キャンバ角調整装置
【課題】小型でありながら連結部分の回転角度が大きく乗り心地の良いキャンバ角の調整を行うキャンバ角調整装置を提供する。
【解決手段】車体と車輪を連結し、車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置１において、車体に設置され駆動力を発生するモータ２ａ及びモータ２ａの発生した駆動力を出力する出力軸２ｂを有する駆動部材２と、出力軸２ｂから出力される駆動力が伝達されるクランク軸４ａ1，４ｂ2及びクランク軸４ａ1，４ｂ2に対して偏心するクランクピン４ａ2，４ｂ1を有するクランク部４と、クランクピン４ａ2，４ｂ1とハブ３０とを連結する連結部材５１と、クランクピン４ａ2，４ｂ1と連結部材５１の間に設けられるメタルブッシュ１２，１３及びゴムブッシュ１４と、を備える。
【解決手段】車体と車輪を連結し、車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置１において、車体に設置され駆動力を発生するモータ２ａ及びモータ２ａの発生した駆動力を出力する出力軸２ｂを有する駆動部材２と、出力軸２ｂから出力される駆動力が伝達されるクランク軸４ａ1，４ｂ2及びクランク軸４ａ1，４ｂ2に対して偏心するクランクピン４ａ2，４ｂ1を有するクランク部４と、クランクピン４ａ2，４ｂ1とハブ３０とを連結する連結部材５１と、クランクピン４ａ2，４ｂ1と連結部材５１の間に設けられるメタルブッシュ１２，１３及びゴムブッシュ１４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪のキャンバ角を調整する際に用いられる車両用キャンバ角調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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を車体に対し１点で支持するボールジョイントと、アクスルにおけるボールジョイント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のアクチュエータを制御する制御手段と、を備えたものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２２９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された発明では、アッパーアームとサスペンションメンバとの連結をブッシュで行っている。一般にダブルウィッシュボーン式のサスペンションの場合、アッパーアームとサスペンションメンバとの連結では、走行時に発生する外乱を吸収し、乗り心地を良くするためにゴムブッシュを用いる場合が多い。
【０００５】
しかしながら、アッパーアームとサスペンションメンバとの連結部分にテコクランク機構等を用いることで回転移動する場合、アッパーアームとクランク軸との連結部分にゴムブッシュのみを用いると、ゴムの弾性域によって回転角度が決定し、ゴムの弾性域によって決定した回転角度以上回転させると、ゴムがねじ切れてしまう場合がある。
【０００６】
また、回転角度を大きくしようとゴムの弾性域を大きくすると、ゴムブッシュの径方向の寸法が増大し、装置が大型化してしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであって、小型でありながら連結部分の回転角度が大きく乗り心地の良いキャンバ角の調整を行うキャンバ角調整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】
【０００８】
そのために本発明のキャンバ角調整装置は、車体と車輪を支持するハブとを連結し、前記車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置において、前記車体に設置され駆動力を発生するモータ及び前記モータの発生した駆動力を出力する出力軸を有する駆動部材と、前記出力軸から出力される駆動力が伝達されるクランク軸及び前記クランク軸に対して偏心したクランクピンを有するクランク部と、前記クランクピンと前記ハブとを連結する連結部材と、前記クランクピンと前記連結部材の間に設けられるメタルブッシュ及びゴムブッシュと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記メタルブッシュは、前記ゴムブッシュの径方向内側に配置されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記メタルブッシュは、前記クランクピンの前記駆動部材側に配置される第１のメタルブッシュと、前記クランクピンの前記駆動部材とは反対側で前記第１のメタルブッシュに対して前記クランクピンの軸方向において空間をあけて配置される第２のメタルブッシュと、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、前記クランク部と前記連結部材に当接し、前記メタルブッシュ及び前記ゴムブッシュを覆うカバー部材を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、車体と車輪を支持するハブとを連結し、前記車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置において、前記車体に設置され駆動力を発生するモータ及び前記モータの発生した駆動力を出力する出力軸を有する駆動部材と、前記出力軸から出力される駆動力が伝達されるクランク軸及び前記クランク軸に対して偏心したクランクピンを有するクランク部と、前記クランクピンに連結される第１連結部、前記ハブに連結される第２連結部、及び前記第１連結部と前記第２連結部を連結するアーム部を有する連結部材と、前記クランクピンと前記連結部材の間に設けられるメタルブッシュ及びゴムブッシュと、を備えるので、小型でありながら連結部分の回転角度が大きく乗り心地の良いキャンバ角調整装置を提供することが可能となる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明によれば、前記メタルブッシュは、前記ゴムブッシュの径方向内側に配置されるので、最も摺動の激しい回転移動する部材と当接する部分にメタルブッシュを配置することで、滑り運動による摩耗を低減し、クランクピン及びメタルブッシュの寿命を延ばすことが可能となる。また、メタルブッシュの外周にゴムブッシュを配置することで、路面から車輪を通して連結部材にかかる衝撃力をゴムブッシュが吸収し低減することで、メタルブッシュに加わる外力を低減し、メタルブッシュの寿命を延ばすことが可能となる。
【００１４】
また、請求項３記載の発明によれば、前記メタルブッシュは、前記クランクピンの前記駆動部材側に配置される第１のメタルブッシュと、前記クランクピンの前記駆動部材とは反対側で前記第１のメタルブッシュに対して前記クランクピンの軸方向において空間をあけて配置される第２のメタルブッシュと、を有するので、摩擦による熱の発生を低減し、クランクピン、第１のメタルブッシュ、第２のメタルブッシュ及びゴムブッシュの劣化を低減し、寿命を延ばすことが可能となる。
【００１５】
また、請求項４記載の発明によれば、前記クランク部と前記連結部材に当接し、前記メタルブッシュ及び前記ゴムブッシュを覆うカバー部材を有するので、水や塵等をメタルブッシュ及びゴムブッシュ側に浸入させないようし、金属からなるメタルブッシュの防水及び防塵対策を確保し、錆を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態のキャンバ角調整装置の前方斜視図である。
【図２】実施形態のキャンバ角調整装置を前方から見た図である。
【図３】実施形態のキャンバ角調整装置を上方から見た図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】実施形態の作動状態のキャンバ角調整装置を前方から見た図である。
【図６】図５のＥ−Ｅ断面図である。
【図７】アッパーアームのユニットを組み立てる第１の工程を示す図である。
【図８】第１の工程で完成したアッパーアームユニットを示す図である。
【図９】ユニット支持部材に第２のクランク支持部材を挿入する第２の工程を示す図である。
【図１０】第３の工程におけるアッパーアームユニットをユニット支持部材に組み付ける前の状態を示す図である。
【図１１】第３の工程におけるアッパーアームユニットをユニット支持部材に挿入した状態を示す図である。
【図１２】図１１を下方から見た図である。
【図１３】第３の工程におけるアッパーアームユニットを第２のクランク支持部材に挿入した状態を示す図である。
【図１４】図１３を下方から見た図である。
【図１５】駆動部材、減速部及び第１のクランク支持部材をクランク部及びユニット支持部材に組み付ける第４の工程を示す図である。
【図１６】ユニット支持メンバにキャンバ角調整ユニットを取り付ける第５の工程を示す図である。
【図１７】ユニット支持メンバにキャンバ角調整ユニットを取り付けた状態を下方から見た斜視図である。
【図１８】ユニット支持メンバにアッパーアームユニットを組み付けた後に駆動ユニットを組み付ける実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は実施形態のキャンバ角調整装置の前方斜視図、図２は実施形態のキャンバ角調整装置を前方から見た図、図３は実施形態のキャンバ角調整装置を上方から見た図、図４は図２のＡ−Ａ断面図である。ただし、図２及び図３の車輪は前方半分をカットした図である。また、矢印Ｆは車両前方、矢印Ｗは車両前後方向に直交する車両の車体幅方向を示す。
【００１９】
図１〜図４において、１はキャンバ角調整装置としてのキャンバ角調整ユニット、２は駆動部材、３は減速部、４はクランク部、５は第１のクランク支持部材、６は第１のクランク支持ブッシュ、７は第１のシール、８は第２のクランク支持部材、９は第２のクランク支持ブッシュ、１０は第２のシール、１１は角度取得部材としての角度検出センサ、１２は第１のメタルブッシュ、１３は第２のメタルブッシュ、１４はゴムブッシュ、１５は第１のカバー部材、１６は第２のカバー部材、１７はユニット支持ブラケット、２０は車体、２１は第１サスペンションメンバ、２２は第２サスペンションメンバ、２３はユニット支持メンバ、３０はハブ、３１はハブ部材、３２はディスクブレーキ、３３は回動部材としてのハブ支持部材、４０は車輪、４１はホイール、４２はタイヤである。５０は懸架装置、５１は連結部材としてのアッパーアーム、５２は第１ロアアーム、５３はスプリング、５４はショックアブソーバ、５５はトレーリングアーム、５６は第２ロアアーム、である。
【００２０】
本実施形態のキャンバ角調整ユニット１を取り付ける車両について説明する。
【００２１】
本実施形態の車両は、ダブルウィッシュボーン式サスペンションを用いた車両である。車両は、車体２０と、車輪４０と、車体２０に対して車輪４０を回転可能に支持するハブ３０と、車輪４０及びハブ３０を車体２０に対して懸架する懸架装置５０とを有する。
【００２２】
車体２０は、第１サスペンションメンバ２１と、第２サスペンションメンバ２２と、第１サスペンションメンバ２１及び第２サスペンションメンバ２２に掛け渡して設けられたユニット支持メンバ２３と、を有する。
【００２３】
ハブ３０は、図示しないドライブシャフトに連結されエンジンやモータ等の駆動力により回転する回転部３１と、回転部３１と共に回転するディスクブレーキをブレーキケースの内側に有するディスクブレーキ部３２と、車体２０と懸架装置５０を介して連結され、回転部３１を回転可能に支持するハブ支持部材３３と、を有する。また、ハブ支持部材３３は、鉛直方向の一方側で第２ロアアーム５６の他端に回転可能に支持され、他方側でアッパーアーム５１の他端に連結される。
【００２４】
車輪４０は、ハブ３０の回転部３１にボルト等により締着され、回転部３１と共に回転するホイール４１と、ホイール４１の外周に組み付けられるタイヤ４２と、を有する。
【００２５】
懸架装置５０は、アッパーアーム５１と、第１ロアアーム５２と、スプリング５３と、ショックアブソーバ５４と、トレーリングアーム５５と、第２ロアアーム５６とからなる。
【００２６】
アッパーアーム５１は、一端の第１連結部５１ａでクランク部材４のクランクピン部４ａ2に第１のアーム用メタルブッシュ１２、第２のアーム用メタルブッシュ１３、及びゴムブッシュ１４を介して回転可能に連結され、他端の第２連結部５１ｂでハブ３０のハブ支持部材３３にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両前後方向又は略前後方向の軸に対して回転可能に連結される。また、第１連結部５１ａと第２連結部５１ｂはアーム部５１ｃにより連結される。
【００２７】
第１ロアアーム５２は、図示しない一端の第１連結部で車体２０の第２サスペンションメンバ２２にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両前後方向又は略前後方向の軸に対して回転可能に連結され、他端の第２連結部５２ｂでハブ３０のハブ支持部材３３にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両前後方向又は略前後方向の軸に対して回転可能に連結される。
【００２８】
スプリング５３は、上方で第１スプリング受け５３ａを介して車体２０に連結され、下方で第２スプリング受け５３ｂを介して第１ロアアーム５２に連結される。
【００２９】
ショックアブソーバ５４は、図示しないが、上方で車体２０に連結され、下方で第１ロアアーム５２に連結される。
【００３０】
トレーリングアーム５５は、前方端の第１連結部で車体２０にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両幅方向又は略幅方向の軸に対して回転可能に連結され、後方端上方の第２連結部５５ｂでハブ３０のハブ支持部材３３にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両幅方向又は略幅方向の軸に対して回転可能に連結され、後方端下方の第３連結部５５ｃでハブ３０のハブ支持部材３３にボルト等で締結される。
【００３１】
第２ロアアーム５６は、一端の第１連結部５６ａで車体２０の第１サスペンションメンバ２１にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両前後方向又は略前後方向の軸に対して回転可能に連結され、他端の第２連結部５６ｂでハブ３０のハブ支持部材３３にゴムブッシュやピロボール等の軸受０７を介して車両前後方向又は略前後方向の軸に対して回転可能に連結される。なお、本実施形態では、第２ロアアーム５６は、アライメント時のトウ角を調整するトウコントロールリンクとしての機能を有する。
【００３２】
次に、本実施形態のキャンバ角調整ユニット１について説明する。
【００３３】
本実施形態のキャンバ角調整ユニット１は、車体２０と車輪４０を支持するハブ３０とを連結し、車輪４０のキャンバ角を調整するキャンバ角調整ユニット１において、車体２０に設置され駆動力を発生するモータ２ａ及びモータ２ａの発生した駆動力を出力する出力軸２ｂを有する駆動部材２と、出力軸２ｂに連結され駆動部材２の回転を減速する減速部３と、減速部３と連結されるクランク軸としての第１クランク軸部４ａ1及び第２クランク軸部４ｂ2、並びに第１クランク軸部４ａ1及び第２クランク軸部４ｂ2に対して偏心するクランクピンとしてのクランクピン部４ａ2及びクランクピン接合部４ｂ1を有するクランク部４と、クランクピン部４ａ2又はクランクピン接合部４ｂ1に連結される第１連結部５１ａ、ハブ３０に連結される第２連結部５１ｂ、及び第１連結部５１ａと第２連結部５１ｂを連結するアーム部５１ｃを有するアッパーアーム５１と、クランクピン部４ａ2及びクランクピン接合部４ｂ1とアッパーアーム５１の間に設けられるメタルブッシュ１２，１３及びゴムブッシュ１４と、を備える。
【００３４】
駆動部材２は、ＤＣモータ等からなるモータ２ａ、モータの駆動力を出力する出力軸２ｂ等からなる。モータ２ａは、懸架装置５０に対してバネ上に取り付けられている。このように、モータ２ａをバネ上に設置することにより、バネ下の軽量化が実現でき、乗り心地及び車両の運動性能が向上する。なお、ユニット支持メンバ２３は、あらかじめ車体２０に設けるのではなく、キャンバ角調整ユニット１の一部として設置してもよい。
【００３５】
また、図４に示すように、モータ２ａは、軸方向の長さが径方向の長さよりも短い扁平モータが好ましい。このように、モータ２ａを扁平モータとすることにより、設置スペースを小さくすることが可能となる。
【００３６】
減速部３は、駆動部材２の出力軸２ｂに取り付けられクランク部４にモータ２ａの駆動力を減速して伝達するものである。図４に示すように、本実施形態の減速部３は、ケース３ａと、ケース３ａに固定されたリング状のアウターギヤ３ｂと、モータ２ａの出力軸２ｂに連結されたサンギヤ３ｃと、サンギヤ３ｃとアウターギヤ３ｂとに噛み合いサンギヤ３ｃの駆動力によりサンギヤ３ｃの周囲を回転する複数の第１プラネタリギヤ３ｄと、第１プラネタリギヤ３ｄを支持する第１プラネタリ軸３ｅと、第１プラネタリ軸３ｅが固定され、第１プラネタリギヤ３ｄがサンギヤ３ｃの周囲を回転することにより回転軸３ｆ1を中心に回転するプラネタリキャリアとしての第１プラネタリキャリア３ｆと、第１プラネタリキャリア３ｆの回転軸３ｆ1とアウターギヤ３ｂとに噛み合い、第１プラネタリキャリア３ｆの回転軸３ｆ1の周囲を回転する複数の第２プラネタリギヤ３ｇと、第２プラネタリギヤ３ｇを支持する第２プラネタリ軸３ｈと、第２プラネタリ軸３ｈに固定され、第２プラネタリギヤ３ｇが第１プラネタリキャリア３ｆの回転軸３ｆ1の周囲を回転することにより回転するプラネタリキャリアとしての第２プラネタリキャリア３ｊと、を有する。
【００３７】
第１プラネタリキャリア３ｆの回転軸３ｆ1は、一方をサンギヤ３ｃに回転可能に軸支持され、他方を第２プラネタリキャリア３ｊに回転可能に軸支持されている。また、第２プラネタリキャリア３ｊの軸のクランク部４に近い側は、外周に第１クランク軸部４ａ1と噛み合うスプラインが形成されている。このように、第１プラネタリキャリア３ｆ及び第２プラネタリキャリア３ｊを支持することで、第１プラネタリキャリア３ｆ及び第２プラネタリキャリア３ｊが的確に支持され、的確に動力を伝達することが可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態では、第１プラネタリギヤ３ｄ及び第２プラネタリギヤ３ｇは、それぞれ３個使用しているが、これに限らず、可能であれば何個でもよい。また、本実施形態では、第１プラネタリギヤ３ｄと第２プラネタリギヤ３ｇを有する２段の構成となっているが、第１プラネタリキャリア３ｆと第２プラネタリギヤ３ｇを用いずに、一方をサンギヤ３ｃに回転可能に軸支持された第２プラネタリキャリア３ｊの第２プラネタリ軸３ｈに第１プラネタリギヤ３ｄを回転可能に軸支持させる１段の構成でもよい。
【００３９】
このように、減速部３をプラネタリギヤで構成することにより、設置スペースを小さくすることが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態では、駆動部材２と減速部３とで駆動部を構成し、出力軸２ｂと減速部３とで駆動軸部を構成する。
【００４１】
クランク部４は、減速部３の第２プラネタリキャリア３ｊのスプラインと噛み合うスプラインが内周に形成されて第２プラネタリキャリア３ｊと一体に回転する第１クランク軸部４ａ1及びアッパーアーム５１の第１連結部５１ａに連結されるクランクピン部４ａ2を有する第１クランク部材４ａと、第１クランク部材４ａのクランクピン部４ａ2に一体的に回転可能となるように取り付けられるクランクピン接合部４ｂ1、並びに第１クランク軸部４ａ1と同軸で、クランクピン部４ａ2及びクランクピン接合部４ｂ1に対して偏心している第２クランク軸部４ｂ2を有する第２クランク部材４ｂとからなる。
【００４２】
なお、第１クランク軸部４ａ1及び第２クランク軸部４ｂ2でクランク軸を構成し、クランクピン部４ａ2及びクランクピン接合部４ｂ1でクランクピンを構成する。
【００４３】
クランク部４は、第１クランク軸部４ａ1で第１のクランク支持部材５に第１のクランク支持ブッシュ６を介して回転可能に支持され、第２クランク軸部４ｂ2で第２のクランク支持部材８に第２のクランク支持ブッシュ９を介して回転可能に支持されている。
【００４４】
第１のクランク支持ブッシュ６及び第２のクランク支持ブッシュ９はメタルブッシュが好ましい。メタルブッシュの場合には防水が必要なため、第１クランク軸部４ａ1と第１のクランク支持部材５の間には、第１のクランク支持ブッシュ６を防水するための第１のシール７を配設するとよい。同様に、第２クランク軸部４ｂ2と第２のクランク支持部材８の間には、第２のクランク支持ブッシュ９を防水するための第２のシール１０を配設するとよい。
【００４５】
また、クランク部４は、第１クランク部材４ａのクランクピン部４ａ2でアッパーアーム５１の第１連結部５１ａに連結する。クランクピン部４ａ2と第１連結部５１ａの間には、滑り軸受としての第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ１３、及びゴムブッシュ１４が配設されている。
【００４６】
第１のメタルブッシュ１２は、減速部３に近い側、すなわち第１クランク軸部４ａ1に近い側でクランクピン部４ａ2の外周に当接する第１の円筒部１２ａと、第１の円筒部１２ａの第１クランク軸部４ａ1に近い側の端部から径方向の外側に突出した第１のフランジ部１２ｂとを有する。また、第２のメタルブッシュ１３は、減速部３とは反対側、すなわち第２クランク軸部４ｂ2に近い側でクランクピン部４ａ2の外周に当接する第２の円筒部１３ａと、第２の円筒部１３ａの第２クランク軸部４ｂ2に近い側の端部から径方向の外側に突出した第２のフランジ部１３ｂとを有する。
【００４７】
第１のメタルブッシュ１２の第１の円筒部１２ａの軸方向の長さと第２のメタルブッシュ１３の第２の円筒部１３ａの軸方向の長さを足した長さは、クランクピン部４ａ2の長さよりも短くする。また、第１のフランジ部１２ｂと第２のフランジ部１３ｂは、それぞれゴムブッシュ１４に引っ掛かり、第１の円筒部１２ａと第２の円筒部１３ａは、それぞれ移動できないように配置される。その結果、第１のメタルブッシュ１２の第１の円筒部１２ａと第２のメタルブッシュ１３の第２の円筒部１３ａの間には、軸方向に空間Ｓが設けられる。空間Ｓを設けることにより、摩擦によって発生する熱を低減することができる。
【００４８】
ゴムブッシュ１４は、略円筒状に形成され、第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３の径方向外周に当接し、アッパーアーム５１の第１連結部５１ａの内周に当接して設けられる。
【００４９】
このように、最も摺動の激しいクランクピン部４ａ2の径方向外周に第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３を配置することで、滑り運動による摩耗を低減し、クランクピン部４ａ2、第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３の寿命を延ばすことが可能となる。
【００５０】
また、第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３の径方向外周にゴムブッシュ１４を配置することで、路面から車輪４０を通してアッパーアーム５１にかかる衝撃力をゴムブッシュ１４が吸収し低減することで、第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３に加わる外力を低減し、第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３の寿命を延ばすことが可能となる。
【００５１】
さらに、クランク部４の軸方向において第１のメタルブッシュ１２と第２のメタルブッシュ１３の間に空間Ｓを設けることにより、摩擦によって発生する熱を低減し、クランクピン部４ａ2、第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ１３及びゴムブッシュ１４の劣化を低減し、寿命を延ばすことが可能となる。
【００５２】
第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３は、金属からなるので、錆を低減するため、防水及び防塵対策が必要である。そこで、本実施形態では、一端を第１クランク部材４ａに当接し、他端をアッパーアーム５１の第１連結部５１ａに当接して、第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ１３及びゴムブッシュ１４を覆うカバー部材としての第１のカバー部材１５を設ける。また、一端を第２クランク部材４ｂに当接し、他端をアッパーアーム５１の第１連結部５１ａに当接して、第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ１３及びゴムブッシュ１４を覆うカバー部材としての第２のカバー部材１６を設ける。
【００５３】
第１のカバー部材１５及び第２のカバー部材１６は、ゴム等の水密性の高い材料を使用し、外側から水や塵等を第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ及びゴムブッシュ１４側に浸入させないように設置される。
【００５４】
さらに、図１に示すように、本実施形態では、キャンバ角調整ユニット１を車体２０に設置するための支持ブラケットとしてのユニット支持ブラケット１７を、クランク部４の少なくとも一部を覆うように形成する。
【００５５】
ユニット支持ブラケット１７は、図３に示すように、ボルト等によりユニット支持メンバ２３に取り付けられる車体支持部１７ａと、円筒状に形成され、クランク部４の少なくとも一部を覆う側面部１７ｂと、第１のクランク支持部材５を介して第１クランク軸部４ａ1を支持する第１の支持部１７ｃと、第２のクランク支持部材８を介して第２クランク軸部４ｂ2を支持する第２の支持部１７ｄと、を有する。したがって、ユニット支持ブラケット１７の強度が向上し、クランク部４をさらに安定して支持することが可能となる。なお、側面部１７ｂは、第１の支持部１７ｃと第２の支持部１７ｄの間に設けられればよく、円筒状でなくてもよい。
【００５６】
ユニット支持ブラケット１７は、スチール材料をプレス加工することにより、一体的に形成されることが好ましい。このように形成することにより、短時間で安価に形成することが可能となる。また、一体成形することにより、クランク部４の軸位置のぶれが低減され、安定して支持することで回転精度が向上すると共に、強度が向上し、乗り心地良くキャンバ角の調整を行うことが可能となる。
【００５７】
また、クランク部４にはクランク角度取得部材としての角度センサ１１を設けることが好ましい。本実施形態では、角度センサ１１は、第２クランク部材４ｂの第２クランク軸部４ｂ2に隣接して設けられ、回転角を計測している。センサの構成については、既存のマーカー等を読み取る光センサ等でよい。そして、角度センサ１１の計測した角度に応じて、キャンバ角が付与されていることを示す図示しない表示装置、モータ２ａ又は車両のアクセルやブレーキ等の操作系を制御するとよい。
【００５８】
クランク部４に隣接してバネ上に角度センサ１１を設けることで、バネ下に設ける場合と比較して、振動の影響を低減でき、高精度に検出することが可能となる。なお、クランク角度取得部材は、第１クランク部材４ａ側に取り付けてもよい。また、モータ２ａや減速部３に設け回転数を計測する回転数センサとしてもよい。
【００５９】
次に、本実施形態のキャンバ角調整ユニット１の作動について説明する。
【００６０】
図５は実施形態の作動状態のキャンバ角調整装置を前方から見た図、図６は図５のＥ−Ｅ断面図である。
【００６１】
まず、図示しない制御装置等によりキャンバ角を調整するよう指示があると、駆動部材２のモータ２ａが駆動する。モータ２ａの駆動力は、減速部３で減速される。
【００６２】
減速部３では、まず、モータ２ａの出力軸２ｂに連結されたサンギヤ３ｃが回転する。サンギヤ３ｃが回転すると、サンギヤ３ｃの周囲に配置された複数の第１プラネタリギヤ３ｄがサンギヤ３ｃとアウターギヤ３ｂとの間を回転しながら移動する。第１プラネタリギヤ３ｄが移動すると、第１プラネタリギヤ３ｄを支持する第１プラネタリ軸３ｅが移動し、第１プラネタリ軸３ｅに固定された第１プラネタリキャリア３ｆが、回転軸３ｆ1を中心に回転する。第１プラネタリキャリア３ｆの回転軸３ｆ1が回転すると、回転軸３ｆ1とアウターギヤ３ｂとに噛み合う複数の第２プラネタリギヤ３ｇが回転軸３ｆ1の周囲を回転しながら移動する。第２プラネタリギヤ３ｇが移動すると、第２プラネタリギヤ３ｇを支持する第２プラネタリ軸３ｈが移動し、第２プラネタリ軸３ｈに固定された第２プラネタリキャリア３ｊが回転する。
【００６３】
減速部３の第２プラネタリキャリア３ｊの回転は、クランク部４に伝達され、第１クランク部材４ａ及び第２クランク部材４ｂが第１クランク軸部４ａ1及び第２クランク軸部４ｂ2のクランク軸を中心に回転する。
【００６４】
なお、本実施形態では、駆動部材２の駆動力を減速部３を介してクランク部４に伝達したが、減速部３を設けず、駆動部材２から駆動力をクランク部４に直接伝達する構成としてもよい。この場合、駆動部材２が駆動部を構成し、出力軸２ｂが駆動軸部を構成する。
【００６５】
第１クランク部材４ａ及び第２クランク部材４ｂが回転すると、クランク軸と偏心して配置されたクランクピン部４ａ2がクランク軸を中心に図４に示す状態から、図６に示すように車幅方向に略１８０°回転した状態となる。
【００６６】
クランク部４が回転することにより、クランクピン部４ａ2に連結されたアッパーアーム５１の第１連結部５１ａがクランクピン部４ａ2と共に回転する。第１連結部５１ａが回転すると、アッパーアーム５１が第１連結部５１ａに引っ張られ矢印Ｃ方向に移動する。アッパーアーム５１は第２連結部５１ｂを引っ張り、第２連結部５１ｂに連結されたハブ支持部材３３を引っ張る。
【００６７】
アッパーアーム５１に引っ張られたハブ支持部材３３は、第１ロアアーム５２の第２連結部５２ｂを中心に矢印Ｇの方向に回転する。
【００６８】
ハブ支持部材３３が矢印Ｇの方向に回転すると、ハブ部材３１及び車輪４０も矢印Ｇの方向に回転し、車輪４０にネガティブキャンバが付与される。
【００６９】
なお、車輪４０のネガティブキャンバを解除する際には、駆動部材２のモータ２ａを付与時の回転と同じ方向又は反対の逆方向に回転させる。
【００７０】
すると、付与時と同様に、減速部３を介してクランク部４が回転し、クランク軸と偏心して配置されたクランクピン部４ａ2がクランク軸を中心に図６に示す状態から、図４に示すように車幅方向に略１８０°回転した状態となる。そして、クランクピン部４ａ2に連結されたアッパーアーム５１がハブ支持部材３３を引っ張り、車輪４０のネガティブキャンバが解除される。
【００７１】
次に、このような本実施形態のキャンバ角調整ユニット１の車体２０への組み付け方法について説明する。図７〜図１７は、キャンバ角調整ユニット１の車体２０への組み付け工程を示す図である。図７はアッパーアームユニット１５１を組み立てる第１の工程を示す図、図８は第１の工程で完成したアッパーアームユニット１５１を示す図である。図９は、ユニット支持部材１７に第２のクランク支持部材８を挿入する第２の工程を示す図である。図１０は第３の工程におけるアッパーアームユニット１５１をユニット支持部材１７に組み付ける状態を示す図である。図１１は第３の工程におけるアッパーアームユニット１５１をユニット支持部材１７に挿入した状態を示す図、図１２は図１１を下方から見た図である。図１３は第３の工程におけるアッパーアームユニット１５１を第２のクランク支持部材８に挿入した状態を示す図、図１４は図１３を下方から見た図である。図１５は駆動部材２、減速部３及び第１のクランク支持部材５をクランク部４及びユニット支持部材１７に組み付ける第４の工程を示す図である。図１６は、ユニット支持メンバ２３にキャンバ角調整ユニット１を取り付ける第５の工程を示す図である。図１７は、ユニット支持メンバ２３にキャンバ角調整ユニット１を取り付けた状態を下方から見た斜視図である。
【００７２】
まず、第１の工程について説明する。図７に示すように、あらかじめゴムブッシュ１４を挿入してあるアッパーアーム５１の第１連結部５１ａの内側に第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３を挿入する。続いて、第１のカバー部材１５及び第２のカバー部材１６を第１連結部５１ａに取り付ける。次に、第１のカバー部材１５側から第１クランク部材４ａのクランクピン部４ａ2を第１のカバー部材１５及び第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ１３及び第２のカバー部材１６の内側に挿入する。次に、第２のカバー部材１６を挿通したクランクピン部４ａ2を第２クランク部材４ｂのクランクピン接合部４ｂ1に接合する。このように、組み立てることにより、図８に示すように、アッパーアームユニット１５１が完成する。
【００７３】
続いて、第２の工程について説明する。第２の工程では、図９に示すように、第２のクランク支持部材８をユニット支持部材１７に取り付ける。まず、第２のクランク支持部材８1を矢印ａのようにユニット支持部材１７の側面部１７ｂ、第１の支持部１７ｃ及び第２の支持部１７ｄに囲まれた空間の内側に挿入し、第２のクランク支持部材８2の状態とする。次に、第２のクランク支持部材８2を矢印ｂのようにユニット支持部材１７の第２の支持部１７ｄに設けられた孔１７ｄ1に挿通し、第２のクランク支持部材８3の状態とする。
【００７４】
第２のクランク支持部材８とユニット支持部材１７とは、着脱自在に嵌め込む構造であり、ボルト等により固着する必要はない。このように、ボルト等を用いることなく取り付けるため、部品点数が少なく、軽量化できると共に、安価に製造することが可能となる。
【００７５】
例えば、ユニット支持部材１７の第２の支持部１７ｄに設けられた孔１７ｄ1の周囲の一部にキー溝等の凹部を設け、第２のクランク支持部材８に凹部に嵌るキー等の凸部を設けて回転しないように取り付ければよい。また、簡単な構造でクランク部４を的確に支持することが可能となる。
【００７６】
次に、第３の工程について説明する。第３の工程は、図１０に示すように、第１の工程で組み立てたアッパーアームユニット１５１を、第２の工程で組み立てた第２のクランク支持部材８を取り付けたユニット支持部材１７に組み付ける工程である。
【００７７】
まず、図１１に示すように、アッパーアームユニット１５１をユニット支持部材１７の側面部１７ｂ、第１の支持部１７ｃ及び第２の支持部１７ｄに囲まれた収納部１７ｅの内側に挿入する。なお、図１１は、理解を容易にするためにユニット支持部材１７を透過して示している。
【００７８】
具体的には、図１２に示すように、アッパーアームユニット１５１の第１のカバー部材１５及び第２のカバー部材１６もしくは第１連結部５１ａのうち一番長い外径Ｌ１は、ユニット支持部材１７の空間の入口を形成するクランク軸４ａ2に直交する方向における側面部１７ｂの第１の端部１７ｂ1から第２の端部１７ｂ2までの直線距離Ｌ２よりも短く形成されている。したがって、アッパーアームユニット１５１をユニット支持部材１７の側面部２内側の収納部１７ｅに挿入する際に、円滑に挿入することが可能となる。
【００７９】
なお、側面部１７ｂには、アッパーアーム５１の可動域に対応して開口１７ｂ3が設けられているので、アッパーアームユニット１５１をユニット支持部材１７の収納部１７ｅに挿入する際には、アッパーアーム５１が開口１７ｂ3に挿入されるように位置を対応させて挿入してもよい。
【００８０】
また、アッパーアームユニット１５１の第１クランク部材４ａと第２クランク部材４ｂからなるクランク部４のクランク軸方向の長さＬ３がユニット支持部材１７の第１の支持部１７ｃと第２のクランク支持部材８の間の距離Ｌ４よりも長い場合には、アッパーアームユニット１５１をユニット支持部材１７の収納部１７ｅに挿入する際に、アッパーアームユニット１５１を傾斜させて、第１クランク部材４ａ側を第１の支持部１７ｃの孔１７ｃ1に挿入するとよい。したがって、第１の支持部１７ｃの孔１７ｃ1の直径を、アッパーアームユニット１５１の第１のカバー部材１５及び第２のカバー部材１６もしくは第１連結部５１ａのうち長い方の直径Ｌ１よりも長くすると、第１の支持部１７ｃを通過するアッパーアームユニット１５１の割合が増加するので、一度クランク部４を孔１７ｃ1に通過させた後、第２の支持部１７ｄの方向に移動させることができ、ユニット支持部材１７のクランク軸方向の長さを短くすることが可能となる。
【００８１】
次に、図１３に示すように、アッパーアームユニット１５１の第２クランク部材４ｂを第２のクランク支持部材８に挿入する。具体的には、図４に示した第２のクランク支持ブッシュ９を防水するための第２のシール１０をクランク支持部材８に配設して、その後、第２クランク軸部４ｂ2を第２のクランク支持部材８に挿入する。なお、図４に示した第２のクランク支持ブッシュ９を防水するための第２のシール１０はあらかじめクランク支持部材８に設けておいてもよい。この時点では、図１４に示すように、アッパーアームユニット１５１の第１クランク部材４ａは、まだ支持されていない。
【００８２】
次に、第４の工程について説明する。第４の工程では、図１５に示すように、あらかじめ組み立てておいた駆動部材２、減速部３及び第１のクランク支持部材５からなる駆動ユニット１０２をアッパーアームユニット１５１及びユニット支持部材１７に組み付ける。
【００８３】
第１のクランク支持部材５は、減速部３の蓋となる機能を備えている。したがって、あらかじめ別の場所で組み立てておくことが可能である。このように、第１のクランク支持部材５が減速部３の蓋となる機能を備えているので、部品点数が少なく、軽量化できると共に、安価に製造することが可能となる。また、簡単な構造でクランク部４を的確に支持することが可能となる。
【００８４】
この駆動ユニット１０２をアッパーアームユニット１５１及びユニット支持部材１７に組み付ける際には、図４で示したように、減速部３の第２プラネタリキャリア３ｊが、クランク部４の端部と当接することによって、位置決めされる。したがって、第１のクランク支持部材５に干渉せず、第１クランク部材４ａの第１クランク軸部４ａ1と一体で回転するように組み付けられる。例えば、減速部３の第２プラネタリキャリア３ｊの外周に形成したスプラインと、第１クランク部材４ａの第１クランク軸部４ａ1の内周に形成したスプラインとを嵌め込めばよい。
【００８５】
その後、減速部３のケース３ａと第１のクランク支持部材５をボルト等でユニット支持部材１７に取り付ける。
【００８６】
次に、第５の工程について説明する。第５の工程では、図１６に示すように、アッパーアームユニット１５１及び駆動ユニット１０２が組み付けられたユニット支持部材１７を車体２０の第１サスペンションメンバ２１及びユニット支持メンバ２３に取り付ける。
【００８７】
このように、ユニット支持ブラケット１７に駆動部材２、減速部３、クランク部４、及び連結部材５１を組み付けてユニットを形成するので、車体への組付けが容易となり、組み付け時間を短縮することが可能となる。
【００８８】
ユニット支持部材１７を車体２０の第１サスペンションメンバ２１及びユニット支持メンバ２３に取り付けると、図１７に示しように、クランク軸に直交する方向におけるユニット支持部材１７の側面部１７ｂの第１の端部１７ｂ1と車体２０のユニット支持メンバ２３との間には、直線距離Ｌ５の隙間が存在する。この直線距離Ｌ５は、図１２に示したアッパーアームユニット１５１の第１のカバー部材１５及び第２のカバー部材１６もしくは第１連結部５１ａのうち一番長い外径Ｌ１よりも短い。
【００８９】
このように、ユニット支持部材１７を車体２０の第１サスペンションメンバ２１及びユニット支持メンバ２３に取り付けて、ユニット支持部材１７の側面部１７ｂの第１の端部１７ｂ1と車体２０のユニット支持メンバ２３との間の距離Ｌ５を短くすることで、石や泥等の異物の侵入を低減することができ、キャンバ角調整ユニット１の作動時の信頼性を向上することが可能となる。
【００９０】
なお、図１８に示すように、アッパーアームユニット１５１を組み付けたユニット支持部材１７を、先に車体２０のユニット支持メンバ２３に取り付けて、その後、駆動ユニット１０２を組み付けて、キャンバ角調整ユニット１を組み立ててもよい。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態によれば、車体２０と車輪４０を支持するハブ３０とを連結し、車輪４０のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置１において、車体２０に設置され駆動力を発生するモータ２ａ及びモータ２ａの発生した駆動力を出力する出力軸２ｂを有する駆動部材２と、出力軸２ｂから出力される駆動力が伝達されるクランク軸４ａ1，４ｂ2、並びにクランク軸４ａ1，４ｂ2に対して偏心したクランクピン４ａ2，４ｂ1を有するクランク部４と、クランクピン４ａ2，４ｂ1とハブ３０とを連結するアッパーアーム５１と、クランクピン４ａ2，４ｂ1とアッパーアーム５１の間に設けられるメタルブッシュ１２，１３及びゴムブッシュ１４と、を備えるので、小型でありながら連結部分の回転角度が大きく乗り心地の良いキャンバ角調整装置を提供することが可能となる。
【００９２】
また、メタルブッシュ１２，１３は、ゴムブッシュ１４の径方向内側に配置されるので、最も摺動の激しい回転移動する部材と当接する部分にメタルブッシュ１２，１３を配置することで、滑り運動による摩耗を低減し、クランクピン部４ａ2及びクランクピン接合部４ｂ1、並びにメタルブッシュ１２，１３の寿命を延ばすことが可能となる。また、メタルブッシュ１２，１３の外周にゴムブッシュ１４を配置することで、路面から車輪を通してアッパーアーム５１にかかる衝撃力をゴムブッシュ１４が吸収し低減することで、メタルブッシュに加わる外力を低減し、メタルブッシュ１２，１３の寿命を延ばすことが可能となる。
【００９３】
また、メタルブッシュ１２，１３は、クランクピン４ａ2，４ｂ1の駆動部材２側に配置される第１のメタルブッシュ１２と、クランクピン４ａ2，４ｂ1の駆動部材２とは反対側で第１のメタルブッシ１２ュに対してクランク部４の軸方向において空間をあけて配置される第２のメタルブッシュ１３と、を有するので、摩擦による熱の発生を低減し、クランクピン部４ａ2及びクランクピン接合部４ｂ1、第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ１３、並びにゴムブッシュ１４の劣化を低減し、寿命を延ばすことが可能となる。
【００９４】
また、クランク部４とアッパーアーム５１に当接し、メタルブッシュ１２，１３及びゴムブッシュ１４を覆うカバー１５，１６を有するので、水や塵等をメタルブッシュ１２，１３及びゴムブッシュ１４側に浸入させないようし、金属からなるメタルブッシュ１２，１３の防水及び防塵対策を確保し、錆を低減することが可能となる。
【符号の説明】
【００９５】
１…キャンバ角調整ユニット（キャンバ角調整装置）、２…駆動部材（駆動部）、２ａ…モータ、２ｂ…出力軸（駆動軸部）、３…減速部（駆動部、駆動軸部）、４…クランク部、４ａ1…第１クランク軸部（クランク軸）、４ａ2…クランクピン部（クランクピン）、４ｂ1…クランクピン接合部（クランクピン）、４ｂ2…第２クランク軸部（クランク軸）、５…第１のクランク支持部材、６…第１のクランク支持ブッシュ、７…第１のシール、８…第２のクランク支持部材、９…第２のクランク支持ブッシュ、１０…第２のシール、１１…角度センサ（クランク角度取得部材）、１２…第１のメタルブッシュ（メタルブッシュ）、１３…第２のメタルブッシュ（メタルブッシュ）、１４…ゴムブッシュ、１５…第１のカバー部材（カバー部材）、１６…第２のカバー部材（カバー部材）、１７…ユニット支持ブラケット（支持ブラケット）、２０…車体、２１…第１サスペンションメンバ、２２…第２サスペンションメンバ、２３…ユニット支持メンバ、３０…ハブ、３１…ハブ部材、３２…ディスクブレーキ、３３…ハブ支持部材（回動部材）、４０…車輪、４１…ホイール、４２…タイヤ、５０…懸架装置、５１…アッパーアーム（連結部材）、５２…第１ロアアーム、５３…スプリング、５４…ショックアブソーバ、５５…トレーリングアーム、５６…第２ロアアーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪のキャンバ角を調整する際に用いられる車両用キャンバ角調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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を車体に対し１点で支持するボールジョイントと、アクスルにおけるボールジョイント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のアクチュエータを制御する制御手段と、を備えたものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２２９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された発明では、アッパーアームとサスペンションメンバとの連結をブッシュで行っている。一般にダブルウィッシュボーン式のサスペンションの場合、アッパーアームとサスペンションメンバとの連結では、走行時に発生する外乱を吸収し、乗り心地を良くするためにゴムブッシュを用いる場合が多い。
【０００５】
しかしながら、アッパーアームとサスペンションメンバとの連結部分にテコクランク機構等を用いることで回転移動する場合、アッパーアームとクランク軸との連結部分にゴムブッシュのみを用いると、ゴムの弾性域によって回転角度が決定し、ゴムの弾性域によって決定した回転角度以上回転させると、ゴムがねじ切れてしまう場合がある。
【０００６】
また、回転角度を大きくしようとゴムの弾性域を大きくすると、ゴムブッシュの径方向の寸法が増大し、装置が大型化してしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであって、小型でありながら連結部分の回転角度が大きく乗り心地の良いキャンバ角の調整を行うキャンバ角調整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】
【０００８】
そのために本発明のキャンバ角調整装置は、車体と車輪を支持するハブとを連結し、前記車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置において、前記車体に設置され駆動力を発生するモータ及び前記モータの発生した駆動力を出力する出力軸を有する駆動部材と、前記出力軸から出力される駆動力が伝達されるクランク軸及び前記クランク軸に対して偏心したクランクピンを有するクランク部と、前記クランクピンと前記ハブとを連結する連結部材と、前記クランクピンと前記連結部材の間に設けられるメタルブッシュ及びゴムブッシュと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記メタルブッシュは、前記ゴムブッシュの径方向内側に配置されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記メタルブッシュは、前記クランクピンの前記駆動部材側に配置される第１のメタルブッシュと、前記クランクピンの前記駆動部材とは反対側で前記第１のメタルブッシュに対して前記クランクピンの軸方向において空間をあけて配置される第２のメタルブッシュと、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、前記クランク部と前記連結部材に当接し、前記メタルブッシュ及び前記ゴムブッシュを覆うカバー部材を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、車体と車輪を支持するハブとを連結し、前記車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置において、前記車体に設置され駆動力を発生するモータ及び前記モータの発生した駆動力を出力する出力軸を有する駆動部材と、前記出力軸から出力される駆動力が伝達されるクランク軸及び前記クランク軸に対して偏心したクランクピンを有するクランク部と、前記クランクピンに連結される第１連結部、前記ハブに連結される第２連結部、及び前記第１連結部と前記第２連結部を連結するアーム部を有する連結部材と、前記クランクピンと前記連結部材の間に設けられるメタルブッシュ及びゴムブッシュと、を備えるので、小型でありながら連結部分の回転角度が大きく乗り心地の良いキャンバ角調整装置を提供することが可能となる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明によれば、前記メタルブッシュは、前記ゴムブッシュの径方向内側に配置されるので、最も摺動の激しい回転移動する部材と当接する部分にメタルブッシュを配置することで、滑り運動による摩耗を低減し、クランクピン及びメタルブッシュの寿命を延ばすことが可能となる。また、メタルブッシュの外周にゴムブッシュを配置することで、路面から車輪を通して連結部材にかかる衝撃力をゴムブッシュが吸収し低減することで、メタルブッシュに加わる外力を低減し、メタルブッシュの寿命を延ばすことが可能となる。
【００１４】
また、請求項３記載の発明によれば、前記メタルブッシュは、前記クランクピンの前記駆動部材側に配置される第１のメタルブッシュと、前記クランクピンの前記駆動部材とは反対側で前記第１のメタルブッシュに対して前記クランクピンの軸方向において空間をあけて配置される第２のメタルブッシュと、を有するので、摩擦による熱の発生を低減し、クランクピン、第１のメタルブッシュ、第２のメタルブッシュ及びゴムブッシュの劣化を低減し、寿命を延ばすことが可能となる。
【００１５】
また、請求項４記載の発明によれば、前記クランク部と前記連結部材に当接し、前記メタルブッシュ及び前記ゴムブッシュを覆うカバー部材を有するので、水や塵等をメタルブッシュ及びゴムブッシュ側に浸入させないようし、金属からなるメタルブッシュの防水及び防塵対策を確保し、錆を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態のキャンバ角調整装置の前方斜視図である。
【図２】実施形態のキャンバ角調整装置を前方から見た図である。
【図３】実施形態のキャンバ角調整装置を上方から見た図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】実施形態の作動状態のキャンバ角調整装置を前方から見た図である。
【図６】図５のＥ−Ｅ断面図である。
【図７】アッパーアームのユニットを組み立てる第１の工程を示す図である。
【図８】第１の工程で完成したアッパーアームユニットを示す図である。
【図９】ユニット支持部材に第２のクランク支持部材を挿入する第２の工程を示す図である。
【図１０】第３の工程におけるアッパーアームユニットをユニット支持部材に組み付ける前の状態を示す図である。
【図１１】第３の工程におけるアッパーアームユニットをユニット支持部材に挿入した状態を示す図である。
【図１２】図１１を下方から見た図である。
【図１３】第３の工程におけるアッパーアームユニットを第２のクランク支持部材に挿入した状態を示す図である。
【図１４】図１３を下方から見た図である。
【図１５】駆動部材、減速部及び第１のクランク支持部材をクランク部及びユニット支持部材に組み付ける第４の工程を示す図である。
【図１６】ユニット支持メンバにキャンバ角調整ユニットを取り付ける第５の工程を示す図である。
【図１７】ユニット支持メンバにキャンバ角調整ユニットを取り付けた状態を下方から見た斜視図である。
【図１８】ユニット支持メンバにアッパーアームユニットを組み付けた後に駆動ユニットを組み付ける実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は実施形態のキャンバ角調整装置の前方斜視図、図２は実施形態のキャンバ角調整装置を前方から見た図、図３は実施形態のキャンバ角調整装置を上方から見た図、図４は図２のＡ−Ａ断面図である。ただし、図２及び図３の車輪は前方半分をカットした図である。また、矢印Ｆは車両前方、矢印Ｗは車両前後方向に直交する車両の車体幅方向を示す。
【００１９】
図１〜図４において、１はキャンバ角調整装置としてのキャンバ角調整ユニット、２は駆動部材、３は減速部、４はクランク部、５は第１のクランク支持部材、６は第１のクランク支持ブッシュ、７は第１のシール、８は第２のクランク支持部材、９は第２のクランク支持ブッシュ、１０は第２のシール、１１は角度取得部材としての角度検出センサ、１２は第１のメタルブッシュ、１３は第２のメタルブッシュ、１４はゴムブッシュ、１５は第１のカバー部材、１６は第２のカバー部材、１７はユニット支持ブラケット、２０は車体、２１は第１サスペンションメンバ、２２は第２サスペンションメンバ、２３はユニット支持メンバ、３０はハブ、３１はハブ部材、３２はディスクブレーキ、３３は回動部材としてのハブ支持部材、４０は車輪、４１はホイール、４２はタイヤである。５０は懸架装置、５１は連結部材としてのアッパーアーム、５２は第１ロアアーム、５３はスプリング、５４はショックアブソーバ、５５はトレーリングアーム、５６は第２ロアアーム、である。
【００２０】
本実施形態のキャンバ角調整ユニット１を取り付ける車両について説明する。
【００２１】
本実施形態の車両は、ダブルウィッシュボーン式サスペンションを用いた車両である。車両は、車体２０と、車輪４０と、車体２０に対して車輪４０を回転可能に支持するハブ３０と、車輪４０及びハブ３０を車体２０に対して懸架する懸架装置５０とを有する。
【００２２】
車体２０は、第１サスペンションメンバ２１と、第２サスペンションメンバ２２と、第１サスペンションメンバ２１及び第２サスペンションメンバ２２に掛け渡して設けられたユニット支持メンバ２３と、を有する。
【００２３】
ハブ３０は、図示しないドライブシャフトに連結されエンジンやモータ等の駆動力により回転する回転部３１と、回転部３１と共に回転するディスクブレーキをブレーキケースの内側に有するディスクブレーキ部３２と、車体２０と懸架装置５０を介して連結され、回転部３１を回転可能に支持するハブ支持部材３３と、を有する。また、ハブ支持部材３３は、鉛直方向の一方側で第２ロアアーム５６の他端に回転可能に支持され、他方側でアッパーアーム５１の他端に連結される。
【００２４】
車輪４０は、ハブ３０の回転部３１にボルト等により締着され、回転部３１と共に回転するホイール４１と、ホイール４１の外周に組み付けられるタイヤ４２と、を有する。
【００２５】
懸架装置５０は、アッパーアーム５１と、第１ロアアーム５２と、スプリング５３と、ショックアブソーバ５４と、トレーリングアーム５５と、第２ロアアーム５６とからなる。
【００２６】
アッパーアーム５１は、一端の第１連結部５１ａでクランク部材４のクランクピン部４ａ2に第１のアーム用メタルブッシュ１２、第２のアーム用メタルブッシュ１３、及びゴムブッシュ１４を介して回転可能に連結され、他端の第２連結部５１ｂでハブ３０のハブ支持部材３３にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両前後方向又は略前後方向の軸に対して回転可能に連結される。また、第１連結部５１ａと第２連結部５１ｂはアーム部５１ｃにより連結される。
【００２７】
第１ロアアーム５２は、図示しない一端の第１連結部で車体２０の第２サスペンションメンバ２２にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両前後方向又は略前後方向の軸に対して回転可能に連結され、他端の第２連結部５２ｂでハブ３０のハブ支持部材３３にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両前後方向又は略前後方向の軸に対して回転可能に連結される。
【００２８】
スプリング５３は、上方で第１スプリング受け５３ａを介して車体２０に連結され、下方で第２スプリング受け５３ｂを介して第１ロアアーム５２に連結される。
【００２９】
ショックアブソーバ５４は、図示しないが、上方で車体２０に連結され、下方で第１ロアアーム５２に連結される。
【００３０】
トレーリングアーム５５は、前方端の第１連結部で車体２０にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両幅方向又は略幅方向の軸に対して回転可能に連結され、後方端上方の第２連結部５５ｂでハブ３０のハブ支持部材３３にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両幅方向又は略幅方向の軸に対して回転可能に連結され、後方端下方の第３連結部５５ｃでハブ３０のハブ支持部材３３にボルト等で締結される。
【００３１】
第２ロアアーム５６は、一端の第１連結部５６ａで車体２０の第１サスペンションメンバ２１にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両前後方向又は略前後方向の軸に対して回転可能に連結され、他端の第２連結部５６ｂでハブ３０のハブ支持部材３３にゴムブッシュやピロボール等の軸受０７を介して車両前後方向又は略前後方向の軸に対して回転可能に連結される。なお、本実施形態では、第２ロアアーム５６は、アライメント時のトウ角を調整するトウコントロールリンクとしての機能を有する。
【００３２】
次に、本実施形態のキャンバ角調整ユニット１について説明する。
【００３３】
本実施形態のキャンバ角調整ユニット１は、車体２０と車輪４０を支持するハブ３０とを連結し、車輪４０のキャンバ角を調整するキャンバ角調整ユニット１において、車体２０に設置され駆動力を発生するモータ２ａ及びモータ２ａの発生した駆動力を出力する出力軸２ｂを有する駆動部材２と、出力軸２ｂに連結され駆動部材２の回転を減速する減速部３と、減速部３と連結されるクランク軸としての第１クランク軸部４ａ1及び第２クランク軸部４ｂ2、並びに第１クランク軸部４ａ1及び第２クランク軸部４ｂ2に対して偏心するクランクピンとしてのクランクピン部４ａ2及びクランクピン接合部４ｂ1を有するクランク部４と、クランクピン部４ａ2又はクランクピン接合部４ｂ1に連結される第１連結部５１ａ、ハブ３０に連結される第２連結部５１ｂ、及び第１連結部５１ａと第２連結部５１ｂを連結するアーム部５１ｃを有するアッパーアーム５１と、クランクピン部４ａ2及びクランクピン接合部４ｂ1とアッパーアーム５１の間に設けられるメタルブッシュ１２，１３及びゴムブッシュ１４と、を備える。
【００３４】
駆動部材２は、ＤＣモータ等からなるモータ２ａ、モータの駆動力を出力する出力軸２ｂ等からなる。モータ２ａは、懸架装置５０に対してバネ上に取り付けられている。このように、モータ２ａをバネ上に設置することにより、バネ下の軽量化が実現でき、乗り心地及び車両の運動性能が向上する。なお、ユニット支持メンバ２３は、あらかじめ車体２０に設けるのではなく、キャンバ角調整ユニット１の一部として設置してもよい。
【００３５】
また、図４に示すように、モータ２ａは、軸方向の長さが径方向の長さよりも短い扁平モータが好ましい。このように、モータ２ａを扁平モータとすることにより、設置スペースを小さくすることが可能となる。
【００３６】
減速部３は、駆動部材２の出力軸２ｂに取り付けられクランク部４にモータ２ａの駆動力を減速して伝達するものである。図４に示すように、本実施形態の減速部３は、ケース３ａと、ケース３ａに固定されたリング状のアウターギヤ３ｂと、モータ２ａの出力軸２ｂに連結されたサンギヤ３ｃと、サンギヤ３ｃとアウターギヤ３ｂとに噛み合いサンギヤ３ｃの駆動力によりサンギヤ３ｃの周囲を回転する複数の第１プラネタリギヤ３ｄと、第１プラネタリギヤ３ｄを支持する第１プラネタリ軸３ｅと、第１プラネタリ軸３ｅが固定され、第１プラネタリギヤ３ｄがサンギヤ３ｃの周囲を回転することにより回転軸３ｆ1を中心に回転するプラネタリキャリアとしての第１プラネタリキャリア３ｆと、第１プラネタリキャリア３ｆの回転軸３ｆ1とアウターギヤ３ｂとに噛み合い、第１プラネタリキャリア３ｆの回転軸３ｆ1の周囲を回転する複数の第２プラネタリギヤ３ｇと、第２プラネタリギヤ３ｇを支持する第２プラネタリ軸３ｈと、第２プラネタリ軸３ｈに固定され、第２プラネタリギヤ３ｇが第１プラネタリキャリア３ｆの回転軸３ｆ1の周囲を回転することにより回転するプラネタリキャリアとしての第２プラネタリキャリア３ｊと、を有する。
【００３７】
第１プラネタリキャリア３ｆの回転軸３ｆ1は、一方をサンギヤ３ｃに回転可能に軸支持され、他方を第２プラネタリキャリア３ｊに回転可能に軸支持されている。また、第２プラネタリキャリア３ｊの軸のクランク部４に近い側は、外周に第１クランク軸部４ａ1と噛み合うスプラインが形成されている。このように、第１プラネタリキャリア３ｆ及び第２プラネタリキャリア３ｊを支持することで、第１プラネタリキャリア３ｆ及び第２プラネタリキャリア３ｊが的確に支持され、的確に動力を伝達することが可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態では、第１プラネタリギヤ３ｄ及び第２プラネタリギヤ３ｇは、それぞれ３個使用しているが、これに限らず、可能であれば何個でもよい。また、本実施形態では、第１プラネタリギヤ３ｄと第２プラネタリギヤ３ｇを有する２段の構成となっているが、第１プラネタリキャリア３ｆと第２プラネタリギヤ３ｇを用いずに、一方をサンギヤ３ｃに回転可能に軸支持された第２プラネタリキャリア３ｊの第２プラネタリ軸３ｈに第１プラネタリギヤ３ｄを回転可能に軸支持させる１段の構成でもよい。
【００３９】
このように、減速部３をプラネタリギヤで構成することにより、設置スペースを小さくすることが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態では、駆動部材２と減速部３とで駆動部を構成し、出力軸２ｂと減速部３とで駆動軸部を構成する。
【００４１】
クランク部４は、減速部３の第２プラネタリキャリア３ｊのスプラインと噛み合うスプラインが内周に形成されて第２プラネタリキャリア３ｊと一体に回転する第１クランク軸部４ａ1及びアッパーアーム５１の第１連結部５１ａに連結されるクランクピン部４ａ2を有する第１クランク部材４ａと、第１クランク部材４ａのクランクピン部４ａ2に一体的に回転可能となるように取り付けられるクランクピン接合部４ｂ1、並びに第１クランク軸部４ａ1と同軸で、クランクピン部４ａ2及びクランクピン接合部４ｂ1に対して偏心している第２クランク軸部４ｂ2を有する第２クランク部材４ｂとからなる。
【００４２】
なお、第１クランク軸部４ａ1及び第２クランク軸部４ｂ2でクランク軸を構成し、クランクピン部４ａ2及びクランクピン接合部４ｂ1でクランクピンを構成する。
【００４３】
クランク部４は、第１クランク軸部４ａ1で第１のクランク支持部材５に第１のクランク支持ブッシュ６を介して回転可能に支持され、第２クランク軸部４ｂ2で第２のクランク支持部材８に第２のクランク支持ブッシュ９を介して回転可能に支持されている。
【００４４】
第１のクランク支持ブッシュ６及び第２のクランク支持ブッシュ９はメタルブッシュが好ましい。メタルブッシュの場合には防水が必要なため、第１クランク軸部４ａ1と第１のクランク支持部材５の間には、第１のクランク支持ブッシュ６を防水するための第１のシール７を配設するとよい。同様に、第２クランク軸部４ｂ2と第２のクランク支持部材８の間には、第２のクランク支持ブッシュ９を防水するための第２のシール１０を配設するとよい。
【００４５】
また、クランク部４は、第１クランク部材４ａのクランクピン部４ａ2でアッパーアーム５１の第１連結部５１ａに連結する。クランクピン部４ａ2と第１連結部５１ａの間には、滑り軸受としての第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ１３、及びゴムブッシュ１４が配設されている。
【００４６】
第１のメタルブッシュ１２は、減速部３に近い側、すなわち第１クランク軸部４ａ1に近い側でクランクピン部４ａ2の外周に当接する第１の円筒部１２ａと、第１の円筒部１２ａの第１クランク軸部４ａ1に近い側の端部から径方向の外側に突出した第１のフランジ部１２ｂとを有する。また、第２のメタルブッシュ１３は、減速部３とは反対側、すなわち第２クランク軸部４ｂ2に近い側でクランクピン部４ａ2の外周に当接する第２の円筒部１３ａと、第２の円筒部１３ａの第２クランク軸部４ｂ2に近い側の端部から径方向の外側に突出した第２のフランジ部１３ｂとを有する。
【００４７】
第１のメタルブッシュ１２の第１の円筒部１２ａの軸方向の長さと第２のメタルブッシュ１３の第２の円筒部１３ａの軸方向の長さを足した長さは、クランクピン部４ａ2の長さよりも短くする。また、第１のフランジ部１２ｂと第２のフランジ部１３ｂは、それぞれゴムブッシュ１４に引っ掛かり、第１の円筒部１２ａと第２の円筒部１３ａは、それぞれ移動できないように配置される。その結果、第１のメタルブッシュ１２の第１の円筒部１２ａと第２のメタルブッシュ１３の第２の円筒部１３ａの間には、軸方向に空間Ｓが設けられる。空間Ｓを設けることにより、摩擦によって発生する熱を低減することができる。
【００４８】
ゴムブッシュ１４は、略円筒状に形成され、第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３の径方向外周に当接し、アッパーアーム５１の第１連結部５１ａの内周に当接して設けられる。
【００４９】
このように、最も摺動の激しいクランクピン部４ａ2の径方向外周に第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３を配置することで、滑り運動による摩耗を低減し、クランクピン部４ａ2、第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３の寿命を延ばすことが可能となる。
【００５０】
また、第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３の径方向外周にゴムブッシュ１４を配置することで、路面から車輪４０を通してアッパーアーム５１にかかる衝撃力をゴムブッシュ１４が吸収し低減することで、第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３に加わる外力を低減し、第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３の寿命を延ばすことが可能となる。
【００５１】
さらに、クランク部４の軸方向において第１のメタルブッシュ１２と第２のメタルブッシュ１３の間に空間Ｓを設けることにより、摩擦によって発生する熱を低減し、クランクピン部４ａ2、第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ１３及びゴムブッシュ１４の劣化を低減し、寿命を延ばすことが可能となる。
【００５２】
第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３は、金属からなるので、錆を低減するため、防水及び防塵対策が必要である。そこで、本実施形態では、一端を第１クランク部材４ａに当接し、他端をアッパーアーム５１の第１連結部５１ａに当接して、第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ１３及びゴムブッシュ１４を覆うカバー部材としての第１のカバー部材１５を設ける。また、一端を第２クランク部材４ｂに当接し、他端をアッパーアーム５１の第１連結部５１ａに当接して、第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ１３及びゴムブッシュ１４を覆うカバー部材としての第２のカバー部材１６を設ける。
【００５３】
第１のカバー部材１５及び第２のカバー部材１６は、ゴム等の水密性の高い材料を使用し、外側から水や塵等を第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ及びゴムブッシュ１４側に浸入させないように設置される。
【００５４】
さらに、図１に示すように、本実施形態では、キャンバ角調整ユニット１を車体２０に設置するための支持ブラケットとしてのユニット支持ブラケット１７を、クランク部４の少なくとも一部を覆うように形成する。
【００５５】
ユニット支持ブラケット１７は、図３に示すように、ボルト等によりユニット支持メンバ２３に取り付けられる車体支持部１７ａと、円筒状に形成され、クランク部４の少なくとも一部を覆う側面部１７ｂと、第１のクランク支持部材５を介して第１クランク軸部４ａ1を支持する第１の支持部１７ｃと、第２のクランク支持部材８を介して第２クランク軸部４ｂ2を支持する第２の支持部１７ｄと、を有する。したがって、ユニット支持ブラケット１７の強度が向上し、クランク部４をさらに安定して支持することが可能となる。なお、側面部１７ｂは、第１の支持部１７ｃと第２の支持部１７ｄの間に設けられればよく、円筒状でなくてもよい。
【００５６】
ユニット支持ブラケット１７は、スチール材料をプレス加工することにより、一体的に形成されることが好ましい。このように形成することにより、短時間で安価に形成することが可能となる。また、一体成形することにより、クランク部４の軸位置のぶれが低減され、安定して支持することで回転精度が向上すると共に、強度が向上し、乗り心地良くキャンバ角の調整を行うことが可能となる。
【００５７】
また、クランク部４にはクランク角度取得部材としての角度センサ１１を設けることが好ましい。本実施形態では、角度センサ１１は、第２クランク部材４ｂの第２クランク軸部４ｂ2に隣接して設けられ、回転角を計測している。センサの構成については、既存のマーカー等を読み取る光センサ等でよい。そして、角度センサ１１の計測した角度に応じて、キャンバ角が付与されていることを示す図示しない表示装置、モータ２ａ又は車両のアクセルやブレーキ等の操作系を制御するとよい。
【００５８】
クランク部４に隣接してバネ上に角度センサ１１を設けることで、バネ下に設ける場合と比較して、振動の影響を低減でき、高精度に検出することが可能となる。なお、クランク角度取得部材は、第１クランク部材４ａ側に取り付けてもよい。また、モータ２ａや減速部３に設け回転数を計測する回転数センサとしてもよい。
【００５９】
次に、本実施形態のキャンバ角調整ユニット１の作動について説明する。
【００６０】
図５は実施形態の作動状態のキャンバ角調整装置を前方から見た図、図６は図５のＥ−Ｅ断面図である。
【００６１】
まず、図示しない制御装置等によりキャンバ角を調整するよう指示があると、駆動部材２のモータ２ａが駆動する。モータ２ａの駆動力は、減速部３で減速される。
【００６２】
減速部３では、まず、モータ２ａの出力軸２ｂに連結されたサンギヤ３ｃが回転する。サンギヤ３ｃが回転すると、サンギヤ３ｃの周囲に配置された複数の第１プラネタリギヤ３ｄがサンギヤ３ｃとアウターギヤ３ｂとの間を回転しながら移動する。第１プラネタリギヤ３ｄが移動すると、第１プラネタリギヤ３ｄを支持する第１プラネタリ軸３ｅが移動し、第１プラネタリ軸３ｅに固定された第１プラネタリキャリア３ｆが、回転軸３ｆ1を中心に回転する。第１プラネタリキャリア３ｆの回転軸３ｆ1が回転すると、回転軸３ｆ1とアウターギヤ３ｂとに噛み合う複数の第２プラネタリギヤ３ｇが回転軸３ｆ1の周囲を回転しながら移動する。第２プラネタリギヤ３ｇが移動すると、第２プラネタリギヤ３ｇを支持する第２プラネタリ軸３ｈが移動し、第２プラネタリ軸３ｈに固定された第２プラネタリキャリア３ｊが回転する。
【００６３】
減速部３の第２プラネタリキャリア３ｊの回転は、クランク部４に伝達され、第１クランク部材４ａ及び第２クランク部材４ｂが第１クランク軸部４ａ1及び第２クランク軸部４ｂ2のクランク軸を中心に回転する。
【００６４】
なお、本実施形態では、駆動部材２の駆動力を減速部３を介してクランク部４に伝達したが、減速部３を設けず、駆動部材２から駆動力をクランク部４に直接伝達する構成としてもよい。この場合、駆動部材２が駆動部を構成し、出力軸２ｂが駆動軸部を構成する。
【００６５】
第１クランク部材４ａ及び第２クランク部材４ｂが回転すると、クランク軸と偏心して配置されたクランクピン部４ａ2がクランク軸を中心に図４に示す状態から、図６に示すように車幅方向に略１８０°回転した状態となる。
【００６６】
クランク部４が回転することにより、クランクピン部４ａ2に連結されたアッパーアーム５１の第１連結部５１ａがクランクピン部４ａ2と共に回転する。第１連結部５１ａが回転すると、アッパーアーム５１が第１連結部５１ａに引っ張られ矢印Ｃ方向に移動する。アッパーアーム５１は第２連結部５１ｂを引っ張り、第２連結部５１ｂに連結されたハブ支持部材３３を引っ張る。
【００６７】
アッパーアーム５１に引っ張られたハブ支持部材３３は、第１ロアアーム５２の第２連結部５２ｂを中心に矢印Ｇの方向に回転する。
【００６８】
ハブ支持部材３３が矢印Ｇの方向に回転すると、ハブ部材３１及び車輪４０も矢印Ｇの方向に回転し、車輪４０にネガティブキャンバが付与される。
【００６９】
なお、車輪４０のネガティブキャンバを解除する際には、駆動部材２のモータ２ａを付与時の回転と同じ方向又は反対の逆方向に回転させる。
【００７０】
すると、付与時と同様に、減速部３を介してクランク部４が回転し、クランク軸と偏心して配置されたクランクピン部４ａ2がクランク軸を中心に図６に示す状態から、図４に示すように車幅方向に略１８０°回転した状態となる。そして、クランクピン部４ａ2に連結されたアッパーアーム５１がハブ支持部材３３を引っ張り、車輪４０のネガティブキャンバが解除される。
【００７１】
次に、このような本実施形態のキャンバ角調整ユニット１の車体２０への組み付け方法について説明する。図７〜図１７は、キャンバ角調整ユニット１の車体２０への組み付け工程を示す図である。図７はアッパーアームユニット１５１を組み立てる第１の工程を示す図、図８は第１の工程で完成したアッパーアームユニット１５１を示す図である。図９は、ユニット支持部材１７に第２のクランク支持部材８を挿入する第２の工程を示す図である。図１０は第３の工程におけるアッパーアームユニット１５１をユニット支持部材１７に組み付ける状態を示す図である。図１１は第３の工程におけるアッパーアームユニット１５１をユニット支持部材１７に挿入した状態を示す図、図１２は図１１を下方から見た図である。図１３は第３の工程におけるアッパーアームユニット１５１を第２のクランク支持部材８に挿入した状態を示す図、図１４は図１３を下方から見た図である。図１５は駆動部材２、減速部３及び第１のクランク支持部材５をクランク部４及びユニット支持部材１７に組み付ける第４の工程を示す図である。図１６は、ユニット支持メンバ２３にキャンバ角調整ユニット１を取り付ける第５の工程を示す図である。図１７は、ユニット支持メンバ２３にキャンバ角調整ユニット１を取り付けた状態を下方から見た斜視図である。
【００７２】
まず、第１の工程について説明する。図７に示すように、あらかじめゴムブッシュ１４を挿入してあるアッパーアーム５１の第１連結部５１ａの内側に第１のメタルブッシュ１２及び第２のメタルブッシュ１３を挿入する。続いて、第１のカバー部材１５及び第２のカバー部材１６を第１連結部５１ａに取り付ける。次に、第１のカバー部材１５側から第１クランク部材４ａのクランクピン部４ａ2を第１のカバー部材１５及び第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ１３及び第２のカバー部材１６の内側に挿入する。次に、第２のカバー部材１６を挿通したクランクピン部４ａ2を第２クランク部材４ｂのクランクピン接合部４ｂ1に接合する。このように、組み立てることにより、図８に示すように、アッパーアームユニット１５１が完成する。
【００７３】
続いて、第２の工程について説明する。第２の工程では、図９に示すように、第２のクランク支持部材８をユニット支持部材１７に取り付ける。まず、第２のクランク支持部材８1を矢印ａのようにユニット支持部材１７の側面部１７ｂ、第１の支持部１７ｃ及び第２の支持部１７ｄに囲まれた空間の内側に挿入し、第２のクランク支持部材８2の状態とする。次に、第２のクランク支持部材８2を矢印ｂのようにユニット支持部材１７の第２の支持部１７ｄに設けられた孔１７ｄ1に挿通し、第２のクランク支持部材８3の状態とする。
【００７４】
第２のクランク支持部材８とユニット支持部材１７とは、着脱自在に嵌め込む構造であり、ボルト等により固着する必要はない。このように、ボルト等を用いることなく取り付けるため、部品点数が少なく、軽量化できると共に、安価に製造することが可能となる。
【００７５】
例えば、ユニット支持部材１７の第２の支持部１７ｄに設けられた孔１７ｄ1の周囲の一部にキー溝等の凹部を設け、第２のクランク支持部材８に凹部に嵌るキー等の凸部を設けて回転しないように取り付ければよい。また、簡単な構造でクランク部４を的確に支持することが可能となる。
【００７６】
次に、第３の工程について説明する。第３の工程は、図１０に示すように、第１の工程で組み立てたアッパーアームユニット１５１を、第２の工程で組み立てた第２のクランク支持部材８を取り付けたユニット支持部材１７に組み付ける工程である。
【００７７】
まず、図１１に示すように、アッパーアームユニット１５１をユニット支持部材１７の側面部１７ｂ、第１の支持部１７ｃ及び第２の支持部１７ｄに囲まれた収納部１７ｅの内側に挿入する。なお、図１１は、理解を容易にするためにユニット支持部材１７を透過して示している。
【００７８】
具体的には、図１２に示すように、アッパーアームユニット１５１の第１のカバー部材１５及び第２のカバー部材１６もしくは第１連結部５１ａのうち一番長い外径Ｌ１は、ユニット支持部材１７の空間の入口を形成するクランク軸４ａ2に直交する方向における側面部１７ｂの第１の端部１７ｂ1から第２の端部１７ｂ2までの直線距離Ｌ２よりも短く形成されている。したがって、アッパーアームユニット１５１をユニット支持部材１７の側面部２内側の収納部１７ｅに挿入する際に、円滑に挿入することが可能となる。
【００７９】
なお、側面部１７ｂには、アッパーアーム５１の可動域に対応して開口１７ｂ3が設けられているので、アッパーアームユニット１５１をユニット支持部材１７の収納部１７ｅに挿入する際には、アッパーアーム５１が開口１７ｂ3に挿入されるように位置を対応させて挿入してもよい。
【００８０】
また、アッパーアームユニット１５１の第１クランク部材４ａと第２クランク部材４ｂからなるクランク部４のクランク軸方向の長さＬ３がユニット支持部材１７の第１の支持部１７ｃと第２のクランク支持部材８の間の距離Ｌ４よりも長い場合には、アッパーアームユニット１５１をユニット支持部材１７の収納部１７ｅに挿入する際に、アッパーアームユニット１５１を傾斜させて、第１クランク部材４ａ側を第１の支持部１７ｃの孔１７ｃ1に挿入するとよい。したがって、第１の支持部１７ｃの孔１７ｃ1の直径を、アッパーアームユニット１５１の第１のカバー部材１５及び第２のカバー部材１６もしくは第１連結部５１ａのうち長い方の直径Ｌ１よりも長くすると、第１の支持部１７ｃを通過するアッパーアームユニット１５１の割合が増加するので、一度クランク部４を孔１７ｃ1に通過させた後、第２の支持部１７ｄの方向に移動させることができ、ユニット支持部材１７のクランク軸方向の長さを短くすることが可能となる。
【００８１】
次に、図１３に示すように、アッパーアームユニット１５１の第２クランク部材４ｂを第２のクランク支持部材８に挿入する。具体的には、図４に示した第２のクランク支持ブッシュ９を防水するための第２のシール１０をクランク支持部材８に配設して、その後、第２クランク軸部４ｂ2を第２のクランク支持部材８に挿入する。なお、図４に示した第２のクランク支持ブッシュ９を防水するための第２のシール１０はあらかじめクランク支持部材８に設けておいてもよい。この時点では、図１４に示すように、アッパーアームユニット１５１の第１クランク部材４ａは、まだ支持されていない。
【００８２】
次に、第４の工程について説明する。第４の工程では、図１５に示すように、あらかじめ組み立てておいた駆動部材２、減速部３及び第１のクランク支持部材５からなる駆動ユニット１０２をアッパーアームユニット１５１及びユニット支持部材１７に組み付ける。
【００８３】
第１のクランク支持部材５は、減速部３の蓋となる機能を備えている。したがって、あらかじめ別の場所で組み立てておくことが可能である。このように、第１のクランク支持部材５が減速部３の蓋となる機能を備えているので、部品点数が少なく、軽量化できると共に、安価に製造することが可能となる。また、簡単な構造でクランク部４を的確に支持することが可能となる。
【００８４】
この駆動ユニット１０２をアッパーアームユニット１５１及びユニット支持部材１７に組み付ける際には、図４で示したように、減速部３の第２プラネタリキャリア３ｊが、クランク部４の端部と当接することによって、位置決めされる。したがって、第１のクランク支持部材５に干渉せず、第１クランク部材４ａの第１クランク軸部４ａ1と一体で回転するように組み付けられる。例えば、減速部３の第２プラネタリキャリア３ｊの外周に形成したスプラインと、第１クランク部材４ａの第１クランク軸部４ａ1の内周に形成したスプラインとを嵌め込めばよい。
【００８５】
その後、減速部３のケース３ａと第１のクランク支持部材５をボルト等でユニット支持部材１７に取り付ける。
【００８６】
次に、第５の工程について説明する。第５の工程では、図１６に示すように、アッパーアームユニット１５１及び駆動ユニット１０２が組み付けられたユニット支持部材１７を車体２０の第１サスペンションメンバ２１及びユニット支持メンバ２３に取り付ける。
【００８７】
このように、ユニット支持ブラケット１７に駆動部材２、減速部３、クランク部４、及び連結部材５１を組み付けてユニットを形成するので、車体への組付けが容易となり、組み付け時間を短縮することが可能となる。
【００８８】
ユニット支持部材１７を車体２０の第１サスペンションメンバ２１及びユニット支持メンバ２３に取り付けると、図１７に示しように、クランク軸に直交する方向におけるユニット支持部材１７の側面部１７ｂの第１の端部１７ｂ1と車体２０のユニット支持メンバ２３との間には、直線距離Ｌ５の隙間が存在する。この直線距離Ｌ５は、図１２に示したアッパーアームユニット１５１の第１のカバー部材１５及び第２のカバー部材１６もしくは第１連結部５１ａのうち一番長い外径Ｌ１よりも短い。
【００８９】
このように、ユニット支持部材１７を車体２０の第１サスペンションメンバ２１及びユニット支持メンバ２３に取り付けて、ユニット支持部材１７の側面部１７ｂの第１の端部１７ｂ1と車体２０のユニット支持メンバ２３との間の距離Ｌ５を短くすることで、石や泥等の異物の侵入を低減することができ、キャンバ角調整ユニット１の作動時の信頼性を向上することが可能となる。
【００９０】
なお、図１８に示すように、アッパーアームユニット１５１を組み付けたユニット支持部材１７を、先に車体２０のユニット支持メンバ２３に取り付けて、その後、駆動ユニット１０２を組み付けて、キャンバ角調整ユニット１を組み立ててもよい。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態によれば、車体２０と車輪４０を支持するハブ３０とを連結し、車輪４０のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置１において、車体２０に設置され駆動力を発生するモータ２ａ及びモータ２ａの発生した駆動力を出力する出力軸２ｂを有する駆動部材２と、出力軸２ｂから出力される駆動力が伝達されるクランク軸４ａ1，４ｂ2、並びにクランク軸４ａ1，４ｂ2に対して偏心したクランクピン４ａ2，４ｂ1を有するクランク部４と、クランクピン４ａ2，４ｂ1とハブ３０とを連結するアッパーアーム５１と、クランクピン４ａ2，４ｂ1とアッパーアーム５１の間に設けられるメタルブッシュ１２，１３及びゴムブッシュ１４と、を備えるので、小型でありながら連結部分の回転角度が大きく乗り心地の良いキャンバ角調整装置を提供することが可能となる。
【００９２】
また、メタルブッシュ１２，１３は、ゴムブッシュ１４の径方向内側に配置されるので、最も摺動の激しい回転移動する部材と当接する部分にメタルブッシュ１２，１３を配置することで、滑り運動による摩耗を低減し、クランクピン部４ａ2及びクランクピン接合部４ｂ1、並びにメタルブッシュ１２，１３の寿命を延ばすことが可能となる。また、メタルブッシュ１２，１３の外周にゴムブッシュ１４を配置することで、路面から車輪を通してアッパーアーム５１にかかる衝撃力をゴムブッシュ１４が吸収し低減することで、メタルブッシュに加わる外力を低減し、メタルブッシュ１２，１３の寿命を延ばすことが可能となる。
【００９３】
また、メタルブッシュ１２，１３は、クランクピン４ａ2，４ｂ1の駆動部材２側に配置される第１のメタルブッシュ１２と、クランクピン４ａ2，４ｂ1の駆動部材２とは反対側で第１のメタルブッシ１２ュに対してクランク部４の軸方向において空間をあけて配置される第２のメタルブッシュ１３と、を有するので、摩擦による熱の発生を低減し、クランクピン部４ａ2及びクランクピン接合部４ｂ1、第１のメタルブッシュ１２、第２のメタルブッシュ１３、並びにゴムブッシュ１４の劣化を低減し、寿命を延ばすことが可能となる。
【００９４】
また、クランク部４とアッパーアーム５１に当接し、メタルブッシュ１２，１３及びゴムブッシュ１４を覆うカバー１５，１６を有するので、水や塵等をメタルブッシュ１２，１３及びゴムブッシュ１４側に浸入させないようし、金属からなるメタルブッシュ１２，１３の防水及び防塵対策を確保し、錆を低減することが可能となる。
【符号の説明】
【００９５】
１…キャンバ角調整ユニット（キャンバ角調整装置）、２…駆動部材（駆動部）、２ａ…モータ、２ｂ…出力軸（駆動軸部）、３…減速部（駆動部、駆動軸部）、４…クランク部、４ａ1…第１クランク軸部（クランク軸）、４ａ2…クランクピン部（クランクピン）、４ｂ1…クランクピン接合部（クランクピン）、４ｂ2…第２クランク軸部（クランク軸）、５…第１のクランク支持部材、６…第１のクランク支持ブッシュ、７…第１のシール、８…第２のクランク支持部材、９…第２のクランク支持ブッシュ、１０…第２のシール、１１…角度センサ（クランク角度取得部材）、１２…第１のメタルブッシュ（メタルブッシュ）、１３…第２のメタルブッシュ（メタルブッシュ）、１４…ゴムブッシュ、１５…第１のカバー部材（カバー部材）、１６…第２のカバー部材（カバー部材）、１７…ユニット支持ブラケット（支持ブラケット）、２０…車体、２１…第１サスペンションメンバ、２２…第２サスペンションメンバ、２３…ユニット支持メンバ、３０…ハブ、３１…ハブ部材、３２…ディスクブレーキ、３３…ハブ支持部材（回動部材）、４０…車輪、４１…ホイール、４２…タイヤ、５０…懸架装置、５１…アッパーアーム（連結部材）、５２…第１ロアアーム、５３…スプリング、５４…ショックアブソーバ、５５…トレーリングアーム、５６…第２ロアアーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と車輪を支持するハブとを連結し、前記車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置において、
前記車体に設置され駆動力を発生するモータ及び前記モータの発生した駆動力を出力する出力軸を有する駆動部材と、
前記出力軸から出力される駆動力が伝達されるクランク軸及び前記クランク軸に対して偏心したクランクピンを有するクランク部と、
前記クランクピンと前記ハブとを連結する連結部材と、
前記クランクピンと前記連結部材の間に設けられるメタルブッシュ及びゴムブッシュと、
を備えることを特徴とするキャンバ角調整装置。
【請求項２】
前記メタルブッシュは、前記ゴムブッシュの径方向内側に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載のキャンバ角調整装置。
【請求項３】
前記メタルブッシュは、
前記クランクピンの前記駆動部材側に配置される第１のメタルブッシュと、
前記クランクピンの前記駆動部材とは反対側で前記第１のメタルブッシュに対して前記クランクピンの軸方向において空間をあけて配置される第２のメタルブッシュと、
を有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキャンバ角調整装置。
【請求項４】
前記クランク部と前記連結部材に当接し、前記メタルブッシュ及び前記ゴムブッシュを覆うカバー部材を有する
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調整装置。
【請求項１】
車体と車輪を支持するハブとを連結し、前記車輪のキャンバ角を調整するキャンバ角調整装置において、
前記車体に設置され駆動力を発生するモータ及び前記モータの発生した駆動力を出力する出力軸を有する駆動部材と、
前記出力軸から出力される駆動力が伝達されるクランク軸及び前記クランク軸に対して偏心したクランクピンを有するクランク部と、
前記クランクピンと前記ハブとを連結する連結部材と、
前記クランクピンと前記連結部材の間に設けられるメタルブッシュ及びゴムブッシュと、
を備えることを特徴とするキャンバ角調整装置。
【請求項２】
前記メタルブッシュは、前記ゴムブッシュの径方向内側に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載のキャンバ角調整装置。
【請求項３】
前記メタルブッシュは、
前記クランクピンの前記駆動部材側に配置される第１のメタルブッシュと、
前記クランクピンの前記駆動部材とは反対側で前記第１のメタルブッシュに対して前記クランクピンの軸方向において空間をあけて配置される第２のメタルブッシュと、
を有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキャンバ角調整装置。
【請求項４】
前記クランク部と前記連結部材に当接し、前記メタルブッシュ及び前記ゴムブッシュを覆うカバー部材を有する
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調整装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−１１６２５０（Ｐ２０１２−１１６２５０Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６５９９１（Ｐ２０１０−２６５９９１）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
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