JPH03153473A - 前後輪操舵車の後輪操舵装置 - Google Patents

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］ 本発明は車両の後輪を前輪の操舵操作に応じて操舵する
前後輪操舵車の後輪操舵装置に関する。

［従来の技術］ 従来、かかる前後輪操舵車の後輪操舵装置としては種々
の形式のものが提案されれている。例えば、特開昭６３
−２０７７７３号公報には、後輪操舵を１つの電動機と
ボールねじ機構を用い、前輪の操舵に応じて電動機を作
動させることにより所定の後輪操舵量を得るようにした
後輪操舵装置が示されている。

ことから、極めて粒度の高い制御が要求されるものであ
った。これは、前輪と後輪との間に機械的連結がなく、
後輪が独立して転舵され得ることから、制御系の不調に
より電動機が暴走すると後輪は肢手に転舵され、車両が
不測の挙動をしてしまうおそれがあるからである。例え
ば、車両の高速走行時において、後輪が大舵角に転舵さ
れると車両のスピン等が発生し、著しく危険な車両運動
を引き起こすという問題がある。

本発明の目的は、かかる従来の問題に着目し、後輪の機
械的最大可動舵角量を車速に応じ減少させるようにし、
上述の危険な車両運動を回避するに好適な後輪操舵装着
を提供することにある。

［発明が解決しようとする課題１ しかしながら、かかる従来の１つの電動機を用いた後輪
操舵装置にあっては、車速と前輪の操舵方向および操舵
量を電気的に検出し、それ等に応じた後輪の操舵方向お
よび操舵量を得るよう電動機の回転方向および回転量を
制御する必要がある［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は移動時後輪を転舵
させる作動ロッドをその軸線に沿って移動可能に支持す
るハウジングと、該ハウジングに前記軸線と直交する回
動軸線に対しその軸線方向に移動かつそのｆＩＩｌ線回
りに回動可能に支承されたシャフト部材と、該シャフト
部材に前記回動軸線から偏位した位置で該回動軸線に向
かう方向に傾斜して設けられた傾斜ピン部材と、該傾斜
ピン部材にその軸線方向に摺動自在に支持されたボール
部材と、前記作動ロッドに固設され前記軸線および回動
軸線と直交する方向であって前記ボール部材が係合する
溝を備えたソケット部材と、前記ハウジングに設けられ
前記シャフト部材を減速機構を介して回動させる第１駆
動手段と、前記ハウジングに設けられ前記シャフト部材
を軸線方向に移動させる第２駆動手段と、を有すること
を特徴とする。

［作　用］ 本発明によれば、第１の駆動手段により減速機構を介し
てシャフト部材をハウジングに対して回動させると、こ
のシャフト部材に偏位かつ傾斜して設けられている傾斜
ピン部材が、ハウジングの回動軸線回りにその回動量に
応じて円運動を行う。この傾斜ピン部材の円運動は、そ
の軸線方向に摺動自在に支持されたボール部材が係合す
る溝を備えたソケット部材に伝達され作動ロッドを軸線
に沿って移動させる直線運動に変換される。

このとき、シャフト部材が第２の駆動手段によりハウジ
ングに対し相対的に回動軸線方向に移動されていると、
換言するとボール部材の中心と回動軸線とに所定量の偏
心量があると、この偏心量に応じて作動ロッドが移動し
後輪が操舵される。

従って、シャフト部材の回動軸線方向の移動量が最大で
あれば、すなわち、偏心量が許容最大量にあると、作動
ロッドの最大変位が与えられ、偏心量が零であれば、作
動ロッドの変位は零となる。

従フて、例えば、この第２駆動手段を車速に応じて駆動
制御するようにすれば後輪の機械的最大可動舵角量を車
速に応じて減少させることができる。

［実施例Ｊ 以下、本発明の実施例を添附図面を参照しつつ説明する
。

第１図および第２図に本発明の一実施例を示す。

図において、１０は車体に取付Ｃプられるハウジングで
あって、略円筒状部ｌＯ＾と中央両側に直角に突出する
脚筒部１０Ｂ　、　ｌ　ＯＢとを有している。脚筒部１
０Ｂ、ｌＯＢは軸受１２，１２を介して作動ロッド２０
，２０をその軸線り、に沿って移動可能に支持している
。

また、円筒状部ｌＯ＾の一端は、蓋体１０Ｃで覆われて
いる。作動ロッド２０，２０の両外端は図示はしないが
ボールジヨイント等を介してタイロッドに連結され後輪
を操舵するようになっている。

３０はハウジング１０の円筒状部１０＾に、その拡径頭
部３０＾がボールブツシュ３２でもって、および軸部３
０Ｂがハウジング１０に嵌挿された支持円盤１４を灸 介してベアリング３４でもって、軸線り、と耐構する回
動軸線１．２の回りに回動可能に、かつ回動軸線Ｌ２に
沿って移動可能に支承されたシャフト部材であり、本実
施例では軸部３０Ｂにスプライン３０Ｃが形成されてい
る。そして、シャフト部材３０の軸部３０Ｂの端部には
スペーサプレート３５が止め輪でもって軸線Ｌ２方向に
移動不能に固設され、該スペーサプレート３５の両側に
配置されたベアリング３６．３６を介して、ナツト３７
を締付けることによってシャフト部材３ｏは可動ブロッ
ク４ｏと連結されている。

可動ブロック４０には、回動軸線Ｌ２から偏位した位置
にねし孔４０＾とガイド孔４０Ｂとが形成されており、
該ねじ孔４０＾には、両端がそれぞれ支持円盤１４およ
び蓋体１０Ｃにベアリング４１．４１でもって支承され
たねじ軸４２が螺合している。そして、このねじ軸４２
は蓋体ｌｏｃに固設された第２モータ４３でもって、そ
れぞれモータ４３の出力軸４３＾およびねじ軸４２に固
設されたギア４４および４５を介して駆動される。

しかして、これら、第２モータ４３、各ギア４４．４５
　、ねじ軸４２および可動ブロック４ｏでもって、第２
駆動手段が構成される。

なお、ガイド孔４０Ｂにはブツシュ４０Ｇを介して支持
円盤１４に圧入固定されたガイドロッド１５が挿通され
、可動ブロック４ｏが回り止めされている。

５０はシャフト部材３０の拡径頭部３０Ａに回動軸線Ｌ
２から偏位した位置で、この回動軸線Ｌ２に向かう方向
に傾斜して設けられた傾斜ピンであり、この傾斜ピン５
０は球面を有するボール部材５１をその軸線方向に摺動
自在に支持している。

そして、このボール部材５１は作動ロッド２０，２０の
両内端を連結するＵ字状ソケット部材５３に軸線り、お
よび回動軸線Ｌ２に直交する方向に形成された満５３Ａ
に係合されている。溝５３＾は軸線り、と回動軸線Ｌ２
とに共に直交する垂直線を中心とする円筒曲面溝であり
、上述のボール部材５１の垂直線に沿う方向の移動に対
しては力の伝達が行なわれず、軸線Ｌ＋に沿う方向の移
動に対してのみ力の伝達が行なわれるようになっている
。

さらに　６０はシャフト部材３０のスプライン３０Ｃと
スプライン結合されたウオームホイールであり、その両
側にベアリング６１．６１が配置され、ハウジングＩＯ
に前述した支持円盤１４を介してナツト部材１６を締付
けることにより回動自在に支持されている。そして、ウ
オームホイール６０にはハウジングｌＯに固設された第
１モータ６３により駆動されるウオームビニオン６２が
噛合している。ウオームビニオン６２は第２図に示すよ
うにハウジング１ｏの上部にベアリング６４．６４でも
って回動自在に支承され、第１モータ６３の出力軸６３
＾とキー結合されている。

しかして、第１モータ６３、ウオームビニオン６２およ
びウオームホイール６０でもって第１ＷＡ動手段が構成
される。

次に、上記構成になる本実施例の作動を、第３図をも用
いて説明する。

まず、第２モータ４３によりギア４４および４５を介し
てねじ軸４２を回転させると、これと噛合する可動ブロ
ック４０を介してシャフト部材３ｏがハウジングｌＯに
対し回動軸線Ｌ２方向に相対的に移動する。

このシャフト部材３０とハウジングｌＯとの相対的移動
状態において、第１モータ６３によりウオームビニオン
６２を回転させると、これと噛合するつオームホイール
６０を介してシャフト部材３ｏが同じく回動軸線し２回
りに回動する。

すると、回動軸線り、から偏位した位置で回動軸線し、
に向かう方向に傾斜して設けられている傾斜ピン５６は
、回動軸線Ｌ２回りに円運動することになる。

しかして、このとき、第２モータ４３による第１シャフ
ト部材３０とハウジング１０との相対的移動がなく、第
３図に実線で示すようにボール部材５１の中心と回動軸
線Ｌ２とが重なる、換言すると、両者の偏心量が零のと
きには、傾斜ピン５０の円運動はボール部材５１が溝５
３＾を摺動するのみでソケット部材５３には伝達されな
い、すなわち、作動ロッド２０の変位は薯に保たれる。

ところが、上述の状態に対して、シャフト部材３０の移
ａ量りの結果、第３図に破線で示すようにボール部材５
１の中心０と回動軸線Ｌ２とが偏心量ｄの状態にあると
きには、傾斜ピン５０の回動軸線り。

回りの円運動はソケット部材５３の偏心ｆｆ１ｄに対応
した軸線り、に沿う方向の移動となる。

従って、この移動量りがシャフト部材３０の許容最大移
動量Ｄｍａｘのとき、ボール部材５１の最大偏心量ｄ＋
ｓａｘが得られ、作動ロッド２０の最大変位が得られる
。

しかるに、シャフト部材３０の移動量りをこの許容最大
移動ｆｆ１ＤｌＩｌａＸに対し所定の割合とすると、傾
斜ピン５０の円運動はＤ　／Ｄｍａｘの比率でもってし
かソケット部材５３、ひいては、作動ロッド２０の軸線
り、に沿う変位量に変換されない。

このように、作動ロッド２０の変位量、すなわち、後輪
の舵角量はＤ／Ｄ■ａＸを変えることによって、その最
大値が機械的に制限されることになる。

上述した後輪操舵装置を実車に組込み使用する際には゛
、例えば前輪の操舵方向および操舵量を操舵角センサで
検出すると共に、車速を車速センサでもって検出し、マ
イクロコンピュータ等でもって所定の制御を行うように
すればよい。このとき、７ｔＳ２モータ４３は車速に応
じて後輪の最大舵角量を与えるべく制御され、第１モー
タ６３は前輪の操舵方向および操舵量に対応させて、後
輪への同相あるいは逆相の所定舵角量を与えるべく制御
される。従って、車両速度が高速になるにつれ、後輪の
最大舵角量、すなわち、作動ロッド２０の変位量が小さ
くなるように第２モータを回転制御するようにすれば、
例えば、第１モータ６３の制御系が不調となり後輪への
所定舵角量を越えて第１モータ６３が回転するようなこ
とがあったとしても、後輪の機械的最大舵角量が制限さ
れているので、高速走行時において後輪がむやみに大舵
角に転舵されることがないのである。もちろん、第２そ
一タ４３の制御系が正常であれば、第１モータ６３の制
御系の不調を検出し、第２モータ４３を第３図に実線で
示す偏心量ｄが零、すなわち作動ロッド２０の変位を得
られない状態に戻すように制御することが可能である。

］発明の効果１ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第１
駆動手段によりシャフト部材を介してボール部材を支持
する傾斜ピン部材を回動軸線回りに円運動させ、第２駆
動手段によりシャフト部材を回動軸線方向に移動しボー
ル部材の中心との偏心量を変え、作動ロッドに固設され
たソケット部材の直線運動への変換率を変えるようにし
たので、後輪の機械的最大可動舵角量を車速に応じ減少
させることができ、高速走行時に危険な車両運動を回避
し得る後輪操舵装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ矢視断面図、 第３図は本発明実施例の作動を説明するための要部平面
図である。 ｌＯ・・・ハウジング、 ２０・・・作動ロッド、 ３０・・・シャフト部材、 ４０・・・可動ブロック、 ４２・・・ねじ締、 ４３・・・第２モータ、 ５０・・・傾斜ピン、 ５１・・・ボール部材、 ５３・・・ソケット部材、 ５３Ａ・・・溝、 ６０・・・ウオームホイール、 ６２・・・ウオームビニオン、 ６３・・・第１モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）移動時後輪を転舵させる作動ロッドをその軸線に沿
   って移動可能に支持するハウジングと、該ハウジングに
   前記軸線と直交する回動軸線に対しその軸線方向に移動
   かつその軸線回りに回動可能に支承されたシャフト部材
   と、 該シャフト部材に前記回動軸線から偏位した位置で該回
   動軸線に向かう方向に傾斜して設けられた傾斜ピン部材
   と、 該傾斜ピン部材にその軸線方向に摺動自在に支持された
   ボール部材と、 前記作動ロッドに固設され前記軸線および回動軸線と直
   交する方向であって前記ボール部材が係合する溝を備え
   たソケット部材と、 前記ハウジングに設けられ前記シャフト部材を減速機構
   を介して回動させる第１駆動手段と、前記ハウジングに
   設けられ前記シャフト部材を軸線方向に移動させる第２
   駆動手段と、 を有することを特徴とする前後輪操舵車の後輪操舵装置
   。