JP2947815B2 - 車両の操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ゴルフカートなどの車両の操舵装置に関
し、より詳しくは、手動操舵と自動操舵とを択一的に選
択して、これらのうちのいずれかによって操縦できるよ
うにしたものに関する。

（従来の技術） ゴルフ場、レジャーランド、公園、博覧会場などで
は、近時、多くの車両が用いられている。そして、この
ような車両には、操作の便宜上、手動操舵と自動操舵の
いずれかによって操縦できるようにしたものがあり、こ
の場合には、通常、操舵用車輪に連結される操舵軸が設
けられると共に、この操舵軸に対しハンドルが取り付け
られたハンドル軸と、操舵用モータの出力軸とがそれぞ
れ連結されている。

そして、上記構成によれば、手動操舵をしようとする
ときには、ハンドルを操作してハンドル軸を回転させれ
ばよく、一方、自動操舵をしようとするときには、モー
タを作動させて自動制御させればよく、これにより、ハ
ンドル軸やモータの出力軸に連動する操舵軸を介し、車
輪が操向されることとなる。

また、上記構成において、従来、モータがステップモ
ータとされ、このモータが減速機を介して操舵軸に連結
されたものがあり、この構成によれば、手動操舵をしよ
うとしてハンドルを操作しハンドル軸を回転させると、
これに、上記操舵軸が連動する以外に減速機を介してモ
ータの出力軸も連動することになる。この場合、減速機
は一般にその出力側から入力側に外力を伝えようとする
ときには大きい力が必要であるため、上記手動操舵時
に、ハンドルを操作してハンドル軸を回転させると、こ
のハンドルの操作が極めて重くなるという不都合があ
る。

このようなことから、ハンドル軸と、モータの出力軸
のうちいずれか一方のみを操舵軸に連結させるための切
換え機構を設け、ハンドルを操作してハンドル軸を回転
させたときには、これにモータの出力軸が連動しないよ
うにしてハンドルの操作を軽快にさせるようにしたもの
が、従来より提案されている（例えば、特開昭63−1631
1号公報）。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような切換え機構は構成が複雑
であるため、これにより、手動操舵と自動操舵を択一的
に選択させるため構成が複雑になるという問題がある。

また、上記のような切換え機構を設けると、手動操舵
と自動操舵とを択一的に選択しようとする場合に、この
切換え機構に対する操作が増えることになり、よって、
その分、上記選択のための作業が煩雑になるおそれもあ
る。

（発明の目的） この発明は、上記のような事情に注目してなされたも
ので、ハンドルの操作による手動操舵と、操舵用モータ
の作動による自動操舵とを択一的に選択させるようにす
るための構成が、簡単になるようにすると共に、上記選
択のための作業が容易にできるようにすることを目的と
する。

（発明の構成） 上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするとこ
ろは、操舵用前輪（車輪）６に連結される操舵軸４を設
けると共に、この操舵軸４にハンドル20が取り付けられ
たハンドル軸17と、操舵用モータ30の出力軸33とをそれ
ぞれ連結し、上記ハンドル20の操作と、上記操舵用モー
タ30の作動とを択一的に選択するようにした車両の操舵
装置において、 上記モータ30をDDモータとし、ハンドル軸17と、モー
タ30の出力軸33との操舵軸４に対する連結を常時連結状
態とした点にある。

（作 用） 上記構成による作用は次の如くである。

ハンドル20の操作による手動操舵をしようとするとき
には、ハンドル20を操作してハンドル軸17を回転させれ
ばよく、これにより、上記ハンドル軸17に連動する操舵
軸４を介して前輪（車輪）６が操向される。一方、操舵
用モータ30の作動による自動操舵をするときには、予め
定められたプログラム等に従って操舵用モータ30を作動
させればよく、これにより、上記と同じように、上記操
舵用モータ30の出力軸33に連動する操舵軸４を介して前
輪（車輪）６が操向される。

ところで、上記操舵軸４にはハンドル軸17と、操舵用
モータ30の出力軸33とが常時連結されているため、上記
手動操舵時には、ハンドル軸17の回転に伴い上記操舵軸
４を介して操舵用モータ30の出力軸33も回転させてしま
うことになる。

この場合、上記操舵用モータ30はDDモータであり、こ
のDDモータとは、高精度制御に用いられるフラシレスの
サーボモータであり、かつ、希土類磁石を使用している
ことから車載バッテリーのような低電圧（12Vもしくは2
4V）の電源でも高トルクを発生できるものである。

即ち、このDDモータに電圧を印加して作動させると、
減速機を不要として、その出力軸33が小さい角度を高ト
ルクで回転できるようになっている。

よって、上記したように手動操舵時に、操舵用モータ
30の出力軸33を回転させてしまうことになるとしても、
この出力軸33の回転は、減速機を介していない分だけ、
軽く行うことができる。つまり、上記ハンドル20の操作
による手動操舵は軽く行うことができる。

一方、上記ハンドル20の操作に代えて、上位操舵用モ
ータ30の作動による自動操舵をする時には、上記とは逆
に、操舵用モータ30の出力軸33の回転に伴い上記操舵軸
４を介してハンドル軸17も回転させてしまうことになる
が、このハンドル軸17の回転は軽くできるものであり、
よって、上記操舵用モータ30の作動による自動操舵も大
きな電力を不要として軽く行うことができる。

以上のように、ハンドル軸17と、操舵用モータ30の出
力軸33とを操舵軸４に対し常時連結させておいても、上
記した手動操舵と自動操舵とはそれぞれ軽くできるので
あり、よって、ハンドル軸17と、操舵用モータ30の出力
軸33のうちいずれか一方のみを操舵軸４に連結させるよ
うにするために、従来設けていた切換え機構は不要であ
る。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

（第１実施例） 第１図から第３図は第１実施例を示している。

図において、１は車両の一例たるゴルフカートであ
る。このゴルフカート１の車体フレーム２は円形パイプ
を枠組み構造としたもので、その前部の車幅方向中央部
にヘッドパイプ３を有している。そして、このヘッドパ
イプ３には操舵軸４がこの操舵軸４の軸心回りに回転自
在に支承され、この操舵軸４の下端に操舵用車輪たる前
輪６が支承されている。

上記車体フレーム２の後部には左右一対の後輪7,7が
支承され、左右後輪7,7は差動装置８により互いに連結
されている。また、同上車体フレーム２には走行駆動モ
ータ10が取り付けられ、上記差動装置８はこの走行駆動
モータ10に対し歯車減速装置11やチェーン伝動手段12を
介し連動連結されている。従って、走行駆動モータ10は
作動させれば、その動力は歯車減速装置11等を介して差
動装置８に伝えられ、ここで、左右に分配されて各後輪
７に伝えられ、これによってゴルフカート１が走行する
ようになっている。

上記車体フレーム２の後部から上方に向って支持フレ
ーム14が突設され、この支持フレーム14の上部は前方に
向って延出し、この延出部が支持台15となっている。

17はハンドル軸で、このハンドル軸17の下端は車体フ
レーム２の前部に設けられた下部軸受18により、この軸
心回りに回転自在に支承され、一方、ハンドル軸17の上
端側は上記支持台15の前後中途部に設けられた上部軸受
19により、その軸心回り回転自在に支承されている。そ
して、上記ハンドル軸17の上端にはバー式のハンドル20
が取り付けられている。

上記車体フレーム２の後端には運転者が乗るためのス
テップ22が形成され、このステップ22上の運転者に上記
ハンドル20が対応している。

前記操舵軸４の上端にはボス23が固着され、このボス
23には左右一対の突片24,24が突設されている。一方、
上記ハンドル軸17の下部にも左右一対の突片25,25が突
設されている。そして、上記突片24,25同士の間に左右
一対のターンバックル式リンク26,26が介設され、各リ
ンク26端はこれに対応する突片24,25にボールジョイン
ト27により連結されている。

上記操舵軸４と同軸上で、この操舵軸４の上方にはDD
モータである操舵用モータ30が設けられ、この操舵用モ
ータ30は車体フレーム２の前部に突設されたブラケット
31上にボルト32によりねじ止めされている。そして、こ
の操舵用モータ30の出力軸33は前記ボス23と一体成形さ
れている。

即ち、上記操舵軸４に対し、ハンドル軸17と、操舵用
モータ30の出力軸33とが常時連結させられている。34は
上記各モータ10,30に電力を供給するバッテリーであ
る。

上記構成のゴルフカート１は、ハンドル20の操作によ
る手動操舵と、操舵用モータ30の作動による自動操舵と
が択一的に選択されるものとされている。

そこで、まず、上記ハンドル20を操作してハンドル軸
17を回転させると、このハンドル軸17に左右リンク26,2
6を介して操舵軸４が1:1で連動し、前輪６が操向される
ようになっている。なお、この場合、操舵用モータ30の
出力軸33もハンドル軸17の回転に連動することになる
が、上位操舵用モータ30はDDモータであって減速機が不
要であることから、上記出力軸33は小さいトルクで回転
させることができる。よって、ハンドル20の操作による
手動操舵は軽く行うことができる。

一方、上記したハンドル20の操作に代えて、上記操舵
用モータ30を作動させると、これに連動する操舵軸４に
より前輪６が操向されることになる。

また、上記ゴルフカート１はコンピュータボックス36
やコントロールボックス37、また、レーザ投、受光器3
8,39を備えている。そして、上記各レーザ投、受光器3
8,39から発射されたレーザビームが、予め走行コースに
設けられている反射装置により反射されて同上レーザ
投、受光器38,39に戻るとき、これによるレーザ投、受
光器38,39の出力信号等により上記コンピュータボック
ス36やコントロールボックス37を介して操舵用モータ30
が作動させられるようになっており、即ち、自動操舵が
なされるようになっている。

上記実施例によれば、ハンドル軸17やハンドル20は、
その配置上、操舵軸４や操舵用モータ30に影響されにく
いため、上記ハンドル軸17やハンドル20を所望位置に設
置して、これらに対する所望の操作性を任意に得ること
ができる。また、上記と同じ理由から、自動操舵のみが
できるようにした既存のゴルフカート１に対して、ハン
ドル軸17を取り付けようとする場合、その取り付けは容
易にできることともなる。

（第２実施例） 第４図は第２実施例を示している。

これによれば、操舵軸４と同軸上にハンドル軸17が設
けられ、ハンドル軸17は操舵軸４の上端に直接的に連結
されている。そして、操舵用モータ30の出力軸33に突設
された左右突片24,24と、上記操舵軸４とハンドル軸17
のいずれか一方に突設された左右突片25,25とが左右一
対のリンク26,26で連結されている。

そして、ハンドル20を操作してハンドル軸17を回転さ
せると、これに連動する操舵軸４により前輪６が操向さ
れる。一方、操舵用モータ30を作動させると、その出力
軸33に左右リンク26,26を介して操舵軸４が1:1で連動
し、前輪６が操向されるようになっている。

他の構成や作用は、前記第１実施例と同様である。

上記実施例によれば、操舵用モータ30は、その配置
上、ハンドル軸17やハンドル20に影響されにくいため、
前輪６の跳ね上げた石が上記操舵用モータ30に衝突しな
いようにするなど、この操舵用モータ30を所望位置に設
置させることは容易にできることとなる。また、上記と
同じ理由から、手動操舵のみができるようにした既存の
ゴルフカート１に対して、操舵用モータ30を取り付けよ
うとする場合、その取り付けは容易にできることともな
る。

（第３実施例） 第５図と第６図は第３実施例を示している。

これによれば、操舵軸４と同軸上にハンドル軸17およ
び操舵用モータ30の出力軸33が位置しており、これらは
互いに連結されている。

従って、ハンドル軸17を回転させ、もしくは操舵用モ
ータ30を作動させることによって、これに操舵軸４が連
動し、前輪６が操向させられる。

なお、第６図中仮想線で示すように、ハンドル軸17と
出力軸33とは一体成形してもよい。

他の構成や作用は、前記第１実施例と同様である。

（発明の効果） この発明によれば、操舵用車輪に連結される操舵軸を
設けると共に、この操舵軸にハンドルが取り付けられた
ハンドル軸と、操舵用モータの出力軸とをそれぞれ連結
し、上記ハンドルの操作と、上位操舵用モータの作動と
を択一的に選択するようにした車両の操舵装置におい
て、 上記モータをDDモータとし、ハンドル軸と、モータの
出力軸との操舵軸に対する連結を常時連結状態としたた
め、次の効果が生じる。

即ち、上記操舵用モータが作動していないハンドルだ
けの操作による手動操舵時には、ハンドル軸の回転に伴
い上記操舵軸を介して操舵用モータの出力軸も回転させ
てしまうことになるが、DDモータは減速機を不要とし
て、その出力軸が小さい角度を高トルクで回転できるも
のであるため、上記したように手動操舵時に操舵用モー
タの出力軸を回転させることになるとしても、この出力
軸の回転は、減速機を介していない分だけ、軽く行うこ
とができる。つまり、上記ハンドルの操作による手動操
舵は軽く行うことができる。

一方、上記ハンドルの操作に代えて、上記操舵用モー
タの作動だけによる自動操舵をする時には、上記とは逆
に、操舵用モータの出力軸の回転に伴い上記操舵軸を介
してハンドル軸も回転させてしまうことになるが、この
ハンドル軸の回転は軽くできるものであり、よって、上
記操舵用モータの作動による自動操舵も大きな電力を不
要として軽く行うことができる。

以上のように、ハンドル軸と、操舵用モータの出力軸
とを操舵軸に対し常時連結させておいても、上記した手
動操舵と自動操舵とはそれぞれ軽くできるのであり、よ
って、ハンドル軸と、操舵用モータの出力軸のうちいず
れか一方のみを操舵軸に連結させるようにするために、
従来設けていた切換え機構は不要であることから、その
分、手動操舵と自動操舵とを択一的に選択させるように
するための構成は簡単となる。

また、上記したように、ハンドル軸と、操舵用モータ
の出力軸とは操舵軸に対し常時連結されているため、手
動操舵と自動操舵の択一的な選択のための作業は、ハン
ドルの操作と、操舵用モータの作動のいずれかを単に選
択するだけで足り、前記したような切換え機構に対する
切換えの作業は不要である。

よって、上記手動操舵と自動操舵とを択一的に選択す
るための作業は極めて容易にできることとなる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、 第１図から第３図は第１実施例で、第１図は全体側面
図、第２図は第１図の部分拡大一部断面図、第３図は第
２図のIII−III線矢視一部断面図、 第４図は第２実施例で、第１図の一部に相当する図、 第５図と第６図は第３実施例で、第５図は第１図の一部
に相当する図、第６図は第５図の部分拡大断面図であ
る。 １……ゴルフカート（車両）、２……車体フレーム、３
……ヘッドパイプ、４……操舵軸、６……前輪（車
輪）、17……ハンドル軸、20……ハンドル、30……操舵
用モータ、33……出力軸。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操舵用車輪に連結される操舵軸を設けると
   共に、この操舵軸にハンドルが取り付けられたハンドル
   軸と、操舵用モータの出力軸とをそれぞれ連結し、上記
   ハンドルの操作と、上記操舵用モータの作動とを択一的
   に選択するようにした車両の操舵装置において、 上記モータをDDモータとし、ハンドル軸と、モータの出
   力軸との操舵軸に対する連結を常時連結状態とした車両
   の操舵装置。