(57)【要約】【課題】  トー角とキャンバー角の変更を簡単な構造で可能とする機構を提供する。【解決手段】  ホイール６を相対回転可能に支持するホイール支持部材１０と、一端を車体１に支持し、他端に鉛直面に対して傾斜した第一傾斜切断面８ａを有する第一部材８と、一端に前記第一傾斜切断面に対向した第二傾斜切断面９ａを有し、他端で前記ホイール支持部材１０に結合した第二部材９と、前記第一部材８の前記第一傾斜切断面８ａに沿って、前記第二部材９を回転可能に接続する回転装置Ｋとを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2007112184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールのトー角及びキャンバー角を変更可能な機構において、前記ホイールを相対回転可能に支持するホイール支持部材と、一端を車体に支持し、他端に鉛直面に対して傾斜した第一傾斜切断面を有する第一部材と、一端に前記第一傾斜切断面に対向した第二傾斜切断面を有し、他端で前記ホイール支持部材に結合した第二部材と、前記第一部材の前記第一傾斜切断面に沿って、前記第二部材を回転可能に接続する回転装置とを備えたことを特徴とするトー角・キャンバー角可変機構。
【請求項２】
前記回転装置は、ロータと、ステータとを有することを特徴とする請求項１に記載のトー角・キャンバー角可変機構。
【請求項３】
前記回転装置は、前記第二部材の回転角度を検出する回転角度検出手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトー角・キャンバー角可変機構。
【請求項４】
前記第一部材と前記第二部材との間に前記回転装置を介して第三部材を設け、前記第三部材は一端を第一傾斜切断面に対向した第三傾斜切断面を有し、他端に前記第二傾斜切断面に対向した第四傾斜切断面を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のトー角・キャンバー角可変機構。
【請求項５】
前記回転装置は、前記第三部材の回転角度を検出する回転角度検出手段を有することを特徴とする請求項４に記載のトー角・キャンバー角可変機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のトー角・キャンバー角を簡単に変更できるようにした機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図９のように、アクチュエータで各輪個別にキャンバー及びトー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３２を車体に対し１点で支持するボールジョイント３３と、アクスル３２におけるボールジョイント３３による支持点の上側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３４，３５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ーを変化させ、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ーを変化させるように、第１及び第２のアクチュエータ３４，３５を制御する制御手段とを備えた車両懸架装置３１がある（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−１２２９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１の発明では、一つの車輪に対して二つのアクチュエータを使用してトー角とキャンバー角を変更しているので、構造が複雑で、重量が重くなるとともに、高いコストが必要となる。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するものであって、トー角とキャンバー角の変更を簡単な構造で可能とするトー角・キャンバー角可変機構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】
【０００５】
そのために本発明は、ホイールのトー角及びキャンバー角を変更可能なトー角・キャンバー角可変機構において、前記ホイールを相対回転可能に支持するホイール支持部材と、一端を車体に支持し、他端に鉛直面に対して傾斜した第一傾斜切断面を有する第一部材と、一端に前記第一傾斜切断面に対向した第二傾斜切断面を有し、他端で前記ホイール支持部材に結合した第二部材と、前記第一部材の前記第一傾斜切断面に沿って、前記第二部材を回転可能に接続する回転装置とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、前記回転装置は、ロータと、ステータとを有することを特徴とする。
【０００７】
また、前記回転装置は、前記第二部材の回転角度を検出する回転角度検出手段を有することを特徴とする。
【０００８】
また、前記第一部材と前記第二部材との間に前記回転装置を介して第三部材を設け、前記第三部材は一端を第一傾斜切断面に対向した第三傾斜切断面を有し、他端に前記第二傾斜切断面に対向した第四傾斜切断面を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記回転装置は、前記第三部材の回転角度を検出する回転角度検出手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
それによって、本発明は、ホイールのトー角及びキャンバー角を変更可能なトー角・キャンバー角可変機構において、前記ホイールを相対回転可能に支持するホイール支持部材と、一端を車体に支持し、他端に鉛直面に対して傾斜した第一傾斜切断面を有する第一部材と、一端に前記第一傾斜切断面に対向した第二傾斜切断面を有し、他端で前記ホイール支持部材に結合した第二部材と、前記第一部材の前記第一傾斜切断面に沿って、前記第二部材を回転可能に接続する回転装置とを備えたので、トー角とキャンバー角の変更を簡単な構造で可能とすることができる。
【００１１】
また、前記回転装置は、ロータと、ステータとを有するので、油圧のアクチュエータを用いることがなく、滑らかな動きで回転することができ、走行中の回転もスムーズに動作でき、コンパクトになる。
【００１２】
また、前記回転装置は、前記第二部材の回転角度を検出する回転角度検出手段を有するので、正確な動作を達成することができる。
【００１３】
また、前記第一部材と前記第二部材との間に前記回転装置を介して第三部材を設け、前記第三部材は一端を第一傾斜切断面に対向した第三傾斜切断面を有し、他端に前記第二傾斜切断面に対向した第四傾斜切断面を備えたので、トー角・キャンバー角を独立して制御できるのでより細かい設定が可能となる。
【００１４】
また、前記回転装置は、前記第三部材の回転角度を検出する回転角度検出手段を有するので、正確な動作を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一例としての第一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態のトー角・キャンバー角可変機構Ｓ、図２は回転装置Ｋの拡大図を示す。Ｓはトー角・キャンバー角可変機構、Ｔは車輪駆動伝達部、Ａはトー角・キャンバー角可変部、Ｋは回転装置、Ｂは軸受、１は車体、２は駆動手段、３は第一車軸、４は第二車軸、５はユニバーサルジョイント、６はホイール、７はタイヤ、８は第一部材の一例としての第一円筒体、８ａは第一傾斜切断面、９は第二部材の一例としての第二円筒体、９ａ…第二傾斜切断面、１０はホイール支持部材、１１はステータ支持部材、１１ａは支持部、１１ｂはステータ支持部、１１ｃはボールベアリング支持部、１２はステータ、１３はロータ、１４は回転角度検出手段、１５はボールベアリング台、１６はボールベアリングである。
【００１６】
トー角・キャンバー角可変機構Ｓは、車輪駆動伝達部Ｔとトー角・キャンバー角可変部Ａとを有し、その間にボールベアリング等の軸受Ｂを有する。車輪駆動伝達部Ｔは、駆動手段２、第一車軸３、第二車軸４、ユニバーサルジョイント５、ホイール６、タイヤ７を有し、車体１のエンジン等の駆動手段２から車軸３，４及びユニバーサルジョイント５を介してホイール６及びタイヤ７までの回転を伝達する機構である。車軸３，４は、車体１側の第一車軸３とホイール６側の第二車軸４に分割され、ユニバーサルジョイント５により連結される。ホイール６は、第二車軸４に接続され、ホイール６の外周にはタイヤ７が設置されている。
【００１７】
トー角・キャンバー角可変部Ａは、第一円筒体８と、第二円筒体９と、ホイール支持部材１０と、回転装置Ｋとを有し、ホイール６及びタイヤ７のトー角・キャンバー角を変更する部分である。第一円筒体８及び第二円筒体９は、円筒状の部材でボールベアリング等の軸受Ｂにより円筒体内部で車軸３，４を支持収納している。第一円筒体８は、一端が車体１に支持され、他端が第一傾斜切断面８ａとなっており、第二円筒体９は、一端が第二傾斜切断面９ａで他端がホイール支持部材１０に結合している。この第一及び第二傾斜切断面８ａ、９ａの間の中心線と車軸３，４の中心線との交点にユニバーサルジョイント５の中心を配置する。
【００１８】
回転装置Ｋは、ステータ支持部材１１と、ステータ１２と、ロータ１３と、回転角度検出手段１４と、ボールベアリング台１５と、ボールベアリング１６とを有する。ステータ支持部材１１は、第一円筒体８の他端の第一傾斜切断面８ａに沿って第一円筒体８の内側円周から内部に向かって延びる断面略Ｌ字型の部材であり、支持部１１ａ、ステータ支持部１１ｂ、ボールベアリング支持部１１ｃを有する。支持部１１ａは、一端が第一円筒体８に結合され、他端がステータ支持部１１ｂと連結している。ステータ支持部１１ｂは、支持部１１ａの他端から第二円筒体９側に略直角に屈曲して延びる部分であり、ステータ１２を支持している。ボールベアリング支持部１１ｃは、支持部１１ａの他端から略直角に屈曲して延びる部分の先端部で、第二円筒体９から延びるボールベアリング台１５と共にボールベアリング１６を支持している。
【００１９】
ステータ１２は、ステータ支持部材１１のステータ支持部１１ｂに配置されている。ロータ１３は、第二円筒体９の一端から内部に向かってステータ１２と対向して配置されている。回転角度検出手段１４は、ロータ１３とボールベアリング台１５の間に近接して配置されている。
【００２０】
このような回転装置Ｋを適用することにより、滑らかな動きで回転することができ、走行中の回転もスムーズに動作できる。また、回転角度検出手段１４を適用することにより、正確な動作を達成することができる。
【００２１】
次に、この構造のトー角・キャンバー角可変機構Ｓの作動を説明する。図３はトー角・キャンバー角可変部Ａのブロック図を示す。図３において、Ｉは入力手段、Ｃは制御手段、Ａはトー角・キャンバー角可変部、１４は回転角度検出手段を示す。まず、入力手段Ｉを操作することで、制御手段Ｃに信号が入力され、制御手段Ｃから入力手段Ｉの操作量に応じた信号が出力され、トー角・キャンバー角可変部Ａを制御し、その制御量を回転角度検出手段１４で検出し、制御手段Ｃに検出値を出力する。制御手段Ｃは入力手段Ｉの入力信号と回転角度検出手段１４の検出値を比較してトー角・キャンバー角可変部Ａを制御する。
【００２２】
具体的にトー角・キャンバー角可変部Ａの作動を説明する。まず、図示しない電源等の動力手段が動力を与えることにより、トー角・キャンバー角可変部Ａのステータ１２及びロータ１３を相対回転させる。すると、第二円筒体９が第二傾斜切断面９ａに沿ってユニバーサルジョイント５を中心に回転する。入力手段Ｉの操作に対応した角度に回転したことを回転角度検出手段１４が検出した時点でステータ１２及びロータ１３の相対回転を停止し、入力手段Ｉの操作に対応したトー角及びキャンバー角にホイール６及びタイヤ７を配置する。
【００２３】
図４は非回転時のトー角・キャンバー角可変機構Ｓの概略図、図５は９０度回転時のトー角・キャンバー角可変機構Ｓの正面図（図５ａ）と上面図（図５ｂ）、図６は１８０度回転時のトー角・キャンバー角可変機構Ｓの正面図（図６ａ）と上面図（図６ｂ）である。図４乃至図６において、１７は第一カバー、１７ａは第一カバー傾斜切断面、１８は第二カバー、１８ａは第二カバー傾斜切断面を示す。第一カバー１７は、第一円筒体８の他端部を覆うもので、第二カバー１８は第二円筒体９の一端部を覆うものである。第一カバー１７は第一カバー傾斜切断面１７ａを、及び第二カバー１８は第二カバー傾斜切断面１８ａを有する。第一カバー傾斜切断面１７ａ及び第二カバー傾斜切断面１８ａは、可能な限り隙間を無くすように配置されることで、第一円筒体８及び第二円筒体９の内部に粉塵等が入ることを防止する。
【００２４】
図４の非回転時のトー角・キャンバー角可変機構Ｓは、第一円筒体８及び第二円筒体９が一直線上に配置され、平坦な道を直進する場合等で適用される状態である。第一及び第二円筒体８，９の内部の車輪駆動伝達部Ｔでは、第一車軸３、第二車軸４が一直線上に配置されている。
【００２５】
図５は第二円筒体９が９０度回転した状態であり、車輪駆動伝達部Ｔのユニバーサルジョイント５で第一車軸３と第二車軸４が屈曲し、第二円筒体９が９０度回転することで、タイヤ７のトー角及びキャンバー角が変更されている。また、図６は第二円筒体９が１８０度回転した状態であり、車輪駆動伝達部Ｔのユニバーサルジョイント５で第一車軸３と第二車軸４が屈曲し、キャンバー角が変更されている。本実施形態では、この９０度や１８０度の回転にかかわらず、適当な角度で回転を停止し、簡単な構造でトー角・キャンバー角を変更することができる。
【００２６】
図７は第二実施形態を示す図である。図７において、１９は第三円筒体、１９ａは第三傾斜切断面、１９ｂは第四傾斜切断面、２０は第三車軸である。この第二実施形態は、第一実施形態の回転装置Ｋを複数設けた形態であり、第一実施形態に第三円筒体１９、第三車軸２０、ユニバーサルジョイント５及び回転装置Ｋをさらに加えたものである。第三円筒体１９は、第一円筒体８と第二円筒体９との間に設け、第三円筒体１９は一端に第一傾斜切断面８ａに対向した第三傾斜切断面１９ａを有し、他端に第二傾斜切断面９ａに対向した第四傾斜切断面１９ｂを有する。第一円筒体８と第三円筒体１９との間及び第二円筒体９と第三円筒体１９との間には第一実施形態と同様の回転装置Ｋを設ける。第三車軸２０は、第一車軸３と第二車軸４との間に設けられる。第一車軸３と第三車軸２０との間及び第二車軸４と第三車軸２０との間には第一実施形態と同様のユニバーサルジョイント５を設ける。回転装置Ｋ及びユニバーサルジョイント５の構造については第一実施形態と同様なので説明は省略する。
【００２７】
図８は第二実施形態の作動図である。図８において、２１は第三カバー、２１ａは第三カバー傾斜切断面、２２は第四カバー、２２ａは第四カバー傾斜切断面である。第三カバー２１は、第一円筒体カバー８と第二円筒体９との間に設け、第三円筒体１９は一端に第一傾斜切断面８ａに対向した第三傾斜切断面１９ａを有し、他端に第二傾斜切断面９ａに対向した第四傾斜切断面１９ｂを有する。第三カバー２１は、第三円筒体１９の一端部を覆うもので、第四カバー２２は第三円筒体１９他端部を覆うものである。第三カバー２１は第三カバー傾斜切断面２１ａを、及び第四カバー２２は第四カバー傾斜切断面２２ａを有する。このような形態にすることで、トー角・キャンバー角を独立して制御できるのでより細かい設定が可能となる。
【００２８】
なお、本実施形態では、車軸動力伝達方式の車両を用いて説明したが、本発明のトー角・キャンバー角可変機構Ｓはインホイールモータ方式の車両に用いても良い。
【００２９】
また、本実施形態では、第一円筒体８、第二円筒体９及び第三円筒体１９を適用したが、さらに同様の構造の円筒体を複数適用することができる。
【００３０】
さらに、本実施形態では、第一部材及び第二部材は円筒形状としたが、単なる軸等の部材であってもよい。その際、同様の構造の部材を複数適用することができる。
【００３１】
また、回転装置はロータ及びステータを有するモータとしたが、歯車等の別の機構を用いても良い。
【００３２】
また、本実施形態のトー角・キャンバー角可変機構Ｓは、ホイールアライメント設定時にのみ使用するのではなく、車両走行時の走行制御装置や旋回時の操舵装置として使用可能である。その場合、本実施形態の入力手段Ｉとして車両の走行状態検出手段やステアリング等の操舵装置を適用し、トー角・キャンバー角可変機構Ｓを該走行状態検出手段や操舵装置と連動して作動するように制御手段Ｃで制御する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のトー角・キャンバー角可変機構の第一実施形態を示す図
【図２】第一実施形態の回転装置の拡大図
【図３】第一実施形態のブロック図
【図４】非回転時のトー角・キャンバー角可変機構を示す図
【図５】９０度回転したトー角・キャンバー角可変機構を示す図
【図６】１８０度回転したトー角・キャンバー角可変機構を示す図
【図７】本発明の第二実施形態を示す図
【図８】本発明の第二実施形態の作動図
【図９】従来の技術を示す図
【符号の説明】
【００３４】
Ｓ…トー角・キャンバー角可変機構、Ｔ…車輪駆動伝達部、Ａ…トー角・キャンバー角可変部、Ｋ…回転装置、Ｂ…軸受、Ｉ…入力手段、Ｃ…制御手段、１…車体、２…駆動手段、３…第一車軸、４…第二車軸、５…第一ユニバーサルジョイント、６…ホイール、７…タイヤ、８…第一部材の一例としての第一円筒体、８ａ…第一傾斜切断面、９…第二部材の一例としての第二円筒体、９ａ…第二傾斜切断面、１０…ホイール支持部材、１１…ステータ支持部材、１１ａ…支持部、１１ｂ…ステータ支持部、１１ｃ…ボールベアリング支持部、１２…ステータ、１３…ロータ、１４…回転角度検出手段、１５…ボールベアリング台、１６…ボールベアリング、１７…第一カバー、１８…第二カバー、１９…第三円筒体、１９ａ…第三傾斜切断面、１９ｂ…第四傾斜切断面、２０…第三車軸、２１…第三カバー、２１ａ…第三カバー傾斜切断面２２…第四カバー、２２ａ…第四カバー傾斜切断面
【図１】
2007112184.tif 000003
【図２】
2007112184.tif 000004
【図３】
2007112184.tif 000005
【図４】
2007112184.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2007112184.tif 000009
【図８】
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【図９】
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