JPH08207820A

JPH08207820A - 後輪舵角規制装置

Info

Publication number: JPH08207820A
Application number: JP3447195A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Narita; 守成田; Kazuhiro Sasaki; 和弘佐々木
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1996-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】ハンドルの舵角とその方向に応じて、後輪を
操舵する上で、その後輪の舵角規制機構を動作させる。
そして、この規制機構を制御するスイッチ機構SW₁、SW₂
で制御するが、これらスイッチ機構を取り付ける上での
スペース効率をよくする。【構成】前輪ｆを支持する支持ロッド２４にラック３
９を形成し、このラック３９にピニオン３８をかみ合わ
せる。そして、このピニオン３８と一体回転する回転軸
３７に整流体４０を設けるとともに、この整流体には、
整流子４１、４２を設けている。また、この整流体４０
に対向して３つのブラシ４６〜４８を設け、これら整流
子４１、４２及びブラシ４６〜４８でスイッチ機構S
W₁、SW₂を構成するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、前輪の舵角に応じて
後輪の舵角を制御する後輪舵角規制装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置として、本出願人は、平成
７年１月２６日に、ストッパーピンと規制溝を用いた装
置に関する特許出願をすでにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、ス
トッパーピンと規制溝を用いた上記後輪舵角規制装置に
おいて、そのスイッチ機構をコンパクトに設けることが
できる装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、両端を後輪
に連係した支持ロッドと、この支持ロッドに設けるとと
もに、ストロークを規制する一対の規制溝と、支持ロッ
ドをその軸方向に移動可能に支持する支持ケースと、規
制溝に出入可能にした一対のストッパーピンと、このス
トッパーピンを規制溝に押し込むバネ力を作用させるス
プリングと、このスプリングに抗してストッパーピンを
規制溝内から退避させる一対の駆動手段とを備え、ニュ
ートラル状態で、両ストッパーピンを規制溝内で互いに
近接あるいは離隔する位置に偏って配置するとともに、
上記駆動手段を駆動させるスイッチ機構を設け、前輪の
操舵状態に関連して、後輪を前輪と同相モードで転舵し
たり逆相モードで転舵したりする四輪操舵車における後
輪舵角を、同相モードで小舵角に規制し、逆相モードで
大舵角に規制する後輪舵角規制装置を前提にするもので
ある。

【０００５】上記の装置を前提にしつつ、この発明は、
前輪を支持する支持ロッドにドにラックを形成し、この
ラックにピニオンをかみ合わせるとともに、ピニオンと
一体回転する構成にした回転軸に円板状の整流体を固定
し、この整流体の一側面に一対の整流子を間隔を開けて
設ける一方、この整流体に対向して３つのブラシを設
け、第１のブラシを、上記整流体の間に対応させ、第
２、３のブラシを各整流子に接触させ、大舵角時にのみ
第１のブラシが、いずれかの整流子を介して第２あるい
は第３のブラシと電気的に導通し、第３あるいは第２の
他のブラシとの導通が遮断される構成にした点に特徴を
有する。

【０００６】

【作用】この発明は、上記のようにスイッチ機構を、前
輪の支持ロッドに直接連係したので、スイッチ機構を設
けるためのスペースを、まったく別のところに確保する
場合よりも、スペース効率がよくなる。また、前輪と一
体に動く支持ロッドに関連して、スイッチ機構を開閉す
るようにしたので、例えば、ハンドルの回転角から前輪
の転舵角を推測してスイッチ機構を開閉させるものより
も、正確性において優ることになる。

【０００７】

【実施例】図１〜図３に示した実施例について説明する
が、まず、図２に示した後輪操舵機構の具体例を説明す
る。筒状の支持ケース１に支持ロッド２を挿入するとと
もに、この支持ケース１の両端に設けたベアリング３で
支持ロッド２を摺動可能に支持している。そして、この
支持ロッド２の両端には、図１に示すようにナックルア
ーム２ａを介して後輪ｒを連係している。上記支持ロッ
ド２には、図２に示すように、ラック４を形成するとと
もに、このラック４にはピニオン５をかみ合わせてい
る。このピニオン５は、減速機６を介して電動モータ７
に連係している。したがって、電動モータ７が駆動する
とピニオン５が回転するとともに、その回転方向に応じ
て、支持ロッド２が移動して後輪ｒを転舵することにな
る。

【０００８】上記のようにした支持ロッド２には、一対
の規制溝８、９を形成している。そして、支持ケース１
側であって、規制溝８、９に対応する位置に軸受１０、
１１を設けるとともに、この軸受１０、１１でストッパ
ーピン１２、１３を摺動自在に支持している。上記スト
ッパーピン１２、１３は、駆動手段としてのソレノイド
１４、１５のロッド１６、１７に連結しているが、この
ロッド１６、１７は、スプリング１８、１９のバネ力で
押されるので、通常は、ストッパーピン１２、１３が規
制溝８、９内に位置する。そして、ソレノイド１４、１
５を励磁すると、スプリング１８、１９に抗してロッド
１６、１７及びストッパーピン１２、１３を引き上げ、
ストッパーピン１２、１３を規制溝８、９から退避させ
る。

【０００９】上記のようにして規制溝８、９に入った
り、そこから退避したりするストッパーピン１２、１３
は、支持ロッド２が図２に示すニュートラル位置にある
とき、互いに接近する位置関係に偏って配置されてい
る。そして、ストッパーピン１２、１３と規制溝８、９
の内側面との距離Ｌ₁を、ストッパーピン１２、１３と
規制溝８、９の外側面との距離Ｌ₂よりも小さくしてい
る。したがって、双方のソレノイド１４、１５を非励磁
状態では、両ストッパーピン１２、１３が規制溝内に位
置するので、支持ロッド２が図中の左右（矢印２１及び
矢印２０）何れの方向にも距離Ｌ₁の小ストロークしか
移動できない。しかし、いずれか一方のストッパーピ
ン、例えば、ストッパーピン１３のみを規制溝９から退
避させた状態で、支持ロッド２を矢印２０方向に移動す
ると、支持ロッド２は、ストッパーピン１２から規制溝
８の外側の壁面までの距離Ｌ₂分だけ移動できる。ま
た、矢印２１方向に支持ロッド２を移動すると、ストッ
パーピン１２から規制溝８の内側の壁面までの距離Ｌ₁
分だけ移動できる。さらに、反対側のストッパーピン１
２のみを規制溝８から退避させた状態で、支持ロッド２
を矢印２１方向に移動すれば、支持ロッド２は、ストッ
パーピン１３から規制溝９の外側の壁面までの距離Ｌ₂
分だけ移動できる。また、上記矢印２０方向に支持ロッ
ド２を移動すると、ストッパーピン１３から規制溝９の
内側の壁面までの距離Ｌ₁分だけ移動できる。なお、図
中符号２２、２３は、ストッパーピン１２、１３の位置
を検出する位置センサーである。

【００１０】次に、図１に示した全体的な構造を説明す
る。ただし、この図１には、前輪のステアリング機構を
省略している。前輪ｆは支持ロッド２４の両端に設けた
ナックルアーム２４ａに支持されている。上記支持ロッ
ド２４には、ラック２５を形成する一方、図示していな
いハンドルに連係したピニオン２６をこのラック２５に
かみ合わせている。そして、このピニオン２６は、ラッ
ク２５の移動にともなって回転するものである。上記ピ
ニオン２６の先端には、後でその構成を詳しく説明する
連係機構Ｒを設けている。

【００１１】上記連係機構Ｒの回転方向に伴って、スイ
ッチ機構SW₁、SW₂がオン・オフ動作するが、このスイッ
チ機構SW₁、SW₂の構成についても、後に詳細に説明す
る。ただし、ハンドルの舵角が大きいと、その操舵方向
に応じてスイッチ機構SW₁あるいはSW₂のいずれかをオン
にさせ、舵角が小さいと、スイッチ機構SW₁、SW₂のいず
れもオフの状態に保つ。したがって、いずれかのスイッ
チがオンになるかによって、その操舵方向が検出される
とともに、それが大舵角であることも検出しうる。い
ま、一方のスイッチ機構SW₁がオンすると、ソレノイド
１４が励磁してストッパーピン１２を規制溝８から退避
させ、他方のスイッチ機構SW₂がオンすると、ソレノイ
ド１５が励磁してストッパーピン１３を規制溝９から退
避させる。このスイッチ機構SW₁、SW₂のそれぞれは、電
源回路２７及びドライバ２８、２９を介してソレノイド
１４、１５に接続しているが、これら電源回路２７及び
ドライバ２８、２９によって、駆動回路を構成するもの
である。

【００１２】また、図示していない前輪用の電動モータ
及び前記後輪用の電動モータ７の出力を制御するのがコ
ントローラＣであるが、このコントローラＣが持つ前輪
側の制御機能の説明は省略する。コントローラＣには、
ハンドルの転舵方向を検出する転舵方向検出回路３０、
前輪舵角センサー３１、後輪舵角センサー３２及び前記
位置センサー２２、２３のそれぞれの出力信号が入力す
る。また、このコントローラＣの出力信号は、モータド
ライバ３３を介して電動モータ７に伝達され、電動モー
タ７の出力とその回転方向とが制御される。なお、図中
符号３４は、バッテリーである。

【００１３】次に、前記した連係機構Ｒとスイッチ機構
SW₁、SW₂の構成を、図３、図４に基づいて詳細に説明す
る。すなわち、支持ロッド２４を支持する支持ケース３
５に一対のベアリング３６を設け、このベアリング３６
に回転軸３７を回転自在に支持している。この回転軸３
７には、ピニオン３８を固定するとともに、このピニオ
ン３８を支持ロッド２４に形成したラック３９にかみ合
わせている。したがって、前輪ｆを転舵するために、支
持ロッド２４を移動すると、その移動方向に応じてピニ
オン３８及び回転軸３７が回転する。上記回転軸３７に
は、回転式のポテンショメータからなる前輪舵角センサ
ー３１を固定しているが、この舵角センサー３１は、前
輪ｆの舵角に応じて、その出力電圧を制御する。このと
きの出力電圧の特性は図５に示すとおりである。また、
イグニッションスイッチを切ったとしても、ピニオン３
８の回転位置によってそのときの舵角条件を機械的に記
憶できるものである。

【００１４】また、前輪舵角センサー３１とは反対側で
ある回転軸３７の先端に設けた円板状の整流体４０には
その外側面に図４に示すように、整流子４１、４２と不
感帯子４３とを配置している。そして、これら各整流子
４１、４２及び不感帯子４３は、それぞれ間隔を保持し
て独立させている。ただし、不感帯子４３の延長線上に
整流子４１、４２を位置させている。また、上記整流体
４０の外側には、保持板４４を対向させているが、この
保持板４４は、支持ケース４５に固定している。したが
って、回転軸３７が回転したとしても、この保持板４４
は回転しない。

【００１５】このようにした保持板４４には３つのブラ
シ４６〜４８を設けている。そして、ハンドルが中立位
置にあるとき、第１のブラシ４６が不感帯子４３の中央
に位置し、第２、第３のブラシ４７、４８が整流子４
１、４２の端部に位置するようにしている。この状態か
ら、ハンドルを、例えば、１４０度以上回すと、第１の
ブラシ４６が不感帯子４３から外れて、整流子４１ある
いは４２と接触する。例えば、図４において、整流体４
０が矢印４９方向に回ると、第１のブラシ４６と第２の
ブラシ４７とが整流子４１を介して導通し、第１のブラ
シ４６と第３のブラシ４８との導通が遮断される。ま
た、整流体４０が矢印４９と反対方向に回ると、第１の
ブラシ４６と第３のブラシ４８整流子４２を介して導通
し、第１のブラシ４６と第２のブラシ４７との導通が遮
断される。したがって、ブラシ４６、４７及び整流子４
１で一方のスイッチ機構SW₁を構成し、ブラシ４６、４
８及び整流子４２で他方のスイッチ機構SW₂を構成す
る。上記のように、この実施例では、前輪ｆを支持する
支持ロッド２４の移動に関連させて、舵角センサー３１
やスイッチ機構SW₁、SW₂を動作させるようにしたので、
ハンドルの舵角を実際の転舵角に換算しながら制御する
場合に比べて、この正確性に優るという利点がある。

【００１６】

【発明の効果】この発明の装置によれば、運転停止時に
は、カム体あるいはピニオンの回転位置が機械的に定ま
る。また、ポテンショメータからなる前輪舵角センサー
は、ピニオンに機械的に連係しているので、電気系統の
故障があっても、ピニオンとポテンショメーターとの相
対位置は変化しない。この相対位置関係によって言い換
えれば、機械的に前輪舵角が記憶された状態に保たれ
る。したがって、コントローラーの記憶機能が万が一損
なわれたとしても、ほとんど支障なく運転を継続でき
る。また、前輪を支持する支持ロッドの移動に関連させ
て、舵角センサーやスイッチ機構を動作させるようにし
たので、ハンドルの舵角を実際の転舵角に換算しながら
制御する場合に比べて、この正確性に優るという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体機構を示す回路図である。

【図２】後輪転舵機構の断面図である。

【図３】要部の断面図である。

【図４】整流体に設けた整流子と保持板に設けたブラシ
との関係を示した機構図である。

【図５】前輪舵角センサーセンサーの出力特性を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１支持ケース２支持ロッド８、９規制溝として規制溝１２、１３ストッパーピン１４、１５ソレノイド１８、１９スプリングｒ後輪ｆ前輪 SW₁、SW₂ スイッチ機構２４支持ロッド３７回転軸３８ピニオン３９ラック４０整流体４１、４２整流子４６〜４８ブラシ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端を後輪に連係した支持ロッドと、こ
の支持ロッドに設けるとともに、ストロークを規制する
一対の規制溝と、支持ロッドをその軸方向に移動可能に
支持する支持ケースと、規制溝に出入可能にした一対の
ストッパーピンと、このストッパーピンを規制溝に押し
込むバネ力を作用させるスプリングと、このスプリング
に抗してストッパーピンを規制溝内から退避させる一対
の駆動手段とを備え、ニュートラル状態で、両ストッパ
ーピンを規制溝内で互いに近接あるいは離隔する位置に
偏って配置するとともに、上記駆動手段を駆動させるス
イッチ機構を設け、前輪の操舵状態に関連して、後輪を
前輪と同相モードで転舵したり逆相モードで転舵したり
する四輪操舵車における後輪舵角を、同相モードで小舵
角に規制し、逆相モードで大舵角に規制する後輪舵角規
制装置において、前輪を支持する支持ロッドにラックを
形成し、このラックにピニオンをかみ合わせるととも
に、ピニオンと一体回転する構成にした回転軸に円板状
の整流体を固定し、この整流体の一側面に一対の整流子
を間隔を開けて設ける一方、この整流体に対向して３つ
のブラシを設け、第１のブラシを、上記整流体の間に対
応させ、第２、３のブラシを各整流子に接触させ、大舵
角時にのみ第１のブラシが、いずれかの整流子を介して
第２あるいは第３のブラシと電気的に導通し、第３ある
いは第２の他のブラシとの導通が遮断される構成にした
後輪舵角規制装置。