JP2008184147A - アライメント制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪のアライメントをより簡単な構造で、且つより確実に保持できるアライメント制御装置を提供する。
【解決手段】車体側に連結された第１サスペンションメンバ１８および車輪側に連結された第２サスペンションメンバ１９のうちの一方に取り付けられるハウジング１１と、ハウジングに取り付けられるモータ１２と、モータの出力軸と一体に回転するウォーム１３と、ウォームと噛み合うウォームホイール１４と、ウォームホイールによって駆動されるロッド１５と、ロッドと第１サスペンションメンバおよび第２サスペンションメンバのうちの他方との間に設けられ、ロッドと第１サスペンションメンバおよび第２サスペンションメンバのうちの他方とを接続する接続部材１６と、ウォームホイールと接続部材の間に設けられ、ウォームホイールの回転によって接続部材をハウジングに対してロッドの軸方向に直線移動させるねじ送り機構１７とを備える構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、アライメント制御装置に関する。

公知のアライメント制御装置が、後述の特許文献１に記載されている。この装置は、車輪を支持するナックルと車体側との間に設けられ、車輪の車体側に対するアライメントを制御するものであって、車体側に取り付けられるハウジング（外筒）と、ハウジングに支持されるロッド（作動ロッド）と、ロッドとナックルを接続する接続部材（ボールジョイント）と、を備えている。

外筒の内部には、隔壁によって形成された空間が設けられている。この空間は、ロッドに取り付けられたピストンによって２つの油圧室に区画される。２つの油圧室へのオイルの供給を制御することで、ピストンが油圧によって移動し、ロッドがハウジングに対して伸縮する。ロッドの伸縮にともなって、接続部材がハウジングに対してロッドの軸方向に移動する。これにより、ナックルのハウジングに対する位置（向き）、すなわち車輪の車体に対するアライメントが調整される。
特開平６−１７１３３４号公報

上述の装置では、接続部材（ロッド）のハウジングに対する位置、すなわち車輪のアライメントが油圧によって保持される。この構造では、油圧に係るシール構造、配管構造等を頑丈なものとして必要な油圧を常時確保できる構造としない限り、車輪のアライメントを確実に保持することができない。

ハウジングとロッドの組み合わせで走行中の車輪が路面から受ける外力を支え、且つ車重の一部を支えなければならないこと、車輪の周辺に確保し得るスペースには限りがあること、十分な信頼性を備えた油圧系を構成するのに係るコスト等を考えると、車輪のアライメントを油圧で保持することは現実的には困難であった。

よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、車輪のアライメントをより簡単な構造で、且つより確実に保持できるアライメント制御装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明にて講じた技術的手段は、請求項１に記載の様に、車両の車体と車輪との間に配置されるサスペンションメンバの相対位置を可変させるアライメント制御装置であって、前記車体側に連結された第１サスペンションメンバおよび前記車輪側に連結された第２サスペンションメンバのうちの一方に取り付けられるハウジングと、前記ハウジングに取り付けられ出力軸を有するモータと、前記モータの出力軸と一体に回転するウォームと、前記ハウジングに収容され前記ウォームと噛み合うウォームホイールと、前記ハウジングに支持され前記ウォームホイールによって駆動されるロッドと、前記ロッドと前記第１サスペンションメンバおよび前記第２サスペンションメンバのうちの他方との間に設けられ、前記ロッドと前記第１サスペンションメンバおよび前記第２サスペンションメンバのうちの他方とを接続する接続部材と、前記ウォームホイールと前記接続部材の間に設けられ、前記ウォームホイールの回転によって前記接続部材を前記ハウジングに対して前記ロッドの軸方向に直線移動させるねじ送り機構と、をアライメント制御装置が備える構成としたことである。

好ましくは、請求項２に記載の様に、前記ねじ送り機構が、前記ロッドの外周面に設けられる雄ねじ部と、前記接続部材に設けられ前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部とを備え、前記ロッドが前記ウォームホイールと一体に回転すると良い。

好ましくは、請求項３に記載の様に、前記接続部材と前記ハウジングとを連結し、前記接続部材の前記ハウジングに対する回転を規制する回転規制部材を備えると良い。

請求項１に記載の発明によれば、モータで発生する駆動力がウォームを介してウォームホイールに伝達され、ウォームホイールが回転する。ウォームホイールの回転により、ねじ送り機構が接続部材をハウジングに対してロッドの軸方向に直線移動させ、接続部材のハウジングに対する位置を変化させ、第１サスペンションメンバと第２サスペンションメンバの相対位置を変化させる。

上記の構造では、例えば車両の走行中、車輪が路面から受ける外力がサスペンションメンバを介して接続部材に伝わって、接続部材がロッドの軸方向に力を受けても、ねじ送り機構に設けられる噛み合い部分の作用によって、接続部材のハウジングに対する移動が規制される。つまり、接続部材のハウジングに対する位置が機械的な係合によって保持される。したがって、接続部材のハウジングに対する位置を油圧で保持する従来のものと比べて、接続部材のハウジングに対する位置、すなわち車輪の車体側に対するアライメントがより確実に保持される。なお、ハウジングの周辺には、油圧に係る構造（オイルポンプ、配管等）が不要で、電気系統に係る構造だけを設ければよいので、油圧を用いる従来のものと比べて、車輪のアライメントをより簡単な構造で、且つより確実に保持できる。

請求項２に記載の発明によれば、ロッドの回転にともなって接続部材がハウジングに対してロッドの軸方向に移動し、接続部材のハウジングに対する位置が変化する。この構造では、ロッドを軸方向に移動させるためのスペースをハウジングに設けなくてよいので、ロッドの軸方向に関してハウジングの小型化を図ることができ、ハウジングの車体側への搭載性が向上する。

請求項３に記載の発明によれば、ロッドの回転軸回りに回転するように接続部材が力を受けても、回転規制部材の作用によって、接続部材がロッドに対して回転しない。これにより、装置が車両に取り付けられている場合（車載状態）、装置が車両に取り付けられていない場合（ＡＳＳＹ状態）のどちらの場合でも、モータが作動しない限り、接続部材のハウジングに対する位置が変化することがなく、その時点で設定されている車輪のアライメントが確実に保持される。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を基に説明する。

図１は、本発明に係るアライメント制御装置１０の搭載の態様を示す模式図である。

アライメント制御装置１０は、車輪１を回転自在に支持するナックル２（車輪側）と、車体（図示なし）に固定されるフレーム３（車体側）との間に設けられ、車輪１の車体側に対するアライメントを制御するものである。アライメント制御装置１０は、フレーム３とナックル２とを連結する各種アーム（例えば、ロアアーム４、ロアアーム５、トーコントロールアーム６）に適用可能である。

図２は、アライメント制御装置１０の正面図（部分断面図）である。図３は、図２におけるＩＩＩ方向矢視図である。

アライメント制御装置１０は、ハウジング１１と、モータ１２と、ウォーム１３と、ウォームホイール１４と、ロッド１５と、接続部材１６と、ねじ送り機構１７と、を備えている。

ハウジング１１は、第１サスペンションメンバを構成する中間アーム１８に取り付けられる部分である。第１サスペンションメンバを構成する中間アーム１８は車体側に連結されて配置される。ハウジング１１は、ピン２０を介して中間アーム１８と連結され、ピン２０を中心に中間アーム１８に対して回転自在である。中間アーム１８にはブッシュ１８ａが組み付けられている。ブッシュ１８ａは、上述したフレーム３（図１参照）にボルト等の手段（図示なし）を用いて取り付けられる。つまり、ハウジング１１は、中間アーム１８を介して車体側に取り付けられる。

モータ１２は、ハウジング１１に取り付けられ、出力軸１２ａを有する。ウォーム１３は、モータ１２の出力軸１２ａに固定されており、出力軸１２ａと一体に回転する。ウォームホイール１４は、ハウジング１１に収容され、ウォーム１３と噛み合っている。ロッド１５は、ハウジング１１に支持されている。ロッド１５は、ウォームホイール１４と一体に形成され、ウォームホイール１４と一体に回転する。つまり、ロッド１５は、ウォームホイール１４によって駆動される。なお、ロッド１５とウォームホイール１４は一体に形成されていなくても良く、ロッド１４がウォームホイール１４によって駆動され、ロッド１５がウォームホイール１４と一体に回転しさえすればよい。

接続部材１６は、ロッド１５と車輪側の間に設けられ、ロッド１５と車輪側を接続する部材である。接続部材１６と車輪側との間には、中間アーム１９が配置される。接続部材１６は、ピン２１を介して第２サスペンションメンバを構成する中間アーム１９と連結され、ピン２１を中心に中間アーム１９に対して回転自在である。中間アーム１９にはブッシュ１９ａが組み付けられている。ブッシュ１９ａは、上述したナックル２（図１参照）にボルト等の手段（図示なし）を用いて取り付けられる。つまり、接続部材１６は、中間アーム１９を介してロッド１５と車輪側を接続する。

接続部材１６に連結する中間アーム１９は、ハウジング１１に連結する中間アーム１８とピン２２を介して連結されている。中間アーム１８と中間アーム１９は、ピン２２を中心に互いに相対回転自在である。中間アーム１８及び中間アーム１９は、接続部材１６とハウジング１１とを連結している。

ねじ送り機構１７は、雄ねじ部と、雄ねじ部に螺合する雌ねじ部とを有する。ねじ送り機構１７は、雄ねじ部及び雌ねじ部の一方の回転により、雌ねじ部及び雄ねじ部の他方を雄ねじ部及び雌ねじ部の一方に対して相対的に直線移動させる公知の機構である。ねじ送り機構１７は、ウォームホイール１４と接続部材１６の間に設けられ、ウォームホイール１４の回転によって接続部材１６をハウジング１１に対してロッド１５の軸方向（図２示左右方向）に移動させる。本実施形態では、ねじ送り機構１７がウォームホイール１４と接続部材１６の間のうちロッド１５と接続部材１６の間に設けられ、雄ねじ部１７ａがロッド１５の外周面に設けられ、雌ねじ部１７ｂが接続部材１６に設けられる。

モータ１２が給電されると、モータ１２の出力軸１２ａが回転し、ウォーム１３が出力軸１２ａと一体に回転する。ウォーム１３が回転すると、ウォーム１３と噛み合うウォームホイール１４が回転し、ロッド１５がウォームホイール１４と一体に回転する。ロッド１５が回転すると、ロッド１５と接続部材１６の間に設けられるねじ送り機構１７の作用によって接続部材１６がハウジング１１に対してロッド１５の軸方向に移動し、接続部材１６のハウジング１１に対する位置が変化する。これにより、接続部材１６に接続されるナックル２（図１参照）のハウジング１１に対する位置（向き）、すなわち車輪１（図１参照）の車体側に対するアライメントが調整される。

本実施形態のアライメント制御装置１０によれば、モータ１２で発生する駆動力がウォーム１３を介してウォームホイール１４に伝達され、ウォームホイール１４が回転する。ウォームホイール１４の回転にともなって、ねじ送り機構１７が接続部材１６をハウジング１１に対してロッド１５の軸方向に直線移動させ、接続部材１６のハウジング１１に対する位置を変化させる。この構造では、例えば車両の走行中、車輪１が路面から受ける力がナックル２を介して接続部材１６に伝わって、接続部材１６がロッド１５の軸方向に力を受けても、ねじ送り機構１７に設けられる雄ねじ部１７ａと雌ねじ部１７ｂの間の噛み合い部分の作用によって、接続部材１６のハウジング１１に対する移動が規制される。つまり、接続部材１６がハウジング１１に対してどの位置にあっても、接続部材１６のハウジング１１に対する位置が機械的な係合によって保持される。したがって、接続部材１６のハウジング１１に対する位置を油圧で保持する従来のものと比べて、ナックル２のハウジング１１に対する位置（向き）、すなわち車輪１の車体側に対するアライメントがより確実に保持される。なお、ハウジング１１の周辺には、油圧に係る構造（オイルポンプ、配管等）が不要で、電気系統に係る構造だけを設ければよいので、油圧を用いる従来のものと比べて、車輪１のアライメントをより簡単な構造で、且つより確実に保持できる。

また、接続部材１６のハウジング１１に対する位置は、ねじ送り機構１７におけるねじのピッチの範囲内で調整可能なので、車両の走行状況に応じて車輪１のアライメントをきめ細かく連続的に制御できる。

また、ロッド１５の回転によって接続部材１６のハウジング１１に対する位置が変化するので、ロッド１５を軸方向に移動（ストローク）させるためのスペースをハウジング１１に設ける必要がない。これにより、ロッド１５の軸方向に関してハウジング１１の小型化を図ることができ（サイズを小さくでき）、ハウジング１１を車体側に取り付ける際の自由度が高くなり、ハウジング１１の車体側への搭載性が向上する。

また、接続部材１６とハウジング１１とを連結する中間アーム１８、１９が設けられるので、ロッド１５の回転軸回りに回転するように接続部材１６が力を受けても、接続部材１６がロッド１５に対して回転しない。つまり、ねじ送り機構１７における雌ねじ部１７ｂの雄ねじ部１７ａに対する相対回転が規制される。これにより、アライメント制御装置１０が車両に取り付けられている場合（車載状態）、アライメント制御装置１０が車両に取り付けられていない場合（ＡＳＳＹ状態）のどちらの場合でも、モータ１２が作動しない限り、接続部材１６のハウジング１１に対する位置が変化することがなく、その時点で設定されている車輪１のアライメントが確実に保持される。

図４は、アライメント制御装置１０の第２実施形態（アライメント制御装置３０）を示す図である。

アライメント制御装置３０は、上述したアライメント制御装置１０に対し、中間アーム１８及び中間アーム１９が設けられない点が異なる。ハウジング１１には、第１サスペンションメンバの一部を構成するブッシュ３１が組み付けられている。ブッシュ３１は、上述したフレーム３（図１参照）にボルト等の手段（図示なし）を用いて取り付けられる。接続部材１６には、第２サスペンションメンバの一部を構成するブッシュ３２が組み付けられている。ブッシュ３２は、上述したナックル２（図１参照）にボルト等の手段（図示なし）を用いて取り付けられる。他の構造については、アライメント制御装置１０と同様であるため、説明を省略する。

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、接続部材１６がハウジング１１に対してどの位置にあっても、接続部材１６のハウジング１１に対する位置がねじ送り機構１７での機械的な係合によって保持される。したがって、接続部材１６のハウジング１１に対する位置を油圧で保持する従来のものと比べて、ナックル２のハウジング１１に対する位置（向き）、すなわち車輪１の車体側に対するアライメントがより確実に保持される。なお、ハウジング１１の周辺には、油圧に係る構造（オイルポンプ、配管等）が不要で、電気系統に係る構造だけを設ければよいので、油圧を用いる従来のものと比べて、車輪１のアライメントをより簡単な構造で、且つより確実に保持できる。

また、接続部材１６のハウジング１１に対する位置は、ねじ送り機構１７におけるねじのピッチの範囲内で調整可能なので、車両の走行状況に応じて車輪１のアライメントをきめ細かく連続的に制御できる。

また、ロッド１５を軸方向に移動（ストローク）させるためのスペースをハウジング１１に設ける必要がないので、ロッド１５の軸方向に関してハウジング１１の小型化を図ることができ、ハウジング１１の車体側への搭載性が向上する。特に、第２実施形態では、第１実施形態とは異なって中間アーム１８及び中間アーム１９が設けられないので、ハウジング１１の車体側への搭載性及び接続部材１６の車輪側への搭載性がさらに向上する。

図５は、アライメント制御装置１０の第３実施形態（アライメント制御装置４０）を示す図である。

アライメント制御装置４０は、上述したアライメント制御装置３０に対し、ウォームホイール１４とロッド１５が一体に形成されない点と、ねじ送り機構１７がウォームホイール１４とロッド１５の間に設けられる点が異なる。

ウォームホイール１４はリング状に形成され、外周面でウォーム１３と噛み合う。ウォームホイール１４の内周面には、ねじ送り機構１７を構成する雌ねじ部１７ｂが設けられる。ロッド１５の外周面には、ねじ送り機構１７を構成し雌ねじ部１７ｂと噛み合う雄ねじ部１７ａが設けられる。ロッド１５は、接続部材１６を介してナックル２（図１参照）と接続される。ロッド１５は、ハウジング１１にスプライン等（図示なし）で回り止めされている。他の構造については、アライメント制御装置３０（アライメント制御装置１０）と同様であるため、説明を省略する。

モータ１２（図２参照）が給電されると、モータ１２の出力軸１２ａが回転し、ウォーム１３が出力軸１２ａと一体に回転する。ウォーム１３が回転すると、ウォーム１３と噛み合うウォームホイール１４が回転する。ウォームホイール１４が回転すると、ウォームホイール１４とロッド１５の間に設けられるねじ送り機構１７の作用によって、ロッド１５がハウジング１１に対して軸方向（図５示左右方向）に移動する。ロッド１５の移動にともない、ロッド１５に接続された接続部材１６もハウジング１１に対して同方向に移動し、接続部材１６のハウジング１１に対する位置が変化する。これにより、接続部材１６に接続されるナックル２（図１参照）のハウジング１１に対する位置（向き）、すなわち車輪１（図１参照）の車体側に対するアライメントが調整される。

第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、接続部材１６がハウジング１１に対してどの位置にあっても、接続部材１６のハウジング１１に対する位置がねじ送り機構１７での機械的な係合によって保持される。したがって、接続部材１６のハウジング１１に対する位置を油圧で保持する従来のものと比べて、ナックル２のハウジング１１に対する位置（向き）、すなわち車輪１の車体側に対するアライメントがより確実に保持される。なお、ハウジング１１の周辺には、油圧に係る構造（オイルポンプ、配管等）が不要で、電気系統に係る構造だけを設ければよいので、油圧を用いる従来のものと比べて、車輪１のアライメントをより簡単な構造で、且つより確実に保持できる。

また、接続部材１６のハウジング１１に対する位置は、ねじ送り機構１７におけるねじのピッチの範囲内で調整可能なので、車両の走行状況に応じて車輪１のアライメントをきめ細かく連続的に制御できる。

本発明に係るアライメント制御装置１０の搭載の態様を示す模式図。 アライメント制御装置１０の正面図（部分断面図）。 図２におけるＩＩＩ方向矢視図。 アライメント制御装置１０の第２実施形態を示す図。 アライメント制御装置１０の第３実施形態を示す図。

符号の説明

１ 車輪
２ ナックル（車輪側）
３ フレーム（車体側）
１０ アライメント制御装置
１１ ハウジング
１２ モータ
１２ａ 出力軸
１３ ウォーム
１４ ウォームホイール
１５ ロッド
１６ 接続部材
１７ ねじ送り機構
１７ａ 雄ねじ部
１７ｂ 雌ねじ部
１８ 中間アーム、第１サスペンションメンバ（回転規制部材）
１９ 中間アーム、第２サスペンションメンバ（回転規制部材）

Claims (3)

1. 車両の車体と車輪との間に配置されるサスペンションメンバの相対位置を可変させるアライメント制御装置であって、
   前記車体側に連結された第１サスペンションメンバおよび前記車輪側に連結された第２サスペンションメンバのうちの一方に取り付けられるハウジングと、
   前記ハウジングに取り付けられ出力軸を有するモータと、
   前記モータの出力軸と一体に回転するウォームと、
   前記ハウジングに収容され前記ウォームと噛み合うウォームホイールと、
   前記ハウジングに支持され前記ウォームホイールによって駆動されるロッドと、
   前記ロッドと前記第１サスペンションメンバおよび前記第２サスペンションメンバのうちの他方との間に設けられ、前記ロッドと前記第１サスペンションメンバおよび前記第２サスペンションメンバのうちの他方とを接続する接続部材と、
   前記ウォームホイールと前記接続部材の間に設けられ、前記ウォームホイールの回転によって前記接続部材を前記ハウジングに対して前記ロッドの軸方向に直線移動させるねじ送り機構と、
   を備えることを特徴とするアライメント制御装置。
2. 前記ねじ送り機構が、前記ロッドの外周面に設けられる雄ねじ部と、前記接続部材に設けられ前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部とを備え、
   前記ロッドが前記ウォームホイールと一体に回転することを特徴とする請求項１に記載のアライメント制御装置。
3. 前記接続部材と前記ハウジングとを連結し、前記接続部材の前記ハウジングに対する回転を規制する回転規制部材を備えることを特徴とする請求項２に記載のアライメント制御装置。

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