(57)【要約】【課題】  アクチュエータで、車輪のトー角及びキャンバー角を変更するトー角・キャンバー角可変装置を提供する。【解決手段】  車輪１２のトー角及びキャンバー角を変更するトー角・キャンバー角可変装置１において、車体２０に結合された車体側支持部材２と、車体側支持部材２に対して回動する第一回動部材５と、第一回動部材５を回動させる第一アクチュエータ３と、第一回動部材５に連結し、第一回動部材５の回動する第一軸Ａとは別の第二軸Ｂに対して回動する第二回動部材８と、第二回動部材８を回動させる第二アクチュエータ６と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2007261555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪のトー角及びキャンバー角を変更するトー角・キャンバー角可変装置において、車体に結合された車体側支持部材と、前記車体側支持部材に対して回動する第一回動部材と、前記第一回動部材を回動させる第一アクチュエータと、前記第一回動部材に連結し、前記第一回動部材の回動する第一軸とは別の第二軸に対して回動する第二回動部材と、前記第二回動部材を回動させる第二アクチュエータと、を備えたことを特徴とするトー角・キャンバー角可変装置。
【請求項２】
前記第一軸と前記第二軸とは垂直に配置されることを特徴とする請求項１に記載のトー角・キャンバー角可変装置。
【請求項３】
前記第一軸と前記第二軸とは交差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・キャンバー角可変装置。
【請求項４】
前記第二回動部材は、車輪内空間に配置される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・キャンバー角可変装置。
【請求項５】
前記第一軸は、車輪の回転中心に配置され、前記第二軸は、車輪幅方向中央に配置されることを特徴とする請求項４に記載のトー角・キャンバー角可変装置。
【請求項６】
前記第一回動部材は、車輪内空間に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のトー角・キャンバー角可変装置。
【請求項７】
前記第一軸は、略鉛直方向に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項４若しくは請求項６のいずれかに記載のトー角・キャンバー角可変装置。
【請求項８】
前記トー角・キャンバー角可変装置を用いる駆動装置であって、前記駆動装置は、前記第二回動部材に固着されたステータと、前記車輪に固着又は前記車輪と一体化されたロータとを有し、車輪を駆動する駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のトー角・キャンバー角可変装置を用いる駆動装置。
【請求項９】
前記トー角・キャンバー角可変装置を用いる駆動装置であって、前記駆動装置は、前記第二回動部材に固着され、ホイール軸を出力軸とする駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のトー角・キャンバー角可変装置を用いる駆動装置。
【請求項１０】
前記トー角・キャンバー角可変装置を用いる駆動装置であって、前記駆動装置は、出力軸を、第二回動部材の回動する軸上に配置される駆動手段と、前記出力軸と共に回転し、前記駆動手段からの駆動力を伝達する第一かさば歯車と、前記車輪軸と共に回転し、前記第一かさば歯車から前記車輪へ駆動力を伝達する第二かさば歯車とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のトー角・キャンバー角可変装置を用いる駆動装置。
【請求項１１】
前記トー角・キャンバー角可変装置を用いる駆動装置であって、前記駆動装置は、車体側に配置した駆動手段と、筒状とした前記車体支持部材の内部で第一回動部材の回動する軸上に配置した車体側伝達軸と、前記出力軸と共に回転し、前記駆動手段からの駆動力を伝達する車体側かさば歯車と、前記第二回動部材の回動する軸に対して回転し、前記駆動かさば歯車から駆動力を伝達される第一かさば歯車と、前記車輪軸と共に回転し、前記第一かさば歯車から前記車輪へ駆動力を伝達する第二かさば歯車と、を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のトー角・キャンバー角可変装置を用いる駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪のトー角・キャンバー角を走行中でも簡単に変更できるようにしたトー角・キャンバー角可変装置及び該トー角・キャンバー角可変装置に適用した駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図２７に示すように、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ものがある（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、車輪に対して伸縮するアクチュエータを追加してトー角とキャンバー角を変更しているので、大きなスペースを必要とし、重量が重くなるとともに、駆動輪に適用する場合にトー角とキャンバー角とを大きく変更することはできない。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するものであって、アクチュエータで、車輪のトー角及びキャンバー角を変更し、シンプルかつコンパクトなトー角・キャンバー角可変装置であり、また、駆動輪に適用した場合にトー角とキャンバー角とを大きく変更することができるトー角・キャンバー角可変装置及び該トー角・キャンバー角可変装置に適用した駆動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】
【０００５】
そのために本発明は、車輪のトー角及びキャンバー角を変更するトー角・キャンバー角可変装置において、車体に結合された車体側支持部材と、前記車体側支持部材に対して回動する第一回動部材と、前記第一回動部材を回動させる第一アクチュエータと、前記第一回動部材に連結し、前記第一回動部材の回動する第一軸とは別の第二軸に対して回動する第二回動部材と、前記第二回動部材を回動させる第二アクチュエータと、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、前記第一軸と前記第二軸とは垂直に配置されることを特徴とする。
【０００７】
また、前記第一軸と前記第二軸とは交差することを特徴とする。
【０００８】
また、前記第二回動部材は、車輪内空間に配置されることを特徴とする。
【０００９】
また、前記第一軸は、車輪の回転中心に配置され、前記第二軸は、車輪幅方向中央に配置されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第一回動部材は、車輪内空間に配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、前記第一軸は、略鉛直方向に配置されることを特徴とする。
【００１２】
また、前記トー角・キャンバー角可変装置を用いる駆動装置であって、前記駆動装置は、前記第二回動部材に固着されたステータと、前記車輪に固着又は前記車輪と一体化されたロータとを有し、車輪を駆動する駆動手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、前記トー角・キャンバー角可変装置を用いる駆動装置であって、前記駆動装置は、前記第二回動部材に固着され、ホイール軸を出力軸とする駆動手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、前記トー角・キャンバー角可変装置を用いる駆動装置であって、前記駆動装置は、出力軸を、第二回動部材の回動する軸上に配置される駆動手段と、前記出力軸と共に回転し、前記駆動手段からの駆動力を伝達する第一かさば歯車と、前記車輪軸と共に回転し、前記第一かさば歯車から前記車輪へ駆動力を伝達する第二かさば歯車とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、前記トー角・キャンバー角可変装置を用いる駆動装置であって、前記駆動装置は、車体側に配置した駆動手段と、筒状とした前記車体支持部材の内部で第一回動部材の回動する軸上に配置した車体側伝達軸と、前記出力軸と共に回転し、前記駆動手段からの駆動力を伝達する車体側かさば歯車と、前記第二回動部材の回動する軸に対して回転し、前記駆動かさば歯車から駆動力を伝達される第一かさば歯車と、前記車輪軸と共に回転し、前記第一かさば歯車から前記車輪へ駆動力を伝達する第二かさば歯車と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
それによって、本発明は、シンプルかつコンパクトにトー角・キャンバー角を変更することができる。また、車輪の回転する軸である第一軸と車輪の幅方向中心線である第二軸の交点を中心としてトー角とキャンバー角の変更した場合、精度が高くなる。また、インホイールモータ等の駆動輪に適用した場合にもトー角とキャンバー角とを大きく変更することができる。また、モータ等の小型のアクチュエータにより作動可能なので、油圧のアクチュエータに比べてコンパクトになる。また、第一軸を略鉛直方向に配置することにより、車輪のトー・キャンバー設定の自由度が増大する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はトー角・キャンバー角可変装置１を適用した第１実施形態の図を示す。第１実施形態は駆動手段のない形態、例えば従動輪等に適用される。図１において、１はトー角・キャンバー角可変装置、２は車体側支持部材、２ａは車体側取付部、３は第一アクチュエータ、４は第一ベアリング、５は第一回動部材、６は第二アクチュエータ、７は第二ベアリング、８は第二回動部材、９は第三ベアリング、１０は回動軸部材、１１は第四ベアリング、１２は車輪、１２ａは車輪軸、１３はタイヤ、２０は車体、２１はサスペンション装置、Ａは第一軸、Ｂは第二軸、Ｓは車輪内空間である。
【００１８】
トー角・キャンバー角可変装置１は、本実施形態では、車体側支持部材２、第一アクチュエータ３、第一ベアリング４、第一回動部材５、第二アクチュエータ６、第二ベアリング７、第二回動部材８、第三ベアリング９、回動軸部材１０、第四ベアリング１１を有し、一方を車体側支持部材２の車体側取付部２ａで、車体２０に結合された車体側部材であるサスペンション装置２１に支持され、他方で車輪１２の車輪軸１２ａに連結されている。
【００１９】
車体側支持部材２は、第一アクチュエータ３を設置する部分を断面円形の筒状あるいは棒状とする部材で、一端を車体側取付部２ａで車体２０に結合された車体側部材であるサスペンション装置２１に支持され、他端で第一回動部材５に第一アクチュエータ３を内蔵し第一ベアリング４を介して連結され、車輪軸１２ａの中心線と重なる第一軸Ａとして第一回動部材５の回動軸となっている。
【００２０】
第一回動部材５は、図２に示すように、車体側支持部５１、車体側支持部５１から２つ延びる連結部５２、連結部５２で車体側支持部５１と連結される第二回動部材支持部５３とからなる。
【００２１】
車体側支持部５１は、円筒状の部分で、第一アクチュエータ３を内蔵し第一ベアリング４を介して車体側支持部材２の外周に回動するように連結され、一端にベアリング等を抜け止めする車体側フランジ５１ａを有する。連結部５２は、車体側支持部５１の他端側外周から径方向外側反対方向へ２本延出し、段部５２ａで車体側支持部５１と反対側に略直角に屈曲して延出する部分である。第二回動部材支持部５３は、２本の連結部５２にそれぞれ連結された２つの略円盤状の部分で、第二回動部材８を回動するように支持する部分である。具体的には、円形の平面の中心に第二アクチュエータ支持部５３ａ、周端に第二回動部材側フランジ５３ｂを有し、第二アクチュエータ支持部５３ａの外周に第二アクチュエータ６を設置し、第二回動部材側フランジ５３ｂの内周に第二ベアリング７を設置し、第二アクチュエータ６及び第二ベアリング７の間に第二回動部材８を配置し回動するように連結する。
【００２２】
なお、第一回動部材５の連結部５２は、段部５２ａを設けず、直線状としてもよい。
【００２３】
また、第二アクチュエータ６及び第二アクチュエータ支持部５２ａは、２つの第二回動部材支持部５３のそれぞれに設ける構造としてもよいし、片方に設ける構造としてもよい。
【００２４】
また、連結部５２は、図２においては軽量化を重視してアーム状のものとしたが、剛性を強化するために車体側支持部５１とあわせて段部を持つ又は持たない円筒状のものでもよい。
【００２５】
また、第一回動部材５と車体支持部材２との連結する際、第一回動部材５を第一アクチュエータ３及び第一ベアリング４を介して車体支持部材２の内周に連結する構造としてもよい。
【００２６】
また、第一回動部材５は、すべて車輪内空間Ｓ内におさまるように配置してもよい。
【００２７】
第二回動部材８は、図３に示すように、車輪側支持部８１、車輪側支持部８１から２つ延びる連結部８２、連結部８２で車輪側支持部８１と連結される第一回動部材支持部８３とからなり、車輪内空間Ｓ内に配置される。
【００２８】
車輪側支持部８１は、円筒状の部分で、第三ベアリング９を介して車輪軸１２ａの外周に連結され、一端にベアリング等を抜け止めする車輪側フランジ８１ａを有する。連結部８２は、車輪側支持部８１の他端側外周から径方向外側反対方向へ２本延出し、段部８２ａで車体側支持部８１と反対側に略直角に屈曲して延出する部分である。第二回動部材支持部８３は、２本の連結部８２にそれぞれ連結された２つの略円筒状の部分で、第一回動部材５と連結する部分である。具体的には、段付円筒状であり、円筒部の一方は、第二アクチュエータ６及び第二ベアリング７の間に係合される第一回動部材側フランジ８３ａであり、他方は回動軸部材１０を支持するための第四ベアリング１１を内包する回動軸部材側フランジ８３ｂである。
【００２９】
なお、第二回動部材８の連結部８２は、段部８２ａを設けず、直線状としてもよい。
【００３０】
また、連結部８２は、図３においては軽量化を重視してアーム状のものとしたが、剛性を強化するために車輪側支持部８１とあわせて段部を持つ又は持たない円筒状のものでもよい。
【００３１】
また、第一回動部材５と第二回動部材８との連結部の構造を逆にして第一回動部材５を内側に、第二回動部材８を外側に配置してもよい。
【００３２】
また、車輪軸１２ａと第二回動部材８との連結部の構造として、車輪軸１２ａを円筒状とし、第二回動部材８を第三ベアリング９を介して内周に連結する構造としてもよい。
【００３３】
回動軸部材１０は、第四ベアリング１１を介して、第二回動部材８の回動軸部材側フランジ８３ｂに支持されており、車両幅方向中心の第二軸Ｂとして第二回動部材８の回動軸となっている。なお、回動軸部材１０は、第二回動部材８を貫通し、第一回動部材５と一体としてもよく、また、第二回動部材と一体とし、図示しないベアリングを介して第一回動部材５を貫通支持する構造としてもよい。
【００３４】
次に、トー角・キャンバー角可変装置１の作用を説明する。トー角・キャンバー角可変装置１は第一アクチュエータ３及び第二アクチュエータ６により作動される。まず、第一アクチュエータ３が作動すると、第一回動部材５、第二回動部材８及び回動軸部材１０が、第一軸Ａである車体側支持部材２の中心線を中心に回動する。次に、第二アクチュエータ６が作動すると、第二回動部材８が、第二軸Ｂである第二アクチュエータ支持部５ｆ及び回動軸部材１０の中心線を中心に回動する。すなわち、第一アクチュエータ３の作動により、車輪１２の傾斜方向を決定し、第二アクチュエータ６の作動により、車輪１２を傾斜することになる。
【００３５】
図４は、車輪１２を上方から見た平面図であり、トー角を変更した様子を示す。第一アクチュエータ３の作動により、回動軸部材１０は鉛直方向を向き、この状態で、第二アクチュエータ６を作動させることにより、トー角を変更できる。
【００３６】
図５は、車輪１２を正面から見た正面図であり、キャンバー角を変更した様子を示す。第一アクチュエータ３の作動により、回動軸部材１０は水平方向を向き、この状態で、第二アクチュエータ６を作動させることにより、キャンバー角を変更できる。
【００３７】
また、第一アクチュエータ３の作動により、回動軸部材１０を傾斜させた状態で、第二アクチュエータ６を作動させると、トー角及びキャンバー角の両方を変更できる。
【００３８】
図６はトー角・キャンバー角可変装置１に駆動装置３０を適用した第２実施形態の図を示す。第２実施形態は、駆動手段３１としてインホイールモータのアウターロータタイプを使用する形態である。図６において、３０は駆動装置、３１は駆動手段、３１ａはステータ、３１ｂはローラであり、トー角キャンバー角可変装置１の構成要素は図１の第一実施形態と同様なので、説明は省略する。
【００３９】
駆動手段３１は、ステータ３１ａとロータ３１ｂからなる。ステータ３１ａは、第二回動部材８の段部８ｄ及び車輪側フランジ８ｃに固着されている。ロータ３１ｂは、車輪１２と兼用されている。
【００４０】
このような構造により、トー・キャンバー可変装置１の作用に加えて、駆動手段３１により車輪１２をダイレクトに駆動することができる。
【００４１】
図７はトー角・キャンバー角可変装置１に駆動装置３０を適用した第３実施形態の図を示す。第３実施形態は、駆動手段３１を第二回動部材８の段部８ｄの内側に固着して使用する形態である。図７において、３０は駆動装置、３１は駆動手段、３２は出力軸であり、トー角キャンバー角可変装置１の構成要素は図１の第一実施形態と同様なので、説明は省略する。
【００４２】
駆動手段３１は、第二回動部材８の段部８ｄの内側に固着され、その出力軸３２を車輪軸１２ａに直結することで、車輪１２を駆動することができる。なお、駆動手段３１の出力軸３２と車輪軸１２ａとは、一体でも別体でもよい。
【００４３】
図８はトー角・キャンバー角可変装置１に駆動装置３０を適用した第４実施形態の図を示す。第４実施形態は、駆動装置３１を第一回動部材５に固着して使用する形態である。図８において、３０は駆動装置、３１は駆動手段、３２は出力軸、４０は駆動力伝達手段、４１は第一かさば歯車、４２は第二かさば歯車であり、トー角キャンバー角可変装置１の構成要素は図１の第一実施形態と同様なので、説明は省略する。
【００４４】
駆動手段３１は、第一回動部材５の外側に固着される。その出力軸３２は、回動軸部材１０に直結され、該回動軸部材１０には第一かさば歯車４１が固着されている。ホイール軸１２ｂには、第二かさば歯車４２が固着されている。第一かさば歯車４１と第二かさば歯車４２との歯がそれぞれ噛み合わされている。
【００４５】
このような構造とすることにより、駆動手段３１で生じる駆動力は、出力軸３２を介して回動軸部材１０から第一かさば歯車４１及び第二かさば歯車４２を介して車輪軸１２ａへと伝達され、車輪１２を回転させる。
【００４６】
図９はトー角・キャンバー角可変装置１に駆動装置３０を適用した第５実施形態の図を示す。第５実施形態は、図示しない駆動手段３１を車体２０に配置して使用する形態である。図９において、３０は駆動装置、１３は車体側ベアリング、４０は駆動力伝達手段、４１は第一かさば歯車、４２は第二かさば歯車、４３は車体側伝達軸、４４は車体側かさば歯車であり、他の構成要素は図１の第一実施形態と同様なので、説明は省略する。
【００４７】
車体側伝達軸４３は、車体側支持軸２に車体側ベアリング１３を介して支持される。車体側かさば歯車４４は、車体側伝達軸４３に固着され、第一かさば歯車４１に噛み合わされる。また、第一かさば歯車４１と第二かさば歯車４２との歯が噛み合わされている。なお、駆動手段３１は車体に直接固着されてもよいし、間接的に固着されてもよい。
【００４８】
このような構造とすることにより、駆動手段３１から生じる駆動力は、図示しない駆動手段の出力軸から直接又は間接的に車体側伝達軸４３に伝達され、車体側伝達軸４３に固着された車体側かさば歯車４４から回動軸部材１０に固着された第一かさば歯車４１へ、第一かさば歯車４１から車輪軸１２ｂに固着された第二かさば歯車４２へそれぞれ伝達され、最後に車輪軸１２ａから車輪１２へ伝達される。
【００４９】
図１０は、第一軸Ａを傾斜させた構造のトー角・キャンバー角可変装置１の第６実施形態を示す。この実施形態では、車体側支持部材２の車輪側を車体側より高くなるように傾斜させる。また、第一回動部材５の車体側支持部５１及び連結部５２を、車体側支持部材２の傾斜角度にあわせた構造とする。このような構造とすることにより、第一回動部材５が第一軸Ａの周りに回動すると、第二回動部材８及び車輪１２は傾斜した状態で回動することになり、第一回動部材５の回動だけで、車輪１２のトー角とキャンバー角を変更することが可能になる。
【００５０】
なお、この実施形態では、車体側支持部材２の車輪側を車体側より高くなるように傾斜させたが、車体側を車輪側より高くなるように傾斜させてもよい。また、車体側支持部材２は、車輪側を車体側より前方に傾斜させたり、車体側を車輪側より前方に傾斜させてもよい。この際、第一回動部材５の車体側支持部５１及び連結部５２は、車体側支持部材２の傾斜角度にあわせた構造とする。
【００５１】
図１１は、第二軸Ｂを第一軸Ａの垂直方向に対して傾斜させた構造のトー角・キャンバー角可変装置１の第７実施形態を示す。この実施形態では、第一回動部材５の第二回動部材支持部５３並びに第二回動部材８の連結部８２及び第一回動部材支持部８３を第一軸Ａの垂直方向に対して傾斜させる。その結果、回動軸部材１０も傾斜することになる。このような構造とすることにより、第二回動部材８が第二軸Ｂすなわち回動軸部材１０の周りに回動すると、車輪１２は傾斜した状態で回動することになり、第二回動部材８の回動だけで、車輪１２のトー角とキャンバー角を変更することが可能になる。
【００５２】
図１２は、第一軸Ａを傾斜させ、第二軸Ｂを第一軸Ａの垂直方向に傾斜させた構造のトー角・キャンバー角可変装置１の第８実施形態を示す。この実施形態では、車体側支持部材２の車輪側を車体側より高くなるように傾斜させる。また、第二回動部材８の連結部８２及び第一回動部材支持部８３を第一軸Ａの垂直方向に傾斜させる。
【００５３】
このような構造とすることにより、第一回動部材５が第一軸Ａの周りに回動すると、第二回動部材８及び車輪１２は傾斜した状態で回動することになり、第一回動部材５の回動だけで、車輪１２のトー角とキャンバー角を変更することが可能になる。また、第二回動部材８が第二軸Ｂすなわち回動軸部材１０の周りに回動すると、車輪１２は傾斜した状態で回動することになり、第二回動部材８の回動だけで、車輪１２のトー角とキャンバー角を変更することが可能になる。
【００５４】
なお、この実施形態では、車体側支持部材２の車輪側を車体側より高くなるように傾斜させたが、車体側を車輪側より高くなるように傾斜させてもよい。また、車体側支持部材２は、車輪側を車体側より前方に傾斜させたり、車体側を車輪側より前方に傾斜させてもよい。この際、第二回動部材８の第一回動部材支持部８３及び連結部８２は、車体側支持部材２の傾斜角度にあわせた構造とする。
【００５５】
図１３は、第一軸Ａと第二軸Ｂとが交差しない構造のトー角・キャンバー角可変装置１の第９実施形態を示す。図１３（ａ）はトー角・キャンバー角可変装置１を後方から見た図であり、図１３（ｂ）は、トー角・キャンバー角可変装置１の車輪幅方向中心線の断面図に車体側支持部材２及び第一回動部材５の車体側支持部５１を重ねて表示した図である。この実施形態では、車体側支持部材２を車輪軸１２ａよりも前方にずらして配置させる。このような構造とすることにより、第一回動部材５が第一軸Ａの周りに回動すると、第二回動部材８及び車輪１２は第一軸Ａを中心に回動することになり、第一回動部材５の回動で、車高を変更することが可能になる。
【００５６】
なお、この実施形態では、車体側支持部材２を車輪軸１２ａよりも前方にずらして配置させたが、車体側支持部材２を車輪軸１２ａよりも後方にずらして配置させてもよい。また、車体側支持部材２は、車輪軸１２ａよりも上方や下方にずらして配置させてもよい。この際、第一回動部材５の連結部５２は、車体側支持部材２の配置位置にあわせた構造とする。
【００５７】
図１４は、第二軸Ｂと車輪の幅方向中心線とをずらした構造のトー角・キャンバー角可変装置１の第１０実施形態を示す。この実施形態では、車輪軸１２ａを長くすることにより、トー角・キャンバー角可変装置１を車輪内空間Ｓ外に配置させたものである。このような構造とすることにより、容易にメンテナンスすることができるようになる。
【００５８】
なお、第一軸Ａは水平方向でなくてもよく、第二軸Ｂは鉛直方向でなくてもよい。また、第一軸Ａと第二軸Ｂとは垂直でなくてもよく、第一軸Ａと第二軸Ｂとは交差しなくてもよい。さらに、第一軸Ａと車輪軸１２ａとは重ならなくてもよく、第二軸Ｂと車輪１２の幅方向中心線とは重ならなくてもよい。
【００５９】
このように、本実施形態では、シンプルかつコンパクトにトー角・キャンバー角を変更することができる。また、車輪１２の回転する軸である第一軸Ａと車輪１２の幅方向中心線である第二軸Ｂの交点を中心としてトー角とキャンバー角の変更できるので、精度が高くなる。さらに、駆動輪に適用した場合にトー角とキャンバー角とを大きく変更することができる。また、モータ等の小型のアクチュエータにより作動可能なので、油圧のアクチュエータに比べてコンパクトになる。さらに、第一軸Ａと第二軸Ｂをうまく配置することにより、第一回動部材５又は第二回動部材８のどちらか一つを回動させることで、トー角とキャンバー角の両方を変更することができる。また、第一軸Ａと第二軸Ｂを交差しないように配置することで、車高を変更することもできる。
【００６０】
次に、第一軸Ａと第二軸Ｂの方向を変更した構造のトー角・キャンバー角可変装置１の種々の実施形態を示す。図１５は、第一軸Ａを略鉛直方向に、第二軸Ｂを略水平方向に配置した構造のトー角・キャンバー角可変装置１の第１１実施形態を示す。この第１１実施形態は、第一実施形態の車体側支持部材２、第一回動部材５及び第二回動部材８の構造を変更したものである。
【００６１】
車体側支持部材２は、図１６に示すように、一端の車体側支持部１２１を車体側取付部２ａで車体２０に結合された車体側部材であるサスペンション装置２１に支持され、他端に車体側支持部１２１から２つ延びる連結部１２２、連結部１２２で車体側支持部１２１と連結される第一回動部材支持部１２３とからなる。
【００６２】
車体側支持部１２１は、棒状又は円筒状の部分で、一端で車体側に支持されている。連結部１２２は、車体側支持部１２１の他端側外周から径方向外側反対方向へ２本延出し、段部１２２ａで車体側支持部１２１と反対側に略直角に屈曲して延出する部分である。第一回動部材支持部１２３は、２本の連結部１２２にそれぞれ連結された２つの略円盤状の部分で、第一回動部材５を回動するように支持する部分である。具体的には、円形の平面の中心に第一アクチュエータ支持部１２３ａ、周端に第一回動部材側フランジ１２３ｂを有し、第一アクチュエータ支持部１２３ａの外周に第一アクチュエータ３を設置し、第一回動部材側フランジ１２３ｂの内周に第一ベアリング４を設置し、第一アクチュエータ３及び第一ベアリング４の間に第一回動部材５を配置し回動するように連結する。
【００６３】
第一回動部材５は、図１７に示すように、第二回動部材支持部１５１、第二回動部材支持部１５１から２つ延びる連結部１５２、連結部１５２で第二回動部材支持部１５１と連結される車体側部材支持部１５３とからなり、車輪内空間Ｓ内に配置される。
【００６４】
第二回動部材支持部１５１は、第二軸Ｂとなる軸部材１１１が貫通する孔１５１ａを有する部分で、第二アクチュエータ６を内蔵し第二ベアリング７を介して第二回動部材８に対して回動するように軸部材１１１に連結する部分である。連結部１５２は、第二回動部材支持部１５１から外側反対方向へ２本延出し、第二回動部材支持部１５１と車体側部材支持部１５３とを連結する部分である。
【００６５】
車体側部材支持部１５３は、２本の連結部１５２にそれぞれ連結された２つの略円筒状の部分で、車体側支持部材２と連結する部分である。具体的には、段付円筒状であり、円筒部の一方は、第一アクチュエータ３及び第一ベアリング４の間に係合される車体側支持部材側フランジ１５３ａであり、他方は回動軸部材１０を支持するための第四ベアリング１１を内包する回動軸部材側フランジ１５３ｂである。
【００６６】
第二回動部材８は、図１８に示すように、車輪側支持部１８１、車輪側支持部１８１から２つ延びる連結部１８２、連結部１８２で車輪側支持部１８１と連結される第二軸部材支持部１８３とからなり、車輪内空間Ｓ内に配置される。
【００６７】
車輪側支持部１８１は、円筒状の部分で、第三ベアリング９を介して車輪軸１２ａの外周に連結される。連結部１８２は、車輪側支持部１８１の他端側外周から径方向外側反対方向へ２本延出し、段部１８２ａで車体側支持部１８１と反対側に略直角に屈曲して延出し、車輪側支持部１８１と第二軸部材支持部１８３とを連結する部分である。第二軸部材支持部１８３は、２本の連結部１８２にそれぞれ連結された２つの略円盤状の部分で、軸部材１１１を貫通支持する部分である。
【００６８】
回動軸部材１０は、第四ベアリング１１を介して、第一回動部材５の回動軸部材側フランジ１５３ｂに支持されており、第一軸Ａとして第一回動部材５の回動軸となっている。なお、回動軸部材１０は、第一回動部材５を貫通し、車体側支持部材２と一体としてもよく、また、第一回動部材５と一体とし、図示しないベアリングを介して車体側支持部材２を貫通支持する構造としてもよい。
【００６９】
次に、第１１実施形態のトー角・キャンバー角可変装置１の作用を説明する。トー角・キャンバー角可変装置１は第一アクチュエータ３及び第二アクチュエータ６により作動される。まず、第一アクチュエータ３が作動すると、第一回動部材５、第二回動部材８及び回動軸部材１０が、第一軸Ａである第一回動部材５の中心線を中心に回動する。次に、第二アクチュエータ６が作動すると、第二回動部材８が、第二軸Ｂである軸部材１１１の中心線を中心に回動する。すなわち、第一アクチュエータ３の作動により、車輪１２のトー方向を決定し、第二アクチュエータ６の作動により、車輪１２のキャンバ角を決定することになる。
【００７０】
なお、第一アクチュエータ３及び第一アクチュエータ支持部１２２ａは、２つの第一回動部材支持部１２３のそれぞれに設ける構造としてもよいし、片方に設ける構造としてもよい。
【００７１】
また、連結部１２２は、第１１実施形態では軽量化を重視してアーム状のものとしたが、剛性を強化するために車体側支持部１２１とあわせて段部を持つ又は持たない円筒状のものでもよい。
【００７２】
また、第一回動部材５は、すべて車輪内空間Ｓ内におさまるように配置してもよい。
【００７３】
また、第一回動部材５と第二回動部材８との連結部の構造を逆にして第一回動部材５を内側に、第二回動部材８を外側に配置してもよい。
【００７４】
また、車輪軸１２ａと第二回動部材８との連結部の構造として、車輪軸１２ａを円筒状とし、第二回動部材８を第三ベアリング９を介して内周に連結する構造としてもよい。
【００７５】
次に、図１９に示した第１２実施形態は、第１１実施形態で示したトー角・キャンバー角可変装置１の第一回動部材５と車体側支持部材２との連結をする際、第一回動部材５を第一アクチュエータ３及び第一ベアリング４を介して車体側支持部材２の第１１実施形態と逆の外側に連結する構造としたものである。
【００７６】
第１２実施形態では、車体側支持部材２の第一回動部材支持部１２３は、２本の連結部１２２にそれぞれ連結された２つの略円筒状の部分で、第１回動部材５と連結する部分である。具体的には、段付円筒状であり、円筒部の一方は、第一アクチュエータ３及び第一ベアリング４の間に係合される車体側支持部材側フランジ１２３ａであり、他方は回動軸部材１０を支持するための第四ベアリング１１を内包する回動軸部材側フランジ１２３ｂである。
【００７７】
また、第一回動部材５の車体側部材支持部１５３は、２本の連結部１５２にそれぞれ連結された２つの略円盤状の部分で、第一回動部材５を回動するように車体側部材２に支持する部分である。具体的には、円形の平面の中心に第一アクチュエータ支持部１５３ａ、周端に第一回動部材側フランジ１５３ｂを有し、第一アクチュエータ支持部１５３ａの外周に第一アクチュエータ３を設置し、第一回動部材側フランジ１５３ｂの内周に第一ベアリング４を設置し、第一アクチュエータ３及び第一ベアリング４の間に第一回動部材５を配置し回動するように連結する。
【００７８】
次に、図２０は、コンパクトな構造に変形したトー角・キャンバー角可変装置１の第１３実施形態を示す。図２０（ａ）はトー角・キャンバー角可変装置１の第一回動部材５における断面図であり、図２０（ｂ）は、トー角・キャンバー角可変装置１の車輪中心における車幅方向の断面図である。
【００７９】
車体側支持部材２は、図２１に示すように、車体側支持部２２１、連結部２２２及び第一回動部材支持部２２３からなり、車体側支持部２２１及び連結部２２２に関しては、図１６に示した第１１実施形態と同様のものであるが、第一回動部材支持部２２３は、第１１実施形態で用いた第一アクチュエータ支持部１２３ａを用いず、周端の第一回動部材側フランジ２２３ｂの内周に第一アクチュエータ３及び第一ベアリング４を設置し、第一アクチュエータ３及び第一ベアリング４の内側に第一回動部材５を配置し回動するように連結する。
【００８０】
第一回動部材５は、図２２に示すように、第一軸Ａとなる第一回動軸部２５１、第二軸Ｂとなる第二回動軸部２５２及び第一回動軸部２５１と第二回動軸部２５２とを連結する連結部２５３とからなる。
【００８１】
第一回動軸部２５１は、棒状又は円筒状の部分で、第一アクチュエータ３及び第一ベアリング４を介して車体側部材２に対して回動する部分である。第二回動軸部２５２は、棒状又は円筒状の部分で、第二アクチュエータ６及び第二ベアリング７を介して第二回動部材８に対して回動する部分である。連結部２５３は、第一回動軸部２５１と第二回動軸部２５２とを連結する部分である。
【００８２】
図２３に示す第二回動部材８は、車輪側支持部２８１、連結部２８２及び第一回動部材支持部２８３からなり、車輪側支持部２８１及び連結部２８２に関しては、図１８に示した第１１実施形態と同様のものであるが、第一回動部材支持部２８３は、第１１実施形態で用いた第二アクチュエータ支持部１８３ａを用いず、周端の第一回動部材側フランジ２８３ｂの内周に第二アクチュエータ６及び第二ベアリング７を設置し、第二アクチュエータ６及び第二ベアリング７の内側に第一回動部材５を配置し回動するように連結する。
【００８３】
次に、第１３実施形態のトー角・キャンバー角可変装置１の作用を説明する。トー角・キャンバー角可変装置１は第一アクチュエータ３及び第二アクチュエータ６により作動される。まず、第一アクチュエータ３が作動すると、第一回動部材５及び第二回動部材８が、第一軸Ａである第一回動部材５の第一回動軸部２８１の中心線を中心に回動する。次に、第二アクチュエータ６が作動すると、第二回動部材８が、第二軸Ｂである第一回動部材５の第二回動軸部２８２の中心線を中心に回動する。すなわち、第一アクチュエータ３の作動により、車輪１２のトー方向を決定し、第二アクチュエータ６の作動により、車輪１２のキャンバー角を決定することになる。
【００８４】
次に、図２４に示した第１４実施形態は、第１実施形態におけるトー角・キャンバー角可変装置１の車体側支持部材２の設置方向及び第一軸Ａを略鉛直方向に変更すると共に、車輪の可動範囲を拡げるために車輪軸１２ａを長くしたものである。
【００８５】
図２５に示した第１５実施形態は、第１４実施形態におけるトー角・キャンバー角可変装置１に図９で示した第５実施形態の駆動装置３０及び駆動力伝達手段４０を適用したものである。
【００８６】
第１１実施形態乃至第１５実施形態のように第一軸Ａを略鉛直方向に主にトー軸として設定する形態と、他の形態と比較する。
【００８７】
例えば、第一軸Ａを略車体幅方向に、第二軸Ｂを第一軸Ａに略垂直に設定した形態では、トー角４５度キャンバー角４５度又はトー角９０度キャンバー角４５度へ車輪１２の動作状態を変更する際に、また、第一軸Ａを略車体前後方向に、第二軸Ｂを略鉛直方向に設定した形態では、トー角４５度キャンバー角４５度へ車輪１２の動作状態を変更する際に、第一軸Ａ及び第二軸Ｂに対するアクチュエータを同時に操作しなければ変更することができず、制約が大きい。
【００８８】
また、第一軸Ａを略車体前後方向に、第二軸Ｂを略鉛直方向に設定した形態では、トー角９０度から、トー角９０度を維持したままで、トー角９０度キャンバー角４５度へ車輪１２の動作状態を変更することができない。
【００８９】
このように、第１１実施形態乃至第１５実施形態のように第一軸Ａを略鉛直方向に主にトー軸として設定することで、他の形態と比較して車輪１２のトー角・キャンバー角設定の自由度が増大する。
【００９０】
図２６に示した第１６実施形態は、第１５実施形態におけるトー角・キャンバー角可変装置１の車体側支持部材２の設置方向及び第一軸Ａを傾斜させ、車輪の可動範囲をさらに拡げたものである。
【００９１】
なお、本発明は、本実施形態で記載されたトー角・キャンバー角可変装置と駆動装置とを様々に組み合わせた形態で適用することができるのは当然のことであり、上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１実施形態を示す図
【図２】第１実施形態の第一回動部材を示す図
【図３】第１実施形態の第二回動部材を示す図
【図４】トー角の変更を示す図
【図５】キャンバー角の変更を示す図
【図６】本発明の第２実施形態を示す図
【図７】本発明の第３実施形態を示す図
【図８】本発明の第４実施形態を示す図
【図９】本発明の第５実施形態を示す図
【図１０】本発明の第６実施形態を示す図
【図１１】本発明の第７実施形態を示す図
【図１２】本発明の第８実施形態を示す図
【図１３】本発明の第９実施形態を示す図
【図１４】本発明の第１０実施形態を示す図
【図１５】本発明の第１１実施形態を示す図
【図１６】第１１実施形態の車体側支持部材を示す図
【図１７】第１１実施形態の第一回動部材を示す図
【図１８】第１１実施形態の第二回動部材を示す図
【図１９】本発明の第１２実施形態を示す図
【図２０】本発明の第１３実施形態を示す図
【図２１】第１３実施形態の車体側支持部材を示す図
【図２２】第１３実施形態の第一回動部材を示す図
【図２３】第１３実施形態の第二回動部材を示す図
【図２４】本発明の第１４実施形態を示す図
【図２５】本発明の第１５実施形態を示す図
【図２６】本発明の第１６実施形態を示す図
【図２７】従来の技術を示す図
【符号の説明】
【００９３】
１…トー角・キャンバー角可変装置、２…車体側支持部材、２ａ…車体側取付部、３…第一アクチュエータ、４…第一ベアリング、５…第一回動部材、６…第二アクチュエータ、７…第二ベアリング、８…第二回動部材、９…第三ベアリング、１０…回動軸部材、１１…第四ベアリング、１２…車輪、１２ａ…車輪軸、１３…タイヤ、２０…車体、２１…サスペンション装置、３０…駆動装置、３１…駆動手段、３１ａ…ステータ、３１ｂ…ローラ、３２…出力軸、４０…駆動力伝達手段、４１…第一かさば歯車、４２…第二かさば歯車、４３…車体側伝達軸、４４…車体側かさば歯車、５１…車体側支持部、５１ａ…車体側フランジ、５２…連結部、５２ａ…段部、５３…第二回動部材支持部、５３ａ…第二アクチュエータ支持部、５３ｂ…第二回動部材側フランジ、８１…車輪側支持部、８１ａ…車輪側フランジ、８２…連結部、８２ａ…段部、８３…第一回動部材支持部、８３ａ…第一回動部材側フランジ、８３ｂ…回動軸部材側フランジ、１１１…軸部材、１２１…車体側支持部、１２２…連結部、１２２ａ…段部、１２３…第一回動部材支持部、１２３ａ…第一アクチュエータ支持部、１２３ｂ…第一回動部材側フランジ、１５１…第二回動部材支持部、１５２…連結部１５３…車体側部材支持部、１８１…車輪側支持部、１８２…連結部、１８２ａ…段部、１８３…第二軸部材支持部、２２１…車体側支持部、２２２…連結部、２２２ａ…段部、２２３…第一回動部材支持部、２２３ｂ…第一回動部材側フランジ、２５１…第一回動軸部、２５２…第二回動軸部、２５３…連結部、２８１…車輪側支持部、２８２…連結部、２８３…第一回動部材支持部、２８３ｂ…第一回動部材側フランジ、Ａ…第一軸、Ｂ…第二軸、Ｓ…車輪内空間
【図１】
2007261555.tif 000003
【図２】
2007261555.tif 000004
【図３】
2007261555.tif 000005
【図４】
2007261555.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2007261555.tif 000009
【図８】
2007261555.tif 000010
【図９】
2007261555.tif 000011
【図１０】
2007261555.tif 000012
【図１１】
2007261555.tif 000013
【図１２】
2007261555.tif 000014
【図１３】
2007261555.tif 000015
【図１４】
2007261555.tif 000016
【図１５】
2007261555.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2007261555.tif 000019
【図１８】
2007261555.tif 000020
【図１９】
2007261555.tif 000021
【図２０】
2007261555.tif 000022
【図２１】
2007261555.tif 000023
【図２２】
2007261555.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2007261555.tif 000027
【図２６】
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【図２７】
2007261555.tif 000029