(57)【要約】   【課題】  捩じれ剛性を簡単な操作で変更できるスタビライザーの提供。  【解決手段】  左右一対の各懸架装置に取付けられる第１のトーションバー部材２１と第２のトーションバー部材２２との間に第２のトーションバー部材２２に固定された第３のトーションバー部材３１を配置し、油圧作動機構１０の可動筒１２により管状スライダー１３を軸方向に移動させることにより、第１のトーションバー部材２１とは軸方向移動自在で軸周り方向には一体に係合する管状スライダー１３が第３のトーションバー部材の平板部３３と係合する位置が軸方向でずれることで捩じれ剛性の調節が行なわれる。【選択図】  図１
2006199098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の各懸架装置に取付けられる第１のトーションバー部材と第２のトーションバー部材の各先端面を軸心を合わせて離隔配置し、捩じれ剛性調節器により前記第１のトーションバー部材と前記第２のトーションバー部材とを捩じり方向において一体的に連結すると共に、前記第１のトーションバー部材と前記第２のトーションバー部材との軸方向距離を一定に保持した車両用のスタビライザーであって、
前記捩じれ剛性調節器は、
軸方向に沿った片半部分が円筒形状の円筒部に形成されると共に他半部分が平板状の平板部に形成され、該円筒部の一端部が前記第２のトーションバー部材の先端部に同軸的に固定され、該平板部の先端部が前記第１のトーションバー部材に軸方向移動不能に取付けられた捩じれ剛性調節用の第３のトーションバー部材と、
前記第１のトーションバー部材に対して軸方向に移動自在に外装されると共に軸回りには一体的に係合し、且つ前記平板部とは軸方向移動自在で軸周りには一体的に係合する管状に形成された管状スライダーと、
前記管状スライダーを前記平板部の根元側に向けて付勢するばねと、
前記第３のトーションバー部材の円筒部の外周部に該円筒部と同軸的に配置され、前記管状スライダーを軸方向に沿って移動させる油圧式の作動機構と、
を有し、
前記作動機構の油圧を制御することにより、前記管状スライダーを軸方向にスライドさせて該管状スライダーが前記平板部と係合する位置を変更させて捩じれ剛性を調節することを特徴とする車両用のスタビライザー。
【請求項２】
前記作動機構は、
前記第３のトーションバー部材の円筒部の外周に配置され軸方向移動可能な可動筒と、
該可動筒を軸方向移動自在に収容すると共に、該可動筒の後端面に対して油圧を作用させる油室をなす内径部を有し、該第３のトーションバー部材の円筒部に対して軸方向への移動が規制された固定筒と、
を有し、前記固定筒の油室をなす内径部に油圧を供給することを特徴とする請求項１に記載の車両用のスタビライザー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行時、旋回時における車体の傾きを制御するスタビライザーにかかり、特に、捩れ剛性を無段階で調節することができるスタビライザーに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の旋回時における車体の傾きを制御するために、左右の懸架装置のサスペンションアーム等の間に、トーションバーで構成されるスタビライザーが取り付けられている。
【０００３】
通常、スタビライザーは、左右の懸架装置に支持されているタイヤが同レベルの懸架状態にあるときには捩れが発生しないため、左右の対向する懸架装置に影響を与えない。
【０００４】
しかし、左右のタイヤの接地面に高低差がある場合や、旋回時に両タイヤにおける懸架位置の差が大きくなる場合に、スタビライザーを構成するトーションバーに捩じり応力が加わる。この捩じり応力を打ち消す方向に、該トーションバー自体の有する捩じれ剛性により弾性力が働く結果として、対向する左右のタイヤの懸架位置を等しくするなどの機能が発揮される。
【０００５】
スタビライザー（トーションバー）の捩じれ剛性を弱くすると、その分該トーションバーの捩じれ角が大きくなり、路面追従性は高まる反面、車両旋回時の横ぶれが大きくなる。また、逆にトーションバーの捩じれ剛性を強くすると、捩じれ角が小さくなり、車両旋回時の横ぶれは軽減されるが路面追従性は悪くなる。
【０００６】
このため、一般の乗用車等に使用されているスタビライザーは、上記特性のバランスが取れる適当な捩じれ剛性のトーションバーが採用されている。
【０００７】
しかし、レース用の車両の場合には、路面追従性と、ロール特性の両立は非常に困難な問題であることから、走行するコース状況等によって、スタビライザーの捩じれ剛性を変える必要が生じている。
【０００８】
そのため、従来ではトーションバーの捩じれ剛性が異なる複数のスタビライザーを用意し、これらの捩じれ剛性の異なるスタビライザーを試しながら当該コースの走行に適したスタビライザーを決定していた。
【０００９】
そこで、スタビライザーの交換を行なうことなく捩じれ剛性を変更することのできるスタビライザーが提案されている。
【００１０】
この捩じれ剛性変更タイプのスタビライザーとしては、トーションバーの途中に捩じれ剛性調節器を取り付けたスタビライザーが提案されている（特許文献１）。
【００１１】
図３はこのような捩じれ剛性変更タイプのスタビライザーにおける捩じれ剛性調節器を示している。
【００１２】
図３において、捩じれ剛性調節器６は、内空部６１ａが角穴に形成された２分割結合方式の円筒状の外筒６１と、この外筒６１を貫通するトーションバー６２からなり、外筒６１内におけるトーションバー６２の内挿部分６２ａは、図示のように平板形状に形成され、この内挿部分６２ａの右側部分６２ｂ及び左側部分６２ｃは中実の丸軸に形成されている。外筒６１の右端部には、トーションバー６２の内挿部分６２ａの外形状に合致する矩形穴部６１ｂを備えた壁部６１ｃが一体に形成され、外筒６１の左端部６１ｅは開口し、トーションバー６２の左側部分６２ｃとは結合しないようになっている。
【００１３】
また、外筒６１の内空部６１ａには、軸方向には移動可能であるが軸周りには回動不能のコ字型の可動支持部６３が設けられており、この可動支持部６３の溝部６３ａがトーションバー６２の平板形状に形成されている内挿部分６２ａに差し込まれている。さらに、外筒６１の壁部６１ｃに設けられた貫通孔６１ｄを通して内空部６１ａ内にワイヤー６４が差し込まれてこの可動支持部６３に固定されている。
【００１４】
このような構成の捩じれ剛性調節器６によれば、トーションバー６２の右側部分６２ｂは外筒６１と一体的に捩じれるが、トーションバー６２の内挿部分６２ａは薄い平板状であるため、捩じれ剛性は小さいものとなっている。したがって、外筒６１がない場合、トーションバー６２の全体の剛性はこの内挿部分６２の存在で弱いものとなるが、外筒６１と可動支持部６３の協働により、可動支持部６３がトーションバー６２の左側部分６２ｃに近い位置に差し込まれると、内挿部分６２ａの軸方向長さが短い部分を有するだけで、トーションバー６２の左側部分６２ｃが外筒６１に結合された状態となり、大きな捩じれ剛性が得られることになる。また、この可動支持部６３をトーションバー６２の右側部分６２ｂに近づけるに従って捩じれ剛性が弱くなる。
【００１５】
この可動支持部６３の位置調節は、ワイヤー６４を操作することにより行なわれる。
【特許文献１】特開2000-203232号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記特許文献１に記載のスタビライザーにより、スタビライザー自体を交換しなくてもスタビライザーの捩じれ剛性を調節することが可能となった。しかし上記スタビライザーは、可動支持部６３を外筒６１の外部からワイヤー６４によりスライドさせる構造であるため、瞬時に捩じれ剛性を調節できるものではない。
【００１７】
また、上記構成により、スタビライザーの捩じれ剛性を変更することはできるが、積極的に車両のローリングを防止するといった制御ができない。
【００１８】
本発明は、上記観点に鑑みてなされたものであって、スタビライザーの捩じれ剛性を簡単な操作で変更することができるとともに、スタビライザー自体が積極的に車両のローリングを防止するといった制御をすることが可能なスタビライザーを提供することを目的とする。
【００１９】
特に、レースで使用する車両において搭載するのに適し、路面の凹凸やカーブに応じて迅速に適正な車両の姿勢をとることができるように所定の捩じれ剛性にセッティングすることができるスタビライザーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の目的を実現する構成は、請求項１に記載のように、左右一対の各懸架装置に取付けられる第１のトーションバー部材と第２のトーションバー部材の各先端面を軸心を合わせて離隔配置し、捩じれ剛性調節器により前記第１のトーションバー部材と前記第２のトーションバー部材とを捩じり方向において一体的に連結すると共に、前記第１のトーションバー部材と前記第２のトーションバー部材との軸方向距離を一定に保持した車両用のスタビライザーであって、前記捩じれ剛性調節器は、軸方向に沿った片半部分が円筒形状の円筒部に形成されると共に他半部分が平板状の平板部に形成され、該円筒部の一端部が前記第２のトーションバー部材の先端部に同軸的に固定され、該平板部の先端部が前記第１のトーションバー部材に軸方向移動不能に取付けられた捩じれ剛性調節用の第３のトーションバー部材と、前記第１のトーションバー部材に対して軸方向に移動自在に外装されると共に軸回りには一体的に係合し、且つ前記平板部とは軸方向移動自在で軸周りには一体的に係合する管状に形成された管状スライダーと、前記管状スライダーを前記平板部の根元側に向けて付勢するばねと、前記第３のトーションバー部材の円筒部の外周部に該円筒部と同軸的に配置され、前記管状スライダーを軸方向に沿って移動させる油圧式の作動機構と、を有し、前記作動機構の油圧を制御することにより、前記管状スライダーを軸方向にスライドさせて該管状スライダーが前記平板部と係合する位置を変更させて捩じれ剛性を調節することを特徴とする。
【００２１】
上記した作動機構は、前記第３のトーションバー部材の円筒部の外周に配置され軸方向移動可能な可動筒と、該可動筒を軸方向移動自在に収容すると共に、該可動筒の後端面に対して油圧を作用させる油室をなす内径部を有し、該第３のトーションバー部材の円筒部に対して軸方向への移動が規制された固定筒と、を有し、前記固定筒の油室をなす内径部に油圧を供給する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
図３に示す従来例のスタビライザーでは１本のトーションバーで構成しているため、平板部の加工は面倒であり、特に２次元或いは３次元形状に形成されているトーションバーに対して切削加工などで平板部を形成することは非常に手間のかかる作業となる。しかし、本願発明では、スタビライザーを、第１のトーションバー部材と、第２のトーションバー部材と第３のトーションバー部材により構成し、特に平板部を備えた第３のトーションバー部材は直線状の部材として構成できるので、機械加工により高精度でしかも簡単に第３のトーションバー部材を得ることが可能となる。
【００２３】
また、スタビライザーの全体長は、第２のトーションバー部材と第３のトーションバー部材との固定位置の調節、或いは第２のトーションバー部材又は第３のトーションバー部材の長さ調節を行なうことで簡単に所定の長さに調節することが可能となる。
【００２４】
さらに、第３のトーションバー部材の材質の異なるもの、或いは平板部の形状が異なるものを複数種類用意しておけば、第１および第２のトーションバー部材を共通化して捩じれ剛性の調節レンジが異なる複数のスタビライザーを提供することができる。
【００２５】
一方、本発明によれば、捩じれ剛性の調節を油圧により遠隔制御できるので、車室内から管状スライダーの軸方向位置の調節を簡単に行なえ、所望する捩じれ剛性を設定することができる。
【００２６】
また、油圧をコンピュータにより制御することで、走行状況に応じて最適な捩じれ剛性に設定することも可能となる。
【００２７】
さらに、油圧による作動機構は管状スライダーと直列的に配置され、第３のトーションバー部材の外周部に同軸的に構成されているので捩じれ剛性調節器をコンパクト化でき、車両のエンジンルームの下方等の設置場所が限られている場所にも設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本願発明の実施の形態を図１、図２に示す。
【００２９】
図１は、本願発明の実施の形態にかかるスタビライザーの捩じれ剛性調節器１の断面図であり、図１（ａ）は捩じれ剛性が大の場合、図１（ｂ）は捩じれ剛性が小の場合にそれぞれ調節されている状態を示す。
【００３０】
本実施の形態は、図３に示す従来例と同様に、スタビライザーを構成するトーションバーの途中に捩じれ剛性調節器１を設けたものである。但し、図３の従来例のようにスタビライザーを構成しているトーションバーを１本構成とせずに、第１のトーションバー部材２１と第２のトーションバー部材２２とからなる２分割構成とすると共に、第１のトーションバー部材２１と第２のトーションバー部材２２とを捩じれ剛性調節器１により連結している。
【００３１】
捩じれ剛性調節器１は、第１のトーションバー部材２１と第２のトーションバー部材２２との対向距離を所定の距離に維持しており、第２のトーションバー部材２２の先端部に同軸的に固定した捩じれ剛性調節用のトーションバー部材をなす第３のトーションバー部材３１の先端部が第１のトーションバー部材２１の先端部に設けられたベアリング５１に差し込まれることにより、第１のトーションバー部材２１と第２のトーションバー部材２２との対向距離が所定距離に維持されている。
【００３２】
第３のトーションバー部材３１は、長方向の片半部分が中空円筒形状に形成された円筒部３２と、他半部分が扁平平板状に形成された平板部３３とから構成され、この円筒部３２が第２のトーションバー部材２２の先端部に固定されている。
【００３３】
また、第１のトーションバー部材２１の先端部は大径のフランジ部２１１に形成され、その外端面部にベアリング５１が取付けられている。このベアリングに差し込まれる平板部３３の先端は、例えば円柱形状の係合軸部３３１に形成され、この係合軸部３３１がベアリング５１に抜けないように差し込まれることで、第１のトーションバー部材２１と第２のトーションバー部材２２とが軸方向において軸心を一致させて一体化されるが、軸周りには相対的に回動自在となっており、これだけでは第１のトーションバー部材２１と第２のトーションバー部材２２との間に捩じり応力は発生しない。
【００３４】
一方、第３のトーションバー部材３１は、断面形状の異なる円筒部３２と平板部３３とにより構成しているため、この第３のトーションバー部材３１の円筒部３２と平板部３３を固定して捩じると、平板部３３の固定位置が円筒部３２から遠くなるほど捩じれ角が大きく、従って捩じれ剛性が小さく（弱く）なり、逆に平板部３３の固定位置が円筒部３２に近づくと捩じれ角が小さくなり、従って捩じれ剛性が大きく（強く）なる。
【００３５】
このことから、第１のトーションバー部材２１が第３のトーションバー部材３１の平板部３３に対し、軸方向における任意の位置で固定できるようにすれば、第１のトーションバー部材２１と第２のトーションバー部材２２との間における捩じれ剛性を調節することが可能となり、結果としてスタビライザーの捩じれ剛性を調節可能となる。
【００３６】
本実施の形態において、第１のトーションバー部材２１に対する前記平板部３３の固定位置の調節を管状スライダー１３により行っている。
【００３７】
管状スライダー１３は、捩じれ剛性の大きな材料で形成された管形状の管体１３ａの内周面に軸方向に沿ったスプライン１３３を周方向に多条に形成すると共に、一方の開口を塞ぐように係合部材１３１を固定した構成としたもので、この係合部材１３１には、第３のトーションバー部材３１の平板部３３がスライド自在に嵌合する該平板部３３の外形に略合致する係合孔１３１ａが形成されている。
【００３８】
また、第１のトーションバー部材２１のフランジ部２１１の外周面には、管体１３ａの内周面に形成したスプライン１３３に係合する突条２１２が周方向に沿って形成されている。
【００３９】
管状スライダー１３は、係合部材１３１の係合孔１３１ａに平板部３３を嵌合すると共に、第１のトーションバー部材２１のフランジ部２１１の突条２１２を係合させることにより、第１のトーションバー部材２１と第３のトーションバー部材３１の平板部３３とを軸周り方向において一体的に固定し、且つ管体１３ａを軸方向に移動可能としている。
【００４０】
また、管体１３ａを軸方向に移動させると、係合部材１３１の係合孔１３１ａに対する平板部３３の軸方向における係合位置が変更されることになる。
【００４１】
したがって、管状スライダー１３を第３のトーションバー部材３１の円筒部３２側に向けて移動すると係合部材１３１が平板部３３の根元側に近づくため、上述のように捩じれ剛性が大きくなり、逆に管状スライダー１３を第１のトーションバー部材２１側に向けて移動すると係合部材１３１が平板部３３の根元側が離れるため、上述のように捩じれ剛性が小さくなる。
【００４２】
本実施の形態において、管状スライダー１３の軸方向に沿ったスライド移動は油圧を用いた作動機構１０により行われるようにしている。その際、管体１３ａ内で、圧縮コイルばね１３４をフランジ部２１１と係合部材１３１との間に配置し、管体１３ａを第２のトーションバー部材２２側に向けて付勢するようにしている。
【００４３】
本実施の形態の作動機構１０は、第３のトーションバー部材３１の円筒部３２に対して円筒形状に形成した可動筒１２を軸方向移動可能に外装し、この可動筒１２の先端部が管状スライダー１３の係合部材１３１に固定されている。
【００４４】
さらに、可動筒１２に対して円筒形状に形成した固定筒１１が外装されている。この固定筒１１は、係合部材１３１側の先端部側と第２のトーションバー２２側の後端部側との内径が異なり、該先端部１１ａの内径は可動筒１２が外装される分だけ内径が大きく形成されている。また、固定筒１１の後端部１１ｂの内径は第３のトーションバー部材３１の円筒部３２の外周に油密性を保持するように嵌合し、さらにこの円筒部３２の外周部に係合したストッパーリング１１１により軸方向後方への移動が阻止されている。
【００４５】
また、固定筒１１の後端部１１ｂには、内外を貫通する油孔１１ｃが複数形成されており、複数の油孔１１ｃの一つに自在継ぎ手４２を介して油圧管４１が接続されている。この油圧管４１には、不図示の油圧ユニットが接続され、油圧の供給と戻り制御を行えるようになっている。なお、使用しない他の油孔１１ｃには栓部材４２ａがねじ込まれている。
【００４６】
一方、円筒部３２の外周面には、固定筒１１に形成した油孔１１に対応して周方向に沿って環状の油溝（不図示）が形成され、さらにこの油溝に連通する軸方向に延びる油路３２ａが周方向に適当間隔を有して形成されている。これら複数の油路３２ａは、固定筒１１の後端部１１ｂから先端部１１ａ側に少し入り込んだ位置まで延びており、この延びた位置を延出端と称す。
【００４７】
可動筒１２が固定筒１１の先端部１１ａ内を最も後端部１１ｂ側まで移動した図１（ａ）に示す状態において、移動筒１２の後端面は固定筒１１の先端部１１ａと後端部１１ｂとの内径部の境目をなす後端壁面１１ｄとの間に油室１１４が形成され、この油室１１４に前記油路３２ａの延出端が臨み、油室１１４と油圧管４１とが連通する。
【００４８】
油圧管４１内に前記不図示の油圧ユニットにより圧油が供給されると、前記油室１１４内の圧力高くなり、この油圧が移動筒１２の後端壁面に作用し、移動筒１２が第１のトーションバー２１に向けて移動するので、この移動筒１２に固定されている管状スライダー１３の管体１３ａがコイルばね１３４のばね力に抗して第１のトーションバー２１側に移動し、上述のように平板部３３に対する係合部材１３１の係合位置が該平板部３３の根元から遠ざかり、捩じれ剛性を小さくすることができる。移動筒１２は油圧の増加により図１（ｂ）に状態まで、固定筒１１に対して移動することができる。
【００４９】
したがって、適宜の位置で油圧の増加を停止すると所望する捩じれ剛性を設定することができる。
【００５０】
また、前述した不図示の油圧ユニットに減圧を指示すると、移動筒１２の後端壁面に作用する油圧力が減少し、コイルばね１３４のばね力により管体１３ａが第２のトーションバー部材２２に向けて移動し、管状スライダー１３の係合部材１３１が平板部３３に対して係合する位置が根元側に移動するので、大きな捩じれ剛性に調節することができ、油圧の減少を停止すると、その位置での捩じれ剛性に設定することができる。
【００５１】
なお、固定筒１１の後端部１１ｂと円筒部３２との間から油がもれるのを防止するために、円筒部３２にオイルシールリング１１２を取り付けており、同様に移動筒１２と円筒部３２との間および移動筒１２と固定筒１１との間にそれぞれオイルシールリング１２２、１１３を取り付けている。
【００５２】
以上のように、本実施の形態によるスタビライザーは、第１および第２のトーションバー部２１、２２の先端部に設けられている不図示の取付部を車両の左右一対の懸架装置の所定位置に取り付けられる。その際、前記左右の取付部同士の位置が正確な位置にセットされている必要があるが、ずれている場合には第１のトーションバー部材２１のフランジ部２１１が管体１３ａに対してスプライン係合する位置をずらすことにより正規の位置関係に設定できる。
【００５３】
また、第３のトーションバー部材３１の円筒部３２の後端部に形成した固定部３２１に対する第２のトーションバー部材２２の固定位置をずらすことにより、スタビライザーの全体的な長さを正規の長さに調整することが可能となる。
【００５４】
そして、作動機構１０を例えば運転席から油圧制御することにより、管状スライダー１３の係合部材１３１と平板部３３との係合位置を変更させて捩じれ剛性を任意に変更することが可能となる。この作動機構１０は、捩じれ剛性調節器１を構成する第３のトーションバー部材３１の円筒部３２と同軸的に設けているので、コンパクトに構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本願発明の実施の形態にかかるスタビライザーの一部を構成する捩じれ剛性調節器の縦断面図で、（ａ）は捩じれ剛性調節器が捩じれ剛性を最大にセットした状態を示し、（ｂ）は捩じれ剛性が最小の状態を示す。
【図２】図１の係合部材と平板部との関係を示す斜視図。
【図３】従来のスタビライザーの斜視図。
【符号の説明】
【００５６】
１      捩じれ剛性調節器
１０    作動機構
１１    固定筒
１１１  ストッパ
１１２、１１３、１２２  オイルシールリング
１１４  油室
１２    可動筒
１３    管状スライダー
１３１  係合部材
１３３  スプライン
１３４  コイルスプリング
２１    第１のトーションバー部材
２１１  フランジ部
２１２  突条
２２    第２のトーションバー部材
３１    第３のトーションバー部材
３２    円筒部
３２１  固定部
３３    平板部
３３１  係合軸部
４１    油圧管
４２    自在継ぎ手
５１    ベアリング
【図１】
2006199098.tif 000003
【図２】
2006199098.tif 000004
【図３】
2006199098.tif 000005