JPH09315333A - 後輪舵角規制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大舵角操舵時に、電気的故障によりコントロ
ーラーが暴走しても、後輪の舵角が急変しないようにす
ることである。 【解決手段】 車両の走行状態およびステアリングの操
舵状態に関連して作動する電動モーターの駆動力で減速
機を介して連結するピニオンシャフトを回転させ、この
回転力によって移動するロッド２の両端に連係した後輪
を操舵する後輪操舵装置において、ロッド２に固定した
ロックピン108と、このロックピンの位置を保持するた
めにロックピンの先端を挿入するロック溝107を形成し
たロック部材104と、前輪操舵角に同期して回転する電
動モーター101とを備え、この電動モーターによってロ
ック部材を移動させる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、四輪操舵車にお
ける後輪が前輪の操舵角に応じて操舵し、必要以上に転
舵されないようにした後輪操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両が高速で走行し、かつ、前輪が小舵
角操舵であるのにもかかわらず、誤動作等により、後輪
が大舵角操舵されると車両の尻振り等を起こさないよ
う、後輪の操舵角を制限する後輪操舵制限装置があっ
た。この種のものとして、実開昭６１−３１９７２号に
記載された装置が従来から知られている。この従来の装
置は、両端を後輪に連係したロッドにラックを形成し、
このラックに、減速機の出力軸に設けたピニオンをかみ
合わせるとともに、この減速機を電動モーターに連係し
ている。そして、上記減速機にストッパーピンを用いた
舵角規制装置を設けている。すなわち、減速機の減速ギ
ヤに円弧状の長孔を形成するとともに、この長孔に対し
て出入するストッパーピンを設けている。このストッパ
ーピンは、上記スプリングに抗して長孔に突入したと
き、後輪の舵角を長孔の範囲内に規制し、小舵角モード
となる。また、ストッパーピンがこの長孔から抜けたと
きに規制が解除され、大舵角モードとなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の装置では、大舵角モードの際は、ストッパーピンが長
孔から抜けて、その規制が解除される。この状態で、電
気的誤動作や、機械的故障が起こった場合、全く規制が
効かないということになってしまう。この発明の課題
は、大舵角操舵時に、電気的故障によりコントローラー
が暴走しても、後輪の舵角が急変しないようにすること
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、車両の走
行状態およびステアリングの操舵状態に関連して作動す
る電動モーターの駆動力で減速機を介して連結するピニ
オンシャフトを回転させ、この回転力によって移動する
ロッドの両端に連係した後輪を操舵する後輪操舵装置に
おいて、ロッドに固定したロックピンと、このロックピ
ンの位置を保持するためにロックピンの先端を挿入する
ロック溝またはロック孔を形成したロック部材と、前輪
操舵角に同期して回転する電動モーターとを備え、この
電動モーターによってロック部材を移動させることを特
徴とする後輪舵角規制装置である。第２の発明は、上記
の発明を前提とし、電動モーターがステッピングモータ
ーであるとともに、このステッピングモーターを作動さ
せるスイッチ機構部を設け、このスイッチ機構部が、ス
テアリングの回転に対応して回転するローターと、この
ローターの外周に断続的に形成した複数の整流子と、ロ
ーターを囲むケースと、このケースの内周に設け、上記
整流子に対応するブラシとからなり、ローターの回転に
伴って、上記ブラシのいずれかが整流子と接触すること
により、スイッチがオンとなり、ステッピングモーター
が回転することを特徴とする。

【０００５】第３の発明も、第１の発明を前提とし、電
動モーターがステッピングモーターであるとともに、こ
のスイッチ機構部が、ステアリングの回転に対応して回
転するシャフトと、このシャフトに設置し、円周状にＳ
極とＮ極を交互に配置した複数のマグネットと、これら
各マグネットの外側に所定の間隔を隔てて対向させた複
数のホールＩＣとからなり、これらのホールＩＣは、マ
グネットのＳ極またはＮ極のいずれか一方が接近した場
合にスイッチがオンとなるような回路を構成し、上記シ
ャフトの回転に伴って、上記マグネットのＳ極またはＮ
極が接近することにより、スイッチがオンとなり、ステ
ッピングモーターが回転することを特徴とするものであ
る。第４の発明は、第１の発明を前提とし、電動モータ
ーがシンクロ受信機であるとともに、ステアリングの操
舵によって回転するシンクロ発信機を備え、このシンク
ロ発信機の回転に追従してシンクロ受信機が回転するこ
とを特徴とするものである。

【０００６】以下第５〜第７の発明は、上記第１〜第４
の発明を前提とし、ロック部材と、その移動機構にそれ
ぞれ、特徴を有するものである。第５の発明は、電動モ
ーターの駆動軸に接続したボールネジと、このボールネ
ジにかみ合うボールナットと、ボールナットに固定した
ロック部材とを備えた点に特徴を有し、電動モーターの
回転により、ロック部材とロック溝またはロック孔がロ
ッドの軸方向に移動するものである。第６の発明は、ロ
ック部材が、ロックドラムと、ロックドラムの外周に形
成したロック溝またはロック孔からなり、ロックドラム
の回転軸を電動モーターの駆動軸に接続した点に特徴を
有する。第７の発明は、ロック部材が、電動モーターの
駆動軸を接続した揺動板からなり、揺動板の回転軸から
離れた位置にロック溝またはロック孔を形成したことを
特徴とする。第８の発明は、第１〜第６の発明の後輪舵
角規制装置に、ロック部材の位置を検出するロック部材
位置検出センサを設けたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１〜図７に示す第１実施例の後
輪舵角規制装置１００は、後輪ｒの舵角急変を規制する
ものである。本発明の後輪舵角規制装置１００を搭載し
た車両の全体構成は、図１に示すように、前輪パワース
テアリング３０と、後輪ｒを操舵する後輪アクチュエー
タ４０と、車両の走行状態および前輪の操舵状態に応じ
て後輪アクチュエータ４０を制御するコントローラーＣ
とを備ている。コントローラーＣは、前輪舵角センサ３
１と、車速センサ３と、ハンドル方向検出回路２１が接
続され、それらの出力信号に応じて、モータードライバ
２２を制御する。後輪アクチュエータ４０は、モーター
ドライバ２２により回転する電動モーター７の駆動力
で、減速機６を介して連結するピニオンシャフト５を回
転させ、ラック４を介して移動するロッド２の両端に連
係した後輪ｒを操舵する。

【０００８】後輪アクチュエータ４０は、図２のように
なっていて、ロッド２の支持ケース１には、ストローク
規制装置１６と、後輪舵角の急変を防止する後輪舵角規
制装置１００が取り付けられている。ストローク規制装
置１６は、ロッド２に形成した規制溝８、９と、これら
に挿入されるストッパーピン１０、１１と、ストッパー
ピン１０、１１を規制溝８、９から脱出させるソレノイ
ド１２、１３とからなる。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の、規制
溝８、９に対応する位置に軸受３３、３４を設けるとと
もに、この軸受３３、３４でストッパーピン１０、１１
を摺動自在に支持している。上記ストッパーピン１０、
１１は、駆動手段としてのソレノイド１２、１３のロッ
ド１２ａ、１３ａに連結しているが、このロッド１２
ａ、１３ａは、スプリング３５、３６によって附勢され
て、通常は、ストッパーピン１０、１１を規制溝８、９
内に位置させる。そして、ソレノイド１２、１３を励磁
すると、スプリング３５、３６に抗してロッド１２ａ、
１３ａ及びストッパーピン１０、１１を引き上げ、スト
ッパーピン１０、１１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１０、１１
は、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している。そ
して、ストッパーピン１０、１１と規制溝８、９の内側
面との距離Ｌ1を、ストッパーピン１０、１１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、双方のストッパーピン１０、１１を非励磁状
態にした状態では、ロッド２は図中の左右何れの方向に
も距離Ｌ1の小ストロークしか移動できないが、いずれ
か一方のストッパーピン、例えば、ストッパーピン１１
のみを規制溝９から退避させた状態で、ロッド２を距離
Ｌ2を縮める方向である右方向に移動すると、ロッド２
は、ストッパーピン１０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。

【００１０】また、距離Ｌ1を縮める方向である左方向
にロッド２を移動すると、ストッパーピン１０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１０のみを規制溝８から
退避させた状態で、ロッド２を左方向に移動するれば、
ロッド２は、ストッパーピン１１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、右方向に
ロッド２を移動すると、ストッパーピン１１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１８、１９は、ストッパーピン１０、１１
の位置を検出する位置センサーである。ストッパーピン
１０、１１を規制溝８、９から脱出させるためのソレノ
イド１２、１３の駆動は、電源回路２３と、ソレノイド
ドライバ１４、１５で行うが、ソレノイドドライバ１
４、１５の切り換えは、ハンドル舵角スイッチ１７で行
う。

【００１１】ハンドル舵角スイッチ１７は、ハンドルＨ
の操舵に伴って回転する回転軸２０１に固定された整流
子取付板１７ａと、整流子取付板１７ａに対向して固定
されたブラシ取付板１７ｂとからなる（図５、図６）。
整流子取付板１７ａには、整流子２２１、２２２、不感
帯２１８、２１９、２２０とが、取り付けられ、ブラシ
取付板１７ｂには、ブラシ２１５、２１６、２１７が取
り付けられている。ハンドルＨの操舵により、前輪ロッ
ド３２が移動すると、歯車２０３と、回転軸２０１を介
して、整流子取付板１７ａが回転する。整流子取付板１
７ａが回転することにより、整流子２２１、２２２と、
不感帯２１８〜２２０が、ブラシ２１５〜２１７に対し
て、相対移動する。ブラシ２１５〜２１７が整流子２２
１、２２２と接触した時には、電気的に導通し、不感帯
２１８〜２２０と接触した時には、遮断される。ハンド
ル舵角スイッチ１７は、ハンドル舵角の大きさや方向に
応じて、切り替わるものであれば、別の構造でも良い。

【００１２】後輪舵角規制装置１００は、図３に示すよ
うに、ステッピングモーター１０１と、モーターの駆動
軸１０２に軸継手１１１で接続したボールネジ１０３
と、ボールナット１０５と、ロック板１０４と、ロック
ピン１０８を備えている。なお、図中１０６はベアリン
グである。ロック板１０４には、ロック溝１０７が形成
され、ロッド２に固定したロックピン１０８の先端が挿
入されている。ロック板１０４は、ボールナット１０５
に固定されているので、ステッピングモーター１０１が
回転すると、ロッド２の軸方向に移動する。後輪アクチ
ュエータ４０は、前輪の操舵状態に応じて、コントロー
ラーＣを介して制御される。上記後輪舵角規制装置１０
０は前輪の操舵状態に応じて、スイッチ機構部２００を
介して作動する。そして、ロッド２が、正常に制御され
ている時には、ロッド２に固定したロックピン１０８と
ともに、ロック溝１０７が移動し、ロッド２の移動を妨
げることが無いが、電気的誤動作で、コントローラーＣ
が、前輪の操舵状態に合わない信号を出力したような場
合には、モーター７等の暴走により、ロッド２とロック
板１０４との同期がくずれ、ロック板１０４の移動に対
して、ロッド２の移動が速くなっても、ロックピン１０
８が、ロック溝１０７内の隙間の範囲でしか移動できな
い。従って、後輪舵角が急変することが無い。

【００１３】なお、図３をＡ方向から見ると、図４に示
すようになり、ロック板１０４の側面には、傾斜部１０
９が形成されている。この傾斜部１０９に、ストローク
センサ１１０を取り付けている。これにより、ロック板
１０４の位置を検出することができる。本実施例では、
ストローク規制装置１６を設けているので、ストローク
規制装置１６による大舵角用の規制範囲を越えて操舵さ
れることはないが、この規制範囲内でも後輪舵角が急変
することは運転手に違和感を与えるので、後輪舵角規制
装置１００によって、これを防止している。

【００１４】次に、ステッピングモーター１０１の駆動
制御に付いて、図５、図７を用いて説明する。ステッピ
ングモーター１０１は、前輪操角に同期して、ステッピ
ングするように、スイッチ機構部２００が接続されてい
る。このスイッチ機構部２００は、回転軸２０１に固定
されたローター２０５と、このローター２０５の外周面
に断続的に形成した整流子２１０、２１１、２１２、２
１３と、ローター２０５を囲むケース２０４と、ケース
２０４の内周に設けたブラシ２０６、２０７、２０８、
２０９とからなる（図５）。図７は、ローター２０５の
外周面の展開図であり、整流子２１０〜２１３が、それ
ぞれ、周方向に断続的に配置され、ステッピングモータ
ー１０１の励磁用配線２０２が接続されている。そし
て、それぞれの整流子２１０〜２１３の位置は、ケース
２０４の内周に設置したブラシ２０６〜２０９の位置に
対応している。

【００１５】ハンドルＨが操舵されると、前輪ロッド３
２が移動し、この移動により歯車２０３と、回転軸２０
１を介して、ローター２０５が回転する。ローター２０
５の回転に伴って、上記ブラシ２０６〜２０９のいずれ
かが、対応する整流子２１０〜２１３と接触すると、ス
イッチがオンとなり、ステッピングモーター１０１が回
転する。なお、図７のローター２０５の展開図の下に表
した軸のθは、ハンドルの舵角を示し、θ軸は、ハンド
ル舵角θの時のブラシ２０６〜２０９の位置を示してい
る。実際には、ローター２０５が、ハンドル舵角の大き
さ及び、方向に応じて回転し、整流子２１０〜２１３
が、ブラシ２０６〜２０９に対して相対移動する。そし
て、ステッピングモーター１０１の回転により、ロック
板１０４は、ロッド２の軸方向に移動する。

【００１６】図７に示すような整流子２１０〜２１３の
配列によって、前輪及び、ハンドルの中立位置（θ＝０
°）から、左右に小舵角操舵の時には、後輪は同相操舵
となり、前輪大舵角操舵になると、逆相操舵となるロッ
ド２の移動に応じて、ステッピングモーター１０１の回
転により、ロック板１０４を同期移動させることができ
る。以上のように、後輪舵角規制装置１００のステッピ
ングモーター１０１は、コントローラＣの信号とは、別
にハンドル舵角に応じて、スイッチングする舵角規制制
御部２５０によって駆動制御されるので、電気的故障が
発生しても、後輪舵角の急変を防止することができる。

【００１７】図８、図９に示す第２実施例は、ロック部
材が、ロック板１０４ではなく、ロックドラム１１２で
ある以外は、第１実施例と同様である。ロックドラム１
１２には、図９のように、螺旋状のロック溝１１３が形
成されていて、このロック溝１１３が、ロッド２に固定
したロックピン１０８を両側に隙間を持たせ、かみ合わ
せている。ロックドラム１１２は、その回転中心をステ
ッピングモーター１０１の駆動軸１０２に接続して、ス
テッピングモーター１０１の回転によって、回転する。
ロックドラム１１２が回転すると、ロックピン１０８に
対するロック溝１１３の相対位置が変化するが、実質的
には、ロック溝１１３が、ロッド２の軸方向に移動した
ことになり、実施例と同様の作用効果をもたらす。な
お、ロックドラム１１２の回転位置を確認するために、
回転センサ１１４を設置している。また、ロック溝１１
３は、ロックドラム１１２の回転によってロックピン１
０８に対する位置が、軸方向に移動する形状であれば良
い。中立位置で、螺旋の回転方向が逆転して、Ｖ字状と
なる溝形状も考えられる。

【００１８】図１０〜図１２の第３実施例は、ロック部
材が、ロック孔１１６を形成した揺動板１１５である以
外は、第１、第２実施例と同様である。ロッド２に固定
したロックピン１０８を、ロック孔１１６内に挿入し、
このロック孔１１６内の隙間の範囲内で、ロックピン１
０８、つまり、ロッド２の移動を規制しようとするもの
である。揺動板１１５には、ステッピングモーター１０
１の駆動軸１０２を垂直に固定し、この駆動軸１０２の
中心から距離Ｒ離れた位置に、ロック孔１１６を形成し
ている。駆動軸１０２が回転すると、ロック孔１１６の
中心は半径Ｒの回転運動をするが、ロッド２に固定した
ロックピン１０８は、ロッド２の軸方向の移動をするの
で、正常運転時に、その移動を妨げないように、ロック
孔１１６は、Ｒ方向に緩みを持たせた形状になってい
る。図１２の符号１１７は、舵角センサで、揺動板１１
５の回転角度を検出し、ロック孔１１６の位置を確認し
ている。

【００１９】図１３〜図１７に示す第４実施例は、上記
実施例のステッピングモーター１０１の代わりにシンク
ロ受信機３０１を用い、このシンクロ受信機３０１を制
御するために、シンクロ発信機３００を備えているてい
る以外は、第１実施例と同様なので、異なる点について
のみ説明する。なお、他の実施例と同様の構成要素に
は、同じ符号を付した。全体構成は、図１３に示すよう
に、前輪パワーステアリング３０に接続して、前輪ロッ
ド３２の左右移動対応して、回転するシンクロ発信機３
００と、シンクロ発信機３００及びシンクロ受信機３０
１の駆動用電源とを備えている。後輪アクチュエータ４
０は、図１４のようになっていて、ロッド２の支持ケー
ス１には、第１実施例と同様に、ストローク規制装置１
６と、後輪舵角の急変を防止する後輪舵角規制装置１０
０が取り付けられている。

【００２０】後輪舵角規制装置１００は、図１５に示す
ように、シンクロ受信機３０１と、受信機の駆動軸１０
２に軸継手１１１で接続したボールネジ１０３と、ボー
ルナット１０５と、ロック板１０４と、ロックピン１０
８を備えている。なお、図中１０６はベアリングであ
る。ロック板１０４には、ロック溝１０７が形成され、
ロッド２に固定したロックピン１０８の先端が挿入され
ている。ロック板１０４は、ボールナット１０５に固定
されているので、ステッピングモーター１０１が回転す
ると、ロッド２の軸方向に移動する。ロック板１０４と
ロックピン１０８によって後輪舵角の急変を防止する機
構は、第１実施例と同様であるので、詳細は、省略す
る。

【００２１】スイッチ機構部２００は、図５と図６に示
す第１実施例のスイッチ機構部２００と同様で、スイッ
チＳＷａは、ブラシ２１５とブラシ２１６が整流子２２
１を介して接触することにより、またＳＷｂは、ブラシ
２１５とブラシ２１７が整流子２２２を介して接触する
ことによりそれぞれスイッチを閉じる。ハンドルＨを右
に大舵角回転させるとＳＷａが、左回転させるとＳＷｂ
がオンする。スイッチＳＷａで、ソレノイド１３が、ス
イッチＳＷｂでソレノイド１２がオンして、ストローク
規制装置１６の規制が解除される。また、スイッチＳＷ
ａ，ＳＷｂは、シンクロ発機３００、受信機３０１の電
源スイッチでもある。次に、シンクロ発信機３００及び
シンクロ受信機３０１の作動について説明する。

【００２２】ハンドルＨの回転が小舵角の場合には、ス
イッチＳＷａ，ＳＷｂは、オフとなっており、シンクロ
発信機３００から信号が発生しないので、シンクロ受信
機３０１も回転しない。このような小舵角の場合には、
ストローク規制装置１６のストッパーピン１０、１１が
規制溝８、９に挿入され、後輪舵角は小舵角用に規制さ
れている。ここでの小舵角制御は、前輪舵角、及び、車
速信号をコントローラＣが受け、演算結果に基づいて、
後輪舵角用モーター７を駆動し、後輪操舵を行うもので
ある。これに対し、前輪舵角が大舵角の場合、スイッチ
ＳＷａまたは、スイッチＳＷｂがオンして、シンクロ発
信機３００とシンクロ受信機３０１に電源が供給され
る。このときの、後輪舵角規制装置１００の動作につい
て、説明する。ここで、シンクロ用電源として、交流約
１００Ｖを、車両に搭載されているオルタネータ２３１
からの交流をトランス２２６で昇圧して供給する（図１
７）。

【００２３】例えば、ハンドルＨが右（左）に大回転す
ると、スイッチＳＷａ（ＳＷｂ）がオンして、図１６に
示す結線図のように、バッテリＢから、ダイオード２２
８，２２９を介して、リレー２２７へ、電圧が印加され
る。すると、リレー２２７の接点２３０が閉じて、シン
クロ発信機３００とシンクロ受信機３０１に電源が供給
される。シンクロ発信機３００がハンドルＨの舵角に対
応して、シンクロ信号を発生すると、これにしたがっ
て、シンクロ受信機３０１が回転し、ロック板１０４を
移動させる。また、第２〜第３実施例のロック部材を用
いて、ステッピングモーター１０１の代わりに、シンク
ロ受信機３０１を設け、同様の後輪舵角規制装置１００
を構成できる。そして、後輪舵角規制装置１００のシン
クロ受信機３０１は、コントローラＣの信号とは別に、
ハンドル舵角に応じて、信号を発するシンクロ発信機３
００を備えた舵角規制制御部２５０によって駆動制御さ
れるので、電気的故障が発生しても、後輪舵角の急変を
防止することができる。

【００２４】図１８〜図２３に示す第５実施例は、第１
〜第３実施例のスイッチ機構部２００及びハンドル舵角
スイッチ１７の代わりにスイッチ機構部８１を設けた以
外は第１〜第３実施例と同様である。図面上も同じもの
には同じ符号を付け、同様の作用については、詳細は省
略する。図１８に示すように、後輪ロッド２に設置した
ストローク規制装置１６と、後輪舵角規制装置１００と
をスイッチ機構部８１からの信号で作動させるようにし
ている。そして、後輪舵角規制装置１００は、第１〜第
３実施例のものと同様に、ステッピングモーター１０１
を備えたもので、このステッピングモーター１０１を作
動するためにスイッチ機構部８１が前輪ロッド３２に設
置されている。なお、増幅器８０は、スイッチ機構部８
１からの信号を増幅するためのものである。

【００２５】スイッチ機構部８１は、図１９のように前
輪ロッド３２に形成されたラック８８にギヤ８３がかみ
合っている。このギヤ８３にはシャフト８６が嵌合され
ていて、ギヤ８３と一体に回転する。シャフト８６はそ
の上下に設けられた軸受け８７、９１で支持され、軸方
向のガタはウェーブワッシャ９３で吸収される。なお、
符号９２はスラストワッシャ、９８はシール、９４はカ
バーである。また、シャフト８６には位置検出ドラム９
０が設置されていて、この位置検出ドラム９０に形成し
た溝に、位置センサ８９の図示しない検出ピンが挿入さ
れていて、位置検出ドラム９０の回転から前輪ロッド３
２の位置を検出している。このシャフト８６の外周に
は、４個の環状マグネット８４ａ〜８４ｄそれぞれが遮
磁板８５を挟んで、組み付けられている。各マグネット
８４ａ〜８４ｄの外側には、所定の距離を置いて向き合
うように、ホールＩＣ８２ａ〜８２ｄが設置されてい
る。これらのホールＩＣ８２ａ〜８２ｄは、マグネット
のＳ極が接近するとオンし、Ｎ極が接近した場合には、
オフするものである。

【００２６】マグネット８４ａ〜８４ｄは図２０に示す
ように、Ｓ極とＮ極とを交互に配置し、その配置パター
ンが図２１のようになるように、位置合せピン９５によ
って、ギヤ８３に組み付け固定されている。図２１は、
横軸を前輪舵角としたグラフで、上部はステッピングモ
ーター１０１のステップ数との関係を表し、下部は、マ
グネット８４ａ〜８４ｄに着磁された磁極のパターンを
示している。ここでは、４個の環状マグネット８４ａ〜
８４ｄを用いているが、上の２個のマグネット８４ａ，
８４ｂがステッピングモーター１０１用、その下のマグ
ネット８４ｃ，８４ｄがストローク規制装置１６のソレ
ノイド１２，１３を作動するスイッチを構成するもので
ある。

【００２７】次に、このスイッチ機構部８１の動作を説
明する。図１８のハンドルＨを操作して前輪を操舵する
と、前輪ロッド３２が右または左に移動する。すると、
図１９において、ラック８８にかみ合っているギヤ８３
が回転し、シャフト８６を介して、マグネット８４ａ〜
８４ｄが回転する。マグネット８４ａ〜８４ｄが回転す
ることにより、ホールＩＣ８２ａ〜８２ｄにＮ極また
は、Ｓ極が接近し、ホールＩＣ８２ａ〜８２ｄのうちい
づれかをオンまたは、オフすることになる。ただし、ス
テッピングモーター１０１のスイッチとなるのは、２個
のマグネット８４ａ，８４ｂと、ホールＩＣ８２ａ，８
２ｂである。ステッピングモーター１０１は２相モータ
ーであり、Ａ、Ｂ、Ａ’、Ｂ’の４個の極コイルがあ
り、これらを順次励磁して回転させる。どの極コイルを
励磁させるかの判定は図２２の判定回路で行われる。

【００２８】図２１に示す磁極パターンを持つマグネッ
ト８４ａ，８４ｂの回転により、ホールＩＣ８２ａ，８
２ｂがオンまたは、オフされ、その結果、励磁される極
コイルＡ、Ｂ、Ａ’、Ｂ’のパターンは図２３のように
なる。図２３では、ホールＩＣ８２ａ，８２ｂのオン・
オフパターンを「１」、「０」で表し、下段には、それ
により励磁される励磁層を示している。この実施例で
は、後輪舵角方向は、前輪舵角１１０°を境に反転する
ため、図２１に示すように、ステッピングモーター１０
１回転も前輪舵角１１０°で回転方向を変えなければな
らないので、これを満足するための磁化パターンが設定
されている。

【００２９】図２２の判別回路のうち、ステッピングモ
ーター１０１のスイッチ部分について説明する。まず、
ホールＩＣ８２ａにＳ極が接近すると、ａが１（オン）
となる。この時、ホールＩＣ８２ｂにＮ極が接近してい
る場合、ｂは０（オフ）となる。素子によりｃは１と
なり、ａとの組合せで素子によりｄが１となる。素子
を経てがオンされ極コイルＡが通電される。同時
に、ｇは１であり、ｅが０のため、ｆが素子により１
となり、素子を経てｈが１となり、素子を経てが
オンされ極コイルＢ’が通電され、極コイルＡとＢ’が
同時通電される。このように、ステッピングモーター１
０１の励磁は２相励磁とすることができる。

【００３０】また、ストローク規制装置１６のソレノイ
ド１２，１３は前輪舵角２２０°〜５４０°でオンとな
るようにマグネット８４ｃ，８４ｄは着磁されている。
例えば、前輪舵角が左に２２０°となってマグネット８
４ｃのＳ極がホールＩＣ８２ｃに接近してオンすると、
ソレノイド１２が励磁されることになる。この時、ホー
ルＩＣ８２ｄにはＮ極が接近しているので、オフとなり
ソレノイド１３は非励磁状態である。本実施例では、非
接触でスイッチングを行うので、スイッチ部分の摩耗や
スパークの発生がない。なお、どの実施例においても、
ロックピン１０８と、ロック溝あるいは、ロック孔との
間の間隙の大きさによって、後輪舵角の規制範囲を調整
できる。

【００３１】

【発明の効果】本発明により、大舵角操舵時に、コント
ローラーの信号に関係なく、ハンドル舵角に応じて動作
する舵角規制制御部により、後輪舵角規制装置を制御で
きるので、電気的故障によりコントローラーが暴走して
も、後輪舵角の急変を防止できるようになった。特に、
第３の発明によれば、非接触でスイッチングを行うの
で、スイッチ部の摩耗等の機械的破損が発生せず、スイ
ッチの耐久性が向上した。また、第８の発明は、ロック
部材の位置検出センサを設けたので、後輪舵角規制装置
が正常に機能しているかどうかを、監視することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の全体構成図である。

【図２】第１実施例の後輪アクチュエーター部分の断面
図である。

【図３】第１実施例の後輪舵角規制装置部分の断面図で
ある。

【図４】図３を矢印Ａから見た図である。

【図５】第１実施例のスイッチ機構部の断面図である。

【図６】図５を矢印Ｂから見た図である。

【図７】第１実施例のスイッチ機構部の整流子の配置図
である。

【図８】第２実施例の後輪舵角規制装置部分の断面図で
ある。

【図９】第２実施例のロック部材の斜視図でる。

【図１０】第３実施例の後輪舵角規制装置部分の断面図
である。

【図１１】図１０のXI-XI断面図である。

【図１２】図１０のXII-XII断面図である。

【図１３】第４実施例の全体構成図である。

【図１４】第４実施例の後輪アクチュエーター部分の断
面図である。

【図１５】第４実施例の後輪舵角規制装置部分の断面図
である。

【図１６】第４実施例のシンクロ用電源周辺の結線図で
ある。

【図１７】第４実施例のシンクロ用電源周辺の結線図で
ある。

【図１８】第５実施例の全体構成図である。

【図１９】第５実施例のスイッチ機構部の断面図であ
る。

【図２０】第５実施例のマグネットの斜視図である。

【図２１】第５実施例のマグネットの磁化パターンとス
テッピングモーターのステップを表した図である。

【図２２】第５実施例のスイッチング機構部の判別回路
図である。

【図２３】第５実施例のステッピングモーターの励磁パ
ターンを表した図である。

【符号の説明】

Ｈ ハンドル ｒ 後輪 ｆ 前輪 ２ ロッド ５ ピニオンシャフト ６ 減速機 ７ モーター １００ 後輪舵角規制装置 １０１ ステッピングモーター １０２ 駆動軸 １０３ ボールネジ １０４ ロック板 １０５ ボールナット １０７ ロック溝 １０８ ロックピン １１０ ストロークセンサ １１２ ロックドラム １１３ ロック溝 １１４ 回転センサ １１５ 揺動板 １１６ ロック孔 １１７ 舵角センサ ２００ スイッチ機構部 ２０４ ケース ２０５ ローター ２０６〜２０９ ブラシ ２１０〜２１３ 整流子 ３００ シンクロ発信機 ３０１ シンクロ受信機 ８１ スイッチ機構部 ８２ａ〜８２ｄ ホールＩＣ ８４ａ〜８４ｄ マグネット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲葉 進 東京都港区浜松町２−４−１ 世界貿易セ ンタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 成田 守 東京都港区浜松町２−４−１ 世界貿易セ ンタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 田中 圭一 東京都港区浜松町２−４−１ 世界貿易セ ンタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 大平 正史 東京都港区浜松町２−４−１ 世界貿易セ ンタービル カヤバ工業株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行状態およびステアリングの操
   舵状態に関連して作動する電動モーターの駆動力で減速
   機を介して連結するピニオンシャフトを回転させ、この
   回転力によって移動するロッドの両端に連係した後輪を
   操舵する後輪操舵装置において、ロッドに固定したロッ
   クピンと、このロックピンの位置を保持するためにロッ
   クピンの先端を挿入するロック溝またはロック孔を形成
   したロック部材と、前輪操舵角に同期して回転する電動
   モーターとを備え、この電動モーターによってロック部
   材を移動させることを特徴とする後輪舵角規制装置。
2. 【請求項２】 電動モーターがステッピングモーターで
   あるとともに、このステッピングモーターを作動させる
   スイッチ機構部を設け、このスイッチ機構部が、ステア
   リングの回転に対応して回転するローターと、このロー
   ターの外周に断続的に形成した複数の整流子と、ロータ
   ーを囲むケースと、このケースの内周に設け、上記整流
   子に対応するブラシとからなり、ローターの回転に伴っ
   て、上記ブラシのいずれかが整流子と接触することによ
   り、スイッチがオンとなり、ステッピングモーターが回
   転することを特徴とする請求項１の後輪舵角規制装置。
3. 【請求項３】 電動モーターがステッピングモーターで
   あるとともに、このスイッチ機構部が、ステアリングの
   回転に対応して回転するシャフトと、このシャフトに設
   置し、円周状にＳ極とＮ極を交互に配置した複数のマグ
   ネットと、これら各マグネットの外側に所定の間隔を隔
   てて対向させた複数のホールＩＣとからなり、これらの
   ホールＩＣは、マグネットのＳ極またはＮ極のいずれか
   一方が接近した場合にスイッチがオンとなるような回路
   を構成し、上記シャフトの回転に伴って、上記マグネッ
   トのＳ極またはＮ極が接近することにより、スイッチが
   オンとなり、ステッピングモーターが回転することを特
   徴とする請求項１の後輪舵角規制装置。
4. 【請求項４】 電動モーターがシンクロ受信機であると
   ともに、ステアリングの操舵によって回転するシンクロ
   発信機を備え、このシンクロ発信機の回転に追従してシ
   ンクロ受信機が回転する請求項１の後輪舵角規制装置。
5. 【請求項５】 電動モーターの駆動軸に接続したボール
   ネジと、このボールネジにかみ合うボールナットと、ボ
   ールナットに固定したロック部材とを備えた請求項１〜
   ４の後輪舵角規制装置。
6. 【請求項６】 ロック部材が、ロックドラムと、ロック
   ドラムの外周に形成したロック溝またはロック孔からな
   り、ロックドラムの回転軸を電動モーターの駆動軸に接
   続した請求項１〜４の後輪舵角規制装置。
7. 【請求項７】 ロック部材が、電動モーターの駆動軸を
   接続した揺動板からなり、揺動板の回転軸から離れた位
   置にロック溝またはロック孔を形成したことを特徴とす
   る請求項１〜４の後輪舵角規制装置。
8. 【請求項８】 ロック部材の位置を検出するロック部材
   位置検出センサを設けた請求項１〜７のいずれかに記載
   の後輪舵角規制装置。