JP3875681B2 - 左右分離型アンチロール装置 - Google Patents

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Description

本発明は左右分離型アンチロール装置に関し、より詳しくは、アンチロールバーを左右に分離させた後ローリング時にのみ左右側アンチロールバーを互いに接続させて、乗り心地及びステアリングの安全性を向上させる左右分離型アンチロール装置に関する。
一般に、車両で乗り心地を良くするためにはスプリング定数が少ないスプリングを使用するのが良いが、このようにスプリング定数が少ないスプリングを使用すると、自動車が旋回する時に作用する遠心力のため車体が激しく傾く。
特に、独立懸架式車両はその傾向が大きいため旋回する時のローリングを減少し、車体の平衡を維持するためにアンチロールバーを結合している。
アンチロールバーは、車体がローリングした時発生する左右輪のストローク差によってスプリング作用を起す補助スプリングであって、コ字状に曲げた鋼棒の中央部をトーションバーとして使用し、両端は左右のサスペンションアームに結合して、左右車輪が同時に上下に動く時はスプリング作用をしないが、左右車輪が上下運動を互いに逆にするか、あるいは、ストローク差が生じた場合にはねじれ作用によって発生するスプリング力で車体が傾くのを減少させる。
しかしながら、上記のようなアンチロールバーは左右が連結されているため、車体がローリングした時だけでなく、左輪あるいは右輪の単独上昇や下降時にも作動して、一方で発生した衝撃を反対側に伝達することにより、乗り心地及びステアリングの安全性を低下させる問題点があった。
特表２００３−５０３２６７公報
本発明は上記のような従来の問題点を解決するために案出されたものであり、その目的は、アンチロールバーを左右に分離させた後車体のローリング時にのみ左右側アンチロールバーを互いに接続させて、乗り心地及びステアリングの安全性を向上させる左右分離型アンチロール装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、左側サスペンションアームと一端が結合している左側アンチロールバーと；右側サスペンションアームと一端が結合している右側アンチロールバーと；前記左／右側アンチロールバーを互いに連結または分離するクラッチと；車体のローリング時に油圧を生成する油圧生成装置と；
前記油圧生成装置に連結されたアキュムレータと；前記油圧生成装置で生成された油圧によって前記クラッチを作動させて前記左／右側アンチロールバーを連結または分離させるアクチュエータと；前記アキュムレータと油圧生成装置との間の補充流路及び前記油圧生成装置とアクチュエータとの間の作動流路を開閉できるようにそれぞれ設けられたソレノイドバルブと；車体に対する車軸の上昇と下降を感知するセンサと；前記センサの信号を受けて前記ソレノイドバルブを制御するコントローラと；を含んで構成され、前記アクチュエータは、前記油圧生成装置から油圧が供給されるシリンダと；前記油圧生成装置からシリンダに供給される油圧によって前記シリンダ内でスライドしながら前記クラッチを作動させるピストンロッドと；を含んで構成され、前記クラッチは、前記アクチュエータのピストンロッドに連動して動く複数の稼動クラッチ板と；左／右側アンチロールバーの他端にそれぞれ形成されて前記稼動クラッチ板の動きによって前記稼動クラッチ板に接触する被動クラッチ板と；を含み、前記クラッチ板の表面は、所定部位に段差が形成されるように螺旋形に傾いていることを特徴とする。
前記油圧生成装置は、車軸に一側が固定されると共にその内部にはオイルが満たされているシリンダと；車体に一側が固定されると共にそのヘッド部にはオリフィス及びバルブが備えられて前記オリフィス及びバルブを通じるオイルの流れに沿って前記シリンダ内でスライドしながら衝撃を吸収するピストンロッドと；前記ピストンロッドの内部に長手方向に沿って形成された圧縮チャンバに差し込まれて前記ピストンロッドがスライドされる事によってオイルを圧縮して前記アクチュエータに供給する圧縮ロッドと；を含んで構成されたことを特徴とする。
前記アクチュエータは、前記圧縮ロッドから高圧の油圧が供給される事によってシリンダ内の圧力が一定値以上に高くなれば前記アキュムレータにオイルを排出して前記シリンダ内の圧力を低下させるリリーフバルブがさらに備えられていることを特徴とする。
本発明によれば、アンチロールバーを左右に分離させた後、ローリング時のみ左右側アンチロールバーを互いに接続させて、乗り心地及びステアリングの安全性を向上させる効果がある。
以下、本発明の好ましい実施例を添付図によって詳述する。
図１は本発明による左右分離型アンチロール装置の概略的な油圧回路図、図２は本発明による油圧生成装置の概略的な断面図、図３は本発明によるクラッチのライトロール（ｒｉｇｈｔ ｒｏｌｌ）時の作動状態図、図４は本発明によるクラッチのレフトロール（ｌｅｆｔ ｒｏｌｌ）時の作動状態図、図５は本発明によるクラッチ板の斜視図、図６は本発明によるクラッチ板の間のロック（ｒｏｃｋ）状態を説明するための図面である。
図１ないし図６に示すように、本発明による左右分離型アンチロール装置は、左側サスペンションアームと一端を結合している左側アンチロールバー１０と；右側サスペンションアームと一端を結合している右側アンチロールバー２０と；左／右側アンチロールバー１０、２０を互いに連結または分離するクラッチ３０と；車体のローリング時に油圧を生成する左側及び右側油圧生成装置４０、５０と；左右側油圧生成装置４０、５０に連結されたアキュムレータ６０と；左右側油圧生成装置４０、５０で生成された油圧によってクラッチ３０を作動させて左／右側アンチロールバー１０、２０を連結または分離させる左右側アクチュエータ７０、８０と；アキュムレータ６０と油圧生成装置４０、５０との間の補充流路８３及び油圧生成装置４０、５０とアクチュエータ７０、８０との間の作動流路８５を開閉できるようにそれぞれ設けられたソレノイドバルブ９１と；車体に対する車軸の上昇と下降を感知するセンサ９３と；センサ９３の信号を受けてソレノイドバルブ９１を制御するコントローラ９２とを含んで構成されている。
各油圧生成装置４０、５０は、車軸に一側が固定されると共にその内部にはオイルが満たされているシリンダ４１、５１と；車体に一側が固定されると共にそのヘッド部にはオリフィス及びバルブが備えられてオリフィス及びバルブを通じるオイルの流れに沿ってシリンダ４１、５１内でスライドしながら衝撃を吸収するピストンロッド４３、５３と；ピストンロッド４３、５３の内部に長手方向に沿って形成された圧縮チャンバ４５、５５に差し込まれてピストンロッド４３、５３がスライドする事によってオイルを圧縮してアクチュエータ７０、８０に供給する圧縮ロッド４７、５７とを含んで構成されている。
従って、油圧生成装置は従来のショックアブソーバを代替するダンパの役割を遂行しながら、同時に圧縮チャンバ４５、５５の体積変化を通じてオイルを流動させることができる。
圧縮ロッド４７、５７にはアクチュエータ７０、８０と連結される作動流路８５とアキュムレータ６０と連結される補充流路８３とが備えられており、車軸が上昇時には、ピストンロッド４３、５３と圧縮ロッド４７、５７の相対運動によって高圧の油圧を発生して作動流路８５を通じてアクチュエータ７０、８０に供給することができ、車軸が下降時には、ピストンロッド４３、５３と圧縮ロッド４７、５７の相対運動によって補充流路８３を通じてアキュムレータ６０から油圧を供給することができる。
補充流路８３及び作動流路８５はこれらにそれぞれ設けられているソレノイドバルブ９１によって開閉されるが、ソレノイドバルブ９１はコントローラ９２が車体に対する車軸の上昇と下降を感知するセンサ９３の信号を受けて制御する。
さらに、アクチュエータ７０、８０は、圧縮ロッド４７、５７から油圧が供給されるシリンダ７１、８１と；圧縮ロッド４７、５７からシリンダ７１、８１に供給される油圧によってシリンダ７１、８１内でスライドしながらクラッチ３０を作動させるピストンロッド７３、８２と；圧縮ロッド４７、５７から高圧の油圧が供給される事によってシリンダ７１、８１内の圧力が一定値以上に高くなればアキュムレータ６０にオイルを排出してシリンダ７１、８１内の圧力を低下させるリリーフバルブ７５、８８及び；シリンダ７１、８１内にそれぞれ装着されてピストンロッド７３、８２を２つのシリンダ４１、５１の間にセンタリングさせるスプリング７７、８７を含んで構成されている。
クラッチ３０は、アクチュエータ７０、８０のピストンロッド７３、８２に連動して動く複数の稼動クラッチ板３１、３２、３３と；左／右側アンチロールバー１０、２０の他端にそれぞれ形成されて稼動クラッチ板３１、３２、３３の動きによって稼動クラッチ板３１、３２、３３に接触する被動クラッチ板１１、２１とを含んで構成されており、クラッチ板１１、２１、３１、３２、３３の表面は、所定部位に段差１３が形成されるように螺旋形に傾いていて、一定値以上のロールが発生して互いに接触するクラッチ板が一定角以上になればクラッチ板の表面にできる段差１３によってクラッチ板が互いにロックされるようになっている。
次に、本発明による左右分離型アンチロール装置の作用及び効果を説明する。
車体のロ−ル時にピストンロッド４３、５３が上下運動をする事によって圧縮チャンバ４５、５５の体積が収縮及び膨脹してオイルを流動させ、このようなオイルの流動はクラッチ３０を作動させて車体のロールを抑制する。
車体のロ−ル時に左側の車軸が上昇して右側の車軸が降りれば、センサ９３を通じてこれを感知してコントローラ９２はソレノイドバルブ９１を操作して左右側の補充流路８３を遮断し、左右側の作動流路８５を開放する。
左側の圧縮ロッド４７が上昇しながら左側圧縮チャンバ４５の体積が減少してオイルが作動流路８５を通じて左側のシリンダ７１に移動し、これと同時に右側の圧縮ロッド５７は下降しながら右側圧縮チャンバ５５の体積を膨脹させて右側シリンダ８１からオイルを受け入れる。
このようなオイルの流動によってアクチュエータ７０、８０のピストンロッド７３、８２が右側車軸側へ移動するようになり、これに従ってアクチュエータ７０、８０に連結された稼動クラッチ板３１、３２、３３が移動して、分離していた左右側アンチロールバー１０、２０の被動クラッチ板１１、２１が稼動クラッチ板３１、３２、３３に連結されて、車体のロール剛性を発生させる。
上記のようにロール剛性が発生する作用は、右側の車軸が上昇して左側の車軸が下降する場合にも同一の原理によって発生する。
左側車軸と右側車軸が同時に上昇する場合にはコントローラ９２は左右側補充流路８３を遮断し、左右側作動流路８５を開放して、左右側油圧生成装置４０、５０で発生した油圧をすべてシリンダ７１、８１に供給する。
２つのシリンダ７１、８１の圧力は等しく上昇するのでピストンロッド７３、８２は動かず、シリンダ７１、８１の圧力が一定値以上に増加すれば、オイルがリリーフバルブ７５、８８を通じて排出されてアキュムレータ６０にリターンされる。
従って、クラッチ３０は作動せず、油圧生成装置４０、５０はオリフィスとバルブの作用によって衝撃を減衰させるショックアブソーバの機能のみを遂行する。
左側車軸と右側車軸が同時に下降する場合にはコントローラ９２は左右側補充流路８３を開放し、左右側作動流路８５を遮断してアキュムレータ６０からのオイルが油圧生成装置４０、５０に供給されるようにする。
この場合にもクラッチ３０は作動せず、油圧生成装置４０、５０はオリフィスとバルブの作用によって衝撃を減衰させるショックアブソーバの機能のみを遂行する。
左側車軸または右側車軸が単独で上昇する場合にはコントローラ９２はセンサ９３を通じてこれを感知してソレノイドバルブ９１の開閉状態を調節するが、右側車軸だけが上昇する場合を例として見ると、コントローラ９２はソレノイドバルブ９１を制御して左右側作動流路８５と左側補充流路は遮断し、右側補充流路のみを開放して、右側油圧生成装置５０で発生した油圧がアキュムレータ６０に供給され、右側シリンダ８１に供給されないようにする。
従って、クラッチ３０は作動せず、アンチロールバーでは不必要なロール剛性を発生しないのでステアリングの安全性及び乗り心地を損なわない。
本発明による左右分離型アンチロール装置の概略的な油圧回路図である。 本発明による油圧生成装置の概略的な断面図である。 本発明によるクラッチのライトロール時の作動状態図である。 本発明によるクラッチのレフトロール時の作動状態図である。 本発明によるクラッチ板の斜視図である。 本発明によるクラッチ板の間のロック状態を説明するための図面である。
符号の説明
１０、２０ アンチロールバー
３０ クラッチ
４０、５０ 油圧生成装置
６０ アキュムレータ
７０、８０ アクチュエータ
８３ 補充流路
８５ 作動流路
９１ ソレノイドバルブ
９２ コントローラ
９３ センサ

Claims (3)

  1. 左側サスペンションアームと一端が結合している左側アンチロールバーと；
    右側サスペンションアームと一端が結合している右側アンチロールバーと；
    前記左／右側アンチロールバーを互いに連結または分離するクラッチと；
    車体のローリング時に油圧を生成する油圧生成装置と；
    前記油圧生成装置に連結されたアキュムレータと；
    前記油圧生成装置で生成された油圧によって前記クラッチを作動させて前記左／右側アンチロールバーを連結または分離させるアクチュエータと；
    前記アキュムレータと油圧生成装置との間の補充流路及び前記油圧生成装置とアクチュエータとの間の作動流路を開閉できるようにそれぞれ設けられたソレノイドバルブと；
    車体に対する車軸の上昇と下降を感知するセンサと；
    前記センサの信号を受けて前記ソレノイドバルブを制御するコントローラと；
    を含んで構成され、
    前記アクチュエータは、前記油圧生成装置から油圧が供給されるシリンダと；
    前記油圧生成装置からシリンダに供給される油圧によって前記シリンダ内でスライドしながら前記クラッチを作動させるピストンロッドと；を含んで構成され、
    前記クラッチは、前記アクチュエータのピストンロッドに連動して動く複数の稼動クラッチ板と；左／右側アンチロールバーの他端にそれぞれ形成されて前記稼動クラッチ板の動きによって前記稼動クラッチ板に接触する被動クラッチ板と；を含み、
    前記クラッチ板の表面は、所定部位に段差が形成されるように螺旋形に傾いていることを特徴とする左右分離型アンチロール装置。
  2. 前記油圧生成装置は、車軸に一側が固定されると共にその内部にはオイルが満たされているシリンダと；
    車体に一側が固定されると共にそのヘッド部にはオリフィス及びバルブが備えられて前記オリフィス及びバルブを通じるオイルの流れに沿って前記シリンダ内でスライドしながら衝撃を吸収するピストンロッドと；
    前記ピストンロッドの内部に長手方向に沿って形成された圧縮チャンバに差し込み前記ピストンロッドがスライドする事によってオイルを圧縮して前記アクチュエータに供給する圧縮ロッドと；
    を含んで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の左右分離型アンチロール装置。
  3. 前記アクチュエータは、前記圧縮ロッドから高圧の油圧が供給される事によってシリンダ内の圧力が一定値以上に高くなれば前記アキュムレータにオイルを排出して前記シリンダ内の圧力を低下させるリリーフバルブがさらに備えられていることを特徴とする請求項１に記載の左右分離型アンチロール装置。
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