JP2009196505A - 車両用スタビライザ - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性に優れ、取付け、交換作業が簡易で、コストが低く、作動特性に優れた車両用スタビライザを提供すること。
【解決手段】車両用スタビライザのスタビライザバーで、該スタビライザバーのトーション部を車体側に固定する固定部材が、前記スタビライザバーの外表面に一体に設けられた樹脂製の被覆材と、前記被覆材の外周に設けられたゴムブッシュと、前記ゴムブッシュを、その外周から包むようにして前記車体側に取り付ける取付金具とからなり、かつ、前記被覆材と前記ゴムブッシュが、相互に移動することなく互いに組み付けられていることとして車両用スタビライザを構成した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、スタビライザバーを備えた車両用スタビライザに関する。

スタビライザバーを備えた車両用スタビライザは、スタビライザバーを車両の懸架装置に連結し、スタビライザバーのねじり反力を利用して車両の姿勢を安定させる。例えば車両用スタビライザは、Ｕ字状に形成されたスタビライザバーの両端を懸架装置の作動部分に連結させ、スタビライザバーのトーション部を車体フレームに固定部材で固定させ、ねじり反力を受けるように構成されている。

固定部材は従来、ゴムブッシュを用いてスタビライザバーのトーション部を車体フレームに固定させていた。すなわち、ゴムブッシュは、スタビライザバーを挿通させる孔部と、孔部を開放させる切れ込みを具え、切れ込みを開いてスタビライザバーに組み付け、例えばＵ字状の金属片からなる取付金具で、ゴムブッシュを車体フレームにボルトなどで取り付けていた。

また、ゴムブッシュを接着剤や加硫成形等によりスタビライザバーに固着させる例も知られている。かかるゴムブッシュの場合は、スタビライザバーとゴムブッシュの間に隙間がなくなり、かつ懸架装置が上下動してスタビライザバーにねじり動作が作用すると、それにつられてゴムブッシュが変形されるので、トーション部のねじり作用以外にゴムブッシュが変形することによってもスタビライザとしての作用効果が得られていた。
特開２００６−２７３１１号公報

しかしながら、ゴムブッシュに設けられた孔部にスタビライザバーを通し、取付金具でフレームに固定する固定部材では、スタビライザバーの移動を完全に抑えることはできなかった。

そのため、走行中にスタビライザバーがゴムブッシュに対して、軸回りに回転したり、軸方向に移動したりすることがあった。すると、スタビライザバーとゴムブッシュとの擦れから異音が発生したり、スタビライザがもたらすスタビライザ効果に変動が生じてしまうことがあった。

また、スタビライザバーによりゴムブッシュが厚み方向に押圧されると、その反対側ではスタビライザバーを押圧する力が減少し、ゴムブッシュとスタビライザバーとの密着が弱められたり、更には隙間が開くことがある。すると、毛細管現象がゴムブッシュとスタビライザバーとの間に作用し、スタビライザバーとゴムブッシュの間に水が浸入してしまうことがある。

スタビライザバーとゴムブッシュの隙間に浸入した水は、ゴムブッシュの摩擦抵抗を大きく減少させ、スタビライザの特性に変化をもたらす。更に水とともに浸入した砂などがスタビライザの作動に伴ってゴムブッシュとの間で擦れると、異音や不安定な挙動を起こし、かつスタビライザバーに施されている塗装を傷め、スタビライザバーに錆を発生させてしまうおそれがあった。

一方スタビライザバーにゴムブッシュを固着させるには、たとえば加熱炉に長時間保持させるなどの工程が必要でコストがかかっていた。また、ゴムブッシュを交換する際、スタビライザバーからゴムブッシュを、切除や溶融などの作業により取り除く必要がある。かつ、新たなゴムブッシュを接着剤や加硫成形等によりスタビライザバーに固着させることとなり、ゴムブッシュを交換する際に多くの手間がかかることとなっていた。

また、接着されているゴムブッシュがスタビライザバーから剥がれることがある。すると、上述したと同様に、水や埃による不具合が発生し、またスタビライザの作用効果に変動が生じてしまう。また接着剥離が不均一に発生すると、スタビライザの左右でスタビライザ特性が異なって現れることにもなる。

本発明は、耐久性に優れ、ゴムブッシュの取付け、交換作業が容易で、かつ懸架装置の小さな作動に対しても対応可能な車両用スタビライザを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、車両用スタビライザを次のように構成した。

１、 車両用スタビライザのスタビライザバーで、該スタビライザバーのトーション部を車体側に固定する固定部材が、
前記スタビライザバーの外表面に一体に設けられた被覆材と、
前記被覆材の外周に設けられたゴムブッシュと、
前記ゴムブッシュを、その外周から包むようにして前記車体側に取り付ける取付金具とからなり、
かつ、前記被覆材と前記ゴムブッシュが、相互に移動することなく互いに組み付けられていることとして車両用スタビライザを構成した。

２、 １に記載の車両用スタビライザにおいて、前記被覆材は、ショットピーニング加工が施され、かつ塗装工程前の前記スタビライザバーに、射出成形で設けられたことを特徴とする。

３、 ２に記載の車両用スタビライザにおいて、前記被覆材の外表面に、前記スタビライザバーの周方向に沿って凹凸を有する凹凸形状を形成し、
前記ゴムブッシュに、前記凹凸形状に対応した内面形状を有する挿通孔を設け、
前記被覆材と前記ゴムブッシュを、前記凹凸形状により前記スタビライザバーの周方向に相互に移動することなく組み付けたことを特徴とする。

４、 ２に記載の車両用スタビライザにおいて、前記被覆材の外表面を、前記スタビライザバーの軸方向に沿って凹形状、凸形状あるいはテーパー形状とし、
前記ゴムブッシュに、前記凹形状、凸形状もしくはテーパー形状に対応した内面形状を有する挿通孔を設け、
前記被覆材と前記ゴムブッシュを、前記凹形状、凸形状もしくはテーパー形状により前記スタビライザバーの軸方向の少なくとも一方向に相互に移動することなく組み付けたことを特徴とする。

５、 ２に記載の車両用スタビライザにおいて、前記被覆材に、前記スタビライザバーの径方向に延びる鍔部を設け、
該鍔部に前記ゴムブッシュを当接させ、前記被覆材と前記ゴムブッシュを、前記スタビライザバーの軸方向の少なくとも一方向に相互に移動することなく組み付けたことを特徴とする。

本発明にかかる車両用スタビライザによれば、スタビライザバーと被覆材との間に隙間が生じないので、かかる隙間を原因とした異音、錆、スタビライザ特性の変動などが発生しない。被覆材がゴムブッシュに対して移動しないように保持されているので、スタビライザバーが位置ずれを起こさない。スタビライザバーのねじり変位をゴムブッシュの撓み変形で受けることができる。ゴムブッシュにおける弾性力をスタビライザの作用効果として利用でき、懸架装置の小さな動きに対しても、横ずれや回転ずれすることなく対応し、ロール初期の応答性を向上でき、車両安定性を向上できる。スタビライザバーの剛性を下げ、軽量化でき、コストを低減できる。

被覆材を樹脂で成形することにより、射出成形により容易に被覆材を成形できる。ゴムブッシュに被覆材を組み付けることで、スタビライザを車体に容易に取り付けることができる。

ショットピーニングによるアンカー効果と、無塗装状態のスタビライザバーに被覆材を設けたことにより、被覆材をスタビライザバーに強固に固着できる。被覆材とスタビライザバーとの境界に水や埃が侵入しないので、腐食が発生せず、高い耐久性が得られる。

ゴムブッシュの材質や硬度を変更させることにより、スタビライザの特性が容易に変更できる。被覆材とゴムブッシュとの組み付きの形状を変更させることにより、スタビライザの特性を変更できる。

本発明にかかる車両用スタビライザの一実施形態について説明する。

図１に、スタビライザ１０を備えた車両前輪の懸架装置２０を示す。懸架装置２０（二点鎖線で示す。）は、ダブルウィシュボーンタイプの懸架装置であり、左右に設けられた車軸部２１に前輪等（図示せず。）が取り付けられる。

スタビライザ１０は、スタビライザバー１２と、スタビライザバー１２を車体（図示せず。）に固定する固定部材１４と、スタビライザバー１２の端部を懸架装置２０の作動部分に連結させるスタビライザリンク１６などから構成されている。

スタビライザバー１２は、車体の幅方向に渡されたトーション部１３と、トーション部１３の両端に形成されたアーム部１５からなり、略Ｕ字状に形成されている。スタビライザバー１２は、懸架装置２０の作動部分が上下動すると、アーム部１５がそれに追従して作動し、トーション部１３にねじれが生じ、そのねじれ反力により懸架装置２０を安定に保持する。

トーション部１３の幅方向両端には、固定部材１４が一対設けられている。固定部材１４は、図２に示すように取付金具２２と、ゴムブッシュ２４と、被覆材２６から構成され、車体のフレーム部分（図示せず。）に固定されている。

取付金具２２は、図３に示すようにほぼＵ字状に形成された金属板からなり、両端に耳片２７が側方に延びている。耳片２７には、ボルト孔２８が形成してあり、ボルト孔２８にボルト（図示せず。）を通し、取付金具２２が車体のフレームに固定される。

ゴムブッシュ２４は、所定の硬度を有するゴム材からなり、外形が図４に示すように取付金具２２の内側のＵ字状に適合した形状となっている。またゴムブッシュ２４は、ほぼ中央にゴムブッシュ２４を貫通した挿通孔３０が形成されている。挿通孔３０は内面形状が、被覆材２６の外形に対応した形状に形成されている。更にゴムブッシュ２４には、挿通孔３０内からゴムブッシュ２４の外表面まで至る切断部３２が形成されている。この切断部３２により、ゴムブッシュ２４は、切断部３２を境にして挿通孔３０を上下に開放できる。

被覆材２６は、樹脂製で、図５に示すように、鍔部３４と、鍔部３４に連続した筒部３６から形成されている。被覆材２６は、例えば射出成形により形成され、スタビライザバー１２に一体に固着されている。

鍔部３４は、円盤状で、図６に示すようにスタビライザバー１２に対してほぼ直角に形成されている。筒部３６は、スタビライザバー１２の軸方向に対してほぼ平行に形成され、外周面に、凹凸形状が設けられている。凹凸形状は、スタビライザバー１２の中心軸に対して垂直な断面が、６箇所に山を均等に具えた点対称の形状となっている。図６は、固定部材１４を断面した図であり、筒部３６の凹凸形状の山と谷を通って断面している。

また被覆材２６は、基本的に容易に変形しない硬度を有し、かつスタビライザバー１２に隙間なく密着した状態で固着されている。被覆材２６は、スタビライザバー１２の外表面にショットピーニング加工を行った後で、かつスタビライザバー１２の外表面に塗装を施す前に成形される。ショットピーニング加工により、スタビライザバー１２の表面に微細な凹凸が形成され、凹凸のアンカー効果により被覆材２６のスタビライザバー１２への食いつき性が向上される。

なお、ショットピーニング加工は、スタビライザバー１２の耐久性等を向上させるために通常行われるもので十分である。また樹脂のスタビライザバー１２への食いつき性が向上すれば、他の加工手段でもよい。また、樹脂の種類に応じ、被覆材２６の樹脂とスタビライザバー１２とが十分固着する組み合わせであれば、表面が平滑な状態のスタビライザバー１２に被覆材２６を成形してもよく、逆に、樹脂のスタビライザバー１２への付着性が十分に得られない場合には、ショットピーニング加工を行った後、被覆材２６の成形箇所にローレット加工やセレーション加工などを重ねて行うようにしてもよい。

更に、ゴムブッシュ２４は、外形が取付金具２２の内側形状より大きく、かつ、挿通孔３０は、被覆材２６の筒部３６の外形より小さく形成されている。これにより被覆材２６にゴムブッシュ２４を取り付け、ゴムブッシュ２４の外側に取付金具２２を取り付けて車体フレームに固定させると、ゴムブッシュ２４は、被覆材２６と取付金具２２の双方から内側に押圧される。したがって、車体フレームに取り付けた状態の固定部材１４は、ゴムブッシュ２４の内部に常に圧縮力（予圧）が作用した状態となっている。予圧は、スタビライザ１０が作動する範囲内では、ゴムブッシュ２４の圧縮が弛緩する側においても予圧が０とならないような十分大きな値となっていることが好ましい。

尚、挿通孔３０は、ゴムブッシュ２４を取付金具２２に取り付けると、内側に押圧され、被覆材２６に圧縮力がかかるように、被覆材２６の外形と同等か、大きく形成してもよい。

次に、スタビライザ１０の作用、効果について説明する。

被覆材２６は、スタビライザバー１２の表面に射出成形により密着して成形されているので、スタビライザバー１２と被覆材２６の間に水や埃が浸入、付着することがない。したがって、スタビライザバー１２と被覆材２６との間のスタビライザバー１２の表面に錆を生じさせず、耐久性を高くできる。また被覆材２６とスタビライザバー１２との間で、ずれなどが発生しないので、異音を生じさせない。

被覆材２６を射出成形によりスタビライザバー１２に、容易に設けることができる。また成形前にスタビライザバー１２に行われるショットピーニング加工により、特に射出成形の前に加工を行うことなく十分に被覆材２６をスタビライザバー１２に固着させることができる。これにより、従来のゴムブッシュを接着したり、加硫成形していた場合と比較して、手間と加工に要する時間を短縮でき、製造コストを大幅に低減できる。

ゴムブッシュ２４を、その切断部３２から開いて、被覆材２６に組み付けることができ、車体フレームにスタビライザバー１２を簡易に取り付けることができる。また、ゴムブッシュ２４と被覆材２６が接着されていないので、被覆材２６からゴムブッシュ２４を容易に取り除くことができ、ゴムブッシュ２４の交換作業が簡易となり、交換コストを低減できる。

被覆材２６がゴムブッシュ２４に密着しているので、スタビライザ効果を十分に発揮できる。例えば車両走行中に、片側の車輪が窪みに入り、懸架装置２０の一方が下がったとする。すると、左右のアーム部１５に挟み角が生じ、あるいは挟み角が広がるので、トーション部１３がねじられ、反力が生じる。その際被覆材２６も、アーム部１５の回動により軸回りに回転されるので、筒部３６が回転して筒部３６の山と山との間のゴムブッシュ２４のゴム材を、スタビライザバー１２の回転方向に圧縮させる。すると、アーム部１５にゴムブッシュ２４の圧縮反力が伝えられ、ロール初期の応答性が向上し、車両の操縦安定性が高められる。

被覆材２６をスタビライザバー１２に固着させ、スタビライザとしての働きをゴムブッシュ２４に分担させることができるので、スタビライザバー１２の剛性やばね定数を低くでき、スタビライザ１０の軽量化やコスト低減を図ることができる。

尚被覆材２６は、スタビライザバー１２に固着されていれば、射出成形でなく、接着剤による接着や、溶着により固着させてもよい。また、被覆材２６は、樹脂が好ましいが、他の材質、例えば硬質ゴム、合成ゴム等で形成してもよい。

次に、スタビライザ１０の他の例について説明する。

図７に、被覆材２６を示す。この例では、被覆材２６は、外周面に軸方向に沿った凹凸形状を有し、周方向にはゴムブッシュ２４とずれが生じないように形成されているとともに軸方向一方側に先細に形成されている。またゴムブッシュ２４の挿通孔３０には、被覆材２６の凹凸形状と組み付けられる凹凸形状が内面に形成されている。

このように形成した被覆材２６を、ゴムブッシュ２４に組み付けると、被覆材２６は周方向に回動せず、かつ軸方向にも、被覆材２６の径が広くなっている方向には移動しない。したがって、かかる被覆材２６をスタビライザバー１２に左右対称に成形したスタビライザ１０では、スタビライザバー１２を固定部材１４により、軸回り方向の回動と軸方向の移動を抑え、上記例と同様の効果を発揮させることができる。

また図８に他の例を示す。これは、筒部３６の山部を、スタビライザバー１２の中心軸を通る面で切断したとき、山形となるように形成した。このように被覆材２６を形成しても、かかる凹凸形状に対応した挿通孔３０を有するゴムブッシュ２４に組み付けた場合、周方向へのずれを山部で抑制できるとともに、山部が軸方向に山形に形成されていることから、軸方向への移動も抑えることができる。尚、かかる例では筒部３６の山部を山形でなく、中央がへこんだ谷形に形成してもよい。

図９は、ゴムブッシュ２４の横幅を、スタビライザバー１２の軸方向に沿って被覆材２６より長くした例である。これにより、被覆材２６は、ゴムブッシュ２４の内側に覆われ、ゴムブッシュ２４と被覆材２６の間にも水や埃などが浸入することを防止できる。また、被覆材２６をスタビライザバー１２に沿って、ゴムブッシュ２４の軸方向幅より長く形成し、ゴムブッシュ２４の両側から露出させるようにしてもよい。

尚、上記例では被覆材２６を、スタビライザバー１２と同軸に形成したが、必ずしも同軸に形成しなくともよい。また、スタビライザバー１２は、断面形状が円形でなく、任意の形状でよく、また中空でも中実でもよい。固定部材１４を車体のフレーム側に設けたが、アーム部の先端部分をフレーム側に取り付けるようにしてもよい。

被覆材２６の凹凸形状は、少なくとも１つ形成されていればよく、ゴムブッシュ２４と被覆材２６とが、少なくとも周方向に互いに係合されればよい。鍔部３４は、被覆材２６の軸方向端部に限らず、軸方向に沿ったいずれの位置、例えば被覆材２６の中央に形成してもよい。

被覆材２６の外周面とゴムブッシュ２４の内面とは、被覆材２６の周方向全周にわたり密着していなくともよい。また、スタビライザ１０が作動して、スタビライザバー１２にねじりが生じたとき、被覆材２６とゴムブッシュ２４の間に隙間が生じるように形成されていてもよい。

更に被覆材２６に突起状部材を設け、突起状部材をゴムブッシュ２４の内面から差し入れるように形成してもよい。すなわち、突起状部材によりゴムブッシュ２４の挿通孔３０の内壁面に亀裂を形成させて、その亀裂に突起状部材を差し入れるようにしてもよい。また、多数の突起を被覆材２６の表面に形成し、ゴムブッシュ２４の挿通孔３０の内面に係合させるようにしてもよい。

ゴムブッシュ２４に切断部３２を形成せず、ゴムブッシュ２４をスタビライザバー１２の軸端から通して被覆材２６に取り付けるようにしてもよい。

ゴムブッシュ２４の外周面に凹みを形成し、その凹みに取付金具２２を嵌めるようにする。すると、ゴムブッシュ２４にスタビライザバー１２の軸方向に沿った力が作用しても、取付金具２２からゴムブッシュ２４を外れないようにできる。

本発明にかかるスタビライザの一実施形態を示す斜視図である。 図１に示したスタビライザの固定部材を示す斜視図である。 図１に示したスタビライザの取付金具を示す斜視図である。 図１に示したスタビライザのゴムブッシュを示す斜視図である。 図１に示したスタビライザの被覆材を示す斜視図である。 図１に示したスタビライザの固定部材を示す断面図である。 被覆材の他の例を示す斜視図である。 被覆材の他の例を示す斜視図である。 固定部材の他の例を示す斜視図である。

符号の説明

１０…スタビライザ
１２…スタビライザバー
１３…トーション部
１４…固定部材
１５…アーム部
１６…スタビライザリンク
２２…取付金具
２４…ゴムブッシュ
２６…被覆材
３０…挿通孔
３４…鍔部
３６…筒部

Claims (5)

1. 車両用スタビライザに設けられたスタビライザバーで、該スタビライザバーのトーション部を車体側に固定する固定部材が、
   前記スタビライザバーの外表面に一体に設けられた被覆材と、
   前記被覆材の外周に設けられたゴムブッシュと、
   前記ゴムブッシュを、その外周から包むようにして前記車体側に取り付ける取付金具とからなり、
   かつ、前記被覆材と前記ゴムブッシュが、相互に移動することなく互いに組み付けられていることを特徴とする車両用スタビライザ。
2. 前記被覆材は、ショットピーニング加工が施され、かつ塗装工程前の前記スタビライザバーに、射出成形で設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車両用スタビライザ。
3. 前記被覆材の外表面に、前記スタビライザバーの周方向に沿って凹凸を有する凹凸形状を形成し、
   前記ゴムブッシュに、前記凹凸形状に対応した内面形状を有する挿通孔を設け、
   前記被覆材と前記ゴムブッシュを、前記凹凸形状により前記スタビライザバーの周方向に相互に移動することなく組み付けたことを特徴とする請求項２に記載の車両用スタビライザ。
4. 前記被覆材の外表面を、前記スタビライザバーの軸方向に沿って凹形状、凸形状あるいはテーパー形状とし、
   前記ゴムブッシュに、前記凹形状、凸形状あるいはテーパー形状に対応した内面形状を有する挿通孔を設け、
   前記被覆材と前記ゴムブッシュを、前記凹形状、凸形状あるいはテーパー形状により前記スタビライザバーの軸方向の少なくとも一方向に相互に移動することなく組み付けたことを特徴とする請求項２に記載の車両用スタビライザ。
5. 前記被覆材に、前記スタビライザバーの径方向に延びる鍔部を設け、
   該鍔部に前記ゴムブッシュを当接させ、前記被覆材と前記ゴムブッシュを、前記スタビライザバーの軸方向の少なくとも一方向に移動することなく組み付けたことを特徴とする請求項２に記載の車両用スタビライザ。

Images