JP3915082B2 - 分割形スタビライザ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の走行時におけるローリングを少なくして、車体姿勢を安定化すると共に、操縦および走行の安定性を向上することができる分割形スタビライザに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、この種のスタビライザは、実開平1−163228号公報の図2(A)に示されるように、ばね鋼、中炭素鋼などによって作られた中空状のパイプ材をU字状に形成した一体形スタビライザ、あるいは、実開平5−12210号公報に示されるように、分割形スタビライザが提案されている。
【0003】
図7は従来の一体形スタビライザを装着した車体支持機構を示す概略平面図である。図において、1は車体フレームであり、この車体フレーム1は荷台やエアサスペンション機構などを支持する。2はエアスプリングであり、このエアスプリング2は外部からの空気の供給、排出を制御することにより空車から積車までの荷重の変化に対して車両姿勢を一定に保つことができ、3はデフであり、このデフ3はプロペラシャフト(図示せず)によって伝達された回転駆動力を左右の車軸に等しく分配する機能と車両の旋回などによる左右の駆動輪の回転数差を吸収して円滑に旋回させる機能を有する。4はリヤアクスルハウジング、5はリヤアクスルハウジング固定用部材であり、このリヤアクスルハウジング固定用部材5は上部固定部材、下部固定部材、U字形ボルトおよびナット(全て図示せず)とから構成され、リヤアクスルハウジング4を下記のサポートビームに固定する。6はトルクロッドであり、このトルクロッド6はリヤアクスルハウジング4の前後方向(車の前後方向)の動きを規制する。7はサポートビームであり、このサポートビーム7はエアスプリング2の下部が固定される。
【0004】
8はブラケットであり、このブラケット8はフレーム固定部(図示せず)およびトルクロッド固定部(図示せず)から構成され、この図示せぬフレーム固定部の一端はボルト(図示せず)により車体フレーム1に固定され、また、この図示せぬトルクロッド固定部にはトルクロッド6の他端がボルト(図示せず)およびナット(図示せず)により固定される。9はスタビライザであり、このスタビライザ9は1本のパイプ材などの中空部材をUの字形に折り曲げて構成し、車体のローリングを防止する。そして、このスタビライザ9のそれぞれの一端はブラケット10にボルト11およびナット12により固着される。13は防振プッシュであり、この防振プッシュ13は半円形部分を有する鍔付き上部金具、鍔付き下部金具、および円筒形の弾性体(全て図示せず)から構成される。
14はVロッドであり、このVロッド14はその一端がデフ3に取り付けられ、他端がクロスビーム15に取り付けられており、デフ3の前後方向(車の前後方向)の動きを規制する。このクロスビーム15は車体フレーム1の補強用である。16はVロッド取付けブラケットであり、このVロッド取付けブラケット16はVロッド14の一端をデフ3に固定するものである。
【0005】
図8は従来の分割形スタビライザを装着した車体支持機構を示す概略斜視図である。図において、20A,20B(20Bは図示せず)はブラケットであり、このブラケット20A,20B(20Bは図示せず)の各一端は車体1に固定されている。21は分割形スタビライザであり、この分割形スタビライザ21は車両の横方向に延びる中空状のトーション部材21Aと、車両の縦方向に延びるI形断面のアーム部材21B,21Cとから構成され、このトーション部材21Aの端部にアーム部材21B,21Cをそれぞれ取り付けて、全体的にU字状に形成したものである。22A,22Bはショックアブソーバである。
なお、上記分割形スタビライザ21のI形断面のアーム部材21B,21Cの中間部には、リヤアクスルハウジング固定用部材5が取り付けられており、さらにショックアブソーバ22A,22Bの他端が取り付けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスタビライザ、特に、一体形スタビライザは、U字状の所望の形状に曲げることが困難である。一方、分割形スタビライザは、中空状のトーション部材21Aの一端とI形断面のアーム部材21B,21Bの一端との結合が難しく、しかも、その結合部が破損し易いという問題点があった。
【0007】
したがって、本発明の目的は、所望の形状に簡単に組み立てることができ、しかも軽量化にすることができ、耐久性を大幅に向上することができる分割形スタビライザを提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の係る分割形スタビライザは、車両の横方向に延び、両端部にそれぞれ連結部材の取付け部を固定した中空状のトーション部材と、車両の縦方向に延び、一方の端部に締付部材の取付け部を固定し、他方の端部に目玉部材の取付け部を固定した2本の中空状のアーム部材と、ゴムなどで作成した応力緩和材とを備え、上記アーム部材の締付部材の結合部と上記トーション部材の連結部材のリング状嵌合部との間に上記応力緩和材を設けて連結し、全体的にU字状に形成した分割形スタビライザにおいて、上記連結部材のリング状嵌合部はつづみ状透穴に形成し、上記応力緩和材は頭を切った円錐に形成すると共にそれぞれ中心軸に透穴を形成し、2個の応力緩和材が互いに向き合わせた状態でつづみ状透穴に嵌め込まれ、上記応力緩和材の透穴には上記締付部材の結合部が挿入され、上記応力緩和材にはプレストレスが与えられたものである。本発明に係る分割形スタビライザの応力緩和材は、上記頭を切った円錐に形成すると共に中心軸に透穴を形成し、かつ、上記トーション部材に対して曲げモーメントを加える荷重の方向(以下、「曲げモーメント方向」という)に透穴を少なくとも1個設け、曲げモーメント方向の剛性を低くしたものである。本発明に係る分割形スタビライザの応力緩和材は、上記頭を切った円錐に形成すると共に中心軸に透穴を形成し、かつ、上記トーション部材に対して捩りモーメントを加える荷重の方向(以下、「捩りモーメント方向」という)に板材を少なくとも1枚設け、捩りモーメント方向の剛性を高くしたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係る分割形スタビライザの一実施例を示す平面図であり、図2は図1の一部詳細な断面図であり、図3は図2の分解した平面図であり、図4は図1〜図3に示す応力緩和材の断面図である。図1〜図4において、25はトーション部材であり、このトーション部材25は中空状のトーション部材25Aと連結部材26,27から構成し、車両の横方向に配置される。この連結部材26,27はそれぞれリング状嵌合部26A,27Aと取付け部26B,27Bから構成し、このリング状嵌合部26A,27Aにはつづみ状透穴28(図2、図3参照)が形成されている。
また、上記連結部材26,27の取付け部26B,27Bはそれぞれトーション部25Aの端部に溶接29により固定される。
30,31はアーム部材であり、このアーム部材30,31は中空状のアーム部30A,31A、締付部材32,33および目玉部材34,35から構成し、車両の縦方向に配置される。
【0010】
この締付部材32,33はそれぞれ結合部32A(図2、図3参照)、33A(図示せず)と取付け部32B,33Bから構成し、この結合部32A(図2、図3参照)、33A(図示せず)にはネジ穴が設けている。
また、この取付け部32B,33Bはそれぞれアーム部30A,31Aの一方の端部に溶接29により固定される。
また、この目玉部材34,35はそれぞれリング状車体側嵌合部34A,35Aと取付け部34B,35Bから構成し、このリング状車体側嵌合部34A,35Aには円筒状透穴36(図3参照)が形成されており、この円筒状透穴36(図3参照)には図示せぬ振動吸収部材を介して車体1の固定される。
また、取付け部34B,35Bはそれぞれアーム部材30,31の他方の端部に溶接29により固定される。
37A,37Bおよび38A,38Bはゴム、ウレタンなどで作られた応力緩和材であり、この応力緩和材37A,37Bおよび38A,38Bは、たとえば図4に示すように、頭を切った円錐に形成されると共に中心に透穴39を形成する。この応力緩和材37Aと37Bは互いに向き合うように配置されて、リング状嵌合部26Aのつづみ状透穴28(図2、図3参照)を挿入する。
同様に、この応力緩和材38Aと38Bは互いに向き合うように配置されて、リング状嵌合部27Aのつづみ状透穴28(図示せず)に挿入される。40A,40Bは当金、41A,41Bは締付けネジである。
【0011】
なお、目玉部材34,35に上下方向の荷重P1(図1参照)がかかったときの捩りモーメント(上下方向)の荷重P1(図1参照)×アーム部材30,31の長さによっても、応力緩和材37A,38Bおよび応力緩和材38A,38Bは、充分に耐え、トーション部材25に捩り力を発生させる強度を有するものである。
また、目玉部材34,35に横方向(左右方向)の荷重P2(図1参照)がかかったとき、その曲げモーメントは横方向(左右方向)の荷重P2(図1参照)×アーム部材30,31の長さ(図1参照)によって発生するため、締付部材32,33に発生する応力は、応力緩和材37A,37Bおよび応力緩和材38A,38Bによって減少させるような、適当な硬度(たとえば、ショワー硬度が85度以上)を有する。
【0012】
次に、上記構成の分割形スタビライザの組立て工程について簡単に説明する。まず、アーム部材30のアーム部30Aの一方の端部に目玉部材34の取付け部34Bをたとえば溶接29によって固定すると共に、アーム部材30のアーム部30Aの他方の端部に締付部材32の取付け部32Bをたとえば溶接29によって固定する。
同様に、アーム部材31のアーム部31Aの一方の端部に目玉部材35の取付け部35Bをたとえば溶接29によって固定すると共に、アーム部材31のアーム部31Aの他方の端部に締付部材33の取付け部33Bをたとえば溶接29によって固定する。
また、トーション部材25のトーション部25Aの一方の端部に連結部材26の取付け部26Bをたとえば溶接29によって固定する。同様に、トーション部材25のトーション部25Aの他方の端部に連結部材27の取付け部27Bをたとえば溶接29によって固定する。
【0013】
次に、締付部材32の結合部32Aを応力緩和材37Bの透穴39に挿入する。そして、上記トーション部材25のトーション部25Aの一方の端部に取り付けた連結部材26のリング状嵌合部26Aのつづみ状透穴28に、この応力緩和材37Bを取り付けた結合部32Aを挿入する。さらに、上記つづみ状透穴28に、応力緩和材37Aをこの応力緩和材37Bに向き合うように挿入する。そして、この応力緩和材37Aの透穴39に締付部材32の結合部32Aを挿入すると、この応力緩和材37Aと応力緩和材37Bを互い向き合うように取り付けることができる。そして、締付ねじ41Aを当金40Aを介してこの結合部32Aのねじ穴にねじ込んで固定する。
同様に、締付部材33の結合部33A(図示せず)を応力緩和材38Bの透穴39に挿入する。そして、上記トーション部材25のトーション部25Aの他方の端部に取り付けた連結部材27のリング状嵌合部27A(図示せず)のつづみ状透穴(図示せず)に、この応力緩和材38Bを取り付けた結合部33Aを挿入する。さらに、上記つづみ状透穴28に、応力緩和材38Aをこの応力緩和材38Bに向き合うように挿入する。そして、この応力緩和材38Aの透穴39に締付部材33の結合部33A(図示せず)を挿入すると、この応力緩和材38Aと応力緩和材38Bを互い向き合うように取り付けることができる。そして、締付ねじ41Bを当金40Bを介してこの結合部33Aのねじ穴にねじ込んで固定する。
【0014】
このように構成した分割形スタビライザは、目玉部材34,35に上下方向の荷重、および/あるいは横方向の荷重がかかったとき、連結部材26、応力緩和材37A、応力緩和材37B、締付部材32から構成される結合部、および連結部材27、応力緩和材38A、応力緩和材38B、締付部材33から構成される結合部は、確実に、トーション部材25に捩り力を発生させることができ、スタビライザ効果を発揮することができる。
なお、従来の一体形スタビライザおよび本発明の分割形スタビライザ(ただし、応力緩和材37A,37B,38A,38Bの硬度を90度とした場合)について、応力解析(ばね定数、アーム部の最大曲げ応力、トーション部の最大捩り応力)をした結果は、表1の通りである。
【0015】
【表1】
Figure 0003915082
【0016】
図5は図4に示す応力緩和材の他の実施例であり、図5(A)は図5(B)のB1−B2断面を示す図であり、図5(B)は図5(A)のA1−A2断面を示す図である。この実施例の応力緩和材42は、頭を切った円錐に形成すると共にそれぞれ中心軸に透穴42Aを形成し、さらに、分割形スタビライザの左右方向の剛性を低くするため、この透穴42Aを中心にして左方向および右方向に透穴43A,43Bを設けたものである。
なお、上記の実施例では、透穴42Aを中心にして左方向および右方向(曲げモーメント方向)に透穴43A,43Bを設けたが、これに限定せず、複数個設けてもよいことはもちろんである。
【0017】
図6は図4に示す応力緩和材の更に他の実施例であり、図6(A)は図6(B)のB1−B2断面を示す図であり、図6(B)は図6(A)のA1−A2断面を示す図である。この実施例の応力緩和材44は、頭を切った円錐に形成すると共にそれぞれ中心軸に透穴44Aを形成し、さらに、分割形スタビライザの上下方向の剛性を高くするため、この透穴44Aを中心にして上方向および下方向に板材45A,45Bを設けたものである。
なお、上記の実施例では、透穴44Aを中心にして上方向および下方向(捩りモーメント方向)に板材45A,45Bを設けたが、これに限定せず、複数個設けてもよいことはもちろんである。
【0018】
また、トーション部材25を直線状に形成したが、これに限定するものではなく、任意な形状に曲げ加工してもよいことはもちろんである。
また、溶接29により取付けたが、これに限定せず、圧入してもよいことはもちろんである。
【0019】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る分割形スタビライザによれば、所望の形状に簡単に組み立てることができ、しかも軽量にすることができる。
さらに、トーション部材の両端にそれぞれ固定した連結部材の端部とアーム部材の端部に固定した締付部材の端部との結合部には、ゴムなどの応力緩和材がプレストレス状態で介在しているため、トーション部材に確実に、捩り力を発生させることができ、スタビライザ効果を発揮することができる。しかも、耐久性を大幅に向上させることができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る分割形スタビライザの一実施例を示す平面図である。
【図2】図1の一部詳細な断面図である。
【図3】図2の分解した平面図である。
【図4】図1〜図3に示す応力緩和材の断面図である。
【図5】図4に示す応力緩和材の他の実施例を示す断面図である。
【図6】図4に示す応力緩和材の更に他の実施例を示す断面図である。
【図7】従来の一体形スタビライザを装着した車体支持機構を示す概略平面図である。
【図8】従来の分割形スタビライザを装着した車体支持機構を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
25 トーション部材
25A トーション部
26,27 連結部材
26A,27A リング状嵌合部
28 つづみ状透穴
30,31 アーム部材
32,33 締付部材
34,35 目玉部材
34A,35A リング状車体側嵌合部
36 円筒状透穴
37A,37B 応力緩和材
38A,38B 応力緩和材
42,44 応力緩和材
43A,43B 透穴
45A,45B 板材

Claims (3)

  1. 車両の横方向に延び、両端部にそれぞれ連結部材の取付け部を固定した中空状のトーション部材と、車両の縦方向に延び、一方の端部に締付部材の取付け部を固定し、他方の端部に目玉部材の取付け部を固定した2本の中空状のアーム部材と、ゴムなどで作成した応力緩和材とを備え、
    上記アーム部材の締付部材の結合部と上記トーション部材の連結部材のリング状嵌合部との間に上記応力緩和材を設けて連結し、全体的にU字状に形成した分割形スタビライザにおいて、
    上記連結部材のリング状嵌合部はつづみ状透穴に形成し、上記応力緩和材は頭を切った円錐に形成すると共にそれぞれ中心軸に透穴を形成し、2個の応力緩和材が互いに向き合った状態でつづみ状透穴に嵌め込まれ、上記応力緩和材の透穴には上記締付部材の結合部が挿入され、上記応力緩和材にはプレストレスが与えられていることを特徴とする分割形スタビライザ。
  2. 上記頭を切った円錐に形成すると共に中心軸に透穴を形成した応力緩和材において、上記トーション部材に対して曲げモーメントを加える荷重の方向に透穴を少なくとも1個設け、上記トーション部材に対して曲げモーメントを加える荷重の方向の剛性を低くしたことを特徴とする請求項1記載の分割形スタビライザ。
  3. 上記頭を切った円錐に形成すると共に中心軸に透穴を形成した応力緩和材において、上記トーション部材に対して捩りモーメントを加える荷重の方向に板材を少なくとも1枚設け、上記トーション部材に対して捩りモーメントを加える荷重の方向の剛性を高くしたことを特徴とする請求項1記載の分割形スタビライザ。
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