JP2005517564A - 自動車用のスタビライザー - Google Patents

Abstract

本発明によれば、自動車用のスタビライザー（１；１′）であって、車両フレーム（３）に回転可能に固定され、かつ車両の同一車軸（２；２′）の互いに向き合う２つのホイールサスペンション（４；４′）に結合されたシングルピースのトーションバー（５；５′）を有しており、該トーションバー（５；５′）が互いに向き合うホイールサスペンション（４；４′）のばねストローク運動を弾性的に連結するためのトーション領域を有している形式のものにおいて、スタビライザー（１；１′）がさらに、そのトーション領域の少なくとも第１の部分領域（F；B′）内でシングルピースのトーションバー（５；５′）を包囲する第１のトーションパイプ（８１；８′）を有しており、この第１のトーションパイプ（８１；８′）の第１の端部（８１ａ；８ａ′）がシングルピースのトーションバー（５；５′）に相対回動不能に結合されていて、第２の端部（８１ｂ；８ｂ′）がカップリング装置（９；９′）によって選択的に、シングルピースのトーションバー（５；５′）に相対回動不能に結合可能であって、それによってスタビライザー（１；１′）のねじり剛性が変えられるようになっているものが提案されている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した自動車用のスタビライザーに関する。

自動車用のスタビライザーは、一般的に、自動車の一方側における車輪のホイールサスペンションを、自動車の他方側における同一車軸の相応の車輪のホイールサスペンションに弾性的に連結するために用いられる。この連結は、一方の車輪のばねストローク時に他方の車輪のばねストロークも同じばねストローク方向で負荷されるようにして行われる。これによって自動車のカーブ走行時において、カーブ外側に向かって自動車が側方に傾くことは避けられる。何故ならば一方ではそれぞれカーブ外側の車輪のホイールサスペンションが付加的に、カーブ内側の車輪のホイールサスペンションのばねストロークによって支えられ、他方ではホイールサスペンションがカーブ内側の車輪を車両フレームに対して相対的にほぼ同じばねストローク方向で押しやられるようになっているからである。

これに対して直進走行時には、スタビライザーは、車両のばね特性にできるだけ影響を与えないようにしなければならない。

しかしながら車道が平坦ではない場合、車両の一方側の一方の車輪は一方のばねストローク方向で押しやられ、これに対して車両の他方側の対応する車輪は所望の路面接触を維持するために他方のばねストローク方向で移動させるようにしなければならないので、走行快適性はスタビライザーによって影響を受ける。このためにスタビライザーは、スタビライザーによって連結されたホイールサスペンションの、車両ボディに対して相対的な互いに逆向きの運動に抗して作用する傾向がある。それによって、スタビライザーは直進走行時に、一方の車輪の振動を同一車軸の互いに反対側の車輪に伝達し、ひいては走行安定性に不都合な影響を与えることになる。

スタビライザーにおける安全性の要求と快適性の要求との矛盾は、スタビライザーが直進走行時に遮断され、カーブ走行時に再び自動的に接続されることによって、取り除かれる。

このような形式のシステムは、例えばドイツ連邦共和国特許出願公告第１１０５２９０号明細書により公知である。ドイツ連邦共和国特許出願公告第１１０５２９０号明細書には、分割されたトーションバーを備えたスタビライザーが設けられており、この場合、部品は液圧式のカップリングを介して互いに結合されており、このカップリングは、遠心力又は自動車舵取りに基づいて制御される。これによって、直進走行時にカップリングの開放によってスタビライザーを作動しないようにし、カーブ走行時にだけ作動接続する可能性が得られる。一般的にこの公知の明細書によればさらに、トーションバーの部品はサーボモータによってカーブ走行時に互いに相対的に調節されて、カーブ外側に向かっての車両ボディの傾きが小さくなるように、つまり傾きに抗してアクティブに作用するようになっている。

分割された（一体的でない）トーションバーを備えたスタビライザーを連結するための公知のアクチュエータは、ドイツ連邦共和国特許第１９９５０２４４号明細書により公知である。その他のアクチュエータはドイツ連邦共和国特許第３７４０２４号明細書に記載されている。

分割されたトーションバーを備えた公知のスタビライザーの欠点は、スタビライザーの接続（連結）が、カーブ走行時に安全性の理由から一般的に自動的かつ非常に迅速に行わなければならないという点にある。何故ならばそうでなければ、車両はカーブ走行時に制御できなくなるからである。アクチュエータに対するこのような要求には高いコストが伴い、従って、接続可能なスタビライザー（「アクティブなスタビライザー」とも称呼されている）は、大量モデル（Volumenmodellen）（つまり大量生産で製造される車両）に使用することはできない。

さらに、特にオフロードで使用される、手動でゆっくりと切換可能なスタビライザーが公知である。このような形式の例えばドイツ連邦共和国特許第４３０７６３９号明細書により公知のスタビライザーは、ゲレンデを低速で走行する際にトラクション（駆動力）を改善するためにだけ適している。安全性の理由によりこのようなシステムは、スタビライザーを一般道路の走行時にスタビライザーを接続若しくは遮断するためには適していない。何故ならば、スタビライザーはカーブにおいて接続できないか、又は適時に接続できないので、車両が制御不能状態に陥るからである。

そこで本発明の課題は、カーブ走行時及び回避操作時に、高い走行快適性を保証するために、いずれにしても十分に有効であって、しかも車両のばね特性にわずかな影響しか及ぼさないような、安価なスタビライザーを提供することである。

この課題は本発明の請求項１に従って解決される。本発明のその他の構成は従属請求項に記載されている。

本発明によれば、車両フレームに回転可能に固定され、かつ車両の同一車軸の互いに向き合う２つのホイールサスペンションに結合されたシングルピースの（分割されていない；一体の）トーションバーを有しており、該トーションバーが互いに向き合うホイールサスペンションのばねストローク運動を弾性的に連結（フレキシブルにカップリング；elastische Kopplung）するためのトーション領域を有している形式の自動車用のスタビライザーにおいて、スタビライザーがさらに、そのトーション領域の少なくとも第１の部分領域内でシングルピースのトーションバーを包囲する第１のトーションパイプを有しており、この第１のトーションパイプの第１の端部がシングルピースのトーションバーに相対回動不能に結合されていて、第２の端部がカップリング装置によって選択的に、シングルピースのトーションバーに相対回動不能に結合可能であって、それによってスタビライザーのねじり剛性が変えられるようになっていることを特徴としている。

これによって本発明によれば、互いに向き合うホイールサスペンションのばねストローク運動の完全な連結解除が行われるのではなく、単にスタビライザーのねじり剛性が変えられるだけである。従ってカップリング装置をスタビライザーの最大ねじり剛性に設定する必要はなく、トーションパイプのねじり剛性だけに設定すればよいので、カップリング装置は、より簡単でより良好に構成することができる。カップリング装置が完全に故障した時にだけ、互いに向き合うホイールサスペンションのばねストローク運動の弾性的な連結の最小値が常に保証される。

有利な実施態様によれば、シングルピースのトーションバーがねじり剛性の異なる領域を有していて、シングルピースのトーションバーのねじり剛性が、第１の部分領域内において第２の部分領域内におけるよりも小さい。

これによって、本発明によるスタビライザーのカップリング装置及びトーションパイプは、自動車の好都合な組み付け箇所に所望に設けることができる。

有利には、トーションパイプの第２の端部がカップリング装置によって、シングルピースのトーションバーに相対回動不能に結合されている場合、シングルピースのトーションバーのねじり剛性がスタビライザーのねじり剛性の２０〜５０パーセントの間であって、トーションパイプのねじり剛性がスタビライザーのねじり剛性の８０〜５０パーセントの間である。

本発明によるスタビライザーの前記課題をできるだけ確実に満たすために、カップリング装置は、第１のトーションパイプの第２の端部が、車両の実際の及び／又は得ようとする横方向加速に関連してトーションバーに相対回動不能に結合するために適している。これによって車両の直進走行時にスタビライザーを自動的に連結解除し、カーブ走行時に再び連結させることができる。

本発明の選択的な実施例によれば、スタビライザーはさらに、そのトーション領域の第２の部分領域内でトーションバーを包囲する第２のトーションパイプを有しており、この第２のトーションパイプの第１の端部がカップリング装置によって選択的に、第１のトーションパイプの第２の端部に接続可能であって、第２のトーションパイプの第２の端部がシングルピースのトーションバーに相対回動不能に結合されている。

本発明によるスタビライザーのこのような構成においては、第１のトーションパイプはシングルピースのトーションバーに直接連結されるのではなく、第２のトーションパイプに連結される。これによってカップリング装置を自動車に特に自由に配置することができる。

本発明によるスタビライザーの特に有利な選択的な実施例においては、第１のトーションパイプの第２の端部がカップリング装置によって、第２のトーションパイプの第２の端部に相対回動不能に結合されている場合、相対回動不能に結合されたトーションパイプのねじり剛性がスタビライザーのねじり剛性の８０〜５０パーセントの間である。

カップリング装置は、第１のトーションパイプの第２の端部が、車両の実際の及び／又は得ようとする横方向加速に関連して、第２のトーションパイプの第１の端部に結合するために適している。これによって、車両の直進走行時にスタビライザーを自動的に連結し、カーブ走行時に再び自動的に連結解除することができる。

本発明の選択的な実施例に従って、第１のトーションパイプの第１の端部及び／又は第２のトーションパイプの第２の端部が、トーションバーに相対回動不能、かつカップリング装置によって軸方向で摺動可能に支承されていれば、スタビライザーのカップリング装置の特に簡単な構成が実現される。

第１及び／又は第２のトーションパイプが、シングルピースのトーションバーを同心的に包囲していれば、バー及び／又はトーションパイプの不都合なねじれを避けるために有利である。

有利には、カップリング装置は、車両の横方向加速及び／又は実舵角度速度及び／又は実舵角度及び／又は車両速度に関連して制御可能である。

有利な実施例によれば、カップリング装置が、カップリング装置の迅速な閉鎖を保証するように構成されたばねパケットを有している。これによってカップリング装置を閉鎖するために、エネルギーを供給する必要はなく、ひいてはシステムは非常に故障しにくいものとなる。

可能な誤機能において安全性が脅かされるのを避けるために、カップリング装置は、故障時に自動的に閉鎖するか若しくは閉鎖維持されるように構成されている。

一般的にカップリング装置は例えば液圧式又は空圧式に切換可能である。

有利な実施態様によれば、カップリング装置が、カップリング装置を開放させるために適した液圧式環状シリンダを有している。

困難な条件下（例えば直進走行時に路面の穴によってトーションバーがねじれた時）においても確実な連結を保証するために、カップリング装置は、車両の直進走行時に、トーションバーとトーションパイプ若しくは２つのトーションパイプとの間の許容交差を越えないように構成されている。

特に簡単に、トーションバーとトーションパイプ若しくは２つのトーションパイプとの間の許容交差の制限はエンドストッパを介して行われる。

有利な実施例によれば、カップリング装置はつめクラッチ（Klauenkupplung）として構成されている。

有利には、つめクラッチのつめ歯列は、車両の直進走行時に、トーションバーとトーションパイプ若しくは２つのトーションパイプとの間の許容交差を越えないように構成されている。

つめクラッチのつめ歯列が、つめクラッチを閉鎖させるために適したスプリングのばね力が、歯面を介して補強されていて、トーションバーとトーションパイプ若しくは２つのトーションパイプとが交差した場合でも、つめクラッチの確実な閉鎖を保証するように構成されていれば、特に有利である。

選択的な有利な実施例によれば、カップリング装置が、第１のエレメントと第２のエレメントとを有する連行球型カップリングとして構成されており、これらのエレメントが互いに摺動可能であって、これらのエレメントの互いに向き合う側に、連行球のためのポケットが形成されていて、それによって連行球型カップリングは第１のエレメントと第２のエレメントとの間に配置されている。

この場合、ポケットは有利には円環状（Kreisring）に配置されていて、楕円形回転体セグメント（Rotations-Ellipsoid-Segments）に応じて構成されている。

トーションバーとトーションパイプ若しくは２つのトーションパイプとが交差した場合でも、連行球型カップリングが確実に閉鎖されるようにするために、ポケットが傾斜面を有しており、この傾斜面は、連行球カップリングの開放時に、トーションバーとトーションパイプ若しくは２つのトーションパイプとの間の許容交差を越えないように構成されている。

以下に図面を用いて本発明を具体的に説明する。

図１は、本発明によるスタビライザーを備えた自動車フレームの概略的な構造、
図２は、本発明の第１の有利な実施例によるスタビライザーの主要な部材の断面図、
図３は、本発明の第２の有利な実施例によるスタビライザーの主要な部材の断面図、
図４は、連行球型カップリングの主要な構成部分の平面図、
図５は、閉じた連行球型カップリングの断面図、
図６は、開いた連行球型カップリングの断面図である。

図面では、同じ部材には同じ符号が付けられている。

図１には、本発明によるスタビライザー１，１′が自動車にどのように配置され得るかについて示されている。図示の実施例では、説明のために、自動車の後車軸２′及び前車軸２に、本発明によるスタビライザー１，１′の２つの異なる実施例のものが配置されている。しかしながら、前車軸及び後車軸に本発明によるスタビライザーの同じ実施例のものを配置するか、又は一方の車軸だけに本発明によるスタビライザーを配置し、他方の車軸に従来のスタビライザーを配置しても、選択的に可能であり、場合によっては有利である。

本発明によるスタビライザー１、１′は、それぞれ車両フレーム３に回転可能に固定され、かつ車両の同一の車軸２，２′の互いに向き合う２つのホイールサスペンション４，４′に接続されたシングルピースのトーションバー５，５′を有している。トーションバー５，５′は、互いに向き合う１対のホイールサスペンション４，４′のばねストローク運動若しくはスプリング運動（Fedrungsbewegung)を弾性的に連結するためのトーション領域を有している。この場合、トーション領域は、主に、各トーションバー５，５′の折り曲げられた２つのアーム７，７′間に延びている。

車両フレーム３若しくはホイールサスペンション４，４′におけるトーションバー５，５′の支承若しくは枢着は、有利な形式で、曲げモーメントをまったく吸収しないか又は僅かだけ吸収するような形式で行われる。一般的には、車両フレーム３はホイールサスペンション４，４′に対してスプリング６，６′を介してばね負荷されている。

図２に示した本発明の第１の有利な実施例によれば、全体が符号１で記されているスタビライザーが、車両横方向に配置されたシングルピースの（一体的な）トーションバー５′を有しており、このトーションバー５′は、（図示していない）車両固定された支承部に回転可能に保持されている。シングルピースのトーションバー５′の互いに反対側の端部には、（図２には図示されていない）レバーアーム７′が固定されている。レバーアーム７′の両方の自由端部はそれぞれ、車両右側及び左側でホイールのホイールサスペンション４′（図２には図示されていない）に接続されており、この接続によって、各レバーアーム７′が、所属のホイールのスプリングストロークにおいて、シングルピースのトーションバー５′の軸線を中心にして旋回するようになっている。それによって、車両の同一車軸２′の互いに向き合う２つのホイールサスペンションが弾性的に結合されている。

トーションバー５′は、種々異なるねじり強さの３つの部分領域Ａ′，Ｂ′，Ｃ′を有しており、この場合、図示の実施例では、部分領域Ａ′及びＣ′のねじり強さはほぼ同じであって、部分領域Ｂ′のねじり強さは、部分領域Ａ′及びＣ′におけるねじり強さよりも小さい。各領域Ａ′，Ｂ′，Ｃ′内のねじり強さはほぼ一定である。領域Ａ′とＢ′との間に小さい移行領域Ｄ′が配置されていて、領域Ｂ′とＣ′との間に小さい移行領域Ｅ′が配置されている。この領域Ｄ′及びＥ′において、トーションバー５′のねじり強さは一定ではない。図示の実施例では、各領域は、トーションバー５′の相応の先細り部によって形成されている。

さらに本発明によるスタビライザー１′は、主に領域Ｂ′及びそのトーション領域の移行領域Ｄ′及びＥ′におけるシングルピースのトーションバー５′を中央で包囲するトーションパイプ８′を有している。このトーションパイプ８′の第１の端部８ａ′は、例えば溶接、はんだ付け又はねじ結合によって、シングルピースのトーションバー５′の部分領域Ｃ′に相対回動不能に（一緒に回転するように）結合されており、また第２の端部８ｂ′は、一般的に符号９′で記されたカップリング装置によって選択的に、シングルピースのトーションバー５′の部分領域Ａ′に相対回動不能に結合可能であり、それによってスタビライザー１′のねじり強さを全体的に変えることができる。

図２に示した実施例では、シングルピースのトーションバー５′及びトーションパイプ８′のねじり強さが、トーションバー５′及びトーションパイプ８′の適当な寸法及び材料選択によって次のように選択されている。つまり、トーションパイプ８′の第２の端部８ｂ′がカップリング装置９′によってシングルピースのトーションバー５′の部分領域Ａに相対回動不能に結合されている場合に、トーションバー５′のねじり強さが、スタビライザーの全ねじり強さの３０％、またトーションパイプ８′のねじり強さがスタビライザーの全ねじり強さの７０％となるように選択されている。

しかしながら一般的に、トーションパイプ８′の第２の端部８ｂ′がカップリング装置９′によってシングルピースのトーションバー５′に相対回動不能に結合されている場合、トーションバー５′のねじり強さがスタビライザー１′のねじり強さの２０％〜５０％の間、トーションパイプ８′のねじり強さがスタビライザー１′のねじり強さの８０％〜５０％の間であれば有利である。

カップリング装置９′は、トーションパイプ８′の第２の端部８ｂ′を車両の実際の横方向加速及び／又は得ようとする横方向加速に関連して、トルクを伝達するためのトーションバー５′の部分領域Ａ′に相対回動不能に結合するか、若しくはトーションバー５′の部分領域Ａ′とトーションパイプ８′の第２の端部８ｂ′とが互いに独立して回転できるように、トーションバー５′の部分領域Ａ′から分離するために適している。

このために、カップリング装置９′は有利な形式で図２に示されているようにつめクラッチ（ドグクラッチ）として構成されていて、つめ歯列を有しており、これらのつめ歯列は、車両の直進走行時にトーションバー５′の部分領域Ａ′及びトーションパイプ８′の第２の端部８′ｂの許容される交差を越えないように、構成されている。選択的に、このような直進走行時のトーションバーとトーションパイプとの間の許容される交差の制限は、終端ストッパを介して行うこともできる。

図示されていない別の実施例によれば、トーションバーとトーションパイプとが交差してもつめクラッチを確実に閉鎖させることができるように、つめクラッチのつめ歯列は、つめクラッチを閉鎖させるために適しているスプリングのばね力が歯面（歯の側面）を介して増強されるように構成されている。

図２に示したつめクラッチ９′は、主にトーションパイプ８′とトーションバー５′とから形成された環状室１０′を有しており、この環状室１０′は、長手方向溝（縦溝）１１′内で摺動可能な環状ピストン１２′によって閉鎖されている。この場合、長手方向溝１１′は、トーションバー５′の部分領域Ａ′に形成されている。それによって環状ピストン１２′は、トーションバー５′に関連して回転不能であって、トーションパイプ８′の第２の端部８′ｂに関連して、回転可能かつ軸方向摺動可能に配置されている。トーションパイプ８′の内壁及びトーションバー５′の外壁に対して環状室１０′をシールするために、環状ピストン１２′はシール１３′を有している。

摺動可能な環状ピストン１２′及びトーションパイプ８′の第２の端部８ｂ′にそれぞれ、互いに噛み合うつめ１４′，１５′が例えば溶接によって固定されている。

環状室１０′を圧力下にある液圧式の又は空圧式の媒体で負荷するために、環状室１０′は、インレット開口１６′を介して図示していない圧力源に接続されている。媒体の圧力は、環状ピストン１２′が、この環状ピストン１２′に配置されたつめ１４′と共に、トーションパイプ８′の第２の端部８ｂ′に配置されたつめ１５′から離れる方向に摺動できる程度に選定されているので、選択的に、トーションバー５′の部分区分Ａ′をトーションパイプ８′の第２の端部８ｂ′から解離することができる。この場合、圧力のためのその他の領域は、１２０ｂａｒ〜１７０ｂａｒ、有利には１５０ｂａｒである。

故障の場合（例えばカップリング装置９′を制御する液圧ポンプが故障した場合）、カップリング装置９′を確実に自動的に閉鎖するか、若しくはカップリング装置９′を閉鎖維持できるシステムを保証するために、環状ピストン１２′はスプリング１７′（有利には皿ばね）によってカップリング装置９′の閉鎖方向で、及びひいては環状室１０′の方向でプレロードをかけられている。

それによって、環状ピストン１２′に相対回動不能に配置されたつめ１４′は、環状室１０′内で媒体の相応の対抗圧力が形成されない場合に、スプリング１７′のばね力に基づいてトーションパイプ８′の第２の端部８ｂ′に相対回動不能に配置されたつめ１５′に噛み合うので、つめ１４′と１５′、及びひいてはスタビライザー１′のトーションパイプ８′の第２の端部８ｂ′とトーションバー５′の部分区分Ａ′とが互いに摩擦接続（摩擦よる束縛）的に結合される。

従ってこの実施例では、本発明によるスタビライザー１′のねじり強さは、解離された状態で、トーションバー５′のねじり強さ及びトーションパイプ８′のねじり強さの合計として得られる。

環状室１０′内で媒体の圧力が相応に形成されると、前記摩擦接続的な結合が解除されるので、本発明によるスタビライザー１′のねじり強さは、解離された状態において、トーションバー５′のねじり強さとしてだけ得られる。

環状室１０′並びに環状ピストン１２′の代わりに、同時に操作される相応の４つの個別ピストンのために、円形横断面を有する複数の室を配置してもよい。

図３には、本発明によるスタビライザー１の第２の有利な実施例の主要な部材が示されている。

図３に示された第２実施例は、図２に示した第１実施例のものに対して基本的に次の点で異なっている。つまり、第２実施例によれば、本発明によるスタビライザー１の分割されないトーションバー５のねじり強さが、その全トーション領域に亘ってほぼ一定であり、また本発明によるスタビライザー１が、そのトーション領域の隣接し合う２つの部分領域Ｆ，Ｇにおけるシングルピースのトーションバー５を包囲する２つのトーションパイプ８１，８２を有しており、この場合、トーションパイプ８１，８２の互いに反対側の端部が、シングルピースのトーションバー５の互いに反対側の領域に相対回動不能に結合されていて、トーションパイプ８１，８２の互いに向き合った端部がカップリング装置９によって選択的に相対回動不能に結合可能である、という点で異なっている。

このために、第１及び第２のトーションパイプ８１，８２が、その互いに反対側の端部でトーションバー５に相対回動不能であるが、軸方向に摺動可能に支承されている。このような形式の軸方向に摺動可能な支承は、必ずしも必要ではないが、所定の条件下では有利である。第１及び第２のトーションパイプ８１，８２の互いに反対側の端部のマウント９１，９２は、第２実施例によれば互いに相応しているので、図３には、第１のトーションパイプ８１の第１の端部８１ａのマウント９１だけが示されている。

第１のトーションパイプ８１は、その第２のトーションパイプ８２とは反対側の第１の端部８１ａで、スライドエレメント１９１に相対回動不能に結合されている。スライドエレメント１９１は、トーションバー５内に形成された長手方向溝１１に係合していて、それによってトーションバー５の長手方向で摺動可能である。トーションバー５に対してシールするために、スライドエレメント１９１はシール１３１を有している。有利には皿ばねであるスプリング装置１７１によって、第１のトーションパイプ８１は、スライドエレメント１９１を介して第２のトーションパイプ８２の方向でプレロードをかけられている。

トーションパイプ８１，８２の互いに向かう端部８１ｂ，８２ａは、耐圧性のスリーブ１８内に配置されていて、それぞれ１つのスライドエレメント１９１で閉鎖された第１及び第２のトーションパイプ８１，８２と、トーションバー５とスリーブ１８とによって環状室１０が形成される。環状室１０を第１及び第２のトーションパイプ８１，８２の外壁に対してシールするために、スリーブ１８はシール１３２を有している。

さらに、トーションパイプ８１，８２の互いに向き合う端部８１ｂ，８１ａにそれぞれ、互いに噛み合うつめ１５１、１５２が相対回動不能に固定されている。

環状室１０を圧力下にある液圧式又は空圧式の媒体で負荷するために、環状室１０は、インレット開口１６を介して、図示していない圧力源に接続されている。媒体の圧力は、第１及び第２トーションパイプ８１，８２を、このトーションパイプに配置されたつめ１５１，１５２と共に要求に応じて互いに離れる方向に摺動させるために適しているので、それによって第１のトーションパイプ８１を第２トーションパイプ８２から解離することができる。

従って、本発明によるスタビライザー１のねじり強さは、第２実施例によれば連結された状態で、第１及び第２のトーションパイプ８１，８２のねじり強さの合計として得られる。この場合、相対回動不能に結合されたトーションパイプ８１，８２のねじり強さが、スタビライザーのねじり強さの８０％〜５０％の間であれば、特に有利である。

これに対して、解離された状態で、本発明によるスタビライザー１のねじり強さは、シングルピースのトーションバー５のねじり力だけに基づいている。

カップリング装置９，９′は、前記実施例では有利には液圧式に、図示していないコンピュータ制御式の操作装置によって制御される。しかしながら勿論、空圧式又はサーボモータによる制御も可能である。

操作装置は、モータ式に例えば電動モータによって駆動されるポンプを有しており、このポンプの吸込み側は、液圧媒体のためのリザーバに接続可能であって、またポンプの圧力側は、圧力導管を介して圧力リザーバに、並びに圧力制限弁を介してリザーバに、及び制御弁を介してカップリング装置９，９′に接続可能である。

例えばスプール弁として構成された制御弁はカップリング装置９，９′を開放させるように制御されると、圧力導管はカップリング装置９，９′のインレット開口１６，１６′に接続されている。つまりカップリング装置９，９′はポンプの圧力によって負荷され、それに応じて開放されるか、若しくは開放維持される。

制御弁がその別の位置に切り換えられると、カップリング装置９，９′の圧力導管とインレット開口１６，１６′との間の接続が遮断され、それと同時にインレット開口１６，１６′とリザーバとの間の接続が形成される。それに応じてカップリング装置９，９′は液圧から負荷解除され、カップリング装置９，９′はスプリング１７１，１７′のばね力によって閉鎖され、閉鎖維持される。

制御弁は有利な形式で、同様に図示していないコンピュータによって制御される。このコンピュータは、各実舵角度、並びに各車両速度のためのセンサに接続されていて、かつ／又は付加的なデータ、例えば実舵角度速度、車両の横方向加速度、タイヤの特性又は車両の積載状態のデータのためのセンサに接続されている。得られたデータから、コンピュータが車両の横方向加速度の実際の値及び／又は得ようとする値が計算される。

実際の又は得ようとする横方向加速度が所定の目標値を越えると直ちに、カップリング装置９，９′をロックするために制御弁が制御される。それによって前記第１実施例に従って、トーションバー５′の部分区分Ａ′は、トーションパイプ８′の第２の端部８ｂ′と互いに連結されるか若しくは、前記第２実施例に従って第１のトーションパイプ８１の第２の端部８１ｂが第２のトーションパイプ８２の第１の端部８２ａと互いに連結されるので、本発明によるスタビライザー１，１′のねじれ剛性は最大で有効となり、車両の同じ車軸２，２′の車輪の、スタビライザーに結合された互いに逆向きのホイールサスペンション４，４′の一方方向若しくは他方方向の種々異なるばねストロークに抗して、最大で弾性的に作用する。

直進走行時若しくはコンピュータが車両の横方向加速のための小さい値又は無視できる程度の値を算出すると、カップリング装置を開放させるための制御弁が制御されるので、前記第１実施例に従って、トーションバー５′の部分領域Ａ′とトーションパイプ８′の第２の端部８′ｂが互いに連結されるか、若しくは前記第２実施例に従って第１のトーションパイプ８１の第２端部８１ｂと第２のトーションパイプ８２の第１の端部８２ａとが互いに連結され、車両の横方向加速のこの値のために本発明によるスタビライザー１、１′が、シングルピースのそれぞれのトーションバー５，５′のねじり剛性の範囲内においてのみ有効であるので、同じ車軸２，２′の車輪のホイールサスペンション４，４′の相対運動に抗して弾性的に作用する。

以下に図４，図５及び図６を用いてカップリング装置９，９′の特に有利な別の実施例について説明する。

この特に有利な実施例によれば、カップリング装置９，９′は連行球型カップリング（Mitnehmnerkugel-Kupplung)として構成されている。連行球カップリングは、第１及び第２のエレメント５１，５２を有しており、これらのエレメント５１，５２は、互いに摺動可能であって、エレメント５１，５２の互いに向き合う側に、連行球５４のためのポケット５３１，５３２が形成されている。

ポケット５３及び連行球５４を備えたエレメント５１は図４に平面図で示されている。図４に示されていない第２のエレメント５２は、有利には第１のエレメント５１と同じ構成を有している。図４に示されているように、これらのポケット５３１は、有利には円環状に配置されていて、ほぼ楕円形の輪郭形状を有している。

図５及び図６に示されているように、第１のエレメント５１と第２のエレメント５２とは、連行球５４が第１のエレメント５１と第２のエレメント５２との間に位置するように、配置されている。

図５及び図６に示されているように、ポケット５３１及び５３２はそれぞれ楕円形回転体セグメント（Rotations-Ellipsoid-Segments)の形状に従って構成されていて、２つのエレメント５１，５２の互いに向き合う側面に対して傾斜を有しており、この傾斜は、エレメント５１，５２の側面に対して角度α、γを成している。この傾斜は、有利な実施例では、角度α、γを適当に選択することによって、カップリングの開放した状態でトーションバー５′とトーションパイプ８′若しくは２つのトーションパイプ８１，８２との間の有利には７゜〜１０゜の許容交差を越えてはならいない。このために、角度α；γは５５゜と６５゜との間、有利には６０゜である。

前記連行球型カップリングにおいて特に有利には、連行球型カップリングは、開放された状態で、トーションバー５′とトーションパイプ８′若しくは２つのトーションパイプ８１，８２との間で正確に規定可能な交差を可能にし、例えば図６に示されているように、交差した状態でも確実に閉じることができる。

それによって本発明によれば、カーブ走行時及び回避動作においていずれにしても十分に有効であり、車両のスプリング特性はほんのわずかな影響しか受けないので、高い走行安定性が保証される、安価なスタビライザーが提供される。

本発明によるスタビライザーを備えた自動車フレームの概略図である。 本発明の第１の有利な実施例によるスタビライザーの主要な部材の断面図である。 本発明の第２の有利な実施例によるスタビライザーの主要な部材の断面図である。 連行球型カップリングの主要な構成部分の平面図である。 閉じた連行球型カップリングの断面図である。 開いた連行球型カップリングの断面図である。

符号の説明

１，１′ スタビライザー
２，２′ 軸
３ 車両フレーム
４，４′ ホイールサスペンション
５，５′ トーションバー
Ａ′，Ｂ′，Ｃ′ トーションバー５′の部分領域
Ｆ，Ｇ トーションバー５の部分領域
６，６′ スプリング
７，７′ アーム
８′ トーションパイプ
８ａ′ トーションパイプ８′の第１の端部
８ｂ′ トーションパイプ８′の第２の端部
９，９′ カップリング装置
１０，１０′ 環状室
１１′ 長手方向溝
１２′ 環状ピストン
１３′ シール
１４′ つめ
１５′ つめ
１６，１６′ インレット開口
１７′ スプリング
１８ スリーブ
８１，８２ トーションパイプ
８１ａ トーションパイプ８１ａの端部
８１ｂ トーションパイプ８１ａの端部
８２ａ トーションパイプ８２の端部
９１，９２ マウント
１１１ 長手方向溝
１３１，１３２ シール
１５１，１５２ つめ
１７１ スプリング装置
１９１ スライドエレメント
５１，５２ エレメント
５３１，５３２ ポケット
５４ 連行球
α、γ 角度

Claims (23)

1. 自動車用のスタビライザー（１；１′）であって、車両フレーム（３）に回転可能に固定され、かつ車両の同一車軸（２；２′）の互いに向き合う２つのホイールサスペンション（４；４′）に結合されたシングルピースのトーションバー（５；５′）を有しており、該トーションバー（５；５′）が互いに向き合うホイールサスペンション（４；４′）のばねストローク運動を弾性的に連結するためのトーション領域を有している形式のものにおいて、
   スタビライザー（１；１′）がさらに、そのトーション領域の少なくとも第１の部分領域（F；B′）内でシングルピースのトーションバー（５；５′）を包囲する第１のトーションパイプ（８１；８′）を有しており、この第１のトーションパイプ（８１；８′）の第１の端部（８１ａ；８ａ′）がシングルピースのトーションバー（５；５′）に相対回動不能に結合されていて、第２の端部（８１ｂ；８ｂ′）がカップリング装置（９；９′）によって選択的に、シングルピースのトーションバー（５；５′）に相対回動不能に結合可能であって、それによってスタビライザー（１；１′）のねじり剛性が変えられるようになっていることを特徴とする、自動車用のスタビライザー。
2. シングルピースのトーションバー（５′）がねじり剛性の異なる領域（Ａ′，Ｂ′，Ｃ′）を有していて、シングルピースのトーションバー（５′）のねじり剛性が、第１の部分領域（Ｂ′）内において第２の部分領域（Ａ′，Ｃ′）内におけるよりも小さい、請求項１記載のスタビライザー（１）。
3. トーションパイプ（８′）の第２の端部（８ｂ′）がカップリング装置（９′）によって、シングルピースのトーションバー（５′）に相対回動不能に結合されている場合、シングルピースのトーションバー（５′）のねじり剛性がスタビライザー（１′）のねじり剛性の２０〜５０パーセントの間であって、トーションパイプ（８′）のねじり剛性がスタビライザー（１′）のねじり剛性の８０〜５０パーセントの間である、請求項１又は２記載のスタビライザー（１′）。
4. 前記カップリング装置（９′）は、第１のトーションパイプ（８′）の第２の端部（８ｂ′）が、車両の実際の及び／又は得ようとする横方向加速に関連してトーションバー（５′）に相対回動不能に結合するために適している、請求項１から３までのいずれか１項記載のスタビライザイー（１′）。
5. スタビライザー（１）がさらに、そのトーション領域の第２の部分領域（Ｇ）内でトーションバー（５）を包囲する第２のトーションパイプ（８２）を有しており、この第２のトーションパイプ（８２）の第１の端部（８２ａ）がカップリング装置（９）によって選択的に、第１のトーションパイプ（８１）の第２の端部（８１ｂ）に接続可能であって、第２のトーションパイプ（８１）の第２の端部がシングルピースのトーションバー（５）に相対回動不能に結合されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のスタビライザー（１）。
6. 第１のトーションパイプ（８１）の第２の端部（８１ｂ）がカップリング装置（９）によって、第２のトーションパイプ（８２）の第２の端部（８１ｂ）に相対回動不能に結合されている場合、相対回動不能に結合されたトーションパイプ（８１，８２）のねじり剛性がスタビライザー（１）のねじり剛性の８０〜５０パーセントの間である、請求項５記載のスタビライザー（１）。
7. カップリング装置（９）は、第１のトーションパイプ（８１）の第２の端部（８１ｂ）が、車両の実際の及び／又は得ようとする横方向加速に関連して、第２のトーションパイプ（８２）の第１の端部（８２ａ）に結合するために適している、請求項５又は６記載のスタビライザー（１）。
8. 第１のトーションパイプ（８１）の第１の端部（８１ａ）及び／又は第２のトーションパイプ（８２）の第２の端部が、トーションバー（５）に相対回動不能、かつカップリング装置（９）によって軸方向で摺動可能に支承されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のスタビライザー（１）。
9. 第１及び／又は第２のトーションパイプ（８１，８２；８′）が、シングルピースのトーションバー（５；５′）を同心的に包囲している、請求項１から８までのいずれか１項記載のスタビライザイー（１；１′）。
10. カップリング装置（９；９′）が、車両の横方向加速及び／又は実舵角度速度及び／又は実舵角度及び／又は車両速度に関連して制御可能である、請求項１から９までのいずれか１項記載のスタビライザイー（１；１′）。
11. カップリング装置（９；９′）が、カップリング装置（９；９′）の迅速な閉鎖を保証するように構成されたばねパケット（１７１；１７′）を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載のスタビライザイー（１；１′）。
12. カップリング装置（９；９′）が、故障時に自動的に閉鎖するか若しくは閉鎖維持されるように構成されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のスタビライザイー
13. カップリング装置（９；９′）が液圧式又は空圧式に切換可能である、請求項１から１２までのいずれか１項記載のスタビライザイー（１；１′）。
14. カップリング装置（９；９′）が、カップリング装置（９；９′）を開放させるために適した液圧式環状シリンダ（１０；１０′）を有している、請求項１３記載のスタビライザー（１；１′）。
15. カップリング装置（９；９′）は、車両の直進走行時に、トーションバー（５′）とトーションパイプ（８′）若しくは２つのトーションパイプ（８１，８２）との間の許容交差を越えないように構成されている、請求項１から１４までのいずれか１項記載のスタビライザー（１；１′）。
16. トーションバー（５′）とトーションパイプ（８′）若しくは２つのトーションパイプ（８１，８２）との間の許容交差の制限がエンドストッパを介して行われる、請求項１５記載のスタビライザー（１；１′）。
17. カップリング装置（９；９′）がつめクラッチとして構成されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載のスタビライザー（１；１′）。
18. つめクラッチのつめ歯列は、車両の直進走行時に、トーションバー（５′）とトーションパイプ（８′）若しくは２つのトーションパイプ（８１，８２）との間の許容交差を越えないように構成されている、請求項１７記載のスタビライザー（１；１′）。
19. つめクラッチのつめ歯列は、つめクラッチを閉鎖させるために適したスプリング（１７１；１７′）のばね力が、歯面を介して補強されていて、トーションバー（５′）とトーションパイプ（８′）若しくは２つのトーションパイプ（８１，８２）とが交差した場合でも、つめクラッチの確実な閉鎖を保証するように構成されている、請求項１７又は１８記載のスタビライザー。
20. カップリング装置（９；９′）が、第１のエレメント（５１）と第２のエレメント（５２）とを有する連行球型カップリングとして構成されており、これらのエレメントが互いに摺動可能であって、これらのエレメント（５１，５２）の互いに向き合う側に、連行球（５４）のためのポケット（５３１，５３２）が形成されていて、それによって連行球型カップリング（５４）が第１のエレメント（５１）と第２のエレメント（５２）との間に配置されている、請求項１から１６までのいずれか１項記載のスタビライザー（１；１′）。
21. 前記ポケット（５３１，５３２）が円環状に配置されている、請求項２０記載のスタビライザー（１；１′）。
22. 前記ポケット（５３１，５３２）が、楕円形回転体セグメントに応じて構成されている、請求項２０又は２１記載のスタビライザー。
23. 前記ポケット（５３１，５３２）が傾斜面を有しており、この傾斜面は、連行球カップリングの開放時に、トーションバー（５′）とトーションパイプ（８′）若しくは２つのトーションパイプ（８１，８２）との間の許容交差を越えないように構成されている、請求項２０，２１又は２２記載のスタビライザー。

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