JP2010184511A

JP2010184511A - 車両の懸架装置

Info

Publication number: JP2010184511A
Application number: JP2009028017A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Ozawa; 小澤　　正和
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2010-08-26

Abstract

【課題】簡単且つ安価な構成で、車両のローリング運動を適切に抑制し得ると共に、悪路走行等においては乗り心地を損なうことなく走破し得る懸架装置を提供する。
【解決手段】前輪側スタビライザバーＦＳの左右一方側に一端を回転可能に支持する第１の支持部１１と後輪側スタビライザバーＲＳの左右一方側に他端を回転可能に支持する第２の支持部１２を有し、両者を連結する棒状剛体の連結部材１０と、その中間部を支点として連結部材を揺動可能に支持する中間支持部材２０を備える。そして、第１の支持部と車体との間に第１の圧縮ばね部材３１を介装すると共に、第２の支持部と車体との間に第２の圧縮ばね部材３２を介装する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の懸架装置に関し、特に、車両前後の左右の車輪間に支持されるスタビライザバーによって車両のローリング運動を抑制し得る懸架装置に係る。

車両のローリング運動を抑制する懸架装置としては、一般的に、車両の左右車輪間にトーションバーが配設されたスタビライザ装置が知られており、トーションバーはスタビライザバーと呼ばれている。これによれば左右車輪間のサスペンションストロークに相対的な変位差が発生したときにねじりばねとして作用し、車両のローリング運動を抑制することができる。例えば、下記の特許文献１には、「車両前方の車輪間に接続される前輪側スタビライザ装置と、車両後方の車輪間に接続される後輪側スタビライザ装置によって車両のローリング運動とピッチング運動を適切に抑制し得る、車両への配置が容易な車両の姿勢制御装置」を提供することを目的とし、「流体駆動の前輪側断続手段及び後輪側断続手段における各々の二つの圧力室のうち、後輪側スタビライザバー及び前輪側スタビライザバーが車両に対して同方向に駆動されたときに圧力が増加する側の圧力室同士を連結する一対の連通路と、これらの連通路間を連結する連結路と、一対の連通路の少なくとも一方に介装され当該連通路を開閉する第１の開閉弁と、連結路を開閉する第２の開閉弁とを備え、第１及び第２の開閉弁を切り換えるように構成」することが提案されている。

更に、上記と同様、車両前後のスタビライザバーの関係を調整し得る装置も市販されており、図示は省略するが、車両前方の車輪に両端を支持すると共に車体に支持する前輪側スタビライザバーと、その左右一方側に一端を支持する第１のピストン、及び第１のピストンを介して車両上方側の圧力室及び車両下方側の圧力室を形成し車体に支持する第１のハウジングを有する前輪側シリンダと、車両後方の車輪に両端を支持すると共に車体に支持する後輪側スタビライザバーと、その左右一方側に一端を支持する第２のピストン、及び第２のピストンを介して車両上方側の圧力室及び車両下方側の圧力室を形成し車体に支持する第２のハウジングを有する後輪側シリンダが設けられている。そして、前輪側シリンダの車両上方側の圧力室と後輪側シリンダの車両上方側の圧力室とを連通接続する上方側連通路と、前輪側シリンダの車両下方側の圧力室と後輪側シリンダの車両下方側の圧力室とを連通接続する下方側連通路との間の連通を断続する弁装置が設けられ、この弁装置を介して前輪側シリンダ及び後輪側シリンダに収容される流体が、アキュムレータによって所定圧に維持されるように構成されている。

特開２００８−８０９０６号公報

上記特許文献１等に記載の装置によれば、高いロール剛性を確保し適切にローリング運動を抑制することができると共に、悪路走行時も乗り心地を損なうことなく走破することができる。しかし、上記特許文献１等に開示されたアクチュエータ等は油圧駆動であるため、部品点数が多く、構成部品に高精度が要求され、高価な装置となる。また、駆動媒体の油をはじめ、油圧配管や油圧源が必要であるので、質量も大きく、大掛かりな装置となり、大きな搭載スペースが必要となる。

そこで、本発明は、車両前後の左右の車輪間に支持されるスタビライザバーによって車両のローリング運動を抑制する車両の懸架装置において、簡単且つ安価な構成で、車両のローリング運動を適切に抑制し得ると共に、悪路走行等においては乗り心地を損なうことなく走破し得る懸架装置を提供することを課題とする。

上記の課題を達成するため、本発明は、車両前方の車輪に両端を支持すると共に車体に支持する前輪側スタビライザバーと、車両後方の車輪に両端を支持すると共に前記車体に支持する後輪側スタビライザバーとを備えた車両の懸架装置において、前記前輪側スタビライザバーの左右一方側に一端を回転可能に支持する第１の支持部と前記後輪側スタビライザバーの左右一方側に他端を回転可能に支持する第２の支持部を有し、前記前輪側スタビライザバーの左右一方側と前記後輪側スタビライザバーの左右一方側とを連結する棒状剛体の連結部材と、該連結部材の中間部を支点として当該連結部材を揺動可能に支持すると共に前記車体に固定する中間支持部材と、前記第１の支持部と前記車体との間に介装し夫々に両端を固定する第１の圧縮ばね部材と、前記第２の支持部と前記車体との間に介装し夫々に両端を固定する第２の圧縮ばね部材とを備えることとしたものである。

上記の懸架装置において、前記中間支持部材は、前記連結部材を両側から挟持する一対の壁部と、該一対の壁部に夫々固定し前記連結部材を回転可能に支持する一対の軸部材を備えたものとするとよい。あるいは、前記連結部材を両側から挟持する一対の壁部と、該一対の壁部に固定し前記連結部材を貫通して前記連結部材を回転可能に支持する単一の軸部材を備えたものとしてもよい。

また、上記の懸架装置において、前記第１の圧縮ばね部材及び前記第２の圧縮ばね部材は夫々コイルスプリングで構成するとよい。尚、コイルスプリングに代えてガススプリング等を用いることとしてもよい。

更に、前記車体に支持するアッパシートを備えると共に、前記第１の支持部及び前記第２の支持部の前記車体側に設けたロアシートを有し、該ロアシートと前記アッパシートとの間に前記コイルスプリングを介装する構成とするとよい。そして、上記の懸架装置において、前記連結部材は中空の金属管で形成するとよい。

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、上述の前輪側スタビライザバー、後輪側スタビライザバー、連結部材、中間支持部材、第１の圧縮ばね部材、及び第２の圧縮ばね部材を備えた懸架装置によれば、車両のローリング運動を惹起するときには、第１及び第２の圧縮ばね部材に対し略同じ大きさの外力が同じ方向に作用するので、前輪側スタビライザバーと後輪側スタビライザバーは夫々所期のスタビライザ機能を発揮し、高いロール剛性を確保することができ、例えば一つの車輪のみに上方への外力が付与されるような悪路走行時には、第１及び第２の圧縮ばね部材の一方が圧縮され、これに伴い中間支持部材を揺動中心として連結部材が揺動し、他方の圧縮ばね部材が伸張されるので、全車輪は夫々安定した接地荷重を確保することができる。而して、従来装置のように流体を用いることなく、機械式の簡単且つ安価な構成で、車両のローリング運動を適切に抑制することができると共に、悪路走行等においては乗り心地を損なうことなく走破することができる。

更に、前記中間支持部材を上述のように構成して連結部材を揺動可能に支持することにより、適切な位置で連結部材を支持することができる。特に、個々の車両特性に応じて、車両のローリング運動を惹起する外力が付与されたときに、支持ピン回りに逆方向の略等しい回転モーメントが付与される位置に設定することができる。また、第１及び第２の圧縮ばね部材をコイルスプリングで構成すれば、組み付け及び調整が容易で安価な装置とすることができる。

更に、前記第１及び第２の支持部の車体側に設けたロアシートとアッパシートとの間に前記コイルスプリングを介装する構成とすれば、少ない部品点数で容易にコイルスプリングを装着することができる。そして、前記連結部材を中空の金属管で形成すれば、軽量で安価な装置とすることができる。

本発明の一実施形態における懸架装置の斜視図である。本発明の一実施形態における連結部材の支持構造を示す断面図である。本発明の一実施形態における悪路走行時の状態の一例を示す斜視図である。本発明の一実施形態における悪路走行時の状態の他の例を示す斜視図である。本発明の他の実施形態における懸架装置の斜視図である。本発明の他の実施形態における第２の圧縮ばね部材の支持構造を示す拡大斜視図である。本発明の他の実施形態における連結部材の支持構造を示す断面図である。

以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。先ず、本発明の一実施形態に係る懸架装置について、図１を参照して説明する。車両の左右前方の車輪ＦＬ及びＦＲに前輪側スタビライザバーＦＳの両端が支持され、その間の本体部が左右両側の支持部ＦＭＬ及びＦＭＲにて軸を中心として回転可能に車体（図示せず）に支持される。同様に、車両の左右後方の車輪ＲＬ及びＲＲに後輪側スタビライザバーＲＳの両端が支持され、その間の本体部が左右両側の支持部ＲＭＬ及びＲＭＲにて軸を中心として回転可能に車体（図示せず）に支持される。

本実施形態においては、上記の支持部ＦＭＲ及び支持部ＲＭＲとして第１の支持部１１及び第２の支持部１２を両端に有する棒状剛体の連結部材１０を介して、前輪側スタビライザバーＦＳと後輪側スタビライザバーＲＳとが連結される。即ち、前輪側スタビライザバーＦＳの左右一方側（本実施形態では右側）に連結部材１０の一端（本実施形態では前端）が回転可能に支持されると共に、後輪側スタビライザバーＲＳの左右一方側（本実施形態では右側）に連結部材１０の他端（本実施形態では後端）が回転可能に支持される。更に、車体（図示せず）に固定された中間支持部材２０によって、連結部材１０がその中間部を支点として揺動可能に支持される。尚、第１及び第２の支持部１１及び１２は、連結部材１０と一体に形成しても、別体で形成し連結部材１０の両端に接合することとしてもよいが、何れの場合も支持部ＦＭＲ及びＲＭＲとして機能し、前輪側スタビライザバーＦＳ及び後輪側スタビライザバーＲＳを回転可能に支持する必要がある。

そして、第１の支持部１１と車体（図示せず）との間に第１の圧縮ばね部材３１が介装され、その両端が夫々第１の支持部１１と車体（図示せず）に固定されると共に、第２の支持部１２と車体（図示せず）との間に第２の圧縮ばね部材３２が介装され、その両端が夫々第２の支持部１２と車体（図示せず）に固定されている。本実施形態においては、第１の圧縮ばね部材３１と第２の圧縮ばね部材３２が夫々同一の圧縮コイルスプリングで（以下、単にスプリングという）で構成されているが、所謂ガススプリング（図示せず）や板ばねで構成することとしてもよい。

本実施形態の中間支持部材２０は、図２に拡大して示すように、一対の壁部２１及び２２を有する断面ハット状の金属ブラケットで構成され、両壁部２１及び２２の上端側が車体（図示せず）にボルト固定される。そして、一対の軸部材たる支持ピン２３及び２４が壁部２１及び２２に夫々固定され、これらの支持ピン２３及び２４によって連結部材１０が回転可能に支持される。この場合において、連結部材１０に対する中間支持部材２０の支持ピン２３及び２４による支持位置は、後述するように車両のローリング運動を惹起する外力が付与されたとき、支持ピン２３及び２４回りに逆方向の略等しい回転モーメントが付与される位置に設定される。換言すれば、連結部材１０に対する中間支持部材２０の支持位置を所定位置に固定することなく、個々の車両特性に応じて支持ピン２３及び２４による連結部材１０の支持位置を設定するように調整することができる。

而して、車両（図示せず）が直進走行状態にあって、路面に対し実質的に平行に上下動する場合には、図１に示す状態のままで、前輪側スタビライザバーＦＳ及び後輪側スタビライザバーＲＳはスタビライザ機能を発揮しない。また、例えば車両の旋回時のように車両のローリング運動を惹起するときには、第１及び第２の圧縮ばね部材３１及び３２に対し略同じ大きさの外力が同じ方向に作用するので、前輪側スタビライザバーＦＳと後輪側スタビライザバーＲＳは夫々所期のスタビライザ機能を発揮し、車両のローリング運動を抑制することができる。

例えばローリング運動を惹起する外力が第１の圧縮ばね部材３１を圧縮する方向に作用するときには、第２の圧縮ばね部材３２にも略同じ大きさの外力が圧縮方向に作用する。このとき、連結部材１０の両端が前輪側スタビライザバーＦＳ及び後輪側スタビライザバーＲＳの左右一方側（本実施形態では右側）に回転可能に支持されると共に、連結部材１０の中間部を支点として中間支持部材２０を介して車体（図示せず）に揺動可能に支持されているので、連結部材１０には、中間支持部材２０の支持ピン２３及び２４（揺動中心）回りに逆方向の略等しい回転モーメントが付与されることとなる。この結果、図１に示すように第１及び第２の圧縮ばね部材３１及び３２は相互に圧縮されることはなく、従って、ローリング運動の抑制に影響を与えることはない。逆に、ローリング運動を惹起する外力が第１の圧縮ばね部材３１を伸張する方向に作用するときには、第２の圧縮ばね部材３２にも略同じ大きさの外力が伸張方向に作用するので、上記と同様、逆方向の略等しい回転モーメントが付与され、図１に示すように第１及び第２の圧縮ばね部材３１及び３２は相互に伸張されることはなく、ローリング運動の抑制に影響を与えることはない。

一方、一つの車輪（例えばＦＲ）のみに上方への外力が付与されるような悪路走行時、即ち、図３に示すように前輪側スタビライザバーＦＳの車輪ＦＲへの装着端部Ｅ１が上方に付勢されるような外力（図３に黒矢印で示す）が付与されるときには、前方左側の支持部ＦＭＬを支点として第１の圧縮ばね部材３１が圧縮され、前輪側スタビライザバーＦＳの車輪ＦＬへの装着端部Ｅ２は下方（白抜矢印で示す）に付勢されることになる。更に、中間支持部材２０の支持ピン２３及び２４を中心に連結部材１０が揺動し、後方左側の支持部ＲＭＬを支点として第２の圧縮ばね部材３２が伸張され、後輪側スタビライザバーＲＳの車輪ＲＲへの装着端部Ｅ３は下方（白抜矢印で示す）に付勢されることになり（図３では装着端部Ｅ３は連結部材１０に隠れており図示が困難であるので、符合のみを示す）、後輪側スタビライザバーＲＳの車輪ＲＬへの装着端部Ｅ４は上方（白抜矢印で示す）に付勢されることになる。この結果、全車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬは夫々安定した接地荷重を確保することができるので、乗り心地を損なうことなく走破することができる。尚、図３において、車輪ＦＲに付与される外力が逆方向の場合には、車輪ＦＬ，ＲＲ，ＲＬに付勢される荷重の方向が全て上記と逆になり、上記と同様、各車輪は安定した接地荷重を確保することができる。

これに対し、車輪ＦＬのみに上方への外力が付与され、図４に示すように前輪側スタビライザバーＦＳの車輪ＦＬへの装着端部Ｅ２が上方に付勢されるような外力（図４に黒矢印で示す）が付与されるときには、前方左側の支持部ＦＭＬを支点として第１の圧縮ばね部材３１が伸張され、前輪側スタビライザバーＦＳの車輪ＦＲへの装着端部Ｅ１は下方（白抜矢印で示す）に付勢されることになる。更に、中間支持部材２０の支持ピン２３及び２４を中心に連結部材１０が揺動し、後方左側の支持部ＲＭＬを支点として第２の圧縮ばね部材３２が圧縮され、後輪側スタビライザバーＲＳの車輪ＲＲへの装着端部Ｅ３は上方（白抜矢印で示す）に付勢されることになり、後輪側スタビライザバーＲＳの車輪ＲＬへの装着端部Ｅ４は下方（白抜矢印で示す）に付勢されることになる。この結果、全車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬは夫々安定した接地荷重を確保することができるので、乗り心地を損なうことなく走破することができる。尚、図４においても、車輪ＦＬに付与される外力が逆方向の場合には、車輪ＦＲ，ＲＲ，ＲＬに付勢される荷重の方向が全て上記と逆になり、上記と同様、各車輪は安定した接地荷重を確保することができる。

図５乃至図７は本発明の他の実施形態に係る懸架装置を示すもので、本実施形態の連結部材１００は中空の金属管（例えば鋼管）で形成されており、連結部材１０と同程度の強度を確保し得る断面係数を有し、その両端に第１の支持部１１０及び第２の支持部１２０を有する。その他の構成は、図１乃至図４に示す実施形態と実質的に同じであるので、実質的に同じ部品については同じ符号を付して説明を省略する。

図６に後輪側を拡大して示すように、本実施形態では、第１の支持部１１０及び第２の支持部１２０の車体側にはロアシートＬＳが一体的に形成されておりロアシートＬＳと車体側のアッパシートＵＳとの間に第１の圧縮ばね部材３１及び第２の圧縮ばね部材３２を構成するスプリングが介装される。また、第１及び第２の支持部１１０及び１２０は別体で形成され、連結部材１００の両端に接合されており、これらによって前輪側スタビライザバーＦＳ及び後輪側スタビライザバーＲＳが回転可能に支持されているが、第１及び第２の支持部１１０及び１２０は連結部材１００と一体に形成してもよい。

本実施形態の中間支持部材２０は、図７に示すように、単一の軸部材たる支持ピン２５が連結部材１００を貫通して壁部２１及び２２に回転可能に支持される。これにより、前輪側スタビライザバーＦＳの左右一方側（本実施形態では右側）に連結部材１００の一端（本実施形態では前端）が回転可能に支持されると共に、後輪側スタビライザバーＲＳの左右一方側（本実施形態では右側）に連結部材１００の他端（本実施形態では後端）が回転可能に支持され、中間支持部材２０によって、連結部材１００がその中間部を支点として揺動可能に支持される。

而して、本実施形態においては連結部材１００が中空の金属管で形成されており、また、連結部材１００は単一の支持ピン２５のみで支持される構造であるので、簡単且つ軽量で安価な装置とすることができる。

ＦＳ前輪側スタビライザバー
ＲＳ後輪側スタビライザバー
ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ車輪
１０，１００連結部材
１１，１１０第１の支持部
１２，１２０第２の支持部
２０中間支持部材
２１，２２壁部
２３，２４，２５支持ピン
３１第１の圧縮ばね部材
３２第２の圧縮ばね部材

Claims

車両前方の車輪に両端を支持すると共に車体に支持する前輪側スタビライザバーと、車両後方の車輪に両端を支持すると共に前記車体に支持する後輪側スタビライザバーとを備えた車両の懸架装置において、前記前輪側スタビライザバーの左右一方側に一端を回転可能に支持する第１の支持部と前記後輪側スタビライザバーの左右一方側に他端を回転可能に支持する第２の支持部を有し、前記前輪側スタビライザバーの左右一方側と前記後輪側スタビライザバーの左右一方側とを連結する棒状剛体の連結部材と、該連結部材の中間部を支点として当該連結部材を揺動可能に支持すると共に前記車体に固定する中間支持部材と、前記第１の支持部と前記車体との間に介装し夫々に両端を固定する第１の圧縮ばね部材と、前記第２の支持部と前記車体との間に介装し夫々に両端を固定する第２の圧縮ばね部材とを備えたことを特徴とする車両の懸架装置。
前記中間支持部材が、前記連結部材を両側から挟持する一対の壁部と、該一対の壁部に夫々固定し前記連結部材を回転可能に支持する一対の軸部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両の懸架装置。
前記中間支持部材が、前記連結部材を両側から挟持する一対の壁部と、該一対の壁部に固定し前記連結部材を貫通して前記連結部材を回転可能に支持する単一の軸部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両の懸架装置。
前記第１の圧縮ばね部材及び前記第２の圧縮ばね部材が夫々コイルスプリングであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両の懸架装置。
前記車体に支持するアッパシートを備えると共に、前記第１の支持部及び前記第２の支持部の前記車体側に設けたロアシートを有し、該ロアシートと前記アッパシートとの間に前記コイルスプリングを介装することを特徴とする請求項４記載の車両の懸架装置。
前記連結部材が中空の金属管で形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の車両の懸架装置。