JP2689450B2 - 車両の四輪操舵装置 - Google Patents
車両の四輪操舵装置Info
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- JP2689450B2 JP2689450B2 JP62308697A JP30869787A JP2689450B2 JP 2689450 B2 JP2689450 B2 JP 2689450B2 JP 62308697 A JP62308697 A JP 62308697A JP 30869787 A JP30869787 A JP 30869787A JP 2689450 B2 JP2689450 B2 JP 2689450B2
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- wheel steering
- steering
- rear wheels
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- Prior art date
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/15—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
- B62D7/1581—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels characterised by comprising an electrical interconnecting system between the steering control means of the different axles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は車両の四輪操舵装置に関し、より詳細には前
輪転舵機構と後輪転舵機構との間に機械的な接続がない
四輪操舵装置の改良に関する。 （従来の技術） 一般に車両の四輪操舵装置は、前輪転舵機構と後輪転
舵機構とを機械的に接続したものと、接続していないも
のとの２形式があり、本発明にかかる四輪操舵装置は後
者の形式に属する。 （発明が解決しようとする問題点） 前輪転舵機構と後輪転舵機構とが機械的に接続されて
いない場合には、後輪の出力軸の軸方向の動きはネジの
回転などによって、変換している。ところが、出力軸を
後輪転舵のために軸方向に移動する際に、出力軸に回転
力が生じて出力軸自身が回転してしまう恐れがあった。
出力軸が回転すると、後輪の転舵量が不正確になるとい
う問題があった。 この問題を解決するには、例えば出力軸にスプライン
等の出力軸の回り止めとなる部分を加工しなくてはなら
ないが、このようにすると転舵量センサと出力軸の回り
止めとを別々に設けなくてはならないので、コストの面
又は設計の自由度の面で新たな問題が生じてしまうため
に、これは根本的解決策とはならなかった。 従って、本発明の目的は簡単な構成で後輪の出力軸の
回動を防止でき、設計の自由度も向上した車両の四輪操
舵装置を提供することである。 （問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明の四輪操舵装置
は、 前輪転舵機構とそれと機械的に接続されていない後輪
転舵機構とを有し、前後輪共に操舵可能でかつ前輪の転
舵量に基いて後輪転舵機構が後輪の出力軸（１）を変位
させることにより後輪を転舵させる車両の四輪操舵装置
において、 該後輪転舵機構は後輪の転舵量を検出する転舵量検出
機構（11、11a,1a）を備えており、該転舵量検出機構
は、該出力軸の回動を阻止することを特徴としている。 （作用） 以上のように構成してあるので、本発明の四輪操舵装
置によれば、簡単な構成で後輪の出力軸の回動を阻止で
きる。 （実施例） 以下、本発明の各実施例を添付図面を参照して詳細に
説明する。尚、図面において同一部分は同一符号で示し
てある。 尚、ステアリングホイール、それと連動したピニオ
ン、ピニオンに噛合するラック、該ラックが設けられる
と共に前輪を支持するラック軸とから成る公知の前輪転
舵機構についてはここでは図示を略してある。本発明に
おいては前輪転舵機構とこれから述べる後輪転舵機構と
は機械的に接続されていない。しかしながら、後輪を効
果的に転舵させるために、前輪転舵機構からの前輪の転
舵量及び転舵方向に関する情報は電気信号などの形をと
って、後輪転舵機構に伝達されることは言うまでもない
であろう。 第１図は、本発明の第１実施例を示す後輪転舵機構を
電子的制御機構のブロック図と共に示す概略システム図
である。後輪の出力軸１は、その軸方向の両端部で球面
ジョイント３及び５を介してタイロッド７及び９に連結
されている。タイロッド７及び９は、それぞれ不図示の
後輪に接続されている。球面ジョイント３及び５によっ
てタイロッド７及び９と連結されているために、出力軸
１はその中心線周りで回動自在であるが、後述のように
本発明の四輪操舵装置においてはその回動は阻止されて
いる。 出力軸１の軸方向の一部の外周面にはラック部分1aが
刻設されている。また、他の部分にはボールネジ機構13
が出力軸１の周りに設けられている。ボールネジ機構13
は、外周にギア部分15bを備えたフランジ部15aを有する
ナット15を備えており、このギア部分15bにはギア17が
噛合している。このボールネジ機構13は例えば角ネジな
どに置換することもできる。ギア17の軸は、それぞれ模
式的に示したクラッチ19、ブレーキ21、D.C.モータ23及
び第２の転舵量センサ25とに接続されている。第２の転
舵量センサ25は制御器27に電気的に接続され、転舵量の
情報を制御器27に送っている。また、D.C.モータ23も制
御器27に電気的に接続されており、制御器27によってそ
の作動を制御されている。 出力軸１のラック部分1aには、第１の転舵量センサ11
の軸に設けられたピニオン11aが噛み合っている。第１
の転舵量センサ11もまた制御器27に転舵量の信号を送る
べく電気的に接続されている。制御器27には、前輪転舵
機構より前輪の舵角信号θ及び車両の現在の車速をモニ
タした車速信号ｖが入力されており、これらのデータに
基いて後輪の適正な転舵比及び量が決定される。 以上のような構成の後輪転舵機構は、次のように動作
する。後輪の適切な転舵量を決定するために、前輪の舵
角情報を含む舵角信号θ及び現在の車速信号ｖが常時モ
ニタされているのでその情報と、２つの舵角量センサ11
及び25からの舵角量を示す信号とに基いて、制御器27が
D.C.モータ23を駆動してその時点における最適の舵角量
を後輪に与える。D.C.モータ23の駆動量はブレーキ21及
びクラッチ19を介してギア17に伝達され、このギア17と
ギヤ部15bとが噛合しているので、ギア17の回転はギア
部15bを介してナット15に伝達される。その結果ボール
ネジ機構13が作動して、後輪の出力軸１は所定距離軸方
向に移動して、後輪に適切な舵角量を与える。 ところが、既に述べたように後輪はタイロッド７及び
９でそれぞれ連結され、更にこのタイロッド７及び９
は、球面ジョイント３及び５でそれぞれ支持されている
ので、つまり出力軸１はその中心線周りの回転の動きを
制限されていないために、ボールネジ機構13のナット15
を回転させることにより、後輪が所定の舵角で切られる
際に、出力軸１に回転力が生じて、そのために出力軸１
が回転して後輪の転舵量が不正確になってしまう。従来
はこの出力軸１の回転を抑止するため、出力軸１に軸方
向の平面部やスプラインが刻設されていたが、本実施例
によれば、舵角量センサ11に設けられたピニオン11aが
出力軸１のラック部分1a噛合しているので、後輪が切ら
れた場合でも、出力軸１に生じた回転はピニオン11aと
ラック部分1aとの噛合によって防止される。しかも、こ
の出力軸１の回転防止手段が、後輪の舵角量を検知する
センサともなっているので、装置の構成が簡単となり、
更に出力軸１を含めて設計の自由度が高くなる。 次に第２図を参照して本発明の第２実施例を説明す
る。第２実施例は基本的には第１実施例と同じ構造を有
しているが、出力軸１の軸方向移動をパワーアシストす
るために、倍力装置として油圧シリンダ33を出力軸１に
備えている。油圧シリンダ33は、２つのシリンダ室35及
び37とからなり、出力軸１に固定されたピストン39を油
圧の力により軸方向に移動させることで、出力軸１を軸
方向に変位させている。第２実施例においては、ギア17
の軸には不図示の油圧源に接続されると共に各シリンダ
に与える油圧を制御する制御バルブ29及び電動モータと
してステッピングモータ31が設けられている。 第２実施例の四輪操舵装置においても、基本的な作動
は第１実施例の場合と同じであり、舵角量センサ11がモ
ニタした後輪の舵角量に関する情報は制御器27に入力さ
れ、第１実施例の場合と同様に前輪の転舵量に関する舵
角信号θ及び車速信号ｖに基いて、舵角量センサ11から
送られてくる情報に応じて、最適の駆動信号をステッピ
ングモータ31に送り、ステッピングモータ31を駆動す
る。これにより出力軸１は、前述の第１実施例と同様
に、ボールネジ機構13により軸方向に移動され、その結
果後輪は所定の舵角で操舵される。尚、この時第２実施
例においては制御バルブ29及び油圧シリンダ33が設けら
れているために、出力軸１の軸方向変位運動がこの油圧
シリンダ33によりパワーアシストされる。 第２実施例においても、舵角量センサ11のピニオン11
が出力軸１のラック部分1aに噛合しているために、後輪
操舵の時点で出力軸１が回転しようとしても、ピニオン
11aとラック部分1aとの噛合関係により出力軸１の回動
は有効に防止されている。 尚、第１及び第２の両実施例において、出力軸１のラ
ック部分1aは、ピニオン11aとの噛合によって有効に出
力軸１の回転を阻止するように刻設されていることは言
うまでもない。また、両実施例とも図示は省略してある
が、出力軸１がモータの付勢から自由になった場合に
は、出力軸１に設けられたセンタリングスプリング（不
図示）により、出力軸１は後輪の舵角が零の状態に復帰
保持される。 （発明の効果） 以上説明した本発明の車両の四輪操舵装置によれば、
次のような効果が得られる。 従来別体に設けられていた後輪の出力軸の回り止めを
後輪の舵角量検出機構が兼ねているので、装置全体の構
成が簡単となる。 舵角検出機構のためのスペースのほかに回り止め用の
スペースを設ける必要がなくなるので、出力軸の軸方向
長さが短縮でき、車両の設計自由度が高くなる。
輪転舵機構と後輪転舵機構との間に機械的な接続がない
四輪操舵装置の改良に関する。 （従来の技術） 一般に車両の四輪操舵装置は、前輪転舵機構と後輪転
舵機構とを機械的に接続したものと、接続していないも
のとの２形式があり、本発明にかかる四輪操舵装置は後
者の形式に属する。 （発明が解決しようとする問題点） 前輪転舵機構と後輪転舵機構とが機械的に接続されて
いない場合には、後輪の出力軸の軸方向の動きはネジの
回転などによって、変換している。ところが、出力軸を
後輪転舵のために軸方向に移動する際に、出力軸に回転
力が生じて出力軸自身が回転してしまう恐れがあった。
出力軸が回転すると、後輪の転舵量が不正確になるとい
う問題があった。 この問題を解決するには、例えば出力軸にスプライン
等の出力軸の回り止めとなる部分を加工しなくてはなら
ないが、このようにすると転舵量センサと出力軸の回り
止めとを別々に設けなくてはならないので、コストの面
又は設計の自由度の面で新たな問題が生じてしまうため
に、これは根本的解決策とはならなかった。 従って、本発明の目的は簡単な構成で後輪の出力軸の
回動を防止でき、設計の自由度も向上した車両の四輪操
舵装置を提供することである。 （問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明の四輪操舵装置
は、 前輪転舵機構とそれと機械的に接続されていない後輪
転舵機構とを有し、前後輪共に操舵可能でかつ前輪の転
舵量に基いて後輪転舵機構が後輪の出力軸（１）を変位
させることにより後輪を転舵させる車両の四輪操舵装置
において、 該後輪転舵機構は後輪の転舵量を検出する転舵量検出
機構（11、11a,1a）を備えており、該転舵量検出機構
は、該出力軸の回動を阻止することを特徴としている。 （作用） 以上のように構成してあるので、本発明の四輪操舵装
置によれば、簡単な構成で後輪の出力軸の回動を阻止で
きる。 （実施例） 以下、本発明の各実施例を添付図面を参照して詳細に
説明する。尚、図面において同一部分は同一符号で示し
てある。 尚、ステアリングホイール、それと連動したピニオ
ン、ピニオンに噛合するラック、該ラックが設けられる
と共に前輪を支持するラック軸とから成る公知の前輪転
舵機構についてはここでは図示を略してある。本発明に
おいては前輪転舵機構とこれから述べる後輪転舵機構と
は機械的に接続されていない。しかしながら、後輪を効
果的に転舵させるために、前輪転舵機構からの前輪の転
舵量及び転舵方向に関する情報は電気信号などの形をと
って、後輪転舵機構に伝達されることは言うまでもない
であろう。 第１図は、本発明の第１実施例を示す後輪転舵機構を
電子的制御機構のブロック図と共に示す概略システム図
である。後輪の出力軸１は、その軸方向の両端部で球面
ジョイント３及び５を介してタイロッド７及び９に連結
されている。タイロッド７及び９は、それぞれ不図示の
後輪に接続されている。球面ジョイント３及び５によっ
てタイロッド７及び９と連結されているために、出力軸
１はその中心線周りで回動自在であるが、後述のように
本発明の四輪操舵装置においてはその回動は阻止されて
いる。 出力軸１の軸方向の一部の外周面にはラック部分1aが
刻設されている。また、他の部分にはボールネジ機構13
が出力軸１の周りに設けられている。ボールネジ機構13
は、外周にギア部分15bを備えたフランジ部15aを有する
ナット15を備えており、このギア部分15bにはギア17が
噛合している。このボールネジ機構13は例えば角ネジな
どに置換することもできる。ギア17の軸は、それぞれ模
式的に示したクラッチ19、ブレーキ21、D.C.モータ23及
び第２の転舵量センサ25とに接続されている。第２の転
舵量センサ25は制御器27に電気的に接続され、転舵量の
情報を制御器27に送っている。また、D.C.モータ23も制
御器27に電気的に接続されており、制御器27によってそ
の作動を制御されている。 出力軸１のラック部分1aには、第１の転舵量センサ11
の軸に設けられたピニオン11aが噛み合っている。第１
の転舵量センサ11もまた制御器27に転舵量の信号を送る
べく電気的に接続されている。制御器27には、前輪転舵
機構より前輪の舵角信号θ及び車両の現在の車速をモニ
タした車速信号ｖが入力されており、これらのデータに
基いて後輪の適正な転舵比及び量が決定される。 以上のような構成の後輪転舵機構は、次のように動作
する。後輪の適切な転舵量を決定するために、前輪の舵
角情報を含む舵角信号θ及び現在の車速信号ｖが常時モ
ニタされているのでその情報と、２つの舵角量センサ11
及び25からの舵角量を示す信号とに基いて、制御器27が
D.C.モータ23を駆動してその時点における最適の舵角量
を後輪に与える。D.C.モータ23の駆動量はブレーキ21及
びクラッチ19を介してギア17に伝達され、このギア17と
ギヤ部15bとが噛合しているので、ギア17の回転はギア
部15bを介してナット15に伝達される。その結果ボール
ネジ機構13が作動して、後輪の出力軸１は所定距離軸方
向に移動して、後輪に適切な舵角量を与える。 ところが、既に述べたように後輪はタイロッド７及び
９でそれぞれ連結され、更にこのタイロッド７及び９
は、球面ジョイント３及び５でそれぞれ支持されている
ので、つまり出力軸１はその中心線周りの回転の動きを
制限されていないために、ボールネジ機構13のナット15
を回転させることにより、後輪が所定の舵角で切られる
際に、出力軸１に回転力が生じて、そのために出力軸１
が回転して後輪の転舵量が不正確になってしまう。従来
はこの出力軸１の回転を抑止するため、出力軸１に軸方
向の平面部やスプラインが刻設されていたが、本実施例
によれば、舵角量センサ11に設けられたピニオン11aが
出力軸１のラック部分1a噛合しているので、後輪が切ら
れた場合でも、出力軸１に生じた回転はピニオン11aと
ラック部分1aとの噛合によって防止される。しかも、こ
の出力軸１の回転防止手段が、後輪の舵角量を検知する
センサともなっているので、装置の構成が簡単となり、
更に出力軸１を含めて設計の自由度が高くなる。 次に第２図を参照して本発明の第２実施例を説明す
る。第２実施例は基本的には第１実施例と同じ構造を有
しているが、出力軸１の軸方向移動をパワーアシストす
るために、倍力装置として油圧シリンダ33を出力軸１に
備えている。油圧シリンダ33は、２つのシリンダ室35及
び37とからなり、出力軸１に固定されたピストン39を油
圧の力により軸方向に移動させることで、出力軸１を軸
方向に変位させている。第２実施例においては、ギア17
の軸には不図示の油圧源に接続されると共に各シリンダ
に与える油圧を制御する制御バルブ29及び電動モータと
してステッピングモータ31が設けられている。 第２実施例の四輪操舵装置においても、基本的な作動
は第１実施例の場合と同じであり、舵角量センサ11がモ
ニタした後輪の舵角量に関する情報は制御器27に入力さ
れ、第１実施例の場合と同様に前輪の転舵量に関する舵
角信号θ及び車速信号ｖに基いて、舵角量センサ11から
送られてくる情報に応じて、最適の駆動信号をステッピ
ングモータ31に送り、ステッピングモータ31を駆動す
る。これにより出力軸１は、前述の第１実施例と同様
に、ボールネジ機構13により軸方向に移動され、その結
果後輪は所定の舵角で操舵される。尚、この時第２実施
例においては制御バルブ29及び油圧シリンダ33が設けら
れているために、出力軸１の軸方向変位運動がこの油圧
シリンダ33によりパワーアシストされる。 第２実施例においても、舵角量センサ11のピニオン11
が出力軸１のラック部分1aに噛合しているために、後輪
操舵の時点で出力軸１が回転しようとしても、ピニオン
11aとラック部分1aとの噛合関係により出力軸１の回動
は有効に防止されている。 尚、第１及び第２の両実施例において、出力軸１のラ
ック部分1aは、ピニオン11aとの噛合によって有効に出
力軸１の回転を阻止するように刻設されていることは言
うまでもない。また、両実施例とも図示は省略してある
が、出力軸１がモータの付勢から自由になった場合に
は、出力軸１に設けられたセンタリングスプリング（不
図示）により、出力軸１は後輪の舵角が零の状態に復帰
保持される。 （発明の効果） 以上説明した本発明の車両の四輪操舵装置によれば、
次のような効果が得られる。 従来別体に設けられていた後輪の出力軸の回り止めを
後輪の舵角量検出機構が兼ねているので、装置全体の構
成が簡単となる。 舵角検出機構のためのスペースのほかに回り止め用の
スペースを設ける必要がなくなるので、出力軸の軸方向
長さが短縮でき、車両の設計自由度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の１実施例を示す四輪操舵装置の後輪
転舵機構の該略システム図であり、 第２図は、本発明の第２実施例を示す概略システム図で
ある。 ［主要部分の符号の説明］ １……出力軸 1a……ラック部分 11、25……転舵量センサ 11a……ピニオン 13……ボールネジ機構 23……D.C.モータ 31……ステッピングモータ 27……制御器
転舵機構の該略システム図であり、 第２図は、本発明の第２実施例を示す概略システム図で
ある。 ［主要部分の符号の説明］ １……出力軸 1a……ラック部分 11、25……転舵量センサ 11a……ピニオン 13……ボールネジ機構 23……D.C.モータ 31……ステッピングモータ 27……制御器
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．前輪転舵機構とそれと機械的に接続されていない後
輪転舵機構とを有し、前後輪共に操舵可能でかつ前輪の
転舵量に基いて後輪転舵機構が後輪の出力軸を変位させ
ることにより後輪を転舵させる車両の四輪操舵装置にお
いて、 前記後輪転舵機構は後輪の転舵量を検出する転舵量検出
機構と前記後輪を転舵するための駆動機構とを備えてお
り、該転舵量検出機構は該出力軸の回動を阻止し、前記
転舵量検出機構と前記駆動機構とは別体に構成されてい
ることを特徴とする四輪操舵装置。 ２．前記転舵量検出機構は、転舵量センサを含み、該転
舵量センサに回動自在に設けられたピニオンと前記出力
軸に設けられたラックとが噛み合うことで該出力軸の回
動が阻止されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の四輪操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62308697A JP2689450B2 (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 車両の四輪操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62308697A JP2689450B2 (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 車両の四輪操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01153380A JPH01153380A (ja) | 1989-06-15 |
| JP2689450B2 true JP2689450B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=17984193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62308697A Expired - Lifetime JP2689450B2 (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 車両の四輪操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2689450B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5048852A (en) * | 1989-03-10 | 1991-09-17 | Nippon Seiko Kabushiki Kaisha | Four-wheel steering apparatus |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61146682A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-04 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車の前後輪操舵装置 |
| JPH0674048B2 (ja) * | 1985-07-10 | 1994-09-21 | 富士重工業株式会社 | 車両用転舵角センサ |
| JPS63162372A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-05 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車の後輪操舵装置 |
-
1987
- 1987-12-08 JP JP62308697A patent/JP2689450B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01153380A (ja) | 1989-06-15 |
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