(57)【要約】本発明は、２つのスタビライザー半部（１、２）の間に配置されたアクチュエータ（３）を有し、このアクチュエータが、必要な場合に、スタビライザー半部を互いに相対的に回転軸回りに回転させる自動車のシャーシ用のロールスタビライザーに関する。アクチュエータ（３）にはフェールセーフ装置（３４）が設けられており、このフェールセーフ装置は、必要な場合に、２つのスタビライザー半部（１、２）を回転に関して固定して連結する。
2006503743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタビライザー半部（１、２）の間に配置されたアクチュエータ（３）を有し、前記アクチュエータが、必要な場合に、前記スタビライザー半部を互いに相対的に回転軸回りに回転させる、自動車のシャーシ用のロールスタビライザーにおいて、前記アクチュエータ（３）にフェールセーフ装置（３４）が設けられており、前記フェールセーフ装置は、必要な場合に、前記２つのスタビライザー半部（１、２）を回転に関して固定して連結する、ことを特徴とするロールスタビライザー。
【請求項２】
１つのアクチュエータコンポーネント（４６）が回転に関して固定して一方のスタビライザー半部（１）に連結されており、もう一つのアクチュエータコンポーネント（４５）がもう一方のスタビライザー半部（２）に回転に関して固定して連結されており、前記フェースセーフ装置（３４）が実質的に前記２つのアクチュエータコンポーネント（４５、４６）の間に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のロールスタビライザー。
【請求項３】
前記フェールセーフ装置（３４）には、ロック機構（３４ａ）が設けられており、前記ロック機構（３４ａ）は、フェールセーフモードでは、２つのアクチュエータコンポーネント（４５、４６）を互いに回転しないようにロックする、ことを特徴とする請求項２に記載のロールスタビライザー。
【請求項４】
ロック機構（３４ａ）には、ロックボルト（３６）が設けられており、前記ロックボルト（３６）は、非作動位置では前記２つのアクチュエータコンポーネント（４５、４６）を係合させず、作動位置では、前記２つのアクチュエータコンポーネント（４５、４６）を係合させる、ことを特徴とする請求項３に記載のロールスタビライザー。
【請求項５】
前記２つのアクチュエータコンポーネント（４６）の少なくとも１つに、前記ロックボルトが係合する留め具（４３、４４）が設けられている、ことを特徴とする請求項４に記載のロールスタビライザー。
【請求項６】
前記ロックボルト（３６）は、電磁力によって非作動位置に保持されている、ことを特徴とする請求項４に記載のロールスタビライザー。
【請求項７】
前記ロックボルト（３６）は、非作動位置から作動位置へ、予め応力をかけたばね（３９）の力で移動させることができる、ことを特徴とする請求項４に記載のロールスタビライザー。
【請求項８】
前記アクチュエータ（３）には、２つの入れ子状になっているアクチュエータコンポーネント（４５、４６）が設けられており、前記２つのアクチュエータコンポーネントは共通の回転軸回りに互いに相対的に回転可能であり、ロックボルト（３６）が前記回転軸に対して横向きに設けられており、非作動位置から作動位置へと回転軸に対して横向きに移動可能となっている、ことを特徴とする請求項４に記載のロールスタビライザー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のシャーシ用のロールスタビライザーに関するものである。これらのスタビライザーの目的は、曲がり角を運転するときにシャーシのロールするという傾向を抑制すること、及び、曲がり角を運転するときの挙動に影響を及ぼす、つまり、運転の安全性を向上させることである。一般に、サスペンションが均等であると、スタビライザーの効果がない。
【０００２】
例えば、ＤＥ  １００  ０２  ４５５  Ａ１より、アクチュエータが２つのアクチュエータコンポーネントを備え、各アクチュエータコンポーネントがスタビライザー半部に回転に関して固定して取り付けられている車両用ロールスタビライザーが公知である。スタビライザー半部を互いに相対的に回転させるために、駆動装置及び二次トランスミッションを介して２つのアクチュエータコンポーネントを回転軸回りに回転させることができる。公知のロールスタビライザーでは、２つのアクチュエータコンポーネントが湾曲軌道キャリアを構成していて、この湾曲軌道キャリアにはカムドライブの一部として湾曲軌道が設けられている。電気機械式又は油圧式の駆動装置が設けられていることがある。駆動装置を係合させると、制御トルクが生じ、このトルクがどんな車両ローリングモーメントでも抑制して、これにより運転の安全性を向上させる。
【０００３】
本発明の目的は、請求項１の前文の特徴による車両用ロールスタビライザーであって、運転安全性がさらに向上したものを提供することにある。
【０００４】
本発明によれば、この目的は、アクチュエータにフェールセーフ装置を設け、このフェールセーフ装置が必要なときに２つのスタビライザー半部を回転に関して固定して連結することで達成される。フェールセーフ装置は、例えば、アクチュエータに過負荷がかかったとき又は機能しなくなったときに作動させることができる。このように機能しなくなった場合、２つのスタビライザー半部が互いに非制御状態で回転することをフェールセーフ装置が防止する。それ故に、本発明による車両用ロールスタビライザーは、運転安全性を向上させる。
【０００５】
好ましくは、フェールセーフ装置はアクチュエータの２つのアクチュエータコンポーネントの間に実質的に配置されており、２つのアクチュエータコンポーネントは２つのスタビライザー半部に回転に関して固定して連結されている。従来、駆動装置は、これらの２つのアクチュエータコンポーネントと協同していた。本発明による車両用ロールスタビライザーでは、アクチュエータコンポーネントを互いに相対的に回転させるために、カムドライブの一部である、公知の車両用ロールスタビライザーのアクチュエータコンポーネントと同様に、アクチュエータコンポーネントを湾曲軌道キャリアとして実現することができる。これら２つのアクチュエータコンポーネントは、フェールセーフモード中に回転を防止するのに同時に利用できると都合がよい。例えば、ロック機構をフェールセーフ装置として設けることができる。好ましくは、このロック機構はロックボルトを備え、このロックボルトは、非作動位置では２つのアクチュエータコンポーネントを係合させず、作動位置では２つのアクチュエータコンポーネントを係合させる。簡単な方法では、ロックボルトを係合させるための留め具を２つのアクチュエータコンポーネントの１つ、又は両方のアクチュエータコンポーネントに設けることができる。例えば、ＤＥ  １００  ０２  ４５５  Ａ１から公知である車両用ロールスタビライザーによれば、そこに記載されている２つの湾曲軌道キャリアはアクチュエータコンポーネントを形成している。これらのアクチュエータコンポーネントは、湾曲軌道付き、及び、ロックボルトを係合させる留め具付きの両方で簡単に設けることができる。
【０００６】
ロックボルトは、電磁力で非作動位置に保持することが好ましい。本発明の実用的な実施形態では、電磁石を設けることができる。この電磁石は、車両用ロールスタビライザーが作動している間、電圧を印可さられ、電磁力でロックボルトに作用する。この電磁力は、ロックボルトを非作動位置から作動位置へ動かそうとしているばねの張力に対して反対に作用するものである。例えば、車両用ロールスタビライザーへの電気接続が遮断されると、駆動装置が機能しなくなり、電磁力もまたなくなる。この力がなくなった後、ロックボルトは、ばねの張力若しくは予め圧縮されたばねによって、又は遠心力によって非作動位置から作動位置へ動かされる。例えば、ロック機構が２つのアクチュエータコンポーネントの一方に取り付けられ、他方のアクチュエータコンポーネントをこの最初のアクチュエータコンポーネントに対して回転させる場合、留め金を他方のアクチュエータコンポーネントに、予め定められた回転角でロックボルトがこの留め金と位置が揃い、結局はこの留め金と係合するように設けることができる。このようにして、２つのアクチュエータコンポーネントは、確実にぴったりと接続され、これにより、２つのスタビライザー半部が互いに対して回転することが防止される。
【０００７】
とりわけ有効な方法では、本発明によるフェールセーフ装置は、車両用ロールスタビライザーに一体化できる。この車両用ロールスタビライザーでは、アクチュエータには２つの入れ子状のアクチュエータコンポーネントが設けられており、２つのアクチュエータコンポーネントは、共通の回転軸回りに互いに回転可能となっており、ロックボルトがこの回転軸に対して横向きに向けられており、この回転軸に対して横向きに移動させることによりロックボルトを非作動位置から作動位置に動かすことができる。レバーアームの長さを長くすることで、ボルト及び留め具に作用する力が小さくなり、確実に周方向に伝動されるように、ロックは回転軸から離れた車両用ロールスタビライザーの位置で行う。
【０００８】
以下では、典型的な実施形態を示す３つの図面の１つを用いて本発明が詳細に説明されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１から３に示した自動車のシャーシ用の本発明によるロールスタビライザーは、スタビライザー半部１、２を備えている。スタビライザー半部１、２はここでは点線でのみ示されている。スタビライザー半部１、２の間には、アクチュエータ３が設けられている。必要な場合には、アクチュエータ３が２つのスタビライザー半部１、２をアクチュエータ３の回転軸回りに互いに相対的に回転させる。
【００１０】
アクチュエータ３には、２つの同軸に入れ子状になっている湾曲軌道キャリアー４、５が設けられている。２つの湾曲軌道キャリアー４、５は、円筒形状に形成されており、互いに相対的に回転できる。外側の湾曲軌道キャリアー５は、図２に示すように、その左側端部で電動モータ７のハウジング６に取り付けられている。湾曲軌道キャリアー４及びハウジング６のそれぞれ反対側を向いている端面には、ピン形留め具８、９が、その端部でスタビライザー半部１、２を回転に関して固定して受けるために設けられている。湾曲軌道キャリアー４、５はアクチュエータコンポーネント（構成要素）４５、４６を形成しており、このアクチュエータコンポーネント４５、４６は互いに対して回転軸周りに回転可能である。
【００１１】
ねじ付きスピンドル１０が電動モータ７のロータ９ａに取り付けられている。ねじ付きスピンドル１０は、湾曲軌道キャリア４、５と同軸に位置が合わせてある。ねじ付きナット１１が、公知のボールねじのような方法で、ねじ付きスピンドル１０に回転可能に取り付けられている。ねじ付きスピンドル１０のスピンドルナット１１に対する相対回転は、ねじ付きナット１１の湾曲軌道キャリアー４、５に対する軸方向移動に変換される。
【００１２】
ヘリカル圧縮ばね１２が、ねじ付きスピンドル１０に同軸に配置されており、一方を湾曲軌道キャリア４に、他方をスピンドルナット１１にばねを圧縮した状態で支持されている。スピンドルナット１１は、連結部材１３を保持している。連結部材１３は、後でさらに説明するように、２つの湾曲軌道キャリア４、５が互いに対して回転するために必要なものである。連結部材１３は、いくつかの調整ピン１４を含んでおり、これらの調整ピン１４は、ねじ付きナット１１の外周に沿って分散配置されており、アクチュエータ３の回転軸の周りに星形に配置されている。調整ピン１４は、ねじ付きナット１１のラジアル軸受け１５に、調整ピン１４の長手方向軸回りに回転可能に収容されている。支持ロール１６が調整ピン１４で回転可能に支持されている。
【００１３】
いくつかの場所で、湾曲軌道キャリア４には、湾曲軌道１７が設けられている。湾曲軌道１７は、外周に分散配置されており、アクチュエータ３の回転軸に平行に配置されている。湾曲軌道キャリア５には、その外周に分散したいくつかの位置にそれぞれＶ字形状の湾曲軌道１８が設けられている。このＶ字形状の湾曲軌道１８は、湾曲軌道脚部１９、２０を有し、この湾曲軌道脚部１９、２０は、互いにほぼＶ字形状に配置されており、アクチュエータ３の回転軸を含み長手方向に延びる中央平面に対して鏡像対象に配置されている。Ｖ字形状湾曲軌道１８及び／又はその湾曲軌道脚部１９、２０は、図１及び３で明確に識別できる。連結部材１３は、２つの湾曲軌道キャリア４、５を互いに連結している。この目的のために、調整ピン１４がそれぞれ湾曲軌道１７及びＶ字湾曲軌道１８の両方に係合している。支持ロール１６は湾曲軌道１７と協同し、一方、調整ピン１４はそれぞれ調整ピン１４の外周面でＶ字形状湾曲軌道１８と協同する。各Ｖ字形状湾曲軌道１８の２つの湾曲軌道脚部１９、２０は、図３に示すように、長手方向中央平面に含まれているインターフェイス（分岐部）２１で交差している。アクチュエータ３がニュートラル位置にあると、連結部材１４、すなわち調整ピン１４は、インターフェイス２１に配置される。調整ピン１４の配置に問題がないように、Ｖ字形状湾曲軌道１８の内壁２２の前側の位置にストップポジション２３が設けられている。連結部材１３、すなわち、ここでは調整ピン１４のためのこのストップポジション２３は、アクチュエータ３の回転軸に対して横向きに配置され、プラットフォーム２４を形成している。
【００１４】
本発明では、電気機械式駆動装置が設けられており、この電気機械式駆動装置は、前述した、ボールねじが連結された電動モータ７を備えている。車体のロールを抑制しなければならないときには、作動している車両用ロールスタビライザーの２つのスタビライザー半部が有効ローリングモーメントに抗して回転させられる。ここで、この回転は、調整ピン１４を湾曲軌道脚部１９、２０の１つに配置した状態で電動モータ７を作動させることによりねじ付きナット１１を軸方向に移動させて、各調整ピン１４を２つの曲線軌道脚部１９、２０の１つに沿って移動させることで達成される。このことは、外側の湾曲軌道キャリア５が調整ピン１４に対して、そして湾曲軌道キャリア４に対して回転させられることを意味する。調整ピン１４が湾曲軌道脚部１９に配置された場合には、相対的なねじりが半時計回り方向に生じる。調整ピン１４が湾曲軌道脚部２０に配置された場合には、相対的なねじりが時計回り方向に生じる。
【００１５】
作用しているローリングモーメントの方向により、調整ピン１４のインターフェイス２１でのニュートラルな位置からスタートして、２つの湾曲軌道脚部１９、２０のうちのいずれに調整ピン１４を誘導すべきか選択しなければならない。このために、図１及び２によれば、コントロール部２５が設けられている。このコントロール部２５により、連結部材１３をそのニュートラルポジションから２つの湾曲軌道脚部１９、２０の１つに選択的に誘導することができる。このコントロール部２５は、傾斜軸２７回りに旋回する傾斜バー２６を備えている。この傾斜軸２７は、アクチュエータ３の回転軸に対して横方向に向けられている。傾斜バーの一方の端部２８は、連結部材１３と係合している。傾斜バーの他方の端部２９は、他方の湾曲軌道キャリア４と係合している。ここでの典型的な実施形態では、調整ピン１４は、傾斜バーの端部２８にある傾斜バー２６のＵ字形状取付部３０に係合している。傾斜バーの他端２９では、ピン３１がそれぞれ傾斜バーの他端２９にあるＵ字形状取付部３２と係合している。傾斜軸２７は、湾曲軌道キャリア５に取り付けられている。
【００１６】
このコントロール部２５は、Ｖ字形状湾曲軌道のうちの適切な湾曲軌道脚部１９、２０に連結部材１３を誘導するのにローリングモーメントを有効利用できる。例えばローリングモーメントがあるときに、２つのスタビライザー半部１、２の間の相対ねじれが時計回り方向に起こると、ピン３１も時計回り方向に旋回し、湾曲軌道キャリア５に対して周方向に移動する。湾曲軌道キャリア５に対するこの相対ねじれは、溝３３が湾曲軌道キャリア５に周方向に形成されているので可能となっている。ピン３１は、この溝３３を貫通している。ここで、傾斜バー２６も傾斜バーの端部２９が時計回り方向及び／又は図１で上方になるように旋回する。ここで、傾斜バー２６は、傾斜バーの端部２８が半時計回り方向に、すなわち、図１で下方になるように旋回する。傾斜バーの端部２８のこの旋回運動により、調整ピン１４がそのストップポジション２３から出て湾曲軌道部分１９へと移動する。次に、ヘリカルばね１２がスピンドルナット１１を軸方向右に押圧する。この運動は、ねじ付きスピンドル１０を駆動する電動モータ７を作動させることでサポートされる。連結部材１３を右へ移動させるほど、２つの湾曲軌道キャリア４、５の間の回転が大きくなり、このためにローリング運動がしっかりと抑制される。
【００１７】
ヘリカルばね１２は、電動モータ７に連結されている。モータ７の始動段階では、予め応力がかけられているヘリカルばね１２が、その全張力で所望の調整工程をサポートする。適当な制御装置を利用することで、ローリングモーメントがなくなった後に、連結部材１３がそのニュートラルポジションに戻り、ヘリカルばね１２が十分な張力を再び獲得するようにモータ７を制御することができる。
【００１８】
電源が故障した場合に２つのスタビライザー半部１、２が互いに非制御状態で回転することを防ぐために、本発明には、フェールセーフ装置３４があり、このフェールセーフ装置３４は、２つのスタビライザー半部１、２をこのような緊急事態の場合に、回転に関して固定した状態で連結する。このようなフェールセーフ装置３４は、もちろん、駆動装置又はトランスミッションのあらゆる具体的な実施形態から独立したものである。フェールセーフ装置３４は、この典型的な実施形態で説明したヘリカルばね１２からも独立している。
【００１９】
図３は、図１及び２に図示した本発明による車両ロールスタビライザーの拡大断面図を示している。フェールセーフ装置３４は、筒状形状に形成された湾曲軌道キャリア４の内側に配置されている。フェールセール装置３４は、ここでは、ロック機構３４ａで構成されている。フェールセーフ装置３４は、ハウジング３５及び２部品のロックボルト３６を備えている。２部品ロックボルト３６は、ハウジング３５の中に、長手方向に移動可能に配置されている。ロックボルト部品３７、３８の間には、ヘリカル圧縮ばね３９がロックボルト３６に対して同軸に配置されている。ロックボルト３６は、アクチュエータ３の回転軸に対して横向きに配置されている。電圧を印可された電磁石４０が示されている。この電磁石４０は、ヘリカル圧縮ばね３９の圧縮のもと、２つのロックボルト部品３７、３８をフェールセーフ装置３４の挿入位置に保持する。２つのロックボルト部品３７、３８は、内側の湾曲軌道キャリア４、すなわちアクチュエータコンポーネント４５の中ぐり孔４１、４２と係合している。外側の湾曲軌道キャリア５、すなわちアクチュエータコンポーネント４６には、対応する留め金４３、４４が設けられている。この留め金４３、４４は、湾曲軌道キャリア４、５の予め定められた回転位置で中ぐり孔４１、４２に位置が合う。フェールセーフモードのときに、回転角度を大きくすることなく、可能な限り早くアクチュエータコンポーネント４５、４６が係合するように、多数の留め金４３、４４を外周に互いに前後して分散させてもよい。
【００２０】
例えば、電源が故障すると、電動モータは、スタビライザー半部１、２を互いに対する所定の回転位置にもはや維持できない。ここでは、電磁石４０への電源供給もなくなる。このような状況では、ヘリカル圧縮ばね３９のばねの力に抗してロックボルト３６をその挿入位置に保持する電磁力もなくなる。次に、予め応力がかけられているヘリカル圧縮ばね３９の力により、ロックボルト部品３７、３８は径方向外方へ押圧され、これにより、その非作動位置から出ていく。内側の湾曲軌道キャリア４の中ぐり孔４１、４２の位置が外側の湾曲軌道キャリア５の対応する留め金４３、４４と合うとすぐに、ロックボルト部品３７、３８がこれらの留め金４３、４４に入り、２つの湾曲軌道キャリア４、５が回転に関して固定されて互いに連結される。このような状態で、ロックボルト部品３７、３８は、その作動位置につく。したがって、車両用ロールスタビライザーのスタビライザー半部１、２も、ここでは回転に関して固定されて互いに連結される。したがって、フェールセーフ装置が設けられていない車両用ロールスタビライザーに比べて運転の安全性は高くなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明による車両用ロールスタビライザーの斜視図である。
【図２】図２は、本発明による車両用ロールスタビライザーの縦断面図である。
【図３】図３は、異なる断面による図２の部分図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  スタビライザー半部
２  スタビライザー半部
３  アクチュエータ
４  湾曲軌道キャリア
５  湾曲軌道キャリア
６  ハウジング
７  電動モータ
８  ピン留め具
９  ピン留め具
９ａ  ロータ
１０  ねじ付きスピンドル
１１  スピンドルナット
１２  ヘリカルばね
１３  連結部材
１４  調整ピン
１５  ラジアル軸受け
１６  支持ローラ
１７  湾曲軌道
１８  Ｖ字形状湾曲軌道
１９  湾曲軌道脚部
２０  湾曲軌道脚部
２１  インターフェイス
２２  内側壁部
２３  ストップポジション
２４  プラットフォーム
２５  コントロール部
２６  傾斜バー
２７  傾斜バーの軸
２８  傾斜バーの端部
２９  傾斜バーの端部
３０  取付部
３１  ピン
３２  取付部
３３  溝
３４  フェールセーフ装置
３４ａ  ロック機構
３５  ハウジング
３６  ロックボルト
３７  ロックボルト部品
３８  ロックボルト部品
３９  ヘリカル圧縮ばね
４０  電磁石
４１  中ぐり孔
４２  中ぐり孔
４３  留め具
４４  留め具
４５  アクチュエータコンポーネント
４６  アクチュエータコンポーネント
【図１】
2006503743.tif 000003
【図２】
2006503743.tif 000004
【図３】
2006503743.tif 000005
【国際調査報告】
2006503743.tif 000006
2006503743.tif 000007
2006503743.tif 000008
2006503743.tif 000009
2006503743.tif 000010
2006503743.tif 000011