JP2011230680A - スタビライザ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 捩りトルクや曲げモーメントに対する剛性を高めることにより、安定的に制御できるようにする。
【解決手段】 ケーシング６の筒体７内に延長部支持部材１８を設け、この延長部支持部材１８によって第２のスタビライザバー３の延長部４の先端軸部４Ｂを支持して軸線Ｏ−Ｏ上に位置決めすることにより、延長部支持部材１８は、基端軸部４Ａを支持するアンギュラ玉軸受９との間で延長部４を両持ち状態で支持する構成としている。従って、捩りトルクや曲げモーメントが作用した状態でも、各ランププレート１２，１３を軸線Ｏ−Ｏで同軸度を保ったまま相対的に回転運動、直動運動させることができ、安定的な制御を行うことができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され、車体のロール運動を抑制するのに好適なスタビライザ装置に関する。

自動車等の車両は、コーナリングなどの走行状態で、車体の姿勢を安定させるためにスタビライザ装置を備えているものがある。昨今では従前から開発されている油圧のスタビライザ装置の他に、搭載性に優れた電動スタビライザ装置の開発が行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１２０１７５号公報

スタビライザ装置は、走行時に車体の姿勢を安定させるものであるから、大きな捩りトルクや曲げモーメントが作用する。この場合、スタビライザ装置の剛性が不足すると安定的に制御できないから、これらの負荷に耐える剛性が必要になる。

本発明の目的は、捩りトルクや曲げモーメントに対する剛性を高めることにより、安定的に制御できるようにしたスタビライザ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、第１のスタビライザバーと、第２のスタビライザバーと、該各スタビライザバーを連結してねじり剛性を調整する可変剛性部とからなり、前記可変剛性部は、前記第１のスタビライザバーに一端側が固定された筒状のケーシングと、該ケーシング内に挿入される前記第２のスタビライザバーの延長部と、前記ケーシング内の該延長部外周に設けられ、前記第１のスタビライザバーと第２のスタビライザバーとの相対回転に応じて直線運動する直動機構と、該直動機構の一端側に位置して前記ケーシング内の前記延長部外周に設けられ、直線運動を抑制する方向に該直動機構を付勢する付勢機構と、該付勢機構の一端側に位置して設けられ、前記ケーシング内で前記延長部を支持する延長部支持部材と、前記付勢機構の一端側に位置して前記ケーシング内に設けられ、軸方向に移動することにより前記付勢機構の付勢力を調整する付勢力調整機構と、該付勢力調整機構を動作させる駆動手段とを備え、前記延長部支持部材は軸方向に貫通する貫通部を有し、前記付勢力調整機構は該貫通部を部分的に貫通して前記付勢機構に向けて延びる構成としている。

本発明によれば、捩りトルクや曲げモーメントに対してスタビライザ装置の剛性を高めることができ、安定的に制御することができる。

本発明の実施の形態によるスタビライザ装置が適用された車両を模式的に示す全体構成図である。 本実施の形態によるスタビライザ装置の構造を示す縦断面図である。 図２に示すスタビライザ装置の分解斜視図である。 図３中の延長部支持部材とプランジャを示す分解斜視図である。 ケーシングと駆動装置を図２中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図である。 ケーシングと駆動装置を図２中の矢示IV−IV方向からみた断面図である。

以下、本発明の実施の形態によるスタビライザ装置を、図１ないし図６に従って詳細に説明する。

図１はスタビライザ装置１を車両の前輪側と後輪側とに使用した場合の全体構成を示し、このスタビライザ装置１は、下記の構成を有することにより車両の横転防止、操縦安定性の向上、さらには乗り心地の向上を図るものである。

即ち、車両が道路のコーナ部分等を走行するような状態で、車両にロール方向の慣性力が作用した場合に、車両の前，後に設けられたスタビライザ装置１は、後述する制御装置２７からの制御信号に基づいてそれぞれ車両のロール運動を抑制するように動作し、これにより、車両の横転防止を図り、車両の操縦安定性や乗り心地を向上する。

スタビライザ装置１は、長さ方向の中央部分が車両を構成する車体側にブッシュを介して回転可能に取付けられ、図１に示すように、両端側が左，右の車輪側にそれぞれ接続（連結）されている。そして、スタビライザ装置１は、図１、図２に示すように、軸方向の一側に配置される第１のスタビライザバー２と、軸方向の他側に配置される第２のスタビライザバー３と、第１，第２のスタビライザバー２，３の間を連結し、スタビライザバー２，３間の捩り剛性を調整する可変剛性部５とを備えている。

車体の右側に配設された第１のスタビライザバー２は、柔軟性をもったばね鋼からなり、車体のレイアウト等に応じて図１に示す如く所望の形状に曲げられている。第１のスタビライザバー２の基端側は、可変剛性部５を介して第２のスタビライザバー３に連結され、先端側が右車輪側に接続されている。また、第１のスタビライザバー２の基端側は、図２に示すように後述するケーシング６と機械的に接続（連結）されている。

車体の左側に配設された第２のスタビライザバー３は、第１のスタビライザバー２とほぼ同様に、柔軟性をもったばね鋼からなり、図１に示す如く、第１のスタビライザバー２とほぼ対称形状をなすように曲げられている。第２のスタビライザバー３は、その基端側が可変剛性部５を介して第１のスタビライザバー２に連結され、先端側が左車輪側に接続されている。

また、第２のスタビライザバー３の基端部は、図２に示す如く、延長部４となって後述するケーシング６内に侵入している。この第２のスタビライザバー３の延長部４は、ケーシング６内の中心部（軸線Ｏ−Ｏ）を軸方向に延びた中空軸として形成され、基端軸部４Ａがケーシング６に後述のアンギュラ玉軸受９を介して回転可能に支持されている。また、基端軸部４Ａよりも先は先端軸部４Ｂとなり、該先端軸部４Ｂは、ケーシング６の長さ方向中間部まで延びている。ここで、延長部４の先端軸部４Ｂは、その先端が後述の延長部支持部材１８によってケーシング６内の中心部に位置決めされた状態で回転可能に支持され、これにより、軸方向に延びた延長部４は、アンギュラ玉軸受９と延長部支持部材１８によりケーシング６内に両持ち状態で支持することができる。

さらに、延長部４の外周には、基端軸部４Ａと先端軸部４Ｂとの間に位置して後述するボールアンドランプ機構１１の回転側ランププレート１２が一体的に設けられている。このボールアンドランプ機構１１は、スタビライザバー２，３間の相対回転（捩り運動）を捩り剛性をもって互いに伝達するものである。

第１，第２のスタビライザバー２，３は、図２に示す如く、軸線Ｏ−Ｏ上に配置され、車体側に対し軸線Ｏ−Ｏを中心にして捩られる方向に回動自在となるように支持されている。可変剛性部５は、第１，第２のスタビライザバー２，３の間を連結して設けられ、スタビライザバー２，３の間の捩り剛性を調整するものである。このため、可変剛性部５は、後述のケーシング６、ボールアンドランプ機構１１、付勢機構１７、延長部支持部材１８、付勢力調整機構２０、電動モータ２６等により構成されている。

可変剛性部５の外形をなすケーシング６は、第１，第２のスタビライザバー２，３間に亘って軸方向に延びる略円筒状の容器として形成されている。そして、ケーシング６は、高い剛性をもった金属材料等により形成され軸線Ｏ−Ｏに沿って軸方向（左，右方向）に延びた略有底円筒状の筒体７と、該筒体７の左側を閉塞した蓋体８と、後述のギヤケース１０とを含んで構成されている。

ここで、筒体７は、左側の開口部にフランジ部７Ａを有し、右側が蓋部７Ｂによって閉塞されている。また、筒体７の蓋部７Ｂには、第１のスタビライザバー２の基端側が例えばスプライン結合等の回止め手段を用いて一体的に接続されている。これにより、ケーシング６は、第２のスタビライザバー３に対して相対回転するように、第１のスタビライザバー２と一体的に回動することができる。

一方、筒体７の軸方向他側（図２中の左側）に位置する蓋体８は、高い剛性を有する金属材料等により段付円筒状に形成され、筒体７の左側端部を閉塞している。この蓋体８は、左側が閉塞された有底筒状をなし、右側の開口部にはフランジ部８Ａが設けられ、該フランジ部８Ａは、筒体７のフランジ部７Ａと対面した状態で着脱可能にボルト止めされている。また、蓋体８の内周側には、後述する一対のアンギュラ玉軸受９が設けられ、該各軸受９によって第２のスタビライザバー３（延長部４）を回転可能に支持している。

さらに、筒体７の外周側には、軸方向の右側寄りに位置してギヤケース１０が設けられている。このギヤケース１０は、図５、図６に示すように、軸線Ｏ−Ｏに直交する方向に延びた円筒体からなり、ギヤケース１０内には、後述する減速機２４のウォームギヤ２４Ｂ、ベベルギヤ２４Ｃ等が収容されている。また、ギヤケース１０の長さ方向の中間部には、軸線Ｏ−Ｏとほぼ平行に右側に延びるモータ取付筒部１０Ａが設けられている。

この場合、可変剛性部５のケーシング６は、ボールアンドランプ機構１１や付勢機構１７等を内部に収納するだけではなく、ケーシング６自体が捩り力、即ち捩りトルクを伝えるための伝達部材としても機能している。また、モータ取付筒部１０Ａによって後述する電動モータ２６の一部を筒体７と並べて配置している。これにより、スタビライザ装置１をシンプルな構造に、また軸方向に小型化することができ、可変剛性部５のケーシング６は、構造の簡素化を図る上でも有効な構成を備えている。

直動機構としてのボールアンドランプ機構１１は、筒体７の軸方向他側となる左側寄りに位置してケーシング６内に収容されている。ボールアンドランプ機構１１は、軸方向他側に位置してケーシング６と相対回転可能な回転側ランププレート１２と、該回転側ランププレート１２の軸方向一側に対向して筒体７内に設けられ、ケーシング６に対し回転方向に固定された直動側ランププレート１３と、各ランププレート１２，１３間で相対的に転動するように移動可能に設けられた剛体からなるボール１４とにより大略構成されている。なお、ボール１４として球状体のものを図示しているが、各ランププレート１２，１３間で転動するものであれば、円錐ころなど他のものでもよい。

ここで、ボールアンドランプ機構１１は、第１のスタビライザバー２が接続（連結）されたケーシング６と第２のスタビライザバー３との相対回転運動に応じて軸線Ｏ−Ｏに沿った軸方向（図２中の矢示Ａ，Ｂ方向）に直線運動するものである。そして、ボールアンドランプ機構１１は、後述するランプ溝１２Ａ，１３Ｂの形状に従ってトルクの伝達係数が調整され、これによりスタビライザ装置１は、その捩り剛性が調整されるものである。

即ち、ボールアンドランプ機構１１は、第２のスタビライザバー３とケーシング６とが相対回転したときの角度によって、直動側ランププレート１３の軸方向のストロークを変化させることができる。その際、ランプ溝１２Ａ，１３Ｂの形状により相対回転角度に対するストローク量を調整することができる。また、直動側ランププレート１３のストローク量により付勢機構１７の反力が決まり、それが可変剛性部５の捩りトルクとなる。その際、ランプ溝のリード角の設定によりトルクを調整することができる。

回転側ランププレート１２は、図３に示すように、例えば第２のスタビライザバー３の延長部４の外周側に三つ葉状に形成され、その内周側が延長部４に一体的に接合されている。

直動側ランププレート１３の内周側には、軸方向の一側に延びる案内筒部１３Ａが設けられ、該案内筒部１３Ａの内周面は、後述するすべり軸受１６を介して延長部４の先端軸部４Ｂに回転自在に支持されている。また、案内筒部１３Ａの内周面は、すべり軸受１６に対し十分に小さな隙間をもって摺接するようになっており、直動側ランププレート１３は、回転側ランププレート１２と平行に対面した状態を維持しつつ、軸方向に移動することができる。また、案内筒部１３Ａは、後述する付勢機構１７からの付勢力（推力）が直動側ランププレート１３に安定して作用するように該付勢機構１７を内周側から案内している。

ここで、直動側ランププレート１３は、内周側の案内筒部１３Ａが延長部４の外周にすべり軸受１６を介して支持されている。また、直動側ランププレート１３の外周側は、後述する直動ガイド１５を有し回転方向を拘束しているが、軸方向の移動に対しては拘束していない。これにより、直動側ランププレート１３は、内周側のすべり軸受１６により延長部４に沿って軸方向に円滑に移動することができる。

回転側ランププレート１２と直動側ランププレート１３には、後述の付勢機構１７による推力が作用しており、この推力によってボール１４は、回転側ランププレート１２と直動側ランププレート１３にそれぞれ形成されたランプ溝１２Ａ，１３Ｂに押付けられる。そして、ボールアンドランプ機構１１は、前記推力とランプ溝１２Ａ，１３Ｂの形状とに基づきトルクを伝達する。

回転側ランププレート１２の右端面（表面）には、ランプ溝１２Ａが円周方向に延びて複数個（例えば３個）設けられている（１個のみ図示）。ここで、各ランプ溝１２Ａは、例えば周方向で円弧状に湾曲して形成されている。そして、各ランプ溝１２Ａは、長さ方向の中央部が最深部となり、この最深部から両端側に向けて所望の曲率で浅くなる円弧状溝として形成されている。

また、回転側ランププレート１２に対面する直動側ランププレート１３の左端面（表面）には、ランプ溝１３Ｂが３個設けられている。この３個のランプ溝１３Ｂは、ランプ溝１２Ａとほぼ同様に、円弧状に湾曲して形成され、長さ方向の中央部が最深部となり、この最深部から両端側に向けて浅くなる円弧状溝として形成されている。

各ランプ溝１２Ａ，１３Ｂは、その溝形状（湾曲形状）に従って車両の乗り心地を調整することができる。即ち、回転側ランププレート１２と直動側ランププレート１３との間の捩れ角が小さい範囲では、後述する付勢機構１７の付勢力を小さくし、車両の乗り心地に影響を与えないことが望まれ、捩れ角が大きい範囲では付勢機構１７の付勢力を大きくし旋回時のロールを抑えることが望まれている。

このような要求を実現するため、回転側ランププレート１２と直動側ランププレート１３との間の捩れ角が小さい範囲では、捩りトルクがほとんど発生しないよう曲率半径が大きい円弧状とし、捩れ角が大きい範囲に入ったらトルクが発生するように曲率半径を小さくするといった非線形な特性を溝の形状により調整することができる。また、曲線と直線を組みあわせる等、所望の特性に合わせてランプ溝１２Ａ，１３Ｂの溝形状、プロフィールを決めればよい。

回転側ランププレート１２と直動側ランププレート１３とに挟まれた３個のボール１４は、各ランプ溝１２Ａ，１３Ｂ間に収められている。また、各ボール１４は、各ランプ溝１２Ａ，１３Ｂ間に収められた状態で第１，第２のランププレート１２，１３が互いに当接したり、干渉したりしないような直径寸法をもった金属球等により形成されている。

さらに、直動側ランププレート１３の外周側には、図２、図３に示すように、各ランプ溝１３Ｂ間に位置して３個のガイド溝１３Ｃが半径方向に延びて形成され、該各ガイド溝１３Ｃには、転がり直動ガイド１５が配置されている。この３個の転がり直動ガイド１５は、直動側ランププレート１３がケーシング６に対して相対回転するのを規制し、筒体７の軸方向に相対変位（直動）するのを許すものである。

そして、転がり直動ガイド１５は、ガイド溝１３Ｃの溝底側に挿嵌された内側ガイド片１５Ａと、該内側ガイド片１５Ａと半径方向で対向するようにガイド溝１３Ｃ内に軸方向に移動可能に配置された外側ガイド片１５Ｂと、各ガイド片１５Ａ，１５Ｂ間に軸方向に転動可能に設けられた球体１５Ｃとにより大略構成されている。また、外側ガイド片１５Ｂは、筒体７の内周面にボルト止め、圧入、溶接等の手段を用いて接合されている。

これにより、各転がり直動ガイド１５は、直動側ランププレート１３側に固定された内側ガイド片１５Ａとケーシング６側に固定された外側ガイド片１５Ｂとの間で球体１５Ｃを転動させることにより、ケーシング６と直動側ランププレート１３との相対回転を規制しつつ、ケーシング６に対して直動側ランププレート１３を軸方向に円滑に移動させることができる。

また、第２のスタビライザバー３の延長部４には、先端軸部４Ｂ外周を覆うようにすべり軸受１６が設けられている。このすべり軸受１６は、ケーシング６に対して直動側ランププレート１３を軸方向に円滑に移動させるもので、案内筒部１３Ａの内周面に対し、がたつかないように十分に小さな隙間をもってすべり接触するようになっている。

そして、このように構成された直動機構としてのボールアンドランプ機構１１は、後述する付勢機構１７の付勢力を用いて回転側ランププレート１２と直動側ランププレート１３とを互いに接近する方向に押付けることにより、通常はボール１４が両者のランプ溝１２Ａ，１３Ｂの最深部に配置される。これによって、第１のスタビライザバー２と第２のスタビライザバー３とは、付勢機構１７の付勢力で常に初期角度（車両が左，右方向で傾斜してない角度）になるように付勢される。

一方、第１のスタビライザバー２（ケーシング６）と第２のスタビライザバー３とが軸線Ｏ−Ｏを中心にして相対回転した場合には、ランプ溝１２Ａとランプ溝１３Ｂとが周方向で相対的に位置ずれするから、各ボール１４は、各ランプ溝１２Ａ，１３Ｂの中央部から端部側に移動する。これにより、各ランププレート１２，１３は、各ランプ溝１２Ａ，１３Ｂの傾斜に従って互いに軸方向に離間する方向に変位する。このため、ランプ溝１３Ｂをランプ溝１２Ａに向け押付けている付勢機構１７の付勢力は大きくなり、このときの捩り剛性を大きくすることができる。

直動側ランププレート１３の右側に位置して筒体７内に付勢機構１７が設けられている。この付勢機構１７は、ボールアンドランプ機構１１の一端側となる軸方向の右側に位置して第２のスタビライザバー３の延長部４外周に設けられている。付勢機構１７は、直動側ランププレート１３の直線運動を抑制する方向に該直動側ランププレート１３を付勢するもので、回転側ランププレート１２に向けて直動側ランププレート１３を押付ける押付力を発生する弾性部材により構成されている。

即ち、付勢機構１７を構成する弾性部材には、図２に示すように、複数枚（例えば７枚）の皿ばねを互い違いに重ね合わせて配置したものが用いられている。皿ばねを連ねてなる付勢機構１７は、その一端側が直動側ランププレート１３に当接し、他端側が後述のプランジャ２１に当接するように配置されている。そして、付勢機構１７は、ボールアンドランプ機構１１の直動側ランププレート１３に対し矢示Ａ方向の付勢力（推力）を与えるものである。

付勢機構１７の一端側となる右側に位置して筒体７内に延長部支持部材１８が設けられている。この延長部支持部材１８は、ケーシング６を構成する筒体７の中心部（軸線Ｏ−Ｏ）に第２のスタビライザバー３の延長部４を支持するものである。また、延長部支持部材１８は、図２、図４に示すように、小径な有底円筒状の支持筒１８Ａと、該支持筒１８Ａの周方向の３箇所に位置して外周面から突出した扇状突起１８Ｂと、該各扇状突起１８Ｂの外周面から径方向の外向きに延びた脚部１８Ｃとにより大略構成されている。

延長部支持部材１８を構成する支持筒１８Ａ内には、延長部４の先端軸部４Ｂがすべり軸受１６を介して回転自在に挿嵌されている。一方、半径方向に延びた３本の脚部１８Ｃの先端は、筒体７の内周面にボルト止め、圧入、溶接等の手段を用いて接合されている。これにより、延長部支持部材１８は、延長部４の先端軸部４Ｂを軸線Ｏ−Ｏの位置で回転可能に支持することができ、基端軸部４Ａを支持するアンギュラ玉軸受９との間で延長部４を両持ち状態で支持することができる。また、支持筒１８Ａ内には玉軸受１９が設けられ、延長部支持部材１８は、玉軸受１９を介して後述するねじ部材２２の小径部２２Ａを軸線Ｏ−Ｏ上で回転可能に支持している。

さらに、延長部支持部材１８は、隣合う扇状突起１８Ｂ、脚部１８Ｃの間が軸方向に貫通した貫通部１８Ｄとなり、該貫通部１８Ｄには、後述する付勢力調整機構２０を構成するプランジャ２１の押し爪２１Ｂを貫通させる構成としている。この場合には、貫通部１８Ｄの内周側に位置する各扇状突起１８Ｂ間の扇状空間１８Ｄ1に、前記押し爪２１Ｂの円弧状部２１Ｂ1をがたつかない程度の僅かな隙間をもって配置することにより、前記押し爪２１Ｂを扇状空間１８Ｄ1に沿って軸方向だけに移動させることができる。即ち、ケーシング６に固定された延長部支持部材１８は、プランジャ２１の軸方向の移動を許可しつつ、各扇状突起１８Ｂがプランジャ２１の回転を規制する回止め部材として機能している。

付勢機構１７の一端側となる右側に位置して筒体７内に付勢力調整機構２０が設けられ、該付勢力調整機構２０は、軸方向（矢示Ａ，Ｂ方向）に移動することにより付勢機構１７の付勢力を調整するものである。この付勢力調整機構２０は、各押し爪２１Ｂが延長部４の外周に配置されている。また、付勢力調整機構２０は、例えば付勢機構１７の伸縮方向に任意の大きさのセット荷重を付与するものである。ここで、付勢力調整機構２０は、筒体７内を軸方向に移動可能なプランジャ２１、ねじ部材２２等により構成されている。

プランジャ２１は、図４に示すように、ベースとなる円板部２１Ａを有し、この円板部２１Ａの表面（左側面）には、延長部支持部材１８の貫通部１８Ｄを部分的に貫通して付勢機構１７に向けて延びる３個の押し爪２１Ｂが設けられている。３個の押し爪２１Ｂは、延長部支持部材１８の貫通部１８Ｄを軸方向に貫通するもので、該貫通部１８Ｄに対応するように突設されている。また、各押し爪２１Ｂは、延長部支持部材１８の支持筒１８Ａを取囲むように貫通部１８Ｄの扇状空間１８Ｄ1に挿通される円弧状部２１Ｂ1と、該円弧状部２１Ｂ1の外周面から径方向の外側に延びた放射状部２１Ｂ2とにより略Ｔ字状ないしＹ字状に形成されている。円弧状部２１Ｂ1と放射状部２１Ｂ2とからＴ字状ないしＹ字状に形成した押し爪２１Ｂは、それぞれ薄板状に形成した場合でも、立体的な構造により高い強度を得ることができ、高剛性化と軽量化の両方をなすことができる。

そして、プランジャ２１は、各押し爪２１Ｂが直動側ランププレート１３との間で付勢機構１７をプリセット状態（セット荷重を付与した状態）で挟むように、直動側ランププレート１３に軸方向で対向して設けられている。また、プランジャ２１は、各押し爪２１Ｂを延長部支持部材１８の貫通部１８Ｄに貫通させ、各扇状突起１８Ｂ間に各押し爪２１Ｂの円弧状部２１Ｂ1を配置することにより、軸方向移動が許可されつつ、回転が規制されている。

さらに、円板部２１Ａの中心部にはねじ孔２１Ｃが設けられ、該ねじ孔２１Ｃは、例えば台形ねじとして形成されている。そして、プランジャ２１のねじ孔２１Ｃは、後述するねじ部材２２の雄ねじ２２Ｃと共に、後述の電動モータ２６による回転運動をプランジャ２１の直線運動に変換するねじ機構を構成している。

プランジャ２１の内周側から軸方向に延びたねじ部材２２は、中空な段付軸として形成され、軸線Ｏ−Ｏを中心として回転するものである。即ち、ねじ部材２２は、左側の小径部２２Ａと右側の大径部２２Ｂとからなり、小径部２２Ａの先端が延長部支持部材１８に対し玉軸受１９を介して回転可能に支持され、大径部２２Ｂの先端が筒体７の蓋部７Ｂにスラスト玉軸受２３を介して回転可能に支持されている。

ねじ部材２２の小径部２２Ａの外周側には、プランジャ２１のねじ孔２１Ｃに螺合する台形ねじからなる雄ねじ２２Ｃが形成され、該雄ねじ２２Ｃは、ねじ孔２１Ｃと一緒にプランジャ２１を軸方向に変位させるねじ機構を構成している。また、大径部２２Ｂの外周側には、後述する減速機２４のウォームホイール２４Ａが一体的に設けられている。

ここで、ねじ部材２２は、大径部２２Ｂが筒体７の蓋部７Ｂ内にスラスト玉軸受２３を介して回転可能に支持されているから、ねじ部材２２に作用する軸方向のスラスト荷重は、このスラスト玉軸受２３を介して筒部７により受承することができ、後述の電動モータ２６にスラスト荷重が作用するのを抑える構成となっている。

また、プランジャ２１は、台形ねじからなるねじ孔２１Ｃと雄ねじ２２Ｃを介してねじ部材２２に螺合しているため、電動モータ２６を用いてねじ部材２２を回転駆動しない限りは、図２中の矢示Ａ，Ｂ方向のいずれにも変位することはなく、付勢機構１７の付勢力によってプランジャ２１が軸方向に動くことはない。

このように構成された付勢力調整機構２０は、電動モータ２６によってねじ部材２２を正，逆方向に回転駆動し、プランジャ２１の各押し爪２１Ｂを直動側ランププレート１３に接近させる図２中の矢示Ａ方向と、該直動側ランププレート１３から離間させる矢示Ｂ方向とに直線的に変位させる。これにより、付勢機構１７は、直動側ランププレート１３とプランジャ２１の各押し爪２１Ｂとの間で軸方向に撓み変形し、両者の間隔（離間寸法）に応じてボールアンドランプ機構１１に対する付勢力、即ちばね荷重が可変に調整される。

従って、付勢力調整機構２０は、電動モータ２６によりねじ部材２２を回転駆動してプランジャ２１を軸方向に変位させ、ボールアンドランプ機構１１に対する付勢機構１７の付勢力を調整する。これにより、スタビライザ装置１は、各スタビライザバー２，３間の捩れ角に対する捩り剛性としての捩りトルクを、車両の直進走行時、コーナリング走行時等の走行状態に応じてソフトからハードまで可変に調整することができる。

ギヤケース１０の位置に設けられた減速機２４は、ねじ部材２２の外周側に一体的に設けられたウォームホイール２４Ａと、図５、図６に示すように、該ウォームホイール２４Ａの接線方向を軸線としてギヤケース１０内に設けられ該ウォームホイール２４Ａに噛合したウォームギヤ２４Ｂと、該ウォームギヤ２４Ｂと一体的に回転する従動側ベベルギヤ２４Ｃとにより大略構成されている。また、ウォームギヤ２４Ｂと従動側ベベルギヤ２４Ｃは、ギヤケース１０内にアンギュラ玉軸受２５を介して回転可能に支持された回転軸２４Ｄに回転不能に取付けられている。この減速機２４は、ウォームギヤ２４Ｂの回転をウォームホイール２４Ａで減速し、ねじ部材１８を回転させるものである。

減速機２４を回転駆動する電動モータ２６は、図６に示すように、モータ取付筒部１０Ａに取付けられ、駆動軸２６Ａの先端に従動側ベベルギヤ２４Ｃと噛合する駆動側ベベルギヤ２６Ｂが取付けられている。この電動モータ２６は、減速機２４を介してねじ部材２２を軽い力で回転駆動できるから、小型のモータを用いることができる。また、電動モータ２６は、制御装置２７に電気的に接続され、該制御装置２７によって回転数等が制御されている。

この電動モータ２６は、各スタビライザバー２，３間で大きなトルクを伝達する部位、付勢機構１７による大きな軸力が作用する部位から離れた位置に配置しているから、雨水、飛石等から内部を保護できる程度の強度を有していればよく、軽量なケース等を用いることができる。

本実施の形態によるスタビライザ装置１は、上述のように構成されるもので、次に、その作動について説明する。

まず、車両が直進している場合には、車体がロールすることはほとんどない。このために、スタビライザ装置１に求められる捩り剛性は小さく、各スタビライザバー２，３は比較的容易に独立して回動することができる。これにより、例えば直進走行時に一方の車輪が凹部に落ちることがあっても、この一方の車輪だけをストロークさせることができ、安定した走行姿勢を得ることができる。

即ち、ステアリング角、アクセル開度、ブレーキの操作状況、横加速度等の情報を基にして走行状況を判断し、直進走行していると判断した場合には、電動モータ２６によってねじ部材２２を任意の方向に回転させ、直動側ランププレート１３とプランジャ２１の押し爪２１Ｂとを例えば付勢機構１７によるアキシアル荷重が発生する範囲内で離間させる。これにより、付勢機構１７に付加される初期荷重が小さくなるから、第１のスタビライザバー２と第２のスタビライザバー３とを相対回転させるのに必要な捩り力となる捩りトルクも小さくなる。従って、スタビライザ装置１の捩り剛性を小さくできるから、左，右の車輪は、路面の凹凸に合わせて独立してストロークすることができ、良好な乗り心地を得ることができる。

次に、ステアリングを操作して道路のコーナ部分等を走行する場合には、外側へのロールを抑える必要がある。そこで、スタビライザ装置１は、電動モータ２６によってねじ部材２２を先程とは逆方向に回転させ、直動側ランププレート１３とプランジャ２１の押し爪部２１Ｂとの離間寸法を小さくして接近させる。これにより、付勢機構１７に付加される初期荷重が大きくなるから、第１のスタビライザバー２と第２のスタビライザバー３とを相対回転させるのに必要な捩り力も大きくなる。従って、スタビライザ装置１は、各スタビライザバー２，３間の捩り剛性を高めることで、車体が外側にロールするのを抑えることができ、コーナリング時の走行姿勢を安定させることができる。

このコーナリング時の制御では、左コーナを走行する場合、右コーナを走行する場合のいずれでも、付勢力調整機構２０によって付勢機構１７の初期荷重を大きくすることになる。これにより、山道を走行する場合、スラローム走行を行う場合のように、左コーナと右コーナとが交互に続く場合でも、各スタビライザバー２，３間の捩り剛性を一度高めた後には、速度やコーナの大きさに応じて微調整するだけでよく、電動モータ２６の頻繁な駆動を防止することができる。

また、第２のスタビライザバー３の基端側を延長してケーシング６内を延びる延長部４には、純粋な回転方向の応力以外にも、この延長部を曲げようとする曲げ応力も作用する。

然るに、本実施の形態によれば、ケーシング６の筒体７内に延長部支持部材１８を設け、この延長部支持部材１８によって延長部４の先端軸部４Ｂを支持して軸線Ｏ−Ｏ上に位置決めすることにより、延長部支持部材１８は、基端軸部４Ａを支持するアンギュラ玉軸受９との間で延長部４を両持ち状態で支持することができる。

従って、第２のスタビライザバー３の延長部４は、前述した両持ち構造によって筒体７の軸線Ｏ−Ｏに位置決めでき、曲げ応力等に抗して規定された位置で回転させることができる。また、延長部４に設けた回転側ランププレート１２に対面する直動側ランププレート１３は、その案内筒部１３Ａ内を先端軸部４Ｂの外周側にすべり軸受１６を介して摺動支持することにより、対面する各ランププレート１２，１３を平行状態に保つことができる。これにより、ケーシング６の筒体７と回転側ランププレート１２（延長部４）と直動側ランププレート１３とが相対的に傾くような事態を未然に防ぐことができ、各ランププレート１２，１３を軸線Ｏ−Ｏで同軸に回転させることができる。

この結果、各ランププレート１２，１３は、同軸度を保ったまま相対的に回転運動、直動運動することができるから、走行状態に対応するための要求特性を正確に得ることができる。これにより、スタビライザ装置１は、捩りトルクや曲げモーメントに対する剛性を高めることができ、安定的に制御することができる。

また、アンギュラ玉軸受９と延長部支持部材１８により延長部４を両持ち状態で支持しているから、アンギュラ玉軸受９に加わる曲げモーメントを低減することができ、アンギュラ玉軸受９の小型化や長寿命化を図ることができる。

また、延長部支持部材１８は、３個の扇状突起１８Ｂ、脚部１８Ｃの間を軸方向に貫通した貫通部１８Ｄとし、該貫通部１８Ｄに付勢力調整機構２０を構成するプランジャ２１の押し爪２１Ｂを貫通させる構成としている。このように、貫通部１８Ｄに押し爪２１Ｂを貫通させることにより、延長部支持部材１８をプランジャ２１の回止め部材として利用することができ、回止め用のキー等を省略することができる。

一方、ボールアンドランプ機構１１の直動側ランププレート１３は、内周側の案内筒部１３Ａを延長部４の外周にすべり軸受１６を介して支持させ、外周側がケーシング６の筒体７に対して直動方向に非拘束状態、即ち、干渉しないように隙間を設ける構成としている。これにより、直動側ランププレート１３をすべり軸受１６を介して円滑に直動させることができ、直動側ランププレート１３はすべり軸受１６を介して延長部４に支持されているため、ケーシング６に対する直動側ランププレート１３の傾きを抑えることができ、所望の要求特性を得ることができる。

また、減速機２４には、減速比が大きなウォームホイール２４Ａ、ウォームギヤ２４Ｂ等を用いているから、電動モータ２６は、軽い力でねじ部材２２を回転駆動することができる。従って、電動モータ２６には、小型のモータを用いることができ、可変剛性部５を小型化、軽量化することができる。また、遊星歯車減速装置等に比較して部品点数を大幅に削減することができ、小型化等に加え、組立作業性等を向上することができる。

さらに、電動モータ２６は、ウォームホイール２４Ａ、ウォームギヤ２４Ｂ等を用いた減速機２４により、筒体６の外周側に配置している。従って、電動モータ２６は、各スタビライザバー２，３間で大きなトルクを伝達する部位、付勢機構１７による大きな軸力が作用する部位から離れた位置に配置することができる。この結果、電動モータ２６および周囲のカバー等は、雨水、飛石等から内部を保護できる程度の強度を有していればよく、軽量なケース等を用いることができる。この点でも、小型化、軽量化、低コスト化等を図ることができる。

なお、実施の形態では、各ランププレート１２，１３にそれぞれ３個のランプ溝１２Ａ，１３Ｂを設け、該各ランプ溝１２Ａ，１３Ｂに３個のボール１４を収容した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばランプ溝１２Ａ，１３Ｂを２個または４個以上設け、ボール１４を２個または４個以上設ける構成としてもよい。また、ボール１４に代えて円錐ころ等を用いる構成としてもよい。

また、実施の形態では、付勢機構１７を複数枚の皿ばねにより構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばコイルばね等の他の弾性体を皿ばねに代えて用いる構成としてもよい。

一方、実施の形態では、ねじ部材２２と電動モータ２６との間に、ウォームホイール２４Ａ、ウォームギヤ２４Ｂ等からなるウォームギヤ式の減速機２４を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばウォームギヤ式の減速機２４に代えて、遊星歯車式の減速機等を用いる構成としてもよい。

また、実施の形態では、電動モータ２６をケーシング６（軸線Ｏ−Ｏ）と平行となるように配置した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば軸線Ｏ−Ｏと直交する方向に電動モータを配置し、この電動モータによってウォームギヤを直接的に回転駆動する構成としてもよい。この場合には、ベベルギヤを省略することができる。

さらに、実施の形態では、アンギュラ玉軸受９，２５、すべり軸受１６、玉軸受１９、スラスト玉軸受２３を使用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限ることなく、これらの軸受に代えて、同様の機能をもった他の軸受を組み合わせて使用する構成としてもよい。

次に、上記の実施の形態に含まれる発明について述べる。直動機構は、内周側が延長部の外周に軸受を介して支持されている。これにより、直動機構を軸受を介して円滑に直動させることができ、直動機構は軸受を介して延長部に支持されているため、ケーシングに対する直動機構の傾きを抑えることができ、所望の要求特性を得ることができる。

１ スタビライザ装置
２ 第１のスタビライザバー
３ 第２のスタビライザバー
４ 延長部
５ 可変剛性部
６ ケーシング
７ 筒体
８ 蓋体
１１ ボールアンドランプ機構（直動機構）
１２ 回転側ランププレート
１３ 直動側ランププレート
１４ ボール
１６ すべり軸受
１７ 付勢機構
１８ 延長部支持部材
１８Ａ 支持筒
１８Ｂ 扇状突起
１８Ｃ 脚部
１８Ｄ 貫通部
２０ 付勢力調整機構
２１ プランジャ
２１Ｂ 押し爪（部分）
２２ ねじ部材
２６ 電動モータ（駆動手段）

Claims (2)

1. 第１のスタビライザバーと、第２のスタビライザバーと、該各スタビライザバーを連結してねじり剛性を調整する可変剛性部とからなり、
   前記可変剛性部は、
   前記第１のスタビライザバーに一端側が固定された筒状のケーシングと、
   該ケーシング内に挿入される前記第２のスタビライザバーの延長部と、
   前記ケーシング内の該延長部外周に設けられ、前記第１のスタビライザバーと第２のスタビライザバーとの相対回転に応じて直線運動する直動機構と、
   該直動機構の一端側に位置して前記ケーシング内の前記延長部外周に設けられ、直線運動を抑制する方向に該直動機構を付勢する付勢機構と、
   該付勢機構の一端側に位置して設けられ、前記ケーシング内で前記延長部を支持する延長部支持部材と、
   前記付勢機構の一端側に位置して前記ケーシング内に設けられ、軸方向に移動することにより前記付勢機構の付勢力を調整する付勢力調整機構と、
   該付勢力調整機構を動作させる駆動手段とを備え、
   前記延長部支持部材は軸方向に貫通する貫通部を有し、前記付勢力調整機構は該貫通部を部分的に貫通して前記付勢機構に向けて延びる構成としてなるスタビライザ装置。
2. 前記直動機構は、内周側が前記延長部の外周に軸受を介して支持されてなる請求項１に記載のスタビライザ装置。

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