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発明の名称 弾性支持構造
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2007−15515(P2007−15515A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−197963(P2005−197963)
出願日 平成17年7月6日(2005.7.6)
代理人 【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
発明者 森 雅稔
要約 課題
弾性体の耐久性を悪化させることなく、スタビライザの捩れが大きい時にも車体への加振及び騒音の発生を防止可能な弾性支持構造を提供する。

解決手段
スタビライザ本体1bの外周に雄ねじを形成し、スタビライザ本体1bと弾性体22との間に、雄ねじに螺合するナット部材23を介装し、ナット部材23に外径方向に突出する凸部23a、及び、凸部23aと対向可能な22弾性体の内周面に凸部23aを案内する案内溝22aを設ける。案内溝22aに案内される凸部23aは、スタビライザ本体1bの捩れ方向変位が小さいときは案内溝22aに回転を阻まれて軸方向に平行に移動し、捩れ方向変位が大きくなり、所定の軸方向位置まで移動すると、相対回転が許容される。このため、捩れ方向変位が大きいときに、弾性体が大きく捩れるのが防止され、弾性体の劣化やスティックスリップ現象の発生が抑制される。
特許請求の範囲
【請求項1】
弾性体を介して、スタビライザを車体側部材に弾性支持する弾性支持部材を備え、前記スタビライザが前記弾性体を貫通して配置される弾性支持構造において、
前記スタビライザと前記弾性体との間に介装され、前記スタビライザの捩れトルクが伝達される介在部材と、
前記スタビライザの捩れ方向変位量に応じ、前記介在部材と前記弾性体との間で捩れ方向への所定の相対変位を許容する相対変位許容機構と、を備え、
前記相対変位許容機構は、前記スタビライザの捩れ方向変位が大きくなるほど、前記許容する相対変位量を大きくすることを特徴とする弾性支持構造。
【請求項2】
弾性体を介して、スタビライザを車体側部材に弾性支持する弾性支持部材を備え、前記スタビライザが前記弾性体を貫通して配置される弾性支持構造において、
前記スタビライザと前記弾性体との間に介装され、前記スタビライザの捩れトルクが伝達される介在部材と、
前記スタビライザの捩れ方向変位量に応じ、前記介在部材と前記弾性体との間で捩れ方向への所定の相対変位を許容する相対変位許容機構と、を備え、
前記相対変位許容機構は、前記スタビライザの捩れ方向変位が所定以上になると、前記相対変位を許容することを特徴とする弾性支持構造。
【請求項3】
前記介在部材と前記弾性体との接触部を、低摩擦としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の弾性支持構造。
【請求項4】
前記スタビライザの前記弾性体と対向可能な外周に、雄ねじを形成し、
前記スタビライザと前記弾性体との間に、前記雄ねじに螺合するナット部材を、前記介在部材として介装し、
前記ナット部材に外径方向に突出する凸部、及び、前記凸部と対向可能な前記弾性体の内周面に前記凸部を案内する案内溝を、前記相対変位許容機構として設け、
前記案内溝は、前記スタビライザの捩れ方向変位が0のときに前記凸部を軸方向に平行に案内する軸方向案内部と、前記軸方向案内部に連続して形成され、前記凸部を円周方向へ案内する円周方向案内部と、を備え、
前記円周方向案内部は、前記スタビライザの捩れ方向変位が大きくなるほど、その円周方向への案内量が大きいものであることを特徴とする請求項1に記載の弾性支持構造。
【請求項5】
前記スタビライザと前記ナット部材との螺合部を、潤滑剤により潤滑したことを特徴とする請求項4に記載の弾性支持構造。
【請求項6】
前記雄ねじ及び前記ナット部材の剛性は、前記弾性体よりも大きいことを特徴とする請求項4又は5に記載の弾性支持構造。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明はスタビライザを車体側部材に弾性支持する弾性支持構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
スタビライザを車体に連結する弾性支持部材の従来例として、特許文献1に示すものがある。弾性支持部材は、車体に固定される弾性体にスタビライザを貫通させて、当該スタビライザを弾性支持する。そして、左右輪が逆位相で上下方向にストロークしスタビライザが捩れると、スタビライザの捩れに応じた量だけ弾性体も弾性変形しつつ、弾性体が、スタビライザから伝わる捩れ方向、車両前後方向、車両左右方向及び車両上下方向の振動を吸収して車体に伝わるのを防ぐ。
【特許文献1】特開平11−303917号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、従来の弾性支持部材においては、スタビライザの捩れが大きくなるにつれて弾性体が変形して捩れ方向の復元力も大きくなり、その復元力の大きさがスタビライザと弾性体との間の摩擦力の大きさを超えるまで捩れると、弾性体は、スタビライザの捩れに追従できず、スタビライザとの間に滑りを生じる。この滑りの際には、スタビライザと弾性体の間の摩擦により、滑りと静止が断続的に繰り返すスティックスリップ現象を生じることがあり、この断続的な摩擦は、車体を加振し、乗り心地の悪化や騒音の発生を招くという問題があった。
【0004】
この問題に対し、例えば上記特許文献1では、スタビライザと弾性体との拘束力を大きくしているので、スタビライザと弾性体との間で相対変位が発生しない。しかし、この場合には、スタビライザの捩れが大きいと弾性体の変形も大きくなるため、弾性体の耐久性が悪化するという問題があった。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、弾性体の耐久性を悪化させることなく、スタビライザの捩れが大きい時にも車体への加振及び騒音の発生を防止可能な弾性支持構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、本発明の請求項1による弾性支持構造は、弾性体を介して、スタビライザを車体側部材に弾性支持する弾性支持部材を備え、前記スタビライザが前記弾性体を貫通して配置される弾性支持構造において、前記スタビライザと前記弾性体との間に介装され、前記スタビライザの捩れトルクが伝達される介在部材と、前記スタビライザの捩れ方向変位量に応じ、前記介在部材と前記弾性体との間で捩れ方向への所定の相対変位を許容する相対変位許容機構と、を備え、前記相対変位許容機構は、前記スタビライザの捩れ方向変位が大きくなるほど、前記許容する相対変位量を大きくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、弾性体の耐久性を悪化させることなく、スタビライザの捩れが大きい時にも車体への加振及び騒音の発生を防止可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図4は、本実施形態に係るスタビライザの取付構造を示す斜視図である。図4に示すように、サスペンションメンバの左右のサイド部材62に、それぞれサスペンションリンク7,7を介して、車輪を支持するナックル5,5が連結し、ナックル5,5にはショックアブソーバ4,4の下部が固定されている。スタビライザ1は、スタビライザ本体1bが車幅方向に延び、これに連続する左右の足部1a,1aがコネクティングロッド3,3を介して左右のナックル5,5を連結している。スタビライザ本体1bは、左右のスタビライザブッシュ2,2を介してクロス部材61に取り付けられる。
ここで、スタビライザブッシュ2,2が本発明の弾性支持部材に相当し、クロス部材61が車体側部材に相当する。
【0008】
図1に本実施形態にかかるスタビライザブッシュ2を示す。同図(a)は、車幅方向から見た断面図、同図(b)は、車両前後方向から見た図である。スタビライザブッシュ2は、図1(a)に示すように、略U字状のブラケット21の凹部に弾性体22及びナット部材23を収容してなり、ブラケット21の折り曲げられた開放端部においてクロス部材61にボルト6aで固定されている。なお、図1中、弾性体22は切断面が示されているが、説明を簡易にするため、ハッチングを省略している。
弾性体22は、ブラケット21の内周面に嵌合する略半円柱状(かまぼこ状)のゴムからなり、その内部に車軸方向に延びる断面円形状の貫通孔22bが形成されており、この貫通孔22bにナット部材23を介してスタビライザ本体1bが貫通した状態で支持されている。
【0009】
スタビライザ本体1bとナット部材23との関係を図2の斜視図に示す。図2に示すように、スタビライザ本体1bは、弾性体22と対向可能な部分の外周に雄ねじが形成されており、ナット部材23はこの雄ねじに螺合している。このナット部材23は、外径が弾性体22の貫通孔22bの径よりも若干小さいものであり、その外周には外径方向に突出する凸部23aが左右一対設けられている。なお、ナット部材23(特に凸部23a及び内周)及びスタビライザ本体1bの雄ねじは、鋼や樹脂等の弾性体22よりも剛性の高い材料で形成されている。
【0010】
一方、図1に示すように、弾性体22には、貫通孔22bに配置されたナット部材23と対向する内周面に、ナット部材の一対の凸部23aをそれぞれ案内する凹溝である一対の案内溝22aが形成されている。図1(b)では、説明を分かり易くするために、各部材の断面のハッチングを省略して破線で示すと共に、紙面手前側の案内溝22aを透視して実線で示している。同図(b)中に実線で示すように、案内溝22aは、スタビライザブッシュ2の軸方向中間部において軸線と略平行に延びる軸方向案内部22Bと、この軸方向案内部22Bの両端に連続し、互いに反対の周方向に延びる一対の円周方向案内部22A,22Aとからなっている。同図において案内溝22aの溝幅は、凸部23aと略同等であるが、円周方向案内部22Aにおいては凸部23aの幅は略同等以上であれば、さらに大きくてもよい。なお、図1(b)に示さないが、もう一方の紙面奥側の案内溝は、実線で示した紙面手前の案内溝22aと同形状であり、かつそれを軸を中心に紙面奥側に向かって180度回転させた状態に形成されている。
【0011】
上記のように、ナット部材23の外径は弾性体22の貫通孔よりも若干小さいため弾性体22とナット部材23とはほとんど接触しておらず、突出した凸部23aと弾性体22の案内溝22aとの接触を介してスタビライザ1が支持される。そして、詳細は後述するが、スタビライザ本体1bの捩れ方向変位に伴い、凸部23aが案内溝22aの案内に従って変位する。
【0012】
なお、本実施形態に用いる弾性体22のゴムは、例えば表面の化学的処理等により、内周面、特に少なくとも案内溝22aの壁面が低摩擦とされたものである。ナット部材23も同様に、例えば表面処理により、外周面、特に少なくとも凸部23aが低摩擦とされている。さらに、ナット部材23の外周と弾性体22の内周及び案内溝22aの壁面との間には、潤滑剤が塗布され、低摩擦とされている。また、このナット部材23の内周とスタビライザ本体1bの雄ねじの間にも潤滑剤が塗布されいている。
【0013】
以上、ナット部材23が、本発明の介在部材に相当し、案内溝22a及び凸部23aと、により、スタビライザ1の捩れ方向変位が所定以上になると、ナット部材23の相対回転を許容する機構が、本発明の相対変位許容機構に相当する。
なお、弾性体22には、軸方向に沿って図示しない切り割部が設けられており、車体への組み付け時には、スタビライザ1にナット部材23を螺合させた後、切り割部を開いて弾性体22に内挿し、これをブラケット21に収容してボルト6aで固定する。
【0014】
次に、上述の構成のスタビライザブッシュ2及びスタビライザ1の動作について説明する。
スタビライザ本体1bが初期状態では、図1に示すように、ナット部材の凸部23aは案内溝22aの中央付近に位置している。
車両の旋回時など左右輪の上下方向ストロークが逆位相となった場合には、左右輪を連結するスタビライザ本体1bに捩れが生じる。スタビライザ本体1bが捩れると、これに螺合するナット部材23も回転しようとするが、凸部23aの回転が案内溝22a壁面によって阻まれている。この凸部23aに押されて、案内溝22aの壁面は弾性変形するもののその捩れに伴う復元力は小さく、ナット部材23は、案内溝22a壁面から反力を受けて、弾性体22に対し捩れ方向に相対回転することなく軸方向に相対変位する(図1)。スタビライザ本体1bから伝わる捩れ方向の振動は、凸部23aを介して弾性体22に伝えられ、吸収される。また、車両前後方向、車両左右方向及び車両上下方向の振動も、ナット部材23又は凸部23aを介して弾性体に伝えられる。なお、スタビライザ本体1bの捩れが解消すると、ナット部材23は、元の位置(凸部23aが案内溝22aの中央となる位置)に戻る。
【0015】
このようにスタビライザ本体1bの捩れ方向変位が小さい場合における、スタビライザ本体1bの捩れ方向変位と、弾性体22が受ける捩れ方向の荷重と、の関係は、図5に示すようなヒステリシス曲線となる。同図において、変位零における荷重の大きさ(図中のAで示す大きさ)は、スタビライザ本体1bの捩れトルクが入力されるゴム(弾性体22)の特性により決まり、この値が小さいと乗り心地が良い。
【0016】
一方、高速での旋回時や不整路の走行時などスタビライザ本体1bの捩れ方向変位がさらに大きくなると、ナット部材23は、スタビライザ本体1bの捩れ方向変位に応じた量だけ軸方向に移動して、案内溝22aの軸方向案内部22Bから円周方向案内部22Aまで軸方向に移動する。この円周方向案内部22Aに至ると、回転方向が開放されるため、ナット部材23は、スタビライザ本体1bと共回りして弾性体22に対して相対回転する(図3)。このとき、ナット部材23と弾性体2とはほとんど接触せず、また低摩擦とされているので、スタビライザ本体1bの捩れトルクが弾性体22にほとんど伝達されることなく、ナット部材23がスタビライザ本体1bに支持されるのみの状態で案内溝22aの終端まで相対回転する。このため、スタビライザ本体1bの捩りトルクを弾性体22に伝達し続けることによって、捩れに伴う復元力が摩擦力を超えるまで弾性体22を捩らせるのを防止でき、スティックスリップ現象の発生を回避できる。また、弾性体22の捩れが小さく抑えられるので、弾性体の劣化を防止できる。
【0017】
なお、このようにスタビライザ本体1bの捩れ方向変位が大きい場合における、スタビライザ本体1bの捩れ方向変位と、弾性体22が受ける捩れ方向の荷重と、の関係を図6に示す。図6も図5の場合と同様にヒステリシス曲線を描くが、スタビライザ本体の捩れ方向変位に伴う弾性体の捩れ方向荷重の変位量の大きさ(図6ではB2で示す大きさ)は、相対回転時に弾性体22との間に生じる摩擦に依存し、摩擦が大きいほど大きくなる。本実施形態では、ナット部材23及び弾性体22を低摩擦としているため、B2の値はスタビライザ本体1bと弾性体22とが接触しながら相対回転する場合に比べて小さい。このため、加振や異音の発生が抑制され、乗り心地が改善される。
【0018】
以上のように、本発明では、スタビライザの捩れ方向変位の大きさが、当該捩れトルクを弾性体22に入力しても、弾性体22がその捩れに追従可能な大きさであるときは、捩れトルクを弾性体22に入力する。一方、スタビライザの捩れ方向変位が大きいときには、スタビライザの捩れトルクが弾性体22に伝達されない状態で、ナット部材23を積極的に相対回転させる。これにより、弾性体22が大きく捩れるのを防止できるため、スティックスリップ現象の発生による車体の加振や異音の発生を防止することができる。また、弾性体22を大きく捩らせることによる弾性体22の劣化を防止し、スタビライザブッシュ2の耐久性を向上させることができる。
【0019】
また、少なくともナット部材の凸部23a及び案内溝22aの壁面を低摩擦としているので、捩れトルクが弾性体22にほとんど伝達されない状態で相対変位させることができると共に、図6に示すBの値を低減することができ、乗り心地が改善される。ナット部材23の外周と弾性体22の内周及び案内溝22aの壁面との間に、潤滑剤を用いることによっても、同様に低摩擦の効果を得ることができる。
【0020】
また、本実施形態においては、ナット部材23の内周とスタビライザ本体1bの雄ねじとを、潤滑剤を介して接触させているため、摩擦による振動等を発生することなく、また効率的にスタビライザ本体1bの捩れをナット部材23の軸方向変位又は回転に変換することができる。
また、本実施形態においては、ナット部材23(特に凸部23a及び内周)及びスタビライザ本体1bの雄ねじを、剛性の高い材料で形成しているので、弾性体22から弾性力を受けても、変形することがないため、効率的にスタビライザの捩れをナット部材23の変位に変換することができる。
【0021】
なお、案内溝22aの形状は、上記実施形態に限定されない。例えば、図1及び図3に示す円周方向案内部22Aは軸方向成分と周方向成分とを含んだ螺旋状であるが、軸方向成分を含まず軸方向案内部22Bに直行するように円周方向案内部22Aが形成されていてもよい。また、図1及び図3に示す案内溝22aよりも軸方向案内部22Bを短くし、円周方向案内部22Aの軸方向成分を大きくして、スタビライザの捩れ方向変位が大きくなるに従って徐々にナット部材23を相対回転量を大きくするものであってもよい。いずれの場合にも、ナット部材23を軸方向へ移動させる場合には、捩れトルクをそのまま弾性体に入力することとなるため、その軸方向への案内量が、当該捩れトルクの入力によって弾性体がスタビライザの捩れに追従可能な範囲であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】(a)は、本実施形態に係るスタビライザブッシュを車幅方向から見た断面図、(b)は、車両前後方向から見た図である(スタビライザの捩れ方向変位が小さい場合)。
【図2】スタビライザ本体及びナット部材の関係を示す斜視図である。
【図3】((a)は、本実施形態に係るスタビライザブッシュを車幅方向から見た断面図、(b)は、車両前後方向から見た図である(スタビライザの捩れ方向変位が大きい場合)。
【図4】スタビライザブッシュ及びスタビライザの取付構造を示す斜視図である。
【図5】スタビライザ本体の捩れ方向への変位と、弾性体が受ける捩れ方向の荷重と、の関係を示すグラフである(スタビライザの捩れ方向変位が小さい場合)。
【図6】スタビライザ本体の捩れ方向への変位と、弾性体が受ける捩れ方向の荷重と、の関係を示すグラフである(スタビライザの捩れ方向変位が大きい場合)。
【符号の説明】
【0023】
1 スタビライザ
1a 足部
1b スタビライザ本体
2 スタビライザブッシュ
21 ブラケット
22 弾性体
22a 案内溝
22b 貫通孔
23 ナット部材
23a 凸部
3 コネクティングロッド
4 ショックアブソーバ
5 ナックル
61 クロス部材
62 サイド部材
6a ボルト




 

 


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