JP4505808B2 - スタビライザ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され、車体のロール挙動を好適に防止し得るスタビライザ装置に関する。

従来、自動車等の車両に搭載されるスタビライザ装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。この従来技術におけるスタビライザ装置は、内側に向かって案内部材が突出し、断面が十字形状の空間を内部に形成する円筒ハウジングと、この円筒ハウジングの空間内に設けられ、円筒部と羽根部とを備えたローター部とを備えた回転アクチュエータを有し、この回転アクチュエータを、分割されたスタビライザ間に設けた構成となっている。

そして、ローター部に形成された羽根部を挟む一方側の流体室に油液を供給し、他方側の流体室から流体を排出することで、円筒ハウジングに対してローター部を回動させることができる。この回動によってスタビライザに捩じり弾性力が発生し、例えば、車両の旋回時における車体の傾きを小さくして走行安定性を向上させることができる。

特開平４−３４２６１１号公報

ところで、上述した従来技術におけるスタビライザ装置によれば、円筒ハウジングにおける案内部材の頂部に、円筒ハウジングの軸方向に延びるシール部材を設け、また、ローター部における羽根部の頂部と軸方向端部に、軸方向に延びると共にその両端が略直角に折曲げられたシール部材を設け、これらのシール部材によって、羽根部の両側に形成される流体室間を密封するようにしている。

このように、従来技術においては、羽根部を略取り囲むほどの長さのシール部材が４組必要であるため、その組付作業が困難である上、精緻に組付作業が行われなかった場合には、シール部材が偏磨耗して早期に流体が漏洩する等の問題が生じる虞れがあった。このような流体の漏洩は、スタビライザの捩じり弾性力の低下を招き、ひいては、車体に対するロール制御能力が低下することになる。

そこで、本発明では、スタビライザ装置を構成するアクチュエータを、シールが容易な直動型のシリンダ装置を用いることにより、回転アクチュエータにおけるシール部材の組付作業の困難さや偏磨耗による流体の漏洩等の問題点を解消できるスタビライザ装置を提供することを目的とする。

本発明は、車体側に取付けられた軸部および該軸部の両側を折曲げて左右の車輪側に取付けられた腕部からなるスタビライザと、該スタビライザを前記軸部において２分割し、分割された各軸部間に、それぞれの軸部に対して回転角差を与えるアクチュエータと、を備えたスタビライザ装置において、前記アクチュエータを、前記軸部の一方に連結されたシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能に設けられ、前記シリンダ内を圧力流体が給排される２室に画成するピストンと、一端が該ピストンに連結され、他端が前記シリンダ外に延出して前記軸部の他方に連結されたピストンロッドと、前記ピストンの軸方向への移動により該ピストンおよび前記ピストンロッドを前記シリンダに対して相対回動させる直動−回動変換機構と、から構成し、前記ピストンロッドと前記軸部の他方とを、相対回動不能でかつ軸方向への相対移動を許容する軸動許容機構を介して連結したことを特徴とする。

請求項１に記載の発明においては、上記のように構成したので、シリンダ内に流体を給排することで、ピストンおよびピストンロッドがシリンダに対して回動し、軸部の一方と他方との間に捩じり弾性力を発生させることができる。また、アクチュエータとして、ピストンがシリンダ内を軸方向に移動する直動型のシリンダ装置としたので、容易にシールすることができる。さらに、シリンダに対するピストンおよびピストンロッドの軸方向への移動を、軸動許容機構が吸収するので、アクチュエータの駆動によって軸部の一方と他方とが近接・離間することがない。

請求項２に記載の発明においては、上記のように構成したので、シリンダ内に流体を給排することで、ピストンおよびピストンロッドがシリンダに対して軸方向に相対移動すると共に、この軸方向への相対移動を直動−回動変換機構が回動運動に変換し、軸部の一方と他方との間に捩じり弾性力を発生させることができる。また、アクチュエータとして、ピストンがシリンダ内を軸方向に移動する直動型のシリンダ装置としたので、容易にシールすることができる。

請求項３に記載の発明においては、請求項１または請求項２に記載の発明において、シリンダ内に圧力流体を給排することで、螺旋状の溝に設けた球が回動し、ピストンを回動させつつ軸方向へ動かすことができる。

請求項４に記載の発明においては、請求項２または請求項３に記載の発明において、シリンダの軸方向に延びる溝に設けられた球が回動することによって、シリンダを回動させつつピストンを軸方向へ移動させることができる。

請求項５に記載の発明においては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の発明において、弁装置を必要に応じて駆動することにより、シリンダ内に圧力流体を給排して、一方方向、他方方向及び圧力流体の給排停止が、自由に行える。

請求項６に記載の発明においては、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の発明において、直動−回動変換機構を非線形の特性とすることができ、非線形のロール制御が可能となる。

請求項７に記載の発明においては、請求項１乃至請求項６の何れかに記載の発明において、軸受部材によってシリンダの軸方向への移動を規制するので、前記アクチュエータの駆動時に、前記スタビライザを構成する腕部の変形を防止でき、これにより、必要な圧力流体を無駄にすることが無くせる。

以下、本発明の第１実施の形態について、図１乃至図５を用いて説明する。

スタビライザ装置１は、車両の車体側と左右の車輪側（何れも図示せず）との間に設けられ、柔軟性を持ったばね鋼よりなるスタビライザ２とアクチュエータ３とを備えている。スタビライザ２は、車体の略中央部分に取付けられる軸部において２分割されて、第１スタビライザ４と第２スタビライザ５とから構成されている。

第１スタビライザ４及び第２スタビライザ５は、軸部４ａ及び５ａと、この軸部４ａ及び５ａの図中両端側でそれぞれ折曲げられ、その端部（図示せず）がそれぞれ左右の車輪側に取付けられる腕部４ｂ及び５ｂとから構成されている。

第１スタビライザ４の軸部４ａ及び第２スタビライザ５の軸部５ａは、それぞれ弾性部材６ａ及び６ｂを介して軸受部材７ａ及び７ｂによって車体側に回動自在に、かつ、弾性的に取付けられている。

アクチュエータ３は、第１シリンダ８（シリンダ）と第２シリンダ９とを備え、第１シリンダ８の底部側（図中左側）は、第２スタビライザ５の軸部５ａに溶接によって連結され、第２シリンダ９の底部側（図中右側）は、第１スタビライザ４の軸部４ａに溶接によって連結されている。

第１シリンダ８の内部には、第１シリンダ８内をシリンダ室８ａ及び８ｂの２室に画成するピストン１０が設けられ、このピストン１０には、図２に良く示されるように螺旋状の溝１１ａ及び１１ｂが形成されている。

第１シリンダ８の内周壁には、その軸方向における略中央部分に剛球１３ａ及び１３ｂ（球）の半分が回動可能に入り込んでおり、剛球１３ａ及び１３ｂの他の半分は、ピストン１０の溝１１ａ及び１１ｂに入り込んでいる。これらの剛球１３ａ及び１３ｂ、溝１１ａ及び１１ｂによって本発明における直動−回動変換機構を構成している。

剛球１３ａ及び１３ｂと溝１１ａ及び１１ｂとの間には若干の隙間ｇが形成されており、この隙間ｇを介してシリンダ室８ａ及び８ｂを流れる油液を絞るようになっている。

第１シリンダ８における図中両端側の壁部には、シリンダ室８ａ及び８ｂに油液（流体）を給排するための給排口１２ａ及び１２ｂが設けられ、この給排口１２ａ及び１２ｂには、後述する油圧回路Ａが接続される。

ピストン１０には、ピストンロッド１４の左端側が連結され、ピストンロッド１４の中央部分は、第１シリンダ８の外部にシール部材１５を介して延出され外部に露出している。このシール部材１５は、ゴム等の弾性体よりなるＯリングにより構成され、ピストンロッド１４に対して若干の締め代を持って嵌合しており、シリンダ室８ｂから外部に油液が漏洩するのを防止している。

第２シリンダ９の内部には、シリンダ内をシリンダ室９ａ及び９ｂの２室に画成するピストン１６が設けられ、このピストン１６には、図２に良く示されるように軸方向に延びる溝１７ａ及び１７ｂが形成されている。

第２シリンダ９の内周壁には、その軸方向における略中央部分に剛球１８ａ及び１８ｂの半分が回動可能に入り込んでおり、剛球１８ａ及び１８ｂの他の半分は、ピストン１６の溝１７ａ及び１７ｂに入り込んでいる。これらの剛球１８ａ及び１８ｂ、溝１７ａ及び１７ｂによって本発明における軸動許容機構を構成している。この軸動許容機構は、ピストン１６を介してピストンロッド１４に、また、第２シリンダ９を介して軸部４ａにそれぞれ接続してピストンロッド１４と軸部４ａとを連結するように介装されている。

第２シリンダ９の内部は、連通孔９ｃを介して大気と連通しており、この連通孔９ｃによって、ピストンロッド１４の第２シリンダ９内への進入・退出時の体積補償を行うようになっている。

ピストン１６には、ピストンロッド１４の右端側が連結され、ピストンロッド１４の中央部分は、第２シリンダ９の外部に軸受１９を介して延出され外部に露出している。なお、軸受１９は、ポリテトラフルオロエチレン等の摩擦抵抗の小さい材料より形成されている。

ここで、第１シリンダ８、第２シリンダ９、ピストン１０、剛球１３ａ（１３ｂ）、ピストンロッド１４、ピストン１６及び剛球１８ａ（１８ｂ）は、高硬度の鋼材より成形されている。

次に、以上のように構成したスタビライザ装置１を駆動するための油圧回路Ａについて説明する。

図３に示したように、第１シリンダ８の壁部に設けられた給排口１２ａ及び１２ｂには、給排管２０及び２１の一端側が接続されており、これらの給排管２０及び２１の他端側には、給排制御弁２２が接続されている。

給排制御弁２２に接続された供給管路２３には、例えば、エンジン等の駆動機構（図示せず）により駆動される油圧ポンプ２４の吐出側が接続して設けられ、この油圧ポンプ２４によって、リザーバタンク２５内の油液を給排制御弁２２に向かって圧送するようになっている。

給排制御弁２２に接続された排出管路２７は、給排制御弁２２からの油液をリザーバタンク２５に戻すようになっている。

給排制御弁２２は、４ポート３位置型の電磁制御弁で、車両のコンソールボックス等（図示せず）に搭載された制御装置２８からの駆動信号Ｉを受けて、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の３位置の何れかに駆動されるようになっている。

制御装置２８には、車速センサ２９、横加速度センサ３０及びステアリング角センサ３１が接続して設けられており、車速センサ２９は車両の走行速度を検出し、横加速度センサ３０は車体に作用する横方向への加速度を検出し、ステアリング角センサ３１はステアリングの切角を検出するようになっている。

制御装置２８は、車速センサ２９、横加速度センサ３０及びステアリング角センサ３１からの検出信号に応じて、車体に生じるロール角を推定し、この推定したロール角が、所定のしきい値を越えたか否かを判断する。そして、推定したロール角がしきい値を越えていないと制御装置２８が判断した場合には、制御装置２８は、給排制御弁２２を（Ｂ）位置に固定するための駆動電流ＩＢを給排制御弁２２に出力する。一方、推定したロール角がしきい値を越えたと制御装置２８が判断した場合には、制御装置２８は、ステアリング角の方向（左方向または右方向）に応じて、給排制御弁２２を（Ａ）位置または（Ｃ）位置のうちの何れかに固定するための駆動電流ＩＡまたは駆動電流ＩＣを給排制御弁２２に出力する。

次に、本発明の第１実施の形態の作動について、給排制御弁２２の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の位置に応じて説明する。

〔（Ｂ）位置（直進走行時）〕
例えば、車両が直進走行中である場合には、車両の車体にロール挙動は殆ど発生しておらず、図３に示すように、給排制御弁２２は制御装置２８からの駆動電流ＩＢによって位置（Ｂ）に固定されている。この場合、給排管２０及び給排管２１は、供給管路２３及び排出管路２７から遮断された状態となり、第１シリンダ８のシリンダ室８ａ及び８ｂ内には油液が封入された状態となっている。したがって、ピストン１０は、図３に示した第１シリンダ８内の所定位置（ニュートラル位置）に保持された状態とされ、第１スタビライザ４と第２スタビライザ５とが相対的に捩じられることがなく、スタビライザ装置１には、アクチュエータ３による積極的な捩じり弾性力が発生しない。なお、供給管路２３は排出管路２７に直接接続されており、油圧ポンプ２４からの油液は、リザーバタンク２５に戻される。

〔（Ａ）位置（左旋回時）〕
例えば、車両が左旋回する場合には、車両の車体における右側が沈み込むようなロール挙動を発生するが、左旋回における車体のロール挙動が発生する前に、制御装置２８は、車速センサ２９、横加速度センサ３０及びステアリング角センサ３１からの検出信号を受ける。その後、推定したロール角がしきい値を越えると、図４に示すように、制御装置２８からの駆動電流ＩＡによって、給排制御弁２２が位置（Ａ）に固定される。すると、給排管２０と供給管路２３とが接続されると共に、給排管２１と排出管路２７とが接続され、第１シリンダ８の給排口１２ａを介して、油液が図中矢印のように流れ、シリンダ室８ａ内に流入する。これにより、シリンダ室８ａ内の圧力が上昇すると共に、第１シリンダ８の給排口１２ｂを介してシリンダ室８ｂ内の油液が図中矢印のように流れ、給排制御弁２２を介してリザーバタンク２５に戻される。

このとき、隙間ｇを介してシリンダ室８ａからシリンダ室８ｂに少量の油液が絞られながら流れ込むが、シリンダ室８ａ内の圧力上昇に殆ど影響せず、ピストン１０には、図中右側に移動させる方向に圧力が作用する。そして、剛球１３ａ及び１３ｂが、螺旋状の溝１１ａ及び１１ｂに沿って相対的に移動するので、ピストン１０は、第１シリンダ８に対して図中右側へ（軸方向へ）移動しつつ相対回動する。

このピストン１０の第１シリンダ８に対する軸方向への相対移動及び相対回動に伴い、ピストンロッド１４及びピストンロッド１４に連結されたピストン１６も、第１シリンダ８に対して軸方向へ相対移動しつつ相対回動する。このとき、ピストン１６は、剛球１８ａ及び１８ｂと軸方向に延びる溝１７ａ及び１７ｂとによって、第２シリンダ９に対して相対回動不能であるので、第２シリンダ９を回動させる。しかし、ピストン１６は第２シリンダ９に対して軸方向へは相対移動するので、第１スタビライザ４の軸部４ａと第２スタビライザ５の軸部５ａとは、図中左右方向に離間することなく、図中矢印の方向に互いに逆方向に回動する。

なお、図４は、第１シリンダ８と第２シリンダ９とが互いに逆方向に回動した後の状態を示しており、直動−回動変換機構としての剛球１３ａ（１３ｂ）及び溝１１ａ（１１ｂ）、また、軸動許容機構としての剛球１８ａ（１８ｂ）及び溝１７ａ（１７ｂ）は図面に現れていない。

以上述べたように、第１スタビライザ４と第２スタビライザ５とが互いに逆方向に回動して回転角差が与えられ、スタビライザ装置１には捩じり弾性力が発生する。この捩じり弾性力は、右側の車輪を下方へ押圧し、左側の車輪を上方へ引っ張るように作用するので、結果、スタビライザ装置１によって、車両の左旋回時における車体の右側が沈み込むようなロール挙動を積極的に抑制することができる。

〔（Ｃ）位置（右旋回時）〕
例えば、車両が右旋回する場合には、車両の車体における左側が沈み込むようなロール挙動を発生するが、右旋回における車体のロール挙動が発生する前に、制御装置２８は、車速センサ２９、横加速度センサ３０及びステアリング角センサ３１からの検出信号を受ける。その後、推定したロール角がしきい値を越えると、図５に示すように、制御装置２８からの駆動電流ＩＣによって、給排制御弁２２が位置（Ｃ）に固定される。すると、給排管２０と排出管路２７とが接続されると共に、給排管２１と供給管路２３とが接続され、第１シリンダ８の給排口１２ｂを介して、油液が図中矢印のように流れ、シリンダ室８ｂ内に流入する。これにより、シリンダ室８ｂ内の圧力が上昇すると共に、第１シリンダ８の給排口１２ａを介してシリンダ室８ａ内の油液が図中矢印のように流れ、給排制御弁２２を介してリザーバタンク２５に戻される。

このとき、隙間ｇを介してシリンダ室８ｂからシリンダ室８ａに少量の油液が絞られながら流れ込むが、シリンダ室８ｂ内の圧力上昇に殆ど影響せず、ピストン１０には、図中左側に移動させる方向に圧力が作用する。そして、剛球１３ａ及び１３ｂが、螺旋状の溝１１ａ及び１１ｂに沿って相対的に移動するので、ピストン１０は、第１シリンダ８に対して図中左側へ（軸方向へ）移動しつつ相対回動する。

このピストン１０の第１シリンダ８に対する軸方向への相対移動及び相対回動に伴い、ピストンロッド１４及びピストンロッド１４に連結されたピストン１６も、第１シリンダ８に対して軸方向へ相対移動しつつ相対回動する。このとき、ピストン１６は、剛球１８ａ及び１８ｂと軸方向に延びる溝１７ａ及び１７ｂとによって、第２シリンダ９に対して相対回動不能であるので、第２シリンダ９を回動させる。しかし、ピストン１６は第２シリンダ９に対して軸方向へは相対移動するので、第１スタビライザ４の軸部４ａと第２スタビライザ５の軸部５ａとは、図中左右方向に近接することなく、図中矢印の方向に互いに逆方向に回動する。

なお、図５は、第１シリンダ８と第２シリンダ９とが互いに逆方向に回動した後の状態を示しており、直動−回動変換機構としての剛球１３ａ（１３ｂ）及び溝１１ａ（１１ｂ）、また、軸動許容機構としての剛球１８ａ（１８ｂ）及び溝１７ａ（１７ｂ）は図面に現れていない。

以上述べたように、第１スタビライザ４と第２スタビライザ５とが互いに逆方向に回動して回転角差が与えられ、スタビライザ装置１には捩じり弾性力が発生する。この捩じり弾性力は、左側の車輪を下方へ押圧し、右側の車輪を上方へ引っ張るように作用するので、結果、スタビライザ装置１によって、車両の右旋回時における車体の左側が沈み込むようなロール挙動を積極的に抑制することができる。

〔（Ｂ）位置への戻し時（ロール制御終了時）〕
制御装置２８が、車速センサ２９、横加速度センサ３０及びステアリング角センサ３１からの検出信号を受けて、車両が旋回を終えたと判断、すなわち、推定したロール角がしきい値よりも小さくなったと判断した場合、制御装置２８は、給排制御弁２２を以下のように駆動する。

給排制御弁２２が位置（Ａ）にある場合には、制御装置２８は、一時的に駆動電流ＩＣを出力して給排制御弁２２を位置（Ｃ）に位置させて、シリンダ室８ｂ内に油液を流入させる。そして、ピストン１０を第１シリンダ８に対してニュートラル位置に近付ける。その後、制御装置２８は、給排制御弁２２に対して駆動電流ＩＢを出力し、給排制御弁２２を位置（Ｂ）に戻す。

給排制御弁２２が位置（Ｃ）にある場合には、制御装置２８は、一時的に駆動電流ＩＡを出力して給排制御弁２２を位置（Ａ）に位置させて、シリンダ室８ａ内に油液を流入させる。そして、ピストン１０を第１シリンダ８に対してニュートラル位置に近付ける。その後、制御装置２８は、給排制御弁２２に対して駆動電流ＩＢを出力し、給排制御弁２２を位置（Ｂ）に戻す。

このようにして給排制御弁２２を駆動することにより、ロール制御終了後に第１スタビライザ４と第２スタビライザ５との回動角差を略ゼロの状態に戻すことができる。

このとき、第１スタビライザ４と第２スタビライザ５との回転角差を完全にゼロにすることはできないが、第１スタビライザ４及び第２スタビライザ５には、直進走行時において左右の車輪側から振動が加わったり、車両停車時の左右の車輪側から車両の荷重を受けたりする。これにより、回転角差がゼロになる方向に捩じられ、その結果、第１シリンダ８の隙間ｇを介して油液が流通し、さらに回転角差をゼロに近い状態とすることができる。

以上のように構成した本発明の第１実施の形態によれば、第１シリンダ８内に油液を給排することで、シリンダ室８ａ及び８ｂ間に差圧が生じ、これにより、ピストン１０を第１シリンダ８に対して軸方向へ相対移動させつつ相対回動させることができる。このとき、ピストンロッド１４及びピストン１６を介して第２シリンダ９及び軸部４ａも第１シリンダ８に対して相対回動するので、結果、スタビライザ２を構成する軸部４ａと軸部５ａとを互いに逆方向に回動させ、スタビライザ装置１に捩じり弾性力を発生させることができ、車両の車体に対するロール挙動を積極的に抑制することができる。

また、スタビライザ装置１を構成するアクチュエータ３として、ピストン１０が第１シリンダ８内を軸方向に移動する直動型のシリンダ装置としたので、容易にシールすることができ、これにより、油液の漏洩を要因とするスタビライザの捩じり弾性力の低下を抑えることができ、車両の車体に対するロール制御能力の低下を抑制することができる。

さらに、従来技術の回転アクチュエータに対して、径方向寸法をコンパクトにできるので、車両の車体側への取付け自由度を向上させることができる。

次に、本発明の第２実施の形態について、図６及び図７を用いて説明する。

なお、説明の便宜上、上述した第１実施の形態と同一部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。

第２実施の形態におけるスタビライザ装置５０は、上記第１実施の形態におけるスタビライザ装置１に対して、アクチュエータを構成する第１シリンダの構成が異なっている。

アクチュエータ５１を構成する第１シリンダ５２（シリンダ）の内部には、第１シリンダ５２内をシリンダ室５２ａ及び５２ｂの２室に画成するピストン５３が設けられ、このピストン５３には、上記第１実施の形態におけるピストン１０と同様の螺旋状の溝５４ａ及び５４ｂが形成されている。

第１シリンダ５２の内周壁には、その軸方向における略中央部分に剛球５５ａ及び５５ｂ（球）の半分が回動可能に入り込んでおり、剛球５５ａ及び５５ｂの他の半分は、ピストン５３の溝５４ａ及び５４ｂに入り込んでいる。これらの剛球５５ａ及び５５ｂ、溝５４ａ及び５４ｂによって本発明における直動−回動変換機構を構成している。

剛球５５ａ及び５５ｂと溝５４ａ及び５４ｂとの間には若干の隙間ｇが形成されており、この隙間ｇを介してシリンダ室５２ａ及び５２ｂを流れる油液を絞るようになっている。

第１シリンダ５２における図中両端側の壁部には、シリンダ室５２ａ及び５２ｂに油液（流体）を給排するための給排口５６ａ及び５６ｂが設けられ、この給排口５６ａ及び５６ｂには、油圧回路Ａが接続される。

ピストン５３には、ピストンロッド１４の左端側が連結され、ピストンロッド１４の中央部分は、第１シリンダ５２の外部にシール部材５７を介して外部に延出されている。このシール部材５７は、ゴム等の弾性体よりなるＯリングにより構成され、ピストンロッド１４に対して若干の締め代を持って嵌合しており、シリンダ室５２ｂから外部に油液が漏洩するのを防止している。

ピストン５３の図中左端側には、絞り部材５８（絞り手段）が、ねじ５９によって固定されている。絞り部材５８には、ピストン５３の溝５４ａ及び５４ｂに対して対向する位置に、１つの溝に対して２個ずつの微小オリフィス５８ａが穿設されており、この微小オリフィス５８ａとピストン５３に設けた溝５４ａ及び５４ｂとを対向させるように、絞り部材５８をピストン５３に取付けるようにする。

微小オリフィス５８ａの合計流路面積は、隙間ｇの流路面積よりも小さく設定されており、また、絞り部材５８の外径寸法と第１シリンダ５２の内径寸法とは、絞り部材５８が第１シリンダ５２内を摺動可能な範囲で略同値となるように設定されている。

以上のように構成した本発明の第２実施の形態によれば、上記第１実施の形態と同様の作用効果が得られることに加え、隙間ｇの流路面積（絞り面積）よりも小さい流路面積を有する絞り部材５８を設けたので、上記第１実施の形態に対して、２室間をより絞ることができるので、例えば、上記第１実施の形態と同じ油液の給排量で２室間の差圧を大きくすることができ、スタビライザ装置の作動効率を向上させることができる。

次に、本発明の第３実施の形態について、図８を用いて説明する。

なお、説明の便宜上、上述した第１実施の形態と同一部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。

第３実施の形態におけるスタビライザ装置６０は、上記第１実施の形態におけるスタビライザ装置１に対して、アクチュエータを構成する第２シリンダに対しても油液を給排するようにした点、スタビライザ装置を車体側に取付けるための軸受部材の構造を変更した点、及び、第１シリンダと第２シリンダとの間に両者を相対回動自在に軸方向に支持する軸受部材を設けた点が異なっている。

アクチュエータ６１を構成する第２シリンダ６２の内部には、第２シリンダ６２内をシリンダ室６２ａ及び６２ｂの２室に画成するピストン６３（第２ピストン）が設けられ、このピストン６３には、上記第１実施の形態における第２シリンダ９と同様の軸方向に延びる溝６４ａ及び６４ｂが形成されている。

第２シリンダ６２の内周壁には、その軸方向における略中央部分に剛球６５ａ及び６５ｂ（球）の半分が回動可能に入り込んでおり、剛球６５ａ及び６５ｂの他の半分は、ピストン６３の溝６４ａ及び６４ｂに入り込んでいる。これらの剛球６５ａ及び６５ｂ、溝６４ａ及び６４ｂによって本発明における軸動許容機構を構成している。

剛球６５ａ及び６５ｂと溝６４ａ及び６４ｂとの間には若干の隙間ｇ’が形成されており、この隙間ｇ’を介してシリンダ室６２ａ及び６２ｂを流れる油液を絞るようになっている。ここで、第２シリンダ６２における隙間ｇ’の流路面積は、第１シリンダ８における隙間ｇの流路面積と同等に設定しても良いし、隙間ｇ’の流路面積を隙間ｇの流路面積よりも小さく、または大きくなるように設定しても構わない。

第２シリンダ６２の図中両端側における壁部には、シリンダ室６２ａ及び６２ｂに油液（流体）を給排するための給排口６６ａ及び６６ｂが設けられ、この給排口６６ａ及び６６ｂには、油圧回路Ａの給排管２０及び２１がそれぞれ接続されている。

ピストン６３には、ピストンロッド１４の右端側が連結され、ピストンロッド１４の中央部分は、第２シリンダ６２の外部にシール部材６７を介して外部に延出されている。このシール部材６７は、ゴム等の弾性体よりなるＯリングにより構成され、ピストンロッド１４に対して若干の締め代を持って嵌合しており、シリンダ室６２ａから外部に油液が漏洩するのを防止している。

第１シリンダ８の底部側（図中左側）には、第１シリンダ８の軸方向左側への移動を規制する軸受部材６８が車体側に固定して設けられ、この軸受部材６８は、軸部５ａを、弾性部材６８ａを介して回動自在に、かつ、弾性的に取付けている。軸受部材６８には、その第１シリンダ８側を折曲げて受け部６８ｂが形成されており、この受け部６８ｂと第１シリンダ８の底部との間には、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等の摩擦抵抗の小さい材料よりなる軸受体６９が設けられている。

第２シリンダ６２の底部側（図中右側）には、第２シリンダ６２の軸方向右側への移動を規制する軸受部材７０が車体側に固定して設けられ、この軸受部材７０は、軸部４ａを、弾性部材７０ａを介して回動自在に、かつ、弾性的に取付けている。軸受部材７０には、その第２シリンダ６２側を折曲げて受け部７０ｂが形成されており、この受け部７０ｂと第２シリンダ６２の底部との間には、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等の摩擦抵抗の小さい材料よりなる軸受体７１が設けられている。

第１シリンダ８と第２シリンダ６２との間には、両シリンダを相対回動可能に軸方向（図中左右方向）に支持する軸受部材７２が設けられており、この軸受部材７２には、ピストンロッド１４が貫通している。軸受部材７２は、軸受本体７２ａと、その両側と第１シリンダ８及び第２シリンダ６２との間に設けられる軸受体７２ｂ及び７２ｃから構成されている。

この第３実施の形態では、軸受部材６８、７０及び７２を設け、第１シリンダ８と第２シリンダ６２とを、軸方向へ移動できないように規制している。これは、第２シリンダ６２に対して油液を給排することによって生じるピストン６３、ピストンロッド１４及びピストン１０（第１ピストン）の直動運動を、第１シリンダ８の回動運動にスムーズに変換して作動させるためであり、もし、この規制が無い場合には、上記のような直動運動を回動運動にスムーズに変換できず、第１シリンダ８及び第２シリンダ６２は互いに近接・離間するようになり、車両の車体に対するロール制御能力を低下させてしまう。

以上のように構成した、本発明の第３実施の形態によれば、上記第１実施の形態と同様の作用効果が得られることに加え、第１シリンダ８と第２シリンダ６２との双方に油液を給排するように構成したので、一のシリンダに油液を給排する上記第１実施の形態に比して、ピストン１０の第１シリンダ８に対する軸方向への相対移動に際し、その移動力を大きくすることができる。したがって、例えば、吐出圧力の低い低消費型の油圧ポンプによってもスタビライザ装置を駆動することができる。

次に、本発明の第４実施の形態について、図９を用いて説明する。

なお、説明の便宜上、上述した第３実施の形態と同一部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。

第４実施の形態におけるスタビライザ装置８０は、上記第３実施の形態におけるスタビライザ装置６０に対して、アクチュエータを構成する第１シリンダの構造を変更し、第１シリンダを油圧回路Ａから分断した点が異なっている。

アクチュエータ８１を構成する第１シリンダ８２の内部には、シリンダ内をシリンダ室８２ａ及び８２ｂの２室に画成するピストン８３（ピストンロッド）が設けられ、このピストン８３には、上述した第１実施の形態におけるピストン１０と同様の螺旋状の溝８４ａ及び８４ｂが形成されている。

第１シリンダ８２の内周壁には、その軸方向における略中央部分に剛球８５ａ及び８５ｂの半分が回動可能に入り込んでおり、剛球８５ａ及び８５ｂの他の半分は、螺旋状の溝８４ａ及び８４ｂに入り込んでいる。これらの剛球８５ａ及び８５ｂ、溝８４ａ及び８４ｂによって本発明における直動−回動変換機構を構成している。この直動−回動変換機構は、ピストン８３を介してピストンロッド１４に、また、第１シリンダ８２を介して軸部５ａにそれぞれ接続してピストンロッド１４と軸部５ａとを連結するように介装されている。

第１シリンダ８２の内部は、連通孔８２ｃを介して大気と連通しており、この連通孔８２ｃによって、ピストンロッド１４の第１シリンダ８２内への進入・退出時の体積補償を行うようになっている。

ピストン８３には、ピストンロッド１４の左端側が連結され、ピストンロッド１４の中央部分は、第１シリンダ８２の外部に軸受８７を介して外部に延出されている。なお、軸受８７は、ポリテトラフルオロエチレン等の摩擦抵抗の小さい材料より形成されている。

以上のように構成した、本発明の第４実施の形態によれば、第２シリンダ６２に対するピストン６３の直動運動をピストン８３に伝達し、ピストン８３の直動運動が剛球８５ａ（８５ｂ）（球）及び溝８４ａ（８４ｂ）（直動−回動変換機構）によって第１シリンダ８２の回動運動に変換されるので、第１スタビライザ４と第２スタビライザ５とを互いに逆方向に回動させて、両者に回転角差を与えることができる。

なお、上記各実施の形態においては、ピストンにシール部材を設けず、隙間ｇ（ｇ’）によって、２つのシリンダ室に生じる差圧でピストンをシリンダに対して駆動するものを示したが、本発明は別段これに限らず、例えば、第２実施の形態の絞り部材５８の微小オリフィス５８ａを廃止し、この絞り部材５８の外周にシール部材を設け、ピストン５３と第１シリンダ５２との間をシールして２つのシリンダ室５２ａ、５２ｂ間を密封するようにしても良い。この場合、２つのシリンダ室５２ａ、５２ｂ間において油液の行き来を無くすことができるので、スタビライザ装置の作動効率を向上させることができる。ただし、この場合は、第１スタビライザと第２スタビライザとの回転角差がゼロの状態、すなわち、ニュートラル位置（図１、図３、図６、図８及び図９の状態を参照）を検出し、ロール制御後にニュートラル位置に戻す必要が生じる。この場合、ニュートラル位置を検出するために、接点方式や光学方式のロータリーエンコーダー等を第１シリンダと第２シリンダとの間に設け、両シリンダの相対回動を検出できるようにすれば良い。

また、上記各実施の形態においては、ピストンの軸に対する螺旋状の溝の角度を、図２に示すものとして同一であるものを示したが、本発明は別段これに限らず、ピストンの軸に対する螺旋状の溝の角度を、例えば緩く設定するようにしても良い。この場合、上記各実施の形態に対して、スタビライザに対する捩じり量は少なくなるが、直動運動から回動運動へ変換する際の油圧を小さくさせることができる。

さらに、上記のように螺旋状の溝の角度を緩く設定した場合には、スタビライザから受ける反力（アクチュエータの向きと逆向きの力）に対して、回動しにくくすることができるので、ロール制御を行っていない場合における、スタビライザ装置の捩じり剛性を向上させることができ、通常のスタビライザ装置としての機能を充分果たすことができる。

また、ピストンの軸に対する螺旋状の溝の角度を、一定ではなく、ピストンのシリンダに対する相対回動途中で変化するようにしてもよい。以下に、螺旋状の溝の角度をピストンの相対回動途中で変化させるようにした例を、本発明の第５実施の形態として、図１０乃至図１２を用いて説明する。

本実施の形態は、第１実施の形態に対し、ピストン１０の溝１１ａ及び１１ｂの形状が異なるのみで、その他の構成は第１実施の形態と同一である。

図１０に、第１実施の形態のピストン１０の半周を平面展開した状態を示す。この図において、溝１１ａは直線的な形状となっている。溝１１ａがこのような形状になっているので、ピストン１０の回転角とストロークの特性は、図１２の破線で示すように比例関係の特性をとる。

一方、本実施の形態においては、溝１１ａ、１１ｂの角度はピストン１０の相対回動途中で変化するようになっており、本実施の形態のピストン１０の半周を平面展開した状態を図１１に示す。このような溝１１ａの形状、すなわち、溝１１ａ、１１ｂの両端側の角度を緩くすれば、図１２の実線で示すように、ピストン１０の回転角とストロークの関係は比例関係ではなく非線形の特性を有するようになり、ピストン１０の回転角が小さいとき（ゾーンＢ）には、ピストン１０のストロークは小さく、ピストン１０の回転角が大きくなると（ゾーンＡ）ピストン１０のストロークは大きくなる。このようにして、本実施の形態においては、直動−回動変換機構の特性を非線形とすることができる。

その結果、より力を必要とする捩じり量の大きな（回転角の大きな）領域で、低い油圧で回転作動させることができる。よって、油圧ポンプ２４として吐出圧の低いものを用いることが可能となる。

なお、図１２において、縦軸はピストン１０のストローク（Ｉ１、Ｉ２）を示し、横軸はピストン１０の回転角（θ１、θ２）を示している。

また、第６の実施の形態について図１３を用いて説明する。

本実施の形態は、第１実施の形態に対し、アクチュエータ３が作用しない状態を得ることを可能にしたものである。よって、図３の構成と同様の構成には同一図番を付し、その説明を省略する。

給排制御弁２２と第１シリンダ８との間には、第１シリンダ８内の圧力流体の給排が自由にできる状態を選択可能とする弁装置９０が設けられている。この弁装置９０は、給排管２０と２１とを連通させ、給排管２０、２１と給排制御弁２２側とを遮断する短絡状態（第１シリンダ８内の圧力流体の給排が自由にできる状態）と、給排管２０と２１とを遮断し、給排管２０、２１と給排制御弁２２側とを連通させる通常状態との切替えを可能としている。

また、短絡状態で第１シリンダ８とピストン１０が作動できるように、ピストン１０のシリンダ室８ａ側には、ロッド９１が設けられている。この結果、ピストン１０が移動した際に、シリンダ室８ａの容積増加分と、シリンダ室８ｂの容積減少分が等しくなり、短絡状態でのピストン１０の移動が可能となる。

また、第１シリンダ８には、軸部５ａを接続するためのコ字型ブラケット９２が設けられている。

このように構成したことにより、短絡状態では、スタビライザ装置としての機能をなくす事ができる。これは極悪路等の凹凸が激しい走行路を走行している時において、スタビライザ装置が、車体への振動に対して悪影響を及ぼすことを軽減するのに有効である。

また、この第６の実施形態において、第５の実施の形態の図１１に示す非線形の溝１１ａ、１１ｂを設けることもできる。この場合には、短絡状態で通常の凹凸の少ない路面を走行した場合、車両のばね下（車輪側）からの変位は小さい。その結果、スタビライザ２のねじれ量も小さくなる。通常の凹凸の少ない路面を直進走行した場合には、スタビライザ装置１の制御は不要であり、乗り心地は、スタビライザ２を如何にフリーに動かせるかがポイントとなる。このように図１１のような溝１１ａ、１１ｂを設けた構成においての短絡状態では、ピストン１０とピストンロッド１４の直動方向のストロークが小さくなり、よって、ピストン１０およびピストンロッド１４の慣性力を小さくすることができ、乗り心地の向上を図ることができる（図１１におけるゾーンＡ）。

また、通常状態では、ピストン１０が大きく回動した場合には、ピストン１０とピストンロッド１４の直動方向のストロークは大きくなるが、必要な回転力は小さくすみ、逆にピストン１０に嵌合した剛球１３ａ、１３ｂにかかる力が小さくなるので、スタビライザ装置１の耐久性が向上することになる。

さらに、上記各実施の形態においては、２つのシリンダ室のうち、一方をピストンロッドがあるシリンダ室とし、他方をピストンロッドが無いシリンダ室として、シリンダ室の容積が異なるものを示したが、本発明は別段これに限らず、２つのシリンダ室の容積を同じにすべく、所謂、両ロッド式としてもよい。

また、上記各実施の形態においては、本発明における直動−回動変換機構を、剛球（球）と螺旋状の溝で構成したものを示したが、本発明は別段これに限らず、例えば、ボールねじ機構を用いて直動−回動変換機構を構成してもよい。

さらに、上記各実施の形態においては、本発明における軸動許容機構を、剛球（球）と軸方向に延びる溝で構成したものを示したが、本発明は別段これに限らず、例えば、ピストンロッドの先端部を断面十字形状に形成すると共に、軸部に断面十字形状の中空部を形成し、この中空部にピストンロッドの先端部を挿入することで、相対回動不能でかつ軸方向へ相対移動可能な構成としてもよい。

また、上記各実施の形態においては、本発明における軸動許容機構を、ピストンロッドと軸部との間に設けたものを示したが、本発明は別段これに限らず、例えば、軸部と車輪側の取付部材との間に設けるように構成してもよい。

本発明の第１実施の形態におけるスタビライザ装置を示す部分断面図である。 図１におけるピストン及びピストンロッドの溝形状を説明する斜視図である。 図１のスタビライザ装置を駆動する油圧回路（直進走行時）を示す図である。 図１のスタビライザ装置を駆動する油圧回路（左旋回時）を示す図である。 図１のスタビライザ装置を駆動する油圧回路（右旋回時）を示す図である。 本発明の第２実施の形態におけるスタビライザ装置を示す部分断面図である。 図６の絞り部材５８の平面図である。 本発明の第３実施の形態におけるスタビライザ装置を示す部分断面図である。 本発明の第４実施の形態におけるスタビライザ装置を示す部分断面図である。 本発明の第１実施の形態における第１シリンダのピストンの半周を平面展開した図である。 本発明の第５実施の形態における第１シリンダのピストンの半周を平面展開した図である。 本発明の第１実施の形態と第５実施の形態の第１シリンダのピストンの回転角とストロークの特性を示したグラフである。 本発明の第６実施の形態のスタビライザ装置を駆動する油圧回路を示す図である。

符号の説明

１、５０、６０、８０ スタビライザ装置
３、５１、６１、８１ アクチュエータ
４ 第１スタビライザ（スタビライザ）
４ａ、５ａ 軸部
４ｂ、５ｂ 腕部
５ 第２スタビライザ（スタビライザ）
８、５２ 第１シリンダ（シリンダ）
９、６２ 第２シリンダ（シリンダ）
１０ ピストン（ピストン、第１ピストン）
１１ａ、１１ｂ、５４ａ、５４ｂ 溝（直動−回動変換機構）
１３ａ、１３ｂ、５５ａ、５５ｂ 剛球（球、直動−回動変換機構）
１４ ピストンロッド
１６、８３ ピストン（ピストンロッド）
１７ａ、１７ｂ、６４ａ、６４ｂ 溝（軸動許容機構）
１８ａ、１８ｂ、６５ａ、６５ｂ 剛球（球、軸動許容機構）
５３ ピストン（ピストン）
６３ ピストン（第２ピストン）

Claims (8)

1. 車体側に取付けられた軸部および該軸部の両側を折曲げて左右の車輪側に取付けられた腕部からなるスタビライザと、該スタビライザを前記軸部において２分割し、分割された各軸部間に、それぞれの軸部に対して回転角差を与えるアクチュエータと、を備えたスタビライザ装置において、
   前記アクチュエータを、前記軸部の一方に連結されたシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能に設けられ、前記シリンダ内を圧力流体が給排される２室に画成するピストンと、一端が該ピストンに連結され、他端が前記シリンダ外に延出して前記軸部の他方に連結されたピストンロッドと、前記ピストンの軸方向への移動により該ピストンおよび前記ピストンロッドを前記シリンダに対して相対回動させる直動−回動変換機構と、から構成し、前記ピストンロッドと前記軸部の他方とを、相対回動不能でかつ軸方向への相対移動を許容する軸動許容機構を介して連結したことを特徴とするスタビライザ装置。
2. 車体側に取付けられた軸部および該軸部の両側を折曲げて左右の車輪側に取付けられた腕部からなるスタビライザと、該スタビライザを前記軸部において２分割し、分割された各軸部間に、それぞれの軸部に対して回転角差を与えるアクチュエータと、を備えたスタビライザ装置において、
   前記アクチュエータを、前記軸部の一方に連結されたシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能に設けられ、前記シリンダ内を圧力流体が給排される２室に画成するピストンと、一端が該ピストンに連結され、他端が前記シリンダ外に延出されたピストンロッドと、前記ピストンおよび前記ピストンロッドが前記シリンダに対して相対回動不能でかつ軸方向に相対移動することを許容する軸動許容機構と、から構成し、前記ピストンロッドと前記軸部の他方とを、前記ピストンロッドの軸方向への移動を前記軸部の他方への回動運動に変換する直動−回動変換機構を介して連結したことを特徴とするスタビライザ装置。
3. 前記直動−回動変換機構は、前記ピストンに設けられた螺旋状の溝と、前記シリンダの内周壁に回動可能に設けられるとともに前記螺旋状の溝に嵌装された球により構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスタビライザ装置。
4. 前記軸動許容機構は、前記ピストンに設けられ前記ピストンの軸方向に延びる溝と、前記シリンダの内周壁に回動可能に設けられるとともに前記軸方向に延びる溝に嵌装された球により構成されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のスタビライザ装置。
5. 前記シリンダ内への圧力流体の給排が自由にできる状態を選択可能とする弁装置を設けたこと特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のスタビライザ装置。
6. 前記直動−回動機構は、非線形の特性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のスタビライザ装置。
7. 前記アクチュエータには、前記シリンダの軸方向への移動を規制する軸受部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のスタビライザ装置。
8. 車体側に取付けられた軸部および該軸部の両側を折曲げて左右の車輪側に取付けられた腕部からなるスタビライザと、該スタビライザを前記軸部において２分割し、分割された各軸部間に、それぞれの軸部に対して回転角差を与えるアクチュエータと、を備えたスタビライザ装置において、
   前記アクチュエータを、前記軸部の一方に連結されたシリンダと、該シリンダ内に軸方向に移動可能に設けられ、前記シリンダ内を圧力流体が給排される２室に画成するピストンと、一端が該ピストンに連結され、他端が前記シリンダ外に延出して前記軸部の他方に連結されたピストンロッドと、前記ピストンの軸方向への移動により該ピストンおよび前記ピストンロッドを前記シリンダに対して相対回動させる直動−回動変換機構と、から構成し、前記直動−回動機構は、非線形の特性を有することを特徴とするスタビライザ装置。