JP4418379B2 - Rough terrain vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、不整地走行車両の改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement in rough terrain vehicles.
従来の不整地走行車両として、操作ハンドルに連結するインプットシャフトと車輪側に連結するアウトプットシャフトとの間に電動パワーステアリング装置を設けたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1の第1図及び第6図には、操作ハンドル3の下部にインプットシャフト5を取付け、このインプットシャフト5に電動パワーステアリング装置を介してアウトプットシャフト11を連結し、また、インプットシャフト5とアウトプットシャフト11との間に電動パワーステアリング装置を構成するトーションバー19を設け、操作ハンドル3の最大切れ角を規制するために、インプットシャフト5から突出させた係止部材103と、シャーシ37から突出させた一対のストッパ部材105とから構成されたインプットシャフト5側のストッパ機構101を設けたことが記載されている。
電動パワーステアリング装置は、トーションバー19を含む操舵トルクセンサ7、減速機9、駆動モータ17、第3図に示されたコントロールユニット15等からなる。
1 and 6 of Patent Document 1, an
The electric power steering apparatus includes a steering torque sensor 7 including a torsion bar 19, a speed reducer 9, a
操作ハンドル3と共にインプットシャフト5が回転してトーションバー19が捩られ、インプットシャフト5とアウトプットシャフト11とに相対回転角が生じると、この相対回転角はポテンショメータで検出され、その信号は、コントロールユニットに出力される。コントロールユニット15は、上記の信号に基づいて、駆動モータ17を制御して、操舵トルクセンサ7で検出した操舵トルクにみあった駆動力をアウトプットシャフト11側に付与する。
When the
また、特許文献1の第5図及び第8図には、アウトプットシャフト11の回転角度範囲を規制するために、アウトプットシャフト11から突出させた係止部材35と、シャーシ37に取付けた一対のストッパ部材39からなるアウトプットシャフト11側のストッパ機構33が記載されている。
FIGS. 5 and 8 of Patent Document 1 show a locking member 35 protruding from the
第1図に示されるように、インプットシャフト5側のストッパ機構101のみを備える場合、例えば、インプットシャフト5の係止部材103を、シャーシ37のストッパ部材105に当たるまで操作ハンドル3を切った状態であっても、車両の操舵輪が路面の凹凸によって強制的に左右に操舵され、操舵輪の左右動に伴ってアウトプットシャフト11がインプットシャフト5の回転角度よりも大きく回転することがあり、インプットシャフト5とアウトプットシャフト11との相対回転角が生じて駆動モータ17が作動し、駆動モータ17の消費電力が増える。
As shown in FIG. 1, when only the stopper mechanism 101 on the
また、第5図及び図8に示されるように、アウトプットシャフト11側のストッパ機構33のみを備える場合、車両の操舵輪が路面の凹凸によって強制的に左右に操舵されてストッパ機構33のストッパ部材39が係止部材35に当たった状態であっても、例えば、操作ハンドル3の操作に伴ってインプットシャフト5がアウトプットシャフト11の回転角度よりも大きく回転することがあり、インプットシャフト5とアウトプットシャフト11との相対回転角が生じて駆動モータ17が作動し、この場合も駆動モータ17の消費電力が増える。
Further, as shown in FIGS. 5 and 8, when only the
本発明の目的は、不整地走行車両を改良することで、電動パワーステアリング装置に設けたパワーアシストモータの負荷を低減することにある。 The objective of this invention is reducing the load of the power assist motor provided in the electric power steering apparatus by improving the rough terrain vehicle.
請求項1に係る発明は、ハンドル側に設けたインプットシャフトと、左右の車輪側に設けたアウトプットシャフトとが電動パワーステアリング装置を介して連結し、インプットシャフトとアウトプットシャフトとの相対回転角度に応じて電動パワーステアリング装置に備えるパワーアシストモータを駆動する不整地走行車両において、インプットシャフトとアウトプットシャフトとは、トーションバーを介して連結され、インプットシャフト及びアウトプットシャフトが、それぞれ軸受け部を介して車体フレームに回転自在に取付けられ、インプットシャフト側の軸受け部の上方に固定された第1係止部材と、この第1係止部材の揺動範囲を規制するために、車体の第1係止部材に対応する位置に固定された第1ストッパと、アウトプットシャフト側の軸受け部の下方に固定された第2係止部材と、この第2係止部材の揺動範囲を規制するために、車体の第2係止部材に対応する位置に固定された第2ストッパと、を備えることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, an input shaft provided on the handle side and an output shaft provided on the left and right wheels are connected via an electric power steering device, and according to a relative rotation angle between the input shaft and the output shaft. In the rough terrain vehicle that drives the power assist motor provided in the electric power steering device, the input shaft and the output shaft are connected via a torsion bar, and the input shaft and the output shaft are respectively connected to the vehicle body frame via a bearing portion. And a first locking member fixed to the input shaft side above the bearing portion, and a first locking member of the vehicle body for restricting the swing range of the first locking member. The first stopper fixed in the corresponding position and the output A second engaging member fixed to the lower side of the bearing portion of the shift-side, in order to restrict the swinging range of the second locking member, first fixed to a position corresponding to the second engaging member of the vehicle body And 2 stoppers.
インプットシャフトに固定された第1係止部材と、車体の第1係止部材に対応する位置に固定された第1ストッパとがインプットシャフトの回転角度範囲を規制するとともに、アウトプットシャフトに固定された第2係止部材と、車体の第2係止部材に対応する位置に固定された第2ストッパとがアウトプットシャフトの回転角度範囲を規制する。 A first locking member fixed to the input shaft and a first stopper fixed to a position corresponding to the first locking member of the vehicle body restrict the rotational angle range of the input shaft and are fixed to the output shaft. The second locking member and the second stopper fixed at a position corresponding to the second locking member of the vehicle body regulate the rotation angle range of the output shaft.
インプットシャフトの回転角度範囲を規制すれば、ハンドル操作によってインプットシャフトが一定の回転角度範囲を超えて回転せず、また、アウトプットシャフトの回転角度範囲を規制すれば、凹凸のある路面によって車輪を介してアウトプットシャフトが所定の回転角度範囲を超えて回転しないから、インプットシャフトとアウトプットシャフトとの相対回転角度を所定の角度以下に保つので、インプットシャフト又はアウトプットシャフトのいずれか一方の回転が規制されている場合でも、例えば、トルクセンサ部に過大なトルクが掛かるのを防止し、パワーアシストモータに掛かる負荷を低減する。 If the rotation angle range of the input shaft is restricted, the input shaft will not rotate beyond a certain rotation angle range by operating the steering wheel, and if the rotation angle range of the output shaft is restricted, the uneven shaft will pass through the wheels. Since the output shaft does not rotate beyond the predetermined rotation angle range, the relative rotation angle between the input shaft and the output shaft is kept below the predetermined angle, so that the rotation of either the input shaft or the output shaft is restricted. Even if it is, for example, it is possible to prevent an excessive torque from being applied to the torque sensor unit and to reduce the load applied to the power assist motor.
インプットシャフトの回転は、トーションバーを介してアウトプットシャフトに伝わる。インプットシャフトの回動範囲が第1ストッパで規制され、アウトプットシャフトの回動範囲が第1ストッパで規制されれば、トーションバーが過度に捩られる心配はない。The rotation of the input shaft is transmitted to the output shaft via the torsion bar. If the rotation range of the input shaft is regulated by the first stopper and the rotation range of the output shaft is regulated by the first stopper, there is no fear that the torsion bar is excessively twisted.
第1係止部材を、インプットシャフト側の軸受け部の上方に配置してトーションバーから離し、第2係止部材を、アウトプットシャフト側の軸受け部の下方に配置してトーションバーから離すことで、例えば、第1ストッパによる第1係止部材の係止位置、あるいは、第2ストッパによる第2係止部材の係止位置に製造上のずれが生じてインプットシャフト又はアウトプットシャフトが所定の回動範囲より大きく回動しても、インプットシャフト側又はアウトプットシャフト側からトーションバーに伝わるトルクが、途中のトルク伝達経路の捩れにより小さくなる。The first locking member is disposed above the bearing portion on the input shaft side and separated from the torsion bar, and the second locking member is disposed below the bearing portion on the output shaft side and separated from the torsion bar, For example, a manufacturing shift occurs in the locking position of the first locking member by the first stopper or the locking position of the second locking member by the second stopper, so that the input shaft or the output shaft is in a predetermined rotation range. Even if it rotates more, the torque transmitted from the input shaft side or the output shaft side to the torsion bar becomes smaller due to twisting of the torque transmission path in the middle.
請求項2に係る発明は、第1ストッパと第2ストッパとにより、インプットシャフトとアウトプットシャフトとの回動範囲を同一とすることを特徴とする。
インプットシャフトとアウトプットシャフトとの回動範囲を第1ストッパと第2ストッパとで同一としたことで、インプットシャフトが第1ストッパで回動範囲を規制されたときに、アウトプットシャフトも第2ストッパで、インプットシャフトと同一の回動範囲で規制され、インプットシャフトとアウトプットシャフトとがそれぞれ最大回転角度のときに、インプットシャフトとアウトプットシャフトとの相対回転角度がゼロになり、パワーアシストモータは停止する。
The invention according to claim 2 is characterized in that the rotation range of the input shaft and the output shaft is made the same by the first stopper and the second stopper.
Since the rotation range of the input shaft and the output shaft is the same between the first stopper and the second stopper, when the input shaft is restricted by the first stopper, the output shaft is also the second stopper. When the input shaft and the output shaft are each at the maximum rotation angle, the relative rotation angle between the input shaft and the output shaft becomes zero, and the power assist motor stops .
請求項3に係る発明は、第2係止部材を、アウトプットシャフトに、アウトプットシャフト側の軸受け部の下方位置となるように取付けられるとともに左右の車輪を操舵するための左右のタイロッドに連結するセンターアームの左右にそれぞれ一体成形された側方突出部としたことを特徴とする。
第2係止部材をセンターアームに設けたことで、センターアームが第2係止部材の支持部を兼用する。
In the invention according to claim 3 , the second locking member is attached to the output shaft so as to be positioned below the bearing portion on the output shaft side, and is connected to the left and right tie rods for steering the left and right wheels. It is characterized in that it is a lateral projecting portion integrally formed on the left and right sides of the arm.
By providing the second locking member on the center arm, the center arm also serves as a support portion for the second locking member.
請求項4に係る発明は、アウトプットシャフト側の軸受け部が、車体フレーム側に取付けられた軸支持部材と、アウトプットシャフトを回転自在に支持するために軸支持部材に取付けられたベアリングと、このベアリングをダスト等から保護するためのシール部材とからなり、第2ストッパが、軸支持部材の車両前方側にアウトプットシャフトにほぼ沿って下側に突出する下方突出部として形成されることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a shaft support member having a bearing portion on the output shaft side attached to the vehicle body frame side, a bearing attached to the shaft support member for rotatably supporting the output shaft, and the bearing the consists of a sealing member for protection against dust, the second stopper is formed as downward projecting portions projecting to the lower side substantially along the output shaft to the vehicle front side of the shaft support member and said Rukoto .
請求項5に係る発明は、車体フレームが、前後に延びる左右一対のアッパメインフレームと、これらのアッパメインフレームの下方に配置されるとともにアッパメインフレームの前端及び後端に連結された左右一対のロアメインフレームと、インプットシャフトの中間部を支持するためにアッパメインフレームの前部に取付けられた左右一対のL字フレームとを有し、これら左右一対のL字フレーム間は、クロスパイプで連結され、第1ストッパが、クロスパイプにインプットシャフトに沿うように設けられる上方突出片であることを特徴とする。The invention according to
請求項1に係る発明では、インプットシャフト側の第1係止部材と、車体側の第1ストッパと、アウトプットシャフト側の第2係止部材と、車体側の第2ストッパと、を備えるので、電動パワーステアリング装置の操舵力伝達の上流側及び下流側に第1ストッパ及び第2ストッパが備えられることになり、ハンドル操作によるインプットシャフトの回動範囲を規制することができ、凹凸のある路面を走行する場合でも、路面によって強制的に左右に切られる操舵輪によるアウトプットシャフトの回動範囲を規制することができ、インプットシャフトとアウトプットシャフトとの相対回転角度を所定の角度以下に確実に保つことができ、例えば、トルクセンサ部に過大なトルクが掛かることを防止し、パワーアシストモータの負荷を低減することができる。 In the invention according to claim 1, since the first locking member on the input shaft side, the first stopper on the vehicle body side, the second locking member on the output shaft side, and the second stopper on the vehicle body side, The first stopper and the second stopper are provided on the upstream side and the downstream side of the steering force transmission of the electric power steering device, and the rotation range of the input shaft by the handle operation can be restricted, and the road surface with unevenness can be controlled. Even when traveling, it is possible to regulate the rotation range of the output shaft by the steering wheel that is forcibly cut to the left and right by the road surface, and to ensure that the relative rotation angle between the input shaft and the output shaft is below a predetermined angle. For example, it is possible to prevent an excessive torque from being applied to the torque sensor unit and reduce the load of the power assist motor. Can.
また、インプットシャフトとアウトプットシャフトとをトーションバーを介して連結したので、第1ストッパと第2ストッパとでインプットシャフト及びアウトプットシャフトのそれぞれ回動範囲を規制することにより、トーションバーの過度の捩れを防止することができる。In addition, since the input shaft and the output shaft are connected via the torsion bar, excessive torsion of the torsion bar can be prevented by restricting the rotation range of the input shaft and the output shaft by the first stopper and the second stopper, respectively. Can be prevented.
更に、インプットシャフト側の軸受け部の上方に第1係止部材を配置し、アウトプットシャフト側の軸受け部の下方に第2係止部材を配置するので、第1係止部材及び第2係止部材がトーションバーから遠くなり、インプットシャフト側又はアウトプットシャフト側からトーションバーに大きなトルクが伝わり難くなり、トーションバーの過度の捩れをより一層防止することができる。Furthermore, since the first locking member is disposed above the bearing portion on the input shaft side and the second locking member is disposed below the bearing portion on the output shaft side, the first locking member and the second locking member Becomes far from the torsion bar, and it becomes difficult to transmit a large torque from the input shaft side or the output shaft side to the torsion bar, and excessive torsion of the torsion bar can be further prevented.
請求項2に係る発明では、第1ストッパ及び第2ストッパにより、インプットシャフトとアウトプットシャフトとの回動範囲を同一とするので、インプットシャフトが第1ストッパに係止されているときは、必ずアウトプットシャフトも第2ストッパに係止されるため、パワーアシストモータは起動しない。従って、パワーアシストモータの消費電力を低減することができ、バッテリからの放電量を抑えることができる。 In the invention according to claim 2, since the rotation range of the input shaft and the output shaft is made the same by the first stopper and the second stopper, the output shaft must be output when the input shaft is locked to the first stopper. Since the shaft is also locked by the second stopper, the power assist motor does not start. Therefore, it is possible to reduce the power consumption of the power assist motor, as possible out to suppress the discharge amount from the battery.
請求項3に係る発明では、第2係止部材をセンターアームに設けたので、センターアームで第2係止部材の支持部材を兼ねることができ、部品数を削減することができて、コストを削減することができる。 In the invention which concerns on Claim 3 , since the 2nd latching member was provided in the center arm, the center arm can serve also as the support member of the 2nd latching member, the number of parts can be reduced, and cost can be reduced. Can be reduced.
請求項4に係る発明では、アウトプットシャフト側の軸受け部が、車体フレーム側に取付けられた軸支持部材と、アウトプットシャフトを回転自在に支持するために軸支持部材に取付けられたベアリングと、このベアリングをダスト等から保護するためのシール部材とからなり、第2ストッパが、軸支持部材の車両前方側にアウトプットシャフトにほぼ沿って下側に突出する下方突出部として形成される。 In the invention according to claim 4 , the bearing portion on the output shaft side includes a shaft support member attached to the vehicle body frame side, a bearing attached to the shaft support member for rotatably supporting the output shaft, and the bearing The second stopper is formed as a downward projecting portion projecting downward substantially along the output shaft on the vehicle front side of the shaft support member.
請求項5に係る発明では、車体フレームが、前後に延びる左右一対のアッパメインフレームと、これらのアッパメインフレームの下方に配置されるとともにアッパメインフレームの前端及び後端に連結された左右一対のロアメインフレームと、インプットシャフトの中間部を支持するためにアッパメインフレームの前部に取付けられた左右一対のL字フレームとを有し、これら左右一対のL字フレーム間は、クロスパイプで連結され、第1ストッパが、クロスパイプにインプットシャフトに沿うように設けられる上方突出片である。In the invention according to
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る不整地走行車両の側面図であり、不整地走行車両10は、車体フレーム11の前部に図示せぬサスペンションアームを介して前輪12,13(手前側の符号12のみ示す。)を取付け、車体フレーム11の後部に図示せぬサスペンションアームを介して後輪14,15(手前側の符号14のみ示す。)を取付け、車体フレーム11の中央部にエンジン17及び変速機18からなるパワーユニット21を取付け、このパワーユニット21で前輪12,13及び後輪14,15をそれぞれ駆動し、前輪12,13の操舵力を軽減するパワーアシスト部(不図示)を含む電動パワーステアリング装置22を備えるとともに、この電動パワーステアリング装置22への電力供給を停止可能な手動スイッチ166を備える四輪駆動車である。
電動パワーステアリング装置22を構成するインプットシャフト24は、このインプットシャフト24の上部に取付けたバーハンドル25の操作により回動する部材である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a side view of a rough terrain vehicle according to the present invention. The
The
ここで、26はエンジン17の前部から後方へ延ばした排気管、27は排気管26の後端に接続した消音器、31はエンジン17の後部に吸気管32を介して接続したキャブレタ、33はキャブレタ31にコネクティングチューブ34を介して接続したエアクリーナ、36はフロントキャリア、37はヘッドランプ、38はラジエータ、41はフロントフェンダ、43は燃料タンク、44は簡易な操作、例えば、車体から露出しているレバー(詳細は後述する。)の操作で開閉可能なシート、46はリヤキャリア、47はリヤフェンダ、48はステップフロアである。
電動パワーステアリング装置22は、シート44の後部下方に配置したバッテリ49から電力が供給される。
Here, 26 is an exhaust pipe extending rearward from the front of the
The electric
車体フレーム11は、前後に延ばした左右一対のアッパメインフレーム55,56(手前側の符号55のみ示す。)と、これらのアッパメインフレーム55,56の下方に配置するとともにアッパメインフレーム55,56の前端及び後端に連結した左右一対のロアメインフレーム57,58(手前側の符号57のみ示す。)と、インプットシャフト24の中間部を支持するためにアッパメインフレーム55,56の前部に取付けた左右一対のほぼL字状としたL字フレーム62,62(手前側の符号62のみ示す。)及び左右一対の起立フレーム63,63(手前側の符号63のみ示す。)と、フロントキャリア36を支持するための左右一対のフロントフレーム64,64(手前側の符号64のみ示す。)とを備える。
The
また、車体フレーム11は、アッパメインフレーム55,56の前部に設けた前部傾斜部66,66(手前側の符号66のみ示す。)とロアメインフレーム57,58とにそれぞれ渡して取付けた左右一対の傾斜フレーム67,67(手前側の符号67のみ示す。)と、これらの傾斜フレーム67,67及び前部傾斜部66,66とにそれぞれ渡して取付けることで電動パワーステアリング装置22の下部を支持する左右一対のサブ傾斜フレーム68,68(手前側の符号68のみ示す。)と、アッパメインフレーム55,56の後端及びロアメインフレーム57,58の後部のそれぞれに取付けた左右一対の湾曲フレーム71,71(手前側の符号71のみ示す。)と、リヤキャリア46の前部を支持するためにアッパメインフレーム55,56の後端部上部に取付けた左右一対のリヤ第1フレーム72,72(手前側の符号72のみ示す。)と、リヤキャリア46の後部を支持するために湾曲フレーム71,71に取付けた左右一対のリヤ第2フレーム73,73(手前側の符号73のみ示す。)とを備える。
The
図2は本発明に係る不整地走行車両の平面図であり、不整地走行車両10は、前部に、インプットシャフト24の下方に配置したアウトプットシャフト81と、バーハンドル25の回転を前輪12,13の操舵として伝えるために、アウトプットシャフト81(詳細は後述する。)の下端に取付けたセンターアーム82と、このセンターアーム82にそれぞれボールジョイント83,83を介して一端を連結するとともに他端を前輪12,13側のナックル85,86にボールジョント87,87を介して連結した伸縮可能なタイロッド88,89とを備え、これらのアウトプットシャフト81、センターアーム82、ボールジョイント83,83、タイロッド88,89、ボールジョイント87,87は、電動パワーステアリング装置22に含まれるものである。
FIG. 2 is a plan view of the rough terrain vehicle according to the present invention. The
ここで、93はインプットシャフト24を回転自在に支持するためにL字フレーム62,62間に渡したステアリングホルダ基部、94はクラッチレバー、95は前輪用ブレーキレバー、96,96はフットレスト、97はギヤチェンジペダル、98は後輪用ブレーキペダルである。
Here, 93 is a steering holder base that is passed between the L-shaped
図3は本発明に係る不整地走行車両の前部を示す要部側面図(図中の矢印(FRONT)は車両前方を表す。以下同じ。)であり、電動パワーステアリング装置22は、前輪を操舵するためのステアリング装置105と、操舵トルクを検出するトルクセンサ部106と、操舵力を補助する動力を発生させるパワーアシスト部107と、トルクセンサ部106によって検出した操舵トルク等に基づいてパワーアシスト部107を制御する制御部110とからなる。
FIG. 3 is a side view of the main part showing the front part of the rough terrain vehicle according to the present invention (the arrow (FRONT in the figure indicates the front of the vehicle; the same applies hereinafter)), and the electric power steering device 22 A
ステアリング装置105は、バーハンドル25(図1参照)と、インプットシャフト24と、このインプットシャフト24にトルクセンサ部106を介して連結したアウトプットシャフト81と、このアウトプットシャフト81の下端部に取付けたセンターアーム82と、ボールジョイント83,83(手前側の符号83のみ示す。)と、タイロッド88,89(図2参照)と、ボールジョント87,87(図2参照)とからなる。
The
バーハンドル25の下方のインプットシャフト24は、インプットシャフト軸受け部91に回転自在に支持されている。
インプットシャフト軸受け部91は、左右のL字フレーム62,62(手前側の符号62のみ示す。)に渡したステアリングホルダ基部93と、このステアリングホルダ基部93に取付けたホルダ片108とがブッシュ(不図示)を介して締結されて構成された部分である。なお、111,112はステアリングホルダ基部93にホルダ片108を取付けるためのボルト及びナットであり、それぞれ左右一対設けたものである。
The
The input
L字フレーム62,62は、クロスパイプ114で連結した部材であり、クロスパイプ114は、インプットシャフト24とほぼ平行に上方突出片115を設けた係止部材である。
上方突出片115は、インプットシャフト24に取付けたアーム片116の揺動範囲を規制するストッパの役目をする部材、即ち、インプットシャフト24の回転角度範囲を規制するストッパである。
The L-shaped
The upward projecting
上記のインプットシャフト24及びアウトプットシャフト81は、ステアリングシャフト118を構成する部材である。
アウトプットシャフト81は、トルクセンサ部106に備えるセンサハウジング119の下方に設けたアウトプットシャフト軸受け部120に回転自在に支持されている。
アウトプットシャフト軸受け部120は、左右のサブ傾斜フレーム68,68(手前側の符号68のみ示す。)に取付けたボトムプレート121に支持されるとともに、パワーアシスト部107に備える減速機126もボトムプレート121に支持される。なお、127はボトムプレート121に減速機126を取付けるボルト(複数設けたうちの一個を示す。)である。
The
The
The output
トルクセンサ部106は、インプットシャフト24側とアウトプットシャフト81側との間にトーションバー123を設けたものである。バーハンドル25(図2参照)の操作によりインプットシャフト24を回転させると、インプットシャフト24とアウトプットシャフト81との間に相対回転角が生じ、トーションバー123が捩られる。この捩れ量をトルクに変換することで操舵トルクが求まる。
The
パワーアシスト部107は、電動モータ125と、この電動モータ125の出力軸及びアウトプットシャフト81の中間部のそれぞれの間に介在させたクラッチ(不図示)及び減速機126とからなり、減速機126は、ウォームギヤ及びウォームホイールからなる。
The
制御部110は、トルクセンサ部106により検出された操舵トルク、バーハンドル25(図1参照)の操舵角及び不整地走行車両10(図1参照)の車速等を車両走行中のプロセスデータに基づいてパワーアシスト部107を制御する。なお、128は制御部110を支持するためにL字フレーム62に取付けたブラケットである。
The
図4は本発明に係るアウトプットシャフト下端支持部の断面図であり、アウトプットシャフト軸受け部120は、ボトムプレート121の中央部に取付けた軸支持部材132と、アウトプットシャフト81を回転自在に支持するために軸支持部材132に取付けたベアリング133と、このベアリング133をダスト等から保護するためのシール部材134,135とからなる。なお、137は軸支持部材132からのベアリング133の抜け止めを行う止め輪、138はカラーである。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the output shaft lower end support portion according to the present invention. The output
軸支持部材132は、車両前方側にアウトプットシャフト81にほぼ沿って下側に突出する下方突出部132aを形成したものである。
センターアーム82は、めすスプライン82aを形成した部材であり、このめすスプライン82aをアウトプットシャフト81の下端部に形成したおすスプライン81aとスプライン結合する。
ボールジョイント83は、端部に設けたボルト部83aをセンターアーム82の後部にナット141で取付けた部材である。
The
The
The ball joint 83 is a member in which a
図5は図4の5−5線断面図であり、センターアーム82は、めすスプライン82aの左方及び右方にそれぞれ設けた側方突出部82b,82cと、タイロッド88,89にそれぞれボールジョイント83,83を介して連結するタイロッド連結部82d,82eとを一体成形した部材である。
5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG. 4. The
側方突出部82b,82cは、アウトプットシャフト81の回転に伴ってセンターアーム82が回転したときに、軸支持部材132(図4参照)の下方突出部132aに当たって回動範囲が規制される。図に示したセンターアーム82の位置は、バーハンドル25(図2参照)が車両直進時の位置にあるときのものであり、θ1は、車両直進時からのセンターアーム82の時計回り及び反時計回りの揺動角度範囲であり、アウトプットシャフト81の回転角度範囲でもある。
上記した側方突出部82b,82c及び下方突出部132aは、アウトプットシャフトストッパ機構143を構成する部分である。
When the
The side protrusions 82b and 82c and the
図6は図3の6−6線断面図であり、アーム片116の側方突出部116a,116bは、インプットシャフト24の回転に伴ってアーム片116が揺動したときに、クロスパイプ114側の上方突出片115に当たって揺動範囲が規制される。図に示したアーム片116の位置は、バーハンドル25(図2参照)が車両直進時の位置にあるときのものであり、θ2は、車両直進時からのアーム片116の時計回り及び反時計回りの揺動角度範囲であり、インプットシャフト24の回転角度範囲でもある。上記した側方突出部116a,116b及び上方突出部115は、インプットシャフトストッパ機構145を構成する部分である。
6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG. 3, and the
以上の図3、図5及び図6に示したように、本発明は、バーハンドル25(図1参照)側に設けたインプットシャフト24と、左右の車輪としての前輪12,13(図1参照)側に設けたアウトプットシャフト81とが電動パワーステアリング装置22、詳しくは、トルクセンサ部106を介して連結し、インプットシャフト24とアウトプットシャフト81との相対回転角度に応じて電動パワーステアリング装置22に備えるパワーアシストモータとしての電動モータ125を駆動する不整地走行車両10(図1参照)において、インプットシャフト24に固定された第1係止部材としての側方突出部116a,116bと、これらの側方突出部116a,116bの揺動範囲を規制するために、車体の側方突出部116a,116bに対応する位置に固定された第1ストッパとしての上方突出片115と、アウトプットシャフト81に固定された第2係止部材としての側方突出部82b,82cと、これらの側方突出部82b,82cの揺動範囲を規制するために、車体の側方突出部82b,82cに対応する位置に固定された第2ストッパとしての下方突出部132aと、を備えることを特徴とする。
As shown in FIGS. 3, 5, and 6, the present invention includes an
インプットシャフト24側の側方突出部116a,116bと、車体側の上方突出片115と、アウトプットシャフト81側の側方突出部82b,82cと、車体側の下方突出部132aと、を備えるので、電動パワーステアリング装置22の操舵力伝達の上流側及び下流側に上方突出片115及び下方突出部132aが備えられることになり、バーハンドル25の操作によるインプットシャフト24の回動範囲を規制することができ、凹凸のある路面を走行する場合でも、路面によって強制的に左右に切られる前輪12,13によるアウトプットシャフト81の回動範囲を規制することができ、インプットシャフト24とアウトプットシャフト81との相対回転角度を所定の角度以下に確実に保つことができ、例えば、トルクセンサ部に過大なトルクが掛かることを防止し、電動モータ125の負荷を低減することができる。
Since the
また、本発明は、上方突出片115と下方突出部132aとにより、インプットシャフト24とアウトプットシャフト81との回動範囲を同一とする、即ち、θ1=θ2とすることを特徴とする。
上方突出片115と下方突出部132aとにより、インプットシャフト24とアウトプットシャフト81との回動範囲を同一とするので、インプットシャフト24側が上方突出片115に係止されているときは、必ずアウトプットシャフト81側も下方突出部132aに係止されるため、インプットシャフト24とアウトプットシャフト81との相対回転角度の差がなくなり、電動モータ125は起動しない。従って、電動モータ125の消費電力を低減することができ、バッテリ49からの放電量を抑えることができる。
Further, the present invention is characterized in that the rotation range of the
Since the upper projecting
更に、本発明は、インプットシャフト24とアウトプットシャフト81とは、トーションバー123を介して連結されることを特徴とする。
Furthermore, the present invention is characterized in that the
インプットシャフト24とアウトプットシャフト81とをトーションバー123を介して連結したので、上方突出片115と下方突出部132aとでインプットシャフト24及びアウトプットシャフト81のそれぞれ回動範囲を規制することにより、トーションバー123の過度の捩れを防止することができる。
Since the
また、図2及び図5に示したように、本発明は、側方突出部82b,82cを、アウトプットシャフト81に取付けられるとともに左右の前輪12,13を操舵するための左右のタイロッド88,89に連結するセンターアーム82に設けたことを特徴とする。
2 and 5, according to the present invention, the left and
側方突出部82b,82cをセンターアーム82に設けたので、センターアーム82で側方突出部82b,82cの支持部材を兼ねることができ、部品数を削減することができて、コストを削減することができる。
Since the
更にまた、図3及び図5に示したように、本発明は、インプットシャフト軸受け部91の上方に側方突出部116a,116bを配置し、アウトプットシャフト軸受け部120の下方に側方突出部82b,82cを配置することを特徴とする。
Furthermore, as shown in FIGS. 3 and 5, in the present invention, the
インプットシャフト24側の側方突出部116a,116b及びアウトプットシャフト81側の側方突出部82b,82cがトーションバー123から遠くなり、インプットシャフト24側又はアウトプットシャフト81側からトーションバー123に大きなトルクが伝わり難くなり、トーションバー123の過度の捩れをより一層防止することができる。
The
図7(a),(b)は本発明にインプットシャフトストッパ機構の別実施形態を示す要部側面図であり、以上の図3及び図6に示した実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
(a)は、クロスパイプ114に下方突出片151を設け、インプットシャフト24のホルダ片108よりも下方にアーム片116を取付けることで、下方突出片151によりアーム片116の揺動範囲を規制する構造を示す。
7 (a) and 7 (b) are side views showing the main part of another embodiment of the input shaft stopper mechanism according to the present invention. The same components as those in the embodiment shown in FIG. 3 and FIG. Detailed description is omitted.
(A) The
上記のアーム片116の側方突出部116a,116b(手前側の符号116aのみ示す。)及び下方突出片151は、インプットシャフトストッパ機構153を構成する部分である。
The side protrusions 116 a and 116 b of the arm piece 116 (only the front
(b)は、ステアリングホルダ基部93の上部に上方突出片155を設け、この上方突出片155によりアーム片116の揺動範囲を規制する構造を示す。
上記のアーム片116の側方突出部116a,116b(手前側の符号116aのみ示す。)及び上方突出片155は、インプットシャフトストッパ機構156を構成する部分である。なお、L字フレーム62のインプットシャフト24よりも前方にブラケット(不図示)を設け、このブラケットに突出片を設けて、この突出片とアーム片116とでインプットシャフトストッパ機構を構成してもよい。
FIG. 7B shows a structure in which an upper
The
なお、以上に示したインプットシャフトストッパ機構145(図6参照),153(図7(a)参照),156(図7(b)参照)及びアウトプットシャフトストッパ機構143(図5参照)の組立性を優先する場合、インプットシャフトストッパ機構145,153,156とアウトプットシャフトストッパ機構143とが同時に機能しないことがある。
The input shaft stopper mechanism 145 (see FIG. 6), 153 (see FIG. 7 (a)), 156 (see FIG. 7 (b)) and the output shaft stopper mechanism 143 (see FIG. 5) described above are assembled. If the priority is given, the input
この場合、インプットシャフトストッパ機構145,153,156をアウトプットシャフトストッパ機構143よりも先に機能させることで、乗員のバーハンドル操作に基づく過大なトルクがトーションバー123(図3参照)に作用するのを防ぐことができる。一方、アウトプットシャフトストッパ機構143をインプットシャフトストッパ機構145,153,156よりも先に機能させることで、路面の凹凸により発生するタイヤの反力に基づく過大なトルクがトーションバー123に作用するのを防ぐことができる。
In this case, by causing the input
図8は本発明に係る不整地走行車両の右側面を示す斜視図であり、フロントフェンダ41とリヤフェンダ47との間であってシート44の側部下方にメンテナンス用として、開口部161と、この開口部161の後端を形成する着脱可能な車体サイドカバー162とを設けたことを示す。
FIG. 8 is a perspective view showing the right side surface of the rough terrain vehicle according to the present invention. Between the
図9は本発明に係る電動パワーステアリング装置の電動モータへの電力供給を停止する手動スイッチの配置を示す要部斜視図であり、不整地走行車両10のシート44を外した状態を示す。図9では、シート44を装着したときのシート44の下方であって車体フレーム11の左右のアッパメインフレーム55,56に渡して取付けたクロスパイプ165に、電動パワーステアリング装置22(図3参照)の電動モータ125(図3参照)へのバッテリ49(図1参照)からの電力供給を停止可能な手動スイッチ166(ここでは、手動スイッチ166を黒丸で示す。)を設けたことを示す。
FIG. 9 is a perspective view of a main part showing the arrangement of a manual switch for stopping power supply to the electric motor of the electric power steering apparatus according to the present invention, and shows a state where the
シート44は、底部前部に設けた突出部(不図示)を車体側に差し込んで係止した後に、底部後部に設けたフック(不図示)を車体側に係止することで車体側に取付けるものである。
The
シート44を開けるときには、車体側に係止した上記のフックをシート44の後部に設けたレバー167の操作により揺動させてフックと車体側との係止を解除してシート44の後部を開け、その状態で車体側に係止した突出部を引き抜いてシート44の前部の係止を解除する。なお、171,172はシート44の後部の底を支持するために、車体フレーム11側に設けたクッションラバーである。
When opening the
このように、シート44の下方に、電動モータ125への電力供給を停止可能な手動スイッチ166を配置することで、乗員(運転者又は同乗者)が任意に手動スイッチ166をオフにして、電動モータ125への電力供給を停止することができる。また、シート44によって手動スイッチ166が保護され、手動スイッチ166が雨水、泥等に晒されず、また、手動スイッチ166の外部からの干渉による誤作動を防止することができる。
In this way, by arranging the
更に、バッテリ49(図1参照)を、シート44を開けてメンテナンス作業をする位置に配置(図2も参照)することで、例えば、バッテリ49を充電等でメンテナンスするときに一連の動作で手動スイッチ166を操作することが可能になり、乗員による操作性を良好にすることができる。
Further, by placing the battery 49 (see FIG. 1) at a position where the
図10は本発明に係る電動パワーステアリング装置の電動モータへの電力供給を停止する手動スイッチの配置の別実施形態を示す要部斜視図であり、不整地走行車両10の車体サイドカバー162を外した状態を示す。図10では、車体サイドカバー162を装着したときの車体サイドカバー162の内側に、エンジン17を手動で始動させるためにエンジン17の後部に設けたリコイルスタータ175を備え、このリコイルスタータ175に、巻いたロープの先端に取付けたノブ(knob)176を備え、このノブ176の近傍、詳しくは車体フレーム11側に取付けたブラケット177に、電動パワーステアリング装置22(図3参照)の電動モータ125(図3参照)へのバッテリ49(図1参照)からの電力供給を停止可能な手動スイッチ178(ここでは、手動スイッチ178を黒丸で示す。)を設けたことを示す。なお、181〜183は車体サイドカバー162を着脱可能に取付けるために車体フレーム11側に設けたカバー取付部である。
FIG. 10 is a perspective view showing a main part of another embodiment of the arrangement of the manual switch for stopping the power supply to the electric motor of the electric power steering apparatus according to the present invention, and the vehicle
セルモータによるエンジン17(図1参照)の始動が困難になって、乗員(運転者又は同乗者)が、バッテリ49(図1参照)の端子電圧が低下したと判断したときに、車体サイドカバー162を取外して、まず、手動スイッチ178をオフにし、次に、ノブ176を握って引張り、リコイルスタータ175を作動させてエンジン17を始動させる。
このように、手動スイッチ178を操作する動作と、ノブ176を操作する動作とは連続的に且つほとんど間隔を空けずに行うことができ、操作性が良く、使い勝手が良い。
When it becomes difficult to start the engine 17 (see FIG. 1) by the cell motor and the occupant (driver or passenger) determines that the terminal voltage of the battery 49 (see FIG. 1) has decreased, the vehicle
As described above, the operation of operating the
図11は本発明に係る電動パワーステアリング装置の電動モータへの電力供給を停止する手動スイッチの配置の更なる別実施形態を示す要部斜視図であり、シート44の下方であって樹脂製のリヤフェンダ47の上部にスイッチ取付部47aを形成し、このスイッチ取付部47aにラバー185を介して、パワーステアリング装置22(図3参照)の電動モータ125(図3参照)への電力供給を停止可能な手動スイッチ186(ここでは、手動スイッチ186を黒丸で示す。)を設けたことを示す。
FIG. 11 is a perspective view showing a main part of another embodiment of the manual switch for stopping the power supply to the electric motor of the electric power steering apparatus according to the present invention. A
手動スイッチ186は、シート44を開閉するレバー167の近傍に設けてあるため、シート44を開けたときに手動スイッチ186を容易に操作することができ、また、シート44の下方に手動スイッチ186を配置したので、手動スイッチ186をシート44で保護することができる。
また、手動スイッチ186には、ラバー185によって車体の振動が伝わり難くなり、手動スイッチ186の寿命を延ばすことができる。
Since the
Further, the
図12(a)〜(c)は本発明に係る手動スイッチの例を示す斜視図である。
(a)の手動スイッチ166(又は手動スイッチ178(図10参照)、手動スイッチ186(図11参照))は、操作部187をシーソー動作させることにより、オン(ON)とオフ(OFF)とを切換可能なシーソースイッチである。
12A to 12C are perspective views showing examples of the manual switch according to the present invention.
The manual switch 166 (or manual switch 178 (see FIG. 10) and manual switch 186 (see FIG. 11)) in (a) is turned on (OFF) by operating the
(b)の手動スイッチ166(又は手動スイッチ178(図10参照)、手動スイッチ186(図11参照))は、操作部188をスライドさせることにより、オン(ON)とオフ(OFF)とを切換可能なスライドスイッチ、あるいは、操作部188を倒すことにより、オン(ON)とオフ(OFF)とを切換可能なスナップスイッチである。
The manual switch 166 (or the manual switch 178 (see FIG. 10) and the manual switch 186 (see FIG. 11)) of (b) is switched between ON (ON) and OFF (OFF) by sliding the
(c)の手動スイッチ166(又は手動スイッチ178(図10参照)、手動スイッチ186(図11参照))は、操作部189を一定の角度で回転させることにより、オン(ON)とオフ(OFF)とを切換可能なロータリスイッチである。
The manual switch 166 (or manual switch 178 (see FIG. 10) and manual switch 186 (see FIG. 11)) of (c) is turned on (ON) and off (OFF) by rotating the
尚、本実施形態では、図4及び図5に示したように、センターアーム82に側方突出部82b,82cを設け、軸支持部材132に下方突出部132aを設けたが、これに限らず、図3に示したアウトプットシャフト81側に一対の突出部を設け、これらの一対の突出部の揺動範囲を規制するストッパとなる突出部を減速機126のケースに設けてもよい。
In this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the
本発明は、電動パワーステアリング装置を備える不整地走行車両に好適である。 The present invention is suitable for rough terrain vehicles including an electric power steering device.
10…不整地走行車両、11…車体フレーム、12,13…車輪(前輪)、22…電動パワーステアリング装置、24…インプットシャフト、25…ハンドル(バーハンドル)、55,56…アッパメインフレーム、57,58…ロアメインフレーム、62…L字フレーム、81…アウトプットシャフト、82…センターアーム、82b,82c…第2係止部材(側方突出部)、88,89…タイロッド、91…軸受け部(インプットシャフト軸受け部)、114…クロスパイプ、115,151,155…第1ストッパ、116a,116b…第1係止部材(側方突出部)、120…軸受け部(アウトプットシャフト軸受け部)、123…トーションバー、125…パワーアシストモータ(電動モータ)、132…軸支持部材、132a…第2ストッパ(下方突出部)、133…ベアリング、134,135…シール部材、θ1…アウトプットシャフトの回動範囲、θ2…インプットシャフトの回動範囲。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記インプットシャフトと前記アウトプットシャフトとは、トーションバーを介して連結され、
前記インプットシャフト及び前記アウトプットシャフトは、それぞれ軸受け部を介して車体フレームに回転自在に取付けられ、
前記インプットシャフト側の前記軸受け部の上方に固定された第1係止部材と、
この第1係止部材の揺動範囲を規制するために、車体の前記第1係止部材に対応する位置に固定された第1ストッパと、
前記アウトプットシャフト側の前記軸受け部の下方に固定された第2係止部材と、
この第2係止部材の揺動範囲を規制するために、前記車体の前記第2係止部材に対応する位置に固定された第2ストッパと、
を備えることを特徴とする不整地走行車両。 An input shaft provided on the steering wheel side and an output shaft provided on the left and right wheels are connected via an electric power steering device, and the electric power steering device according to a relative rotation angle between the input shaft and the output shaft. In a rough terrain vehicle that drives a power assist motor for
The input shaft and the output shaft are connected via a torsion bar,
The input shaft and the output shaft are rotatably attached to the vehicle body frame via bearing portions,
A first locking member fixed above the bearing portion on the input shaft side ;
A first stopper fixed at a position corresponding to the first locking member of the vehicle body to regulate the swing range of the first locking member;
A second locking member fixed below the bearing portion on the output shaft side ;
A second stopper fixed at a position corresponding to the second locking member of the vehicle body to regulate the swing range of the second locking member;
A rough terrain vehicle characterized by comprising:
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