JP3641032B2

JP3641032B2 - Rear wheel steering device

Info

Publication number: JP3641032B2
Application number: JP25025295A
Authority: JP
Inventors: 譲治大塚; 烈夫渡辺; 守成田; 圭一田中
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: JPH0971259A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、四輪操舵車において後輪が前輪の操舵角に応じて操舵され、かつ必要以上に操舵角が大きくなり過ぎないように規制する機械的な規制機構が設けられた後輪操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の後輪操舵装置には、車両の走行状態及び前輪の操舵状態に関連して後輪の操舵角を規制する機械的な規制機構が設けられたものがある。例えば、車両が高速で走行し、かつ、前輪が小舵角の操舵である場合には、誤動作などにより、後輪が大舵角の操舵をされると車両の尻振りなどを起こしてしまうことがあるので、後輪の操舵角を機械的な規制機構で規制するものがあった。
そのような一従来例として実開昭６１−３１９７２号公報に記載された装置を図７に示す。図７の後輪操舵装置は、前輪の操舵角に応じてモータ１０１が回転し、モータ１０１の出力軸１０３に設けられた出力ギヤ１０５が減速ギヤ１０７を回転させる。この減速ギヤ１０７がシャフト１０９と同軸に設けられ、このシャフト１０９に形成されたピニオンギヤ１１１がラックギア１１３に噛み合い、このラックギア１１３を図の紙面に直角な方向に移動させ、これにより後輪を操舵する。
そして、車速が所定速度を超えたり、前輪の操舵角が所定角度よりも小さかったりする場合には、コントローラによって作動されるソレノイド１１５が働いてピン１１７が、減速ギヤ１０７に形成された円弧状の長孔１１９に挿入される。これにより小舵角モードとなり、円弧の長さの範囲で小舵角が許され規制が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の装置では、ピン１１７が長孔１１９から引き出されて規制が解除されると大舵角モードとなるが、本来、小舵角モードであるべき時に電気的誤動作や、機械的故障によってストッパーピンが引き出されてしまったような場合には、まったく規制がきかない状態となってしまうものであった。
また、このようにまったく規制がきかない状態となってしまった場合に、最悪の事態が考えられるのはモータ１０１が逆転し、望まれる操舵方向とは逆方向に後輪が操舵されてしまうことである。
この発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので、電気的誤動作や機械的故障によってまったく操舵角の規制がきかなくなってしまう状態を避け、特に後輪操舵装置のモータの逆転により逆方向に後輪操舵が行われてしまうのを防止できる後輪操舵装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両の走行状態および前輪の操舵状態に関連して動作する電動モータによりピニオンギヤを回転させ、ピニオンギヤに噛み合うラックギヤが設けられたラック軸の移動により後輪を操舵し、この後輪の操舵角が大きくなり過ぎないように規制する機械的な規制機構が設けられた後輪操舵装置において、
後輪操舵に伴って駆動されるいずれかの部分に形成された二つの規制溝と、各規制溝にスプリングで付勢され挿入されているストッパーピンと、前記二つのストッパーピンのいずれかのみを前記スプリングの付勢力に抗して前記規制溝から引き出す引き出し部材と、引き出し部材を駆動させるブレーキ付きモータと、を有し、前記二つのストッパーピンがともに前記規制溝に挿入されている中立状態で、一方のストッパーピンと規制溝の一端との距離を小舵角時の左の規制角を設定する大きさとし規制溝の他端との距離を大舵角時の右の規制角を設定する大きさとし、また、他方のストッパーピンと規制溝の一端との距離を小舵角時の右の規制角を設定する大きさとし規制溝の他端との距離を大舵角時の左の規制角を設定する大きさとしたことを特徴とする後輪操舵装置である。
【０００５】
請求項２の発明は、更に、後輪操舵に伴って駆動されるいずれかの部分がラック軸であり、二つの規制溝はラック軸の軸方向に並んで形成され、引き出し部材はカムであり、カムは二つのストッパーピンのいずれか一方を規制溝から引き出した状態で他方のストッパーピンには働いていないことを特徴とする請求項１記載の後輪操舵装置である。
請求項３の発明は、更に、後輪操舵に伴って駆動されるいずれかの部分がラック軸であり、二つの規制溝はラック軸の軸方向に並んで形成され、引き出し部材はカムであり、カムは二つのストッパーピンのいずれか一方を規制溝から引き出した状態で他方のストッパーピンを規制溝に強制的に挿入していることを特徴とする請求項１記載の後輪操舵装置である。
請求項４の発明は、更に、後輪操舵に伴って駆動されるいずれかの部分がラック軸であり、二つの規制溝はラック軸の両側面に軸中心を挟んで形成され、引き出し部材は、ラック軸を跨いで設けられる二股形状の部材であり二股形状の両先端に二つのストッパーピンを保持し、ストッパーピンのいずれか一方を規制溝から引き出した状態で他方のストッパーピンを規制溝に強制的に挿入していることを特徴とする請求項１記載の後輪操舵装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明の第一の実施形態を図１、２に示す。この後輪操舵装置は、車両の走行状態及び図示しない前輪の操舵状態に関連して図示しない電動モータが動作する。この電動モータに設けられたピニオンギヤがラックギヤに噛み合っており、このラックギヤが設けられたラック軸１の移動により、図示しない後輪を操舵する。この後輪の操舵角が大きくなり過ぎないように、小舵角規制と大舵角規制の二段階の規制を行う機械的な規制機構３が設けられている。
即ち、前記ラック軸１には、２つの規制溝５Ａ、５Ｂが、ラック軸１の軸方向に並んで形成されている。両規制溝５Ａ、５Ｂの軸方向の長さは同じである。各規制溝５Ａ、５Ｂにはそれぞれストッパーピン７Ａ、７Ｂが設けられ、スプリング９Ａ、９Ｂで付勢されて、各ストッパーピン７Ａ、７Ｂの先端が規制溝５Ａ、５Ｂ内に挿入されている。各ストッパーピン７Ａ、７Ｂの後端は拡径され、フランジ部１１が形成されている。これら２つのストッパーピン７Ａ、７Ｂの間にはカム１３が設けられている。
【０００７】
カム１３は、ブレーキ付きモータ１５により両方向に所定角度に回動するように駆動される構成となっている。ブレーキ付きモータ１５は、ブレーキを有し、ブレーキに通電された状態でモータ軸の所定回動角度を維持するブレーキ機能を果たす。カム１３の両端にはそれぞれ肩部１７が設けられ、前記ストッパーピン７Ａ、７Ｂのフランジ部１１に下方から係止できる構成となっている。従って、カム１３が回動すれば、いずれか一方のストッパーピン７Ａ、７Ｂのフランジ部１１が肩部１７によって係止され押し上げられて、そのストッパーピン７Ａまたは７Ｂが規制溝５Ａまたは５Ｂから引き出される。
各ストッパーピン７Ａ、７Ｂの上端には、同軸上にそれぞれ検出棒１９が設けられ、ストローク型のセンサ２１により各ストッパーピン７Ａ、７Ｂの規制溝５Ａ、５Ｂに対する出入りが検出される構成となっている。
【０００８】
後輪操舵がまったく行われておらずラック軸１が中立位置にある状態で、一方のストッパーピン７Ａと規制溝５Ａの内側の一端との距離ＬＡ１は、小舵角時の右（Ｒ）の規制角を設定する大きさとなる。また、このストッパーピン７Ａと規制溝５Ａの外側の他端との距離ＬＡ２は、大舵角時の左（Ｌ）の規制角を設定する大きさとなる。そして、他方のストッパーピン７Ｂと規制溝５Ｂの内側の一端との距離ＬＢ１は、小舵角時の左の規制角を設定する大きさとなる。また、ストッパーピン７Ｂと規制溝５Ｂの外側の他端との距離ＬＢ２は、大舵角時の右の規制角を設定する大きさとなる。
【０００９】
以下、この第一の実施形態の動作について説明する。
まず、前輪を左または右方向に小舵角に操舵する時には、後輪操舵装置のブレーキ付きモータ１５の電源をＯＮさせカム１３を中立に戻し、ブレーキ付きモータ１５の電源をＯＦＦさせる。その後、ストッパーピン７Ａ、７Ｂはスプリング９Ａ、９Ｂの力で中立状態となり、ブレーキ電源はＯＮされるように制御する。この状態で、ブレーキ付きモータ１５のブレーキが働き、中立状態が維持される。この中立状態では２つのストッパーピン７Ａ、７Ｂの先端はそれぞれの規制溝５Ａ、５Ｂに挿入されている。従って、各ストッパーピン７Ａ、７Ｂは規制溝５Ａ、５Ｂの内側の一端との距離ＬＡ１、ＬＢ１を相対移動できるのみであり、小舵角時の規制が行われる。このように、この小舵角規制は例えば±１度で行われる。
【００１０】
次に、前輪を右方向に大舵角に操舵する時には、後輪操舵装置のブレーキ付きモータ１５の電源はＯＮされ、同時にブレーキ電源はＯＦＦされる制御が行われる。この制御を行うＥＣＵからの信号により、ブレーキ付きモータ１５がカム１３を図中Ｙ方向に回動することで、ストッパーピン７Ａが規制溝５Ａからスプリング９Ａの付勢力に抗して引き出される。このとき、ブレーキ電源はＯＮされ、カム１３はその位置を維持している。カム１３はストッパーピン７Ｂには働かないので、ストッパーピン７Ｂは規制溝５Ｂにスプリング９Ｂの付勢力により挿入されたままの状態となる。この状態でラック軸１はＲ方向（右方向）に移動可能となる。この場合に、後輪操舵装置の図示しない電動モータによってラック軸はＲ方向に移動し、後輪を右方向へ大舵角逆相操舵する。
【００１１】
このときストッパーピン７Ｂは前述したように、スプリングによって規制溝５Ｂに挿入されており、このストッパーピン７Ｂと規制溝５Ｂの外側の他端との距離ＬＢ２によって、前記大舵角は最大７度に規制される。
また万一、図示しない電動モータの逆転により、ラック軸１が逆方向即ちＬ方向（左方向）へ移動しようとしても、小舵角規制に相当する規制が行われる。即ち、ストッパーピン７Ｂと規制溝５Ｂの内側の一端との距離ＬＢ１によって設定される最大１度の小舵角に押さえられる。
【００１２】
同様に、前輪を左方向に大舵角に操舵する時に、ブレーキ付きモータ１５の電源がＯＮし、同時にブレーキ電源がＯＦＦされるように制御される。この制御を行うＥＣＵからの信号により、ブレーキ付きモータ１５によりカム１３が図中Ｘ方向に回動することで、今度は逆に、ストッパーピン７Ｂが規制溝５Ｂから引き出され、ラック軸１はＬ方向へ移動可能となる。しかし他方のストッパーピン７Ａは規制溝５Ａに挿入されたままなので、ストッパーピン７Ａと規制溝５Ａの外側の他端との距離ＬＡ２によって最大７度の大舵角規制が行われる。
また万一、同様に図示しない電動モータが逆転しようとしても小舵角規制に相当する規制が行われる。
【００１３】
以上説明したように、この実施形態によれば、２つのストッパーピン７Ａ、７Ｂは両方がともに規制溝５Ａ、５Ｂに挿入されているか、あるいは一方のストッパーピン７Ａまたは７Ｂが規制溝５Ａ、５Ｂに挿入されているかのいずれかの状態しかないので、電気的誤動作や機械的故障によっても、まったく規制がきかない状態となってしまうのを防ぐことができる。
そして、いずれか一方のストッパーピン７Ａまたは７Ｂのみが挿入されている大舵角の操舵の場合でも、左または右の最大操舵角、即ち規制角が７度とされる大舵角規制が行われる。このように小舵角規制と大舵角規制の２段規制が行われることで、安全性がより向上する。
【００１４】
さらに、従来例（図７参照）のようにストッパーピン１１７の駆動をソレノイド１１５を用いて行うということがないので、ソレノイドが固着することによる問題が避けられる。
また、２つのストッパーピン７Ａ、７Ｂはスプリング９Ａ、９Ｂによって常に規制溝５Ａ、５Ｂに挿入される方向に付勢されているので、ブレーキ付きモータ１５が働かなくなり回動しようとする力を失った場合でも、ストッパーピン７Ａ、７Ｂは直ちに規制溝５Ａ、５Ｂに挿入されることになり、小舵角規制に相当する規制が行われることになる。
しかも、ブレーキ付きモータ１５が故障したとＥＣＵにより判断された場合には、ブレーキ電源をＯＦＦすることによりブレーキを解除し、スプリング９Ａ、９Ｂの働きによりカム１３及びストッパーピン７Ａ、７Ｂを中立状態に戻す。これにより小舵角規制に相当する規制が行われ安全が確保される。
【００１５】
（他の実施形態）
以上の第一の実施形態においてはカム１３の両肩部１７は、２つのストッパーピン７Ａ、７Ｂのフランジ部１１に下方から係止するものであり、これによりカム１３が２つのストッパーピン７Ａ、７Ｂのいずれか一方を規制溝５Ａ、５Ｂから引き出した状態では、他方のストッパーピン７Ａ、７Ｂにはカム１３は働いていないものであった。
しかしながら図３、４に示す第二の実施形態に示すように、カム１３は２つのストッパーピン７Ａまたは７Ｂのいずれか一方を規制溝５Ａ、５Ｂから引き出した状態で、他方のストッパーピン７Ｂまたは７Ａを規制溝５Ａ、５Ｂに強制的に挿入できる構造とすることが可能である。
【００１６】
即ち、カム１３は左右に短いアーム２３を突出させており、これらアーム２３はストッパーピン７Ａ、７Ｂの上方に設けられたカム溝２５に係止している。このためカム１３が図中例えばＹ方向に回動した際に、ストッパーピン７Ａが規制溝５Ａから引き出されるのみならず、他方のストッパーピン７Ｂは規制溝５Ｂに強制的に挿入されることとなる。逆に、Ｘ方向にカム１３が回動した場合も、同様にストッパーピン７Ｂが引き出された状態で、他方のストッパーピン７Ａは強制的に規制溝５Ａに挿入されることとなる。このような強制的な挿入により、大舵角規制がより確実に行われる。
なお、センサ２７はアーム２３の動きを検出する。また、図２において図１とほぼ同等の働きをする部分については同一の番号を付す。
【００１７】
この第二の実施形態においても前記第一の実施形態とほぼ同等の効果を有する。
また、以上の２つの実施形態においては、２つの規制溝５Ａ、５Ｂは、ラック軸１の軸方向に並んで形成されることとなったが、図５、６に示す第三の実施形態のように、２つの規制溝５Ａ、５Ｂをラック軸１の両側面に軸中心を挟んで形成しても良い。即ち、図５に示すように２つの規制溝５Ａ、５Ｂはラック軸１の軸中心を挟んで両側面に形成されている。そして、図６に示すように、規制溝５Ａは図中央から右方向にかけて形成され、規制溝５Ｂは図中央から左方向にかけて形成される。
【００１８】
また前記２つの実施形態においてはストッパーピン７Ａ、７Ｂを引き出す部材はカム１３であったが、図５、６に示す第三の実施形態のように、二股形状の部材３１であっても良い。即ち、二股形状の部材３１は、ラック軸１を跨いで設けられ両先端に２つのストッパーピン７Ａ、７Ｂを保持する。
この二股形状の部材３１も前記カム１３と同様にブレーキ付きモータ１５の出力軸１５ａに設けられて、Ｘ方向及びＹ方向に回動する。この回動によりストッパーピン７Ａまたは７Ｂいずれか一方を規制溝５Ａまたは５Ｂから引き出した状態で、他方のストッパーピン７Ｂまたは７Ａを規制溝５Ｂまたは５Ａに強制的に挿入することができる。
【００１９】
以下、図５でより詳しく説明する。なお、センサ２７は部材３１の動きを検出する。また、図１、２、及び図３、４とほぼ同等の働きをする部分については同等の符号を付す。
後輪操舵装置を構成するラック軸１の両側面には、ラック軸１の中心を挟んで２つの規制溝５Ａ、５Ｂが形成される。この２つの規制溝５Ａ、５Ｂに挿入されるストッパーピン７Ａ、７Ｂは、ラック軸１を挟んだ両側に設けられ、同軸状態で水平に、互いに先端を対向させて配置される。これら２つのストッパーピン７Ａ、７Ｂは二股形状の部材３１の両先端に保持されている。
この二股形状の部材３１は、ラック軸１から離れた位置においてラック軸１と平行に設けられるブレーキ付きモータ１５の出力軸１５ａに対して設けられる。ブレーキ付きモータ１５の出力軸１５ａが、Ｙ方向又はＸ方向に回動することで、いずれか一方のストッパーピン７Ａ、７Ｂが規制溝５Ａ、５Ｂに挿入され、他方が規制溝５Ａ、５Ｂから引き出される。
【００２０】
そしてＹ方向にもＸ方向にも回動していない中立状態では、２つのストッパーピン７Ａ、７Ｂのいずれもが規制溝５Ａ、５Ｂに挿入された状態となる。二股形状の部材３１は２つのスプリング９Ａ、９Ｂによって付勢される付勢方向は互いに反対方向であり、これにより二股形状の部材３１は常に中立状態に維持しようとする力を受ける。この第三の実施形態においても、２つのストッパーピン７Ａ、７Ｂと規制溝５Ａ、５Ｂの両端との距離ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＢ１、ＬＢ２（図１参照）を設定する事ができ、これにより前記実施形態とほぼ同等の効果を得ることができる。
なお、以上の３つの実施形態では２つの規制溝５Ａ、５Ｂが形成されるのはラック軸１であったが、更に他の実施形態では必ずしもラック軸１に限らず、後輪操舵に伴って駆動される後輪操舵装置のいずれかの部分に２つの規制溝５Ａ、５Ｂを形成することが可能である。例えば、後輪操舵を行う電動モータが回転力を伝達する減速ギヤ（図７減速ギヤ１０７参照）に２つの規制溝を円弧状に設けることも可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、２、又は３の発明によれば、２つのストッパーピンのうち少なくともいずれか一方は必ず規制溝に挿入されており、どのような場合でもまったく規制がきかない状態となってしまうことは避けられる。即ち、左または右の小舵角規制と右または左の大舵角規制が必ず得られることになる。
また、いずれか一方のストッパーピンが規制溝に挿入された状態で大舵角規制が行われるが、この大舵角規制の状態で仮に後輪操舵装置の電動モータが逆転しても、逆方向の後輪操舵は小舵角規制に相当する規制が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第一実施形態に係る後輪操舵装置に設けられる規制機構の正面断面図である。
【図２】第一実施形態の規制機構の側面図である。
【図３】この発明の第二実施形態に係る後輪操舵装置に設けられる規制機構の正面断面図である。
【図４】第二実施形態の規制機構の側面図である。
【図５】この発明の第三実施形態に係る後輪操舵装置に設けられる規制機構の正面断面図である。
【図６】第三実施形態の規制機構の側面図である。
【図７】従来技術の規制機構を示す断面図である。
【符号の説明】
１ラック軸
３規制機構
５Ａ、５Ｂ規制溝
７Ａ、７Ｂストッパーピン
９Ａ、９Ｂスプリング
１３カム（引き出し部材）
１５ブレーキ付きモータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rear wheel steering device in which a rear wheel is steered according to a steering angle of a front wheel in a four-wheel steering vehicle, and a mechanical restriction mechanism is provided to restrict the steering angle from becoming excessively large. About.
[0002]
[Prior art]
Some conventional rear wheel steering devices are provided with a mechanical restriction mechanism that restricts the steering angle of the rear wheels in relation to the traveling state of the vehicle and the steering state of the front wheels. For example, if the vehicle is traveling at a high speed and the front wheels are steered at a small steering angle, the rear wheels may be swung at a large steering angle due to a malfunction, etc. Therefore, there are some which regulate the steering angle of the rear wheels by a mechanical regulation mechanism.
FIG. 7 shows an apparatus described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-31972 as one such conventional example. 7, the motor 101 rotates according to the steering angle of the front wheels, and the output gear 105 provided on the output shaft 103 of the motor 101 rotates the reduction gear 107. The reduction gear 107 is provided coaxially with the shaft 109, and the pinion gear 111 formed on the shaft 109 is engaged with the rack gear 113, and the rack gear 113 is moved in a direction perpendicular to the paper surface of the drawing, thereby steering the rear wheel. .
When the vehicle speed exceeds the predetermined speed or the front wheel steering angle is smaller than the predetermined angle, the solenoid 115 actuated by the controller is actuated so that the pin 117 is formed in an arcuate shape formed on the reduction gear 107. It is inserted into the long hole 119. As a result, the small steering angle mode is set, and the small steering angle is allowed and regulated within the range of the arc length.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional device, when the pin 117 is pulled out from the long hole 119 and the restriction is released, the large steering angle mode is set. When the stopper pin is pulled out by the above, there is a state where there is no regulation at all.
In addition, in the case where the regulation is completely unsatisfactory in this way, the worst situation can be considered because the motor 101 reverses and the rear wheels are steered in the direction opposite to the desired steering direction. is there.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and avoids a situation where the regulation of the steering angle cannot be completely controlled due to an electrical malfunction or mechanical failure, and in particular, by reversing the motor of the rear wheel steering device. An object of the present invention is to provide a rear wheel steering device capable of preventing the rear wheel from being steered in the reverse direction.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a rack shaft provided with a rack gear that rotates a pinion gear by an electric motor that operates in relation to a running state of a vehicle and a steering state of a front wheel, and meshes with the pinion gear. In the rear wheel steering device provided with a mechanical restriction mechanism that steers the rear wheel by movement and restricts the steering angle of the rear wheel from becoming too large.
Two restriction grooves formed in any part driven by rear wheel steering, a stopper pin that is urged and inserted by a spring in each restriction groove, and only one of the two stopper pins In a neutral state in which a pull-out member that pulls out from the restriction groove against a biasing force of a spring, and a motor with a brake that drives the pull-out member, the two stopper pins are both inserted into the restriction groove, The distance between one stopper pin and one end of the restricting groove is set to a size that sets the left restricting angle at the small steering angle, and the distance from the other end of the restricting groove is set to set the right restricting angle at the large steered angle, In addition, the distance between the other stopper pin and one end of the restriction groove is set to a size that sets the right control angle at the small steering angle, and the distance from the other end of the control groove is set to set the left control angle at the large steering angle. Satoko A rear wheel steering apparatus according to claim.
[0005]
In the invention of claim 2, any one of the parts driven by the rear wheel steering is a rack shaft, the two restricting grooves are formed side by side in the axial direction of the rack shaft, and the drawer member is a cam. 2. The rear wheel steering apparatus according to claim 1, wherein the cam does not act on the other stopper pin in a state in which one of the two stopper pins is pulled out from the restriction groove.
In the invention of claim 3, any one of the parts driven by the rear wheel steering is a rack shaft, the two restricting grooves are formed side by side in the axial direction of the rack shaft, and the drawer member is a cam. 2. The rear wheel steering apparatus according to claim 1, wherein the cam is forcibly inserted into the restriction groove with one of the two stopper pins being pulled out from the restriction groove. .
In the invention of claim 4, any one of the parts driven by the rear wheel steering is a rack shaft, the two restricting grooves are formed on both side surfaces of the rack shaft with the shaft center interposed therebetween, and the drawer member is , A bifurcated member that straddles the rack shaft, holding two stopper pins at both ends of the bifurcated shape, with one of the stopper pins pulled out from the regulating groove, and the other stopper pin as the regulating groove 2. The rear wheel steering apparatus according to claim 1, wherein the rear wheel steering apparatus is forcibly inserted.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. In this rear wheel steering apparatus, an electric motor (not shown) operates in relation to the traveling state of the vehicle and the steering state of the front wheel (not shown). A pinion gear provided in the electric motor meshes with the rack gear, and a rear wheel (not shown) is steered by the movement of the rack shaft 1 provided with the rack gear. In order to prevent the steering angle of the rear wheels from becoming excessively large, a mechanical restriction mechanism 3 that performs two-stage regulation of small steering angle regulation and large steering angle regulation is provided.
That is, the rack shaft 1 is formed with two restricting grooves 5A and 5B aligned in the axial direction of the rack shaft 1. The lengths in the axial direction of both restriction grooves 5A and 5B are the same. Stopping pins 7A and 7B are provided in the restriction grooves 5A and 5B, respectively, and urged by springs 9A and 9B, and the tips of the stopper pins 7A and 7B are inserted into the restriction grooves 5A and 5B. The rear ends of the stopper pins 7A and 7B are enlarged in diameter, and a flange portion 11 is formed. A cam 13 is provided between the two stopper pins 7A and 7B.
[0007]
The cam 13 is configured to be driven by a motor 15 with a brake so as to rotate at a predetermined angle in both directions. The motor 15 with a brake has a brake and performs a brake function for maintaining a predetermined rotation angle of the motor shaft in a state where the brake is energized. Shoulders 17 are provided at both ends of the cam 13, respectively, so that the cams 13 can be engaged with the flanges 11 of the stopper pins 7A and 7B from below. Therefore, if the cam 13 rotates, the flange portion 11 of one of the stopper pins 7A and 7B is locked and pushed up by the shoulder portion 17, and the stopper pin 7A or 7B is pulled out from the restriction groove 5A or 5B. .
Detection rods 19 are coaxially provided at the upper ends of the stopper pins 7A and 7B, and the stroke type sensor 21 detects the entrance and exit of the stopper pins 7A and 7B with respect to the regulation grooves 5A and 5B. Yes.
[0008]
In the state where the rear wheel steering is not performed at all and the rack shaft 1 is in the neutral position, the distance LA1 between one stopper pin 7A and the inner end of the regulation groove 5A is the right (R) at the small steering angle. This is the size to set the regulation angle. Further, the distance LA2 between the stopper pin 7A and the other outer end of the restriction groove 5A is a size for setting the left (L) restriction angle when the steering angle is large. The distance LB1 between the other stopper pin 7B and one end inside the restriction groove 5B is a size for setting the left restriction angle at the small steering angle. Further, the distance LB2 between the stopper pin 7B and the other outer end of the restriction groove 5B is a size for setting the right restriction angle when the steering angle is large.
[0009]
Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described.
First, when the front wheels are steered left or right to a small steering angle, the power of the motor 15 with brake of the rear wheel steering device is turned on, the cam 13 is returned to neutral, and the power of the motor 15 with brake is turned off. Thereafter, the stopper pins 7A and 7B are controlled to be in a neutral state by the force of the springs 9A and 9B, and the brake power source is turned on. In this state, the brake of the motor with brake 15 is activated and the neutral state is maintained. In this neutral state, the tips of the two stopper pins 7A and 7B are inserted into the respective regulation grooves 5A and 5B. Accordingly, the stopper pins 7A and 7B can only move relative to each other at distances LA1 and LB1 between the inner ends of the regulation grooves 5A and 5B, and regulation at a small steering angle is performed. Thus, this small rudder angle restriction is performed at ± 1 degree, for example.
[0010]
Next, when the front wheel is steered rightward to a large steering angle, the power of the motor 15 with brake of the rear wheel steering device is turned on, and at the same time, the brake power is turned off. In response to a signal from the ECU that performs this control, the motor 15 with brake rotates the cam 13 in the Y direction in the drawing, whereby the stopper pin 7A is pulled out from the regulating groove 5A against the urging force of the spring 9A. At this time, the brake power supply is turned on, and the cam 13 maintains its position. Since the cam 13 does not act on the stopper pin 7B, the stopper pin 7B remains inserted in the restriction groove 5B by the urging force of the spring 9B. In this state, the rack shaft 1 can move in the R direction (right direction). In this case, the rack shaft is moved in the R direction by an electric motor (not shown) of the rear wheel steering device, and the rear wheel is steered to the right by a large steering angle in reverse phase.
[0011]
At this time, as described above, the stopper pin 7B is inserted into the restriction groove 5B by the spring, and the large steering angle is set to a maximum of 7 degrees by the distance LB2 between the stopper pin 7B and the other outer end of the restriction groove 5B. Be regulated.
Further, even if the rack shaft 1 tries to move in the reverse direction, that is, in the L direction (left direction) due to the reverse rotation of the electric motor (not shown), the restriction corresponding to the small steering angle restriction is performed. In other words, the small steering angle is set to a maximum of 1 degree, which is set by the distance LB1 between the stopper pin 7B and the inner end of the restriction groove 5B.
[0012]
Similarly, when the front wheel is steered leftward to a large steering angle, the power supply of the motor 15 with brake is turned on, and at the same time, the brake power supply is turned off. In response to a signal from the ECU that performs this control, the cam 13 is rotated in the X direction in the figure by the motor 15 with brake, so that the stopper pin 7B is pulled out from the restricting groove 5B and the rack shaft 1 is It can move in the direction. However, since the other stopper pin 7A is still inserted into the restricting groove 5A, a large steering angle restriction of 7 degrees at the maximum is performed by the distance LA2 between the stopper pin 7A and the other outer end of the restricting groove 5A.
Similarly, even if an electric motor (not shown) tries to reverse, a regulation corresponding to a small steering angle regulation is performed.
[0013]
As described above, according to this embodiment, the two stopper pins 7A and 7B are both inserted into the restriction grooves 5A and 5B, or one stopper pin 7A or 7B is formed in the restriction grooves 5A and 5B. Since there is only one of the inserted states, it is possible to prevent the state from being completely unregulated due to an electrical malfunction or mechanical failure.
Even in the case of steering with a large steering angle in which only one of the stopper pins 7A or 7B is inserted, the maximum steering angle on the left or right, that is, the large steering angle is controlled to be 7 degrees. . Thus, safety is further improved by performing the two-stage regulation of the small steering angle regulation and the large steering angle regulation.
[0014]
Further, unlike the conventional example (see FIG. 7), the stopper pin 117 is not driven using the solenoid 115, so that problems due to the solenoid being fixed can be avoided.
Further, since the two stopper pins 7A and 7B are always urged by the springs 9A and 9B in the direction to be inserted into the regulating grooves 5A and 5B, the brake motor 15 does not work and loses the force to rotate. Even in this case, the stopper pins 7A and 7B are immediately inserted into the restriction grooves 5A and 5B, and the restriction corresponding to the small steering angle restriction is performed.
In addition, when the ECU determines that the motor 15 with brake has failed, the brake is released by turning off the brake power, and the cams 13 and the stopper pins 7A and 7B are made neutral by the action of the springs 9A and 9B. return. As a result, a regulation corresponding to the small steering angle regulation is performed and safety is ensured.
[0015]
(Other embodiments)
In the first embodiment described above, both shoulder portions 17 of the cam 13 are engaged with the flange portions 11 of the two stopper pins 7A and 7B from below, so that the cam 13 has two stopper pins 7A, In a state where any one of 7B is pulled out from the regulation grooves 5A and 5B, the cam 13 is not working on the other stopper pins 7A and 7B.
However, as shown in the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the cam 13 has the other stopper pin 7B or 7A in a state where either one of the two stopper pins 7A or 7B is pulled out from the restricting grooves 5A and 5B. Can be forcibly inserted into the restriction grooves 5A and 5B.
[0016]
That is, the cam 13 has short arms 23 projecting from side to side, and these arms 23 are locked in cam grooves 25 provided above the stopper pins 7A and 7B. For this reason, when the cam 13 rotates in the Y direction in the figure, for example, the stopper pin 7A is not only pulled out from the restriction groove 5A, but the other stopper pin 7B is forcibly inserted into the restriction groove 5B. . On the contrary, when the cam 13 rotates in the X direction, the other stopper pin 7A is forcibly inserted into the restriction groove 5A in the state where the stopper pin 7B is similarly pulled out. By such forced insertion, large rudder angle regulation is performed more reliably.
The sensor 27 detects the movement of the arm 23. Further, in FIG. 2, the same reference numerals are given to portions that function substantially the same as those in FIG. 1.
[0017]
This second embodiment also has substantially the same effect as the first embodiment.
In the above two embodiments, the two regulating grooves 5A and 5B are formed side by side in the axial direction of the rack shaft 1, but the third embodiment shown in FIGS. As described above, the two restriction grooves 5A and 5B may be formed on both side surfaces of the rack shaft 1 with the shaft center interposed therebetween. That is, as shown in FIG. 5, the two restriction grooves 5 </ b> A and 5 </ b> B are formed on both side surfaces with the center of the rack shaft 1 interposed therebetween. As shown in FIG. 6, the restriction groove 5A is formed from the center of the figure to the right direction, and the restriction groove 5B is formed from the center of the figure to the left direction.
[0018]
In the two embodiments, the member that pulls out the stopper pins 7A and 7B is the cam 13, but may be a bifurcated member 31 as in the third embodiment shown in FIGS. That is, the bifurcated member 31 is provided across the rack shaft 1 and holds the two stopper pins 7A and 7B at both ends.
This bifurcated member 31 is also provided on the output shaft 15a of the motor 15 with brake, similarly to the cam 13, and rotates in the X direction and the Y direction. With this rotation, one of the stopper pins 7A or 7B can be forcibly inserted into the restriction groove 5B or 5A in a state where either one of the stopper pins 7A or 7B is pulled out from the restriction groove 5A or 5B.
[0019]
This will be described in more detail with reference to FIG. The sensor 27 detects the movement of the member 31. 1 and 2 and FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals.
Two restricting grooves 5A and 5B are formed on both side surfaces of the rack shaft 1 constituting the rear wheel steering device with the center of the rack shaft 1 interposed therebetween. The stopper pins 7A and 7B inserted into the two restricting grooves 5A and 5B are provided on both sides of the rack shaft 1 and are arranged horizontally in the coaxial state with their tips opposed to each other. These two stopper pins 7A and 7B are held at both ends of a bifurcated member 31.
The bifurcated member 31 is provided with respect to the output shaft 15 a of the motor 15 with brake provided in parallel with the rack shaft 1 at a position away from the rack shaft 1. When the output shaft 15a of the motor 15 with brake rotates in the Y direction or the X direction, one of the stopper pins 7A and 7B is inserted into the restriction grooves 5A and 5B, and the other is pulled out from the restriction grooves 5A and 5B. It is.
[0020]
In the neutral state where neither the Y direction nor the X direction is rotated, the two stopper pins 7A and 7B are both inserted into the regulation grooves 5A and 5B. The bifurcated member 31 is biased by the two springs 9A and 9B in opposite directions, so that the bifurcated member 31 is always subjected to a force for maintaining a neutral state. Also in the third embodiment, the distances LA1, LA2, LB1, LB2 (see FIG. 1) between the two stopper pins 7A, 7B and the both ends of the regulation grooves 5A, 5B can be set, thereby implementing the above-described implementation. The effect almost equivalent to the form can be obtained.
In the above three embodiments, the two restriction grooves 5A, 5B are formed on the rack shaft 1, but in still other embodiments, the rack shaft 1 is not necessarily limited to the rack shaft 1, and accompanying the rear wheel steering. Two restriction grooves 5A and 5B can be formed in any part of the driven rear wheel steering device. For example, it is possible to provide two restriction grooves in an arc shape in a reduction gear (see the reduction gear 107 in FIG. 7) in which the electric motor that performs rear wheel steering transmits the rotational force.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the first, second, or third aspect of the invention, at least one of the two stopper pins is always inserted into the restriction groove, and in any case, no restriction is imposed. It can be avoided. That is, the left or right small rudder angle restriction and the right or left large rudder angle restriction are always obtained.
Further, the large steering angle restriction is performed with either one of the stopper pins inserted into the restriction groove. However, even if the electric motor of the rear wheel steering device is reversed in the large steering angle restriction state, the reverse direction is maintained. For rear wheel steering, a regulation equivalent to a small steering angle regulation is performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view of a restriction mechanism provided in a rear wheel steering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of a restriction mechanism according to the first embodiment.
FIG. 3 is a front sectional view of a restriction mechanism provided in a rear wheel steering device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view of a restriction mechanism according to a second embodiment.
FIG. 5 is a front sectional view of a restriction mechanism provided in a rear wheel steering device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side view of a restriction mechanism according to a third embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional regulation mechanism.
[Explanation of symbols]
1 rack shaft 3 regulating mechanism 5A, 5B regulating groove 7A, 7B stopper pin 9A, 9B spring 13 cam (drawing member)
15 Motor with brake

Claims

The pinion gear is rotated by an electric motor that operates in relation to the running state of the vehicle and the steering state of the front wheel, and the rear wheel is steered by the movement of the rack shaft provided with the rack gear meshing with the pinion gear, and the steering angle of the rear wheel is large. In a rear wheel steering device provided with a mechanical restriction mechanism that restricts so that it does not become too much, two restriction grooves formed in any part driven by rear wheel steering, and a spring in each restriction groove A stopper pin that is biased and inserted, a drawer member that pulls out only one of the two stopper pins from the restriction groove against the biasing force of the spring, and a motor with a brake that drives the drawer member. One stopper pin and one end of the restriction groove in a neutral state in which both of the two stopper pins are inserted into the restriction groove The distance between the other end of the control groove and the other end of the control groove is the size that sets the right control angle when the steering angle is large. The rear wheel is characterized in that the distance from one end is set to set the right restriction angle at the small steering angle, and the distance from the other end of the restriction groove is set to set the left restriction angle at the large steering angle. Steering device.

One of the parts driven by the rear wheel steering is a rack shaft, the two restricting grooves are formed side by side in the axial direction of the rack shaft, and the drawer member is a cam, and the cam is two stopper pins. 2. The rear wheel steering device according to claim 1, wherein one of the two is not acted on the other stopper pin in a state where the other is pulled out from the restriction groove.

One of the parts driven by the rear wheel steering is a rack shaft, the two restricting grooves are formed side by side in the axial direction of the rack shaft, and the drawer member is a cam, and the cam is two stopper pins. 2. The rear wheel steering apparatus according to claim 1, wherein the other stopper pin is forcibly inserted into the restriction groove in a state where any one of the two is pulled out from the restriction groove.

One of the parts driven by the rear wheel steering is the rack shaft, the two restricting grooves are formed on both side surfaces of the rack shaft with the center of the shaft interposed therebetween, and the drawer member is a bifurcated portion provided across the rack shaft Two stopper pins are held at both ends of the bifurcated shape, and the other stopper pin is forcibly inserted into the restriction groove with one of the stopper pins pulled out from the restriction groove. 2. The rear wheel steering apparatus according to claim 1, wherein