JPH03157273A

JPH03157273A - 四輪操舵装置

Info

Publication number: JPH03157273A
Application number: JP1297132A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Kido; 城戸　友幸
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1989-11-15
Filing date: 1989-11-15
Publication date: 1991-07-05

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、自動車に装備される四輪操舵装置に関する
。

【従来の技術】

四輪操舵装置には種々のタイプのものがあるが、電動モ
ータで後輪転舵機構を駆動するように構成されるものの
場合、ステアリング操舵や車速に対するモータの作動時
期および回転数の設定を変えることによって、容易に後
輪の転舵時期や転舵量の設定を変更しうるといった利点
がある。たとえば、特開昭６２−１３９７５８号公報には、電動
モータと、両端に後輪をタイロフトおよびナックルアー
ムを介して連結したランクバーとの間に、減速機を兼ね
た伝動機構を設けて構成した、電動モータ駆動型の四輪
操舵装置が提案されている。上記伝動機構は、ラックバ−に噛合させるピニオンギヤ
の支軸に、モータ軸に取付けたウオームに噛合するウオ
ーム歯車を取付けて構成されており、電動モータの回転
が伝動機構を介してう・ツクバーに伝達され、これによ
りラックバ−が動かされて後輪が転舵される。この場合
、上述のように、後輪の転舵時期および転舵量は、モー
タの作動時期や作動時の回転数の設定を変えるたけて変
更できることから、後輪転舵パターンの設定自由度が大
きい。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、上記公報の四輪操舵装置の場合、ラック
バ−の不用意な動きを規制する手段を特にもたず、また
、電動モータは一般に非ｉ！Ｉｔ時においてモータシャ
フトの回転が許容されるため、路面の凹凸の乗り越え時
等において後輪からタイロフドを介してランクバーを左
右方向に勅がさそうとする力が作用した場合、後輪のふ
らつきが発生してしまう問題がある。このような後輪の
ふらつきは、操縦安定性を著しく悪化させる原因となる
。また、上記伝動機構を構成するウオームギヤは一般にバ
ノクラソシが大きく、このことも、ラックバ−および後
輪のふらつきを発生させる原因となっている。本願発明は、以上のような事情の下で考え出されたもの
であって、後輪のふらつきの発生を防止して、上記後輪
のふらつきによる操縦安定性の悪化を回避しろるように
構成された電動モータ駆動型の四輪操舵装置を提供する
ことをその目的とする。

【問題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手
段を講じている。すなわち、本願発明の四輪操舵装置は、電動モータと、
上記電動モータに接続され、電動モータの回転により駆
動されて後輪を転舵する後輪転舵機構と、上記電動モー
タと後輪転舵機構との間に介装される減速機構とを備え
、上記電動モータと減速機構は、車両前後方向に配置さ
れているとともに、上記減速機構は、後輪ないし後輪転
舵機構から作用する力によっては作動させられないよう
に構成されていることを特徴とする。

【発明の作用および効果】

後輪転舵機構は電動モータにより駆動され、この場合、
電動モータの出力は減速機構によって増幅されて後輪転
舵機構に伝達される。本願発明の場合、減速機構は、電動モータからの力によ
って作動させられるが、上記と逆方向の力、すなわち後
輪ないしは後輪転舵機構から作用する力によっては作動
させられない。また、電動モータ、減速機構および後輪
転舵機構は、一連につなげられており、減速Ｉ１１構が
動かなければ、後輪転舵機構の作動も規制される。したがって、走行中路面の凹凸の乗り越え時等において
後輪から後輪転舵機構を動かそうとするサイドフォース
等が作用しても、その動きが減速機構の制動作用によっ
て抑制され、上記サイドフォースによる後輪のふらつき
の発生が防止される。また、これにより、後輪のふらつきによるａ縦安定性の
悪化も回避される。しかも、このように後輪のふらつきの発生を防止するに
あたり、本来モータ出力を増幅させるために設ける減速
機構を制動手段として都合良く利用するので、後輪転舵
Ｉｇ横に対する制動装置を特別に設ける必要もない、し
たがって、本四輪操舵装置を構成するにあたっても、こ
れを簡単に行え、装置全体の機構も複雑になることもな
い。また、電動モータと減速機構を車両前後方向に配置
することから、換言すると、電動モータと減速機構を前
後方向に一直線上に配置するから、装置の上下方向およ
び左右方向における占有スペースが少なくて済み、車両
への搭載性も良くなる。

【実施例の説明】

以下、本願発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。第１図に、本実施例に係る四輪操舵装置の全体構成を概
略的に示した。前輪転舵機Ｉ１１には、種々のタイプのものを採用する
ことができるが、本例の場合は、」船釣なランク・ピニ
オン式ステアリングギヤを用いている。ステアリングホ
イール２を回すとラック杆３が左右所定の方向に動かさ
れ、その動きが、タイロフド４およびナックルアーム５
を介して、前輪６を所定方向に転舵させる力として作用
する。一方、後輪転舵１！Ｉｊ１７は、ボデーフロア下面等に
固定支持されるハウジング８に車幅方向スライド可能に
支持され、その車幅方向の動きによって後輪９を転舵さ
せるラックバー１０）ｆｒ：備える。上記ランクパー１
０の両端には、タイロッド１１゜１１を介して後輪９．
９が連結されている。また、タイロッド１１の前方に平
行状に設けられ、かつ内端を車体側の支軸１２にゴムブ
ツシュ（図示路）を介して支持されたリンクアーム１３
が、その外端を後輪９の前後方向中央部に連結されてい
る。ラックバー１０の動きがタイロッド１１を介して後輪９
に伝えられて後輪９が所定方向に転舵されると、上記リ
ンクアーム１３は、後輪９の動きに伴って上記ゴムブツ
シュを弾性変形させながらタイロッド１１と反対方向に
動かされる。後輪転舵機構７は、電動モータ１４によって駆動される
。また、電動モータ１４と後輪転舵機構７との間には、
モータ出力を増幅させるための減速機構１５が設けられ
る。本例において上記減速機構１５にはハイボサイクライダ
ルドライブ型（偏心揺動型）減速機を用いており、これ
は、ハウジング８内に固定状に設けられた第一リングギ
ヤ１６と、モータシャフト１４ａに結合された入力軸２
０にベアリング２１を介して取付られ、上記第一リング
ギヤ１６の内周歯に噛合する第−内子歯車１７と、この
第−内子歯車１７に対し固定状に設けられ、上記入力軸
２０にベアリング２２を介して取付けられた第二内子歯
車１８と、この第二内子歯車１８が噛合する回転可能な
第二リングギヤ１９とで構成される。第２図および第３図に示すように、上記第−内子歯車１
７および第二内子歯車１８を取り付ける入力軸２０はモ
ータシャフト１４ａに対し偏心状に設けられており、一
方、上記各リングギヤ１６゜１９の軸心はモータシャフ
ト１４ａの軸ＩＣ・と一致させられている。すなわち、
各内子歯車１７．１８は、モータシャフト１４ａおよび
各リングギヤ１６．１９に対し偏心状に設けられている
。また、第二リングギヤ１９に一体的に設けられた出力
軸２３には、上記ランクパー１０に噛合するピニオンギ
ヤ２４が形成されている。モータシャフト１４ａの回転時、上記第−内子歯車１７
は、第一リングギヤ１６にかみ合いながら、モータシャ
フト１４ａの軸心回りを回動させられ、また、第二内子
歯車１８も同様に、第二リングギヤ１９にかみ合いなが
ら、モータシャフト１４ａの軸心回りを回動させられる
。このとき、第一リングギヤ１６の歯数をＺｌ、第−内
子歯車１７の歯数をＺｔ　　（Ｚｌ　＜Ｚｌ　）とする
と、モータシャフト１４ａが一回転したとき、第−内子
歯車１７は、モータシャフト１４ａと反対方向に、＜ｚ
＊　−Ｚｌ　）／Ｌ回転し、この第−内子歯車１７の回
転は、第二内子歯車１８を介して第二リングギヤ１９に
伝達される。なお、第二内子歯車１８の歯数と第二リン
グギヤ１９の歯数は同数に設定され、したがって、上記
の場合、第二リングギヤ１９の回転数は、第−内子歯車
１７および第−内子歯車１８と同じになる。そうして、
第二リングギヤ１９の回転によって、上記ピニオンギヤ
２４が回転させられ、このピニオンギヤ２４の回転によ
り、ラックバー１０が左右所定の方向に動かされる。こ
れにより、後輪９が所定方向に転舵される。この場合、
たとえば、第一リングギヤ１６の歯数を８１、第−内子
歯車１７の歯数を８０とした場合、減速比は８０となり
、非常に大きな減速比を得ることができる。また、本例では、上記電動モータ１４の回転を制動する
ための電磁ブレーキ２５を設けている。図示例では、ディスク型タイプの電磁ブレーキ２５を、
ハウジング８内においてモータシャフト１４ａに取付け
ている。電動モータ１４の回転数が所定値に達したとこ
ろで、電磁ブレーキ２５をきかせることにより、慣性に
よる電動モータ１４のオーバランを防止して、電動モー
タ１４を目標回転数で正確に停止させることができる。これにより、後輪９の転舵角を目標転舵角に正確に対応
させて、転舵精度を向上させることができる。なお、電動モータ１４および電磁ブレーキ２５は、マイ
クロコンピュータ等により構成されるコントローラ２６
によって制御される。上記コントローラ２６は、車速セ
ンサ２７、ステアリングセンサ２８モータ回転数センサ
２９、およびボテンシッメータ等により構成するラック
バ−位置検出センサ３０等から送られる制御信号に基づ
いて、電動モータ１４および電磁ブレーキ２５の作動を
制御して、後輪９を所定の条件下において転舵させる。たとえば、低速旋回時には、後輪９を前輪６に対し逆位
相（逆方向）に転舵させ、中・高速旋回時には、後輪９
を前輪６に対し同位相（同方向）に転舵させるように、
電動モータ１４の駆動が制御される。この場合、車速お
よびステアリング操舵角等から旋回時に発生する横加速
度を演算し、その演算値に応じて後輪９の転舵方向およ
び転舵角を設定することができる。低速旋回時において
は横加速度の大きさは概して小さく、一方、中・高速旋
回時には横加速度が比較的大きくなるからであり、また
、中・高速旋回時においては横加速度が大きくなるほど
、車両の横すべりが大きくなり、この横すべりを抑制す
るのに必要な後輪９の同位相方向の転舵量も大きくなる
からである。そして、コントローラ２６は、上記横加速
度の演算値等に応じて、電動モータ１４を正転あるいは
逆転方向に所定回転数まで回転させることにより、後輪
９を所定方向に所定の転舵角を転舵させる。ところで、以上の構成を備える本四輪操舵装置の場合、
上述のように電動モータ１４で後輪転舵機構７を駆動す
るが、そのモータ出力は減速機構１５を介して後輪転舵
機構７に伝達される０本例において、減速機構１５は、
上述のように、非常に大きな減速比が得られるものであ
るので、小さなモータ出力で後輪転舵機構７を駆動でき
る。このことは、後輪転舵１ｔ１７からの入力によって
減速機構１５を作動させるためには、非常に大きな力が
要することを意味するものである。さらに、本実施例に
おけるハイボサイクライダルドライブ型減速機の場合、
後輪転舵機構７を介して作用する力によって上記減速機
構を作動させるには非常に効率の悪い構造となっている
。したがって、走行中路面の凹凸の乗り越え時等におい
て後輪９からタイロッド１１およびランクパー１０を動
かそうとするサイドフォース等が後輪転舵機構７に作用
しても、それが減速機構１５の制動作用で抑制されるの
で、後輪９のふらつきの発生が防止される。これにより
、後輪９のふらつきによる操縦安定性の悪化も回避され
る。また、減速機構１５を構成する平歯車は、ウオームギヤ
等に比較してバラクラフシが小さいので、減速機構１５
自体のガタつきも小さく、このことも後輪９のふらつき
の防止ないしは操縦安定性の向上に寄与する。しかも、
本例のハイポサイフライダルドライブ型減速機１５は歯
車の噛み合い歯数が多く、また一般に平歯車はかみ合い
強度が高いので、本減速機１５の場合、外力に対し十分
な強度を呈する。したがって、減速機１５は小型のもの
で対応でき、これにより後輪転舵装置全体も小型化でき
る。なお、本願発明の範囲は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、たとえば、減速機は、後輪転舵機構からの
力によっては作動しないように構成されているものであ
ればよ（、その具体的構造は特に問われない。また、後輪転舵機構についても種々設計変更可能であっ
て、たとえば、カム機構を利用して構成されるものを使
用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例に係る四輪操舵装置の全体構
成を示した図、第２図は実施例に係る減速機構の第一リ
ングギヤと第−内子歯車を模式的に示した図、第３図は
実施例に係る減速機構の第二リングギヤと第二的平歯車
を模式的に示した図である。７・・・後輪転舵機構、１４・・・電動モータ、１５・
・・減速機構。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電動モータと、上記電動モータに接続され、電動モータにより駆動されて後輪を転舵させる後輪転舵機構と、上記電動モータと後輪転舵機構との間に介装される減速機構と、を備え、上記電動モータと減速機構は、車両前後方向に配置されているとともに、上記減速機構は、後輪ないし後輪転舵機構から作用する力によっては作動させられないように構成
されていることを特徴とする、四輪操舵装置。