JP2012162187A - 車両の後輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の後輪操舵装置にて、ロッド径方向隙間に起因する異音の発生を防止すること、構成部品の摩耗を低減すること。
【解決手段】当該装置は、車体に組付けられるハウジング（１０ａ、１０ｂ）と、同ハウジングに対して回転不能で軸方向移動可能に支持され両端にて車両の左右後輪に連結されるロッド２１と、前記ロッドと前記ハウジング間に設けられ回転駆動手段の回転駆動力をロッド２１の軸方向駆動力に変換する変換機構４０を備える。ハウジングの左右両端部（１０ａ、１０ｂ）にはロッド２１の外周に摺動可能に係合してロッド２１を軸方向移動可能に支持する筒状のブッシュ５１，５２が設けられ、一方のブッシュ５１が他方のブッシュ５２に比してロッド支持剛性を低く設定されており、一方のブッシュ５１では弾性体５１ｂがロッド径方向にて弾性変形可能に構成され、他方のブッシュ５２では内周突起５２ａにてロッド２１が傾動可能に構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の後輪操舵装置に係り、特に、車体に組付けられるハウジングと、このハウジングに対して回転不能で軸方向移動可能に支持され両端にて車両の左右後輪に連結されるロッドと、前記ロッドと前記ハウジング間に設けられて回転駆動手段の回転駆動力を前記ロッドの軸方向駆動力に変換する変換機構を備えている車両の後輪操舵装置に関する。

この種の車両の後輪操舵装置は、例えば、下記特許文献１に示されている。下記特許文献１に記載されている車両の後輪操舵装置においては、前記変換機構が備えるスプライン機構（ロッドに形成されたスプライン突起とハウジングに形成されたスプライン溝を有している）にて前記ロッドの一端がハウジングに対して回転不能で軸方向移動可能に支持され、前記ロッドの他端がハウジングに対して所要のロッド径方向隙間を介して回転不能で軸方向移動可能に支持されている。

特開２００９−１１３７３０号公報

上記した特許文献１に記載されている車両の後輪操舵装置においては、ロッドの他端とハウジング間に所要のロッド径方向隙間があるとともに、ロッドの一端とハウジング間にもロッド径方向隙間（スプライン突起とスプライン溝間の隙間）があるため、ロッドがハウジングに対してロッド径方向に移動することで、異音が発生するおそれがある。かかる異音は、上記した各隙間を無くすことで、発生を防止し得るものの、その場合には、スプライン機構での作動性が悪化するおそれがあるとともに、ロッドの両端とハウジング間にて摺動部の摩耗が増大するおそれがある。

このため、本発明では、ロッドとハウジング間での異音の発生を防止しつつ、ロッドとハウジング間での摺動部の摩耗の増大を抑制し得る車両の後輪操舵装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記した目的を達成すべくなされたものであり、車体に組付けられるハウジングと、このハウジングに対して回転不能で軸方向移動可能に支持され両端にて車両の左右後輪に連結されるロッドと、前記ロッドと前記ハウジング間に設けられて回転駆動手段の回転駆動力を前記ロッドの軸方向駆動力に変換する変換機構を備えている車両の後輪操舵装置であり、
前記ハウジングの左右両端部には前記ロッドの外周に摺動可能に係合して前記ロッドを軸方向移動可能に支持する筒状のブッシュがそれぞれ設けられていて、一方のブッシュのロッド支持剛性が他方のブッシュのロッド支持剛性に比して低く設定されており、一方のブッシュでは同ブッシュに設けた弾性体がロッド径方向にて弾性変形可能に構成され、他方のブッシュでは同ブッシュに設けた内周突起にて前記ロッドが傾動可能に構成されている車両の後輪操舵装置に特徴がある。

本発明による車両の後輪操舵装置においては、左右の各ブッシュがロッドの外周に摺動可能に係合してロッドを軸方向移動可能に支持するため、各ブッシュとロッド間にロッド径方向隙間（クリアランス）が殆ど無く、同隙間に起因する異音の発生を防止することが可能である。また、一方のブッシュのロッド支持剛性が他方のブッシュのロッド支持剛性に比して低く設定されており、一方のブッシュでは同ブッシュに設けた弾性体がロッド径方向にて弾性変形可能に構成され、他方のブッシュでは同ブッシュに設けた内周突起にて前記ロッドが傾動可能に構成されている。このため、当該後輪操舵装置における構成部品のバラツキ等に起因して回転駆動手段の作動時にロッドがハウジングに対してロッド径方向に移動される場合において、一方のブッシュにてロッドのロッド径方向移動を弾性的に逃がす作用が得られ、他方のブッシュにてロッドの傾動が許容されて、一方のブッシュに弾性体を設けず他方のブッシュに内周突起を設けない場合に比して、両ブッシュに作用するロッド径方向荷重を低減することができて、ロッドと両ブッシュの摺動部の摩耗を低減することが可能である。

上記した本発明の実施に際して、前記変換機構は、前記ハウジングに対して回転可能かつロッド軸方向にて移動不能に組付けられて前記回転駆動手段によって回転駆動される雌ネジと前記ロッドに形成されて前記雌ネジに螺合する雄ネジを有して前記ロッドの中間部に設けられているネジ機構と、前記ロッドに形成されたスプライン突起と前記ハウジングに形成されたスプライン溝を有して前記ネジ機構と前記他方のブッシュ間にて前記他方のブッシュに近接配設されているスプライン機構を備えていることも可能である。この場合には、スプライン機構を他方のブッシュからロッド軸方向に大きく離して配設する場合に比して、ロッドの傾動に伴うスプライン機構でのロッド径方向隙間の減少量を少なくすることができて、スプライン機構での初期のロッド径方向隙間を小さく設定することが可能であり、スプライン機構での良好な作動性を確保しつつ、スプライン機構での摺動部の摩耗を効果的に抑制することが可能である。

本発明による車両の後輪操舵装置の一実施形態を示した縦断正面図である。 図１に示した車両の後輪操舵装置の要部（ハウジング、ロッド、ネジ機構、スプライン機構、両ブッシュ等）を概略的に示した部分拡大断面図である。 図２に示した要部の作動説明図である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明による車両の後輪操舵装置の一実施形態を示していて、この実施形態の後輪操舵装置１００は、図１に示したように、車体（図示省略）に組付けられるハウジング１０と、このハウジング１０に対して回転不能で軸方向（ロッド軸方向）移動可能に支持され両端２１ａ、２１ｂにて車両の左右後輪（図示省略）に連結されるロッド２１と、このロッド２１とハウジング１０間に設けられて回転駆動手段３０の回転駆動力をロッド２１の軸方向駆動力に変換する変換機構４０を備えている。

回転駆動手段３０は、ハウジング１０内にてロッド２１の外周に同軸的かつ回転可能に配置されたロータ３１ａを有するとともにハウジング１０内に組付けられてロータ３１ａを回転駆動するステータ３１ｂを有する電気モータ３１と、ハウジング１０内にて電気モータ３１に対して同軸的に配置されてロータ３１ａの回転を減速させる遊星歯車式減速機３２を備えている。なお、電気モータ３１は、周知のように、電気制御装置（図示省略）によって駆動を制御されるように構成されている。

変換機構４０は、ロッド２１の中間部に設けられているネジ機構４１と、このネジ機構４１の図１左方に設けられているスプライン機構４２を備えている。ネジ機構４１は、そのネジ部が台形ネジで構成されていて、ハウジング１０に対して回転可能かつ軸方向にて移動不能に組付けられて回転駆動手段３０によって回転駆動される雌ネジ（ナット）４１ａと、ロッド２１に形成されて雌ネジ４１ａに螺合する雄ネジ４１ｂを有している。スプライン機構４２は、ロッド２１に形成されたスプライン突起４２ａと、ハウジング１０に形成されたスプライン溝４２ｂを有している。

ところで、この実施形態においては、ハウジング１０の左右両端部１０ａ、１０ｂに、ロッド２１の外周に摺動可能に係合してロッド２１を軸方向移動可能に支持する筒状のブッシュ５１、５２がそれぞれ設けられている。図示右方（一方）のブッシュ５１は、図示左方（他方）のブッシュ５２に比して、ロッド支持剛性（軸直剛性）を低く設定されている。また、この実施形態においては、スプライン機構４２が、ネジ機構４１と図示左方（他方）のブッシュ５２間にて図示左方（他方）のブッシュ５２に近接配設されている。

図示右方（一方）のブッシュ５１は、図２および図３にて示したように、軸方向全長にてロッド２１の外周に摺動可能に係合しロッド２１との間にはロッド径方向隙間が殆どないブッシュ本体５１ａと、このブッシュ本体５１ａの外周に組付けられてハウジング１０間にてロッド径方向に所要量弾性変形可能な左右一対の環状ゴム弾性体５１ｂを備えていて、ハウジング１０の右端部１０ａに組付けたクリップ１１によって抜け止めされている。なお、ブッシュ本体５１ａとハウジング１０間には、当該装置の非作動時（図２の状態）において所定のロッド径方向隙間Ｃ１が設けられている。

図示左方（他方）のブッシュ５２は、内外周がそれぞれ段付形状に形成されていて、外周にてハウジング１０の左端部１０ｂに嵌合固定されていて、ハウジング１０との間にはロッド径方向隙間が殆どない。また、このブッシュ５２は、左端部内周に環状の突起５２ａを有していて、この突起５２ａにてロッド２１を軸方向移動可能かつ傾動可能に支持している。なお、ブッシュ５２の右端部とロッド２１間には、当該装置の非作動時において所定のロッド径方向隙間Ｃ２（Ｃ２＜Ｃ１）が設けられている。

また、この実施形態では、当該装置の非作動時において、ネジ機構４１の雌ネジ４１ａと雄ネジ４１ｂ間にロッド径方向隙間Ｃ３（ネジ機構４１の製作性、作動性等を考慮した隙間が組付バラツキ等により上方に偏ったもの？？？）があり、スプライン機構４２のスプライン突起４２ａとスプライン溝４２ｂ間にロッド径方向隙間Ｃ４（スプライン機構４２の製作性、作動性等を考慮した隙間が組付バラツキ等により上方に偏ったもの？？？）がある。

また、この実施形態では、ネジ機構４１の軸方向中央から図示右方（一方）のブッシュ５１の軸方向中央までの軸方向長さ（離間距離）が、ネジ機構４１の軸方向中央から図示左方（他方）のブッシュ５２の突起５２ａまでの軸方向長さ（離間距離）に比して長く設定されていて、ネジ機構４１からの離間距離が長い側のブッシュ５１が、ネジ機構４１からの離間距離が短い側のブッシュ５２に比して、ロッド支持剛性（軸直剛性）を低く設定されている。

上記のように構成されているこの実施形態においては、電気モータ３１が駆動されてロッド２１がロッド軸方向に推力Ｆｏを受けて移動するとき、図３に示したように、ネジ機構４１にて調心作用が発生して、ネジ機構４１（雌ネジ（ナット）４１ａ）の軸ずれ方向（図示上方）にロッド２１が移動する。このため、ロッド２１は図示左方（他方）のブッシュ５２との係合部位（突起５２ａ）を傾動支点として上方に傾動し、上記した各ロッド径方向隙間Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４が図３に示したように各ロッド径方向隙間Ｃ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ４ａに減少する。

ところで、この実施形態においては、上記したロッド２１の傾動に際して、図示右方（一方）のブッシュ５１に設けたゴム弾性体５１ｂが弾性変形するため、図示右方（一方）のブッシュ５１にてロッド２１のロッド径方向移動を弾性的に逃がす作用が得られ、図示左方（他方）のブッシュ５２にてロッド２１の傾動が許容されて、図示右方（一方）のブッシュ５１に弾性体を設けず図示左方（他方）のブッシュ５２に内周突起５２ａを設けない場合に比して、両ブッシュ５１，５２に作用するロッド径方向荷重Ｆ１、Ｆ２を低減することができて、ロッド２１と両ブッシュ５１，５２の摺動部の摩耗を低減することが可能である。

また、この実施形態においては、左右の各ブッシュ５１，５２がロッド２１の外周に摺動可能に係合してロッド２１を軸方向移動可能に支持するため、各ブッシュ５１，５２とロッド２１間にロッド径方向隙間（クリアランス）が殆ど無く、同隙間に起因する異音の発生を防止することが可能である。

また、この実施形態においては、スプライン機構４２が、ネジ機構４１と図示左方（他方）のブッシュ５２間にて図示左方（他方）のブッシュ５２に近接配設されている。このため、スプライン機構４２を図示左方（他方）のブッシュ５２からロッド軸方向に大きく離して配設する場合に比して、ロッド２１の傾動に伴うスプライン機構４２でのロッド径方向隙間の減少量（Ｃ４−Ｃ４ａ）を少なくすることができて、スプライン機構４２での初期のロッド径方向隙間Ｃ４を小さく設定することが可能であり、スプライン機構４２での良好な作動性を確保しつつ、スプライン機構４２での摺動部の摩耗（スプライン突起４２ａ、スプライン溝４２ｂ等の摩耗）を効果的に抑制することが可能である。

１０…ハウジング、１０ａ…ハウジングの右端部、１０ｂ…ハウジングの左端部、１１…クリップ、２１…ロッド、２１ａ…ロッドの右端部、２１ｂ…ロッドの左端部、３０…回転駆動手段、３１…電気モータ、３２…遊星歯車式減速機、４０…変換機構、４１…ネジ機構、４１ａ…雌ネジ（ナット）、４１ｂ…雄ネジ、４２…スプライン機構、４２ａ…スプライン突起、４２ｂ…スプライン溝、５１…図示右方（一方）のブッシュ、５１ａ…ブッシュ本体、５１ｂ…ゴム弾性体、５２…図示左方（他方）のブッシュ、５２ａ…内周突起、１００…後輪操舵装置

Claims (2)

1. 車体に組付けられるハウジングと、このハウジングに対して回転不能で軸方向移動可能に支持され両端にて車両の左右後輪に連結されるロッドと、前記ロッドと前記ハウジング間に設けられて回転駆動手段の回転駆動力を前記ロッドの軸方向駆動力に変換する変換機構を備えている車両の後輪操舵装置であり、
   前記ハウジングの左右両端部には前記ロッドの外周に摺動可能に係合して前記ロッドを軸方向移動可能に支持する筒状のブッシュがそれぞれ設けられていて、一方のブッシュのロッド支持剛性が他方のブッシュのロッド支持剛性に比して低く設定されており、一方のブッシュでは同ブッシュに設けた弾性体がロッド径方向にて弾性変形可能に構成され、他方のブッシュでは同ブッシュに設けた内周突起にて前記ロッドが傾動可能に構成されている車両の後輪操舵装置。
2. 請求項１に記載の車両の後輪操舵装置において、
   前記変換機構は、前記ハウジングに対して回転可能かつ軸方向にて移動不能に組付けられて前記回転駆動手段によって回転駆動される雌ネジと、前記ロッドに形成されて前記雌ネジに螺合する雄ネジを有して、前記ロッドの中間部に設けられているネジ機構と、前記ロッドに形成されたスプライン突起と、前記ハウジングに形成されたスプライン溝を有して、前記ネジ機構と前記他方のブッシュ間にて前記他方のブッシュに近接配設されているスプライン機構を備えていることを特徴とする車両の後輪操舵装置。

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