(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面にスペースを設けた一組のホイールを有するスタビライザアセンブリ内において、第１および第２スタビライザ部材とクラッチアセンブリとを備えており、上記第１スタビライザ部材は、側面にスペースを設けた一組のホイールのうちの第１のホイールに結合させるように適合され、上記第２スタビライザ部材は、側面にスペースを設けた一組のホイールのうちの第２のホイールに結合させるように適合され、
上記クラッチアセンブリは、第１および第２スタビライザ部材に結合され、自動車の電力源に結合されるように適合させたスイッチと電気的動力を有するアクチュエータとを有しており、
上記電気的動力を有するアクチュエータは、上記スイッチにより生成される第１の制御信号に反応し、上記第１および第２スタビライザ部材を互いに独立して回転させるとともに、上記スイッチにより生成される第２の制御信号に反応し、上記第１および第２スタビライザ部材を互いに一緒に回転させ、
予備の電力供給装置は、自動車の電力源から電気的動力を有するアクチュエータに電力が伝達されないときに、上記電気的動力を有するアクチュエータに電力を供給するとともに、
電気的動力を有するアクチュエータと結合され、電気的動力源を供給する電力貯蔵装置と、
上記自動車の電力源および上記電力貯蔵装置に結合されているスイッチング装置とを備え、
上記スイッチング装置は、自装置に対する上記自動車の電力源の電力伝達の失敗に反応した時、上記電気的動力を有するアクチュエータを上記電力貯蔵装置に電気的に接続し、上記電気的動力を有するアクチュエータにより上記第１および第２スタビライザ部材が互いに一緒に回転することを保証するために、上記電気的動力を有するアクチュエータが上記第１の制御信号を受信することを阻害する、スタビライザアセンブリ。
【請求項２】
上記電力貯蔵装置が、自動車電力源と結合されており、予備の電力供給装置が、上記予備の電力供給装置が自動車電力源をバックフィードすることを防止するために、上記自動車電力源と上記予備の電力供給装置との間に挿入されたバックフィード防止装置を備えている請求項１に記載のスタビライザアセンブリ。
【請求項３】
上記バックフィード防止装置はダイオードである請求項２に記載のスタビライザアセンブリ。
【請求項４】
上記電力貯蔵装置はコンデンサである請求項１〜３の何れか１項に記載のスタビライザアセンブリ。
【請求項５】
上記スイッチング装置は、リレーである請求項１〜４の何れか１項に記載のスタビライザアセンブリ。
【請求項６】
さらに、上記スイッチング装置は、自装置に対する自動車の電力源の電力伝達の失敗に反応した時、上記スイッチをグランド端子に結合させ、上記スイッチが第１制御信号を生成することを阻害する請求項１に記載のスタビライザアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の回転を制御するために結合され、それぞれが独立して機動力を持つ一組のスタビライザを有する半能動反回転サスペンションシステムを有するスタビライザアセンブリおよびその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のサスペンションシステムは、自動車の一部材をフレキシブルに支えるために、例えば、コイルスプリングや重ね板スプリングのように弾性力を有する手段を含むものであり、これによって、平坦ではない地形を通る場合に、ホイールの全てを地面に合わせて収縮させることができる。この方法で、車両をスプリングの付いている部分とスプリングの付いていない部分とに分離することは、激しい衝撃が乗員へ伝わることを防ぐことができるため有用である。
【０００３】
自動車がコーナーを曲がるときに働く遠心力は、上記自動車のスプリング付き部分に回転を引き起こす傾向にあることが知られている。激しい遠心力がかかった場合には、回転の影響によって、ドライバーが自動車を制御できなくなる可能性がある。上記のような回転の影響は、バンやトラックのような比較的重心の高い自動車の場合によく言われているが、それに限らず、あらゆる自動車が回転によって影響を受けている。
【０００４】
自動車に乗ったり、自動車を運転したりする場合には、ソフトで滑らかな乗り心地を得るために、サスペンションのスプリングを柔軟にし、そのバネ定数を低くすることが好ましい。上記の手法に関連する主要な欠点の一つに、比較的低いバネ定数を有するスプリングのサスペンションシステムは、自動車のボディーをより高速で回転させてしまうということがある。従って、非常に低いバネ定数と比較的硬いスタビライザとを有するスプリングの組み合わせは、自動車の乗り心地および操作性の両方に最適であるように思われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、比較的硬いスタビライザは、ある一つのホイールの挙動が他のホイールに移るというように、ホイールに直接的に影響を及ぼし易くなる。上述のような装備が施された自動車のホイールの一つが、隆起した部分（地面）上を通過した場合、例えば振動のような上方への力がスタビライザを通じて反対のホイールへ伝わり、反対のホイールを上方へ押し上げてしまう。上記のようなホイール間の相互作用（「クロストーク」）は、自動車の乗り心地に悪影響を及ぼすため、非常に好ましくない。
【０００６】
スタビライザのもう一つの欠点は、ねじれに対して融通が効かないため、ホイールの自由な動きを妨げるということである。現代の素材およびデザイン技術においては、ホイールおよびその車体の重量は、スタビライザに回転を発生させるには通常不十分な程度に実質的に軽量化されている。上記の問題は、もし起こったとしても、現代の道路の比較的平坦な表面においては、めったに気付かれないが、平坦ではない地形上を運転する場合には、上記の問題が発生する。いくつかの場合には、スタビライザのねじれに対する抵抗性によって、上記地形の降下以上に、一つのホイールが高い位置を維持することが可能である。上記のような厳しい状況には通常は遭遇しないけれども、いくつかの場合に上記スタビライザが車の地面との粘着力（静止摩擦）を減少させるという事実が残る。
【０００７】
上述の欠点の解決策の一つが、同時係属米国特許出願、出願番号０９／６６３６１３である発明名称「半能動的反回転システム」の特許出願に開示されている。上記特許出願の公開は、ここで全て説明されているように引用文献に含まれている。上記のシステムは、いくつかの場合に自動車の静止摩擦を改善するためにクラッチアセンブリを介して選択的に連結が解かれるスタビライザの組み合わせを採用している。上記システムの多数の利点にもかかわらず、改善の影響を受けやすい。
【０００８】
例えば、クラッチアセンブリに電力を伝達する場合に、欠点に反応して各スタビライザを連結させるためのクラッチコントローラを供給することは、非常に望ましい。この方法における構造は、いくつかの場合に自動車の静止摩擦を妥協して解決するかもしれない。しかし、上記の場合、事実上高速で各スタビライザが切り離された状態で車を操作することができないことを保証する。
【０００９】
これらの各スタビライザの組み合わせのシステムが、自動車のフロントおよびリアの車軸として車に組み込まれる他の例においては、自動車の安定性を高め、各スタビライザが連結されたり、切断されたりする方法の結果として発生するあらゆる転覆ステアリング効果を排除するために、各スタビライザを連結したり、切断したりするような制御を行うことが非常に望ましい。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のスタビライザアセンブリは、上記の課題を解決するために、側面にスペースを設けた一組のホイールを有するスタビライザアセンブリ内において、第１および第２スタビライザ部材とクラッチアセンブリとを備えており、上記第１スタビライザ部材は、側面にスペースを設けた一組のホイールのうちの第１のホイールに結合させるように適合され、上記第２スタビライザ部材は、側面にスペースを設けた一組のホイールのうちの第２のホイールに結合させるように適合され、上記クラッチアセンブリは、第１および第２スタビライザ部材に結合され、自動車の電力源に結合されるように適合させたスイッチと電気的動力を有するアクチュエータとを有しており、上記電気的動力を有するアクチュエータは、上記スイッチにより生成される第１の制御信号に反応し、上記第１および第２スタビライザ部材を互いに独立して回転させるとともに、上記スイッチにより生成される第２の制御信号に反応し、上記第１および第２スタビライザ部材を互いに一緒に回転させ、予備の電力供給装置は、自動車の電力源から電気的動力を有するアクチュエータに電力が伝達されないときに、上記電気的動力を有するアクチュエータに電力を供給するとともに、電気的動力を有するアクチュエータと結合され、電気的動力源を供給する電力貯蔵装置と、上記自動車の電力源および上記電力貯蔵装置に結合されているスイッチング装置とを備え、上記スイッチング装置は、自装置に対する上記自動車の電力源の電力伝達の失敗に反応した時、上記電気的動力を有するアクチュエータを上記電力貯蔵装置に電気的に接続し、上記電気的動力を有するアクチュエータにより上記第１および第２スタビライザ部材が互いに一緒に回転することを保証するために、上記電気的動力を有するアクチュエータが上記第１の制御信号を受信することを阻害することを特徴としている。
【００１１】
上記の構成により、自動車の電力源からクラッチアセンブリに電力が伝達されることを妨げるような電気的故障が発生した場合には、予備の電力供給装置がクラッチアセンブリに電力を供給することで、このようなトラブルの発生時においても自動車の安定走行が可能になる。
【００１２】
また、上記電力貯蔵装置が、自動車電力源と結合されており、予備の電力供給装置が、上記予備の電力供給装置が自動車電力源をバックフィードすることを防止するために、上記自動車電力源と上記予備の電力供給装置との間に挿入されたバックフィード防止装置を備えていることがより好ましい。
【００１３】
これにより、予備の電力供給装置から与えられる電力の逆流（バックフィード）防止し、クラッチアセンブリに対して適性に電力供給を行うことができる。
【００１４】
また、上記バックフィード防止装置はダイオードであることがより好ましく、これにより、安価かつ簡易な構成で電力のバックフィードを防止できる。
【００１５】
また、上記電力貯蔵装置はコンデンサであることがより好ましく、これにより、安価かつ簡易な構成で適正な電力を供給することができる。
【００１６】
また、上記スイッチング装置は、リレーであることがより好ましく、これにより、安価かつ簡易な構成で、所望のスイッチング装置を得ることができる。
【００１７】
さらに、上記スイッチング装置は、自装置に対する自動車の電力源の電力伝達の失敗に反応した時、上記スイッチをグランド端子に結合させ、上記スイッチが第１制御信号を生成することを阻害することが好ましい。
【００１８】
本発明のさらなる適用範囲は、後述の実施の形態の詳細な説明により明らかになるであろう。詳細な説明および特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示したものであるが、例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１によれば、自動車のフレームを一時的に停止させる各ホイールにおいてサスペンション成分を有するタイプの模範的な独立したフロントホイールサスペンションが、一般的に参照番号１０によって示されている。上記公開公報の自動車を参照すれば、まだ、従来技術において熟練した者は、そのようにたくさんの現在の自動車がそのようなフレームを有していないことがわかるであろうが、そのかわりに、完全なフレーム構造として働く本体の部分を有している。これにより、フレーム１２は、縦方向のサイドレールとクロス梁１６との一組を部分的に含むように示されている。
【００２０】
各ホイールにおいて、サスペンションシステム１０は、下部制御アーム１８と上部制御アーム２０とを含んでおり、両者はその中心部分をフレーム１２に取り付けられている。らせん状のコイルスプリング２２とストラットダンパ２４とを備えたストラットアセンブリは、下部制御アーム１８の中間部分と、車体重量と下部制御アーム１８を通じて伝達される荷重とを支えるためのフレーム１２との間に保持される。上部制御アーム２０は、ステアリングナックル２６によって、下部制御アーム１８に接続されている。ハブ・ロータアセンブリ２８は、図示しないタイヤとホイールとがそこで重ならないように、ステアリングナックル２６の図示しない軸部分に回転可能に接続されている。サスペンションシステム１０は、さらに、スタビライザアセンブリ３０の端部材を下部制御アーム１８に接続したスタビライザアセンブリ３０とエンドリンク３２とを含んだアンチロールシステム２９を含んでいる。スタビライザアセンブリ３０は、一組のスタビライザ部材（第１・第２スタビライザ部材）４０ａ・４０ｂおよびクラッチアセンブリ４２を含むように示されている。中央セグメント４４の末端部分で自動車に沿って長軸方向に伸びているアームセグメント４６と車体とを横切って側面に伸びている中央セグメント４４を持つスタビライザ部材４０ａ・４０ｂのそれぞれは、普通にＬ型の形状で示されている。中央セグメント４４のそれぞれは、取付けブラケット４８により、フレームレール１４に回転可能に取り付けられている。各アームセグメント４６の反対の端部材は、エンドリンク３２の一つにより、対応する下部制御アーム１８の一つに接続されている。
【００２１】
図２・図３においては、与えられた模範的なクラッチアセンブリ４２は、ハウジングアセンブリ６０、第１・第２ギア部材６２・６４、それぞれにカップリング部材６６、アクチュエータアセンブリ６８を含むように示されている。ハウジングアセンブリ６０は、スタビライザ部材４０ａ・４０ｂを受け止める中央キャビティ７２を規定するために協力する一組のハウジング部材７０を備えている。
【００２２】
第１・第２ギア部材６２・６４は、軸受部材７６、外部ギア部材７８および内部スプライン部材８０を備えている。軸受部材７６は、中央キャビティ７２において、結合したベアリング８２により回転を補助されている。結合されたスラストウォッシャ８６にかみ合わせるためにサイズを決められた各外部ギア部材７８の外側表面８４は、その間で接触することを防止するために、ハウジング部材７０と外部ギア部材７８との間に配置されている。内部スプライン部材８０は、スタビライザ部材４０ａ・４０ｂの対応する一方の基部の端部に形成された外部スプライン部材９０を受け止めるようにサイズを決められる。スタビライザ部材４０ａの外部スプライン部材９０と、第１ギア部材６２の内部スプライン部材８０との連結部材をかみ合わせることで、スタビライザ部材４０ａ・４０ｂについて、スタビライザ部材４０ａおよび回転用の第１ギア部材６２と結合する。同様に、スタビライザ部材４０ｂの外部スプライン部材９０と第２ギア部材６４の内部スプライン部材８０との連結部材をかみ合わせることで、スタビライザ部材４０ｂと回転軸９４についての回転用の第２ギア部材６４とを結合する。
【００２３】
カップリング部材６６は、内部ギア部材７８と、クラッチフォーク溝１０２を位置決めするための一組の環状フランジ１００とを備えるように示されている。内部スプライン部材８０は、複数のギア歯１０６を位置決めするアパーチャ１０４を備えている。アパーチャ１０４は、カップリング部材６６のギア歯１０６が第１ギア部材６２のギア歯１１０にかみ合わせて連結する第１ギア部材６２に補完的な方法で配置されている。この方法による配置は、第１ギア部材６２との連結部材をかみ合わせたままにする一方で、カップリング部材６６が回転軸９４に沿ってスライドすることを許している。カップリング部材６６は、第１ギア部材６２に沿ってスライドし、第２ギア部材６４とかみ合わせて連結してもよい。カップリング部材６６および第２ギア部材６４の歯１０６・１１２は、それらがかみ合わせて連結する性能を高めるために、それぞれ面取りされている。
【００２４】
回転軸９４に沿ったカップリング部材６６の位置は、アクチュエータアセンブリ６８によって制御される。示されている実施形態では、アクチュエータアセンブリ６８は、クラッチフォーク１２０、アクチュエータ装置１２２、コントローラ１２４およびスプリング１２６を含むように示されている。クラッチフォーク１２０は、通常、クラッチフォーク溝１０２の範囲内に配置されている一組のアーム１３２を備えたＵ型の本体部材１３０を含んでいる。ピン部材１３４は、本体部材１３０を横切って二分している。ピン部材１３４の第１の部分１３６は、中央キャビティ７２の中に配置されている。ピン部材１３４の第２の部分１３８は、受動のスプリング１２６に大きさを規定された内径１４０を含んでいる。
【００２５】
アクチュエータ装置１２２は、ピン部材１３４の第１の部分１３６と接触し、第１のアクチュエータポジションと第２のアクチュエータポジションとの間で選択的に位置決めされるであろう位置決めアクチュエータ部材１４２を備えている。コントローラ１２４は、アクチュエータ装置１２２により受信されるアクチュエータ信号を生成するために動作可能である。その最も基本的な形としては、アクチュエータ信号は、所望のアクチュエータポジションを示す２つの所定の値（例えば、０と１）の間でトグルする目立たない信号である。アクチュエータ信号を受信すると、アクチュエータ装置１２２は、クラッチフォーク１２０の位置に影響を与えるために必要であるとして、自動車コントローラ１４４の位置を変える。第１のアクチュエータポジションにおけるアクチュエータ部材１４２の配置は、クラッチフォーク１２０を、第２ギア部材６４とのかみ合わせ連結部材から離れて外側へカップリング部材６６をスライドさせる。この方法におけるスタビライザアセンブリ３０の動作は、それらが互いに独立して回転軸９４を回転することが許されるように、スタビライザ部材４０ａ・４０ｂと効果的に非結合とされる。第２のアクチュエータポジションにおけるアクチュエータ部材１４２の配置により、クラッチフォーク１２０は、第２ギア部材６４とかみ合わせ連結部材に向かってカップリング部材６６をスライドする。この方法におけるスタビライザアセンブリ３０は、効果的にスタビライザ部材４０ａ・４０ｂと結合させ、それらは、回転軸９４周辺の共同回転のために結合される。本発明の技術分野における熟練者は、この方法において、スタビライザ部材４０ａ・４０ｂの結合が、図示しない車体の横揺れを防止する間のトルクの伝達を許容することを理解するであろう。
【００２６】
コントローラ１２４は、データバス１４６を介して、自動車コントローラ１４４に結合されており、その結果、車体速度および動的連結伝達比等の様々な車体のデータを持つコントローラ１２４を供給する。この方法における配置は、コントローラ１２４が、そのとき、自動車データの所望の設定に反応した所望の位置におけるカップリング部材６６の位置決めを自動的に行うことを担う点で有利である。例えば、所定量を超えた自動車速度を検知すると、コントローラ１２４は、クラッチフォーク１２０に、第２ギア部材６４を持つかみ合わせ連結部材にカップリング部材６６をスライドさせるために、アクチュエータ信号を生成するようにプログラムされてもよい。同様にコントローラ１２４は、もし、所定のギア比が連結され（例えば、４つのホイールドライブ、ローギア）、車速が所定値よりも低くなった場合には、クラッチフォーク１２０に、カップリング部材６６を第２ギア部材６４を持つ連結部材の外にスライドさせるようにプログラムされてもよい。
【００２７】
さらに図６に示すように、コントローラ１２４は予備の電力供給装置１６０、速度検出装置１６２およびアクチュエータ装置１２２に電力を供給するための電力回路を含むように示されている。電力回路１６４は、正端子１６６、電気的グランドに接続されたグランド端子１６７、スタビライザアセンブリ３０が働くモードを選択するために、自動車の運転者により使用される離れた位置に搭載された２ポジションのスイッチ１６９から制御信号を受信する制御信号端子１６８を備えている。
【００２８】
本実施形態では、特に、予備の電力供給装置１６０は、ノーマリーオープンのコンタクト１７４を持つリレー１７０、ノーマリークローズのコンタクト１７６、電力貯蔵装置１７８、好ましくは、電力貯蔵装置１７８のコンタクト１７４へのバックフィード防止手段１８０を備えている。コンタクト１７４は、自動車が動作しており、コンタクト１７６が制御信号端子１６８に接続されているときだけ電力を供給する自動車電力サプライ１８２に接続されている。所定電圧を超えた電圧を有する電力が、リレー１７０で現れ、正端子１６６に電力を供給するようにコンタクト１７４がクローズされ、スイッチ１６９から電気信号の整合性を得るようにコンタクト１７６がオープンされる。所定電圧を超えた電圧を有する電力はリレー１７０で現れないときは、自動車電力サプライ１８２と正端子１６６との間の回路を邪魔するようにコンタクト１７４がオープンされ、制御信号端子１６８をグランド端子１６７へ接続するようにコンタクト１７６がクローズされる。
【００２９】
一般的に、自動車が動作しており、スイッチ１６９が第１のスイッチポジションに設置されているときには、スイッチ１６９が、制御信号端子１６８へ第１の所定の電圧を供給し、アクチュエータ装置１２２に電力を与えるための電力回路１６４は、それによりスタビライザ部材４０ａ・４０ｂを非接続にするために、アクチュエータ部材１４２を第１のアクチュエータポジションにドライブする。同様に、自動車が動作しており、スイッチ１６９が第２のスイッチポジションに設置されているときには、スイッチ１６９は、第１の所定の電圧よりも小さい第２の所定の電圧の第２の信号を制御信号端子１６８（例えば、制御信号端子１６８をアースに接続する）に対して供給し、アクチュエータ装置１２２に電力を与えるための電力回路１６４は、それによりスタビライザ部材４０ａ・４０ｂを非接続にするために、アクチュエータ部材１４２を第２のアクチュエータポジションにドライブする。スイッチ１６９の位置とは関係なく、正端子１６６に向かってフィードされるいくらかの電力は、電力貯蔵装置１７８を継続的に充電することに使用される。
【００３０】
電力がもはやリレー１７０に供給されないといった電気的欠陥が発生すると、コンタクト１７４は、オープンポジションにスイッチされ、コンタクト１７６は、上述したように、そのクローズポジションへスイッチされる。従って、自動車電力サプライ１８２と正端子１６６との間の回路を阻害するようにコンタクト１７４がオープンされ、制御信号端子１６８をグランド端子１６７へ接続するように、コンタクト１７６がクローズされる。グランド端子１６７に対する制御信号端子１６８の接続に応じて、制御信号端子１６８における電圧は、制御信号端子１６８に対する第１の所定の電圧よりも小さくなり、アクチュエータ装置１２２へ電力を供給するための電力回路１６４は、それによりスタビライザ部材４０ａ・４０ｂを接続するために、アクチュエータ部材１４２を第２のアクチュエータポジションへドライブする。もはや、自動車電力サプライ１８２から正端子１６６で電力を受けないことで、アクチュエータ装置１２２のアクチュエータ部材１４２が第２のアクチュエータポジションに位置することを確実にするために、電力貯蔵装置１７８が、電力回路１６４へ電力を供給するために使用される。与えられた特別な例においては、電力貯蔵装置１７８は、コンデンサ１７８ａとして示されているが、バッテリ１７８ｂを備えた電力貯蔵装置であってもよい。
【００３１】
バックフィード防止手段１８０は、示した特別な実施形態では、ダイオード１８０ａであるように示されており、電力貯蔵装置１７８からの電力が電力回路１６４にフィードするよりもむしろ、コンタクト１７４にバックフィードしないことを保証するために、コンタクト１７４と電力貯蔵装置１７８との間に挿入されている。
【００３２】
従って、本実施形態では、バックフィード防止手段１８０は、スイッチ、リレー、およびオープンしており、さらに、電力が電力貯蔵装置１７８からコンタクト１７４へのバックフィードすることを防止する他の装置も、あるいは選択的に含んでいてもよいということが分かる。
【００３３】
速度検出装置１６２は、比較回路３００と、制御信号端子１６８へ接続されるノーマリーオープンのコンタクトを有するリレー３０２とを備えている。比較回路３００は、車速をモニタし、それに応じて速度信号を生成する速度センサ３０６に接続されるように示されている。与えられた例では、速度センサ３０６は、伝送出力シャフトの回転速度を実際に検出しているが、その速度が車速に比例しているある部材品の速度を検出してもよいことがわかる。もし、速度をモニタしている間に、比較回路３００が、車速が所定の車速（例えば、１５マイル／ｈ）よりも大きいか、あるいは等しいことを測定した場合には、リレー３０２は、コンタクト３０４にクローズさせるように作動し、それによって、制御信号端子１６８をグランド端子１６７に接合させる。第１の所定の電圧やそれ自体よりも小さい制御信号端子における電圧が発生したとき、アクチュエータ装置１２２へ電力を供給するための電力回路１６４は、それによって、スタビライザ部材４０ａ・４０ｂを接合させるために、第２のアクチュエータポジションへアクチュエータ部材１４２をドライブする。この方法におけるコントローラ１２４の配置は、スタビライザ部材４０ａ・４０ｂが分離された際の高速での自動車の動作を防止する点で有利である。
【００３４】
比較回路３００が、車速が所定の車速よりも小さい速度信号を測定したとき、リレー３０２は、コンタクト３０４をオープンさせるために作動し、それにより、グランド端子１６７から制御信号端子１６８を分離する。自動車電力サプライ１８２がリレー１７０に電力を供給していることを考慮すれば、制御信号端子１６８における電圧は、スイッチ１６９が配置された位置に対して反応する（例えば、スイッチ１６９が、第１のスイッチポジションに配置された場合、制御信号端子１６８における電圧は、第１の所定の電圧か、それ自体よりも大きくなり、アクチュエータ装置１２２に電力を供給するための電力回路１６４は、それにより、スタビライザ部材４０ａ・４０ｂを分離するために、アクチュエータ部材１４２を第１のアクチュエータポジションへドライブする。）。
【００３５】
速度信号やスイッチ信号等のような様々な信号は、分散型の信号としてここでは示されているが、本発明では、いくつかのあるいは全てのこのデータも、便利な車体内ネットワークを越えて伝送されてもよいことが分かるであろう。例えば、商業的に有用な自動車および／または伝送コントローラは、典型的に、車速を測定し、他のモジュールに対して車内ネットワークを越えてこの情報を提供する能力を有している。従って、自動車コントローラ１４４は、車速を計算する、自動車ネットワークを越えて、コントローラ１２４により受信されるこの情報を伝送するのどちらかを選択すればよい。車速が所定の速度よりも大きくなるか、あるいは等しくなった場合には、コントローラ１２４は、コンタクト３０４をオープンさせるリレー３０２に対して、デジタル信号を出力するであろう。
【００３６】
スプリング１２６は、カップリング部材６６が急速に第２ギア部材６４に対して連結したり、分離したりする位置でクラッチアセンブリ４２に対する損傷を防止するために、クラッチフォーク１２０の位置において、追従度を与える。もし、例えば、カップリング部材６６が、第２のアクチュエータポジションへの移動を伴って、同時に、第２ギア部材６４と連結することができなかった場合には、スプリング１２６は、ハウジング部材７０と本体部材１３０との間で圧縮される。スプリング１２６の圧縮により生成された力は、クラッチフォーク１２０に及び、適切な時間で、カップリング部材６６を、第２ギア部材６４とかみ合わせた連結部材に押しやる傾向がある（例えば、回転速度及び／又はカップリング部材６６と第２ギア部材６４との配置が矛盾しない時）。
【００３７】
カップリング部材６６および第２ギア部材６４は、スタビライザ部材４０ａ・４０ｂが予め決められた方向にある場合に、うまくかみ合うように配置されることが好ましい。一方のシャフトの方向を他方のシャフトに合わせる方法は、一般に知られた技術であるため、ここでは詳細について論ずる必要はない。本実施例では、スタビライザ部材４０ａ・４０ｂは、図４により詳細に示すブロッキング歯１５０およびブロッキング溝１５２を介してお互いにかみ合わされている。ブロッキング歯１５０は、例えば、第２ギア部材６４に形成され、上記第２ギア部材６４の他の歯１１２よりも比較的幅の広い形状を有している。ブロッキング溝１５２は、カップリング部材６６に形成され、ブロッキング歯１５０を収容するように配置されている。ブロッキング歯１５０とブロッキング溝１５２とは、互いに一直線上にそろえられなければ、カップリング部材６６と第２ギア部材６４とがかみ合わないようになっている。上記ブロッキング歯１５０は、カップリング部材６６内に形成されていても、第２ギア部材６４内に形成されていても、どちらでもよく、択一的に選択すればよい。
【００３８】
また、クラッチアセンブリ４２は、第１・第２ギア部材６２・６４および上記カップリング部材６６間のギアの隙間をなくすための、隙間除去構造１８０’（図４参照）を含むことが好ましい。上記隙間除去構造１８０’は、本技術分野においてはよく知られているため、詳細について論ずる必要はない。例証されている特別な形態においては、上記第２ギア部材の上記歯１１２の一部材は、第２ギア部材６４が回転軸９４を軸として回転するように、上記カップリング部材６６の歯１０６を上記第２ギア部材６４の歯１１２に接触させるために、上記カップリング部材６６のかみ合いに応じてらせん状に形成されている。本技術分野に熟練していれば、第２ギア部材６４・第１ギア部材６２それぞれの歯１０６・１１０が互いに接触しているために、上記第２ギア部材６４の回転動作が、第１ギア部材６２に連動してカップリング部材６６も回転させるということがわかるであろう。
【００３９】
図５には、交互に構成されるスタビライザアセンブリ２９’を示す。一対のシール２００によるシーリングが、スタビライザ部材４０ａ’・４０ｂ’の中心部材４４’をふさいでいる。図５に示すように、第１ギア部材６２’は、スタビライザ部材４０ａ’の近接した末端に固定して結合され、第２ギア部材６４’は、スタビライザ部材４０ｂ’の近接した末端に固定して結合される。スタビライザ部材４０ｂ’は、ハウジングアセンブリ６０’内で回転するためにベアリング２０４によって支持されている。スタビライザ部材４０ｂ’は、スタビライザ部材４０ａ’と結合するためのパイロット部材２１０を収容するために設けられたパイロット開口部材２０８を含むように構成されている。パイロット開口部材２０８およびパイロット部材２１０は、回転軸９４’を軸として、スタビライザ部材４０ａ’・４０ｂ’を一直線上にそろえる。
【００４０】
クラッチフォーク１２０’は、一単位として形成された本体部材１３０’および一単位として形成されたピン部材１３４’を含んで構成される。ピン部材１３４’は、本体部材１３０’内に形成された図示しない開口部材を通して伸びており、通常回転軸９４’に平行に伸びている軸にそってスライドすることが可能である。第１・第２スプリング部材２１２・２１６はそれぞれ、ピン部材１３４’を取り囲むように配置され、本体部材１３０’によって軸方向に空間を隔てて配されている。アクチュエータ装置１２２’は、アクチュエータ部材１４２’が通常第２のアクチュエータポジションにおいて保持されるように形成されている。第１スプリング２１２は、第２スプリング２１６と比較してバネ定数が大きく、第１スプリング２１２に発生する力は、通常カップリング部材６６が第２ギア部材６４’とかみ合う状態において保持されるように加えられるであろう（例えば、クラッチアセンブリ４２’は、通常重信回路において表示される第２の状態で保持される。）。
【００４１】
アクチュエータ部材１４２’を第２のアクチュエータポジションに移動させるという要求のアクチュエータの信号を受け取ると、アクチュエータ装置１２２’は、アクチュエータ部材１４２’をピン部材１３４’へ接触させるように伸ばす。そして、本体部材１３０’に連動してピン部材１３４’を並進させ、第２スプリング２１６を圧縮させる。上記の状態において、第２スプリング２１６に発生する力は、第１スプリング２１２に働く斜め方向の力を超え、そして、本体部材１３０’を軸方向にスライドさせ、第２ギア部材６４’からカップリング部材６６を引き離す。上記の構成において、例えば、電源の故障の発生などによって、アクチュエータ信号が消えた場合、アクチュエータ装置１２２’は第１のアクチュエータポジションにおいてアクチュエータ部材１４２’を保持することができなくなるであろう。これによって、カップリング部材６６が第２ギア部材６４’とかみ合うように、第１スプリング２１２の斜め方向の力が本体部材１３０’をシフトさせる。
【００４２】
スタビライザアセンブリ２９’はまた、スタビライザ部材４０ａ’と結合する停止装置２２０を含むように示される。停止装置２２０は、スタビライザ部材４０ａ’が、予め定められた量以上に回転軸９４’に沿って軸方向に動くことを制限するために使用可能な停止部材２２２を含んでいる。ここに示される特定の実施形態においては、停止部材２２２は、スタビライザ部材４０ａ’と結合される止め輪２２４である。上記止め輪２２４は、本技術分野において広く知られた方法で、ハウジングアセンブリ６０’およびスタビライザ部材４０ａ’内にそれぞれ形成されている一対の止め輪溝２２６・２２８に配置されている。
【００４３】
図７には、本発明のさらに他の実施形態の技術に基づいて構成された自動車４００を示す。図７に示すように、自動車４００は従来のパワートレイン４０２を有する四輪駆動車である。上記パワートレイン４０２は、一組のフロントホイール４１７および一組のリアホイール４１８を駆動するために、エンジン４０４、トランスミッション４０６、トランスファーケース４０８、フロントおよびリア支柱シャフト４１０・４１２、フロントおよびリア車軸アセンブリ４１４・４１６を備えている。上記トランスファーケース４０８は、従来通りフロント車軸アセンブリ４１４が上記エンジン４０４から離れることを可能にする。これによって、エンジン出力がリアホイール４１８にのみ伝達されるようになり、上記自動車４００は二輪駆動モードで操作されることができる。上記自動車４００はまた、フロント・リアスタビライザアセンブリ４２０・４２２を備えている。上記フロント・リアスタビライザアセンブリ４２０・４２２は共に、共通のコントローラ１２４”がフロント・リアスタビライザアセンブリ４２０・４２２の両方の運転を制御するために採用されていることを除いて、スタビライザアセンブリ３０と同一の構造を成している。
【００４４】
さらに図８には、２つのフロント・リアスタビライザアセンブリ４２０・４２２の運転を制御するために、上記コントローラ１２４”によって採用される方法がフローチャート形式で模式的に示される。上記の方法は、フロント・リアスタビライザアセンブリ４２０・４２２それぞれのスタビライザ部材４０ａが、それぞれと結合するスタビライザ部材４０ｂとかみ合ったところでスタート（５００）する。続いて、ブロック５０４において、自動車の運転者が予め決められた運転モード（例えば、オフロード）を選択したか否かを判定する。本技術分分野に熟練していれば、予め決められた運転モードが選択されるという方法は、例えばトランスファーケース４０８が四輪駆動モード状態になっている場合のように、例えば、自動車機器パネル上に、あるいは予め決められたギアレシオの選択を介して、備えられているトグル継ぎ手、あるいは押しボタンスイッチからスイッチの入力操作を含んでいることを理解することができるであろう。自動車の運転者が上記予め決められた運転モードを選択していなかった場合には、上記の方法においては、スタート５００に戻る。自動車の運転者がブロック５０４において、上記予め決められた運転モードを決定した場合には、ブロック５０８へ進む。
【００４５】
ブロック５０８においては、パワートレイン４０２が上記予め決められた運転モードで作動しているか否かを判定する。例えば、上記予め決められた運転モードが四輪駆動モードの上記自動車４００の運転である場合には、上記の方法は、ブロック５０８において、エンジン４０４からの動力がフロント車軸アセンブリ４１４へ伝達されているか否かを判定する。もし、パワートレイン４０２が上記予め決められた運転モードで作動していなければ、上記の方法はスタート５００に戻る。もし、パワートレイン４０２が上記予め決められた運転モードで作動していれば、上記の方法は、判定ブロック５１２へ進む。
【００４６】
上記の方法は、判定ブロック５１２において、自動車４００の速度が予め決められた閾値速度未満であるか否かを判定する。自動車４００の速度が、予め決められた閾値速度以上である場合には、上記の方法は、スタート５００に戻る。判定ブロック５１２において、上記自動車４００の速度が上記予め決められた閾値速度未満である場合には、上記の方法はブロック５１６へ進む。ブロック５１６では、リア車軸アセンブリ４１６と結合しているリアスタビライザアセンブリ４２２のスタビライザ部材４０ａと４０ｂとが互いに分離される。そして、上記の方法は次にブロック５２０へ進む。ブロック５２０では、上記の方法において次のステップへ進む前に、リアスタビライザアセンブリ４２２のスタビライザ部材４０ａと４０ｂとが確実に結合を切断されることを保証するように、例えば２秒というような予め決められた時間を経過させる。
【００４７】
ブロック５２０において、上記予め決められた時間が経過した後、上記の方法はブロック５２４へ進む。ブロック５２４では、フロント車軸アセンブリ４１４と結合しているフロントスタビライザアセンブリ４２０のスタビライザ部材４０ａと４０ｂとは互いに結合が分離される。続いて上記の方法は、ブロック５２８へ進む。
【００４８】
ブロック５２８において、上記の方法は上記自動車４００の速度が上記予め決められた速度未満であるか否かの判定を行う。上記自動車４００の速度が上記予め決められた速度以上である場合には、上記の方法は、ブロック５３６へ進む。上記自動車４００の速度が上記予め決められた速度未満である場合には、上記の方法は判定ブロック５３２へ進む。
【００４９】
判定ブロック５３２において、上記の方法は上記自動車の運転者が、例えば、オフロードモードを解除して、オンロードモードへ変更するというように、上記予め決められた運転モードの選択を解除しているか否かの判定を行う。上記自動車の運転者が上記予め決められた運転モードの選択を解除していない場合には、上記の方法はブロック５２８へ戻る。上記自動車の運転者が上記予め決められた運転モードの選択が解除されている場合には、上記の方法はブロック５３６へ進む。
【００５０】
ブロック５３６において、上記の方法は、フロント車軸アセンブリ４１４と結合しているフロントスタビライザアセンブリ４２０のスタビライザ部材４０ａと４０ｂとを、互いに結合させる。そして、上記の方法は、次にブロック５４０へ進む。ブロック５４０では、上記の方法において次のステップへ進む前に、フロントスタビライザアセンブリ４２０のスタビライザ部材４０ａ・４０ｂが確実に分離されていることを保証するために、例えば、２秒というような予め決められた時間を経過させる。
【００５１】
ブロック５４０において、上記予め決められた時間が経過した後、上記の方法はブロック５４４へ進む。ブロック５４４では、リア車軸アセンブリ４１６と結合されたリアスタビライザアセンブリ４２２のスタビライザ部材４０ａ・４０ｂとが、互いに結合される。続いて上記の方法は、スタート５００へ戻る。
【００５２】
本方法におけるフロント・リアスタビライザアセンブリ４２０・４２２の制御は、上記リアスタビライザアセンブリ４２２がかみ合っている間は、上記フロントスタビライザアセンブリ４２０は決してかみ合わないため、自動車の安定性は保持され、自動車の操作を難しくさせる転覆ステアリング効果を受けないようにすることができるという高い利点を有している。
【００５３】
本発明のスタビライザアセンブリは、側面にスペースを設けた一組のホイールを有する自動車用のスタビライザアセンブリにおいて、第１・第２スタビライザ部材とクラッチアセンブリとを備えており、上記第１スタビライザ部材は、第１の側面にスペースを設けた一組のホイールに結合させるように適合され、上記第２スタビライザ部材は、第２の側面にスペースを設けた一組のホイールに結合させるように適合され、上記クラッチアセンブリは、第１・第２スタビライザ部材に結合され、上記クラッチアセンブリは、自動車の電力源に結合されるように適合させたスイッチと電気的動力を備えたアクチュエータとを有し、上記電気的動力を備えたアクチュエータは、スイッチによって生成された第１の制御信号に反応し、上記第１の制御信号は、上記第１・第２スタビライザ部材を互いに独立して回転させるために、上記電気的動力を備えたアクチュエータを上記第１・第２スタビライザ部材から分離し、上記電気的動力を備えたアクチュエータは、スイッチにより生成される第２の制御信号に反応し、上記第２の制御信号は、お互いに一緒に回転させるために、電気的動力を備えたアクチュエータを上記第１・第２スタビライザ部材に結合させ、上記スタビライザ部材をもつスタビライザアセンブリの動作を妨げるためのコントローラが互いに分離されており、上記コントローラは、車速に対する比率である速度信号を与えるセンサと、所定の閾値を超えた速度信号の受信に反応して閾値信号を生成し、上記所定の閾値と速度信号とを比較するための比較回路と、上記所定の閾値に対して直ぐに反応し、上記電気的動力を備えたアクチュエータが上記第２の制御信号を受信して、その結果、お互いに一緒に回転させるために、電気的動力を備えたアクチュエータを上記第１・第２スタビライザ部材に結合させることを保証するために、電気的動力を備えたアクチュエータが上記第１の制御信号を受信することを妨害するように、上記比較回路と上記スイッチとに結合されたスイッチング装置とを備えている。
【００５４】
上記の構成によれば、連結が切断されている状態で、車速が予め定められた限界速度以上になった場合に、スタビライザアセンブリの操作を妨げる速度感知装置を装備しているため、常に自動車を安定して走行させることが可能になる。
【００５５】
本発明のスタビライザアセンブリの制御方法は、側面にスペースを設けた一組のフロントホイール、側面にスペースを設けた一組のリアホイール、フロント・リアスタビライザアセンブリを有する自動車において、上記スタビライザアセンブリの各々は、第１の側面にスペースを設けた一組のホイールに結合するように適合された第１スタビライザ部材と、第１の側面にスペースを設けた一組のホイールから側面にスペースを設けられた、第２の側面にスペースを設けた一組のホイールに結合するように適合された第２のスタビライザ部材とを有しているスタビライザアセンブリの制御方法であって、上記リアスタビライザアセンブリの上記第１・第２スタビライザ部材を、お互いに一緒に回転させるために、上記リアスタビライザアセンブリを分離するステップと、上記リアスタビライザアセンブリの分離から所定の時間が経過した後、上記フロントスタビライザアセンブリの上記第１・第２スタビライザ部材を、お互いに一緒に回転させるために、上記フロントスタビライザアセンブリを分離するステップとを含んでいる。
【００５６】
上記の制御方法によれば、一対のスタビライザアセンブリの連結および切断における制御方法を提供することができ、自動車の安定走行が可能になる。
【００５７】
本発明のスタビライザアセンブリの制御方法は、側面にスペースを設けた一組のフロントホイール、側面にスペースを設けた一組のリアホイール、フロント・リアスタビライザアセンブリを有する自動車において、上記スタビライザアセンブリの各々は、第１の側面にスペースを設けた一組のホイールに結合するように適合された第１スタビライザ部材と、第１の側面にスペースを設けた一組のホイールから側面にスペースを設けられた、第２の側面にスペースを設けた一組のホイールに結合するように適合された第２スタビライザ部材とを有しているスタビライザアセンブリの制御方法であって、上記フロントスタビライザアセンブリの第１・第２のスタビライザ部材の間で、相対的な回転を阻止するために、上記フロントスタビライザアセンブリに接続するステップと、上記フロントスタビライザアセンブリの接続から、所定の時間が経過した後、上記リアスタビライザアセンブリの上記第１・第２のスタビライザ部材に接続するステップとを含んでいる。
【００５８】
上記の制御方法によれば、一対のスタビライザアセンブリの連結および切断における制御方法を提供することができ、自動車の安定走行が可能になる。
【００５９】
本発明は、より好ましい実施の形態に関して、本明細書に記載し、図面を用いて説明しているが、本発明の請求項に定義された範囲内において、様々に変化させたり、また各要素についてそれと同等の物と置き換えたりしてもよいということが、本技術分野に熟練している者であればわかるであろう。さらに、本発明の本質的な範囲から外れることなく、特定の条件や素材を本発明の技術に適応させた多くの変形例が得られる可能性がある。それゆえに、本発明は、図面によって説明されたり、明細書に記載されたりした特定の実施の形態に制限されるものではないことを意図している。即ち、上記特定の実施の形態は、本発明を実施する上で現在考えられる最良の形態であるが、本発明は前述の記載および本請求項に当てはまるあらゆる実施の形態を含むものである。
【００６０】
【発明の効果】
本発明のスタビライザアセンブリは、側面にスペースを設けた一組のホイールを有するスタビライザアセンブリ内において、第１および第２スタビライザ部材とクラッチアセンブリとを備えており、上記第１スタビライザ部材は、側面にスペースを設けた一組のホイールのうちの第１のホイールに結合させるように適合され、上記第２スタビライザ部材は、側面にスペースを設けた一組のホイールのうちの第２のホイールに結合させるように適合され、上記クラッチアセンブリは、第１および第２スタビライザ部材に結合され、自動車の電力源に結合されるように適合させたスイッチと電気的動力を有するアクチュエータとを有しており、上記電気的動力を有するアクチュエータは、上記スイッチにより生成される第１の制御信号に反応し、上記第１および第２スタビライザ部材を互いに独立して回転させるとともに、上記スイッチにより生成される第２の制御信号に反応し、上記第１および第２スタビライザ部材を互いに一緒に回転させ、予備の電力供給装置は、自動車の電力源から電気的動力を有するアクチュエータに電力が伝達されないときに、上記電気的動力を有するアクチュエータに電力を供給するとともに、電気的動力を有するアクチュエータと結合され、電気的動力源を供給する電力貯蔵装置と、上記自動車の電力源および上記電力貯蔵装置に結合されているスイッチング装置とを備え、上記スイッチング装置は、自装置に対する上記自動車の電力源の電力伝達の失敗に反応した時、上記電気的動力を有するアクチュエータを上記電力貯蔵装置に電気的に接続し、上記電気的動力を有するアクチュエータにより上記第１および第２スタビライザ部材が互いに一緒に回転することを保証するために、上記電気的動力を有するアクチュエータが上記第１の制御信号を受信することを阻害する構成である。
【００６１】
上記の構成により、自動車の安定性を保持することができるという効果を奏する。さらに、自動車の操作を難しくさせる転覆ステアリング効果を受けないようにすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明に係るスタビライザアセンブリが組み込まれた独立したフロントホイールサスペンションの代表的な一例を示す透視図である。
【図２】  図２は、図１に示すスタビライザアセンブリの分解組立て立体図である。
【図３】  図３は、３−３線に沿って切断された場合のスタビライザアセンブリの一部材の縦断面図である。
【図４】  図４は、クラッチアセンブリの一部材であるカップリング部材と第２ギア部材とをさらに詳細に示す斜視図である。
【図５】  図５は、交互に構成されるクラッチアセンブリを図３と同様に切断した縦断面図である。
【図６】  図６は、本発明におけるクラッチコントローラの概略図である。
【図７】  図７は、本発明の他の実施形態に基づいて構成された自動車の代表的な一例を示す概略図である。
【図８】  図８は、本発明に係るフロントおよびリアスタビライザアセンブリの運転を制御する方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３０      スタビライザアセンブリ
４０ａ    スタビライザ部材（第１スタビライザ部材）
４０ｂ    スタビライザ部材（第２スタビライザ部材）
４２      クラッチアセンブリ
６２      第１ギア部
６４      第２ギア部
６６      カップリング部材
１２２      アクチュエータ装置
１２４      コントローラ
１６０      予備の電力供給装置
１６４      電力回路
１７８      電力貯蔵装置
１８０      バックフィード防止手段
１８０ａ    ダイオード
【図１】
0003931097.tif 000002
【図２】
0003931097.tif 000003
【図３】
0003931097.tif 000004
【図４】
0003931097.tif 000005
【図５】
0003931097.tif 000006
【図６】
0003931097.tif 000007
【図７】
0003931097.tif 000008
【図８】
0003931097.tif 000009