JPH0542044U - ４輪操舵車両の補助操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型軽量で装着性に優れた補助操舵装置を提
供する。 【構成】 補助操舵が行われないときは電動モータ50お
よびウォームギア40が停止され、インターナルギア38は
固定される。ステアリングハンドル22の操舵角は第１ス
テアリングシャフト24からサンギア34，ピニオン36，キ
ャリア35を介して第２ステアリングシャフト26に伝達さ
れる。補助操舵が行われるときは、電動モータ50によ
り、ウォームギア40，ウォームホイールとしてのインタ
ーナルギア38が回転され同じく第２ステアリングシャフ
ト26が回転される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は４輪操舵車両、特に前輪の操舵に応じ後輪および前輪を補助操舵する ようにした４輪操舵車両の補助操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

４輪操舵車両において、ステアリングハンドルによる前輪操舵に応動させて、 前輪および後輪に補助転舵を与えることにより、車両の旋回応答性および旋回安 定性を向上させるようにしたものが知られている（例えば、特開平2-31976 号公 報参照）。

【０００３】 しかして、このものではステアリングハンドルによる前輪操舵時、前後輪を共 に補助操舵するに際し、前輪には少なくともステアリングハンドル操作の微分値 に応じた切増量をステアリングギアケースを油圧アクチュエータでもって駆動す ることにより、前輪補助舵角量として与え、後輪にはステアリングハンドル操作 に比例した同相舵角を一次遅れで、同じく油圧アクチュエータでもってラックを 駆動することにより、後輪補助舵角として与えるようにしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、かかる従来の４輪操舵車両にあっては、ステアリングハンドル による前輪操舵時、車輪にはハンドルによる操舵角分と補助操舵角分とに応じた 路面反力が作用し、これがステアリングハンドルに伝達されることから、補助操 舵角を与えるには大きな力を必要とし、いきおい油圧アクチュエータの大型化に よる重量の増大、燃費の悪化を招くという問題があった。

【０００５】 本考案の目的は、かかる従来の問題を解消し、小型軽量で装着性に優れた４輪 操舵車両の補助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】

このような目的を達成するために、本考案は、ステアリングハンドルによる前 輪操舵時、前輪および後輪を補助操舵するようにした４輪操舵車両において、前 記ステアリングハンドルに連結されたステアリングシャフトを第１および第２の ステアリングシャフトに２分割し、該両シャフト間に遊星歯車装置を介在させ、 該遊星歯車装置のインターナルギアを非可逆伝達装置を介して電動モータで駆動 可能にしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】

本考案によれば、ステアリングハンドルによる前輪操舵は補助操舵を行なわな いときは、電動モータの停止状態で行なわれる。このとき、非可逆伝達装置に連 結されている遊星歯車装置のインターナルギアは固定されるので、ステアリング ハンドルの操舵角は第１ステアリングシャフトから遊星歯車装置のサンギアとピ ニオンを支承するキャリアと第２ステアリングシャフトとを介して前輪に伝達さ れる。そして、補助操舵を与えるときは電動モータが駆動され、非可逆伝達装置 を介してインターナルギアが回転されるので、ピニオンを支承するキャリアも回 動し第２ステアリングシャフトがさらに回転する。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添附図面を参照しつつ説明する。

【０００９】 図１に本考案にかかる４輪操舵車両の機能構成図を示す。

【００１０】 図において、10は前輪、12は後輪であり、両者はそれぞれステアリングナック ル14を介して車体に転舵可能に取付けられている。そして、前輪側にあっては、 ステアリングナックル14はタイロッド16を介してステアリングギアケース18に摺 動可能に支持されたラック20と連結されている。ラック20には周知の如くステア リングハンドル22と後述のステアルングを介して連結されたピニオンが噛合して いる。

【００１１】 すなわち、ステアリングシャフトはステアリングハンドル22に連結された第１ ステアリングシャフト24と、上述のピニオンに連結された第２ステアリングシャ フト26とに２分割され、両シャフト24および26の間に遊星歯車装置30が介在され ている。更に遊星歯車装置30のインターナルギアを非可逆伝達装置を介して駆動 する電動モータ50が設けられている。

【００１２】 遊星歯車装置30は、図２および図３に詳細に示すように、第１および第２のス テアリングシャフト24および26を囲繞する第１および第２のステアリングコラム 25および27に螺着された第１および第２のケーシング31および32内に収容されて いる。そして、この第１および第２のケーシング31および32は、それぞれベアリ ング33を介して第１および第２のステアリングシャフト24および26を回転自在に 支承している。

【００１３】 さらに、第１ステアリングシャフト24の先端にはサンギア34が設けられ、この サンギア34には第２ステアリングシャフト24に取付けられたキャリア35に回転自 在に支承されたピニオン36が噛合する。さらに、ピニオン36は第２ケーシング３
２ にベアリング３７でもって回転自在に支承されたインターナルギア38にも噛合し
て いる。インターナルギア38はその両側にハブ状部を有し、中央部の外周にはベア リング39を介し、第２ケーシングに回転自在に支承されたウォームギア40と噛合 する歯38A が形成され、ウォームホイールとしての機能をも有している。そして 、ウォームギア40とこのウォームホイールの機能を有するインターナルギア38と でもって非可逆伝達装置を構成している。インターナルギア38のハブ状部の一方 には前述の如くベアリング37が装着されており、また、他方には、その外周に、 インタ−ナルギア38の回転角度を検出するセンサ42の検出軸歯車42A が噛み合う 歯38A が形成されている。さらに、他方のハブ状部の内周側には切欠き38B が形 成され、この切欠き38B には第１ケーシング31に植設された規制ピン44が係合し 、インターナルギア38の回転角度を規制している。

【００１４】 さらに、ウォームギア40は前述の電動モータ50に連結され、該電動モータ50の 回転量はモ−タ回転角度センサ52によって検出される。

【００１５】 次に、再度図１に戻って、後輪側にあっては、ステアリングナックル14がタイ ロッド16を介して、後輪用アクチュエータ60の、ピストンが固着されたピストン ロッド62に連結されている。後輪用アクチュエータ60のピストンで画成される左 右の圧力室には、それぞれセンタリングスプリングが介設され、ピストンを中立 位置に保持している。そして、アクチュエータ60は車体に固設されている。

【００１６】 しかして、後輪の補助操舵用アクチュエータ60のそれぞれの圧力室には、圧力 制御弁64を介して、ポンプ66からの制御流体圧が切換え供給される。なお、ポン プ66はエンジンによって駆動される。

【００１７】 70はマイクロコンピュータ等で構成されるコントローラであり、車両の速度を 検出する車速センサ72、ステアリングハンドルの操舵角を検出する操舵角センサ 74、前述のインタ−ナルギア回転角度検出センサ42、およびモータ回転角度セン サ52の検出信号が入力される。そして、コントローラ70はかかる検出信号に基き 所定の演算を行って、後輪用圧力制御弁64および電動モータ50に、所定の制御信 号を出力する。

【００１８】 上述した実施例にあっては、ステアリングハンドル22を操舵すると、第１ステ アリングシャフト24，遊星歯車装置30，および第２ステアリングシャフト26を介 するピニオンの回転に伴いラック20がステアリングギアケース18に対し移動し、 タイロッド16、ステアリングナックル14を介して前輪10が対応方向に転舵される 。すると、このステアリングハンドル22の操舵角や車速に基きコントローラ70に よって演算された補助舵角が前輪10および後輪12に与えられることになる。

【００１９】 これは、電動モ−タ50のドライバ54のPWM 制御や後輪用圧力制御弁64の切換え 制御を行うことにより得られるものである。

【００２０】 さらに詳しく説明すると、前輪の補助操舵が行なわれないときには、コントロ ーラ70は電動モータ50を停止させる信号を与えている。電動モータ50の停止状態 ではウォームギア40も停止しており、非可逆伝達装置を構成するウォームホイー ルとしてのインターナルギア38も固定された状態にある。かかる状態でステアリ ングハンドル22により第１ステアリングシャフト24が回転されると、この先端の サンギア34が回転し、これと噛合するピニオン36が自転しつつ公転するので、キ ャリア35、ひいてはこれが取付けられた第２ステアリングシャフト26が回転し、 前述のように前輪10が操舵されるのである。一方、この前輪10の操舵状態での後 輪12の補助操舵に起因する車両姿勢の変化に対応すべく前輪10の補助操舵が行な われるが、この時はコントローラ70からドライバー54に駆動信号が送られ、電動 モータ50が回転される。この回転量はモータ回転角度センサ52により検出されフ ィードバック制御される。

【００２１】 しかして、電動モータ50が回転するとウォームギア40，ウォームホイールとし てのインターナルギア38が回転する。このとき、一般に操舵中のステアリングハ ンドル22はほぼ停止状態にあるのでサンギア34もほぼ停止状態にあり、インター ナルギア38が回転すると、ピニオン36が自転しつつ公転するので、キャリア35， ひいてはこれが取付けられた第２ステアリングシャフト26が回転し、前述のよう に前輪10に所定の切増しあるいは切戻しの補助操舵が与えられる。

【００２２】 なお、インターナルギア38の回転量が所定値を越えると、切欠き38B の側壁が 規制ピン44に当接し、さらなる回動が阻止される。これにより、前輪10が運転者 の予期せざる範囲迄、操舵されることを防止している。

【００２３】 なお、上述の前輪10の操舵を行うに際して、周知のパワーステアリング装置を 利用して行えばよく、例えば、ステアリングギアケース18内にパワーステアリン グ用シリンダを備えたものを用いればよい。

【００２４】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、２分割されたステアリング シャフト間に遊星歯車装置を介在させ、そのインターナルギアを非可逆伝達装置 を介して電動モータで駆動するようにしたので、小型軽量で装着性に優れた４輪 操舵車両の補助操舵装置を得ることができ、その結果、燃費を低減させることが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す機能構成図である。

【図２】本考案の一実施例の要部断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【符号の説明】

24 第１ステアリングシャフト 26 第２ステアリングシャフト 30 遊星歯車装置 38 インターナルギア 40 ウォームギア 50 電動モータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングハンドルによる前輪操舵
   時、前輪および後輪を補助操舵するようにした４輪操舵
   車両において、前記ステアリングハンドルに連結された
   ステアリングシャフトを第１および第２のステアリング
   シャフトに２分割し、該両シャフト間に遊星歯車装置を
   介在させ、該遊星歯車装置のインターナルギアを非可逆
   伝達装置を介して電動モータで駆動可能にしたことを特
   徴とする４輪操舵車両の補助操舵装置。