JP2006076377A - スタビライザ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】アクチュエータの振動を低減したスタビライザ装置を得る。
【解決手段】１対のスタビライザバー４０に支持されるアクチュエータ４２のハウジング７０内に、モータ７２と減速機７４とを互いに離間させて配設する。そうすることによって、アクチュエータ４２が長くなり、振動しにくくなる。ハウジング７０は、モータハウジング部１００と減速機ハウジング部１０２との間に連結部１０４が設けられており、その連結部１０４の外径が他の部分よりも小さくされている。そのため、連結部１０４の外径が小さくされない場合と比較して、アクチュエータ４２の重量が小さくされており、アクチュエータ４２の振動が低減される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車体の姿勢を制御するための動力源を備えたスタビライザ装置に関する。
一般的な車両には、車体のロールを抑制するためにスタビライザ装置が設けられている。通常、スタビライザ装置はスタビライザバーを備えており、そのスタビライザバーは、一般的に、車体に回転可能に支持されるとともに両端部が左右の車輪と連結されており、車体のロール量に応じて捻られて（ねじられて）弾性力を発生し、車体のロール方向の姿勢を安定させる。近年、車体の姿勢をより効果的に制御するために、スタビライザ装置にモータ等の動力源を設け、車体にロール方向の力を積極的に付与することが検討されている。下記特許文献１には、モータおよび減速機を備えたアクチュエータによって、左右に分割されたスタビライザバー、すなわち、１対のスタビライザバーを相対回転させることが可能なスタビライザ装置が記載されている。
特表２００２−５１８２４５号公報
しかしながら、上記特許文献１に記載されたスタビライザ装置は、アクチュエータが１対のスタビライザバーによって支持され、その１対のスタビライザバーが車体に設けられた２つの支持部に回転可能に支持される構造とされているため、車体の揺れに起因してアクチュエータが振動するという問題がある。そのような問題は、アクチュエータを備えたスタビライザ装置の問題の一例であり、当該装置には改良の余地がある。すなわち、アクチュエータを備えたスタビライザ装置を改良することによって、当該装置の実用性を向上させることができる。本発明は、そういった実情を鑑みてなされたものであり、より実用的なスタビライザ装置を得ることを課題としてなされたものである。
上記課題を解決するために、本発明のスタビライザ装置は、１対のスタビライザバーを相対回転駆動可能に連結するアクチュエータを備え、そのアクチュエータが有するモータと減速機とが互いに離間して配設されたことを特徴とする。
本発明のスタビライザ装置は、モータと減速機とが互いに離間して配設されており、例えば、モータと減速機とが隣接して配設された場合に比べて、アクチュエータ自体の軸方向（詳しくは、ハウジングの軸方向）の長さを長くすることができるため、アクチュエータの振動を低減することができる。また、本項に記載のアクチュエータは、例えば、モータと減速機とを互いに離間させることにより、重量物をアクチュエータの軸方向に分散して配置することができ、アクチュエータの振動を低減することができる。なお、本発明のスタビライザ装置の各種態様およびそれらの作用および効果については、以下の、〔発明の態様〕の項において詳しく説明する。
発明の態様
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
なお、以下の各項において、(1)項が請求項１に、(3)項が請求項２に、(5)項が請求項３に、(7)項が請求項４に、(8)項が請求項５に、(10)項が請求項６に、それぞれ相当する。
（１）それぞれが車体の互いに離間する２つの支持部に回転可能に支持され、それぞれの一端部が向かい合うように配設された１対のスタビライザバーと、
(a)概して筒状をなすハウジングと、(b)そのハウジングの一方の端部側の内部に配設されたモータと、(c)前記ハウジングの他方の端部側の内部に配設され、前記モータの駆動力を減速する減速機とを備え、前記ハウジングが前記１対のスタビライザバーの一方の前記一端部と相対回転不能に接続されるとともに、前記減速機の出力部が前記１対のスタビライザバーの他方の前記一端部と接続されることにより、前記１対のスタビライザバーを相対回転駆動可能に連結するアクチュエータと
を備えたスタビライザ装置であって、
前記アクチュエータが、前記モータと前記減速機とが互いに離間して配設されたものであることを特徴とするスタビライザ装置。
従来検討されていたスタビライザ装置のアクチュエータは、モータと減速機とが互いに隣接して配設された隣接型アクチュエータとされている。その隣接型アクチュエータは、コンパクト、あるいはシンプルであるという利点を有している。しかしながら、アクチュエータがスタビライザバーに支持されている場合には、車体の揺れに起因して、アクチュエータがスタビライザバーの軸線と交差する方向に振動する。その振動により、車両の快適性（具体的には、静粛性等）が低下する虞、あるいは悪路走行時等にアクチュエータの振れ幅が大きくなり、アクチュエータが車体等にぶつかる虞がある。その振動を低減するために、例えば、スタビライザバーの径を大きくして剛性を大きくすることができるが、バーの捻り方向のばね定数まで大きくなるため設計上好ましくない。また、隣接型アクチュエータの配設位置を変えたとしても、例えば、スタビライザバーを支持する２つの支持部の中央の配設位置から、２つの支持部の一方に近づけて配置したとしても、他方の支持部からの離間距離が大きくなるため、アクチュエータの振動は充分には低減されないと考えられる。
それに対して、本項に記載のアクチュエータは、モータと減速機とが互いに離間して配設されており、例えば、モータと減速機とが隣接して配設された場合に比べて、アクチュエータ自体の軸方向（詳しくは、ハウジングの軸方向）の長さが長くなり、アクチュエータと２つの支持部との間隔が小さくなるため、アクチュエータの振動を容易に低減することができる。具体的には、例えば、アクチュエータが軸方向と交差する方向に振動する際の振れ幅を小さくすることができるのである。また、本項に記載のアクチュエータは、例えば、モータと減速機とを互いに離間させることにより、重量物をアクチュエータの軸方向に分散して配置することができることからも、アクチュエータの振動を低減することができる。
本項に記載の１対のスタビライザバーの各々は、一端部においてアクチュエータに接続されるとともに、他端部において車輪に連結されている。それら１対のスタビライザバーの各々を、例えば、一般的な「コ」の字状のスタビライザバーを中央，あるいはその付近で分割された形状のものとすることができる。より具体的には、本項の１対のスタビライザバーの各々を、例えば、支持部に軸回りに回転可能に支持されるトーション部と、そのトーション部から交差する方向に延びるアーム部とを有する態様とすることができる。その態様において、１対のスタビライザバーの各々を、２つのトーション部の各々が、２つの支持部を結ぶ直線を回転軸線として回転可能に支持され、アーム部の先端部（１対のスタビライザバーの各々の他端部）が車輪に連結されるように車両に配設すれば、車体と車輪との間隔の変化に伴い２つのアーム部の各々が回動可能となり、つまり、１対のスタビライザバーの各々は上記回転軸線を中心に回転可能となる。そのように配設された状態において、１対のスタビライザバーの各々を上記回転軸線を中心に相対回転させることによって、言い換えれば、１対のスタビライザバーを捻る（ねじる）ことによって、車輪を車体に接近，あるいは離間させる力を発生させることができる。その力を適切に制御することにより、例えば、車体のロールを抑制することができる。本項に記載のアクチュエータは、ハウジングと減速機の出力部とを相対回転させることにより、それらに接続された１対のスタビライザバーを相対回転させる（捻る）ことができ、車体の姿勢を安定させることができるのである。
なお、本項に記載のスタビライザ装置では、左右１対のスタビライザバーおよびアクチュエータの各々が、車両の前輪側，あるいは後輪側の左右の車輪の各々に対応して設けられる。また、本項のスタビライザシステムを前輪側および後輪側の両方に設けることが可能である。また、本項に記載のモータは、その態様は特に限定されず、例えば、ブラシを備えてコイルを有するロータが回転するモータ，あるいは永久磁石によって構成されたロータをコイルを含んで構成されたステータの磁界によって回転させるモータ（ブラシレスモータ）等のモータとすることができる。さらにまた、本項に記載の減速機は、その態様は特に限定されず、例えば、ハーモニックドライブ（登録商標）機構，遊星歯車機構等を採用した減速機とすることができる。
（２）前記アクチュエータが、前記モータと前記減速機との間に設けられて前記モータの駆動力を前記減速機の入力部に伝達する駆動力伝達部材を備えた(1)項に記載のスタビライザ装置。
駆動力伝達部材は、その態様は特に限定されず、例えば、軸状，筒状，ワイヤ状等の形状をなすものとすることができる。
（３）前記モータと前記減速機との離間距離が、前記ハウジングの長さの２５％以上とされた(1)項または(2)項に記載のスタビライザ装置。
本項に記載の態様は、モータと減速機との離間距離を、ハウジングの長さに基づいて限定した態様である。離間距離がハウジングの長さの２５％以上とされれば、効果的にアクチュエータの振動を低減することができる。また、離間距離が、ハウジングの長さの４０％以上と大きくされれば、さらに効果的にアクチュエータの振動を低減することができる。
（４）前記モータと前記減速機との離間距離が、前記２つの支持部の間隔の１５％以上とされた(1)項または(2)項に記載のスタビライザ装置。
本項に記載の態様は、モータと減速機との離間距離を、２つの支持部の間隔に基づいて限定した態様である。離間距離を支持部の間隔の１５％以上とすることにより、効果的にアクチュエータの振動を低減することができる。また、離間距離が、２つの支持部の間隔の３０％以上と大きくされれば、さらに効果的にアクチュエータの振動を低減することができる。
（５）前記ハウジングが、前記モータが配設されたモータハウジング部と、前記減速機が配設された減速機ハウジング部と、それらモータハウジング部と減速機ハウジング部との間に設けられた前記モータハウジング部の外径および前記減速機ハウジング部の外径よりも外径の小さい小径部とを備えた(1)項ないし(4)項のいずれかに記載のスタビライザ装置。
アクチュエータが、車両において低い位置に搭載されている場合には、モータハウジング部と減速機ハウジング部との間に外径の小さい小径部を設けることにより、例えば、左右の車輪の中央付近において車体の地上高を大きくすることができる。そのため、例えば、轍が形成されて道路の中央が***した路面等を走行する際等の走破性を向上させることができる。また、小径部を設けることにより、例えば、モータハウジング部の表面積が増えるため、ハウジングによるモータの放熱効果が高くなる。さらにまた、場合によっては、アクチュエータの重量を低減することができる。
（６）前記小径部の外径が、前記モータの外径および前記減速機の外径よりも小さくされた(5)項に記載のスタビライザ装置。
小径部には、モータおよび減速機を配設しなくてもよいため、小径部の外径をそれらの外径よりも小さくすることができる。
（７）前記小径部の外径が、前記モータハウジング部の外径と前記減速機ハウジング部の外径とのうち小さい方の外径の７５％以下とされた(4)項または(5)項に記載のスタビライザ装置。
小径部の外径を、モータハウジング部の外径と減速機ハウジング部の外径とのうち小さい方の外径の７５％以下にすることにより、例えば、左右の車輪の中央付近における車体の地上高を大きくすることができる。さらに、小径部の外径を、上記小さい方の外径の６０％以下にすることにより、例えば、上記車体の地上高をより大きくすることができる。
（８）前記小径部の長さが、前記ハウジングの長さの２５％以上とされた(4)項ないし(6)項のいずれかに記載のスタビライザ装置。
本項に記載の態様は、小径部の長さを、ハウジングの長さに基づいて限定した態様である。小径部の長さが、ハウジングの長さの２５％以上とされれば、効果的にアクチュエータの振動を低減することができる。また、小径部の長さが、ハウジングの長さの４０％以上と大きくされれば、さらに効果的にアクチュエータの振動を低減することができる。
（９）前記小径部の長さが、前記２つの支持部の間隔の１５％以上とされた(4)項ないし(6)項のいずれかに記載のスタビライザ装置。
本項に記載の態様は、小径部の長さを、２つの支持部の間隔に基づいて限定した態様である。小径部の長さを支持部の間隔の１５％以上とすることにより、効果的にアクチュエータの振動を低減することができる。また、小径部の長さが、２つの支持部の間隔の３０％以上と大きくされれば、さらに効果的にアクチュエータの振動を低減することができる。
（１０）前記ハウジングの両側において、前記ハウジングの端部と前記支持部との間隔が、前記２つの支持部の間隔の２０％以下にされた(1)項ないし(8)項のいずれかに記載のスタビライザ装置。
ハウジングの端部と支持部との間隔を、２つの支持部の間隔の２０％以下にすることにより、効果的にアクチュエータの振動を低減することができる。また、ハウジングの端部と支持部との間隔を、２つの支持部の間隔の１５％以下，１０％以下，５％以下と小さくするほど、より効果的にアクチュエータの振動を低減することができる。
（１１）前記ハウジングが、いずれか一方の端部において前記１対のスタビライザバーの一方の前記一端部と相対回転不能に接続されるとともに、他方の端部において前記１対のスタビライザバーの他方に相対回転可能に支持されたものである(1)項ないし(10)項のいずれかに記載のスタビライザ装置。
本項に記載の態様は、アクチュエータが、ハウジングの両端部において１対のスタビライザバーに支持された態様である。本態様では、ハウジングが、１対のスタビライザバーの一方と相対回転不能にされ、１対のスタビライザバーの他方と相対回転可能にされており、１対のスタビライザバーを捻ることができるようにされている。
（１２）前記ハウジングが、前記減速機が配設された端部である減速機側端部において前記１対のスタビライザバーの前記一方と相対回転不能に接続されるとともに、前記モータが中空状の構造とされており、
前記１対のスタビライザバーの前記他方が、前記ハウジングの前記モータが配設された端部であるモータ側端部から挿入され、前記モータを貫通して前記減速機の前記出力部に接続された(1)項ないし(11)項のいずれかに記載のスタビライザ装置。
本項に記載のスタビライザ装置の態様は、例えば、一方のバーがモータ側端部に固定されるとともに他方のバーが減速機側端部から挿入されたスタビライザ装置の態様（バーが短い態様）と比較して、他方のスタビライザバーを長くすることができる。そのため、バーが短い態様に比較して、１対のスタビライザバーの捻り方向のばね定数を小さくすることができる。そして、捻り方向のばね定数を等しくした場合には、スタビライザバーが短い態様に比較して、例えば、バーの径を大きくする等によってバーの曲げ剛性を大きくすることができ、その場合には、ハウジングと支持部との間のバーの曲げ変形量が少なくなり、アクチュエータの振動を効果的に低減することができるのである。また、本項に記載のスタビライザ装置は、スタビライザ装置の動力源となるアクチュエータを備えずに１本のスタビライザバーを備えた従来の車両に導入することが比較的容易である。それは、本項のスタビライザ装置における１対のスタビライザバーのトーション部の長さと、従来の１本のスタビライザバーのトーション部の長さとの差を小さくすることができるため、スタビライザバーの設計（例えば、スタビライザバーの直径，形状等）を大きく変更せずに、あるいは変更せずに導入できるからである。
（１３）車体の互いに離間する２つの支持部に回転可能に支持されたスタビライザバーと、
(a)概して筒状をなすハウジングと、(b)そのハウジングの一方の端部側の内部に配設されたモータと、(c)前記ハウジングの他方の端部側の内部に配設され、前記モータの駆動力を減速する減速機とを備え、前記ハウジングが自身の前記一方の端部において前記スタビライザバーと相対回転不能に接続されるとともに、前記減速機の出力部が前記１対のスタビライザバーと接続されて、前記スタビライザバーに捻りトルクを付与するアクチュエータと
を備えたスタビライザ装置であって、
前記アクチュエータが、前記モータと前記減速機とが互いに離間して配設されたものであり、かつ、それら前記モータと前記減速機との間に設けられて前記モータの駆動力を前記減速機の入力部に伝達する駆動力伝達部材を備えたことを特徴とするスタビライザ装置。
本項に記載の態様は、スタビライザバーが一体的に構成された態様である。本項の態様においても、モータと減速機とを互いに離間させて配設することにより、アクチュエータと支持部との間隔を小さくなり、アクチュエータの振動を容易に低減することができる。本項のスタビライザ装置は、モータに電力が供給されず減速機がフリーな状態では、１対のスタビライザバーが、１本のスタビライザバーが設けられている場合とほぼ同様に機能する。また、本項のスタビライザ装置は、他方のスタビライザバーが減速機の出力部に接続されており、必要に応じて、その減速機に接続された部分をハウジングと相対回転させることにより、１対のスタビライザバーを捻ることができる。
本項に記載の態様には、上記(2)項ないし(10)項のいずれかの特徴を採用することが可能である。なお、本項に記載の態様は、スタビライザバーは１つの部品によって構成されることは不可欠ではなく、複数の部品が組み付けられて構成することもできる。例えば、スタビライザバーの２つの支持部に挟まれた部分（例えば、トーション部として機能する部分）を１つの部品によって構成し、その１つの部品に別の部品（例えば、アーム部として機能する部品）が設けられたスタビライザバーとすることもできる。
以下、本発明の一実施例およびその変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、決して下記の実施例に限定されるものではなく、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
１. 第１実施例．
図１に、請求可能発明の実施例であるスタビライザ装置が配備された車両懸架システムの前輪を懸架する部分を概略的に示す。本車両懸架システムは、スタビライザ装置１０およびサスペンション装置１２を含んで構成されている。サスペンション装置１２は、概ね上下方向において、車輪２０を車体２１に接近離間可能に保持し、路面の凹凸，あるいは車両の操舵に起因する車体２１の揺れや姿勢の変化を抑制する装置である。そのサスペンション装置１２は、本実施例において、一端部が車体２１に回動可能に連結され、他端部が車輪２０に連結されたアッパアーム２２およびロアアーム２４を備えている。それら、アッパアーム２２およびロアアーム２４は、車輪２０が車体２１に接近離間するに伴い上記一端部（車体側）を中心に回動させられ、上記他端部（車輪側）が車体２１に対して上下させられる。また、サスペンション装置１２は、ショックアブソーバ機構３０およびそのショックアブソーバ機構３０を伸長させる方向に付勢するスプリング機構３２を備えている。ショックアブソーバ機構３０は、その上端部において車体２１と連結され、下端部においてロアアーム２４と連結されている。そして、スプリング機構３２の付勢力によって車体２１を弾性的に支えるとともに、ショックアブソーバ機構３０によってロアアーム２４の回動に対して減衰力を発生させ、車体２１の揺れを減衰するようにサスペンション装置１２が構成されているのである。
２. スタビライザ装置．
本実施例において、２つのスタビライザ装置１０が、車両の前方側および後方側に設けられているが、それらは同様なものであるため、図１に示した前方側に設けられたスタビライザ装置１０について代表的に説明する。スタビライザ装置１０は、１対のスタビライザバー４０，それら１対のスタビライザバー４０を相対回転駆動可能に連結するアクチュエータ４２とを含んで構成されている。１対のスタビライザバー４０の各々は、アクチュエータ４２に接続されたトーション部５０と、そのトーション部５０から車輪２０側で車両後方側に延びるアーム部５２とを有している。車体２１には車幅方向に離間して支持具５４（「支持部」として機能する）が配設されており、その支持具５４によってトーション部５０が軸線回りに回転可能に支持されている。また、ロアアーム２４にはアーム保持部材５６が固定されており、そのアーム保持部材５６にアーム部５２の端部６０が固定されている。すなわち、ロアアーム２４の回動に伴い、アーム部５２の端部６０が車体２１に対して上下させられ、スタビライザバー４０がトーション部５０の軸線回りに回転させられるようにされているのである。なお、本実施例において、１対のスタビライザバー４０のうち、車両右側のものを右側バー４０Ｒ、車両左側のものを左側バー４０Ｌと称する場合がある。
図２に、アクチュエータ４２の構造を概略的に示す。アクチュエータ４２は、ハウジング７０，電動モータ７２（以後、単に「モータ」と略記する場合がある），およびモータ７２の駆動力を減速する減速機７４を含んで構成されている。モータ７２は、本実施例において、ハウジング７０の車両左側の内部に設けられており、そのハウジング７０に軸方向に移動不能かつ回転不能に保持されたステータ８２と、ハウジング７０に回転可能に保持されたロータ８４とを含むものである。ハウジング７０内には、軸支持壁８６，８８が設けられており、それら軸支持壁８６，８８の各々に設けられた支持穴において、中空円筒状の駆動軸８０が回転可能に保持され、その駆動軸８０の外周側にロータ８４が固定されている。
減速機７４は、本実施例において、ハーモニックドライブ（登録商標）等と称される波動歯車機構とされており、ハウジング７０の車両右側の内部に設けられている。波動歯車機構は、波動発生器９０，フレキシブルギヤ９２およびリングギヤ９４を備えている。波動歯車機構は公知のものであるため、詳細な図示は省略する。波動発生器９０は、楕円状カムの外周にボール・ベアリングが嵌められたものであり、入力軸たる駆動軸８０の外周部に固定されている。フレキシブルギヤ９２は、容器状（例えば、桶状，カップ状）をなす弾性体であり、容器状の開口部外周に複数の歯が形成されている。リングギヤ９４は、概してリング状をなし、その内周に複数（フレキシブルギヤ９２よりやや多い（例えば２つ多い）数の歯が形成されており、ハウジング７０に固定されている。フレキシブルギヤ９２は波動発生器９０によって楕円状に弾性変形させられ、楕円の長軸の部分では、リングギヤ９４と歯が噛み合い、短軸の部分では、歯が完全に離れた状態となる。波動発生器９０が１回転（３６０度）すると、フレキシブルギヤ９２は、波動発生器９０の回転方向と反対の方向に、リングギヤ９４との歯数の差分だけ回転させられる。すなわち、本実施例において、波動歯車機構は、駆動軸８０の回転を減速してフレキシブルギヤ９２から出力するようにされており、言い換えれば、モータ７２の駆動力によってフレキシブルギヤ９２をハウジング７０に対して相対回転させるようにされているのである。なお、本実施例において、波動発生器９０が、モータ７２の駆動力が伝達される入力部として機能し、フレキシブルギヤ９２が、モータ７２の駆動力を減速して出力する出力部として機能している。
ハウジング７０は、概して円筒状をなしており、モータ７２が配設されたモータハウジング部１００，減速機７４が配設された減速機ハウジング部１０２，およびそれらモータハウジング部１００と減速機ハウジング部１０２とを連結する連結部１０４とを含んで構成されている。その連結部１０４の外径は、モータハウジング部１００の外径および減速機ハウジング部１０２の外径よりも小さくされており、ハウジング７０の小径部とされている。本実施例において、モータハウジング部１００の外径と減速機ハウジング部１０２の外径とは等しくされており、連結部１０４の外径「ｄ」が、モータハウジング部１００等の外径「Ｄ」の５０％以下の大きさにされている。また、連結部１０４の長さ「Ｓ」が、ハウジング７０の長さ「Ｌ」の４０％以上とされており、また、２つの支持具５４の間隔「Ｗ」の３０％以上にされているため、モータ７２と減速機７４とが隣接して配設された場合と比較して、ハウジング７０が長いものとされている。また、重量物であるモータ７２と減速機７４とが軸方向に分散して配置されている。さらに、ハウジング７０と支持具５４との間隔「Ｍ」が、左右においてそれぞれ、２つの支持具５４の間隔「Ｗ」の１５％以下にされており、モータ７２と減速機７４とが隣接して配設された場合と比較して、ハウジング７０と支持具５４との間隔が小さくされている（図５参照）。そのハウジング７０と支持具５４との間隔「Ｍ」は、左右において等しくされているが、異なっていてもよい。なお、本実施例において、モータ７２と減速機７４との間隔は、モータハウジング部１００と減速機ハウジング部１０２との間隔と見なすことができ、その間隔は連結部１０４の長さ「Ｓ」と等しくなる。
ハウジング７０の減速機ハウジング部１０２側の端部である減速機側端部１１０には、１対のスタビライザバー４０のうちの右側バー４０Ｒが固定されている。一方、ハウジング７０のモータハウジング部１００側の端部であるモータ側端部１１２には、支持穴１１４が設けられており、その支持穴１１４から左側バー４０Ｌが挿入されている。その左側バー４０Ｌは、モータ７２（詳しくは、駆動軸８０の中空部）を貫通して減速機７４のフレキシブルギヤ９２の底部に相対回転不能に固定され、さらに、フレキシブルギヤ９２の底部を貫通している。減速機側ハウジング部７４内には、左側バー４０Ｌを回転可能に支持するバー支持壁１２０が設けられており、そのバー支持壁１２０の支持穴において、左側バー４０Ｌの端部が回転可能に支持されている。なお、駆動軸８０の内周面が、左側バー４０Ｌのトーション部５０の外周面との間には一定のクリアランスが確保されている。
すなわち、１対のスタビライザバー４０は、右側バー４０Ｒがハウジング７０に固定され、左側バー４０Ｌが減速機７４のフレキシブルギヤ９２に固定されており、モータ７２の駆動力によってフレキシブルギヤ９２がハウジング７０に対して相対回転させられることにより、右側バー４０Ｒと左側バー４０Ｌとが相対回転させられ、つまり、１対のスタビライザバー４０が捻られるのである。その捻りにより生じる力は、サスペンション装置１２を押し下げるあるいは持ち上げる力、言い換えれば、車体のサスペンション装置１２が配設された箇所を上昇あるいは下降させる力として作用する。すなわち、本実施例のスタビライザ装置１０は、アクチュエータ４２を作動させて１対のスタビライザバー４０の捻り量を変化させることによって、車体の姿勢を変化させるのである。
本実施例において、アクチュエータ４２は車体２１に直接的に固定されておらず、ハウジング７０の、減速機側端部１１０が右側バー４０Ｒに固定され、モータ側端部１１２が、支持穴１１４において、左側バー４０Ｌに相対回転可能に支持されている。すなわち、本実施例において、アクチュエータ４２は１対のスタビライザバー４０によって支持されているのである。そのため、車体の揺れに起因してアクチュエータ４２が振動するが、前述のように、本実施例のアクチュエータ４２には、モータ７２と減速機７４とが互いに離間して配設されており、車体の揺れに起因するアクチュエータ４２の振動が低減（具体的には、例えば、振れ幅を減少）されている。なお、本実施例のスタビライザ装置１０は、モータ７２と減速機７４とが互いに隣接したアクチュエータ１５０を備えたスタビライザ装置１５２（図５参照）と比較して、アクチュエータ４２の軸方向の長さが長く、また、アクチュエータ４２と支持具５４との間隔が小さくされていることが分かる。
ところで、本実施例において、アクチュエータ４２は車体の低い位置に配設されているため、アクチュエータ４２が配設された部分において車体の地上高が小さくなっている。そのため、アクチュエータ４２の存在によって、例えば、轍路を走行する場合等における走破性が低下する虞がある。しかしながら、本実施例のアクチュエータ４２は、上述のように、連結部１０４の外径が小さくされており、左右の車輪２０の中央の地上高が大きくされている。そのため、例えば、轍路の中央の***等とのクリアランスが確保されており、走破性が低下しないようにされているのである。また、連結部１０４の外径を小さくすることにより、アクチュエータ４２の重量を低減することができ、アクチュエータ４２の振動が低減されている。
また、本実施例のスタビライザ装置１０は、左側バー４０Ｌが、モータハウジング部１００および連結部１０４を貫通して減速機７４に接続された態様とされている。そのため、左側バー４０Ｌのトーション部５０が長くされており、そのトーション部５０が短い場合と比較して、捻り方向のばね定数が同じであれば、バーの曲げ剛性を大きくすることができ、アクチュエータの振動を低減することができる。
なお、モータ側ハウジング部１００内において、軸支持壁８６のモータ７２側の部分に、回転位置検出装置たる回転位置センサ１７０が設けられている。その回転位置センサ１７０は、駆動軸８０の外周に固定されたコード板１７２の回転位置に基づいて、ハウジング７０に対するロータ８４の回転位置を検出するものであり、この回転位置から、リングギヤ９４とフレキシブルギヤ９２との相対回転量を取得することができ、結局、ハウジング７０（スタビライザバー４０の右側バー４０Ｒ）と左側バー４０Ｌとの相対回転量を取得することができる。
本実施例において、車両懸架システムは、スタビライザ装置１０（詳しくは、アクチュエータ４２）を制御する制御装置１７６（図１）を備えている。その制御装置１７６は、コンピュータを主体として構成されており、その制御装置１７６には、上記回転位置センサ１７０と共に、操舵角検出装置，車速検出装置および横加速度検出装置としての操舵角センサ１８０、車速センサ１８２および横加速度センサ１８４が接続されている。また、制御装置１７６は駆動回路を有しており、その駆動回路にアクチュエータ４２のモータ７２が接続されている。制御装置１７６のコンピュータのＲＯＭには、スタビライザ装置制御プログラム等、種々のプログラムおよびデータ等が記憶されている。
本実施例において、車両懸架システムは、制御装置１７６によってアクチュエータ４２を制御することにより、車両旋回時における車体２１のローリングモーメントに対抗するモーメントを発生させて、車体２１のローリングを抑制することができる。そのアクチュエータ４２の制御において、横加速度センサ１８４により横加速度が直接検出され、横加速度検出値に基づいてローリングモーメントが演算され、そのローリングモーメントに対抗して車体２１のローリングを防止するに必要なスタビライザバー４０の捻り角度が決定される。なお、操舵角センサ１８０と車速センサ１８２との検出結果から推定される横加速度の値である横加速度推定値に基づいてローリングモーメントを演算することもできる。
なお、横加速度が０の間は、アクチュエータ４２には電流が供給されず、１対のスタビライザバー４０の相対回転が許容される。そのため、アクチュエータ４２はスタビライザバー４０からの回転モーメントにより中立位置へ復帰することを許容される。また、横加速度が０の状態では、例えば、直進状態において、左右の車輪２０のいずれか片方だけが路面の***に乗り上げた等の際には、比較的容易に車輪２０が上昇することができ、車体の姿勢を安定的に保つことができる。
３. 第２実施例．
上記実施例において、減速機７４が波動歯車機構とされていたが、減速機に遊星歯車機構を採用したスタビライザ装置１９８（図４参照）とすることもできる。本実施例の車両懸架システムは、第１実施例のシステムと略同様の構成であるため、異なる構成を中心に説明し、同様の構成についての説明は省略する。また、本実施例の説明において、第１実施例のシステムと同じ機能の構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するあるいは簡略に行うものとする。
図３に示すアクチュエータ２００は、ハウジング２０１，電動モータ２０２（以後、「モータ」と略記する）と、モータ２０２の回転を減速して右側バー４０Ｒに伝達する減速機２０４を含んで構成されている。ハウジング２０１は、モータハウジング部２０６，減速機ハウジング部２０７，およびモータハウジング部２０６と減速機ハウジング部２０７とを連結する連結部２０８を含んで構成されている。モータハウジング部２０６内には、モータ２０２が配設されており、そのモータ２０２は、当該モータハウジング部２０６に軸方向に移動不能かつ回転不能に保持されたステータ２１０と、回転可能に保持されたロータ２１２とを含むものである。そのロータ２１２は、モータハウジング部２０６に回転可能に保持された駆動軸２１４に固定されている。一方、減速機ハウジング部２０７内には、減速機２０４が配設されており、その減速機２０４は、本実施例では複数段（図示の例では３段）の遊星歯車機構２２０を備えるものである。減速機２０４の、入力部として機能する入力軸２２２は駆動軸２１４に接続され、出力部として機能する出力軸２２４は右側バー４０Ｒの端部に接続されている。
以上の構成から、本実施例のアクチュエータ２００が作動することによって、右側バー４０Ｒがハウジング２０１に対して相対回転させられる。そのハウジング２０１のモータ側端部１１２には、左側バー４０Ｌが固定されているため、アクチュエータ２００が作動することによって、右側バー４０Ｒと左側バー４０Ｌとが相対回転、つまり捻られるのである。この捻りにより生じる力は、車輪保持装置２２を押し下げるあるいは持ち上げる力として作用し、車体の姿勢を変化させるのである。
なお、アクチュエータ２００はブレーキ２２８を備えており、そのブレーキ２２８は減速機側ハウジング２０７内の連結部２０８側に配設されている。 本実施例のブレーキ２２８は電磁クラッチであり、通常は、ディスクロータ２３０のステータ２３２に対する回転が阻止された状態にあり、励磁によりディスクロータ２３０の回転が許容される。ディスクロータ２３０の両側には、減速機２０４の入力軸２２２と、モータ２０２の駆動軸２１４とがそれぞれ固定されている。したがって、ブレーキ２２８が励磁により解除状態とされた状態でモータ２０２が駆動されれば、モータ２０２の回転が減速機２０４により減速されて右側バー４０Ｒに伝達されるのである。また、ブレーキ２２８が消磁により作用状態とされるとともに、モータ２０２が非駆動状態とされれば、１対のスタビライザバー４０の各々の、トーション部５０の端部同士の相対回転位置が保持される。
また、アクチュエータ２００には回転位置センサ２４０を備えており、その回転位置センサ２４０は減速機側ハウジング２０７内の減速機側端部１１０側に配置されている。回転位置センサ２４０は、右側バー４０Ｒの端部の、ハウジング２０１に対する相対回転位置を検出するものであり、その相対回転位置に基づいて右側バー４０Ｒと左側バー４０Ｌとの相対回転量を取得することができる。
本実施例において、連結部２０８は小径部とされ、その外径「ｄ」はモータハウジング部２０６，減速機ハウジング部２０７の外径「Ｄ」の５０％以下とされている。連結部２０８の長さ「Ｓ」は、ハウジング２０１の長さ「Ｌ」の４５％以上とされ、また、２つの支持具５４の間隔「Ｗ」の４０％以上とされている。ハウジング２０１と支持具５４との間隔「Ｍ」は、図４に示すように、２つの支持具５４の間隔「Ｗ」の５％以下にされている。なお、図３において、記号「Ｗ」および「Ｍ」の図示は省略した（図２参照）。
４. 変形例．
上記第１，第２実施例は、１対のスタビライザバー４０とアクチュエータとの接続形式が異なるものであり、また、減速機の機構が異なるものであった。その第１実施例のアクチュエータ４２に遊星歯車機構を採用すること、あるいは第２実施例のアクチュエータ２００に波動歯車機構を採用することができる。具体的には、第１実施例において、例えば、減速機ハウジング部１０２内に中空状の遊星歯車機構を配設し、駆動軸８０と入力軸とを接続するとともに左側バー４０Ｌと出力軸とを接続することにより、モータ７２の駆動力を減速して左側バー４０Ｌに伝達することができる。また、第２実施例において、例えば、減速機ハウジング部２０７内に波動歯車機構を配設し、駆動軸２１４と波動発生器９０とを接続するとともにフレキシブルギヤ９２と右側バー４０Ｒとを接続することにより、モータ２０２の駆動力を減速して右側バー４０Ｒに伝達することができる。
さらに、１対のスタビライザバー４０とアクチュエータとの接続形式を、上記第１，第２実施例と異なるものとすることもできる。例えば、第１実施例のアクチュエータ４２を次のように変更して１対のスタビライザバー４０と接続することができる。例えば、支持穴１１４を減速機側端部１１０に設け、左側バー４０Ｌをモータ側端部１１２の外壁に固定し、右側バー４０Ｒを減速機側端部１１０から挿入してフレキシブルギヤ９２に固定するとともにモータ７２を貫通させてモータ側端部１１２の内壁に固定することができる。その態様において、減速機７４がフリーにされている場合には、スタビライザ装置は、１本のスタビライザバーが設けられているのと概ね同様に作動する。そして、例えば、旋回状態等において車体のロール量を減少させる場合には、右側バー４０Ｒのフレキシブルギヤ９２に固定された部分がハウジングに対して相対回転させられて、１対のスタビライザバーが発生する弾性力が増加させられる。一方、路面の***に片方の車輪２０が乗り上げた状態等において左右の車輪２０の上下差を大きくする場合には、１対のスタビライザバーが発生する弾性力が減少させられるのである。この態様では、１対のスタビライザバーの各々が、モータ側端部１１２に固定されているため、スタビライザバーの捻り方向のばね定数を変えることなくスタビライザ装置の剛性を増加させることができ、アクチュエータの振動を効果的に低減することができる。
なお、上記１対のスタビライザバーの各々が、モータ側端部１１２に固定されている態様において、支持穴１１４をモータ側端部１１２と減速機側端部１１０とに設け、１つのスタビライザバーのトーション部がアクチュエータ全体を貫通するようにすることもできる。その場合には、スタビライザ装置を、スタビライザバーが一体的に構成された態様とすることができる。その場合には、トーション部を、モータ側端部１１２において相対回転不能に、減速機側端部１１０において相対回転可能に支持すればよい。
上記各実施例において、モータの駆動力が駆動軸によって減速機に伝達されていた。そのことから、駆動軸によって駆動力伝達部材が構成されていると捉えることができる。しかしながら、モータと減速機とが隣接して配設されていた場合は、駆動軸は短くてもよい。そのことから、駆動力伝達部材が、駆動軸のうちの、モータと減速機とを互いに離間させたことによって長くされた部分によって構成されていると捉えることができる。
請求可能発明の実施例であるスタビライザ装置が配備された車両懸架システムの概略を示す図である。 上記スタビライザ装置の構成要素であるアクチュエータを概念的に示す正面断面図である。 第２実施例のアクチュエータを概念的に示す正面断面図である。 第２実施例のスタビライザ装置が配備された車両懸架システムの概略を示す図である。 従来の隣接型アクチュエータを備えたスタビライザ装置を概念的に示す図である。
符号の説明
１０：スタビライザ装置 １２：サスペンション装置 ２０：（左側，右側）車輪 ２４：車体 ４０：スタビライザバー ４０Ｒ，Ｌ：右側バー、左側バー ４２：アクチュエータ ５０：トーション部 ５２：アーム部 ５４：支持具（支持部） ７０：ハウジング ７２：電動モータ ７４：減速機 ８０：駆動軸 ９０：波動発生器（入力部） ９２：フレキシブルギヤ（出力部） ９４：リングギヤ １００：モータハウジング部 １０２：減速機ハウジング部 １０４：連結部（小径部） １１０：減速機側端部 １１２：モータ側端部 １７０：回転位置センサ １９８：スタビライザ装置 ２００：アクチュエータ ２０１：ハウジング ２０２：電動モータ ２０４：減速機 ２０６：モータハウジング部 ２０７：減速機ハウジング部 ２０８：連結部 ２２２：入力軸（入力部） ２２４：出力軸（出力部） ２４０：回転位置センサ

Claims (6)

  1. それぞれが車体の互いに離間する２つの支持部に回転可能に支持され、それぞれの一端部が向かい合うように配設された１対のスタビライザバーと、
    (a)概して筒状をなすハウジングと、(b)そのハウジングの一方の端部側の内部に配設されたモータと、(c)前記ハウジングの他方の端部側の内部に配設され、前記モータの駆動力を減速する減速機とを備え、前記ハウジングが前記１対のスタビライザバーの一方の前記一端部と相対回転不能に接続されるとともに、前記減速機の出力部が前記１対のスタビライザバーの他方の前記一端部と接続されることにより、前記１対のスタビライザバーを相対回転駆動可能に連結するアクチュエータと
    を備えたスタビライザ装置であって、
    前記アクチュエータが、前記モータと前記減速機とが互いに離間して配設されたものであることを特徴とするスタビライザ装置。
  2. 前記モータと前記減速機との離間距離が、前記ハウジングの長さの２５％以上とされた請求項１に記載のスタビライザ装置。
  3. 前記ハウジングが、前記モータが配設されたモータハウジング部と、前記減速機が配設された減速機ハウジング部と、それらモータハウジング部と減速機ハウジング部との間に設けられた前記モータハウジング部の外径および前記減速機ハウジング部の外径よりも外径の小さい小径部とを備えた請求項１または２に記載のスタビライザ装置。
  4. 前記小径部の外径が、前記モータハウジング部の外径と前記減速機ハウジング部の外径とのうち小さい方の外径の７５％以下とされた請求項３に記載のスタビライザ装置。
  5. 前記小径部の長さが、前記ハウジングの長さの２５％以上とされた請求項３または４に記載のスタビライザ装置。
  6. 前記ハウジングの両側において、前記ハウジングの端部と前記支持部との間隔が、前記２つの支持部の間隔の２０％以下にされた請求項１ないし５のいずれかに記載のスタビライザ装置。
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