JPS63103763A - 四輪操舵車の後輪操舵装置 - Google Patents

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） 本発明は四輪操舵車（以下に４ＷＳ車と略称する）にお
ける電動機式の後輪操舵装置に関する。

（従来の技術） ラックピニオン式の前輪操舵装置において、その操舵力
補助のためにラック軸上に電動機の固定子及び回転子を
配置し１回転子とラック軸間には回転子の回転をラック
軸の直線運動に変換するボールスクリュー機構を設けた
ことが特開昭５９−５０８６４号に開示される。

また前輪の操舵に応じて後輪を電動機により操舵する４
ＷＳ車において、左右の後輪操舵用のタイロッドを両端
に連結して車体幅方向に延在する棒部材にボールスクリ
ュー機構を配置し、棒部材とは別軸をもって平行に配置
された電動機の出力軸とボールスクリュー機構のナツト
部材との間に減速機構を介設して構成された電動機式の
後輪操舵装置が実開昭６１−３１９７２号にて開示され
る。

（発明が解決しようとする問題点） このように電動機式の後輪操舵装置において、従来は棒
部材と電動機とを別軸で平行に若しくは直角に配置して
いたため、以下の如き問題があつた。

先ずギヤボックスが比較的大型となるため、後席下の燃
料タンクとトランク下のスペアタイヤ収納部間のスペー
スにギヤボックスを配置する場合、タンク容量及びタイ
ヤ収納スペースへの影響等、配置スペース上の制約を受
ける。また別軸間を繋ぐ減速機構を必要とすることから
ギヤボックスは凹凸構造となり、鋳造しなければならな
い部分が多く、コストもかかる。特に棒部材と電動機と
を平行に配置した場合、ラックピニオン等のようにガタ
をキャンセルする機構がないため、両者の平行度及び距
離の寸法公差が重要となり、その調整機構を持たずにガ
タをなくすためには、棒部材と電動機の両ケースに多く
の同時加工が必要となる。しかも高い精度を必要とする
ので、コストもかかる。これは棒部材とそのケースの精
度についても同様である。

そこで本発明の目的は、４ＷＳ車において、ギヤボック
スの小型化が図れて燃料タンクとスペアタイヤ収納部間
のスペース上の制約を殆ど受けることがなく、しかもギ
ヤボックスをシンプルな構造として鉄の円柱押し出し材
をギヤボックスの一部として用いることができるととも
に、ガタをキャンセルする機構や公差管理に高い精度を
必要とすることがなく、従ってコストの低減をも可能と
した電動機式の後輪操舵装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の目的を達成すべく本発明は、左右の後輪操舵用の
タイロッド（４１）、（４１）を両端に連結して車体幅
方向に延在する棒部材（１）と同軸上に電動機（２０）
の固定子（１４）及び回転子（１５）を配置するととも
に、回転子（１５）の回転を棒部材（１）の車体幅方向
への直線運動に変換するボールスクリュー機構（３０）
を回転子（１５）と棒部材（１）間に介設したことを特
徴とする。

（作用） 棒部材（１）上に電動ａｍ（２０）を配置したので、ギ
ヤボックス（５）の小型化並びに構造シンプル化が図れ
、燃料タンク（４Ｂ）とスペアタイヤ収納部（４７）間
に配置してもスペース上の制約を殆ど受けなくなるとと
もに、鉄を押し出し成形した円柱ケース（６）を採用す
ることができる。更に別軸の場合のようにガタのキャン
セル機構や公差管理に高精度を要しないため、全体とし
てコストも低減することができる。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

第１図はギヤボックス部分の横断面を示し、（１）は車
体幅方向に延在する棒部材であり、その−半部外周には
スクリュー溝（２）が形成され、また他端部寄り外周に
は金属コア（３）が固設して備えられ、更に棒部材（１
）の金属コア（３）より先端部外周には複数の軸方向溝
（４）・・・が形成される。

この棒部材（１）はギヤボックス（５）の両端部にエン
ドガイド（８）、（９）をそれぞれ介して支持され、且
つ軸方向溝（４）・・・に係合する回転防止用ピン（１
１）・・・がギヤボックス（５）の一端部に固設して備
えられる。

ギヤボックス（５）は鉄を押し出し成形した円柱ケース
（６）と鋳造型のアルミケース（７）とを合体して成り
、回転防止用ピン（１１）・・・は円柱ケース（６）端
部に設けられ、この円柱ケース（６）の端部寄り内周に
は内外二重で、且つ左右２個のコイル（＋２）、（１３
）が固設され、このコイル（１２）　、　（１３）は前
記金属コア（３）外周に臨み、これにより差動トランス
式の舵角検出器（ｌＯ）が構成される。更に円柱ケース
（８）の内周には固定子をなす複数の永久磁石（１４）
が固設され、この永久磁石（１４）の内周側に間隙を設
けて筒状の回転子（１５）が配置され、この回転子（１
５）は棒部材（１）外周上に回転自在に支承され、（１
８）は整流子、（１８）はブラシであり、第２図に示す
如く回転子（１５）は鉄心（１Ｂ）とコイル（１７）か
ら成り、これにより電動機（２０）が棒部材（１）と同
軸上に構成される。

そして棒部材（１）のスクリュー溝（２）には多数のポ
ール（２１）・・・を介してナツト部材（２２）が螺合
され、このナツト部材（２２）は両端部でアンギュラポ
ールベアリング（２３）　、（２４）及びゴムクッショ
ン（２５）、（２８）を介してアルミケース（７）内に
回転自在に支承され、これによりボールスクリュー機構
（３０）が構成される。更にナツト部材（２２）と前記
回転子（１５）間には減速機構（４０）が介設され、減
速機構（４０）は回転子（１５）に一体に固定したサン
ギヤ（３１）と、ナツト部材（２２）に一体に固定した
リングギヤ（３２）と、両ギヤ（３１）、（３２）間の
複数のプラネットギヤ（３３）・・・との遊星歯車列か
ら成る。ここで、プラネットギヤ（３３）・・・を回転
自在に軸承するリングプレー）　（３４）の外周にはネ
ジ部（３５）が形成され、これにより円柱ケース（６）
内周に螺着して固定され、またリングギヤ（３２）はナ
ツト部材（２２）に対しベアリング（２４）との間に介
装して固定される。

斯くしてギヤボックス（５）内に組込まれた棒部材（１
）の両端部には第３図に示すように左右の後輪操舵用の
タイロッド（４１）、（４１）が連結され、更にタイロ
ッド（４１）、（４１）には後輪（４２）　、（４２）
を軸承するナックルアーム（４３）、（４３）が連結さ
れ、（４４）はロアアーム、　　（４５）はラジアスロ
ッドである。そしてギヤボックス（５）は自動車の後席
下の燃料タンク（４６）とその後方のトランク下のスペ
アタイヤ収納部（４７）間のスペースに配置される。

以上において、電動！ｊ１（２０）は不図示の前輪の操
舵及び車速等に応じてその作動を制御され、電動機（２
０）の作動による回転子（１５）の回転は遊星歯車式の
減速機構（４０）を介してボールスクリュー機構（３０
）のナツト部材（２２）に伝えられ、ポール（２１）・
・・とスクリュー溝（２）を経て棒部材（１）の車体幅
方向への直線運動に変換され、これによりタイロッド（
４１）、（４１）及びナックルアーム（４３）、（４３
）を介して後輪（４２）、（４２）の操舵が行われる。

ここで、前記アルミケース（７）内にナツト部材（２２
）を組込むに際し、その両端部のベアリング（２３）　
、（２４）とケース（７）間のゴムクッション（２５）
　。

（２８）に若干の締代をつけ、しかもそのクッシ式ン材
のりｉ性を適当に設定することで予圧とガタづけを適度
に行う、これにより機械的なガタのキャンセル機構が不
要となり、しかも棒部材（１）の軸方向の高荷重の衝撃
に対しゴムクッション（２５）、（２Ｂ）がそれを吸収
するので、高価なボールスクリュー機構（３０）の保護
も図れる。

そして斯かる後輪操舵装置によれば、棒部材（１）と同
軸上に電動４１１）　（２０）を配置しているため、特
に従来のように別軸で平行に配置した場合に比べてギヤ
ボックス（５）の小型化と構造シンプル化を達成するこ
とができ、これにより実施例のように燃料タンク（４６
）とスペアタイヤ収納部（４７）間に配置してもスペー
ス上の制約を殆ど受けることがなく、また鉄を押し出し
成形した円柱ケース（６）を採用することもでき、従っ
てギヤボックス全体を鋳造する場合よりもコストを低減
できる。更に別軸の場合のようにガタのキャンセル機構
や各部品間の公差管理にも高精度を必要としないので、
この面でもコストの低減に寄与するものとなる。

また実施例の如く寸法的に小さくて有利な遊星歯車式の
減速機構（４０）も採用できる。

次に本発明の実施例としては含まれないが、棒部材と電
動機を別軸上に平行配置した場合における外力の吸収構
造を示す第４図について説明する。　（５１）は棒部材
、（５２）はギヤボックス、（５３）は差動トランス式
舵角検出器、（５４）は電動機ケース、（５５）はタイ
ロッドであり、電動機ケース（５４）は棒部材（５１）
とは別の平行軸上に配置され、その出力軸（５６）の駆
動ギヤ（５７）は棒部材（５１）と同軸上に配置した筒
状の従動ギヤ（５８）に噛合う、この従動ギヤ（５日）
内周には左右２個のナツト部材（ｅ＋）。

（８２）が組込まれ、両ナツト部材（８１）、（８２）
は棒部材（５１）外周のスクリュー溝（６３）にポール
（６４）・・・。

（６５）・・・を介して螺合する。この左右のナツト部
材（８１）、（８２）間には図示の如く厚い間座（６８
）を介設し、この厚い間座（６６）により両ナツト部材
（８１）。

（６２）を引張方向に予圧して組付けて成る。

このように２個のナツト部材（６１）、（６２）間に厚
い間座（６６）を入れて引張って高い予圧をかけておけ
ば、従来のようにロック装置を別途膜けなくとも外力に
よる棒部材（５１）の軸方向への変位を緩衝吸収するこ
とができる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、電動機式の後輪操舵装置
において、ボールスクリュー機構を備える棒部材と同軸
上に電動機を配置したため、ギャボックスの小型化並び
に構造シンプル化を達成でき、燃料タンクとスペアタイ
ヤ収納部のスペース上の制約も殆どなくすことができる
とともに、鉄を押し出し成形した円柱ケースを採用する
ことができ、更にガタのキャンセル機構や高精度の公差
管理も不要となるので、コストの低減をも達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すギヤボックス部分の横断
面図、第２図は第１図ＩＩ　−ＩＩ線断面図、第３図は
ギヤボックスの配置を示す透視的平面図、第４図は棒部
材と電動機を別軸上に平行配置した場合の外力の吸収構
造を示す横断面図である。 尚、図面中、（１）は棒部材、（２）はスクリュー溝、
（５）はギヤボックス、（６）は円柱ケース、（７）は
アルミケース、（１４）は固定子、（１５）は回転子、
（２０）は電動機、（２１）はポール、（２２）はナツ
ト部材、（２５）、（２Ｂ）はゴムクッション、（３０
）はボールスクリュー機構、（３１）はサンギヤ、（３
２）はリングギヤ、（３３）はプラネットギヤ、（４ｏ
）は減速機構、（４１）はタイロッド、（４２）は後輪
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 前輪の操舵に応じて後輪を電動機により操舵する四輪操
   舵車において、 左右の後輪操舵用のタイロッドを両端に連結して車体幅
   方向に延在する棒部材と、 該棒部材と同軸上に配置された電動機の固定子及び回転
   子と、 該回転子と前記棒部材間に介設されて回転子の回転を棒
   部材の車体幅方向への直線運動に変換するボールスクリ
   ュー機構と、 を備えて成ることを特徴とする四輪操舵車の後輪操舵装
   置。