JPH0427615A

JPH0427615A - 車両用可変スタビライザ

Info

Publication number: JPH0427615A
Application number: JP13312390A
Authority: JP
Inventors: Fukashi Sugasawa; 菅沢　深; Masatsugu Yokote; 正継横手; Toshihiro Yamamura; 智弘山村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-23
Filing date: 1990-05-23
Publication date: 1992-01-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、車両用可変スタビライザに係り、特に、ロ
ール剛性を自在に変更可能なスタビライザの改善に関す
る。

［従来の技術〕従来、この種の車両用可変スタビライザとしては、例え
ば特開昭６３−２３１０５号記載の装置が知られている
。

この従来装置は、スタビライザバーをその長手方間の一
部において２分割し、各分割端部をケースの壁に回動可
能に対向支持し、ケース内において前記各分割端部に同
形のへベルギヤを間隔をおいて固着し、この両ベヘルギ
ャに噛み合うピニオンギヤを、ケースに取り付けたモー
タの回転軸に固着している。モータは油圧モータ等で構
成されており、このモータの回転が車速、舵角等に基づ
き制御される。これにより、ピニオンギヤが回転し、両
ベベルギヤが相互に逆方向に回転するから、分割された
スタビライザバーに捩じれを与え、ロール剛性を制御す
るようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来のスタビライザ装置にあっ
ては、ケース内のピニオンギヤの回転が両ベベルギヤに
相互に反対方向の回転を与える構造であるから、ケース
を車体に固定してしまうと左右輪が同相で上下動するバ
ウンス時には、左右のスタビライザバー各々に捩じり剛
性が発生してしまうことから、サスペンション全体が予
期しないハードなバネ特性を呈して乗心地を悪化させて
しまい、一方、ケースを車体に固定しなければ上記問題
は住しないものの、バウンス時にケースが自由に動き得
る空間を確保しなければならず、軸のレイアウトが非常
に困難になる等の問題があった。

本願発明は、このような従来装置の未解決の問題に鑑み
てなされたもので、その解決しようとする課題は、大き
なスペースを要することなく、左右輪が逆相に上下する
ときは捩じり剛性を発生でき、しかも、その捩じり剛性
を積極的に制御可能であって、左右輪が同相に上下する
ときは捩じり剛性を発生させず、サスベンシラン特性に
悪影響を及ぼさないようにすることである。

［課題を解決するための手段〕上記課題を解決するため、本願発明は、左右輪のサスペ
ンションリンクに連結され途中で分割されたスタビライ
ザバーと、このスタビライザバーの分割位置に対向させ
た２組の遊星歯車機構とを備え、この２組の遊星歯車機
構間々におけるサンギヤ、ピニオンキャリア、及びリン
グギヤの内の任意の部材の軸に前記スタビライザバーの
分割端を各々接続するとともに、残りの部材の内、一方
の部材を各遊星歯車機構間でロッドを介して相互に連結
し、他方の部材における左輪側、右輪側の少な（とも片
方の部材の回転をロール状態に応じて制御するロール制
御手段を設けている。

〔作用］本願発明において、ロール制御手段が２組の遊星歯車機
構の内、一方の側のギヤ、例えば右輪側のリングギヤ（
左輪側のリングギヤは固定され、ピニオンキャリア同士
、即ち対向するビニオン同士がロッドを介して連結され
、サンギヤが分割された左右のスタビライザバーに剛結
されているとする）を旋回状態に応じて回転させると、
とニオンの公転に拠って右輪側のサンギヤが回転する。

これと同時に、右輪側のビニオンの公転は左輪側のビニ
オンを同一方向に同一量だけ公転させているから、左輪
側のサンギヤが右輪側とは反対方向に同一量だけ回転す
る。これによって、スタビライザバーに左右回転差が生
じ、捩じり剛性となりロールを抑制できる。

また、上述の左右回転差が生じている状態で、スタビラ
イザバー全体が一方向に回転したとするこのとき、スタ
ビライザバーの回転方向と同一方向への左右ビニオンの
公転によって、係る左右回転差が保持されたまま、スタ
ビライザバーの回転が許容される。このため、旋回状態
においてバウンスを生じた場合でも、バウンスに伴う左
右輪の挙動がスタビライザバーの影響を受けない。

上述した作用は、左右の遊星歯車機構の内、サンギヤの
軸がロッドを介して連結され、ビニオンの軸、即ちピニ
オンキャリアが左右のスタビライザバーに剛結されてい
る場合も等価である。

〔実施例〕

以下、本願発明の一実施例を添付図面の第１図乃至第７
図に基づき説明する。

第１図はストラット式独立懸架形のサスペンションを示
す。同図において、２Ｌ、２Ｒは左輪右輪を、４はす・
ノクル６に支持されたサスペンションストラットを、８
はナックル６に連結されたサスペンションリンクとして
のサスペンションアームを夫々示す。

この図示すスペンションは車両用可変スタビライザ１０
を有している。この車両用可変スタビライザＩＯは、左
右のサスペンションアーム６６間に配設されたスタビラ
イザバーエ２と、このスタビライザバー１２の途中に設
けられた歯車装置１４と、この歯車装置１４を作動させ
るアクチュエータ１６と、このアクチュエータ１６の作
動を指令する制御装置工８とを備えている。ここで、ア
クチュエータ１６と制御装置１８は本願発明のロール制
御手段を構成する。

スタビライザバーエ２は車体上下１前後方向からみて略
コ字状に形成された鋼棒で成り、その車体内側の長片部
分の中央位置で分割され、左輪側バー１２Ｌ、右輪側バ
ー１２Ｒを形成している。

このスタビライザバー１２、即ち左輪側、右輪側バー１
２Ｌ、１２Ｒの車輪側端部が左右のサスペンションアー
ム８，８に各々連結されるとともに、その車体内側の長
手部の所定位置ａ、ａで車体１３に回動可能に支持され
ている。

歯車装置１４は第２図に示すように、左輪側。

右輪側の２組の遊星歯車機構２０Ｌ、２ＯＲを備え、こ
の機構２ＯＬ、２ＯＲが相互に対向して設けられている
。この遊星歯車機構２ＯＬ、２ＯＲは、夫々、第２．３
図のように中心のサンギヤ２０Ｌ、（２０Ｒ，）と、こ
のサンギヤ２０Ｌ。

（２ＯＲ，）と同軸のりングギャ２ＯＬ、（２０Ｒ，）
と、サンギヤ２０Ｌ＋　　（２０Ｒ，）及びリングギヤ
２ＯＬ、（２ＯＲ３）間で公転する複数のビニオン２０
Ｌ２・・・２０Ｌｚ　　（２０Ｒｔ・・・２０Ｒ１）と
を有する。なお、ビニオン２０Ｌ！・・・２０Ｌ、及び
２０Ｒ２・・・２０Ｒ２は、夫々、図示しないピニオン
キャリアによって各ピニオン間の相対位置が等間隔に設
定されている。２組の遊星歯車機構２ＯＬ、２ＯＲの内
、本実施例では左輪側の遊星歯車機構２ＯＬのリングギ
ヤ２０Ｌ、の外周部が車体１３に固定されている。

この遊星歯車機構２ＯＬ、２ＯＲにおいて、左輪側機構
２ＯＬのビニオン２ＯＬ！・・・２０Ｌ：及び右輪側機
構２ＯＲのビニオン２０Ｒ２・・・２０Ｒ２は、各ロッ
ド２４．・・・、２４を介して相互に連結されるととも
に、各ビニオン２ＯＬ、、２ＯＲ。

及び各ロッド２４間には軸受２６が夫々介挿され、ロッ
ド２４がビニオン２０Ｌ！、２０Ｒｚに対して回転自在
になっている。さらに、左輪側機構２０Ｌのサンギヤ２
０Ｌ１の軸に左輪側バー１２Ｌが剛結され、右輪側機構
２ＯＲのサンギヤ２ＯＲ。

の軸に右輪側バー１２Ｒが剛結されている。

一方、右輪側遊星歯車機構２ＯＲでは、そのリングギヤ
２０Ｒｓ’の外周には歯が形成され、この歯にはウオー
ムギヤ２７が噛み合い、そのウオームギヤ２７が電動モ
ータ２８により回転されるようになっている。ウオーム
ギヤ２７及び電動モータ２８がスタビライザバー１２を
涙じるアクチュエータ１６を構成している。

電動モータ２８は、制御装置１８から供給されるモータ
駆動信号によって回転する。制御装置１８は、車速セン
サ、舵角センサ及びこれらのセンサ信号を処理する信号
処理器を有した従来周知の構成になっており、旋回時の
ロールを抑制する方向の指令値を演算して、この指令値
に対応したモータ駆動信号を出力する。

ここで、本実施例の左輪側、右輪側遊星歯車機構２ＯＬ
、２ＯＲの回転特性を第４図乃至第７図に基づき説明す
る。

第４図（ａ）〜（５）は、左輪側、右輪側遊星歯車機構
２ＯＬ、２ＯＲを代表して、左輪側の各ギヤの回転、公
転状況を示す。同図（ａ）は基準状態を示すもので、同
図中、矢印は回転位相を表し、Ａ、Ｂは基準点、０．は
サンギヤ２０Ｌ、の中心点、及び０□、・・・、０．は
ビニオン２０Ｌ、、・・・、２ＯＬ。

の中心点を夫々示し、サンギヤ２０Ｌ、の回転角／Ｙ○
、Ａ＝θ１．ビニオン２０Ｌ２の公転角Ｚｙｏ、ｏ、−
θ２．リングギヤ２０Ｌ３の回転角／ｙｏ、Ｂ＝０３と
すると、基準状態ではθ１＝θ２＝θ３＝０である。同
図（ｂ）は、公転角θ２＝０、即ちビニオン２０Ｌ２の
公転を中止させたときに、例えばリングギヤ２０Ｌ３を
一３０″回転させた（θ３　＝−３０’　）ときの状態
であるθ＝９０°を示す。同図（Ｃ）は、回転角θ３＝
０．即ちリングギヤ２０Ｌ３の回転を止めたときに、例
えばサンギヤ２０Ｌ１を１２０°回転させた（θ−１２
０°）ときの状態であるθ２＝３０°を示す。さらに、
同図（ｄ）は、回転角θ１＝０．即ちサンギヤ２０Ｌ１
の回転を止めたときに、例えばビニオン２０Ｌ２．・・
・、２ＯＬ、を−９０°公転させた（θｇ＝９０°）と
きの状態であるθ３＝−１２０°を示す。

上述した第４図の回転状況は第５図のようにグラフ化で
き、第４図（ａ）〜（ｄ）は第５図の特性Ａ−Ｄに各々
対応するので、この第５図を用いてθ１゜θオ、θ、の
内の２つが決まれば、残りの角度が求められる。

さらに、第５図のように分析される左輪側、右輪側遊星
歯車機構２ＯＬ、２０Ｒを用いて、そのリングギヤ２０
Ｌ３．２ＯＲ３を回転させた場合の状態を分析する。

第６図（ａ）　（ｂ）に左右のリングギヤ２ＯＬ３．２
ＯＲ５を±Δθ、たけ相互に反対方向に回転させたとき
の様子を示す。例えば、θ３＝±Δθ、＝±１５″の場
合はリングギヤ２０Ｌ３．２０Ｒ３が左右で等量ずつ捩
じられるからビニオン２０Ｌ！２０Ｒ２の公転は無く、
θ、５ａ＝Ｑであり、またθ、＝±４５″となる（この
ときの特性は第７図中の特性Ｅ、　　Ｆで示される：第
７図の各位相は第２図中のＸ方向からみた場合を示して
いる）。

また、第６図（Ｃ）＠に左側のリングギヤ２０Ｌ。

を回転させずに、右側のリングギヤ２０Ｒ１のみをΔθ
、たけ回転させたときの様子を。例えば、右輪側のθ、
＝Δθ、（＝２・Δθ、）−３０’の場合は、右輪側の
リングギヤ２０Ｒ８の回転に付勢されて右輪側の各ビニ
オン２０Ｒ２が公転し、この公転に付勢されてサンギヤ
２０Ｒ３が回転する。このとき、各ビニオン２０Ｒ２は
左右でロッド２４を介して連結されているので、左右の
各ビニオン２ＯＲ２，２ＯＬ、の公転角θ２は同一量（
θ２＝４５°／４）となり、これによって、左輪側のサ
ンギヤ２ＯＬ、の回転角θ、の絶対量は右輪側のサンギ
ヤ２０Ｒ１と同じで、且つ、反対方向のθＩ＝＝±４５
＠となる（このときの特性は第７図中の特性Ｇ、Ｈで示
される）。なお、第７図中の特性Ｉ、Ｊは右輪側のリン
グギヤ２０Ｒ３の回転角θ、＝Δθｃ　　（＞Δθ、）
とした場合を示す。

このように、左右のリングギヤ２ＯＬ、、２ＯＲ３は片
方だけ回転させた場合でも、左右のサンギヤ２０Ｌ１．
２ＯＲ，の回転方間は反対となる一方で、その回転量を
調整することによって、両方のサンギヤ２ＯＬ、、２０
Ｒ，の回転量を、左右のリングギヤ２０Ｌ３．２ＯＲ３
両方を回転させた場合と同一にすることができる。つま
り、サンギヤ２ＯＬ＋　、２ＯＲ，の回転量の絶対値は
リングギヤ２ＯＬ３．２ＯＲ，の回転差に比例する。

次に、本実施例の動作を説明する。

まず、車両が直進状態にあって、制御装置１８は電動モ
ータ２８にモータ駆動信号を供給せず、ウオームギヤ２
７が回転停止状態にあるとする。

この状態では、右輪側の遊星歯車機構２ＯＲのサンギヤ
２０Ｒ３が回転しないから、左輪側、右輪側の遊星歯車
機構２ＯＬ、２ＯＲは直進状態に対応した初期位置（第
４図（ａ）参照）をとる。このため、スタビライザバー
１２が分割して形成された左輪側、右輪側バー１２Ｌ、
１２Ｒは回転位相差をもって捩じられることがなく、可
変スタビライザ１０によって補助的に発生させるロール
剛性は殆ど零となっている。

この直進状態において、車両が路面段差等を通過してバ
ウンスしたとする。このバウンス状態では、左右の車輪
２Ｌ、２Ｒが同相に上下動するが、この上下動によって
スタビライザバー１２全体が回転する。この回転は、両
方の遊星歯車機構２０Ｌ、２ＯＲにおけるサンギヤ２Ｏ
Ｌ＋　、２ＯＲ。

の回転に付勢されたビニオン２ＯＬ！、・・・、２０Ｌ
２．２ＯＲ，、、・・・、２０Ｒ２の公転（第４図（Ｃ
）参照）に因って、何ら制限を受けることなく許容され
る。そこで、係るバウンス時においてスタビライザバー
１２が車輪２Ｌ、２Ｒの上下動を拘束することが無く、
予めサスペンションに設定しであるバネ特性及び減衰特
性が得られる。したがって、従来装置のように、バウン
ス時におけるサスペンション特性への悪影響を確実に排
除できる。

さらに、上述した直進状態から例えば右旋回に移行し、
車両後ろ側からみて右輪２Ｒ側の車体が沈み込むロール
が発生しようとしたとする。このような旋回状態に至る
と、制御装置］８が電動モータ２８にモータ駆動信号を
供給し、電動モータ２８を反ロール方向に対応した方向
に回転させる。

これにより、例えば第６図（ｃ）　（ｄｌで示される如
く、右輪側のリングギヤ２０Ｒ１が同図中の時計方向に
所定量回転し、左右のサンギヤ２ＯＬ＋　、２０Ｒ３が
各ビニオン２０Ｌｚ、２ｏＲ２の公転を介して互いに反
対方向に同一量ずつ回転し、サンギヤ２ＯＬ１．２ＯＲ
，間に所定量の回転位相差（角度差）を生しさせる。こ
の回転位相差は、左輪側バー１２Ｌ、右輪側バー１２Ｈ
の反対方向の捩じり（第１図中の矢印参照）となって表
れるから、捩じり剛性を生じる。これに因って、右輪側
が沈み込もうとしているロールが積極的に抑制され、ロ
ール角が適性範囲に制御される。

反対に左輪２Ｌ側の車体が沈む込むときは、電動モータ
２８が上述とは反対に回転制御され、上述とは反対の捩
じり剛性に因ってロール制御がなされる。

一方、上述したロール制御が行われている最中に、路面
凹凸等によってバウンスが生じたとすると、歯車装置１
４は左輪側バー１２Ｌ、右輪側ノ〈−１２Ｒの回転差を
保持したまま、スタビライザバー１２の回転と共に左右
のビニオン２０Ｌ！。

−２０Ｌ！及び２ＯＲ，、−２ＯＲ，＋７１公転によっ
て、スタビライザ１２の回転を許容する。このため、ス
タビライザバー１２の適性な捩しり剛性によってロール
を抑制する一方で、その途中にバウンスを生じても左右
輪２Ｌ、２Ｒの動きを拘束することが無く、サスベンシ
ラン特性に悪影響を与えない。

ところで、本実施例の車両用可変スタビライザ１０は、
前述した従来装置とは異なり、スタビライザバー１２の
左右回転差を許容した状態でスタビライザバー１２全体
が回転できるようになっているため、左輪側のリングギ
ヤ２０Ｌ、を車体１３に固定させることによって、歯車
装置１４を車体側に支持させることができる。これに対
して、前述した従来装置は、ギヤ機構を収納しているケ
ースを車体に固定した場合、車体にバウンス等が生じる
と、ケースに対するスタビライザバーの捩じり角が変わ
ってしまい、この点からも上述と同様に左右のスタビラ
イザバーの動きを拘束してしまうので、ケースを車体に
固定できないものであった。このため、従来装置では、
車体の下方に位置するスタビライザバーに配管を伴うケ
ースを支持無しで設けることは設計上及び製造上１困難
であった。しかし、本実施例では歯車装置１４を車体に
画定できるので、かかる不都合が解消されるという利点
もある。

なお、本願発明における左輪側遊星歯車機構２０Ｌ、右
輪側遊星歯車機構２ＯＲを含む歯車装置は、必ずしも前
述した構成に限定されるものでは無く、例えば第８図乃
至第９図記載の構成にしてもよい。これらの図記載の歯
車装置１４にあっては、左輪側遊星歯車機構２０Ｌ、右
輪側遊星歯車機構のサンギヤ２ＯＬ、、２０Ｒ１Ｏ軸同
士をロッド３０を介して剛結する一方、左輪側のビニオ
ン２０’ＬＺ、・・・、２０Ｌｘをキャリア３２Ｌに、
右輪側のビニオン２０Ｒ２，・・・、２０Ｒｚをキャリ
ア３２Ｒに連結し、これらのキャリア３２Ｌ。

３２Ｒに左輪側バー１２Ｌ、右輪側バー１２Ｒを個々に
剛結するとしてもよい。このように構成した場合でも、
サンギヤ２ＯＬ、、２ＯＲ，間のロッド３０．Ｈ１ｌｌ
ちサンギヤ２ＯＬ、、２ＯＲ，の回転に因ってスタビラ
イザバー１２の左右回転位相差を残したまま、バー１２
全体の回転が許容され、前述し実施例と同等の作用効果
を得る。

また、前記実施例におけるアクチュエータ１６では電動
モータを使用したが、これは油圧モータを用いる構成と
してもよい。さらに、前記実施例では左輪側の遊星歯車
機構のリングギヤ２０Ｌ３を車体に画定するとしたが、
リングギヤ２ＯＬ３も右輪側のリングギヤ２０Ｒ３と同
様に積極的に回転させる構成としてもよい。

〔発明の効果］以上説明したように本願発明では、途中で分割されたス
タビライザバーど、このスタビライザバーの分割位置に
対向させた２組の遊星歯車機構とを備え、この２組の遊
星歯車機構夫々におけるサンギヤ、ピニオンキャリア、
及びリングギヤの内の任意の部材の軸にスタビライザバ
ーを各々接続するとともに、残りの部材の内の一方を互
いにロッドを介して連結し、他方の部材の内、左輪側右
輪側の少なくとも一方の回転をロール状態に応じて制御
するロール制御手段を設けたため、ロッドを介して連結
した部材の公転又は回転という媒介があることから、ロ
ール制御手段が与える回転に応じて左右のスタビライザ
バーに回転差が生じて、この捩じり剛性に拠るロール制
御を積極的に行えるとともに、スタビライザバーの左右
回転差を保持したままで、スタビライザバー全体が回転
可能になるので、従来装置とは異なり、ロール状態でバ
ウンスが生じた場合でも、左右輪の上下動にスタビライ
ザバーの剛性が関与することもなく、予め設定されたサ
スペンション特性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本願発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は全体構成の概略を示す斜視図、第２図は歯
車装置をバーの径方向からみたときの部分断面図、第３
図は第２図を右側面方向からみたときのギヤ配置図、第
４図（ａ）〜（ｄ）は夫々ギヤ回転位置関係をスポット
的に示す説明図、第５図は第４図の回転位置関係を表す
回転位相図、第６図（ａ）〜（ｄ）は夫々リングギヤ回
転時におけるギヤ回転位置関係をスポット的に示す説明
図、第７図は第６図の回転位置関係を表す回転位相図で
ある。第８図及び第９図は本戦発明のその他の実施例を示す図
であって、第８図は歯車装置をバーの径方向からみたと
きの部分断面図、第９図は第８図を右側面方向からみた
ときのギヤ配置図である。図中、８・・・サスペンションアーム、１０・・・車両
用可変スタビライザ、１２・・・スタビライザバー１４
・・・歯車装置、１６・・・アクチュエータ、１８・・
・制御装置、２ＯＬ、２ＯＲ・・・遊星歯車機構、２０
Ｌ＋、２ＯＲ＋・・・サンギヤ、２０Ｌｚ、２０Ｒｚ・
・・ビニオン、２ＯＬ３．２０Ｒ３・・・リングギヤ、
２４．３０・・・ロッド、３２Ｌ、３２Ｒ・・・キャリ
ア、である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）左右輪のサスペンションリンクに連結され途中で
分割されたスタビライザバーと、このスタビライザバー
の分割位置に対向させた２組の遊星歯車機構とを備え、
この２組の遊星歯車機構夫々におけるサンギヤ、ピニオ
ンキャリア、及びリングギヤの内の任意の部材の軸に前
記スタビライザバーの分割端を各々接続するとともに、
残りの部材の内、一方の部材を各遊星歯車機構間でロッ
ドを介して相互に連結し、他方の部材における左輪側、
右輪側の少なくとも片方の部材の回転をロール状態に応
じて制御するロール制御手段を設けたことを特徴とする
車両用可変スタビライザ。