JPH0539031Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、前後輪操舵車の後輪操舵装置に係
り、特に、後輪の前輪に対する舵角比を走行状態
に応じて設定する電動式舵角比設定装置を備えて
なる前後輪操舵車の後輪操舵装置に関する。

〔従来技術〕

この種の装置は、従来、種々なものが提案され
ていて、例えば特開昭59−26363号公報又は特開
昭61−163064号公報にて提案されている。しかし
て、前者の公報にて提案されている装置において
は、その舵角比設定装置の駆動手段として、舵角
比を決定する部材（ジヨイント部材）にリンク及
びボールスクリユー機構を介して連結される回転
軸を有した電気モータを備えた駆動手段が採用さ
れていて、電気モータの回転軸の回転量を制御装
置によつて制御することにより前記舵角比を同相
又は逆相の目標値とするようにしてある。また、
後者の公報にて提案されている装置においては、
その舵角比設定装置の駆動手段として、舵角比を
回動によつて決定する部材（作動ロツド）にウオ
ームホイール機構を介して連結される回転軸を有
した電気モータを備えた駆動手段が採用されてい
て、電気モータの回転軸の回転量を制御装置によ
つて制御することにより前記舵角比を同相又は逆
相の目標値とするようにしてある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、電気モータの回転軸は非通電時、通
常自由に回転・停止し得るものであつて、この回
転軸の回転量を制御して舵角比を目標値とするた
めには、制御開始直前に回転軸の回転状態を制御
装置により初期設定状態とする制御（初期設定）
が必要であり、それがために当該制御装置が高価
となる。

また、上記した回転軸の回転量を制御する制御
装置に異常が生じた場合には、回転軸の回転量が
適確に制御されなくて舵角比が予期しない値とさ
れる。なお、制御装置に異常が生じた場合、制御
装置による制御を中断することも可能であるが、
仮に制御を中断しても電気モータの回転軸は自由
に回転・停止してしまうため、舵角比が予期しな
い値となる。したがつて、前輪の転舵に伴なつて
後輪が異常に転舵されてしまい当該車両の操安性
が悪化する。

本考案は上記した問題に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、制御装置による初期設
定が不要であり、しかも当該操舵システムの電気
系の異常時には前輪が転舵されても後輪が転舵角
をゼロに保持されるようにする前後輪操舵車の後
輪操舵装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上記した目的を達成するために、後
輪の前輪に対する舵角比を走行状態に応じて設定
する電動式舵角比設定装置を備えてなる前後輪操
舵車の後輪操舵装置において、前記電動式舵角比
設定装置の駆動手段として、制御装置によつて制
御されるステツプモータと、このステツプモータ
の回転軸に連結されてこの回転軸と連動して作動
するボールナツトとスクリユーシヤフトからなる
ボールスクリユー機構と、前記ボールナツト及び
スクリユーシヤフトを舵角比がゼロとなる中立位
置に向けて付勢する復帰スプリング機構を備える
とともに、当該操舵システムの電気系の異常を検
出して前記制御装置による前記ステツプモータの
回転制御を中断し前記回転軸をフリーとする制御
中断手段を備えた駆動手段を採用したことに構成
上の特徴がある。

〔考案の作用〕

上記のように構成した本考案においては、ステ
ツプモータの回転軸が制御装置によつて制御され
ない状態では、同回転軸がフリー（自由に回転し
得る状態）であつて、ボールスクリユー機構のボ
ールナツト及びスクリユーシヤフトが復帰スプリ
ング機構により中立位置に保持されているため、
ステツプモータの回転軸は初期設定状態に保持さ
れ、後輪の前輪に対する舵角比はゼロに設定され
ている。

また、当該操舵システムの電気系が正常であれ
ば、制御中断手段はステツプモータの回転軸の回
転制御を中断しない。このため、ステツプモータ
の回転軸は制御装置によつて初期設定状態からの
回転量を制御される。したがつて、後輪の前輪に
対する舵角比が車速に応じた値とされ、当該車両
は前後輪操舵による操縦性能が得られる。なお、
ステツプモータの回転軸の回転は、復帰スプリン
グ機構による作用を受けた状態にて行われ、同回
転軸の回転によりボールスクリユー機構のボール
ナツト及びスクリユーシヤフトは復帰スプリング
機構による作用に抗して移動する。

ところで、本考案においては、当該操舵システ
ムの電気系に異常が生じた時、制御中断手段がス
テツプモータの回転軸の回転制御を中断して同回
転軸をフリーとする。このため、ボールナツト及
びスクリユーシヤフトが復帰スプリング機構の作
用により中立位置に戻され、ステツプモータの回
転軸が初期設定状態に戻される。したがつて、こ
のときには、後輪の前輪に対する舵角比がゼロと
され、当該車両は前輪のみの操舵による操縦性能
が得られる。

〔考案の効果〕

上記作用説明から理解されるように、本考案に
おいては、ステツプモータの回転軸が制御装置に
よつて制御されない状態では、ボールスクリユー
機構のボールナツト及びスクリユーシヤフトが復
帰スプリング機構により機械的に中立位置に保持
されて後輪の前輪に対する舵角比がゼロとされ、
かかる状態からステツプモータの回転軸が制御装
置によつて制御されて前記舵角比が車速に応じて
設定されるものであつて、制御開始直前において
回転軸の回転状態を制御装置により初期設定状態
とする必要がなくて当該制御装置をシンプルかつ
安価とすることができる。

また、本考案においては、当該操舵システムの
電気系の異常時において制御装置による回転軸の
制御が中断され、回転軸が機械的に初期設定状態
に戻つて後輪の前輪に対する舵角比がゼロとなる
ようにしたものであり、回転軸の制御を中断する
だけの単純な制御によつて、後輪の転舵角を前輪
の転舵角に拘わらず常にゼロに保持することがで
きて、当該車両の操安性を良好に維持することが
できる。

〔実施例〕

以下に、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。

第２図は後輪WRの前輪WFに対する舵角比
（以下、前後輪舵角比という）を車速に応じて設
定する電動式舵角比設定装置Ａを備えてなる前後
輪操舵車の後輪操舵装置を示していて、ここに示
した後輪操舵装置はリレーロツド１０をその軸線
回りに回転するためのホイール１１（これは、第
１図に示してあり、リレーロツド１０上に一体回
転可能かつ軸方向へ相対移動可能にスプライン嵌
合されている）を回転駆動する駆動手段Ｂを除い
て特開昭61−163064号公報にて提案された装置と
全く同じであり、連結シヤフトＳ及び前輪操舵装
置Ｃ（詳細は図示省略）を介して前輪WFに連結
されている。したがつて、以下には駆動手段Ｂの
構成を詳述し、その他の構成は説明を省略する。

駆動手段Ｂは、第１図及び第２図にて示したよ
うに、ステツプモータ２０と、ウオームシヤフト
３０と、ボールスクリユー機構４０と、復帰スプ
リング機構５０を備えている。ステツプモータ２
０は、ハウジング１２に組付けられていて、後述
する電気制御装置Ｅによつて回転量を制御される
回転軸２１を有している。ウオームシヤフト３０
は、軸受１３，１４とプツシユ１５を介してハウ
ジング１２に回転自在に組付けられていて、一端
にてステツプモータ２０の回転軸２１に一体回転
可能に連結されており、一体的に形成したウオー
ム３１にてホイール１１に係合している。ボール
スクリユー機構４０は、それ自体公知のものであ
つて、ウオームシヤフト３０に連結されたスクリ
ユーシヤフト４２と、このスクリユーシヤフト４
２に組付けたボールナツト４１からなり、ボール
ナツト４１及びスクリユーシヤフト４２は復帰ス
プリング機構５０により第１図図示中立位置に復
帰するように付勢されていて、中立位置にあると
きにはウオームシヤフト３０を介してステツプモ
ータ２０の回転軸２１を初期設定状態とする。し
かして、回転軸２１が初期設定状態とされている
ときには、前後輪舵角比がゼロとなるようにして
ある。なお、第２図に示されている回転軸２１は
初期設定状態から所定量回転されていて、この状
態においては前後輪舵角比が最大となる。

復帰スプリング機構５０は、ハウジング１２の
内孔内に摺動可能に嵌合した一対のリテーナ５
１，５２と、これら両リテーナ５１，５２間に張
設した圧縮コイルスプリング５３（所定の予備荷
重が付与されている）と、ボールナツト４１上に
設けたストツパ５４，５５と、ハウジング１２に
設けたストツパ部５６と、ハウジング１２に螺着
されたキヤツプ５７（ロツクナツト５８によつて
固定されている）によつて構成されていて、第１
図図示状態（ボールナツト４１及びスクリユーシ
ヤフト４２が中立位置にある状態）においては、
リテーナ５１がストツパ５４とストツパ部５６に
当接し、またリテーナ５２がストツパ５５とキヤ
ツプ５７に当接している。

電気制御装置Ｅは、前輪舵角センサ６１、後輪
舵角センサ６２及び車速センサ６３を有する。前
輪舵角センサ６１はステアリングメインシヤフト
（図示しない）に組付けられ同シヤフトの回転角
を検出することにより、前輪WFの転舵角を表す
前輪舵角信号を出力するものであり、異常判定回
路６６に接続されている。後輪舵角センサ６２
は、後輪操舵装置のハウジング１２に組付けられ
リレーロツド１０の軸方向の変位量を検出するこ
とにより、後輪WRの転舵角を表す後輪転舵角信
号を出力するものであり、異常判定回路６６に接
続されている。車速センサ６３は変速機（図示し
ない）に設けられ変速機の出力軸の回転数を検出
することにより、車速を表す車速信号を出力する
ものであり、前後輪舵角比設定回路６４と異常判
定回路６６に接続されている。

前後輪舵角比設定回路６４は、マイクロコンピ
ユータ等の電気回路により構成されるもので、車
速の増加に従つて負から正に徐々に変化する目標
前後輪舵角比をテーブルの形で記憶するメモリ
と、該メモリから車速に応じて目標前後輪舵角比
を読出す回路を備えていて、目標前後輪舵角比を
表す制御信号を出力するようになつており、駆動
回路６５と異常判定回路６６に接続されている。
駆動回路６５は前後輪舵角比設定回路６４からの
制御信号に基づき、前後輪舵角比が目標前後輪舵
角比になるようにステツプモータ２０の回転軸２
１を回転させるための駆動パルス列信号を同モー
タ２０に供給するものであり、ステツプモータ２
０と異常判定回路６６に接続されている。なお、
前後輪舵角比が負であるということは前輪WF，
WFが左方（又は右方）に転舵されるとき後輪
WR，WRが右方（又は左方）に転舵されること
を意味し、また前後輪舵角比が正であるというこ
とは前輪WF，WFが左方（又は右方）に転舵さ
れるとき後輪WR，WRが左方（又は右方）に転
舵されることを意味する。

異常判定回路６６は各センサ６１，６２，６
３、前後輪舵角比設定回路６４及び駆動回路６５
からの信号に基づいて当該操舵システムの異常を
例えば下記(a)〜(f)のように検出して異常検出信号
を出力するものであり、駆動回路６５は異常検出
信号を入力したとき出力を中断するように構成さ
れている。

(a) 前輪舵角センサ６１からの前輪転舵角信号の
有無及び同信号により表される前輪転舵角が前
輪操舵機構の機構上あり得ない転舵角以上であ
るか否かの判定により、同センサ６１及び前輪
転舵角信号を導く導線の異常を検出する。

(b) 後輪舵角センサ６２からの後輪転舵角信号の
有無及び同信号により表された後輪転舵角が後
輪操舵機構の機構上あり得ない転舵角以上であ
るか否かの判定により、同センサ６２及び後輪
転舵角信号を導く導線の異常を検出する。

(c) 車速センサ６３からの車速信号の有無及び同
信号により表された車速が車両性能上あり得な
い速度以上であるか否かの判定により、同セン
サ６３及び車速信号を導く導線の異常を検出す
る。

(d) 前輪舵角センサ６１、後輪舵角センサ６２及
び車速センサ６３によつて検出された前輪転舵
角、後輪転舵角及び車速の関係が車両走行上に
生じ得る関係にあるか否かの判定により、各セ
ンサ６１，６２，６３のいずれかの異常を検出
する。

(e) 前後輪舵角比設定回路６４を構成するマイク
ロコンピユータの暴走、後輪舵角センサ６２に
より検出された後輪転舵角と前輪転舵角センサ
６１により検出された前輪転舵角から求めた前
後輪舵角比が適当な時間後にも目標前後輪舵角
比に近づかない等の判定により、前後輪舵角比
設定回路６４、駆動回路６５又はステツプモー
タ２０等の異常を検出する。(f)駆動回路６５か
らステツプモータ２０の駆動するのに足る電圧
の駆動パルス列信号が出力されているか否か等
の判定により、駆動回路６５の異常を検出す
る。

以上のように構成した本実施例においては、ス
テツプモータ２０の回転軸２１が電気制御装置Ｅ
によつて制御されない状態では、同回転軸２１が
フリー（自由に回転し得る状態）であつて、ボー
ルスクリユー機構４０のボールナツト４１及びス
クリユーシヤフト４２が復帰スプリング機構５０
により第１図図示中立位置に保持されているた
め、ステツプモータ２０の回転軸２１は初期設定
状態に保持され、前後輪舵角比はゼロに設定され
ている。

また、ステツプモータ２０が車速に応じて電気
制御装置Ｅにより制御されているときには、前後
輪舵角比設定回路６４が車速センサ６３ら現在の
車速を表す車速信号を入力して、目標前後輪舵角
比を表す制御信号を出力する。しかして、このと
き当該操舵システムの電気系が正常であれば、異
常判定回路６６は駆動回路６５の出力を中断しな
いため、駆動回路６５は供給された制御信号に基
づき、目標前後輪舵角比に対応した駆動パルス列
信号をステツプモータ２０に出力して、回転軸２
１の初期設定状態からの回転量を制御する。した
がつて、前後輪舵角比が車速に応じた目標値とさ
れ、当該車両は前後輪操舵による操縦性能が得ら
れる。なお、ステツプモータ２０の回転軸２１の
回転は、復帰スプリング機構５０による作用を受
けた状態にて行われ、回転軸２１の回転によりボ
ールスクリユー機構４０のボールナツト４１及び
スクリユーシヤフト４２は復帰スプリング機構５
０による作用に抗して移動する。

ところで、上記した電気制御装置Ｅによる制御
時において、当該操舵システムに上述した(a)〜(f)
のような異常が発生すると、異常判定回路６６が
該異常を検出して異常検出信号を出力するため、
駆動回路６５が出力を中断する。このため、ステ
ツプモータ２０が電気制御装置Ｅによつて制御さ
れていない状態と同じ状態となり、ボールナツト
４１及びスクリユーシヤフト４２が復帰スプリン
グ機構５０の作用により第１図図示中立位置に戻
され、ステツプモータ２０の回転軸２１が初期設
定状態に戻される。したがつて、このときには、
前後輪舵角比がゼロとされ、当該車両は前輪WF
のみの操舵による操縦性能が得られる。

上記作用説明から理解されるように、本実施例
においては、ステツプモータ２０の回転軸２１が
電気制御装置Ｅによつて制御されない状態では、
ボールスクリユー機構４０のボールナツト４１及
びスクリユーシヤフト４２が復帰スプリング機構
５０により機械的に中立位置に保持されて前後輪
舵角比がゼロとされ、かかる状態からステツプモ
ータ２０の回転軸２１が電気制御装置Ｅによつて
制御されて前記舵角比が車速に応じて設定される
ものであつて、制御開始直前において回転軸２１
の回転状態を電気制御装置Ｅにより初期設定状態
とする必要がなくて当該電気制御装置Ｅをシンプ
ルかつ安価とすることができる。

また、本実施例においては、当該操舵システム
の電気系の異常時において電気制御装置Ｅによる
回転軸２１の制御が中断され、回転軸２１が機械
的に初期設定状態に戻つて前後輪舵角比がゼロと
なるようにしたものであり、回転軸の制御を中断
するだけの単純な制御によつて、後輪WRの転舵
角を前輪WFの転舵角に拘わらず常にゼロに保持
することができて、当該車両の操安性を良好に維
持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による駆動手段を示した図、第
２図は本考案による前後輪操舵車の後輪操舵装置
の全体を示す部分破断平面図である。 符号の説明、Ａ……電動式舵角比設定装置、Ｂ
……駆動手段、Ｅ……電気制御装置、WF……前
輪、WR……後輪、１０……リレーロツド（舵角
比を決定する部材）、２０……ステツプモータ、
２１……回転軸、３０……ウオームシヤフト、４
０……ボールスクリユー機構、４１……ボールナ
ツト、４２……スクリユーシヤフト、５０……復
帰スプリング機構、６１……前輪舵角センサ、６
２……後輪舵角センサ、６３……車速センサ、６
４……前後輪舵角比設定回路、６５……駆動回
路、６６……異常判定回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 後輪の前輪に対する舵角比を走行状態に応じて
   設定する電動式舵角比設定装置を備えてなる前後
   輪操舵車の後輪操舵装置において、前記電動式舵
   角比設定装置の駆動手段として、制御装置によつ
   て制御されるステツプモータと、このステツプモ
   ータの回転軸に連結されてこの回転軸と連動して
   作動するボールナツトとスクリユーシヤフトから
   なるボールスクリユー機構と、前記ボールナツト
   及びスクリユーシヤフトを舵角比がゼロとなる中
   立位置に向けて付勢する復帰スプリング機構を備
   えるとともに、当該操舵システムの電気系の異常
   を検出して前記制御装置による前記ステツプモー
   タの回転制御を中断し前記回転軸をフリーとする
   制御中断手段を備えた駆動手段を採用したことを
   特徴とする前後輪操舵車の後輪操舵装置。