JP4958066B2

JP4958066B2 - スタビライザ制御装置

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Publication number: JP4958066B2
Application number: JP2006304402A
Authority: JP
Inventors: 彰哉種子田; 健小久江; 俊行酒井
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2026-11-09
Also published as: DE102007000663A1; JP2008120175A; FR2908350B1; US7837202B2; US20080111326A1; FR2908350A1

Description

本発明は、車両のスタビライザ制御装置に関し、特に、左右の車輪間に配設する一対のスタビライザバー間を断続し得るスタビライザ制御装置に係る。

一般的に、車両のスタビライザ制御装置は、車両の旋回走行中にスタビライザバーの作用により適切なロールモーメントを外部から付与し、車体のロール運動を低減または抑制するように構成されている。この機能を実現するため、例えば特許文献１には、スタビライザバーを二分割し、その半部分間に電気機械式旋回アクチュエータを設けた車両の横揺れ安定化装置が提案されている。そして、二分割されたスタビライザバーの間に電動機（モータ）と減速歯車装置が介装されている。

この特許文献１に記載の横揺れ安定化装置の構成においては、アクチュエータ全体として大型化が不可避となることから、下記の特許文献２において、スタビライザのねじり力を制御するためのアクチュエータの小型化を図ると共に、アクチュエータ非作動時における一対のスタビライザバーのみによるねじり力をできるだけ大きくし、装置全体として小型、軽量化を可能とするスタビライザ制御装置が提案されている。更に、下記の特許文献３においては、例えば車両が直進中に、横揺れ安定化機能を停止すべく上記特許文献１の電動機をオフとしても、悪路や凹凸路面といった変動の激しい路面を走行中で、スタビライザバー側から減速歯車装置側に急激な入力が付与される場合には、乗り心地が損なわれるおそれがあるため、更に、断続手段としてクラッチ機構を設け、自由位置と係合位置とを切り換え、走行路面状態の変動等によるアクチュエータへの影響に左右されることなく、良好な乗り心地を確保するスタビライザ制御装置が提案されている。

これら特許文献１乃至３で用いられる減速歯車装置としては、一般的な多段遊星歯車機構のほか、大きな減速比を得ることができる減速機構として、下記の非特許文献１に開示された歯車機構（ハーモニックドライブ（株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズの登録商標）が知られており、波動歯車機構と呼ばれている。また、大きな減速比を得ることができる減速機構の他の態様として、不思議遊星歯車機構も知られている。これは、歯数の異なる一対の内歯太陽歯車（静止太陽歯車及び回転太陽歯車）を共通の遊星歯車に噛み合わせた遊星歯車機構であり、例えば下記の非特許文献２に開示されている。

一方、下記の特許文献４には、車輛のサスペンションストロークを犠牲にすることなく、車輛旋回時の急激な姿勢変化を回避することを目的とし、左右に二分割されたトーションバー間に、ビスカスカップリングを介在させ、その外側回転体と、内側回転体を連動する右側トーションバーとの間に、断接可能なクラッチ機構を介在させるスタビライザーが開示されている。そして、同特許文献４には、ビスカスカップリングに関し、内側回転体及び外側回転体間に設けられ、粘性流体を封入された作動室と、作動室内に軸線方向に所定の間隔をあけて複数設けられ、内側回転体に連結されて一体的に回転するインナープレートと、作動室内におけるインナープレート間にインナープレートと交互に、軸線方向に所定の間隔をあけて複数設けられ、外側回転体に連結されて一体的に回転するアウタープレートとを備え、作動室内において、インナープレート及びアウタープレートの相対回転に伴って、粘性流体の剪断抵抗を生じることを特徴とする旨記載されている。

特表２００２−５１８２４５号公報特開２００４−３１４９４７号公報特開２００５−２７１８２８号公報特開２００１−２６０６２５号公報「ハーモニックドライブの原理」[online]. [retrieved on 2006-10-31]. Retrieved from the Internet: <URL:http://www.hds.co.jp/principle/index.html> 両角宗晴著、「遊星歯車と差動歯車の理論と設計計算法」、日刊工業新聞社発行、１９８９年４月２７日、初版１刷、第２５頁乃至第２９頁

前掲の特許文献１乃至３に開示された装置は、モータ及び減速機構を介して一対のスタビライザバーが連結され、モータ駆動によってスタビライザバーに対してねじり力を付与するアクチュエータを備えたものであり、モータによる能動的な駆動制御を基本としている。これに対し、前掲の特許文献４に開示された装置は、モータを備えておらず、クラッチ機構による受動的な切換制御を基本としている。しかし、後者の装置に供するクラッチ機構に関し、例えば一対のスタビライザバー間にクラッチ機構を介装し、これによってスタビライザバー間を直接連結するように構成すると、クラッチ機構に対し大きな負荷が加わることになるので、これに耐え得る構造とするためにはクラッチ機構の大型化は不可避であり、極めて大きなアクチュエータとなる。特に、車両搭載時にスタビライザバーの端部をサスペンションメンバに固定する必要があり、車両に搭載する上で制約があるため、アクチュエータの大型化は極めて不利となる。

尚、前掲の特許文献３に記載のクラッチ機構は、モータ及び減速機構を介して一対のスタビライザバーが連結された装置における減速機構に装着され、その断続を行うものであるため、クラッチ機構単体としては小型に形成することができるものの、このクラッチ機構を特許文献４に記載の装置に適用することはできない。

そこで、本発明は、左右の車輪間に配設する一対のスタビライザバー間を断続し得るアクチュエータを備えたスタビライザ制御装置において、車両の走行路面状態の変動等によるアクチュエータへの影響に左右されることなく、良好な乗り心地を確保し得る小型のスタビライザ制御装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載のように、車両の左右車輪間に配設される一対のスタビライザバー間を連結状態と開放状態に切り換えるスタビライザ制御装置において、一方の車輪側の第１のスタビライザバーの先端部に対し他方の車輪側の第２のスタビライザバーの先端部を近接配置し、前記第１のスタビライザバーの先端部を収容するように前記第２のスタビライザバーの先端部に固定するハウジングと、該ハウジングと前記第１のスタビライザバーとの間の相対的回転トルクを低減して出力する出力部を有する回転トルク低減機構と、前記第１のスタビライザバーを収容すると共に前記ハウジング内に回転自在に支持し、且つ前記回転トルク低減機構の前記出力部を固定して成る中空部材と、該中空部材と前記ハウジングとの間に収容し両者間を連結状態と開放状態に切り換えるクラッチ機構とを備えることとしたものである。

前記中空部材は、請求項２に記載のように、前記クラッチ機構の両側で前記ハウジング内に回転自在に支持するように構成するとよい。また、前記クラッチ機構は、請求項３に記載のように、前記回転トルク低減機構に隣接して前記中空部材に固定した回転部材と、該回転部材に対し当接部材を摩擦係合状態と開放状態に切り換える電磁駆動手段とを備えたものとし、該電磁駆動手段を前記回転部材に対し前記回転トルク低減機構と反対側の前記ハウジング内に固定するとよい。

あるいは、前記クラッチ機構は、請求項４に記載のように、前記回転トルク低減機構に隣接して前記中空部材に固定した第１の回転部材と、該第１の回転部材に対し前記回転トルク低減機構と反対側に所定距離離隔した位置で前記中空部材に固定した第２の回転部材と、前記第１の回転部材に対し第１の当接部材を摩擦係合状態と開放状態に切り換える第１の電磁駆動手段と、前記第２の回転部材に対し第２の当接部材を摩擦係合状態と開放状態に切り換える第２の電磁駆動手段とを備えたものとし、前記第１及び第２の電磁駆動手段を前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間の前記ハウジング内に固定するように構成してもよい。

前記請求項１乃至４に記載のスタビライザ制御装置において、前記回転トルク低減機構は、請求項５に記載のように、波動歯車機構で構成するとよい。あるいは、請求項６に記載のように、不思議遊星歯車機構で構成してもよい。

而して、請求項１に記載のスタビライザ制御装置においては、第１のスタビライザバーの先端部に対し第２のスタビライザバーの先端部を近接配置し、第１のスタビライザバーの先端部を収容するように第２のスタビライザバーの先端部にハウジングを固定することとしており、このハウジングと第１のスタビライザバーとの間の相対的回転トルクを低減して出力する出力部を有する回転トルク低減機構と、第１のスタビライザバーを収容すると共にハウジング内に回転自在に支持し、且つ回転トルク低減機構の出力部を固定して成る中空部材と、中空部材とハウジングとの間に収容し両者間を連結状態と開放状態に切り換えるクラッチ機構とを備えており、このクラッチ機構によって、第１及び第２のスタビライザバー間の相対的回転を許容する開放状態と、相対的回転を禁止する連結状態とを切り換えることができるので、車両の通常の旋回走行時には、クラッチ機構を連結状態とすることにより、第１及び第２のスタビライザバーによって、車体ロール角を抑制するように、円滑なトルク制御を行うことができる。一方、直進中を含み、悪路や凹凸路面といった走行路面状態の変動が激しい場合には、クラッチ機構を開放状態とすることによって、第１及び第２のスタビライザバー間の相対的回転が許容されるので、良好な乗り心地を維持することができる。しかも、第１及び第２のスタビライザバーの両端面間の間隙は小さく、クラッチ機構も小型に形成することができるので、コストアップを惹起することなく、装置全体として大幅な小型化、軽量化が可能となる。

上記のスタビライザ制御装置において、請求項２に記載のように、中空部材をクラッチ機構の両側でハウジング内に回転自在に支持するように構成すれば、安定した状態で中空部材を支持することができるので、中空部材を軽量のアルミニウム素材で形成し、慣性モーメントを小さくすることができ、装置全体として一層の小型、軽量化が可能となる。また、クラッチ機構を請求項３に記載のように構成すれば、電磁駆動手段として、例えばハウジング内で中空部材の周囲に配置されるソレノイドを用いることができるので、装置全体として更なる小型、軽量化が可能となる。

あるいは、クラッチ機構を請求項４に記載のように構成すれば、装置全体として径方向の寸法を一層小さく構成することができるだけでなく、第１及び第２の電磁駆動手段の両者を駆動する場合と、何れか一方を駆動する場合とで、第１のスタビライザバーと第２のスタビライザバーとの間の接合力を調整することができるので、スタビライザ機能の断続制御に留まらず、所望のスタビライザ制御が可能となる。

そして、前記回転トルク低減機構を、請求項５に記載のように波動歯車機構で構成し、あるいは請求項６に記載のように不思議遊星歯車機構で構成すれば、大きな回転トルク低減を行い得る機構を構成することができるので、装置全体としての小型、軽量化が容易である。

以下、本発明の望ましい実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るスタビライザ制御装置を示し、図５に、これを備えた車両の全体構成を示す。先ず図５において、車体（図示せず）にロール方向の運動が入力された場合に、ねじりばねとして作用する前輪側スタビライザＳＢｆと後輪側スタビライザＳＢｒが配設されている。これら前輪側スタビライザＳＢｆ及び後輪側スタビライザＳＢｒは、車体のロール運動である車体ロール角を抑制するためのねじり力をスタビライザアクチュエータ（以下、単にアクチュエータという）ＦＴ及びＲＴによって断続し得るように構成されている。尚、これらアクチュエータＦＴ及びＲＴは電子制御装置ＥＣＵ内のスタビライザ制御ユニットＥＣＵ１によって制御される。前輪側スタビライザＳＢｆの構成例（ＳＢｒも同様の構成）として左右に、第１のスタビライザバー１１及び第２のスタビライザバー１２に二分割され、夫々の一端が左右の車輪ＷＨxx（添字xxは各車輪を意味し、frは右側前輪、fl左側前輪、rrは右側後輪、rlは左側後輪を示す）に接続され、夫々の他端がアクチュエータＦＴ内で断続可能に連結されている（詳細は後述する）。尚、第１及び第２のスタビライザバー１１及び１２は保持手段Ｍ１及びＭ２により車体に保持される。

各車輪ＷＨxxには車輪速度センサＷＳxxが配設され、これらが電子制御装置ＥＣＵ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電子制御装置ＥＣＵに入力されるように構成されている。更に、ステアリングホイールＳＷの操舵角（ハンドル角）δｆ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ＸＧ、車両の横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサＹＧ、車両のヨーレイトＹｒを検出するヨーレイトセンサＹＲ等が電子制御装置ＥＣＵに接続されている。

尚、電子制御装置ＥＣＵ内には、スタビライザ制御ユニットＥＣＵ１のほか、ブレーキ制御ユニットＥＣＵ２、操舵制御ユニットＥＣＵ３等が構成されており、これらの制御ユニットＥＣＵ１乃至３は夫々、通信用のＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えた通信ユニット（図示せず）を介して通信バスに接続されている。而して、各制御システムに必要な情報を他の制御システムから送信することができる。アクチュエータＦＴ及びＲＴは実質的に同じ構成であり、何れも、例えば図１に示す回転トルク低減機構２０とクラッチ機構４０を備え、スタビライザ制御ユニットＥＣＵ１によって、クラッチ機構４０が断続制御される。

図１において、第１のスタビライザバー１１の先端部１１ａに対し第２のスタビライザバー１２の先端部１２ａが近接配置され、第１のスタビライザバー１１の先端部１１ａを収容するように、ハウジング５２が第２のスタビライザバー１２の先端部１２ａに固定されている。本実施形態では、ハウジング５２は容器状に形成されており、この開口端部にスプライン結合により一体的に接合される筒状のハウジング５１と、このハウジング５１の開口端部に固定される蓋部材５３によって、全体のハウジング５０が構成されている。ハウジング５２及び第１のスタビライザバー１１には、回転トルク低減機構２０の入力部が夫々固定されており、両者間の相対的回転トルクを低減して出力するように構成されている。そして、回転トルク低減機構２０の出力部が中空部材３０に固定され、中空部材３０はハウジング５１内に回転自在に支持されている。更に、中空部材３０とハウジング５１との間にクラッチ機構４０が収容され、両者間を連結状態と開放状態に切り換えるように構成されている。以下、上記の各構成要素について順次説明する。

先ず、第１のスタビライザバー１１は、図１に示すように大径の先端部１１ａ、小径の中間部１１ｂ、大径の中間部１１ｃ及び小径の本体部１１ｄが形成されている。一方、第２のスタビライザバー１２には、大径の先端部１２ａと小径の本体部１２ｄが形成されている。そして、第１及び第２のスタビライザバー１１及び１２が同軸上に配置され、夫々の先端部１１ａ及び先端部１２ａの軸方向端面が対峙するように近接配置される。そして、ハウジング５２がリング部材５２ａに固着されており、このリング部材５２ａが第２のスタビライザバー１２の先端部１２ａにスプライン結合されている。従って、ハウジング５２は第２のスタビライザバー１２と一体となって回動する。尚、本実施形態では、第１のスタビライザバー１１の先端部１１ａには、その軸方向端面側からボルト１１ｆが螺合されており、そのボルト１１ｆの頭部を収容し得るように、第２のスタビライザバー１２の先端部１２ａに凹部１２ｇが形成されている。

次に、回転トルク低減機構２０として、本実施形態では、前掲の非特許文献１に記載のハーモニックドライブ（株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズの登録商標）式の波動歯車機構が用いられている。即ち、図１に示すように、第１のスタビライザバー１１の先端部１１ａには可撓性ギヤ２２がスプライン結合され、ハウジング５２の開口端部内周面にはリングギヤ２３が嵌着されており、夫々一体的に接合されている。尚、可撓性ギヤ２２は、非特許文献１では「フレクスプライン」と記載されているが、可撓性を有する（フレクシブルな）スプライン部材の短縮表現と解する。また、リングギヤ２３は非特許文献１では「サーキュラースプライン」と記載されている。一体的に接合する手段としてはスプライン結合があるが、その他の接合手段を用いて一体化することとしてもよく、例えばハウジング５２の開口端部内周面にリングギヤ２３を直接形成することとしてもよい。

上記のように第１のスタビライザバー１１に固定された可撓性ギヤ２２の軸部２２ａは、軸受６２を介して、ハウジング５２に対して相対的に回転可能に支持されている。軸受６２はリテーナ６２ａを介してボルト１１ｆによって第１のスタビライザバー１１に保持されている。一方、中空部材３０には楕円ギヤ２１がスプライン結合されて一体的に接合され、可撓性ギヤ２２と連動するように構成されている。尚、この楕円ギヤ２１は、非特許文献１では「ウェーブジェネレータ」と記載されている。

ここで、上記楕円ギヤ２１、可撓性ギヤ２２及びリングギヤ２３は、前掲の非特許文献１において夫々次のように説明されている。先ず、楕円ギヤ２１に対応するウェーブジェネレータは、楕円状カムの外周に薄肉のボールベアリングが装着された部品で、外輪はボールを介して弾性変形する。可撓性ギヤ２２に対応するフレクスプラインは、薄肉カップ状の金属弾性体の部品で、開口部外周に歯が刻まれている。そして、リングギヤ２３に対応するサーキュラースプラインは、剛体リング状の部品で、内周に歯が刻まれており、フレクスプライン（２２）より歯数が２枚多くなっている。これにより、例えばウェーブジェネレータ（２１）を入力側とし、これが回転駆動されると、上記のように歯数が異なるフレクスプライン（２２）がサーキュラースプライン（２３）に対して噛み合いながら回転し、減速されることとなる。

逆に、フレクスプライン（２２）を入力側とし、ウェーブジェネレータ（２１）を出力側とすると、増速されることとなり、回転トルクは低減されることとなる。従って、この場合には、前者が回転トルク低減機構２０の入力部に対応し、後者が回転トルク低減機構２０の出力部に対応する。このように、前掲の特許文献１乃至３においてはモータが利用された能動的制御であるため、波動歯車機構が減速機構として用いられているのに対し、本実施形態では回転トルク低減機構、即ち増速機構として用いられる。

次に、クラッチ機構４０は、回転トルク低減機構２０に隣接して中空部材３０に固定された回転部材４２と、この回転部材４２に対し当接部材（可動子）４３を摩擦係合状態と開放状態に切り換えるソレノイド４４（電磁駆動手段を構成）から成り、このソレノイド４４は、ハウジング５１内の中空部材３０の周囲に配置され、回転部材４２に対し回転トルク低減機構２０と反対側でハウジング５１に固定されている。回転部材４２は、中空部材３０に嵌合され、キー４２ａによって回転が阻止されると共に、スナップリング４２ｂによって軸方向移動が阻止されるように、中空部材３０に固定されている。尚、回転部材４２と当接部材４３との間には板ばね（図示せず）が介装されている。而して、ソレノイド４４の非励磁時には両者間に間隙が形成され、回転部材４２と当接部材４３とは摩擦係合することなく開放状態とされており、ソレノイド４４の励磁時には回転部材４２と当接部材４３とが摩擦係合状態となる。尚、ソレノイド４４の励磁時に回転部材４２と当接部材４３とが開放状態とされ、ソレノイド４４の非励磁時に回転部材４２と当接部材４３とが摩擦係合状態となるように構成することとしてもよい。

上記の中空部材３０は、クラッチ機構４０の両側でハウジング５１内に回転自在に支持されている。即ち、中空部材３０は、その一端部が軸受６３ａを介してハウジング５０（の蓋部材５３）に回転自在に支持されると共に、他端部が軸受６３ｂを介してハウジング５１に回転自在に支持されている。この中空部材３０は、慣性モーメントをできるだけ小さくすることが望ましく、例えばアルミニウム素材で形成される。

更に、ハウジング５１内には、第１のスタビライザバー１１と第２のスタビライザバー１２との間の相対回転を検出するための回転センサ７０が配置されている。本実施形態の回転センサ７０は、中空部材３０に嵌着された磁石７１と、これに対向するようにハウジング５１内に配置されたホールＩＣで構成されているが、例えば光学式ロータリ−エンコーダ等、他の回転センサを用いることとしてもよい。

上記の構成になる実施形態の作動を説明すると、クラッチ機構４０のソレノイド４４が非励磁時とされている場合には、回転部材４２と当接部材４３とは開放状態にあり、中空部材３０とハウジング５０とは係合することなく分離されている。従って、第１のスタビライザバー１１と第２のスタビライザバー１２とは分離されており、夫々自由に回転し得る。これに対し、スタビライザ制御ユニットＥＣＵ１によりクラッチ機構４０のソレノイド４４が励磁されると、回転部材４２と当接部材４３とは摩擦係合状態となり、中空部材３０とハウジング５０とは連結された状態となる。即ち、第１のスタビライザバー１１と第２のスタビライザバー１２とは中空部材３０、回転トルク低減機構２０、クラッチ機構４０及びハウジング５０を介して連結された状態となり、第１及び第２のスタビライザバー１１及び１２が一体となってスタビライザとして機能する。

而して、電子制御装置ＥＣＵにおいて、操舵角センサＳＡ、前後加速度センサＸＧ、横加速度センサＹＧ、ヨーレイトセンサＹＲ等の検出信号に基づき、車両が通常の旋回走行状態にあると判定された場合には、スタビライザ制御ユニットＥＣＵ１によりクラッチ機構４０が連結状態とされ、第１及び第２のスタビライザバー１１及び１２によって所期のねじり力が加えられる。この結果、車体ロール角が適切に抑制され、円滑に旋回走行を行うことができる。一方、電子制御装置ＥＣＵにおいて、（直進中を含み）悪路や凹凸路面といった走行路面状態の変動が激しいと判定された場合には、クラッチ機構４０が開放状態とされ、第１及び第２のスタビライザバー１１及び１２間の相対的回転が許容される。従って、良好な乗り心地を維持することができる。

以上のように、本実施形態によれば、第１及び第２のスタビライザバー１１及び１２の軸方向端面間の間隙は極めて小さく、クラッチ機構４０が連結状態にあるときには一体の（分割前の）スタビライザバーと略同じ全長のスタビライザとしての機能を確保し得るので、一体のスタビライザバーと略同じ外径及び重量とすることができる。しかも、回転トルク低減機構２０によって、大きな回転トルク低減が可能となるので、クラッチ機構４０は、断続に大きな力を必要とせず小型のソレノイド４４による駆動で足りるため、径方向の寸法を小さく構成することができ、中空部材３０とハウジング５０との間に適切に配置することができる。従って、装置全体として一層の小型化が可能となる。

図２は、上記のクラッチ機構４０が一対のソレノイド４４ａ及び４４ｂを具備して成る実施形態を示すもので、その他の構成は図１の実施形態と同じである。このように構成することにより、万一ソレノイド４４ａ及び４４ｂのうちの一方の系統が故障した場合であっても、他方の系統のソレノイドによってクラッチ機構４０の作動状態を維持することができるので、冗長系を構成することができ、フェールセーフとして有効な態様となる。また、ソレノイド４４ａ及び４４ｂのうちの一方の系統のみを用いた場合と両方の系統を用いた場合とを切換え得る構成とし、ソレノイド４４ａ及び４４ｂの両者を励磁する場合と、何れか一方を励磁する場合とで、第１のスタビライザバー１１と第２のスタビライザバー１２との間の接合力を調整することができる。従って、後者の場合として所謂半クラッチ作動を設定することもでき、制御の多様化が可能となる。

次に、図３は、上記のクラッチ機構４０を二組軸方向に並設して成るクラッチ機構４００を備えた実施形態を示すもので、回転トルク低減機構２０等は図１の実施形態と同じであり、図１に記載の構成要素に対応し実質的に同等の構成要素については同一の符号で示している。図３において、クラッチ機構４００は、回転トルク低減機構２０に隣接して中空部材３０に固定された第１の回転部材４２１と、第１の回転部材４２１に対し回転トルク低減機構２０と反対側に所定距離離隔した位置で中空部材４２１に固定された第２の回転部材４２２と、第１の回転部材４２１に対し第１の当接部材４３１を摩擦係合状態と開放状態に切り換える第１の電磁駆動手段たるソレノイド４４１と、第２の回転部材４２２に対し第２の当接部材４３２を摩擦係合状態と開放状態に切り換える第２の電磁駆動手段たるソレノイド４４２によって構成されている。そして、ソレノイド４４１及び４４２は第１の回転部材４２１と第２の回転部材４２２との間のハウジング５１内に固定されている。従って、この実施形態によれば、図１の実施形態に比し軸方向には長くなるが、径方向の寸法を一層小さく構成することができる。

上記図３の構成になる実施形態においては、クラッチ機構４００のソレノイド４４１及び４４２が非励磁時とされている場合には、回転部材４２１及び４２２と当接部材４３１及び４３２とは夫々開放状態にあり、中空部材３０とハウジング５０とは係合することなく分離されている。従って、第１のスタビライザバー１１と第２のスタビライザバー１２とは分離されており、夫々自由に回転し得る。これに対し、スタビライザ制御ユニットＥＣＵ１によりソレノイド４４１又は４４２が励磁されると、回転部材４２１又は４２２と当接部材４３１又は４３２とは摩擦係合状態となり、中空部材３０とハウジング５０とは連結された状態となる。従って、第１のスタビライザバー１１と第２のスタビライザバー１２とは中空部材３０、クラッチ機構４００及びハウジング５０を介して連結された状態となり、第１及び第２のスタビライザバー１１及び１２が一体となってスタビライザとして機能する。

この実施形態においては、ソレノイド４４１及び４４２の両者が励磁されると、回転部材４２１及び４２２と当接部材４３１及び４３２が夫々摩擦係合状態となるので、上記の一方のみが摩擦係合状態となる場合に比し、大きな摩擦係合力を確保することができる。従って、ソレノイド４４１及び４４２の両者を励磁する場合と、何れか一方を励磁する場合とで、第１のスタビライザバー１１と第２のスタビライザバー１２との間の接合力を調整することができるので、スタビライザ機能の断続制御に留まらず、所望のスタビライザ制御が可能となる。

図４は本発明の別の実施形態に係り、上記の回転トルク低減機構２０として不思議遊星歯車機構２００を用いたものである。尚、クラッチ機構４０等は図１の実施形態と同じであり、図１に記載の構成要素に対応し実質的に同等の構成要素については同一の符号で示している。

上記の不思議遊星歯車機構２００においては、中空部材３０に対しスプライン結合によりサンギヤ２０１，２０３が接合されている（サンギヤ２０１，２０３は一体であってもよい）。第１のスタビライザバー１１は、その先端部１１ａにリングギヤ２０５がスプライン結合により一体的に接合され、このリングギヤ２０５は軸受６２を介してハウジング５２の内面に回転可能に支持されている。また、第１のスタビライザバー１１は、その中間部１１ｃにて蓋部材５３の開口部に回転可能に支持されている。一方、第２のスタビライザバー１２に接合されたハウジング５２の内面に、リングギヤ２０６が一体的に接合されている。リングギヤ２０５とリングギヤ２０６は、相互に歯数が異なる（例えば６０と６２）内歯歯車で、これらに噛合する共通の遊星歯車として、歯数が同数である複数のプラネタリギヤ２０２，２０４が第１のスタビライザバー１１の軸を中心に公転可能に支持されている（プラネタリギヤ２０２，２０４は一体であってもよい）。而して、これらによって不思議遊星歯車機構が構成されるが、本実施形態では、２段の遊星歯車列が用いられている。即ち、中空部材３０にスプライン結合されるサンギヤ２０１は、１段目のプラネタリギヤ（代表して２０２で表す）に噛合するように配置されている。

プラネタリギヤ２０２はサンギヤ２０１に回転（自転）可能に支持されると共に、中空部材３０の軸（即ち、サンギヤ２０１及び２０３の軸）を中心に回転（公転）可能に支持されている。更に、プラネタリギヤ２０２は前述のようにサンギヤ２０１に噛合すると共に、リングギヤ２０６に噛合するように配置され、サンギヤ２０１とリングギヤ２０６との間で自転しつつ、第１のスタビライザバー１１の軸を中心に公転し得るように支持されている。そして、２段目のプラネタリギヤ（代表して２０４で表す）は、サンギヤ２０３に噛合すると共に、リングギヤ２０５（及び２０６）に噛合するように配置され、サンギヤ２０３とリングギヤ２０５（及び２０６）との間で自転しつつ、第１のスタビライザバー１１の軸を中心に公転し得るように支持されている。

図４の実施形態においては、クラッチ機構４０のソレノイド４４が非励磁時とされている場合には、回転部材４２と当接部材４３とは開放状態にあり、中空部材３０とハウジング５０とは係合することなく分離されている。従って、第１のスタビライザバー１１と第２のスタビライザバー１２とは分離されており、夫々自由に回転し得る。これに対し、スタビライザ制御ユニットＥＣＵ１によりクラッチ機構４０のソレノイド４４が励磁されると、回転部材４２と当接部材４３とは摩擦係合状態となり、中空部材３０とハウジング５０とは連結された状態となる。即ち、第１のスタビライザバー１１と第２のスタビライザバー１２とは中空部材３０、不思議遊星歯車機構２００、クラッチ機構４０及びハウジング５０を介して連結された状態となり、第１及び第２のスタビライザバー１１及び１２が一体となってスタビライザとして機能する。

而して、本実施形態においても、図１の実施形態と実質的に同様に作動し、図４に示すように、第１及び第２のスタビライザバー１１及び１２の軸方向端面間の間隙は極めて小さく、クラッチ機構４０が連結状態にあるときには一体のスタビライザバーと略同じ外径及び重量とすることができる。しかも、クラッチ機構４０は、中空部材３０とハウジング５０との間に適切に配置することができるので、径方向の寸法を小さく構成することができ、一層の小型化が可能となる。また、クラッチ機構４０については図２又は図３に示すように構成することもでき、図１乃至図３の実施形態に対し、設計の自由度を確保することができる。

本発明の一実施形態に係るスタビライザ制御装置を示す断面図である。本発明の他の実施形態に係るスタビライザ制御装置を示す断面図である。本発明の更に他の実施形態に係るスタビライザ制御装置を示す断面図である。本発明の別の実施形態に係るスタビライザ制御装置を示す断面図である。本発明の一実施形態に係るスタビライザ制御装置を備えた車両の概要を示す構成図である。

符号の説明

ＳＢｆ前輪側スタビライザ
ＳＢｒ後輪側スタビライザ
ＦＴ，ＲＴアクチュエータ
ＷＨfr, ＷＨfl, ＷＨrr, ＷＨrl 車輪
ＥＣＵ電子制御装置
１１第１のスタビライザバー
１２第２のスタビライザバー
２０回転トルク低減機構
２１楕円ギヤ
２２可撓性ギヤ
２３リングギヤ
３０中空部材
４０，４００クラッチ機構
５０，５１，５２ハウジング
５３蓋部材
２００不思議遊星歯車機構

Claims

車両の左右車輪間に配設される一対のスタビライザバー間を連結状態と開放状態に切り換えるスタビライザ制御装置において、一方の車輪側の第１のスタビライザバーの先端部に対し他方の車輪側の第２のスタビライザバーの先端部を近接配置し、前記第１のスタビライザバーの先端部を収容するように前記第２のスタビライザバーの先端部に固定するハウジングと、該ハウジングと前記第１のスタビライザバーとの間の相対的回転トルクを低減して出力する出力部を有する回転トルク低減機構と、前記第１のスタビライザバーを収容すると共に前記ハウジング内に回転自在に支持し、且つ前記回転トルク低減機構の前記出力部を固定して成る中空部材と、該中空部材と前記ハウジングとの間に収容し両者間を連結状態と開放状態に切り換えるクラッチ機構とを備えたことを特徴とするスタビライザ制御装置。
前記中空部材は、前記クラッチ機構の両側で前記ハウジング内に回転自在に支持することを特徴とする請求項１記載のスタビライザ制御装置。
前記クラッチ機構は、前記回転トルク低減機構に隣接して前記中空部材に固定した回転部材と、該回転部材に対し当接部材を摩擦係合状態と開放状態に切り換える電磁駆動手段とを備え、該電磁駆動手段を前記回転部材に対し前記回転トルク低減機構と反対側の前記ハウジング内に固定したことを特徴とする請求項１記載のスタビライザ制御装置。
前記クラッチ機構は、前記回転トルク低減機構に隣接して前記中空部材に固定した第１の回転部材と、該第１の回転部材に対し前記回転トルク低減機構と反対側に所定距離離隔した位置で前記中空部材に固定した第２の回転部材と、前記第１の回転部材に対し第１の当接部材を摩擦係合状態と開放状態に切り換える第１の電磁駆動手段と、前記第２の回転部材に対し第２の当接部材を摩擦係合状態と開放状態に切り換える第２の電磁駆動手段とを備え、前記第１及び第２の電磁駆動手段を前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間の前記ハウジング内に固定したことを特徴とする請求項１記載のスタビライザ制御装置。
前記回転トルク低減機構は、波動歯車機構で構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のスタビライザ制御装置。
前記回転トルク低減機構は、不思議遊星歯車機構で構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のスタビライザ制御装置。