JPH03193562A - 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１ 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。

［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ことから、極めて精度の高い制御が
要求されるものであった。これは、前輪と後輪との間に
機械的連絡がなく、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勝手
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置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段１ 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
動軸線図りに回動可能に支承されたねじ付シャフト部材
と、該シャフト部材に支承され前記回動軸線から偏位し
た位置にボールジヨイントの一部を備えた回転部材と、
一端に前記ボールジヨイントの他部を備え他端および中
腹にその軸線方向に摺動自在に支持された第１および第
２ボール部材を備えたアーム部材と、前記作動ロッドに
固設され前記第１ボール部材が係合するソケット部材と
、前記ねじ付シャフト部材に螺合し前記第２ボール部材
と係合するソケットを備えたブロック部材と、前記ハウ
ジングに設けられ前記回転部材を回動させる第１駆動手
段と、前記ハウジングに設けられ前記ねじ付シャフト部
材を回動させる第２駆動手段と、を有することを特徴と
する。

［作　用１ 本発明によれば、第１の駆動手段により回転部材をハウ
ジングに対してねじ付シャフト部材の回りに回動させる
と、その回動軸線から偏位して設けられているボールジ
ヨイントが、回動軸線図りに回転部材の回動量に応じて
円運動を行う。このボールジヨイントの円運動は、その
中腹部がねじ付シャフト部材に螺合するブロック部材の
ソケットに係合する第２ボール部材に支持され、他端に
第１ボール部材を備えたアーム部材を介して作動ロッド
に固設されたソケット部材に伝達され、作動ロッドな軸
線に沿って移動させる直線運動に変換される。

このとき、ブロック部材が第２の駆動手段によりねじ付
シャフトに対し相対的に回動軸線方向に移動されている
と、換言するとアーム部材の回転中心位置がずれ梃子比
が変えられていると、この梃子比に応じて作動ロッドが
移動し後輪が操舵される。従って、ブロック部材の回動
軸線方向の移動量が大であれば、すなわち、梃子比が許
容最大値にあると、作動ロッドの最大変位が与えられ、
梃子比が許容最小値であれば、作動ロッドの変位は最小
となる。従って、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１ 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図ないし第３図に本発明の一実施例を示す。

図において、ｌＯは車体に取付けられるハウジングであ
って、略円筒状部１０Ａと両側に直角に突出する脚筒部
１０Ｂ、　ＩＯＢとを有している。脚筒部１０Ｂ。

１０Ｂ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１０Ａ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は一端がハウジングＩＯの円筒状部１０Ａの底壁に
、他端が蓋体１０Ｃにそれぞれベアリング３２．３２で
もって、軸線Ｌ１と直交する回動軸線Ｌ２の回りに回動
可能に支承されたシャフト部材であり、本実施例では作
動ロッド２０側にねじ部３０Ａが形成されている。そし
て、ねじ付シャフト部材３０の軸部３０Ｂにはベアリン
グ３４を介して回転部材としてのウオームホイール５０
が回動軸線Ｌ２回りに回動自在に支承されており、さら
に軸部３０Ｂの端部には歯車３６が固設されている。そ
して、この歯車３６は蓋体１０Ｇに固設された第２モー
タ４０でもって、第２モータ４０の出力軸４０Ａに固設
された歯車４２を介して駆動される。

しかして、これら、第２モータ４０、各歯車４２および
３６でもって、第２駆動手段が構成される。

ウオームホイール５０には、回動軸線Ｌ２から偏位した
位置に先端にボール部５２Ａを備えたスタッド５２が固
設されており、該ボール部５２Ａは、アーム部材５４の
端部に形成されたソケット５４Ａに係合し両者でもって
ボールジヨイントを構成している。

さらに、アーム部材５４は他端部および中腹部において
、その軸線方向に摺動自在にそれぞれ球面を有する第１
および第２ボール部材５６および５８を支持している。

６０はねじ付シャフト部材３０のねじ部３０Ａに螺合さ
れたブロック部材であり、上述の第２ボール部材５８が
係合するソケット６０Ａを備えている。

そして、第１ボール部材５６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６２に軸線Ｌ１お
よび回動軸線Ｌ２に直交する方向に形成された溝６２Ａ
に係合されている。溝６２Ａは軸線Ｌ１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
、上述の第１ボール部材５６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Ｌ１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７０はウオームホイール５０と噛合するウオーム
ビニオンであり、その両側にベアリング７２、７２が配
置され、ハウジングＩＯに回動自在に支持されている。

そして、ウオームビニオン７０はハウジングＩＯに固設
された第１モータ７４の出力軸７４Ａとキー結合されて
いる。

しかして、第１モータ７４、ウオームビニオン７０でも
って第１駆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説明する。

まず、第２モータ４０により歯車４２および３６を介し
てねじ付シャフト３０を回転させると、これと噛合する
ブロック部材６０がハウジング１０に対し回動軸線Ｌ２
方向に相対的に移動する。

このブロック部材６０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７４によりウオームビニオン
７０を回転させると、これと噛合するウオームホイール
５０が同じ（回動軸線Ｌ２回りに回動する。

すると、回動軸線Ｌ２から偏位した位置でウオームホイ
ール５０に設けられているボール部５２Ａを有するスタ
ッド５２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４０によるブロック部
材６０とハウジング１０との相対的移動が小さ（、ブロ
ック部材６０がソケット部材６２に近接している、換言
すると、アーム部材５４の第２ボール部材５８による回
転中心位置の移動に起因して梃子比が小のときには、ス
タッド５２の円運動はソケツト部材６２には少ししか伝
達されない。すなわち、作動ロッド２０の変位は小さ（
保たれる。

ところが、上述の状態に対して、第２図に示すようにブ
ロック部材６０の軸線Ｌ１からの偏位量りの結果、アー
ム部材５４の梃子比がｄ２／ｄ＋（ここで、ｄはボール
部５４Ａの中心と第２ボール部材５８の中心との距離、
ｄ２は第１および第２ボール部材５６および５８の中心
間距離）の状態にあるときには、スタッド５２の回動軸
線Ｌ２回りの円運動はソケット部材５３の、梃子比ｄｚ
／ｃＬに対応した軸線り、に沿う方向の移動となる。

従って、この偏位量りがブロック部材６０の許容最大値
Ｄｍａｘのとき、最大梃子比が得られ、作動ロッド２０
の最大変位が得られる。

しかるに、ブロック部材６０の偏位量りをこの許容最大
値Ｄｍａｘに対し所定の割合とすると、スタッド５２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Ｌ１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　／Ｄｍａｘ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、第２モータ４０は車速に応じて後
輪の最大舵角量を与えるべ（制御され、第１モータ７４
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１例えば
、第１モータ７４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７４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
舵されることかないのである。もちろん、第２モータ４
０の制御系が正常であれば、第１モータ７４の制御系の
不調を検出し、第２モータ４０を偏位量りが最小、すな
わち作動ロッド２０の変位が最小となる状態に戻すよう
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
駆動手段によりボールジヨイントの一部を備えた回転部
材を回動軸線図りに円運動させ、第２駆動手段によりブ
ロック部材を回動軸線方向に移動しアーム部材の回転中
心位置を変え、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正面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第３図は本発明実施例の側
断面図である。 １０・・・ハウジング、 ２０・・・作動ロッド、 ３０・・・ねじ付シャフト部材、 ４０・・・第２モータ、 ５０・・・ウオームホイール（回転部材）５２・・・ス
タッド、 ５２Ａ・・・ボール部、 ５４・・・アーム部材、 ５４Ａ・・・ソケット、 ５６・・・第１ボール部材、 ５８・・・第２ボール部材、 ６０・・・ブロック部材、 ６０Ａ・・・ソケット、 ６２・・・ソケット部材、 ６２Ａ・・・溝、 ７０・・・ウオームビニオン、 ７４・・・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図りに回動可能に支承され
   たねじ付シャフト部材と、 該シャフト部材に支承され前記回動軸線から偏位した位
   置にボールジョイントの一部を備えた回転部材と、 一端に前記ボールジョイントの他部を備え他端および中
   腹にその軸線方向に摺動自在に支持された第１および第
   ２ボール部材を備えたアーム部材と、 前記作動ロッドに固設され前記第１ボール部材が係合す
   るソケット部材と、 前記ねじ付シャフト部材に螺合し前記第２ボール部材と
   係合するソケットを備えたブロック部材と、 前記ハウジングに設けられ前記回転部材を回動させる第
   １駆動手段と、 前記ハウジングに設けられ前記ねじ付シャフト部材を回
   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
   。