JPH048668A

JPH048668A - 電動式後輪操舵装置

Info

Publication number: JPH048668A
Application number: JP2110857A
Authority: JP
Inventors: Katsukuni Kata; 加太　克邦; Joji Otsuka; 大塚　譲治
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1990-04-26
Filing date: 1990-04-26
Publication date: 1992-01-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、車両の電動式後輪操舵装置に適用され、電
動モータの回転をロットに伝達するのに最適な伝達機構
を備えた電動式後輪操舵装置に関する。

（従来の技術）第５．６図に示した従来の電動式後輪操舵装置は、ケー
シングａの上部−側に電動モータ１を設け、この電動モ
ータｌの出力軸２にハイポイドギヤピニオン軸３を嵌着
している。

そして、上記ハイポイドギヤピニオン軸３の外周とケー
シングａとの間に、複数列に組み合わせたアンギュラ玉
軸受４を嵌着し、このアンギュラ玉軸受４でハイポイド
ギヤピニオン軸３を回転自在に支持するとともに、アン
ギュラ玉軸受４をハイポイドギヤピニオン軸３に作用す
るスラスト力に対抗させている。

上記のようにしたハイポイドギヤピニオン軸３は、その
先端にハイポイドピニオン５を形成し、このハイポイド
ピニオン５をケーシングａに内装したハイポイドギヤホ
イール６に噛み合わせている。

また、上記ハイポイドギヤホイール６には、第６図に示
すようにピニオン軸７を嵌着しているが、このピニオン
軸７の上側に位置する外周とケーシングａとの間には軸
受部材８を嵌着するとともに、下側に位置する外周とケ
ーシングａとの間には、複数列に組み合わせたアンギュ
ラ玉軸受９を嵌着している。そして、これら軸受部材８
、アンギュラ玉軸受９でピニオン軸７を回転自在に支持
するとともに、アンギュラ玉軸受９をピニオン軸７に作
用するスラスト力に対抗させている。

上記のようにしたピニオン軸７には、ピニオン１０を形
成しているが、このピニオン１０はピニオン軸７に直交
するロッド１１に一体形成したラックｌｌａに噛み合わ
せている。

さらに、ケーシングａの一側であって、上記ピニオン１
０とロッド１１とが直交する外側には、第５図に示すよ
うに、ラック押え機構１２を設けているが、このラック
押え機構１２は押え部材１４と調整ねじ１５とを備えて
いる。そして、上記ラック押え機構１２をケーシングａに
形成したボアー１３に、摺動可能に装着するとともに、
その内端をロッド１１に対向させている。また、押え部
材１４の外端には調整ねじ１５を設けるとともに、上記
押え部材１４と調整ねじ１５との間にスプリング１６を
介在させている。上記のようにしたラック押え機構１２
は、調整ねじ１５をケーシングａに螺合してスプリング
１６にばね力を付与し、このばね力の作用で押え部材１
４をロッド１１に押し付け、ラックｌｌａとピニオン１
０との噛合いバックラックを所定の量に調整維持するよ
うにしている。

また、第６図に示すように、ケーシングａの上部開口を
カバ一部材１７で塞いでいるが、このカバ一部材１７に
ポテンショメータ１８を取り付けている。そして、この
ポテンショメータ１８を継手部材１９を介してピニオン
軸７に連結し、ポテンショメータ１８でピニオン軸７の
回転角を検出するようにしている。

しかして、電動モータ１か駆動すると、ハイポイドギヤ
ピニオン軸３か回転するとともに、このハイポイドギヤ
ピニオン軸３の回転にともなってハイポイドギヤホイー
ル６が回転する。このようにハイポイドギヤホイール６
が回転すれば、ピニオン軸７が回転するので、ピニオン
軸７の回転方向に応じてロッド１１が図面左右いずれか
一方に移動し、ロッド１１の両端に連結した図示してい
ないサイドロッドを介して、後輪を転舵する。

また、ピニオン軸７が回転すれば、この回転角か継手部
材１９を介してポテンショメータ１８に伝達され、ポテ
ンショメータ１８はピニオン軸７の回転角を検出すると
ともに、この検出信号を図示していないコントローラに
フィードバックする。

（本発明が解決しようとする課題）上記のようにした従来の電動式後輪操舵装置では、ピニ
オン１０とロッド１１に一体形成したラックｌｌａとを
噛み合わせて、電動モータ１の回転をロッド１１に伝達
し、このロッド１１を移動するようにしていた。

したかって、ロッドにはラックを、またピニオン軸には
ピニオンを加工しなければならなかった。

上記のようにラックおよびピニオンを加工しなければな
らないので、製作コストが高いという問題があった。

また、ピニオンＩＯおよびラックｌｌａの摩耗に応じて
、これらの噛み合いバックラックを調整するラック押え
機構を設けなければならなかった。

したがって、上記ラック押え機構の分だけ構造が複雑に
なるとともに、この分コストが高くなるという問題もあ
った。

さらに、ピニオン軸７にスラスト力が作用するので、ピ
ニオン軸７を支持する軸受けとして、アンギュラ玉軸受
９を設定しなければならなかった。

したがって、アンギュラ玉軸受およびその組込み調整作
業が必要になるとともに、この分製作コストが高くなる
という問題もあった。

この発明の目的は、電動モータの回転を簡単な構造でロ
ッドに伝達することができる電動式後輪操舵装置を提供
することである。

（課題を解決しようとする手段）上記の目的を達成するために、この発明は電動モータの
出力軸と一体回転するハイポイドピニオンと、このハイ
ポイドピニオンに噛み合わせたハイポイドギヤと、この
ハイポイドギヤを一体形成したハイポイドギヤホイール
と上記ハイポイドギヤホイールの回転力をロッドに伝達
する伝達機構とを備えた電動式後輪操舵装置において、
上記ハイポイドギヤホイールの一側である出力側に、球
面軸受を一体に設けるとともに、この球面軸受の軸中心
をハイポイドギヤホイールの軸中心に対して偏心させ、
上記球面軸受にスタッドシャフトの一側を嵌着する一方
、他側をロッドに連結し、上記電動モータの出力をロッ
ドに伝達してロッドを移動させ、このロッドの移動に応
じて後輪を転舵する構成にした。

（本発明の作用）上記のように構成したので、ハイポイドギヤホイールか
回転すると、スタッドシャフトはロットの軸線に沿った
方向以外の運動か球面軸受によって吸収される。そして
、スタッドシャフトはロッドをその軸線方向に移動させ
、このロットの移動に応じて後輪が転舵される。

（本発明の効果）上記のようなことから、スタッドシャフトにピニオンを
加工したり、ロッドにラックを加工する必要がないので
、製作コストを低減することができる。

また、ピニオンとラックとを噛み合わせていないので、
ピニオンおよびラックの摩耗に応じて、これらの噛み合
いバックラックを調整するラック押え機構を設ける必要
もない。

したがって、上記ラック押え機構の分だけ構造が簡単に
なるとともに、この分コストを低減することができる。

さらに、スタッドシャフトにスラスト方向の作用力が作
用しないので、スタッドシャフトにアンギュラ玉軸受を
設ける必要もない。

したかって、アンギュラ玉軸受およびその組込み調整作
業が不要になるとともに、この分製作コストを低減する
こともできる。

（本発明の実施例）第１〜４図に示した実施例は、ケーシングｂの一側に電
動モータｍを設け、この電動モータｍの出力軸Ｓに大径
部２０ａを形成したハイポイドギヤピニオン軸２０を結
合している。

上記ハイポイドギヤピニオン軸２０の左右両側には、ラ
ジアル荷重用の軸受部材２１．２２を設けるとともに、
大径部２０ａの両側面にスラスト荷重用の軸受部材２３
．２４を設けている。

そして、軸受部材２１の外周に位置して調整ねじ２５を
設け、この調整ねじ２５をケーシングｂに螺合して、軸
受部材２１を保持するとともに、調整ねじ２５の先端を
軸受部材２３に対向させ、軸受部材２３．２４に付与す
る与圧量を調整するようにしている。したがって、ハイ
ポイドギヤピニオン軸２０は上記軸受部材２１．２２に
よって、回転自在に保持されるとともに、ハイポイドギ
ヤピニオン軸２０に作用するスラスト方向の作用力は軸
受部材２３．２４によって受は止められることになる。

上記のようにしたハイポイドギヤピニオン軸２０にはハ
イポイドピニオン２６を形成し、このハイポイドピニオ
ン２６をケーシングｂのギヤボックス部ｂ１に内装した
ハイポイドギヤホイール２７に形成したハイポイドギヤ
２８に噛み合わせている。

また、上記ハイポイドギヤホイール２７には、支持軸２
９を嵌着するとともに、その先端を上方に突出させ、そ
の突出端をギヤボックス部ｂ１に装着したカバ一部材３
０の軸中心部に、軸受部材３８を介して回転自在に挿入
している。

さらに、ハイポイドギヤホイール２７であって、上記支
持軸２９とは反対側に形成した段部２７ａと、ギヤボッ
クス部ｂ１との間に軸受部材３１を設けるとともに、そ
の下側に形成した小径部２７ｂの外周とギヤボックス部
ｂ１との間に、軸受部材３２を嵌着し、これら軸受部材
３１．３２および支持軸２９とでハイポイドギヤホイー
ル２７を回転自在に支持している。

上記のように回転自在に支持されたハイポイドギヤホイ
ール２７であって、その小径部２７ｂの内周には、球面
軸受３３を嵌着しているが、この球面軸受３３の軸中心
はハイポイドギヤホイール２７の軸中心に対して、偏心
量ｅだけ偏心させている。そして、この球面軸受３３に
スタッドシャフト３４の一側を嵌着するとともに、その
先端に形成したテーパ部３４ａをロッド３５に形成した
テーパ孔３５ａに挿入し、スタッドシャフト３４をロッ
ド３５に締結している。

また、ハイポイドギヤホイール２７に嵌着した支持軸２
９の上端には、切欠き部３６ａを形成したプレート体３
６を締結する一方、カバ一部材３０の上側にポテンショ
メータ３７を装着し、このポテンショメータ３７に連結
したレバ一部材３７ａの先端を、プレート体３６の切欠
き部３６ａに当接している。したがって、支持軸２９が
回動すれば、この移動量に応じてレバ一部材３７ａか回
動することになる。

ケーシングｂの下部に成形したロットケース部ｂ２には
、ロッド３５に対向させて監視用のポテンショメータ３
９を設けているが、このポテンショメータ３９：こは、
スリット４０ａを汗ε成した円筒形のレバ一部材４０を
設けるとともに、その先端をロッド３５に形成した凹溝
３５ｂに嵌着し、ロッド３５の移動に応じてレバ一部材
４０が移動するようにしている。

そして、ロッド３５が移動すると、この移動に応じてレ
バ一部材４０が移動し、このロッド３５の移動量をポテ
ンショメータ３７が検出するとともに、この検出信号を
出力して車両走行のフェイルセーフ機能を発揮するよう
にしている。

しかして、電動モータｍが駆動すると、ハイポイドギヤ
ピニオン軸２０か回転するとともに、このハイポイドギ
ヤピニオン軸２０の回転にともなってハイポイドギヤホ
イール２７が回転する。

このようにハイポイドギヤホイール２７が回転すれば、
スタッドシャフト３４かハイポイドギヤホイール２７の
軸線を中心として回動するか、このように回動するスタ
ットシャフト３４は、ロット３５の軸線に沿った直線方
向以外の運動を球面軸受３３によって吸収されるので、
結局スタッドシャフト３４は、ロッド３５をその軸線方
向に移動する。

そして、上記スタッドシャフト３４の移動方向に応じて
ロッド３５が図面左右いずれか一方に移動し、ロッド３
５の両端に連結した図示していないサイドロッドを介し
て、後輪を転舵する。

また、ハイポイドギヤホイール２７が回転すれば、この
回転角が支持軸２９→これに固定したプレート体３６−
レバ一部材３７ａを介してポテンショメータ３７に伝達
され、ポテンション−３７はハイポイドギヤホイール２
７の回転角を検出するとともに、この検出信号を図示し
ていないコントローラにフィードバックする。

上記の実施例によれば、ハイポイドギヤホイル２７の小
径部２７ｂに球面軸受３３を嵌着するとともに、この球
面軸受３３の軸中心をハイポイドギヤホイール２７の軸
中心に対して偏心させている。そして、上記球面軸受３
３にスタッドシャフト３４の一側を嵌着するとともに、
他側をロッド３５に連結している。したがって、ハイポ
イドギヤホイール２７が回転すると、スタッドシャフト
３４はロッド３５の軸線に沿った方向以外の運動が球面
軸受３３によって吸収される。そして、スタッドシャフ
ト３４はロット３５をその軸線方向に移動させ、このロ
ッド３５の移動に応じて後輪か転舵される。

上記のようなことから、スタッドシャフトにピニオンを
加工したり、ロッドにラックを加工する必要がないので
、製作コストを低減することができる。

したがって、上記ラック押え機構の分だけ構造が簡単に
なるとともに、この分コストを低減することかできる。

さらに、スタットシャフトにスラスト方向の作用力が作
用しないので、スタッドシャフトにアンギュラ玉軸受を
設ける必要もない。

したがって、アンギュラ玉軸受およびこの組込み調整作
業が不要になるとともに、この分製作コストを低減する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜４図はこの実施例を示すもので、第１図は断
面図、第２図は第１図の■矢視要部拡大断面図、第３図
は第１図の■−■線断面図、第４図はプレート体の平面
図、第５．６図は従来装置を示すもので、第５図は平面
断面図、第６図は正面断面図である。ｍ・・・電動モータ、Ｓ−・・出力軸、２６・・−ハイ
ポイドピニオン、２７・−ハイポイドギヤホイール、２
８・−・ハイポイドギヤ、３５・・・ロッド、３３−・
−球面軸受、３４・−・スタッドシャフト。

Claims

【特許請求の範囲】

　電動モータの出力軸と一体回転するハイポイドピニオ
ンと、このハイポイドピニオンに噛み合わせたハイポイ
ドギヤと、このハイポイドギヤを一体形成したハイポイ
ドギヤホィールと上記ハイポイドギヤホィールの回転力
をロッドに伝達する伝達機構とを備えた電動式後輪操舵
装置において、上記ハイポイドギヤホィールの一側であ
る出力側に、球面軸受を一体に設けるとともに、この球
面軸受の軸中心をハイポイドギヤホィールの軸中心に対
して偏心させ、上記球面軸受にスタッドシャフトの一側
を嵌着する一方、他側をロッドに連結し、上記電動モー
タの出力をロッドに伝達してロッドを移動させ、このロ
ッドの移動に応じて後輪を転舵する構成にした電動式後
輪操舵装置。