TWI432352B

TWI432352B - 補強剛性裝置

Info

Publication number: TWI432352B
Application number: TW097126601A
Authority: TW
Inventors: Hideharu Tatsumi; Mitsuo Kimura; Yoshimitsu Kobayashi
Original assignee: Fuji Heavy Ind Ltd
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2008-07-14
Publication date: 2014-04-01
Also published as: CN101353058B; JP2009023529A; US20090020972A1; CN101353058A; EP2017164B1; US7762568B2; EP2017164A2; TW200904688A; EP2017164A3; JP4440952B2

Description

補強剛性裝置

本發明係關於為了汽車等車體的補強剛性(提高剛性)，而跨越左右之懸架安裝部間所設的補強剛性裝置(可撓式塔頂桿)。

已知在汽車等車輛的車體中，跨越左右懸架的車體側安裝部之間，裝設樑狀之補強剛性裝置。這種補強剛性裝置之中，跨越支柱式懸架之左右支柱支撐部所設者，係通稱為塔頂桿支柱(Strut tower bar)，可容易地加裝在既存的車體上，且有提高操縱穩定性之效果，因此廣為採用。而且，已知在習知這種塔頂桿支柱中，在中間部分設有滑枕式滾珠接頭(pillow ball joint)等轉動容許部(例如，參照專利文獻1)。

[專利文獻1]日本特開2006-182133號公報

車輛旋轉時，旋轉內輪側的懸架臂係藉由輪胎所產生的轉向力，因包含輔助車架等的車體撓曲，而有朝旋轉中心側被拉出之傾向。當操舵前輪的轉向橫拉桿(steering tie-rod)係配置在屬於前輪的操向軸線之大王銷(Kingpin)軸的更前方處之車輛(關節臂伸到前方之車輛)時，則旋轉內輪側的懸架臂被拉出時，產生實質的舵角減少(轉回)，輪胎的滑角減少，且轉向力減少。因此，旋轉外輪所產生的轉向力對旋轉內輪相對地變大，以抑制旋轉內輪側懸架的下沈(jack down)現象，並促進旋轉外輪側懸架的上頂(jack up)現象，結果，車輛係顯示伴隨前方上升的縱搖(pitching)舉動之左右搖晃(roll)。一般在車輛旋轉時，伴隨前方下沈的縱搖舉動所給予駕駛人的感覺、操縱穩定性較良好，因此謀求儘量降低旋轉內輪側懸架臂之位移。

對此，已知若裝設上述塔頂桿支柱，則藉由抑制車體的撓曲，對於抑制操舵初期的旋轉內輪側懸架臂之位移有效。但是，為了再提升旋轉時所給予駕駛人的感覺，並提升操舵初期的操縱穩定性，因此謀求進一步減少旋轉內輪側懸架臂之位移，且防止旋轉內輪的實舵角轉回。

鑑於上述問題，本發明的課題在於提供一種更為提升車輛的操縱穩定性之補強剛性裝置。

根據本發明之第1觀點，形成在車體的一部分，且跨越分別支撐有左右之懸架裝置的減震器上端部的左右之減震器支撐部之間所設置之補強剛性裝置，係具備：左側軸及右側軸，係分別固定在左右之前述減震器支撐部；及轉動容許部，係將前述左側軸及前述右側軸在前述車體的車寬方向之中央部位連結，並容許前述左側軸和前述右側軸之轉動；其中，將前述左側軸及前述右側軸和前述減震器支撐部之固定部位，係配置在該減震器支撐部附近的前述減震器之連桿軸線位置之車輛前方側。

此外，根據本發明之第2觀點，在前述第1觀點之補強剛性裝置中，亦可將前述轉動容許部朝車輛後方側或車輛前方側偏移配置於前述左側軸及前述右側軸和前述減震器支撐部的固定部位。

而且，根據本發明之第3觀點，具有左和右之減震器的車輛之補強剛性裝置，係具備：第1環狀板，係於前述左右之減震器的一方上端部附近，固定在車體；第2環狀板，係於前述左右之減震器的另一方上端部附近，固定在車體；第1軸，具有在連結前述第1環狀板中心和前述第2環狀板中心的軸之一方側，連結在前述第1環狀板的一端部；及第2軸，具有在該軸的一方側，連結在前述第2環狀板的一端部；其中，前述第1軸的另一端和前述第2軸的另一端係形成為以彼此旋轉自如的方式連結。

此外，根據本發明之第4觀點，在前述第3觀點之補強剛性裝置中，前述第1軸亦可越過前述軸而延伸成其另一端部位於前述軸的另一方側，前述第2軸亦可越過前述軸而延伸成其另一端部位於前述軸的另一方側。

一般在車輛旋轉時，若旋轉內輪側的懸架臂被輪胎的轉向力拉出，則車輛的車架類等車體前部構造，係在大致沿著車輛前後方向的軸周圍承受扭力，且設在懸架裝置上部的減震器支撐部會朝車寬方向內側位移。此時，因為車架等係固定在車廂前部的間隔壁，因此其位移量係在車輛前方側會變大。而且，當旋轉內輪側的減震器支撐部朝車寬方內內側位移時，補強剛性裝置的軸會產生彎曲變形，藉此產生彎曲力矩。該彎曲力矩係被當作反作用力傳達到減震器支撐部，以發揮抑制旋轉內輪側的車體變形之作用。

根據本發明，藉由在補強剛性構件的左側軸和右側軸之間設置轉動容許部，而在該轉動容許部使左右軸的彎曲力矩成為零，並且在與左右軸的減震器支撐部之固定部位中，相較於不具有這種轉動容許部之補強剛性裝置，可產生大的彎曲力矩。該彎曲力矩係在旋轉內輪側和旋轉外輪側為相反方向且大小相同。藉此，因旋轉內輪側之車體變形所產生的彎曲力矩不僅可傳達到旋轉內輪側，亦可有效地傳達到旋轉外輪側。傳達到車體側的彎曲力矩係在旋轉內輪側，如上述般地抑制車體變形。另一方面，在旋轉外輪側，該彎曲力矩係將車體朝與內輪側相反之方向扭轉，在使上臂(lower arm)朝車寬方向內側位移的方向發揮作用。並且，將從各軸朝車體側輸入該彎曲力矩的固定部位，相對於減震器的連桿軸線而朝車輛前方側配置，藉此比配置朝車體變形量較小的車輛後方側時，會更有效地抑制旋轉內輪側的車體變形，且可促進旋轉外輪側的車體變形。再者，藉由將轉動容許部的位置朝車輛後方側或前方側偏離配置於該固定部位，相對於將左右固定部位及轉動容許部朝車寬方向一直線地配置之情形，可將固定部位和轉動容許部之距離(各軸之跨距)加大，使各軸所產生的彎曲力矩更大。再者，可防止與配置在引擎室內的吸氣系零件等其他零件之干涉。

藉由該等作用，本發明可抑制車體變形，減少旋轉內輪側懸架臂的横位移，且防止旋轉內輪的實舵角轉回，抑制轉向力之降低。另一方面，使旋轉外輪側的車體朝與旋轉內輪側相反之方向變形，使下搖臂朝車寬方向內側位移，減少旋轉外輪的實舵角，而可減少旋轉外輪所產生的轉向力。藉此，促進旋轉內輪側懸架的下沈現象，並抑制旋轉外輪側懸架的上頂現象，且可獲得伴隨著車輛前方下沈的縱搖舉動所帶來的左右搖晃舉動，而給予駕駛人良好的感覺。再者，藉由旋轉內輪的轉向力增加，可提早開始旋轉初期的偏搖(Yaw)，操縱穩定性亦提高。

本發明係藉由以下方式來解決提供更為提升車輛操縱穩定性之補強剛性裝置的課題：將塔頂桿支柱之車體側的固定部位，相對於減震器的連桿軸線而朝車輛前方配置，並在塔頂桿支柱的中間部裝設滑枕式滾珠接頭，使左右之軸可彼此轉動，且將該滑枕式滾珠接頭較減震器的連桿軸線朝車輛後方側配置。

[實施例]

以下，說明屬於適用本發明之補強剛性裝置之塔頂桿支柱的實施例。

實施例之塔頂桿支柱係跨越乘用車等汽車之麥弗遜支柱式(MacPherson strut type)前懸架的左右之上支承支柱(Strut upper mount)間而設置。

第1圖係從車體底盤下側的前方側觀察裝設有實施例之塔頂桿支柱的車輛之懸架裝置之外觀斜視圖。

第2圖係從車體底盤下側的車寬方向中央部側觀察第1圖的懸架裝置之外觀斜視圖。

第3圖係表示實施例之塔頂桿支柱及懸架裝置的構成之示意圖，顯示從車輛前方側所見之狀態。

車輛之車體1係如第3圖等所示，具備下側車架10、上側車架20、支柱收容部30、前橫樑(front corss menber)40而構成。車體1係例如鋼製的一體構造車身，在未圖示之車廂(車室)前方具備獨立的引擎室，前懸架係配置在該引擎室的兩側部。

下側車架10係從屬於車廂的前部間隔壁的未圖示之趾板(toe board)，朝車輛前方側突出，且大致沿著車輛的前後方向配置之樑狀構造構件。下側車架10係在朝車寬方向隔開地裝設1對，該等之間係收容引擎等動力傳動裝置。上側車架20係從設在趾板上方側的隔板(Bulkhead)，朝車輛前方側突出，且大致沿著車輛的前後方向配置之樑狀構造構件。上側車架20係在朝車寬方向隔開地裝設1對，配置在下側車架10之更上方側且車寬方向更外側。該上側車架20係沿著車輛之未圖示之前擋泥板(fender)的上端部延伸。

支柱收容部30係收容後述之支柱120的部分。支柱收容部30係形成為例如下側開口的杯子狀，其上端部(杯子形狀的底部)形成有支柱支撐部31，用以固定支柱120的上支承支柱121。該支柱支撐部31係本發明中所謂的減震器支撐部。如第3圖所示，支柱收容部30下端部係連接且固定在下側車架10上面部之車寬方向外側的端部。而且，支柱收容部30之上端部(支柱支撐部31附近之部分)，係連接且固定在上側車架20上面部之車寬方向內側的端部。此外，以上之下側車架10、上側車架20、支柱收容部30係構成車體1的車身(white body)之一部分，例如利用點焊接等而相互接合。

前橫樑40係裝設在車體1之下部，朝車寬方向延伸之樑狀構件，也是裝設構成懸架裝置的各構件之基部。如第3圖所示，前橫樑40之車寬方向的兩端部之上面部，係利用例如螺絲、螺帽之鎖緊等，而固定在車體的下側車架10之下面部。而且，在前橫樑40形成有從其下部突出之托架41。托架41係當作上臂130的車體側支點部分，對應左右之上臂130朝車寬方向隔開地設置1對。再者，在前橫樑40之上部，經由具有彈性體的引擎座等，搭載有未圖示之引擎等動力傳動裝置。

懸架裝置係具有殼體110、支柱120、上臂130、穩定器(stabilizer)140等所構成。而且，在懸架裝置設有轉向系統150、前制動器160、驅動軸170、支撐板180。然後，在左右之支柱120的上端部間裝設有塔頂桿支柱200。

殼體(關節)110係例如鑄造鋼製構件，用以收容以可旋轉方式支撐裝設有車輪W之未圖示之前輪輪轂的輪轂軸承。殼體110具備朝其前方側突出形成的關節臂，該關節臂係連接後述之轉向系統150的橫拉桿152。

支柱120係組合線圈彈簧及減震器而成者，在其上端部具備上支承支柱121。上支承支柱121係固定在車體1的支柱收容部30之支柱支撐部31。另一方面，支柱120下端部係固定在殼體110之上端部。支柱120係在前輪轉舵時，與殼體110一起繞著操向軸線(大王銷King pin)周圍旋轉，且配合懸架裝置的衝程進行伸縮。其中，大王銷係連結支柱120上端部的減震器之活塞連桿軸線位置、與在上臂130支撐殼體110的球形接頭131之旋轉中心的直線。

上支承支柱121係具備：防震橡膠，用以減低從支柱120傳達到車體1側的振動等；及軸承等，係以可繞著大王銷轉動之方式將支柱120之本體支撐在車體1。該軸承係配置成與支柱120的減震器之連桿軸線為大致同心。上支承支柱121具備朝上方側突出的螺栓，支柱120係藉由令該螺栓插通至形成於車體1側的支柱支撐部31之螺栓孔，且以螺帽鎖緊的方式固定在車體1。

上臂130係跨越前橫樑40的托架41及車體1和殼體110之間所配置的懸架臂，例如利用鋁合金之鍛造或鋼壓製所形成。上臂130係於車體側中，在朝車輛之前後方向隔開地配置的2處連接部連接在托架41等，且配合懸架裝置之衝程，繞著屬於連結該2處連接部之直線的搖動中心軸搖動(旋轉)。上臂130前側的連接部係連接在前橫樑40的托架41，後側的連接部則未經由前橫樑40而連接在車體1。

再者，上臂130係經由殼體110下端部和球形接頭131 而連接，殼體110係可相對於上臂130，繞著球形接頭131之未圖示之球體的中心點上進行搖動、旋轉。上臂130係彎曲形成為大致L字形，在其與前後之車體等的連接部分別設有橡膠墊圈。在上臂130，分別設有前後之橡膠墊圈的外筒分別被壓入的圓筒部132、133。前側之圓筒部132係配置成使其軸方向與車輛的前後方向大致一致。前側之橡膠墊圈係藉由插入在其內筒內的螺栓，而固定在前橫樑40的托架41。後側之圓筒部133係配置成其軸方向大致朝上下方向。後側之橡膠墊圈係藉由插入在其內筒內的螺栓，而固定在車體1及支撐板180。

穩定器(防傾桿)140係例如將彈簧鋼線材彎曲加工所形成，且具有朝車寬方向延伸的中間部分之構件，經由環141分別連接在左右之上臂130的前緣部。穩定器140係例如在車輛之左右搖晃時等那樣，當左右之前懸架朝反方向相對位移時，因扭曲中間部分以產生彈簧反作用力，而產生使左右搖晃復原之力量。

轉向系統150係配合未圖示之轉向輪的操作而操舵前輪者，具備轉向齒輪箱151、橫拉桿152。轉向齒輪箱151具備齒條和小齒輪機構，用以使連接在轉向輪之未圖示之轉向軸的旋轉運動，變換成車寬方向的直行前進運動。橫拉桿152係桿狀之構件，用以連接轉向齒輪箱151和設在殼體110前端部的關節臂，且將未圖示之轉向齒條的動作傳達到殼體110，以進行殼體110的操向。橫拉桿152係經由設在屬於其車寬方向外側之端部的橫拉桿端之球形接頭，而連接在殼體110的關節臂。

前制動器160係通氣蝶式制動器(ventilated disc brake)，具有：例如與車輪一起旋轉的轉子、及以制動器墊挾持該轉子的卡鉗。驅動軸170係驅動力傳達軸，用以將驅動力從未圖示之差速齒輪傳達到裝設在殼體110之未予圖示之車輪輪轂，且在其兩端部設有等速接頭而可以彎曲。支撐板180係支撐後側之橡膠墊圈下部的構件，例如利用板金形成，藉由螺栓等固定在車體1的底部。

塔頂桿支柱200係如第3圖所示跨越車體1之左右之支柱支撐部31所設置的補強剛性裝置，且其係在中間部具有轉動容許部之可撓式塔頂桿支柱。第4圖係表示塔頂桿支柱外觀之兩面圖，第4圖(a)係在車輛裝設時從上方所觀看之圖，第4圖(b)係從車輛前方所觀看之圖。塔頂桿支柱200係具備左側軸210、右側軸220、左側板230、右側板240、滑枕式滾珠接頭250所構成。

左側軸210及右側軸220係從塔頂桿支柱200之車寬方向之中央部，分別朝左右之支柱支撐部31側延伸而形成。左側軸210及右側軸220係例如將鋁合金等金屬性之中空管予以彎曲加工而形成。左側軸210及右側軸220係於各自之大致中間部彎曲而形成。於將塔頂桿支柱200裝設在車體1之狀態下，滑枕式滾珠接頭250側(車體中央側)的部分，係比左側軸210及右側軸220的彎曲部更大致沿著車寬方向大致水平地配置。此外，相較於彎曲部支柱支撐部31側的部分，係使支柱支撐部31側以位於較彎曲部為車輛前方側並且比彎曲部更低之方式傾斜而配置。

左側板230及右側板240係塔頂桿支柱200被固定在車體1之左右之支柱支撐部31的部分。左側板230及右側板240係例如利用金屬板而形成為環狀板，與支柱120的減震器連桿軸線配置成大致同心。並且，在左側板230及右側板240，其周方向大致等間隔地分散形成有各3個螺栓孔。在該螺栓孔插入上述上支承支柱121的螺栓，藉由用以固定支柱120的螺帽，將左側板230及右側板240鎖緊(一起鎖緊)在支柱支撐部31。

在左側板230及右側板240，設置有供各左側軸210及右側軸220插入並予以固定的托架231、241。托架231、241係例如藉由板金加工所形成。托架231、241係藉由焊接等，固定在環狀之左側板230及右側板240之車輛前方側部分的上面。其中，托架231、241、和左側軸210及右側軸220的固定部位，係相對於支柱120的減震器之活塞連桿軸心，朝車輛前方側配置。

滑枕式滾珠接頭250係連結左側軸210及右側軸220，並且以使該等軸可彼此轉動(搖動)的方式支撐的轉動容許部。滑枕式滾珠接頭250具有潤滑脂封入型球面滾珠軸承，該潤滑脂封入型球面滾珠軸承係具有固定在左側軸210及右側軸220的一方之球體、及固定在另一方的座圈(Race)，且在滑枕式滾珠接頭250的外周面被覆有例如以橡膠系材料等形成為筒狀之防塵罩。如上述藉由將左側軸210及右側軸220彎曲形成的方式，滑枕式滾珠接頭250 係於將塔頂桿支柱200裝設在車體1之狀態下，為較托架231、241、左側軸210及右側軸220的固定部位靠車輛後方側，復較支柱120的減震器連桿軸線朝車輛後方側而配置。

第5圖係表示車輛的引擎室內之斜視圖，亦為塔頂桿支柱的裝設狀態之示意圖。塔頂桿支柱200的滑枕式滾珠接頭250係朝配置在裝設於未圖示之引擎的上部之引擎蓋51後方的中間冷卻器52之更後方側而配置，且收容在該中間冷卻器52和隔板之間。中間冷卻器52係吸氣系構件，用以將由未圖示之渦輪增壓器(turbocharger)所供給的空氣，藉由熱交換器冷卻為流動風，以提高引擎之填充效率。

以下，將上述實施例的效果，和以下說明的本發明之比較例1至比較例3進行比較並說明。此外，針對以下說明的各比較例，對於與上述實施例之車輛實質上相同的部位，賦予相同符號並省略說明。

〈比較例1〉

第6圖係本發明之比較例1之車輛懸架部之示意圖。第6圖(a)係從車輛前方側觀察的狀態，第6圖(b)係表示從上方側觀察上側車架及支柱收容部的狀態(第8圖(a)、第8圖(b)、第10圖(a)、第10圖(b)、第12圖(a)、第12圖(b)亦相同)。

比較例1係相對於上述實施例之車輛，相異點為未裝設有塔頂桿支柱。

一般而言，即使在車輛直行前進時等，也會因輪胎之接地負重，而使拉伸負載作用在上臂130。因此，在前橫樑40承載有左右之托架41朝車寬方向外側打開的方向之負載。該負載係當作對前橫樑40的預負載(preload)發揮作用。而且，由於因該接地負載所產生的上臂130之拉伸力，因此在下側車架10亦發揮扭力力矩之作用。

車輛旋轉時，藉由輪胎所產生的對旋轉內徑側的轉向力(橫力)，旋轉內輪側的上臂130之朝車寬方向外側的拉伸負重會增大。相對於此，旋轉外輪側的上臂130之起因於接地負重的拉伸負重會減少，進而在轉向力變大時，承受朝車寬方向內側被推入的壓縮負載。第7圖係表示比較例1之旋轉時，前橫樑支撐部的彎曲力矩和托架的横位移之關係的曲線圖。

第7圖中，縱軸表示前橫樑40和下側車架10的結合部位A點之彎曲力矩，横軸表示前橫樑40的托架41和上臂130的結合部位B點之横位移。

(第9圖、第11圖、第12圖亦同)

前橫樑40係如第7圖所示具有滯後(hysteresis)特性，且如上述即使在直進時，亦承受來自上臂130的拉伸負載。因此，在旋轉內輪側，因旋轉而使上臂130的拉伸負載增加、且A點的彎曲力矩開始增加時，B點立即開始朝車寬方向外側之位移。而且，伴隨著B點之位移，旋轉內輪側的下側車架10、上側車架20、支柱收容部30等亦會產生變形。亦即，如第6圖之虛線所示，下側車架10係扭轉力矩發揮作用而扭轉，而固定在其上方側的上側車架 20及支柱收容部30係朝車寬方向內側位移。此時，下側車架10及上側車架20係因車體後方側(趾板、隔板側)的拘束強度比前方側的拘束強度強，因此如第6圖(b)的虛線所示，車輛前方側的位移較大，而成為以車輛後方側為支點的單臂樑式彎曲模式。相對於此，在旋轉外輪側，即使在A點產生與旋轉內輪側相反方向的彎曲力矩變化，也當作前橫樑40的滯後損失而被吸收，因此幾乎不會產生B點之横位移、和旋轉內輪側般的車體1之變形。

比較例1中，旋轉內輪側的上臂130係朝車寬方向外側位移，且橫拉桿152係朝大王銷前之更方側配置(關節臂形成為伸出到前方)，因此旋轉內輪的實舵角產生減少(轉回)，旋轉內輪側的輪胎所產生的轉向力會減少，而旋轉外輪側的轉向力則相對地增加。因此，抑制旋轉內輪側懸架的下沈現象，並促進旋轉外輪側懸架的上頂現象，車輛係顯示伴隨前方上升之縱搖舉動而來的左右搖晃舉動。

〈比較例2〉

第8圖係表示比較例2的塔頂桿支柱及懸架裝置的構成及旋轉時之車體變形的示意圖，及塔頂桿支柱的彎曲力矩線圖。第8圖(c)所示之彎曲力矩線圖中，横軸表示車寬方向的位置，縱軸表示彎曲力矩的大小、方向(第10圖(c)、第12圖(c)亦同)。

第9圖係表示比較例2之旋轉時，前橫樑支撐部的彎曲力矩和托架的横位移之關係的曲線圖。

比較例2係具備以下說明的塔頂桿支柱200A，以取代實施例的塔頂桿支柱200。

塔頂桿支柱200A係剛體塔頂桿支柱，具備左右一體形成的軸260，以取代塔頂桿支柱200的左側軸210、右側軸220、及滑枕式滾珠接頭250。軸260的兩端部係固定在左右之各托架231、241。

如第8圖(b)所示，在不具有轉動容許部的塔頂桿支柱之情形下，伴隨著旋轉時的旋轉內輪側支柱收容部30之位移而承載壓縮負載時，顯示在比車輛的左右中心更偏離旋轉外輪側的位置具有節的彎曲模式。結果，在塔頂桿支柱200A，產生第8圖(c)所示之彎曲力矩。這種彎曲力矩經由支柱收容部30輸入車體1時，作用在下側車架10的扭力力矩會在旋轉內輪側減少，且在旋轉外輪側略微增加。

如第9圖所示，比較例2中，藉由上述塔頂桿支柱200A的彎曲力矩作用，相對於比較例1，A點的彎曲力矩會在旋轉內輪側減少，且在旋轉外輪側增大。因此，藉由減少在旋轉內輪側B點的横位移，而減少上述旋轉內輪的實舵角之轉回。另一方面，在旋轉外輪側，彎曲力矩的變化係當作前橫樑40的滯後損失被吸收，因此與比較例1同様地，幾乎不會產生B點的横位移。

根據該等情形，比較例2中，相對於比較例1在旋轉內輪的轉向力低落方面有某種程度的緩和，結果，左右搖晃時的前方上升之縱搖舉動亦得緩和。

〈比較例3〉

第10圖係表示比較例3的塔頂桿支柱及懸架裝置的構成及旋轉時之車體變形的示意圖，及塔頂桿支柱的彎曲力矩線圖。

第11圖係表示比較例3之旋轉時，前橫樑支撐部的彎曲力矩和托架的横位移之關係的曲線圖。

比較例3係具備以下說明的塔頂桿支柱200B，以取代實施例之塔頂桿支柱200。塔頂桿支柱200B係可撓式塔頂桿支柱，具備以下說明的左側軸270及右側軸280，以取代塔頂桿支柱200的左側軸210及右側軸220。

左側軸270及右側軸280係遍及其全長配置成大致沿著車寬方向的直線狀。而且，左側軸270之與左側板230的固定部位、及右側軸280之與右側板240的固定部位之車輛前後方向的位置，係分別配置在與支柱120的減震器連桿軸線大致相同之位置。左側軸270和右側軸280係於車體1的車寬方向中央部，藉由滑枕式滾珠接頭250連接成可轉動狀態。

如此，在中間部具有滑枕式滾珠接頭250的可撓式塔頂桿支柱的情形下，如第10圖(c)之彎曲力矩線圖所示，在滑枕式滾珠接頭250的彎曲力矩為零，在左右端部會產生大小相同且相反方向的彎曲力矩。因此，相較於裝設如比較例2的剛體塔頂桿支柱之情形，作用在下側車架10的扭力力矩會在旋轉內輪側減少，而在旋轉外輪側增大。結果，更加減少旋轉內輪的實舵角之轉回，抑制左右搖晃時前方上升之縱搖舉動，而得以改善感覺。但是，比較例3中，左右各軸的彎曲變形少，因此上述彎曲力矩亦小，而有提高操作穩定性的效果不足之虞。此外，比較例3中，塔頂桿支柱200B係大致沿著車寬方向直線地配置，因此難以避免與中間冷卻器52等引擎室內構件之干涉。

第12圖係表示實施例中旋轉時的車體變形之示意圖，及塔頂桿支柱的彎曲力矩線圖。

第13圖係表示實施例之旋轉時，前橫樑支撐部的彎曲力矩和托架的横位移之關係的曲線圖。

實施例中，與比較例3對比時，在左側軸210及右側軸220的一部分，設有相對於車寬方向傾斜配置的部分，且使滑枕式滾珠接頭250相對於托架231、241偏移至車輛後方側，因此可增加從與該等托架231、241的固定部至滑枕式滾珠接頭250的距離(各軸之跨距)。藉此，增加左右軸的彎曲變形量(撓曲角)，如第12圖(c)所示，可增大與托架231、241的連接部中的左側軸210及右側軸220的彎曲力矩。如第12圖(b)所示，此時塔頂桿支柱200係以使滑枕式滾珠接頭250朝後方側大幅位移的方式變形。

因此，進一步抑制旋轉內輪側的車體變形，並且亦可在旋轉外輪側產生與旋轉內輪側相反方向之車體變形。亦即，縱使是旋轉外輪側，在横向力大的區域，前橫樑40的托架41、及與該托架41連接的上臂130係略微朝車寬方向內側位移。

再者，相較於支柱120的減震器連桿軸線位置，將左側軸210及右側軸220的車體側固定部位配置在前方側，藉此可增大上述塔頂桿支柱200的效果。亦即，如第12圖 (b)所示，由於顯示固定有趾板側(後端部側)的單臂樑式彎曲模式，因此上側車架20係在前方側的位移會變大。因此，將塔頂桿支柱裝設在更前方側時，可增大對塔頂桿支柱的輸入而產生更大的彎曲力矩，且當該彎曲力矩被傳達到車體側時亦可獲得更大的效果。

再者，壓曲形成左側軸210及右側軸220，且藉由將各軸之車寬中央側的部分及滑枕式滾珠接頭250朝中間冷卻器52之後方側配置的方式，可防止與中間冷卻器52等引擎室內構件之干涉。

根據以上說明的實施例，在旋轉內輪側抑制上臂130朝車寬方向外側之位移，且防止實舵角之轉回。另一方面，在旋轉外輪側使上臂130朝車寬方向內側位移且使實舵角產生轉回。藉此，輪胎所產生的轉向力係相對於旋轉外輪側在旋轉內輪側相對地增加。結果，旋轉內輪側懸架的下沈現象增大，且旋轉外輪側懸架的上頂現象被抑制，旋轉時可獲得車體1伴隨著前方下沈之縱搖舉動所產生的左右搖晃舉動，以提高駕駛人獲得的感覺、操縱穩定性。此外，藉由提高旋轉內輪的轉向力，亦提高操舵初期開始偏搖之特性。

(變形例)

本發明不限定於以上說明之實施例，可做各種變形和變更，該等變形和變更亦屬本發明之技術範圍內。

(1)實施例中，轉動容許部雖採用滑枕式滾珠，但本發明不限於此，只要是左右軸彼此以可轉動方式連結者，採用其他方式之自由接頭亦可。

(2)實施例中，雖將轉動容許部朝與車體側的固定部位之車體更後方側偏離配置，但亦可朝車體前方側偏離。例如，前懸架相對地靠前方配置於引擎之後輪驅動車的情形下，亦可將轉動容許部朝引擎之前側配置。

(3)實施例中，補強剛性裝置係例如跨越支柱式懸架之左右上支承支柱間而設置的塔頂桿支柱，但不限於此，亦可跨越例如雙A臂式(wishbone type)或多環式懸架中之左右減震器的車體側安裝部之間而裝設。

(4)塔頂桿支柱的材質和構造不限定於實施例之構造。例如，軸的材質亦可單獨或組合採用鋼管、碳纖維強化樹脂管。且，車體側固定部的形狀和材質亦無特別限定。

(5)實施例中，雖將轉動容許部配置在中間冷卻器之後方側，但即使不具有中間冷卻器的自然吸氣引擎搭載車時，例如亦可在穩壓箱、吸氣室、諧振器(resonator)等吸氣構件之後方側等配置轉動容許部。

1‧‧‧車體

10‧‧‧下側車架

20‧‧‧上側車架

30‧‧‧支柱收容部

31‧‧‧支柱支撐部

40‧‧‧前橫樑

41‧‧‧托架

51‧‧‧引擎蓋

52‧‧‧中間冷卻器

110‧‧‧殼體

120‧‧‧支柱

121‧‧‧上支承支柱

130‧‧‧上臂

131‧‧‧球形接頭

132、133‧‧‧圓筒部

140‧‧‧穩定器

141‧‧‧環

150‧‧‧轉向系統

151‧‧‧轉向齒輪箱

152‧‧‧橫拉桿

160‧‧‧前制動器

170‧‧‧驅動軸

180‧‧‧支撐板

200、200A、200B‧‧‧塔頂桿支柱(補強剛性裝置)

210、270‧‧‧左側軸

220、280‧‧‧右側軸

230‧‧‧左側板

231、241‧‧‧托架

240‧‧‧右側板

250‧‧‧滑枕式滾珠接頭

第1圖係從車體底盤下側的前方側觀察裝設有塔頂桿支柱的車輛之懸架裝置之外觀斜視圖，該塔頂桿支柱係適用本發明之補強剛性裝置之實施例。

第3圖係表示實施例之塔頂桿支柱及懸架裝置的構成之示意圖。

第4圖(a)及(b)係表示實施例之塔頂桿支柱外觀的兩面圖。

第5圖係表示實施例之車輛的引擎室內之斜視圖，亦為塔頂桿支柱的裝設狀態之示意圖。

第6圖(a)及(b)係表示比較例1之懸架裝置之構成及旋轉時的車體變形之示意圖。

第7圖係表示比較例1之旋轉時，前橫樑支撐部的彎曲力矩和托架的横位移之關係的曲線圖。

第8圖(a)至(c)係表示比較例2的塔頂桿支柱及懸架裝置的構成及旋轉時之車體變形的示意圖，及塔頂桿支柱的彎曲力矩線圖。

第10圖(a)至(c)係表示比較例3的塔頂桿支柱及懸架裝置的構成及旋轉時之車體變形的示意圖，及塔頂桿支柱的彎曲力矩線圖。

第12圖(a)至(c)係表示實施例中旋轉時的車體變形之示意圖，及塔頂桿支柱的彎曲力矩線圖。

200‧‧‧塔頂桿支柱(Strut tower bar)

210‧‧‧左側軸

220‧‧‧右側軸

230‧‧‧左側板

231‧‧‧托架

240‧‧‧右側板

241‧‧‧托架

250‧‧‧滑枕式滾珠接頭

Claims

一種補強剛性裝置，係形成在車體的一部分，且跨越分別支撐左右之懸架裝置的減震器上端部的左右之減震器支撐部之間所設置者，該補強剛性裝置具備：左側軸及右側軸，係於各自之大致中間部彎曲而形成，且分別固定在左右之前述減震器支撐部；及轉動容許部，係將前述左側軸及前述右側軸在前述車體的車寬方向之中央部位連結，並容許前述左側軸和前述右側軸之轉動；其中，將前述左側軸及前述右側軸和前述減震器支撐部之固定部位，予以較該減震器支撐部附近的前述減震器之連桿軸線位置朝車輛前方側配置。
如申請專利範圍第1項之補強剛性裝置，其中，前述轉動容許部係相對於前述左側軸及前述右側軸和前述減震器支撐部的固定部位朝車輛後方側或車輛前方側偏移而配置。
一種補強剛性裝置，係具有左和右之減震器的車輛之補強剛性裝置，該補強剛性裝置具備：第1環狀板，係於前述左右之減震器的一方上端部附近固定在車體；第2環狀板，係於前述左右之減震器的另一方上端部附近固定在車體；第1軸，具有在連結前述第1環狀板中心和前述第2環狀板中心的軸之一方側，與前述第1環狀板連結的一端部；及第2軸，具有在連結前述第1環狀板中心和前述第2環狀板中心的軸之一方側，與前述第2環狀板連結的一端部；其中，前述第1軸的另一端部和前述第2軸的另一端部係形成為以彼此旋轉自如的方式連結，前述第1軸係越過前述軸而延伸俾使其另一端部位於朝前述軸的另一方側，前述第2軸係越過前述軸而延伸俾使其另一端部位於朝前述軸的另一方側。