JPH11198628A - 車両用スタビライザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両のロールを効果的に抑制するとともに、左
右の車輪が同方向にストロークする際には不要な減衰力
が発生することのない車両用スタビライザ装置を得る。 【解決手段】 左右の車輪１Ｌ、１Ｒに対応して配設し
た油圧シリンダ７Ｌ、７Ｒに油路９Ｌ、９Ｒを介してそ
れぞれ接続される第1油室１５、第2の油室１６及びガス
室１３を備える調圧シリンダ８を設け、この調圧シリン
ダ８内を前記３室に分割するフリーピストン１２が摺動
可能に配設されている。このフリーピストン１２の第１
油室１５と第２油室１６を分割するピストン１２Ｂに両
室を連通するオリフィス１４を形成することで、左右の
車輪１Ｌ、１Ｒが同方向にストロークする場合には、こ
のオリフィス１４を作動流体は通過せず減衰力は発生し
ない。左右の車輪１Ｌ、１Ｒが逆方向にストロークする
ロール時には第１油室１５と第２油室１６に流入又は流
出する作動流体の量が相違するため、オリフィス１４を
作動流体が通過することとなり減衰力が発生するので、
車体のロール方向の運動に対する減衰力を増大させるこ
とができて、ロールを抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のスタビライ
ザ装置に関するものであって、特にスタビライザを左右
に配設した流体圧式のシリンダを油圧配管を介して相互
に連結して形成した車両用スタビライザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体圧式シリンダを用いた車両の
スタビライザ装置としては、例えば特開平２−１３６３
２０号公報に記載のものがある。この従来の装置は、左
右の車輪と車体との間に内部がピストンにより２室に分
割されたシリンダをそれぞれ設け、このピストンには２
室を連通するオリフィスを設けるとともに、シリンダが
所定値以上の速度で伸縮するときに２室を連通させるバ
ルブが設けられている。

【０００３】左右の車輪に対応して配設された両シリン
ダは、途中にアキュムレータを備えた油路を介して互い
に連結することで、左右の車輪が同方向にストロークす
る際のシリンダ内の容積変化をアキュムレータで吸収す
るようにしている。また、左右の車輪が逆方向にストロ
ーク又はストローク量が相違するロール等の場合に、伸
縮速度が所定値未満のときは、一方のシリンダからの圧
油が他方のシリンダに移動することでロールを抑制する
方向にシリンダが作用することとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来装置によれ
ば、シリンダが所定値未満の伸縮速度で伸縮する場合
は、ピストンのバルブは閉弁された状態を維持している
ため、分割された２室はオリフィスにより連通されてい
るので、シリンダの伸縮により容積が縮小する側の室か
ら容積が拡大する側の室に圧油がオリフィスを介して流
入する。

【０００５】この際、オリフィスの絞り効果により拡大
側の室の内圧が低下するとともに、縮小側の室の内圧が
高められることで、一方のシリンダの室に接続された他
方のシリンダの室との差圧に応じて圧油が移動し、これ
によりシリンダが車体のロールを抑制する方向に作用す
るようにしている。

【０００６】しかし、左右の車輪が同方向に同量のスト
ロークをする場合にも、シリンダ内の分割された２室に
おいては差圧が生じるため、シリンダの伸縮に対してオ
リフィスによる絞り効果により減衰力が発生し、車輪の
ストロークに対してショックアブソーバの減衰力にスタ
ビライザ装置のシリンダで発生した減衰力が加算された
合成減衰力が作用することとなり、車輪のストロークに
対する減衰力が増大して乗り心地が低下する。

【０００７】この発明の課題は、車両のロールを効果的
に抑制するとともに、左右の車輪が同方向にストローク
する際には不要な減衰力が発生することのない車両用ス
タビライザ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車両用スタ
ビライザ装置は、車輪を回転可能に支持する車輪支持部
材を含むばね下部材と、該ばね下部材と車体との間に配
設され、シリンダ本体内にピストンが進退動可能とされ
た流体圧シリンダと、内部に摺動可能に配設されたフリ
ーピストンにより、作動流体の容量変化に応じて容積が
可変する容積可変室と車両の左右に配設された流体圧シ
リンダに油路を介して連通される油室とに区画された調
圧シリンダと、該調圧シリンダのフリーピストンに油室
を左右それぞれの流体圧シリンダに対応する油室に分割
するピストンを一体的に備え、このピストンにより分割
された前記油室を連通する絞り手段と、を備えることを
特徴とする。

【０００９】この車両用スタビライザ装置によれば、左
右の車輪が逆方向にストロークする場合には左右の流体
圧シリンダに対してピストンが進退動することによって
左右それぞれの流体圧シリンダ内において、一方の流体
圧シリンダでは容積が増大し、他方の流体圧シリンダで
は容積が減少する。その容積変化により作動流体が左右
の流体圧シリンダ間で移動するが、この作動流体の移動
する油路には絞り手段が形成されているため、作動流体
の移動によって減衰力が発生し、車体のロール方向の動
きに対して減衰力を加算することができて、ロール減衰
を向上することができる。

【００１０】これに対して、左右の車輪が同方向に同量
ストロークする場合には、左右の流体圧シリンダに対し
てピストンが進退動する量は同じとなるため、左右の流
体圧シリンダ間で流入又は流出する作動流体量は同一と
なるので、流体圧シリンダにおける容積変化に伴い流出
又は流入する作動流体はフリーピストンが容積可変室の
容積を変化させるように移動することによって吸収され
る。このため、作動流体が絞り手段を介して移動するこ
とはないので、スタビライザ装置において余分な減衰力
が発生することがないことから、乗り心地の低下を防止
することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１及び図２に基づいて、本発明
の実施の形態にかかる車両用スタビライザ装置の説明を
行なう。図１は本発明のスタビライザ装置が適用された
車両の後輪懸架装置の構成図であり、図２はスタビライ
ザ装置を構成する要素のみを開示する構成図である。１
Ｌ、１Ｒは車両の左右に配設された車輪であり、この車
輪１Ｌ、１Ｒは車輪支持部材としてのキャリア３Ｌ、３
Ｒに回転可能に支持されている。

【００１２】キャリア３Ｌ、３Ｒはロアアーム２Ｌ、２
Ｒを介して車体に対して揺動可能に支持され、更にキャ
リア３Ｌ、３Ｒと車体との間にショックアブソーバ及び
コイルスプリングから構成されるストラット４Ｌ、４Ｒ
を介在させることで、車体をコイルスプリングにより弾
性的に支持するとともに、ショックアブソーバで車体の
振動を減衰させるように構成されている。これらの車輪
１Ｌ、１Ｒ、ロアアーム２Ｌ、２Ｒ、キャリア３Ｌ、３
Ｒ及びストラット４Ｌ、４Ｒがばね下部材を構成する。

【００１３】また、本発明におけるスタビライザ装置
は、ロアアーム２Ｌ、２Ｒと車体との間に配置された一
方がロアアーム２Ｌ、２Ｒに連結されたシリンダ５Ｌ、
５Ｒと、一端が車体に連結され、他端がシリンダ５Ｌ、
５Ｒの他方からシリンダ５Ｌ、５Ｒ内に対して進退動可
能に挿入されたピストンとしての棒状のピストンロッド
６Ｌ、６Ｒとから構成された流体圧シリンダとしての油
圧シリンダ７Ｌ、７Ｒと、シリンダ５Ｌ、５Ｒ内と油路
９Ｌ、９Ｒを介して連通された調圧シリンダ８とから構
成されている。

【００１４】次に、図２に基づいて、調圧シリンダ８を
含むスタビライザ装置の構成について説明する。調圧シ
リンダ８は、内部が大径シリンダ部１０と小径シリンダ
部１１とから構成される段付きシリンダとされ、このシ
リンダの内部には大径シリンダ部１０をガス室１３と第
１油室１５とに分割するピストン１２Ａと、小径シリン
ダ部１１を第１油室１５と第２油室１６とに分割するピ
ストン１２Ｂとを一体的に備えたフリーピストン１２が
配設される。小径シリンダ部１１の分割された第１油室
１５と第２油室１６とはピストン１２Ｂに設けられた絞
り手段としてのオリフィス１４を介して連通されてい
る。

【００１５】フリーピストン１２により調圧シリンダ８
内は、大径シリンダ部１０とピストン１２Ａにより画成
されて圧縮性の気体が封入された容積可変室としてのガ
ス室１３と、ピストン１２Ａとピストン１２Ｂとの間の
第１油室１５と、ピストン１２Ｂと小径シリンダ部１１
により画成された第２油室１６とに３分割される。分割
された第１油室１５は油路９Ｌを介して油圧シリンダ７
Ｌと連通されるとともに、第２油室１６は油路９Ｒを介
して油圧シリンダ７Ｒと連通されている。

【００１６】このため、小径シリンダ部１１のピストン
１２Ｂを挟んだ第１油室１５及び第２油室１６にそれぞ
れ同量の作動流体が両油圧シリンダ７Ｌ、７Ｒから流入
した場合には、第１油室１５と第２油室１６との間に流
入量の差が生じないためピストン１２Ｂのオリフィス１
４を介して作動流体が流れることはない。しかしなが
ら、小径シリンダ部１１の第１油室１５と第２油室１６
の間にそれぞれ異なる量の作動流体が両油圧シリンダ７
Ｌ、７Ｒから流入した場合には、第１油室１５と第２油
室１６との間において流入量の差が生じるためピストン
１２Ｂのオリフィス１４を介して作動流体が流れること
となるため、オリフィス１４を作動流体が通過する際に
減衰力が発生する。

【００１７】次に、このように構成されたスタビライザ
装置の作動について説明する。例えば段差乗り越え時の
ような左右の車輪１Ｌ、１Ｒが同時に上方向にストロー
クした場合についてみると、車輪１Ｌ、１Ｒの変位に伴
いロアアーム２Ｌ、２Ｒが上方向に揺動する。これに伴
い、ロアアーム２Ｌ、２Ｒに接続されたシリンダ５Ｌ、
５Ｒも上方向に変位するため、ピストンロッド６Ｌ、６
Ｒがシリンダ５Ｌ、５Ｒ内に侵入し、シリンダ５Ｌ、５
Ｒ内に侵入したピストンロッド６Ｌ、６Ｒの体積分だけ
シリンダ５Ｌ、５Ｒ内の容積が減少する。

【００１８】このため、シリンダ５Ｌ、５Ｒ内の容積が
減少するので、シリンダ５Ｌ、５Ｒ内の作動流体が油路
９Ｌ、９Ｒを介して調圧シリンダ８に流入する。両シリ
ンダ５Ｌ、５Ｒから移動してきた作動流体はピストン１
２Ｂにより分割された第１油室１５及び第２油室１６に
それぞれ流入するが、第１油室１５及び第２油室１６に
流入する作動流体の流入量は同じため、オリフィス１４
を介して流通することはないので、オリフィス１４によ
って減衰力は発生しない。

【００１９】しかしながら、調圧シリンダ８には両油圧
シリンダ７Ｌ、７Ｒから作動流体が流入するため、作動
流体の増大分を吸収するためにガス室１３を圧縮する方
向にフリーピストン１２が調圧シリンダ８内を移動す
る。このような状態では、調圧シリンダ８では減衰力を
発生することはなく、ガス室１３を圧縮することによる
内圧上昇によりばね力は発生するが、このばね力はスト
ラット４Ｌ、４Ｒにおけるコイルスプリングのばね力に
比べてかなり小さい値となるので、乗り心地に影響を与
えることはない。

【００２０】また、左右の車輪１Ｌ、１Ｒが同時に下方
向に同量ストロークした場合には、車輪１Ｌ、１Ｒの変
位に伴いロアアーム２Ｌ、２Ｒも下方向に揺動する。こ
れに伴い、ロアアーム２Ｌ、２Ｒに接続されたシリンダ
５Ｌ、５Ｒも下方向に変位してピストンロッド６Ｌ、６
Ｒがシリンダ５Ｌ、５Ｒ内から退出し、シリンダ５Ｌ、
５Ｒ内から退出したピストンロッド６Ｌ、６Ｒの体積分
だけシリンダ５Ｌ、５Ｒ内の容積が増大する。

【００２１】シリンダ５Ｌ、５Ｒ内の容積が増大するこ
とで、調圧シリンダ８の第１油室１５及び第２油室１６
の作動流体が油路９Ｌ、９Ｒを介してシリンダ５Ｌ、５
Ｒに供給される。これにより、調圧シリンダ８の第１油
室１５及び第２油室１６からは同量の作動流体が油圧シ
リンダ７Ｌ、７Ｒに流出するため、オリフィス１４を介
して作動流体は流通することはなく、オリフィス１４に
より減衰力は発生しない。

【００２２】しかしながら、調圧シリンダ８から両油圧
シリンダ７Ｌ、７Ｒに作動流体が流出するため、作動流
体の減少分を吸収するためにフリーピストン１２がガス
室１３を拡大する方向に移動する。これにより、車輪１
Ｌ、１Ｒが上方向にストロークする場合と同様に減衰力
を発生させることなく、ガス室１３の内圧変化のみが作
用することとなる。

【００２３】次に、左右の車輪１Ｌ、１Ｒが互いに逆方
向にストロークするロール時について説明する。例え
ば、車両が右方向に旋回している状態を考えると、旋回
による横加速度により車体が左下がり方向にロールする
ことで左側の車輪１Ｌが車体に対して上方向、即ちバウ
ンド方向にストロークし、右側の車輪１Ｒが車体に対し
て下方向、即ちリバウンド方向にストロークする。

【００２４】これにより、左側の油圧シリンダ７Ｌで
は、シリンダ５Ｌ内にピストンロッド６Ｌが侵入するこ
とによりシリンダ５Ｌ内の容積が減少するため、シリン
ダ５Ｌ内の作動流体が油路９Ｌを介して調圧シリンダ８
の第１油室１５に流入する。また、右側の油圧シリンダ
７Ｒでは、シリンダ５Ｒ内からピストンロッド６Ｒが退
出することによりシリンダ５Ｒ内の容積が増大するた
め、調圧シリンダ８の第２油室１６の作動流体が油路９
Ｒを介してシリンダ５Ｒに流出する。

【００２５】このため、調圧シリンダ８の第１油室１５
には作動流体が流入し、第２油室１６からは作動流体が
流出するので、第１油室１５からピストン１２Ｂのオリ
フィス１４を介して第２油室１６に作動流体が流れるこ
ととなり、作動流体がオリフィス１４を通過する際に減
衰力が発生する。

【００２６】車両が左方向に旋回する状態においては、
上記右方向旋回時と左側の油圧シリンダ７Ｌと右側シリ
ンダ７Ｒの関係、及び、調圧シリンダ８の第１油室１５
と第２油室の関係が逆になるだけで、その作用について
は同じとなるため、詳細な説明は省略する。

【００２７】このように、ロールのような左右の車輪１
Ｌ、１Ｒのストローク方向が相違する場合及びストロー
ク方向が同じであってもストローク量又はストローク速
度が相違するような場合には、調圧シリンダ８の第１油
室１５と第２油室１６に流入又は流出する作動流体の量
が相違するので、作動流体がオリフィス１４を通過する
こととなり、このオリフィス１４で減衰力が発生し，シ
ョックアブソーバの減衰力に加算されるので、車体のロ
ール方向の動きを抑制することができる。

【００２８】上述の実施形態において、油圧シリンダ７
Ｌ、７Ｒのシリンダ５Ｌ、５Ｒに対して進退動可能とさ
れたピストンロッド６Ｌ、６Ｒを棒状の形態としたが、
この形態に限ることなく、例えばシリンダ５Ｌ、５Ｒ内
を２分割するようなピストンを備えるようにしてもよ
く、この場合にはピストンロッドを支持する箇所がシリ
ンダ５Ｌ、５Ｒへの侵入部とシリンダ５Ｌ、５Ｒの内周
面に摺接するピストンの外周の２ヶ所となるのでピスト
ンロッドの支持剛性が向上する。

【００２９】このように構成した場合には減衰力が発生
しないように、分割した室を液密に完全に分離させて一
方の室にガス等の圧縮性流体を封入又は大気に開放する
か、ピストンに減衰力が発生しないような十分に大きな
連通孔を穿設することで、ピストンにおいて減衰力が発
生することはない。

【００３０】また、上述の実施形態では、容積可変室と
してのガス室１３には圧縮性の気体が封入されていると
しているが、この室を大気に開放するとともに、内部に
スプリング等の弾性体を設けるようにしてもよい。

【００３１】更に、上述の実施形態においては、調圧シ
リンダ８において減衰力を発生するオリフィス１４をフ
リーピストン１２を構成するピストン１２Ｂに設けてい
るが、第１油室１５と第２油室１６を連通する連通路を
別に設け、この連通路にオリフィスを形成するようにし
てもよい。

【００３２】加えて、オリフィスの絞り量を可変に形成
しても良く、また、ロール方向の大入力時に過大な減衰
力を発生させないように、オリフィスと並列に所定値以
上の差圧時に開弁するバルブを配設しても良い。

【００３３】上述の実施形態において、油圧シリンダ７
Ｌ、７Ｒのピストンロッド６Ｌ、６Ｒが車体に、シリン
ダ５Ｌ、５Ｒがロアアーム２Ｌ、２Ｒに連結されている
が、これに限らず、ピストンロッド６Ｌ、６Ｒがロアア
ーム２Ｌ、２Ｒに、シリンダ５Ｌ、５Ｒが車体に連結さ
れるようにしても良い。

【００３４】尚、上述の実施形態においては、スタビラ
イザ装置を後輪懸架装置に適用した例を説明している
が、これに限らず、前輪懸架装置に適用することはもち
ろん、懸架装置の形式もストラット式に限ることはな
い。

【００３５】

【発明の効果】この発明によれば、車体がロールするよ
うな場合にはスタビライザ装置において減衰力を付加す
ることができるため、車体のロール方向の動きを抑制す
ることができる。また、段差等の乗り越えのように左右
の車輪が同方向に同量ストロークする場合には、スタビ
ライザ装置において余分な減衰力が発生しないので、乗
り心地を低下させることはないので、乗り心地と操縦安
定性の両立を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】この発明のスタビライザ装置を含む車両用懸架
装置の全体構成図である。

【図2】この発明の実施形態に係るスタビライザ装置の
構成図である。

【符号の説明】 １Ｌ、１Ｒ…車輪、３Ｌ、３Ｒ…キャリア（車輪支持部
材）、５Ｌ、５Ｒ…シリンダ、６Ｌ、６Ｒ…ピストンロ
ッド、７Ｌ、７Ｒ…油圧シリンダ、８…調圧シリンダ、
９Ｌ、９Ｒ…油路、１２…フリーピストン、１３…ガス
室（容積可変室）、１４…オリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白岩 哲也 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪を回転可能に支持する車輪支持部材
   を含むばね下部材と、 該ばね下部材と車体との間に配設され、シリンダ本体内
   にピストンが進退動可能とされた流体圧シリンダと、 内部に摺動可能に配設されたフリーピストンにより、作
   動流体の容量変化に応じて容積が可変する容積可変室と
   車両の左右に配設された流体圧シリンダに油路を介して
   連通される油室とに区画された調圧シリンダと、 該調圧シリンダのフリーピストンに油室を左右それぞれ
   の流体圧シリンダに対応する油室に分割するピストンを
   一体的に備え、該ピストンにより分割された前記油室を
   連通する絞り手段と、 を備えることを特徴とする車両用スタビライザ装置。