JP2008195386A - 車体構造部及びシャーシを備えた原動機付き車両 - Google Patents

Abstract

【課題】丈夫で、空間及び重量を削減した構造であり、かつ、信頼性の高い車高調節機能を備えた原動機付き車両を提供すること。
【解決手段】車体構造部と、シャーシと、左右両車輪１ａ，１ｂを懸架する少なくとも１つの車輪懸架装置とを含んで構成され、前記左右の各車輪１ａ，１ｂに車高調節装置４ａ，４ｂが設けられ、これら車高調節装置４ａ，４ｂがスタビライザ３によって互いに連結され、かつ、該スタビライザ３が少なくとも２つのスタビライザ軸受部５ａ，５ｂで回転可能に支持されている原動機付き車両において、前記車体構造部における前記スタビライザ３へ負荷されかつ変動するモーメントを支持するよう、少なくとも１つの連結装置６を備える構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体構造部と、シャーシと、左右両車輪を懸架する少なくとも１つの車輪懸架装置とを含んで構成され、前記左右の各車輪に車高調節装置が設けられ、これら車高調節装置がスタビライザによって互いに連結され、かつ、該スタビライザが少なくとも２つのスタビライザ軸受部で回転可能に支持されている原動機付き車両に関する。

特許文献１には車両の左右各車輪用の２つのダンパを備えた装置が開示されており、この２つのダンパは、それぞれ油圧式の車高調節装置を備えて構成されている。そして、この油圧式の車高調節装置は、回転可能に支持されたローリングスタビライザによって互いに連結されている。

また、特許文献２には原動機付き車両のための左右両輪の懸架装置を有するシャーシが開示されており、この車輪懸架装置は、スタビライザ又はねじりバネ特性を有する少なくとも１つの要素を備えている。また、このスタビライザ又はねじりバネ特性を有する要素は、左右輪の間に設けられるとともに、原動機付き車両の車体に固定されている。さらに、各車輪近傍のスタビライザ又はねじりバネ特性を有する要素には、車高調節装置が配設されている。
米国特許出願公開第２００４／００９００１９号明細書 欧州特許出願公開第１６０９６３４号明細書

本発明の目的とするところは、丈夫で、空間及び重量を削減した構造であり、かつ、信頼性の高い車高調節機能を備えた冒頭に記載したような原動機付き車両を提供することすることにある。

上記目的は、請求項１記載の発明によって達成される。また、好ましい実施形態は従属請求項に記載されている。

すなわち、本発明によれば、冒頭に記載したような原動機付き車両において、車体構造部におけるスタビライザへ負荷されかつ変動するモーメントを支持するよう、少なくとも１つの連結装置を備える構成としたことを特徴としている。スタビライザに負荷される変動するモーメントを支持することによって、通常走行時に、スタビライザをシャーシに対して自由に回転可能に支持することができる。さらに、車高を地面あるいは車輪に対して高めに設定した場合には、スタビライザを車体構造部に固定することが可能である。

また、本発明の一実施形態は、車高調節装置の操作及びスタビライザの固定により車輪に対する車体構造部の高さを調整可能に構成したことを特徴としている。すなわち、スタビライザを車体構造部に固定することにより車高を上昇させることが可能である。車輪に対する車高の上昇は、所定の走行状態を除いて、利点を有するものである。すなわち、このような利点が得られるのは、例えばパーキング時、坂道走行時、減速バンプ通過時などである。なお、車高の上昇は左右両輪で行われる。

また、本発明の一実施形態は、車高調節装置を油圧式としたことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、車高調節装置を電動式としたことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、車高調節装置をローリング安定のために設定したことを特徴としている。車高調節装置によるロールの減少は特に通常走行時に達成され、例えば上記のようなパーキング時、坂道走行時、減速バンプ通過時などでは、車高調節装置によって車高の上昇が行われる。

また、本発明の一実施形態は、連結装置をフロントアクスルに設けたことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、連結装置を２つのスタビライザ軸受部間に設けたことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、連結装置をスタビライザの中央部に設けたことを特徴としている。このような実施形態は、スタビライザに対して連結装置を正確に設ける際に好ましい。

また、本発明の一実施形態は、連結装置に、固定と非固定を切換可能に構成されたロック装置を設けたことを特徴としている。したがって、スタビライザが車体構造部に対して自由に回転可能に支持されている場合とスタビライザが連結装置によって車体構造部に固定されている場合に応じてロック装置を切り換えることが可能である。

また、本発明の一実施形態は、スタビライザを圧着することにより固定することを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、更に、スタビライザにおける連結装置を配置する箇所に圧着部材を設けたことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、スタビライザを摩擦力によって固定することを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、回転可能に支持された接触部材を連結装置に設けたことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、接触部材の少なくとも一部にゴム部材を配したことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、接触部材をウォームギヤによって回転可能に構成したことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、スタビライザにおける接触部材が設けられた部分の径を他の部分よりも拡大して形成したことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、スタビライザの固定及び／又はその解除のためにモータを設けたことを特徴としている。

また、スタビライザと連結されつつ少なくとも１つのアクチュエータを介して車体構造部に連結されたレバーを連結装置に設けたことを特徴としている。

また、車高調節装置及び連結装置を制御する制御装置を設けたことを特徴としている。

また、連結装置に少なくとも１つのバネ装置を設けたことを特徴としている。このような構成によれば、構造を簡単化することができ、連結装置の制御を省略することが可能である。ちなみに、バネ装置は特にソフトに設定されている。

また、本発明の一実施形態は、バネ装置をスタビライザに平行に延設されたトーションバースプリングとして形成したことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、トーションバースプリングをその中央部でスタビライザに固定したことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、トーションバースプリングの両端部を車体構造部の固定箇所に固定したことを特徴としている。

また、本発明の一実施形態は、バネ装置を板バネで形成したことを特徴としている。

さらに、本発明の一実施形態は、板バネをスタビライザの中央部に設けたことを特徴としている。

原動機付き車両を、丈夫で、空間及び重量を削減した構造とし、かつ、信頼性の高い車高調節機能を具備させることが可能である。なお、その他の効果は、以下の図面に基づく説明に記載されている。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は原動機付き車両（以下「車両」という。）の左右の車輪１ａ，１ｂを示しており、これら車輪１ａ，１ｂは、それぞれ例えばマクファーソン・ストラットとして形成されたストラット２ａ，２ｂを備えている。また、車輪１ａ，１ｂにはそれぞれ車高調節装置４ａ，４ｂが設けられている。なお、これら車高調節装置４ａ，４ｂは、本実施の形態においては油圧式のものとして形成されている。

これら車高調節装置４ａ，４ｂは、ストラット２ａ，２ｂとそれぞれ接続されている。すなわち、車高調節装置４ａ，４ｂは、例えばストラット２ａ，２ｂのスプリングプレート８ａ，８ｂ近傍におけるブラケットに溶接されている。

また、車高調節装置４ａ，４ｂとスタビライザ３は例えば少なくとも１つの一体形成された不図示のボールジョイントを介して連結されており、車高調節装置４ａ，４ｂとストラット２ａ，２ｂも少なくとも１つの一体形成されたボールジョイントによって連結されている。

そして、本実施の形態において、スタビライザ３は一体に形成されているとともに少なくとも２つのスタビライザ軸受部５ａ，５ｂにより回転可能に支持されている。このスタビライザ軸受部５ａ，５ｂは、低いねじり剛性を有しているとともに、例えば約４０℃を超えると回転するよう設定されている。

また、スタビライザ３へのモーメント負荷の変化に適合するよう、連結装置６がスタビライザ３の中央部に配置されており、さらに、車高調節装置４ａ，４ｂを制御する制御装置７も設けられている。そして、車体に対するスタビライザ３のモーメント支持が車高調節装置４ａ，４ｂによる車体の高さ調節のためになされる。すなわち、連結装置６によりスタビライザ３の固定あるいは締結がなされる。前記高さ調節は、地面に対する車体の高さ調節であり、例えば路面あるいは車輪１ａ，１ｂに対する車体の高さ調節である。なお、図が煩雑となるのを避けて、例えばコントロールアーム等のシャーシの構成部材は図示していない。

ところで、スタビライザ３が車体に対して固定された状態で車高調節装置４ａ，４ｂが操作されると、スタビライザ３がサスペンションで支持されることにより車両あるいは車体が多少持ち上げられる。スタビライザ３が固定された状態においてはスタビライザ３の剛性と車体の緩衝を両立させる必要があるためにサスペンションが硬く設定されるので、乗り心地が損なわれ、通常、車体へのスタビライザ３の固定は不都合である。

しかして、スタビライザ３へのモーメント負荷の変化に対応できるよう、スタビライザ３の車体への固定を切換可能に設定するとともに、この固定をバネ装置を用いて行っている。このバネ装置を備えつつ切換ができないよう構成された連結装置６によれば、この連結装置６と制御装置７の接続を省略することが可能である。また、通常の走行において、連結装置６の近傍ではスタビライザ３の車体に対するモーメント負荷がないか、あるいはあっても僅かであり、この通常の走行時には、車高調節装置４ａ，４ｂをローリングスタビライザとして用いることが可能である。

これら車高調節装置４ａ，４ｂは、それぞれ制御装置７によって制御され、特にローリングスタビライザとして使用するために油圧式となっている。本発明においては、この車高調節装置４ａ，４ｂは前記のような例にとどまらず、車高調節装置４ａ，４ｂを適宜他の形式のものに置き換えることが可能である。すなわち、車高調節装置４ａ，４ｂを例えば電気油圧式、電動式、電磁式等とすることが可能である。

図２は連結装置６（図１）の一例を示しており、この連結装置６はスタビライザ３との固定を実現するロック装置１０を備えて構成されている。このロック装置１０は、スタビライザ３との固定を解除可能に形成されているとともに、例えばモータ９によって矢印Ｘ方向、すなわちスタビライザ３の長手方向に往復摺動する。

そして、このロック装置１０の矢印Ｘ方向への摺動によって連結装置６（図１）とスタビライザ３の固定がなされたり、あるいはこの固定が解除される。すなわち、ロック装置１０が圧着部材１２へ摺動されると、連結装置６とスタビライザ３の固定がなされてスタビライザ３の車体に対するモーメント支持がなされる。

また、連結装置６は固定部材１１によって車体に取り付けられており、この取付は、特にフロントアクスル付近、例えばクロスビームでなされる。さらに、モータ９は例えば交流モータとして形成されてリニア駆動装置と連結されている。

図３はスタビライザ３の断面図であり、該スタビライザ３は、少なくとも１つ（図示では２つ）の圧着部材１２を有している。この圧着部材１２は、ロック装置３０を適当に位置決めすることによりスタビライザ３の回転を阻止するように機能する。なお、ロック装置３０は、例えばスタビライザ３の長手方向に沿って摺動することにより位置決めされる。

図４は圧着部材１２を備えたスタビライザ３の概略断面図であり、スタビライザ３は、当接面として形成されたロック部材３０ａ，３０ｂにより固定されている。この図４に示す例では、固定されたロック部材３０ａは２つの当接面を備えて形成されている。また、ロック部材３０ｂは図中の矢印ＶＡ方向に摺動することにより当接面の当接位置と非当接位置の間で切換可能に構成されており、スタビライザ３の固定が解除可能となっている。仮に、スタビライザ３を固定すると、スタビライザ３に連結された圧着部材１２に支持力Ｆ_Sが作用する。

図５及び図６には回転可能に支持された２つの接触部材１３ａ，１３ｂを備えた連結部材６（図１）が示されており、接触部材１３ａ，１３ｂとスタビライザ３の間の摩擦力によってスタビライザ３が固定されている。これら接触部材１３ａ，１３ｂは、それぞれ軸受ピン１８ａ，１８ｂによって回転可能に支持されている。さらに、接触部材１３ａ，１３ｂは、それぞれスタビライザ３と接触する部分にゴム部材１４ａ，１４ｂを備えている。また、接触部材１３ａ，１３ｂは、例えば鋼、アルミニウム等の金属、合金から成っている。

図５では、接触部材１３ａ，１３ｂが回転しないよう固定されており、接触部材１３ａ，１３ｂとスタビライザ３の間には摩擦力が全く作用していない。すなわち、スタビライザ３の車体に対するモーメント支持がなされていない。

ここで、接触部材１３ａ，１３ｂを回転させることによりスタビライザ３を摩擦により固定することが可能となる。この接触部材１３ａ，１３ｂの回転は、ウォーム及びギヤから成るウォームギヤ１６ａ，１６ｂによりなされ、この際、ウォームギヤ１６ａ，１６ｂの操作は共通のシャフト１９によりなされる。このシャフト１９は、軸受１７ａ，１７ｂによって支持されつつ例えばモータ９（交流モータ）によって駆動される。また、シャフト１９及びウォームギヤ１６ａ，１６ｂのためのケーシング１５も設けられている。

図７はスタビライザ３を摩擦力によって固定するロック装置の概略断面図であり、このロック装置は、モータによる力ＡＫが作用することによってスタビライザを固定する。すなわち、接触部材１３ａ，１３ｂがスタビライザ３に押し付けられることにより接触部材１３ａ，１３ｂとスタビライザ３の間に摩擦力Ｆ_Rが生じ、スタビライザ３が固定される。

特に、スタビライザ３を摩擦力で固定する連結装置６（図１）を使用した場合、スタビライザ３における摩擦力が作用する部分（例えば接触部材１３ａ，１３ｂ（図５〜図７参照））の直径を拡げると好ましい。

ところで、図８に示すように、固定位置と非固定位置の間で切換可能に設定されたロック装置はスタビライザ３の中央部で該スタビライザ３と連結されたレバー２３を備えて構成されており、このレバー２３は、少なくとも１つのアクチュエータ２４を介して車体に連結されている。なお、このアクチュエータ２４は、通常走行時には作動していない。また、車高を上昇させる場合には、アクチュエータ２４は非作動に設定されており、車高調節装置４ａ，４ｂが操作される。

図９〜図１１には、スタビライザ３のモーメント支持のための少なくとも１つのバネ装置を備えた連結装置６が示されている。通常の走行時には、スタビライザ３の中心は車体に対して回動しないため、ソフトに設定されたバネ装置は不都合を生じずに機能する。さらに、ローリング安定時においても、スタビライザ３の中心は車体に対して回動しない。したがって、車高調節装置４ａ，４ｂによって、不都合を生じないようなローリング調整が可能である。

また、サスペンションの観点からいえば、通常の走行時におけるスタビライザ３の剛性は、本来のサスペンションと協働する連結装置６のバネ装置と相互に関連している。したがって、本来のサスペンションの剛性は、全体として望ましい弾性係数を得られるよう、よりソフトに設定される必要がある。

また、図９に示すように、バネ装置を、スタビライザ３と平行に延設されたトーションバースプリング２６として形成することが可能である。この場合、トーションバースプリング２６は固定箇所２７によってスタビライザ３に連結されている。また、このトーションバースプリング２６として形成されたバネ装置の両車輪１ａ，１ｂ側（図１）それぞれの端部にはピンが設けられている。

さらに、図１０に示すように、バネ装置を金属板２８として形成することもできる。この金属板２８は、その両端部でスタビライザ軸受部５ａ，５ｂの固定箇所２５ａ，２５ｂに取り付けて形成することができる。

ところで、図１１に示すように、バネ装置を板バネ２９として形成することもできる。この板バネ２９を、特にスタビライザ３の中央部に取り付けて形成することができる。なお、この板バネに代えて、スパイラルスプリングを用いてもよい。

しかして、本発明による連結装置６は、スタビライザ３に対して変動するモーメントを支持するために特に車両前部、すなわちフロントアクスルに設けられる。また、これに加えて、あるいはこれに代えて、車両後部、すなわちリヤアクスルに連結装置６を設けてもよい。

また、本発明によれば、丈夫で、空間及び重量を削減した構造であり、かつ、信頼性の高い車高上昇機能（例えばスポイラの保護等のため）を提供することができる。この車高上昇機能の作動は、エンジン動作時に例えばセンタコンソール内に配置されたスイッチを操作して手動で行うが、車高上昇機能は、所定の最大速度を超過したら解除されるように設定されている。

本発明の基本思想は、連結装置６を、スタビライザ３の車体に対するモーメント支持のために固定位置と非固定位置の間で切換可能なロック装置及び／又はバネ装置を含んで構成したことにある。

両車輪間に設けられたスタビライザを示す図である。 固定位置と非固定位置を切換可能なロック装置を備えた連結装置を示す図である。 圧着部材及びスタビライザの断面図である。 摩擦力によるスタビライザの固定を示す図である。 接触部材を備えた連結装置を示す図である。 接触部材を備えた連結装置を示す図である。 摩擦力によるスタビライザの固定を示す図である。 スタビライザに連結されたレバーと、該レバーに連結されたアクチュエータとを備えた連結装置を示す図である。 スタビライザ及び該スタビライザと平行に延設されたトーションバースプリングを示す図である。 スタビライザ及び該スタビライザと平行に延設された金属板として形成されたトーションバースプリングを示す図である。 中央部に板バネを備えたスタビライザを示す図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ 車輪
２ａ，２ｂ ストラット
３ スタビライザ
４ａ，４ｂ 車高調節装置
５ａ，５ｂ スタビライザ軸受部
６ 連結装置
７ 制御装置
８ａ，８ｂ スプリングプレート
９ モータ
１０ ロック装置
１１ 固定部材
１２ 圧着部材
１３ａ，１３ｂ 接触部材
１４ａ，１４ｂ ゴム部材
１５ ケーシング
１６ａ，１６ｂ ウォームギヤ
１７ａ，１７ｂ 軸受
１８ａ，１８ｂ 軸受ピン
１９ シャフト
２３ レバー
２４ アクチュエータ
２５ａ，２５ｂ 固定箇所
２６ トーションバースプリング
２７ 固定箇所
２８ 金属板
２９ 板バネ
３０，３０ａ，３０ｂ ロック部材
ＡＫ モータによる力
Ｆ_R 摩擦力
Ｆ_S 支持力
ＶＡ ロック部材の摺動方向

Claims (25)

1. 車体構造部と、シャーシと、左右両車輪を懸架する少なくとも１つの車輪懸架装置とを含んで構成された原動機付き車両であって、前記左右の各車輪（１ａ，１ｂ）に車高調節装置（４ａ，４ｂ）が設けられ、これら車高調節装置（４ａ，４ｂ）がスタビライザ（３）によって互いに連結され、かつ、該スタビライザ（３）が少なくとも２つのスタビライザ軸受部（５ａ，５ｂ）で回転可能に支持されている前記原動機付き車両において、
   前記車体構造部における前記スタビライザ（３）へ負荷されかつ変動するモーメントを支持するよう、少なくとも１つの連結装置（６）を備える構成としたことを特徴とする原動機付き車両。
2. 前記車高調節装置（４ａ，４ｂ）の操作及び前記スタビライザ（３）の固定により前記車輪（１ａ，１ｂ）に対する前記車体構造部の高さを調整可能に構成したことを特徴とする請求項１記載の原動機付き車両。
3. 前記車高調節装置（４ａ，４ｂ）を油圧式としたことを特徴とする請求項１又は２記載の原動機付き車両。
4. 前記車高調節装置（４ａ，４ｂ）を電動式としたことを特徴とする請求項１又は２記載の原動機付き車両。
5. 前記車高調節装置（４ａ，４ｂ）をローリング安定のために設定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の原動機付き車両。
6. 前記連結装置（６）をフロントアクスルに設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の原動機付き車両。
7. 前記連結装置（６）を前記２つのスタビライザ軸受部（５ａ，５ｂ）間に設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の原動機付き車両。
8. 前記連結装置（６）を前記スタビライザ（３）の中央部に設けたことを特徴とする請求項７記載の原動機付き車両。
9. 前記連結装置（６）に、固定と非固定を切換可能に構成されたロック装置を設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の原動機付き車両。
10. 前記スタビライザ（３）を圧着することにより固定することを特徴とする請求項９記載の原動機付き車両。
11. 前記スタビライザ（３）における前記連結装置（６）を配置する箇所に圧着部材（１２）を設けたことを特徴とする請求項１０記載の原動機付き車両。
12. 前記スタビライザ（３）を摩擦力によって固定することを特徴とする請求項９記載の原動機付き車両。
13. 回転可能に支持された接触部材（１３ａ，１３ｂ）を前記連結装置（６）に設けたことを特徴とする請求項１２記載の原動機付き車両。
14. 前記接触部材（１３ａ，１３ｂ）の少なくとも一部にゴム部材（１４ａ，１４ｂ）を配したことを特徴とする請求項１３記載の原動機付き車両。
15. 前記接触部材（１３ａ，１３ｂ）をウォームギヤによって回転可能に構成したことを特徴とする請求項１３又は１４記載の原動機付き車両。
16. 前記スタビライザ（３）における前記接触部材（１３ａ，１３ｂ）が設けられた部分の径を他の部分よりも拡大して形成したことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の原動機付き車両。
17. 前記スタビライザ（３）の固定及び／又はその解除のためにモータ（９）を設けたことを特徴とする請求項９〜１６のいずれか１項に記載の原動機付き車両。
18. 前記スタビライザ（３）と連結されつつ少なくとも１つのアクチュエータ（２４）を介して前記車体構造部に連結されたレバー（２３）を前記連結装置（６）に設けたことを特徴とする請求項９記載の原動機付き車両。
19. 前記車高調節装置（４ａ，４ｂ）及び前記連結装置（６）を制御する制御装置（７）を設けたことを特徴とする請求項９〜１８のいずれか１項に記載の原動機付き車両。
20. 前記連結装置（６）に少なくとも１つのバネ装置を設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の原動機付き車両。
21. 前記バネ装置を前記スタビライザ（３）に平行に延設されたトーションバースプリング（２６）として形成したことを特徴とする請求項２０記載の原動機付き車両。
22. 前記トーションバースプリング（２６）をその中央部で前記スタビライザ（３）に固定したことを特徴とする請求項２１記載の原動機付き車両。
23. 前記トーションバースプリング（２６）の両端部を前記車体構造部の固定箇所に固定したことを特徴とする請求項２２記載の原動機付き車両。
24. 前記バネ装置を板バネ（２９）で形成したことを特徴とする請求項２０記載の原動機付き車両。
25. 前記板バネ（２９）を前記スタビライザ（３）の中央部に設けたことを特徴とする請求項２４記載の原動機付き車両。

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