(57)【要約】【課題】車輪が路面から与えられる外乱によって転蛇ロッドが揺動することを防止し、当該揺動に起因する車両のふらつきを未然に回避する。【解決手段】車両の後輪転舵装置１であって、運転者による操舵操作に応じた操舵量に基づいて動力源３を作動させ、その回転動力を直線動力に変換する変換手段４は、動力源３の出力軸に設けられ、当該動力源３によって回動されるサンギヤ６と、サンギヤ６と噛合する傘歯車形状のプラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒと、プラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒと噛合するアウタギヤ８Ｌ、８Ｒと、プラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒがプラネタリキャリア９Ｌ、９Ｒを介して回動自在に接合され、転蛇ロッド５の外周に設けられるラック部５１Ｌ、５１Ｒと螺合するナット１０Ｌ、１０Ｒとを有し、動力源３の作動によるサンギヤ６の回動により、一対のプラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒが、それぞれ転蛇ロッド５における車幅方向の外方に向けて荷重を負荷されるようにした。【選択図】図１
2010202130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者による操舵操作に応じた操舵量に基づいて動力源を作動させ、該動力源の回転動力を直線動力に変換する変換手段を介して転蛇ロッドに伝達し、該転蛇ロッドに車幅方向の右又は左方向に向けた直線運動を行わせることによって車輪の転舵が行われる車両の後輪転舵装置であって、
前記変換手段は、
動力源の出力軸に設けられ、当該動力源によって回動されるサンギヤと、
前記サンギヤと噛合する傘歯車形状のプラネタリギヤと、
前記プラネタリギヤと噛合するアウタギヤと、
前記プラネタリギヤがプラネタリキャリアを介して回動自在に接合され、前記転蛇ロッドの外周に設けられるラック部と螺合するナットとを、それぞれ前記動力源を中心として前記転蛇ロッドにおける前記車幅方向の右及び左に一対で有し、
前記動力源の作動による前記サンギヤの回動により、前記一対のプラネタリギヤが、それぞれ前記転蛇ロッドにおける前記車幅方向の外方に向けて荷重を負荷される
ことを特徴とする後輪転舵装置。
【請求項２】
前記一対のプラネタリギヤと前記一対のプラネタリキャリアとの間には、弾性部材が介在される
ことを特徴とする請求項１に記載の後輪転舵装置。
【請求項３】
前記変換手段はケース内に装備され、
前記ケースと前記ナットとの間にはベアリングが介在され、
当該ベアリングと前記ナットとの間には、弾性部材が設けられる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の後輪転舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後輪転舵装置に関し、特に、ねじ式直動機構を用いた後輪転舵装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
予てから、乗用車、トラック、バス等の車両において、運転者のステアリングホイール（ハンドル）等を介した操舵操作による前輪転舵に対応させて後輪転舵も行うことにより、車両の運動特性（走行性）を改善しようとする四輪操舵（4  Wheel  Steering：４ＷＳ）が普及している。このような４ＷＳにおいては、一般的に前輪の転舵に関連して、後輪も転舵するための後輪転舵装置を備えている。
【０００３】
かかる後輪転舵装置としては、アクチュエータや電動モータ等によって与えられる回転動作（アシスト）を、ラックとピニオン等における歯車同士が噛合する噛み合せ、またはラックとナット等における雄ねじと雌ねじとが螺合する噛み合せ等の機構を用いた変換手段により直進動作に変換する、所謂、ねじ式直動機構を用いているものが広く知られている。
【０００４】
例えば、この種の後輪転舵装置として、特許文献１には、互いに逆ねじとなる左右一対の雌ねじを有する雌ねじシリンダに、左右一対のスライドスリーブを螺合（ねじ結合）し、雌ねじシリンダをケーシングにて回転可能に支持すると共に、一対のスライドスリーブをケーシングにて回転させずにスライド可能に案内させる後輪転舵装置が開示されている。
【０００５】
そして、かかる特許文献１の後輪転舵装置では、電動モータで雌ねじシリンダを回動させることによって、一対のスライドスリーブを逆ねじ作用で互いに近づけ、または遠ざけ、選択した片方のスライドスリーブでスライド軸のセンタリング突起を押して、スライド軸を車幅方向の左または右に移動させることにより、後輪を転舵させることができるようになっている。
【０００６】
具体的に、後輪転舵の作動原理は図５に示すように、制御装置１００が、前輪操舵システム２００から舵角制御情報Ｓ１００を受けると、該舵角制御情報Ｓ１００に基づいて電動モータ１０１を始動する。電動モータ１０１は、その回転により減速機１０２を介してナット１０３を回転させ、車幅方向の左右に延在する転舵ロッド１０４を右または左方向に移動させる。制御装置１００は、舵角センサ１０５から与えられる舵角情報Ｓ１０１と、前輪操舵システム２００から与えられる舵角制御情報Ｓ１００とを比較し、後輪１０６Ｌ，１０６Ｒの舵角θが舵角制御情報Ｓ１００に合致した時点で電動モータ１０１の駆動を停止するよう舵角制御情報Ｓ１００に基づいて舵角θを制御する。
【０００７】
一方、ねじ式直動機構として、例えば特許文献２には、雄ねじであるリードスクリュー（ラックに相当）と、該リードスクリューに螺合される雌ねじとしての第１および第２ナット（ナットに相当）とを備え、これら第１および第２ナットの間に、ピンに軸支される圧縮コイルバネ（後述するばねに相当）を設けることにより、これら第１および第２ナットを互いに押圧して、リードスクリューと第１および第２ナットとの間に生ずるガタ（バックラッシュとも呼ばれる）を除去する技術が開示されている。
【０００８】
また、例えば特許文献３には、雌ねじとしての大ナットと小ナット（ナットに相当）の間に、スライドピンによって軸支される複数の圧縮バネ（後述するばねに相当）を介在することにより、これら大ナットと小ナットとを雄ねじとしてのネジ軸（ラックに相当）に螺合する際に、それぞれ大ナットと小ナットとを反対方向（外方）へ押圧してネジ軸とのガタ（バックラッシュ）をなくすようにした、ねじ式直動機構の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−７９８８１号公報
【特許文献２】実開昭６１−３８３６９号公報
【特許文献３】特開平１−１１６３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、かかる特許文献１の後輪転舵装置における上述した回転動作を直進動作に変換する、ねじ式直動機構では、例えば図６（ａ）および（ｂ）に示すように、転舵ロッド１０４のラック部１０４ａとナット１０３等における雄ねじと雌ねじとが螺合する噛み合せ部（以下、これを螺合部と称する）、またはラックとピニオン等における歯車同士が噛合する噛み合せ部（以下、これを噛合部と称する）において、それぞれ製品毎の製品精度や、摩擦力の制限による噛み合わせのクリアランス（隙間）が広くなり、このクリアランスの範囲内でガタが生じることによって、固定側のピニオンまたはナット１０３に対し、ラックが揺動する（図中矢印で示す）場合があった。
【００１１】
そして、このようにラックが揺動する状況下では、例えば、当該ラックを有する転舵ロッド１０４に連結される車輪（後輪１０６Ｌ、１０６Ｒ）が、路面状況（轍、凹凸、舗装状態等）に応じて路面から受ける振動などの外乱によって転蛇ロッド１０４を揺動させ、当該揺動に起因して車両にふらつきが生じる問題があった。
【００１２】
従って、特許文献１の技術に対して特許文献２または３の技術を応用し、ラックとピニオンまたはラックとナットとの間における噛み合わせのクリアランスの範囲内で生じるガタによって、ピニオンまたはナットに対するラックの揺動を低減または防止することができれば、車輪が路面から与えられる外乱によって、車両にふらつきが生じることを未然に回避することができると考える。
【００１３】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、車輪が路面から与えられる外乱によって転蛇ロッドが揺動することを防止し、当該揺動に起因する車両のふらつきを未然に回避することができる後輪転舵装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
運転者による操舵操作に応じた操舵量に基づいて動力源を作動させ、該アクチュエータの回転動力を直線動力に変換する変換手段を介して転蛇ロッドに伝達し、該転蛇ロッドに車幅方向の右又は左方向に向けた直線運動を行わせることによって車輪の転舵が行われる車両の後輪転舵装置であって、
前記変換手段は、
動力源の出力軸に設けられ、当該動力源によって回動されるサンギヤと、
前記サンギヤと噛合する傘歯車形状のプラネタリギヤと、
前記プラネタリギヤと噛合するアウタギヤと、
前記プラネタリギヤがプラネタリキャリアを介して回動自在に接合され、前記転蛇ロッドの外周に設けられるラック部と螺合するナットとを、それぞれ前記動力源を中心として前記転蛇ロッドにおける前記車幅方向の右及び左に一対で有し、
前記動力源の作動による前記サンギヤの回動により、前記一対のプラネタリギヤが、それぞれ前記転蛇ロッドにおける前記車幅方向の外方に向けて荷重を負荷されるようにした。
【００１５】
従って、本発明の一態様によれば、サンギヤの回動により、一対のプラネタリギヤが、それぞれ転蛇ロッドにおける車幅方向の外方に向けて荷重を負荷されるため、プラネタリギヤがプラネタリキャリアを介してナットを転蛇ロッドの外方に向けて押圧し、ナット（より具体的には、ナットのねじ部）をラックに対して押圧させることができる。このため、車輪が路面から受ける（与えられる）外乱により、ラックがナットとの噛合部におけるガタの範囲で揺動することを確実に防止することができる。
【００１６】
また、本発明の一態様において、
前記一対のプラネタリギヤと前記一対のプラネタリキャリアとの間には、弾性部材が介在されることが好ましい。
【００１７】
これにより、プラネタリギヤがプラネタリキャリアを介してナットを転蛇ロッドの外方に向けて押圧する際に、プラネタリギヤが弾性部材としてのばねによって転舵ロッドの外方に向けて付勢されるため、ナットのねじ部をラックに対してより一段と強く押圧することができる。従って、車輪が路面から受ける外乱により、ラックがナットとの噛合部におけるガタの範囲で揺動することをより一層確実に防止することができ、当該揺動に起因する車両のふらつきを確実に回避することができる利点を得ることができる。
【００１８】
さらに、本発明の一態様において、
前記変換手段はケース内に装備され、
前記ケースと前記ナットとの間にはベアリングが介在され、
当該ベアリングと前記ナットとの間には、弾性部材が設けられることが好ましい。
【００１９】
これにより、プラネタリギヤがプラネタリキャリアを介してナットを転蛇ロッドの外方に向けて押圧する際に、ナットが弾性部材としてのばねによって転舵ロッドの外方に向けて付勢されるため、ナットのねじ部をラックに対して更に強く押圧することができる。従って、車輪が路面から受ける外乱により、ラックがナットとの噛合部におけるガタの範囲で揺動することをより一層確実に防止することができ、当該揺動に起因する車両のふらつきを確実に回避することができる利点を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、プラネタリギヤがサンギヤの回動に応じて、プラネタリキャリアを介してナットを転蛇ロッドの外方に向けて押圧するため、ナットをラックに対して押圧させることができ、かくして、車輪が路面から与えられる外乱によって転蛇ロッドが揺動することを防止し、当該揺動に起因する車両のふらつきを未然に回避することができる後輪転舵装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による後輪転舵装置の一実施例における概略構成を断面で示す概略構成図である。
【図２】図１の後輪転舵装置におけるラック部を拡大して断面で示す部分的拡大図である。
【図３】本発明による後輪転舵装置の他の実施例における概略構成を断面で示す概略構成図である。
【図４】本発明による後輪転舵装置の他の実施例における概略構成を断面で示す概略構成図である。
【図５】従来の後輪転舵装置における構成を概略的に示す構成図である。
【図６】従来の後輪転舵装置におけるラック部とナットとの螺合部について拡大して示す断面図（ａ）、及び（ａ）におけるＡ部を更に拡大して示す断面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、以下の説明において、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）については、その細部にわたる説明を割愛するが、これは説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は、本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
【実施例】
【００２３】
図１は、本発明による後輪転舵装置の一実施例における概略構成を断面で示す概略構成図であり、図２は、図１の後輪転舵装置におけるラック部（楕円ＸおよびＹで示す）を拡大して示す部分的拡大断面である。なお、図中、符号に添えたＬは車両前方方向に向かって（言い換えれば車幅方向の）左、Ｒは右を示すものとする。
【００２４】
図１に示すように、本発明にかかる後輪転舵装置１は、ケーシング２を備え、運転者のステアリングホイール（ハンドル）による操舵操作に応じた操舵量に基づいて動力源としての電動モータ３を作動させ、該電動モータ３の回転動力を直線動力に変換する変換手段４を介して転蛇ロッド５に伝達し、該転蛇ロッド５に車幅方向の右又は左方向に向けた直線運動を行わせることによって、転舵ロッド５に連結される車輪（図示省略する）の転舵が行われるものである。
【００２５】
具体的に、変換手段４は、電動モータ３の出力軸に設けられ、当該電動モータ３によって回動されるサンギヤ６を有している。また、変換手段４は、サンギヤ６の歯車部６Ｌ、６Ｒと噛合する傘歯車形状のプラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒと、これらプラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒと噛合するアウタギヤ８Ｌ、８Ｒと、プラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒがプラネタリキャリア９Ｌ、９Ｒを介して回動自在に接合され、転蛇ロッド５の外周に設けられるラック部５１Ｌ、５１Ｒと螺合するナット１０Ｌ、１０Ｒと、これらナット１０Ｌ、１０Ｒとケーシング２との間に介在されるベアリング１２Ｌ、１２Ｒも備えている。
【００２６】
そして、変換手段４の各部品は、それぞれ電動モータ３を中心として、転蛇ロッド５における車幅方向の右及び左に一対で設けられている。
【００２７】
本実施例の場合、後輪転舵装置１は、電動モータ３の作動によるサンギヤ６の回動により、一対のプラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒが、それぞれ転蛇ロッド５における車幅方向の外方（図中矢印で示す）に向けて荷重を負荷されるようになっている。
【００２８】
従って、サンギヤ６の回動によって一対のプラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒが、それぞれ転蛇ロッド５における車幅方向の外方に向けて荷重を負荷されるため、プラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒがプラネタリキャリア９Ｌ、９Ｒを介してナット１０Ｌ、１０Ｒを転蛇ロッド５の外方に向けて押圧する。
【００２９】
これにより、ナット１０Ｌ、１０Ｒ（より具体的には、ナット１０Ｌ、１０Ｒのねじ部１１Ｌ、１１Ｒ）をラック部５１Ｌ、５１Ｒに対して押圧させることができる。このため、転舵ロッド５に連結される車輪が路面から受ける（与えられる）外乱により、ラック部５１Ｌ、５１Ｒがナット１０Ｌ、１０Ｒとの噛合部である螺合部分Ｘ、Ｙにおけるガタの範囲で揺動することを確実に防止することができるようになっている。
【００３０】
以上、説明したように、本発明の後輪転舵装置１によれば、電動モータ３の作動によるサンギヤ６Ｌ、６Ｒの回動によって一対のプラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒが、それぞれ転蛇ロッド５における車幅方向の外方に向けて荷重を負荷されるため、プラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒがプラネタリキャリア９Ｌ、９Ｒを介してナット１０Ｌ、１０Ｒを転蛇ロッド５の外方に向けて押圧する。
【００３１】
これにより、ナット１０Ｌ、１０Ｒのねじ部１１Ｌ、１１Ｒをラック部５１Ｌ、５１Ｒに対して押圧させることができるため、転舵ロッド５に連結される車輪が路面から与えられる外乱により、ラック部５１Ｌ、５１Ｒがナット１０Ｌ、１０Ｒとの螺合部分Ｘ、Ｙにおけるガタの範囲で揺動することを確実に防止することができる。
【００３２】
かくして、車輪が路面から与えられる外乱によって転蛇ロッド５が揺動することを防止し、当該揺動に起因する車両のふらつきを未然に回避することができる後輪転舵装置１を提供することができる。
【００３３】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３４】
例えば、図１との対応部分に同一符号を付した図３に示すように、各プラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒと、該プラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒに対応するプラネタリキャリア９Ｌ、９Ｒとの間に、弾性部材としてのばね２０Ｌ、２０Ｒを介在するようにしてもよい。
【００３５】
この場合、プラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒがプラネタリキャリア９Ｌ、９Ｒを介してナット１０Ｌ、１０Ｒを転蛇ロッド５の外方に向けて押圧する際に、プラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒがばね２０Ｌ、２０Ｒによって転舵ロッド５の外方（図中矢印で示す）に向けて付勢されるため、ナット１０Ｌ、１０Ｒのねじ部１１Ｌ、１１Ｒをラック部５１Ｌ、５１Ｒに対してより一段と強く押圧することができる。従って、車輪が路面から受ける外乱により、ラック部５１Ｌ、５１Ｒがナット１０Ｌ、１０Ｒとの螺合部分におけるガタの範囲で揺動することをより一層確実に防止することができ、当該揺動に起因する車両のふらつきを確実に回避することができる利点を得ることができる。
【００３６】
また、他の実施例としては、図１との対応部分に同一符号を付して示す図４のように、各ナット１０Ｌ、１０Ｒと、これに対応するベアリング１２Ｌ、１２Ｒとの間に、弾性部材としてのばね３０Ｌ、３０Ｒを設けるようにしてもよい。
【００３７】
この場合、プラネタリギヤ７Ｌ、７Ｒがプラネタリキャリア９Ｌ、９Ｒを介してナット１０Ｌ、１０Ｒを転蛇ロッド５の外方に向けて押圧する際に、ナット１０Ｌ、１０Ｒがばね３０Ｌ、３０Ｒによって転舵ロッド５の外方（図中矢印で示す）に向けて付勢されるため、ナット１０Ｌ、１０Ｒのねじ部１１Ｌ、１１Ｒをラック部５１Ｌ、５１Ｒに対して更に強く押圧することができる。従って、車輪が路面から受ける外乱により、ラック部５１Ｌ、５１Ｒがナット１０Ｌ、１０Ｒとの螺合部分におけるガタの範囲で揺動することをより一層確実に防止することができ、当該揺動に起因する車両のふらつきを確実に回避することができる利点を得ることができる。
【００３８】
因みに、本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。なお、搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【符号の説明】
【００３９】
１…後輪転舵装置
２…ケーシング
３…電動モータ（動力源）
４…変換手段
５…転舵ロッド
５１Ｌ、５１Ｒ…ラック部（ラック）
６…サンギヤ
６Ｌ、６Ｒ…歯車部
７Ｌ、７Ｒ…プラネタリギヤ
８Ｌ、８Ｒ…アウタギヤ
９Ｌ、９Ｒ…プラネタリキャリア
１０Ｌ、１０Ｒ…ナット
１１Ｌ、１１Ｒ…ねじ部
１２Ｌ、１２Ｒ…ベアリング
２０Ｌ、２０Ｒ、３０Ｌ、３０Ｒ…ばね（弾性部材）
【図１】
2010202130.tif 000003
【図２】
2010202130.tif 000004
【図４】
2010202130.tif 000005
【図５】
2010202130.tif 000006
【図６】
2010202130.tif 000007
【図３】
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