JP5098242B2 - 車輪操舵装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両における車輪をモータの駆動力によって操舵する車輪操舵装置に関する。

公知の後輪操舵装置が、後述の特許文献１に記載されている。これは、車両の後輪に連係するロッドと、ロッドを支持するハウジングと、ハウジングに収容され、後輪を操舵すべくロッドを駆動するモータとを備えている。ハウジングは、シャシーに設けられたサスペンションメンバーに、ボルト・ブラケット等を介して固定されている。
特開２００２−１９３１３２号公報

後輪操舵装置のシャシーへの固定に際しては、シャシーに対する後輪の操舵角を正確にするため、後輪操舵装置がシャシーに対してあそび無く固定される必要がある。したがって、装置及びシャシーの固定に係る部位の構造・寸法（隙間）によっては、装置がシャシーに固定された時に、装置の当該部位に内部応力が発生する可能性がある。装置の当該部位において内部応力に耐えうる強度を確保しようとすると、材料強度を上げたり断面積を大きくしたりする必要があり、コスト及び重量の増加を招く。

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、内部応力を発生させることなくシャシーに固定できる後輪操舵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、車両の後輪に連結されるロッドと、ロッドを支持するとともに車両のシャシーに固定されるハウジングと、ハウジングに収容されるとともに前記後輪を操舵すべく前記ロッドを駆動するモータと、を備える車輪操舵装置であって、ハウジングは、シャシーに設けられた取り付け部をボルト及びボルトに螺合するナットを介して挟持することで、ハウジングをシャシーに固定する固定部を有し、固定部は、取り付け部を挟持すべくボルトの軸方向に互いに対向する一対の対向部を有し、対向部の一方には、ナットのボルトへの螺合にともなってボルトの軸方向に移動可能な移動部材が設けられ、前記移動部材は、前記対向部の他方との間で前記取り付け部を挟持す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、対向部には、ボルトの軸方向に延在し、移動部材が挿入される貫通穴が設けられると良い。

好ましくは、請求項３に記載の様に、移動部材が貫通穴にＯリングを介して保持されると良い。

本発明に係る装置は、シャシーの取り付け部をボルト及びナットを介して挟持することで、ハウジングをシャシーに固定する固定部を備えている。固定部は、取り付け部を挟持すべくボルトの軸方向に互いに対向する一対の対向部を有し、対向部の少なくとも一方には、ナットのボルトへの螺合にともなってボルトの軸方向に移動可能な移動部材が設けられる。

この構造によれば、シャシーの取り付け部とハウジングの対向部との間にボルトの軸方向に関して隙間があっても、ナットのボルトへの螺合にともなって移動部材がボルトの軸方向に移動し、シャシーの取り付け部と圧接する。これにより、ハウジングの対向部とシャシーの取り付け部との間の隙間がなくなり、固定部に内部応力を発生させることなくハウジングの対向部をシャシーに確実に締結固定できる。

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、本発明に係る後輪操舵装置１０が設けられる車両（自動車等）のシャシー１の模式図である。後輪操舵装置１０は、シャシー１に設けられたブッシュ２（取り付け部）に取り付けられる。後輪操舵装置１０は、車両の後輪３をモータ等の駆動力によって操舵するものである。

図２は、後輪操舵装置１０の構造を示す図である。後輪操舵装置１０において、ロッド１１は、その一端で、ユニバーサルジョイント１６を介してタイロッド１７に接続されている。タイロッド１７は、後輪３（図１参照）に連結されている。ロッド１１は、ハウジング１２により、軸方向（図２示左右方向）に移動自在に支持されている。ハウジング１２には、固定部２０が設けられている。ハウジング１２は、固定部２０にて、シャシー１のブッシュ２（図１参照）に固定される。ハウジング１２の固定部２０の構造については後述する。

ハウジング１２は、モータ１３、減速機構１４、及びナット部材１５を収容する。モータ１３は、筒状の出力軸１３ａを備えており、出力軸１３ａを介して駆動力を出力する。モータ１３の出力軸１３ａは、減速機構１４に接続されている。減速機構１４は、公知の遊星歯車機構であって、モータ１３にて発生した駆動力を増大させる。減速機構１４は、ナット部材１５に接続されている。ナット部材１５は、筒状を成し、内周面にはメネジ部１５ａが形成されている。ナット部材１５のメネジ部１５ａは、ロッド１１の外周面の一部に形成されたオネジ部１１ａと螺合している。

モータ１３が作動すると、モータ１３にて発生した駆動力が減速機構１４を介してナット部材１５に伝達され、ナット部材１５が回転する。ナット部材１５の回転にともなってロッド１１が軸方向に移動し、ロッド１１の一端に連係された後輪３（図１参照）が操舵される。

図３は、図２におけるＩＩＩ示部分の拡大図で、ハウジング１２の固定部２０の構造を示す図である。固定部２０は、ハウジング１２に設けられ、ハウジング１２をシャシー１に固定するための部位である。固定部２０は、シャシー１に設けられたブッシュ２をボルト３０及びボルト３０に螺合するナット４０を介して挟持することで、ハウジング１２をシャシー１に固定する。

固定部２０は、ボルト３０の軸方向（図３示上下方向）に互いに対向する一対の対向部２１、２２を有する。対向部２１、２２の少なくとも一方（本実施形態では対向部２２）には、移動部材２３が設けられる。移動部材２３は、ボルト３０が挿通する穴２３ａを有するリング状の部材である。対向部２１には、ボルト３０が挿通する穴２１ａが設けられる。対向部２２には、移動部材２３が挿入される支持穴２２ａ（貫通穴）が設けられる。支持穴２２ａは、ボルト３０の軸方向に延在し、対向部２２を貫通する貫通穴である。移動部材２３と支持穴２２ａとの間には、支持穴２２ａの径方向（図３示左右方向）に関して最小限のクリアランス（隙間）が設定される。支持穴２２ａは、移動部材２３を、ボルト３０の軸方向に移動自在に支持する。

移動部材２３の外周面には、Ｏリング２４が取り付けられている。Ｏリング２４は、支持穴２２ａの内周面と常時接触する。つまり、Ｏリング２４と支持穴２２ａの内周面との間には、ボルト３０の軸方向に摩擦力が作用する。この構造によれば、移動部材２３は、Ｏリング２４に係る摩擦力を介して、支持穴２２ａによりボルト３０の軸方向に関して保持され、シャシー１に取り付けられる前の後輪操舵装置１０において、移動部材２３が対向部２２から脱落するのを防止できる。

ボルト３０を対向部２１の穴２１ａ、ブッシュ２、及び移動部材２３の穴２３ａに挿通した後、ボルト３０にナット４０を螺合させると、図４に示す様に、ナット４０のボルト３０への螺合にともなって移動部材２３がボルト３０の軸方向に移動し、ブッシュ２と圧接する。これにより、一対の対向部２１、２２がボルト３０及びナット４０を介してブッシュ２を挟持し、ハウジング１２がシャシー１に固定される。

以上説明した様に、本発明の後輪操舵装置１０は、シャシー１のブッシュ２をボルト３０及びナット４０を介して挟持することで、ハウジング１２をシャシー１に固定する固定部２０を備えている。固定部２０は、ブッシュ２を挟持すべくボルト３０の軸方向に互いに対向する一対の対向部２１、２２を有し、対向部２２には、ナット４０のボルト３０への螺合にともなってボルト３０の軸方向に移動可能な移動部材２３が設けられる。

この構造によれば、シャシー１のブッシュ２とハウジング１２の対向部２１、２２との間にボルト３０の軸方向に関して隙間があっても、ナット４０のボルト３０への螺合にともなって移動部材２３がボルト３０の軸方向に移動し、シャシー１のブッシュ２と圧接する。したがって、移動部材２３は、対向部２１との間でブッシュ２を挟持することとなる。これにより、ハウジング１２の対向部２１、２２とシャシー１のブッシュ２との間の隙間がなくなり、内部応力を発生させることなくハウジング１２の対向部２１、２２をシャシー１に固定できる。つまり、ハウジング１２の対向部２１、２２とシャシー１のブッシュ２の寸法ばらつきによる対向部２１、２２の変形を防止でき、後輪操舵装置１０が車両に取り付けられた時のハウジング１２の対向部２１、２２における内部応力をほぼゼロにできる。

また、引っ張り方向、曲げ方向に対しては、移動部材２３の側面で荷重を受けることができ、必要剛性、強度を確保できる。その結果、ハウジング１２の対向部２１、２２の材料強度を上げたり、対向部２１、２２の断面積を大きくしたり（肉厚・幅アップ）する必要がなく、後輪操舵装置１０の軽量化・小型化・低コスト化を実現できる。

さらに、ブッシュ２の相手部品（例えば、サスペンションフレーム）の寸法公差範囲を大きくすることができ（切削加工廃止）、相手部品の低コスト化も図れる。

さらに、後輪操舵装置１０の車両への取り付け時には、ハウジング１２における対向部２１、２２間の寸法と、車両の取り付け部位（シャシー１のブッシュ２）の寸法のクリアランスを大きくすることが可能であり、後輪操舵装置１０の車両への取り付けを容易にすることができる。また、市場でのサービス時（着脱時）等、後輪操舵装置１０の取り外し時には、ボルト３０及びナット４０を外した後は、ハウジング１２の対向部２２の移動部材２３が移動可能となり、後輪操舵装置１０の取り外しが容易となる。

本発明に係る後輪操舵装置１０が設けられる車両のシャシー１の模式図。 後輪操舵装置１０の構造を示す図。 図２におけるＩＩＩ示部分の拡大図で、ハウジング１２の固定部２０の構造を示す図。 ハウジング１２の固定部２０がシャシー１のブッシュ２に固定される態様を示す図。

符号の説明

１ シャシー
２ ブッシュ（取り付け部）
３ 後輪
１０ 後輪操舵装置
１１ ロッド
１２ ハウジング
１３ モータ
２０ 固定部
２１、２２ 対向部
２２ａ 支持穴（貫通穴）
２３ 移動部材
２４ Ｏリング
３０ ボルト
４０ ナット

Claims (3)

1. 車両の後輪に連結されるロッドと、
   前記ロッドを支持するとともに車両のシャシーに固定されるハウジングと、
   前記ハウジングに収容されるとともに前記後輪を操舵すべく前記ロッドを駆動するモータと、
   を備える車輪操舵装置であって、
   前記ハウジングは、前記シャシーに設けられた取り付け部をボルト及び前記ボルトに螺合するナットを介して挟持することで、前記ハウジングを前記シャシーに固定する固定部を有し、
   前記固定部は、前記取り付け部を挟持すべく前記ボルトの軸方向に互いに対向する一対の対向部を有し、
   前記対向部の一方には、前記ナットの前記ボルトへの螺合にともなって前記ボルトの軸方向に移動可能な移動部材が設けられ、
   前記移動部材は、前記対向部の他方との間で前記取り付け部を挟持することを特徴とする車輪操舵装置。
2. 前記対向部には、前記ボルトの軸方向に延在し、前記移動部材が挿入される貫通穴が設けられることを特徴とする請求項１に記載の車輪操舵装置。
3. 前記移動部材が前記貫通穴にＯリングを介して保持されることを特徴とする請求項２に記載の車輪操舵装置。

Images