(57)【要約】【課題】安定した操舵が可能な後輪操舵装置を提供すること。【解決手段】駆動源の回転力をロッド１の軸方向への移動に変換することによって車両の後輪を操舵する後輪操舵装置１００であって、駆動源の回転力が伝達されるホイール４と、軸中心がホイール４の軸中心とオフセットしてホイール４に支持されると共に軸中心に回転可能なカム１２と、軸中心がカム１２の軸中心とオフセットし、一端がカム１２に支持され他端がロッド１に連結されたスタッドシャフト１７とを備え、カム１２は、スタッドシャフト１７がロッド１の軸方向にのみ移動するように、ホイール４とは逆回転する。【選択図】図１
2010137635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の回転力をロッドの軸方向への移動に変換することによって車両の後輪を操舵する後輪操舵装置であって、
駆動源の回転力が伝達されるホイールと、
軸中心が前記ホイールの軸中心とオフセットして当該ホイールに支持されると共に、軸中心に回転可能なカムと、
軸中心が前記カムの軸中心とオフセットし、一端が前記カムに支持され、他端が前記ロッドに連結されたスタッドシャフトと、を備え、
前記カムは、前記スタッドシャフトが前記ロッドの軸方向にのみ移動するように、前記ホイールとは逆回転することを特徴とする後輪操舵装置。
【請求項２】
前記カムは、前記ホイールに形成された円形穴に回転可能に収装されることを特徴とする請求項１に記載の後輪操舵装置。
【請求項３】
車両の後輪が中立状態において、前記スタッドシャフトの軸中心と前記ホイールの軸中心とが一致することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の後輪操舵装置。
【請求項４】
前記ホイールの軸中心に回転不能に挿入され、外周にギヤを有するギヤシャフトと、
前記ギヤシャフトに噛み合って配置され、前記ホイールの回転に伴って前記ギヤシャフトの周囲を自転しながら周回する第１ギヤと、
前記第１ギヤに噛み合って配置され、前記カムと回転軸を共通にする第２ギヤと、をさらに備え、
前記ホイールの回転が前記第１ギヤ及び前記第２ギヤを介して前記カムに伝達されることによって、前記カムは前記ホイールと逆回転することを特徴とする請求項３に記載の後輪操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の後輪を操舵する後輪操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の後輪操舵装置として、特許文献１には、電動モータの動力が伝達されるハイポイドギヤホイールと、一側がハイポイドギヤホイールに球面軸受を介して装着され、他側がロッドに連結されたスタッドシャフトとを備え、球面軸受の軸中心をハイポイドギヤホイールの軸中心に対して偏心させたものが開示されている。
【０００３】
特許文献１の後輪操舵装置では、スタッドシャフトは、ロッドの軸方向以外への運動が球面軸受によって吸収されるため、ロッドを軸方向に移動させることができる。
【特許文献１】特開平４−８６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、特許文献１の後輪操舵装置は、球面軸受によって電動モータの回転運動をロッドの直線運動へと変換するものであるため、後輪操舵時にはスタッドシャフトが傾いた状態となる。したがって、安定した後輪の操舵が困難であった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、安定した操舵が可能な後輪操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、駆動源の回転力をロッドの軸方向への移動に変換することによって車両の後輪を操舵する後輪操舵装置であって、駆動源の回転力が伝達されるホイールと、軸中心が前記ホイールの軸中心とオフセットして当該ホイールに支持されると共に、軸中心に回転可能なカムと、軸中心が前記カムの軸中心とオフセットし、一端が前記カムに支持され、他端が前記ロッドに連結されたスタッドシャフトと、を備え、前記カムは、前記スタッドシャフトが前記ロッドの軸方向にのみ移動するように、前記ホイールとは逆回転することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スタッドシャフトがロッドの軸方向にのみ移動するようにホイールとは逆回転するカムを備えるため、駆動源の回転力をロッドの直線運動に変換するにあたって、スタッドシャフトが傾くことない。したがって、安定した操舵が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
まず、図１〜図３を参照して、本実施の形態に係る後輪操舵装置１００の構成について説明する。図１は後輪操舵装置１００におけるロッドの軸方向の断面図であり、図２は後輪操舵装置１００におけるロッドと垂直方向の断面図であり、図３は図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００１０】
後輪操舵装置１００は、車両に搭載され、電動モータ（図示せず）の回転力をロッド１に伝達してロッド１を軸方向に移動させ、このロッド１の移動に応じて車両の後輪を操舵するものである。つまり、後輪操舵装置１００は、電動モータの回転力をロッドの軸方向への移動に変換することによって後輪を操舵するものである。
【００１１】
電動モータは、ハウジング２の側部のフランジ部２ａに固定され、電動モータの出力軸にはピニオンギヤ３（図２参照）が連結される。ピニオンギヤ３はロッド１と平行に延在する。
【００１２】
ハウジング２の内部には、軸受６を介して回転自在に支持されたホイール４が収装される。ホイール４は、小径部４ａと大径部４ｂとを有する略円筒状の部材であり、小径部４ａが軸受６を介して支持される。
【００１３】
ホイール４の大径部４ｂの端面外縁にはウォームギヤ５が環状に形成され、ウォームギヤ５はピニオンギヤ３と噛み合っている。このように、ホイール４とウォームギヤ５は一体に形成され、電動モータの回転力は、ピニオンギヤ３及びウォームギヤ５を介してホイール４に伝達される。
【００１４】
ホイール４の軸中心には、大径部４ｂの端面に開口部を有する軸穴４ｃが形成される。軸穴４ｃ内には、先端部１０ａの外周にギヤを有するギヤシャフト１０がブッシュ１４を介して挿入される。ギヤシャフト１０の基端部１０ｂは、ハウジング２の内壁に回転不能に固定される。このように、ギヤシャフト１０はハウジング２に回転不能に固定され、ホイール４は固定されたギヤシャフト１０を中心に回転する。
【００１５】
ホイール４の内部には、ギヤシャフト１０のギヤと噛み合う第１ギヤ１１が収装される。したがって、ホイール４の回転に伴って、第１ギヤ１１はギヤシャフト１０の周囲を自転しながら周回する。
【００１６】
ホイール４には、小径部４ａの端面に開口部を有する円形状の円形穴４ｄも形成される。円形穴４ｄ内には、略円柱状のカム１２がブッシュ１３を介して回転可能に収装される。このように、カム１２は、円形穴４ｄに収装されることによってホイール４に支持され、ロッド１の外周面に対峙する。なお、円形穴４ｄは軸穴４ｃと連通している。
【００１７】
ホイール４の円形穴４ｄは、中心がホイール４の軸中心からオフセットして形成される。したがって、円形穴４ｄ内に収装されたカム１２は、軸中心がホイール４の軸中心とオフセットして配置されることになる。このように、カム１２はホイール４に対して偏心して設けられ、ホイール４が回転した場合には、カム１２は軸中心がホイール４の軸中心を中心とする円軌道を描いて回転する。
【００１８】
図２に示すように、カム１２におけるギヤシャフト１０に対峙する端面には、第１ギヤ１１に噛み合う第２ギヤ２１がカム１２と一端に形成される。第２ギヤ２１は、軸中心がカム１２の軸中心と一致して形成され、カム１２と回転軸を共通にする。したがって、カム１２は第２ギヤ２１と一体に回転する。
【００１９】
カム１２には、ロッド１の外周面に対峙する端面に開口部を有する円形状の円形穴１２ａが形成される。円形穴１２ａには、ブッシュ１６を介してスタッドシャフト１７の一端が挿入され支持される。スタッドシャフト１７は、外周面がテーパ状に形成され、ロッド１に形成されたテーパ状の貫通孔１ａに挿入されて、他端がナット１８を介してロッド１に連結される。このように、スタッドシャフト１７は、一端がブッシュ１６を介してカム１２に支持されると共に、他端がロッド１に連結される。したがって、スタッドシャフト１７自体は回転不能であるが、スタッドシャフト１７を支持するカム１２はホイール４の円形穴４ｄ内にてスタッドシャフト１７に対して相対回転可能となる。
【００２０】
カム１２の円形穴１２ａは、中心がカム１２の軸中心からオフセットして形成される。したがって、円形穴１２ａに挿入されるスタッドシャフト１７は、軸中心がカム１２の軸中心とオフセットして配置されることになる。このように、スタッドシャフト１７はカム１２に対して偏心して設けられる。
【００２１】
スタッドシャフト１７は、車両の後輪が中立状態において、軸中心がホイール４の軸中心と一致するように配置される（図４に示す状態）。ここで、後輪の中立状態とは、後輪が車両の直進方向を向いている状態である。
【００２２】
ロッド１は、両端に設けられた軸受２４（図１参照）によって軸方向への移動のみが可能なように支持される。したがって、ロッド１に連結されたスタッドシャフト１７も、ロッド１の軸方向への移動は可能であるが、ロッド１の径方向である車両の高さ方向（図１では紙面垂直方向、図２では紙面上下方向）には移動できないこととなる。
【００２３】
次に、図４〜図６を参照して、後輪操舵装置１００の動作について説明する。図４は後輪が中立状態におけるロッド１、ホイール４、カム１２、及びスタッドシャフト１７の相対位置を示す模式図であり、図４（ａ）は図１の矢印Ｂの方向から見た図であり、図４（ｂ）はロッド１と垂直方向の断面図である。図５（ａ），（ｂ）は後輪が操舵状態におけるロッド１、ホイール４、カム１２、及びスタッドシャフト１７の相対位置を示す模式図である。また、図６は後輪が操舵状態におけるホイール４、第１ギヤ１１、及び第２ギヤ２１の回転方向を示す説明図である。
【００２４】
図４（ａ）に示すように、後輪が中立状態では、スタッドシャフト１７の軸中心とホイール４の軸中心とは一致した状態である。
【００２５】
この状態から、後輪を操舵する場合には、電動モータの回転力がピニオンギヤ３及びウォームギヤ５を介してホイール４に伝達される。ここでは、図５（ａ）及び図６に矢印で示すように、ホイール４が反時計回りに回転する場合について説明する。
【００２６】
図６に示すように、ホイール４の回転に伴って、ホイール４の内部に収装された第１ギヤ１１も反時計回りに自転する。これにより、第１ギヤ１１に噛み合う第２ギヤ２１は時計回りに回転し、第２ギヤ２１と回転軸を共有にするカム１２も時計回りに回転する。このように、カム１２は、第１ギヤ１１及び第２ギヤ２１の作用によってホイール４とは逆回転する（図５（ａ）参照）。
【００２７】
図５（ａ）に示すように、カム１２はホイール４に対して偏心して設けられているため、カム１２に支持されたスタッドシャフト１７は、ホイール４の回転に伴ってホイール４の軸中心を中心として回転しようとする。
【００２８】
しかし、スタッドシャフト１７はロッド１に連結されロッド１の軸方向以外への移動が規制されているため、カム１２はスタッドシャフト１７がロッド１の軸方向（図５（ａ）中右方向）へと移動するようにホイール４とは逆回転する。つまり、カム１２は、スタッドシャフト１７の高さ方向（図５（ａ）中上下方向）の移動を吸収するように、ホイール４とは逆回転する。
【００２９】
これにより、スタッドシャフト１７はロッド１の軸方向にのみ移動し、それに伴ってロッド１は、図５（ａ）に示すように、αだけ軸方向へと移動して後輪が操舵される。このように、カム１２は、ホイール４の回転に伴うスタッドシャフト１７の高さ方向への移動を吸収するようにホイール４とは逆回転するため、図５（ｂ）に示すように、後輪が操舵状態においてもスタッドシャフト１７が傾くことがない。
【００３０】
後輪を逆向きに操舵させる場合には、電動モータを上述した場合とは逆回転させることによって、ホイール４を時計回り、カム１２を反時計回りに回転させ、ロッド１を図５（ａ）中左方向に移動させる。
【００３１】
なお、後輪の操舵角はそれ程大きくないため、ホイール４の回転は回転角度が９０度程度の範囲内にて行われる。
【００３２】
以上の実施の形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００３３】
カム１２は、スタッドシャフト１７がロッド１の軸方向にのみ移動するように、ホイール４とは逆回転するため、電動モータの回転力をロッド１の直線運動に変換するにあたって、スタッドシャフト１７が傾くことがない。したがって、安定した操舵が可能となる。
【００３４】
また、従来のように、スタッドシャフト１７を球面軸受にて支持する場合には、ロッド１の移動量が大きい程、スタッドシャフト１７の傾きが大きくなるため、ロッド１の移動量には限度があった。しかし、後輪操舵装置１００では、スタッドシャフト１７が傾くことがないため、従来の球面軸受を用いる場合と比較して、ロッド１の移動量を大きくすることができ、後輪の操舵角も大きくすることが可能となる。
【００３５】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００３６】
例えば、上記実施の形態では、スタッドシャフト１７は、後輪が中立状態において、軸中心がホイール４の軸中心と一致するように配置されると説明した。しかし、後輪が中立状態において、スタッドシャフト１７の軸中心とホイール４の軸中心とをずらすようにしてもよい。この場合でも、ロッド１を軸方向にのみ移動させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、車両の後輪を操舵する後輪操舵装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係る後輪操舵装置におけるロッドの軸方向の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る後輪操舵装置におけるロッドと垂直方向の断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】後輪が中立状態におけるロッド、ホイール、カム、及びスタッドシャフトの相対位置を示す模式図である。
【図５】後輪が操舵状態におけるロッド、ホイール、カム、及びスタッドシャフトの相対位置を示す模式図である。
【図６】後輪が操舵状態におけるホイール、第１ギヤ、及び第２ギヤの回転方向を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１００  後輪操舵装置
１      ロッド
２      ハウジング
３      ピニオンギヤ
４      ホイール
４ｄ    円形穴
５      ウォームギヤ
１０    ギヤシャフト
１１    第１ギヤ
１２    カム
１２ａ  円形穴
１７    スタッドシャフト
２１    第２ギヤ
【図１】
2010137635.tif 000003
【図２】
2010137635.tif 000004
【図３】
2010137635.tif 000005
【図４】
2010137635.tif 000006
【図５】
2010137635.tif 000007
【図６】
2010137635.tif 000008