JP2008290640A - スタビライザ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
車両の運動状態に関わらず、装置にねじりが生じている場合でも、ねじり剛性を自由に切り換えることができ、特に、ねじり剛性を所望の切り換え位置でより確実に切り換えることのできるスタビライザ制御装置を提供すること。
【解決手段】
車輪ＷＨｆｌに接続される第１トーションバーＴＢｆｌと、車輪ＷＨｆｒに接続される第２トーションバーＴＢｆｒと、第１トーションバーＴＢｆｌと一体で、第２トーションバーＴＢｆｒを回転可能に支持するハウジング１と、ハウジング１の内周面１１ａに形成される歯部１１ｂと、第２トーションバーＴＢｆｒと歯部１１ｂとの間に配置され、第２トーションバーＴＢｆｒが回転方向に係合可能で、第２トーションバーＴＢｆｒを中心に公転可能なコマ３と、を備え、コマ３の公転が規制される場合のみ、コマ３が歯部１１ｂと係合すべく第２トーションバーＴＢｆｒとの係合によって自転する構成としたこと。
【選択図】 図３

Description

本発明は、スタビライザのねじり剛性を制御するスタビライザ制御装置に関する。

公知のスタビライザ制御装置として、後述の特許文献１および特許文献２に記載のものがある。

特許文献１に記載の装置は、左右の車輪に各々連係するアーム部を連結する内装トーションバーと、内装トーションバーを内装可能に筒状に形成され、一端が内装トーションバーの一端部に連結され、他端に第１の噛み合い部を設けた第１の外装トーションバーと、内装トーションバーを内装可能に筒状に形成され、一端が内装トーションバーの他端部に連結され、他端に第２の噛み合い部を設けた第２の外装トーションバーとを備える。第１の噛み合い部と第２の噛み合い部との間には第１の外装トーションバーと第２の外装トーションバーとの相対回転を許容する隙間を設け、第１の外装トーションバーと第２の外装トーションバーとが所定量相対回転した場合に、第１の噛み合い部と第２の噛み合い部とが噛み合う。第１の噛み合い部と第２の噛み合い部との間の隙間の大きさを調整することで、スタビライザのねじれ方向（回転方向）における、第１の外装トーションバーと第２のトーションバーとの相対回転が規制される位置、すなわち低ねじり剛性と高ねじり剛性とを切り換える位置（ねじり剛性の切り換え位置）、が変化する。

一方、特許文献２に記載の装置は、車両の左右車輪間に配設され、一方の車輪に接続される第１トーションバー、他方の車輪に接続される第２トーションバー、及びこれらの連結位置および開放位置を切り換える切り換え手段を備える。切り換え手段は、テーパ歯面の複数の噛み合い歯を有する一対のクラッチ部材が対向して配置されたクラッチ手段を備えたもので、例えば、対向する平面の各々に、円周に沿って連続して等間隔に台形歯または三角形歯が形成され、ツースクラッチが構成される。一方のクラッチ部材は、第１トーションバーに固定され、第１トーションバーと一体に回転する。他方のクラッチ部材は、第２トーションバーに固定され、第２トーションバーと一体に回転する。各クラッチ部材の歯にはテーパが設けられており、クラッチ部材間で回転方向に若干の変位差（位相差）があっても、クラッチ部材間の噛み合いが確保される。
特開２００５−１６１８９６号公報 特開２００７−３８８９３号公報

特許文献１に記載の装置では、第１の噛み合い部と第２の噛み合い部との間に隙間がある場合（車両の直進／停止状態）は、ねじり剛性の切り換え位置を自由に変えることができ、ねじり剛性も自由に切り換えることができる。しかし、第１の噛み合い部と第２の噛み合い部が噛み合って隙間がない場合（車両の旋回状態等）、ねじり剛性を切り換えるには、その噛み合い位置をスタビライザのねじれ方向に移動させなければならない。この場合、噛み合い位置には大きな反力が作用していることから、高出力モータ等を用いて大きな駆動力を確保したり、噛み合いに係る部材の強度を上げたりする必要がある。これらの手段は、装置のコンパクト化を図る上で大きな妨げとなることから、現実的には採用し難い。

このように、特許文献１に記載の装置では、第１の噛み合い部と第２の噛み合い部との間に隙間がない場合、すなわち、第１の外装トーションバーと第２の外装トーションバーの相対回転によって装置にねじりが生じている場合には、事実上、ねじれ剛性を切り換えることができなかった。

一方、特許文献２に記載の装置では、クラッチ部材間の若干の位相差を許容するために各クラッチ部材の歯にテーパが設けられている。しかし、車両の旋回状態でのロール速度が大きく、第１トーションバーと第２トーションバーとの相対回転の速度差が大きい場合は、第１トーションバーと第２トーションバーにクラッチ部材が各々固定されていることから、クラッチ部材間の相対回転の速度差（回転方向の相対速度差）も大きくなる。この場合、クラッチ部材同士が回転方向の所望の位置で確実に噛み合う保証はなく、結果、クラッチ部材同士が噛み合って第１トーションバーと第２トーションバーとの相対回転が規制される位置（ねじれ剛性の切り換え位置）が、所望の位置からわずかにずれてしまう可能性がある。

このように、特許文献２に記載の装置では、車両の旋回状態等で、第１トーションバーと第２トーションバーとの相対回転の速度差が大きい場合には、ねじり剛性を所望の切り換え位置で確実に切り換えることが困難であった。

よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、車両の運動状態に関わらず、装置にねじりが生じている場合でも、ねじり剛性を自由に切り換えることができ、特に、ねじり剛性を所望の切り換え位置でより確実に切り換えることのできるスタビライザ制御装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明にて講じた技術的手段は、請求項１に記載の様に、車両の左右車輪間に配設され、一方の車輪を懸架するサスペンションに接続される第１トーションバーおよび他方の車輪を懸架するサスペンションに接続される第２トーションバーと、前記第１トーションバーと一体で、前記第２トーションバーよりも大径の筒状に形成され、前記第２トーションバーを回転可能に支持するハウジングと、前記ハウジングの内周面に前記第２トーションバーの回転中心に向かって形成される歯部と、前記第２トーションバーと前記歯部との径方向の間に配置され、前記第２トーションバーと平行な回転軸を有し、前記第１トーションバーと前記第２トーションバーの相対回転に応じて前記回転方向に係合可能で、且つ前記第２トーションバーを中心に公転可能な係合体と、を備え、前記係合体の公転が止められて前記係合体が前記回転軸を中心に自転した場合に、前記係合体が前記第２トーションバーおよび前記歯部と前記回転方向に係合する構成としたことである。

好ましくは、請求項２に記載の様に、前記第２トーションバーと同軸に配置され、前記係合体を前記回転軸で回転自在に支持する回転板と、前記回転板に駆動力を与え、前記回転板を前記第２トーションバーを中心に回転させるモータと、をさらに備えると良い。

好ましくは、請求項３に記載の様に、前記第２トーションバーと同軸に配置され、前記係合体を前記回転軸で回転自在に支持する回転板と、前記回転板と一体に回転する摩擦部材と、前記ハウジングに固定され、前記摩擦部材の回転を規制すべく前記摩擦部材と摩擦力を介して係合可能な電磁クラッチと、をさらに備えると良い。

好ましくは、請求項４に記載の様に、前記係合体が前記歯部から離脱するように前記係合体を前記回転軸回りに回転付勢する付勢部材をさらに備えると良い。

請求項１に記載の発明によれば、係合体の公転が止められて回転軸を中心に自転した場合に、係合体が第２トーションバーおよびハウジングの歯部と係合する。これにより、第２トーションバーとハウジングとの相対回転、すなわち、第２トーションバーと第１トーションバーとの相対回転が規制される。

このような構造では、係合体が第２トーションバーを中心に公転可能なので、第２トーションバーの回転角度（回転量）に関係なく、係合体の位置を第２トーションバーの回転方向に自由に設定できる。したがって、第１トーションバーと第２トーションバーが相対回転して装置にねじりが生じている場合でも、その相対回転量（相対回転角度）に関係なく係合体の位置を自由に設定でき、ねじり剛性を自由に切り換えることができる。

一方、係合体は、回転軸を中心に自転することで、ハウジングの歯部と係合する。この構造では、係合体が回転軸を中心に回転（自転）する場合に、第２トーションバーの回転方向に関して、ハウジング（第１トーションバー）と係合体との相対速度差が、ハウジング（第１トーションバー）と第２トーションバーとの相対速度差よりも小さくなる。したがって、車両が旋回状態等にあって、ハウジング（第１トーションバー）と第２トーションバーとの相対回転の速度差が大きい場合でも、係合体がハウジングの歯部とより確実に係合しやすくなり、ねじり剛性を所望の切り換え位置でより確実に切り換えることができる。

請求項２に記載の発明によれば、モータの駆動力によって回転板を回転させることで、係合体の位置を第２トーションバーの回転方向に自由に設定できる。

請求項３に記載の発明によれば、回転板と一体に回転する摩擦部材の回転を規制することで、係合体の位置を第２トーションバーの回転方向に自由に設定できる。

請求項４に記載の発明によれば、係合体の公転が規制されない場合に、係合体をハウジングの歯部から確実に離脱させることができる。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を基に説明する。

図１は、本発明に係る前輪スタビライザ制御装置ＳＴＢｆ及び後輪スタビライザ制御装置ＳＴＢｒのブロック図を示す。なお、前輪スタビライザ制御装置ＳＴＢｆと後輪スタビライザ制御装置ＳＴＢｒは同様の構成であり、以下の説明は、前輪スタビライザ制御装置ＳＴＢｆについてのみ行う。

スタビライザ制御装置ＳＴＢｆは、車両Ｖｈの左右車輪ＷＨｆｌ、ＷＨｆｒ間に配設されるスタビライザＳｔのねじれ剛性を制御する装置である。スタビライザ制御装置ＳＴＢｆは、スタビライザ用電子制御ユニットＥＣＵ１により制御される。

スタビライザ用電子制御ユニットＥＣＵ１は、通信バスに接続され、この通信バスを介して他の電子制御ユニット（ブレーキ系電子制御ユニットＥＣＵ２、及びインパネ系電子制御ユニットＥＣＵ３）における処理情報及びセンサ信号を共有できる。更に、上記の通信バスには、ステアリングホイールＳＷの操舵角δｓｗを検出する操舵角センサＳＡ、車両の前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度センサＧＸ、車両の横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサＧＹ、車両のヨー角速度Ｙｒを検出するヨー角速度センサＹＲが接続され、各電子制御ユニットにセンサ信号の情報を提供できるように構成されている。

各車輪ＷＨｘｘ（添字「ｘｘ」は各車輪を表し、「ｆｒ」は右前輪、「ｆｌ」は左前輪、「ｒｒ」は右後輪、「ｒｌ」は左後輪を意味する）には、車輪速度センサＷＳｘｘが配設され、これらがブレーキ系電子制御ユニットＥＣＵ２に接続されており、各車輪の回転速度、即ち車輪速度に比例するパルス数のパルス信号がブレーキ系電子制御ユニットＥＣＵ２に入力されるように構成されている。そして、ブレーキ系制御ユニットＥＣＵ２内において、車輪速度センサＷＳｘｘからの車輪速度信号Ｖｗｘｘに基づいて、車両の前後方向速度（車両速度）Ｖが演算される。

スタビライザ制御装置ＳＴＢｆは、その第１トーションバーＴＢｆｌと第２トーションバーＴＢｆｒのそれぞれの一端が、左右の車輪ＷＨｆｌ、ＷＨｆｒを懸架する左右のサスペンションＳＵＳｆｌ、ＳＵＳｆｒに接続され、さらにマウントＭＴｆｌ、ＭＴｆｒによって車体に回動可能に装着される。左右の車輪ＷＨｆｌ、ＷＨｆｒに異なるストローク入力が入った場合には、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆにねじりが発生し、その結果そのねじりを戻そうとする力（ねじりばね力）が発生する。スタビライザ制御装置ＳＴＢｆは、上述のセンサ信号（車速、操舵角等）から演算される車両の走行状態に基づいて、スタビライザＳｔのねじり剛性を切り換える。尚、本実施形態では、車両Ｖｈにスタビライザ制御装置ＳＴＢｆ、ＳＴＢｒが設けられるが、これらのうち少なくとも一方が設けられる構成も可能である。

（第１実施形態）
図２は、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆの構造を示す図、図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

スタビライザ制御装置ＳＴＢｆは、第１トーションバーＴＢｆｌと、第２トーションバーＴＢｆｒと、ハウジング１と、回転板２と、コマ３（係合体）と、駆動機構４とを備えている。第１トーションバーＴＢｆｌ、第２トーションバーＴＢｆｒおよびハウジング１が、上述したスタビライザＳｔ（図１参照）を構成している。

第１トーションバーＴＢｆｌおよび第２トーションバーＴＢｆｒは、金属材等を用いて丸棒状に形成されている。第１トーションバーＴＢｆｌは、車両の一方の車輪ＷＨｆｌ（図１参照）に接続されている。第２トーションバーＴＢｆｒは、車両の他方の車輪ＷＨｆｒ（図１参照）に接続されている。第１トーションバーＴＢｆｌと第２トーションバーＴＢｆｒは、独立して設けられ、互いに接続されていない。第２トーションバーＴＢｆｒには、図３に示す様に、ブロック状の突起部Ｐｊが設けられている。突起部Ｐｊは、第２トーションバーＴＢｆｒにおいて、部分的に径方向に突出するように形成されている。

ハウジング１は、金属材等を用いて略円筒状に形成され、第１トーションバーＴＢｆｌおよび第２トーションバーＴＢｆｒと同軸に配置されている。ハウジング１は、筒部１１と、左カバー１２と、中間プレート１３と、右カバー１４とで構成されている。筒部１１は、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆの軸方向（図２示左右方向、以下軸方向）に延在している。筒部１１の外径は、第１トーションバーＴＢｆｌおよび第２トーションバーＴＢｆｒの外径よりも大きい。左カバー１２は、筒部１１のうち軸方向の一端（図２示左端）にボルト５ａで固定されている。左カバー１２は、第１トーションバーＴＢｆｌと圧入等で固定されている。つまり、第１トーションバーＴＢｆｌは、ハウジング１と一体で、ハウジング１に対して相対回転不能である。中間プレート１３は、筒部１１の内部に配置されている。中間プレート１３は、筒部１１の内周面１１ａのうち軸方向の中ほどの位置に圧入等で固定されている。中間プレート１３には、孔１３ａが設けられている。右カバー１４は、筒部１１のうち軸方向の他端（図２示右端）にボルト５ｂで固定されている。右カバー１４には、孔１４ａが設けられている。上述した第２トーションバーＴＢｆｒは、右カバー１４の孔１４ａと中間プレート１３の孔１３ａに挿通されている。第２トーションバーＴＢｆｒの端部は、軸受け６ａを介して左カバー１２に支持されている。第２トーションバーＴＢｆｒは、左カバー１２に保持された軸受け６ａと右カバー１４の孔１４ａとで、ハウジング１に支持され、ハウジング１に対して相対回転可能である。

ハウジング１のうち、筒部１１の内周面１１ａには、歯部１１ｂが形成されている。歯部１１ｂは、図３に示す様に、第２トーションバーＴＢｆｒの回転中心に向かって延び、さらに回転方向（図３示）に連続するように形成されている（符番は一部のみ付す）。本実施形態では、歯部１１ｂの形状は三角形である。

回転板２は、軸方向（図２示左右方向）に厚みを有し、円環状に形成される。回転板２は、第２トーションバーＴＢｆｒと同軸に配置されている。回転板２は、ハウジング１の中間プレート１３に軸受け６ｂを介して支持され、第２トーションバーＴＢｆｒを中心に回転可能である。

コマ３（係合体）は、ハウジング１の筒部１１の内部にて、第２トーションバーＴＢｆｒと歯部１１ｂの径方向の間に配置される。コマ３は、金属材等で形成された剛体である。コマ３は、丸棒状のピン３１を介して回転板２と連結されている。ピン３１は、第２トーションバーＴＢｆｒと平行に延在し、回転板２と圧入等で固定されている。コマ３はピン３１に挿通され、ピン３１に対して回転可能である。つまり、コマ３の回転軸がピン３１に相当し、コマ３はピン３１を中心に自転（回転）可能である。

コマ３には、上述した第２トーションバーＴＢｆｒが突起部Ｐｊを介して回転方向（図３示）に係合可能である。また、コマ３は、ピン３１を中心に自転しない限り、ハウジング１１の歯部１１ｂと係合しない。

コマ３には、保持部３２が設けられている。保持部３２は、図３に示す様に、ピン３１を挟んで配置されている。保持部３２には、丸棒状のバネ３３が組み付けられている。バネ３３はピン３１に挿通されており、各々の端部が保持部３２によって保持されている。

駆動機構４は、回転板２を第２トーションバーＴＢｆｒを中心に回転させるためのもので、モータ４１と、駆動ギヤ４２と、従動ギヤ４３とで構成される。モータ４１は、回転軸４１ａを介して駆動力を出力する公知のものである。モータ４１は、ハウジング１の筒部１１の内部にて、中間プレート１３を挟んで回転板２の反対側に配置されている。モータ４１の回転軸４１ａは、ハウジング１の中間プレート１３を軸方向に貫通し、端部が回転板２に近接して配置されている。駆動ギヤ４２は、ピニオンギヤであって、モータ４１の回転軸４１ａの端部に固定されている。従動ギヤ４３は、駆動ギヤ４２と噛み合うリングギヤである。従動ギヤ４３は、回転板２と一体に形成され、回転板２と同軸に配置されている。

駆動機構４が作動すると、回転板２が第２トーションバーＴＢｆｒを中心に回転し、回転板２にピン３１を介して支持されるコマ３も、第２トーションバーＴＢｆｒを中心に回転する。つまり、コマ３は、駆動機構４の作動によって、第２トーションバーＴＢｆｒを中心に公転（回転）可能である。

次に、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆの作用について、図３乃至図５を参照して説明する。

図３は、オフ状態にあるスタビライザ制御装置ＳＴＢｆを示す図である。

スタビライザ制御装置ＳＴＢｆのオフ状態は、車両の直進時や悪路走行時などに設定される。このオフ状態では、第２トーションバーＴＢｆｒが突起部Ｐｊを介してコマ３と回転方向に係合しないように、コマ３の位置が設定される。コマ３の位置は、回転板２の回転によって適宜変えられる。つまり、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆのオフ状態では、コマ３の公転が規制されない。一方、コマ３の自転は、バネ３３の作用によって規制され、コマ３とハウジング１の歯部１１ｂとの係合が阻止される。スタビライザ制御装置ＳＴＢｆのオフ状態では、ハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）と第２トーションバーＴＢｆｒの相対回転が規制されず、ハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）と第２トーションバーＴＢｆｒが自由に回転できる。この場合、第１トーションバーＴＢｆｌ、第２トーションバーＴＢｆｒおよびハウジング１で構成されたスタビライザＳｔがトーションバーとして機能しないので（ねじり剛性ゼロ）、左右輪逆相作動時のサスペンションバネ定数に影響することはなく、車両においては乗り心地性能が優先された状態となる。

スタビライザ制御装置ＳＴＢｆのオフ状態において、車両が旋回を開始すると、車両にロールが発生し、第２トーションバーＴＢｆｒが第１トーションバーＴｂｆｌ（ハウジング１）に対して相対回転する。ここで、車両の運動状態が所定の条件（例えば横方向Ｇが閾値を超える）を満足すると、図４に示す様に、第２トーションバーＴＢｆｒが突起部Ｐｊを介してコマ３と回転方向（本実施形態では時計回り方向）に係合するように、回転板２が第２トーションバーＴＢｆｒを中心に回転し、コマ３の位置が設定される。この場合、回転板２の回転角度（回転量）は車両の運動状態に基づいて適宜決められ、コマ３が第２トーションバーＴＢｆｒと係合した時点で、コマ３の公転が規制される。

コマ３が第２トーションバーＴＢｆｒと係合すると、コマ３がピン３１を中心に第２トーションバーＴＢｆｒの回転方向とは逆方向（本実施形態では反時計回り方向）に自転し、図５に示す様に、ハウジング１の歯部１１ｂと係合する。この間、コマ３は、バネ３３の弾性力（付勢力）に抗してピン３１を中心に回転する。コマ３がハウジング１の歯部１１ｂと係合すると、第２トーションバーＴＢｆｒとハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）との相対回転が規制され、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆがオン状態に切り換えられる。この場合、第１トーションバーＴＢｆｌ、第２トーションバーＴＢｆｒおよびハウジング１で構成されたスタビライザＳｔがトーションバーとして機能するので、車両のロール剛性が高まり、車両の旋回状態でのロールの発生が抑えられ、安定したコーナリングが可能となる。

そして、車両の旋回が終了して、第２トーションバーＴＢｆｒがハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）に対して上述とは逆方向に相対回転すると、第２トーションバーＴＢｆｒがコマ３から離脱すると共に、コマ３がバネ３３の作用によってハウジング１の歯部１１ｂから離脱する。これにより、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆが再びオフ状態に切り換えられ、車両においては乗り心地性能が優先された状態となる。

本実施形態のスタビライザ制御装置ＳＴＢｆによれば、コマ３の公転が規制される場合のみ、コマ３と第２トーションバーＴＢｆｒとの係合によってコマ３がピン３１を中心に自転し、コマ３がハウジング１の歯部１１ｂと係合する。つまり、コマ３の公転が止められてピン３１を中心に自転した場合に、コマ３が第２トーションバーＴＢｆｒおよびハウジング１の歯部１１ｂと、第２トーションバーＴＢｆｒの回転方向に係合する。これにより、第２トーションバーＴＢｆｒとハウジング１との相対回転、すなわち、第２トーションバーＴＢｆｒと第１トーションバーＴＢｆｌとの相対回転が規制される。

このような構造では、コマ３が第２トーションバーＴＢｆｒを中心に公転可能なので、第２トーションバーＴＢｆｒの回転角度（回転量）に関係なく、コマ３の位置を第２トーションバーＴＢｆｒの回転方向に自由に設定できる。したがって、第１トーションバーＴＢｆｌと第２トーションバーＴＢｆｒが相対回転して装置にねじりが生じている場合でも、その相対回転量（相対回転角度）に関係なくコマ３の位置を自由に設定でき、スタビライザＳｔのねじり剛性を自由に切り換えることができる。

一方、コマ３は、第２トーションバーＴＢｆｒとの係合にともなってピン３１を中心に第２トーションバーＴＢｆｒの回転方向とは逆方向に自転し、ハウジング１の歯部１１ｂと係合する。つまり、コマ３は、ピン３１を中心に自転することで、ハウジング１の歯部１１ｂと係合する。

このような構造では、コマ３がピン３１を中心に回転（自転）する場合に、第２トーションバーＴＢｆｒの回転方向に関して、ハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）とコマ３との相対速度差が、ハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）と第２トーションバーＴＢｆｒとの相対速度差よりも小さくなる。したがって、車両が旋回状態等にあって、ハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）と第２トーションバーＴＢｆｒとの相対回転の速度差が大きい場合でも、コマ３がハウジング１の歯部１１ｂとより確実に係合しやすくなり、ねじり剛性を所望の切り換え位置でより確実に切り換えることができる。

さらに、コマ３を支持する回転板２は、モータ４１、駆動ギヤ４２および従動ギヤ４３を備えた駆動機構４によって回転駆動されるので、コマ３の位置を第２トーションバーＴＢｆｒの回転方向に自由に設定でき、ねじれ剛性の切り換えをより高精度に制御できる。

さらに、コマ３に組み付けられるバネ３３は、コマ３がハウジング１の歯部１１ｂから離脱するようにコマ３をピン３１回りに回転付勢するので、コマ３の公転が規制されない場合に、コマ３をハウジング１の歯部１１ｂから確実に離脱させることができ、コマ３の位置を確実に制御できる。

さらに、回転板２を回転させてコマ３の位置を設定するためにのみ動力を使用するので、低出力でねじり剛性を切り換えることができ、装置を小型化できる。

さらに、トーションバーを筒状に形成する必要がないので、トーションバーの形状に制限が少ない。

（第２実施形態）
次に、スタビライザ制御装置の第２実施形態について説明する。

図６は、スタビライザ制御装置の第２実施形態（スタビライザ制御装置ＳＴＢ２）を示す図である。なお、上述した図３乃至図５は、図６におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図にも相当する。

スタビライザ制御装置ＳＴＢ２は、上述したスタビライザ制御装置ＳＴＢｆと基本構造はほぼ共通で、第３トーションバーＴＢｆｍを備える点が異なる。以下の説明は、相違点についてのみ行う。なお、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆとの共通部分については、同一の符番を付す。

スタビライザ制御装置ＳＴＢ２は、第１トーションバーＴＢｆｌと、第２トーションバーＴＢｆｒと、ハウジング１と、回転板２と、コマ３（係合体）と、駆動機構４とを備えている。第１トーションバーＴＢｆｌ、第２トーションバーＴＢｆｒ、第３トーションバーＴＢｆｍおよびハウジング１が、上述したスタビライザＳｔ（図１参照）を構成している。

第３トーションバーＴＢｆｍは、金属材等を用いて丸棒状に形成されている。第３トーションバーＴＢｆｍは、第１トーションバーＴＢｆｌと第２トーションバーＴＢｆｒとを連結している。本実施形態では、第３トーションバーＴＢｆｍの外径は、第１トーションバーＴＢｆｌおよび第２トーションバーＴＢｆｒの径よりも小さい。

スタビライザ制御装置ＳＴＢ２の作用について、図３乃至図５を参照して説明する。

図３は、オフ状態にあるスタビライザ制御装置ＳＴＢ２を示す図である。

スタビライザ制御装置ＳＴＢ２のオフ状態は、車両の直進時や悪路走行時などに設定される。このオフ状態では、第２トーションバーＴＢｆｒが突起部Ｐｊを介してコマ３と回転方向に係合しないように、コマ３の位置が設定される。コマ３の位置は、回転板２の回転によって適宜変えられる。つまり、スタビライザ制御装置ＳＴＢ２のオフ状態では、コマ３の公転が規制されない。一方、コマ３の自転は、バネ３３の作用によって規制され、コマ３とハウジング１の歯部１１ｂとの係合が阻止される。スタビライザ制御装置ＳＴＢ２のオフ状態では、ハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）と第２トーションバーＴＢｆｒの相対回転は規制されないが、第１トーションバーＴＢｆｌと第２トーションバーＴＢｆｒが第３トーションバーＴＢｆｍを介して連結されている。この場合、第１トーションバーＴＢｆｌ、第２トーションバーＴＢｆｒ、および第３トーションバーＴＢｆｍで構成されたスタビライザＳｔが低ねじり剛性のトーションバーとして機能するので、左右輪逆相作動時のサスペンションバネ定数に大きく影響することはなく、車両においては乗り心地性能が優先された状態となる。

スタビライザ制御装置ＳＴＢ２のオフ状態において、車両が旋回を開始すると、車両にロールが発生し、第３トーションバーＴＢｆｍのねじれの反力に抗して第２トーションバーＴＢｆｒが第１トーションバーＴｂｆｌ（ハウジング１）に対して相対回転する。ここで、車両の運動状態が所定の条件（例えば横方向Ｇが閾値を超える）を満足すると、図４に示す様に、第２トーションバーＴＢｆｒが突起部Ｐｊを介してコマ３と回転方向（本実施形態では時計回り方向）に係合するように、回転板２が第２トーションバーＴＢｆｒを中心に回転し、コマ３の位置が設定される。この場合、回転板２の回転角度（回転量）は車両の運動状態に基づいて適宜決められ、コマ３が第２トーションバーＴＢｆｒと係合した時点で、コマ３の公転が規制される。

コマ３が第２トーションバーＴＢｆｒと係合すると、コマ３がピン３１を中心に第２トーションバーＴＢｆｒの回転方向とは逆方向（本実施形態では反時計回り方向）に自転し、図５に示す様に、ハウジング１の歯部１１ｂと係合する。この間、コマ３は、バネ３３の弾性力（付勢力）に抗してピン３１を中心に回転する。コマ３がハウジング１の歯部１１ｂと係合すると、第２トーションバーＴＢｆｒとハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）との相対回転が規制され、スタビライザ制御装置ＳＴＢ２がオン状態に切り換えられる。この場合、第１トーションバーＴＢｆｌ、第２トーションバーＴＢｆｒ、第３トーションバーＴＢｆｍおよびハウジング１で構成されたスタビライザが高ねじり剛性のトーションバーとして機能するので、車両のロール剛性が高まり、車両の旋回状態でのロールの発生が抑えられ、安定したコーナリングが可能となる。

そして、車両の旋回が終了して、第２トーションバーＴＢｆｒがハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）に対して上述とは逆方向に相対回転すると、第２トーションバーＴＢｆｒがコマ３から離脱すると共に、コマ３がバネ３３の作用によってハウジング１の歯部１１ｂから離脱する。これにより、スタビライザ制御装置ＳＴＢ２が再びオフ状態に切り換えられ、車両においては乗り心地性能が優先された状態となる。

本実施形態のスタビライザ制御装置ＳＴＢ２は、上述したスタビライザ制御装置ＳＴＢｆと同様の効果を奏する。すなわち、第１トーションバーＴＢｆｌと第２トーションバーＴＢｆｒが相対回転して装置にねじりが生じている場合でも、その相対回転量（相対回転角度）に関係なくコマ３の位置を自由に設定でき、スタビライザＳｔのねじり剛性を低剛性と高剛性の間で自由に切り換えることができる。また、車両が旋回状態等にあって、ハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）と第２トーションバーＴＢｆｒとの相対回転の速度差が大きい場合でも、コマ３がハウジング１の歯部１１ｂとより確実に係合しやすくなり、ねじり剛性を所望の切り換え位置でより確実に切り換えることができる。

（第３実施形態）
次に、スタビライザ制御装置の第３実施形態について説明する。

図７は、スタビライザ制御装置の第３実施形態（スタビライザ制御装置ＳＴＢ３）を示す図である。図８は、図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。

スタビライザ制御装置ＳＴＢ３は、上述したスタビライザ制御装置ＳＴＢｆに対し、回転板２およびその周辺の構造が異なる。以下の説明は、主に相違点について行い、共通部分については、同一の符番を付す。

スタビライザ制御装置ＳＴＢ３は、第１トーションバーＴＢｆｌと、第２トーションバーＴＢｆｒと、ハウジング１と、回転板２０と、コマ３０（係合体）と、制動機構９とを備えている。第１トーションバーＴＢｆｌと第２トーションバーＴＢｆｒは、独立して設けられ、互いに連結されていない。第１トーションバーＴＢｆｌ、第２トーションバーＴＢｆｒおよびハウジング１が、上述したスタビライザＳｔ（図１参照）を構成している。

回転板２０は、筒部２１と、支持部２２とで構成される。筒部２１は、装置の軸方向（図７示左右方向）に延在し、円筒状に形成され、第２トーションバーＴＢｆｒを囲むように配置されている。支持部２２は、筒部２１のうち軸方向の一端（図７示左端）から径方向外方に延在し、円環状に形成されている。回転板２０において、筒部２１と支持部２２は同軸に配置されている。回転板２０は、軸受け６ｃを介して第２トーションバーＴＢｆｒに支持部２２で支持されると共に、軸受け６ｄを介してハウジング１の右カバー１４に筒部２１で支持されている。回転板２０は、第２トーションバーＴＢｆｒと同軸に配置されており、第２トーションバーＴＢｆｒを中心に回転可能である。

コマ３０（係合体）は、ハウジング１の筒部１１の内部にて、第２トーションバーＴＢｆｒと歯部１１ｂの間に配置される。コマ３０は、金属材等で形成された剛体である。コマ３０は、丸棒状のピン３１を介して回転板２０と連結されている。ピン３１は、第２トーションバーＴＢｆｒと平行に延在し、回転板２０の支持部２２と圧入等で固定されている。コマ３０はピン３１に挿通され、ピン３１に対して回転可能である。つまり、コマ３０の回転軸がピン３１に相当し、コマ３０はピン３１を中心に自転（回転）可能である。

コマ３０は、第２トーションバーＴＢｆｒに設けられた突起部Ｐｊ２（図８参照）と常時接触した状態に保たれている。コマ３０には、第２トーションバーＴＢｆｒが突起部Ｐｊ２を介して回転方向（図８示）に係合可能である。また、コマ３０は、ピン３１を中心に自転しない限り、ハウジング１１の歯部１１ｂと係合しない。

コマ３０には、保持部３２が設けられている。保持部３２は、図８に示す様に、ピン３１を挟んで配置されている。保持部３２には、丸棒状のバネ３３が組み付けられている。バネ３３はピン３１に挿通されており、各々の端部が保持部３２によって保持されている。

制動機構９は、回転板２０の回転を制動するためのもので、磁性部材９１と、電磁クラッチ９２とで構成される。

磁性部材９１は、シャフト部９１ａと、摩擦部９１ｂとで構成される。シャフト部９１ａは、軸方向に延在し、略円筒状に形成される。シャフト部９１ａは、回転板２０の筒部２１を囲むように、回転板２０と同軸に配置される。摩擦部９１ｂは、シャフト部９１ａのうち軸方向の一端（図７示左端）から径方向外方に延在し、円環状に形成されている。磁性部材９１は、スプラインやキー等の周知の回り止め構造を介して、回転板２０の筒部２１とシャフト部９１ａで接続されている。この構造により、磁性部材９１の回転板２０（筒部２１）に対する回転は規制され、磁性部材９１の回転板２０（筒部２１）に対する軸方向の移動は許容される。つまり、磁性部材９１は、回転板２０と一体に回転する。

電磁クラッチ９２は、磁気回路を形成するためのコイル等（図示なし）を備えた公知のもので、ハウジング１に固定される。電磁クラッチ９２は、磁性部材９１のシャフト部９１ａを囲むように円環状に形成され、磁性部材９１（回転板２０）と同軸に配置されている。電磁クラッチ９２は、磁性部材９１の摩擦部９１ｂと軸方向に対向する摩擦面９２ａを有する。

制動機構９が作動すると、電磁クラッチ９２の摩擦面９２ａと磁性部材９１の摩擦部９１ｂとの間で作用する電磁力によって、磁性部材９１が電磁クラッチ９２に対して軸方向に移動し、磁性部材９１の摩擦部９１ｂが電磁クラッチ９２の摩擦面９２ａと圧接する。これにより、磁性部材９１の摩擦部９１ｂが電磁クラッチ９２の摩擦面９２ａと摩擦力を介して第２トーションバーＴＢｆｒの回転方向に係合し、磁性部材９１の電磁クラッチ９２に対する回転、すなわち、回転板２０のハウジング１に対する回転が規制される。

回転板２０のハウジング１に対する回転が規制される場合、回転板２０に支持されるコマ３０の位置も、第２トーションバーＴＢｆｒの回転方向に関して規制される。つまり、コマ３０は、制動機構９が作動しない限り、第２トーションバーＴＢｆｒを中心に公転可能であり、第２トーションバーＴＢｆｒの回転にともなって、第２トーションバーＴＢｆｒの突起部Ｐｊ２を介して、第２トーションバーＴＢｆｒと一体に回転する。

スタビライザ制御装置ＳＴＢ３の作用について、図８および図９を参照して説明する。

図８は、オフ状態にあるスタビライザ制御装置ＳＴＢ３を示す図である。

スタビライザ制御装置ＳＴＢ３のオフ状態は、車両の直進時や悪路走行時などに設定される。このオフ状態では、上述した制動機構９が非作動状態とされ、コマ３０を支持する回転板２０の回転は規制されない。第２トーションバーＴＢｆｒが第１トーションバーＴＢｆｌに対して相対回転すると、第２トーションバーＴＢｆｒがコマ３０といっしょに回転し（連れ回り）、コマ３０の位置が回転方向に変化する。つまり、スタビライザ制御装置ＳＴＢ３のオフ状態では、コマ３０の公転が規制されない。一方、コマ３０の自転は、バネ３３の作用によって規制され、コマ３０とハウジング１の歯部１１ｂとの係合が阻止される。スタビライザ制御装置ＳＴＢ３のオフ状態では、ハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）と第２トーションバーＴＢｆｒの相対回転が規制されず、ハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）と第２トーションバーＴＢｆｒが自由に回転できる。この場合、第１トーションバーＴＢｆｌ、第２トーションバーＴＢｆｒおよびハウジング１で構成されたスタビライザＳｔがトーションバーとして機能しないので（ねじり剛性ゼロ）、左右輪逆相作動時のサスペンションバネ定数に影響することはなく、車両においては乗り心地性能が優先された状態となる。

スタビライザ制御装置ＳＴＢ３のオフ状態において、車両が旋回を開始すると、車両にロールが発生し、第２トーションバーＴＢｆｒが第１トーションバーＴｂｆｌ（ハウジング１）に対して相対回転する。ここで、車両の運動状態が所定の条件（例えば横方向Ｇが閾値を超える）を満足すると、制動機構９が作動状態とされ、回転板２０の回転、すなわち、コマ３０の公転が規制される。これにともなって、第２トーションバーＴＢｆｒが突起部Ｐｊ２を介してコマ３０と回転方向（本実施形態では時計回り方向）に係合する。第２トーションバーＴＢｆｒがコマ３０と係合すると、コマ３０がピン３１を中心に第２トーションバーＴＢｆｒの回転方向とは逆方向（本実施形態では反時計回り方向）に自転し、図９に示す様に、ハウジング１の歯部１１ｂと係合する。この間、コマ３０は、バネ３３の弾性力（付勢力）に抗してピン３１を中心に回転する。コマ３０がハウジング１の歯部１１ｂと係合すると、第２トーションバーＴＢｆｒとハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）との相対回転が規制され、スタビライザ制御装置ＳＴＢ３がオン状態に切り換えられる。この場合、第１トーションバーＴＢｆｌ、第２トーションバーＴＢｆｒおよびハウジング１で構成されたスタビライザＳｔがトーションバーとして機能するので、車両のロール剛性が高まり、車両の旋回状態でのロールの発生が抑えられ、安定したコーナリングが可能となる。

そして、車両の旋回が終了して、第２トーションバーＴＢｆｒがハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）に対して上述とは逆方向に相対回転すると、第２トーションバーＴＢｆｒがコマ３０から離脱すると共に、コマ３０がバネ３３の作用によってハウジング１の歯部１１ｂから離脱する。これにより、スタビライザ制御装置ＳＴＢ３が再びオフ状態に切り換えられ、車両においては乗り心地性能が優先された状態となる。

本実施形態のスタビライザ制御装置ＳＴＢ３は、上述したスタビライザ制御装置ＳＴＢｆおよびスタビライザ制御装置ＳＴＢ２と同様の効果を奏する。すなわち、第１トーションバーＴＢｆｌと第２トーションバーＴＢｆｒが相対回転して装置にねじりが生じている場合でも、その相対回転量（相対回転角度）に関係なくコマ３０の位置を自由に設定でき、スタビライザＳｔのねじり剛性を自由に切り換えることができる。また、車両が旋回状態等にあって、ハウジング１（第１トーションバーＴＢｆｌ）と第２トーションバーＴＢｆｒとの相対回転の速度差が大きい場合でも、コマ３０がハウジング１の歯部１１ｂとより確実に係合しやすくなり、ねじり剛性を所望の切り換え位置でより確実に切り換えることができる。

さらに、コマ３０を支持する回転板２０の回転は、磁性部材９１および電磁クラッチ９２を備えた制動機構９によって規制されるので、コマ３０の位置を第２トーションバーＴＢｆｒの回転方向に自由に設定でき、ねじれ剛性の切り換えをより高精度に制御できる。

本発明に係るスタビライザ制御装置のブロック図。 スタビライザ制御装置の構造を示す図。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。 スタビライザ制御装置の作用を示す図。 スタビライザ制御装置の作用を示す図。 スタビライザ制御装置の第２実施形態を示す図。 スタビライザ制御装置の第３実施形態を示す図。 図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図。 スタビライザ制御装置の作用を示す図。

符号の説明

Ｖｈ 車両
ＷＨｆｌ、ＷＨｆｒ 車輪
Ｓｔ スタビライザ
ＳＴＢｆ、ＳＴＢ２、ＳＴＢ３ スタビライザ制御装置
ＴＢｆｌ 第１トーションバー
ＴＢｆｒ 第２トーションバー
１ ハウジング
２、２０ 回転板
３、３０ コマ（係合体）
１１ａ 内周面
１１ｂ 歯部
３１ ピン（回転軸）
３３ バネ（付勢部材）
４１ モータ
９１ 磁性部材（摩擦部材）
９２ 電磁クラッチ

Claims (4)

1. 車両の左右車輪間に配設され、一方の車輪を懸架するサスペンションに接続される第１トーションバーおよび他方の車輪を懸架するサスペンションに接続される第２トーションバーと、
   前記第１トーションバーと一体で、前記第２トーションバーよりも大径の筒状に形成され、前記第２トーションバーを回転可能に支持するハウジングと、
   前記ハウジングの内周面に前記第２トーションバーの回転中心に向かって形成される歯部と、
   前記第２トーションバーと前記歯部との径方向の間に配置され、前記第２トーションバーと平行な回転軸を有し、前記第１トーションバーと前記第２トーションバーの相対回転に応じて前記回転方向に係合可能で、且つ前記第２トーションバーを中心に公転可能な係合体と、
   を備え、
   前記係合体の公転が止められて前記係合体が前記回転軸を中心に自転した場合に、前記係合体が前記第２トーションバーおよび前記歯部と前記回転方向に係合することを特徴とするスタビライザ制御装置。
2. 前記第２トーションバーと同軸に配置され、前記係合体を前記回転軸で回転自在に支持する回転板と、
   前記回転板に駆動力を与え、前記回転板を前記第２トーションバーを中心に回転させるモータと、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のスタビライザ制御装置。
3. 前記第２トーションバーと同軸に配置され、前記係合体を前記回転軸で回転自在に支持する回転板と、
   前記回転板と一体に回転する摩擦部材と、
   前記ハウジングに固定され、前記摩擦部材の回転を規制すべく前記摩擦部材と摩擦力を介して係合可能な電磁クラッチと、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のスタビライザ制御装置。
4. 前記係合体が前記歯部から離脱するように前記係合体を前記回転軸回りに回転付勢する付勢部材をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れかに記載のスタビライザ制御装置。

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