JP6138476B2 - 車両用アンチロール装置 - Google Patents
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Description
このような懸架装置は、車両の走行中に発生される車体の上下振動(Bounce)、ローリング(Rolling)、ピッチング(Pitching)、ヨーイング(Yawing)などの動きを吸収しなければならない。
しかし、従来のスタビライザーバーは、車体に設置のためのマウンティングブッシュとの摩擦により乗車感の側面で不利であり、横荷重の大きさ(つまり、ロール角の大きさ)と関係なしにロール剛性が常時一定であるため、限界状況では車両の安定性が保障されない。
また、マウンティングブッシュ内部の潤滑ゴムの変形および摩耗により異常音が発生する短所もある。
図1は、一般的な車両用アンチロール装置の斜視図である。
図1に示したとおり、アンチロール装置は、サブフレーム101両側に設置されたロアアーム103と、サブフレーム101の中央部に備えられる回転マウンタ105を含む。
回転マウンタ105には、板スプリング107を含むスプリングユニットがその中央部を通して回転可能に設置される。
板スプリング107の両端は、各ロアアーム103とプッシュロッド109を通じて連結される。
しかし、上述したような従来の車両用アンチロール装置は、板スプリング107の前後方向スパン(Span)が長いため、車体(TW;例えば、タイヤウェル)または周辺部品(TK;例えば、燃料タンク)と干渉が発生してレイアウトの側面で不利であるという短所がある。
また、組立角度によりプッシュロッド109と板スプリング107を締結するための別途のブラケットBを構成しなければならないという短所がある。
また、他の目的とするところは、既存の弾性体を利用することによって発生する衝撃および耐久強度の限界を改善し、圧縮性流体の初期圧力調節により自由な剛性チューニングが可能であり、サブフレーム内に構成してフレームとの一体化を通じてメンバー剛性を増大させると同時に、周辺部品とのレイアウト問題を解決することができる車両用アンチロール装置を提供することにある。
また、反力シリンダーは、内部が密閉されたシリンダーハウジングと、シリンダーハウジングの中央に長さ方向に沿って形成され、シリンダーハウジングの内部空間部を両端部で相互連通する前側および後側チャンバーに区画する案内壁と、案内壁を基準に前側および後側チャンバーにそれぞれ一方向と他方向に配置され、各内側端には前側および後側チャンバー内で案内壁に沿って案内されるピストンが取り付けられ、各外側端はプッシュロッドと連結されるピストンロッドと、を含むことを特徴とする。
また、シリンダーハウジングは、中央に長さ方向に案内壁が形成され、ピストンロッドが作動するように一側面には前側チャンバーに対応してロッドホールが形成され、他側面には後側チャンバーに対応してロッドホールがそれぞれ形成される下部ハウジングと、下部ハウジングの上部に設置されるハウジングカバーと、各ロッドホールに設置され、ピストンロッドとの間に気密を維持するシールカバーと、を有することを特徴とする。
シリンダーハウジングとピストンロッドとの間には、シール部材が設置されたことを特徴とする。
また、プッシュロッドは、ロアアームの内側端部に上側に延長して形成される延長端に外側端がボールジョイントを通じて連結されたことを特徴とする。
プッシュロッドは、反力シリンダーのピストンロッドに内側端がジョイントブッシュを通じて連結されたことを特徴とする。
圧縮性流体は、空気であってもよい。
反力シリンダーには、その内部の圧力を調節する空気圧調節バルブが設置されたことを特徴とする。
プッシュロッドは、ロアアームの内側端部に形成される延長端にボールジョイントを通じて連結されたことを特徴とする。
プッシュロッドは、ピストンロッドにジョイントブッシュを通じて連結されたことを特徴とする。
図2は、本発明の実施形態による車両用アンチロール装置の投影斜視図であり、図3は、本発明の実施形態による車両用アンチロール装置の分解斜視図であり、図4は、本発明の実施形態による車両用アンチロール装置の平面図である。
図2および図3に示したとおり、本発明の実施形態による車両用アンチロール装置は、ロアアーム1、反力シリンダー3、プッシュロッド5を含む。
そして、反力シリンダー3は、サブフレーム7の中央部内側に設置される。
サブフレーム7には、反力シリンダー3が設置されるようにその中央部に開口部OPが形成され、開口部OPに上部カバー9が組み立てられて反力シリンダー3を保護する。
ここで、シリンダーハウジング11は、下部ハウジング11aとハウジングカバー11bおよびシールカバー11cを含み、これらが相互組み立てられて密閉構造をなす。
つまり、シリンダーハウジング11は、下部ハウジング11a、下部ハウジング11aの上部に組み立てられるハウジングカバー11b、およびピストンロッド13の作動時、シーリングのためのシールカバー11cを含み、その内部が密閉される構造からなる。
また、ピストンロッド13は、案内壁15を基準に前側および後側チャンバーS1、S2にそれぞれ一方向と他方向に配置される。そして、それぞれのピストンロッド13の内側一端には、前側および後側チャンバーS1、S2内で案内壁15に沿って案内されるピストン17が装着される。そして、それぞれのピストンロッド13の外側一端はプッシュロッド5と連結される。
ここで、各ロッドホールHには、ピストンロッド13がそれぞれ挿入され、シールカバー11cが設置されてピストンロッド13と各ロッドホールHの間の気密を維持する。
また、ハウジングカバー11bには、少なくとも一つ以上の空気圧調節バルブVが設置されてシリンダーハウジング11内部に充填される空気圧を調節することができるようにする。
このようなプッシュロッド5は、その一端がロアアーム1から延長形成される延長端19にボールジョイントBJを通じて連結される。
また、プッシュロッド5は、反力シリンダー3のピストンロッド13にその他端がジョイントブッシュJBを通じて連結される。
また、プッシュロッド5とタイヤから伝達される荷重入力角度を平行に維持して荷重伝達効率を高めることができ、プッシュロッド5とピストンロッド13をジョイントブッシュBJを通じて直接締結して締結部品を縮小することができる。
以下、本発明の実施形態による車両用アンチロール装置の作動を図5を参照して説明する。
図5の(a)に示したとおり、車体がバンプする場合には、ロアアーム1の延長端19がプッシュロッド5を内側へ押すようになる。
そうすると、両側ピストンロッド13は、反力シリンダー3内部に後進し、シリンダーハウジング11内部の空気が各ピストン17により前側および後側チャンバーS1、S2を循環して反力を発生させることなくバンプ作動力をそのまま吸収するようになる。
これは既存のスタビライザの潤滑ブッシュを空気の循環に代替することによってブッシュの劣化および異音現象の発生を防止する効果を奏する。
そして、図5の(b)に示したとおり、車体が回転(旋回)する場合には、バンプが発生される側のロアアーム1の延長端19が当該プッシュロッド5を内側へ押すようになり、反対にリバウンドが発生される側のロアアーム1の延長端19が該当プッシュロッド5を外側へ引くようになる。
これによって、シリンダーハウジング11内部で空気の圧縮による反力Fは、車体のロールを抑制する方向に作用するようになる。
本発明の実施形態による車両用アンチロール装置は、ロール角が大きくなることに伴ってロール剛性をより増大するようになり、そのため、大変位のロールの発生時、柔軟に車両のロールを抑制して車両の走行および旋回安全性を高める。
圧縮性流体による剛性は、圧力に比例し、体積に反比例し、車両の回転時には剛性が変位の自乗に比例することによって非線形的剛性が具現される特性を示す。
また、本発明の実施形態によれば、圧縮性流体の圧縮反力を利用することによって、既存の弾性体を利用することによって発生する衝撃および耐久強度の限界を改善する効果がある。
また、本発明の実施形態によれば、プッシュロッドとタイヤから伝達される荷重入力角度を平行に維持して荷重伝達効率を高め、プッシュロッドとの締結のための締結部品を縮小することができ、構造的にもシンプルな利点がある。
3…反力シリンダー
5…プッシュロッド
7…サブフレーム
9…上部カバー
11…シリンダーハウジング
11a…下部ハウジング
11b…とハウジングカバー
11c…シールカバー
13…ピストンロッド
15…案内壁
17…ピストン
19…延長端
101…サブフレーム
103…ロアアーム
105…回転マウンタ
107…板スプリング
109…プッシュロッド
B…ブラケット
BJ…ボールジョイント
F…反力
H…ロッドホール
JB…ジョイントブッシュ
MB…マウンティングブッシュ
OP…開口部
S1…前側チャンバー
S2…後側チャンバー
T…タイヤ
TK…周辺部品(燃料タンク)
TW…車体(タイヤウェル)
V…空気圧調節バルブ
Claims (13)
- サブフレームの両側にヒンジ設置される各ロアアームと、
前記サブフレームの中央部に構成され、密閉されたシリンダーハウジング内部に充填される圧縮性流体の反力により両側に設置されるピストンロッドが相互作用するように構成される反力シリンダーと、
前記反力シリンダーの各ピストンロッドと前記各ロアアームの間を連結するプッシュロッドと、を含み、
前記反力シリンダーは、
内部が密閉されたシリンダーハウジングと、
前記シリンダーハウジングの中央に長さ方向に沿って形成され、前記シリンダーハウジングの内部空間部を両端部で相互連通する前側および後側チャンバーに区画する案内壁と、
前記案内壁を基準に前記前側および後側チャンバーにそれぞれ一方向と他方向に配置され、各内側端には前記前側および後側チャンバー内で前記案内壁に沿って案内されるピストンが取り付けられ、各外側端は前記プッシュロッドと連結されるピストンロッドと、を含むことを特徴とする車両用アンチロール装置。 - 前記サブフレームは、
前記反力シリンダーを設置するように中央部に開口部を形成し、前記開口部には、上部カバーが組み立てられて前記反力シリンダーを保護するように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の車両用アンチロール装置。 - 前記シリンダーハウジングは、
中央に長さ方向に前記案内壁が形成され、前記ピストンロッドが作動するように一側面には前記前側チャンバーに対応してロッドホールが形成され、他側面には前記後側チャンバーに対応してロッドホールがそれぞれ形成される下部ハウジングと、
前記下部ハウジングの上部に設置されるハウジングカバーと、
前記各ロッドホールに設置され、前記ピストンロッドとの間に気密を維持するシールカバーと、を有することを特徴とする請求項1に記載の車両用アンチロール装置。 - 前記ハウジングカバーには、
空気圧調節バルブが設置されたことを特徴とする請求項3に記載の車両用アンチロール装置。 - 前記シリンダーハウジングと前記ピストンロッドの間には、
シール部材が設置されたことを特徴とする請求項1に記載の車両用アンチロール装置。 - 前記プッシュロッドは、
前記ロアアームの内側端部に上側に延長して形成される延長端に外側端がボールジョイントを通じて連結されたことを特徴とする請求項1に記載の車両用アンチロール装置。 - 前記プッシュロッドは、
前記反力シリンダーのピストンロッドに内側端がジョイントブッシュを通じて連結されたことを特徴とする請求項1に記載の車両用アンチロール装置。 - 前記圧縮性流体は、
空気であることを特徴とする請求項1に記載の車両用アンチロール装置。 - サブフレームの両側にヒンジ設置される各ロアアームと、
前記各ロアアームとプッシュロッドを通じて連結されるピストンロッドと、
前記サブフレームに備えられる反力シリンダーと、
前記反力シリンダーの内部を2つのチャンバーに区画し、前記2つのチャンバーがその端部で互いに連通するように前記反力シリンダーの内部に備えられる案内壁と、
前記それぞれのチャンバーにスライド可能に備えられ、前記ピストンロッドと連結されるピストンと、を含むことを特徴とする車両用アンチロール装置。 - 前記反力シリンダーには、
前記それぞれのピストンロッドが挿入されるロッドホールが形成され、
前記ロッドホールには、前記ピストンロッドと前記ロッドホールの気密を維持するシールカバーが備えられたことを特徴とする請求項9に記載の車両用アンチロール装置。 - 前記反力シリンダーには、その内部の圧力を調節する空気圧調節バルブが設置されたことを特徴とする請求項9に記載の車両用アンチロール装置。
- 前記プッシュロッドは、
前記ロアアームの内側端部に形成される延長端にボールジョイントを通じて連結されたことを特徴とする請求項9に記載の車量用アンチロール装置。 - 前記プッシュロッドは、
前記ピストンロッドにジョイントブッシュを通じて連結されたことを特徴とする請求項9に記載の車両用アンチロール装置。
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