(57)【要約】【課題】車両への組付が容易で、アームのガタによる車両の基本性能への影響を小さくするサスペンションコントロールリンク装置を提供する。【解決手段】コントロールリンク２は筒状本体部２１及びロッド部２０を有し、軸部材１０は、筒状本体部の中心軸（Ｃｏ）に対し平行且つオフセットした中心軸（Ｃｓ）を有し、その中心軸回りに球面滑り軸受部１２を有する。軸部材１０は、筒状本体部を挿通する状態でハウジング１に軸方向両端が固定される。筒状回転体２３が筒状本体部内に回転可能に支持され、保持部材３０が、筒状回転体と球面滑り軸受部との間に回転可能に介装される。駆動装置５０による筒状回転体の回転に応じてコントロールリンクが軸方向に変位する。【選択図】図１
2019026062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に支持されるハウジングと、
該ハウジング内に収容される筒状本体部、及び、該筒状本体部に一端が連結され当該筒状本体部の中心軸に対し軸芯が直交するロッド部を有し、該ロッド部の他端がサスペンション部材に連結されるコントロールリンクと、
前記筒状本体部を挿通する状態で前記ハウジングに軸方向両端が固定され、前記筒状本体部の中心軸に対し平行且つオフセットした中心軸を有し、該中心軸回りに球面滑り軸受部を有する軸部材と、
前記筒状本体部の中心軸を中心に回転可能に前記筒状本体部内に支持される筒状回転体と、
該筒状回転体と前記球面滑り軸受部との間に前記筒状本体部の中心軸を中心に回転可能、且つ軸方向移動不能に介装され、前記球面滑り軸受部を保持する保持部材と、
前記ハウジング内で前記筒状本体部に固定され、前記筒状回転体を回転可能に支持するケースと、
該ケースに支持され、前記筒状本体部の回転軸を中心に前記筒状回転体を回転駆動する駆動装置とを備え、
該駆動装置による前記筒状回転体の回転に応じて前記コントロールリンクを前記ロッド部の軸方向に変位させることを特徴とするサスペンションコントロールリンク装置。
【請求項２】
前記球面滑り軸受部と前記保持部材との間に介装され、前記球面滑り軸受部を前記軸部材の中心軸回りに回転可能、且つ軸方向移動不能に保持する軸受ブシュを備えたことを特徴とする請求項１記載のサスペンションコントロールリンク装置。
【請求項３】
前記筒状本体部と前記筒状回転体との間に介装されるブシュを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のサスペンションコントロールリンク装置。
【請求項４】
前記駆動装置は、
前記ケースに支持される電動モータと、
該電動モータに連結されるウォームギヤ、及び該ウォームギヤに噛合し前記筒状回転体に連結されるホイールギヤを有する減速機構とを備え、
該減速機構によって前記電動モータの回転速度を減速して前記筒状回転体を回転駆動することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のサスペンションコントロールリンク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のサスペンション装置におけるコントロールリンクを軸方向に変位させ得るサスペンションコントロールリンク装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
サスペンションコントロールリンク装置は種々の態様が知られており、トーコントロール装置や後輪操舵装置に供される。例えば、下記の特許文献１には、「部品点数が少なく簡単な構成で高い剛性を備え、確実且つ円滑にサスペンションアームの一端を軸方向に変位させるアライメント調整装置を提供すること」を課題とし（特許文献１の段落〔００１０〕に記載）、「車体と車輪との間に介装するサスペンションアームの一端を、前記車体に対して変位させてホイールアライメントを調整する車両のアライメント調整装置において、前記車体に固定するブラケットと、該ブラケットに対し回動可能に支持し前記サスペンションアームの一端を回動可能に支持する取付軸と、該取付軸に対し直交する方向に当該取付軸を駆動する駆動軸を有し、該駆動軸を運転者のスイッチ操作に応じて駆動する駆動手段とを備え、該駆動手段により前記取付軸を駆動して前記サスペンションアームの一端を軸方向に変位させること」が提案されている（同段落〔００１１〕に記載）。そして、「前記取付軸が、前記駆動軸と同軸で前記駆動軸と一体的に回動可能に前記ブラケットに支持する軸受部、及び前記駆動軸に対して相対的に偏心した軸部を有し、前記駆動手段による前記軸受部の回転に応じて前記軸部に対し直交する方向に前記取付軸を駆動して前記サスペンションアームの一端を軸方向に変位させるように構成するとよい。」と記載され（同段落〔００１２〕に記載）、特許文献１の図２に具体的な構造が開示されている。
【０００３】
上記の駆動手段については、例えば下記の特許文献２の第３図及び第４図に開示され、「電動機５０が駆動され、ウォーム５８を回転すると、ウォームホイール６８、一対のディスク７０およびピロー７２が中心軸線Ｘの回りを回転される。かくて、アーム１８は第１図の矢印Ｙの方向へ移動され、ホイール３２がＺのように操舵される」と説明されている（特許文献２の第１１頁第１４行目乃至第１９行目に記載）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１３７９６号公報
【特許文献２】実開昭６４−３９１１２号の全文明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の装置は、サスペンションアームの一端を回動可能に支持する取付軸が、駆動軸と同軸の軸受部と、駆動軸に対して相対的に偏心した軸部を備えたものとされ、軸受部を回転駆動するように構成されているので、サスペンションのジオメトリ変化に対して、アームのこじり方向の自由度はなく、他端側のボールジョイント揺動で全て吸収する必要がある。また、二部品となる軸受部における精度出しが難しく、軸部と軸受部の組付けを保証するためには軸と穴の間の大きなガタを許容する必要が生じ、ニブリング等、車両の基本性能に影響を及ぼし、車両への組付性も良くない。また、特許文献２に記載の装置においても、アームを支持するピローは、その両端が一対のディスクに支持されているので、各ディスクにおける偏芯量の部品精度出しが困難で、特許文献１と同様に駆動軸の軸受部の軸と穴の間のガタにより車両の基本性能に影響を及ぼす。
【０００６】
そこで、本発明は、車両への組付が容易で、アームのガタによる車両の基本性能への影響を小さくするサスペンションコントロールリンク装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を達成するため、本発明のサスペンションコントロールリンク装置は、車体に支持されるハウジングと、該ハウジング内に収容される筒状本体部、及び、該筒状本体部に一端が連結され当該筒状本体部の中心軸に対し軸芯が直交するロッド部を有し、該ロッド部の他端がサスペンション部材に連結されるコントロールリンクと、前記筒状本体部を挿通する状態で前記ハウジングに軸方向両端が固定され、前記筒状本体部の中心軸に対し平行且つオフセットした中心軸を有し、該中心軸回りに球面滑り軸受部を有する軸部材と、前記筒状本体部の中心軸を中心に回転可能に前記筒状本体部内に支持される筒状回転体と、該筒状回転体と前記球面滑り軸受部との間に前記筒状本体部の中心軸を中心に回転可能、且つ軸方向移動不能に介装され、前記球面滑り軸受部を保持する保持部材と、前記ハウジング内で前記筒状本体部に固定され、前記筒状回転体を回転可能に支持するケースと、該ケースに支持され、前記筒状本体部の回転軸を中心に前記筒状回転体を回転駆動する駆動装置とを備え、該駆動装置による前記筒状回転体の回転に応じて前記コントロールリンクを前記ロッド部の軸方向に変位させるように構成したものである。
【０００８】
上記のサスペンションコントロールリンク装置において、前記球面滑り軸受部と前記保持部材との間に介装され、前記球面滑り軸受部を前記軸部材の中心軸回りに回転可能、且つ軸方向移動不能に保持する軸受ブシュを備えたものとするとよい。更に、前記筒状本体部と前記筒状回転体との間に介装されるブシュを備えたものとしてもよい
【０００９】
そして、前記駆動装置は、前記ケースに支持される電動モータと、該電動モータに連結されるウォームギヤ、及び該ウォームギヤに噛合し前記筒状回転体に連結されるホイールギヤを有する減速機構とを備えたものとし、該減速機構によって前記電動モータの回転速度を減速して前記筒状回転体を回転駆動するように構成するとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明のサスペンションコントロールリンク装置においては、車体に支持されるハウジングと、ハウジング内に収容される筒状本体部、及び、筒状本体部に一端が連結され筒状本体部の中心軸に対し軸芯が直交するロッド部を有し、ロッド部の他端がサスペンション部材に連結されるコントロールリンクと、筒状本体部を挿通する状態でハウジングに軸方向両端が固定され、筒状本体部の中心軸に対し平行且つオフセットした中心軸を有し、中心軸回りに球面滑り軸受部を有する軸部材と、筒状本体部の中心軸を中心に回転可能に筒状本体部内に支持される筒状回転体と、筒状回転体と球面滑り軸受部との間に筒状本体部の中心軸を中心に回転可能、且つ軸方向移動不能に介装され、球面滑り軸受部を保持する保持部材と、ハウジング内で筒状本体部に固定され、筒状回転体を回転可能に支持するケースと、ケースに支持され、筒状本体部の回転軸を中心に筒状回転体を回転駆動する駆動装置とを備え、駆動装置による筒状回転体の回転に応じてコントロールリンクをロッド部の軸方向に変位させるように構成されているので、車両への組付も容易で、従前のようなアームのガタによる車両の基本性能への影響を小さくすることができる。特に、上記ハウジングは車体に支持されるので、ばね下荷重の増加による乗り心地の低下を惹起することはなく、また、適用対象のニーズに応じて適宜配設することができ、例えばトーコントロール装置や後輪操舵装置の何れにも適切に適用することができる。
【００１１】
上記のサスペンションコントロールリンク装置において  球面滑り軸受部と保持部材との間に介装され、球面滑り軸受部を軸部材の中心軸回りに回転可能、且つ軸方向移動不能に保持する軸受ブシュを備えたものとすれば、球面滑り軸受部を確実に保持することができるので、小型でも円滑且つ確実な作動が可能となる。更に、筒状本体部と筒状回転体との間に介装されるブシュを備えたものとすれば、筒状回転体の円滑な回転作動を確保することができる。
【００１２】
更に、駆動装置は、ケースに支持される電動モータと、電動モータに連結されるウォームギヤ、及びウォームギヤに噛合し筒状本体部に連結されるホイールギヤを有する減速機構とを備え、減速機構によって電動モータの回転速度を減速して筒状本体部を回転駆動するように構成すれば、逆方向からの入力を確実に阻止し、所期の作動を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るサスペンションコントロールリンク装置の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るサスペンションコントロールリンク装置の主要構成部品の側面図、及びそのＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るサスペンションコントロールリンク装置における作動状態を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態における筒状回転体の回転位相とコントロールリンクの転舵速度及び転舵推力の関係を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。先ず、本実施形態のサスペンションコントロールリンク装置は図１及び図２に示すよう構成されており、ハウジング１、コントロールリンク２、軸部材１０、筒状回転体２３、保持部材３０、アクチュエータケース（以下、単にケースという）４０及びアクチュエータ５０を備えている。そして、ハウジング１が所定のサスペンション部材（図示せず）近傍の車体ＶＢに溶接等で固定されており、コントロールリンク２が当該サスペンション部材に連結される。本実施形態の軸部材１０は、筒状軸部１１の中間部に一体的に膨出形成された球面滑り軸受部１２を有し、筒状軸部１１を貫通するボルト１３及びこれに螺合するナット１４によって、その軸方向両端がハウジング１に固定される。尚、球面滑り軸受部１２はピローボールとも呼ばれる。
【００１５】
コントロールリンク２は、ハウジング１内に収容される筒状本体部２１と、この筒状本体部２１に一端が連結され筒状本体部２１の中心軸（Ｃｏ）に対し軸芯が直交するロッド部２０を有すると共に、ロッド部２０の他端にフォーク形状の取付部２２を有し、本実施形態ではこれらが一体的に形成されている。これに対し、軸部材１０は、筒状本体部２１を挿通する状態でハウジング１に軸方向両端が固定され、その中心軸は、筒状本体部２１の中心軸（Ｃｏ）に対し平行且つオフセット（偏芯）した中心軸（Ｃｓ）とされる。即ち、本実施形態では、主要構成部品を抜き出して図３に示すように、コントロールリンク２のストローク方向（図３の左右方向）に対して直交する方向（図３の上下方向）にオフセット量（ｄ）が設定される。
【００１６】
筒状本体部２１内には、筒状回転体２３が上記中心軸（Ｃｏ）を中心に回転可能に支持されており、その軸方向両側が筒状本体部２１から軸方向外側に延出している。本実施形態では、筒状本体部２１内に滑り軸受のブシュ２４が圧入されており、このブシュ２４を介して筒状回転体２３が摺動可能に保持されている。更に、筒状回転体２３と球面滑り軸受部１２との間には、両部材間を充填する偏断面を有する筒状の保持部材３０が介装され、この保持部材３０によって、筒状回転体２３（ひいては筒状本体部２１）に対し、球面滑り軸受部１２が相対的に回転可能に支持されるので、上記オフセット量（ｄ）を容易且つ確実に調整することができる。更に、本実施形態では、球面滑り軸受部１２と保持部材３０との間に合成樹脂製の軸受ブシュ３１が介装され、球面滑り軸受部１２を中心軸（Ｃｓ）回りに円滑に回転揺動可能、且つ軸方向移動不能に保持するように構成されている。
【００１７】
図１に示すように、保持部材３０の軸方向両端の内側には環状部材３２が液密的に圧入され、軸受ブシュ３１の軸方向移動を阻止すると共に、環状部材３２の外周面にはブーツ３３の一端が嵌合され、ブーツクランプ３４によって保持されている。而して、ブーツ３３の他端に形成されたシールリップ部３５が筒状軸部１１の外周面に押接され、シールされる。尚、軸受ブシュ３１を介装することなく、保持部材３０の内面が球面滑り軸受部１２の外面に当接するように構成してもよく、更には、保持部材３０を筒状回転体２３内に一体的に形成することとしてもよい。
【００１８】
ハウジング１内にはケース４０が収容され、筒状本体部２１に固定されている。このケース４０にアクチュエータ５０が支持され、筒状本体部２１の中心軸（Ｃｏ）を中心に筒状回転体２３を回転駆動するように構成されおり、アクチュエータ５０による筒状回転体２３の回転駆動に応じて、コントロールリンク２が筒状本体部２１の中心軸（Ｃｏ）に対し直交する方向、即ちロッド部２０の軸方向に変位するように構成されている。本実施形態のケース４０は複数のケース部材４１乃至４３で構成され、筒状回転体２３の一方の端部に連結されるアクチュエータ５０は、ケース部材４１及び４２の間に収容され、筒状本体部２１に接合された一対の環状フランジ部２５のうちの一方にケース部材４１がボルト結合され、筒状回転体２３の他方の端部にはケース部材４３が支持され、他方の環状フランジ部２５にボルト結合される。尚、ケース部材４１、４２内には回転角センサ３が配設され、ケース部材４１、４２はシール部材（符号省略）を介してボルト接合され、筒状回転体２３の軸方向両側とケース部材４２及び４３との間には夫々ダストシール４４が介装され、ケース４０内への塵埃の進入が阻止される。
【００１９】
本実施形態のアクチュエータ（駆動装置）５０は、ケース部材４１、４２に支持される電動モータ５１と、電動モータ５１に連結されるウォームギヤ６１、及びウォームギヤ６１に噛合し筒状回転体２３に連結されるホイールギヤ６２を有する減速機構６０とを備えており、この減速機構６０によって電動モータ５１の回転速度を減速して筒状回転体２３を回転駆動するように構成されている。ホイールギヤ６２は筒状回転体２３の外周面に圧入され、その両側に軸受Ｂが配設され、これらの軸受Ｂを介して筒状回転体２３がケース部材４１、４２（ひいては筒状本体部２１）に回転可能に支持されている。
【００２０】
上記の構成部品の組み付けに当たっては、軸部材１０、軸受ブシュ３１及び保持部材３０を内蔵した筒状回転体２３がブシュ２４を介して筒状本体部２１内に支持された状態で、アクチュエータ５０を内蔵したケース部材４１が筒状本体部２１の一方の環状フランジ部２５にボルト結合され、ケース部材４３が他方の環状フランジ部２５にボルト結合される。この結果、アクチュエータ５０とコントロールリンク２が一体となり、コントロールリンクアッセンブリ１００が構成される。而して、ハウジング１を車体側取付ブラケットとし、コントロールリンクアッセンブリ１００の構成部品である軸部材１０の筒状軸部１１をボルト１３及びナット１４によってハウジング１に固定するように構成すれば、着脱可能なコントロールリンクアッセンブリ１００を備えたサスペンションコントロールリンク装置を提供することができ、後述するように、トーコントロール装置（トー調整装置）や後輪操舵装置（転舵装置）に対し容易に適用することができる。
【００２１】
前述のように、減速機構６０はウォームギヤ６１及びホイールギヤ６２で構成（逆効率が０近傍）されており、ホイールギヤ６２の回転、即ち、筒状回転体２３側からの逆入力に対しセルフロックによってロッド部２０が軸方向に変位させられることがないように構成されている。従って、コントロールリンク２側からの逆入力（揺動やこじり方向の力）が付与されるときには、筒状本体部２１、筒状回転体２３、保持部材３０及び軸受ブシュ３１は一体化することになる。これに対し、球面滑り軸受部１２は筒状軸部１１を介してハウジング１に固定されているので、球面滑り軸受部１２の外側球面と軸受ブシュ３１の内側球面の相対的な摺動は許容され、コントロールリンク２側からの揺動やこじり方向の動きは阻害されない。
【００２２】
而して、アクチュエータ５０がトーコントロール装置や後輪操舵装置のアクチュエータに供される場合は、前述の回転角センサ３の検出信号を含む種々の入力信号に基づき、電子制御ユニット（図示せず）から車両状況に応じた信号が出力され、この出力信号によって電動モータ５１が回転駆動されると、ウォームギヤ６１が回転駆動され、これに噛合するホイールギヤ６２と一体の筒状回転体２３、保持部材３０及び軸受ブシュ３１が回転駆動される。この結果、球面滑り軸受部１２の外側球面と軸受ブシュ３１の内側球面が相対的に摺動しながら、軸部材１０の中心軸（Ｃｓ）と筒状回転体２３（ひいては筒状本体部２１）の中心軸（Ｃｏ）のオフセット（偏芯）により、コントロールリンク２の取付部２２が図２及び図３の左右方向にストロークし、例えばナックルアーム（図示せず）を押し引きすることによってトーや後輪舵角が調整される。
【００２３】
上記のように、電動モータ５１による筒状回転体２３の回転駆動に伴い、筒状本体部２１、ロッド部２０及び取付部２２が図２及び図３の左右方向に移動するように構成されており、図４に示すように、筒状本体部２１と球面滑り軸受部１２（軸部材１０）との間の最大偏芯距離（ｄ）を、コントロールリンク２のストローク方向（図４の左右方向）に対して直交する方向（図４の上下方向）とした位相が、アクチュエータ５０の原点として設定されている。そして、ホイールギヤ６２が４５度回転すると、点Ａ０は点Ａ１に移動し、同様に９０度回転すると点Ａ２に移動する。ロッド部２０の中心軸（Ｃｏ）と球面滑り軸受部１２の交点Ｂ０は、ホイールギヤ６２が４５度回転すると、点Ｂ１に移動し、同様に９０度回転すると点Ｂ２に移動する。この結果、取付部２２の原点である点Ｃ０は、ホイールギヤ６２が４５度回転すると、点Ｃ１に移動し、同様に９０度回転すると点Ｃ２に移動する。而して、本実施形態では、点Ｃ０から点Ｃ２までの移動距離がトーコントロールによる転舵量となる。この間のアクチュエータ５０の動きは小さいので、車両への搭載上、大きな制約となることはなく、従前に比し小型化が容易である。
【００２４】
図５は、ホイールギヤ６２（筒状回転体２３）の回転位相（回転角度）とコントロールリンク２の転舵速度（Ｖｓで示す）及び転舵推力（Ｆｓで示す）の関係を模式的に示すもので、コントロールリンク２のストローク方向に対して直交する方向（図５の上下方向）をアクチュエータ５０の原点として位相０°の中立位置に設定すると、図５の（Ａ）に示す「モータ回転数一定の場合の回転位相と転舵速度」の関係から明らかなように、中立位置（位相０°）からホイールギヤ６２の回転位相が前後（プラス・マイナス）４５°以内の範囲がアクチュエータ５０の出力としての転舵速度（Ｖｓ）に対する電動モータ５１の回転数（回転速度）効率が良いことが分かる。従って、コントロールリンクアッセンブリ１００が、緊急回避等の迅速な操舵に対する応答性が要求される転舵装置に適用される場合には、上記回転位相が前後４５°以内での使用範囲に設定することが望ましい。
【００２５】
逆に、急速なストローク速度が要求されないトー調整装置等にコントロールリンクアッセンブリ１００が適用される場合には、図５の（Ｂ）に示す「モータトルク一定の場合の回転位相と転舵推力」の関係から明らかなように、コントロールリンク２のストローク方向に対して水平方向（図５の左右方向）をアクチュエータ５０の原点として位相０°の中立位置に設定し、この中立位置（位相０°）からホイールギヤ６２の回転位相が前後４５°以内の使用範囲とすれば、電動モータ５１の回転トルクに対するアクチュエータ５０の転舵推力（Ｆｓ）が有利となるので、アクチュエータ５０を構成する電動モータ５１や減速機構６０の小型化が可能となる。尚、図５の上方に太線矢印で示すアクチュエータ５０の入出力の関係は、軸部材１０の中心軸（Ｃｓ）を支持点（図５に白三角で示す）とし、ウォームギヤ６１とホイールギヤ６２の噛合ピッチ円の接線力を入力とし、筒状本体部２１の中心軸（Ｃｏ）に対応する点で推力（Ｆｓ）として出力するレバーの関係となっており、上記の転舵速度（Ｖｓ）及び転舵推力（Ｆｓ）を概算することができる。
【００２６】
以上のように、上記のコントロールリンクアッセンブリ１００を、適用対象のニーズに応じて適宜配設することができ、例えばトーコントロール装置及び後輪操舵装置の何れにも容易且つ適切に適用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  ハウジング
２  コントロールリンク
１０  軸部材
１１  筒状軸部
１２  球面滑り軸受部
２０  ロッド部
２１  筒状本体部
２２  取付部
２３  筒状回転体
２４  ブシュ
３０  保持部材
３１  軸受ブシュ
４０  アクチュエータケース（ケース）
４１，４２，４３  ケース部材
５０  アクチュエータ（駆動装置）
５１  電動モータ
６０  減速機構
６１  ウォームギヤ
６２  ホイールギヤ
１００  コントロールリンクアッセンブリ
【図１】
2019026062.tif 000003
【図２】
2019026062.tif 000004
【図３】
2019026062.tif 000005
【図４】
2019026062.tif 000006
【図５】
2019026062.tif 000007