JPH05238415A - 後輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 支持ロッドにかかわるストッパの位置を車速
ならびに操舵状態に対応して変更可能とし、かつ、フェ
イルセーフを合理的に機能させることのできる後輪操舵
装置を提供する。 【構成】 作動ロッド５の移動を規制する小領域１２と
大領域１３とを有し、変位可能な部材１０と、作動ロッ
ド５に設けたストッパ係合手段８と、部材１０を変位さ
せてストッパ係合手段８を前記小領域１２または大領域
１３のいずれかとかかわる位置に切換える手段１４，１
５，１６と、作動ロッド５を中立位置に復帰させるため
のスイッチ手段１１Ａ，１１Ｂ，２０とを具備し、上記
の切換えおよび中立位置復帰にかかわる動作が制御され
るようにした後輪操舵装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、後輪操舵装置に関し、
詳しくは、４輪操向方式操舵装置（４ＷＳ）による電動
式の後輪操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の後輪操舵装置としては、
本出願人が先に出願した特願平２−８９３１２号で示し
たものが知られている。このものは、車体に取付けられ
たハウジング内に支持され直流モータと同軸のウォーム
ギヤによって駆動されるウォームホイールとウォームホ
イール軸に偏心して取付けられる作動ピンおよび作動ピ
ンを介してその軸とは直交する方向に移動され車輪の操
向にかかわる作動ロッドと、作動ピンを収容しハウジン
グに取付けられるカバー部材の左右に装着され、作動ロ
ッドを収容するロッドケーシング等によって構成されて
いる。

【０００３】さらにまた、本例ではロッドケーシングの
両端部にソケット状のストッパ部材が取付けられてい
て、これらのストッパ部材により作動ロッドの左右への
最大移動が規制され、後輪の最大操舵角制御が行われ
る。なお、操舵角制御はステアリングホイールの操舵角
センサや車速センサから出力された情報信号に基づい
て、目標操舵角が制御部で演算され、その結果に基づい
て直流モータの正逆回転あるいは停止制御が行われるも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例ではその制御時の最大移動がストッパの位置のみで規
制されるように構成されており、全ての制御が各センサ
からの情報信号に基づいて行われるクローズ・ループで
あるために、制御装置にコストがかかる。

【０００５】本発明の目的は、かかる従来の問題に着目
し、その解決を図るべく、ストッパの位置を車速ならび
に操舵状態に応じて変更することにより制御方式を簡素
化し、さらにフェイルセーフ回路を合理的に利用するこ
とができる後輪操舵装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、車速検出手段および操舵角検出手段か
らの情報に基づいて正逆転可能なモータの駆動により作
動ロッドを軸方向に移動させると共にその移動が操舵角
度と共に規制可能な後輪操舵装置において、前記作動ロ
ッドの移動領域を２段に規制可能な小領域および大領域
を有し、前記作動ロッドの軸方向に対し直角の方向に変
位可能な移動規制領域変更部材と、前記作動ロッドの前
記小領域および大領域にかかわる対向位置に配設された
ストッパ係合手段と、該ストッパ係合手段に向けて前記
移動規制領域変更部材を変位させ、前記ストッパ係合手
段のかかわる位置を、前記小領域または大領域のいずれ
かに切換え可能な切換手段と、前記大領域に配設され、
前記支持ロッドを中立位置に復帰せしめるためのスイッ
チ手段と、を具備し、低速時には前記ストッパ係合手段
を前記大領域に位置せしめ、高速時には前記ストッパ係
合手段を前記小領域に位置せしめるように前記切換手段
を制御し、高速時の大舵角発生時には前記ストッパ係合
手段により前記スイッチ手段を付勢して前記支持ロッド
を中立位置に復帰せしめるようにしたことを特徴とする
ものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、車速が高速であるか低速であ
るかに応じて切換手段により移動規制領域変更部材が変
位され、その小領域あるいは大領域に作動ロッド側のス
トッパ係合手段が位置するように制御されるもので、そ
の結果高速時には小領域内において支持ロッドの移動が
規制され、低速時には大領域内において移動が規制され
る。また、低速から高速に移行し、かつ大きい転舵が行
われると、上記変更部材の変位によってスイッチ手段が
ストッパ係合手段との係合によって付勢され、作動ロッ
ドを中立位置に戻すべくモータが駆動されるもので、以
上のようにして、高速時と低速時とで操舵角の規制を合
理的な範囲にとどめることができると共に、高速時の大
転舵時等にはフェイルセーフ動作を行わせるように制御
することができる。

【０００８】

【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細かつ具体的に説明する。

【０００９】図１は本発明の一実施例を示す。なお、こ
の図では高速時の小舵角操舵時における制御状態が示さ
れている。ここで、１は車体側に取付けられる正逆回転
可能な後車輪操舵用の直流メインモータ、２はモータ１
の正逆回転を検知して、その情報を不図示の制御部に出
力するセンサ、３はモータ１と同軸のウォームギヤ、４
はウォームギヤ３に噛合するウォームホイールである。
また、５は軸方向にスライド移動する作動ロッドであ
り、作動ロッド５の両端部には後輪の車軸アームに連結
されるボールジョイント６がそれぞれ設けられている。
７はウォームホイール４の回動動作を作動ロッド５の軸
方向の移動に変換する直動変換機構であり、詳述はしな
いが、ピボットおよび球型軸受部材等で構成されてい
る。

【００１０】しかして、本実施例では上記支持ロッド５
から柱状のストッパ係合棒８を立設し、このストッパ係
合棒８の外周部にはゴム等の絶縁材を周設しておく。ま
た、このストッパ係合棒８の上端部は後述するスイッチ
手段と接触したときにスイッチ手段をオンとするアクチ
ュエータとして機能する。１０は後述するフェイルセー
フ回路用のスイッチ手段１１Ａおよび１１Ｂと段付きと
なった２段の移動規制領域１２および１３とを有する移
動規制領域変更部材（以下で可変ストッパ部材という）
であり、これを移動自在に保持するための行き止め付き
案内棒１４が取付けられている。１５は案内棒１４に沿
って可変ストッパ部材１０を上下移動させるためのソレ
ノイド、１６は図１に示すようなソレノイド１５の消磁
状態で可変ストッパ部材１０を下方に引下げた位置に向
けて偏倚させるばねである。

【００１１】このように構成した可変ストッパ機構で
は、小移動規制領域１２の両端部にストッパ壁１２Ａ，
１２Ｂが、また大移動規制領域１３の両端部にストッパ
壁１３Ａおよび１３Ｂがそれぞれ形成されており、その
移動規制領域１２と１３との切換えと、さらにスイッチ
手段１１Ａ，１１Ｂを介してのフェイルセーフ回路への
切換え動作が後述するようにしてソレノイド１５のオン
・オフ制御によって行われる。

【００１２】そこでまず、図２に従ってフェイルセーフ
回路の構成について説明しておく。なお、このフェイル
セーフ回路２０は高速運転の大舵角操舵時に作動ロッド
５を中立位置に復帰させるために利用されるもので、従
い、作動ロッド５が右に行き過ぎたときと左に行き過ぎ
たときとではモータ１の回転方向が切換えられなければ
ならない。図２において、２１および２２は電磁切換ス
イッチであり２１Ａおよび２２Ａはその電磁コイル、２
３はバッテリ電源である。

【００１３】そこで、このように構成したフェイルセー
フ回路２０ではこの図に示すようにスイッチ手段１１Ａ
および１１Ｂの双方がオフの状態ではフェイルセーフ回
路２０は機能することなく、フェイルセーフ回路２０を
介してモータ１が駆動されることはない。そしていまス
イッチ手段１１Ａが“オン”となると、これによってモ
ータ１が作動ロッド５を中立位置に戻す方向に回転駆動
される。また、スイッチ手段１１Ｂが“オン”となると
モータ１は上記と逆の方向に回転し、同様にして作動ロ
ッド５を中立位置に戻す作用をする。

【００１４】ついで、本実施例による可変ストッパ機構
の切換え動作について説明する。なお、４ＷＳによる通
常のメインモータ制御とそれによって作動ロッドを介し
て得られる後輪の操向動作については従来と変わらない
のでその説明を省略する。いま、車速が所定の速度以上
の高速状態にあるか、小舵角操舵時の場合は図１に示す
ようにソレノイド１５には通電されず、この場合、可変
ストッパ部材１０はこの図に示すようにばね１６の弾発
力によって下方に限界一杯まで押下げられた状態に保た
れる。従って、ストッパ係合棒８の挙動は小移動規制領
域１２内に制限され、これにより作動ロッド５の動作が
ストッパ壁１２Ａ，１２Ｂによって規制されることで後
車輪の大きい操向が禁止される。

【００１５】また、車速が所定の速度以下の低速状態に
あるときは、図３の（Ａ）に示すようにソレノイド１５
に通電が行われ、それによって可変ストッパ部材１０が
ばね１６の弾発力に抗して上方に引き上げられる。そし
て、この引き上げ動作によりストッパ係合棒８は可変ス
トッパ部材１０の大移動規制領域１３内に位置すること
になる。従って、ストッパ係合棒８の挙動がストッパ壁
１３Ａと１３Ｂとの範囲内で許容されることでそれだけ
後輪の大きい操向が許容される。

【００１６】そしていま、このような低速状態での大舵
角操舵時にあって、これから高速に移行したとすると、
ソレノイド１５の励磁により再び可変ストッパ部材１０
が下方に向けて偏倚される。しかして、この動作により
図３の（Ｂ）に示すように可変ストッパ部材１０に設け
られているこの場合はスイッチ手段１１Ａの方にストッ
パ係合棒８の頂部８Ａが当接する。これによって図２に
示したフェイルセーフ回路２０で電磁弁２１が働き、こ
れによって回路が働き、作動ロッド５を中立位置に復帰
せしめる方向にモータ１を回転駆動させる。そして、こ
の復帰動作によりストッパ係合棒８の頂部８Ａがスイッ
チ手段１１Ａから外れて小移動規制領域１２にまで移動
したところでモータ１が停止される。なお、このような
動作はストッパ係合棒８が図３の（Ａ）において、大移
動規制領域１３でスイッチ手段１３Ｂ側の領域にあった
ときでも同様で、このような状態で高速に移行すると、
スイッチ手段１１Ｂが付勢されることによりモータ１を
上記とは反対方向に回転駆動させて、支持ロッド５を中
立位置に復帰せしめることができる。

【００１７】図４は車速に応じて可変ストッパ機構のソ
レノイド１５がオン・オフされる関係と操舵角が高速時
の大舵角操舵時にオフされる関係とを合わせて示したも
のである。

【００１８】なお、以上に述べた実施例ではソレノイド
１５のオフによって可変ストッパ部材１０が小移動領域
を保つように動作され、ソレノイド１５のオンによって
大移動領域に変更されるようにしたが、ソレノイド１５
のオン・オフと可変ストッパ部材１０の駆動される位置
との関係を上記とは逆に構成してもよいことはいうまで
もない。

【００１９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、作動ロッドの移動領域を２段に規制可能な小領域お
よび大領域を有し、前記作動ロッドの軸方向に対し直角
の方向に変位可能な移動規制領域変更部材と、前記作動
ロッドの前記小領域および大領域にかかわる対向位置に
配設されたストッパ係合手段と、該ストッパ係合手段に
向けて前記移動規制領域変更部材を変位させ、前記スト
ッパ係合手段のかかわる位置を、前記小領域または大領
域のいずれかに切換え可能な切換手段と、前記大領域に
配設され、前記支持ロッドを中立位置に復帰せしめるた
めのスイッチ手段と、を具備し、低速時には前記ストッ
パ係合手段を前記大領域に位置せしめ、高速時には前記
ストッパ係合手段を前記小領域に位置せしめるように前
記切換手段を制御し、高速時の大舵角発生時には前記ス
トッパ係合手段により前記スイッチ手段を付勢して前記
支持ロッドを中立位置に復帰せしめるようにしたので、
低速時には後車輪に対する大きい操向が許容されるが、
高速時には操向領域が制御回路による格別の制御によら
ず規制されると共に、さらに大きい転舵時にはフェイル
セーフ回路を作動させて、中立位置に復帰させるように
することができ、複雑な制御回路によらず、運転状態に
応じて操舵時の後輪の操向規制を自動的に行わせること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を模式的に示す構成図であ
る。

【図２】本発明にかかわるフェイルセーフ回路の構成図
である。

【図３】本発明による可変ストッパ部材の姿勢を低速、
大舵角操舵時の状態（Ａ）および高速、大舵角時のフェ
イルセーフ動作時の状態（Ｂ）でそれぞれ示す説明図で
ある。

【図４】本発明にかかる可変ストッパ部材駆動用ソレノ
イドの駆動状態の説明図である。

【符号の説明】

１ モータ ５ 作動ロッド ８ ストッパ係合棒 １０ 可変ストッパ部材 １１Ａ，１１Ｂ スイッチ手段 １２，１３ 移動規制領域 １２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ ストッパ壁 １５ ソレノイド １６ ばね ２０ フェイルセーフ回路 ２１，２２ 電磁切換スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車速検出手段および操舵角検出手段から
   の情報に基づいて正逆転可能なモータの駆動により作動
   ロッドを軸方向に移動させると共にその移動が操舵角度
   と共に規制可能な後輪操舵装置において、 前記作動ロッドの移動領域を２段に規制可能な小領域お
   よび大領域を有し、前記作動ロッドの軸方向に対し直角
   の方向に変位可能な移動規制領域変更部材と、 前記作動ロッドの前記小領域および大領域にかかわる対
   向位置に配設されたストッパ係合手段と、 該ストッパ係合手段に向けて前記移動規制領域変更部材
   を変位させ、前記ストッパ係合手段のかかわる位置を、
   前記小領域または大領域のいずれかに切換え可能な切換
   手段と、 前記大領域に配設され、前記支持ロッドを中立位置に復
   帰せしめるためのスイッチ手段と、 を具備し、 低速時には前記ストッパ係合手段を前記大領域に位置せ
   しめ、高速時には前記ストッパ係合手段を前記小領域に
   位置せしめるように前記切換手段を制御し、高速時の大
   舵角発生時には前記ストッパ係合手段により前記スイッ
   チ手段を付勢して前記支持ロッドを中立位置に復帰せし
   めるようにしたことを特徴とする後輪操舵装置。