JP2503122Y2 - 操舵入力制限装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、操舵入力制限装置に関し、特に４輪操舵車
の操舵入力制限装置に関する。

［従来の技術］ ４輪操舵車は種々知られている（例えば特開昭59−81
257号公報、特開昭59−81262号公報、特開昭59−77970
号公報、特開昭59−77968号公報、特開昭62−199572号
公報等）。

しかし、それらの前輪と後輪の操舵制御は、電子制御
式または全油圧制御式であって、前輪と後輪とがメカニ
カルに連結されていないため、制御の信頼性が低い。

そこで本出願人は実願昭62−130032号において、前後
輪の操舵制御の信頼性を向上するため、前輪用ピットマ
ンアームをリンクを介してモード切換ギヤボックスの入
力側に連結し、該ギヤボックスの出力側をリンクとアク
チュエータとを介して後輪用ステアリングアームに連結
し、前記ギヤボックスに入力側のベベルギヤと出力側の
ベベルギヤとを同軸線上に設け、これら両ベベルギヤに
噛み合う遊星ギヤをギヤアームを介して入力側のベベル
ギヤのシャフト部に回転自在に支持し、両ベベルギヤの
シャフト部を接断するクラッチおよび該クラッチを作動
するアクチュエータを設け、前記ギヤアームの回転を係
止するアクチュエータを設けた４輪操舵車を提案した。

これを図面を参照して説明すると、第５図において、
ステアリングホイール１に連結されフレームに固設され
たギヤボックス２のフロントピットマンアーム３の一方
の端部は、フロントドラッグリンク４を介してフロント
ステアリングアーム５に連結され、そのフロントステア
リングアーム５に一体に形成されたフロントタイロッド
アーム６はフロントタイロッド７を介して他方の側のフ
ロントタイロッドアーム６に連結されている。

前記フロントピットマンアーム３の他方の端部は、第
１コントロールリンク８、第１アイドラレバー９を介し
てフレームに固設されたモード切換ギヤボックス30の入
力側に連結されている。そのモード切換ギヤボックス30
の出力側は、フレームに固設されたトルクチューブブラ
ケット10に回転自在に支持されたトルクチューブ11に連
結されている。このトルクチューブ11の端部に固設され
たリヤピットマンアーム13は、第２コントロールロッド
14を介して一端がフレームに固設されたアクチュエータ
ブラケット16に枢着されたリヤステアリングアクチュエ
ータ15に連結されている。そのリヤステアリングアクチ
ュエータ15の他端はフレームに固設された第２アイドラ
レバーブラケット17に枢着された第２アイドラレバー18
の中程に連結され、この第２アイドラレバー18の端部は
リヤドラッグリンク19を介してリヤステアリングアーム
20に連結されている。そのリアステアリングアーム20に
一体に形成されたリヤタイロッドアーム21は、リヤタイ
ロッド22を介して他方の側のリヤタイロッドアーム21に
連結されている。

このように構成され、同相モード時は、クラッチ作動
用のアクチュエータを伸作動しクラッチを移動して両ベ
ベルギヤを連結する。従って第１アイドラアーム９の回
動はトルクチューブを介して直接リヤピットマンアーム
13から後輪に伝達され、前輪舵角と後輪舵角とが等しい
同相モード舵角特性が得られる。

逆相モード時は、クラッチを切りギヤアーム固定用の
アクチュエータを伸作動し、ギヤアームを固定して回転
を係止する。従って第１アイドラアーム９の回動は、入
力側のベベルギヤから遊星ギヤを介し入力側のベベルギ
ヤより大径の出力側のベベルギヤに逆転、かつ減速して
伝達され、後輪舵角が前輪舵角より小さい逆相モード特
性が得られる。

上記した装置は前後輪の操舵制御の信頼性を向上し有
効なものである。しかし、４輪操舵時に後輪が例えば側
溝に落ち、側溝によりロックされた状態で力一杯操舵し
た場合、第５図において第１コントロールリンク８から
第２コントロールリンク14までのリンケージに極めて過
大な操作力がかかり、通常の形状のリンケージでは強度
上問題となる。

そこで本出願人は実願昭63−95647号において後輪が
外的にロックされた状態で一定の大きさ以上の力で操舵
したときに、リンケージを保護する操舵入力制限装置を
提供した。

該提案によれば、ステアリングギヤボックスからリヤ
アクチュエータに至るリンケージのリンク部材に、シリ
ンダと、該シリンダ内に挿通されるガイドロッドとを設
け、これらシリンダとガイドロッドとの間に２個のピス
トンを摺動自在に介装し、シリンダとガイドロッドの両
端部にそれぞれ前記ピストンを係止する係止部を形成
し、前記ピストン間にリターンスプリングを介装してい
る。

これを第５図ないし第８図を参照して本考案の実施例
を説明する。

第５図において、リンケージのリンク部材、図示の例
ではリヤピットマンアーム13とリアステアリングアクチ
ュエータ15とを連結する全体を符号A₁で示す第２コント
ロールロッドには、その一部をなす全体を符号B₁で示す
操舵入力制限装置（鎖線で示す）が設けられている。

第６図において、操舵入力制限装置B₁はリヤピットマ
ンアーム13側にシリンダ31が設けられている。そのシリ
ンダ31の内孔の内端部には係止部である段部31aが形成
され、外端部には係止部であるストッパリング37がボル
ト38により固設されている。

そのシリンダ31内にはリンク39にスプリングピン40に
より固設されたガイドロッド32が隙間を設けて挿通され
ている。このガイドロッド32の外端部と内端部には、そ
れぞれ係止部であるフランジ部32a、32bが形成されてい
る。

前記シリンダ31とガイドロッド32との間の隙間には、
２個の第１ピストン33a、第２ピストン33bがそれぞれ外
周のベアリング34、内周のブッシュ35を介して摺動自在
に介装されている。そして、両ピストン33a、33bの間に
は、リターンスプリング36が介装されている。このリタ
ーンスプリング36のセット荷重は、一定の力で操舵した
ときに第２コントロールロッドA₁に作用する軸方向の力
に等しくとるのが好ましい。

したがって、一定の大きさ以下の力で操舵した場合
は、リターンスプリング36の張力によりシリンダ31とガ
イドロッド32とは、第６図に示す状態に保持されてい
る。

そこで、後輪が外的にロックされた状態で一定の大き
さ以上の力で操舵し、第２コントロールロッドA₁に引張
り力が作用すると第７図に示すように、第１ピストン33
aはフランジ部32aに係止され、第２ピストン33bはスト
ッパリング37に係止されてリターンスプリング36が圧縮
され、シリンダ31とガイドロッド32が相互に離反し、第
２コントロールロッドA₁は伸長する。そして、後輪の外
的ロックが解除されると、リターンスプリング36が伸長
し、シリンダ31、ガイドロッド32は第６図に示す状態に
復帰する。

前記と同様の状態で、第２コントロールロッドA₁に圧
縮力が作用すると第８図に示すように、第１ピストン33
aは段部31aに係止され、第２ピストン33bはフランジ部3
2bに係止されてリターンスプリング36が圧縮され、シリ
ンダ31とガイドロッド32が相互に接近し、第２コントロ
ールロッドA₁は収縮する。そして、後輪の外的ロックが
解除されると、リターンスプリング36が伸長し、シリン
ダ31、ガイドロッド32は第６図に示す常態に復帰する。

［考案が解決しようとする課題］ この提案自体は有効なものであるが、しかし、後輪が
外的にロックされた状態や、ある一定以上の力で操舵し
たとき、又は、リヤアクチュエータを含む油圧系の失陥
等のエマジェンシー状態、あるいは、最大操舵角が前輪
が後輪より大きい車両において、特に両輪操舵角比が１
対１の同相モード走行時に、最大操舵時の最大操舵角が
後輪より前輪が大きい状態をドライバーにフィードバッ
クするようになっていない。したがって、予期しない走
行となるおそれがある。

本考案は、後輪が外的にロックされた状態や、ある一
定以上の力で操舵したとき、又は油圧系の失陥等のエマ
ジェンシー状態や前転操舵角が後輪操舵角より大きい状
態をドライバにフィードバックする操舵入力制限装置を
提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本考案によれば、ステアリングギヤボックスからリヤ
アクチュエータに至るリンケージのリンク部材に、シリ
ンダと、該シリンダ内に挿通されるガイドロッドとを設
け、これらシリンダとガイドロッドとの間に２個のピス
トンを摺動自在に介装し、シリンダとガイドロッドの両
端部にそれぞれ前記ピストンを係止する係止部を形成
し、前記ピストン間にリターンスプリングを介装した操
舵入力制限装置において、前記ガイドロッドの外周に半
径方向外方に突出する検出部を設け、前記シリンダに一
定の大きさの力で操舵した状態において前記検出部を検
出するオーバロードセンサを設け、該センサからの出力
により車室内に警報を発する警報手段を設けている。

上記リンク部材は、リヤアクチュエータに連結された
第２コントロールロッドとするのが好ましいが、これに
限られるものではない。

また、上記リターンスプリングのセット荷重は、一定
の大きさの力で操舵したときに第２コントロールロッド
に作用し、ロッドの安全が保証される軸方向の力に等し
くとるのが好ましい。この一定の大きさの力で操舵した
場合、前後輪操舵角の比が1:1の同相モードにおいて、
前輪は後輪の最大操舵角に対応する前輪操舵角まで操舵
され、前輪操舵角が後輪操舵角より大きい逆相モード時
において、前後輪はそれぞれ最大操舵角まで操舵される
ようになっている。

また、オーバロードセンサは、検出部を検出してON又
はOFFとなるスイッチで構成し、センサのOFF又はON信号
により警報手段であるブザー又はウォーニングランプが
作動するように構成するのが好ましい。

［作用］ 上記のように構成された操舵入力制限装置において、
４輪操舵時に後輪が外的にロックされた状態で一定の大
きさ以上の力で操舵しリンク部材に引張り力が作用する
と、２個のピストンはそれぞれシリンダ、ガイドロッド
の外端の係止部に係止されてリターンスプリングが圧縮
され、第１コントロールロッドは伸長してリンケージに
は過大な力が作用しない。この際、検出部はオーバロー
ドセンサから外れてリヤアクチュエータ側に移動する。
これによりオーバロードセンサがOFFとなり、ブザーが
作動する。

また、同様にしてリンク部材に圧縮力が作用すると、
２個のピストンはそれぞれシリンダ、ガイドロツドの内
端の係止部に係止されてリターンスプリンが圧縮され、
第１コントロールロッドは収縮してリンケージには過大
な力が作用しない。この際、検出部はオーバロードセン
サから外れ前記と反対側に移動する。これによりオーバ
ロードセンサがOFFとなり、ブザーが作動する。

また、同相モード時は、後輪の最大操舵角に対応する
前輪操舵角より前輪操舵角が大きくなると、検出部はオ
ーバロードセンサから外れる。これによりブザーが作動
する。

また、上記両状態で外力による後輪のロックが解除さ
れ、車両が走行すると、リンク部材はリターンスプリン
グの圧縮エネルギにより収縮または伸長して常態に復帰
し、したがって、後輪は操舵方向に自動復帰される。

［実施例］ 以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。

これらの図面において、第６図に対応する部分につい
ては、同じ符号を付して重複説明を省略する。

第１図において、リンク部材である符号Ａで示す第２
コントロールロッドには、その一部をなす全体を符号Ｂ
で示す操舵入力制限装置が設けられている。

この装置Ｂのガイドロッド31の第１ピストン33a側の
端部には、検出部45が設けられている。この検出部45
は、ロッド31の端部に嵌着等の手段で固着されたリンク
体で、その断面はシリンダ31の内面に近接する半径方向
外方に突出する台形状に形成されている。

他方、シリンダ31には、一定の大きさ以下の力で操舵
した場合、リターンスプリング36の張力によりシリンダ
31とガイドロッド32とが図示の常態に保持されている状
態において、検出部45に対向する位置に、検出端50a
（第２図）が検出部45に押し上げられてONされるスイッ
チで構成されたオーバロードセンサ50がボス51を介して
軸直に固設されている。なお、図中の符号41はシリンダ
31側のロッドエンドである。そして、このセンサ50は、
電気回路Ｌにより図示しない車室内に設けられた警報手
段である図示しないブザー又はウォーンニングランプに
接続されており、ブザー又はウォーニングランプは、セ
ンサ50のOFF時に作動するようになっている。なお、セ
ンサ50は検出時にONとなり、ブザー又はウォーニングラ
ンプはセンサ50のOFF時に作動するようにしてもよい。

また、リターンスプリング36のセット荷重は、一定の
大きさの力で操舵したときに第２コントロールロッドＡ
に作用し、ロッドＡの安全が保証される軸方向の力に等
しくとられている。すなわち第４図において、この一定
の大きさの力で操舵した場合、前後輪操舵角θｆ、θｒ
の比が1:1の同相モードにおいて、前輪は後輪の最大操
舵角θrmaxに等しい前輪操舵角θ_１まで操舵され、前輪
操舵角θｆが後輪操舵角θｒより大きい逆相モードにお
いて、前後輪はそれぞれ最大操舵角θfmax、θrmaxで操
舵まで操舵される。したがって、またオーバロードセン
サ50は、前輪操舵角（−θ_１〜θ_１）が範囲においてON
されるようになっている。

そこで、後輪が外的にロックされた状態で一定の大き
さ以上の力で操舵し、第２コントロールロッドＡに引張
り力が作用すると第２図に示すように、第１ピストン33
aはフランジ部32aに係止され、第２ピストン33bはスト
ッパリング37に係止されてリターンスプリング36が圧縮
され、シリンダ31とガイドロッド32が相互に離反し、第
２コントロールロッドＡは伸長する。すると、検出部45
がセンサ50の検出端50aから外れて右行する。したがっ
て、センサ50がOFFとなり、ブザーが作動してドライバ
にこの状態をフィードバックする。そして、後輪の外的
ロックが解除されると、リターンスプリング36が伸長
し、シリンダ31、ガイドロッド32は第１図に示す常態に
復帰する。

前記と同様の状態で、第２コントロールロッドＡに圧
縮力が作用すると第３図に示すように、第１ピストン33
aは段部31aに係止され、第２ピストン33bはフランジ部3
2bに係止されてリターンスプリング36が圧縮され、シリ
ンダ31とガイドロッド32が相互に接近し、第２コントロ
ールロッドＡは収縮する。これにより、検出部45がセン
サ50の検出端50aから外れて左行する。したがって、セ
ンサ50がOFFとなり、ブザーが作動してドライバにこの
状態をフィードバックする。そして、後輪の外的ロック
が解除されると、リターンスプリング36が伸長し、シリ
ンダ31、ガイドロッド32は第１図に示す常態に復帰す
る。

また、同相モード時に、後輪操舵角θｒが最大値に達
し、以降は前輪操舵角θｆが大きくなる点Ｑを越すと、
センサ50がOFFとなり、ブザーが作動して前輪操舵角θ
ｆが後輪操舵角θｒより大きい状態にあることをドライ
バにフィードバックする。

［考案の効果］ 本考案は、以上説明したように構成されているので、
後輪が外的にロックされた状態や、ある一定以上の力で
操舵している状態、又は、アクチュエータを含めた油圧
系の失陥等のエマジェンシー状態にあることをブザー等
を作動してドライバにフィードバックし、予期しない４
輪操舵モード走行を未然に防ぐことができる。

また、同相モードにおいては、後輪最大操舵角時以降
に、ブザーを作動してドライバに前輪操舵角が後輪操舵
角より大きい状態にあることをフィードバックし、ドラ
イバがハンドル操作で最適な同相モード走行を行うこと
ができるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す半部を断面図で示した
側面図、第２図及び第３図は伸長時及び収縮時を示す側
断面図、第４図は同相モード時におけるオーバロードセ
ンサON・OFF状態を説明する前後輪操舵角特性図、第５
図は本考案が実施される４輪操舵車の全体構成を示す斜
視図、第６図ないし第８図は本出願人の先願装置を示す
それぞれ第１図ないし第３図に相当する図面である。 Ａ……第２コントロールロッド、Ｂ……操舵入力制限装
置、２……ギヤボックス、13……リヤピットマンアー
ム、15……リヤステアリングアクチュエータ、31……シ
リンダ、31a……段部、32……ガイドロッド、32a、32b
……フランジ部、33a……第１ピストン、33b……第２ピ
ストン、36……リターンスプリング、37……ストッパリ
ング、45……検出部、50……オーバロードセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 平山 弘 岐阜県可児市土田2548番地 カヤバ工業 株式会社北工場内 (72)考案者 萩平 慎一 岐阜県可児市土田2548番地 カヤバ工業 株式会社北工場内 (56)参考文献 実開 平２−17479（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−3977（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−3978（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−17478（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングギヤボックスからリヤアクチ
   ュエータに至るリンケージのリンク部材に、シリンダ
   と、該シリンダ内に挿通されるガイドロッドとを設け、
   これらシリンダとガイドロッドとの間に２個のピストン
   を摺動自在に介装し、シリンダとガイドロッドの両端部
   にそれぞれ前記ピストンを係止する係止部を形成し、前
   記ピストン間にリターンスプリングを介装した操舵入力
   制限装置において、前記ガイドロッドの外周に半径方向
   外方に突出する検出部を設け、前記シリンダに一定の大
   きさの力で操舵した状態において前記検出部を検出する
   オーバロードセンサを設け、該センサからの出力により
   車室内に警報を発する警報手段を設けたことを特徴とす
   る操舵入力制限装置。