(57)【要約】【課題】簡単且つ安価な構成で、悪路走破性の向上と走行安定性の確保を両立させ得るスタビライザ制御装置を提供する。【解決手段】スタビライザバー１の左右一方側にシリンダ２及びピストン３が配設され、弁装置５を介してアキュムレータ４に接続される。この弁装置は、バルブハウジング内で車両の左右方向に移動可能に配置されるスプール５３と、これを中立位置に保持するように付勢する中立復帰付勢部材を備えたもので、スプールが中立位置にあるときにはシリンダの一方の圧力室がアキュムレータに連通され、スプールが車両の左右方向に移動したときには両者間の連通が遮断される。【選択図】図１
2013112328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左右の車輪に両端を支持すると共に車体に支持するスタビライザバーと、該スタビライザバーの左右一方側に一端を支持し連通路を有するピストン、及び該ピストンを介して車両上方側の圧力室及び車両下方側の圧力室を形成し前記車体に支持するハウジングを有するシリンダと、該シリンダの一方の圧力室に連通接続し当該シリンダに収容される流体を所定圧に維持するアキュムレータと、該アキュムレータと前記シリンダとの間に介装し連通を断続する弁装置とを備えた車両のスタビライザ制御装置において、前記弁装置が、バルブハウジングと、該バルブハウジング内で前記車両の左右方向に移動可能に配置するスプールと、該スプールを中立位置に保持するように付勢する中立復帰付勢部材を具備し、該中立復帰付勢部材の付勢力によって前記スプールが中立位置にあるときには前記スプールを介して前記シリンダの一方の圧力室を前記アキュムレータに連通し、前記スプールが前記中立復帰付勢部材の付勢力に抗して中立位置から前記車両の左右方向に移動したときには前記スプールによって前記シリンダの一方の圧力室と前記アキュムレータとの間の連通を遮断するように構成したことを特徴とする車両のスタビライザ制御装置。
【請求項２】
前記バルブハウジング内に前記スプールを介して第１の圧力室及び第２の圧力室を形成し、前記スプールが、前記第１の圧力室と前記第２の圧力室とを連通する連通流路と、前記シリンダの一方の圧力室及び前記アキュムレータに連通する環状流路を有し、前記スプールが中立位置にあるときには、前記環状流路を介して前記シリンダの一方の圧力室が前記アキュムレータに連通し、前記スプールが前記車両の左右方向に移動したときには前記環状流路を遮断するように構成したことを特徴とする請求項１記載の車両のスタビライザ制御装置。
【請求項３】
前記アキュムレータと前記シリンダとの間で前記弁装置に対して直列に配置し、前記弁装置による前記シリンダの一方の圧力室と前記アキュムレータとの間の連通を断続する作動に対して遅延して作動する補助弁装置を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両のスタビライザ制御装置。
【請求項４】
前記補助弁装置が、前記弁装置と実質的に同様の構造を有し、前記弁装置を構成する前記連通流路に対応する連通流路に絞り部を設けたことを特徴とする請求項３記載の車両のスタビライザ制御装置。
【請求項５】
前記補助弁装置が、前記弁装置と実質的に同様の構造を有し、前記弁装置を構成する前記中立復帰付勢部材に対応する中立復帰付勢部材の付勢力を前記中立復帰付勢部材の付勢力より大に設定したことを特徴とする請求項３記載の車両のスタビライザ制御装置。
【請求項６】
前記中立復帰付勢部材が、前記スプールに対し前記第２の圧力室方向に付勢する第１の付勢部材と、前記スプールに対し前記第１の圧力室方向に付勢する第２の付勢部材から成ることを特徴とする請求項２乃至５の何れか一項に記載の車両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、車両前後の左右の車輪間に支持されるスタビライザバーによって車両のローリング運動を抑制し得るスタビライザ制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車両のローリング運動を抑制する装置として、一般的に、車両の左右車輪間にトーションバーが配設されたスタビライザ装置が知られており、トーションバーはスタビライザバーと呼ばれている。これによれば左右車輪間のサスペンションストロークに相対的な変位差が発生したときに捩りばねとして作用し、車両のローリング運動を抑制することができる。例えば、下記の特許文献１には、「左右の車輪が同相に動かないときにトーションバーの反力により車体に衝撃が加えられるのを防ぐこと」を目的とし、「トーションバーの両端と左右の懸架装置との連結部に油圧シリンダを介装し、この油圧シリンダにおける縮んだときに圧縮側となる方のオイル室を、高圧ガスによって付勢されたフリーピストンによりオイル室が圧縮されるリザーブタンクに逆止弁およびリリーフ弁を介して連通させてなり、前記逆止弁を油圧シリンダ側へのみオイルが流れるように接続し、前記リリーフ弁を、主オイル通路が形成されたバルブボディに弁体をその軸線方向に沿って移動自在に嵌挿させかつばねによって閉側へ付勢させて形成し、この弁体の開方向側端面を絞り付きオイル通路を介して前記油圧シリンダのオイル室に連通させた」車両用スタビライザー装置が提案されている（特許文献１の段落〔０００４〕及び〔０００５〕に記載）。
【０００３】
また、下記の特許文献２には、「車体に回動自在に支持され、その一端が左右いずれかの車軸側に連結され、他端がロックシリンダを介して他方の車軸側に連結されるスタビライザ装置において、ロックシリンダが、車軸側もしくはスタビライザの一方に連結されるシリンダと、端部に車軸側もしくはスタビライザの他方に連結されシリンダ内に隔壁部材を介して移動自在に挿通されたロッドと、シリンダ内に隔壁部材で隔成した第１室と第２室と、第１室と第２室とを連通する通路と、通路を遮断することでシリンダロック状態としてスタビライザ機能を発揮し、通路を開放することでシリンダフリー状態としてスタビライザ機能を減殺する開閉弁と、第１室と第２室とを連通するバイパス路と、バイパス路の途中に所定の周波数の振動入力時にのみ当該バイパス路を開放する常閉型のショック低減機構とを備えてなる」スタビライザ装置が開示されている（特許文献２の段落〔００２８〕に記載）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８６６８３号公報
【特許文献２】特開２００４−３３８６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
然し乍ら、上記の特許文献１においては、その図１及び図２に示されているように、油圧シリンダやリザーブタンク等がトーションバー（スタビライザバー）の両側に配設されることが必須とされており、複雑で高価な装置となっている。また、特許文献２における上記開閉弁の具体的な構成は、その段落〔００４２〕に「通路５０，５１，５３，５５を開放もしくは遮断する開閉弁６０」と記載され、図１に符号６０で示されているように、電磁弁が用いられており、従って、これを制御する電子制御装置等も必要とされる。即ち、特許文献２に記載のスタビライザ装置においては、電磁弁や電子制御装置等が必須とされ、高価な装置となっている。
【０００６】
そこで、本発明は、電磁弁や電子制御装置等を必要とすることなく、簡単且つ安価な構成で、悪路走破性の向上と走行安定性の確保を両立させ得る車両の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】
【０００７】
上記の課題を達成するため、本発明は、車両の左右の車輪に両端を支持すると共に車体に支持するスタビライザバーと、該スタビライザバーの左右一方側に一端を支持し連通路を有するピストン、及び該ピストンを介して車両上方側の圧力室及び車両下方側の圧力室を形成し前記車体に支持するハウジングを有するシリンダと、該シリンダの一方の圧力室に連通接続し当該シリンダに収容される流体を所定圧に維持するアキュムレータと、該アキュムレータと前記シリンダとの間に介装し連通を断続する弁装置とを備えた車両のスタビライザ制御装置において、前記弁装置が、バルブハウジングと、該バルブハウジング内で前記車両の左右方向に移動可能に配置するスプールと、該スプールを中立位置に保持するように付勢する中立復帰付勢部材を具備し、該中立復帰付勢部材の付勢力によって前記スプールが中立位置にあるときには前記スプールを介して前記シリンダの一方の圧力室を前記アキュムレータに連通し、前記スプールが前記中立復帰付勢部材の付勢力に抗して中立位置から前記車両の左右方向に移動したときには前記スプールによって前記シリンダの一方の圧力室と前記アキュムレータとの間の連通を遮断するように構成したものである。
【０００８】
上記のスタビライザ制御装置において、前記バルブハウジング内に前記スプールを介して第１の圧力室及び第２の圧力室を形成し、前記スプールを、前記第１の圧力室と前記第２の圧力室とを連通する連通流路と、前記シリンダの一方の圧力室及び前記アキュムレータに連通する環状流路を有するものとし、前記スプールが中立位置にあるときには、前記環状流路を介して前記シリンダの一方の圧力室が前記アキュムレータに連通し、前記スプールが前記車両の左右方向に移動したときには前記環状流路を遮断するように構成するとよい。
【０００９】
更に、上記のスタビライザ制御装置において、前記アキュムレータと前記シリンダとの間で前記弁装置に対して直列に配置し、前記弁装置による前記シリンダの一方の圧力室と前記アキュムレータとの間の連通を断続する作動に対して遅延して作動する補助弁装置を備えものとするとよい。
【００１０】
前記補助弁装置は、前記弁装置と実質的に同様の構造を有し、前記弁装置を構成する前記連通流路に対応する連通流路に絞り部を設けたものとするとよい。あるいは、前記補助弁装置は、前記弁装置と実質的に同様の構造を有し、前記弁装置を構成する前記中立復帰付勢部材に対応する中立復帰付勢部材の付勢力を前記中立復帰付勢部材の付勢力より大に設定することとしてもよい。尚、前記中立復帰付勢部材は、前記スプールに対し前記第２の圧力室方向に付勢する第１の付勢部材と、前記スプールに対し前記第１の圧力室方向に付勢する第２の付勢部材によって構成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
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、本発明のスタビライザ制御装置においては、スタビライザバーの左右一方側にシリンダ及びピストンを配設し、このシリンダとアキュムレータとの間に介装して連通を断続する弁装置を、バルブハウジングと、このバルブハウジング内で車両の左右方向に移動可能に配置するスプールと、このスプールを中立位置に保持するように付勢する中立復帰付勢部材を具備したものとし、この中立復帰付勢部材の付勢力によってスプールが中立位置にあるときにはスプールを介してシリンダの一方の圧力室をアキュムレータに連通し、スプールが中立復帰付勢部材の付勢力に抗して中立位置から車両の左右方向に移動したときにはスプールによってシリンダの一方の圧力室とアキュムレータとの間の連通を遮断するように構成したものであるので、電磁弁や電子制御装置等を必要とすることなく、簡単且つ安価な構成で、悪路走破性の向上と走行安定性の確保を容易に両立させることができる。例えば、車両の直進時は、弁装置内のスプールは中立位置にあって、シリンダの一方の圧力室がアキュムレータに連通している。従って、ピストンはシリンダ内を自由に移動することができ、スタビライザバーは自由状態にあるので、荒れた路面等でも乗心地が損なわれることなく走破することができる。車両旋回時には、車両の左右方向に加速度が生じ、スプールが中立復帰付勢部材の付勢力に抗して中立位置から車両の左右方向に移動するので、シリンダの一方の圧力室とアキュムレータとの間の連通が遮断される。この結果、ピストンがロック状態となるので、スタビライザバーの捩り力によって車両のロール運動が抑制され、走行安定性が確保される。
【００１２】
前記スプールは、前記連通流路と前記環状流路を有するものとし、前記スプールが車両の左右方向に移動したときには環状流路を遮断するように構成すれば、車両左右方向に加速度が生ずる車両旋回時には、スプールが左右方向に移動して環状流路が遮断されるので、シリンダの一方の圧力室とアキュムレータとの間の連通を確実に遮断することができ、機械的な簡単な構成の弁装置によって所期の目的を達成することができる。
【００１３】
更に、前記弁装置に加え、前述の補助弁装置を備えたものとすれば、旋回走行が左右連続で行われ、所謂切り返し操作が行われる場合にも、乗り心地が阻害されることはない。しかも、補助弁装置は、前記弁装置と同様の簡単な構成とすることができるので、簡単且つ安価な装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に供するシリンダ及び弁装置の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に供する弁装置の作動状態を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に供するシリンダ及び弁装置の断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に供する弁装置の作動状態を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に供する弁装置の作動状態を示す断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態に供するシリンダ及び弁装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。先ず、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すもので、車両の左右前方の車輪ＦＬ及びＦＲにスタビライザバー１の両端が支持され、その中間部が左右２箇所の支持部（Ｍ１、Ｍ２）で車体（図示せず）に支持されている。本実施形態においては、車両前方の車軸に設けられたスタビライザバー１に適用したものであるが、車両後方の車軸に設けられたスタビライザバーにも適用することができ、両者共に適用することとしてもよい。
【００１６】
本実施形態においては、スタビライザバー１の左側にシリンダ２が配設され、連通路３ｐを有するピストン３の一端がスタビライザバー１に支持されている。このシリンダ２は、ハウジング２０内にピストン３を介して車両上方側の圧力室２１及び車両下方側の圧力室２２が形成され、ハウジング２０が車体に支持されている。そして、一方の圧力室（本実施形態では車両上方側の圧力室２１）が、連通管２５を介して弁装置５に連通接続され、この弁装置５は連通管４５を介してアキュムレータ４に連通接続されており、弁装置５が連通位置にあるときに、シリンダ２に収容される流体がアキュムレータ４によって所定圧に維持されるように構成されている。例えば、当該流体が熱膨張するものであっても、それによる圧力変動はアキュムレータ４によって適切に吸収される。
【００１７】
弁装置５は、図２に示すように、バルブハウジング５０内で車両の左右方向に移動可能に配置され、第１の圧力室たる圧力室５１及び第２の圧力室たる圧力室５２を形成するスプール５３と、中立復帰付勢部材として機能する中立復帰ばね５４及び５５を具備したスプールバルブで構成されている。そして、中立復帰ばね５４及び５５の付勢力によってスプール５３が中立位置にあるときにはスプール５３を介して圧力室２１をアキュムレータ４に連通し、スプール５３が中立復帰ばね５４又は５５の付勢力に抗して中立位置から車両の左右方向に移動したときにはスプール５３によって圧力室２１とアキュムレータ４との間の連通を遮断するように構成されている。尚、本実施形態の中立復帰付勢部材は、スプール５３に対し圧力室５２方向に付勢する第１の付勢部材の中立復帰ばね５４と、スプール５３に対し圧力室５１方向に付勢する第２の付勢部材の中立復帰ばね５５によって構成されており、ばね定数及び取付荷重が等しくなるように設定されているが、単一のばね部材等によって中立復帰付勢部材を構成することとしてもよい。
【００１８】
スプール５３は、圧力室５１と圧力室５２とを連通する連通流路５３ｐと、（連通管２５及び４５を介して）シリンダ２の圧力室２１及びアキュムレータ４に連通する環状流路５３ｒと、環状流路５３ｒを連通流路５３ｐに連通する連通流路５３ｓを有し、スプール５３が中立位置にあるときには、環状流路５３ｒを介して圧力室２１がアキュムレータ４に連通し、スプール５３が車両の左右方向に移動したときには環状流路５３ｒを遮断して圧力室２１とアキュムレータ４との間の連通を遮断するように構成されている。尚、連通流路５３ｓは、圧力室５１及び５２内の流体と圧力室２１及びアキュムレータ４内の流体との間の熱膨張差等による圧力差を吸収するために、環状流路５３ｒと連通流路５３ｐとの間の流体の移動を許容するものである。
【００１９】
上記の構成になるスタビライザ制御装置の作動を説明すると、先ず車両の直進時においては、路面からの荷重の入力方向は、殆ど上下方向のみなので、車両の左右方向に移動可能に配置されたスプール５３が移動することはなく、図２に示す中立位置にある。例えば荒れた路面を直進しているときに突起入力があるような場合、スタビライザバー１を介してシリンダ２内のピストン３に上下方向の力が伝達されるが、圧力室２１がスプール５３（環状流路５３ｒ）を介してアキュムレータ４に連通接続されているためシリンダ２内のピストン３が移動可能であり、スタビライザバー１は（拘束されず）自由状態にあるので、乗心地が損なわれることなく悪路を走破することができる。
【００２０】
次に、直進走行ではない車両旋回時には、車両に対し横方向の加速度（以下、横Ｇという）が発生するため、車両の左右方向に移動可能に配置されたスプール５３は、横Ｇによる力を受けてシリンダ２内を横方向（図２の左右方向）に移動し、例えば図３に示す状態となり、弁装置５内の環状流路５３ｒを遮断することになる。この結果、シリンダ２の圧力室２１とアキュムレータ４との連通が遮断されるため、ピストン３が所謂ロック状態となり、スタビライザバー１の捩り力によって車両のロール運動が抑制され、走行安定性が確保される。
【００２１】
そして、旋回走行から直進走行になると、車体への横Ｇが消失し、従ってスプール５３は中立復帰ばね５４及び５５の付勢力により図２に示す中立位置に戻され、シリンダ２の圧力室２１がスプール５３を介してアキュムレータ４と連通し、スタビライザバー１は自由状態となる。
【００２２】
更に、旋回走行が左右連続で行われ、所謂切り返し操作が行われる場合には、直進状態ではないにもかかわらず、スタビライザバー１が自由状態になってしまうことがある。即ち、切り返し操作途中ではスプール５３が連続して左右に移動するため、スプール５３がバルブハウジング５０の中央近傍（中立位置）を移動する瞬間に、スタビライザバー１が自由状態となって、（横Ｇがゼロになる瞬間においても、左右輪の荷重移動が過渡的に起こっているため）車体が急に傾くといった状態が生じ得る。これに対しては、以下のように構成すれば、適切に対処することができる。
【００２３】
図４乃至図６は、本発明の他の実施形態を示すもので、切り返し操作に伴う上記の状態を回避するため、シリンダ２とアキュムレータ４との間で弁装置５に対して直列に配置し、弁装置５によるシリンダ２の圧力室２１とアキュムレータ４との間の連通を断続する作動に対して遅延して作動する補助弁装置１０５を設けることとしたものである。即ち、図４に示すように、弁装置５と実質的に同様の構造を有し、弁装置５を構成する連通流路５３ｐに対応する連通流路１５３ｐに絞り部（オリフィス）ＯＲを設けた補助弁装置１０５を配置することとしたものである。尚、補助弁装置１０５及びこれに関連する部分には、対応する弁装置５及びこれに関連する部分に対し１００位の数字１を付加した符号を付している。
【００２４】
上記の構成によって、左右一方側への旋回中は、スプール５３及びスプール１５３は共に同じ方向に横Ｇを受けているため、図５に示すように、左右方向の同じ側に移動しているが、切り返し操作により旋回方向が変わるときには、図６に示すように、弁装置５のスプール５３が先に移動し、これより遅れて（若干の遅延時間後に）補助弁装置１０５のスプール１５３が移動することになるため、切り返し操作中にスタビライザバー１が自由状態となることはない。即ち、旋回走行が左右連続で行われる（切り返し操作が行われる）場合でも、車体が急に傾くといった状態となることを回避することができ、乗り心地が阻害されることはない。旋回走行から直進走行になるときには、中立復帰ばね５４及び５５によりスプール５３が先行して中立位置に戻され、これより遅れて、中立復帰ばね１５４及び１５５によりスプール１５３も中立位置に戻されるので、シリンダ２の圧力室２１がスプール５３（環状流路５３ｒ）及びスプール１５３（環状流路１５３ｒ）を介してアキュムレータ４と連通し、スタビライザバー１は自由状態となる。
【００２５】
図７は、本発明の更に他の実施形態を示すもので、弁装置５と実質的に同様の構造を有し、弁装置５を構成する中立復帰ばね５４及び５５に対応する中立復帰ばね２５４及び２５５の付勢力を中立復帰ばね５４及び５５の付勢力より大に設定した弁装置２０５を配置することとしたものである。尚、弁装置２０５及びこれに関連する部分には、対応する弁装置５及びこれに関連する部分に対し１００位の数字２を付加した符号を付している。
を付加している。
【００２６】
図７に示す実施形態においても、左右一方側への旋回中は、スプール５３及びスプール２５３は共に同じ方向に横Ｇを受けているため、左右方向の同じ側に移動しているが、切り返し操作により旋回方向が変わるときには、弁装置５のスプール５３が先に移動し、これより遅れて（若干の遅延時間後に）補助弁装置２０５のスプール２５３が移動することになるため、切り返し操作中にスタビライザバー１が自由状態となることはない。即ち、切り返し操作が行われる場合でも、車体が急に傾くといった状態となることを回避することができ、乗り心地が阻害されることはない。
【符号の説明】
【００２７】
１  スタビライザバー
２  シリンダ
３  ピストン
３ｐ  連通路
４  アキュムレータ
５  弁装置
２１，２２  圧力室
５１，５２，１５１，１５２，２５１，２５２  圧力室
５３，１５３，２５３  スプール
５３ｐ，１５３ｐ，２５３ｐ  連通流路
５３ｒ，１５３ｒ，２５３ｒ  環状流路
５４，５５，１５４，１５５，２５４，２５５  中立復帰ばね（中立復帰付勢部材）
１０５，２０５  補助弁装置
【図１】
2013112328.tif 000003
【図２】
2013112328.tif 000004
【図３】
2013112328.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2013112328.tif 000008
【図７】
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