JP2019206234A - Steering device - Google Patents

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伸二 安原
Shinji Yasuhara
伸二 安原
正和 古吉
Masakazu Furuyoshi
正和 古吉
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Abstract

To provide a steering device which can allow precession movement while reducing space consumption.SOLUTION: A steering device 100 includes: a piston rod 101 of a shock absorber 10 disposed in a tire house 7; a joint mechanism 9 which connects the piston rod 101 with the tire house 7 in the tire house 7; and a motor 11 (a driving source) which transmits power to an output shaft 13 (a rotary shaft) for turning to rotate the output shaft 13. The joint mechanism 9 includes: a first joint (a spherical bearing 30) which pivotally supports the piston rod 101 in a swingable manner; and a second joint (a constant velocity joint 40) which houses the first joint and is used to support the output shaft 13 in a swingable manner. The first joint and the second joint are concentrically arranged.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、操舵装置に関する。   The present invention relates to a steering apparatus.

操舵装置においては、操舵の回転軸となるシャフトを駆動するモータが車体に設置された操舵装置が知られている(例えば特許文献1参照)。この操舵装置は、左右の転舵輪を独立して転舵している。   As a steering device, there is known a steering device in which a motor for driving a shaft serving as a rotating shaft of steering is installed on a vehicle body (see, for example, Patent Document 1). This steering device steers left and right steered wheels independently.

特開2012−106524号公報JP 2012-106524 A

ところで、シャフトは歳差運動を行うが、この歳差運動を許容するための構造が大型になっており、車体内のスペースを消費しているのが実状である。   By the way, the shaft performs a precession, but the structure for allowing the precession is large, and the actual condition is that the space in the vehicle body is consumed.

本発明は、スペース消費を抑えつつ、歳差運動を許容することができる操舵装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a steering device that can allow precession while suppressing space consumption.

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る操舵装置は、車両のタイヤハウス内に配置されたショックアブソーバのピストンロッドと、タイヤハウス内で、ピストンロッドとタイヤハウスとを連結する継手機構と、転舵用の回転軸に動力を伝達し、当該回転軸を回動させる駆動源と、を備え、継手機構は、ピストンロッドを揺動自在に軸支する第一継手と、第一継手を収容し、回転軸を揺動自在に支持するための第二継手とを備え、第一継手と第二継手とは、同心配置されている。   In order to solve the above problems, a steering apparatus according to an aspect of the present invention includes a piston rod of a shock absorber disposed in a tire house of a vehicle, and a joint that connects the piston rod and the tire house in the tire house. And a drive source that transmits power to the rotating shaft for turning and rotates the rotating shaft, and the joint mechanism includes a first joint that pivotally supports the piston rod, A second joint for housing the joint and supporting the rotary shaft so as to be swingable; the first joint and the second joint are arranged concentrically;

本発明によれば、スペース消費を抑えつつ、歳差運動を許容可能な操舵装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a steering device that can allow precession while suppressing space consumption.

実施の形態に係る操舵装置の要部構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part structure of the steering device which concerns on embodiment. 実施の形態に係る操舵装置の要部構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the principal part structure of the steering device which concerns on embodiment. 実施の形態に係るユニット部の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the unit part which concerns on embodiment. 実施の形態に係るユニット部であって歳差運動を行っている状態を示す断面図である。It is sectional drawing which is a unit part which concerns on embodiment, and shows the state which is performing precession.

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。   Hereinafter, embodiments will be specifically described with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of the constituent elements, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements.

また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。   Further, the drawings are schematic diagrams in which emphasis, omission, and ratio adjustment are appropriately performed to show the present invention, and may differ from actual shapes, positional relationships, and ratios.

本実施の形態に係る操舵装置100は、例えば、ストラット式サスペンション機構を搭載した車両に用いられる操舵装置である。図1は、実施の形態に係る操舵装置100の要部構成を示す模式図である。図2は、実施の形態に係る操舵装置100の要部構成を示す概念図である。なお、出力軸13の軸方向を基準にして、タイヤハウス7側を上方、地面側を下方とする。   Steering device 100 according to the present embodiment is a steering device used for a vehicle equipped with a strut suspension mechanism, for example. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a main configuration of a steering apparatus 100 according to an embodiment. FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a main configuration of the steering device 100 according to the embodiment. The tire house 7 side is defined as the upper side, and the ground side is defined as the lower side, based on the axial direction of the output shaft 13.

図1及び図2に示すように、操舵装置100は、転舵輪1に取り付けられたナックル2と、ボールジョイント3を介してナックル2の下部に連結されたロアアーム4と、ナックル2の上部にクランプ5を介して連結されたストラット6と、を備えている。ストラット6は、車両のタイヤハウス7内に配置されており、当該タイヤハウス7で支持されている。タイヤハウス7は、車体における、ホイールハウスを形成する部位のことである。つまり、ストラット6は、ホイールハウス内に配置されているとも言える。ストラット6は、ユニット部8と、ユニット部8をタイヤハウス7に対して連結する継手機構9とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the steering device 100 includes a knuckle 2 attached to the steered wheel 1, a lower arm 4 connected to the lower part of the knuckle 2 via a ball joint 3, and a clamp on the upper part of the knuckle 2. And struts 6 connected via 5. The strut 6 is disposed in the tire house 7 of the vehicle and is supported by the tire house 7. The tire house 7 is a part of the vehicle body that forms a wheel house. That is, it can be said that the strut 6 is disposed in the wheel house. The strut 6 includes a unit portion 8 and a joint mechanism 9 that connects the unit portion 8 to the tire house 7.

図3は、実施の形態に係るユニット部8の概略構成を示す断面図である。なお、図3では、ショックアブソーバ10のピストンロッド101にはハッチングを施しておらず、平面図となっている。図3に示すように、ユニット部8は、ショックアブソーバ10(図2参照)と、モータ11と、減速機12と、出力軸13を備えており、これらがユニット化されている。「ユニット化」とは、構成部品(コンポーネント)を接続してアッセンブリーを形成することを意味する。   FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the unit unit 8 according to the embodiment. In FIG. 3, the piston rod 101 of the shock absorber 10 is not hatched and is a plan view. As shown in FIG. 3, the unit portion 8 includes a shock absorber 10 (see FIG. 2), a motor 11, a speed reducer 12, and an output shaft 13, which are unitized. “Unitization” means that components are connected to form an assembly.

ショックアブソーバ10は、ピストンロッド101と、ピストンロッド101を進退自在に保持するシリンダ102(図2参照)とを備えている。ピストンロッド101の上端部は、継手機構9に対して連結されている。また、ピストンロッド101の下端部にはピストン103(図1参照)が取り付けられており、シリンダ102内を当該ピストン103が摺動することで、減衰力が発生する。   The shock absorber 10 includes a piston rod 101 and a cylinder 102 (see FIG. 2) that holds the piston rod 101 so as to advance and retract. The upper end portion of the piston rod 101 is connected to the joint mechanism 9. A piston 103 (see FIG. 1) is attached to the lower end portion of the piston rod 101, and a damping force is generated when the piston 103 slides in the cylinder 102.

シリンダ102の上端部からは、ピストンロッド101が上方に向けて突出している。シリンダ102は、ピストンロッド101の下端部及びピストン103を上下方向にスライド自在に収容している。また、シリンダ102は、ピストンロッド101及びピストン103を回転自在に保持している。シリンダ102の中間位置には、全周にわたって外方に延設された支持部104(図2参照)が設けられており、この支持部104と出力軸13との間にはバネ14が介在している。バネ14はコイルばねであり、その内方にピストンロッド101及びシリンダ102が配置されている。   The piston rod 101 protrudes upward from the upper end of the cylinder 102. The cylinder 102 accommodates the lower end portion of the piston rod 101 and the piston 103 so as to be slidable in the vertical direction. Further, the cylinder 102 holds the piston rod 101 and the piston 103 rotatably. A support portion 104 (see FIG. 2) extending outward is provided at an intermediate position of the cylinder 102, and a spring 14 is interposed between the support portion 104 and the output shaft 13. ing. The spring 14 is a coil spring, and the piston rod 101 and the cylinder 102 are disposed inside thereof.

また、シリンダ102と、出力軸13とは、例えばボールスプラインなどのスプラインを介して連結されている。これにより、シリンダ102は、出力軸13に対する軸方向の相対位置が変動するとともに、出力軸13の回転に追従して回転することになる。ここで、バネ14の上端部は出力軸13に固定されており、バネ14の下端部は支持部104に固定されている。このため、バネ14は、出力軸13及びシリンダ102の回転に追従して回転することになる。   The cylinder 102 and the output shaft 13 are connected via a spline such as a ball spline. As a result, the axial position of the cylinder 102 relative to the output shaft 13 varies, and the cylinder 102 rotates following the rotation of the output shaft 13. Here, the upper end portion of the spring 14 is fixed to the output shaft 13, and the lower end portion of the spring 14 is fixed to the support portion 104. For this reason, the spring 14 rotates following the rotation of the output shaft 13 and the cylinder 102.

シリンダ102の下端部は、クランプ5を介してナックル2が連結されている。これにより、出力軸13の回転が、シリンダ102及びナックル2を介して転舵輪1に伝達される。つまり、出力軸13は、転舵用の回転軸の一例である。   The knuckle 2 is connected to the lower end portion of the cylinder 102 via the clamp 5. Thereby, the rotation of the output shaft 13 is transmitted to the steered wheels 1 via the cylinder 102 and the knuckle 2. That is, the output shaft 13 is an example of a rotating shaft for turning.

モータ11は、出力軸13を回転させる駆動源である。モータ11は、出力軸13に対して直列に配置されるように、当該出力軸13とともにユニット化されている。モータ11は、ステータハウジング15と、ロータハウジング16と、コイル17と、磁石18とを備えている。   The motor 11 is a drive source that rotates the output shaft 13. The motor 11 is unitized with the output shaft 13 so as to be arranged in series with the output shaft 13. The motor 11 includes a stator housing 15, a rotor housing 16, a coil 17, and a magnet 18.

ステータハウジング15は、継手機構9に対して連結されている。具体的には、ステータハウジング15の上端部の中央には、継手機構9が収容される収容凹部151が設けられている。ステータハウジング15は、収容凹部151の内周面をなす内周壁部152と、内周壁部152の外方に配置された外周壁部153とを備えている。この内周壁部152及び外周壁部153とは、下端部が開放した筒状の空間を形成している。この空間内に、コイル17と、磁石18と、ロータハウジング16とが配置されている。この空間内において、外周壁部153には、周方向に沿って複数のコア19が配置されており、この複数のコア19のそれぞれにコイル17が巻回されている。ステータハウジング15の下端部の内部には、例えばクロスローラベアリングなどの軸受23を介して出力軸13が外周壁部153に対して回転自在に収容されている。   The stator housing 15 is connected to the joint mechanism 9. Specifically, an accommodation recess 151 in which the joint mechanism 9 is accommodated is provided at the center of the upper end portion of the stator housing 15. The stator housing 15 includes an inner peripheral wall portion 152 that forms an inner peripheral surface of the housing recess 151, and an outer peripheral wall portion 153 that is disposed outside the inner peripheral wall portion 152. The inner peripheral wall portion 152 and the outer peripheral wall portion 153 form a cylindrical space whose lower end is open. In this space, a coil 17, a magnet 18, and a rotor housing 16 are arranged. In this space, a plurality of cores 19 are arranged along the circumferential direction on the outer peripheral wall portion 153, and a coil 17 is wound around each of the plurality of cores 19. An output shaft 13 is accommodated in the lower end portion of the stator housing 15 so as to be rotatable with respect to the outer peripheral wall portion 153 via a bearing 23 such as a cross roller bearing.

内周壁部152には、継手機構9が連結されている。これにより、ステータハウジング15は、タイヤハウス7に対して揺動自在となっているが、回転が規制されている。内周壁部152における中間位置には、収容凹部151の底部が設けられている。具体的には、収容凹部151の底部は、内周壁部152から経方向内側に向かって延設されている。この収容凹部151の底部には、ピストンロッド101が回転自在に貫通している。内周壁部152における下端部は、収容凹部151の底部から下方に突出しており、ピストンロッド101の全周に対して間隔をあけて配置されている。   The joint mechanism 9 is connected to the inner peripheral wall portion 152. Accordingly, the stator housing 15 is swingable with respect to the tire house 7, but the rotation is restricted. A bottom portion of the housing recess 151 is provided at an intermediate position in the inner peripheral wall portion 152. Specifically, the bottom of the accommodation recess 151 extends from the inner peripheral wall 152 toward the inner side in the longitudinal direction. The piston rod 101 passes through the bottom of the housing recess 151 in a freely rotatable manner. The lower end portion of the inner peripheral wall portion 152 protrudes downward from the bottom portion of the housing recess 151, and is disposed with an interval with respect to the entire circumference of the piston rod 101.

ロータハウジング16は、略筒状のハウジングであり、ステータハウジング15に対して回転自在に保持されている。具体的には、ロータハウジング16は、略筒状に形成されており、大径部161と、小径部162とを備えている。   The rotor housing 16 is a substantially cylindrical housing and is rotatably held with respect to the stator housing 15. Specifically, the rotor housing 16 is formed in a substantially cylindrical shape, and includes a large diameter portion 161 and a small diameter portion 162.

大径部161は、小径部162よりも内径及び外径が大きな部位である。大径部161の内方には、ステータハウジング15の内周壁部152が収容されている。大径部161の外周面には、コイル17及びコア19に対向する位置に複数の磁石18が周方向に配列されている。   The large diameter portion 161 is a portion having an inner diameter and an outer diameter larger than those of the small diameter portion 162. An inner peripheral wall portion 152 of the stator housing 15 is accommodated inside the large diameter portion 161. On the outer peripheral surface of the large diameter portion 161, a plurality of magnets 18 are arranged in the circumferential direction at positions facing the coil 17 and the core 19.

小径部162は、大径部161よりも下方に位置する部位であり、ピストンロッド101が貫通している。ピストンロッド101は、一対の軸受163、163を介して小径部162に対して回転自在に支持されている。これにより、コイル17に電流が供給されて、磁石18との間に磁界が発生すると、ロータハウジング16がピストンロッド101に対して回転することになる。   The small diameter portion 162 is a portion located below the large diameter portion 161, and the piston rod 101 passes therethrough. The piston rod 101 is supported rotatably with respect to the small diameter portion 162 via a pair of bearings 163 and 163. As a result, when a current is supplied to the coil 17 and a magnetic field is generated between the coil 17 and the magnet 18, the rotor housing 16 rotates with respect to the piston rod 101.

小径部162の上端部には、上方に突出した円筒状の突出部164が設けられている。突出部164は、ステータハウジング15の内周壁部152の下端部に対して径方向で隙間をあけて対向している。つまり、突出部164と内周壁部152の下端部とは、二重環状となっている。突出部164と、内周壁部152の下端部とがなす隙間には、回転センサの一例であるレゾルバ20が設けられている。具体的には、レゾルバ20のステータ21が内周壁部152の内周面に取り付けられており、ロータ22が突出部164の外周面に取り付けられている。   A cylindrical protrusion 164 that protrudes upward is provided at the upper end of the small diameter part 162. The protruding portion 164 faces the lower end portion of the inner peripheral wall portion 152 of the stator housing 15 with a gap in the radial direction. In other words, the protruding portion 164 and the lower end portion of the inner peripheral wall portion 152 are double-annular. A resolver 20, which is an example of a rotation sensor, is provided in a gap formed by the protruding portion 164 and the lower end portion of the inner peripheral wall portion 152. Specifically, the stator 21 of the resolver 20 is attached to the inner peripheral surface of the inner peripheral wall portion 152, and the rotor 22 is attached to the outer peripheral surface of the protruding portion 164.

減速機12は、ロータハウジング16の回転を減速して出力軸13に伝達する装置である。つまり、減速機12を介することで、モータ11は、継手機構9よりも転舵輪1側で、出力軸13に動力を伝達する。減速機12としては、例えばハーモニックドライブ(登録商標)などの波動減速機、サイクロイド減速機等が挙げられる。減速機12のサーキュラスプライン121は出力軸13に固定されている。また、減速機12のウェーブジェネレータ122は、ロータハウジング16の小径部162に固定されている。減速機12は、小径部162からウェーブジェネレータ122に入力された回転をフレクスプライン123により減速させて、サーキュラスプライン121から出力軸13に出力する。   The speed reducer 12 is a device that decelerates the rotation of the rotor housing 16 and transmits it to the output shaft 13. In other words, the motor 11 transmits power to the output shaft 13 on the steered wheel 1 side with respect to the joint mechanism 9 through the reduction gear 12. Examples of the speed reducer 12 include a wave speed reducer such as a harmonic drive (registered trademark), a cycloid speed reducer, and the like. A circular spline 121 of the speed reducer 12 is fixed to the output shaft 13. The wave generator 122 of the speed reducer 12 is fixed to the small diameter portion 162 of the rotor housing 16. The speed reducer 12 decelerates the rotation input from the small diameter portion 162 to the wave generator 122 by the flex spline 123 and outputs the result from the circular spline 121 to the output shaft 13.

出力軸13は、減速機12によって減速されたモータ11の回転を、バネ14及びシリンダ102に出力する回転軸である。具体的には、出力軸13は、ロータハウジング16の小径部162を収容する収容部131と、シリンダ102に対してスプラインを介して連結された本体部132とを一体的に備えている。   The output shaft 13 is a rotating shaft that outputs the rotation of the motor 11 decelerated by the speed reducer 12 to the spring 14 and the cylinder 102. Specifically, the output shaft 13 integrally includes a housing portion 131 that houses the small diameter portion 162 of the rotor housing 16 and a main body portion 132 that is connected to the cylinder 102 via a spline.

収容部131は、上部が開放された円筒状に形成されており、その内部にロータハウジング16の小径部162及び減速機12が収容されている。収容部131の内周面には、減速機12のサーキュラスプライン121が固定されている。収容部131は、ステータハウジング15の下端部の内部に、外周壁部153に対して回転自在に収容されている。   The accommodating part 131 is formed in a cylindrical shape with an open upper part, and the small diameter part 162 of the rotor housing 16 and the speed reducer 12 are accommodated therein. A circular spline 121 of the speed reducer 12 is fixed to the inner peripheral surface of the housing portion 131. The accommodating portion 131 is accommodated in the lower end portion of the stator housing 15 so as to be rotatable with respect to the outer peripheral wall portion 153.

本体部132は、基台部133と、筒部134とを備えている。基台部133は、円板状に形成されており、その上面には収容部131が固定されていて、下面には筒部134が固定されている。基台部133には、ピストンロッド101が貫通している。基台部133の上面には、ピストンロッド101を囲む凹部135が形成されている。この凹部135内には、ピストンロッド101を回転自在に軸支する軸受136が設けられている。この軸受136によって、出力軸13は、ピストンロッド101に対して回転自在となっている。基台部133の下面には、バネ14の上端部が固定されている。   The main body part 132 includes a base part 133 and a cylindrical part 134. The base portion 133 is formed in a disc shape, and the accommodation portion 131 is fixed to the upper surface thereof, and the cylindrical portion 134 is fixed to the lower surface. The piston rod 101 passes through the base portion 133. A concave portion 135 surrounding the piston rod 101 is formed on the upper surface of the base portion 133. A bearing 136 that rotatably supports the piston rod 101 is provided in the recess 135. By this bearing 136, the output shaft 13 is rotatable with respect to the piston rod 101. The upper end portion of the spring 14 is fixed to the lower surface of the base portion 133.

筒部134は、円筒状に形成されており、その内部にシリンダ102が収容されている。筒部134と、シリンダ102とは、上述したようにスプラインを介して連結されている。これにより、シリンダ102は、筒部134に対する軸方向の相対位置が変動するとともに、筒部134の回転に追従して回転することになる。   The cylinder part 134 is formed in a cylindrical shape, and the cylinder 102 is accommodated therein. The cylinder part 134 and the cylinder 102 are connected via the spline as described above. As a result, the cylinder 102 changes its axial relative position with respect to the cylindrical portion 134 and rotates following the rotation of the cylindrical portion 134.

継手機構9は、ピストンロッド101及びステータハウジング15とを、タイヤハウス7に対して連結する継手である。具体的には、継手機構9は、ピストンロッド101を揺動自在に支持する第一継手と、ステータハウジング15を介して出力軸13を揺動自在に支持する第二継手とを備えている。第一継手としては、例えば、球面軸受またはボールジョイントが挙げられる。第二継手としては、例えば等速ジョイントが挙げられる。本実施の形態では、第一継手を球面軸受30とし、第二継手を等速ジョイント40として説明する。球面軸受30と等速ジョイント40とは同心配置されている。同心配置とは、球面軸受30の回転中心と、等速ジョイント40の回転中心とが略一致となる配置である。「略一致」には、完全に一致していることだけでなく、数%の誤差を含んで一致する場合も含まれる。図3では、球面軸受30の回転中心及び等速ジョイント40の回転中心を点Pで示している。   The joint mechanism 9 is a joint that couples the piston rod 101 and the stator housing 15 to the tire house 7. Specifically, the joint mechanism 9 includes a first joint that supports the piston rod 101 in a swingable manner and a second joint that supports the output shaft 13 in a swingable manner via the stator housing 15. Examples of the first joint include a spherical bearing or a ball joint. An example of the second joint is a constant velocity joint. In the present embodiment, the first joint is described as a spherical bearing 30 and the second joint is described as a constant velocity joint 40. The spherical bearing 30 and the constant velocity joint 40 are arranged concentrically. The concentric arrangement is an arrangement in which the rotation center of the spherical bearing 30 and the rotation center of the constant velocity joint 40 are substantially coincident. “Substantially match” includes not only a perfect match but also a match with an error of several percent. In FIG. 3, the rotation center of the spherical bearing 30 and the rotation center of the constant velocity joint 40 are indicated by a point P.

球面軸受30は、軸受ハウジング31に組み込まれた玉(図示省略)を有している。玉は、球状の軸受面を有しており、軸受ハウジング31は、玉の軸受面に対応する相補的な球状のハウジング軸受面を有している。軸受面とハウジング軸受面とが相互に滑ることで、軸受ハウジング31が玉に対して自在に動作するようになっている。軸受ハウジング31にはピストンロッド101が連結されており、玉には支持軸50が連結されている。支持軸50は、防振材60を介してタイヤハウス7に固定されている。   The spherical bearing 30 has a ball (not shown) incorporated in the bearing housing 31. The ball has a spherical bearing surface, and the bearing housing 31 has a complementary spherical housing bearing surface corresponding to the ball bearing surface. As the bearing surface and the housing bearing surface slide relative to each other, the bearing housing 31 moves freely with respect to the ball. A piston rod 101 is connected to the bearing housing 31, and a support shaft 50 is connected to the ball. The support shaft 50 is fixed to the tire house 7 via a vibration isolator 60.

この球面軸受30によりピストンロッド101は、支持軸50に対して揺動及び回転することが可能となっている。つまり、ピストンロッド101は、支持軸50に対して歳差運動することが可能となっている。このように、支持軸50に対するピストンロッド101の歳差運動(すりこぎ運動)は、球面軸受30によって許容されている。球面軸受30は、ピストンロッド101を歳差運動自在に支持する部位である。ここで、歳差運動とは、傾いて回っている例えばコマの芯棒に見られる、すりこぎのような円錐運動のことである。   With this spherical bearing 30, the piston rod 101 can swing and rotate with respect to the support shaft 50. That is, the piston rod 101 can precess with respect to the support shaft 50. As described above, the precession motion (the squeezing motion) of the piston rod 101 with respect to the support shaft 50 is allowed by the spherical bearing 30. The spherical bearing 30 is a part that supports the piston rod 101 so as to freely precess. Here, the precession movement is a conical movement such as a saw that is seen on a core rod of a frame that is turning around.

等速ジョイント40は、外側ジョイント部材41と、内側ジョイント部材42と、複数のボール43とを備えている。   The constant velocity joint 40 includes an outer joint member 41, an inner joint member 42, and a plurality of balls 43.

外側ジョイント部材41は、ステータハウジング15の収容凹部151内に固定されている。外側ジョイント部材41は、環状に形成されており、その内周面が凹球面状となっている。   The outer joint member 41 is fixed in the housing recess 151 of the stator housing 15. The outer joint member 41 is formed in an annular shape, and an inner peripheral surface thereof has a concave spherical shape.

内側ジョイント部材42は、台座44と、軸部45とを一体的に備えている。台座44は、防振材60を介して支持軸50とともにタイヤハウス7に固定されている。台座44には、支持軸50が貫通した状態で固定されている。   The inner joint member 42 is integrally provided with a pedestal 44 and a shaft portion 45. The pedestal 44 is fixed to the tire house 7 together with the support shaft 50 via the vibration isolator 60. The support shaft 50 is fixed to the pedestal 44 so as to penetrate therethrough.

軸部45は、台座44の中央部から下方に向けて突出している。軸部45の下面には、球面軸受30の軸受ハウジング31を収容する凹部46が形成されている。軸部45の下端部における外周面は、凸球面状に形成されている。この外周面は、外側ジョイント部材41の内周面に対応する相補的な球状面となっている。軸部45の下端部における外周面と、外側ジョイント部材41の内周面とが相互に滑ることで、外側ジョイント部材41が内側ジョイント部材42に対して自在に動作するようになっている。   The shaft portion 45 projects downward from the center portion of the base 44. A recess 46 for receiving the bearing housing 31 of the spherical bearing 30 is formed on the lower surface of the shaft portion 45. The outer peripheral surface at the lower end portion of the shaft portion 45 is formed in a convex spherical shape. The outer peripheral surface is a complementary spherical surface corresponding to the inner peripheral surface of the outer joint member 41. The outer joint member 41 freely moves with respect to the inner joint member 42 by sliding the outer peripheral surface at the lower end of the shaft portion 45 and the inner peripheral surface of the outer joint member 41.

複数のボール43は、外側ジョイント部材41の周方向所定の位置に形成された複数の保持孔49のそれぞれに配置されている。これにより、複数のボール43は、外側ジョイント部材41によって回転可能に保持されている。複数のボール43は、外側ジョイント部材41と内側ジョイント部材42との相対動作を阻害しないように外側ジョイント部材41に取り付けられている。複数のボール43は、ステータハウジング15の収容凹部151の内周面に形成された内周溝154に配置されている。これにより、モータ11の回転に基づく反力が等速ジョイント40に作用しない。   The plurality of balls 43 are disposed in each of a plurality of holding holes 49 formed at predetermined positions in the circumferential direction of the outer joint member 41. Thus, the plurality of balls 43 are rotatably held by the outer joint member 41. The plurality of balls 43 are attached to the outer joint member 41 so as not to hinder the relative movement between the outer joint member 41 and the inner joint member 42. The plurality of balls 43 are disposed in an inner circumferential groove 154 formed on the inner circumferential surface of the housing recess 151 of the stator housing 15. Thereby, the reaction force based on the rotation of the motor 11 does not act on the constant velocity joint 40.

この等速ジョイント40によって、モータ11及びステータハウジング15は、支持軸50に対して揺動することが可能となっている。つまり、モータ11及び出力軸13は、支持軸50に対して歳差運動することが可能となっている。このように、支持軸50に対するモータ11及び出力軸13の歳差運動(すりこぎ運動)は、等速ジョイント40によって許容されている。等速ジョイント40は、出力軸13を歳差運動自在に支持するための部位である。   The constant velocity joint 40 allows the motor 11 and the stator housing 15 to swing with respect to the support shaft 50. That is, the motor 11 and the output shaft 13 can precess with respect to the support shaft 50. As described above, the precession motion (grinding motion) of the motor 11 and the output shaft 13 with respect to the support shaft 50 is allowed by the constant velocity joint 40. The constant velocity joint 40 is a part for supporting the output shaft 13 so that it can freely precess.

図4は、実施の形態に係るユニット部8であって歳差運動を行っている状態を示す断面図である。図4では、歳差運動を行っていない状態でのモータ11及び出力軸13の外形を破線L1で示している。また、図4では、歳差運動を行っていない状態でのピストンロッド101の軸心を一点鎖線L2で示している。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where the unit portion 8 according to the embodiment is performing precession. In FIG. 4, the outer shape of the motor 11 and the output shaft 13 in a state where the precession is not performed is indicated by a broken line L1. Moreover, in FIG. 4, the axial center of the piston rod 101 in the state which is not performing precession is shown with the dashed-dotted line L2.

図4に示すように、モータ11及び出力軸13は、等速ジョイント40によって歳差運動を行う。具体的には、モータ11及び出力軸13は、点Pを中心にして支持軸50に対して傾いた状態で回転する。同様に、ピストンロッド101は、球面軸受30によって歳差運動を行う。具体的には、ピストンロッド101は、点Pを中心にして支持軸50に対して傾いた状態で回転することになる。モータ11、出力軸13及びピストンロッド101は、同時に歳差運動を行うが、モータ11を起因とした出力軸13の回転は、歳差運動には影響しない。   As shown in FIG. 4, the motor 11 and the output shaft 13 precess by a constant velocity joint 40. Specifically, the motor 11 and the output shaft 13 rotate while being inclined with respect to the support shaft 50 around the point P. Similarly, the piston rod 101 precesses by the spherical bearing 30. Specifically, the piston rod 101 rotates with respect to the support shaft 50 around the point P. The motor 11, the output shaft 13 and the piston rod 101 simultaneously perform precession, but the rotation of the output shaft 13 caused by the motor 11 does not affect the precession.

以上のように、本実施の形態に係る操舵装置100は、タイヤハウス7内に配置されたショックアブソーバ10のピストンロッド101と、タイヤハウス7内で、ピストンロッド101とタイヤハウス7とを連結する継手機構9と、転舵用の出力軸13(回転軸)に動力を伝達し、当該出力軸13を回動させるモータ11(駆動源)と、を備え、継手機構9は、ピストンロッド101を揺動自在に軸支する球面軸受30(第一継手)と、球面軸受30を収容し、出力軸13を揺動自在に支持するための等速ジョイント40(第二継手)とを備え、球面軸受30と等速ジョイント40とは、同心配置されている。   As described above, the steering device 100 according to the present embodiment connects the piston rod 101 and the tire house 7 within the tire house 7 and the piston rod 101 of the shock absorber 10 disposed in the tire house 7. The joint mechanism 9 includes a motor 11 (drive source) that transmits power to the steering output shaft 13 (rotary shaft) and rotates the output shaft 13. The joint mechanism 9 includes a piston rod 101. A spherical bearing 30 (first joint) that pivotably supports the shaft, and a constant velocity joint 40 (second joint) that accommodates the spherical bearing 30 and supports the output shaft 13 so as to swing freely. The bearing 30 and the constant velocity joint 40 are disposed concentrically.

これによれば、ピストンロッド101を揺動自在に支持する球面軸受30と、出力軸13を揺動自在に支持するための等速ジョイント40とが同心配置されているので、ピストンロッド101及び出力軸13の歳差運動を許容した状態で、球面軸受30と出力軸13とを上下方向で近接配置することができる。つまり、継手機構9を小型化することができ、結果的に操舵装置100を小型化することができる。したがって、スペース消費を抑えつつ、歳差運動を許容可能な操舵装置100を提供することができる。   According to this, since the spherical bearing 30 that supports the piston rod 101 so as to swing freely and the constant velocity joint 40 that supports the output shaft 13 so as to swing freely are arranged concentrically, the piston rod 101 and the output In a state where the precession of the shaft 13 is allowed, the spherical bearing 30 and the output shaft 13 can be disposed close to each other in the vertical direction. That is, the joint mechanism 9 can be downsized, and as a result, the steering device 100 can be downsized. Therefore, it is possible to provide the steering device 100 that can allow precession while suppressing space consumption.

また、継手機構としてカルダンジョイントを用いた場合と比較してもガタツキを抑制することが可能である。   In addition, backlash can be suppressed even when compared with the case where a cardan joint is used as the joint mechanism.

また、モータ11は、球面軸受30及び等速ジョイント40に対して同一平面上に配置されている。   The motor 11 is disposed on the same plane with respect to the spherical bearing 30 and the constant velocity joint 40.

これによれば、モータ11が、球面軸受30及び等速ジョイント40に対して同一平面上に配置されているので、モータ11、球面軸受30及び等速ジョイント40を上下方向で近接配置することができる。したがって、操舵装置100をより小型化することができる。   According to this, since the motor 11 is arranged on the same plane with respect to the spherical bearing 30 and the constant velocity joint 40, the motor 11, the spherical bearing 30 and the constant velocity joint 40 can be arranged close to each other in the vertical direction. it can. Therefore, the steering device 100 can be further downsized.

また、出力軸13、継手機構9及びモータ11はタイヤハウス7内に配置されている。   Further, the output shaft 13, the joint mechanism 9, and the motor 11 are disposed in the tire house 7.

これによれば、継手機構が小型化されているので、タイヤハウス7内に出力軸13、継手機構9及びモータ11を配置することができる。これにより、タイヤハウス7内のスペースを有効活用することができる。   According to this, since the joint mechanism is downsized, the output shaft 13, the joint mechanism 9, and the motor 11 can be disposed in the tire house 7. Thereby, the space in the tire house 7 can be used effectively.

また、操舵装置100は、ストラット式サスペンション機構を搭載した車両に用いられている。   The steering device 100 is used in a vehicle equipped with a strut suspension mechanism.

上述したように、ピストンロッド101の歳差運動と、出力軸13の歳差運動との両者を許容する操舵装置100であるために、ストラット式サスペンション機構を搭載した車両に対して好適に採用することができる。特に、ストラット式サスペンション機構は、当該機構の下端側に連結された転舵輪の傾動に応じて揺動可能に支持されることが好ましい。ストラット式サスペンション機構の支持構造には、種々のジョイントを採用することも考えられるが、限られたスペースに収容しなければならず、設置が困難となりうる。しかしながら、上述したように小型化された継手機構9を、ストラット式サスペンション機構の支持構造に採用すれば、当該支持構造を限られたスペース内に容易に収容することができる。   As described above, since the steering device 100 allows both the precession movement of the piston rod 101 and the precession movement of the output shaft 13, it is preferably used for a vehicle equipped with a strut suspension mechanism. be able to. In particular, the strut suspension mechanism is preferably supported so as to be able to swing according to the tilting of the steered wheels connected to the lower end side of the mechanism. It is conceivable to employ various joints for the support structure of the strut type suspension mechanism, but it must be accommodated in a limited space and may be difficult to install. However, if the joint mechanism 9 reduced in size as described above is employed in the support structure of the strut suspension mechanism, the support structure can be easily accommodated in a limited space.

以上、本発明に係る操舵装置について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。   As mentioned above, although the steering device concerning the present invention was explained based on the above-mentioned embodiment, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment.

例えば、上記の実施の形態では、ストラット式サスペンション機構を搭載した車両に用いられる操舵装置を例示した。しかしながら、その他の方式のサスペンション機構を搭載した車両に用いられる操舵装置に対しても、本開示の特徴的な構成を適用することが可能である。その他の方式としては、ダブルウィッシュボーン式サスペンション機構などが挙げられる。   For example, in the above embodiment, the steering device used for a vehicle equipped with a strut suspension mechanism is illustrated. However, the characteristic configuration of the present disclosure can also be applied to a steering device used in a vehicle equipped with a suspension mechanism of another type. Other methods include a double wishbone suspension mechanism.

また、上記実施の形態では、モータ11が球面軸受30及び等速ジョイント40に対して同一平面上に配置されている場合を例示した。しかしモータ11は、球面軸受30及び等速ジョイント40に対して同一平面上に配置されていなくてもよい。   Moreover, in the said embodiment, the case where the motor 11 was arrange | positioned on the same plane with respect to the spherical bearing 30 and the constant velocity joint 40 was illustrated. However, the motor 11 may not be arranged on the same plane with respect to the spherical bearing 30 and the constant velocity joint 40.

その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。   In addition, it is realized by arbitrarily combining the components and functions in the embodiments and modifications without departing from the spirit of the present invention, and forms obtained by subjecting the embodiments to various modifications conceived by those skilled in the art. This form is also included in the present invention.

本発明は、ショックアブソーバを有する操舵装置に対して適用可能である。   The present invention is applicable to a steering apparatus having a shock absorber.

1 転舵輪、2 ナックル、3 ボールジョイント、4 ロアアーム、5 クランプ、6 ストラット、7 タイヤハウス、8 ユニット部、9 継手機構、10 ショックアブソーバ、11 モータ(駆動源)、12 減速機、13 出力軸(回転軸)、14 バネ、15 ステータハウジング、16 ロータハウジング、17 コイル、18 磁石、19 コア、20 レゾルバ、21 ステータ、22 ロータ、23 軸受、30 球面軸受(第一継手)、31 軸受ハウジング、40 等速ジョイント(第二継手)、41 外側ジョイント部材、42 内側ジョイント部材、43 ボール、44 台座、45 軸部、46 凹部、49 保持孔、50 支持軸、60 防振材、100 操舵装置、101 ピストンロッド、102 シリンダ、103 ピストン、104 支持部、121 サーキュラスプライン、122 ウェーブジェネレータ、123 フレクスプライン、131 収容部、132 本体部、133 基台部、134 筒部、135 凹部、136 軸受、151 収容凹部、152 内周壁部、153 外周壁部、154 内周溝、161 大径部、162 小径部、163 軸受、164 突出部 1 steered wheel, 2 knuckle, 3 ball joint, 4 lower arm, 5 clamp, 6 strut, 7 tire house, 8 unit part, 9 joint mechanism, 10 shock absorber, 11 motor (drive source), 12 speed reducer, 13 output shaft (Rotary shaft), 14 spring, 15 stator housing, 16 rotor housing, 17 coil, 18 magnet, 19 core, 20 resolver, 21 stator, 22 rotor, 23 bearing, 30 spherical bearing (first joint), 31 bearing housing, 40 constant velocity joint (second joint), 41 outer joint member, 42 inner joint member, 43 ball, 44 base, 45 shaft portion, 46 recess, 49 holding hole, 50 support shaft, 60 vibration isolator, 100 steering device, 101 piston rod, 102 cylinder, 103 piston 104 support part, 121 circular spline, 122 wave generator, 123 flex spline, 131 accommodating part, 132 main body part, 133 base part, 134 cylinder part, 135 concave part, 136 bearing, 151 accommodating concave part, 152 inner peripheral wall part, 153 outer periphery Wall portion, 154 inner circumferential groove, 161 large diameter portion, 162 small diameter portion, 163 bearing, 164 protrusion

Claims (4)

車両のタイヤハウス内に配置されたショックアブソーバのピストンロッドと、
前記タイヤハウス内で、前記ピストンロッドと前記タイヤハウスとを連結する継手機構と、
転舵用の回転軸に動力を伝達し、当該回転軸を回動させる駆動源と、を備え、
前記継手機構は、前記ピストンロッドを揺動自在に軸支する第一継手と、前記第一継手を収容し、前記回転軸を揺動自在に支持するための第二継手とを備え、
前記第一継手と前記第二継手とは、同心配置されている
操舵装置。
A shock absorber piston rod arranged in the tire house of the vehicle;
In the tire house, a joint mechanism for connecting the piston rod and the tire house;
A power source for transmitting power to the rotating shaft for turning and rotating the rotating shaft,
The joint mechanism includes a first joint that pivotally supports the piston rod, and a second joint that accommodates the first joint and supports the rotary shaft so as to swing.
The first joint and the second joint are arranged concentrically.
前記駆動源は、前記第一継手及び前記第二継手に対して同一平面上に配置されている
請求項1に記載の操舵装置。
The steering device according to claim 1, wherein the drive source is arranged on the same plane with respect to the first joint and the second joint.
前記回転軸、前記継手機構及び前記駆動源は前記タイヤハウス内に配置されている
請求項1または2に記載の操舵装置。
The steering apparatus according to claim 1, wherein the rotation shaft, the joint mechanism, and the drive source are disposed in the tire house.
ストラット式サスペンション機構を搭載した前記車両に用いられる
請求項1〜3のいずれか一項に記載の操舵装置。
The steering device according to any one of claims 1 to 3, wherein the steering device is used in the vehicle on which a strut suspension mechanism is mounted.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5994975U (en) * 1982-12-18 1984-06-27 トヨタ自動車株式会社 Electric boost steering device
JP2018058484A (en) * 2016-10-05 2018-04-12 株式会社ジェイテクト Vehicular steering device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5994975U (en) * 1982-12-18 1984-06-27 トヨタ自動車株式会社 Electric boost steering device
JP2018058484A (en) * 2016-10-05 2018-04-12 株式会社ジェイテクト Vehicular steering device

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