JP2015231824A - 後輪転舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】後輪転舵軸を回り止めする回り止め機構部での摩耗による回転方向ガタの発生を抑制することができるようにした後輪転舵装置を提供することである。
【解決手段】回り止め機構３８により回り止めされ、軸方向への移動によって左右一対の後輪３Ｌ、３Ｒの一方を転舵するロッド１６Ｌ、１６Ｒを単独に移動させる駆動部１７Ｌ、１７Ｒを設ける。ロッド１６Ｌ、１６Ｒの回り止め機構３８を、ハウジング１８に形成された径方向のピン挿入孔４６内にストッパピン４５を組み込んで回転自在に支持し、そのストッパピン４５の前記ハウジング１８内に臨む先端部をロッド１６Ｌ、１６Ｒの外周に形成された軸方向に長い回り止め凹部４４に挿入してロッド１６Ｌ、１６Ｒを回り止めし、駆動部１７Ｌ、１７Ｒの駆動によりロッド１６Ｌ、１６Ｒを軸方向に移動させる際に、回り止め凹部４４の側面に対する接触によりストッパピン４５を接触回転させて、回り止め凹部４４の側面とストッパピン４５との接触部の摩耗を抑制し、回転方向ガタが発生するのを防止する。
【選択図】図３

Description

この発明は、自動車等の車両に用いられる後輪転舵装置に関する。

自動車の直進時あるいは旋回時の走行安定性を高めるために、前輪を転舵する機構に加えて後輪を転舵する機構も備えた自動車や、車両の走行状態に応じて後輪のトー角を変化させる機構を備えた自動車が実用化されつつある。

例えば、特許文献１には、運転者がステアリングを操舵したときに、前輪の転舵角に応じて後輪を転舵する後輪転舵装置が開示されている。この後輪転舵装置は、左右の後輪のそれぞれに直動アクチュエータを設け、この直動アクチュエータで左右の後輪を独立して転舵することを可能としている。そして、この後輪転舵装置は、車両が旋回するときの走行安定性を高めるために前輪の転舵角に対して後輪を同位相又は逆位相に転舵したり、あるいは車両が直進するときの走行安定性を高めるために左右の後輪の転舵角をずらしてトー角を調整したりする。

また、特許文献２には、左右の後輪を一体に転舵する後輪転舵装置が開示されている。この後輪転舵装置は、車体に固定された転舵ハウジングと、その転舵ハウジングで軸方向に移動可能に支持された１つの後輪転舵軸と、その１つの後輪転舵軸の両端に連結された一対のタイロッドと、その各タイロッドに連結されたナックルアームとを備えており、１つの後輪転舵軸を軸方向に移動させることで、左右それぞれの後輪の転舵角を一体に変化させ、前輪の転舵角に対して後輪を同位相又は逆位相に転舵するものである。

特許文献３には、後輪転舵軸に相当する後輪操舵軸の回転を規制し、その後輪操舵軸の軸方向への移動によって後輪を操舵する操舵装置が開示されている。この操舵装置においては、ハウジングにより軸支された雌ねじ部材に雄ねじ部材をねじ係合し、上記雌ねじ部材をモータで回転し、その雌ねじ部材にねじ係合された雄ねじ部材を軸方向に移動させ、ハウジングに対して回り止めされた後輪操舵軸を介して後輪を操舵している。

特開２００９−１７３１９２号公報 特開２０１３−１５９１３１号公報 特開平７−１３２８４９号公報

上記特許文献１乃至３のいずれも、ねじ機構を採用した直動アクチュエータを採用して後輪を操舵している。この場合、雄ねじが形成された軸、または雌ねじが形成されたナットのいずれか一方をハウジングに対して回り止めする必要がある。

そこで、特許文献２に記載された転舵装置においては、後輪転舵軸の外周に形成した平坦面に転舵軸支持部材を係合して後輪転舵軸を回り止めし、一方、特許文献３では、後輪操舵軸の外周対向位置に設けられた平坦面にＵ字状のスライド部材を係合させて、後輪操舵軸を回り止めしている。

しかし、上記いずれの回り止め機構においても、摺動によって摩耗が発生し、その摩耗によって後輪転舵軸の回転方向ガタが大きくなる可能性がある。ここで、回転方向ガタが大きくなると、後輪転舵軸の軸方向位置の精度に影響し、また、後輪転舵軸の回転を拘束する部材との間でたたきによる異音が発生し、運転手等に不安感や不快感を与えることになる。

この発明の課題は、後輪転舵軸を回り止めする回り止め機構部での摩耗による回転方向ガタの発生を抑制することができるようにした後輪転舵装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明においては、左右一対の後輪のそれぞれを独立して転舵する一対の転舵部と、その一対の転舵部を収容する共通のハウジングとからなり、前記一対の転舵部のそれぞれが、前記ハウジングとの間に設けられた回り止め機構により回り止めされて軸方向に移動可能とされ、その軸方向への移動によって左右一対の後輪の一方を転舵するロッドと、そのロッドを軸方向に移動させる駆動部とを有し、前記駆動部が、電動モータと、その電動モータの回転を減速して出力する減速機と、その減速機からの出力により回転されるシャフトと、そのシャフトの回転を前記ロッドの軸方向への移動に変換する運動変換機構とを備え、前記回り止め機構を、前記ハウジングに設けられたストッパピンを前記ロッドの外周に形成された軸方向に長い回り止め凹部内に挿入して、その回り止め凹部の側面と回転自在の接触とした構成としたのである。

上記のように、回転自在に支持されたストッパピンの先端部をロッドの外周に形成された軸方向に長い回り止め凹部の側面と回転自在の接触とすることによって後輪操舵用のロッドを、軸方向に移動可能な状態で回り止めすることができ、上記ストッパピンに対する回り止め凹部の軸方向で対向する両端面の当接によってロッドの軸方向への移動も同時に規制することができる。

また、ストッパピンが回り止め凹部の周方向で対向する側面間に接触する状態でロッドが軸方向に移動されると、ストッパピンは回り止め凹部の側面に対する接触により回転して、接触部では転がり接触となるため、接触部の摩耗を抑制し、回転方向ガタが生じるのを防止することができる。

ここで、ストッパピンは、ハウジングに形成された径方向のピン挿入孔内に挿入して回転自在に支持し、そのストッパピンの上記回り止め凹部内に臨む先端部を回り止め凹部の側面と回転自在に接触させるようにしてもよい。

上記ストッパピンを円滑に回転させるため、ピン孔内に軸受を組み込み、その軸受でストッパピンを回転自在に支持するのがよい。この場合、軸受として、予圧が付与されずに径方向ガタを有し、その径方向ガタ分に相当する微小な調心性を有する状態でストッパピンを回転自在に支持する深みぞ玉軸受とし、ピン挿入孔の内径面とストッパピンの外径面間に設けられる径方向隙間の大きさを上記深みぞ玉軸受の調心量の範囲内とすることにより、ストッパピンに過大なモーメント荷重が負荷されると、ストッパピンがピン挿入孔の内径面に接触し、その接触部でモーメント荷重が支持されて軸受にモーメント荷重が負荷されず、軸受の損傷防止に効果を挙げることができる。

また、ストッパピンの回り止め凹部内に挿入された先端部の外周に周方向溝を設け、その周方向溝内に、外径がストッパピンの外径より大径の弾性リングを嵌合することにより、ストッパピンと回り止め凹部の側面間の周方向隙間の低減により回転方向ガタを低減し、異音の低減を図ることができる。

ここで、ロッドが片持ち支持であると、ロッドからのモーメント荷重の負荷によってストッパピンに傾きが生じ易くなり、過大なモーメント荷重の負荷時にストッパピンに傾きが生じ、ピン挿入孔の内径面に対する接触部が摩耗し、軸受が損傷することが考えられる。

そこで、回り止め凹部を軸方向に長い長孔とし、その長孔内にストッパピンを挿通して両端部をハウジングで回転自在に支持する両持ち支持とすることにより、ストッパピンの傾きを抑制し、上記不都合の発生を未然に防止することができる。

この場合、ストッパピンを大径ピン部の端部に小径ピン部が連設された段付きピンとし、その大径ピン部と小径ピン部の連設部を長孔からなる回り止め凹部内に位置させることによって、ストッパピンは大径ピン部の外周のみが回り止め凹部の一側面と接触することになり、ストッパピンを円滑に回転させることができる。

ストッパピンは、支持ピンと、その支持ピンに嵌合された一対の回転可能な回転輪とで形成することができる。

上記支持ピンの採用においては、一対の回転輪が長孔からなる回り止め凹部内に配置される組み込みとして支持ピンの両端部をハウジングで非回転の支持とする。そのような回り止めピンの組込みにより、一対の回転輪の一方の回転輪が回り止め凹部の一側面に接触し、他方の回転輪が回り止め凹部の他側面に接触することになるため、一対の回転輪のそれぞれは円滑に回転し、ロッドを軸方向にスムーズに移動させることができる。

ここで、支持ピンの回り止め凹部の端部と対向する外周対向位置に一対の回転輪の対向部間に配置される一対の突出部を設け、その突出部を回転輪の外径面から外部に突出する長さとすることにより、上記突出部に対する回り止め凹部の対向端部の当接によってロッドの軸方向への移動を規制することができ、一対の回転輪が回り止め凹部の対向端部に衝撃的に衝突するのを防止し、回転輪の損傷防止に効果を挙げることができる。

また、回り止め凹部のストッパピンと接触する側面端部にテーパ面または円弧面からなる面取りを設けておくと、テーパ面または面取りがストッパピンと接触することになり、回り止め凹部の側面端部の損傷防止に効果を挙げることができる。

この発明においては、上記のように、回転自在に支持されたストッパピンの先端部をロッドの外周に形成された軸方向に長い回り止め凹部に回転自在に接触させたことにより、後輪操舵用のロッドを軸方向に移動可能な状態で回り止めすることができ、上記ストッパピンに対する回り止め凹部の軸方向で対向する両端面の当接によってロッドの軸方向への移動量を規制することができる。

また、ストッパピンを回り止め凹部内に回転自在に接触させてロッドを回り止めしたことにより、そのストッパピンの先端部が回り止め凹部の側面に接触する状態でロッドが軸方向に移動されると、ストッパピンは回り止め凹部の側面に対する接触により回転して、接触部では転がり接触となるため、接触部での摩耗を抑制することができる。このため、回転方向ガタが大きくなるという不都合の発生はなく、ストッパピンのたたきによる異音の発生を抑制することができる。

この発明の実施形態に係る後輪転舵装置を搭載した車両の概略図 図１に示す後輪転舵装置の縦断面図 図２に示す後輪転舵装置の第１駆動部の拡大断面図 図２に示す後輪転舵装置の第１の減速機と第２の減速機の近傍の拡大断面図 図４のV−V線に沿った断面図 図３に示すロッド回り止め機構部の拡大断面図 図６のVII−VII線に沿った断面図 回り止め機構の他の例を示す断面図 回り止め機構のさらに他の例を示す断面図 回り止め機構のさらに他の例を示す断面図 回り止め機構のさらに他の例を示す断面図 （ａ）は図１１のXII−XII線に沿った断面図、（ｂ）はストッパピンに対する回転モーメントの負荷状態を示す断面図 回り止め凹部の側面端部の損傷防止対策の一例を示す断面図 回り止め凹部の側面端部の損傷防止対策の他の例を示す断面図 回り止め機構のさらに他の例を示す断面図 回り止め機構のさらに他の例を示す断面図

図１に、この発明に係る後輪転舵装置を搭載した車両の概略構成図を示す。この車両１は自動車であり、左右一対の前輪２Ｌ、２Ｒと左右一対の後輪３Ｌ、３Ｒとを有する。

前輪２Ｌ，２Ｒは、ステアリングホイール４の操舵角に応じて前輪転舵装置５のステアリングロッド６が移動することで転舵される。すなわち、運転者がステアリングホイール４を操舵したとき、ステアリングホイール４の回転がステアリングコラム７を介して前輪転舵装置５に伝達し、前輪転舵装置５のステアリングロッド６が軸方向に移動することで、タイロッド７０を介して前輪２Ｌ、２Ｒの向きが一体に変化するようになっている。ステアリングホイール４と一体に回転するステアリングコラム７には、舵角センサ８が設けられている。舵角センサ８、車速センサ９、ヨーレートセンサ１０の出力は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１１に入力される。

後輪３Ｌ、３Ｒは、後輪転舵装置１２で転舵される。ここで、後輪転舵装置１２は、図示しないサスペンションを介して車体１３を支持する後輪３Ｌ，３Ｒの側ではなく、サスペンションを介して支持される車体１３の側に取り付けられている。後輪３Ｌ、３Ｒの転舵角は、舵角センサ８、車速センサ９、ヨーレートセンサ１０等、車両１の走行情報を元に、電子制御ユニット１１からの指令を受けて後輪転舵制御装置１４で制御される。また、後輪３Ｌ、３Ｒの転舵角は、左右で独立して制御される。

図２〜図５に、後輪転舵装置１２の構成を示す。

図２に示すように、後輪転舵装置１２は、左側の後輪３Ｌを転舵する第１転舵部１５Ｌと、右側の後輪３Ｒを転舵する第２転舵部１５Ｒと、その第１転舵部１５Ｌおよび第２転舵部１５Ｒを収容するハウジング１８から構成される。

第１転舵部１５Ｌと第２転舵部１５Ｒは、後輪転舵装置１２の中央に対して左右対称の同じ構成とされるため、これ以降、第１転舵部１５Ｌの構造を説明し、第２転舵部１５Ｒの構造は説明を省略する。なお、第１転舵部１５Ｌの各部品の符号にＬ、第２転舵部１５Ｒの各部品の符号にＲを付けることにするが、区別する必要がない場合にはＲ、Ｌを省略する。

第１転舵部１５Ｌは、軸方向に移動可能に支持された後輪転舵軸としての第１のロッド１６Ｌと、第１のロッド１６Ｌを軸方向に移動させる第１駆動部１７Ｌとを備えている。同様に、第２転舵部１５Ｒは、軸方向に移動可能に支持された後輪転舵軸としての第２のロッド１６Ｒと、第２のロッド１６Ｒを軸方向に移動させる第２駆動部１７Ｒとを備えている。

第１のロッド１６Ｌと第１駆動部１７Ｌと第２のロッド１６Ｒと第２駆動部１７Ｒは１つのハウジング１８で共通して支持されている。ここで、ハウジング１８は、左側ハウジング部１８Ｌと中央ハウジング部１８Ｃと右側ハウジング部１８Ｒとを結合して１つのハウジング１８とされている。また、第１駆動部１７Ｌと第２駆動部１７Ｒは、ハウジング１８の中央に対し略対称に構成されている。ハウジング１８は、図示しないボルトで車体１３（図１参照）に固定される。

第１のロッド１６Ｌは、図１に示すように、その軸方向の移動に応じて後輪３Ｌの向きが変化するように後輪３Ｌに接続されている。具体的には、第１のロッド１６Ｌの端部にボールジョイント７１を介してタイロッド７２が連結され、タイロッド７２の他端が、ボールジョイント１９を介してナックルアーム２０に連結され、第１のロッド１６Ｌが軸方向に移動すると、これに連動してナックルアーム２０が支点２１を中心に揺動し、後輪３Ｌの向きが変化するようになっている。同様に、第２のロッド１６Ｒは、その軸方向の移動に応じて後輪３Ｒの向きが変化するように後輪３Ｒに接続されている。

図２に示すように、第１駆動部１７Ｌは、第１の電動モータ２２Ｌと、その第１の電動モータ２２Ｌの回転を減速して出力する第１の減速機２３Ｌと、その第１の減速機２３Ｌからの出力によって回転される第１のシャフト３７Ｌと、その第１のシャフト３７Ｌの回転を第１のロッド１６Ｌの軸方向の移動に変換する第１の運動変換機構２４Ｌとを備えている。

図３に示すように、第１の電動モータ２２Ｌは、第１のロッド１６Ｌを囲むように同軸に設けられた中空のロータ２５と、そのロータ２５に回転力を付与するステータ２６とからなる。

ロータ２５は、左側ハウジング部１８Ｌの内周に装着した左右一対の転がり軸受２７で回転可能に支持された中空のロータ軸２８と、ロータ軸２８の外周に固定されたロータコア２９とを有する。ロータコア２９は、例えば周方向に沿ってＮ極とＳ極が交互にあらわれるように設けられた永久磁石である。

ステータ２６は、左側ハウジング部１８Ｌの内周に固定されたステータコア３０と、ステータコア３０に巻回された電磁コイル３１とで構成されている。電磁コイル３１に通電すると、ステータコア３０とロータコア２９の間に働く電磁力によってロータコア２９に回転力が発生し、ロータコア２９と一体にロータ軸２８が回転する。

図４に示すように、第１の減速機２３Ｌは、ロータ２５の一端部の外周に設けられた太陽歯車３２と、中央ハウジング部１８Ｃの内周に固定して設けられた内歯車３３と、太陽歯車３２と内歯車３３の両者に噛み合うように設けられた遊星歯車３４と、遊星歯車３４を自転可能かつ公転可能に支持する遊星キャリヤ３５とを有し、上記遊星キャリヤ３５の軸心上に第１のシャフト３７Ｌが配置されて、その第１のシャフト３７Ｌの軸端部が遊星キャリヤ３５に一体化されている。

図５に示すように、内歯車３３は、太陽歯車３２の外径側に対向するようにリング状に形成されている。遊星歯車３４は、太陽歯車３２と内歯車３３の間の環状空間に周方向に間隔をおいて複数配置されている。太陽歯車３２が回転すると、各遊星歯車３４は、遊星歯車３４の中心に設けられたピン３６を中心に回転（自転）しながら、太陽歯車３２を中心に回転（公転）し、その公転によって遊星キャリヤ３５およびその遊星キャリヤ３５に一体化された第１のシャフト３７Ｌが回転する。

図３に示すように、第１の運動変換機構２４Ｌは、第１のシャフト３７Ｌと第１のロッド１６Ｌをねじ係合させる雄ねじ部３９および雌ねじ部４０を備えている。ここで、雌ねじ部４０は、第１のロッド１６Ｌの端部に開口するように形成された穴の内周に設けられ、一方、雄ねじ部３９は、第１のシャフト３７Ｌの端部外周に設けられている。雄ねじ部３９と雌ねじ部４０は、例えば台形ねじである。

第１のシャフト３７Ｌは、一対の第１スラスト軸受４１Ｌで回転可能に支持されている。この一対の第１スラスト軸受４１Ｌは、第１のシャフト３７Ｌの回転を許容しながら、第１のシャフト３７Ｌの軸方向への移動を拘束している。

また、第１のシャフト３７Ｌは、第１ラジアル軸受４２Ｌで半径方向に支持されている。第１ラジアル軸受４２Ｌは、第１のシャフト３７Ｌの端部の円筒状の外周面と中央ハウジング部１８Ｃの内周との間に挿入された転がり軸受である。転がり軸受としては外輪付きの針状ころ軸受が好ましい。第１の電動モータ２２Ｌと第１の減速機２３Ｌと雄ねじ部３９と雌ねじ部４０は、すべて第１のロッド１６Ｌと同軸上に配置されている。

第１のロッド１６Ｌは、左側ハウジング部１８Ｌの端部内周に組み込まれた滑り軸受４３で軸方向に移動可能に支持されている。また、第１のロッド１６Ｌは、左側ハウジング部１８Ｌとの間に設けられた回り止め機構３８によって回り止めされている。

図６および図７に示すように、回り止め機構３８は、第１のロッド１６Ｌの外周に形成された軸方向に延びる溝状の回り止め凹部４４と、その回り止め凹部４４に先端部が挿入されたストッパピン４５とからなる。

ストッパピン４５は、左側ハウジング１８Ｌの端部に形成されたピン挿入孔４６内に挿入されている。ピン挿入孔４６は、外側端部が大径の段付き孔からなり、そのピン挿入孔４６の大径孔部４６ａ内に軸受４７が組み込まれ、その軸受４７によってストッパピン４５の後端部が回転自在に支持されている。

軸受４７として、転がり軸受が回転抵抗が少なくてよいので、ここでは、深みぞ玉軸受が採用されている。この深みぞ玉軸受４７は、予圧が付与されずに径方向ガタを有する状態での組み込みとされてストッパピン４５を回転自在に支持しており、上記径方向ガタ分に相当する微小な調心性がストッパピン４５に付与されている。

ここで、ピン挿入孔４６の小径孔部４６ｂの内径面とストッパピン４５の外径面間に形成される径方向隙間４８の隙間量δは、深みぞ玉軸受４７によってストッパピン４５に付与される微小な調心量より小さくされている。このため、ストッパピン４５にモーメント荷重が負荷されると、ストッパピン４５が小径孔部４６ｂの内径面に接触し、その接触部でモーメント荷重が支持され、深みぞ玉軸受４７にモーメント荷重が負荷されないようにしている。

回り止め凹部４４は、軸方向の両端が閉塞し、上記ストッパピン４５に対する回り止め凹部４４の両端面の当接によって第１のロッド１６Ｌの軸方向移動が制限される。このように、ストッパピン４５と回り止め凹部４４は、第１のロッド１６Ｌの機械的リミットとしても機能する。

図３に示すように、第１の電動モータ２２Ｌには、ロータ２５の回転角を検出する回転検出器４９が取り付けられている。回転検出器４９は、例えば、中空のロータ軸２８の一端部に固定されたレゾルバロータ４９ａと、これに対峙するように左側ハウジング部１８Ｌに固定されたレゾルバステータ４９ｂとからなるレゾルバを採用することができる。中空のロータ軸２８には第１のロッド１６Ｌが挿入されている。また、中空のロータ軸２８の内部に、雄ねじ部３９と雌ねじ部４０が配置されているため、後輪転舵装置１２の軸方向長さを短くすることが可能となっている。

第１の電動モータ２２Ｌが回転すると、その回転が第１の減速機２３Ｌで減速されて伝達し、第１のシャフト３７Ｌの端部に形成された雄ねじ部３９が回転し、その回転量に応じて第１のロッド１６Ｌが左右方向に移動し、その第１のロッド１６Ｌの端部にボールジョイント７１を介して連結されたタイロッド７２が左右方向に移動し、タイロッド７２の他端に設けられたボールジョイント１９を介してナックルアーム２０を動かし、後輪３Ｌのトー角を調整することができる（図１参照）。

第１のロッド１６Ｌには、その軸方向位置を検出する位置検出器５０が取り付けられている。この位置検出器５０で検出される第１のロッド１６Ｌの軸方向位置（絶対位置）に基づいて、後輪３Ｌの転舵角を検出することができる。位置検出器５０の出力信号は、後輪転舵制御装置１４（図１参照）に入力される。位置検出器５０としては、例えば、第１のロッド１６Ｌに固定された永久磁石５１と、永久磁石５１に対向するように左側ハウジング部１８Ｌに固定されたアナログ出力のホールＩＣ５２とからなるものを採用することができる。

この位置検出器５０は、ホールＩＣ５２で検出される磁束密度を位置情報に変換することで第１のロッド１６Ｌの軸方向位置（絶対位置）を検出する。ホールＩＣ５２としてプログラム可能なものを用いれば、予め第１のロッド１６Ｌの位置と磁束密度の関係をプログラムすることで絶対位置精度を向上することができる。また、ホールＩＣ５２の出力が２系統あるものを選択すれば、片方の系統が故障しても残りの系統で位置検出が可能となり、信頼性が向上する。

なお、位置検出器５０としてホールＩＣ５２を利用した方式を説明したが、軸方向の移動量を回転に変換して、回転角センサで検出する方式であってもよく、検出方法は限定されない。また、車両１の電源投入時（始動時）に位置検出器５０からロッドの絶対位置を検出し、その後は回転検出器４９の信号をカウントして、位置を算出する方式であってもよい。

図４を用いて、第１スラスト軸受４１Ｌおよび第２スラスト軸受４１Ｒによる支持機構について説明する。第１のシャフト３７Ｌのハウジング１８の中央の側の端面には、円筒状の内周面をもつ凹部５３が形成されている。

凹部５３には、軸方向に間隔をおいて配置された一対の第１スラスト軸受４１Ｌと、その一対の第１スラスト軸受４１Ｌで両側から挟まれるように配置された第１フランジ５４Ｌとが収容されている。

第１フランジ５４Ｌは、第１連結軸５５Ｌで中央ハウジング部１８Ｃに移動不能に連結されている。第１フランジ５４Ｌは、第１連結軸５５Ｌの外周に一体に形成されている。第１スラスト軸受４１Ｌは、保持器付きころを一対の軌道輪で挟んだ構造が好ましい。

第１のシャフト３７Ｌの端面には、第１のシャフト３７Ｌの端面から一部がはみ出した状態で凹部５３に挿入される環状のスペーサ５６と、そのスペーサ５６を介して第１スラスト軸受４１Ｌを凹部５３内に押さえ込む環状の第１押さえ板５７Ｌが配置されている。

第１押さえ板５７Ｌは、ボルト５８で軸方向に位置調整可能となっており、このボルト５８の締め込みによりスペーサ５６を凹部５３に向けて押圧し、このスペーサ５６を介して第１スラスト軸受４１Ｌに予圧を付与する。

ボルト５８は、第１のシャフト３７Ｌの凹部５３の外径側に周方向に間隔をおいて複数形成された軸方向の貫通孔５９に差し込まれ、その貫通孔５９からの突出部分が第１押さえ板５７Ｌに設けたねじ孔６０にねじ込まれている。このように第１のシャフト３７Ｌの凹部５３に第１スラスト軸受４１Ｌを組み込むことで、後輪転舵装置１２の軸方向長さを短くすることが可能となっている。

中央ハウジング部１８Ｃは、第１駆動部１７Ｌと第２駆動部１７Ｒの間に隔壁６１を有する。隔壁６１には、第１連結軸５５Ｌと第２連結軸５５Ｒが固定されている。ここでは、第１連結軸５５Ｌの一端面に形成したねじ孔６２と、第２連結軸５５Ｒに形成したねじ軸６３とを、中央ハウジング部１８Ｃの隔壁６１に形成された貫通孔６４を介してねじ結合し、第１連結軸５５Ｌと第２連結軸５５Ｒとで隔壁６１を締め付けることで、第１連結軸５５Ｌと第２連結軸５５Ｒとを中央ハウジング部１８Ｃに固定している。

上記の後輪転舵装置１２は、第１のロッド１６Ｌと第２のロッド１６Ｒとをそれぞれ独立して軸方向に移動させることで、左右の後輪３Ｌ、３Ｒを独立して転舵することが可能である。

すなわち、図２に示すように、第１の電動モータ２２Ｌを駆動することで、第１のロッド１６Ｌが第２のロッド１６Ｒとは独立して左右方向に移動し、第１のロッド１６Ｌに接続された左側の後輪３Ｌ（図１参照）が転舵され、そのトー角を調整することができる。同様に、第２の電動モータ２２Ｒを駆動することで、第２のロッド１６Ｒが第１のロッド１６Ｌとは独立して左右方向に移動し、第２のロッド１６Ｒに接続された右側の後輪３Ｒ（図１参照）が転舵され、そのトー角を調整することができる。

このように、後輪転舵装置１２は、車体１３に固定される方式でありながら、左右の後輪３Ｌ，３Ｒを左右独立に転舵することができる。第１の電動モータ２２Ｌと第２の電動モータ２２Ｒを同時に駆動することで、左右それぞれの後輪３Ｌ、３Ｒの転舵角を一体に変化させることも可能である。

また、上記の後輪転舵装置１２は、第１のロッド１６Ｌと第１駆動部１７Ｌと第２のロッド１６Ｒと第２駆動部１７Ｒとを１つのハウジング１８内に収容して共通して支持している。そして、このハウジング１８が、サスペンションを介して車体１３（図１参照）を支持する車輪の側ではなく、サスペンションを介して支持される車体１３の側に固定されるので、後輪転舵装置１２の重量によってばね下荷重が増加するのを防止することができる。そのため、車両１の乗り心地を確保することが可能である。

また、上記の後輪転舵装置１２は、第１駆動部１７Ｌと第２駆動部１７Ｒをハウジング１８の中央に対し略対称に構成しているので、第１転舵部１５Ｌの構成部品と第２転舵部１５Ｒの構成部品を共通化することが可能であり、低コストである。

また、上記の後輪転舵装置１２は、第１のシャフト３７Ｌに作用する軸方向荷重を一対の第１スラスト軸受４１Ｌで支持するとともに、第２のシャフト３７Ｒに作用する軸方向荷重を一対の第２スラスト軸受４１Ｒで支持するので、左右一対の後輪３Ｌ，３Ｒから第１のロッド１６Ｌまたは第２のロッド１６Ｒを介して第１のシャフト３７Ｌまたは第２のシャフト３７Ｒに入力される軸方向荷重を、高い剛性をもって支持することができる。また、図４に示すように、第１連結軸５５Ｌと第２連結軸５５Ｒとがハウジング１８の隔壁６１を介して螺合締結されているため、第１のシャフト３７Ｌと第２のシャフト３７Ｒに加わる負荷がハウジング１８の隔壁６１に均等に印加され、左右後輪３Ｌ、３Ｒのバランスを確保することが可能となっている。

また、上記の後輪転舵装置１２は、第１のシャフト３７Ｌおよび第２のシャフト３７Ｒを、それぞれ第１ラジアル軸受４２Ｌおよび第２ラジアル軸受４２Ｒで半径方向に支持しているので、第１のシャフト３７Ｌおよび第２のシャフト３７Ｒの軸線方向に対する振れが防止され、雄ねじ部３９と雌ねじ部４０の相対回転が円滑である。

また、上記の後輪転舵装置１２は、第１の電動モータ２２Ｌと第１のロッド１６Ｌが同軸配置とされ、第２の電動モータ２２Ｒと第２のロッド１６Ｒも同軸配置とされているので、後輪転舵装置１２の軸方向長さが抑えられ、後輪転舵装置１２が極めてコンパクトとなっている。

後輪３Ｌ、３Ｒを転舵するロッド１６Ｌ、１６Ｒの回り止めに際し、図６に示すように、深みぞ玉軸受４７によって回転自在に支持されたストッパピン４５の先端部をロッド１６Ｌ、１６Ｒの外周に形成された軸方向に長い回り止め凹部４４内に挿入して回り止めすることにより、ロッド１６Ｌ、１６Ｒの回り止めと同時にロッド１６Ｌ、１６Ｒの軸方向への移動量も規制することができる。

また、ストッパピン４５は回転自在の支持であるため、ストッパピン４５の先端部が回り止め凹部４４の側面に接触し、その接触状態でロッド１６Ｌ、１６Ｒが軸方向に移動すると、回り止め凹部４４の側面に対する接触によってストッパピン４５が回転し、上記ストッパピン４５と回り止め凹部４４の側面の接触が転がりの接触となり、接触部の摩耗を抑制することができる。このため、回転方向ガタの発生を防止し、ストッパピン４５のたたきによる異音の発生を抑制することができる。

さらに、ピン挿入孔４６の内径面とストッパピン４５の外径面間に設けられる径方向隙間４８の大きさはストッパピン４５を回転自在に支持する深みぞ玉軸受４７の調心量より小さくすることにより、ストッパピン４５に過大なモーメント荷重が負荷されると、ストッパピン４５がピン挿入孔４６の小径孔部４６ｂに接触し、その接触部でモーメント荷重を支持することができる。このため、深みぞ玉軸受４７にモーメント荷重が負荷されず、深みぞ玉軸受４７の損傷防止に効果を挙げることができる。

ここで、図８に示すように、ストッパピン４５の回り止め凹部４４内に挿入された先端部の外周に周方向溝６５を設け、その周方向溝６５内に、外径がストッパピン４５の外径より大径のゴム等からなる弾性リング６６を嵌合することにより、ストッパピン４５と回り止め凹部４４の側面間の周方向隙間の低減により回転方向ガタを低減し、ストッパピン４５のたたきによる異音の発生を抑制すことができる。なお。弾性リング６６は周方向溝６５の側面に弾性接触させるようにしてもよい。

図３では、回り止め凹部４４とストッパピン４５とからなる回り止め機構３８をロッド１６Ｌ、１６Ｒの周方向の一部に設けるようにしたが、図９に示すように、複数の回り止め機構３８をロッド１６Ｌ、１６Ｒの周方向に間隔をおいて設けるようにしてもよい。また、ストッパピン４５はハウジング１８Ｌの端部に固定されて設け、その先端に転がり軸受４７によって回り止め凹部４４と回転自在に接触してもよい。

図１０乃至図１６は、回り止め機構３８の他の例を示す。図１０においては、回り止め凹部４４を軸方向に長く延びる長孔とし、その長孔からなる回り止め凹部４４内にストッパピン４５を挿通している。そして、ストッパピン４５を大径ピン部４５ａの端部に小径ピン部４５ｂが連設された段付きピンとし、上記大径ピン部４５ａと小径ピン部４５ｂのそれぞれ端部をハウジング１８Ｌに形成された対向一対の径方向のピン挿入孔４６のそれぞれ内部に挿入し、そのピン挿入孔４６の大径孔部４６ａ内に組み込まれた転がり軸受４７で回転自在に支持している。

図１０に示すように、ストッパピン４５を、その両端部が転がり軸受４７で回転自在に支持される両持ちの支持とすることにより、ストッパピン４５の傾きを抑制することができる。

図６では、ストッパピン４５に傾きが生じると、ストッパピン４５がピン挿入孔４６の小径孔部４６ｂの内径面に強く接触して、その接触部が摩耗・損傷し易くなり、摩耗、損傷した場合に、転がり軸受４７にモーメント荷重が負荷されて転がり軸受４７が損傷することが考えられる。しかし、図１０では、上記のように、ストッパピン４５の傾きを抑制することができるため、上記のような不都合の発生を未然に防止することができる。すなわち、小径孔部４６ｂの接触部の摩耗・損傷および転がり軸受４７の損傷を防止することができる。

また、図１０に示すように、ストッパピン４５を大径ピン部４５ａの端部に小径ピン部４５ｂが連設された段付きピンとし、その大径ピン部４５ａと小径ピン部４５ｂの連設部を長孔からなる回り止め凹部４４内に位置させることによって、ストッパピン４５は大径ピン部４５ａの外周のみが回り止め凹部４４の一側面に接触することになり、ストッパピン４５を円滑に接触回転させることができる。

図１１および図１２（ａ）においては、ストッパピン４５を、支持ピン４５ｃと、その支持ピン４５ｃに嵌合された一対の回転可能な回転輪４５ｄ、４５ｅとで形成し、上記回転輪４５ｄ、４５ｅを長孔からなる回り止め凹部４４内に挿通して、支持ピン４５ｃの両端部をハウジング１８Ｌで回転不能に支持している。

支持ピン４５ｃの両端部の支持に際し、ここでは、支持ピン４５ｃの一端部をハウジング１８Ｌに形成されたピン孔７０に圧入し、他端部を段付き孔からなるピン挿入孔４６の大径孔部４６ａに圧入された栓体７１のピン孔７２内に圧入している。

上記のように、支持ピン４５ｃに回転可能に支持された一対の回転輪４５ｄ、４５ｅを長孔からなる回り止め凹部４４内に挿入して、支持ピン４５ｃの両端部をハウジング１８Ｌで回転不能に支持とすることにより、ロッド１６Ｌにモーメント荷重が負荷されると、図１２（ｂ）に示すように、一方の回転輪４５ｄが回り止め凹部４４の一側面の端部と点Ｐ_１で接触し、他方の回転輪４５ｅが回り止め凹部４４の他側面の端部と点Ｐ_２で接触することになる。このため、一対の回転輪４５ｄ、４５ｅのそれぞれは回り止め凹部４４の側面との接触によって円滑に回転し、ロッド１６Ｌを軸方向にスムーズに移動させることができる。

ここで、回転輪４５ｄ、４５ｅは、玉軸受やニードル軸受等の転がり軸受であってもよく、金属や樹脂からなる含油軸受であってもよい。

図１３に示すように、回り止め凹部４４の回転輪４５ｄ、４５ｅと接触する側面端部にテーパ面７３を設けておくと、回転輪４５ｄ、４５ｅに対する回り止め凹部４４の側面の接触が鈍角の接触となり、接触部の損傷防止に効果を挙げることができる。

また、図１４に示すように、回り止め凹部４４の側面の端部に円弧面からなる面取り７４を設けておくと、回転輪４５ｄ、４５ｅが側面端部のエッジに接触するのを防止し、接触部の損傷防止に効果を挙げることができる。

図１５に示すように、支持ピン４５ｃの外周に一対の回転輪４５ｄ、４５ｅの対向端部間に配置される円形のフランジ７５を設けると、回り止め凹部４４の側面との接触によって相反する方向に回転する一対の回転輪４５ｄ、４５ｅ同士が接触回転するのを防止することができ、一対の回転輪４５ｄ、４５ｅを円滑に回転させることができる。

図１６に示すように、支持ピン４５ｃの回り止め凹部４４の端部と対向する外周対向位置に一対の回転輪４５ｄ、４５ｅの対向部間に配置される一対の突出部７６を設け、その突出部７６を回転輪４５ｄ、４５ｅの外径面から外部に突出する長さとすることにより、上記突出部７６に対する回り止め凹部４４の対向端部の当接によってロッド１６Ｌの軸方向への移動を規制することができ、一対の回転輪４５ｄ、４５ｅが回り止め凹部４４の対向端部に衝撃的に衝突するのを防止し、回転輪４５ｄ、４５ｅの損傷防止に効果を挙げることができる。

３Ｌ，３Ｒ 後輪
１５Ｌ 第１転舵部
１５Ｒ 第２転舵部
１６Ｌ 第１のロッド
１６Ｒ 第２のロッド
１７Ｌ 第１駆動部
１７Ｒ 第２駆動部
１８ ハウジング
２２Ｌ 第１の電動モータ
２２Ｒ 第２の電動モータ
２３Ｌ 第１の減速機
２３Ｒ 第２の減速機
２４Ｌ 第１の運動変換機構
２４Ｒ 第２の運動変換機構
３７Ｌ 第１のシャフト
３７Ｒ 第２のシャフト
３８ 回り止め機構
４４ 回り止め凹部
４５ ストッパピン
４５ａ 大径ピン部
４５ｂ 小径ピン部
４５ｃ 支持ピン
４５ｄ 回転輪
４５ｅ 回転輪
４６ ピン挿入孔
４７ 深みぞ玉軸受（軸受）
６５ 周方向溝
６６ 弾性リング
７３ テーパ面
７４ 面取り
７５ フランジ
７６ 突出部

Claims (9)

1. 左右一対の後輪（３Ｌ，３Ｒ）のそれぞれを独立して転舵する一対の転舵部（１５Ｌ，１５Ｒ）と、その一対の転舵部（１５Ｌ，１５Ｒ）を収容する共通のハウジング（１８）とからなり、
   前記一対の転舵部（１５Ｌ，１５Ｒ）のそれぞれが、前記ハウジング（１８）との間に設けられた回り止め機構（３８）により回り止めされて軸方向に移動可能とされ、その軸方向への移動によって左右一対の後輪（３Ｌ，３Ｒ）の一方を転舵するロッド（１６Ｌ，１６Ｒ）と、そのロッド（１６Ｌ，１６Ｒ）を軸方向に移動させる駆動部（１７Ｌ，１７Ｒ）とを有し、
   前記駆動部（１７Ｌ，１７Ｒ）が、電動モータ（２２Ｌ，２２Ｒ）と、その電動モータ（２２Ｌ，２２Ｒ）の回転を減速して出力する減速機（２３Ｌ，２３Ｒ）と、その減速機（２３Ｌ，２３Ｒ）からの出力により回転されるシャフト（３７Ｌ，３７Ｒ）と、そのシャフト（３７Ｌ，３７Ｒ）の回転を前記ロッド（１６Ｌ，１６Ｒ）の軸方向への移動に変換する運動変換機構（２４Ｌ，２４Ｒ）とを備え、
   前記回り止め機構（３８）が、前記ハウジング（１８）に設けられたストッパピン（４５）が前記ロッド（１６Ｌ，１６Ｒ）の外周に形成された軸方向に長い回り止め凹部（４４）に挿入されて、その回り止め凹部（４４）の側面と回転自在の接触とされた構成からなる後輪転舵装置。
2. 前記ストッパピン（４５）は、前記ハウジング（１８）に形成された径方向のピン挿入孔（４６）内に挿入されて回転自在に支持され、そのストッパピン（４５）の前記回り止め凹部（４４）内に臨む先端部を、前記回り止め凹部（４４）の側面と回転自在の接触とされた請求項１に記載の後輪転舵装置。
3. 前記ピン挿入孔（４６）が、外側端部が大径孔部（４６ａ）の段付き孔とされ、その大径孔部（４６ａ）内に前記ストッパピン（４５）を回転自在に支持する転がり軸受（４７）を組み込み、その転がり軸受（４７）が、予圧が付与されずに径方向ガタを有し、その径方向ガタ分に相当する微小な調心性を有する状態で前記ストッパピン（４５）を回転自在に支持する深みぞ玉軸受からなる請求項２に記載の後輪転舵装置。
4. 前記ピン挿入孔（４６）の小径孔部（４６ｂ）内径面と前記ストッパピン（４５）の外径面間に設けられる径方向隙間（４８）の大きさを前記深みぞ玉軸受（４７）の調心量の範囲内とした請求項３に記載の後輪転舵装置。
5. 前記ストッパピン（４５）の前記回り止め凹部（４４）内に挿入された先端部の外周に周方向溝（６５）を設け、その周方向溝（６５）内に、外径が前記ストッパピン（４５）の外径より大径の弾性リング（６６）を嵌合した請求項１乃至４のいずれか１項に記載の後輪転舵装置。
6. 前記回り止め凹部（４４）が、軸方向に長い長孔からなり、前記ストッパピン（４５）が、大径ピン部（４５ａ）の端部に小径ピン部（４５ｂ）が連設された段付きピンとされ、そのストッパピン（４５）が前記回り止め凹部（４４）内に挿通され、大径ピン部（４５ａ）と小径ピン部（４５ｂ）のそれぞれ端部が前記ハウジング（１８）に形成された対向一対の径方向のピン挿入孔（４６）のそれぞれ内部に挿入されて回転自在に支持され、前記大径ピン部（４５ａ）のみが回り止め凹部（４４）の一側面と回転自在の接触とされた請求項１に記載の後輪転舵装置。
7. 前記ストッパピン（４５）が、支持ピン（４５ｃ）と、その支持ピン（４５ｃ）に嵌合された一対の回転可能な回転輪（４５ｄ、４５ｅ）とからなり、前記回転輪（４５ｄ、４５ｅ）が長孔からなる回り止め凹部（４４）内に挿通され、前記支持ピン（４５ｃ）の両端部が前記ハウジング（１８）により回転不能な支持とされて、前記一対の回転輪（４５ｄ、４５ｅ）のそれぞれが前記回り止め凹部（４４）の側面と回転自在の接触とされた請求項１に記載の後輪転舵装置。
8. 前記支持ピン（４５ｃ）の前記回り止め凹部（４４）の端部と対向する外周対向位置に前記一対の回転輪（４５ｄ、４５ｅ）の対向部間に配置される一対の突出部（７６）を設け、その突出部（７６）を回転輪（４５ｄ、４５ｅ）の外径面から外部に突出する長さとした請求項７に記載の後輪転舵装置。
9. 前記回り止め凹部（４４）の前記ストッパピン（４５）と接触する側面端部にテーパ面（７３）または円弧面からなる面取り（７４）が形成された請求項１乃至８のいずれか１項に記載の後輪転舵装置。

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