(57)【要約】【課題】  能動制御懸架装置を提供する。【解決手段】  ローワーアームの上側から下向挿入されるレール載置部に前後一定の間隔をおいて配置されるガイドレールと、前記ガイドレールにスライド可能に設置されるスライダーと、一端が前記スライダーに連結するスタビライザーリンクと、一端が前記スライダーに連結するプッシュロッドと、前後進動作する作動棒が前記プッシュロッドと連結するアクチュエータを含むアクティブロールコントロールユニットを備えた能動制御懸架装置において、前記スタビライザーリンクと前記プッシュロッドは前記スライダに２重ボールジョイントによって連結し、前記プッシュロッドと前記作動棒はボールジョイントによって連結することを特徴とする。【選択図】図４
2013121826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローワーアームの上側から下向挿入されるレール載置部に前後一定の間隔をおいて配置されるガイドレールと、前記ガイドレールにスライド可能に設置されるスライダと、一端が前記スライダに連結するスタビライザーリンクと、一端が前記スライダに連結するプッシュロッドと、前後進動作する作動棒が前記プッシュロッドと連結するアクチュエータを含むアクティブロールコントロールユニットを備えた能動制御懸架装置において、
前記スタビライザーリンクと前記プッシュロッドは前記スライダに２重ボールジョイントによって連結し、前記プッシュロッドと前記作動棒はボールジョイントによって連結することを特徴とする、能動制御懸架装置。
【請求項２】
前記２重ボールジョイントは、
前記スタビライザーリンクと前記プッシュロッドがそれぞれ回転および一定範囲内での各変位がなされるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の能動制御懸架装置。
【請求項３】
前記２重ボールジョイントは、
前記スライダの間に連結する第１ヒンジ軸の外周側に第２ヒンジ軸を介在して構成され、前記第１ヒンジ軸に前記プッシュロッドがボールジョイント連結し、前記第２ヒンジ軸の外周側に前記スタビライザーリンクがボールジョイントによって連結することを特徴とする、請求項２に記載の能動制御懸架装置。
【請求項４】
前記２重ボールジョイントは、
中間部外周に第１球形ボールが形成される第１ヒンジ軸、
円筒部材で構成され、内径部中央に前記第１球形ボールと結合する第１ボールレースを含み、中央部外周に第２球形ボールが固定された第２ヒンジ軸、および
前記第２球形ボールと結合する第２ボールレースを含むことを特徴とする、請求項３に記載の能動制御懸架装置。
【請求項５】
前記第２ヒンジ軸は、
一対の円筒部材が互いに挿入方式によって結合して１つの円筒部材で形成されることを特徴とする、請求項４に記載の能動制御懸架装置。
【請求項６】
前記円筒部材は、
内径部に前記第１ボールレースの両側端を固定させる外周爪が形成されることを特徴とする、請求項４または５に記載の能動制御懸架装置。
【請求項７】
前記第２球形ボールは、両側に位置するプッシュロッドのヨークの部分によって支持されることを特徴とする、請求項４に記載の能動制御懸架装置。
【請求項８】
前記第２ボールレースは、
前記プッシュロッドと一体に形成される、請求項４に記載の能動制御懸架装置。
【請求項９】
前記プッシュロッドと作動棒は、
前記プッシュロッドの端部ヨークに固定するヒンジ軸の外周面中央に形成されたボールと前記作動棒の端部に形成されるボールレースの結合によってボールジョイント連結することを特徴とする、請求項１に記載の能動制御懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の能動制御懸架装置に係り、より詳しくは、アクチュエータの荷重入力部と荷重出力部のオフセットを最小化し、アクチュエータにかかる荷重を最小化にする能動制御懸架装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両の懸架装置は、車軸と車体を連結することにより、走行中に車軸が路面から受ける振動や衝撃が車体に直接に伝達されないように制御し、車体と貨物の損傷を防いで乗車感を良くする装置である。
【０００３】
このような懸架装置は、路面からの衝撃を緩和させるシャーシスプリング、シャーシスプリングの自由振動を減衰制御して乗車感を良くするショックアブソーバー、および車両のローリングを抑制するスタビライザーバーなどを含んで構成される。
【０００４】
前記スタビライザーバーは、直線部の両側が車体に固定され、両端はスタビライザーリンクによってローワーアームまたはストラットバーに固定される。
【０００５】
これにより、前記スタビライザーバーは、左／右側ホイールが互いに同時に上下運動する場合には作用せず、左／右側ホイールが互いに捩じれながら相対的に上下運動する場合には、ねじり弾性力によって車体のロールを抑制するアンチロール機能を実行する。
【０００６】
すなわち、前記スタビライザーバーは、車両の旋回走行時に車体の旋回外側が遠心力によって傾いたり、あるいは走行中のバンプまたはリバウンドによって左／右側ホイールが捩じれながら相対的に位相差を有するときに、そのねじり弾性力を利用して車体の姿勢を安定化させる。
【０００７】
しかし、前記スタビライザーバーは、剛性値が一定であるため、自身のねじり弾性力だけでは多様な条件において旋回安定性を確保するには不十分である。これにより、最近では、スタビライザーバーの先端に油圧シリンダまたはモータなどからなるアクチュエータを連結することにより、能動的なロール制御を可能にしたアクティブロールコントロールユニット（Ａｃｔｉｖｅ  Ｒｏｌｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）が開発され適用されている。
【０００８】
前記アクティブロールコントロールユニットは、ローワーアームとスタビライザーバーの一端を連結するスタビライザーリンクの連結部に油圧シリンダまたはモータからなるアクチュエータを利用して連結点の位置を可変させることにより、スタビライザーバーの一端と前記ローワーアームの間の連結長さを可変できるようにし、スタビライザーバーのねじれ剛性を変化させるメカニズムを有する。（例えば特許文献１参照。）
【０００９】
また、前記連結部には、ボールジョイントを利用して各部材が連結することにより、一定範囲内で回転自由度を有するようにしている。
【００１０】
図１は、従来の第１実施形態に係るアクティブロールコントロール手段の一部切開斜視図である。
【００１１】
図１を参照すれば、従来の第１実施形態に係るアクティブロールコントロールユニットは、アクチュエータ１００、スクリュー軸１０２、スクリュースライダー１０４、ボールジョイント１０６、スタビライザーリンク１０８を含んで構成される。
【００１２】
前記アクチュエータ１００はモータからなり、ローワーアーム１１０の下側に配置され、前記アクチュエータ１００の回転軸からなるスクリュー軸１０２には、前記ローワーアーム１１０に固定されたガイドレール１１２に支持されるスクリュースライダー１０４が結合する。
【００１３】
前記ボールジョイント１０６は、前記スクリュースライダー１０４の上側に形成され、前記スタビライザーリンク１０８の下端部と連結する。
【００１４】
これにより、前記アクチュエータ１００が作動すれば、前記スクリュー軸１０２の回転方向に応じてスクリュースライダー１０４が左／右に移動してスタビライザーリンク１０８の下端部を移動させることにより、スタビライザーバーの一端とローワーアーム１１０の間の連結長さを可変にする。
【００１５】
しかし、このような構成においては、スクリュー軸１０２とボールジョイント１０６の間にオフセット（ＯＳ）が生じることによってモーメントが発生し、アクチュエータ１００にかかる作動負荷が大きくなるという問題点を有している。（例えば参照特許文献１。）
【００１６】
図２は、従来の第２実施形態に係るアクティブロールコントロールユニットの一部切開斜視図である。
【００１７】
図２を参照すれば、従来の第２実施形態に係るアクティブロールコントロールユニットは、スライダ１２０、ボールジョイント１２２、スタビライザーリンク１２４、アクチュエータ１２６を含んで構成される。
【００１８】
前記スライダ１２０は、ローワーアーム１２８の下側に長さ方向に配置されるガイドレール１３０と結合し、左右移動が可能に配置される。
【００１９】
前記ボールジョイント１２２は、前記スライダ１２０と一体に形成され、前記スタビライザーリンク１２４の下端部と連結する。
【００２０】
前記アクチュエータ１２６は、前記スタビライザーリンク１２４の後側に配置され、回転軸であるスクリュー軸１３２が前記スタビライザーリンク１２４の中間部の下側に連結したプッシュロッド１３４と締結する。
【００２１】
これにより、前記アクチュエータ１２６が作動すれば、前記スクリュー軸１３２の回転方向に応じてプッシュロッド１３４が移動してスタビライザーリンク１２４を押したり引いたりすることにより、スタビライザーバーの一端とローワーアーム１２８の間の連結長さを可変にする。
【００２２】
しかし、このような構成においては、アクチュエータ１０６を車体側にマウントしながら３方向に対する揺動を吸収できるようにはしたが、プッシュロッド１３４部分とスライディング部分の間にオフセット（ＯＳ）が生じることによってモーメントが発生し、アクチュエータ１２６にかかる作動負荷が大きくなるという問題点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開平１０−２５８６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、アクチュエータの荷重入力部と荷重出力部のオフセットを最小化し、アクチュエータにかかる荷重を減らすことができる能動制御懸架装置を提供することにある。
【００２５】
また、本発明の実施形態は、ローワーアーム、スタビライザーリンク、プッシュロッドがバンプまたはリバウンドして発生する変位と揺動を吸収できる能動制御懸架装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
このような目的を達成するための本発明の１つまたは多数の実施形態では、ローワーアームの上側から下向挿入されるレール載置部に前後一定の間隔をおいて配置されるガイドレールと、前記ガイドレールにスライド可能に設置されるスライダと、一端が前記スライダに連結するスタビライザーリンクと、一端が前記スライダに連結するプッシュロッドと、前後進動作する作動棒が前記プッシュロッドと連結するアクチュエータを含むアクティブロールコントロールユニットを備えた能動制御懸架装置において、前記スタビライザーリンクと前記プッシュロッドは前記スライダに２重ボールジョイントによって連結し、前記プッシュロッドと前記作動棒はボールジョイントによって連結することを特徴とする。
【００２７】
また、前記２重ボールジョイントは、前記スタビライザーリンクと前記プッシュロッドがそれぞれ回転および一定範囲内での各変位ができるように構成されることを特徴とする。
【００２８】
また、前記２重ボールジョイントは、前記スライダの間に連結する第１ヒンジ軸の外周側に第２ヒンジ軸を介在させて構成され、前記第１ヒンジ軸に前記プッシュロッドがボールジョイント連結し、前記第２ヒンジ軸の外周側に前記スタビライザーリンクがボールジョイントによって連結することを特徴とする。
【００２９】
また、前記２重ボールジョイントは、中間部外周に第１球形ボールが形成される第１ヒンジ軸、円筒部材で構成されて内径部中央に前記第１球形ボールと結合する第１ボールレースを含み、中央部外周に第２球形ボールが固定された第２ヒンジ軸、および前記第２球形ボールと結合する第２ボールレースで構成されることを特徴とする。
【００３０】
また、前記第２ヒンジ軸は、一対の円筒部材が互いに挿入方式によって結合して１つの円筒部材で構成されることを特徴とする。
【００３１】
また、前記円筒部材は、内径部に前記第１ボールレースの両側端を固定させる外周爪が形成されることを特徴とする。
【００３２】
また、前記第２球形ボールは、両側に位置するプッシュロッドのヨーク部分によって支持されることを特徴とする。
【００３３】
また、前記第２ボールレースは、前記プッシュロッドと一体に形成されることを特徴とする。
【００３４】
また、前記プッシュロッドと作動棒は、前記プッシュロッドの端部ヨークに固定されるヒンジ軸の外周面中央に形成されたボールと前記作動棒の端部に形成されるボールレースの結合によってボールジョイント連結されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の実施形態は、スタビライザーリンクとプッシュロッドがスライダに２重ボールジョイントによって連結することにより、アクチュエータの荷重入力部と荷重出力部のオフセットを最小化し、アクチュエータにかかる荷重を減らす効果がある。
【００３６】
すなわち、プッシュロッド部分とスライディング部分の間にオフセット（ＯＳ）が発生せず、モーメント発生によるアクチュエータの作動負荷が最小化する。
【００３７】
また、ローワーアーム、スタビライザーリンク、プッシュロッドがバンプまたはリバウンドして発生する変位による３方向の揺動を吸収する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の第１実施形態に係る能動制御懸架装置に適用されるアクティブロールコントロールユニットの一部切開斜視図。
【図２】従来の第２実施形態に係る能動制御懸架装置に適用されるアクティブロールコントロールユニットの一部切開斜視図。
【図３】本発明の実施形態に係る能動制御懸架装置の斜視図。
【図４】本発明の実施形態に係る能動制御懸架装置に適用されるアクティブロールコントロールユニットの一部切開斜視図。
【図５】図４のＡ部分に対する拡大斜視図。
【図６】図５のI−I線に沿って切開した切開斜視図。
【図７】図４のＢ部分に対する部分切開斜視図。
【図８】図７の部分拡大断面図。
【図９】図８の部分拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４０】
ただし、本発明の実施形態を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体に亘って同一または類似する構成要素については同一図面符号を適用して説明する。
【００４１】
後述する構成の名称を第１、第２などで区分したのは、その構成の名称が同じであるためこれを区分するためであり、必ずしもその順序に限定されない。
【００４２】
図３は、本発明の実施形態に係る能動制御懸架装置の斜視図である。
【００４３】
図３を参照すれば、一般的な懸架装置は、路面から衝撃を緩和させるシャーシスプリング２と、前記シャーシスプリング２の自由振動を減衰制御して乗車感を良くするショックアブソーバー４と、車両のロールを抑制するスタビライザーバー６などを含んで構成される。
【００４４】
前記スタビライザーバー６は、直線部の両側が車体またはサブフレーム８に固定され、両端はスタビライザーリンク１０によってローワーアーム１２またはストラットバー１４に固定される。
【００４５】
これにより、前記スタビライザーバー６は、左／右側ホイール（Ｗ）が互いに同時に上下運動する場合には作用せず、左／右側ホイール（Ｗ）が互いに捩じれながら相対的に上下運動する場合には、ねじり弾性力によって車体のロールを抑制するアンチロール機能を実行する。
【００４６】
また、前記スタビライザーバー６は、剛性値が一定であり、自身のねじり弾性力のみによっては多様な条件で旋回安定性を確保することが不十分であるため、最近ではスタビライザーバー６の先端に能動的なロール制御を可能にするアクティブロールコントロールユニット２０が開発されて適用されている。
【００４７】
前記アクティブロールコントロールユニット２０は、ローワーアーム１２とスタビライザーリンク１０の連結部の間に配置される。
【００４８】
図４は、本発明の実施形態に係る能動制御懸架装置に適用されるアクティブロールコントロールユニット２０の一部切開斜視図である。
【００４９】
図４を参照すれば、アクティブロールコントロールユニット２０は、スタビライザーリンク１０、ガイドレール２１、スライダ２２、アクチュエータ２３、プッシュロッド２４を含んで構成される。
【００５０】
前記スタビライザーリンク１０は、直線部の両側が車体またはサブフレーム８に固定されるスタビライザーバー６の両端部をローワーアーム１２と連結する連結部材である。
【００５１】
前記スタビライザーリンク１０は、スタビライザーバー６と一般的なボールジョイントを介在して連結される。
【００５２】
前記ガイドレール２１は、前記ローワーアーム１２の上側から下向挿入されるレール載置部１２０で前後一定の間隔をおいて車幅方向に配置される。
【００５３】
前記スライダ２２は、前記ガイドレール２１とスライド可能に結合され、任意の力が加わるときに前記ガイドレール２１に沿って左右に移動する。
【００５４】
また、前記ガイドレール２１とスライダ２２は、結合部に互いに対応する挿入部と突出部が形成され、互いに面接触をなしながら結合する。
【００５５】
上記において、前記ガイドレール２１とスライダ２２に形成される挿入部と突出部は、前記スライダ２２が流動せずにスライドが可能であれば、どんな形状でも構わない。
【００５６】
前記アクチュエータ２３は車体側に配置され、必要に応じて作動棒２３０を車幅方向に前後進動作させる。
【００５７】
これにより、前記アクチュエータ２３は、前記作動棒２３０を前後進動作できる電気的アクチュエータ、またはリニアモータや油圧シリンダが適用されてもよい。
【００５８】
前記プッシュロッド２４は、前記スライダ２２と前記作動棒２３０の間に配置され、前記作動棒２３０と連動しながら前記スライダ２２を左右に移動させる。
【００５９】
これにより、車両が旋回走行する場合、加速度センサ（図示せず）、車庫センサ（図示せず）、ステアリングセンサ（図示せず）などから出力される信号に基づいて制御器が前記アクチュエータ２３を作動させる。
【００６０】
これにより、前記アクチュエータ２３の作動棒２３０が前後進作動しながら前記スライダ２２を左右に移動させ、前記スタビライザーバー６とローワーアーム１２の間の連結長さを可変させる。
【００６１】
上記したように、スタビライザーバー６とローワーアーム１２の間の連結長さを可変にすれば、前記スタビライザーバー６の剛性値が変化して、車両のロールを能動的に制御する。
【００６２】
図５は、前記作動棒２３０とプッシュロッド２４の連結部、すなわち、図４のＡ部分についての拡大斜視図である。図６は、図５のI−I線に沿って切開した切開斜視図である。
【００６３】
図５および図６を参照すれば、前記作動棒２３０と前記プッシュロッド２４は、ヒンジ軸２５によって互いに連結する。
【００６４】
また、前記プッシュロッド２４は、回転および一定範囲内で各変位自由度を有するようにボールジョイントに連結する。
【００６５】
すなわち、前記ヒンジ軸２５は、中間部に球形ボール２５０が形成されたボールスタッド軸で構成され、両端部が前記プッシュロッド２４のヨーク２４０に結合する。
【００６６】
また、前記ボール２５０は、前記作動棒２３０の端部に形成されたボールレース２５１と結合することによってボールジョイント結合がなされる。
【００６７】
前記構成により、前記プッシュロッド２４は、前記ヒンジ軸２５をヒンジとして回転および一定範囲内での各変位が許容される。
【００６８】
図７は、図６のＢ部分についての部分切開斜視図である。図８は、図７の部分拡大断面図である。図９は、図８の部分拡大斜視図である。
【００６９】
図７〜図９を参照すれば、スタビライザーリンク１０とプッシュロッド２４は、前記ガイドレール２１にスライド可能に結合されるスライダ２２と２重ボールジョイントによって結合する。
【００７０】
すなわち、前記プッシュロッド２４は、両端部が前記スライダ２２と結合する第１ヒンジ軸２６にボールジョイント結合し、前記スタビライザーリンク１０は、前記第１ヒンジ軸２６の外周側にボールジョイント結合した第２ヒンジ軸２７にボールジョイント結合する。
【００７１】
前記第１ヒンジ軸２６は、中間部外側に第１球形ボール２６０が形成されるボールスタッド軸で形成され、前記第１ヒンジ軸２６の外周側には、内径部の中央部分に前記第１球形ボール２６０と結合する第１ボールレース２６１を含む第２ヒンジ軸２７が結合する。
【００７２】
前記第２ヒンジ軸２７は、一対の円筒部材２７０、２７１で構成され、互いに挿入方式によって結合して１つの円筒部材で構成される。
【００７３】
また、前記円筒部材２７０、２７１の結合部の内径部には、前記第１ボールレース２６１の両側部分を頑丈に固定させる外周爪２７２、２７３が形成され、外周側両端にはプッシュロッド２４のヨーク２４１部分が結合する。
【００７４】
これにより、前記プッシュロッド２４は、前記第１ヒンジ軸２６とボールジョイント結合することにより、回転および一定範囲内での各変位自由度を有する。
【００７５】
また、前記第２ヒンジ軸２７の中間部外側には、別途部材で形成されて結合する第２球形ボール２７４が形成され、前記第２球形ボール２７４の外周側には、前記スタビライザーリンク１０の端部と一体に形成されて、又は、別途に製作されて結合する第２ボールレース２７５が結合する。
【００７６】
上記において、第２球形ボール２７４は、両側に位置するプッシュロッド２４のヨーク２４１により、左右に流動することなく頑丈に固定される。
【００７７】
これにより、前記スタビライザーリンク１０は、前記第２ヒンジ軸２７とボールジョイント結合することにより、回転および一定範囲内での各変位自由度を有する。
【００７８】
また、前記第１ヒンジ軸２６の両端に配置されるスライダ２２は、固定ボルト２２０によって締結し、前記ガイドレール２１にスライド可能に設置される。
【００７９】
上記したように、本発明は、スタビライザーリンク１０とプッシュロッド２４がスライダ２２に１つの組立体で形成される２重ボールジョイントによって連結するため、スライディング位置とプッシュロッドによる作動力が作用する位置間のオフセットを最小化して、アクチュエータ２３の作動負荷を低減する。
【００８０】
また、２重ボールジョイントによってバンプまたはリバウンドして幾何学的に発生する変位と揺動を吸収する。
【００８１】
さらに、このような２重ボールジョイントは、能動制御懸架装置のみに適用されるだけでなく、直線往復運動体（スライダ機構）にヒンジ連結する２つの運動部材（スタビライザーリンク、プッシュロッド）がそれぞれ回転および一定範囲内での変位を有するように構成されるすべての部位に適用できる。
【００８２】
以上、本発明の１実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、技術的範囲内において、当該発明が属する技術分野の当業者によって容易に変更され得る。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、車両の能動制御懸架装置の分野に適用できる。
【符号の説明】
【００８４】
１０  スタビライザーリンク
１２  ローワーアーム
２０  アクティブロールコントロールユニット
２１  ガイドレール
２２  スライダ
２３  アクチュエータ
２４  プッシュロッド
２６  第１ヒンジ軸
２７  第２ヒンジ軸
【図１】
2013121826.tif 000003
【図２】
2013121826.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013121826.tif 000006
【図５】
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【図６】
2013121826.tif 000008
【図７】
2013121826.tif 000009
【図８】
2013121826.tif 000010
【図９】
2013121826.tif 000011