揺動する。

スタビライザ６は、車幅方向に延びるトーションバーにより形成され、その車幅方向中央部分は図示しないブッシュを介して車体側のサスペンションメンバに連結されて固定され、その車幅方向外側部分は図１に示すように一旦車両後方に指向するように湾曲した後、車両前方に指向するように湾曲して、さらに車両下方に指向するように湾曲して、さらに車幅方向外側に指向するように湾曲されて形成される。

さらに、スタビライザ６の車幅方向外側端は第二のスタビライザリンク８及び第一のスタビライザリンク７を介して、ショックアブソーバ３のシリンダを構成するストラット３ａの外周側の上下方向のほぼ中央部分に設けられ、前述したキングピン軸ＫＡに一致する揺動軸を構成するブラケット３ｄに連結される。

これにより、スタビライザ６は左右一対のサスペンション装置１を構成するナックル２を連結して、車両の旋回走行時に車体に遠心力が作用した場合に車体がロールすることにより、スタビライザ６は左右逆相の変位、つまりは旋回外側がバウンドし、旋回内側がリバウンドするナックル２の変位に基づいて捩られ、その捻り反力により旋回外側の車体を持ち上げて、車体のロールを抑制する機能を果たす。

第一のスタビライザリンク７は第一の連結手段を構成し、第二のスタビライザリンク８は第二の連結手段を構成し、第一の連結手段と第二の連結手段とは併せて、スタビライザ６の車幅方向外側端部とナックル２側とを連結する連結手段を構成する。

第一のスタビライザリンク７は、図１に示すようにほぼＴ字状をなすリンクにより構成され、ほぼＴ字状をなすリンクのＴ字の横方向に延びる部分７ａが円筒形状に形成され、前述したキングピン軸ＫＡに一致する軸周りに揺動するように、第一のスタビライザリンク７のほぼＴ字の横方向に延びる部分７ａがボールブッシュを介してブラケット３ｄの構成する揺動軸に連結される。

第一のスタビライザリンク７のほぼＴ字状をなすリンクの縦方向に延びる部分は、その付け根部分７ｂがストラット３ａの周方向に沿って湾曲形状をなし、縦方向に延びる部分の先端部７ｃは付け根部分７ｂよりも径が小さく形成され、第二のスタビライザリンク８を、ボールブッシュを介して揺動自在に支持し連結する内筒を構成する。

第二のスタビライザリンク８は、図１に示すように、第一のスタビライザリンク７よりも縦方向に長い、ほぼＴ字状をなすリンクにより構成され、ほぼＴ字状をなすリンクのＴ字の横方向に延びる部分８ａが円筒状に構成されて、前述した先端部７ｃの外周側にボールブッシュを介して連結される外筒を構成し、第二のスタビライザリンク８のほぼＴ字の横方向に延びる部分８ａが第一のスタビライザリンク７に揺動自在に連結される。

第二のスタビライザリンク８のほぼＴ字状をなすリンクの縦方向に延びる部分８ｂは、ストラット３ａにほぼ平行に延在されて、縦方向に延びる部分８ｂの下端部は、スタビライザ６の車幅方向外側端部にボールジョイント１２を介して連結される。

以上述べたように、第一のスタビライザリンク７がナックル２のキングピン軸ＫＡに一致する軸に対して揺動可能にストラット３ａに連結されることに起因して、スタビライザ６の捻り反力が、第二のスタビライザリンク８と第一のスタビライザリンク７を介してサスペンション装置１のナックル２側にストラット３ａを介して伝達されても、キングピン軸ＫＡ周りのモーメントを、キングピン軸ＫＡに一致する軸周りの第一のスタビライザリンク７の揺動により全て吸収することができる。

これにより、ナックル２側にキングピン軸ＫＡ周りのモーメントが伝達されることがないので、スタビライザ６の捻り反力によるキングピン軸ＫＡ周りの操舵方向のモーメントがナックル２に発生することを完全に防止することができる。

加えて、第一のスタビライザリンク７及び第二のスタビライザリンク８の延在方向そのものはキングピン軸ＫＡに対して制限されることがないため、第一のスタビライザリンク７と第二のスタビライザリンク８により、スタビライザ６の車幅方向外側端部をストラット３ａに連結するにあたり、車両艤装上の問題が発生することを防止することができる。

また、第二のスタビライザリンク８の上方端を第一のスタビライザリンク７に対して揺動自在に連結することにより、スタビライザ６を、サスペンション装置１を構成するナックル２側に連結するにあたり、スタビライザ６の車幅方向外側端部の第一のスタビライザリンク７に対する機構学上の自由度を高めることができる。これにより、車両の旋回走行時のロールによる、左右一対のナックル２の逆相変位に対してスタビライザ６が捩られルことにより発生する、スタビライザ６の車幅方向外側端部の変位を第二のスタビライザリンク８が吸収することができる。

さらに、サスペンション装置１を、上述したように、ナックル２を車体に対してロアアーム５とスプリング一体式のショックアブソーバ３とにより連結するマクファーソンストラット方式とすることにより、本発明によるスタビライザ連結構造を、部品点数が少なくスペース効率に優れるマクファーソンストラット方式のサスペンション装置１に適用して、スタビライザ６の効率を高めることができる。

なお、スタビライザ６の効率とは、同じ捻り反力におけるホイール及びナックル２に伝達される力の比率を示し、効率が高いほど、スタビライザのロール抑制機能が高いことを示す。例えば、このマクファーソンストラット方式のサスペンション装置１において、スタビライザ６の車幅方向外側端部を、ストラット３ａに連結した場合には、ロアアーム５の車幅方向中央部分に連結した場合に比べて効率は約２倍とすることができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

また、本発明によるスタビライザ連結構造は車両のフロント側のサスペンション装置１に適用することを想定したものであるが、リア側のサスペンション装置に適用することももちろん可能である。

もちろん、本発明に係わるスタビライザ構造は、上述したマクファーソンストラット方式のサスペンション装置に適用することに限られず、キングピン軸を有するサスペンション装置であれば、他の形式のサスペンション装置、例えばダブルウィッシュボーン式やマルチリンク式のサスペンション装置等に適用することも可能である。

また、上述した実施例では、ロアアーム５をいわゆるＡアームとしたが、ホイールおよびナックル２を支持する剛性を確保することができればその他の形状のものとすることも可能であり、いわゆるＩリンクとすることも可能である。

さらに、上述した実施例では、第二のスタビライザリンク８の上端部を第一のスタビライザリンク７の先端部７ｃに対して揺動自在に設け、第二のスタビライザリンク８の下端部を、ボールジョイント１２を介してスタビライザ６の車幅方向外側端部に連結しているが、第二のスタビライザリンク８の上端部を、ボールジョイント１２を介して第一のスタビライザ７の先端部７ｃに連結し、第二のスタビライザリンク８の下端部をスタビライザ６の車幅方向外側端部に揺動自在に連結することも可能である。

さらに、第一のスタビライザリンク７及び第二のスタビライザリンク８の形態は、図１に示した形態に限られることはなく、サスペンション装置１を構成するショックアブソーバ３やナックル２、ロアアーム５、タイロッドＴＬや、図１では図示されないドライブシャフト等の他の構成要素との干渉条件を考慮して、適宜変更することが可能である。

さらに、上述した実施例では、スプリング４をショックアブソーバ３に対して同一軸線上に配置した構成を示したが、ショックアブソーバ３と車体側との間に介装可能なものであれば必ずしも同一軸線上に構成する必要はなく、おのおの別個の軸線上に配置しても良い。

本発明は、車両の主にフロント側のサスペンション装置に適用されて好適なスタビライザ連結構造に関するものであり、比較的簡易な構成と軽微な変更によりスタビライザの捻り反力による操舵方向のモーメントの発生を防止することができ、なおかつ、車両艤装上の問題が生じることをも防止することができるので、通常の乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。

本発明に係るスタビライザ連結構造が適用されるサスペンション装置の一実施形態を示す模式図である。 本発明に係るスタビライザ連結構造が適用されるサスペンション装置の一実施形態を示す模式図である。

符号の説明

１ サスペンション装置
２ ナックル
３ ショックアブソーバ
４ スプリング
５ ロアアーム
６ スタビライザ
７ 第一のスタビライザリンク
８ 第二のスタビライザリンク
９ ボールジョイント
１０ ロアスプリングシート
１１ アッパスプリングシート
１２ ボールジョイント

Claims (3)

1. スタビライザの端部を、サスペンション装置を構成するナックル側に連結手段により連結するスタビライザ連結構造であって、
   前記連結手段を、前記ナックルのキングピン軸に一致する軸に対して揺動自在な第一の連結手段と、前記第一の連結手段とスタビライザとを連結する第二の連結手段とにより構成することを特徴とするスタビライザ連結構造。
2. 前記第二の連結手段の一方端を前記第一の連結手段又は前記スタビライザに対して揺動自在に連結することを特徴とする請求項１に記載のスタビライザ連結構造。
3. 前記サスペンション装置を、前記ナックルを車体に対してロアアームとスプリング一体式のショックアブソーバとにより連結するマクファーソンストラット方式とするとともに、
   前記第一の連結手段を前記ショックアブソーバのストラットに連結することを特徴とする請求項１又は２に記載のスタビライザ連結構造。

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