JP4142543B2 - 車両のアンチロールバー装置取付構造 - Google Patents

車両のアンチロールバー装置取付構造 Download PDF

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Description

本発明は、車両のアンチロールバー装置取付構造に関するものである。
従来の車両のアンチロールバー装置取付構造として、ウイッシュボーン式サスペンションを構成する左右のアッパアーム間にスタビライザを渡したものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平3−213414号公報
特許文献1の第2図を以下の図8で説明する。なお、符号は振り直した。
図8は従来の車両のアンチロールバー装置取付構造を示す説明図であり、フレーム201にアッパアーム202及びロアアーム203を上下スイング自在に取付け、これらのアッパアーム202及びロアアーム203のそれぞれの先端にナックル204を取付け、このナックル204に車輪206を回転自在に取付け、左右のアッパアーム202,202(一方の符号202のみ示す。)にジョイント207,207(一方の符号207のみ示す。)を介してスタビライザ208を取付けたことを示す。
例えば、車体がロールしたときに、左右の車輪206に上下方向のストローク差が生じ、左右のアッパアーム202の上下スイング量が異なるためにスタビライザ208が捩られる。これにより、アッパアーム202には大きな荷重が作用するため、この荷重を支えるために、アッパアーム202には大きな剛性が必要になり、特にアッパアーム202のジョイント207を取付ける部分は、剛性アップのために断面積を大きくしたり、補強を施さなければならない。
また、アッパアーム202にスタビライザ208の取付部を設けたり、アッパアーム202とロアアーム203とに渡す剛体211を取付けるための取付部を設けると、アッパアーム202の形状が複雑になり、コストアップを招き、更に、アッパアーム202の形状が制限され、設計自由度を減らすことになる。
本発明の課題は、車両のアンチロールバー装置取付構造において、アンチロールバー装置を取付けるための特別な剛性アップを必要とせず、サスペンションアームの形状を簡素にしてコスト低減を図るとともに、サスペンションアームの設計自由度を増すことにある。
請求項1に係る発明は、車体フレームの左右にサスペンションアームを取付け、これらのサスペンションアームにナックルアームを取付け、車体フレーム側とサスペンションアーム側とに緩衝器を渡し、左右のサスペンションアーム側に車体のロールを抑えるアンチロールバー装置を渡した車両において、左右のサスペンションアームの先端にそれぞれ支持部材を一体的に取付け、この支持部材の先端にナックルアームを取付け、支持部材の上部に緩衝器の下端を取付け、左右の支持部材の下部にアンチロールバー装置の両端を取付けたことを特徴とする
緩衝器に作用する荷重を支える剛性の高い左右の支持部材にアンチロールバー装置を取付けることでサスペンションアーム自体の剛性アップを不要にし、また、サスペンションアームの形状を簡素にするとともにサスペンションアームの設計自由度を増す。
請求項2に係る発明は、アンチロールバー装置を、上下のアッパアーム及びロアアームでサスペンションアームを構成したときに、アッパアームとナックルアームとを連結する支持部材の下部に取付けたことを特徴とする。
アンチロールバー装置を支持部材の下部に取付け、アッパアームとロアアームとの間に配置する。
請求項3に係る発明は、アンチロールバー装置を、サスペンションアーム側に設けたアンチロールバー装置取付部に車両前後方向から取付ける構造としたことを特徴とする。
アンチロールバー装置を車両前後方向から車体フレーム、サスペンションアーム等に邪魔されずにアンチロールバー装置取付部に取付ける。
請求項4に係る発明は、アンチロールバー装置を、トーションバー及びこのトーションバーの両端にそれぞれ一体成形したアームからなるコ字状バーと、このコ字状バーの両端にそれぞれボールジョイントを介して連結したリンクとから構成し、コ字状バーを車体フレームの前端部又は後端部にスイング自在に取付けたことを特徴とする。
アンチロールバー装置を構成するコ字状バー及びリンクを小組みした状態で、車体フレームの前方から車体フレームの前端部又は車体フレームの後方から車体フレームの後端部に取付ける。
請求項5に係る発明は、緩衝器の上端が、サスペンションアームが取付けられるフレームより上方に位置するクロス部材に取付けられることを特徴とする。
請求項6に係る発明は、緩衝器の下端が、支持部材の上部に一体に設けた上部取付部に取付けられることを特徴とする。
請求項7に係る発明は、支持部材の先端が、ボールジョイントを介してナックルアームに取付けられることを特徴とする。
請求項1に係る発明では、左右のサスペンションアームの先端にそれぞれ支持部材を一体的に取付け、この支持部材の先端にナックルアームを取付け、支持部材の上部に緩衝器の下端を取付け、左右の支持部材の下部にアンチロールバー装置の両端を取付けたので、アンチロールバー装置からの入力荷重を、緩衝器を支える剛性の高い支持部材で受けることができ、例えば、サスペンションアームの途中にアンチロールバー装置を取付けるためにサスペンションアームに設けた取付部の剛性を特別に高める必要があるのに比べて、本発明ではその必要がないため、剛性アップのためにサスペンションアームの断面積を増したり、補強材を設けたりしなくてもよく、重量・コストの増加を抑えることができる。
また、サスペンションアームの途中にアンチロールバー装置を取付けないため、サスペンションアームを単純な形状にすることができ、コストを低減することができるとともにサスペンションアームの設計自由度を高めることができる。
請求項2に係る発明では、アンチロールバー装置を、上下のアッパアーム及びロアアームでサスペンションアームを構成したときに、これらのアッパアームとナックルアームとを連結する支持部材の下部に取付けたので、支持部材の下部はアッパアームとロアアームとの間のスペースに位置するために、このスペースを有効に利用することができ、コンパクト化を図ることができる。
請求項3に係る発明では、アンチロールバー装置を、サスペンションアームに設けたアンチロールバー装置取付部に車両前後方向から取付ける構造としたので、車体フレーム、サスペンションアーム等に邪魔されずに、しかも車両前後方向から取付部を正面に見ながら取付作業が行えるため、組付け性を向上させることができ、生産性を高めることができる。
請求項4に係る発明では、アンチロールバー装置を、トーションバー及びこのトーションバーの両端にそれぞれ一体成形したアームからなるコ字状バーと、このコ字状バーの両端にそれぞれボールジョイントを介して連結したリンクとから構成し、コ字状バーを車体フレームの前端部又は後端部にスイング自在に取付けたので、アンチロールバー装置を小組みした状態で、車体フレームの前方から車体フレームの前端部又は車体フレームの後方から車体フレームの後端部に容易に取付けることができ、組付け性を向上させることができて、生産性を高めることができる。
請求項5に係る発明では、緩衝器の上端が、サスペンションアームが取付けられるフレームより上方に位置するクロス部材に取付けられる。
請求項6に係る発明では、緩衝器の下端が、支持部材の上部に一体に設けた上部取付部に取付けられる。
請求項7に係る発明では、支持部材の先端が、ボールジョイントを介してナックルアームに取付けられる。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る車両の側面図であり、車両10は、車体フレーム11の前部に分割式のステアリングシャフト12を取付け、このステアリングシャフト12の上部にハンドル13を取付けることで、左右の前輪14,15(手前側の符号14のみ示す。)を操舵し、車体フレーム11の後部に支持アーム17,18を介してエンジン21及びこのエンジン21の後部に一体的に取付けた変速機22からなるパワーユニット23を取付け、このパワーユニット23の出力軸に後輪24,26(手前側の符号24のみ示す。)を取付け、車体フレーム11の上部にタンデムシート27を取付けた二人乗り用四輪車である。
車体フレーム11は、車両前後方向に延ばした左右のアッパメインフレーム31,31(手前側の符号31のみ示す。)と、これらのアッパメインフレーム31,31の下方に配置するとともに車両前後方向に延ばした左右のロアメインフレーム32,32(手前側の符号32のみ示す。)と、これらのロアメインフレーム32,32の上部に取付けるとともに前後方向に延ばした左右のロアサブフレーム33,33(手前側の符号33のみ示す。)と、このロアサブフレーム33,33の中間部から後方斜め上方そしてほぼ後方へ延ばした左右のリヤフレーム34,34(手前側の符号34のみ示す。)と、ロアサブフレーム33、33からリヤフレーム34,34に延ばしたリヤ第1傾斜フレーム36,36(手前側の符号36のみ示す。)と、これらのリヤ第1傾斜フレーム36,36からリヤフレーム34,34の後端まで延ばしたリヤ第2傾斜フレーム37,37(手前側の符号37のみ示す。)とからなる。
また、車体フレーム11は、ロアサブフレーム33,33の前部から前方斜め上方に延ばしたフロントフレーム38,38(手前側の符号38のみ示す。)と、ステアリングシャフト12を支持するためにフロントフレーム38,38に取付けたフロント第1傾斜フレーム41,41及びフロント第2傾斜フレーム42,42と、アッパメインフレーム31,31及びロアメインフレーム32,32のそれぞれの先端に取付けたフレームフロントパイプ43,43(手前側の符号43のみ示す。)とからなる。
ここで、51,51(手前側の符号51のみ示す。)はフロントフェンダ、52はルーフ、53はランバーサポート、54はシートバック、56,56(手前側の符号56のみ示す。)はリヤフェンダ、57,57(手前側の符号57のみ示す。)は緩衝器としてのフロントクッションユニット、58,58(手前側の符号58のみ示す。)は緩衝器としてのリヤクッションユニットである。
図2は本発明に係る車両の前部を示す要部側面図(矢印(FRONT)は車両前方を表す。以下同じ。)であり、車体フレーム11に左右のサスペンションアームを取付けるためのブラケット71・・・(・・・は複数個を示す。以下同じ。)を取付け、これらのブラケット71・・・にサスペンションアーム、例えばアッパアーム72の取付部73,73及びロアアーム(不図示)の取付部74,74を支軸となるボルト76でそれぞれ回転自在に取付け、アッパアーム72に支持部材77(輪郭を太線で示した部材である。)を取付け、この支持部材77の上部にフロントクッションユニット57の下端を取付け、車体フレーム11のフレームフロントパイプ43,43に取付金具81,81でアンチロールバー装置82をスイング自在に取付け、このアンチロールバー装置82の両端を前述の支持部材77,77(手前側の符号77のみ示す。)の下部にそれぞれ取付けたことを示す。
取付金具81は、アンチロールバー装置82に嵌めたブッシュ85を挟み込むために中央部をコ字状に折り曲げた第1金具86と、同じくブッシュ85を挟み込むために中央部を円弧状に折り曲げた第2金具87とからなり、フレームフロントパイプ43,43に設けた凸部91,92にボルト93,93で取付ける。
アンチロールバー装置82は、車体がロールしたときに発生する左右輪(ここでは、前輪14,15)のストローク差によってトーションバーが捩られることで捩り剛性を高め、上記のストローク差を小さくして車体のロールを抑えるものであり、トーションバーとなるアンチロールバー本体96と、このアンチロールバー本体96の両端にそれぞれ連結したリンク97,97(手前側の符号97のみ示す。)と、これらのリンク97,97の端部に設けるとともに支持部材77下部に取付けたボールジョイント98,98とからなる。なお、101,102は支持部材77にフロントクッションユニット57を連結するためのボルト及びナット、103は支軸76の端部にねじ込んだナット、104は支持部材77にボールジョイント98を取付けるためのナットである。
ボールジョイント98は、リンク97の先端部に一体成形したソケット98aと、このソケット98a内にスイング自在且つ回転自在に嵌合するボールを一体成形するとともに支持部材77に連結したボールスタッド98bと、これらのソケット98a及びボールスタッド98bのそれぞれの嵌合部分にダストが入らないようにするダストカバー98c、98dとからなる。
図3は本発明に係る車両のサスペンションを示す要部正面図(一部断面図)であり、車体フレーム11にブラケット71(図2参照)を介してアッパアーム72を上下スイング自在に取付け、アッパアーム72の先端に支持部材77(輪郭を太線で示した部材である。)を取付け、同じく車体フレーム11にブラケット71を介してサスペンションアームとしてのロアアーム107を上下スイング自在に取付け、これらの支持部材77及びロアアーム107の先端にボールジョイント108,111を介してナックルアーム112(即ち、前輪14,15(一方の符号14のみ示す。)を回転自在に取付けた部材である。)を取付け、車体フレーム11に設けたクロス部材113と支持部材77の上部に一体に設けた上部取付部115とにフロントクッションユニット57を渡して取付け、支持部材77、77(一方の符号77のみ示す。)の下部に一体に設けたアンチロールバー装置取付部としての下部取付部114、114(一方の符号114のみ示す。)のそれぞれにアンチロールバー装置82のリンク97,97(一方の符号97のみ示す。)を連結したことを示す。
図中の116、116(一方の符号116のみ示す。)はアンチロールバー装置82のアンチロールバー本体96とリンク97とを連結するボールジョイントであり、117はボールジョイント116をアンチロールバー本体96に取付けるナットである。
ボールジョイント116は、リンク97の先端部に一体成形したソケット116aと、このソケット116a内にスイング自在且つ回転自在に嵌合するボールを一体成形するとともにアンチロールバー本体96に連結したボールスタッド116bと、これらのソケット116a及びボールスタッド116bのそれぞれの嵌合部分にダストが入らないようにするダストカバー116c、116dとからなる。
図4は本発明に係る車両の前部を示す平面図であり、アッパメインフレーム31,31の前端に車幅方向に延ばしたフロントアッパフレーム121を取付け、ロアメインフレーム32,32(図1参照)の前端にフロントロアフレーム122(不図示)を取付け、これらのフロントアッパフレーム121とフロントロアフレーム122とに上下方向に延びるようにフレームフロントパイプ43,43を渡して取付け、これらのフレームフロントパイプ43,43にそれぞれ設けた凸部91,92(図2参照)に取付金具81,81でほぼコ字状としたアンチロールバー本体96をスイング自在に取付けたことを示す。
アンチロールバー本体96は、直線状のトーションバーとしてのトーションバー部124と、このトーションバー部124の両端に一体成形したアームとしてのアーム部125,125とからなる。
アーム部125は、ボールジョイント116を取付けるために端部に板状部126を設けた部分である。
以上に述べたアンチロールバー装置82の組付要領を次に説明する。
図5(a),(b)は本発明に係る車両のアンチロールバー装置の組付要領を示す作用図である。
(a)において、アンチロールバー本体96に嵌めたブッシュ85を第1金具86及び第2金具87で挟み込み、第1金具86及び第2金具87にボルト93,93を通し、凸部91,92に設けためねじ91a,92aにねじ込むことで、車体フレーム11の前端部にアンチロールバー装置82を取付ける。
そして、リンク97を矢印で示すように上方へスイングさせ、(b)において、ボールジョイント98に設けたおねじ部98aを車両前方から支持部材77の下部取付部114に設けた取付穴114aに挿入し、おねじ部98aにナット104をねじ結合する。これで車体フレーム11及び支持部材77へのアンチロールバー装置82の取付けが完了する。
図6はアンチロールバー装置取付構造の比較例を示す正面図であり、図示せぬ車体フレームに左右のアッパアーム211,211及び左右のロアアーム212,21を上下スイング自在に取付け、アッパアーム211,211の中間部にそれぞれ突出部213を設け、各突出部213にアンチロールバー装置214を渡して取付けたことを示す。
アンチロールバー装置214は、コ字状のアンチロールバー本体217と、このアンチロールバー本体217の両端部にボールジョイント218,218を介して連結したリンク221,221と、これらのリンク221,221をロアアーム212,212に連結するためのボールジョイント222,222とからなる。
図7(a),(b)は図6に示したアンチロールバー装置の組付要領を示す作用図である。
(a)において、アンチロールバー装置214を、矢印で示すように、左右のアッパアーム211,211と、左右のロアアーム212,212との間に挿入する。
そして、アンチロールバー本体217を図示せぬ車体フレームに回転自在に取付け、(b)において、ボールジョイント222,222に設けたおねじ部222a、222aを左右のアッパアーム211,211の突出部213,213に設けた取付穴213a、213aにほぼ車両側方から挿入し、これらのおねじ部222a,222aにナット224,224をねじ結合する。これで、アンチロールバー装置214の取付けが完了する。
以上の(a),(b)のように、この比較例では、アンチロールバー装置214を、左右のアッパアーム211,211と左右のロアアーム212,212との間で長い距離移動させなければならず、更に、移動の際にアッパアーム211、ロアアーム212に干渉しないように注意して慎重に作業を行わなければならないので、組付け性が損なわれる。
以上の図2及び図3で説明したように、本発明は第1に、車体フレーム11の左右にサスペンションアーム(即ち、アッパアーム72及びロアアーム107)を取付け、これらのサスペンションアーム72,107の先端部側にナックルアーム112を取付け、車体フレーム11側とサスペンションアーム72側とにフロントクッションユニット57を渡し、左右のサスペンションアーム72,72側に車体のロールを抑えるアンチロールバー装置82を渡した車両10(図1参照)において、サスペンションアーム72の先端に設けてナックルアーム112に連結するとともにフロントクッションユニット57のサスペンションアーム72側の端部を支持する左右の支持部材77,77にアンチロールバー装置82を渡したことを特徴とする。
アンチロールバー装置82からの入力荷重を、フロントクッションユニット57を支える剛性の高い支持部材77で受けることができ、例えば、サスペンションアームの途中にアンチロールバー装置を取付けるためにサスペンションアームに設けた取付部の剛性を特別に高める必要があるのに比べて、本発明ではその必要がないため、剛性アップのためにサスペンションアームの断面積を増したり、補強材を設けたりしなくてもよく、重量・コストの増加を抑えることができる。
また、サスペンションアーム72,107の途中にアンチロールバー装置82を取付けないため、サスペンションアーム72,107を単純な形状にすることができ、コストを低減することができるとともにサスペンションアーム72,107の設計自由度を高めることができる。
本発明は第2に、アンチロールバー装置82を、上下のアッパアーム72及びロアアーム107でサスペンションアームを構成したときに、アッパアーム72とナックルアーム112とを連結する支持部材77の下部に取付けたことを特徴とする。
支持部材77の下部はアッパアーム72とロアアーム107との間のスペースに位置するために、このスペースを有効に利用することができ、コンパクト化を図ることができる。
本発明は第3に、アンチロールバー装置82を、サスペンションアーム72側に設けた下部取付部114に車両前後方向から取付ける構造としたことを特徴とする。
サスペンションアーム72,107の先端にはナックルアーム112、ハブ、ディスクブレーキ、車輪(即ち、前輪14,15である。)を取付けるが、このサスペンションアーム側にアンチロールバー装置を取付ける場合、アンチロールバー装置を車体側方からサスペンションアームに取付ける構造では、車輪を外しても、上記のナックルアーム、ハブ、ディスクブレーキが邪魔になるために、作業者は車体側方斜め前方又は車体側方斜め後方から取付部を斜めに見ながら取付けることになるため、工具が使いにくく組付け性の点で劣る。
本発明では、アンチロール装置82を、支持部材77の下部取付部114に車両前後方向から取付ける構造としたので、車体フレーム11、サスペンションアーム72,107等に邪魔されずに、しかも車両前後方向から下部取付部114を正面に見ながら取付作業が行えるため、組付け性を向上させることができ、生産性を高めることができる。
本発明は第4に、アンチロールバー装置82を、トーションバー部124及びこのトーションバー部124の両端にそれぞれ一体成形したアーム部125,125からなるアンチロールバー本体96と、このアンチロールバー本体96の両端にそれぞれボールジョイント116を介して連結したリンク97,97とから構成し、アンチロールバー本体96を車体フレーム11の前端部であるフレームフロントパイプ43,43(又は車体フレーム11の後端部に)スイング自在に取付けたことを特徴とする。
アンチロールバー装置82を小組みした状態で、車体フレーム11の前方から車体フレーム11の前端部又は車体フレーム11の後方から車体フレーム11の後端部に容易に取付けることができ、組付け性を向上させることができて、生産性を高めることができる。
尚、本実施形態では、図3に示したように、支持部材77をアッパアーム72に取付けたが、これに限らず、支持部材77をロアアーム107に取付け、支持部材77でロアアーム107とナックルアーム112とを連結し、支持部材77にフロントクッションユニと57の下端とアンチロールバー装置82とを取付けてもよい。
また、支持部材77をリヤサスペンションを構成するサスペンションアームの先端部に取付けるとともに、支持部材77にリヤクッションユニット58(図1参照)の下端を取付け、左右の支持部材77,77にアンチロールバー装置82を渡して取付けてもよい。
本発明の車両のアンチロールバー装置取付構造は、三輪車、四輪車に好適である。
本発明に係る車両の側面図である。 本発明に係る車両の前部を示す要部側面図である。 本発明に係る車両のサスペンションを示す要部正面図である。 本発明に係る車両の前部を示す平面図である。 本発明に係る車両のアンチロールバー装置の組付要領を示す作用図である。 アンチロールバー装置取付構造の比較例を示す正面図である。 図6に示したアンチロールバー装置の組付要領を示す作用図である。 従来の車両のアンチロールバー装置取付構造を示す説明図である。
符号の説明
10…車両、11…車体フレーム、57,58…緩衝器(フロントクッションユニット、リヤクッションユニット)、72,107…サスペンションアーム(アッパアーム、ロアアーム)、77…支持部材、82…アンチロールバー装置、96…コ字状バー(アンチロールバー本体)、97…リンク、108…ボールジョイント、112…ナックルアーム、113…クロス部材、114…アンチロールバー装置取付部(下部取付部)、115…上部取付部、124…トーションバー(トーションバー部)、125…アーム(アーム部)。

Claims (7)

  1. 車体フレームの左右にサスペンションアームを取付け、これらのサスペンションアームにナックルアームを取付け、車体フレーム側とサスペンションアーム側とに緩衝器を渡し、左右のサスペンションアーム側に車体のロールを抑えるアンチロールバー装置を渡した車両において、
    前記左右のサスペンションアームの先端にそれぞれ支持部材を一体的に取付け、この支持部材の先端に前記ナックルアームを取付け、前記支持部材の上部に前記緩衝器の下端を取付け、前記左右の支持部材の下部に前記アンチロールバー装置の両端を取付けたことを特徴とする車両のアンチロールバー装置取付構造。
  2. 前記アンチロールバー装置は、前記サスペンションアームを上下のアッパアーム及びロアアームで構成したときに、これらのアッパアームとナックルアームとを連結する前記支持部材の下部に取付けたことを特徴とする請求項1記載の車両のアンチロールバー装置取付構造。
  3. 前記アンチロールバー装置は、前記サスペンションアームに設けたアンチロールバー装置取付部に車両前後方向から取付ける構造としたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両のアンチロールバー装置取付構造。
  4. 前記アンチロールバー装置は、トーションバー及びこのトーションバーの両端にそれぞれ一体成形したアームからなるコ字状バーと、このコ字状バーの両端にそれぞれボールジョイントを介して連結したリンクとからなり、前記コ字状バーを前記車体フレームの前端部又は後端部にスイング自在に取付けたことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3記載の車両のアンチロールバー装置取付構造。
  5. 前記緩衝器の上端は、前記サスペンションアームが取付けられるフレームより上方に位置するクロス部材に取付けられることを特徴とする請求項1記載の車両のアンチロールバー装置取付構造。
  6. 前記緩衝器の下端は、前記支持部材の上部に一体に設けた上部取付部に取付けられることを特徴とする請求項1記載の車両のアンチロールバー装置取付構造。
  7. 前記支持部材の先端は、ボールジョイントを介して前記ナックルアームに取付けられることを特徴とする請求項1記載の車両のアンチロールバー装置取付構造。
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