JP7177681B2 - HUB UNIT WITH STEERING FUNCTION AND VEHICLE INCLUDING THE SAME - Google Patents

HUB UNIT WITH STEERING FUNCTION AND VEHICLE INCLUDING THE SAME Download PDF

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Description

この発明は、操舵機能付ハブユニットおよびこれを備えた車両に関し、走行状況に合わせ左右の車輪を適切な操舵角に制御することで、燃費の改善および走行性の安定と安全性の向上を図る技術に関する。 The present invention relates to a hub unit with a steering function and a vehicle equipped with the same. By controlling the steering angle of the left and right wheels appropriately according to the driving conditions, it aims to improve fuel consumption, stability of driving performance, and safety. Regarding technology.

一般的な自動車等の車両は、ハンドルとステアリング装置が機械的に接続され、また、ステアリング装置の両端はタイロッドによってそれぞれの左右輪につながっている。そのため、ハンドルの動きによる左右輪の切れ角度は初期の設定によって決まる。
車両のジオメトリには、(1) 左右輪の切れ角度が同じである「パラレルジオメトリ」、(2) 旋回中心を1か所にするために旋回内輪車輪角度を旋回外輪車輪角度よりも大きく切る「アッカーマンジオメトリ」が知られている。
In a vehicle such as a general automobile, a steering wheel and a steering device are mechanically connected, and both ends of the steering device are connected to left and right wheels by tie rods. Therefore, the turning angle of the left and right wheels due to the movement of the steering wheel is determined by the initial settings.
The vehicle geometry includes (1) "parallel geometry" in which the left and right wheels have the same turning angle, and (2) "turning inner wheel angle larger than turning outer wheel angle" in order to keep the turning center in one place. Ackermann Geometry" is known.

アッカーマンジオメトリは、車両に作用する遠心力を無視できるような低速域での旋回において、車両をスムーズに旋回させるために、各輪が共通の一点を中心として旋回するように左右輪の舵角差を設定している。しかし、遠心力を無視できない高速域の旋回においては、車輪は遠心力とつり合う方向にコーナリングフォースを発生させることが望ましいため、アッカーマンジオメトリよりもパラレルジオメトリとすることが好ましい。 The Ackermann geometry is designed so that the steering angle difference between the left and right wheels is adjusted so that each wheel turns around a common point in order to turn the vehicle smoothly at low speeds where the centrifugal force acting on the vehicle can be ignored. is set. However, in high-speed turning where the centrifugal force cannot be ignored, it is desirable for the wheels to generate cornering force in a direction that balances the centrifugal force, so the parallel geometry is preferable to the Ackermann geometry.

前述したように一般的な車両の操舵装置は機械的に車輪と接続されているため、一般的には固定された単一のステアリングジオメトリしか取ることができず、アッカーマンジオメトリとパラレルジオメトリとの中間的なジオメトリに設定されることが多い。しかし、この場合、低速域では左右輪の舵角差が不足して外輪の舵角が過大となり、高速域では内輪の舵角が過大となる。このように内外輪の車輪横力配分に不要な偏りがあると、走行抵抗の悪化による燃費悪化及びタイヤの早期摩耗の原因となり、また内外輪を効率的に利用できないので、コーナリングのスムーズさが損なわれるといった課題がある。 As mentioned above, a typical vehicle steering system is mechanically connected to the wheels, so it is generally possible to have only a single fixed steering geometry, which is intermediate between the Ackermann geometry and the parallel geometry. It is often set to a typical geometry. However, in this case, the steering angle difference between the left and right wheels is insufficient in the low speed range, resulting in an excessive steering angle of the outer wheels, and an excessive steering angle of the inner wheels in the high speed range. Unnecessary imbalance in the wheel lateral force distribution between the inner and outer wheels causes deterioration of fuel efficiency and premature wear of tires due to worsening of running resistance. There is the issue of damage.

独国特許出願公開第102012206337号明細書DE 102012206337 A1 特開2014-061744号公報JP 2014-061744 A

特許文献1では、モータを2個使っているため、モータ個数の増大によるコスト増が生じるだけでなく、制御が複雑になる。
特許文献2は、転舵軸に対しハブベアリングを片持ち支持しているため、剛性が低下し、過大な走行Gの発生によってステアリングジオメトリが変化してしまう可能性がある。
また転舵軸上に減速機を設けた場合、モータを含めてサイズが大きくなる。全体のサイズが大きくなると、車輪の内周部に全体を配置することが困難となる。また、減速比の大きい減速機を設けた場合、応答性が悪化する。
In Patent Document 1, since two motors are used, the increase in the number of motors not only causes an increase in cost but also complicates control.
In Patent Document 2, since the hub bearing is cantilevered with respect to the steering shaft, the rigidity is lowered, and there is a possibility that the steering geometry may change due to the generation of excessive traveling G.
In addition, when a speed reducer is provided on the steering shaft, the size including the motor becomes large. As the overall size increases, it becomes difficult to place the entire on the inner circumference of the wheel. Moreover, when a reduction gear with a large reduction ratio is provided, the responsiveness deteriorates.

上記のように従来の補助的な操舵機能を備えた機構は、車両において車輪のトー角またはキャンバー角を任意に変更することを目的としているため、モータおよび減速機構が複数必要になり複雑な構成となっている。また、剛性を確保することが困難となり、剛性を確保するためには大型化する必要があり重くなる。
まあ、これらの機構は、操舵機能をもたせた機構をホイール内に設けるため、水および泥の浸入対策が重要な課題となるが、この点に関する示唆または提案はなされていない。
As described above, conventional mechanisms with an auxiliary steering function are intended to arbitrarily change the toe angle or camber angle of the wheels of a vehicle, and therefore require multiple motors and speed reduction mechanisms, resulting in a complicated configuration. It has become. In addition, it becomes difficult to secure the rigidity, and in order to secure the rigidity, it is necessary to increase the size, which increases the weight.
Well, since these mechanisms are provided with a steering function inside the wheel, countermeasures against intrusion of water and mud are an important issue, but no suggestion or proposal has been made on this point.

車両において、車輪のトー角またはキャンバー角を任意に変更するためには、複雑な構成が必要であり、構成部品が多くなり、全体サイズが大きくなり重くなる。ばね下重量の増加は、乗り心地の悪化など車両運転性能への悪影響が懸念される。 In order to arbitrarily change the toe angle or camber angle of the wheels in a vehicle, a complicated configuration is required, the number of components increases, and the overall size and weight increases. An increase in unsprung weight may adversely affect vehicle driving performance, such as deterioration of ride comfort.

上記したサイズと重量増の課題を解決するため、本件出願人は補助転舵機能付ハブユニット(特願2017-122995、特願2017-122996など)を出願している。
これら補助転舵機能付ハブユニットの転舵軸周辺部の剛性および耐久性を低下させることなく水および泥などの浸入を防止するためには、操舵機能を備えた機構に用いられる転舵軸支持軸受の内部を密閉する必要がある。
In order to solve the above problems of increased size and weight, the present applicant has applied for a hub unit with an auxiliary steering function (Japanese Patent Application No. 2017-122995, Japanese Patent Application No. 2017-122996, etc.).
In order to prevent the ingress of water and mud without reducing the rigidity and durability of the steering shaft periphery of these hub units with auxiliary steering function, the steering shaft support used in the mechanism with the steering function is required. The inside of the bearing must be sealed.

この密封手段として複雑な構造を採用した場合、全体のサイズが増加し、転舵軸が車輪のホイールの中心部から離れた位置に構成され、転舵軸の中心から車輪の接地面までの距離が長く転舵させる力が過剰に必要となる。その場合、操舵用アクチュエータが大きくなるなどハブユニット全体の重量が増加してしまう。 If a complicated structure is adopted as this sealing means, the overall size increases, the steered shaft is configured at a position away from the center of the wheel, and the distance from the center of the steered shaft to the ground contact surface of the wheel is long and requires excessive force to steer. In that case, the weight of the entire hub unit increases, such as the size of the steering actuator.

この発明の目的は、操舵輪の通常の操舵に加えて、操舵輪または非操舵輪に微小な角度の操舵が行えて、燃費の改善および走行安定性の向上等が図れると共に、転舵軸部の剛性を確保しつつ転舵軸周辺部に水および異物等が侵入することを防止することができ、且つハブユニット全体のサイズの小型化およびハブユニット全体の重量の低減を図ることができる操舵機能付ハブユニットおよびこれを備えた車両を提供することである。 An object of the present invention is to enable steering of steered wheels or non-steered wheels at a minute angle in addition to normal steering of the steered wheels, thereby improving fuel efficiency and driving stability, etc. While securing the rigidity of the steering shaft, it is possible to prevent water and foreign matter from entering the periphery of the steering shaft, and to reduce the size and weight of the entire hub unit. An object of the present invention is to provide a functional hub unit and a vehicle equipped with the same.

この発明の操舵機能付ハブユニットは、車輪を支持するハブベアリングおよびこのハブベアリングの固定輪の外周面に設けられたアウターリングを有するハブユニット本体と、
懸架装置の足回りフレーム部品に設けられ、前記ハブユニット本体を上下方向に延びる転舵軸心回りに回転自在に支持するユニット支持部材と、
このユニット支持部材に対し、前記ハブユニット本体の前記転舵軸心回りの回転を許容する回転許容支持部品と、
前記ハブユニット本体を前記転舵軸心回りに回転駆動させる操舵用アクチュエータと、
前記アウターリングと前記ユニット支持部材との間に配置された第1の密封手段と、
前記回転許容支持部品を覆う第2の密封手段と、を備えたものである。
A hub unit with a steering function of the present invention comprises a hub unit body having a hub bearing for supporting a wheel and an outer ring provided on the outer peripheral surface of a fixed wheel of the hub bearing;
a unit support member provided on a suspension frame part of a suspension system for supporting the hub unit body rotatably around a steering shaft extending in the vertical direction;
a rotation-allowing support member that allows the hub unit main body to rotate about the steering axis with respect to the unit support member;
a steering actuator that rotationally drives the hub unit body about the turning axis;
a first sealing means disposed between the outer ring and the unit support member;
and a second sealing means covering the rotation-permitting support component.

この構成によると、車輪を支持するハブベアリングを含むハブユニット本体を、操舵用アクチュエータの駆動により、転舵軸心回りに自由に回転させることができる。これにより操舵輪の通常の操舵に加えて、操舵輪または非操舵輪に微小な角度の操舵が行える。旋回走行時にステアリングジオメトリを変化させることができるため、車両の走行安定性の向上を図れる。直線走行時にも、それぞれの場面に合わせてトー角度の量を調整することで、低速時には走行抵抗を下げ燃費を悪化させることなく、高速時には走行安定性を確保するなど調整が可能である。 According to this configuration, the hub unit body including the hub bearings that support the wheels can be freely rotated about the turning axis by driving the steering actuator. As a result, in addition to the normal steering of the steered wheels, steering of the steered wheels or the non-steered wheels can be performed at a very small angle. Since the steering geometry can be changed during cornering, the running stability of the vehicle can be improved. Even when driving in a straight line, by adjusting the amount of toe angle according to each situation, it is possible to reduce driving resistance at low speeds without deteriorating fuel efficiency, and to ensure driving stability at high speeds.

ハブユニット本体のアウターリングとユニット支持部材との間に、第1の密封手段を配置すると共に回転許容支持部品を覆う第2の密封手段を備えたため、回転許容支持部品に水および異物等が浸入するのを防止し、回転許容支持部品の寿命および信頼性を改善することができる。第1の密封手段として、例えば、Oリング等を採用し得る。第2の密封手段は、回転許容支持部品を覆うだけで足りることから、例えば、薄い蓋状の密封手段とすることで、コンパクトな密封手段とすることができる。これにより転舵軸部の剛性を確保しつつ転舵軸周辺部に水および異物等が侵入することを防止することができる。また第1,第2の密封手段の構造をそれぞれ簡単化することができるため、ハブユニット全体のサイズの小型化およびハブユニット全体の重量の低減を図ることができる。 Since the first sealing means is arranged between the outer ring of the hub unit main body and the unit support member and the second sealing means is provided to cover the rotation-permitting support parts, water and foreign matter are prevented from entering the rotation-permitting support parts. , and the life and reliability of the rotatable support components can be improved. For example, an O-ring or the like may be employed as the first sealing means. Since it is sufficient for the second sealing means to cover the rotation-permitting support component, for example, by using a thin lid-shaped sealing means, the sealing means can be made compact. As a result, it is possible to prevent water, foreign matter, and the like from entering the periphery of the steering shaft while ensuring the rigidity of the steering shaft. Further, since the structures of the first and second sealing means can be simplified, the overall size and weight of the hub unit can be reduced.

前記回転許容支持部品は、前記転舵軸心と同軸に配置される転がり軸受であり、この転がり軸受の外輪が前記ユニット支持部材に形成された嵌合孔に設置され、内輪が前記アウターリングに支持され、
前記第2の密封手段は、前記ユニット支持部材の前記嵌合孔に固定される円筒部と、この円筒部の軸方向基端部に繋がり前記転がり軸受を覆う底面部とを有するものであってもよい。この場合、第2の密封手段を金型等により容易に量産することができてコスト低減を図れるうえ、回転許容支持部品の上部または下部から水および異物等が侵入することをより確実に防止することができる。
The rotation-permitting support component is a rolling bearing that is arranged coaxially with the steering axis, the outer ring of this rolling bearing is installed in a fitting hole formed in the unit support member, and the inner ring is attached to the outer ring. supported,
The second sealing means has a cylindrical portion fixed to the fitting hole of the unit support member, and a bottom portion connected to the axial base end portion of the cylindrical portion and covering the rolling bearing. good too. In this case, the second sealing means can be easily mass-produced using a mold or the like, thereby reducing costs, and more reliably preventing water, foreign matter, etc. from entering from the top or bottom of the rotation-permitting support part. be able to.

前記アウターリングは、前記固定輪である外輪の外周面に固定された円環部と、この円環部の外周から上下に突出して前記回転許容支持部品をそれぞれ取付ける転舵軸部とを有し、
前記円環部のうち前記転舵軸心に垂直な平面部と、この平面部に隙間を介して互いに対向する前記ユニット支持部材の平面部との間に、前記第1の密封手段が配置されてもよい。
この場合、第1の密封手段として簡単でコンパクトな構造を採用できるため、転舵軸部、回転許容支持部品の各断面を所望の大きさにすることができ、これら転舵軸部および回転許容支持部品の剛性を容易に確保することができる。
The outer ring has an annular portion fixed to the outer peripheral surface of the outer ring, which is the stationary ring, and steering shaft portions projecting vertically from the outer periphery of the annular portion and on which the rotation-allowing support parts are respectively mounted. ,
The first sealing means is arranged between a plane portion of the annular portion perpendicular to the turning axis and a plane portion of the unit support member facing each other with a gap between the plane portions. may
In this case, since a simple and compact structure can be adopted as the first sealing means, each cross-section of the steering shaft portion and the rotation-permitting support component can be made to have a desired size. Rigidity of the support component can be easily ensured.

前記アウターリングは、前記前記固定輪である外輪の外周面に固定された円環部と、この円環部の外周から上下に突出して前記回転許容支持部品をそれぞれ取付ける転舵軸部とを有し、
前記上下の前記転舵軸部の外周面と、この転舵軸部の外周面に隙間を介して対向する前記ユニット支持部材の一部の内周面との間に、前記第1の密封手段が配置されてもよい。
この場合、第1の密封手段として簡単でコンパクトな構造を採用できるため、転舵軸部、回転許容支持部品の断面を所望の大きさにすることができ、これら転舵軸部および回転許容支持部品の剛性を容易に確保することができる。
The outer ring has an annular portion fixed to the outer peripheral surface of the outer ring, which is the fixed ring, and steering shaft portions protruding vertically from the outer periphery of the annular portion to which the rotation-allowing support parts are mounted. death,
The first sealing means is provided between the outer peripheral surfaces of the upper and lower steered shaft portions and the inner peripheral surface of a part of the unit support member facing the outer peripheral surfaces of the steered shaft portions with a gap therebetween. may be placed.
In this case, since a simple and compact structure can be adopted as the first sealing means, the cross sections of the turning shaft portion and the rotation-permitting support component can be made to desired sizes. Rigidity of parts can be easily ensured.

前記第1の密封手段として、摺動可能な弾性部材が用いられてもよい。この場合、第1の密封手段の構造をコンパクト化でき、またハブユニット全体のコスト低減を図ることができる。 A slidable elastic member may be used as the first sealing means. In this case, the structure of the first sealing means can be made compact, and the cost of the entire hub unit can be reduced.

前記車輪のホイール内に前記回転許容支持部品が配置されてもよい。この場合、転舵軸心と車輪の接地面との距離を短縮または零にすることができるため、ハブユニット本体を回転駆動させる力を過剰に必要とせず、操舵用アクチュエータの小型化を図ることが可能となる。したがって、ハブユニット全体の重量を確実に低減することができる。 The rotation-permitting support component may be arranged within the wheel of the wheel. In this case, since the distance between the steering axis and the ground contact surface of the wheel can be shortened or eliminated, an excessive force for rotationally driving the hub unit body is not required, and the size of the steering actuator can be reduced. becomes possible. Therefore, the weight of the entire hub unit can be reliably reduced.

この発明の操舵システムは、この発明の上記いずれかの構成の操舵機能付ハブユニットと、この操舵機能付ハブユニットの操舵用アクチュエータを制御する制御装置とを備えた操舵システムであって、前記制御装置は、与えられた操舵角指令信号に応じた電流指令信号を出力する操舵制御部と、この操舵制御部から入力された電流指令信号に応じた電流を出力して前記操舵用アクチュエータを駆動制御するアクチュエータ駆動制御部とを有する。 A steering system according to the present invention includes a hub unit with a steering function having any one of the above configurations of the present invention, and a control device for controlling a steering actuator of the hub unit with a steering function, wherein the control The device includes a steering control section that outputs a current command signal corresponding to a given steering angle command signal, and a current corresponding to the current command signal input from the steering control section to drive and control the steering actuator. and an actuator drive control unit.

この構成によると、操舵制御部は、与えられた転舵角指令信号に応じた電流指令信号を出力する。アクチュエータ駆動制御部は、操舵制御部から入力された電流指令信号に応じた電流を出力して操舵用アクチュエータを駆動制御する。したがって、運転者のハンドル操作による操舵に付加して車輪角度を任意に変更することができる。 According to this configuration, the steering control section outputs a current command signal corresponding to the given steering angle command signal. The actuator drive control section outputs a current corresponding to the current command signal input from the steering control section to drive and control the steering actuator. Therefore, the wheel angle can be arbitrarily changed in addition to the steering by the steering wheel operation of the driver.

この発明の車両は、この発明の上記いずれかの構成の操舵機能付ハブユニットを用いて前輪および後輪のいずれか一方または両方が支持される。
そのため、この発明の操舵機能付ハブユニットにつき前述した各効果が得られる。前輪は一般的に操舵輪とされるが、操舵輪にこの発明の操舵機能付ハブユニットを適用した場合は、走行中におけるトー角調整に効果的である。また、後輪は一般的に非操舵輪とされるが、非操舵輪に適用した場合は、非操舵輪の若干の転舵によって低速走行時における最小回転半径の低減を図ることができる。
In the vehicle of the present invention, one or both of the front wheels and the rear wheels are supported using the hub unit with steering function having any of the above configurations of the present invention.
Therefore, each of the effects described above can be obtained for the hub unit with steering function of the present invention. The front wheels are generally steered wheels, and if the hub unit with steering function of the present invention is applied to the steered wheels, it is effective in adjusting the toe angle during running. In addition, although the rear wheels are generally non-steered wheels, when applied to the non-steered wheels, the minimum turning radius during low-speed running can be reduced by slightly turning the non-steered wheels.

この発明の操舵機能付ハブユニットは、車輪を支持するハブベアリングおよびこのハブベアリングの固定輪の外周面に設けられたアウターリングを有するハブユニット本体と、懸架装置の足回りフレーム部品に設けられ、前記ハブユニット本体を上下方向に延びる転舵軸心回りに回転自在に支持するユニット支持部材と、このユニット支持部材に対し、前記ハブユニット本体の前記転舵軸心回りの回転を許容する回転許容支持部品と、前記ハブユニット本体を前記転舵軸心回りに回転駆動させる操舵用アクチュエータと、前記アウターリングと前記ユニット支持部材との間に配置された第1の密封手段と、前記回転許容支持部品を覆う第2の密封手段と、を備えたため、操舵輪の通常の操舵に加えて、操舵輪または非操舵輪に微小な角度の操舵が行えて、燃費の改善および走行安定性の向上等が図れると共に、転舵軸部の剛性を確保しつつ転舵軸周辺部に水および異物等が侵入することを防止することができ、且つハブユニット全体のサイズの小型化およびハブユニット全体の重量の低減を図ることができる。 A hub unit with a steering function according to the present invention includes a hub unit main body having a hub bearing for supporting a wheel and an outer ring provided on the outer peripheral surface of a fixed wheel of the hub bearing, and a suspension frame part of a suspension system, a unit support member that supports the hub unit body rotatably around a steering shaft extending in the vertical direction; and a rotation allowance that allows rotation of the hub unit body around the steering shaft center with respect to the unit support member. a support component, a steering actuator for rotationally driving the hub unit body about the steering axis, a first sealing means arranged between the outer ring and the unit support member, and the rotation-allowing support. and a second sealing means for covering the parts, so that in addition to the normal steering of the steered wheels, the steered wheels or the non-steered wheels can be steered at a small angle, improving fuel efficiency and driving stability. In addition, it is possible to prevent water and foreign matter from entering the peripheral portion of the steering shaft while ensuring the rigidity of the steering shaft portion, reduce the size of the entire hub unit, and reduce the weight of the entire hub unit. can be reduced.

この発明の操舵システムは、この発明の上記いずれかの構成のこの発明の上記いずれかの構成の操舵機能付ハブユニットと、この操舵機能付ハブユニットの操舵用アクチュエータを制御する制御装置とを備えた操舵システムであって、前記制御装置は、与えられた操舵角指令信号に応じた電流指令信号を出力する操舵制御部と、この操舵制御部から入力された電流指令信号に応じた電流を出力して前記操舵用アクチュエータを駆動制御するアクチュエータ駆動制御部とを有するため、操舵輪の通常の操舵に加えて、操舵輪または非操舵輪に微小な角度の操舵が行えて、燃費の改善および走行安定性の向上等が図れると共に、転舵軸部の剛性を確保しつつ転舵軸周辺部に水および異物等が侵入することを防止することができ、且つハブユニット全体のサイズの小型化およびハブユニット全体の重量の低減を図ることができる。 A steering system according to the present invention includes a hub unit with a steering function according to any one of the structures of the present invention, and a control device for controlling a steering actuator of the hub unit with a steering function. The steering system comprises a steering control unit that outputs a current command signal corresponding to a given steering angle command signal, and a current corresponding to the current command signal input from the steering control unit. and the actuator drive control unit for driving and controlling the steering actuator, in addition to the normal steering of the steered wheels, the steered wheels or the non-steered wheels can be steered at a small angle, improving fuel consumption and driving. It is possible to improve the stability of the steering shaft, prevent water and foreign matter from entering the vicinity of the steering shaft while ensuring the rigidity of the steering shaft, and reduce the size of the entire hub unit. It is possible to reduce the weight of the entire hub unit.

この発明の車両は、この発明におけるいずれかの構成の操舵機能付ハブユニットを用いて前輪および後輪のいずれか一方または両方が支持されたため、操舵輪の通常の操舵に加えて、操舵輪または非操舵輪に微小な角度の操舵が行えて、燃費の改善および走行安定性の向上等が図れると共に、転舵軸部の剛性を確保しつつ転舵軸周辺部に水および異物等が侵入することを防止することができ、且つハブユニット全体のサイズの小型化およびハブユニット全体の重量の低減を図ることができる。 In the vehicle of the present invention, one or both of the front wheels and the rear wheels are supported using the hub unit with steering function of any configuration of the present invention. It is possible to steer the non-steered wheels at a very small angle, thereby improving fuel consumption and driving stability, while ensuring the rigidity of the steering shaft while preventing water and foreign matter from entering the area around the steering shaft. In addition, the overall size and weight of the hub unit can be reduced.

この発明の第1の実施形態に係る操舵機能付ハブユニットおよびその周辺の構成を示す縦断面図である。1 is a vertical cross-sectional view showing the structure of a hub unit with a steering function and its surroundings according to a first embodiment of the present invention; FIG. 同操舵機能付ハブユニットおよびその周辺の構成を示す水平断面図である。FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view showing the structure of the hub unit with steering function and its surroundings; 同操舵機能付ハブユニットの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the hub unit with a steering function. 同操舵機能付ハブユニットの正面図である。It is a front view of the hub unit with a steering function. 同操舵機能付ハブユニットの平面図である。It is a top view of the same hub unit with a steering function. 図4のVI - VI線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. 4; 同操舵機能付ハブユニットの回転許容支持部品の周辺部の拡大断面図である。4 is an enlarged cross-sectional view of a peripheral portion of a rotation-permitting support component of the hub unit with steering function; FIG. この発明の第2の実施形態に係る操舵機能付ハブユニットにおける回転許容支持部品の周辺部の拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a peripheral portion of a rotation-allowing support component in a hub unit with steering function according to a second embodiment of the present invention; この発明の第3の実施形態に係る操舵機能付ハブユニットにおける回転許容支持部品の周辺部の拡大断面図である。FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a peripheral portion of a rotation-allowing support component in a hub unit with steering function according to a third embodiment of the present invention; いずれかの操舵機能付ハブユニットを備えた車両の模式平面図である。1 is a schematic plan view of a vehicle provided with any hub unit with steering function; FIG. いずれかの操舵機能付ハブユニットを備えた車両の他の例の模式平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view of another example of a vehicle provided with any hub unit with steering function; いずれかの操舵機能付ハブユニットを備えた車両のその他の例の模式平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view of another example of a vehicle provided with any hub unit with steering function;

[第1の実施形態]
この発明の実施形態に係る操舵機能付ハブユニットを図1ないし図7と共に説明する。
<操舵機能付ハブユニットの概略構造>
図1に示すように、この操舵機能付ハブユニット1は、ハブユニット本体2と、ユニット支持部材3と、回転許容支持部品4と、第1,第2の密封手段33,34(図7)と、操舵用アクチュエータ5とを備える。足回りフレーム部品であるナックル6に一体にユニット支持部材3が設けられている。このユニット支持部材3のインボード側に、操舵用アクチュエータ5のアクチュエータ本体7が設けられ、ユニット支持部材3のアウトボード側に、ハブユニット本体2が設けられる。操舵機能付ハブユニット1を車両に搭載した状態で、車両の車幅方向外側をアウトボード側といい、車両の車幅方向中央側をインボード側という。
[First embodiment]
A hub unit with a steering function according to an embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.
<Schematic structure of hub unit with steering function>
As shown in FIG. 1, the steering hub unit 1 includes a hub unit body 2, a unit support member 3, a rotation-allowing support member 4, and first and second sealing means 33 and 34 (FIG. 7). and a steering actuator 5 . A unit support member 3 is provided integrally with a knuckle 6, which is an underbody frame component. The actuator main body 7 of the steering actuator 5 is provided on the inboard side of the unit support member 3 , and the hub unit main body 2 is provided on the outboard side of the unit support member 3 . When the hub unit 1 with a steering function is mounted on the vehicle, the vehicle width direction outer side of the vehicle is called the outboard side, and the vehicle width direction central side of the vehicle is called the inboard side.

図2および図3に示すように、ハブユニット本体2とアクチュエータ本体7とはジョイント部8により連結されている。通常、このジョイント部8は、防水、防塵のために図示外のブーツが取り付けられている。 As shown in FIGS. 2 and 3 , the hub unit body 2 and the actuator body 7 are connected by a joint portion 8 . Normally, this joint portion 8 is attached with a boot (not shown) for waterproofing and dustproofing.

図1に示すように、ハブユニット本体2は、上下方向に延びる転舵軸心A回りに回転自在なように、上下二箇所で回転許容支持部品4,4を介してユニット支持部材3に支持されている。転舵軸心Aは、車輪9の回転軸心Oとは異なる軸心であり、主な操舵を行うキングピン軸とも異なっている。通常の車両は、車両走行の直進安定性の向上を目的としてキングピン角度が10~20度で設定されているが、この実施形態の操舵機能付ハブユニット1は、前記キングピン角度とは別の角度(軸)の転舵軸を有する。車輪9は、ホイール9aとタイヤ9bとを備える。 As shown in FIG. 1, the hub unit main body 2 is supported by a unit support member 3 via rotation-permitting support parts 4, 4 at two upper and lower positions so as to be rotatable about a steering axis A extending in the vertical direction. It is The steering axis A is different from the rotation axis O of the wheel 9, and is also different from the kingpin axis for main steering. In a normal vehicle, the kingpin angle is set at 10 to 20 degrees for the purpose of improving the straight running stability of the vehicle. It has a steering shaft of (axis). The wheel 9 includes a wheel 9a and a tire 9b.

<操舵機能付ハブユニット1の設置箇所>
この操舵機能付ハブユニット1は、この実施形態では操舵輪、具体的には図10に示すように、車両10の前輪9Fのステアリング装置11による操舵に付加して左右輪個別に微小な角度(約±5deg)を操舵させる機構として、懸架装置12のナックル6に一体に設けられる。
<Location of hub unit 1 with steering function>
In this embodiment, the steering function-equipped hub unit 1 is used to steer the steered wheels, specifically, the front wheels 9F of the vehicle 10 as shown in FIG. ±5 degrees) is provided integrally with the knuckle 6 of the suspension system 12 .

図2および図10に示すように、ステアリング装置11は、車体に取り付けられ、運転者のハンドル11aの操作、または図示外の自動運転装置、運転支援装置の指令等によって動作し、その進退するタイロッド14が、ユニット支持部材3のステアリング結合部6d(後述する)に連結されている。ステアリング装置11は、ラック・ピニオン式等とされるが、どのタイプのステアリング装置でも構わない。懸架装置12は、例えば、ショックアブソーバーをナックル6に直接固定するストラット式サスペンション機構を適用しているが、ダブルウィッシュボーン式サスペンション機構、マルチリンク式サスペンション機構、その他のサスペンション機構を適用してもよい。 As shown in FIGS. 2 and 10, the steering device 11 is attached to the vehicle body and is operated by a driver's operation of a steering wheel 11a or by commands from an automatic driving device or a driving support device (not shown). 14 is connected to a steering coupling portion 6d (described later) of the unit support member 3. As shown in FIG. The steering device 11 is of a rack and pinion type or the like, but any type of steering device may be used. The suspension system 12 employs, for example, a strut suspension mechanism that directly fixes the shock absorber to the knuckle 6, but a double wishbone suspension mechanism, a multi-link suspension mechanism, or other suspension mechanisms may also be applied. .

<ハブユニット本体2について>
図1に示すように、ハブユニット本体2は、車輪9の支持用のハブベアリング15と、アウターリング16と、後述の操舵力受け部であるアーム部17(図3)とを備える。
図6に示すように、ハブベアリング15は、内輪18と、外輪19と、これら内外輪18,19間に介在したボール等の転動体20とを有し、車体側の部材と車輪9(図1)とを繋ぐ役目をしている。
<Regarding the hub unit body 2>
As shown in FIG. 1, the hub unit main body 2 includes a hub bearing 15 for supporting the wheel 9, an outer ring 16, and an arm portion 17 (FIG. 3) as a steering force receiving portion described later.
As shown in FIG. 6, the hub bearing 15 has an inner ring 18, an outer ring 19, and rolling elements 20 such as balls interposed between the inner and outer rings 18, 19. 1) It serves as a link between

このハブベアリング15は、図示の例では、外輪19が固定輪、内輪18が回転輪となり、転動体20が複列とされたアンギュラ玉軸受とされている。内輪18は、ハブフランジ18aaを有しアウトボード側の軌道面を構成するハブ輪部18aと、インボード側の軌道面を構成する内輪部18bとを有する。図1に示すように、ハブフランジ18aaに、車輪9のホイール9aがブレーキロータ21aと重なり状態でボルト固定されている。内輪18は、回転軸心O回りに回転する。 In the illustrated example, the hub bearing 15 is an angular contact ball bearing in which the outer ring 19 is a fixed ring, the inner ring 18 is a rotating ring, and the rolling elements 20 are double rows. The inner ring 18 has a hub ring portion 18a having a hub flange 18aa and forming an outboard side raceway surface, and an inner ring portion 18b forming an inboard side raceway surface. As shown in FIG. 1, the wheel 9a of the wheel 9 is bolted to the hub flange 18aa so as to overlap the brake rotor 21a. The inner ring 18 rotates around the rotation axis O.

図6および図7に示すように、アウターリング16は、ハブベアリング15の外輪19の外周面に設けられ外輪19と一体に動作するものであり、後述する回転許容支持部品4で支持される。この例では、アウターリング16は、外輪19の外周面に圧入または溶接によってこの外輪19に固定されている。なおアウターリング16は、外輪19と同一材料から成る一体構造であってもよい。
アウターリング16は、外輪に外周面に固定された円環部16aと、この円環部16aの外周から上下に突出して設けられたトラニオン軸状の転舵軸部16b,16bとを有する。略鉛直方向に延びる各転舵軸部16bは、転舵軸心Aに同軸に設けられる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the outer ring 16 is provided on the outer peripheral surface of the outer ring 19 of the hub bearing 15, operates integrally with the outer ring 19, and is supported by the rotation-allowing support component 4, which will be described later. In this example, the outer ring 16 is fixed to the outer ring 19 by press-fitting or welding to the outer peripheral surface of the outer ring 19 . Note that the outer ring 16 may be made of the same material as the outer ring 19 and may have an integral structure.
The outer ring 16 has an annular portion 16a fixed to the outer peripheral surface of the outer ring, and trunnion shaft-like steerable shaft portions 16b, 16b protruding vertically from the outer periphery of the annular portion 16a. Each steered shaft portion 16b extending in a substantially vertical direction is provided coaxially with the steered shaft center A. As shown in FIG.

図2に示すように、ブレーキ21は、ブレーキロータ21aと、ブレーキキャリパ21bとを有する。ブレーキキャリパ21bは、外輪19に一体にアーム状に突出して形成された上下二箇所のブレーキキャリパ取付部22(図4)に取付けられる。 As shown in FIG. 2, the brake 21 has a brake rotor 21a and a brake caliper 21b. The brake caliper 21b is attached to two upper and lower brake caliper attachment portions 22 (FIG. 4) formed integrally with the outer ring 19 so as to protrude in the form of arms.

<回転許容支持部品およびユニット支持部材について>
図6および図7に示すように、各回転許容支持部品4は転がり軸受から成る。この例では、転がり軸受として、円すいころ軸受が適用されている。転がり軸受は、転舵軸部16bに嵌合された内輪4aと、ユニット支持部材3に嵌合された外輪4bと、内外輪4a,4b間に介在する複数の転動体4cと、これら転動体4cを保持する保持器とを有する。
<Regarding rotation-permitting support parts and unit support members>
As shown in FIGS. 6 and 7, each rotation-permitting support component 4 consists of a rolling bearing. In this example, tapered roller bearings are used as rolling bearings. The rolling bearing includes an inner ring 4a fitted to the steering shaft portion 16b, an outer ring 4b fitted to the unit support member 3, a plurality of rolling elements 4c interposed between the inner and outer rings 4a and 4b, and these rolling elements. 4c.

ユニット支持部材3は、ユニット支持部材本体3Aと、ユニット支持部材結合体3Bとを有する。例えば、上下の転舵軸部16b,16bのうち上側の転舵軸部16bがユニット支持部材本体3Aに支持され、下側の転舵軸部16bがユニット支持部材結合体3Bに支持されている。この場合、ユニット支持部材本体3Aの上側のアウトボード側端に、上側の転舵軸部16bを支持する支持部3Abが一体に設けられている。この支持部3Abに、上側の回転許容支持部品4の外輪外周面を嵌合する嵌合孔3Acが形成されている。 The unit support member 3 has a unit support member main body 3A and a unit support member combined body 3B. For example, of the upper and lower steering shaft portions 16b, 16b, the upper steering shaft portion 16b is supported by the unit support member main body 3A, and the lower steering shaft portion 16b is supported by the combined unit support member assembly 3B. . In this case, a support portion 3Ab that supports the upper steering shaft portion 16b is provided integrally with the upper outboard side end of the unit support member main body 3A. A fitting hole 3Ac into which the outer peripheral surface of the outer ring of the upper rotation-permitting support component 4 is fitted is formed in the support portion 3Ab.

ユニット支持部材結合体3Bは略円筒状の筒状部材から成り、ユニット支持部材本体3Aの下側のアウトボード側端には、前記筒状部材の外周面の一部が嵌め込まれる部分的な凹球面状の被結合部(図示せず)が形成されている。前記被結合部に前記筒状部材の外周面の一部が嵌め込まれてユニット支持部材本体3Aに対しユニット支持部材結合体3Bが固定される。このユニット支持部材結合体3Bの嵌合孔に、下側の回転許容支持部品4の外輪外周面が嵌合される。よって、上側の転舵軸部16bがユニット支持部材本体3Aに支持され、下側の転舵軸部16bがユニット支持部材結合体3Bに支持される。なお図3において、ユニット支持部材3を一点鎖線で表す。 The unit support member assembly 3B is composed of a substantially cylindrical tubular member, and the lower outboard side end of the unit support member main body 3A is partially recessed into which a part of the outer peripheral surface of the tubular member is fitted. A spherical coupling part (not shown) is formed. A portion of the outer peripheral surface of the tubular member is fitted into the coupled portion to fix the unit supporting member assembly 3B to the unit supporting member main body 3A. The outer peripheral surface of the outer ring of the lower rotation-permitting support component 4 is fitted into the fitting hole of the unit support member assembly 3B. Therefore, the upper steering shaft portion 16b is supported by the unit support member main body 3A, and the lower steering shaft portion 16b is supported by the combined unit support member 3B. In addition, in FIG. 3, the unit support member 3 is represented by a dashed line.

なお、ユニット支持部材本体3Aの上下のアウトボード側端に、略リング形状のユニット支持部材結合体3Bが着脱自在に固定される構造であってもよい。この場合、ユニット支持部材本体3Aのアウトボード側端のうち上下の部分には、部分的な凹球面状の嵌合孔形成部がそれぞれ形成されている。またユニット支持部材結合体3Bのインボード側側面のうち上下の部分には、部分的な凹球面状の嵌合孔形成部がそれぞれ形成されている。ユニット支持部材本体3Aのアウトボード側端にユニット支持部材結合体3Bが固定され、各上下の部分につき、嵌合孔形成部が互いに組み合わされることにより、全周に連なる嵌合孔が形成される。この嵌合孔に外輪4b(図6)が嵌合されている。 It should be noted that a structure may be adopted in which substantially ring-shaped unit support member combined bodies 3B are detachably fixed to the upper and lower outboard side ends of the unit support member main body 3A. In this case, the upper and lower portions of the outboard side end of the unit support member main body 3A are respectively formed with partially concave spherical fitting hole forming portions. Partial concave spherical fitting hole forming portions are respectively formed in the upper and lower portions of the inboard side surface of the unit support member combination 3B. A unit support member assembly 3B is fixed to the outboard side end of the unit support member main body 3A, and the fitting hole forming portions of the upper and lower portions are combined with each other, thereby forming a fitting hole that extends along the entire circumference. . The outer ring 4b (FIG. 6) is fitted into this fitting hole.

図6および図7に示すように、各取付軸部16bには、雌ねじ部が径方向に延びるように形成され、この雌ねじ部に螺合するボルト23が設けられている。内輪4aの端面に円板状の押圧部材24を介在させ、前記雌ねじ部に螺合するボルト23により、内輪4aの端面に押圧力を付与することで、各回転許容支持部品4にそれぞれ予圧を与えている。これにより各回転許容支持部品4の剛性を高め得る。なお、回転許容支持部品4の転がり軸受は、円すいころ軸受に代えてアンギュラ玉軸受または四点接触玉軸受を用いてもよい。その場合も、上記と同様に予圧を与えることができる。 As shown in FIGS. 6 and 7, each mounting shaft portion 16b is formed with a female thread extending in the radial direction, and a bolt 23 screwed into the female thread is provided. A disk-shaped pressing member 24 is interposed on the end surface of the inner ring 4a, and a bolt 23 screwed into the female thread portion applies a pressing force to the end surface of the inner ring 4a, thereby preloading each rotation-allowing support member 4. giving. Thereby, the rigidity of each rotation-permitting support component 4 can be increased. The rolling bearing of the rotation-permitting support component 4 may be an angular ball bearing or a four-point contact ball bearing instead of the tapered roller bearing. Also in that case, preload can be applied in the same manner as described above.

図1に示すように、上下の転舵軸部16b,16bは、それぞれ回転許容支持部品4,4を介してユニット支持部材3に支持され、各回転許容支持部品4が車輪9のホイール9a内に位置する。この例では、各回転許容支持部品4が、ホイール9a内でこのホイール9aの幅方向中間付近に配置される。 As shown in FIG. 1, the upper and lower steered shafts 16b, 16b are supported by the unit support member 3 via rotation-permitting support parts 4, 4, respectively, and each rotation-permitting support part 4 is inside the wheel 9a of the wheel 9. Located in In this example, each rotation-permitting support component 4 is arranged in the wheel 9a near the middle in the width direction of the wheel 9a.

図2に示すように、アーム部17は、ハブベアリング15の外輪19に補助的な操舵力を与える作用点となる部位であり、アウターリング16の外周の一部に一体に突出する。アーム部17は、ジョイント部8を介して、操舵用アクチュエータ5の直動出力部25aに回転自在に連結されている。これにより、操舵用アクチュエータ5の直動出力部25aが進退することで、ハブユニット本体2が転舵軸心A(図1)回りに回転、つまり補助操舵させられる。 As shown in FIG. 2 , the arm portion 17 is a portion that acts as a point of action for applying an auxiliary steering force to the outer ring 19 of the hub bearing 15 and integrally protrudes from a portion of the outer circumference of the outer ring 16 . The arm portion 17 is rotatably connected to the direct-acting output portion 25 a of the steering actuator 5 via the joint portion 8 . As a result, the direct-acting output portion 25a of the steering actuator 5 advances and retreats, so that the hub unit main body 2 rotates about the turning axis A (FIG. 1), that is, is assisted to be steered.

<密封手段について>
図7(a)は操舵機能付ハブユニット1の回転許容支持部品4の周辺部の拡大断面図であり、図7(b)は図7(a)のVII(b)部の部分拡大図である。
<第1の密封手段33>
第1の密封手段33は、アウターリング16とユニット支持部材3との間に配置され、後述する第2の密封手段34は上下の回転許容支持部品4,4を覆う。アウターリング16における円環部16aのうち、上下の転舵軸部16b,16bがある位相つまり円周方向の上下の部分には、転舵軸心Aに垂直な平面部35がそれぞれ形成されている。換言すれば、各平面部35は、各転舵軸部16bの基端部周辺で転舵軸心Aに垂直に形成されている。
<Regarding sealing means>
7(a) is an enlarged cross-sectional view of the peripheral portion of the rotation-allowing support component 4 of the hub unit 1 with steering function, and FIG. 7(b) is a partial enlarged view of the VII(b) portion of FIG. 7(a). be.
<First sealing means 33>
A first sealing means 33 is arranged between the outer ring 16 and the unit support member 3, and a second sealing means 34, which will be described later, covers the upper and lower rotation-permitting support parts 4,4. Of the annular portion 16a of the outer ring 16, plane portions 35 perpendicular to the steering shaft center A are formed in phases where the upper and lower steering shaft portions 16b, 16b are located, that is, upper and lower portions in the circumferential direction. there is In other words, each flat portion 35 is formed perpendicular to the steering shaft center A around the base end portion of each steering shaft portion 16b.

円環部16aのうち転舵軸心Aに垂直な平面部35と、この平面部35に隙間δ1を介して互いに対向するユニット支持部材3の平面部36との間に、第1の密封手段33がそれぞれ配置されている。円環部16aの各平面部35には、転舵軸心A回りの環状溝35aがそれぞれ形成され、各環状溝35aに第1の密封手段33がそれぞれ嵌め込まれている。第1の密封手段33として、摺動可能なOリング等の弾性部材が用いられている。環状溝35aに嵌め込まれた前記弾性部材に、潤滑剤が塗布されて使用される。環状溝35aに嵌め込まれた前記弾性部材がユニット支持部材3の平面部36に潰されて弾性変形することで、前記隙間δ1を密封し得る。円環部16aの平面部35に環状溝35aが形成される構成に代えて、ユニット支持部材3の平面部36に環状溝が形成されて、このユニット支持部材3の平面部36の環状溝に第1の密封手段33が嵌め込まれてもよい。 A first sealing means is provided between a flat portion 35 of the annular portion 16a which is perpendicular to the steering axis A and a flat portion 36 of the unit support member 3 which faces the flat portion 35 via a gap δ1. 33 are arranged respectively. Each flat portion 35 of the annular portion 16a is formed with an annular groove 35a around the turning axis A, and a first sealing means 33 is fitted in each annular groove 35a. As the first sealing means 33, an elastic member such as a slidable O-ring is used. Lubricant is applied to the elastic member fitted in the annular groove 35a. The elastic member fitted in the annular groove 35a is crushed by the flat portion 36 of the unit support member 3 and elastically deformed, thereby sealing the gap δ1. Instead of forming the annular groove 35a on the flat portion 35 of the annular portion 16a, an annular groove is formed on the flat portion 36 of the unit support member 3 so that the annular groove 35a is formed on the flat portion 36 of the unit support member 3. A first sealing means 33 may be fitted.

<第2の密封手段>
第2の密封手段34は、薄い蓋状の密封手段であり、ユニット支持部材3に固定されている。具体的には、第2の密封手段34は、有底略円筒状に形成され、ユニット支持部材3に固定される大径の円筒部34aと、この円筒部34aの軸方向基端部に繋がる底面部34bとを有する。底面部34bは、円筒部34aの軸方向基端部から半径方向に延びる円板部分34baと、この円板部分34baの中央付近から軸方向に突出し大径の円筒部34aに同心に形成された小径の円筒部分34bbと、この小径の円筒部分34bbの軸方向基端部を覆う底部分34bcとを有する。
<Second Sealing Means>
The second sealing means 34 is a thin lid-shaped sealing means and is fixed to the unit support member 3 . Specifically, the second sealing means 34 is formed in a substantially cylindrical shape with a bottom, and is connected to a large-diameter cylindrical portion 34a fixed to the unit support member 3 and an axial base end portion of the cylindrical portion 34a. and a bottom portion 34b. The bottom surface portion 34b is formed concentrically with a disc portion 34ba radially extending from the axial base end portion of the cylindrical portion 34a and a large-diameter cylindrical portion 34a protruding axially from the vicinity of the center of the disc portion 34ba. It has a small diameter cylindrical portion 34bb and a bottom portion 34bc that covers the axial base end of the small diameter cylindrical portion 34bb.

図7(a)に示す上側の第2の密封手段34については、大径の円筒部34aが、例えば、ユニット支持部材本体3Aの嵌合孔3Acに嵌まり込み固定される。下側の第2の密封手段34(図1)については、大径の円筒部34aが、例えば、筒状部材のユニット支持部材結合体3B(図1)の内周面に嵌まり込み固定される。小径の円筒部分34bbは、大径の円筒部34aよりも小径に形成されている。ボルト23の頭部が小径の円筒部分34bbおよび底部分34bcで覆われ、押圧部材24および回転許容支持部品4が主に円板部分34baおよび大径の円筒部34aで覆われている。また第2の密封手段34は、小径の円筒部分34bbおよび円板部分34baを設けたことでブレーキロータ21aとの干渉を防いでいる。 As for the second sealing means 34 on the upper side shown in FIG. 7(a), the large-diameter cylindrical portion 34a is fitted and fixed in the fitting hole 3Ac of the unit support member main body 3A, for example. Regarding the second sealing means 34 (FIG. 1) on the lower side, a large-diameter cylindrical portion 34a is, for example, fitted and fixed to the inner peripheral surface of the unit supporting member assembly 3B (FIG. 1) of a cylindrical member. be. The small diameter cylindrical portion 34bb is formed to have a smaller diameter than the large diameter cylindrical portion 34a. The head of the bolt 23 is covered with a small-diameter cylindrical portion 34bb and a bottom portion 34bc, and the pressing member 24 and the rotation-permitting support component 4 are mainly covered with a disc portion 34ba and a large-diameter cylindrical portion 34a. Further, the second sealing means 34 prevents interference with the brake rotor 21a by providing a small-diameter cylindrical portion 34bb and a disc portion 34ba.

<操舵用アクチュエータ5>
図3に示すように、操舵用アクチュエータ5は、ハブユニット本体2を転舵軸心A(図1)回りに回転駆動させるアクチュエータ本体7を有する。
図2に示すように、アクチュエータ本体7は、モータ26と、モータ26の回転を減速する減速機27と、この減速機27の正逆の回転出力を直動出力部25aの往復直線動作に変換する直動機構25とを備える。モータ26は、例えば永久磁石型同期モータとされるが、直流モータであっても、誘導モータであってもよい。
<Steering Actuator 5>
As shown in FIG. 3, the steering actuator 5 has an actuator body 7 that rotates the hub unit body 2 around the turning axis A (FIG. 1).
As shown in FIG. 2, the actuator main body 7 includes a motor 26, a speed reducer 27 that reduces the rotation of the motor 26, and converts the forward and reverse rotation output of the speed reducer 27 into reciprocating linear motion of a linear motion output section 25a. A linear motion mechanism 25 is provided. The motor 26 is, for example, a permanent magnet type synchronous motor, but may be a DC motor or an induction motor.

減速機27は、ベルト伝達機構等の巻き掛け式伝達機構またはギヤ列等を用いることができ、図2の例ではベルト伝達機構が用いられている。減速機27は、ドライブプーリ27a,ドリブンプーリ27bと、ベルト27cとを有する。モータ26のモータ軸にドライブプーリ27aが結合され、直動機構25にドリブンプーリ27bが設けられている。このドリブンプーリ27bは、前記モータ軸に平行に配置されている。モータ26の駆動力は、ドライブプーリ27aからベルト27cを介してドリブンプーリ27bに伝達される。前記各ドライブプーリ27a,ドリブンプーリ27bとベルト27cとで、巻き掛け式の減速機27が構成される。 The speed reducer 27 can use a winding type transmission mechanism such as a belt transmission mechanism, a gear train, or the like, and the belt transmission mechanism is used in the example of FIG. The speed reducer 27 has a drive pulley 27a, a driven pulley 27b, and a belt 27c. A drive pulley 27a is coupled to the motor shaft of the motor 26, and the linear motion mechanism 25 is provided with a driven pulley 27b. The driven pulley 27b is arranged parallel to the motor shaft. The driving force of the motor 26 is transmitted from the drive pulley 27a to the driven pulley 27b via the belt 27c. The drive pulley 27a, the driven pulley 27b, and the belt 27c constitute a winding-type speed reducer 27. As shown in FIG.

直動機構25は、滑りねじまたはボールねじ等の送りねじ機構、またはラック・ピニオン機構等を用いることができ、この例では台形ねじの滑りねじを用いた送りねじ機構が用いられている。直動機構25は、前記台形ねじの滑りねじを用いた送りねじ機構を備えるため、タイヤ9bからの逆入力の防止効果を高め得る。モータ26、減速機27および直動機構25を備えたアクチュエータ本体7は、準組立品として組み立てられてケース6bにボルト等により着脱自在に取り付けられる。なおモータ26の駆動力を、減速機を介さず直接直動機構25へ伝達する機構も可能である。 The linear motion mechanism 25 can use a feed screw mechanism such as a slide screw or a ball screw, or a rack and pinion mechanism, etc. In this example, a feed screw mechanism using a trapezoidal slide screw is used. Since the direct-acting mechanism 25 includes a feed screw mechanism using the sliding screw of the trapezoidal screw, the effect of preventing reverse input from the tire 9b can be enhanced. The actuator main body 7 including the motor 26, the speed reducer 27, and the linear motion mechanism 25 is assembled as a sub-assembly and detachably attached to the case 6b with bolts or the like. A mechanism is also possible in which the driving force of the motor 26 is directly transmitted to the direct acting mechanism 25 without using a speed reducer.

ケース6bは、ユニット支持部材3の一部として、ユニット支持部材本体3Aに一体に形成されている。ケース6bは、有底筒状に形成され、モータ26を支持するモータ収容部と、直動機構25を支持する直動機構収容部が設けられている。前記モータ収容部には、モータ26をケース内所定位置に支持する嵌合孔が形成されている。前記直動機構収容部には、直動機構25をケース内所定位置に支持する嵌合孔、および、直動出力部25aの進退を許す貫通孔等が形成されている。 As a part of the unit support member 3, the case 6b is formed integrally with the unit support member main body 3A. The case 6b is formed in a cylindrical shape with a bottom, and is provided with a motor accommodating portion that supports the motor 26 and a linear motion mechanism accommodating portion that supports the linear motion mechanism 25 . A fitting hole for supporting the motor 26 at a predetermined position inside the case is formed in the motor accommodating portion. A fitting hole for supporting the linear motion mechanism 25 at a predetermined position in the case, a through hole for allowing the linear motion output portion 25a to advance and retreat, and the like are formed in the linear motion mechanism accommodating portion.

図3に示すように、ユニット支持部材本体3Aは、前記ケース6b、ショックアブソーバの取り付け部となるショックアブソーバ取り付け部6c、およびステアリング装置11(図2)の結合部となるステアリング装置結合部6dを有する。これらショックアブソーバ取り付け部6cおよびステアリング装置結合部6dも、ユニット支持部材本体3Aに一体に形成されている。ユニット支持部材本体3Aの外表面部における上部に、ショックアブソーバ取り付け部6cが突出するように形成されている。ユニット支持部材本体3Aの外表面部における側面部には、ステアリング装置結合部6dが突出するように形成されている。 As shown in FIG. 3, the unit support member main body 3A includes the case 6b, a shock absorber mounting portion 6c that serves as a shock absorber mounting portion, and a steering device connecting portion 6d that serves as a connecting portion for the steering device 11 (FIG. 2). have. The shock absorber attachment portion 6c and the steering device coupling portion 6d are also formed integrally with the unit support member main body 3A. A shock absorber attachment portion 6c is formed so as to protrude from the upper portion of the outer surface portion of the unit support member main body 3A. A steering device coupling portion 6d is formed so as to protrude from the side portion of the outer surface portion of the unit support member main body 3A.

<作用効果>
以上説明した操舵機能付ハブユニット1によれば、車輪9を支持するハブベアリング15を含むハブユニット本体2を、アクチュエータ本体7の駆動により、転舵軸心A回りに自由に回転させることができる。この回転は、運転者のハンドル操作による操舵に付加して、すなわちステアリング装置11によるキングピン軸回りのナックル6の回転に付加して、補助的な操舵として行われ、また1輪の独立操舵が行える。左右の車輪9,9の補助操舵の角度を異ならせることで、左右の車輪9,9間のトー角を任意に変更することができる。
<Effect>
According to the steering function-equipped hub unit 1 described above, the hub unit body 2 including the hub bearings 15 that support the wheels 9 can be freely rotated around the turning axis A by driving the actuator body 7 . . This rotation is added to the steering by the steering wheel operation of the driver, that is, to the rotation of the knuckle 6 about the kingpin axis by the steering device 11, and is performed as an auxiliary steering, and independent steering of one wheel can be performed. . The toe angle between the left and right wheels 9, 9 can be arbitrarily changed by making the angles of the auxiliary steering of the left and right wheels 9, 9 different.

そのため、操舵機能付ハブユニット1を前輪等の操舵輪および後輪等の非操舵輪のいずれに用いてもよい。操舵輪に用いる場合は、ステアリング装置11により方向が変化させられる部材に設置されることにより、運転者のハンドル操作による操舵に付加して、左右の車輪個別の、または左右輪に連動した車輪9の微小な角度変化を行わせる機構となる。補助操舵の角度については、車両の運動性能の向上、走行の安定・安全性向上を図るにつき、僅かな角度で足り、補助操舵可能角度が±5度以下であっても十分に足りる。補助操舵の角度は操舵用アクチュエータ5の制御により行う。 Therefore, the hub unit 1 with a steering function may be used for both steered wheels such as the front wheels and non-steered wheels such as the rear wheels. When used as a steered wheel, by being installed on a member whose direction can be changed by the steering device 11, in addition to the steering by the driver's steering operation, the left and right wheels are independent or interlocked with the left and right wheels. It is a mechanism that makes a minute change in the angle of As for the angle of the auxiliary steering, a slight angle is sufficient to improve the motion performance of the vehicle and to improve the stability and safety of the vehicle. The angle of the auxiliary steering is controlled by the steering actuator 5 .

また、旋回走行時に、走行速度に応じて左右輪の舵角差を変えることができる。例えば高速域の旋回においてはパラレルジオメトリとし、低速域の旋回走行においてはアッカーマンジオメトリとするなど、走行中にステアリングジオメトリを変化させることができる。このように走行中に車輪角度を任意に変更することができるため、車両の運動性能を向上させ、安定・安全に走行することが可能となる。旋回走行時における左右の操舵輪の操舵角度を適切に変えることで、車両の旋回半径を小さくし、小回り性能を向上させることもできる。
さらに直線走行時にも、それぞれの場面に合わせてトー角度の量を調整することで、低速時には走行抵抗を下げ燃費を悪化させることなく、高速時には走行安定性を確保するなど調整が可能である。
Also, during turning, the steering angle difference between the left and right wheels can be changed according to the running speed. For example, the steering geometry can be changed during driving, such as parallel geometry for high-speed cornering and Ackermann geometry for low-speed cornering. Since the wheel angle can be arbitrarily changed during running in this manner, the motion performance of the vehicle can be improved, and the vehicle can run stably and safely. By appropriately changing the steering angle of the left and right steered wheels during cornering, it is possible to reduce the turning radius of the vehicle and improve the tight turning performance.
Furthermore, even when driving in a straight line, by adjusting the amount of toe angle according to each situation, it is possible to make adjustments such as reducing running resistance at low speeds without deteriorating fuel efficiency and ensuring running stability at high speeds.

操舵機能付ハブユニット1を後輪9Rである非操舵輪に適用した場合は、旋回走行時に、舵角を前輪9Fと同じ位相にすると、操舵時に発生するヨーを抑え、車両の安定性を高めることができる。直線走行時にも左右独立でトー角度を調整することで、走行安定性を確保することができる。
但し、ホイール9a内にある転舵軸心A回りで操舵するための機構は、防水性、防塵性の確保が必要である。
When the hub unit 1 with steering function is applied to the rear wheels 9R, which are the non-steered wheels, when the steering angle is set to the same phase as the front wheels 9F during turning, the yaw generated during steering is suppressed and the stability of the vehicle is enhanced. be able to. Driving stability can be ensured by adjusting the toe angle independently on the left and right even when driving in a straight line.
However, the mechanism for steering around the steering axis A in the wheel 9a must be waterproof and dustproof.

この操舵機能付ハブユニット1では、特に、ハブユニット本体2のアウターリング16とユニット支持部材3との間に、第1の密封手段33を配置すると共に回転許容支持部品4を覆う第2の密封手段34を備えたため、回転許容支持部品4に水および異物等が浸入するのを防止し、回転許容支持部品4の寿命および信頼性を改善することができる。第1の密封手段33として、Oリング等を採用し得る。第2の密封手段34は、回転許容支持部品4を覆うだけで足りることから、薄い蓋状の密封手段とすることで、コンパクトな密封手段とすることができる。これにより転舵軸部16bの剛性を確保しつつ転舵軸周辺部に水および異物等が侵入することを防止することができる。また第1,第2の密封手段33,34の構造をそれぞれ簡単化することができるため、ハブユニット全体のサイズの小型化およびハブユニット全体の重量の低減を図ることができる。 In this hub unit 1 with a steering function, the first sealing means 33 is arranged between the outer ring 16 of the hub unit body 2 and the unit support member 3 , and the second sealing means 33 covering the rotation-allowing support member 4 is provided. Since the means 34 is provided, it is possible to prevent water, foreign matter, and the like from entering the rotation-permitting support component 4 and improve the life and reliability of the rotation-permitting support component 4 . An O-ring or the like may be employed as the first sealing means 33 . Since it is sufficient for the second sealing means 34 to cover the rotation-permitting support component 4, the sealing means can be made compact by using a thin lid-shaped sealing means. As a result, it is possible to prevent water, foreign matter, and the like from entering the periphery of the steering shaft while ensuring the rigidity of the steering shaft portion 16b. Moreover, since the structures of the first and second sealing means 33 and 34 can be simplified, the overall size and weight of the hub unit can be reduced.

第2の密封手段34は、有底略円筒状に形成され、ユニット支持部材3に固定される円筒部34aと、この円筒部34aの軸方向基端部に繋がる底面部34bとを有するものである。このため、第2の密封手段34を金型等により容易に量産することができてコスト低減を図れるうえ、回転許容支持部品4の上部または下部から水および異物等が侵入することをより確実に防止することができる。 The second sealing means 34 is formed in a substantially cylindrical shape with a bottom, and has a cylindrical portion 34a fixed to the unit support member 3 and a bottom portion 34b connected to the axial base end portion of the cylindrical portion 34a. be. Therefore, the second sealing means 34 can be easily mass-produced by using a mold or the like, and the cost can be reduced. can be prevented.

円環部16aのうち転舵軸心Aに垂直な平面部35と、この平面部35に隙間δ1を介して互いに対向するユニット支持部材3の平面部36との間に、第1の密封手段33が配置されているため、第1の密封手段33として簡単でコンパクトな構造を採用できる。これにより、転舵軸部16b、回転許容支持部品4の各断面を所望の大きさにすることができ、これら転舵軸部16bおよび回転許容支持部品4の剛性を容易に確保することができる。また円環部16aの平面部35と、ユニット支持部材3の平面部36との間に、第1の密封手段33が配置されているため、転舵軸部16bの外周面とユニット支持部材3の一部の内周面との間に第1の密封手段33が配置されている後述の構成(図8)よりも、転舵軸部16bの上下方向寸法を短縮でき、コンパクトな設計が可能となる。 A first sealing means is provided between a flat portion 35 of the annular portion 16a which is perpendicular to the steering axis A and a flat portion 36 of the unit support member 3 which faces the flat portion 35 via a gap δ1. 33, a simple and compact structure can be adopted as the first sealing means 33. As a result, the respective cross sections of the steering shaft portion 16b and the rotation-permitting support component 4 can be made to have desired sizes, and the rigidity of the steering shaft portion 16b and the rotation-permitting support component 4 can be easily ensured. . Further, since the first sealing means 33 is arranged between the flat portion 35 of the annular portion 16a and the flat portion 36 of the unit support member 3, the outer peripheral surface of the turning shaft portion 16b and the unit support member 3 Compared to the later-described configuration (FIG. 8) in which the first sealing means 33 is arranged between a part of the inner peripheral surface of becomes.

回転許容支持部品4が車輪9のホイール9a内に位置するため、転舵軸心Aと車輪9の接地面との距離を短縮または零にすることができる。これにより、ハブユニット本体2を回転駆動させる力を過剰に必要とせず、操舵用アクチュエータ5の小型化を図ることが可能となる。したがって、ハブユニット全体の重量を確実に低減することができる。 Since the rotation-permitting support part 4 is located inside the wheel 9a of the wheel 9, the distance between the steering axis A and the ground contact surface of the wheel 9 can be reduced or eliminated. As a result, it is possible to reduce the size of the steering actuator 5 without requiring an excessive force for rotationally driving the hub unit body 2 . Therefore, the weight of the entire hub unit can be reliably reduced.

<他の実施形態について>
以下の説明においては、各実施の形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
<About other embodiments>
In the following description, the same reference numerals are given to the parts corresponding to the items previously described in each embodiment, and duplicate descriptions are omitted. When only a portion of the configuration is described, the other portions of the configuration are the same as those previously described unless otherwise specified. The same configuration has the same effect. It is possible not only to combine the parts specifically described in each embodiment, but also to partially combine the embodiments if there is no particular problem with the combination.

[第2の実施形態]
図8(a)は、この発明の第2の実施形態に係る操舵機能付ハブユニット1における回転許容支持部品4の周辺部の拡大断面図であり、図8(b)は図8(a)のVIII(b)部の部分拡大図である。第2の実施形態は、第1の実施形態に対し第1の密封手段33のみ構成が異なり、第2の密封手段34は第1の実施形態と同様の構成となっている。
[Second embodiment]
FIG. 8(a) is an enlarged cross-sectional view of the periphery of a rotation-allowing support component 4 in a hub unit 1 with a steering function according to a second embodiment of the invention, and FIG. 8(b) is an enlarged cross-sectional view of FIG. 8(a). is a partially enlarged view of part VIII(b) of FIG. The second embodiment differs from the first embodiment only in the configuration of the first sealing means 33, and the second sealing means 34 has the same configuration as in the first embodiment.

この操舵機能付ハブユニット1では、上下の転舵軸部16bにおける基端側の外周面と、各転舵軸部16bの外周面に隙間δ2を介して対向するユニット支持部材3の一部の内周面との間に、第1の密封手段33が配置されている。上側の第1の密封手段33については、ユニット支持部材本体3Aの上側の支持部3Abが「ユニット支持部材3の一部」に相当し、図示外の下側の第1の密封手段については、ユニット支持部材結合体3B(図1)が「ユニット支持部材3の一部」に相当する。 In the hub unit 1 with a steering function, the outer peripheral surfaces of the upper and lower steering shaft portions 16b on the base end side and the part of the unit support member 3 facing the outer peripheral surfaces of the respective steering shaft portions 16b with a gap δ2 therebetween. A first sealing means 33 is arranged between the inner peripheral surface. As for the upper first sealing means 33, the upper supporting portion 3Ab of the unit supporting member main body 3A corresponds to "a part of the unit supporting member 3". The unit support member assembly 3B (FIG. 1) corresponds to "a part of the unit support member 3".

各転舵軸部16bにおける基端側の外周面には、環状溝37がそれぞれ形成され、各環状溝37に、Oリング等の弾性部材である第1の密封手段33がそれぞれ嵌め込まれている。環状溝37に嵌め込まれた弾性部材がユニット支持部材3の一部に潰されて弾性変形することで、前記隙間δ2を密封し得る。 An annular groove 37 is formed in the outer peripheral surface of each steering shaft portion 16b on the base end side, and a first sealing means 33, which is an elastic member such as an O-ring, is fitted in each annular groove 37. . The elastic member fitted in the annular groove 37 is crushed by a part of the unit support member 3 and elastically deformed, thereby sealing the gap δ2.

この構成においても、第1の密封手段33として簡単でコンパクトな構造を採用できるため、転舵軸部16b、回転許容支持部品4の断面を所望の大きさにすることができ、これら転舵軸部16bおよび回転許容支持部品4の剛性を容易に確保することができる。
なお転舵軸部16bの外周面に環状溝37が形成される構成に代えて、ユニット支持部材3の一部に環状溝が形成されて、このユニット支持部材3に形成された環状溝に第1の密封手段33が嵌め込まれてもよい。
Also in this configuration, since a simple and compact structure can be adopted as the first sealing means 33, the cross sections of the steering shaft portion 16b and the rotation-allowing support member 4 can be made to desired sizes, and the steering shafts can be Rigidity of the portion 16b and the rotation-permitting support component 4 can be easily ensured.
Instead of the configuration in which the annular groove 37 is formed on the outer peripheral surface of the steering shaft portion 16b, an annular groove is formed in a part of the unit support member 3 so that the annular groove formed in the unit support member 3 has a second groove. One sealing means 33 may be fitted.

[第3の実施形態]
図9に示すように、上下の転舵軸部16bにおける基端側の外周面と、各転舵軸部16bの外周面に隙間を介して対向するユニット支持部材3の一部の内周面との間に、オイルシールから成る第1の密封手段33が配置されてもよい。
[Third Embodiment]
As shown in FIG. 9, the outer peripheral surface of the base end side of the upper and lower steering shaft portions 16b and the inner peripheral surface of a portion of the unit support member 3 facing the outer peripheral surface of each steering shaft portion 16b with a gap therebetween. A first sealing means 33 consisting of an oil seal may be arranged between .

<非操舵輪への適用について>
操舵機能付ハブユニット1は、非操舵輪に対して用いてもよい。例えば、図11に示すように、前輪操舵の車両において、後輪9Rを支持する懸架装置12Rの車輪用軸受設置部となる足回りフレーム部品6Rに設定し、後輪操舵に用いてもよい。
その他図12に示すように、操舵機能付ハブユニット1を、操舵輪である左右の前輪9F,9Fおよび非操舵輪である左右の後輪9R,9Rにそれぞれ用いてもよい。
<About application to non-steering wheels>
The hub unit 1 with steering function may be used for non-steering wheels. For example, as shown in FIG. 11, in a vehicle with front-wheel steering, it may be set in an underbody frame component 6R serving as a wheel bearing installation portion of a suspension device 12R that supports a rear wheel 9R, and used for rear-wheel steering.
Alternatively, as shown in FIG. 12, the hub unit 1 with steering function may be used for left and right front wheels 9F, 9F as steered wheels and left and right rear wheels 9R, 9R as non-steered wheels.

<操舵システムについて>
図3に示すように、この操舵システムは、いずれかの実施形態に係る操舵機能付ハブユニット1と、この操舵機能付ハブユニット1の操舵用アクチュエータ5を制御する制御装置29とを備える。制御装置29は、操舵制御部30と、アクチュエータ駆動制御部31とを有する。操舵制御部30は、上位制御部32から与えられた補助操舵角指令信号(操舵角指令信号)に応じた電流指令信号を出力する。
<About the steering system>
As shown in FIG. 3, this steering system includes a hub unit 1 with a steering function according to any one of the embodiments, and a control device 29 that controls the steering actuator 5 of the hub unit 1 with a steering function. The control device 29 has a steering control section 30 and an actuator drive control section 31 . The steering control section 30 outputs a current command signal according to the auxiliary steering angle command signal (steering angle command signal) given from the host control section 32 .

上位制御部32は操舵制御部30の上位の制御手段であり、この上位制御部32として、例えば、車両全般を制御する電気制御ユニット(Vehicle Control Unit,略称VCU)が適用される。アクチュエータ駆動制御部31は、操舵制御部30から入力された電流指令信号に応じた電流を出力して操舵用アクチュエータ5を駆動制御する。アクチュエータ駆動制御部31は、モータ26のコイルに供給する電力を制御する。このアクチュエータ駆動制御部31は、例えば、図示外のスイッチ素子を用いたハーフブリッジ回路を構成し、前記スイッチ素子のON-OFFデューティ比によりモータ印加電圧を決定するPWM制御を行う。これにより、運転者のハンドル操作による操舵に付加して、車輪を微小に角度変化することができる。直線走行時にも、それぞれの場面に合わせてトー角の量を調整し得る。 The host controller 32 is a host controller of the steering controller 30. As the host controller 32, for example, a vehicle control unit (VCU) for controlling the entire vehicle is applied. The actuator drive control section 31 drives and controls the steering actuator 5 by outputting a current corresponding to the current command signal input from the steering control section 30 . The actuator drive control section 31 controls power supplied to the coils of the motor 26 . The actuator drive control unit 31, for example, constitutes a half-bridge circuit using switch elements (not shown), and performs PWM control for determining the voltage applied to the motor according to the ON-OFF duty ratio of the switch elements. As a result, the angle of the wheels can be slightly changed in addition to the steering by the steering wheel operation of the driver. Even when driving in a straight line, the amount of toe angle can be adjusted according to each situation.

操舵システムは、運転者のハンドル操作に代えて、図示外の自動運転装置、運転支援装置の指令等によって操舵用アクチュエータ5,5を動作させてもよい。
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
The steering system may operate the steering actuators 5, 5 according to a command from an automatic driving device or a driving support device (not shown) instead of the steering wheel operation by the driver.
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated based on embodiment, embodiment disclosed this time is an illustration and is not restrictive at all points. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and range of equivalents of the scope of the claims.

2…ハブユニット本体、3…ユニット支持部材、4…回転許容支持部品、4b…外輪、5…操舵用アクチュエータ、6…ナックル(足回りフレーム部品)、9…車輪、10…車両、12,12R…懸架装置、15…ハブベアリング、16…アウターリング、16a…円環部、16b…転舵軸部、29…制御装置、30…操舵制御部、31…アクチュエータ駆動制御部、33…第1の密封手段、34…第2の密封手段、34a…円筒部、34b…底面部
2 Hub unit main body 3 Unit support member 4 Rotation-permitting support part 4b Outer ring 5 Steering actuator 6 Knuckle (undercarriage frame part) 9 Wheel 10 Vehicle 12, 12R Suspension device 15 Hub bearing 16 Outer ring 16a Annular portion 16b Steering shaft portion 29 Control device 30 Steering control unit 31 Actuator drive control unit 33 First Sealing means 34 Second sealing means 34a Cylindrical portion 34b Bottom portion

Claims (7)

車輪を支持するハブベアリングおよびこのハブベアリングの固定輪の外周面に設けられたアウターリングを有するハブユニット本体と、
懸架装置の足回りフレーム部品に設けられ、前記ハブユニット本体を上下方向に延びる転舵軸心回りに回転自在に支持するユニット支持部材と、
このユニット支持部材に対し、前記ハブユニット本体の前記転舵軸心回りの回転を許容する回転許容支持部品と、
前記ハブユニット本体を前記転舵軸心回りに回転駆動させる操舵用アクチュエータと、
前記アウターリングと前記ユニット支持部材との間に配置された第1の密封手段と、
前記回転許容支持部品を覆う第2の密封手段と、を備え、
前記アウターリングは、前記固定輪である外輪の外周面に固定された円環部と、この円環部の外周から上下に突出して前記回転許容支持部品をそれぞれ取付けるトラニオン軸状の転舵軸部とを有し、
前記円環部のうち前記転舵軸心に垂直な平面部と、この平面部に隙間を介して互いに対向する前記ユニット支持部材の平面部との間に、前記第1の密封手段が配置されている操舵機能付ハブユニット。
a hub unit body having a hub bearing that supports a wheel and an outer ring provided on the outer peripheral surface of the fixed ring of the hub bearing;
a unit support member provided on a suspension frame part of a suspension system for supporting the hub unit body rotatably around a steering shaft extending in the vertical direction;
a rotation-allowing support member that allows the hub unit main body to rotate about the steering axis with respect to the unit support member;
a steering actuator that rotationally drives the hub unit body about the turning axis;
a first sealing means disposed between the outer ring and the unit support member;
a second sealing means covering the rotation-permitting support component ;
The outer ring includes an annular portion fixed to the outer peripheral surface of the outer ring, which is the fixed ring, and a trunnion shaft-shaped steered shaft portion projecting vertically from the outer periphery of the annular portion and mounting the rotation-allowing support parts respectively. and
The first sealing means is arranged between a plane portion of the annular portion perpendicular to the turning axis and a plane portion of the unit support member facing each other with a gap between the plane portions. hub unit with steering function.
車輪を支持するハブベアリングおよびこのハブベアリングの固定輪の外周面に設けられたアウターリングを有するハブユニット本体と、
懸架装置の足回りフレーム部品に設けられ、前記ハブユニット本体を上下方向に延びる転舵軸心回りに回転自在に支持するユニット支持部材と、
このユニット支持部材に対し、前記ハブユニット本体の前記転舵軸心回りの回転を許容する回転許容支持部品と、
前記ハブユニット本体を前記転舵軸心回りに回転駆動させる操舵用アクチュエータと、
前記アウターリングと前記ユニット支持部材との間に配置された第1の密封手段と、
前記回転許容支持部品を覆う第2の密封手段と、を備え、
前記アウターリングは、前記固定輪である外輪の外周面に固定された円環部と、この円環部の外周から上下に突出して前記回転許容支持部品をそれぞれ取付けるトラニオン軸状の転舵軸部とを有し、
前記上下の前記転舵軸部の外周面と、この転舵軸部の外周面に隙間を介して対向する前記ユニット支持部材の一部の内周面との間に、前記第1の密封手段が配置されている操舵機能付ハブユニット。
a hub unit body having a hub bearing that supports a wheel and an outer ring provided on the outer peripheral surface of the fixed ring of the hub bearing;
a unit support member provided on a suspension frame part of a suspension system for supporting the hub unit body rotatably around a steering shaft extending in the vertical direction;
a rotation-allowing support member that allows the hub unit main body to rotate about the steering axis with respect to the unit support member;
a steering actuator that rotationally drives the hub unit body about the turning axis;
a first sealing means disposed between the outer ring and the unit support member;
a second sealing means covering the rotation-permitting support component;
The outer ring includes an annular portion fixed to the outer peripheral surface of the outer ring, which is the stationary ring, and a trunnion shaft-like roller protruding vertically from the outer periphery of the annular portion to which the rotation-allowing support parts are mounted. and a rudder shaft,
The first sealing means is provided between the outer peripheral surfaces of the upper and lower steered shaft portions and the inner peripheral surface of a portion of the unit support member facing the outer peripheral surfaces of the steered shaft portions with a gap therebetween. Hub unit with steering function where
請求項1または請求項2に記載の操舵機能付ハブユニットにおいて、前記回転許容支持部品は、前記転舵軸心と同軸に配置される転がり軸受であり、この転がり軸受の外輪が前記ユニット支持部材に形成された嵌合孔に設置され、内輪が前記アウターリングに支持され、
前記第2の密封手段は、前記ユニット支持部材の前記嵌合孔に固定される円筒部と、この円筒部の軸方向基端部に繋がり前記転がり軸受を覆う底面部とを有する操舵機能付ハブユニット。
3. The hub unit with a steering function according to claim 1 , wherein the rotation-permitting support component is a rolling bearing arranged coaxially with the steering axis, and the outer ring of the rolling bearing is the unit supporting member. is installed in a fitting hole formed in the inner ring is supported by the outer ring,
The second sealing means has a steering function hub having a cylindrical portion fixed to the fitting hole of the unit support member and a bottom portion connected to an axial base end portion of the cylindrical portion and covering the rolling bearing. unit.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の操舵機能付ハブユニットにおいて、前記第1の密封手段として、摺動可能な弾性部材が用いられた操舵機能付ハブユニット。 4. The hub unit with steering function according to claim 1, wherein a slidable elastic member is used as said first sealing means. 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の操舵機能付ハブユニットにおいて、前記車輪のホイール内に前記回転許容支持部品が配置された操舵機能付ハブユニット。 5. The hub unit with steering function according to any one of claims 1 to 4 , wherein said rotation-allowing support component is arranged inside said wheel. 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の操舵機能付ハブユニットと、この操舵機能付ハブユニットの操舵用アクチュエータを制御する制御装置とを備えた操舵システムであって、前記制御装置は、与えられた操舵角指令信号に応じた電流指令信号を出力する操舵制御部と、この操舵制御部から入力された電流指令信号に応じた電流を出力して前記操舵用アクチュエータを駆動制御するアクチュエータ駆動制御部とを有する操舵システム。 A steering system comprising the hub unit with a steering function according to any one of claims 1 to 5 and a control device for controlling a steering actuator of the hub unit with a steering function, wherein the control device is a steering control section that outputs a current command signal corresponding to a given steering angle command signal; and a current corresponding to the current command signal input from the steering control section to drive and control the steering actuator. a steering system having an actuator drive control; 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の操舵機能付ハブユニットを用いて前輪および後輪のいずれか一方または両方が支持された車両。 A vehicle in which one or both of front wheels and rear wheels are supported using the hub unit with a steering function according to any one of claims 1 to 5 .
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