JP2007055409A

JP2007055409A - 転舵装置

Info

Publication number: JP2007055409A
Application number: JP2005242488A
Authority: JP
Inventors: Shinji Takeuchi; 真司竹内; Tomoya Yamakawa; 知也山川
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2005-08-24
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2025-08-24
Also published as: EP1757469A1; US20070045036A1; JP4636256B2

Abstract

【課題】既存のサスペンション機構を大幅に変更せずにサスペンション機構に組み合わせることが可能であると共に、サスペンション機構に組み合わせた全体をコンパクトにすることが可能な転舵装置を提供する。
【解決手段】本発明の転舵装置２０によれば、転舵モータ４０及び差動式減速機３０を含む装置本体２０Ｈと、装置本体２０Ｈに対して回動する転舵出力部材５６とが、キングピン軸Ｊ１と略同軸上に配置されているので、キングピン軸Ｊ１と交差する方向への転舵装置２０の突出が抑えられる。これにより、従来の転舵装置に比べて既存のダブルウィッシュボーンサスペンション機構１１Ｗの構成を大幅に変更せずに転舵装置２０を組み合わせることができ、それらダブルウィッシュボーンサスペンション機構１１Ｗと転舵装置２０とを組み合わせた全体をコンパクトにすることが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に備えた複数の転舵輪を独立して転舵可能な転舵装置に関する。

従来、この種の転舵装置として、図９に示したコンセプトカーに搭載された転舵装置１が知られている。この転舵装置１は、左右の転舵輪２，２の上方にそれぞれ設けられ、図１０（Ａ）に示すように鉛直方向を向いた鉛直出力シャフト３を転舵モータ４で回転駆動する。そのために、転舵モータ４の回転軸が水平方向に向けられ、転舵モータ４のロータシャフト４Ｒにウォームギヤ４Ｇが固定されている（図１０（Ｂ）参照）。そして、そのウォームギヤ４Ｇと、鉛直出力シャフト３に固定されたウォームホイール３Ｇとが噛合している。また、鉛直出力シャフト３の下端部には回転盤５が固定されており、その回転盤５から垂下されたアーム６の下端部に転舵輪２が回転可能に軸支されている。これにより、転舵モータ４にて鉛直出力シャフト３を回転駆動すると、各転舵輪２が鉛直出力シャフト３の回転中心をキングピン軸Ｊ１にして転舵する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１１２３００号公報（段落［００２４］、第３図，第４図）

ところで、車両には、路面の凹凸による振動を吸収するためにサスペンション機構が不可欠である。その代表例のダブルウィッシュボーンサスペンション機構やストラッドサスペンション機構は、車両本体から略水平横方向に延びた可動アームを備え、その可動アームの先端に連結されたハブキャリアにハブ盤が回転可能に軸支されている。そして、ハブ盤に転舵輪が固定され、可動アームとハブキャリアとの連結部分を通過するキングピン軸を中心にして転舵輪が転舵する。

しかしながら、上記した従来の転舵装置１では、ウォームホイール３Ｇとウォームギヤ４Ｇとを介して転舵モータ４と鉛直出力シャフト３とが連結されているため、転舵モータ４がキングピン軸Ｊ１から離れた配置となり（図１０（Ｂ）参照）、転舵装置１を設置するためには、キングピン軸Ｊ１と直交する方向に広い設置スペースが必要であった。

従って、上記した既存のサスペンション機構のキングピン軸に、転舵装置１の鉛直出力シャフト３の回転中心を一致させて組み付けた場合には、転舵装置１とハブキャリア等とが干渉し、その干渉を避けるためには、既存のサスペンション機構を大幅に変更する必要があると共に、転舵装置１とサスペンション機構とを組み合わせた全体が大型化するという問題が生じていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、既存のサスペンション機構を大幅に変更せずにそのサスペンション機構に組み合わせることが可能であると共に、サスペンション機構に組み合わせた全体をコンパクトにすることが可能な転舵装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る転舵装置は、転舵輪が固定されたハブ盤を回転可能に軸支するハブキャリアと、そのハブキャリアと車両本体との間に差し渡されて略水平に延びかつ上下に傾動可能な可動アームとを有するサスペンション機構を備えた車両のうち、転舵輪毎に別々に設けられて各転舵輪を転舵する転舵装置であって、転舵輪の転舵中心であるキングピン軸と略同軸上に、転舵モータと、転舵モータのステータを含む装置本体と、転舵モータにより装置本体に対して回動駆動される転舵出力部とを配置して備え、ハブキャリア又は可動アームの何れか一方に装置本体が固定され、他方に転舵出力部が等速ジョイントを介して固定されたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の転舵装置において、サスペンション機構は、可動アームとして、上下に対向配置されたアッパーアームとロワーアームとを備えかつ、それらアッパーアームとロワーアームとの先端間にハブキャリアを挟持したダブルウィッシュボーンサスペンション機構であり、装置本体は、アッパーアームとロワーアームとに挟まれた領域に配置されて、ハブキャリアに固定されたところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１に記載の転舵装置において、サスペンション機構は、可動アームとして、上下に対向配置されたアッパーアームとロワーアームとを備えかつ、それらアッパーアームとロワーアームとの先端間にハブキャリアを挟持したダブルウィッシュボーンサスペンション機構であり、装置本体は、アッパーアームの上面側又はロワーアームの下面側の何れかに固定されたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１に記載の転舵装置において、サスペンション機構は、ハブキャリアの下端部に可動アームが連結されかつ、ハブキャリアの上端部と車両本体との間が、キングピン軸と同軸上に延びたダンパーで連結されたストラッドサスペンション機構であり、装置本体は、可動アームとダンパーとに挟まれた領域に配置されて、ハブキャリアに固定されたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１に記載の転舵装置において、サスペンション機構は、ハブキャリアの下端部に可動アームが連結されかつ、ハブキャリアの上端部と車両本体との間が、キングピン軸と同軸上に延びたダンパーで連結されたストラッドサスペンション機構であり、装置本体は、可動アームの下面側に固定されたところに特徴を有する。

請求項６の発明に係る転舵装置は、転舵輪が固定されたハブ盤を回転可能に軸支したハブキャリアと、ハブキャリアの下端部と車両本体との間に差し渡されて略水平方向に延び、車両本体に対して上下に揺動可能な可動アームと、転舵輪の転舵中心であるキングピン軸と同軸上に配置されて、ハブキャリアの上端部から斜め上方に延び、車両本体とハブキャリアとの間で伸縮するダンパーとを有したストラッドサスペンション機構搭載の車両のうち、転舵輪毎に別々に設けられて各転舵輪を転舵する転舵装置であって、キングピン軸と略同軸上に、転舵モータと、転舵モータのステータを含む装置本体と、転舵モータにより装置本体に対して回動駆動される転舵出力部とを配置して備え、装置本体を、ダンパーの下端部とハブキャリアの上端部との間に挟みかつそれらダンパーの下端部とハブキャリアの上端部との何れか一方に固定し、他方に転舵出力部を固定したところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の転舵装置において、入力軸と出力軸とを同軸上に備えた減速機を装置本体に設け、減速機の入力軸に転舵モータの回転軸を連結する一方、減速機の出力軸に転舵出力部を連結したところに特徴を有する。

請求項８の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の転舵装置において、転舵モータはダイレクトドライブモータであって、そのダイレクトドライブモータのステータが装置本体を構成すると共に、ダイレクトドライブモータのロータが転舵出力部を構成したところに特徴を有する。

請求項９の発明は、請求項１に記載の転舵装置において、サスペンション機構は、マルチリンクサスペンション機構であるところに特徴を有する。

請求項１０の発明に係る転舵装置は、転舵輪が固定されたハブ盤を回転可能に軸支したハブキャリアと、ハブキャリアの下端部と車両本体との間に差し渡されて略水平方向に延び、車両本体に対して上下に揺動可能な可動アームと、転舵輪の転舵中心であるキングピン軸と平行な軸上に配置されて、ハブキャリアの上端部から斜め上方に延び、車両本体とハブキャリアとの間で伸縮するダンパーとを有したマルチリンクサスペンション機構搭載の車両のうち、転舵輪毎に別々に設けられて各転舵輪を転舵する転舵装置であって、キングピン軸と略同軸上に、転舵モータと、転舵モータのステータを含む装置本体と、転舵モータにより装置本体に対して回動駆動される転舵出力部とを配置して備え、装置本体を、ダンパーに固定されたリンク部材とハブキャリアの上端部との間に挟みかつそれらリンク部材とハブキャリアの上端部との何れか一方に固定し、他方に転舵出力部を固定したところに特徴を有する。

［請求項１の発明］
請求項１の転舵装置では、転舵輪の転舵中心であるキングピン軸と略同軸上に、転舵モータと、装置本体と、装置本体に対して回動する転舵出力部とを配置して備えたので、キングピン軸と交差する方向への転舵装置の突出が抑えられる。そして、ハブキャリア又は可動アームの何れか一方に装置本体を固定し、他方に等速ジョイントを介して転舵出力部を固定したので、転舵モータを駆動して各転舵輪を車両本体に対して転舵することができると共に、可動アームが上下に傾動する際に生じる可動アームとハブキャリアとの間の角度変化を、等速ジョイントで吸収することができる。これらにより、従来の転舵装置に比べて既存のサスペンション機構の構成を大幅に変更せずに転舵装置を組み合わせることができ、それらサスペンション機構と転舵装置とを組み合わせた全体をコンパクトにすることが可能になる。

［請求項２の発明］
転舵輪が駆動されない車両では、ダブルウィッシュボーンサスペンション機構のうちアッパーアームとロワーアームとに挟まれた領域がデッドスペースになる。そして、請求項２の構成では、そのデッドスペースに転舵装置を収めたので省スペース化が図られる。

［請求項３の発明］
転舵輪が駆動される車両では、ダブルウィッシュボーンサスペンション機構のアッパーアームとロワーアームとの間に転舵輪を回転駆動するためのドライブシャフトが配置される。そして、請求項３の転舵装置によれば、転舵装置のうち比較的大きな装置本体をアッパーアームの上面側又はロワーアームの下面側の何れかに固定したので、アッパーアームとロワーアームとの間にドライブシャフトを配置するスペースを確保することができる。

［請求項４の発明］
転舵輪が駆動されない車両では、ストラッドサスペンション機構のうち可動アームとダンパーとに挟まれた領域がデッドスペースになる。そして、請求項４の構成では、そのデッドスペースに転舵装置を収めたので省スペース化が図れる。

［請求項５の発明］
転舵輪が駆動される車両では、ストラッドサスペンションのうちダンパーと可動アームとに挟まれた領域に転舵輪を回転駆動するためのドライブシャフトが配置される。そして、請求項５の転舵装置によれば、ストラッドサスペンション機構において、転舵装置のうち比較的大きな装置本体を、可動アームの下面側に固定したので、ダンパーと可動アームとの間にドライブシャフトを配置するスペースを確保することができる。

［請求項６の発明］
請求項６の転舵装置では、転舵モータと、装置本体と、装置本体に対して回動する転舵出力部とが、キングピン軸と略同軸上に配置されているので、キングピン軸と交差する方向への転舵装置の突出が抑えられる。これにより、従来の転舵装置に比べて既存のストラッドサスペンション機構の構成を大幅に変更せずに転舵装置を組み合わせることができかつ、それらストラッドサスペンション機構と転舵装置とを組み合わせた全体をコンパクトにすることが可能になる。

［請求項７の発明］
請求項７の構成によれば、転舵モータの出力をその転舵モータの同軸上に配置された減速機で減速して転舵出力部に伝達することができる。

［請求項８，９，１０の発明］
請求項８の構成によれば、転舵モータがダイレクトドライブモータであるから、減速機構を設けずに比較的大きな出力トルクを発生させハブキャリアに付与することができる。なお、本発明は、マルチリンクサスペンション機構を備えた車両の転舵装置に適用することもできる（請求項９，１０の発明）。

［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１には、車両の前輪１０（本発明に係る「転舵輪」に相当する）を支持するダブルウィッシュボーンサスペンション機構１１Ｗが示されている。ダブルウィッシュボーンサスペンション機構１１Ｗは、車両本体１２から水平横方向に延びたアッパーアーム１３とロワーアーム１４とを備えている。これらアッパーアーム１３とロワーアーム１４とは上下方向で対向し、車両本体１２に対して上下に傾動可能に連結されている。また、アッパーアーム１３は、ロワーアーム１４より短くなっており、その短い分だけ、車両本体１２におけるアッパーアーム１３の傾動支持部が、ロワーアーム１４の傾動支持部より前輪１０側に配置されている。そして、アッパーアーム１３とロワーアーム１４の先端部が前輪１０に対して略同じ位置まで接近しており、それらアッパーアーム１３とロワーアーム１４の先端部の間にハブキャリア１５が挟持されている。また、ハブキャリア１５には、図示しないハブ盤が回転可能に軸支されており、そのハブ盤に前輪１０が固定されている。

ロワーアーム１４のうち先端寄り位置には、ダンパー１７の下端部が傾動可能に連結されている。ダンパー１７は、ロワーアーム１４から斜め内側上方に延びてアッパーアーム１３を通過し、車両本体１２における前輪１０の斜め上方部分（図示せず）に連結されている。また、ダンパー１７の外側には、その上端寄り位置に圧縮コイルスプリング１８が挿通され、ダンパー１７の伸縮に伴ってこの圧縮コイルスプリング１８も伸縮するようになっている。

アッパーアーム１３の先端部とハブキャリア１５の上端部とは、ボールジョイント１６によって連結されている。このボールジョイント１６は、アッパーアーム１３に回転自在に保持されたボール部１６Ｂからシャフト１６Ｓを突出して備え、そのシャフト１６Ｓがハブキャリア１５の上端部に固定されている。

ハブキャリア１５のうち略水平横方向の内側を向いた内面１５Ｎには、本発明に係る転舵装置２０が固定されている。図２に示すように転舵装置２０の装置本体２０Ｈは、円筒形の本体ケース２１の内部に差動式減速機３０及び転舵モータ４０を収容してなる。差動式減速機３０及び転舵モータ４０は、共に全体として略円柱形状をなし、本体ケース２１の同軸上に配置されている。詳細には、転舵モータ４０は、本体ケース２１内に嵌合固定されたモータハウジング４１を備え、モータハウジング４１の内面にはステータ４３が固定されている。また、ステータ４３の内側にロータ４５が挿通されて、モータハウジング４１の両端部に設けられたベアリング４２，４２により回転可能に軸支されている。さらに、転舵モータ４０の上端部には、回転位置センサ５０（例えば、レゾルバ）が備えられ、この回転位置センサ５０によってロータ４５の回転位置を検出することができる。

差動式減速機３０は、本体ケース２１のうち転舵モータ４０の下端部に収容されている。差動式減速機３０は、入力回転リング３１と出力回転リング３２とを同軸上に並べて備えている。また、入力回転リング３１は本体ケース２１に固定され、出力回転リング３２は本体ケース２１に対して回転可能に支持されている。これら入力回転リング３１及び出力回転リング３２の内周面には、細かい複数の歯が形成されると共に、例えば、入力回転リング３１の歯数が、出力回転リング３２の歯数より２ｎ歯（以下、「ｎ」は１以上の整数とする）だけ少なくなっている。また、入力回転リング３１及び出力回転リング３２の内側には共通して可撓リング３３が嵌合されている。その可撓リング３３の外周面には、入力回転リング３１及び出力回転リング３２の歯に共通して噛合可能な細かい複数の歯が備えられている。

可撓リング３３の内側には、モータ入力盤３４が配置され、そのモータ入力盤３４と可撓リング３３との間には複数のボール３５が収容されている。モータ入力盤３４の外周形状は略楕円形になっており、これにより可撓リング３３がモータ入力盤３４に対応した略楕円形に弾性変形し、可撓リング３３の歯と入力回転リング３１及び出力回転リング３２の歯とが周方向の２箇所で噛合している。

モータ入力盤３４には転舵モータ４０のロータ４５が一体回転可能に連結されている。そして、転舵モータ４０の駆動によりモータ入力盤３４が回転すると、可撓リング３３と入力回転リング３１及び出力回転リング３２との噛合位置が周方向で移動していき、入力回転リング３１に対して出力回転リング３２が、歯数が少ない分（２ｎ歯分）だけ多く回転する。即ち、入力回転リング３１に対して出力回転リング３２が差動する。

入力回転リング３１の下方には、転舵出力部材５６（本発明に係る「転舵出力部」に相当する）が設けられている。転舵出力部材５６は、円板体５６Ａの下面中心から円筒部５６Ｂを突出した構造をなしている。一方、ロワーアーム１４の先端部からは上方に向けて固定支柱５７が起立しており、この固定支柱５７の上端部が円筒部５６Ｂ内に収容され、これら固定支柱５７と円筒部５６Ｂとによって等速ジョイント５８が構成されている。具体的には、固定支柱５７の上端部は、側方に膨出した形状をなし、その膨張部分の周面には複数の縦溝５７Ｍが形成されている。また、これに対応して円筒部５６Ｂの内周面にも複数の縦溝５６Ｍが形成され、これら円筒部５６Ｂの縦溝５６Ｍと固定支柱５７の縦溝５７Ｍとを対向させた部分にそれぞれボール５９が収容されている。これにより、円筒部５６Ｂと固定支柱５７とが全方向に相対的に傾動可能かつ、転舵出力部材５６と固定支柱５７とが一体回転可能に連結されている。なお、この等速ジョイント５８は、ゴムブーツ２０Ｂによって覆われている。

さて、転舵装置２０は、等速ジョイント５８における円筒部５６Ｂの中心と、ボールジョイント１６（図１参照）のボール部１６Ｂの中心とを結ぶ線上に、装置本体２０Ｈの中心軸（即ち、転舵モータ４０及び差動式減速機３０の中心軸）を配置した状態にしてハブキャリア１５に固定されている。そのために、図１に示すように、本体ケース２１の側面から例えば１対の対座突片２１Ｔが張り出しており（図１には、一方の対座突片２１Ｔのみが示されている）、これに対応してハブキャリア１５からは１対の台座突部１５Ｔが突出している。そして、台座突部１５Ｔに対座突片２１Ｔを重ねて、対座突片２１Ｔを貫通したボルトにより本体ケース２１がハブキャリア１５に固定されている。

本実施形態の転舵装置２０の構成は以上である。この転舵装置２０は、車両における左右の前輪毎に別々に設けられ、ステアバイワイヤシステムの一部を構成している。即ち、この車両では、図示しないステアリング（ハンドル）と前輪１０との間が機械的に切り離され、ステアリングの操舵角を舵角センサ（図示せず）で検出し、その舵角センサの検出結果に応じて操舵制御装置（図示せず）が各転舵装置２０の転舵モータ４０を駆動し、各前輪１０を転舵する。具体的には、転舵モータ４０が駆動されると、転舵装置２０Ｈに対して転舵出力部材５６が回転する。ここで、転舵出力部材５６は、等速ジョイント５８を介してロワーアーム１４に固定されているので、転舵装置２０Ｈがロワーアーム１４に対して回転し、その転舵装置２０Ｈと共にハブキャリア１５がアッパーアーム１３及びロワーアーム１４に対して旋回する。この結果、前輪１０が、装置本体２０Ｈの中心軸をキングピン軸Ｊ１にして転舵する。

ところで、車両の走行中に路面の凹凸を通過すると、アッパーアーム１３及びロワーアーム１４が上下に傾動し、前輪１０が車両本体１２に対して上下動する。そして、ダンパー１７と圧縮コイルスプリング１８とにより路面の凹凸による衝撃を吸収する。ここで、アッパーアーム１３及びロワーアーム１４の傾動に伴って、ハブキャリア１５とアッパーアーム１３との間の角度及びハブキャリア１５とロワーアーム１４との間の角度が僅かに変化する。本実施形態では、これら角度の変化をボールジョイント１６と等速ジョイント５８とにより吸収することができる。

このように本実施形態の転舵装置２０によれば、転舵モータ４０及び差動式減速機３０を含む装置本体２０Ｈと、装置本体２０Ｈに対して回動する転舵出力部材５６とをキングピン軸Ｊ１と略同軸上に配置したので、キングピン軸Ｊ１と交差する方向への転舵装置２０の突出が抑えられる。これにより、従来の転舵装置に比べて既存のダブルウィッシュボーンサスペンション機構の構成を大幅に変更せずに転舵装置２０を組み合わせることができ、ダブルウィッシュボーンサスペンション機構１１Ｗと転舵装置２０とを組み合わせた全体をコンパクトにすることが可能になる。また、本実施形態では、ダブルウィッシュボーンサスペンション機構１１Ｗのうちアッパーアーム１３とロワーアーム１４とに挟まれたデッドスペースに転舵装置２０を収めたので省スペース化が図られる。これにより、ダブルウィッシュボーンサスペンション機構１１Ｗと転舵装置２０とを組み合わせた全体を、より一層コンパクトにすることが可能になる。

［第２実施形態］
本実施形態は、図３に示されており、第１実施形態とは、主として転舵装置２０の配置が異なる。以下、第１実施形態と同一の構成に関しては同一符号を付して重複説明を省略し、第１実施形態と異なる構成に関してのみ説明する。

本実施形態では、ロワーアーム１４の下面側に転舵装置２０の装置本体２０Ｈが固定されている。また転舵出力部材５６の円筒部５６Ｂ（図２参照）は、ロワーアーム１４に貫通形成した図示しない貫通孔内に回転可能に収容されている。一方、固定支柱５７は、ハブキャリア１５の下端部から突出した下側突部１５Ｂに固定されて垂下している。そして、固定支柱５７の下端部が円筒部５６Ｂ内に収容され、前記した等速ジョイント５８を構成している。なお、本実施形態の転舵装置には、ゴムブーツ２０Ｂが設けられていない。

ところで、本実施形態の車両は、例えばＦＦ車であって前輪１０が回転駆動される。そのために、アッパーアーム１３とロワーアーム１４との間には、ドライブシャフト１９が設けられ、そのドライブシャフト１９の先端が、ハブキャリア１５を貫通してハブ盤（図示せず）に固定されている。

本実施形態の構成は以上である。本実施形態の転舵装置２０によれば、転舵装置２０のうち比較的小さい転舵出力部材５６をハブキャリア１５に固定する一方、比較的大きな装置本体２０Ｈをロワーアーム１４の下面側に固定したので、アッパーアーム１３とロワーアーム１４との間にドライブシャフト１９を配置するスペースを確保することができ、転舵装置２０とダブルウィッシュボーンサスペンション機構１１Ｗとドライブシャフト１９とを組み付けた全体をコンパクトな構成にすることができる。

［第３実施形態］
本実施形態は、図４に示されており、主として、第２の実施形態と転舵装置２０の配置を異ならせた構造になっている。以下、第２の実施形態と同一の構成に関しては、同一符号を付して重複した説明を省略し、第２の実施形態と異なる構成に関してのみ説明する。

本実施形態では、アッパーアーム１３とハブキャリア１５との間に備えたボールジョイント１６のシャフト１６Ｓがアッパーアーム１３から上方に突出している。そして、ハブキャリア１５の上端部から突出した上側突部１５Ａが、アッパーアーム１３の先端部上方に配置されて、そこにシャフト１６Ｓが固定されている。また、これと同じボールジョイント１６が、ロワーアーム１４の先端とハブキャリア１５の下側突部１５Ｂとの間にも設けられている。

さて、アッパーアーム１３からは上方に向けて装置支持壁１３Ｔが突出している。そして、その装置支持壁１３Ｔに転舵装置２０の装置本体２０Ｈが固定されている。また、上側突部１５Ａの先端部から上方に固定支柱５７が起立しており、転舵装置２０の円筒部５６Ｂ（図示せず）と固定支柱５７とから等速ジョイント５８が構成されている。本実施形態の構成によっても第２実施形態と同様の作用効果を奏する。

［第４実施形態］
本実施形態は、図５に示されており、ストラッドサスペンション機構１１Ｓに支持された前輪１０を転舵装置２０にて転舵する構成になっている。ストラッドサスペンション機構１１Ｓでは、ハブキャリア１５の上端部にダンパー支持部１５Ｃが備えられ、そのダンパー支持部１５Ｃにダンパー１７の下端部が回転可能かつ直動不能に連結されている。また、ダンパー１７の上端部は、車両本体１２に対して傾動可能かつダンパー１７の軸回りに回転不能に固定されている。さらに、ダンパー１７は、前輪１０の転舵中心のキングピン軸Ｊ１と同軸上に延びている。そして、ハブキャリア１５に固定された転舵装置２０とロワーアーム１４（本発明におけるストラッドサスペンション機構の「可動アーム」に相当する）の先端部とが等速ジョイント５８を介して連結されている。上記構成以外は、第１実施形態と同様であるので、同一部位には同一符号を付して重複説明を省略する。

本実施形態の構成によれば、転舵モータ４０及び差動式減速機３０を含む装置本体２０Ｈと、装置本体２０Ｈに対して回動する転舵出力部材５６とが、キングピン軸Ｊ１と略同軸上に配置されているので、キングピン軸Ｊ１と交差する方向への転舵装置２０の突出が抑えられる。これにより、従来の転舵装置に比べて既存のストラッドサスペンション機構の構成を大幅に変更せずに転舵装置２０を組み合わせることができ、それらストラッドサスペンション機構１１Ｓと転舵装置２０とを組み合わせた全体をコンパクトにすることが可能になる。また、ストラッドサスペンション機構１１Ｓのうちロワーアーム１４とハブキャリア１５におけるダンパー１７との連結部分とに挟まれたデッドスペースに転舵装置２０を収めたので転舵装置２０とストラッドサスペンション機構１１Ｓとを組み合わせた全体をよりコンパクトにすることが可能になる。

［第５実施形態］
本実施形態は、図６に示されており、主として、ロワーアーム１４の下面側に転舵装置２０の装置本体２０Ｈを固定した点が前記第４実施形態と異なる。そして、その転舵装置２０の転舵出力部材５６とハブキャリア１５との間の連結構造は、第２実施形態と同じ構成になっている。上記構成以外は、第４実施形態と同様であるので、同一部位には同一符号を付して重複説明を省略する。

本実施形態では、ストラッドサスペンション機構１１Ｓにおいて、転舵装置２０の装置本体２０Ｈを、ロワーアーム１４の下面側に固定したので、ダンパー１７とロワーアーム１４との間にドライブシャフト１９を配置するスペースを確保することができる。これにより、転舵装置２０とストラッドサスペンション機構１１Ｓとドライブシャフト１９とを組み合わせた全体をコンパクトな構成にすることができる。

［第６実施形態］
本実施形態は、図７及び図８に示されている。以下、第４及び第５の実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、第４及び第５の実施形態と同一の構成に関しては、同一部位には同一符号を付して重複説明を省略する。

即ち、本実施形態では、図７に示すようにハブキャリア１５の上側突部１５Ｃとダンパー１７との間に、本発明に係る転舵装置２０が取りつけられている。この転舵装置２０の転舵出力部材５６は、円板体５６Ａの下面中心から下側連結軸５６Ｊを突出した構造をなしている。また、本体ケース２１の上端部からは、下側連結軸５６Ｊの同軸上に上側連結軸２１Ｊが突出している。これら下側連結軸５６Ｊ及び上側連結軸２１Ｊの外周面には、共に複数の縦溝が形成されている。そして、下側連結軸５６Ｊが、ハブキャリア１５の上側突部１５Ｃに形成された軸挿入孔に挿入されて回転不能に固定されると共に、上側連結軸２１Ｊがダンパー１７の下端部に形成した軸挿入孔に挿入されて回転不能に固定されている。

ハブキャリア１５の下側突部１５Ｂと可動アーム１４の先端部との間は、ボールジョイント１６によって連結されている。具体的には、ボールジョイント１６のボール部１６Ｂが可動アーム１４に回転自在に保持され、そのボール部１６Ｂから上方に突出したシャフト１６Ｓがハブキャリア１５の下側突部１５Ｂに固定されている。

本実施形態の転舵装置２０の構成は以上である。本実施形態の転舵装置２０によっても上記第４及び第５の実施形態と同様の作用効果を奏する。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記第１〜第５の実施形態では、転舵モータ４０に差動式減速機３０を組み合わせた構成になっていたが、転舵モータとしてダイレクトドライブモータを用い、差動式減速機３０を備えない構成にしてもよい。

（２）前記第１〜第５の実施形態では、転舵装置２０にて前輪１０を転舵する構成であったが、車両に備えた前輪及び後輪のそれぞれに転舵装置を設けて、４輪の全てを転舵可能としてもよい。

（３）前記第６実施形態では、転舵装置２０の装置本体２０Ｈがダンパー１７に固定され、転舵出力部材５６がハブキャリア１５に固定されていたが、それとは逆に、転舵装置２０の装置本体２０Ｈをハブキャリア１５に固定し、転舵出力部材５６をダンパー１７に固定してもよい。

（４）前記各実施形態では、ダブルウィッシュボーンサスペンション機構又はストラッドサスペンション機構を備えた車両の転舵装置に本発明を適用したが、マルチリンクサスペンション機構を備えた車両の転舵装置に本発明を適用してもよい。

本発明の第１実施形態に係る転舵装置及びダブルウィッシュボーンサスペンション機構の側面図転舵装置の側断面図第２実施形態の転舵装置及びダブルウィッシュボーンサスペンション機構の側面図第３実施形態の転舵装置及びダブルウィッシュボーンサスペンション機構の側面図第４実施形態の転舵装置及びストラッドサスペンション機構の側面図第５実施形態の転舵装置及びストラッドサスペンション機構の側面図第６実施形態の転舵装置及びストラッドサスペンション機構の側面図転舵装置の側断面図従来の転舵装置を備えた車両の斜視図（Ａ）転舵装置の側面図、（Ｂ）転舵装置の平面図

符号の説明

１０前輪
１１Ｓストラッドサスペンション機構
１１Ｗダブルウィッシュボーンサスペンション機構
１２車両本体
１３アッパーアーム
１４ロワーアーム
１５ハブキャリア
１９ドライブシャフト
２０転舵装置
２０Ｈ装置本体
３０差動式減速機
４０転舵モータ
５６転舵出力部材
５７固定支柱
５８等速ジョイント
Ｊ１キングピン軸

Claims

転舵輪が固定されたハブ盤を回転可能に軸支するハブキャリアと、そのハブキャリアと車両本体との間に差し渡されて略水平に延びかつ上下に傾動可能な可動アームとを有するサスペンション機構を備えた車両のうち、前記転舵輪毎に別々に設けられて各転舵輪を転舵する転舵装置であって、
前記転舵輪の転舵中心であるキングピン軸と略同軸上に、転舵モータと、前記転舵モータのステータを含む装置本体と、前記転舵モータにより前記装置本体に対して回動駆動される転舵出力部とを配置して備え、前記ハブキャリア又は前記可動アームの何れか一方に前記装置本体が固定され、他方に前記転舵出力部が等速ジョイントを介して固定されたことを特徴とする転舵装置。
前記サスペンション機構は、前記可動アームとして、上下に対向配置されたアッパーアームとロワーアームとを備えかつ、それらアッパーアームとロワーアームとの先端間に前記ハブキャリアを挟持したダブルウィッシュボーンサスペンション機構であり、
前記装置本体は、前記アッパーアームと前記ロワーアームとに挟まれた領域に配置されて、前記ハブキャリアに固定されたことを特徴とする請求項１に記載の転舵装置。
前記サスペンション機構は、前記可動アームとして、上下に対向配置されたアッパーアームとロワーアームとを備えかつ、それらアッパーアームとロワーアームとの先端間に前記ハブキャリアを挟持したダブルウィッシュボーンサスペンション機構であり、
前記装置本体は、前記アッパーアームの上面側又は前記ロワーアームの下面側の何れかに固定されたことを特徴とする請求項１に記載の転舵装置。
前記サスペンション機構は、前記ハブキャリアの下端部に前記可動アームが連結されかつ、前記ハブキャリアの上端部と前記車両本体との間が、前記キングピン軸と同軸上に延びたダンパーで連結されたストラッドサスペンション機構であり、
前記装置本体は、前記可動アームと前記ダンパーとに挟まれた領域に配置されて、前記ハブキャリアに固定されたことを特徴とする請求項１に記載の転舵装置。
前記サスペンション機構は、前記ハブキャリアの下端部に前記可動アームが連結されかつ、前記ハブキャリアの上端部と前記車両本体との間が、前記キングピン軸と同軸上に延びたダンパーで連結されたストラッドサスペンション機構であり、
前記装置本体は、前記可動アームの下面側に固定されたことを特徴とする請求項１に記載の転舵装置。
転舵輪が固定されたハブ盤を回転可能に軸支したハブキャリアと、
前記ハブキャリアの下端部と前記車両本体との間に差し渡されて略水平方向に延び、前記車両本体に対して上下に揺動可能な可動アームと、
前記転舵輪の転舵中心であるキングピン軸と同軸上に配置されて、前記ハブキャリアの上端部から斜め上方に延び、前記車両本体と前記ハブキャリアとの間で伸縮するダンパーとを有したストラッドサスペンション機構搭載の車両のうち、前記転舵輪毎に別々に設けられて各転舵輪を転舵する転舵装置であって、
前記キングピン軸と略同軸上に、転舵モータと、前記転舵モータのステータを含む装置本体と、前記転舵モータにより前記装置本体に対して回動駆動される転舵出力部とを配置して備え、
前記装置本体を、前記ダンパーの下端部と前記ハブキャリアの上端部との間に挟みかつそれらダンパーの下端部とハブキャリアの上端部との何れか一方に固定し、他方に前記転舵出力部を固定したことを特徴とする転舵装置。
入力軸と出力軸とを同軸上に備えた減速機を前記装置本体に設け、前記減速機の入力軸に前記転舵モータの回転軸を連結する一方、前記減速機の出力軸に前記転舵出力部を連結したことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の転舵装置。
前記転舵モータはダイレクトドライブモータであって、そのダイレクトドライブモータのステータが前記装置本体を構成すると共に、ダイレクトドライブモータのロータが前記転舵出力部を構成したことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の転舵装置。
前記サスペンション機構は、マルチリンクサスペンション機構であることを特徴とする請求項１に記載の転舵装置。
転舵輪が固定されたハブ盤を回転可能に軸支したハブキャリアと、
前記ハブキャリアの下端部と前記車両本体との間に差し渡されて略水平方向に延び、前記車両本体に対して上下に揺動可能な可動アームと、
前記転舵輪の転舵中心であるキングピン軸と平行な軸上に配置されて、前記ハブキャリアの上端部から斜め上方に延び、前記車両本体と前記ハブキャリアとの間で伸縮するダンパーとを有したマルチリンクサスペンション機構搭載の車両のうち、前記転舵輪毎に別々に設けられて各転舵輪を転舵する転舵装置であって、
前記キングピン軸と略同軸上に、転舵モータと、前記転舵モータのステータを含む装置本体と、前記転舵モータにより前記装置本体に対して回動駆動される転舵出力部とを配置して備え、
前記装置本体を、前記ダンパーに固定されたリンク部材と前記ハブキャリアの上端部との間に挟みかつそれらリンク部材とハブキャリアの上端部との何れか一方に固定し、他方に前記転舵出力部を固定したことを特徴とする転舵装置。