(57)【要約】【課題】  トーションバーの連結位置及び開放位置の切り換えを適切に行い、円滑且つ確実な作動を確保し得るスタビライザ制御装置を提供する。【解決手段】  第１トーションバーＴＢ１と第２トーションバーＴＢ２との間に中間トーションバーＴＢ３が配設される。第１トーションバーに固定され中間トーションバーを包囲する外筒ＯＴＰと、第１トーションバーと第２トーションバーとの連結位置及び開放位置を切り換えるクラッチ手段ＣＬＭとを備えたねじり剛性可変手段ＫＡを設ける。クラッチ手段を構成する一対のクラッチ部材ＣＬ１及びＣＬ２は、開放位置から連結位置への移動方向に対し所定角度をなす連結面を有する。【選択図】        図１
2007038895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左右車輪間に配設される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おいて、前記車両の一方の車輪に接続される第１トーションバーと、前記車両の他方の車輪に接続される第２トーションバーと、前記第１トーションバーと前記第２トーションバーとの間に配設される中間トーションバーと、前記第１トーションバーに固定され前記中間トーションバーを包囲する外筒と、前記第１トーションバーと前記第２トーションバーとの連結位置及び開放位置を切り換え、前記開放位置から前記連結位置への移動方向に対し所定角度をなす連結面を形成した一対のクラッチ部材を有するクラッチ手段と、前記外筒の内部に収容され、前記一対のクラッチ部材のうちの一方のクラッチ部材を駆動するための駆動力を発生する駆動手段とを有し、前記クラッチ手段が前記連結位置にあるときには、前記第１トーションバーと前記第２トーションバーとを前記外筒及び前記中間トーションバーを介して接続し、前記クラッチ手段が前記開放位置にあるときには、前記第１トーションバーと前記第２トーションバーとを前記中間トーションバーを介して接続するねじり剛性可変手段を備えたことを特徴とするスタビライザ制御装置。
【請求項２】
前記クラッチ手段は、前記一方のクラッチ部材の前記中間トーションバー軸方向への移動により前記第１トーションバーと前記第２トーションバーとの連結位置及び開放位置を切り換え、前記駆動手段は回転駆動力を発生し、前記ねじり剛性可変手段は、前記駆動手段により発生した回転駆動力を前記中間トーションバーの軸方向への直線駆動力に変換して前記一方のクラッチ部材に伝達する動力伝達手段を具備し、前記駆動手段及び前記動力伝達手段が、前記外筒内に前記中間トーションバーと同軸的に配置され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。
【請求項３】
前記動力伝達手段は、前記外筒内に前記中間トーションバーの軸方向へ移動可能に配設され、前記一方のクラッチ部材が設けられたスライド部材と、前記駆動手段の出力側に連結された減速機と、該減速機と前記スライド部材との間に設けられ、当該減速機から出力された回転運動を前記中間トーションバーの軸方向への直線運動に変換して前記スライド部材を軸方向に移動させる回転直線運動変換機構とを備え、前記駆動手段、前記スライド部材、前記減速機及び前記回転直線運動変換機構が、前記外筒内に同軸的に配置されたことを特徴とする請求項２記載のスタビライザ制御装置。
【請求項４】
前記ねじり剛性可変手段は、前記外筒の内側に配設され前記スライド部材の軸方向への直線運動を案内する案内手段を具備したことを特徴とする請求項３記載のスタビライザ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のスタビライザ制御装置に関し、特に、クラッチ手段によってスタビライザのねじり剛性を切り換えるスタビライザ制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車両用サスペンションのスタビライザ装置として、例えば下記の特許文献１には、複数の捩り剛性を切換可能な車両用スタビライザの小型、軽量化を目的とし、ハウジングの外側に装着され、複数の捩り剛性の切換を行うモータと、このモータの停止時に、その時の捩り剛性を維持する捩り剛性維持手段を備えた車両用スタビライザが提案されている。
【０００３】
また、下記の特許文献２には、旋回路等での有効なロール制御と一般路での直線走行時の良好な乗り心地とを両立させるために、スタビライザのトーション部を左半部と右半部に分割し、その左半部と右半部の各端部を対向させ、左半部の端部と右半部の端部間をクラッチ機構によって連結・遮断する装置が提案されている。特に、「変形例として図５のように、左半部２３Ｌと右半部２３Ｒが両者より細い小径部２５で接続されているものとすることもできる」旨記載されている。また、「左半部２３Ｌと右半部２３Ｒが相対的に若干回動していても、カプラ５０のスライドに応じて左半部２３Ｌのスプライン４４が末広形状Ｗ部分で滑らかに案内され、左半部２３Ｌと右半部２３Ｒは整合した状態で締結される」旨記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７０１９５号公報
【特許文献２】特開２０００−２８９４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の車両用スタビライザにおいては、ハウジングの外側にモータが装着されているので、トーションバー軸回りのモータの回転軌跡を考慮して車両への搭載スペースを確保する必要がある。また、モータの軸はトーションバーの軸と平行であるので、これらを連結するピニオンギヤ等が必要となり、部品点数が多くなる。一方、特許文献２に記載のスタビライザ装置においては、ハウジングは、ベアリングを介して左右トーションバーを回転自在に支持すると記載されており、外筒がトーションバーに固定されたものではない。
【０００６】
また、特許文献２に記載のスタビライザ装置においては、トーション部に沿ってスプラインが設けられ、これによって回り止めのための案内機構が構成されているため、トーション部にねじりが加わるとスプラインにもねじりが生じ、クラッチ機構の円滑な作動が阻害される。車両の片側車輪が縁石に乗り上げているときなど、左右車輪に相対位置差が生じている場合には、スプラインのねじり変位のために、クラッチ機構の円滑な切り換えが困難となる。例えば、トーション部が左右に分割され、小径部が存在しない場合には、クラッチ機構が開放位置にあるときには、スプラインにはねじりが生じていないので、カプラの嵌合は開始される。しかし、スプラインはトーション部に沿って設けられているので、カプラの嵌合が進むにつれてスプラインにねじりが生じ、カプラの確実な嵌合、ひいてはクラッチ機構の確実な切り換えが困難となる場合があり得る。
【０００７】
そして、トーション部の左半部と右半部が小径部で接続される構成では、カプラと嵌合される側のスプラインにも小径部を介してねじりが生じているため、上記のクラッチ機構の確実な切り換えが一層困難となる。そして、特許文献２には、スプラインとカプラ内周面のスライド溝に若干の回動が生じていても、カプラの嵌合を可能とするため、スプライン溝の端部が末広形状とされている。しかし、トーション部のねじり軸回りにおいて、クラッチ機構を略任意位置で作動させようとすると、スプラインの歯数を多くする必要があり、そうするとスプライン溝の幅が狭くなり、端部の末広形状の加工が困難となる。また、クラッチ機構として摩擦機構を用いる場合には末広形状は有効ではない。
【０００８】
そこで、本発明は、運転者の操作又は車両の走行状態に応じて、クラッチ手段によってスタビライザのねじり剛性を切り換え可能なスタビライザ制御装置において、左右の車輪に連結されるトーションバーと、両者間に配設される中間トーションバーを備え、左右のトーションバーの連結位置及び開放位置の切り換えを適切に行い、円滑且つ確実な作動を確保し得るスタビライザ制御装置を提供することを課題とする。
【０００９】
更に、本発明は、前述のようにスプライン溝の端部を末広形状とすることなく、上記トーションバーの連結位置及び開放位置の切り換えを円滑且つ確実に行い得るスタビライザ制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を達成するため、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おいて、前記車両の一方の車輪に接続される第１トーションバーと、前記車両の他方の車輪に接続される第２トーションバーと、前記第１トーションバーと前記第２トーションバーとの間に配設される中間トーションバーと、前記第１トーションバーに固定され前記中間トーションバーを包囲する外筒と、前記第１トーションバーと前記第２トーションバーとの連結位置及び開放位置を切り換え、前記開放位置から前記連結位置への移動方向に対し所定角度をなす連結面を形成した一対のクラッチ部材を有するクラッチ手段と、前記外筒の内部に収容され、前記一対のクラッチ部材のうちの一方のクラッチ部材を駆動するための駆動力を発生する駆動手段とを有し、前記クラッチ手段が前記連結位置にあるときには、前記第１トーションバーと前記第２トーションバーとを前記外筒及び前記中間トーションバーを介して接続し、前記クラッチ手段が前記開放位置にあるときには、前記第１トーションバーと前記第２トーションバーとを前記中間トーションバーを介して接続するねじり剛性可変手段を備えることとしたものである。上記連結面の所定角度としては、例えば３０乃至１５０ｄｅｇの範囲内の値とするとよい。
【００１１】
特に、請求項２に記載のように、前記クラッチ手段は、前記一方のクラッチ部材の前記中間トーションバー軸方向への移動により前記第１トーションバーと前記第２トーションバーとの連結位置及び開放位置を切り換え、前記駆動手段は回転駆動力を発生し、前記ねじり剛性可変手段は、前記駆動手段により発生した回転駆動力を前記中間トーションバーの軸方向への直線駆動力に変換して前記一方のクラッチ部材に伝達する動力伝達手段を具備し、前記駆動手段及び前記動力伝達手段が、前記外筒内に前記中間トーションバーと同軸的に配置された構成とするとよい。
【００１２】
そして、前記動力伝達手段は、請求項３に記載のように、前記外筒内に前記中間トーションバーの軸方向へ移動可能に配設され、前記一方のクラッチ部材が設けられたスライド部材と、前記駆動手段の出力側に連結された減速機と、該減速機と前記スライド部材との間に設けられ、当該減速機から出力された回転運動を前記中間トーションバーの軸方向への直線運動に変換して前記スライド部材を軸方向に移動させる回転直線運動変換機構とを備えたものとし、前記駆動手段、前記スライド部材、前記減速機及び前記回転直線運動変換機構が、前記外筒内に同軸的に配置されたものとするとよい。更に、前記ねじり剛性可変手段は、請求項４記載のように、前記外筒の内側に配設され前記スライド部材の軸方向への直線運動を案内する案内手段を具備したものとするとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１に記載のように構成されたスタビライザ制御装置においては、開放位置から連結位置への移動方向に対し所定角度をなす連結面を形成した一対のクラッチ部材を有するクラッチ手段を備え、クラッチ手段が連結位置にあるときには、第１トーションバーと第２トーションバーとを外筒及び中間トーションバーを介して接続し、クラッチ手段が開放位置にあるときには、第１トーションバーと第２トーションバーとを中間トーションバーを介して接続するように構成されているので、スプライン溝の端部を末広形状とすることなく、トーションバーの連結位置及び開放位置の切り換えを円滑且つ確実に行うことができる。また、クラッチ部材を駆動する駆動手段が外筒の内部に収容されており、例えば駆動手段の移動軌跡を考慮したスペースといった特段のスペースを確保する必要はないので、車両への搭載性に優れる。特に、中間トーションバーを設ける場合には、ねじりが生じたときの応力を考慮する必要があるが、外筒が第１トーションバーに固定されているので、外筒を剛性部材として利用することができ、従って、従来技術に比し中間トーションバーを短くすることができ、小型化が可能となる。
【００１４】
特に、クラッチ手段、駆動手段及び動力伝達手段を、請求項２に記載のように構成し、駆動手段及び動力伝達手段を、外筒内に中間トーションバーと同軸的に配置することとすれば、二軸間を連結するピニオンギヤは不要であり、小型且つ安価な装置とすることができる。
【００１５】
また、動力伝達手段を請求項３に記載のように構成し、駆動手段、スライド部材、減速機及び回転直線運動変換機構が、外筒内に同軸的に配置されたものとすれば、スライド部材を均一の力で移動させることができ、クラッチ手段の連結位置及び開放位置の切り換えを円滑に行うことができ、摩擦式のクラッチ機構を用いることもできる。
【００１６】
更に、請求項４記載のように、外筒の内側に案内手段を具備したものとすれば、クラッチ手段が開放位置にあるときには、案内手段にはねじりが加わらず、また、外筒の径方向寸法を大とすれば、クラッチ手段が連結位置にあるときに、案内手段にはねじりが生じ難い。従って、案内手段を介して、クラッチ手段の連結位置及び開放位置の切り換えを円滑且つ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。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の構成を示すもので、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ＴＢ１と、他方の車輪に接続される第２トーションバーＴＢ２と、これらの間に配設される中間トーションバーＴＢ３を備えると共に、ねじり剛性可変手段ＫＡを備えている。ねじり剛性可変手段ＫＡは、図１に一点鎖線で示すように構成されており、第１トーションバーＴＢ１に固定され中間トーションバーＴＢ３を包囲する外筒ＯＴＰと、第１トーションバーＴＢ１と第２トーションバーＴＢ２との連結位置及び開放位置を切り換えるクラッチ手段ＣＬＭを備えている。このクラッチ手段ＣＬＭは、開放位置から連結位置への移動方向に対し所定角度をなす連結面を形成した一対のクラッチ部材ＣＬ１及びＣＬ２を有する。尚、連結面の所定角度は、例えば３０乃至１５０ｄｅｇの範囲内の値で、図１では９０ｄｅｇ（θ＝４５ｄｅｇ）に設定されている。
【００１８】
更に、ねじり剛性可変手段ＫＡは駆動手段ＤＲＭを備えており、この駆動手段ＤＲＭは外筒ＯＴＰの内部に収容され、一対のクラッチ部材のうちの一方のクラッチ部材（図１ではＣＬ１）を駆動するための駆動力を発生するように構成されている。而して、上記ねじり剛性可変手段ＫＡは、クラッチ手段ＣＬＭが連結位置にあるときには、第１トーションバーＴＢ１と第２トーションバーＴＢ２とが外筒ＯＴＰ及び中間トーションバーＴＢ３を介して接続され、クラッチ手段ＣＬＭが開放位置にあるときには、第１トーションバーＴＢ１と第２トーションバーＴＢ２とが中間トーションバーＴＢ３を介して接続されるように構成されている。
【００１９】
更に、本実施形態においては、クラッチ手段ＣＬＭは、一方のクラッチ部材ＣＬ１の中間トーションバーＴＢ３の軸方向への移動により、第１トーションバーＴＢ１と第２トーションバーＴＢ２との連結位置及び開放位置を切り換えるように構成され、駆動手段ＤＲＭは回転駆動力を発生するように構成されている。そして、ねじり剛性可変手段ＫＡは、更に、駆動手段ＤＲＭにより発生した回転駆動力を中間トーションバーＴＢ３の軸方向への直線駆動力に変換して一方のクラッチ部材ＣＬ１に伝達する動力伝達手段ＴＲＮを具備したものされ、駆動手段ＤＲＭ及び動力伝達手段ＴＲＮが、外筒ＯＴＰ内に中間トーションバーＴＢ３と同軸的に配置されている。尚、動力伝達手段ＴＲＮの具体的構成例については、図４を参照して後述する。
【００２０】
これにより、クラッチ手段ＣＬＭが外筒ＯＴＰと第２トーションバーＴＢ２とを非連結とする開放位置にある場合には、第１トーションバーＴＢ１と第２トーションバーＴＢ２とが中間トーションバーＴＢ３を介して接続され、スタビライザ制御装置のねじり剛性は第１トーションバーＴＢ１、第２トーションバーＴＢ２、及び中間トーションバーＴＢ３で形成されるねじり剛性を有する。一方、クラッチ手段ＣＬＭが外筒ＯＴＰと第２トーションバーＴＢ２とを接続する連結位置にある場合には、スタビライザ制御装置のねじり剛性は第１トーションバーＴＢ１、第２トーションバーＴＢ２、並びに中間トーションバーＴＢ３及び外筒ＯＴＰで形成されるねじり剛性を有し、クラッチ手段ＣＬＭが開放位置にある場合よりも、高いねじり剛性となる。
【００２１】
このように、クラッチ手段ＣＬＭが開放位置にある場合にも、第１トーションバーＴＢ１と第２トーションバーＴＢ２とは中間トーションバーＴＢ３を介して連結されている。中間トーションバーＴＢ３は、第１トーションバーＴＢ１と第２トーションバーＴＢ２とのねじり変位に対して、ねじり剛性を発揮し、そのねじり変位を減少させる力を発生する。そのため、クラッチ手段ＣＬＭの切り換えに際して、第１トーションバーＴＢ１と第２トーションバーＴＢ２との間のねじり変位を抑制し、それらの中立位置が確保される。
【００２２】
本実施形態の駆動手段ＤＲＭには、電気モータ等の回転運動として動力を発生するような回転式の駆動手段と、リニアモータ、油圧又は空気圧シリンダ等の直線運動として動力を発生する直線式の駆動手段とが存在する。回転式駆動手段の場合、動力伝達手段ＴＲＮによってスタビライザ制御装置の軸方向への回転運動が拘束された状態で、回転運動が直線運動に変換され、クラッチ手段ＣＬＭを押圧して切り換えを行う。一方、直線式駆動手段では、運動変換は不要ではあるが、スタビライザ制御装置の軸方向への回転運動を拘束する動力伝達手段ＴＲＮによってクラッチ手段ＣＬＭに動力が伝達される。
【００２３】
以上のように、本実施形態によれば、駆動手段ＤＲＭは外筒ＯＴＰ内に収容されているので、特許文献１に記載のような回転運動の軌跡に応じたスペースを確保する必要はなく、また、外筒ＯＴＰは第１トーションバーＴＢ１に固定されており、両者間で相対的な回転運動が生ずることはないので、特許文献１に記載のようにトーションバーの回転運動を吸収するための機構を必要とすることはない。従って、装置の径方向寸法を小さくすることができ、車両への搭載もが容易である。更に、図１に示すように、クラッチ手段ＣＬＭの開放位置から連結位置への移動方向に対し所定角度（例えば、図１のθ＝４５ｄｅｇ）をなす連結面を有するので、特許文献２に記載のようにスプライン溝の端部を末広形状とする必要はなく、クラッチ手段ＣＬＭの開放位置から連結位置への切り換えを円滑且つ確実に行うことができる。
【００２４】
図２は、中間トーションバーＴＢ３と外筒ＯＴＰとが同軸の構造となるスタビライザ制御装置を示す。車両前方の左右車輪間に配置される前輪スタビライザ制御装置ＳＴＢｆにおいては、左前輪ＷＨｆｌに接続されるトーションバーＴＢｆｌ（以下、左前輪トーションバーという）が前述の第２トーションバーＴＢ２に相当し、右前輪ＷＨｆｒに接続されるトーションバーＴＢｆｒ（以下、右前輪トーションバーという）が前述の第１トーションバーＴＢ１に相当する。前輪スタビライザ制御装置ＳＴＢｆは、左前輪トーションバーＴＢｆｌ、右前輪トーションバーＴＢｆｒ、これらを接続する中間トーションバーＴＢｆｃ（図１のＴＢ３に対応）、及び切換アクチュエータＫＡｆで構成される。この切換アクチュエータＫＡｆは、前述のクラッチ手段ＣＬＭ及びねじり剛性可変手段ＫＡを包含している。
【００２５】
左前輪トーションバーＴＢｆｌと右前輪トーションバーＴＢｆｒとは、中間トーションバーＴＢｆｃを介して接続されている。これら左前輪トーションバーＴＢｆｌ、右前輪トーションバーＴＢｆｒ及び中間トーションバーＴＢｆｃは本実施形態では一体として構成されているが、別体で構成することとしてもよく、その場合には各トーションバー間の相対的な回転方向の運動が拘束される。右前輪トーションバーＴＢｆｒの車輪側端部（白丸で示す）とは反対側の端部（接合部Ａ）は、中間トーションバーＴＢｆｃを囲繞し得る（即ち、中間トーションバーＴＢｆｃより外径が大きい）同軸の外筒ＯＴＰと接合されている。外筒ＯＴＰには駆動手段ＤＲＭが固定され、駆動手段ＤＲＭによって、スライド部材ＳＬＭが案内手段ＳＰＭにガイドされて軸方向に移動する。そして、スライド部材ＳＬＭに固定された一方のクラッチ部材（第１クラッチ部材ＣＬ１）を軸方向に移動させることによって、クラッチ手段ＣＬＭの連結位置及び開放位置を選択的に切り換えるように構成されている。他方のクラッチ部材（第２クラッチ部材ＣＬ２）は左前輪トーションバーＴＢｆｌに固定されている（接合部Ｂ）。
【００２６】
後輪スタビライザ制御装置ＳＴＢｒも同様の構成であるので、以下の説明では、前輪スタビライザ制御装置ＳＴＢｆについて説明する。尚、添字の「ｆ」は前輪を表し、また「ｒ」は後輪を表す。そして、前輪スタビライザ制御装置ＳＴＢｆの説明に用いられる添字「ｆ」を、添字「ｒ」に変更すれば、後輪スタビライザ制御装置ＳＴＢｒについての説明となる。また、以下の説明では、（制限を加えることなく）単に「回転方向」といった場合にはスタビライザ制御装置のねじりばね力を発生するねじりの回転方向を意味し、「軸方向」といった場合にはスタビライザ制御装置のねじりに対する軸方向を意味する。
【００２７】
中間トーションバーＴＢｆｃは、外筒ＯＴＰとの固定部（接合部Ａ）と、クラッチ手段ＣＬＭと左前輪トーションバーＴＢｆｌとの固定部（接合部Ｂ）との間でねじり剛性を発揮する部材ということができる。而して、クラッチ手段ＣＬＭが開放位置にある場合には、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆは、左前輪トーションバーＴＢｆｌ、右前輪トーションバーＴＢｆｒ及び中間トーションバーＴＢｆｃで形成されるねじり剛性を有する。
【００２８】
クラッチ手段ＣＬＭは、駆動手段ＤＲＭの発生する動力によって、ねじり剛性の切り換えを行うものであるが（構成例については詳細に後述する）、クラッチ手段ＣＬＭが開放位置にあるときには、案内手段ＳＰＭにはねじり力が加わらないため、回転方向の変位は生じない。また、クラッチ手段ＣＬＭが連結位置にあるときには、案内手段ＳＰＭにはねじり力が作用するが、案内手段ＳＰＭは、中間トーションバーＴＢｆｃを囲繞する外筒ＯＴＰに配設され、中間トーションバーＴＢｆｃに対し径方向に大きい寸法を以って構成されるため、案内手段ＳＰＭの回転方向の変位は微小である。クラッチ手段ＣＬＭは、連結位置と開放位置を有し選択的に切り換え可能な手段で、ツースクラッチ、摩擦クラッチ等の公知の締結手段を利用することができる。尚、本実施形態のクラッチ部材ＣＬ１及びＣＬ２も、前述のように開放位置から連結位置への移動方向に対し所定角度θをなす連結面を有している。
【００２９】
ねじり剛性は、ねじりに対して半径方向の寸法の影響を多大に受けるため、中間トーションバーＴＢｆｃを囲繞する円筒部材たる外筒ＯＴＰは、中間トーションバーＴＢｆｃに対して大きいねじり剛性を発揮する。而して、クラッチ手段ＣＬＭが連結位置にある場合には、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆのねじり剛性は、外筒ＯＴＰに固定された案内手段ＳＰＭによって外筒ＯＴＰと第１クラッチ部材ＣＬ１との相対回転が制限されてガイドされるため、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆは、左前輪トーションバーＴＢｆｌ、右前輪トーションバーＴＢｆｒ、中間トーションバーＴＢｆｃ、及び外筒ＯＴＰで形成されるねじり剛性を有する。図２に示す構成は、中間トーションバーＴＢｆｃと外筒ＯＴＰとが同軸の構成であり、そのため、構造として簡略化でき、特に、半径方向に装置を小型化することができる。
【００３０】
上記のように左右車輪に接続される左前輪トーションバーＴＢｆｌ及び右前輪トーションバーＴＢｆｒは中間トーションバーＴＢｆｃを介して接続されているため、クラッチ手段ＣＬＭが開放位置にある場合にもねじり剛性を発揮する。この場合のねじりばね力は、左前輪トーションバーＴＢｆｌ及び右前輪トーションバーＴＢｆｒを相対的なねじり変位を小さくする中立位置方向に作用する。ここで中立位置とは、左前輪トーションバーＴＢｆｌと右前輪トーションバーＴＢｆｒの間にねじりが発生していない位置をいう。而して、左前輪トーションバーＴＢｆｌと右前輪トーションバーＴＢｆｒとの間でねじり剛性を発生する中間トーションバーＴＢｆｃによって、左前輪トーションバーＴＢｆｌ及び右前輪トーションバーＴＢｆｒがねじられた（相対的な変位をもった）状態でクラッチ手段ＣＬＭが連結位置に変更されることが抑制される。また、クラッチ手段ＣＬＭの開放位置で仮にスタビライザ装置の故障が発生しても、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆは中間トーションバーＴＢｆｃを介してねじり剛性を有するため、車両のロール運動が大きくなることが抑制される。
【００３１】
図３は、本発明のスタビライザ制御装置を備えた制御システムを示すもので、車両の前方及び後方の左右車輪間に配設されるスタビライザとして、ねじり剛性を切り換えることが可能なスタビライザ制御装置ＳＴＢｆ及びＳＴＢｒが車両に設けられる。スタビライザ制御装置ＳＴＢｆ及びＳＴＢｒには切換アクチュエータＫＡｆ及びＫＡｒが備えられ、これら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。このスタビライザ用電子制御ユニットＥＣＵ１には、手動スイッチＭＳが接続されており、運転者のスイッチ操作によってスタビライザ制御装置ＳＴＢｆ及びＳＴＢｒのねじり剛性を切り換えることができる。
【００３２】
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制御システム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することができる。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。
【００３３】
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。
【００３４】
スタビライザ制御装置ＳＴＢｆ及びＳＴＢｒは、マウントＭＴｘｘによって車体に装着される。左右の車輪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にねじりが発生し、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及びＳＴＢｒは、手動スイッチＭＳの操作、又は上述のセンサ信号から演算される車両の走行状態に基づいて、ねじり剛性を切り換える。尚、図３では、スタビライザ制御装置が左右前輪間及び左右後輪間に備えられる場合を示しているが、これらのうち少なくとも一方に備える構成とすることもできる。
【００３５】
図３の前輪切換アクチュエータＫＡｆは例えば図４に示すように構成されており、図２と同様に、左前輪トーションバーＴＢｆｌ及び右前輪トーションバーＴＢｆｒ、並びに中間トーションバーＴＢｆｃは、回転方向に対し相互に拘束されている。そして、中間トーションバーＴＢｆｃを囲繞する同軸の外筒ＯＴＰの端部が右前輪トーションバーＴＢｆｒに固定され（接合部Ａ）、回転方向の相対的な運動が拘束されている。本実施形態では駆動手段として電気モータＭＴが用いられており、外筒ＯＴＰ内に電気モータＭＴが収容され、モータステータ（図示せず）が外筒ＯＴＰに固定されている。動力伝達手段ＴＲＮは、外筒ＯＴＰ内に中間トーションバーＴＢｆｃの軸方向へ移動可能に配設され、一方のクラッチ部材ＣＬ１が設けられたスライド部材ＳＬＭと、駆動手段たる電気モータＭＴの出力側に連結された減速機ＲＤＣと、この減速機ＲＤＣとスライド部材ＳＬＭとの間に設けられ、減速機ＲＤＣから出力された回転運動を中間トーションバーＴＢｆｃの軸方向への直線運動に変換してスライド部材ＳＬＭを軸方向に移動させる回転直線運動変換機構ＲＬＴとを備え、電気モータＭＴ（駆動手段）、スライド部材ＳＬＭ、減速機ＲＤＣ及び回転直線運動変換機構ＲＬＴが、外筒ＯＴＰ内に同軸的に配置されている。
【００３６】
更に、外筒ＯＴＰの内側に配設され、スライド部材ＳＬＭの軸方向への直線運動を案内する案内手段ＳＰＭが設けられている。この案内手段ＳＰＭは、スライド部材ＳＬＭに固定された第１クラッチ部材ＣＬ１を、回転方向の運動を拘束し軸方向移動を許容する手段であり、キー、スプライン、セレーション、ボールスプライン等の公知の回り止め機構を用いることができ、図４ではスプラインＳＰが用いられている。従って、クラッチ手段ＣＬＭは、案内手段ＳＰＭに沿って移動することで開放位置と連結位置との切り換えが行われ、クラッチ手段ＣＬＭを構成することになるが、案内手段ＳＰＭに対する回転方向の変位は生じない、あるいは微小であるため、円滑且つ確実に切り換えが行われる。
【００３７】
次に、図４のクラッチ手段ＣＬＭを開放位置から連結位置に変更することにより、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆのねじり剛性を、低剛性から高剛性へと特性変更する場合について説明する。電気モータＭＴに通電されると、モータロータ（図示せず）が回転し、減速機ＲＤＣを介して、回転部材ＲＴＭに動力が伝達される。回転部材ＲＴＭが回転することにより、回転直線運動変換機構ＲＬＴを介して、スライド部材ＳＬＭが軸方向に移動する（図中では左方向）。このとき、スライド部材ＳＬＭの外筒ＯＴＰに対する回転方向の動きは、スプラインＳＰによって拘束されている。スライド部材ＳＬＭには第１クラッチ部材ＣＬ１が固定され、スライド部材ＳＬＭの軸方向移動によって、左前輪トーションバーＴＢｆｌに固定された第２クラッチ部材ＣＬ２と連結し、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆの高ねじり剛性の状態が構成される。
【００３８】
次に、図４のクラッチ手段ＣＬＭを連結位置から開放位置に変更することにより、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆのねじり剛性を、高剛性から低剛性へと特性変更する場合について説明する。この場合、モータロータ（図示せず）が逆転し、減速機ＲＤＣを介して、回転部材ＲＴＭが回転する。そして、回転直線運動変換機構ＲＬＴを介して、スライド部材ＳＬＭが軸方向に移動し（図４では右方向）、クラッチ手段ＣＬＭが開放位置に変更される。この結果、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆのねじり剛性は、左前輪トーションバーＴＢｆｌ、右前輪トーションバーＴＢｆｒ及び中間トーションバーＴＢｆｃで構成される低ねじり剛性の状態となる。
【００３９】
図４では、駆動手段たる電気モータＭＴを右前輪トーションバーＴＢｆｒ側に配置しているが、逆に左前輪トーションバーＴＢｆｌ側に配置することもできる。また、電気モータＭＴと回転部材ＲＴＭとの間に減速機ＲＤＣを配置する構成としているが、電気モータＭＴの出力特性によっては、これを省略することができる。
【００４０】
更に、中間トーションバーＴＢｆｃとスライド部材ＳＬＭとの間に、スリーブＳＶを配置することもできる。スリーブＳＶは摩擦係数の低い材質で形成され、中間トーションバーＴＢｆｃの回転運動、及びスライド部材ＳＬＭの軸方向移動を許容するように構成されている。従って、スライド部材ＳＬＭはスプラインＳＰに沿って軸方向移動する際、スリーブＳＶがスライド部材ＳＬＭのガイドとなり、スライド部材ＳＬＭの滑らかな動きを確保することができる。
【００４１】
上記のスタビライザ制御装置ＳＴＢｆのねじり剛性の切換幅（高剛性と低剛性との差）は、外筒ＯＴＰのねじり剛性と中間トーションバーＴＢｆｃとによって決定される。従って、中間トーションバーＴＢｆｃを、左前輪トーションバーＴＢｆｌ及び右前輪トーションバーＴＢｆｒよりも小径とし、中間トーションバーＴＢｆｃの単体でのねじり剛性を低くすることによって、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆのねじり剛性の切換幅を大きく設定することができる。
【００４２】
切換アクチュエータＫＡｆは、小型化の観点からは、図４に示すように中間トーションバーＴＢｆｃと同軸の構成とすることが望ましい。左右車輪に同一の入力が付与された場合には、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆは、ねじりを生ずることなく、図３に示すマウントＭＴｆｒ及びＭＴｆｌを中心に回転運動するので、この空間が車両搭載には必要となる。そのため、切換アクチュエータＫＡｆが中間トーションバーＴＢｆｃと同軸の構造であって、更に高ねじり剛性の状態を構成する外筒ＯＴＰ内に電気モータＭＴ（駆動手段）乃至クラッチ手段ＣＬＭが収容されると、最も小型化された構造となる。また、同軸構造によってスライド部材ＳＬＭを均一の力で移動させることができるため、クラッチ手段ＣＬＭの連結及び開放位置の切り換えを円滑に行うことができる。
【００４３】
次に、本実施形態のクラッチ手段ＣＬＭは、連結を確実に行うことができるように、図５に示す台形の歯形を有するツースクラッチ、又は図６に示す三角形の歯形を有するツースクラッチが用いられている。このようなツースクラッチを用いることにより、車両が旋回運動を行う場合等において、開放位置から連結位置への変更を確実に行うことができる。例えば、前掲の特許文献２に示されるような、連結及び開放位置への切り換えにピン嵌合を利用する場合には、車両のロール運動によってスタビライザ制御装置にねじりが付与されたときに、連結位置への切換タイミングを逃すと、車両が直進走行に戻るまでは連結位置への切換ができなくなる。これに対し、本実施形態のクラッチ手段ＣＬＭを構成するツースクラッチは複数の噛み合い歯を有するため、連結位置に切り換えるべき位置での連結を逃したとしても、次の噛み合い状態での連結が可能となる。
【００４４】
もっとも、複数の噛み合い歯を設けるとしても、例えばクラッチの噛み合いに角形歯（下記の噛み合い角αが０ｄｅｇの場合）が用いられると、連結位置に切り換えられるときにクラッチ部材の凸部同士が当接してしまった場合には確実な連結が行われない。そこで、図５及び図６に示すように、噛み合い角（噛み合い歯の歯面の角度）αのテーパ歯面を有する台形又は三角形の歯形を有するツースクラッチを用いることにより、クラッチ部材ＣＬ１及びＣＬ２の凸部同士が当接する可能性は少なく、若干の回転方向運動が生ずればクラッチ部材の噛み合いが可能となる。また、回転方向に若干の変位差を以って噛み合う場合、歯形が噛み合い角αを有するため、スライド部材ＳＬＭの押圧力によって、確実にクラッチ手段ＣＬＭの噛み合いを確保することができる。尚、図５及び図６には表れないが、クラッチ部材ＣＬ１及びＣＬ２の連結面も、前述のように開放位置から連結位置への移動方向に対し所定角度θをなす連結面に形成されている。
【００４５】
一方、図５及び図６に示すような台形又は三角形歯形のツースクラッチを用いる場合には、噛み合い歯の歯面が噛み合い角αを有するため、クラッチ手段ＣＬＭが連結位置にあり、左前輪トーションバーＴＢｆｌ及び右前輪トーションバーＴＢｆｒがねじられた場合には、スライド部材ＳＬＭを押し戻そうとする力が生ずる。そのため、クラッチ手段ＣＬＭの連結状態を維持するためには、電気モータＭＴはこの力に対抗するトルクを常時発生していなければならない。
【００４６】
そこで、回転運動から直線運動への運動変換手段ＲＬＴ、又は減速機ＲＤＣに、逆効率がゼロである機構を用いることが望ましい。逆効率がゼロとは、電気モータＭＴからスライド部材ＳＬＭへの動力伝達は可能であるが、スライド部材ＳＬＭから電気モータＭＴへの動力伝達が遮断されることを意味する。逆効率をゼロとする機構としては、例えば、運動変換手段ＲＬＴとして、スクリュー・ナット機構を用い、その歯形のリード角を適切に選択することによって得ることができる。逆効率がゼロの運動変換機構又は減速機を用いることにより、クラッチ手段ＣＬＭの連結位置及び開放位置を制御するスライド部材ＳＬＭが、電気モータＭＴのみによって駆動され、トーションバー側からの入力に対しては動力伝達が遮断される。従って、クラッチ手段ＣＬＭの締結状態を維持する場合に、電気モータＭＴに通電する必要はなく、省エネルギーであるとともに電気モータＭＴ及びその駆動回路の発熱をも防止することができる。更に、クラッチ手段ＣＬＭが連結位置にあるときに故障が発生しても、スライド部材ＳＬＭは車輪スタビタイザバーからの入力によっては押し戻されず、スタビライザ制御装置ＳＴＢｆは高ねじり剛性の状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係るスタビライザ制御装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るスタビライザ制御装置において中間トーションバーと外筒とが同軸の態様を示す構成図である。
【図３】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制御システムを示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に供する前輪切換アクチュエータの一例を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に供するクラッチ手段として台形の歯形を有するツースクラッチを示す側面図である。
【図６】本発明の一実施形態に供するクラッチ手段として三角形の歯形を有するツースクラッチを示す側面図である。
【符号の説明】
【００４８】
ＴＢ１  第１トーションバー
ＴＢ２  第２トーションバー
ＣＬＭ    クラッチ手段
ＫＡ    ねじり剛性可変手段
ＴＢ３  中間トーションバー
ＯＴＰ  外筒
ＤＲＭ  駆動手段
ＴＲＮ  動力伝達手段
ＳＴＢｆ，ＳＴＢｒ  スタビライザ制御装置
ＫＡｆ，ＫＡｒ  切換アクチュエータ
ＥＣＵ１  スタビライザ用電子制御ユニット
ＭＳ    手動スイッチ
ＳＷ    ステアリングホイール
ＧＸ    前後加速度センサ
ＧＹ    横加速度センサ
ＹＲ    ヨー角速度センサ
ＴＢｆｒ  右前輪トーションバー
ＴＢｆｌ  左前輪トーションバー
ＴＢｆｃ  中間トーションバー
ＣＬＭ  クラッチ手段
ＳＰＭ  案内手段
ＭＴ    電気モータ
ＲＤＣ  減速機
ＲＴＭ  回転部材
ＲＬＴ  回転直線運動変換機構
ＳＬＭ  スライド部材
ＣＬ１  第１クラッチ部材
ＣＬ２  第２クラッチ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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