JPH0270576A

JPH0270576A - 後輪操舵装置

Info

Publication number: JPH0270576A
Application number: JP22421888A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Mori; 森　和典; Katsukuni Kata; 加太　克邦; Bunichi Sugimoto; 杉本　文一
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; KYB Corp
Priority date: 1988-09-07
Filing date: 1988-09-07
Publication date: 1990-03-09
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JP2731917B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、四輪車の後輪を、駆動機構の動力を利用し
て転舵する後輪操舵装置に関する。

（従来の技術）第５．６図に示した従来の装置（特開昭６２−２２５４
６８号）は、前輪１．２間に第１ラツク３と第２ラツク
４とを設けるとともに、これら第１ラツク３と第２ラツ
ク４の外側にサイドロッド５．６を設け、このサイドロ
ッド５，６にナックルアーム７．８を連設している。そ
して、上記第１ラツク３には、電動モータｍ１のピニオ
ン９をかみ合わせるとともに、上記電動モータｍ、をコ
ントローラＣに電気的に接続している。

上記コントローラＣは、車速を検出する車速センサＶの
出力信号と、操舵トルクを検出するトルク検出装置ｔの
出力信号とに応じて、上記電動モータｍ、を制御するよ
うにしている。このようにしたトルク検出装置ｔは、ハ
ンドルｌＯに連結した人力軸１１にピニオン１２を連結
するとともに、このピニオン１２を上記第２ラツク４に
かみ合わせている。

上記コントローラＣは、当該車両の車速と操舵トルクに
応じて前輪側の電動モータｍ１を制御するとともに、後
輪側の電動モータｍ２も制御するが、この後輪側の電動
モータｍ２は、その出力軸に設けたピニオン１３を、後
輪側に設けた第３ラツク１４にかみ合わせている。

上記第３ラツク１４は、その両側にサイドロッド１５．
１６を連結させるとともに、このサイドロッド１５．１
６の先端には、後輪１７．１８側に設けたナックルアー
ム１９．２０を連結している。そして、上記−方のサイ
ドロッド１５側にはスプリングケース２１を設けるとと
もに、このスプリングケース２１に設けたピストン２２
の両側にスプリング２３．２４を設け、通常は、このス
プリング２３．２４の作用で、後輪１７．１８の転舵角
をゼロに保っている。

しかして、ハンドル１０を回すと、そのときのトルクを
トルク検出装置ｔで検出し、それをコントローラＣに伝
達する。このときコントローラＣは、上記トルク信号と
車速信号とに応じて前輪用の電動モータｍ１の出力を制
御すると同時に、後輪用の電動モータｍ２を制御する。

そして、上記のようにして前輪用の電動モータｍ１が駆
動すると、その出力トルクでピニオン９が回転して第１
ラツク３を軸方向に移動し、前輪１．２を転舵する。

また、後輪用の電動モータｍ２が駆動すると、その出力
トルクがピニオン１３を介して第３ラツク１４に伝達さ
れるので、当該第３ラツク１４は、スプリング２３ある
いは２４のばね力とつり合う位置まで移動し後輪１７．
１８を転舵する。

そして、このときの第３ラツク１４の変位量Ｘとばね力
Ｆとは第６図に示すとおり比例する。また、モータ電流
とモータ出力トルクも比例するので、このモータ電流を
制御することによって、上記変位量Ｘを制御し、その後
輪の転舵角を制御することができる。

（本発明が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の装置では、スプリング２３．２
４のばね力が弱すぎると、後輪１７．１８に外力が作用
したとき、それがふらつき、車両の挙動が不安定になっ
てしまう。そこで、このふらつきを防止するために当該
スプリング２３．２４のばね力を強くすると、例えば、
後輪１７．１８を大きく転舵するどきモータ電流を大き
くしなければならない。

しかし、モータ電流は、車体に装置したオルタネータや
バッテリの容量に制約されるので、実際にはそれほど大
きな電流を供給することができない。そのために従来の
装置は実用性に欠けるという問題があった。

この発明の目的は、後輪に外力が作用してもそれがふら
つかず、しかも、後輪を大きく転舵するときにはモータ
電流をそれほど必要としない後輪操舵装置を提供するこ
とである。

（問題点を解決する手段）この発明は、後輪のサイドロッドに連係したシャフトと
、このシャフトを変位させる駆動機構とを備え、当該シ
ャフト及びサイドロッドを変位して後輪を転舵させる後
輪操舵装置を前提にするものである。

そして、上記の装置を前提にしつつ、この発明は、シャ
フトをスプリングケースに貫通させ、このスプリングケ
ース内におけるシャフトには一対のストッパーを間隔を
保持して設けるとともに、これらストッパー間に一対の
ばね受を摺動自在に設け、しかも、これら一対のばね受
間にイニシャル荷重が与えられた第１スプリングを介在
させるとともに、それらストッパーの外側に第２スプリ
ングを設け、両側に位置する一対の第２スプリングの合
成ばね定数に対して、第１スプリングのばね定数を大き
くしたことを特徴とする。

（本発明の作用）この発明は、上記のように構成したので、シャフトが移
動すると、一方の第２スプリングが縮んで他方の第２ス
プリングが伸びる。そして、シャフトの軸力が第１スプ
リングのイニシャル荷重を超えると、この第１スプリン
グが縮み始める。

（本発明の効果）この発明の後輪操舵装置によれば、シャフトの移動初期
には合成ばね定数の大きい第２スプリングが機能するの
で、例えば、車両の走行時に、後輪に外力が作用しても
、それがふらついたすせず、車両挙動を安定に保てる。

しかも、この後輪を大きく転舵するときにはばね定数が
小さい第１スプリングが縮むので、その反力が小さくな
り、それだけ小電流で電動モータを駆動することができ
る。

（本発明の実施例）第１〜３図に示した第１実施例の前輪操舵機構は、ハン
ドル１の操舵角を検出するハンドル角検出装置θが追加
された事と、後輪１７．１８がハンドル角信号と車速信
号とに基づき低車速走行では前輪と逆位相に大きく、高
車速走行では同位相に小さく電動モータｍ２により転舵
される事を除けば、前記従来と全４同様である。そして
、この第１実施例の最大の特徴は、後輪操舵装置のスプ
リングケース２１内の構成である。そこで、従来と同様
の構成については、前記の説明をそのまま援用し、スプ
リングケース２１内の構成についてのみ詳細に説明する
。

サイドロッド１５及び第３ラック１４間に設けたシャフ
ト２５をスプリングケース２１に貫通させるとともに、
このスプリングケース２１内におけるシャフト２５には
一対のストッパー２６．２７を間隔を保持して形成して
いる。このようにしたストッパー２６．２７の内側には
一対のばね受２８．２９を摺動自在に嵌合するとともに
、μの一対のばね受２８．２９間にイニシャル荷重をＦ
。にセットした第１スプリング３０を介在させている。

上記のようにしたばね受２８．２９の外側とスプリング
ケース２１の両側壁３１．３２との間には第２スプリン
グ３３．３４を設けている。

いま、シャフト２５が第２図左方向に移動したとすると
、一方の第２スプリング３３が縮んで他方の第２スプリ
ング３４が伸びる。また、反対にシャフト２５が右方向
に移動すれば、他方の第２スプリング３４が縮んで一方
の′４２スプリング３３が伸びる。

そして、これら第２スプリング３３．３４の合成ばね定
数は、第１スプリング３０のばね定数よりも大きくして
いる。

したがって、後輪の転舵角が小さい同相モードで切り換
えたときに、シャフト２５の軸力が第１スプリング３０
のイニシャル荷重Ｆ。を超えるまでは、この第１スプリ
ング３０は縮まず、例えば、方の第２スプリング３３が
縮んで他方の第２スプリング３４が伸びる。シャフト２
５の軸力がイニシャル荷重Ｆ０を超えると、一方の第２
スプリング３３が密着するので、第１スプリング３０が
縮みはじめる。

そして、シャフト２５すなわち第３ラツク１４の変位と
ばね反力との関係を示したのが第３図である。この第３
図からも明らかなように、後輪１７．１８の転舵角の小
さい同位相領域では反力が大きくなり、それを超えた時
点からその反力が小さくなる。したがって、当該車両の
走行時に後輪１７．１８に外力が作用しても、この時点
でのばね反力が大きいので、当該後輪がふらついたりし
ない。

また、後輪の転舵角を大きくする逆位相領域では、第２
スプリング３３が密着して第１スプリング３０が縮むの
で、そのばね反力の増加率が少なくなる。そのためにモ
ータ電流が小さくても、後輪１７．１８を転舵すること
ができる。

なお、上記第１実施例において電動モータｍ２と第３ラ
ツク１４とでこの発明の駆動機構を構成するものである
。

また、この第１実施例では、シャフト２５の軸力が第１
スプリング３０のイニシャル荷重Ｆ。に達すると、第２
スプリング３３．３４が密着するようにしたが、この第
２スプリングを密着させる代りに、それを上記ストッパ
ー２６．２７とは別のストッパーに当接させるようにし
てもよい。

第４図に示した第２実施例は、その駆動機構を後輪用の
パワーシリンダ３５で構成するとともに、コントローラ
Ｃからの出力信号に応じて電磁方向切換弁■を切り換え
、このパワーシリンダ３５を制御するようにしたもので
ある。

なお、図中符号Ｐは油圧ポンプ、Ｔはタンクである。

また、上記以外の構成は、前記第１実施例と全く同様で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はこの発明の第１実施例を示すもので、第１
図は回路図、第２図はスプリングケースの構成を具体的
に示した要部の断面図、第３図はラックの変位量とばね
反力との関係を示したグラフ、第４図は第２実施例の回
路図、第５図は従来の後輪操舵装置の回路図、第６図は
従来の装置のラック変位量とばね力との関係を示したグ
ラフである。１５．１６・−サイドロッド、１７．１８−・・後輪、
２１−・スプリングケース、ｍ２・・−電動モータ、２
５・・・シャフト、２６．２７−・・ストッパー、２８
．２９・・・ばね受、３０−・第１スプリング、３３．
３４−・・第２スプリング、３５−・パワーシリンダ。

Claims

【特許請求の範囲】

後輪のサイドロッドに連係したシャフトと、このシャフ
トを変位させる駆動機構とを備え、当該シャフト及びサ
イドロッドを変位して後輪を転舵させる後輪操舵装置に
おいて、上記シャフトをスプリングケースに貫通させ、
このスプリングケース内におけるシャフトには一対のス
トッパーを間隔を保持して設けるとともに、これらスト
ッパー間に一対のばね受を摺動自在に設け、しかも、こ
れら一対のばね受間にイニシャル荷重が与えられた第１
スプリングを介在させるとともに、それらストッパーの
外側に第２スプリングを設け、両側に位置する一対の第
２スプリングの合成ばね定数を、第１スプリングのばね
定数よりも大きくしたことを特徴とする後輪操舵装置。