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発明の名称 車両用懸架装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−1505(P2007−1505A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−186070(P2005−186070)
出願日 平成17年6月27日(2005.6.27)
代理人 【識別番号】110000213
【氏名又は名称】特許業務法人プロスペック特許事務所
発明者 蓑島 晴美
要約 課題
油圧シリンダが組み付けられるフレームに過大な負荷をかけないようにする。
解決手段
車両用懸架装置は、スタビライザバー、油圧シリンダ30、レバー40およびリンク50を備える。スタビライザバーは、トーションバー部にてアクスルに組み付けられ、一方のアーム部13にて油圧シリンダ30およびレバー40を介してフレーム(車体BD)に組み付けられる。油圧シリンダ30は、シリンダ本体31上の連結点C1にてフレームに組み付けられる。レバー40は、連結点C2にて左アーム部13に連結され、連結点C3(回動支点)にてリンク50に連結され、連結点C4にてピストンロッド33に連結される。リンク50は、連結点C5にてシリンダ本体31に連結される。連結点C1および連結点C2を通る直線L1と、連結点C3および連結点C5を通る直線L2との交点Pは、ピストンロッド33の軸線Lrの近傍に設定される。
特許請求の範囲
【請求項1】
スタビライザバーの両アーム部のうちの何れか一方のアーム部がレバーを介して流体圧シリンダのピストンロッドに連結された車両用懸架装置において、
前記ピストンロッドのストロークが前記一方のアーム部のストロークに比して小さくなるように前記レバーの回動支点が設定されていて、このレバーの回動支点と前記流体圧シリンダのシリンダ本体とをリンクを介して連結したことを特徴とする車両用懸架装置。
【請求項2】
請求項1に記載した車両用懸架装置において、
前記スタビライザバーは、前記レバーが連結されているアーム部では前記流体圧シリンダを介して車体に組み付けられ、他方のアーム部ではスタビリンクを介して車体に組み付けられ、前記両アーム部間のトーションバー部ではアクスルに組み付けられていて、前記流体圧シリンダは、前記シリンダ本体にて車体に組み付けられていることを特徴とする車両用懸架装置。
【請求項3】
請求項2に記載した車両用懸架装置において、
前記レバーの前記アーム部との連結点および前記シリンダ本体の車体との連結点を通る直線と、前記レバーの前記リンクとの連結点および前記シリンダ本体の前記リンクとの連結点を通る直線との交点は、前記ピストンロッドの軸線の近傍となるように設定されていることを特徴とする車両用懸架装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用懸架装置に係り、特に、スタビライザバーの剛性を変更可能な車両用懸架装置に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の車両用懸架装置の一つとして、スタビライザバーの両アーム部のうちの何れか一方のアーム部がレバーを介して流体圧シリンダとしての油圧シリンダのピストンロッドに連結されたものがあり、例えば下記特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載されている車両用懸架装置においては、スタビライザバーが、レバーが連結されているアーム部では油圧シリンダを介して車体としてのフレームに組み付けられ、他方のアーム部ではスタビリンクを介してフレームに組み付けられ、両アーム部間のトーションバー部ではアクスルに組み付けられている。また、油圧シリンダはそのシリンダ本体にてフレームに組み付けられ、レバーはその中間部に設定された回動支点を介してフレームに組み付けられている。
【特許文献1】特開平7−257143号公報
【0003】
上記特許文献1に記載されている車両用懸架装置では、油圧シリンダが伸縮できない状態にあるとき、左右輪が上下方向にて同方向に変位(左右輪が同相で上下動)した場合には、スタビライザバーが捩られない。また、油圧シリンダが伸縮できない状態にあるとき、左右輪が上下方向にて逆方向に変位(左右輪が逆相で上下動)した場合には、スタビライザバーが捩られる。
【0004】
一方、油圧シリンダが伸縮できる状態にあるとき、左右輪が同相で上下動した場合には、上記した油圧シリンダが伸縮できない状態にあるときと同様、スタビライザバーが捩られない。また、油圧シリンダが伸縮できる状態にあるとき、左右輪が逆相で上下動した場合には、上記した油圧シリンダが伸縮できない状態にあるときとは異なり、油圧シリンダの伸縮によりスタビライザバーが捩られない。
【0005】
ところで、上記した特許文献1に記載されている車両用懸架装置においては、レバーの回動支点を適宜設定することによって、油圧シリンダが伸縮できる状態にあるときのピストンロッドのストロークを、スタビライザバーの一方のアーム部のストロークに比して小さく設定することが可能である。これによれば、油圧シリンダを小型化することができ、油圧シリンダが占めるスペースを小さくすることができる。しかし、上記のようにレバーの回動支点を設定した場合には、油圧シリンダが伸縮できない状態にあるときレバー比に応じてピストンロッドに作用する入力が大きくなるため、油圧シリンダが組み付けられているフレームに過大な負荷がかかるという問題がある。
【発明の開示】
【0006】
本発明は、上記課題に対処するためになされたものであり、その目的は、流体圧シリンダにおけるピストンロッドの小さなストロークでスタビライザバーにおけるアーム部の大きなストロークを確保し、しかも流体圧シリンダが組み付けられている部位に過大な負荷がかからない車両用懸架装置を提供することにある。
【0007】
上記目的を達成するため、本発明においては、スタビライザバーの両アーム部のうちの何れか一方のアーム部がレバーを介して流体圧シリンダのピストンロッドに連結された車両用懸架装置において、前記ピストンロッドのストロークが前記一方のアーム部のストロークに比して小さくなるように前記レバーの回動支点が設定されていて、このレバーの回動支点と前記流体圧シリンダのシリンダ本体とをリンクを介して連結したことに特徴がある。この場合において、前記スタビライザバーは、例えば、前記レバーが連結されているアーム部では前記流体圧シリンダを介して車体に組み付けられ、他方のアーム部ではスタビリンクを介して車体に組み付けられ、前記両アーム部間のトーションバー部ではアクスルに組み付けられていて、前記流体圧シリンダは、前記シリンダ本体にて車体に組み付けられていることも可能である。
【0008】
この車両用懸架装置においては、例えば、流体圧シリンダが伸縮できない状態にあるとき、左右輪が同相で上下動した場合には、スタビライザバーが捩られない。また、例えば、流体圧シリンダが伸縮できない状態にあるとき、左右輪が逆相で上下動した場合には、スタビライザバーが捩られる。
【0009】
一方、例えば、流体圧シリンダが伸縮できる状態にあるとき、左右輪が同相で上下動した場合には、上記した流体圧シリンダが伸縮できない状態にあるときと同様、スタビライザバーが捩られない。また、例えば、流体圧シリンダが伸縮できる状態にあるとき、左右輪が逆相で上下動した場合には、上記した流体圧シリンダが伸縮できない状態にあるときとは異なり、スタビライザバーの一方のアーム部およびレバーが流体圧シリンダを伸縮させながらレバーの回動支点回りに回動するため、スタビライザバーが捩られない。
【0010】
そして、この車両用懸架装置においては、油圧シリンダが伸縮できる状態にあるときのピストンロッドのストロークが一方のアーム部のストロークに比して小さくなるようにレバーの回動支点が設定されている。このため、ピストンロッドの小さなストロークでアーム部の大きなストロークが確保されるので、流体圧シリンダを小型化することができ、流体圧シリンダが占めるスペースを小さくすることができる。
【0011】
ところで、この車両用懸架装置においては、レバーの回動支点がリンクを介して流体圧シリンダのシリンダ本体に連結されている。したがって、流体圧シリンダが伸縮できない状態では、レバー比に応じてピストンロッドに大きな入力が作用するが、リンクにはレバーの回動支点を介してピストンロッドに作用する入力を打ち消す向きの入力が作用するようになる。すなわち、ピストンロッドを介してシリンダ本体に伝達される力と、リンクを介してシリンダ本体に伝達される力とが、シリンダ本体では内力としてほとんど相殺される。このため、シリンダ本体が組み付けられている部位、例えば車体の一部であるフレームにはアーム部に作用する入力と同じ大きさの力のみが作用するにすぎないので、流体圧シリンダが組み付けられている部位に過大な負荷がかかることが防止される。
【0012】
また、本発明の実施に際して、前記レバーの前記アーム部との連結点および前記シリンダ本体の車体との連結点を通る直線と、前記レバーの前記リンクとの連結点および前記シリンダ本体の前記リンクとの連結点を通る直線との交点は、前記ピストンロッドの軸線の近傍となるように設定されていることが可能である。
【0013】
この場合には、レバーのアーム部との連結点、およびレバーのリンクとの連結点には、ピストンロッドの軸線方向の力に加えて、ピストンロッドの軸線方向とほぼ直交し互いに打ち消し合う向きの力を作用させることができ、レバーのピストンロッドとの連結点には、ほぼピストンロッドの軸線方向の力のみを作用させることが可能である。このため、ピストンロッドには大きな入力が作用するが、同ピストンロッドを曲げる向きの力はほとんど作用しないので、ピストンロッドの耐久性を向上させることが可能である。また、流体圧シリンダとピストンロッド間の摺動抵抗が大きくなることが抑制されるため、流体圧シリンダにおける構成部品の耐久性を向上させることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図1は本発明による車両用懸架装置の一実施形態における後輪側の要部を概略的に示していて、この実施形態に係る車両用懸架装置は、スタビライザバー10、右スタビリンク20、流体圧シリンダとしての油圧シリンダ30、レバー40およびリンク50を備えている。なお、この実施形態においては、前輪側についても後輪側と同様に構成されているため、後輪側を代表して説明することとして、前輪側の説明を省略する。
【0015】
スタビライザバー10は、平面視にて略コ字状に形成されていて、トーションバー部11、右アーム部12および左アーム部13を備えている。トーションバー部11は、車両の左右方向に延設されていて、その左右端近傍にてゴムブッシュ14,14およびブラケット15,15を介してアクスルALに組み付けられている。
【0016】
右アーム部12は、トーションバー部11の右端部から車両前方に延設されていて、その前端部にて右スタビリンク20を介して車体BDの一部であるフレームに連結されている。左アーム部13は、トーションバー部11の左端部から車両前方に延設されていて、その前端部にて油圧シリンダ30およびレバー40を介して車体BDの一部であるフレームに連結されている。
【0017】
右スタビリンク20は、その上端部にてゴムブッシュ21およびブラケット22を介して車体BDの一部であるフレームに連結され、その下端部にてゴムブッシュ23を介して右アーム部12を車両の左右方向に延びる軸線回りに回転可能に支持している。
【0018】
油圧シリンダ30は、図1および図2に示すように、車両の上下方向に向けて配置されていて、シリンダ本体31、ピストン32およびピストンロッド33を備えている。シリンダ本体31は、その上部外周にてゴムブッシュ34、ボルト34aおよびブラケット35を介して車体BDの一部であるフレームにゴムブッシュ34の中心軸線回りに回転可能に組み付けられている。ゴムブッシュ34は、その中心軸線が車両の左右方向を向くように配置されている。ゴムブッシュ34の中心軸線は、図2で示される側面視にて連結点C1として表される。
【0019】
ピストン32は、シリンダ本体31内に液密的かつ摺動可能に組み込まれていて、シリンダ本体31内を上室R1と下室R2に区画している。上下室R1,R2は、図示を省略する通路および油圧制御回路を介して前輪側の油圧シリンダの各上下室にそれぞれ接続されている。ピストンロッド33は、その上端部にてピストン32の下部に固定されていて、シリンダ本体31の下壁から液密的に進入および退出可能に挿入されており、その下端部にてブラケット36を介してレバー40に連結されている。
【0020】
レバー40は、その横断面が略コ字状に形成されたものであり、その長手方向を車両の前後方向に向けて配置されていて、その後端部にてゴムブッシュ41およびボルト41aを介して左アーム部13の前端部にゴムブッシュ41の中心軸線回りに回転可能に連結されている。ゴムブッシュ41は、その中心軸線が車両の左右方向を向くように配置されている。ゴムブッシュ41の中心軸線は、図2で示される側面視にて連結点C2として表される。
【0021】
また、レバー40は、その前端部にてゴムブッシュ42およびボルト42aを介してリンク50の下端部にゴムブッシュ42の中心軸線回りに回転可能に連結されている。ゴムブッシュ42は、その中心軸線が車両の左右方向を向くように配置されている。ゴムブッシュ42の中心軸線は、図2で示される側面視にて連結点C3として表される。
【0022】
また、レバー40は、その中間部すなわち連結点C2と連結点C3間にてゴムブッシュ43、ボルト43aおよびブラケット36を介してピストンロッド33にゴムブッシュ43の中心軸線回りに回転可能に連結されている。ゴムブッシュ43は、その中心軸線が車両の左右方向を向くように配置されている。ゴムブッシュ43の中心軸線は、図2で示される側面視にて連結点C4として表される。
【0023】
リンク50は、その横断面が略コ字状に形成されたものであり、その長手方向を車両の上下方向に向けて配置されていて、その上端部にてゴムブッシュ51、ボルト51aおよびブラケット52を介してシリンダ本体31の中間部外周にゴムブッシュ51の中心軸線回りに回転可能に連結されている。ゴムブッシュ51は、その中心軸線が車両の左右方向を向くように配置されている。ゴムブッシュ51の中心軸線は、図2で示される側面視にて連結点C5として表される。
【0024】
スタビライザバー10の左アーム部13から連結点C2を介してレバー40に作用する入力の向きは、連結点C1および連結点C2を通る直線L1の方向とほぼ一致するように設定されている。また、この直線L1と、連結点C3および連結点C5を通る直線L2との交点Pは、直線L1,L2間に延在するピストンロッド33の軸線Lrの近傍となるように設定されている。具体的には、交点Pとピストンロッド33の軸線Lrのオフセット量が、ピストンロッド33の軸長の4%程度(ピストンロッド33における座屈荷重と曲げ疲労限がほぼ同等となるオフセット量)の範囲内となるように設定されている。
【0025】
以上のように構成された本実施形態においては、例えば、油圧シリンダ30が伸縮できない状態にあるとき、左右輪が同相で上下動した場合には、右アーム部12がゴムブッシュ23の中心軸線回りに回転し、左アーム部13がゴムブッシュ41の中心軸線回りに回転して、右アーム部12および左アーム部13と共にトーションバー部11が一体回転する。したがって、この場合には、スタビライザバー10が捩られない。
【0026】
また、例えば、油圧シリンダ30が伸縮できない状態にあるとき、左右輪が逆相で上下動した場合には、右アーム部12と左アーム部13がトーションバー部11の軸線回りに互いに反対回りに回転する。したがって、この場合には、スタビライザバー10が捩られる。なお、例えば、油圧シリンダ30が伸縮できない状態にあって左右輪のうちの一方のみが上下動した場合においても、上記と同様である。
【0027】
一方、例えば、油圧シリンダ30が伸縮できる状態にあるとき、左右輪が同相で上下動した場合には、上記した油圧シリンダ30が伸縮できない状態にあるときと同様、スタビライザバー10が捩られない。
【0028】
また、例えば、油圧シリンダ30が伸縮できる状態にあるとき、左右輪が逆相で上下動した場合には、上記した油圧シリンダ30が伸縮できない状態にあるときとは異なり、左アーム部13およびレバー40が、油圧シリンダ30のピストンロッド33を伸縮させながら連結点C3を回動支点として回動する。このとき、リンク50はピストンロッド33の伸縮に応じて連結点C5回りに回動する。したがって、この場合には、油圧シリンダ30の伸縮によりスタビライザバー10が捩られない。なお、例えば、油圧シリンダ30が伸縮できる状態にあって左右輪のうちの一方のみが上下動した場合においても、上記と同様である。
【0029】
そして、この実施形態においては、油圧シリンダ30が伸縮できる状態にあるときのピストンロッド33のストロークが左アーム部13のストロークに比して小さくなるように連結点C3、すなわち、本発明におけるレバー40の回動支点が設定されている。このため、ピストンロッド33の小さなストロークで左アーム部13の大きなストロークが確保されるので、油圧シリンダ30を小型化することができ、油圧シリンダ30が占めるスペースを小さくすることができる。
【0030】
ところで、この実施形態においては、連結点C3がリンク50を介して油圧シリンダ30のシリンダ本体31に連結されている。したがって、油圧シリンダ30が伸縮できない状態では、レバー比に応じてピストンロッド33に大きな入力が作用するが、リンク50には連結点C3を介してピストンロッド33に作用する入力を打ち消す向きの入力が作用するようになる。
【0031】
すなわち、ピストンロッド33を介してシリンダ本体31に伝達される力と、リンク50を介してシリンダ本体31に伝達される力とが、シリンダ本体31では内力としてほとんど相殺される。これにより、シリンダ本体31が組み付けられているフレームには左アーム部13に作用する入力と同じ大きさの力のみが作用するにすぎないので、油圧シリンダ30が組み付けられているフレームに過大な負荷がかかることが防止される。
【0032】
また、この実施形態においては、連結点C1および連結点C2を通る直線L1と、連結点C3および連結点C5を通る直線L2との交点Pは、ピストンロッド33の軸線Lr近傍となるように設定されている。したがって、レバー40の左アーム部13との連結点C2、およびレバー40のリンク50との連結点C3には、ピストンロッド33の軸線Lr方向の力に加えて、ピストンロッド33の軸線Lr方向とほぼ直交し互いに打ち消し合う向きの力が作用し、レバー40のピストンロッド33との連結点C4には、ほぼピストンロッド33の軸線Lr方向の力のみが作用するようになる。
【0033】
これにより、ピストンロッド33には大きな入力が作用するが、同ピストンロッド33を曲げる向きの力はほとんど作用しないので、ピストンロッド33の耐久性が向上する。また、シリンダ本体31とピストンロッド33間の摺動抵抗が大きくなることが抑制されるため、油圧シリンダ30における構成部品の耐久性も向上する。
【0034】
また、この実施形態においては、シリンダ本体31を車体BDの一部であるフレームに組み付けるためのブラケット35が、シリンダ本体31の上部外周に設けられているため、油圧シリンダ30が占める車両の上下方向のスペースがより良好に確保される。
【0035】
上記実施形態においては、レバー40の左アーム部13との連結点C2と、レバー40のリンク50との連結点C3間に、レバー40のピストンロッド33との連結点C4が設定されるように実施したが、ピストンロッド33のストロークが左アーム部13のストロークに比して小さくなるようにレバーの回動支点としての連結点C3が設定されるのであれば、レバー40の左アーム部13との連結点C2と、レバー40のピストンロッド33との連結点C4間に、レバー40のリンク50との連結点C3が設定されるように実施することも可能である。
【0036】
また、上記実施形態においては、油圧シリンダ30が車両の上下方向に向けて配置され、ピストンロッド33に連結されるレバー40がその長手方向を車両の前後方向に向けて配置されるように実施したが、レバーの回動支点が油圧シリンダにリンクを介して連結されるのであれば、例えば、油圧シリンダが車両の前後方向に向けて配置され、ピストンロッドに連結されるレバーが側面視にてクランク状に形成されている上記従来の車両用懸架装置などに本発明を適用することも可能である。
【0037】
また、上記実施形態においては、スタビライザバー10が、トーションバー部11ではアクスルALに組み付けられ、左アーム部13では油圧シリンダ30を介して車体BDの一部であるフレームに組み付けられるタイプの車両用懸架装置に本発明を適用したが、例えば、スタビライザバーが、トーションバー部では車体の一部であるフレームに同トーションバー部の軸線回りに回転可能に組み付けられ、両アームのうちの何れか一方のアーム部では油圧シリンダを介してストラットなどの車輪支持部材に組み付けられるタイプの車両用懸架装置などに本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明による車両懸架装置の一実施形態の後輪側を示す概略図である。
【図2】図1に示した車両懸架装置における要部の拡大側面図である。
【符号の説明】
【0039】
BD…車体、AL…アクスル、10…スタビライザバー、11…トーションバー部、12…右アーム部、13…左アーム部、20…右スタビリンク、30…油圧シリンダ、31…シリンダ本体、33…ピストンロッド、34…ゴムブッシュ、34a…ボルト、35,36…ブラケット、40…レバー、41,42,43…ゴムブッシュ、41a,42a,43a…ボルト、50…リンク、51…ゴムブッシュ、51a…ボルト、52…ブラケット、C1,C2,C3,C4,C5…連結点、Lr…ピストンロッド33の軸線、L1,L2…直線、P…交点




 

 


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