WO2015019902A1 - 後輪転舵装置 - Google Patents

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WO2015019902A1
WO2015019902A1 PCT/JP2014/069940 JP2014069940W WO2015019902A1 WO 2015019902 A1 WO2015019902 A1 WO 2015019902A1 JP 2014069940 W JP2014069940 W JP 2014069940W WO 2015019902 A1 WO2015019902 A1 WO 2015019902A1
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WO
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rod
motor
rear wheel
rotation
gear
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PCT/JP2014/069940
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English (en)
French (fr)
Inventor
小池　孝誌
寛哲 徳永
清水　茂夫
Original Assignee
Ntn株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/1581—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by comprising an electrical interconnecting system between the steering control means of the different axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D17/00—Means on vehicles for adjusting camber, castor, or toe-in

Definitions

  • the present invention relates to a rear wheel steering device used for vehicles such as automobiles.
  • Patent Document 1 discloses a rear wheel steering device that steers rear wheels according to a steering steering angle (front wheel steering angle).
  • This rear wheel steering device is provided with a linear actuator for each of the left and right rear wheels, and can control the left and right rear wheels independently, and the rear wheels are in phase with respect to the steering angle of the front wheels.
  • the toe angle is adjusted by turning to the opposite phase or by shifting the turning angle of the left and right rear wheels.
  • steering of the front wheels by steering is not performed by mechanical connection, but the steering angle of the steering is detected by a steering angle sensor, and the detected signal is transmitted to an electronic control unit (ECU).
  • ECU electronice control unit
  • a steer-by-wire type steering device is disclosed in which the front wheels are steered based on an output signal processed by the electronic control unit.
  • a steering motor for performing steering and a toe angle adjusting motor for adjusting a toe angle are provided on one steering shaft.
  • the steering shaft can be displaced in the axial direction by rotationally driving a ball nut screwed into the steering shaft with a steering motor. Further, by rotating the spline nut meshing with the spline teeth of the steering shaft with the toe angle adjusting motor, the tie rod screwed into the steering shaft can be protruded or retracted.
  • an object of the present invention is to smoothly perform the rear wheel steering and toe angle adjustment.
  • the present invention provides a first rod, a second rod that is coaxially and telescopically provided with respect to the first rod, and the first rod in the axial direction thereof.
  • First driving means for displacing, and second driving means provided on the second rod and extending and contracting the second rod in the axial direction with respect to the first rod.
  • the second driving means are arranged coaxially with the first and second rods, and the steering is performed by the axial displacement of the first rod, and the expansion and contraction of the second rod with respect to the first rod.
  • a rear wheel steering device for adjusting the toe angle was constructed.
  • first rod and the second rod constitute a single rod as a whole, they are separate members and are allowed to rotate independently to some extent. For this reason, it is configured such that the first rod is driven by the first driving means and the second rod is driven by the second driving means, so that the driving for one rod affects the driving for the other rod.
  • the rear wheel can be steered and the toe angle can be adjusted individually and smoothly.
  • the left and right rear wheels can be steered and the toe angle can be adjusted by the first and second driving means for both left and right, the unsprung load can be reduced and the high running performance of the vehicle can be maintained. .
  • the first driving means includes a first motor, a first speed reducer that decelerates rotation by the first motor, and rotation reduced by the first speed reducer.
  • a planetary gear mechanism including a sun gear, a planetary gear, an internal gear, and a carrier that holds the planetary gear.
  • the shaft of the first motor is configured integrally with the sun gear, and the internal gear is fixed to a case that houses the first and second rods and the first and second driving means.
  • the first transmission means includes a first rod having a male screw formed on an outer peripheral surface and provided non-rotatable around an axis, and a female screw formed on an inner peripheral surface.
  • a first nut that is immovable is provided, and by rotating the first motor, the sun gear rotates around the axis and the carrier rotates around the axis.
  • the first nut rotates around the shaft, and the first rod is displaced in the axial direction along with the rotation of the first nut so that the rear wheels can be steered.
  • the second rod integrated with the first rod in the axial direction is also in the same direction. Displace.
  • the left and right rear wheels provided at both ends of the integrally configured rod are in phase with the front wheels by the same angle as each other. Steer to the opposite phase.
  • a trapezoidal screw is preferably used for the male screw and the female screw in the first transmission means. This is because the trapezoidal screw can be fed with high accuracy and has high strength, and is therefore suitable for the transmission means of the first rod that is often loaded with a large load.
  • the second driving means includes a second motor, a second speed reducer that decelerates rotation by the second motor, and rotation reduced by the second speed reducer to the second rod.
  • a second transmission means for transmitting wherein the second speed reducer is a planetary gear mechanism including a sun gear, a planetary gear, an internal gear, and a carrier for holding the planetary gear, And the internal gear is fixed to a case that houses the first and second rods and the first and second driving means.
  • the second transmission means includes a first rod formed with a male screw at an end facing the second rod and provided non-rotatable around an axis, and a female screw formed on an inner peripheral surface.
  • the second rod expands and contracts with respect to the first rod by the second driving means, and the relative angle between the left and right rear wheels can be changed by this expansion and contraction. Thereby, the toe angle of the rear wheel can be adjusted.
  • a first position detector that detects an axial position of the first rod and a second position detector that detects an axial position of the second rod with respect to the first rod. It can be set as the structure provided with these.
  • the first motor may be provided, and the second motor may be provided between the second position detector, the second speed reducer, and the second transmission means.
  • Reducers and transmission means use a large amount of oil, such as grease, in order to smoothly transmit power, and this grease may scatter around when driving. is there.
  • oil such as grease
  • the detection accuracy tends to be lowered.
  • the motor can be operated as a shield that prevents scattering of grease and the like. Can be prevented from adhering. For this reason, high detection accuracy of the position detector can be ensured.
  • a rotation detector for detecting the rotation angle of the first and second motors is an abbreviation of the rod (first and second rods). It is preferable to concentrate in the central part. In this way, the wiring of the detection system can be integrated into one, so that the number of wiring lead-out portions of the rear wheel steering device can be reduced. For this reason, the wiring connected to the electronic control unit (ECU) can be easily routed.
  • ECU electronice control unit
  • the second position detector includes a slide member slidably inserted into the first rod, and the slide member as the first rod.
  • the spring is biased toward the second rod side, and the spring that maintains the contact state between the slide member and the second rod is fixed to the first rod and the slide member. It is possible to adopt a configuration provided with a detection unit.
  • the slide member is displaced with respect to the first rod in accordance with the amount of expansion and contraction of the second rod from the first rod.
  • the amount of expansion / contraction that is, the toe angle adjustment amount can be accurately detected by detecting the displacement amount of the slide member relative to the first rod by the second position detector.
  • the rear wheel steering apparatus displaces the first rod, the second rod provided coaxially with the first rod and extendable and contractable, and the first rod in the axial direction thereof.
  • First driving means and second driving means provided on the second rod and extending and contracting the second rod in the axial direction with respect to the first rod.
  • Two driving means are arranged coaxially with the first and second rods, and the steering is performed by the axial displacement of the first rod, and the toe angle is achieved by the expansion and contraction of the second rod with respect to the first rod.
  • the rear wheel steering and the toe angle adjustment can be performed individually and smoothly without the drive for one rod affecting the drive for the other rod.
  • the left and right rear wheels can be steered and the toe angle can be adjusted by the first and second driving means for both left and right, the unsprung load can be reduced and the high running performance of the vehicle can be maintained. .
  • FIG. 1 Schematic configuration diagram of an automobile equipped with a rear wheel steering device according to the present invention
  • Schematic configuration diagram of rear wheel steering device 2 (a) is the X1-X1 line, (b) is the X2-X2 line, (c) is the X3-X3 line, (d) is the X4-X4 line, and (e) is the Sectional view along line X5-X5, (f) along line X6-X6, (g) along line X7-X7, respectively Rear wheel steering image
  • the image figure of toe angle adjustment is shown, (a) is the state which moved the 2nd rod, (b) is the state which moved the 1st rod
  • FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an automobile equipped with a rear wheel steering device according to the present invention.
  • the front wheels 2 and 3 of the automobile 1 are steered left and right by transmitting the steering angle of the steering wheel 4 to the front wheel steering mechanism 5 having a rack and pinion.
  • the outputs of the steering angle sensor 6, the vehicle speed sensor 7, and the yaw rate sensor 8 provided on the steering shaft of the steering wheel 4 are input to an electronic control unit (ECU) 9.
  • the rear wheels 10 and 11 are steered by a rear wheel steering device 12.
  • the steering angles of the rear wheels 10 and 11 are controlled in response to a command from the electronic control unit 9 based on the traveling information of the automobile 1 such as the steering angle sensor 6, the vehicle speed sensor 7, and the yaw rate sensor 8.
  • FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of the rear wheel steering device. Moreover, each principal sectional drawing of FIG. 2 is shown in FIG.
  • the rear wheel steering device 12 includes a steering unit 12a that steers the rear wheels 10 and 11, a toe angle adjustment unit 12b, and a detection unit 12c.
  • the steered portion 12a of the rear wheel steerer 12 includes a first trapezoidal screw 15 including a first male screw 13a formed on the first rod 13 and a first nut 14 screwed to the first male screw 13a.
  • a first reduction gear 16 using the nut 14 of the planetary gear mechanism as a planetary gear carrier, a hollow motor shaft 17 having a sun gear 17a of the first reduction gear 16 formed at the tip thereof, and a stator 18.
  • the trapezoidal screw 15, the first speed reducer 16, and the first motor 19 are all arranged on the same axis as the first rod 13 (FIG. 3).
  • a magnet 17c having N and S magnetized alternately is fixed to a part of the hollow motor shaft 17 (see FIG. 3C).
  • the first rod 13 is restricted in rotation by the rotation preventing mechanism 20 and can only move in the axial direction.
  • various methods such as serration and D cut can be employed.
  • the toe angle adjusting portion 12 b includes a second trapezoid including a second male screw 13 b formed at one end of the first rod 13 and a second nut (female screw) 21 a formed at one end of the second rod 21.
  • the screw 22 is a main component (see FIG. 3E).
  • the second rod 21 is, for example, a ball spline shaft, and a plurality of grooves 21b are formed on the outer periphery of the second rod 21.
  • a rolling element 23 (ball) rolls in the grooves 21b to generate linear motion guidance and rotational torque.
  • a ball spline nut 24 capable of transmission is inserted (see FIG. 3G).
  • the second motor 28 is included, and these are all disposed on the same axis as the first rod 13 (see FIGS. 3D, 3F, and 3G).
  • a magnet 26c having N and S magnetized alternately is fixed to a part of the hollow motor shaft 26 (see FIG. 3D).
  • the first and second rods 13 and 21, the first and second speed reducers 16 and 25, and the first and second motors 19 and 28 are configured. Since all are uniaxially arranged on the same axis, a compact structure can be achieved. Moreover, the first rod 13 is individually driven by the first motor 19 and the first speed reducer 16, and the second rod 21 is individually driven by the second motor 28 and the second speed reducer 25. Thus, the steering of the rear wheels 10 and 11 and the toe angle adjustment can be performed individually and smoothly without the driving of the one rod affecting the driving of the other rod.
  • the first motor 19 When the first motor 19 is rotated, the first nut 14 is rotated by being decelerated by the first speed reducer 16, and the first rod 13 and the second rod 21 are integrated according to the amount of rotation.
  • the left and right wheels 10 and 11 are steered to the same phase or opposite phase with respect to the front wheels.
  • the ball spline nut 24 When the second motor 28 is rotated, the ball spline nut 24 is rotated by being decelerated by the second speed reducer 25. As the ball spline nut 24 rotates, the second rod 21 (ball spline shaft) also rotates together, and the second nut 21a rotates. When the nut 21a rotates, the second trapezoidal screw 22 moves the second rod 21 to the left and right relative to the first rod 13, and the toe of the rear wheel 10 connected to the second rod 21 side. The corner is adjusted. When changing the toe angles of the left and right rear wheels 10, 11, toe-in and toe-out can be controlled by adjusting the positions of the first and second rods 13, 21 respectively.
  • the steered position of the rear wheel steering device 12 is grasped by detecting the position of the first rod 13 with the first position detector 29. Further, the toe angle adjustment position is grasped by detecting the position of the second rod 21 with respect to the first rod 13 by the second position detector 30, and the detected information is sent to the electronic control unit (ECU) 9. Entered. Moreover, the 1st, 2nd rotation detectors 31 and 32 which detect the rotation angle of a motor, for example, a resolver, are arrange
  • the detection unit 12c is separated from the first and second trapezoidal screws 15, 22 and the first and second speed reducers 16, 25, and in the meantime, the first and second motors 19, 28 are interposed therebetween. Therefore, scattering of grease applied to a mechanical drive unit (sliding unit) such as a trapezoidal screw or a reduction gear is suppressed.
  • Fig. 4 shows an image of rear wheel steering.
  • the first rod 13 of the rear wheel steering device 12 is moved to the left and right, the first and second rods 13 and 21 are integrally moved to the left and right, and the rear wheel is rotated with respect to the turning angle of the front wheels 2 and 3. 10 and 11 are steered to the same phase or opposite phases.
  • FIG. 5A shows a toe angle adjustment state of the rear wheel 10 when the second rod 21 is moved in the arrow A direction.
  • the ball spline nut 24 is decelerated by the second speed reducer 25 and the ball spline nut 24 is rotated, and the second rod 21 (ball spline shaft) is also rotated together with the second nut 28. 21a rotates.
  • the second rod 21 moves in the direction of arrow A, and the toe angle of the rear wheel 10 connected to the second rod 21 is adjusted to 2 ⁇ .
  • the toe angle of the rear wheel 11 connected to the first rod 13 does not move.
  • FIG. 5B shows an example in which the toe angles of the left and right rear wheels are adjusted.
  • the position of the first rod 13 is moved in the direction of arrow B from the state shown in FIG.
  • the toe angles of the left and right rear wheels 10 and 11 are respectively adjusted to ⁇ .
  • the toe angle adjustment of the left and right rear wheels is divided separately, but actually the toe angle adjustment is performed by moving the first and second rods 13 and 21 simultaneously.
  • FIG. 6 shows a detailed configuration diagram of the rear wheel steering device.
  • the case (frame) is indicated by hatching.
  • the main structure of the steered portion 12a of the rear wheel steering device 12 includes a first rod 13, a first trapezoidal screw 15 provided on the first rod 13, a first speed reducer 16, and a first motor. 19. These are all arranged on the same axis as the first rod 13.
  • the rotation of the first rod 13 is suppressed by the rotation prevention mechanism 20, and only the movement in the axial direction is possible.
  • the rotation prevention mechanism 20 includes a spline shaft 20a formed in the rod 13 and a spline hole 20b formed in the case.
  • the first trapezoidal screw 15 includes a first male screw 13a formed on the first rod 13 and a first nut 14 screwed into the first male screw 13a.
  • the first speed reducer 16 is a planetary gear mechanism, and a planetary gear carrier 33 is fixed to the first nut 14, and a planetary gear 35 is rotatably supported on its side surface using a pin 34.
  • the internal gear 36 is fixed to the case.
  • the sun gear 17 a is formed at the tip of the hollow motor shaft 17 of the first motor 19.
  • the stator 18 of the first motor 19 is fixed to the case.
  • a first rotation detector 31 that detects a rotation angle is fixed to the first motor 19.
  • the first rotation detector 31 is, for example, a resolver, and a resolver shaft 31 a is fixed to one end of the hollow motor shaft 17, and a resolver stator 31 b is fixed to the opposite side of the case. Both ends of the hollow motor shaft 17 are rotatably supported by bearings, and the first rod 13 is inserted into the hole 17b.
  • the toe angle adjusting unit 12b is configured by a second rod 21, a male screw 13b formed at one end of the first rod 13, and an end of the second rod.
  • a second nut 21 a made of the formed female screw is formed, and includes a second trapezoidal screw 22, a second reduction gear 25, and a second motor 28. These are all arranged on the same axis as the first rod 13.
  • the second rod 21 is, for example, a ball spline shaft, and a plurality of grooves 21b are formed on the outer periphery thereof in the axial direction.
  • a ball spline nut 24 capable of transmitting linear motion guidance and rotational torque is inserted by rolling the rolling element 23 (ball) through the groove 21b.
  • the second speed reducer 25 is a planetary gear mechanism, and a ball spline nut 24 is used as a carrier of the planetary gear, and the planetary gear 38 is rotatably supported by a pin 37 on the side surface thereof.
  • the internal gear 39 is fixed to the case.
  • the sun gear 26 a is formed at the tip of the hollow motor shaft 26 of the second motor 28.
  • the stator 27 of the second motor 28 is fixed to the case.
  • a second rotation detector 32 that detects the rotation angle is fixed to the second motor 28.
  • the second rotation detector 32 is, for example, a resolver, and a resolver shaft 32a is fixed to one end of the hollow motor shaft 26, and a resolver stator 32b is fixed to a case side facing the resolver shaft 32a. Both ends of the hollow motor shaft 26 are rotatably supported by bearings, and the first rod 13 and the second rod 21 are inserted into the holes 26b.
  • the first and second reduction gears 16 and 25 and the first and second motors 19 and 28 which are components of the steered portion 12a and the toe angle adjusting portion 12b are all on the same axis as the first rod 13. Placed in.
  • the first motor 19 is rotated, the first nut 14 is rotated by being decelerated by the first speed reducer 16, and the first rod 13 and the second rod 21 are integrated according to the amount of rotation.
  • the rear wheels 10 and 11 are steered to the same phase as the steered angle of the front wheels 2 and 3 or to the opposite phase.
  • the turning amount of the turning unit 12 a detects the absolute position of the first rod 13 in the axial direction using the first position detector 29.
  • the first position detector 29 for example, a magnetic detector using an analog output Hall IC 40 and a magnet 41 is used.
  • the magnet 41 is fixed in the holder 42 fixed to the first rod 13, the Hall IC 40 is fixed to the case side facing the magnet 41, and the magnetic flux applied to the Hall IC 40 is converted into a position output by converting the rod 13.
  • the absolute position of is detected.
  • the ball spline nut 24 When the second motor 28 is rotated, the ball spline nut 24 is rotated by being decelerated by the second speed reducer 25. As the ball spline nut 24 rotates, the second rod 21 (ball spline shaft) also rotates together, and the second nut 21a rotates, so that the second rod 21 moves to the left and right with respect to the first rod 13. To adjust the toe angle of the rear wheel connected to the second rod 21 side.
  • the turning amount of the toe angle adjusting unit 12b uses the second position detector 30 to detect the absolute position of the movement amount of the second rod 21 relative to the first rod 13.
  • the second position detector 30 is a magnetic detector using, for example, an analog output Hall IC 43 and a magnet 44, and the Hall IC 43 is fixed to the support member 45 fixed to the first rod 13, and the second rod 21 A magnet 44 is fixed to a slide member 46 that moves in the axial direction as a unit, and changes in magnetic flux applied to the Hall IC 43 are converted into position outputs.
  • the slide member 46 has a hollow cylindrical shape, and a flange 46a is provided on the side in contact with one end surface of the second rod 21.
  • the slide member 46 is inserted into the first rod 13 and is slidable on the first rod 13.
  • a ring member 47 is fixed to the first rod 13, and a spring 48 is inserted between the ring member 47 and the slide member 46 to apply a preload to the end surface of the slide member 46.
  • the one end surface of the second rod 21 and the flange 46a surface of the slide member 46 are always in contact with each other.
  • a cut-out window 46b is provided on the side surface of the slide member 46, and the pin 49 fixed to the first rod 13 is inserted into the cut-out window 46b, thereby restraining the rotation of the slide member 46 around the axis.
  • the turning amount of the toe angle adjusting unit 12b is calculated by detecting the absolute position with respect to the first rod 13, even if the toe angle adjusting unit 12b is steered with the first rod 13 being steered.
  • the toe angle adjustment amount can be grasped.
  • the magnetic method using the Hall ICs 40 and 43 as the first and second position detectors 29 and 30 has been described, this is a method in which the amount of movement in the axial direction is converted into rotation and detected by a rotation angle sensor.
  • the detection method is not limited.
  • the absolute positions of the first and second rods 13 and 21 are detected from the first and second position detectors 29 and 30, and then the signals of the first and second rotation detectors are detected.
  • a method of counting and calculating each steered position may be used.
  • the ball thruline shaft is described as an example of the second rod 21, but an involute spline shaft may be used instead of the ball spline shaft, and an involute spline hole may be formed on the nut side.
  • a tie rod 52 is connected to a connecting portion 50 fixed to the end of the second rod 21 via a ball joint 51, and a knuckle (not shown) is driven to be steered. At this time, since the second rod 21 rotates to adjust the toe angle, the ball joint 51 slides to prevent the tie rod 52 from rotating.
  • FIG. 7 shows an alternative mechanism for the second rod
  • FIG. 8 shows a view taken along the line AA in FIG.
  • a through hole 60a is formed in a direction perpendicular to the axis of the second rod 60, and the inner ring of the bearing 62 is inserted into both ends of the support shaft 61 inserted into the through hole 60a.
  • a first rod 60 is inserted into a hole 63a formed in the center of the nut 63, and is slidable. Further, a guide groove 63b of the bearing 62 is formed in the hole 63a, and the nut 63 is supported by the bearing through a case.
  • FIG. 9 shows a modified example of one end of the second rod.
  • a thrust mechanism 65 is inserted between the second rod 21 and the connecting portion 50 that supports the ball joint 51 fixed to the tip of the tie rod 52.
  • a thrust bearing 66 and transfer surface members 67 and 68 may be inserted into the thrust mechanism 65 so that the rotation of the second rod 21 is not directly transmitted to the tie rod 52.
  • a thrust bearing 69 and a thrust ring 70 that receives the thrust bearing 69 are inserted between the second rod 21 and the flange 46a of the slide member 46 so that the second rod 21 and the flange 46a are directly slid. You may avoid moving.

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Abstract

　第１のロッド（１３）と、第１のロッド（１３）に対して同軸にかつ伸縮可能に設けられる第２のロッド（２１）と、第１のロッド（１３）をその軸方向に変位させる第１の駆動手段と、第２のロッド（２１）に設けられ、第１のロッド（１３）に対して第２のロッド（２１）を軸方向に伸縮させる第２の駆動手段と、を備えた後輪転舵装置を構成する。第１の駆動手段で第１のロッド（１３）を第２のロッド（２１）とともに駆動することにより後輪（１０、１１）が転舵する。また、第２の駆動手段で第２のロッド（２１）を第１のロッド（１３）に対して相対的に伸縮することにより後輪（１０、１１）のトー角調整がなされる。

Description

後輪転舵装置
　この発明は、自動車等の車両に用いられる後輪転舵装置に関する。
　自動車の直進時あるいは旋回時の走行安定性を高めるために、前輪とともに後輪を転舵する機構や、後輪のトー角を調整するための機構を備えた自動車が実用化されつつある。
　例えば、下記特許文献１には、ステアリング操舵角（前輪転舵角）に応じて後輪を転舵する後輪転舵装置が開示されている。この後輪転舵装置は、左右の後輪それぞれに直動アクチュエータを設け、この左右の後輪を独立して制御し得るものであって、前輪の転舵角に対して後輪を同位相又は逆位相に転舵し、あるいは左右の後輪の転舵角をずらすことによってトー角調整を行うように構成している。
　また、下記特許文献２には、ステアリングの操舵による前輪の転舵を機械的な連結により行うのではなく、ステアリングの操舵角を操舵角センサで検知し、検知した信号を電子制御ユニット（ＥＣＵ）で処理し、この電子制御ユニットから出力された出力信号に基づいて、前輪の転舵を行うステアバイワイヤ方式の転舵装置が開示されている。この転舵装置は、一つの操舵軸に、転舵を行うための転舵モータと、トー角の調整を行うためのトー角調整モータが設けられている。転舵モータで、操舵軸にねじ込まれたボールナットを回転駆動することによって、この操舵軸を軸方向に変位させることができる。また、トー角調整モータで、操舵軸のスプライン歯に噛み合うスプラインナットを回転駆動することによって、この操舵軸にねじ込んだタイロッドを突出又は後退させることができる。
特開２００９－１７３１９２号公報 特開２０１０－１２０４９８号公報
　特許文献１に係る構成においては、左右の後輪それぞれに直動アクチュエータを設けているため、ばね下荷重が大きくなって車両の走行性が低下する恐れがある。また、重量物である直動アクチュエータが操舵軸の左右端部付近に位置するため、操舵軸に大きなモーメントが負荷されやすく、その剛性が損なわれることも懸念される。また、特許文献２に係る構成においては、一つの操舵軸が、転舵モータとトー角調整モータの両方によって駆動されるため、一方のモータによる駆動が、他方のモータによる駆動に影響を与え、転舵又はトー角調整をスムーズに行うことができない問題が生じ得る。
　そこで、この発明は、後輪の転舵及びトー角調整をスムーズに行うことを課題とする。
　前記課題を解決するために、この発明は、第１のロッドと、前記第１のロッドに対して同軸にかつ伸縮可能に設けられる第２のロッドと、前記第１のロッドをその軸方向に変位させる第１の駆動手段と、前記第２のロッドに設けられ、前記第１のロッドに対して前記第２のロッドを軸方向に伸縮させる第２の駆動手段と、を備え、前記第１及び第２の駆動手段を前記第１及び第２のロッドと同軸に配置し、前記第１のロッドの軸方向の変位によって転舵を、前記第１のロッドに対する前記第２のロッドの伸縮によってトー角調整を行う後輪転舵装置を構成した。
　この第１のロッドと第２のロッドは全体として一本のロッドを構成するものの、別部材であってある程度独立した相対回転が許容されている。このため、第１のロッドを第１の駆動手段で、第２のロッドを第２の駆動手段で個別に駆動するように構成することで、一方のロッドに対する駆動が他方のロッドに対する駆動に影響を与えずに、後輪の転舵及びトー角調整を個別にスムーズに行うことができる。しかも、左右の後輪の転舵及びトー角調整を左右兼用の第１及び第２の駆動手段で行うことができるため、ばね下荷重を軽減でき、車両の高い走行性能を維持することができる。
　前記構成においては、前記第１の駆動手段が、第１のモータと、前記第１のモータによる回転を減速する第１の減速機と、前記第１の減速機によって減速した回転を前記第１のロッドに伝達する第１の伝達手段と、を備え、前記第１の減速機が、太陽歯車、遊星歯車、内歯歯車、及び前記遊星歯車を保持するキャリアを備えた遊星歯車機構であり、前記第１のモータのシャフトが前記太陽歯車と一体に構成されるとともに、前記内歯歯車が、前記第１及び第２のロッド、並びに前記第１及び第２の駆動手段を収納するケースに固定されており、前記第１の伝達手段が、外周面に雄ねじが形成され軸周りに回転不能に設けられた前記第１のロッドと、内周面に雌ねじが形成され前記第１のロッドの前記雄ねじにねじ込まれるとともに軸方向に移動不能に設けられた第１のナットを備え、前記第１のモータを回転駆動させることによって、前記太陽歯車が軸周りに回転するとともに前記キャリアが軸周りに回転し、このキャリアの回転に伴って前記第１のナットが軸周りに回転し、この第１のナットの回転に伴って前記第１のロッドが軸方向に変位して後輪の転舵がなされる構成とすることができる。
　このように構成することで、第１の駆動手段によって第１のロッドを軸方向に変位させるのに伴って、この第１のロッドと軸方向に一体に構成した第２のロッドも同じ方向に変位する。このとき、一体に構成したロッド（第１及び第２のロッド）の全長は変わらないため、この一体に構成したロッドの両端に設けた左右の後輪は、互いに同じ角度だけ前輪と同位相又は逆位相に転舵する。この第１の伝達手段における雄ねじ及び雌ねじには、台形ねじを採用するのが好ましい。この台形ねじは、高精度な送りが可能であるとともに、強度が高いため、大きな荷重が負荷されることが多い第１のロッドの伝達手段に適しているためである。
　また、前記第２の駆動手段が、第２のモータと、前記第２のモータによる回転を減速する第２の減速機と、前記第２の減速機によって減速した回転を前記第２のロッドに伝達する第２の伝達手段と、を備え、前記第２の減速機が、太陽歯車、遊星歯車、内歯歯車、及び前記遊星歯車を保持するキャリアを備えた遊星歯車機構であり、前記第２のモータのシャフトが前記太陽歯車と一体に構成されるとともに、前記内歯歯車が、前記第１及び第２のロッド、並びに前記第１及び第２の駆動手段を収納するケースに固定されており、前記第２の伝達手段が、前記第２のロッドに臨む端部に雄ねじを形成され軸周りに回転不能に設けられた前記第１のロッドと、内周面に雌ねじが形成され前記第１のロッドの前記第２の雄ねじにねじ込まれるとともに、前記第２のロッドとの間で軸方向の相対移動を許容しつつ軸周りの相対回転を規制するナットとを備え、前記第２のモータを回転駆動させることによって、前記太陽歯車が軸周りに回転するとともに前記キャリアが軸周りに回転し、このキャリアの回転に伴って前記ナットが軸周りに回転し、このナットの回転に伴って前記第２のロッドが前記第１のロッドに対して軸方向に変位して後輪のトー角調整がなされる構成とすることもできる。
　このように構成することで、第２の駆動手段によって第２のロッドが第１のロッドに対して伸縮し、この伸縮によって左右の後輪の相対角度を変えることができる。これにより、後輪のトー角調整を行うことができる。
　前記各構成においては、前記第１のロッドの軸方向位置を検出する第１の位置検出器と、前記第１のロッドに対する前記第２のロッドの軸方向位置を検出する第２の位置検出器と、を備える構成とすることができる。
　このように位置検出器を設けることによって、転舵角及びトー角調整を正確に行うことができる。
　前記第１の位置検出器と、前記第２の位置検出器とを採用する構成においては、前記第１の位置検出器と、前記第１の減速機及び前記第１の伝達手段との間に、前記第１のモータを設けるとともに、前記第２の位置検出器と、前記第２の減速機及び前記第２の伝達手段との間に、前記第２のモータを設ける構成とすることができる。
　減速機や伝達手段（台形ねじや各歯車等）は、動力の伝達をスムーズに行うためにグリース等の油分を多く使用しており、その駆動の際にこのグリース等が周囲に飛散することがある。これに対し、位置検出器にグリース等が付着するとその検出精度が低下しやすい。このため、位置検出器へのグリース等の付着を極力防止する必要がある。そこで、このように位置検出器と減速機及び伝達手段との間にモータを設けることによって、このモータを、グリース等の飛散を防止する遮蔽体として作用させることができ、位置検出器にグリース等が付着するのを防止することができる。このため、位置検出器の高い検出精度を確保することができる。
　また、前記第１及び第２の位置検出器に加えて、前記第１及び第２のモータの回転角を検出する回転検出器（レゾルバ）を前記ロッド（第１及び第２のロッド）の略中央部に集中配置するのが好ましい。このようにすれば、検出系の配線を一つにまとめられるため、後輪転舵装置の配線引き出し箇所を少なくできる。このため、電子制御ユニット（ＥＣＵ）に接続された配線の引き回しを容易に行うことができる。
　前記第２の位置検出器を採用する構成においては、前記第２の位置検出器が、前記第１のロッドに摺動可能に挿入されたスライド部材と、前記スライド部材を前記第１のロッドに対して前記第２のロッド側に付勢して、前記スライド部材と前記第２のロッドとの当接状態を維持するスプリングと、前記第１のロッド及び前記スライド部材に対をなすように固定された検出部と、を備えた構成とすることができる。
　このようにすれば、第１のロッドからの第２のロッドの伸縮量に対応して、第１のロッドに対してスライド部材が変位する。そして、この第1のロッドに対するスライド部材の変位量を第２の位置検出器で検出することにより、前記伸縮量、すなわちトー角調整量を正確に検出することができる。
　この発明に係る後輪転舵装置は、第１のロッドと、前記第１のロッドに対して同軸にかつ伸縮可能に設けられる第２のロッドと、前記第１のロッドをその軸方向に変位させる第１の駆動手段と、前記第２のロッドに設けられ、前記第１のロッドに対して前記第２のロッドを軸方向に伸縮させる第２の駆動手段と、を備え、前記第１及び第２の駆動手段を前記第１及び第２のロッドと同軸に配置し、前記第１のロッドの軸方向の変位によって転舵を、前記第１のロッドに対する前記第２のロッドの伸縮によってトー角調整を行う後輪転舵装置を構成したものである。このように構成することにより、一方のロッドに対する駆動が他方のロッドに対する駆動に影響を与えずに、後輪の転舵及びトー角調整を個別にスムーズに行うことができる。しかも、左右の後輪の転舵及びトー角調整を左右兼用の第１及び第２の駆動手段で行うことができるため、ばね下荷重を軽減でき、車両の高い走行性能を維持することができる。
この発明に係る後輪転舵装置を搭載した自動車の概略構成図 後輪転舵装置の概略構成図 図２に示す後輪転舵装置の、（ａ）はＸ１－Ｘ１線、（ｂ）はＸ２－Ｘ２線、（ｃ）はＸ３－Ｘ３線、（ｄ）はＸ４－Ｘ４線、（ｅ）はＸ５－Ｘ５線、（ｆ）はＸ６－Ｘ６線、（ｇ）はＸ７－Ｘ７線、にそれぞれ沿った断面図 後輪転舵のイメージ図 トー角調整のイメージ図を示し、（ａ）は第２のロッドを移動した状態、（ｂ）は第１のロッドを移動した状態 後輪転舵装置の詳細構成図 第２のロッドの代替え機構を示す断面図 図７中のＡ－Ａ線に沿った矢視図 第２のロッドの一端部の変更例を示す断面図
　この発明に係る後輪転舵装置を搭載した自動車の概略構成図を図１に示す。自動車１の前輪２、３は、ステアリングホイール４の転舵角をラックアンドピニオンを備えた前輪転舵機構５に伝達することで左右に転舵される。ステアリングホイール４の転舵軸に設けた舵角センサ６、車速センサ７、ヨーレートセンサ８の出力は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）９に入力される。後輪１０、１１は後輪転舵装置１２により転舵される。後輪１０、１１の転舵角は、舵角センサ６、車速センサ７、ヨーレートセンサ８等、自動車１の走行情報を元に、電子制御ユニット９から指令を受けて制御される。
　図２に、後輪転舵装置の概略構成図を示す。また、図２の各主要断面図を図３に示す。
　後輪転舵装置１２は、後輪１０、１１を転舵する転舵部１２ａと、トー角調整部１２ｂと、検出部１２ｃから構成される。後輪転舵装置１２の転舵部１２ａは、第１のロッド１３上に形成された第１の雄ねじ１３ａとこれに螺合する第１のナット１４からなる第１の台形ねじ１５と、第１のナット１４を遊星歯車機構の遊星歯車のキャリアとする第１の減速機１６と、第１の減速機１６の太陽歯車（サンギア）１７ａをその先端に形成した中空モータシャフト１７とステータ１８とからなる第１のモータ１９とから構成され、これらの台形ねじ１５と、第１の減速機１６と、第１のモータ１９は、すべて第１のロッド１３と同じ軸上に配置される（図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照）。中空モータシャフト１７の一部分にはＮ、Ｓを交互に着磁した磁石１７ｃが固定される（図３（ｃ）を参照）。第１のロッド１３は、回転防止機構２０で回転を拘束され、軸方向の移動のみ可能とされる。回転防止機構２０としては、セレーション、Ｄカットなど様々な手法を採用可能である。
　トー角調整部１２ｂは、第１のロッド１３の一端部に形成した第２の雄ねじ１３ｂと、第２のロッド２１の一端部に形成した第２のナット（雌ねじ）２１ａを含む第２の台形ねじ２２を主要部品とされる（図３（ｅ）を参照）。第２のロッド２１は、例えばボールスプライン軸であり、その外周には軸方向に複数の溝２１ｂが形成され、この溝２１ｂを転動体２３（ボール）が転がることで直動案内と回転トルクを伝達可能なボールスプラインナット２４が挿入される（図３（ｇ）を参照）。ボールスプラインナット２４を遊星キャリアとする第２の減速機（遊星歯車機構）２５と、第２の減速機２５の太陽歯車（サンギア）２６ａをその先端に形成した中空モータシャフト２６とステータ２７からなる第２のモータ２８を含み、これらはすべて第１のロッド１３と同じ軸上に配置される（図３（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）を参照）。中空モータシャフト２６の一部分にはＮ、Ｓを交互に着磁した磁石２６ｃが固定される（図３（ｄ）を参照）。
　転舵部１２ａとトー角調整部１２ｂでは、第１、第２のロッド１３、２１と、第１、第２の減速機１６、２５と、第１、第２のモータ１９、２８の構成要素すべてが同軸上に配置された一軸構造とされるため、コンパクトな構造にすることができる。しかも、第１のロッド１３を第１のモータ１９及び第１の減速機１６で、第２のロッド２１を第２のモータ２８及び第２の減速機２５で個別に駆動するように構成することで、一方のロッドに対する駆動が他方のロッドに対する駆動に影響を与えずに、後輪１０、１１の転舵及びトー角調整を個別にスムーズに行うことができる。
　第１のモータ１９を回転すると、第１の減速機１６で減速されて第１のナット１４が回転し、その回転量に応じて第１のロッド１３と第２のロッド２１とが一体となって左右に移動し、後輪１０、１１を前輪に対して同位相、あるいは逆位相に転舵する。
　第２のモータ２８を回転すると、第２の減速機２５で減速されてボールスプラインナット２４が回転する。ボールスプラインナット２４の回転に伴い、第２のロッド２１（ボールスプライン軸）も一緒に回転して第２のナット２１ａが回転する。ナット２１ａが回転すると、第２の台形ねじ２２によって、第１のロッド１３に対して第２のロッド２１が左右に相対移動して、第２のロッド２１側に連結される後輪１０のトー角が調整される。左右の後輪１０、１１のトー角を変更する場合には、第１、第２のロッド１３、２１の位置をそれぞれ調整することで、トーイン、トーアウトの制御が可能となる。
　検出部１２ｃには、各種センサが配置される。後輪転舵装置１２の転舵位置は、第１のロッド１３の位置を第１の位置検出器２９で検出することで把握する。また、トー角調整位置は、第１のロッド１３に対する第２のロッド２１の位置を第２の位置検出器３０で検出することで把握し、これらの検出情報は電子制御ユニット（ＥＣＵ）９に入力される。また、中空モータシャフト１７、２６の各端部には、モータの回転角を検出する第１、第２の回転検出器３１、３２、例えばレゾルバが配置される。
　第１、第２の位置検出器２９、３０と、第１、第２の回転検出器３１、３２は後輪転舵装置１２の中央１箇所に集約されるため、配線の引き出し箇所を少なくできる。また、検出部１２ｃは、第１、第２の台形ねじ１５、２２、第１、第２の減速機１６、２５とは離れており、しかも、その間に第１、第２のモータ１９、２８が設けられているため、台形ねじや減速機の歯車等の機械駆動部（摺動部）に塗布されたグリースの飛散付着が抑制される。
　図４に、後輪転舵のイメージ図を示す。後輪転舵装置１２の第１のロッド１３を左右に移動すると、第１、第２のロッド１３、２１は一体となって左右に移動し、前輪２、３の転舵角に対して後輪１０、１１を同位相、あるいは逆位相に転舵する。
　図５に、トー角調整のイメージ図を示す。図５（ａ）は、第２のロッド２１を矢印Ａ方向に移動した場合の後輪１０のトー角調整状態を示す。第２のモータ２８を回転すると、第２の減速機２５で減速されてボールスプラインナット２４が回転し、それに合わせて第２のロッド２１（ボールスプライン軸）も一緒に回転して第２のナット２１ａが回転する。たとえば、第２のロッド２１が矢印Ａ方向に移動して、第２のロッド２１側に連結される後輪１０のトー角を２αに調整する。このとき、第１のロッド１３は固定状態のため、第１のロッド１３の側に連結される後輪１１のトー角は動かない。
　図５（ｂ）は、左右の後輪のトー角をそれぞれ調整する例を示す。左右の後輪１０、１１のトー角を変更する場合には、図５（ａ）に示す状態から、第１のロッド１３の位置を矢印Ｂの方向に移動し、後輪１０のトー角の半分αだけ転舵すると、左右の後輪１０、１１のトー角はそれぞれαに調整される。ここでは、説明を判り易くするため左右の後輪のトー角調整を別々に分けたが、実際には、第１、第２のロッド１３、２１を同時に移動してトー角調整がされる。
　図６に、後輪転舵装置の詳細構成図を示す。構成を分かり易くするため、ケース（筺体）は斜線で表示した。後輪転舵装置１２の転舵部１２ａの主要構成は、第１のロッド１３と、第１のロッド１３に設けた第１の台形ねじ１５と、第１の減速機１６と、第１のモータ１９からなる。これらはすべて第１のロッド１３と同じ軸上に配置される。第１のロッド１３は、回転防止機構２０で回転を抑制され、軸方向の移動のみ可能とされる。回転防止機構２０は、ロッド１３に形成したスプライン軸２０ａとケースに形成したスプライン穴２０ｂからなる。
　第１の台形ねじ１５は、第１のロッド１３に形成した第１の雄ねじ１３ａと、第１の雄ねじ１３ａに螺合する第１のナット１４からなる。第１の減速機１６は遊星歯車機構であり、第１のナット１４に遊星歯車のキャリア３３が固定され、その側面にはピン３４を用いて遊星歯車３５が回転可能に支持される。内歯歯車３６はケースに固定される。太陽歯車１７ａは、第１のモータ１９の中空モータシャフト１７の先端に形成される。第１のモータ１９のステータ１８はケースに固定される。
　第１のモータ１９には回転角を検出する第１の回転検出器３１が固定される。第１の回転検出器３１は、たとえばレゾルバであり、中空モータシャフト１７の一端部にレゾルバのシャフト３１ａ、これに対峙するケース側にレゾルバのステータ３１ｂが固定される。中空モータシャフト１７の両端は軸受で回転支持され、その孔１７ｂには第１のロッド１３が挿入される。
　トー角調整部１２ｂの構成は、第２のロッド２１と、第２のロッド２１の一端部に設け、第１のロッド１３の一端部に形成した雄ねじ１３ｂと、第２のロッドの一端部に形成した雌ねじからなる第２のナット２１ａを形成し、これらを螺合する第２の台形ねじ２２と、第２の減速機２５と、第２のモータ２８からなる。これらはすべて第１のロッド１３と同じ軸上に配置される。
　第２のロッド２１は、例えばボールスプライン軸であり、その外周には軸方向に複数の溝２１ｂが形成される。この溝２１ｂを転動体２３（ボール）が転がることで直動案内と回転トルクを伝えることが可能なボールスプラインナット２４が挿入される。
　第２の減速機２５は遊星歯車機構であり、ボールスプラインナット２４を遊星歯車のキャリアとし、その側面にはピン３７を用いて遊星歯車３８が回転可能なように支持される。内歯歯車３９はケースに固定される。太陽歯車２６ａは、第２のモータ２８の中空モータシャフト２６の先端に形成される。第２のモータ２８のステータ２７はケースに固定される。
　第２のモータ２８には回転角を検出する第２の回転検出器３２が固定される。第２の回転検出器３２は、たとえばレゾルバであり、中空モータシャフト２６の一端部にレゾルバのシャフト３２ａ、これに対峙するケース側にレゾルバのステータ３２ｂが固定される。中空モータシャフト２６の両端は軸受で回転支持され、その孔２６ｂには第１のロッド１３と第２のロッド２１が挿入される。
　転舵部１２ａとトー角調整部１２ｂの構成部品である第１、第２の減速機１６、２５と、第１、第２のモータ１９、２８は、すべて第１のロッド１３と同じ軸上に配置される。第１のモータ１９を回転すると、第１の減速機１６で減速されて第１のナット１４が回転し、その回転量に応じて第１のロッド１３と第２のロッド２１が一体となって左右に移動し、後輪１０、１１を前輪２、３の転舵角と同位相、あるいは逆位相に転舵する。
　転舵部１２ａの転舵量は、第１の位置検出器２９を用いて第１のロッド１３の軸方向の絶対位置を検出する。第１の位置検出器２９は、たとえばアナログ出力のホールＩＣ４０と磁石４１を用いた磁気検出器を使用する。第１のロッド１３に固定したホルダ４２内に磁石４１を固定し、磁石４１に対峙するケース側にホールＩＣ４０を固定し、ホールＩＣ４０に印加される磁束変化を位置出力に変換することでロッド１３の絶対位置を検出する。
　第２のモータ２８を回転すると、第２の減速機２５で減速されてボールスプラインナット２４が回転する。ボールスプラインナット２４の回転に伴い、第２のロッド２１（ボールスプライン軸）も一緒に回転し、第２のナット２１ａが回転するため、第１のロッド１３に対して第２のロッド２１が左右に相対移動して、第２のロッド２１側に連結される後輪のトー角を調整する。
　トー角調整部１２ｂの転舵量は、第２の位置検出器３０を用い、第１のロッド１３に対する第２のロッド２１の移動量を絶対位置検出する。第２の位置検出器３０は、たとえばアナログ出力のホールＩＣ４３と磁石４４を用いた磁気検出器であり、第１のロッド１３に固定した支持部材４５にホールＩＣ４３を固定し、第２のロッド２１と一体となって軸方向に移動するスライド部材４６に磁石４４が固定され、ホールＩＣ４３に印加される磁束変化を位置出力に変換する。
　スライド部材４６は中空円筒形状とされ、第２のロッド２１の一端面と接する側にフランジ４６ａが設けられる。スライド部材４６は第１のロッド１３に挿入され、第１のロッド１３上を摺動可能とされる。第１のロッド１３にはリング部材４７が固定され、リング部材４７とスライド部材４６との間にはスプリング４８が挿入され、スライド部材４６の端面に予圧を与える。第２のロッド２１の一端面とスライド部材４６のフランジ４６ａ面とは、常に当接した状態にされる。スライド部材４６の側面には切り欠き窓４６ｂが設けられ、第１のロッド１３に固定したピン４９を切り欠き窓４６ｂに挿入することで、スライド部材４６の軸周りの回転が拘束される。
　第２のモータ２８を用いて第２のロッド２１を回転し、第２の台形ねじ２２が回されると、第２のロッド２１は軸方向に移動するが、スライド部材４６には予圧が印加されているため、第２のロッド２１の一端面とスライド部材４６のフランジ４６ａ面は離れることなく、常に当接状態を維持する。なお、第２のロッド２１が回転しても、スライド部材４６は回転しないためこれらが摺動する。当接部に図示しないスラスト軸受を入れて、摺動時の摩耗を抑制してもよい。図９にスラスト軸受を入れた例を示す。
　トー角調整部１２ｂの転舵量は、第１のロッド１３に対する絶対位置を検出して算出するため、第１のロッド１３が転舵された状態でトー角調整部１２ｂを転舵しても、トー角調整量を把握することが可能となる。なお、第１、第２の位置検出器２９、３０としてホールＩＣ４０、４３を利用した磁気方式を説明したが、軸方向の移動量を回転に変換して、回転角センサで検出する方式であってもよく、検出方法は限定されない。また、自動車１の始動時に第１、第２位置検出器２９、３０から第１、第２のロッド１３，２１の絶対位置を検出し、その後は第１、第２の回転検出器の信号をカウントして、各転舵位置を算出する方式であってもよい。
　トー角調整部１２ｂでは、第２のロッド２１としてボールスルライン軸を例に説明したが、ボールスプライン軸に代えてインボリュートスプライン軸とし、インボリュートスプライン穴をナット側に形成した構造にしてもよい。
　図６に示す構成では、第２のロッド２１の端部に固定された連結部５０にはボールジョイント５１を介してタイロッド５２が連結され、図示しないナックルを駆動して転舵される。このとき、トー角調整のために第２のロッド２１が回転するため、ボールジョイント５１が摺動することでタイロッド５２が回転しないようにされる。
　図７に、第２のロッドの代替え機構、図８に、図７中のＡ－Ａ矢視図を示す。第２のロッド６０の軸に対して直角方向に貫通孔６０ａを形成し、貫通孔６０ａに挿入した支持軸６１の両端に軸受６２の内輪が挿入される。ナット６３の中央に形成した孔６３ａには第１のロッド６０が挿入され、摺動可能とされる。また、孔６３ａには軸受６２の案内溝６３ｂが形成され、ナット６３はケースを介して軸受支持される。ナット６３が回転すると、軸受６２と案内溝６３ｂとが当接した状態で第２のロッド６０にトルクが伝達され、第２のロッド６０が回転するとともに、第２の台形ねじ６４の回転に伴い、軸受６２の外輪と案内溝６３ｂの側面とが摺動し、第２のロッド６０が軸方向に移動する。
　図９に、第２のロッドの一端部の変更例を示す。第２のロッド２１とタイロッド５２の先端に固定されたボールジョイント５１を支持する連結部５０との間にスラスト機構６５が挿入される。スラスト機構６５の内部にはスラスト軸受６６と転送面部材６７、６８が挿入され、第２のロッド２１の回転が直接タイロッド５２に伝わらない構造にしてもよい。
　また、第２のロッド２１とスライド部材４６のフランジ４６ａとの間には、スラスト軸受６９と、その受座になるスラストリング７０を挿入して、第２のロッド２１とフランジ４６ａとが直接摺動するのを回避してもよい。
　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と考えられるべきである。本発明の範囲は、上記の説明ではなく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及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。
１０、１１　後輪
１３　第１のロッド
１３ａ、１３ｂ　雄ねじ
１４　第１のナット
１６　第１の減速機
１７　シャフト
１７ａ　太陽歯車
１９　第１のモータ
２１　第２のロッド
２１ｂ　溝
２３　転動体
２４　ボールスプラインナット（ナット）
２５　第２の減速機
２６　シャフト
２６ａ　太陽歯車
２８　第２のモータ
２９　第１の位置検出器
３０　第２の位置検出器
３３　キャリア
３５　遊星歯車
３６　内歯歯車
３８　遊星歯車
３９　内歯歯車
４６　スライド部材
４８　スプリング
６３　ナット

Claims (6)

  1. 　第１のロッド（１３）と、
    　前記第１のロッド（１３）に対して同軸にかつ伸縮可能に設けられる第２のロッド（２１）と、
    　前記第１のロッド（１３）をその軸方向に変位させる第１の駆動手段と、
    　前記第２のロッド（２１）に設けられ、前記第１のロッド（１３）に対して前記第２のロッド（２１）を軸方向に伸縮させる第２の駆動手段とを備え、
    　前記第１及び第２の駆動手段を前記第１及び第２のロッド（１３、２１）と同軸に配置し、前記第１のロッド（１３）の軸方向の変位によって転舵を、前記第１のロッド（１３）に対する前記第２のロッド（２１）の伸縮によってトー角調整を行う後輪転舵装置。
  2. 　前記第１の駆動手段が、第１のモータ（１９）と、前記第１のモータ（１９）による回転を減速する第１の減速機（１６）と、前記第１の減速機（１６）によって減速した回転を前記第１のロッド（１３）に伝達する第１の伝達手段とを備え、
    　前記第１の減速機（１６）が、太陽歯車（１７ａ）、遊星歯車（３５）、内歯歯車（３６）、及び前記遊星歯車（３５）を保持するキャリア（３３）を備えた遊星歯車機構であり、前記第１のモータ（１９）のシャフト（１７）が前記太陽歯車（１７ａ）と一体に構成されるとともに、前記内歯歯車（３６）が、前記第１及び第２のロッド（１３、２１）、並びに前記第１及び第２の駆動手段を収納するケースに固定されており、
    　前記第１の伝達手段が、外周面に雄ねじ（１３ａ）が形成され軸周りに回転不能に設けられた前記第１のロッド（１３）と、内周面に雌ねじが形成され前記第１のロッド（１３）の前記雄ねじ（１３ａ）にねじ込まれるとともに軸方向に移動不能に設けられた第１のナット（１４）を備え、
    　前記第１のモータ（１９）を回転駆動させることによって、前記太陽歯車（１７ａ）が軸周りに回転するとともに前記キャリア（３３）が軸周りに回転し、このキャリア（３３）の回転に伴って前記第１のナット（１４）が軸周りに回転し、この第１のナット（１４）の回転に伴って前記第１のロッド（１３）が軸方向に変位して後輪（１０、１１）の転舵がなされる請求項１に記載の後輪転舵装置。
  3. 　前記第２の駆動手段が、第２のモータ（２８）と、前記第２のモータ（２８）による回転を減速する第２の減速機（２５）と、前記第２の減速機（２５）によって減速した回転を前記第２のロッド（２１）に伝達する第２の伝達手段とを備え、
    　前記第２の減速機（２５）が、太陽歯車（２６ａ）、遊星歯車（３８）、内歯歯車（３９）、及び前記遊星歯車（３８）を保持するキャリアを備えた遊星歯車機構であり、前記第２のモータ（２８）のシャフト（２６）が前記太陽歯車（２６ａ）と一体に構成されるとともに、前記内歯歯車（３９）が、前記第１及び第２のロッド（１３、２１）、並びに前記第１及び第２の駆動手段を収納するケースに固定されており、
    　前記第２の伝達手段が、前記第２のロッド（２１）に臨む端部に雄ねじ（１３ｂ）を形成され軸周りに回転不能に設けられた前記第１のロッド（１３）と、内周面に雌ねじが形成され前記第１のロッド（１３）の前記第２の雄ねじ（１３ｂ）にねじ込まれるとともに、前記第２のロッド（２１）との間で軸方向の相対移動を許容しつつ軸周りの相対回転を規制するナット（２４、６３）とを備え、
    　前記第２のモータ（２８）を回転駆動させることによって、前記太陽歯車（２６ａ）が軸周りに回転するとともに前記キャリアが軸周りに回転し、このキャリアの回転に伴って前記ナット（２４、６３）が軸周りに回転し、このナット（２４、６３）の回転に伴って前記第２のロッド（２１）が前記第１のロッド（１３）に対して軸方向に変位して後輪（１０、１１）のトー角調整がなされる請求項１に記載の後輪転舵装置。
  4. 　前記第１のロッド（１３）の軸方向位置を検出する第１の位置検出器（２９）と、前記第１のロッド（１３）に対する前記第２のロッド（２１）の軸方向位置を検出する第２の位置検出器（３０）とを備える請求項１から３のいずれか一項に記載の後輪転舵装置。
  5. 　前記第１の位置検出器（２９）と、前記第１の減速機（１６）及び前記第１の伝達手段との間に、前記第１のモータ（１９）を設けるとともに、前記第２の位置検出器（３０）と、前記第２の減速機（２５）及び前記第２の伝達手段との間に、前記第２のモータ（２８）を設けた請求項４に記載の後輪転舵装置。
  6. 　前記第２の位置検出器（３０）が、前記第１のロッド（１３）に摺動可能に挿入されたスライド部材（４６）と、前記スライド部材（４６）を前記第１のロッド（１３）に対して前記第２のロッド（２１）側に付勢して、前記スライド部材（４６）と前記第２のロッド（２１）との当接状態を維持するスプリング（４８）と、前記第１のロッド（１３）及び前記スライド部材（４６）に対をなすように固定された検出部と、を備えた請求項４又は５に記載の後輪転舵装置。
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