(57)【要約】【課題】耐久性および信頼性の向上、且つ、装置の小型化が可能な電動スタビライザを提供する。【解決手段】てこクランク機構の全可動域で必要な出力角駆動させるので、従来技術のように減速機の特定部位だけに負担がかかることがなく、耐久性および信頼性を向上させることができる。また、てこクランク機構を採用したことで、出力角が大きくなるのに応じて減速比も増加するので、低出力の電動モータ２を採用することが可能になり、電動モータ２、ひいては、装置全体を小型化することができる。【選択図】図１
2009208513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左右に分割された一対のスタビライザと、前記一対のスタビライザ間に同軸配置され、ステータが一方の前記スタビライザに対して一体に設けられる電動モータと、前記一対のスタビライザ間に同軸配置され、前記電動モータの回転力を他方の前記スタビライザに伝達する減速ユニットと、前記車両の挙動に基づき前記電動モータの回転を制御する制御ユニットと、を含む電動スタビライザであって、
前記減速ユニットは、前記電動モータのロータに接続される歯車減速機構と、該歯車減速機構と前記他方のスタビライザとの間に配設される非歯車減速機構と、を有することを特徴とする電動スタビライザ。
【請求項２】
前記非歯車減速機構は、前記歯車減速機構から入力された回転運動を非線形の回転運動として出力するリンク機構であることを特徴とする請求項１に記載の電動スタビライザ。
【請求項３】
前記歯車減速機構は、前記ロータに固定された駆動歯車と、該駆動歯車に噛み合わされる複数個の従動歯車と、を有し、
前記非歯車減速機構は、他方の前記スタビライザの一端部に設けられるフランジと、該フランジと前記歯車減速機構との間に配設されるリンクプレートと、各従動歯車の前記リンクプレート側の側面に立設され、各従動歯車の軸心に対して偏心し、且つ、各従動歯車間で同一角度位相に配置される各従動歯車出力軸と、前記リンクプレートに配設され、各従動歯車出力軸が回転可能に嵌合される各リンクプレート側嵌合穴と、前記リンクプレートの前記フランジ側の側面に立設され、前記スタビライザの軸線を中心とする同一の円上に配置される複数個のリンクプレート出力軸と、前記フランジに配設され、各リンクプレート出力軸が回転可能に嵌合される各フランジ側嵌合穴と、を有することを特徴とする請求項２に記載の電動スタビライザ。
【請求項４】
前記非歯車減速機構は、前記歯車減速機構から入力された回転運動を非線形の回転運動として出力するカム機構であることを特徴とする請求項１に記載の電動スタビライザ。
【請求項５】
前記歯車減速機構は、前記ロータに固定された太陽歯車に噛み合わされる複数個の遊星歯車と、これら遊星歯車に噛み合わされる内歯歯車と、各遊星歯車の各軸が回転可能に嵌合される複数個の嵌合穴を有する出力軸と、を有し、
前記非歯車減速機構は、前記出力軸の一側面に立設され、前記出力軸の軸線に対して偏心する偏心軸と、該偏心軸の周囲に配設され、前記スタビライザの軸線を中心とする同一の円上に配置される複数個の従動ローラと、前記偏心軸が貫通するケーシングに配設され、各従動ローラの一側面に立設された相対する各軸を前記スタビライザの半径方向へ案内する各案内溝と、他方の前記スタビライザの一端部に設けられるフランジと、該フランジに配設され、各従動ローラの他側面に立設された相対する各軸を規定のカムプロフィールに沿って案内する各カム溝と、を有し、
前記偏心軸が前記出力軸の軸心回りに１回転した時に、各従動ローラの一側面に立設された各軸が相対する各案内溝内を１往復すると同時に、見かけ上、各従動ローラの他側面に立設された各軸が相対する各カム溝内を１往復するように構成されることを特徴とする請求項４に記載の電動スタビライザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のロールを制御する電動スタビライザに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、右車輪に接続されるスタビライザと左車輪に接続されるスタビライザとがアクチュエータを介して接続される電動スタビライザが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような電動スタビライザによれば、車両の挙動（ロール検出信号）に応じてアクチュエータを制御し、スタビライザの見かけ上の捩り剛性を変化させて車両のロールを制御する。これにより、車両の姿勢が安定し、車両の操縦安定性能を向上させることができる。
【０００３】
ところで、従来技術では、特許文献１に記載されているように、平歯ギヤ間の噛み合いを介してモータの回転が伝達されている。しかしながら、必要な出力角は±２０°程度であることから、減速機の出力軸は±２０°程度しか回転しない。このため、従来技術においては、平歯ギヤの実際に噛み合わされる歯数は僅かである。したがって、従来技術では、特定の歯のみに過度の負担がかかることになり、減速機の全域、すなわち、減速機の出力軸の３６０°の回転を使用した場合と比較して、減速機の耐久性（寿命）が著しく低下し、装置（電動スタビライザ）の信頼性が低下するおそれがある。また、従来技術では、減速機によって伝達する回転トルクが大きい場合、この伝達トルクに応じて平歯ギヤを大型化させる（剛性を高める）必要があり、装置の大型化および重量化を招く。
【特許文献１】特開２００５−１９３７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、耐久性および信頼性の向上、且つ、装置の小型化が可能な電動スタビライザを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、減速ユニットは、電動モータのロータに接続される歯車減速機構と、該歯車減速機構と他方のスタビライザとの間に配設される非歯車減速機構と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、耐久性および信頼性の向上、且つ、装置の小型化が可能な電動スタビライザを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１および図２に基づいて説明する。
第１実施形態の電動スタビライザ１は、一端が右側の車輪に接続されるスタビライザ５、一端が左側の車輪に接続されるスタビライザ６、電動モータ２、および減速ユニットを有する。この減速ユニットは、歯車減速機構３とリンク機構（非歯車減速機構）とによって構成される。図１に示されるように、スタビライザ５の他端には、フランジ１０が接続（固定）される。このフランジ１０には、電動モータ２を収容する有底円筒形状のケーシング１１が固定される。電動モータ２は、ステータ１４がケーシング１１に固定され、ロータ１５（回転子）がケーシング１１内に配設された一対の軸受１６ａ、１６ｂによって回転可能に支持される。また、ロータ１５におけるロータ軸１７は、ケーシング１１の底部１１ａおよび後述するリンクプレート４を貫通して延び、その先端部が軸受２２を介してスタビライザ６によって回転可能に支持される。なお、図１に示される符号１３は、電動モータ２の回路基板である。
【０００８】
図１に示されるように、歯車減速機構３は、ケーシング１１の底部１１ａを貫通したロータ軸１７の中間部に取り付けられる駆動歯車１８と、歯数が駆動歯車１８よりも多く、駆動歯車１８に噛み合わされる複数個（第１実施形態では３個）の従動歯車１９と、を有する。各従動歯車１９は、電動モータ２側（図１における右側）へ延びる各軸１９ａが、ケーシング１１の底部１１ａに配設された各軸受２０によって回転可能に支持される。これにより、歯車減速機構３では、電動モータ２のロータ軸１７の回転が、駆動歯車１８と各従動歯車１９との間の歯数の差に応じて減速され、各従動歯車１９の回転として出力される。
【０００９】
図２に示されるように、リンク機構は、ケーシング２８に収容される。また、リンク機構は、スタビライザ６（他方のスタビライザ）の他端に形成されるフランジ２５と、該フランジ２５と歯車減速機構３との間に配置される上述したリンクプレート４と、を有する。さらに、リンク機構は、各従動歯車１９に配設される複数個（第１実施形態では３個）の軸２１（従動歯車出力軸）と、リンクプレート４に配設される複数個（第１実施形態では３個）の軸２４（リンクプレート出力軸）と、を有する。各軸２１および各軸２４は、電動モータ２に対して反対側（図１における左側）へ延びる。なお、スタビライザ６は、ケーシング２８に配設された軸受２７によって回転可能に支持される。また、ケーシング２８は、電動モータ２および歯車減速機構３を収容するケーシング１１に連結される。
【００１０】
リンク機構は、各軸２１が各従動歯車１９の軸心に対して各従動歯車１９間で同一偏心量で偏心し、且つ、各軸２１が各従動歯車１９間で同一角度位相に配置される。また、リンク機構は、それぞれの軸２１間を直線で結ぶことで正三角形が形成され、各軸２１は、リンクプレート４に配設された相対する各嵌合穴２３（リンクプレート側嵌合穴）に回転可能に嵌合される。なお、各軸２１が形成する正三角形（図示省略）の重心は、スタビライザ５，６の軸心（以下、スタビライザ軸心という）の上方に位置する。リンクプレート４の各軸２４は、スタビライザ軸心を中心とする同一円上に等間隔で配置される（第１実施形態では、隣接する軸２４間の角度位相が１２０°になるように配置）。また、各軸２４は、フランジ２５に配設された相対する各嵌合穴２６（フランジ側嵌合穴）に回転可能に嵌合される。
【００１１】
そして、第１実施形態では、各軸２１（従動歯車出力軸）の各従動歯車１９の軸線に対する偏心量、および、リンクプレート４における各嵌合穴２３（リンクプレート側嵌合穴）が形成する正三角形（図示省略）と各軸２４（リンクプレート出力軸）が形成する正三角形（図示省略）との相対位置は、従動歯車１９が１８０°（±９０°）回転した時に、フランジ２５、すなわち、スタビライザ６が４０°（±２０°）回転するように設定される。このように、第１実施形態では、各嵌合穴２３が形成する正三角形の重心を各軸２４が形成する正三角形の重心に対して偏倚させることにより形成されるてこクランク機構（リンク機構あるいは非歯車減速機構、図１参照）によって、ロータ軸１７の回転運動がスタビライザ５に対するスタビライザ６の回転運動に変形伝達（非線形伝達）される。なお、第１実施形態におけるてこクランク機構による減速比は、４．５に設定される。
【００１２】
次に、第１実施形態の作用を説明する。
車両の左右のダンパーが同位相でストロークしている場合、車両はロールしていないため、電動スタビライザ１に捩りトルクが作用がしない。この場合、電動モータ２は、停止した状態で保持され、電動スタビライザ１は、通常（スタビライザ５とスタビライザ６とが直結された状態）のスタビライザ１として機能する。
【００１３】
この状態で、運転者がハンドルを操作すると、車両が旋回して車両に横加速度が発生する。そして、この時の車両の挙動が、車両の各部に配置されたセンサによって検知されると、制御ユニットは、電動モータ２を作動させる。電動モータ２が作動すると、ロータ軸１７は、ケーシング１１、すなわち、スタビライザ５に対して軸線回りに相対回転する。ロータ軸１７の回転は、駆動歯車１８および各従動歯車１９によって減速される。各従動歯車１９の回転は、各軸２１（従動歯車出力軸）によってリンクプレート４に伝達され、さらに、リンクプレート４の回転は、各軸２４（リンクプレート出力軸）によってフランジ２５に伝達される。
【００１４】
ここで、第１実施形態では、駆動歯車１８および各従動歯車１９からなる歯車減速機構３、ならびに、リンクプレート４の各嵌合穴２３が形成する正三角形（図示省略）の重心を各軸２４が形成する正三角形（図示省略）の重心に対して偏倚させることにより形成されるてこクランク機構（リンク機構あるいは非歯車減速機構）によって増幅された電動モータ２の回転トルクが、フランジ２５、すなわち、スタビライザ６へ伝達される。これにより、スタビライザ５とスタビライザ６との間に、増幅された捩りトルクを発生させることができる。
【００１５】
第１実施形態では以下の効果を奏する。
第１実施形態によれば、電動モータ２の回転トルクを歯車減速機構３およびてこクランク機構（リンク機構あるいは非歯車減速機構）によって増幅させ、この増幅された回転トルクをスタビライザ５、６間に捩りトルクとして作用させることができる。これにより、車両のロールを抑制し、車両の姿勢を制御、ひいては、車両の操縦安定性能を向上させることができる。
また、第１実施形態によれば、てこクランク機構の全可動域を以って、フランジ２５、すなわち、スタビライザ６を、必要な出力角（第１実施形態では、±２０°）だけ駆動させるので、減速機の噛み合わされた歯車間の特定の歯だけを使用して電動モータ２の回転トルクを伝達する従来技術のように、減速機の特定部位だけに負担がかかることがなく、耐久性および信頼性を向上させることができる。
また、従来技術においては、減速機の減速比が一定であるのに対し、第１実施形態では、てこクランク機構（リンク機構あるいは非歯車減速機構）を採用したことにより、出力角（フランジ２５の駆動回転角）が大きくなるのに応じて減速比が大きくなる。したがって、第１実施形態によれば、出力角が大きくなる、すなわち、必要な回転トルクが増大するのに応じて減速比も増加するので、従来技術と比較して低出力の電動モータ２を採用することが可能になる。これにより、省電力化、電動モータ２、ひいては、装置全体を小型化および軽量化することができる。
【００１６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図３ないし図６に基づき説明する。なお、前述した第１実施形態に対して同一あるいは相当する構成については、同一符号を付与し、その重複する説明を省く。
第２実施形態の電動スタビライザ３１は、一端が右側の車輪に接続されるスタビライザ５、一端が左側の車輪に接続されるスタビライザ６、電動モータ２、および減速ユニットを含む。この減速ユニットは、遊星歯車減速機構３００（歯車減速機構）とカム機構（非歯車減速機構）とによって構成される。
【００１７】
遊星歯車減速機構３００は、ケーシング１１の底部１１ａを貫通するロータ軸１７の先端部に取り付けられる太陽歯車１８、該太陽歯車１８に噛み合わされる複数個（第２実施形態では３個）の遊星歯車３２、ケーシング１１に固定される内歯歯車３３、および出力軸３５を有する。各遊星歯車３２には、各軸３４が電動モータ２に対して反対側（図３における左側）の側面に立設される。各軸３４は、出力軸３５に配設された相対する各嵌合穴３６に回転可能に嵌合される。これにより、遊星歯車減速機構３０は、電動モータ２のロータ軸１７の回転を、太陽歯車１８と各遊星歯車３２との間の歯数の差に応じて減速させて出力軸３５の回転として出力する。なお、各嵌合穴３６は、出力軸３５の軸心を中心とする同一の円上に１２０°の角度位相で配置される。すなわち、各嵌合穴３６を直線で結ぶことにより正三角形（図示省略）が形成される。
【００１８】
カム機構は、出力軸３５の電動モータ２に対して反対側（図３における）の側面に立設される偏心軸３７を有する。この偏心軸３７は、図５に示されるように、出力軸３５の軸心に対して偏心、すなわち、ロータ軸１７の軸心およびスタビライザ軸心に対して偏心する。また、カム機構は、スタビライザ６（他方のスタビライザ）の他端に形成されるフランジ２５と、有底円筒形状に形成され、フランジ２５と出力軸３５との間に配置されるケーシング３９と、を有する。さらに、カム機構は、ケーシング３９に収容され、ケーシング３９を貫通した偏心軸３７の周囲に配設される複数個（第２実施形態では、３個）の従動ローラ３８を有する。これら従動ローラ３８は、ロータ軸１７の軸心を中心とする同一の円上に配置される。
【００１９】
各従動ローラ３８には、電動モータ２側（図３における右側）に延びる各軸３８ａと、電動モータ２に対して反対側（図３における左側）に延びる各軸３８ｂと、が同軸上に配設される。図４に示されるように、ケーシング３９には、各従動ローラ３８の各軸３８ａが係合される各案内溝４０が配設され、図５に示されるように、各案内溝４０によって、相対する各軸３８ａが、スタビライザ５、６の半径方向（以下、スタビライザ半径方向という）に案内される。また、図４および図６に示されるように、フランジ２５には、各従動ローラ３８の各軸３８ｂが係合される各カム溝４１が配設される。各カム溝４１は、図４における時計回り方向へ進むに従いフランジ２５の軸心からの距離が非線形に増加するカムプロフィールを有する。なお、各案内溝４０および各カム溝４１は、スタビライザ軸心回りに１２０°の角度位相で配置される。
【００２０】
そして、第２実施形態では、偏心軸３７が出力軸３５の軸心回り、すなわち、スタビライザ軸心回りに３６０°回転（１回転）した時に、各軸３８ａが各案内溝４０に案内されて各従動ローラ３８がスタビライザ半径方向へ１往復すると同時に、見かけ上、各軸３８ｂが相対する各カム溝４１内を１往復するように構成される。なお、実際には、各軸３８ｂの位置（スタビライザ軸心からの距離）に応じて各カム溝４１がスタビライザ軸心回りに回転、すなわち、フランジ２５が回転する。ここで、第２実施形態では、出力軸３５、すなわち、偏心軸３７の１回転（３６０°）は、各カム溝４１が有するカムプロフィールによって、フランジ２５、すなわち、スタビライザ６の４０°（±２０°）の回転に非線形伝達される。なお、第２実施形態におけるカム機構による減速比は、９．０に設定される。
【００２１】
次に、第２実施形態の作用を説明する。
制御ユニットの制御に基づき電動モータ２のロータ軸１７が作動すると、出力軸３５が回転して偏心軸３７がスタビライザ軸心回りに回転する。この回転する偏心軸３７によって各従動ローラ３８がスタビライザ半径方向へ駆動され、各従動ローラ３８の位置（スタビライザ軸心からの距離）に応じて各カム溝４１がスタビライザ軸心回りに回転、すなわち、フランジ２５が回転する。このように、第２実施形態では、カム機構（非歯車減速機構）によって増幅された電動モータ２の回転トルクが、フランジ２５、すなわち、スタビライザ６へ伝達される。これにより、スタビライザ５とスタビライザ６との間に、増幅された捩りトルクを発生させることができる。
【００２２】
第２実施形態では以下の効果を奏する。
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、電動モータ２の回転トルクを遊星歯車減速機構３０（歯車減速機構）およびカム機構（非歯車減速機構）によって増幅させ、この増幅された回転トルクをスタビライザ５、６間に捩りトルクとして作用させることができる。これにより、車両のロールを抑制し、車両の姿勢を制御、ひいては、車両の操縦安定性能を向上させることができる。
また、第２実施形態によれば、各カム溝４１のプロフィール面の全域を以って、フランジ２５、ひいては、スタビライザ５に対してスタビライザ６を、必要な出力角（第２実施形態では、±２０°）だけ駆動させるので、減速機の噛み合わされた歯車間の特定の歯だけを使用して電動モータ２の回転トルクを伝達する従来技術のように、減速機の特定部位だけに負担がかかることがなく、耐久性および信頼性を向上させることができる。
また、従来技術においては、減速機の減速比が一定であるのに対し、第２実施形態では、カム機構（非歯車減速機構）を採用したことにより、出力角が大きくなるのに応じて減速比が大きくすることができる。したがって、第２実施形態によれば、出力角が大きくなる、すなわち、必要な回転トルクが増大するのに応じて減速比も増加するので、従来技術と比較して低出力の電動モータ２を採用することが可能になる。これにより、省電力化、電動モータ２、ひいては、装置全体を小型化および軽量化することができる。
また、第２実施形態によれば、出力角ならびに減速比の変更に、各カム溝４１のカムプロフィールを変更することで容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の電動スタビライザの軸断面図である。
【図２】第１実施形態の電動スタビライザの分解斜視図である。
【図３】第２実施形態の電動スタビライザの軸断面図である。
【図４】第２実施形態の電動スタビライザの分解斜視図である。
【図５】図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】第２実施形態における左側のスタビライザの端部に形成されたフランジの正面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  電動スタビライザ、２  電動モータ、３  歯車減速機構（減速ユニット）、５  スタビライザ（右）、６  スタビライザ（左）、リンク機構（非歯車減速機構）、カム機構（非歯車減速機構）
【図１】
2009208513.tif 000003
【図２】
2009208513.tif 000004
【図３】
2009208513.tif 000005
【図４】
2009208513.tif 000006
【図５】
2009208513.tif 000007
【図６】
2009208513.tif 000008