JP2009173191A - 伸縮アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】 トーコントロールアクチュエータの第１、第２ハウジングからそれぞれ延びる第１、第２ハーネスの擦れに対する耐久性を高める。
【解決手段】 車輪を転舵するトーコントロールアクチュエータ１４の第１、第２ハウジング３１，３２からそれぞれ延びる第１、第２ハーネス１１１，１１４のうち、一方のハーネス１１１のターミナル１１２に他方のハーネス１１４をホルダ１１６を用いて固定することで両ハーネス１１１，１１４を１本に束ねるので、両ハーネス１１１，１１４の取り回しをすっきりさせることができる。これにより、トーコントロールアクチュエータ１４の作動に伴って両ハーネス１１１，１１４が振れても、それらが相互に擦れ合ったり、他部材と擦れ合うのを防止して耐久性を高めることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、モータを収納する第１ハウジングと、前記モータの駆動力で伸縮する出力ロッドを収納する第２ハウジングとを一体に結合し、前記第１ハウジングおよび前記出力ロッドをそれぞれ車体およびナックルに接続することで、前記ナックルに支持された車輪を転舵する伸縮アクチュエータに関する。

車両のサスペンション装置のアッパーリンクおよびロアリンクをアクチュエータで伸縮制御することで、車輪のバンプおよびリバウンドに伴うキャンバー角や対地トレッドの変化を抑制して操縦安定性能を高めるものにおいて、前記アクチュエータをモータで相対回転する雄ねじ部材および雌ねじ部材を備えた送りねじ機構で構成したものが、下記特許文献１により公知である。
特公平６−４７３８８号公報

ところで、かかる伸縮アクチュエータのハウジングを第１ハウジングおよび第２ハウジングに分割し、第１ハウジングに収納したモータから第１ハーネスを引き出すとともに第２ハウジングに設けたストロークセンサから第２ハーネスを引き出す場合、第１、第２ハーネスをそれぞれ別個に配線したとする。このようにすると、伸縮アクチュエータがその作動に伴って車体に対して変位したときに、第１、第２ハーネスが振れ易くなって相互に擦れ合ったり他部材と擦れ合ったりし、耐久性が低下する可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、伸縮アクチュエータの第１、第２ハウジングからそれぞれ延びる第１、第２ハーネスの擦れに対する耐久性を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、モータを収納する第１ハウジングと、前記モータの駆動力で伸縮する出力ロッドを収納する第２ハウジングとを一体に結合し、前記第１ハウジングおよび前記出力ロッドをそれぞれ車体およびナックルに接続することで、前記ナックルに支持された車輪を転舵する伸縮アクチュエータであって、前記モータから前記第１ハウジングを貫通して延びる第１ハーネスと、前記第２ハウジングに設けられて前記出力ロッドの伸縮位置を検出するストロークセンサから延びる第２ハーネスとを備え、前記第１、第２ハーネスの一方ハーネスのターミナルに他方のハーネスを固定することで両ハーネスを１本に束ねることを特徴とする伸縮アクチュエータが提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記ターミナルは前記他方のハーネスを固定するホルダを備えることを特徴とする伸縮アクチュエータが提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記他方のハーネスを前記ターミナルに一体にモールドすることを特徴とする伸縮アクチュエータが提案される。

尚、実施の形態の第１、第２ハウジング３１，３２は本発明のハウジングに対応し、実施の形態のモータ３６は本発明の駆動源に対応し、実施の形態の第１カプラ１１２は本発明のターミナルに対応し、実施の形態の後輪Ｗは本発明の車輪に対応する。

請求項１の構成によれば、車輪を転舵する伸縮アクチュエータの第１、第２ハウジングからそれぞれ延びる第１、第２ハーネスのうち、一方ハーネスのターミナルに他方のハーネスを固定することで両ハーネスを１本に束ねるので、両ハーネスの取り回しをすっきりさせることができる。これにより、伸縮アクチュエータの作動に伴って両ハーネスが振れても、それらが相互に擦れ合ったり他部材と擦れ合うのを防止して耐久性を高めることができる。

また請求項２の構成によれば、一方のハーネスのターミナルに他方のハーネスを固定するホルダを設けたので、第１、第２ハーネスを確実に束ねることができる。

また請求項３の構成によれば、一方のハーネスのターミナルに他方のハーネスを一体にモールドするので、第１、第２ハーネスを確実に束ねることができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図７は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１は左後輪のサスペンション装置の斜視図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図１の３−３線拡大断面図、図４は図３の４部拡大図、図５は図３の５部拡大図、図６は図４の６−６線拡大断面図、図７は減速機およびカップリングの分解斜視図である。

図１および図２に示すように、四輪操舵車両のダブルウイッシュボーン式のリヤサスペンションＳは、後輪Ｗを回転自在に支持するナックル１１と、ナックル１１を上下動可能に車体に連結するアッパーアーム１２およびロアアーム１３と、後輪Ｗのトー角を制御すべくナックル１１および車体を連結するトーコントロールアクチュエータ１４と、後輪Ｗの上下動を緩衝する懸架ばね付きダンパー１５等で構成される。

基端をそれぞれゴムブッシュジョイント１６，１７で車体に連結されたアッパーアーム１２およびロアアーム１３の先端は、それぞれボールジョイント１８，１９を介してナックル１１の上部および下部に連結される。トーコントロールアクチュエータ１４は、基端がゴムブッシュジョイント２０を介して車体に連結され、先端がゴムブッシュジョイント２１を介してナックル１１の後部に連結される。上端を車体（サスペンションタワーの上壁２２）に固定された懸架ばね付きダンパー１５の下端が、ゴムブッシュジョイント２３を介してナックル１１の上部に連結される。

トーコントロールアクチュエータ１４を伸長駆動すると、ナックル１１の後部が車幅方向外側に押されて後輪Ｗのトー角がトーイン方向に変化し、トーコントロールアクチュエータ１４を収縮駆動すると、ナックル１１の後部が車幅方向内側に引かれて後輪Ｗのトー角がトーアウト方向に変化する。従って、ステアリングホイールの操作による通常の前輪の操舵に加えて、車速やステアリングホイールの操舵角に応じて後輪Ｗのトー角を制御することで、車両の直進安定性能や旋回性能を高めることができる。

次に、図３〜図７に基づいてトーコントロールアクチュエータ１４の構造を詳細に説明する。

図３および図４に示すように、トーコントロールアクチュエータ１４は、車体側に連結されるゴムブッシュジョイント２０が一体に設けられた第１ハウジング３１と、ナックル１１側に連結されるゴムブッシュジョイント２１が一体に設けられた出力ロッド３３を伸縮自在に支持する第２ハウジング３２とを備えており、第１、第２ハウジング３１，３２の対向部は、シール部材３４を介してインロー嵌合した状態で、各々の結合フランジ３１ａ，３２ａを複数本のボルト３５…で締結して一体化される。第１ハウジング３１の内部には駆動源となるブラシ付きのモータ３６が収納され、第２ハウジング３２の内部には遊星歯車式の減速機３７と、弾性を有するカップリング３８と、台形ねじを用いた送りねじ機構３９とが収納される。

モータ３６の外郭は、フランジ４０ａを有するをカップ状に形成されたヨーク４０と、ヨーク４０のフランジ４０ａに複数のボルト４１…で締結されたベアリングホルダ４２とで構成される。ヨーク４０およびベアリングホルダ４２を締結するボルト４１…は第１ハウジング３１の端面に螺合しており、このボルト４１…を利用してモータ３６が第１ハウジング３１に固定される。

ヨーク４０の内周面に支持した環状のステータ４３内に配置されるロータ４４は、その回転軸４５の一端がヨーク４０の底部に設けたボールベアリング４６に回転自在に支持され、他端がベアリングホルダ４２に設けたボールベアリング４７に回転自在に支持される。ベアリングホルダ４２の内面には、回転軸４５の外周に設けたコミュテータ４８に摺接するブラシ４９が支持される。

図４および図７から明らかなように、減速機３７は第１遊星歯車機構６１および第２遊星歯車機構６２を２段に結合して構成される。第１遊星歯車機構６１は、第２ハウジング３２の開口部に嵌合して固定されたリングギヤ６３と、モータ３６の回転軸４５の先端に直接形成された第１サンギヤ６４と、円板状の第１キャリヤ６５と、第１キャリヤ６５に圧入により片持ち支持された第１ピニオンピン６６…にボールベアリング６７…を介して回転自在に支持され、前記リングギヤ６３および前記第１サンギヤ６４に同時に噛合する４個の第１ピニオン６８…とで構成される。第１遊星歯車機構６１は、入力部材である第１サンギヤ６４の回転を、出力部材である第１キャリヤ６５に減速して伝達する。

減速機３７の第２遊星歯車機構６２は、第１遊星歯車機構６１と共通のリングギヤ６３と、第１キャリヤ６５の中心に固定された第２サンギヤ６９と、円板状の第２キャリヤ７０と、第２キャリヤ７０に圧入により片持ち支持された第２ピニオンピン７１…にスライドブッシュ７２…を介して回転自在に支持され、前記リングギヤ６３および前記第２サンギヤ６９に同時に噛合する４個の第２ピニオン７３…とで構成される。第２遊星歯車機構６２は、入力部材である第２サンギヤ６９の回転を、出力部材である第２キャリヤ７０に減速して伝達する。

このように第１、第２遊星歯車機構６１，６２を直列に接続することで、大きな減速比を得ることができ、しかも減速機３７の小型化を図ることができる。また第１遊星歯車機構６１のサンギヤ６４を、モータ３６の回転軸４５に固定することなく回転軸４５に直接形成したので、回転軸４５と別体の第１サンギヤ６４を用いる場合に比べて部品点数を削減することができるだけでなく、第１サンギヤ６４の直径を最小限に抑えて第１遊星歯車機構６１の減速比を大きく設定することができる。

減速機３７の出力部材である第２キャリヤ７０は、送りねじ機構３９の入力部材である入力フランジ７４にカップリンング３８を介して接続される。概ね円板状の入力フランジ７４は、その外周部を一対のスラストベアリング７５，７６に挟まれて回転自在に支持される。即ち、第２ハウジング３２の内周面にスペーサカラー７７を挟むように環状のロックナット７８が締結されており、一方のスラストベアリング７５は第２ハウジング３２と入力フランジ７４との間のスラスト荷重を支持し、他方のスラストベアリング７６はロックナット７８と入力フランジ７４との間のスラスト荷重を支持するように配置される。

カップリング３８は、例えばポリアセタールで構成された２枚の外側弾性ブッシュ７９，７９と、例えばシリコンゴムで構成された１枚の内側弾性ブッシュ８０とを備えており、それらの外周には各８個の突起７９ａ…，８０ａ…および各８個の溝７９ｂ…，８０ｂ…が等間隔で放射状に突出する。一方、第２キャリヤ７０および入力フランジ７４の対向面には、各４個の爪７０ａ…，７４ａ…が等間隔で軸方向に対峙するように突出する。

外側弾性ブッシュ７９，７９および内側弾性ブッシュ８０は突起７９ａ…，８０ａ…の位相が揃うように重ね合わされ、８個の溝７９ｂ…，８０ｂ…のうちの一つおきの４個に第２キャリヤ７０の４個の爪７０ａ…が係合し、８個の溝７９ｂ…，８０ｂ…のうちの残りの４個に入力フランジ７４の４個の爪７４ａ…が係合する。

図５から明らかなように、第２ハウジング３２の軸方向中間部の内周面に第１スライドベアリング９１が固定され、また第１ハウジング３２の軸方向端部に螺合するエンド部材９３の内周面に第２スライドベアリング９２が固定されており、これら第１、第２スライドベアリング９１，９２に前記出力ロッド３３が摺動自在に支持される。入力フランジ７４の回転運動を出力ロッド３３のスラスト運動に変換する送りねじ機構３９は、入力フランジ７４の中心を貫通してナット９４（図４参照）で締結された雄ねじ部材９５と、この雄ねじ部材９５の外周に螺合するとともに、中空の出力ロッド３３の内周面に嵌合してロックナット９７で固定された雌ねじ部材９６とを備える。

このように、出力ロッド３３を複数個（実施の形態では２個）のスライドベアリング９１，９２を介して第２ハウジング３２に支持したので、出力ロッド３３に加わる径方向の荷重を第２ハウジング３２で確実に支持して送りねじ機構３９のコジリを防止することができる。

トーコントロールアクチュエータ１４を伸縮制御する際に、その出力ロッド３３ストローク位置を検出して制御装置にフィードバックすべく第２ハウジング３２に設けられたストロークセンサ１０２は、出力ロッド３３の外周面にボルト１０３で固定された永久磁石よりなる被検出部１０４と、この被検出部１０４の位置を磁気的に検出するコイル等の検出部１０５を収納するセンサ本体１０６とを備える。第２ハウジング３２には、出力ロッド３３の移動に伴って被検出部１０４が干渉するのを回避すべく、軸方向に延びる開口３２ｂが形成される。

出力ロッド３３の外周には環状のストッパ１０７が設けられており、このストッパ１０７は出力ロッド３３が伸長方向に限界位置まで移動したときに、前記エンド部材９３の突き当て部９３ａに当接する。このストッパ１０７を設けたことにより、何らかの異常でモータ３６が暴走しても、出力ロッド３３が第２ハウジング３２から脱落するのを確実に防止することができる。また第１、第２スライドベアリング９１，９２に挟まれたデッドスペースを利用してストッパ１０７を配置したので、スペースの削減が可能になる。しかも第２スライドベアリング９２が第２ハウジング３２から分離可能なエンド部材９３に設けられているので、ストッパ１０７を備えた出力ロッド３３を、第２スライドベアリング９２に邪魔されることなく第２ハウジング３２に着脱することができる。

第２ハウジング３２と出力ロッド３３との隙間に水や塵が侵入するのを防止すべく、第２ハウジング３２に形成した環状段部３２ｃと、出力ロッド３３に形成した環状溝３３ａとにブーツ１０８の両端が嵌合し、それぞれバンド１０９，１１０で固定される。

出力ロッド３３が伸長すると第１、第２ハウジング３１，３２の内部空間の容積が増加し、逆に出力ロッド３３が収縮すると第１、第２ハウジング３１，３２の内部空間の容積が減少するため、前記内部空間の圧力が変動してトーコントロールアクチュエータ１４のスムーズな作動を妨げる虞がある。しかしながら、中空の出力ロッド３３の内部空間とブーツ１０８の内部空間とが、出力ロッド３３に形成した通気孔３３ｂを介して連通しているため、前記圧力の変動がブーツ１０８の変形により緩和されてトーコントロールアクチュエータ１４のスムーズな作動が可能になる。

図３および図６から明らかなように、モータ３６に電力を供給する第１ハーネス１１１は、第１ハウジング３１の外表面に設けられた分離可能な第１カプラ１１２を介してモータ３６に結線される。また第２ハウジング３２の外表面に設けられたストロークセンサ１０２のセンサハウジング１０６には、第２カプラ１１３を介して第２ハーネス１１４が着脱自在に結線される。第２ハーネス１１４は第１カプラ１１２に向かって延び、その上面に重ね合わされた状態で、ボルト１１５…で締結される２個のホルダ１１６，１１６によって固定される。そして第１カプラ１１２よりも先の部分で第１ハーネス１１１および第２ハーネス１１４は１本に束ねられ、第３カプラ１１７を介して車体側に接続される。

トーコントロールアクチュエータ１４が伸縮すると、その車体に対する相対的な位置関係が変化するため、第１、第２ハーネス１１１，１１４が車体やトーコントロールアクチュエータ１４に対して振れるが、第１、第２ハーネス１１１，１１４を１本に纏めてすっきりと配線することができるので、第１、第２ハーネス１１１，１１４が相互に擦れ合ったり、他部材と擦れ合ったりすることが防止されて耐久性が向上する。

次に、図８に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態では、第１ハーネス１１１の第１カプラ１１２に第２ハーネス１１４が２個のホルダ１１６，１１６によって固定されているが、第２の実施の形態では、合成樹脂製の第１カプラ１１２をモールドする際に、その内部に第１ハーネス１１１と共に第２ハーネス１１４が一体に埋め込まれる。この第２の実施の形態によれば、第１、第２ハーネス１１１，１１４を確実に、かつ一層すっきりと取り回すことができる。

次に、図９に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。

第３の実施の形態は第２の実施の形態に変形であって、ストロークセンサ１０２から延びる第２ハーネス１１４が、第３カプラ１１７を介して第１カプラ１１２に対して着脱自在になっている。この場合、ストロークセンサ１０２に第２ハーネス１１４を結線する第２カプラ１１３は廃止することも可能である。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では第１ハーネス１１１側の第１カプラ１１２に第２ハーネス１１４を固定しているが、第２ハーネス１１４側の第２カプラ１１３に第１ハーネス１１１を固定しても良い。

また実施の形態では、本発明のターミナルとして着脱自在な第１カプラ１１２を例示したが、第１カプラ１１２を第１ハウジング３１に固定されたもので置き換えることができる。

第１の実施の形態に係る左後輪のサスペンション装置の斜視図 図１の２方向矢視図 図１の３−３線拡大断面図 図３の４部拡大図 図３の５部拡大図 図４の６−６線断面図 減速機およびカップリングの分解斜視図 第２の実施の形態に係る、前記図４に対応する図 第３の実施の形態に係る、前記図４に対応する図

符号の説明

１１ ナックル
３１ 第１ハウジング（ハウジング）
３２ 第２ハウジング（ハウジング）
３３ 出力ロッド
３６ モータ（駆動源）
１０２ ストロークセンサ
１１１ 第１ハーネス
１１２ 第１カプラ（ターミナル）
１１４ 第２ハーネス
１１６ ホルダ
Ｗ 後輪（車輪）

Claims (3)

1. モータ（３６）を収納する第１ハウジング（３１）と、前記モータ（３６）の駆動力で伸縮する出力ロッド（３３）を収納する第２ハウジング（３２）とを一体に結合し、前記第１ハウジング（３１）および前記出力ロッド（３３）をそれぞれ車体およびナックル（１１）に接続することで、前記ナックル（１１）に支持された車輪（Ｗ）を転舵する伸縮アクチュエータであって、
   前記モータ（３６）から前記第１ハウジング（３１）を貫通して延びる第１ハーネス（１１１）と、前記第２ハウジング（３２）に設けられて前記出力ロッド（３３）の伸縮位置を検出するストロークセンサ（１０２）から延びる第２ハーネス（１１４）とを備え、前記第１、第２ハーネス（１１１，１１４）の一方ハーネス（１１１）のターミナル（１１２）に他方のハーネス（１１４）を固定することで両ハーネス（１１１，１１４）を１本に束ねることを特徴とする伸縮アクチュエータ。
2. 前記ターミナル（１１２）は前記他方のハーネス（１１４）を固定するホルダ（１１６）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の伸縮アクチュエータ。
3. 前記他方のハーネス（１１４）を前記ターミナル（１１２）に一体にモールドすることを特徴とする、請求項１に記載の伸縮アクチュエータ。

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