WO2010001802A1 - キャンバ角可変機構 - Google Patents

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WO2010001802A1
WO2010001802A1 PCT/JP2009/061585 JP2009061585W WO2010001802A1 WO 2010001802 A1 WO2010001802 A1 WO 2010001802A1 JP 2009061585 W JP2009061585 W JP 2009061585W WO 2010001802 A1 WO2010001802 A1 WO 2010001802A1
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camber angle
wheel
power transmission
motor
crankshaft
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PCT/JP2009/061585
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English (en)
French (fr)
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堀口　宗久
水野　晃
安藤　正夫
長谷部　正広
斉 神谷
信一朗 溝手
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株式会社エクォス・リサーチ
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a camber angle variable mechanism that can change the camber angle of a wheel with a simple structure.
  • a ball joint 533 that supports an axle 532 that supports the wheel at one point with respect to the vehicle body
  • First and second actuators that support two points in the longitudinal direction of the vehicle that are above or below the support point of the ball joint 533 in the axle 532 and that individually displace these two support points in the vehicle width direction.
  • 534, 535 and the two support points are relatively displaced in the vehicle width direction to change the wheel toe and / or the two support points are displaced in the same direction in the vehicle width direction.
  • a control means for controlling the first and second actuators 534 and 535 so as to change the camber of the wheel Patent Document 1). . JP 2004-122932 A
  • This invention solves the said subject, and it aims at providing the camber angle variable mechanism which is simple structure, reduces the load to a motor, and is strong with respect to external force.
  • the present invention provides a camber angle variable mechanism that changes a camber angle of a wheel with respect to a vehicle body, a base member coupled to the vehicle body side, a drive source, and a power transmission shaft that transmits at least the drive force of the drive source.
  • a power transmission mechanism having a member, a transmission member coupled to the power transmission mechanism via a first coupling portion, the wheel rotatably supported, and coupled to the transmission member via a second coupling portion;
  • the movable member that changes the camber angle of the wheel by rotating with respect to the base member, and the second connecting portion, the first connecting portion, and the power transmission shaft member are linearly arranged in order from the wheel side. It is possible to switch between the first state in which the second connecting portion, the power transmission shaft member, and the first connecting portion are arranged in a straight line in order from the wheel side.
  • the power transmission shaft member includes a crank shaft that is rotated by a driving force of the drive source, and a crank pin that is rotatable integrally with the crank shaft and that is eccentric with respect to the crank shaft. It consists of a crankshaft.
  • the power transmission mechanism includes a worm gear driven by the drive source, and a worm wheel that meshes with the worm gear and that can rotate integrally with the crankshaft.
  • the power transmission mechanism rotates with respect to the first rotating element driven by the driving source, the second rotating element that can rotate integrally with the crankshaft, the base member, and the movable member. And a planetary gear mechanism including a third rotating element fixedly impossible.
  • the drive source is composed of the motor, and the first state and the second state are switched according to the drive of the motor.
  • the movable member and the base member are connected via a buffer member.
  • the transmission member has two connection points that support the movable member with respect to the base member, and the movement trajectory of the transmission member is a plane that passes through a perpendicular line to a line connecting the two connection points and a rotation axis of the wheel. It is characterized by overlapping.
  • the present invention has a strut that connects the vehicle body and the base member, and the axis of the strut overlaps a vertical line with respect to a line connecting the two connection points and a plane passing through the rotation axis of the wheel.
  • a vertical line with respect to a line connecting the two connection points is a perpendicular bisector of the two connection points.
  • the base member coupled to the vehicle body side, the drive source, and at least the drive force of the drive source are transmitted.
  • a power transmission mechanism having a power transmission shaft member, a transmission member coupled to the power transmission mechanism via a first coupling portion, the wheel rotatably supported, and the transmission member via a second coupling portion.
  • a movable member that changes the camber angle of the wheel by rotating with respect to the base member, the second connecting portion, the first connecting portion, and the power transmission shaft member in order from the wheel side.
  • the power transmission shaft member is configured to rotate integrally with the crankshaft rotated by the driving force of the drive source, and the crankshaft. Therefore, the camber position can be positioned at a low cost with a simple structure and a small number of parts.
  • the power transmission mechanism includes a worm gear driven by the drive source, a worm wheel that meshes with the worm gear and that can rotate integrally with the crankshaft. Therefore, the motor shaft can be directed in the width direction of the vehicle with little influence of vibration.
  • the power transmission mechanism includes a first rotating element that is driven by the driving source, a second rotating element that can rotate integrally with the crankshaft, and the Since it has a planetary gear mechanism consisting of a base member and a third rotating element fixed to the movable member so as not to rotate, the transmission torque from the drive source can be increased by decelerating using the planetary gear.
  • the drive source can be reduced in size.
  • the drive source is composed of the motor, and the first state and the second state are switched according to the drive of the motor. It can be in the same state as when locked with.
  • connection points for supporting the movable member with respect to the base member, and the movement locus of the transmission member is perpendicular to a line connecting the two connection points. Since it overlaps with the line and the surface passing through the rotation axis of the wheel, it is possible to transmit the force efficiently without transmitting a twist.
  • a strut for connecting the vehicle body and the base member and the axis of the strut includes a vertical line to a line connecting the two connection points and a rotation axis of the wheel. Since it overlaps with the passing surface, the support of the base member is strengthened, and the force can be transmitted more efficiently.
  • the vertical line with respect to the line connecting the two connection points is a perpendicular bisector of the two connection points, a twist is generated when the force is transmitted. And can be transmitted more efficiently.
  • FIG. 1 is a perspective view of the camber angle varying mechanism 1 according to the first embodiment as seen from the front upper side
  • FIG. 2 is a diagram of the camber angle varying mechanism 1 according to the first embodiment as seen from the rear.
  • struts and knuckles are omitted in order to make the camber angle variable mechanism 1 easy to see.
  • front and rear corresponds to the front and rear direction of the vehicle, and the arrow F in the figure is the front.
  • vehicle width direction is a direction orthogonal to the vehicle front-rear direction (the same applies hereinafter).
  • 1 is a camber angle variable mechanism
  • 2 is a motor
  • 3 is a worm wheel as a power transmission mechanism
  • 4 is an arm as a transmission member
  • 5 is a movable plate as a movable member
  • 6 is a buffer member.
  • 20 is a knuckle as a base member
  • 21 is a strut
  • 22 is a lower arm
  • 30 is a wheel
  • 40 is a drive shaft.
  • the camber angle varying mechanism 1 of the first embodiment is a device for changing the camber angle of the wheel 30 provided at a portion connecting a vehicle body (not shown) and the wheel 30.
  • the camber angle variable mechanism 1 includes a knuckle 20 connected to a support member such as a vehicle body or a strut 21 and a lower arm 22, a motor 2 that generates a driving force, a worm wheel 3 and an arm 4 that transmit the driving force of the motor 2.
  • the movable plate 5 is movable with respect to the knuckle 20 by the driving force of the motor 2 transmitted from the worm wheel 3 and the arm 4.
  • the knuckle 20 is fixed to a strut 21 that swings with respect to the vehicle body, and is rotatably supported by a lower arm 22.
  • the knuckle 20 has a gear case 20 a as a support portion for supporting the motor 2 and the worm wheel 3, and is connected to the movable plate 5 via a rubber bush 6.
  • the motor 2 is a DC motor, the motor main body 2a is supported by a knuckle gear case 20a, and the worm shaft 2b as an output shaft as a power transmission mechanism is engaged with the worm wheel 3.
  • the wheel portion 3 a is connected to the worm shaft 2 b of the motor 2 and transmits the power of the motor 2 to the arm 4, and the worm wheel shaft 3 b is supported by the gear case 20 a of the knuckle 20. Details of the motor 2 and the worm wheel 3 will be described later.
  • the arm 4 is decentered at a position shifted from the rotational axis of the worm wheel 3 on the one hand, and is connected to the worm wheel 3 via the first connecting portion 34, and is connected to the movable plate 5 via the second connecting portion 45 on the other hand. Then, the driving force of the motor 2 is transmitted to the movable plate 5.
  • the first connecting portion 34 is preferably connected by a metal bush
  • the second connecting portion 45 is preferably connected by a ball joint.
  • the movable plate 5 rotatably supports the wheel 30 via the hub 31 and the like, and when the motor 2 is operated, power is transmitted by the worm wheel 3 and the arm 4 and rotates with respect to the knuckle 20.
  • FIG. 3 is a view showing a connecting portion between the movable plate 5 and the knuckle 20.
  • the rubber bush 6 is composed of three layers of an inner bush 6a and an outer bush 6b, and an intermediate bush 6b that is sandwiched between the inner bush 6a and the outer bush 6b and is softer than the inner bush 6a and the outer bush 6b.
  • the movable plate 5 is provided with a camber shaft C, and the rubber bush 6 is attached around the camber shaft C.
  • the movable plate 5 is attached around the rubber bush 6.
  • FIG. 4 is a diagram showing the motor 2 and the worm wheel 3.
  • the motor 2 rotates the worm shaft 2b by fixing the ferrite magnet 2c to the main body 2a and passing electricity intermittently from the brush 2e to the armature 2d provided on the worm shaft 2b.
  • the worm wheel 3 has a cam plate 3c for electrical connection provided with a notch 3d approximately 180 degrees apart.
  • the cam plate 3c forms an electric circuit up to a fixed position even when the power is cut off, and continues to rotate.
  • the motor 2 is in a short-circuited state, and dynamic braking is performed.
  • the worm wheel 3, the arm 4 and the movable plate 5 can be stopped at predetermined positions.
  • a case where the camber angle is changed and a case where the camber angle is not changed are set corresponding to the notch 3d separated by about 180 degrees.
  • FIG. 5 is a schematic view of the operation as seen from the rear of the vehicle body when the camber angle is changed.
  • FIG. 6 is an enlarged view and a schematic view of the camber angle variable mechanism 1 in a state where the camber angle is not changed.
  • FIG. 6A is an enlarged view
  • FIG. 6B is a schematic diagram.
  • FIG. 7 is an enlarged view and a schematic view of the camber angle variable mechanism 1 in a state where the camber angle is changed.
  • FIG. 7A is an enlarged view
  • FIG. 7B is a schematic diagram.
  • the portion 34 is configured to be in the second state in which the portions 34 are aligned on the straight line B.
  • the camber angle varying mechanism 1 when the camber angle varying mechanism 1 is in the first state and the second state, the tangent line in the first connecting portion 34 with respect to the trajectory of the first connecting portion 34 is perpendicular to the straight line A and the straight line B. If there is no power of 2, the component of the tangential force for rotating the arm 4 is not generated, and the camber angle varying mechanism 1 is locked.
  • the camber angle is not changed in the first state, and the camber angle is changed in the second state.
  • the camber angle is changed in the first state.
  • the camber angle may not be changed in the changed state.
  • FIG. 8 is a perspective view of the camber angle variable mechanism 1 according to the second embodiment as viewed from the front upper side
  • FIG. 9 is a diagram when viewed from the side of the camber angle variable mechanism 1 of the second embodiment
  • FIG. 10 is the second embodiment. The figure seen from the back of the camber angle variable mechanism 1 is shown. However, in FIG. 10, struts and knuckles are omitted in order to make the camber angle variable mechanism 1 easy to see.
  • 1 is a camber angle variable mechanism
  • 2 is a motor
  • 3 is a worm wheel
  • 4 is an arm as a transmission member
  • 5 is a movable plate as a movable member
  • 6 is a rubber bush as a buffer member
  • 20 Is a knuckle as a base member
  • 21 is a strut
  • 22 is a lower arm
  • 30 is a wheel
  • 40 is a drive shaft.
  • the camber angle varying mechanism 1 of the second embodiment is a device for changing the camber angle of the wheel 30 provided at a portion connecting a vehicle body (not shown) and the wheel 30.
  • the camber angle variable mechanism 1 includes a knuckle 20 connected to a support member such as a vehicle body or a strut 21 and a lower arm 22, a motor 2 that generates a driving force, a worm wheel 3 and an arm 4 that transmit the driving force of the motor 2.
  • the movable plate 5 is movable with respect to the knuckle 20 by the driving force of the motor 2 transmitted from the worm wheel 3 and the arm 4.
  • the knuckle 20 is fixed to a strut 21 that swings with respect to the vehicle body, and is rotatably supported by a lower arm 22.
  • the knuckle 20 has a gear case 20 a that supports the motor 2 and the worm wheel 3, and is connected to the movable plate 5 by a connecting member 7 so as to be rotatable about a camber shaft C.
  • the motor 2 is a DC motor, the motor body 2a is supported by a knuckle gear case 20a, and the worm shaft 2b as an output shaft is engaged with the worm wheel 3.
  • the wheel portion 3 a is coupled to the worm shaft 2 b of the motor 2 and transmits the power of the motor 2 to the arm 4, and the worm wheel shaft 3 b is supported by the gear case 20 a of the knuckle 20. Details of the motor 2 and the worm wheel 3 will be described later.
  • the arm 4 is decentered at a position shifted from the rotational axis of the worm wheel 3 on the one hand, and is connected to the worm wheel 3 via the first connecting portion 34, and is connected to the movable plate 5 via the second connecting portion 45 on the other hand. Then, the driving force of the motor 2 is transmitted to the movable plate 5.
  • the first connecting portion 34 is preferably connected by a metal bush
  • the second connecting portion 45 is preferably connected by a ball joint.
  • the movable plate 5 rotatably supports the wheel 30 via the hub 31 and the like, and when the motor 2 is operated, power is transmitted by the worm wheel 3 and the arm 4 and rotates with respect to the knuckle 20.
  • the movement trajectory of the cross-sectional center O ⁇ b> 1 of the arm 4 and / or the axis D ⁇ b> 1 of the strut 21 is perpendicular to the line on the camber axis C passing through the two connection points 57 of the knuckle 20 and the movable plate 5. It is arranged to overlap a line, preferably a plane bisector D2 of two connecting points 57 and a plane D passing through the center of rotation O2 of the wheel 30.
  • the arm 4 that transmits the driving force of the motor is perpendicular to the line on the camber axis C passing through the two connection points 57 of the knuckle 20 and the movable plate 5, preferably two connection points 57.
  • the movable plate 5 is pushed in the plane D passing through the vertical bisector D2 and the rotation center O2 of the wheel 30, and when the force is transmitted, it can be efficiently transmitted without causing twist. it can.
  • FIG. 11 is an operation schematic diagram seen from the rear of the vehicle body when the camber angle is changed.
  • FIG. 12 is a view showing the worm wheel 3.
  • 3 is a worm wheel
  • 3a wheel portion 3b is a worm wheel shaft
  • 3c cam plate 3d cutout
  • 3d 1 lacks the first cut
  • 3d 2 lacks second cut
  • 3e a contact point E is the first terminal
  • S is a second terminal
  • B is a third terminal
  • 3f are conducting portion
  • 3f 1 the first conducting portion
  • 3g denotes an insulating 3g 1 is a first insulating part
  • 3g 2 is a second insulating part
  • 3g 3 is a third insulating part.
  • the worm wheel 3 includes a wheel portion 3a, a worm wheel shaft 3b inserted through the wheel portion 3a, and a cam plate 3c provided on the wheel portion 3a.
  • the cam plate 3c has a contact point 3e, an energizing part 3f, and an insulating part 3g covering the energizing part 3f.
  • the energizing portion 3f includes a first energizing portion 3f 1 , a second energizing portion 3f 2 formed by the first notch 3d 1 provided in the first insulating portion 3g 1 , and a first energizing portion provided in the first insulating portion 3g 1 . And a third energization portion 3f 3 formed by two notches 3d 2 .
  • the insulating portion 3g has a second that first an insulating portion 3g 1, which is formed around the worm wheel shaft 3b of the first inner peripheral side of the conducting portion 3f 1, is formed on the second outer peripheral side of the conducting portion 3f 2 It has an insulating part 3g 2 and a third insulating part 3g 3 formed on the outer peripheral side of the third energizing part 3f 3 .
  • the contact point 3e has a first terminal E, a second terminal S, and a third terminal B.
  • the first terminal 3e 1 is provided at a position that sequentially contacts the second energization part, the first insulating part, and the third energization part, and the second terminal 3e 2
  • the third terminal 3e 3 is provided with the second insulating portion and the first energization when the worm wheel rotates. And the third insulating portion in order to contact each other.
  • FIG. 13 is a diagram showing a circuit of the worm wheel 3.
  • P is a power supply
  • Q is a switch
  • R is a resistor
  • M is a motor.
  • FIG. 12 to 17 are diagrams showing the operating state or circuit of the worm wheel 3.
  • FIG. 12 to 17 are diagrams showing the operating state or circuit of the worm wheel 3.
  • FIG. 12 is a diagram showing a state of the worm wheel 3 when the camber angle is not changing
  • FIG. 13 is a circuit diagram of the worm wheel 3 when the camber angle is not changing.
  • the first notch 3d 1 is at the position of the contact point 3e
  • the first terminal E is in contact with the second energizing portion 3f 2
  • the second terminal S is the first energizing portion.
  • the third terminal B comes into contact with 3f 1 and comes into contact with the second insulating portion 3g 2 (first state).
  • the motor M is not driven.
  • FIG. 14 is a circuit diagram in which the switch Q is closed. From this state, as shown in FIG. 14, when the switch Q is closed, the current from the power source P enters the motor M, and the motor M is driven.
  • FIG. 15 is a diagram showing a state where the worm wheel 3 is rotating
  • FIG. 16 is a circuit diagram when the worm wheel 3 is rotating.
  • the first terminal E abuts on the first insulating portion 3g 1
  • the second terminal S and the third terminal B abut on the first energization portion 3f 1 (third state).
  • the 2nd terminal S and the 3rd terminal B are connected.
  • the switch Q is opened.
  • the motor M continues to be driven and the worm wheel 3 continues to rotate.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a state of the worm wheel 3 when the camber angle is changed.
  • the second notch 3d 2 comes to the position of the contact point 3e
  • the first terminal E abuts on the second energization portion 3f 2
  • the second terminal S is the first energization. in contact with the part 3f 1
  • the third terminal B in contact with the second insulating portion 3 g 2 (second state).
  • the motor M is short-circuited and is not driven, and the worm wheel 3 stops rotating.
  • a case where the camber angle is changed and a case where the camber angle is not changed are set corresponding to the notch 3d separated by about 180 degrees.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a worm wheel 3 according to another embodiment.
  • the second notch 3d 2 , the third energization part 3f 3 , and the third notch 3d 1 , the second energization part 3f 2 , and the second insulation part 3g 2 respectively.
  • the position of the insulating portion 3g 3 is not approximately 180 degrees but is changed.
  • the first angle ⁇ 1 and the second angle ⁇ 2 when it is desired to change the camber quickly, the first angle ⁇ 1 smaller than 180 degrees is used and when the camber change is to be delayed.
  • the second angle ⁇ 2 larger than 180 degrees may be used.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing the relationship between the worm wheel 3, the arm 4, and the movable plate 5 of another embodiment.
  • the crank mechanism is applied to the worm wheel 3, the arm 4, and the movable plate 5.
  • the portion 34 is configured to be in the second state in which the portions 34 are aligned on the straight line B.
  • the first angle ⁇ 1 can be used to move quickly.
  • FIG. 20 is a diagram showing a first example of a power transmission mechanism
  • FIG. 21 is a sectional view of a motor
  • FIG. 22 is a diagram showing a stopper portion.
  • a worm gear 131, a worm wheel 132, and a crankshaft 136 as a power transmission shaft member are used between a motor 120 and an arm 140.
  • the motor 120 is a DC motor, and has a cylindrical motor case 121 fixed to the vehicle body side, a magnet 122 bonded and fixed to the motor case 121, and a rotating shaft that outputs a driving force.
  • the worm gear 131 is connected to the rotor shaft 123 of the motor 120 and rotates together.
  • the worm wheel tooth portion 132 a of the worm wheel 132 meshes with the worm gear tooth portion 131 a of the worm gear 131 and transmits the driving force of the motor 2 to the crankshaft 136.
  • the crankshaft 136 a of the crankshaft 136 is connected to the worm wheel shaft 132 b of the worm wheel 132.
  • the arm 140 is connected to the crankpin 136b of the crankshaft 136 at the first connecting portion 34, and converts the rotational motion of the crankshaft 136 into a reciprocating motion and outputs it.
  • the rotor shaft 123 may be aligned with the width direction of the vehicle.
  • the motor 120 is a DC motor, and when a vibration in the thrust direction is input, vibration is generated between the commutator 125 and the brush 126, and the brush 126 is promoted to wear. Therefore, it is preferable to make the rotor shaft 123 coincide with the direction in which the vibration is as small as possible. Since the vibration in the width direction is small in the vehicle, particularly under the spring, the rotor shaft 123 is preferably in the width direction.
  • the motor 120 is rotated forward and backward by a relay, a bridge circuit, or the like.
  • the worm wheel 132 is formed in a fan shape, and the contact portion 132 c is provided at the end of the rotation range, and the stopper portion 133 with which the contact portion 132 c contacts is provided in the case 110. .
  • FIG. 23 is a diagram showing Example 2 of the power transmission mechanism
  • FIG. 24 is a conceptual diagram of the planetary gear.
  • a power transmission mechanism 230 uses a planetary gear 231 as a planetary gear mechanism and a crankshaft 236 as a power transmission shaft member between a motor 220 and an arm 240.
  • the motor 220 and the arm 240 are the same as those in the first embodiment.
  • the planetary gear 231 connects the output shaft 220a of the motor 220 and the sun gear 232 as the first rotating element, and fixes the ring gear 233 as the third rotating element to the case or the like, thereby rotating the second rotation.
  • the pinion gear 234 as an element moves around the sun gear 232 while rotating, and the carrier 235 connected to the shaft of the pinion gear 234 rotates to output driving force to the crankshaft 236.
  • a crankshaft 236 a of the crankshaft 236 is connected to the carrier 235.
  • the arm 240 is connected to the crankpin 236b of the crankshaft 236 at the first connecting portion 34, and converts the rotational motion of the crankshaft 236 into reciprocating motion for output.
  • FIG. 25 is a diagram showing a third example of the power transmission mechanism.
  • the motor 320 and the arm 340 are connected with a spur gear as shown in FIG.
  • the motor 320 and the arm 340 are the same as those in the first embodiment.
  • the output shaft 320a of the motor 320 and the small gear 331 are connected, the large gear 332 is engaged with the small gear 331, and the shaft of the large gear 332 serves as a power transmission shaft member.
  • the driving force is output to the crankshaft 336.
  • the crankshaft 336 a of the crankshaft 336 is connected to the shaft of the large gear 332.
  • the arm 340 is connected to the crankpin 336b of the crankshaft 336 at the first connecting portion 34, and converts the rotational motion of the crankshaft 336 into reciprocating motion and outputs the reciprocating motion.
  • FIG. 26 is a diagram showing a fourth example of the power transmission mechanism.
  • a small pulley 431 as a first pulley, a belt 433, and a large pulley 435 as a second pulley are used between a motor 420 and an arm 440.
  • the motor 420 and the arm 440 are the same as those in the first embodiment.
  • the power transmission mechanism 430 of the fourth embodiment connects the output shaft 420a of the motor 420 and the small pulley 431, and connects the small pulley 431 and the large pulley 432 by winding the belt 433. Then, the driving force is output to the crankshaft 436 by connecting the shaft of the large pulley 432 to a crankshaft 436 as a power transmission shaft member.
  • the crankshaft 436 a of the crankshaft 436 is connected to the shaft of the large pulley 432.
  • the arm 440 is connected to the crank pin 436b of the crankshaft 436 at the first connecting portion 34, and converts the rotational motion of the crankshaft 436 into reciprocating motion and outputs it.
  • FIG. 27 is a diagram showing a fifth example of the power transmission mechanism.
  • crankshaft 536 as a power transmission shaft member is used between the motor 520 and the arm 540 in the power transmission mechanism 530 of the fifth embodiment.
  • the motor 520 and the arm 540 are the same as those in the first embodiment.
  • the power transmission mechanism 530 outputs a driving force to the crankshaft 536 by directly connecting the output shaft of the motor 520 to the crankshaft 536.
  • a crankshaft 536 a of the crankshaft 536 is connected to the output shaft of the motor 520.
  • the arm 540 is connected to the crank pin 536b of the crankshaft 536 at the first connecting portion 34, and converts the rotational motion of the crankshaft 536 into reciprocating motion and outputs it.
  • the knuckle 20 connected to the vehicle body side, the drive source 2, and at least the power transmission shaft that transmits the drive force of the drive source 2.
  • the power transmission mechanisms 3, 130, 230, 330, 430, and 530 having members, the arm 4 coupled to the power transmission shaft member via the first coupling portion 34, and the wheel 30 are rotatably supported. Are connected to each other via the second connecting portion 45 and turn relative to the knuckle 20 to change the camber angle of the wheel 30 and the second connecting portion 45 and the first connecting portion in this order from the wheel 30 side.
  • the component of the external force with respect to the rotation direction of the 1st connection part 34 does not generate
  • the power transmission shaft member can be rotated integrally with the crankshafts 136a, 236a, 336a, 436a, 536a and the crankshafts 136a, 236a, 336a, 436a, 536a, which are rotated by the driving force of the drive source 2.
  • crankshafts 136b, 236b, 336b, 436b, and 536b that are eccentric with respect to the crankshafts 136a, 236a, 336a, 436a, and 536a.
  • the power transmission mechanisms 3, 130, 230, 330, 430, and 530 mesh with the worm gear 131 driven by the drive source 2 and the worm gear 131, and are integrated with the crankshafts 136a, 236a, 336a, 436a, and 536a. Therefore, the motor shaft can be oriented in the width direction of the vehicle with little influence of vibration. Further, in the general worm wheel 3, 132, since the worm shafts 2b, 132b cannot be rotated from the worm wheel 3, 132 side, it is possible to be in a self-locked state.
  • the power transmission mechanism 3 is fixed to the sun gear 232 driven by the drive source 220, the pinion gear 234 that can rotate integrally with the crankshaft 236a, and the base member 20 and the movable plate 5 so as not to rotate. Since the planetary gear 231 includes the ring gear 233, it is possible to increase the transmission torque from the drive source by decelerating using the planetary gear, thereby reducing the size of the drive source. .
  • the drive source 2 includes the motor 2 and the first state and the second state are switched according to the drive of the motor 2, the drive source 2 can be locked with a simple structure.
  • connection points 57 that support the movable plate 5 with respect to the knuckle 20, and the movement locus of the arm 4 passes through a vertical line D ⁇ b> 2 with respect to a line connecting the two connection points 57 and the rotation axis O ⁇ b> 2 of the wheel 30. Since it overlaps with the surface D, it can be efficiently transmitted without causing twisting when transmitting the force.
  • the strut 21 has a strut 21 that connects the vehicle body and the knuckle 20, and the axis D1 of the strut 21 overlaps with a plane that passes through the vertical line D2 with respect to the line connecting the two connecting points 57 and the rotation axis O2 of the wheel 30.
  • the support becomes stronger, and the force can be transmitted more efficiently.
  • the perpendicular line D2 with respect to the line which connects two connection points is the perpendicular bisector D2 of two connection points, when transmitting force, it transmits more efficiently, without producing a twist. be able to.
  • SYMBOLS 1 Camber angle variable mechanism, 2 ... Motor (drive source), 3 ... Worm wheel (power transmission mechanism), 34 ... 1st connection part, 4 ... Arm (transmission member), 45 ... 2nd connection part, 5 ... Movable Plate (movable member), 6 ... rubber bush (buffer member), 20 ... base member, 21 ... strut (support member), 22 ... lower arm, 30 ... wheel, 31 ... hub (wheel support member), 130, 230, 330 , 430, 530 ... power transmission mechanism, 136, 236, 336, 436, 536 ... crankshaft (power transmission shaft member)

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Abstract

　車体に対する車輪（３０）のキャンバ角を変更するキャンバ角可変機構（１）において、車体側に連結されるベース部材（２０）と、ベース部材（２０）に設け、回転駆動力を発生するモータ（２）と、回転軸を中心に回転し、モータ（２）の駆動力を伝達する動力伝達機構（３，１３０，２３０，３３０，４３０，５３０）と、動力伝達機構（３，１３０，２３０，３３０，４３０，５３０）に第１連結部（３４）を介して連結される伝達部材（４）と、車輪（３０）を回転可能に支持し、伝達部材（４）に第２連結部（４５）を介して連結され、伝達部材（４）から伝達されたモータ（２）の駆動力によりベース部材（２０）に対して回動することで車輪（３０）のキャンバ角を変更する可動部材（５）と、車輪（３０）側から順に、第２連結部（４５）、第１連結部（３４）、ギヤ回転軸（Ｃ）が直線上に並ぶ第１の状態と、車輪（３０）側から順に、第２連結部（４５）、ギヤ回転軸（Ｃ）、第１連結部（３４）が直線上に並ぶ第２の状態と、で状態を切り替える切替手段（２）と、を備える。

Description

キャンバ角可変機構
　本発明は、車輪のキャンバ角を簡単な構造で変更できるようにしたキャンバ角可変機構に関する。
　従来、図２８に示すように、アクチュエータで各輪個別にキャンバ及びトウを制御することができるようにするために、車輪を支持するアクスル５３２を車体に対し１点で支持するボールジョイント５３３と、アクスル５３２におけるボールジョイント５３３による支持点の上側又は下側であり且つ車両前後方向の２点を支持し、この２点の支持点を、車幅方向に個別に変位させる第１及び第２のアクチュエータ５３４，５３５と、前記２点の支持点を車幅方向において相対的に変位させることで車輪のトウを変化させ、及び／又は前記２点の支持点を車幅方向において同一方向に変位させることで車輪のキャンバを変化させるように、第１及び第２のアクチュエータ５３４，５３５を制御する制御手段と、を備えたものがある（特許文献１）。
特開２００４－１２２９３２号公報
　しかしながら、一般にアクチュエータを使用した機構では、所定のキャンバ角を維持するためには、常に動力が必要となり、効率が悪く、燃費が悪化する場合があった。また、アクチュエータの動きを所定位置で止める停止機構を設けると、別途スペースが必要となると共に、重量も増加してしまう。
　本発明は、上記課題を解決するものであって、簡単な構造で、モータへの負荷を軽減し、且つ、外力に対して強固なキャンバ角可変機構を提供することを目的とする。
　そのために本発明は、車体に対する車輪のキャンバ角を変更するキャンバ角可変機構において、前記車体側に連結されるベース部材と、駆動源と、少なくとも、前記駆動源の駆動力を伝達する動力伝達軸部材を有する動力伝達機構と、前記動力伝達機構に第１連結部を介して連結される伝達部材と、前記車輪を回転可能に支持し、前記伝達部材に第２連結部を介して連結され、前記ベース部材に対して回動することで前記車輪のキャンバ角を変更する可動部材と、前記車輪側から順に、前記第２連結部、前記第１連結部、前記動力伝達軸部材が直線上に並ぶ第１の状態と、前記車輪側から順に、前記第２連結部、前記動力伝達軸部材、前記第１連結部が直線上に並ぶ第２の状態と、を切り替え可能とされることを特徴とする。
　また、前記動力伝達軸部材は、前記駆動源の駆動力により回転されるクランク軸と、前記クランク軸と一体的に回転可能とされると共に、前記クランク軸に対して偏心するクランクピンと、を有するクランクシャフトからなることを特徴とする。
　また、前記動力伝達機構は、前記駆動源によって駆動されるウォームギヤと、前記ウォームギヤと噛合すると共に、前記クランク軸と一体的に回転可能とされたウォームホイールと、を有することを特徴とする。
　また、前記動力伝達機構は、前記駆動源によって駆動される第１回転要素と、前記クランク軸と一体的に回転可能とされた第２回転要素と、前記ベース部材及び前記可動部材に対して回転不能に固定された第３回転要素と、からなる遊星歯車機構を有することを特徴とする。
　また、前記駆動源は、前記モータからなり、前記モータの駆動に応じて、前記第１の状態と前記第２の状態とが切り換えられることを特徴とする。
　また、前記可動部材と前記ベース部材とを、緩衝部材を介して連結することを特徴とする。
　また、前記ベース部材に対して前記可動部材を支持する２つの連結点を有し、前記伝達部材の移動軌跡は、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線及び前記車輪の回転軸を通る面と重なることを特徴とする。
　また、前記車体と前記ベース部材を連結するストラットを有し、前記ストラットの軸線は、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線及び前記車輪の回転軸を通る面と重なることを特徴とする。
　また、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線は、前記２つの連結点の垂直二等分線であることを特徴とする。
　請求項１記載の発明によれば、車体に対する車輪のキャンバ角を変更するキャンバ角可変機構において、前記車体側に連結されるベース部材と、駆動源と、少なくとも、前記駆動源の駆動力を伝達する動力伝達軸部材を有する動力伝達機構と、前記動力伝達機構に第１連結部を介して連結される伝達部材と、前記車輪を回転可能に支持し、前記伝達部材に第２連結部を介して連結され、前記ベース部材に対して回動することで前記車輪のキャンバ角を変更する可動部材と、前記車輪側から順に、前記第２連結部、前記第１連結部、前記動力伝達軸部材が直線上に並ぶ第１の状態と、前記車輪側から順に、前記第２連結部、前記動力伝達軸部材、前記第１連結部が直線上に並ぶ第２の状態と、を切り替え可能とされるので、簡単な構造で部品点数も少なく、軽量で低コストにできる。また、第１の状態と、第２の状態の時には、第１連結部の回転方向に対する外力の成分が発生しないため、ロックされたのと同様な状態となるので、外力に対して強固となる。
　また、請求項２記載の発明によれば、前記動力伝達軸部材は、前記駆動源の駆動力により回転されるクランク軸と、前記クランク軸と一体的に回転可能とされると共に、前記クランク軸に対して偏心するクランクピンと、を有するクランクシャフトからなるので、簡単な構造で部品点数も少なく、軽量で低コストにキャンバ位置の位置決めをすることができる。
　また、請求項３記載の発明によれば、前記動力伝達機構は、前記駆動源によって駆動されるウォームギヤと、前記ウォームギヤと噛合すると共に、前記クランク軸と一体的に回転可能とされたウォームホイールと、を有するので、モータ軸を振動の影響の少ない車両の幅方向に向けることができる。
　また、請求項４記載の発明によれば、前記動力伝達機構は、前記駆動源によって駆動される第１回転要素と、前記クランク軸と一体的に回転可能とされた第２回転要素と、前記ベース部材及び前記可動部材に対して回転不能に固定された第３回転要素と、からなる遊星歯車機構を有するので、遊星歯車を用いて減速することで、駆動源からの伝達トルクを上昇させることが可能であり、これにより駆動源の小型化を行うことができる。
　また、請求項５記載の発明によれば、前記駆動源は、前記モータからなり、前記モータの駆動に応じて、前記第１の状態と前記第２の状態とが切り換えられるので、簡単な構造でロックされたのと同様な状態とすることができる。
　また、請求項６記載の発明によれば、前記可動部材と前記ベース部材とを、緩衝部材を介して連結するので、安価で、容易に組み付けすることができる。
　また、請求項７記載の発明によれば、前記ベース部材に対して前記可動部材を支持する２つの連結点を有し、前記伝達部材の移動軌跡は、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線及び前記車輪の回転軸を通る面と重なるので、力を伝達する際に、ねじれを生じることがなく、効率的に伝達することができる。
　また、請求項８記載の発明によれば、前記車体と前記ベース部材を連結するストラットを有し、前記ストラットの軸線は、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線及び前記車輪の回転軸を通る面と重なるので、ベース部材の支持が強固になり、さらに効率的に力を伝達することができる。
　また、請求項９記載の発明によれば、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線は、前記２つの連結点の垂直二等分線であるので、力を伝達する際に、ねじれを生じることがなく、さらに効率的に伝達することができる。
第１実施形態のキャンバ角可変機構を後上方からみた斜視図である。 第１実施形態のキャンバ角可変機構を後方からみた図である。 第１実施形態の可動プレートとナックルの連結部を示す図である。 第１実施形態のモータ及びウォームホイール付近の構造を示す図である。 第１実施形態のキャンバ角を変更した場合の作動概略図である。 第１実施形態のキャンバ角可変機構の第１の状態を示す図である。 第１実施形態のキャンバ角可変機構の第２の状態を示す図である。 第２実施形態のキャンバ角可変機構を後上方からみた斜視図である。 第２実施形態のキャンバ角可変機構１の側方から見た図である。 第２実施形態のキャンバ角可変機構を後方からみた図である。 第２実施形態のキャンバ角を変更した場合の作動概略図である。 キャンバ角が変化していない時のウォームホイール３の状態を示す図である。 キャンバ角が変化していない時の回路図である。 スイッチを閉にした回路図である。 ウォームホイールが回転している状態を示す図 ウォームホイールが回転している時の回路図である。 キャンバ角が変化した時のウォームホイールの状態を示す図である。 他の実施形態のウォームホイールを示す図である。 他の実施形態のウォームホイール、アーム及び可動プレートの関係を示す模式図である。 動力伝達機構の実施例１を示す図である。 モータの断面図である。 ストッパ部を示す図である。 動力伝達機構の実施例２を示す図である。 プラネタリギヤの概念図である。 動力伝達機構の実施例３を示す図である。 動力伝達機構の実施例４を示す図である。 動力伝達機構の実施例５を示す図である。 従来の技術を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　図１は第１実施形態のキャンバ角可変機構１の前上方から見た斜視図、図２は第１実施形態のキャンバ角可変機構１の後方から見た図を示す。ただし、図２では、キャンバ角可変機構１を見やすくするためにストラット及びナックルを省略している。
　なお、前後とは、車両の前後方向に対応しており、図中の矢印Ｆを前方とする。また、車幅方向とは、車両の前後方向に直交する方向とする（以下同じ。）。
　図１及び図２において、１はキャンバ角可変機構、２はモータ、３は動力伝達機構としてのウォームホイール、４は伝達部材としてのアーム、５は可動部材としての可動プレート、６は緩衝部材としてのゴムブッシュ、２０はベース部材としてのナックル、２１はストラット、２２はロアアーム、３０は車輪、４０はドライブシャフトである。
　第１実施形態のキャンバ角可変機構１は、図示しない車体と車輪３０とを連結する部分に設けられ、車輪３０のキャンバ角を変更するための装置である。
　キャンバ角可変機構１は、車体又はストラット２１やロアアーム２２等の支持部材に連結されるナックル２０と、駆動力を発生するモータ２と、モータ２の駆動力を伝達するウォームホイール３及びアーム４と、ウォームホイール３及びアーム４から伝達されたモータ２の駆動力によりナックル２０に対して可動する可動プレート５とを有する。
　ナックル２０は、車体に対して揺動するストラット２１に固定されると共に、ロアアーム２２により回動可能に支持される。また、ナックル２０は、モータ２及びウォームホイール３を支持する支持部としてのギヤケース２０ａを有し、可動プレート５とは、ゴムブッシュ６を介して連結されている。
　モータ２は、ＤＣモータからなり、モータ本体部２ａがナックルのギヤケース２０ａに支持され、動力伝達機構としての出力軸であるウォーム軸２ｂがウォームホイール３に噛み合わされている。ウォームホイール３は、ホイール部３ａがモータ２のウォーム軸２ｂに連結され、モータ２の動力をアーム４に伝達するもので、ウォームホイール軸３ｂがナックル２０のギヤケース２０ａに支持される。なお、モータ２及びウォームホイール３の詳細については、後述する。
　アーム４は、一方でウォームホイール３の回転軸からずれた位置に偏心して、第１連結部３４を介してウォームホイール３に連結され、他方で第２連結部４５を介して可動プレート５に連結され、モータ２の駆動力を可動プレート５に伝達するものである。第１連結部３４はメタルブッシュ、第２連結部４５はボールジョイントで連結することが好ましい。このように構成することで、キャンバ軸をゴムブッシュ６等で支持するために生じる可動プレート５の軸方向以外のズレ分をボールジョイント等で吸収することができる。
　可動プレート５は、ハブ３１等を介して車輪３０を回転可能に支持し、モータ２が作動すると、ウォームホイール３及びアーム４により動力が伝達され、ナックル２０に対して回動するものである。
　図３は、可動プレート５とナックル２０の連結部を示す図である。ゴムブッシュ６は、インナーブッシュ６ａ及びアウターブッシュ６ｂと、インナーブッシュ６ａ及びアウターブッシュ６ｂに挟持され、インナーブッシュ６ａ及びアウターブッシュ６ｂと比較して軟らかい中間ブッシュ６ｂと、の３層からなり、ナックル２０と可動プレート５との間に設置される。ナックル２０には、キャンバ軸Ｃが設けられており、ゴムブッシュ６は、キャンバ軸Ｃの周囲に取り付けられる。可動プレート５は、ゴムブッシュ６の周囲に取り付けられる。可動プレート５がモータ２の動力により作動すると、可動プレート５がナックル２０に対して回動し、キャンバ角を変更することができる。
　図４は、モータ２及びウォームホイール３を示す図である。モータ２は、本体部２ａにフェライト磁石２ｃを固定し、ウォーム軸２ｂに設けたアーマチュア２ｄにブラシ２ｅから断続的に電気を通すことで、ウォーム軸２ｂを回転させるものである。また、ウォームホイール３は、略１８０度離れて切り欠き３ｄを設けた電気接続のためのカムプレート３ｃを有する。
　カムプレート３ｃは、通電が絶たれても定位置までの電気回路を形成させて、回り続け、切り欠き３ｄがコンタクトポイント３ｅの位置に来た際に、モータ２は短絡状態となり、発電制動が加わり、ウォームホイール３、アーム４及び可動プレート５を所定の位置で止めることができる構造となっている。本実施形態では、略１８０度離れた切り欠き３ｄに対応して、キャンバ角を変更する場合と変更しない場合を設定する。
　図５は、キャンバ角を変更した場合の車体後方から見た作動概略図である。
　図５に示すように、モータ２を作動させると、ウォームホイール３が回転し、ウォームホイール３に偏心して設けられたアーム４の一方が回動する。すると、アーム４に引かれて、アーム４の他方に連結された可動部材４が、ゴムブッシュ６を撓ませながら、ナックル２０に対して回動し、車輪３０にキャンバ角を付与する。
　図６は、キャンバ角を変更しない状態のキャンバ角可変機構１の拡大図と模式図である。図６（ａ）は拡大図、図６（ｂ）は模式図である。
　図６に示すように、キャンバ角を変更しない状態では、車輪３０側から、可動プレート５とアーム４の第２連結部４５、アーム４とウォームホイール３の第１連結部３４、ウォームホイール軸３ｂが一直線Ａ上に並ぶ第１の状態となるように構成されている。
　図７は、キャンバ角を変更した状態のキャンバ角可変機構１の拡大図と模式図である。図７（ａ）は拡大図、図７（ｂ）は模式図である。
　また、図７に示すように、キャンバ角を変更した状態では、車輪３０側から、可動プレート５とアーム４の第２連結部４５、ウォームホイール軸３ｂ、アーム４とウォームホイール３の第１連結部３４が一直線Ｂ上に並ぶ第２の状態となるように構成されている。
　また、キャンバ角可変機構１が第１の状態と第２の状態にある場合、第１連結部３４の軌跡に対する第１連結部３４における接線が、直線Ａ及び直線Ｂと直角になるので、モータ２の動力がなければ、アーム４を回動させる接線方向の力の成分は発生せず、キャンバ角可変機構１はロックされた状態となる。
　なお、本実施形態では、第１の状態の場合にキャンバ角を変更しない状態とし、第２の状態の場合にキャンバ角を変更した状態と設定したが、第１の状態の場合にキャンバ角を変更した状態とし、第２の状態の場合にキャンバ角を変更しない状態と設定してもよい。
　図８は第２実施形態のキャンバ角可変機構１の前上方から見た斜視図、　図９は第２実施形態のキャンバ角可変機構１の側方から見た図、図１０は第２実施形態のキャンバ角可変機構１の後方から見た図を示す。ただし、図１０では、キャンバ角可変機構１を見やすくするためにストラット及びナックルを省略している。
　図８～図１０において、１はキャンバ角可変機構、２はモータ、３はウォームホイール、４は伝達部材としてのアーム、５は可動部材としての可動プレート、６は緩衝部材としてのゴムブッシュ、２０はベース部材としてのナックル、２１はストラット、２２はロアアーム、３０は車輪、４０はドライブシャフトである。
　第２実施形態のキャンバ角可変機構１は、図示しない車体と車輪３０とを連結する部分に設けられ、車輪３０のキャンバ角を変更するための装置である。
　キャンバ角可変機構１は、車体又はストラット２１やロアアーム２２等の支持部材に連結されるナックル２０と、駆動力を発生するモータ２と、モータ２の駆動力を伝達するウォームホイール３及びアーム４と、ウォームホイール３及びアーム４から伝達されたモータ２の駆動力によりナックル２０に対して可動する可動プレート５とを有する。
　ナックル２０は、車体に対して揺動するストラット２１に固定されると共に、ロアアーム２２により回動可能に支持される。また、ナックル２０は、モータ２及びウォームホイール３を支持するギヤケース２０ａを有し、可動プレート５とは、キャンバ軸Ｃを中心に、回動可能に連結部材７により連結されている。
　モータ２は、ＤＣモータからなり、モータ本体部２ａがナックルのギヤケース２０ａに支持され、出力軸としてのウォーム軸２ｂがウォームホイール３に噛み合わされている。ウォームホイール３は、ホイール部３ａがモータ２のウォーム軸２ｂに連結され、モータ２の動力をアーム４に伝達するもので、ウォームホイール軸３ｂがナックル２０のギヤケース２０ａに支持される。なお、モータ２及びウォームホイール３の詳細については、後述する。
　アーム４は、一方でウォームホイール３の回転軸からずれた位置に偏心して、第１連結部３４を介してウォームホイール３に連結され、他方で第２連結部４５を介して可動プレート５に連結され、モータ２の駆動力を可動プレート５に伝達するものである。第１連結部３４はメタルブッシュ、第２連結部４５はボールジョイントで連結することが好ましい。このように構成することで、キャンバ軸をゴムブッシュ６等で支持するために生じる可動プレート５の軸方向以外のズレ分をボールジョイント等で吸収することができる。
　可動プレート５は、ハブ３１等を介して車輪３０を回転可能に支持し、モータ２が作動すると、ウォームホイール３及びアーム４により動力が伝達され、ナックル２０に対して回動するものである。
　また、図９に示すように、アーム４の断面中心Ｏ１の移動軌跡及び／又はストラット２１の軸線Ｄ１は、ナックル２０と可動プレート５の２つの連結点５７を通るキャンバ軸Ｃ上の線に対する垂直線、好ましくは２つの連結点５７の垂直二等分線Ｄ２及び車輪３０の回転中心Ｏ２を通る面Ｄと重なるように配置されている。
　このように配置することにより、モータの駆動力を伝達するアーム４は、ナックル２０と可動プレート５の２つの連結点５７を通るキャンバ軸Ｃ上の線に対する垂直線、好ましくは２つの連結点５７の垂直二等分線Ｄ２及び車輪３０の回転中心Ｏ２を通る面Ｄ内で可動プレート５を押すことになり、力を伝達する際に、ねじれを生じることがなく、効率的に伝達することができる。
　図１１は、キャンバ角を変更した場合の車体後方から見た作動概略図である。
　図１１に示すように、モータ２を作動させると、ウォームホイール３が回転し、ウォームホイール３に偏心して設けられたアーム４の一方が回動する。すると、アーム４に引かれて、アーム４の他方に連結された可動部材４が、キャンバ軸Ｃを中心にナックル２０に対して回動し、車輪３０にキャンバ角を付与する。
　次に、第１実施形態及び第２実施形態に用いられるウォームホイール３について説明する。図１２は、ウォームホイール３を示す図である。図中、３はウォームホイール、３ａはホイール部、３ｂはウォームホイール軸、３ｃはカムプレート、３ｄは切り欠き、３ｄ1は第１切り欠き、３ｄ2は第２切り欠き、３ｅはコンタクトポイント、Ｅは第１端子、Ｓは第２端子、Ｂは第３端子、３ｆは通電部、３ｆ1は第１通電部、３ｆ2は第２通電部、３ｆ3は第３通電部、３ｇは絶縁部、３ｇ1は第１絶縁部、３ｇ2は第２絶縁部、３ｇ3は第３絶縁部である。
　ウォームホイール３は、ホイール部３ａと、ホイール部３ａに挿通されたウォームホイール軸３ｂと、ホイール部３ａに設けられたカムプレート３ｃからなる。
　カムプレート３ｃは、コンタクトポイント３ｅと、通電部３ｆと、通電部３ｆを覆う絶縁部３ｇと、を有する。
　通電部３ｆは、第１通電部３ｆ1と、第１絶縁部３ｇ1に設けた第１切り欠き３ｄ1によって形成される第２通電部３ｆ2と、第１絶縁部３ｇ1に設けた第２切り欠き３ｄ2によって形成される第３通電部３ｆ3と、を有する。
　また、絶縁部３ｇは、第１通電部３ｆ1の内周側のウォームホイール軸３ｂ周囲に形成された第１絶縁部３ｇ1と、第２通電部３ｆ2の外周側に形成された第２絶縁部３ｇ2と、第３通電部３ｆ3の外周側に形成された第３絶縁部３ｇ3と、を有する。
　コンタクトポイント３ｅは、第１端子Ｅと、第２端子Ｓと、第３端子Ｂと、を有する。第１端子３ｅ1は、前記ウォームホイールが回転する際に、前記第２通電部、前記第１絶縁部及び前記第３通電部にそれぞれ順に当接する位置に設けられ、第２端子３ｅ2は、前記ウォームホイールが回転する際に、常に第１通電部３ｆ1に当接する位置に設けられ、第３端子３ｅ3は、前記ウォームホイールが回転する際に、前記第２絶縁部、前記第１通電部及び前記第３絶縁部にそれぞれ順に当接する位置に設けられる。
　図１３は、ウォームホイール３の回路を示す図である。Ｐは電源、Ｑはスイッチ、Ｒは抵抗、Ｍはモータである。
　次にウォームホイール３の作動状態について説明する。図１２～図１７は、ウォームホイール３の作動状態又は回路を示す図である。
　図１２は、キャンバ角が変化していない時のウォームホイール３の状態を示す図、図１３は、キャンバ角が変化していない時のウォームホイール３の回路図である。この状態では、図１２に示すように、第１切り欠き３ｄ1がコンタクトポイント３ｅの位置にあり、第１端子Ｅは第２通電部３ｆ2に当接し、第２端子Ｓは第１通電部３ｆ1に当接し、第３端子Ｂは第２絶縁部３ｇ2に当接する（第１の状態）。しかしながら、図１３に示すように、電源Ｐからの電流はモータＭに入らないので、モータＭは駆動しない。
　したがって、ウォームホイール３、アーム４及び可動プレート５は、図１０に示すように、作動しない。
　図１４は、スイッチＱを閉にした回路図である。この状態から、図１４に示すように、スイッチＱを閉にすると、モータＭに電源Ｐからの電流が入り、モータＭが駆動する。
　図１５は、ウォームホイール３が回転している状態を示す図、図１６は、ウォームホイール３が回転している時の回路図である。図１５に示すように、第１端子Ｅは第１絶縁部３ｇ1に当接し、第２端子Ｓ及び第３端子Ｂは第１通電部３ｆ1に当接する（第３の状態）。すると、図１６に示すように、第２端子Ｓと第３端子Ｂとが連結される。ここで、スイッチＱを開にするが、第２端子Ｓと第３端子Ｂとが連結された状態のままなので、モータＭは駆動し続け、ウォームホイール３は回転を続ける。
　図１７は、キャンバ角が変化した時のウォームホイール３の状態を示す図である。この状態では、図１７に示すように、第２切り欠き３ｄ2がコンタクトポイント３ｅの位置に来て、第１端子Ｅは第２通電部３ｆ2に当接し、第２端子Ｓは第１通電部３ｆ1に当接し、第３端子Ｂは第２絶縁部３ｇ2に当接する（第２の状態）。すると、図１３と同様に、電源Ｐからの電流はモータＭに入らないので、モータＭは短絡状態となり駆動せず、ウォームホイール３は回転を止める。
　したがって、発電制動が加わり、図１１に示すように、ウォームホイール３、アーム４及び可動プレート５を所定の位置で止めることができる構造となっている。本実施形態では、略１８０度離れた切り欠き３ｄに対応して、キャンバ角を変更する場合と変更しない場合を設定する。
　図１８は、他の実施形態のウォームホイール３を示す図である。他の実施形態では、第１切り欠き３ｄ1、第２通電部３ｆ2、及び、第２絶縁部３ｇ2にそれぞれ対応する第２切り欠き３ｄ2、第３通電部３ｆ3、及び、第３絶縁部３ｇ3の位置を、略１８０度ではなく、変更したものである。
　このように、第１角度θ１と第２角度θ２に設定することにより、キャンバの変更を早くしたい場合には、１８０度より小さい第１角度θ１を使用し、キャンバの変更を遅くしたい場合には、１８０度より大きい第２角度θ２を使用すればよい。
　図１９は、他の実施形態のウォームホイール３、アーム４及び可動プレート５の関係を示す模式図である。本発明に係るキャンバ角可変機構１では、ウォームホイール３、アーム４及び可動プレート５にてこクランク機構を適用している。
　図１９に示すように、キャンバ角を変更しない状態では、車輪３０側から、可動プレート５とアーム４の第２連結部４５、アーム４とウォームホイール３の第１連結部３４、ウォームホイール軸３ｂが一直線Ａ上に並ぶ第１の状態となるように構成されている。
　また、図１９に示すように、キャンバ角を変更した状態では、車輪３０側から、可動プレート５とアーム４の第２連結部４５、ウォームホイール軸３ｂ、アーム４とウォームホイール３の第１連結部３４が一直線Ｂ上に並ぶ第２の状態となるように構成されている。
　そして、第１の状態から第２の状態へ移動する際、又は、第２の状態から第１の状態へ移動する際は、第１角度θ１を使用すれば早い移動が可能となる。
　次に、モータ２からアーム４へ駆動力を伝達する機構の他の具体的な例について説明する。
　図２０は動力伝達機構の実施例１を示す図、図２１はモータの断面図、図２２はストッパ部を示す図である。
　実施例１の動力伝達機構１３０では、図２０に示すように、モータ１２０とアーム１４０との間にウォームギヤ１３１、ウォームホイール１３２及び動力伝達軸部材としてのクランクシャフト１３６を用いる。
　図２１に示すように、モータ１２０は、ＤＣモータからなり、車体側に固定された筒状のモータケース１２１と、モータケース１２１に接着固定された磁石１２２と、回転軸となり駆動力を出力するロータシャフト１２３と、ロータシャフト１２３に固定され磁石と対向するコイル１２４と、ロータシャフト１２３に固定され、コイル１２４と接続されるコミュテータ１２５と、コミュテータ１２５に摺動し当接可能なブラシ１２６と、を有する。
　ウォームギヤ１３１は、モータ１２０のロータシャフト１２３と連結され、共に回転する。また、ウォームホイール１３２のウォームホイール歯部１３２ａは、ウォームギヤ１３１のウォームギヤ歯部１３１ａに噛み合い、モータ２の駆動力をクランクシャフト１３６に伝達する。クランクシャフト１３６のクランク軸１３６ａは、ウォームホイール１３２のウォームホイール軸１３２ｂと連結される。また、アーム１４０は、第１連結部３４でクランクシャフト１３６のクランクピン１３６ｂと連結され、クランクシャフト１３６の回転運動を往復運動に変換して出力する。
　ウォームギヤ１３１を用いた場合、ロータシャフト１２３は、車両の幅方向と一致させるとよい。モータ１２０は、ＤＣモータであり、スラスト方向の振動が入力されると、コミュテータ１２５とブラシ１２６の間で振動が生じ、ブラシ１２６の磨耗を促してしまう。したがって、ロータシャフト１２３を極力振動が少ない方向と一致させることが好ましく、車両、特にバネ下では幅方向の振動が小さいので、ロータシャフト１２３を幅方向にするとよい。
　また、モータ１２０は、リレーやブリッジ回路等で正逆転させると好ましい。その場合、図２２に示すように、ウォームホイール１３２を扇形に形成して回転範囲の端部に当接部１３２ｃを設けると共に、当接部１３２ｃが当接するストッパ部１３３をケース１１０に設けるとよい。
　図２３は動力伝達機構の実施例２を示す図、図２４はプラネタリギヤの概念図である。
　実施例２の動力伝達機構２３０では、図２３に示すように、モータ２２０とアーム２４０との間に遊星歯車機構としてのプラネタリギヤ２３１及び動力伝達軸部材としてのクランクシャフト２３６を用いる。なお、モータ２２０及びアーム２４０は、実施例１と同様のものである。
　プラネタリギヤ２３１は、図２４に示すように、モータ２２０の出力軸２２０ａと第１回転要素としてのサンギヤ２３２を連結し、第３回転要素としてのリングギヤ２３３をケース等に固定することで、第２回転要素としてのピニオンギヤ２３４が回転しながらサンギヤ２３２の周囲を移動し、ピニオンギヤ２３４の軸に連結されたキャリア２３５が回転し、駆動力をクランクシャフト２３６に出力する。クランクシャフト２３６のクランク軸２３６ａは、キャリア２３５と連結される。また、アーム２４０は、第１連結部３４でクランクシャフト２３６のクランクピン２３６ｂと連結され、クランクシャフト２３６の回転運動を往復運動に変換して出力する。
　図２５は動力伝達機構の実施例３を示す図である。
　実施例３の動力伝達機構３３０では、図２５に示すように、モータ３２０とアーム３４０との間を平歯車で連結する。なお、モータ３２０及びアーム３４０は、実施例１と同様のものである。
　実施例３の動力伝達機構３３０は、モータ３２０の出力軸３２０ａと小歯車３３１を連結し、小歯車３３１に大歯車３３２を噛み合わせ、大歯車３３２の軸を動力伝達軸部材としてのクランクシャフト３３６に連結することで、駆動力をクランクシャフト３３６に出力する。クランクシャフト３３６のクランク軸３３６ａは、大歯車３３２の軸と連結される。また、アーム３４０は、第１連結部３４でクランクシャフト３３６のクランクピン３３６ｂと連結され、クランクシャフト３３６の回転運動を往復運動に変換して出力する。
　図２６は動力伝達機構の実施例４を示す図である。
　実施例４の動力伝達機構４３０では、図２６に示すように、モータ４２０とアーム４４０との間に第１プーリとしての小プーリ４３１、ベルト４３３及び第２プーリとしての大プーリ４３５を用いる。なお、モータ４２０及びアーム４４０は、実施例１と同様のものである。
　実施例４の動力伝達機構４３０は、モータ４２０の出力軸４２０ａと小プーリ４３１を連結し、小プーリ４３１と大プーリ４３２にベルト４３３を巻掛けることで連結する。そして、大プーリ４３２の軸を動力伝達軸部材としてのクランクシャフト４３６に連結することで、駆動力をクランクシャフト４３６に出力する。クランクシャフト４３６のクランク軸４３６ａは、大プーリ４３２の軸と連結される。また、アーム４４０は、第１連結部３４でクランクシャフト４３６のクランクピン４３６ｂと連結され、クランクシャフト４３６の回転運動を往復運動に変換して出力する。
　図２７は動力伝達機構の実施例５を示す図である。
　実施例５の動力伝達機構５３０では、図２７に示すように、モータ５２０とアーム５４０との間に動力伝達軸部材としてのクランクシャフト５３６のみを用いる。なお、モータ５２０及びアーム５４０は、実施例１と同様のものである。
　実施例５の動力伝達機構５３０は、モータ５２０の出力軸をクランクシャフト５３６に直接連結することで、駆動力をクランクシャフト５３６に出力する。クランクシャフト５３６のクランク軸５３６ａは、モータ５２０の出力軸と連結される。また、アーム５４０は、第１連結部３４でクランクシャフト５３６のクランクピン５３６ｂと連結され、クランクシャフト５３６の回転運動を往復運動に変換して出力する。
　このように、車体に対する車輪３０のキャンバ角を変更するキャンバ角可変機構１において、車体側に連結されるナックル２０と、駆動源２と、少なくとも、駆動源２の駆動力を伝達する動力伝達軸部材を有する動力伝達機構３，１３０，２３０，３３０，４３０，５３０と、動力伝達軸部材に第１連結部３４を介して連結されるアーム４と、車輪３０を回転可能に支持し、アーム４に第２連結部４５を介して連結され、ナックル２０に対して回動することで車輪３０のキャンバ角を変更する可動プレート５と、車輪３０側から順に、第２連結部４５、第１連結部３４、動力伝達軸部材Ｃが直線上に並ぶ第１の状態と、車輪３０側から順に、第２連結部４５、動力伝達軸部材Ｃ、第１連結部３４が直線上に並ぶ第２の状態と、を切り替え可能とされるので、簡単な構造で部品点数も少なく、軽量で低コストにできる。また、第１の状態と、第２の状態の時には、第１連結部３４の回転方向に対する外力の成分が発生しないため、ロックされた状態となるので、外力に対して強固となる。
　また、動力伝達軸部材は、駆動源２の駆動力により回転されるクランク軸１３６ａ，２３６ａ，３３６ａ，４３６ａ，５３６ａと、クランク軸１３６ａ，２３６ａ，３３６ａ，４３６ａ，５３６ａと一体的に回転可能とされると共に、クランク軸１３６ａ，２３６ａ，３３６ａ，４３６ａ，５３６ａに対して偏心するクランクピン１３６ｂ，２３６ｂ，３３６ｂ，４３６ｂ，５３６ｂと、を有するクランクシャフト１３６，２３６，３３６，４３６，５３６からなるので、簡単な構造で部品点数も少なく、軽量で低コストにキャンバ位置の位置決めをすることができる。
　また、動力伝達機構３，１３０，２３０，３３０，４３０，５３０は、駆動源２によって駆動されるウォームギヤ１３１と、ウォームギヤ１３１と噛合すると共に、クランク軸１３６ａ，２３６ａ，３３６ａ，４３６ａ，５３６ａと一体的に回転可能とされたウォームホイール３，１３２と、を有するので、モータ軸を振動の影響の少ない車両の幅方向に向けることができる。また、一般のウォームホイール３，１３２では、ウォームホイール３，１３２側からウォーム軸２ｂ，１３２ｂを回転させることはできないので、セルフロックされた状態とすることが可能となる。
　また、動力伝達機構３は、駆動源２２０によって駆動されるサンギヤ２３２と、クランク軸２３６ａと一体的に回転可能とされたピニオンギヤ２３４と、ベース部材２０及び可動プレート５に対して回転不能に固定されたリングギヤ２３３と、からなるプラネタリギヤ２３１を有するので、遊星歯車を用いて減速することで、駆動源からの伝達トルクを上昇させることが可能であり、これにより駆動源の小型化を行うことができる。
　また、駆動源２は、モータ２からなり、モータ２の駆動に応じて、第１の状態と第２の状態が切り替えられるので、簡単な構造でロックされた状態とすることができる。
　また、可動プレート５とナックル２０とを、ゴムブッシュ６を介して連結するので、安価で、容易に組み付けすることができる。
　また、ナックル２０に対して可動プレート５を支持する２つの連結点５７を有し、アーム４の移動軌跡は、２つの連結点５７を結ぶ線に対する垂直線Ｄ２及び車輪３０の回転軸Ｏ２を通る面Ｄと重なるので、力を伝達する際に、ねじれを生じることがなく、効率的に伝達することができる。
　また、車体とナックル２０を連結するストラット２１を有し、ストラット２１の軸線Ｄ１は、２つの連結点５７を結ぶ線に対する垂直線Ｄ２及び車輪３０の回転軸Ｏ２を通る面と重なるので、ナックル２０の支持が強固になり、さらに効率的に力を伝達することができる。
　また、２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線Ｄ２は、２つの連結点の垂直二等分線Ｄ２であるので、力を伝達する際に、ねじれを生じることがなく、さらに効率的に伝達することができる。
　１…キャンバ角可変機構、２…モータ（駆動源）、３…ウォームホイール（動力伝達機構）、３４…第１連結部、４…アーム（伝達部材）、４５…第２連結部、５…可動プレート（可動部材）、６…ゴムブッシュ（緩衝部材）、２０…ベース部材、２１…ストラット（支持部材）、２２…ロアアーム、３０…車輪、３１…ハブ（車輪支持部材）、１３０，２３０，３３０，４３０，５３０…動力伝達機構、１３６，２３６，３３６，４３６，５３６…クランクシャフト（動力伝達軸部材）
産業上の利用分野
　簡単な構造で、モータへの負荷を軽減し、且つ、外力に対して強固なキャンバ角可変機構を提供する。

Claims (9)

  1. 　車体に対する車輪のキャンバ角を変更するキャンバ角可変機構において、
    　前記車体側に連結されるベース部材と、
    　駆動源と、
    　少なくとも、前記駆動源の駆動力を伝達する動力伝達軸部材を有する動力伝達機構と、
    　前記動力伝達機構に第１連結部を介して連結される伝達部材と、
    　前記車輪を回転可能に支持し、前記伝達部材に第２連結部を介して連結され、前記ベース部材に対して回動することで前記車輪のキャンバ角を変更する可動部材と、
    　前記車輪側から順に、前記第２連結部、前記第１連結部、前記動力伝達軸部材が直線上に並ぶ第１の状態と、
    　前記車輪側から順に、前記第２連結部、前記動力伝達軸部材、前記第１連結部が直線上に並ぶ第２の状態と、
    を切り替え可能とされることを特徴とするキャンバ角可変機構。
  2. 　前記動力伝達軸部材は、
    　前記駆動源の駆動力により回転されるクランク軸と、
    　前記クランク軸と一体的に回転可能とされると共に、前記クランク軸に対して偏心するクランクピンと、
    を有するクランクシャフトからなることを特徴とする請求項１に記載のキャンバ角可変機構。
  3. 　前記動力伝達機構は、
    　　前記駆動源によって駆動されるウォームギヤと、
    　　前記ウォームギヤと噛合すると共に、前記クランク軸と一体的に回転可能とされたウォームホイールと、
    を有することを特徴とする請求項２に記載のキャンバ角可変機構。
  4. 　前記動力伝達機構は、
    　前記駆動源によって駆動される第１回転要素と、
    　前記クランク軸と一体的に回転可能とされた第２回転要素と、
    　前記ベース部材及び前記可動部材に対して回転不能に固定された第３回転要素と、
    からなる遊星歯車機構を有することを特徴とする請求項２に記載のキャンバ角可変機構。
  5. 　前記駆動源は、前記モータからなり、
    　前記モータの駆動に応じて、前記第１の状態と前記第２の状態とが切り換えられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のキャンバ角可変機構。
  6. 　前記可動部材と前記ベース部材とを、緩衝部材を介して連結する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のキャンバ角可変機構。
  7. 　前記ベース部材に対して前記可動部材を支持する２つの連結点を有し、
    　前記伝達部材の移動軌跡は、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線及び前記車輪の回転軸を通る面と重なる
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のキャンバ角可変機構。
  8. 　前記車体と前記ベース部材を連結するストラットを有し、
    　前記ストラットの軸線は、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線及び前記車輪の回転軸を通る面と重なる
    ことを特徴とする請求項７に記載のキャンバ角可変機構。
  9. 　前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線は、前記２つの連結点の垂直二等分線である
    ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のキャンバ角可変機構。
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