JP5344155B2 - キャンバ角可変機構 - Google Patents

Description

本発明は、車輪のキャンバ角を簡単な構造で変更できるようにしたキャンバ角可変機構に関する。

従来、図２８に示すように、アクチュエータで各輪個別にキャンバ及びトウ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５３２を車体に対し１点で支持するボールジョイント５３３と、アクスル５３２におけるボールジョイント５３３による支持点の上側又は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５３４，５３５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ウを変化させ、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を変化させるように、第１及び第２のアクチュエータ５３４，５３５を制御する制御手段と、を備えたものがある（特許文献１）。

特開２００４−１２２９３２号公報

しかしながら、一般にアクチュエータを使用した機構では、所定のキャンバ角を維持するためには、常に動力が必要となり、効率が悪く、燃費が悪化する場合があった。また、アクチュエータの動きを所定位置で止める停止機構を設けると、別途スペースが必要となると共に、重量も増加してしまう。

本発明は、上記課題を解決するものであって、簡単な構造で、モータへの負荷を軽減し、且つ、外力に対して強固なキャンバ角可変機構を提供することを目的とする。

そのために本発明は、車体に対する車輪のキャンバ角を変更するキャンバ角可変機構において、前記車体側に連結されるベース部材と、駆動源と、少なくとも、前記駆動源の駆動力により回転されるクランク軸及び前記クランク軸と一体的に回転可能とされると共に前記クランク軸に対して偏心するクランクピンからなるクランクシャフトを有する動力伝達機構と、前記クランクピンに第１連結部を介して連結される伝達部材と、前記車輪を回転可能に支持し、前記伝達部材に第２連結部を介して連結され、前記ベース部材に対して回動することで前記車輪のキャンバ角を変更する可動部材と、を備え、前記車輪側から順に、前記第２連結部、前記第１連結部、前記クランク軸が直線上に並ぶ第１の状態と、前記車輪側から順に、前記第２連結部、前記クランク軸、前記第１連結部が直線上に並ぶ第２の状態と、を切り替えることで車輪のキャンバ角を変更することを特徴とする。

また、前記動力伝達機構は、前記駆動源によって駆動されるウォームギヤと、前記ウォームギヤと噛合すると共に、前記クランク軸と一体的に回転可能とされたウォームホイールと、を有することを特徴とする。

また、前記動力伝達機構は、前記駆動源によって駆動される第１回転要素と、前記クランク軸と一体的に回転可能とされた第２回転要素と、前記ベース部材及び前記可動部材に対して回転不能に固定された第３回転要素と、からなる遊星歯車機構を有することを特徴とする。

また、前記駆動源は、前記モータからなり、前記モータの駆動に応じて、前記第１の状態と前記第２の状態とが切り換えられることを特徴とする。

また、前記可動部材と前記ベース部材とを、緩衝部材を介して連結することを特徴とする。

また、前記ベース部材に対して前記可動部材を支持する２つの連結点を有し、前記伝達部材の移動軌跡は、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線及び前記車輪の回転軸を通る面と重なることを特徴とする。

また、前記車体と前記ベース部材を連結するストラットを有し、前記ストラットの軸線は、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線及び前記車輪の回転軸を通る面と重なることを特徴とする。

また、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線は、前記２つの連結点の垂直二等分線であることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、車体に対する車輪のキャンバ角を変更するキャンバ角可変機構において、前記車体側に連結されるベース部材と、駆動源と、少なくとも、前記駆動源の駆動力により回転されるクランク軸及び前記クランク軸と一体的に回転可能とされると共に前記クランク軸に対して偏心するクランクピンからなるクランクシャフトを有する動力伝達機構と、前記クランクピンに第１連結部を介して連結される伝達部材と、前記車輪を回転可能に支持し、前記伝達部材に第２連結部を介して連結され、前記ベース部材に対して回動することで前記車輪のキャンバ角を変更する可動部材と、を備え、前記車輪側から順に、前記第２連結部、前記第１連結部、前記クランク軸が直線上に並ぶ第１の状態と、前記車輪側から順に、前記第２連結部、前記クランク軸、前記第１連結部が直線上に並ぶ第２の状態と、を切り替えることで車輪のキャンバ角を変更するので、簡単な構造で部品点数も少なく、軽量で低コストにできる。また、第１の状態と、第２の状態の時には、第１連結部の回転方向に対する外力の成分が発生しないため、ロックされたのと同様な状態となるので、外力に対して強固となる。

また、請求項２記載の発明によれば、前記動力伝達機構は、前記駆動源によって駆動されるウォームギヤと、前記ウォームギヤと噛合すると共に、前記クランク軸と一体的に回転可能とされたウォームホイールと、を有するので、モータ軸を振動の影響の少ない車両の幅方向に向けることができる。

また、請求項３記載の発明によれば、前記動力伝達機構は、前記駆動源によって駆動される第１回転要素と、前記クランク軸と一体的に回転可能とされた第２回転要素と、前記ベース部材及び前記可動部材に対して回転不能に固定された第３回転要素と、からなる遊星歯車機構を有するので、遊星歯車を用いて減速することで、駆動源からの伝達トルクを上昇させることが可能であり、これにより駆動源の小型化を行うことができる。

また、請求項４記載の発明によれば、前記駆動源は、前記モータからなり、前記モータの駆動に応じて、前記第１の状態と前記第２の状態とが切り換えられるので、簡単な構造でロックされたのと同様な状態とすることができる。

また、請求項５記載の発明によれば、前記可動部材と前記ベース部材とを、緩衝部材を介して連結するので、安価で、容易に組み付けすることができる。

また、請求項６記載の発明によれば、前記ベース部材に対して前記可動部材を支持する２つの連結点を有し、前記伝達部材の移動軌跡は、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線及び前記車輪の回転軸を通る面と重なるので、力を伝達する際に、ねじれを生じることがなく、効率的に伝達することができる。

また、請求項７記載の発明によれば、前記車体と前記ベース部材を連結するストラットを有し、前記ストラットの軸線は、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線及び前記車輪の回転軸を通る面と重なるので、ベース部材の支持が強固になり、さらに効率的に力を伝達することができる。

また、請求項８記載の発明によれば、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線は、前記２つの連結点の垂直二等分線であるので、力を伝達する際に、ねじれを生じることがなく、さらに効率的に伝達することができる。

第１実施形態のキャンバ角可変機構を後上方からみた斜視図である。 第１実施形態のキャンバ角可変機構を後方からみた図である。 第１実施形態の可動プレートとナックルの連結部を示す図である。 第１実施形態のモータ及びウォームホイール付近の構造を示す図である。 第１実施形態のキャンバ角を変更した場合の作動概略図である。 第１実施形態のキャンバ角可変機構の第１の状態を示す図である。 第１実施形態のキャンバ角可変機構の第２の状態を示す図である。 第２実施形態のキャンバ角可変機構を後上方からみた斜視図である。 第２実施形態のキャンバ角可変機構１の側方から見た図である。 第２実施形態のキャンバ角可変機構を後方からみた図である。 第２実施形態のキャンバ角を変更した場合の作動概略図である。 キャンバ角が変化していない時のウォームホイール３の状態を示す図である。 キャンバ角が変化していない時の回路図である。 スイッチを閉にした回路図である。 ウォームホイールが回転している状態を示す図 ウォームホイールが回転している時の回路図である。 キャンバ角が変化した時のウォームホイールの状態を示す図である。 他の実施形態のウォームホイールを示す図である。 他の実施形態のウォームホイール、アーム及び可動プレートの関係を示す模式図である。 動力伝達機構の実施例１を示す図である。 モータの断面図である。 ストッパ部を示す図である。 動力伝達機構の実施例２を示す図である。 プラネタリギヤの概念図である。 動力伝達機構の実施例３を示す図である。 動力伝達機構の実施例４を示す図である。 動力伝達機構の実施例５を示す図である。 従来の技術を示す図である。

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は第１実施形態のキャンバ角可変機構１の前上方から見た斜視図、図２は第１実施形態のキャンバ角可変機構１の後方から見た図を示す。ただし、図２では、キャンバ角可変機構１を見やすくするためにストラット及びナックルを省略している。

なお、前後とは、車両の前後方向に対応しており、図中の矢印Ｆを前方とする。また、車幅方向とは、車両の前後方向に直交する方向とする（以下同じ。）。

図１及び図２において、１はキャンバ角可変機構、２はモータ、３は動力伝達機構としてのウォームホイール、４は伝達部材としてのアーム、５は可動部材としての可動プレート、６は緩衝部材としてのゴムブッシュ、２０はベース部材としてのナックル、２１はストラット、２２はロアアーム、３０は車輪、４０はドライブシャフトである。

第１実施形態のキャンバ角可変機構１は、図示しない車体と車輪３０とを連結する部分に設けられ、車輪３０のキャンバ角を変更するための装置である。

キャンバ角可変機構１は、車体又はストラット２１やロアアーム２２等の支持部材に連結されるナックル２０と、駆動力を発生するモータ２と、モータ２の駆動力を伝達するウォームホイール３及びアーム４と、ウォームホイール３及びアーム４から伝達されたモータ２の駆動力によりナックル２０に対して可動する可動プレート５とを有する。

ナックル２０は、車体に対して揺動するストラット２１に固定されると共に、ロアアーム２２により回動可能に支持される。また、ナックル２０は、モータ２及びウォームホイール３を支持する支持部としてのギヤケース２０ａを有し、可動プレート５とは、ゴムブッシュ６を介して連結されている。

モータ２は、ＤＣモータからなり、モータ本体部２ａがナックルのギヤケース２０ａに支持され、動力伝達機構としての出力軸であるウォーム軸２ｂがウォームホイール３に噛み合わされている。ウォームホイール３は、ホイール部３ａがモータ２のウォーム軸２ｂに連結され、モータ２の動力をアーム４に伝達するもので、ウォームホイール軸３ｂがナックル２０のギヤケース２０ａに支持される。なお、モータ２及びウォームホイール３の詳細については、後述する。

アーム４は、一方でウォームホイール３の回転軸からずれた位置に偏心して、第１連結部３４を介してウォームホイール３に連結され、他方で第２連結部４５を介して可動プレート５に連結され、モータ２の駆動力を可動プレート５に伝達するものである。第１連結部３４はメタルブッシュ、第２連結部４５はボールジョイントで連結することが好ましい。このように構成することで、キャンバ軸をゴムブッシュ６等で支持するために生じる可動プレート５の軸方向以外のズレ分をボールジョイント等で吸収することができる。

可動プレート５は、ハブ３１等を介して車輪３０を回転可能に支持し、モータ２が作動すると、ウォームホイール３及びアーム４により動力が伝達され、ナックル２０に対して回動するものである。

図３は、可動プレート５とナックル２０の連結部を示す図である。ゴムブッシュ６は、インナーブッシュ６ａ及びアウターブッシュ６ｂと、インナーブッシュ６ａ及びアウターブッシュ６ｂに挟持され、インナーブッシュ６ａ及びアウターブッシュ６ｂと比較して軟らかい中間ブッシュ６ｂと、の３層からなり、ナックル２０と可動プレート５との間に設置される。ナックル２０には、キャンバ軸Ｃが設けられており、ゴムブッシュ６は、キャンバ軸Ｃの周囲に取り付けられる。可動プレート５は、ゴムブッシュ６の周囲に取り付けられる。可動プレート５がモータ２の動力により作動すると、可動プレート５がナックル２０に対して回動し、キャンバ角を変更することができる。

図４は、モータ２及びウォームホイール３を示す図である。モータ２は、本体部２ａにフェライト磁石２ｃを固定し、ウォーム軸２ｂに設けたアーマチュア２ｄにブラシ２ｅから断続的に電気を通すことで、ウォーム軸２ｂを回転させるものである。また、ウォームホイール３は、略１８０度離れて切り欠き３ｄを設けた電気接続のためのカムプレート３ｃを有する。

カムプレート３ｃは、通電が絶たれても定位置までの電気回路を形成させて、回り続け、切り欠き３ｄがコンタクトポイント３ｅの位置に来た際に、モータ２は短絡状態となり、発電制動が加わり、ウォームホイール３、アーム４及び可動プレート５を所定の位置で止めることができる構造となっている。本実施形態では、略１８０度離れた切り欠き３ｄに対応して、キャンバ角を変更する場合と変更しない場合を設定する。

図５は、キャンバ角を変更した場合の車体後方から見た作動概略図である。

図５に示すように、モータ２を作動させると、ウォームホイール３が回転し、ウォームホイール３に偏心して設けられたアーム４の一方が回動する。すると、アーム４に引かれて、アーム４の他方に連結された可動部材４が、ゴムブッシュ６を撓ませながら、ナックル２０に対して回動し、車輪３０にキャンバ角を付与する。

図６は、キャンバ角を変更しない状態のキャンバ角可変機構１の拡大図と模式図である。図６（ａ）は拡大図、図６（ｂ）は模式図である。

図６に示すように、キャンバ角を変更しない状態では、車輪３０側から、可動プレート５とアーム４の第２連結部４５、アーム４とウォームホイール３の第１連結部３４、ウォームホイール軸３ｂが一直線Ａ上に並ぶ第１の状態となるように構成されている。

図７は、キャンバ角を変更した状態のキャンバ角可変機構１の拡大図と模式図である。図７（ａ）は拡大図、図７（ｂ）は模式図である。

また、図７に示すように、キャンバ角を変更した状態では、車輪３０側から、可動プレート５とアーム４の第２連結部４５、ウォームホイール軸３ｂ、アーム４とウォームホイール３の第１連結部３４が一直線Ｂ上に並ぶ第２の状態となるように構成されている。

また、キャンバ角可変機構１が第１の状態と第２の状態にある場合、第１連結部３４の軌跡に対する第１連結部３４における接線が、直線Ａ及び直線Ｂと直角になるので、モータ２の動力がなければ、アーム４を回動させる接線方向の力の成分は発生せず、キャンバ角可変機構１はロックされた状態となる。

なお、本実施形態では、第１の状態の場合にキャンバ角を変更しない状態とし、第２の状態の場合にキャンバ角を変更した状態と設定したが、第１の状態の場合にキャンバ角を変更した状態とし、第２の状態の場合にキャンバ角を変更しない状態と設定してもよい。

図８は第２実施形態のキャンバ角可変機構１の前上方から見た斜視図、 図９は第２実施形態のキャンバ角可変機構１の側方から見た図、図１０は第２実施形態のキャンバ角可変機構１の後方から見た図を示す。ただし、図１０では、キャンバ角可変機構１を見やすくするためにストラット及びナックルを省略している。

図８〜図１０において、１はキャンバ角可変機構、２はモータ、３はウォームホイール、４は伝達部材としてのアーム、５は可動部材としての可動プレート、６は緩衝部材としてのゴムブッシュ、２０はベース部材としてのナックル、２１はストラット、２２はロアアーム、３０は車輪、４０はドライブシャフトである。

第２実施形態のキャンバ角可変機構１は、図示しない車体と車輪３０とを連結する部分に設けられ、車輪３０のキャンバ角を変更するための装置である。

キャンバ角可変機構１は、車体又はストラット２１やロアアーム２２等の支持部材に連結されるナックル２０と、駆動力を発生するモータ２と、モータ２の駆動力を伝達するウォームホイール３及びアーム４と、ウォームホイール３及びアーム４から伝達されたモータ２の駆動力によりナックル２０に対して可動する可動プレート５とを有する。

ナックル２０は、車体に対して揺動するストラット２１に固定されると共に、ロアアーム２２により回動可能に支持される。また、ナックル２０は、モータ２及びウォームホイール３を支持するギヤケース２０ａを有し、可動プレート５とは、キャンバ軸Ｃを中心に、回動可能に連結部材７により連結されている。

モータ２は、ＤＣモータからなり、モータ本体部２ａがナックルのギヤケース２０ａに支持され、出力軸としてのウォーム軸２ｂがウォームホイール３に噛み合わされている。ウォームホイール３は、ホイール部３ａがモータ２のウォーム軸２ｂに連結され、モータ２の動力をアーム４に伝達するもので、ウォームホイール軸３ｂがナックル２０のギヤケース２０ａに支持される。なお、モータ２及びウォームホイール３の詳細については、後述する。

アーム４は、一方でウォームホイール３の回転軸からずれた位置に偏心して、第１連結部３４を介してウォームホイール３に連結され、他方で第２連結部４５を介して可動プレート５に連結され、モータ２の駆動力を可動プレート５に伝達するものである。第１連結部３４はメタルブッシュ、第２連結部４５はボールジョイントで連結することが好ましい。このように構成することで、キャンバ軸をゴムブッシュ６等で支持するために生じる可動プレート５の軸方向以外のズレ分をボールジョイント等で吸収することができる。

可動プレート５は、ハブ３１等を介して車輪３０を回転可能に支持し、モータ２が作動すると、ウォームホイール３及びアーム４により動力が伝達され、ナックル２０に対して回動するものである。

また、図９に示すように、アーム４の断面中心Ｏ１の移動軌跡及び／又はストラット２１の軸線Ｄ１は、ナックル２０と可動プレート５の２つの連結点５７を通るキャンバ軸Ｃ上の線に対する垂直線、好ましくは２つの連結点５７の垂直二等分線Ｄ２及び車輪３０の回転中心Ｏ２を通る面Ｄと重なるように配置されている。

このように配置することにより、モータの駆動力を伝達するアーム４は、ナックル２０と可動プレート５の２つの連結点５７を通るキャンバ軸Ｃ上の線に対する垂直線、好ましくは２つの連結点５７の垂直二等分線Ｄ２及び車輪３０の回転中心Ｏ２を通る面Ｄ内で可動プレート５を押すことになり、力を伝達する際に、ねじれを生じることがなく、効率的に伝達することができる。

図１１は、キャンバ角を変更した場合の車体後方から見た作動概略図である。

図１１に示すように、モータ２を作動させると、ウォームホイール３が回転し、ウォームホイール３に偏心して設けられたアーム４の一方が回動する。すると、アーム４に引かれて、アーム４の他方に連結された可動部材４が、キャンバ軸Ｃを中心にナックル２０に対して回動し、車輪３０にキャンバ角を付与する。

次に、第１実施形態及び第２実施形態に用いられるウォームホイール３について説明する。図１２は、ウォームホイール３を示す図である。図中、３はウォームホイール、３ａはホイール部、３ｂはウォームホイール軸、３ｃはカムプレート、３ｄは切り欠き、３ｄ₁は第１切り欠き、３ｄ₂は第２切り欠き、３ｅはコンタクトポイント、Ｅは第１端子、Ｓは第２端子、Ｂは第３端子、３ｆは通電部、３ｆ₁は第１通電部、３ｆ₂は第２通電部、３ｆ₃は第３通電部、３ｇは絶縁部、３ｇ₁は第１絶縁部、３ｇ₂は第２絶縁部、３ｇ₃は第３絶縁部である。

ウォームホイール３は、ホイール部３ａと、ホイール部３ａに挿通されたウォームホイール軸３ｂと、ホイール部３ａに設けられたカムプレート３ｃからなる。

カムプレート３ｃは、コンタクトポイント３ｅと、通電部３ｆと、通電部３ｆを覆う絶縁部３ｇと、を有する。

通電部３ｆは、第１通電部３ｆ₁と、第１絶縁部３ｇ₁に設けた第１切り欠き３ｄ₁によって形成される第２通電部３ｆ₂と、第１絶縁部３ｇ₁に設けた第２切り欠き３ｄ₂によって形成される第３通電部３ｆ₃と、を有する。

また、絶縁部３ｇは、第１通電部３ｆ₁の内周側のウォームホイール軸３ｂ周囲に形成された第１絶縁部３ｇ₁と、第２通電部３ｆ₂の外周側に形成された第２絶縁部３ｇ₂と、第３通電部３ｆ₃の外周側に形成された第３絶縁部３ｇ₃と、を有する。

コンタクトポイント３ｅは、第１端子Ｅと、第２端子Ｓと、第３端子Ｂと、を有する。第１端子３ｅ₁は、前記ウォームホイールが回転する際に、前記第２通電部、前記第１絶縁部及び前記第３通電部にそれぞれ順に当接する位置に設けられ、第２端子３ｅ₂は、前記ウォームホイールが回転する際に、常に第１通電部３ｆ₁に当接する位置に設けられ、第３端子３ｅ₃は、前記ウォームホイールが回転する際に、前記第２絶縁部、前記第１通電部及び前記第３絶縁部にそれぞれ順に当接する位置に設けられる。

図１３は、ウォームホイール３の回路を示す図である。Ｐは電源、Ｑはスイッチ、Ｒは抵抗、Ｍはモータである。

次にウォームホイール３の作動状態について説明する。図１２〜図１７は、ウォームホイール３の作動状態又は回路を示す図である。

図１２は、キャンバ角が変化していない時のウォームホイール３の状態を示す図、図１３は、キャンバ角が変化していない時のウォームホイール３の回路図である。この状態では、図１２に示すように、第１切り欠き３ｄ₁がコンタクトポイント３ｅの位置にあり、第１端子Ｅは第２通電部３ｆ₂に当接し、第２端子Ｓは第１通電部３ｆ₁に当接し、第３端子Ｂは第２絶縁部３ｇ₂に当接する（第１の状態）。しかしながら、図１３に示すように、電源Ｐからの電流はモータＭに入らないので、モータＭは駆動しない。

したがって、ウォームホイール３、アーム４及び可動プレート５は、図１０に示すように、作動しない。

図１４は、スイッチＱを閉にした回路図である。この状態から、図１４に示すように、スイッチＱを閉にすると、モータＭに電源Ｐからの電流が入り、モータＭが駆動する。

図１５は、ウォームホイール３が回転している状態を示す図、図１６は、ウォームホイール３が回転している時の回路図である。図１５に示すように、第１端子Ｅは第１絶縁部３ｇ₁に当接し、第２端子Ｓ及び第３端子Ｂは第１通電部３ｆ₁に当接する（第３の状態）。すると、図１６に示すように、第２端子Ｓと第３端子Ｂとが連結される。ここで、スイッチＱを開にするが、第２端子Ｓと第３端子Ｂとが連結された状態のままなので、モータＭは駆動し続け、ウォームホイール３は回転を続ける。

図１７は、キャンバ角が変化した時のウォームホイール３の状態を示す図である。この状態では、図１７に示すように、第２切り欠き３ｄ₂がコンタクトポイント３ｅの位置に来て、第１端子Ｅは第２通電部３ｆ₂に当接し、第２端子Ｓは第１通電部３ｆ₁に当接し、第３端子Ｂは第２絶縁部３ｇ₂に当接する（第２の状態）。すると、図１３と同様に、電源Ｐからの電流はモータＭに入らないので、モータＭは短絡状態となり駆動せず、ウォームホイール３は回転を止める。

したがって、発電制動が加わり、図１１に示すように、ウォームホイール３、アーム４及び可動プレート５を所定の位置で止めることができる構造となっている。本実施形態では、略１８０度離れた切り欠き３ｄに対応して、キャンバ角を変更する場合と変更しない場合を設定する。

図１８は、他の実施形態のウォームホイール３を示す図である。他の実施形態では、第１切り欠き３ｄ₁、第２通電部３ｆ₂、及び、第２絶縁部３ｇ₂にそれぞれ対応する第２切り欠き３ｄ₂、第３通電部３ｆ₃、及び、第３絶縁部３ｇ₃の位置を、略１８０度ではなく、変更したものである。

このように、第１角度θ１と第２角度θ２に設定することにより、キャンバの変更を早くしたい場合には、１８０度より小さい第１角度θ１を使用し、キャンバの変更を遅くしたい場合には、１８０度より大きい第２角度θ２を使用すればよい。

図１９は、他の実施形態のウォームホイール３、アーム４及び可動プレート５の関係を示す模式図である。本発明に係るキャンバ角可変機構１では、ウォームホイール３、アーム４及び可動プレート５にてこクランク機構を適用している。

図１９に示すように、キャンバ角を変更しない状態では、車輪３０側から、可動プレート５とアーム４の第２連結部４５、アーム４とウォームホイール３の第１連結部３４、ウォームホイール軸３ｂが一直線Ａ上に並ぶ第１の状態となるように構成されている。

また、図１９に示すように、キャンバ角を変更した状態では、車輪３０側から、可動プレート５とアーム４の第２連結部４５、ウォームホイール軸３ｂ、アーム４とウォームホイール３の第１連結部３４が一直線Ｂ上に並ぶ第２の状態となるように構成されている。

そして、第１の状態から第２の状態へ移動する際、又は、第２の状態から第１の状態へ移動する際は、第１角度θ１を使用すれば早い移動が可能となる。

次に、モータ２からアーム４へ駆動力を伝達する機構の他の具体的な例について説明する。

図２０は動力伝達機構の実施例１を示す図、図２１はモータの断面図、図２２はストッパ部を示す図である。

実施例１の動力伝達機構１３０では、図２０に示すように、モータ１２０とアーム１４０との間にウォームギヤ１３１、ウォームホイール１３２及び動力伝達軸部材としてのクランクシャフト１３６を用いる。

図２１に示すように、モータ１２０は、ＤＣモータからなり、車体側に固定された筒状のモータケース１２１と、モータケース１２１に接着固定された磁石１２２と、回転軸となり駆動力を出力するロータシャフト１２３と、ロータシャフト１２３に固定され磁石と対向するコイル１２４と、ロータシャフト１２３に固定され、コイル１２４と接続されるコミュテータ１２５と、コミュテータ１２５に摺動し当接可能なブラシ１２６と、を有する。

ウォームギヤ１３１は、モータ１２０のロータシャフト１２３と連結され、共に回転する。また、ウォームホイール１３２のウォームホイール歯部１３２ａは、ウォームギヤ１３１のウォームギヤ歯部１３１ａに噛み合い、モータ２の駆動力をクランクシャフト１３６に伝達する。クランクシャフト１３６のクランク軸１３６ａは、ウォームホイール１３２のウォームホイール軸１３２ｂと連結される。また、アーム１４０は、第１連結部３４でクランクシャフト１３６のクランクピン１３６ｂと連結され、クランクシャフト１３６の回転運動を往復運動に変換して出力する。

ウォームギヤ１３１を用いた場合、ロータシャフト１２３は、車両の幅方向と一致させるとよい。モータ１２０は、ＤＣモータであり、スラスト方向の振動が入力されると、コミュテータ１２５とブラシ１２６の間で振動が生じ、ブラシ１２６の磨耗を促してしまう。したがって、ロータシャフト１２３を極力振動が少ない方向と一致させることが好ましく、車両、特にバネ下では幅方向の振動が小さいので、ロータシャフト１２３を幅方向にするとよい。

また、モータ１２０は、リレーやブリッジ回路等で正逆転させると好ましい。その場合、図２２に示すように、ウォームホイール１３２を扇形に形成して回転範囲の端部に当接部１３２ｃを設けると共に、当接部１３２ｃが当接するストッパ部１３３をケース１１０に設けるとよい。

図２３は動力伝達機構の実施例２を示す図、図２４はプラネタリギヤの概念図である。

実施例２の動力伝達機構２３０では、図２３に示すように、モータ２２０とアーム２４０との間に遊星歯車機構としてのプラネタリギヤ２３１及び動力伝達軸部材としてのクランクシャフト２３６を用いる。なお、モータ２２０及びアーム２４０は、実施例１と同様のものである。

プラネタリギヤ２３１は、図２４に示すように、モータ２２０の出力軸２２０ａと第１回転要素としてのサンギヤ２３２を連結し、第３回転要素としてのリングギヤ２３３をケース等に固定することで、第２回転要素としてのピニオンギヤ２３４が回転しながらサンギヤ２３２の周囲を移動し、ピニオンギヤ２３４の軸に連結されたキャリア２３５が回転し、駆動力をクランクシャフト２３６に出力する。クランクシャフト２３６のクランク軸２３６ａは、キャリア２３５と連結される。また、アーム２４０は、第１連結部３４でクランクシャフト２３６のクランクピン２３６ｂと連結され、クランクシャフト２３６の回転運動を往復運動に変換して出力する。

図２５は動力伝達機構の実施例３を示す図である。

実施例３の動力伝達機構３３０では、図２５に示すように、モータ３２０とアーム３４０との間を平歯車で連結する。なお、モータ３２０及びアーム３４０は、実施例１と同様のものである。

実施例３の動力伝達機構３３０は、モータ３２０の出力軸３２０ａと小歯車３３１を連結し、小歯車３３１に大歯車３３２を噛み合わせ、大歯車３３２の軸を動力伝達軸部材としてのクランクシャフト３３６に連結することで、駆動力をクランクシャフト３３６に出力する。クランクシャフト３３６のクランク軸３３６ａは、大歯車３３２の軸と連結される。また、アーム３４０は、第１連結部３４でクランクシャフト３３６のクランクピン３３６ｂと連結され、クランクシャフト３３６の回転運動を往復運動に変換して出力する。

図２６は動力伝達機構の実施例４を示す図である。

実施例４の動力伝達機構４３０では、図２６に示すように、モータ４２０とアーム４４０との間に第１プーリとしての小プーリ４３１、ベルト４３３及び第２プーリとしての大プーリ４３５を用いる。なお、モータ４２０及びアーム４４０は、実施例１と同様のものである。

実施例４の動力伝達機構４３０は、モータ４２０の出力軸４２０ａと小プーリ４３１を連結し、小プーリ４３１と大プーリ４３２にベルト４３３を巻掛けることで連結する。そして、大プーリ４３２の軸を動力伝達軸部材としてのクランクシャフト４３６に連結することで、駆動力をクランクシャフト４３６に出力する。クランクシャフト４３６のクランク軸４３６ａは、大プーリ４３２の軸と連結される。また、アーム４４０は、第１連結部３４でクランクシャフト４３６のクランクピン４３６ｂと連結され、クランクシャフト４３６の回転運動を往復運動に変換して出力する。

図２７は動力伝達機構の実施例５を示す図である。

実施例５の動力伝達機構５３０では、図２７に示すように、モータ５２０とアーム５４０との間に動力伝達軸部材としてのクランクシャフト５３６のみを用いる。なお、モータ５２０及びアーム５４０は、実施例１と同様のものである。

実施例５の動力伝達機構５３０は、モータ５２０の出力軸をクランクシャフト５３６に直接連結することで、駆動力をクランクシャフト５３６に出力する。クランクシャフト５３６のクランク軸５３６ａは、モータ５２０の出力軸と連結される。また、アーム５４０は、第１連結部３４でクランクシャフト５３６のクランクピン５３６ｂと連結され、クランクシャフト５３６の回転運動を往復運動に変換して出力する。

このように、車体に対する車輪３０のキャンバ角を変更するキャンバ角可変機構１において、車体側に連結されるナックル２０と、駆動源２と、少なくとも、駆動源２の駆動力を伝達する動力伝達軸部材を有する動力伝達機構３，１３０，２３０，３３０，４３０，５３０と、動力伝達軸部材に第１連結部３４を介して連結されるアーム４と、車輪３０を回転可能に支持し、アーム４に第２連結部４５を介して連結され、ナックル２０に対して回動することで車輪３０のキャンバ角を変更する可動プレート５と、車輪３０側から順に、第２連結部４５、第１連結部３４、動力伝達軸部材Ｃが直線上に並ぶ第１の状態と、車輪３０側から順に、第２連結部４５、動力伝達軸部材Ｃ、第１連結部３４が直線上に並ぶ第２の状態と、を切り替え可能とされるので、簡単な構造で部品点数も少なく、軽量で低コストにできる。また、第１の状態と、第２の状態の時には、第１連結部３４の回転方向に対する外力の成分が発生しないため、ロックされた状態となるので、外力に対して強固となる。

また、動力伝達軸部材は、駆動源２の駆動力により回転されるクランク軸１３６ａ，２３６ａ，３３６ａ，４３６ａ，５３６ａと、クランク軸１３６ａ，２３６ａ，３３６ａ，４３６ａ，５３６ａと一体的に回転可能とされると共に、クランク軸１３６ａ，２３６ａ，３３６ａ，４３６ａ，５３６ａに対して偏心するクランクピン１３６ｂ，２３６ｂ，３３６ｂ，４３６ｂ，５３６ｂと、を有するクランクシャフト１３６，２３６，３３６，４３６，５３６からなるので、簡単な構造で部品点数も少なく、軽量で低コストにキャンバ位置の位置決めをすることができる。

また、動力伝達機構３，１３０，２３０，３３０，４３０，５３０は、駆動源２によって駆動されるウォームギヤ１３１と、ウォームギヤ１３１と噛合すると共に、クランク軸１３６ａ，２３６ａ，３３６ａ，４３６ａ，５３６ａと一体的に回転可能とされたウォームホイール３，１３２と、を有するので、モータ軸を振動の影響の少ない車両の幅方向に向けることができる。また、一般のウォームホイール３，１３２では、ウォームホイール３，１３２側からウォーム軸２ｂ，１３２ｂを回転させることはできないので、セルフロックされた状態とすることが可能となる。

また、動力伝達機構３は、駆動源２２０によって駆動されるサンギヤ２３２と、クランク軸２３６ａと一体的に回転可能とされたピニオンギヤ２３４と、ベース部材２０及び可動プレート５に対して回転不能に固定されたリングギヤ２３３と、からなるプラネタリギヤ２３１を有するので、遊星歯車を用いて減速することで、駆動源からの伝達トルクを上昇させることが可能であり、これにより駆動源の小型化を行うことができる。

また、駆動源２は、モータ２からなり、モータ２の駆動に応じて、第１の状態と第２の状態が切り替えられるので、簡単な構造でロックされた状態とすることができる。

また、可動プレート５とナックル２０とを、ゴムブッシュ６を介して連結するので、安価で、容易に組み付けすることができる。

また、ナックル２０に対して可動プレート５を支持する２つの連結点５７を有し、アーム４の移動軌跡は、２つの連結点５７を結ぶ線に対する垂直線Ｄ２及び車輪３０の回転軸Ｏ２を通る面Ｄと重なるので、力を伝達する際に、ねじれを生じることがなく、効率的に伝達することができる。

また、車体とナックル２０を連結するストラット２１を有し、ストラット２１の軸線Ｄ１は、２つの連結点５７を結ぶ線に対する垂直線Ｄ２及び車輪３０の回転軸Ｏ２を通る面と重なるので、ナックル２０の支持が強固になり、さらに効率的に力を伝達することができる。

また、２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線Ｄ２は、２つの連結点の垂直二等分線Ｄ２であるので、力を伝達する際に、ねじれを生じることがなく、さらに効率的に伝達することができる。

１…キャンバ角可変機構、２…モータ（駆動源）、３…ウォームホイール（動力伝達機構）、３４…第１連結部、４…アーム（伝達部材）、４５…第２連結部、５…可動プレート（可動部材）、６…ゴムブッシュ（緩衝部材）、２０…ベース部材、２１…ストラット（支持部材）、２２…ロアアーム、３０…車輪、３１…ハブ（車輪支持部材）、１３０，２３０，３３０，４３０，５３０…動力伝達機構、１３６，２３６，３３６，４３６，５３６…クランクシャフト（動力伝達軸部材）

Claims (8)

1. 車体に対する車輪のキャンバ角を変更するキャンバ角可変機構において、
   前記車体側に連結されるベース部材と、
   駆動源と、
   少なくとも、前記駆動源の駆動力により回転されるクランク軸及び前記クランク軸と一体的に回転可能とされると共に前記クランク軸に対して偏心するクランクピンからなるクランクシャフトを有する動力伝達機構と、
   前記クランクピンに第１連結部を介して連結される伝達部材と、
   前記車輪を回転可能に支持し、前記伝達部材に第２連結部を介して連結され、前記ベース部材に対して回動することで前記車輪のキャンバ角を変更する可動部材と、
   を備え、
   前記車輪側から順に、前記第２連結部、前記第１連結部、前記クランク軸が直線上に並ぶ第１の状態と、
   前記車輪側から順に、前記第２連結部、前記クランク軸、前記第１連結部が直線上に並ぶ第２の状態と、
   を切り替えることで車輪のキャンバ角を変更する
   ことを特徴とするキャンバ角可変機構。
2. 前記動力伝達機構は、
   前記駆動源によって駆動されるウォームギヤと、
   前記ウォームギヤと噛合すると共に、前記クランク軸と一体的に回転可能とされたウォームホイールと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のキャンバ角可変機構。
3. 前記動力伝達機構は、
   前記駆動源によって駆動される第１回転要素と、
   前記クランク軸と一体的に回転可能とされた第２回転要素と、
   前記ベース部材及び前記可動部材に対して回転不能に固定された第３回転要素と、
   からなる遊星歯車機構を有することを特徴とする請求項１に記載のキャンバ角可変機構。
4. 前記駆動源は、前記モータからなり、
   前記モータの駆動に応じて、前記第１の状態と前記第２の状態とが切り換えら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１つに記載のキャンバ角可変機構。
5. 前記可動部材と前記ベース部材とを、緩衝部材を介して連結する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のキャンバ角可変機構。
6. 前記ベース部材に対して前記可動部材を支持する２つの連結点を有し、
   前記伝達部材の移動軌跡は、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線及び前記車輪の回転軸を通る面と重なる
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のキャンバ角可変機構。
7. 前記車体と前記ベース部材を連結するストラットを有し、
   前記ストラットの軸線は、前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線及び前記車輪の回転軸を通る面と重なる
   ことを特徴とする請求項６に記載のキャンバ角可変機構。
8. 前記２つの連結点を結ぶ線に対する垂直線は、前記２つの連結点の垂直二等分線である
   ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のキャンバ角可変機構。

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