JPH0214976A - Rear wheel steering gear - Google Patents

Rear wheel steering gear

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Publication number
JPH0214976A
JPH0214976A JP16452088A JP16452088A JPH0214976A JP H0214976 A JPH0214976 A JP H0214976A JP 16452088 A JP16452088 A JP 16452088A JP 16452088 A JP16452088 A JP 16452088A JP H0214976 A JPH0214976 A JP H0214976A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cam
rotation
rear wheel
steering
wheel steering
Prior art date
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Pending
Application number
JP16452088A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Kido
城戸 友幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
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Publication of JPH0214976A publication Critical patent/JPH0214976A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/1518Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a mechanical interconnecting system between the steering control means of the different axles
    • B62D7/1527Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a mechanical interconnecting system between the steering control means of the different axles comprising only mechanical parts, i.e. without assistance means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable requirement for steering rear wheels to be set according to various travelling requirements by enabling the steering of the rear wheels to be controlled by controllably rotating a cam body. CONSTITUTION:A rear wheel steering gear 1 is provided in a case 11 fixedly supported on an axle beam 39 with a cam body 13 connected to the rear end of an input shaft 12 extending longitudinally of a car body to be rotated by the rotation of the input shaft 12 and rotary rollers 14 as cam followers opposed to each other widthwise of the car body to sandwich the cam body 13 and abutting against the outer peripheral surface of the cam body 13. The rear wheel steering gear 1 is provided with a movable lever 15 supported slidably widthwise of a car body by a case 11 for supporting a pair of cam follower 14 on the intermediate portion as a body interlocked with the cam. Said movable lever 15 is supported on a slide support to slide a slide shaft section 17 widthwise of the car through a slide bearing 21 and a rubber bushing 22.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、四輪操舵車両に適用される後輪転舵機構に
関する。
The present invention relates to a rear wheel steering mechanism applied to a four-wheel steering vehicle.

【従来の技術】[Conventional technology]

種々の状況に応じて最適な走行性能を得ることを目的と
して、前輪に加えて後輪をも転舵するようにしたアイデ
ィアは、従来から種々提案されている。 その代表的なものに、ステアリングホイールの回転を機
械的に後輪転舵機構に伝達して後輪を転舵させるように
したものや、後輪を油圧アクチエエータによって転舵回
動させるとともに、上記油圧アクチュエータの駆動を制
御して、転舵比(前輪の転舵角に対する後輪の転舵角)
を車速等に応じて変化させるようにしたものなどがある
。前者の場合、ステアリングの回転角が小さいときには
、後輪を同位相に転舵させ、ステアリングの回転角が大
きいときには、後輪を逆位相に転舵するように構成され
、一方、後者の場合、低速時においては後輪を逆位相に
転舵させ、高速時においては後輪を同位相に転舵させる
ように構成される。 これは、前輪を大きく転舵させる場合は、通常低速時で
Uターン等の旋回を行う場合であり、このときに後輪を
逆位相に転舵させることにより、車両の旋回半径を小さ
くして、とりまわし性を向上させうるようにしているの
である。また、高速時でレーンチェンジ等を行う場合は
、前輪の転舵角は小さく、このときに後輪を同位相に転
舵させ、後輪に積極的に横すべり角を与えてコーナリン
グフォースを発生させることで、遠心力に起因する車両
の横すべりを抑制しつつすみやかな方向変換を可能とし
ている。
Various ideas have been proposed in the past in which the rear wheels are steered in addition to the front wheels in order to obtain optimal driving performance depending on various situations. Typical examples include those in which the rotation of the steering wheel is mechanically transmitted to the rear wheel steering mechanism to steer the rear wheels, and those in which the rear wheels are steered and rotated by a hydraulic actuator and the hydraulic By controlling the drive of the actuator, the steering ratio (the steering angle of the rear wheels relative to the steering angle of the front wheels)
There are some that are designed to change depending on the vehicle speed, etc. In the former case, when the steering angle of rotation is small, the rear wheels are steered in the same phase, and when the steering angle is large, the rear wheels are steered in the opposite phase.On the other hand, in the latter case, At low speeds, the rear wheels are steered in opposite phases, and at high speeds, the rear wheels are steered in the same phase. This is because when the front wheels are steered significantly, it is usually when making a U-turn or other turn at low speed, and by steering the rear wheels in the opposite phase at this time, the turning radius of the vehicle is reduced. This makes it possible to improve the ease of handling. Also, when changing lanes at high speeds, the steering angle of the front wheels is small, and at this time the rear wheels are steered in the same phase, actively giving a sideslip angle to the rear wheels to generate cornering force. This makes it possible to quickly change direction while suppressing vehicle skidding caused by centrifugal force.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上述したようなステアリングの回転を機
械的に後輪転舵機構に伝達してt&輪を転舵させるよう
にする四輪操舵装置の場合、後輪の転舵量はステアリン
グの回転角(前輪の転舵量)に応じてしかきめることが
できないため、転舵比の設定自由度が小さ(、また、種
々の後輪転舵パターンにも容易に対応することができな
い問題がある。最適な後輪転舵パターンは、車両の荷重
分布や懸架特性等に応じて様々に異なり、最適な走行性
を達成するためには、後輪転舵パターンの設定自由度が
大きいことが望ましい。 一方、油圧アクチュエータによって後輪を転舵するよう
にした四輪操舵装置の場合には、アクチエエータの駆動
を制御装置によって制御して後輪を転舵するから、転舵
比および後輪転舵パターンの設定自由度は大きい。また
、後輪転舵条件も種々の走行条件にあわせて設定するこ
とができるメリットがある。 しかしながら、このような四輪操舵装置においては、ア
クチエエータの油圧欠損時には、後輪を中立位置で保持
することが困難になる難点があるとともに、後輪転舵を
アクチュエータによって行うようにしている故に、上記
のような場合の安全性を確保するために設けるフェイル
セイフ機構がvA雑になる問題もある。 本願発明は、以上のような事情のもとで考えだされたも
のであって、後輪転舵パターンの設定自由度が大きく、
また後輪転舵条件を種々の走行条件に応じてきめること
ができることと、高いフェイルセイフ性能を得ることが
できることとを両立させうるように構成された四輪操舵
車両に適用される後輪転舵機構を提供することをその目
的とする。
However, in the case of a four-wheel steering system that mechanically transmits the steering rotation to the rear wheel steering mechanism as described above to steer the t & wheels, the amount of rear wheel turning is determined by the steering rotation angle (front wheel steering mechanism). The degree of freedom in setting the steering ratio is small, and the problem is that it cannot easily accommodate various rear wheel steering patterns. Wheel steering patterns vary depending on the vehicle's load distribution, suspension characteristics, etc., and in order to achieve optimal driving performance, it is desirable to have a large degree of freedom in setting the rear wheel steering pattern. In the case of a four-wheel steering system that steers the rear wheels, the drive of the actuator is controlled by the control device to steer the rear wheels, so there is a large degree of freedom in setting the steering ratio and rear wheel steering pattern. In addition, there is the advantage that the rear wheel steering conditions can be set to suit various driving conditions. However, in such a four-wheel steering system, when the actuator loses hydraulic pressure, the rear wheels are held in a neutral position. In addition, since rear wheel steering is performed by an actuator, there is also the problem that the fail-safe mechanism provided to ensure safety in the above-mentioned cases becomes complicated. The invention was devised under the above circumstances, and has a large degree of freedom in setting the rear wheel steering pattern.
In addition, a rear wheel steering mechanism applied to a four-wheel steering vehicle is configured to be able to determine rear wheel steering conditions according to various driving conditions and achieve high fail-safe performance. Its purpose is to provide.

【課題を解決するための手段] 上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手
段を講じている。 すなわち、本願発明の請求項1に記載の後輪転舵機構は
、 車両前後方向ないし上下方向に延びる入力シャフトに連
結され、上記入力シャフトの回転によりその軸心回りに
回転駆動されるカム対と、上記カム体の両側方において
これを挟んで車幅方向に対向し、かつ上記カム体の外周
カム面に当接するとともに、車幅方向移動可能に支持さ
れた一対のカムフォロアと、 上記一対のカムフォロアの車幅方向の移動にともないこ
れと同方向に車幅方向動させられるカム連動体とを備え
、 上記入力シャフトに、制御手段によって回転制御される
電動モータを連動連結している一方、上記カム体の外周
カム面は、上記カム体が中立回転位置から回転したとき
に上記カムフォロアを車幅方向の所定の方向に押動する
ように形成されているとともに、 上記カム連動体に、後輪転舵用部材を連結していること
を特徴としている。 また、本願の請求項2に記載した発明では、上記請求項
1に記載した発明におけるカム体として、中立回転位置
での各カムフォロアとの接点を結ぶ軸線の一例に、回転
軸心を中心としこれと上記接点までの長さを半径とする
基準円に対して、回転軸心からの距離が上記接点からの
回転角位置が大きくなるに従って徐々に小さくなる左右
一対の略円筒外面状の第一カムフェイスを、上記軸線の
他側に、上記基準円に対して、回転軸心からの距離が上
記接点からの回転角位置か大きくなるに従って徐々に大
きくなる左右一対の略円筒外面状の第二カムフェイスを
、それぞれ有するとともに、回転軸心を通る」:記第−
カムフェイスと第二カムフェイス間の断面長さがいずれ
の回転角位置においても上記基準円の直径と路間等に措
成されたカム体を特に採用している。 なお、このカム体を、以下においては、微小制御1可能
カムと呼称することとする。 【作用および効果】 カム体が中立回転位置から回転させられ、その外周カム
面が一方のカムフォロアを押動すると、各カムフォロア
が車幅方向の所定の方向に移動させられ、これにともな
いカム連動体もカムフォロアと同方向に移動させられる
。これにより、カム連動体に連結された後輪転舵用部材
に車幅方向動が与えられ、後輪が転舵される。 このようにカム体が回転すると後論が転舵されるのであ
るが、換言すると、カム体を回転制御することにより、
後輪の転舵を制御することができるのであるが、このカ
ム体を回転駆動する入力シャフトは、il、制御手段に
よって回転制御される電動モータによって回転させるよ
うにしている。すなわら、カム体の回転ひいては後輪の
転舵を制御手段によって制御することができ、また、カ
ム体の形状の前車な変更により、カム体がカムフォロア
を押動してこれを動かす距離およびカムフォロアを押動
する回転角位置も節り1に変えることかできる。したが
って、後輪の転舵量の設定自由度は大きく、また、種々
の後輪転舵パターンの設定も容易に行いうる。さらに、
後輪転舵条件も種々の条件に合わせてきめることができ
る。 また、本願発明においては、高いフェイルセイフ性能も
得られる。 すなわち、車輪が地面から受ける力が11を輪転舶用部
材およびカム連動体を介してカムフォロアに車幅方向の
力として伝わっても、カムフォロアがカム体に基準円(
カム体の回転中心を中心とし、かつ中立回転位置でのカ
ム体外周面におけるカムフォロアとの接点と上記回転中
心との間の距離を半径とする円)上で接触している状態
、すなわち中立状態にある場合には、上記の力はカムフ
ォロアが当接するカム体で受は止められ、また、カム体
は、カムフォロアから車幅方向の力を受けても、これに
より回転させられることはない。すなわち、カム体の回
転位置が変わることはないので、上記の場合、カムフォ
ロアおよびカム連動体の車幅方向動、ひいては後輪の不
用意な転舵回動は阻止される。したがって、後輪を転舵
しない場合や、あるいは非常時にカム体を回転させるこ
とができなくなった場合に、中立位置(舵角0の状態)
にある後輪を確実にその状態で保持することができる。 以上のように、本願発明に係る後輪転舵機構においては
、後輪転舵パターンの設定自由度が高く、かつ高いフェ
イルセイフ性を得ることができる。 なお、カム体に上記微小制御可能カムを用いた場合、回
転軸心からの距離が中立回転位置でのカム体のカムフォ
ロアとの接点と回転軸心との間の距離よりも大きい第二
カムフェイスがカムフォロアに当接すると、カムフォロ
アはカム体に押動されて車幅方向に移動させられること
になる。ずなわち、微小制御可能カムの場合、第二カム
フェイスがカム面として機能する。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical measures. That is, the rear wheel steering mechanism according to claim 1 of the present invention includes: a pair of cams connected to an input shaft extending in the longitudinal direction or the vertical direction of the vehicle, and driven to rotate around its axis by rotation of the input shaft; a pair of cam followers that are opposed to each other in the vehicle width direction on both sides of the cam body, are in contact with the outer circumferential cam surface of the cam body, and are supported so as to be movable in the vehicle width direction; a cam interlocking body that is moved in the same direction in the vehicle width direction as the vehicle moves in the vehicle width direction, and an electric motor whose rotation is controlled by a control means is interlocked with the input shaft; The outer peripheral cam surface is formed to push the cam follower in a predetermined direction in the vehicle width direction when the cam body rotates from the neutral rotation position, and the cam interlocking body has a rear wheel steering It is characterized by connecting members. In addition, in the invention set forth in claim 2 of the present application, the cam body in the invention set forth in claim 1 is arranged such that the rotational axis is centered on an example of the axis connecting the contact points with each cam follower at the neutral rotation position. and a pair of left and right first cams having substantially cylindrical outer surfaces whose distance from the rotation axis gradually decreases as the rotational angular position from the contact point increases with respect to a reference circle whose radius is the length to the contact point. A pair of left and right second cams each having a substantially cylindrical outer surface shape, the face of which is disposed on the other side of the axis, with respect to the reference circle, the distance from the rotation axis increases as the rotation angle position from the contact point increases. Each has a face and passes through the axis of rotation."
In particular, a cam body is used in which the cross-sectional length between the cam face and the second cam face is set to be the same as the diameter of the reference circle at any rotation angle position. Note that this cam body will hereinafter be referred to as a cam capable of fine control. [Operation and Effect] When the cam body is rotated from the neutral rotation position and its outer cam surface pushes one of the cam followers, each cam follower is moved in a predetermined direction in the vehicle width direction, and as a result, the cam interlocking body is also moved in the same direction as the cam follower. As a result, a movement in the vehicle width direction is applied to the rear wheel steering member connected to the cam interlocking body, and the rear wheels are steered. When the cam body rotates in this way, the latter is steered, but in other words, by controlling the rotation of the cam body,
The steering of the rear wheels can be controlled, and the input shaft that rotationally drives this cam body is rotated by an electric motor whose rotation is controlled by a control means. In other words, the rotation of the cam body and the steering of the rear wheels can be controlled by the control means, and by changing the shape of the cam body, the distance that the cam body pushes the cam follower can be adjusted. The rotational angle position for pushing the cam follower can also be changed to node 1. Therefore, the degree of freedom in setting the amount of turning of the rear wheels is large, and various rear wheel turning patterns can be easily set. moreover,
Rear wheel steering conditions can also be determined to suit various conditions. Moreover, in the present invention, high fail-safe performance can also be obtained. In other words, even if the force that the wheel receives from the ground is transmitted to the cam follower as a force in the vehicle width direction via the rotary marine member and the cam interlocking body, the cam follower will not move the cam body toward the reference circle (
A state in which the state is in contact with a circle centered on the rotation center of the cam body and whose radius is the distance between the contact point with the cam follower on the outer peripheral surface of the cam body at the neutral rotation position and the rotation center, that is, the neutral state In this case, the above-mentioned force is stopped by the cam body that the cam follower contacts, and even if the cam body receives a force in the vehicle width direction from the cam follower, the cam body is not rotated thereby. That is, since the rotational position of the cam body does not change, in the above case, the movement of the cam follower and the cam interlocking body in the vehicle width direction, and furthermore, the inadvertent steering rotation of the rear wheel is prevented. Therefore, when the rear wheels are not steered, or when the cam body cannot be rotated in an emergency, the neutral position (steering angle 0 state)
It is possible to reliably hold the rear wheel in that position. As described above, in the rear wheel steering mechanism according to the present invention, the degree of freedom in setting the rear wheel steering pattern is high, and high fail-safety can be obtained. In addition, when the above-mentioned microcontrollable cam is used as the cam body, the second cam face has a distance from the rotation axis that is larger than the distance between the contact point of the cam body with the cam follower and the rotation axis at the neutral rotation position. When it comes into contact with the cam follower, the cam follower is pushed by the cam body and moved in the vehicle width direction. That is, in the case of a microcontrollable cam, the second cam face functions as the cam surface.

【実施例の説明】[Explanation of Examples]

以下、本願発明の実施例を図面を参照しながら具体的に
説明する。 第2図には、本例の後輪転舵機構lを備える四輪操舵車
両の全体構成を概略的に示した。 前輪転舵機構2は、−船釣なものを用いることができ、
本例の場合、ラック・ピニオン式め転舵機構を採用して
いる。これは、ステアリングシャフト4を介して伝達さ
れるステアリングホイール3の回転が、ギヤボックス5
でラック杆6の車幅方向動に変換され、さらに、このラ
ック杆6の動きが、両端のタイロッド7.7を介してナ
ックルアーム8,8の軸9.9を中心としだ回動に変換
される。そして、このナックルアーム8,8の回動によ
り、前輪(1).(1)が転舵されるようになっている
。 一方、後輪転舵機構1は、第1図および第2図に示すよ
うに、アクスルビーム39等の車体メンバに固定支持さ
れたケースll内において車両前後方向に延びる入力シ
ャフト12の後端部に連結され、上記入力シャフト12
の回転によりその軸心回りに回転させられるカム体13
と、このカム体13を挟んで車幅方向に対向し、かつカ
ム化13の外周カム面に当接するカムフォロアとして一
対の回転ローラ14.14とを備えている。また、後輪
転舵機構1には、上記ケース11に車幅方向スライド可
能に支持され、上記一対のカムフォロア14.14を中
間部において支持する動杆15が、カム連動体として設
けられている。 上記動杆15は、上記カム体13を取り囲むようにして
上記ケースll内に内装され、上下壁面が開口した枠状
部材からなるカムフォロア支持部16と、このカムフォ
ロア支持部16の両端部にそれぞれ一体的に突設された
車幅方向に延びる左右一対のスライド軸部17.ITと
を有している。 上記カムフォロア支持部16には、第4図に示すような
前壁部16aと後壁部1(ibとの間に架設されたボル
ト支軸18が、上記カム化13を挟む左右三箇所の位置
にそれぞれ設けられている。そして、このボルト支軸1
日ないしこれに相対回転不能に装着されたカラー19に
、上記回転ローラ14がベアリング20を介して回転可
能に支持されている。 また、動杆15は、ケース11の両端部にそれぞれ設け
られた軸支部11aに、上記スライド軸部17をスライ
ド軸受21およびゴムブツシュ22を介して車幅方向ス
ライド可能に支持されている。 そうして、本例では、上記動杆15の各スライド軸部1
7.17の先端部に、後輪23にナックルアーム24を
介して連結されたタイロッド25が、後輪転舶用部材と
してそれぞれ連結されている。 一方、上記カム体13には、本例の場合、第3図に示す
ように、その外周における上記各回転ローラ14,14
と対向するその両側方にそれぞれ、第3図(alに示す
ような中立回転位置での回転ローラ!4との接点位置よ
り上方の部位に、上記接点位置からの回転角位置範囲が
小さい部位において、回転軸心0からの距離が中立回転
位置でのカム体13の回転ローラ14との接点と回転軸
心0との間の距離(以下、これをローラ距離という。)
よりも小さく、回転ローラ14の車幅方向内方(回転軸
心0に向かう方向)の移動を許容する円筒内面状の第−
凹面部26が設けられている。さらに、この第−凹面部
26より回転角位置範囲が大きい部位においては、回転
軸心0からの距離が上記ローラ距離よりも大きく、また
その距J、!Iが回転角位置が大きさなるにつれて徐々
に大きくなる第二カム面27が設けられている。 また、カム化13の外周における上記第−凹面部26と
回転軸心0を挟んで対向する部位には、回転軸心0から
の距離が上記ローラ距離よりも大きい円筒外面状の第一
カム面28が、上記第二カム面27と回転軸心Oを挟ん
で対向する部位には、回転軸心0からのF!離がローラ
距離よりも小さ(、回転ローラ14の車幅方向内方の移
動を許容する第二四面部29が、それぞれ設けられてい
る。 したがって、カム体13が中立回転位置から回転して、
第3図(blに示すように、図において右側の回転ロー
ラI4に第一カム面28が向かいあうと、上記回転ロー
ラ14とカム体13を挟んで車幅方向に対向する左側の
回転ローラ■4には第−四面部26が向かいあうことに
なる。そして、第一カム面28は回転軸心0からの距離
が上記ローラ「1離も大きいから、このとき、右側の回
転ローラ14は第一カム面28によって車幅方向外方(
回転軸心Oから離間する方向)に向けて押され、一方、
左側の回転ローラ14はその車幅方向内方(ヒ記一方の
回転ローラ14の車幅方向外方の向きと一致する方向)
への移動を許容される状態となっているので、これら回
転ローラ14,14を支持する動杆15が、第1図およ
び第2図において矢印R方向にスライド動させられる。 そして、これに伴う各タイロッド25.25の車幅方向
動により、後輪23が転舵されることになる。 さらに、カム体13の回転角が大きくなり、第3図te
lに示すように、図において右側の回転ローラ14に第
二凹面部29が向かいあうと、左側の回転ローラ14に
は第二カム面27が向かいあう。 このとき、左側の回転ローラ14は第二カム面27によ
って車幅方向外方に向けて押され、一方、右側の回転ロ
ーラ14は車幅方向内方(左側の回転ローラ14におけ
る車幅方向外方の向きと一致する方向)への移動を許容
される状態となるから、この場合にも、動杆15が車幅
方向にスライド動させられ、これにより後輪23が転舵
される。また、この場合は、一対の回転ローラ14,1
4および動杆15の車幅方向動の向きは、右側の回転ロ
ーラ14がカム面に押動される上記の場合と逆になるか
ら(第1図および第2図において矢印り方向)、後輪の
転舵方向も逆になる。 したがって、前者の場合の後輪の転舵方向が同位相方向
とすると、後者の場合の後輪の転舵方向は逆位相方向と
なる。換言すると、カム体13の回転量を変化させて、
回転ローラ14を押動するカム面を変えることにより、
後輪13の転舵方向を変化させることができるのである
。 また、第3図の場合、カム体13を図において反時計回
り方向に回転させた場合を示しているが、時計回り方向
に回転させた場合にも、回転ローラ14を第一カム面2
8および第二カム面27によって押動して後輪23を転
舵させることができることはいうまでもない、なおこの
場合、第一カム而28は、図において左側の回転ローラ
14を押動し、第二カム面27は、右側の回転ローラ1
4を押動するから、後輪の転舵方向は、カム体13を反
時計回りに回転させた場合とはそれぞれ逆となる。すな
わち、カム体13の回転方向を変えることによっても、
後輪23の転舵方向を変化させることができる。 さらに、カム面と回転軸心Oとの間の距離が変われば、
カム面が回転ローラ14を押動してこれを移動させる距
離も変わる。したがって、本例で図示する場合のように
、カム面と回転軸心Oとの間の距離がカム体13の回転
角位置によって変化するように、カム体13のカム面を
形成すれば、カム体13の回転量を変化させることによ
り、後輪23の転蛇量も変化させることができる。 そして、このように所定方向に所定角度回転させられる
ことにより回転ローラ14を押動して後輪23を所定方
向に所定角度転舵させるカム体13は、第1図および第
2図示すように、上記ケース11内に固定配置し、上記
入力シャフト12に連動連結した電動モータ30によっ
て回転駆動される。また、この電動モータ30は、マイ
クロコンビエータによって構成される制御手段31によ
って回転制御される。 本例の場合、電動モータ30は、減速機構40を介して
入力シャ?ト12に連動連結しており、上記減速機構4
0は、電動モータ30のモータ軸30aに装着された小
ギヤ40aと、入力シャフト12の前端部に装着され、
上記小ギヤ40aに噛合する大ギヤ40bとにより構成
している。この減速機構40を介することにより、カム
体13に対する大きな回転トルクを得ることができろよ
うにしているのである。 一方、上記制御手段31には、第2図、第5図および第
6図に示すように、車速センサ32、ステアリングホイ
ール3の操舵角〈回転角)を検出する操舵角センサ33
からの信号、上記入力シャフト12や電動モータ30の
モータ軸30aにおいて設けられる回転ポテンショメー
タ等からなる回転位置検出器37からのA/D変換信号
が制御のための情報として入力されるようになっている
。 また、:し制御手段31には、実質的にプログラムによ
り実現される第5図および第6図に示すような次の各手
段が形成されている。 その第一は、車速センサ32および操舵角センサ33か
らの各信号値からの情報に基づいて、旋回時等に理論上
発生する横Gを演算する横G演算手段35である。その
第二は、上記横G演算手段35からの横Gの情報を受け
て、後輪23を転舵ずべき方向およびその転舵量を決定
する後輪転舵角決定手段36である。さらに、その第三
は、後輪転舵角決定手段36から受けた後輪転舵情報に
基づいてカム体13を回転させるべき方向およびその回
転角を決定し、かつ上記回転位置検出器37からのフィ
ードバンク信号を受けて、モータ駆動回路30bを制御
するモータ制御手段38である。 また、横Gとは、車両の重心点に作用する横加速度を意
味し、これは、前輪の中立位置からの舵角(θ)と車速
(V)の関数として近似的に次式%式% 〔ここで、lはホイールベースの大きさ、Kは補正用の
定数である。〕 この関係式から良く分かるように、横Gは、前輪転舵角
が一定で多れは車速が増大するほど大きくなり、車速か
一定であれば前輪転舵角が大きくなるほど大きくなる。 そして、制御手段31は、上記各手段により、電動モー
タ30の駆動およびカム体13の回転を走行状況に応じ
て制御して、最適な走行性を達成することができるよう
に、後輪23の転舵を行う。 本例の場合、上記横G演算手段35により演算される横
Gを基準とし、ステアリングの操舵角を補助的な制御情
報として、後輪転舵制御か行われる。その−例を、第7
図に示すフローチャートに沿って説明する。 まず、車速センサ32からの車速情報、および、!2舵
角センサ33からのステアリング操舵角情報が読み取ら
れ(SIOI、3(1)2)、これらから、横Gが演算
される(S(1)3)、そして、この横Gの大きさ等に
応じて、後輪が所定方向に所定角度転舵させられる。 横Gの大きさが0.1G以下で(5(1)4でYES)
、ステアリングの操舵角(ここでいう操舵角とはステア
リングそれ自体の回転角をいい、前輪の転舵角ではない
。ステアリングの回転角をオーバオールギヤ比で除した
ものが前輪転舵角である。 )が所定値(たとえば240’)以上の場合は(S(1
)5でYES) 、後輪23を逆位相に転舵させ(S(
1)7)、一方、横Gの大きさが0.1G以下で(S 
(1)4でYES) 、かつステアリングの操舵角が所
定値より小さい場合(S (1)5でNo)、また横G
の大きさが0.1Gより太きく0.2G以下の場合は(
S (1)4でN01S(1)6でYES)、後輪23
を転舵しないいわゆる2WSの状態にお((3(1)8
)。 さらに、横Gの大きさが上記の場合よりも大きい場合は
(S l 06でNO)、後輪23を同位相に転舵させ
、またこの場合、横Gの大きさに応じて(3(1)9,
3111,3113) 、後輪23の転舵量も制御する
(31(1),5112,5114.3115)。 すなわち、LAGが所定値より小さい場合には、後輪2
3を逆位相にさせ、横Gが所定値より大きい場合には後
輪23を同位相に転舵させる。これは、横Gが小さい場
合は概して低速時において旋回等を行う場合であり、こ
のときに後輪23を逆位相に転舵させることにより、車
両のとりまわし性を向上させることができるからである
。一方、横Gが大きくなるのは概して中・高速時に旋回
等を行う場合であり、このときに後輪23を同位相に転
舵させることにより、車両の横ずベリを抑1i11して
走行安定性を高めつつ方向変換をすみやかに行わせるこ
とができるからである。この場合、横Gが大きくなるほ
ど、転舵■を大きくしているが、これは、横Gが大きく
なれば、それだけ車両の横すべりの傾向も強くなり、こ
れを抑制するために必要とされる後輪の転舵■も大きく
なるからである。 また、横Gの大きさがある範囲にあるときは、後輪23
を全く転舵しないようにしているが、これは、横Gの大
きさが上記のような所定範囲にあるときは、むしろ後輪
23を転舵しない方が操向性が良好となるからである。 さらに、横Gの大きさが所定値以下(0を含む)で、か
つステアリングの操舵角も所定値以下(0を含む)であ
る場合(S I O4でYES、3(1)5でNO)、
すなわち、はぼ直進状態にあるような場合等にも、後輪
23は転舵しない。 なお、上記のフローチャートにおいて示した横Gの基準
値は、大まかなものであり、さらに細分化して、これに
応じて後輪転舵条件をきめるようにすれば、より走行性
を高めうる。また、逆位相における転舵量が、ステアリ
ングの12舵角が大きくなるに従って大きくなるように
すれば、低速域におけるとりまわし性が一層向丘する。 そしζまた、横Gに応じて後輪23を転舵させるときの
、その転舵方向および転舵量は、演算された横Gの大き
さに基づいて上記後輪転舵角決定手段36により決定さ
れる。そして、このt&輪輪転青情報受けて、上記モー
タ制御手段38が、電動モータ30を回転制御して、上
記カム体13を所定方向に所定角度回転させることによ
り、後輪23が後輪転舵角決定手段36によりきめられ
た目標転舵角と一致するように転舵されるのである。 また、旋回時車両に作用する横Gの大きさが変化すれば
、これに応じて、モータ制御手段38により、電動モー
タ30およびカム体13が回転制御されて時々の状況に
応じた後輪転舵が行われるとともに、後輪転舵の必要が
なくなったときは、後輪転舵角決定手段36により転舵
■Oが決定され、これにより、カム体13が中立回転位
置に戻される。すなわち、後輪23が舵角Oの中立状態
に戻される。 以上のように本例では、車速、および、ステアリングの
操舵角によってきまる前輪転舵角から、上記関係式を用
いるなどして、旋回時に発生する理論上の横Gをリアル
タイムで演算し、この横Gを基準にして後輪転舵を制御
する。すなわち、旋回時等に発生する横Gを予め予測し
、これに基づいて後輪転舵を制御し、また後輪を同位相
に転舵する場合には、その転舵量を横Gの大きさに応じ
てきめている。したがって、後輪の転舵量、特に、1」
・高速域での同位■1桑舵における転舵■を、常に状況
に応じた最適な大きさに設定することができるから、中
・高速域での旋回走行性を非常に向上させることができ
る。中・高速時の旋回走行時等における車両の横ずベリ
の大きさは、遠心力(横G)の大きさに応じて時々刻々
変化し、また、遠心力の大きさも、車速、およびステア
リングの・回転角すなわち車両の旋回半径に応じて時々
刻々変化する。したがって、上述のように、車速および
前輪転舵角からリアルタイムで横Gを演算して、これに
応じて後輪の転舵量をきめることにより、常に車両の横
すべりを抑制するのに必要かつ適切な大きさに後輪の転
舵量を設定することができるからである。 また、横Gを基準にして後輪転舵条件をきめるにおいて
も、カム体13は、上述したように制御手段31によっ
て制御する電動モータ30によって回転駆動するように
しているから、後輪23の転舵量の設定自由度、言い換
えると転舵比の設定自由度は極めて高いとともに、後輪
転舵パターンの設定も幅広く行いうる。 また、後輪237!!<地面から受けた力が上記タイロ
ッド25等を介して動杆15に車幅方向の力として伝達
されても、回転ローラ14がカム体13に基準円C(カ
ム体13の回転中心を中心とし、かつ上記ローラ距離を
半径とする円)上で接触している状態、すなわち中立状
態にある場合には、上記の力は、回転ローラ14を介し
てカム体13で受は止められ、また、回転ローラ14が
上記の力でカム体13を押してもこれによりカム体13
が回転させられることはない。すなわち、後輪を転舵し
ない場合には、後輪23を確実に中立位置(舵角Oの状
態)で保持することができるから、極めて高いフェイル
セイフ性能が得られる。また、車速センサ32等に異常
が生じた場合に、これを検知してカム体13を強制的に
中立回転位置に戻すようにすれば、よりフェイルセイフ
性が高くなる。 ところで、本発明の後輪転舵機構1には、上記実施例以
外にも種々の態様のものが考えられる。 たとえば、第8図に示した後輪転舵機構は、ケース11
に後端部を鉛直軸線回りに枢動可能に支持されるととも
に、カム体13を挟んで対向する一対のアーム部材41
.41を備え、そして、カムフォロアとして設けられた
回転口〒う14が、上記各アーム部材41.4−1の中
間部にそれぞれ支持されている。また、上記一対のアー
ム部材41.41は、その前端部同士を、カム連動体と
して設けられた連結体42を介して連結されており、こ
の連結体42の両端部に、後輪転舵用部材としてタイロ
ッド25がそれぞれ連結されている。そして、アーム部
材41.41は、回転ローラ14がカム体13の回転時
その外周カム面に押動されることにより、矢印り方向あ
るいはR方向に揺動させられるとともに、これに伴う上
記連結体42の車幅方向動により、上記タイロッド25
に車幅方向動が与えられて後輪が転舵される0本例の後
輪転舵機構においても、カム体13を回転させる入カシ
ャフ)12に電動モータを連動連結することにより、上
記実施例と同様に、高いフェイルセイフ性を達成しなが
ら、種々の後輪転舵パターンを設定することができる。 また、カム体13に、第9図に示すような微小制御可能
カムを用いてもよい。 この微小制御l可能カムは、第9図に示すような中立回
転位置での各カムフォロア14.14との接点を結ぶ軸
線の一例(上側)に、回転軸心Oを中心としこれと上記
接点までの長さ(上記ローラ距離)を半径とする基準円
Cに対して、回転軸心Oからの距離が上記接点からの回
転角位置が太きくなるにつれて滑らかに小さくなる第一
カムフェイス43を有する。一方、上記軸線の他側(下
側)に、上記基準円Cに対して、回転軸心Oからの距乱
が上記接点からの回転角位置が大きくなるにつれて滑ら
かに大きくなる第二カムフェイス44を有する。 本例の場合、カム体13の外周におけるカムフォロア1
4.14が対向する両側方に、上記接点から時計回り方
向および反時計回り方向の所定の回転角位置範囲におい
て、上記基準円と一致する円筒外面状の不作動面34が
それぞれ設けられている。そして、この各不作動面34
,34に連続して、略半円筒外面状の凸状曲面により構
成される上記第一カムフエ・イス43および第二カムフ
ェイス44が形成されている。また、回転軸心0を通る
第一カムフェイス43と第二カムフェイス44間の断面
長さは、いずれの回転角位置においても上記基準円Cの
直径と路間等となるように構成されている。 以上のように構成されるカム体1 3においては、 カム体13が中立回転位置から回転しても、カムフォロ
ア14.14に上記不作動面34.34が当接している
間は、カムフォロア14.14はカム体13からカム作
用を受けることはない。すわなち、後輪は全く転舵され
ない。 カム体13がさらに回転し、一方のカムフォロア14に
第二カムフェイス44が、他方のカムフォロア14に第
一カムフェイス43が向かいあうようになると、上述し
たように第二カムフェイス44と回転軸心0との間の距
離は上1己基準円Cの半径長さより大きいから、上記一
方のカムフォロア14は第二カムフェイス44に押動さ
れる。また、回転軸心0を通る第一カムフェイス43と
第二カムフェイス44間の断面長さは基準円Cの直径長
さと路間等であるから、上記の場合、他方のカムフォロ
ア14は、その車幅方向内方(上記−方のカムフォロア
14の車幅方向外方の向きと一致する方向)への移動を
許容され、これにより、各カムフォロア14.14が車
幅方向動させられ、これにともない後輪が転舵される。 そして、このようにカム面として機能する第二カムフェ
イス44は回転角位置が大きくなるに従って回転軸心0
からの距離が徐々に大きくなるように形成されているか
ら、カム体13の回転量が大きくなれば、後輪の転舵量
も大きくなる。また、後輪の転舵方向は、カム体13の
回転方向を制御することにより変更することができる。 すなわち、カム体13の回転方向を変えることにより、
後輪を同位相および逆位相にそれぞれ転舵させることが
できる。 ところで、本例のカム体13の場合、第二カムフェイス
44の形成範囲を広くとっているから、カム面の設定領
域も大きくすることができる。したがって、第3図に示
すようなカム体と異なり、カム体13の回転角に対する
、カム面と回転軸心○との間の距離の変化量の比を小さ
くすることができる。すなわち、カム体13を一定角度
を回転させたときのカムフォロア14の移動量を小さく
することができ、これにより、後輪の転舵を微小側ff
fllすることができるようになる。この場合には、−
a的に転舵量が小さい同位相方向の転舵において特に有
利となる。 また、第3図に示すような第−凹面部26を設けるカム
体においては、上記凹面部の曲率半径が研削グラインダ
の半径よりも小さい場合は、上記凹面部およびこの両端
の変曲点(後輪転舵方向の変換点)形成部を研削加工し
て滑らかに仕上げることができない。しかし、本例のよ
うに、カムフェイスを略円筒外面状の凸状曲面によって
構成する場合は、カム面およびカム面における変曲点形
成部の研削加工を問題なく行え、これにより、カムフェ
イスを滑らかに仕上げることができる。そして、このこ
とと、上述したようなカム曲面の変化率を小さくするこ
とができることとにより、後輪転舵時とくに戻し転舵回
動時のひっかかり感をなくすことができる。 また、上述のように、カム面の設定領域を大きくとれば
、カム体を小型化しながら、後輪転舵の微小制御を達成
できる。そして、このようなカム体の小型化は、後輪転
舵機構自体の小型化に寄与する。 なお、本願発明の範囲は、上述した実施例に限定される
ものではな(、たとえば、後輪転舵条件は、横G以外に
も種々の条件にあわせてきめることができることはいう
までもなく、さらに、カム体の形状においても種々設計
変更可能である。また、電動モータには、DCモータや
ステッピングモータ等各種のモータを利用できる。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 2 schematically shows the overall configuration of a four-wheel steering vehicle equipped with the rear wheel steering mechanism 1 of this example. The front wheel steering mechanism 2 can use a boat fishing mechanism,
In this example, a rack and pinion steering mechanism is used. This means that the rotation of the steering wheel 3 transmitted via the steering shaft 4 is transmitted to the gear box 5.
This movement of the rack rod 6 is converted into a movement in the vehicle width direction, and this movement of the rack rod 6 is further converted into a rotation about the axis 9.9 of the knuckle arms 8, 8 via the tie rods 7.7 at both ends. be done. The rotation of the knuckle arms 8, 8 causes the front wheel (1) to rotate. (1) is designed to be steered. On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, the rear wheel steering mechanism 1 is connected to the rear end of an input shaft 12 extending in the longitudinal direction of the vehicle in a case 11 fixedly supported by a vehicle body member such as an axle beam 39. connected to the input shaft 12
The cam body 13 is rotated around its axis by the rotation of the cam body 13.
A pair of rotating rollers 14, 14 are provided as cam followers that face each other in the vehicle width direction with the cam body 13 in between and come into contact with the outer peripheral cam surface of the cam body 13. Further, the rear wheel steering mechanism 1 is provided with a movable rod 15 as a cam interlocking body, which is slidably supported by the case 11 in the vehicle width direction and supports the pair of cam followers 14, 14 at an intermediate portion. The movable rod 15 is housed inside the case 11 so as to surround the cam body 13, and is integrated with a cam follower support section 16 made of a frame-shaped member with open upper and lower walls, and both ends of the cam follower support section 16, respectively. A pair of left and right slide shaft portions 17 that extend in the vehicle width direction and protrude from each other. It has IT. In the cam follower support part 16, bolt support shafts 18 installed between the front wall part 16a and the rear wall part 1 (ib) as shown in FIG. and this bolt support shaft 1.
The rotary roller 14 is rotatably supported via a bearing 20 on a collar 19 which is mounted on the collar 19 so as not to be relatively rotatable. Furthermore, the sliding shaft 17 of the moving rod 15 is supported by shaft supports 11a provided at both ends of the case 11 via a slide bearing 21 and a rubber bush 22 so as to be slidable in the vehicle width direction. In this example, each slide shaft portion 1 of the moving rod 15 is
Tie rods 25, which are connected to the rear wheels 23 via knuckle arms 24, are connected to the tip portions of 7.17 as rear rotary marine members. On the other hand, in the case of this example, the cam body 13 has the above-mentioned rotating rollers 14, 14 on its outer periphery, as shown in FIG.
On both sides of the roller opposite to the roller !4 at the neutral rotation position as shown in FIG. , the distance from the rotation axis 0 is the distance between the contact point of the cam body 13 with the rotating roller 14 at the neutral rotation position and the rotation axis 0 (hereinafter, this is referred to as the roller distance).
A cylindrical inner surface that is smaller than
A concave portion 26 is provided. Further, in a portion having a larger rotational angular position range than this -th concave surface portion 26, the distance from the rotational axis 0 is larger than the roller distance, and the distance J,! A second cam surface 27 is provided in which I gradually increases as the rotational angular position increases. Further, a first cam surface in the form of a cylindrical outer surface whose distance from the rotation axis 0 is larger than the roller distance is provided at a portion on the outer periphery of the cam 13 that faces the first concave surface portion 26 across the rotation axis 0. 28 faces the second cam surface 27 across the rotation axis O, F! The distance between the rollers is smaller than the roller distance (the second four-sided portions 29 are provided for allowing the rotating rollers 14 to move inward in the vehicle width direction. Therefore, the cam body 13 rotates from the neutral rotation position,
As shown in FIG. 3 (bl), when the first cam surface 28 faces the rotating roller I4 on the right side in the figure, the rotating roller ■4 on the left side faces in the vehicle width direction with the rotating roller 14 and the cam body 13 in between. The fourth surface portion 26 faces the first cam surface 28. Since the distance from the rotation axis 0 of the first cam surface 28 is 1 distance greater than that of the roller, at this time, the right rotating roller 14 is closer to the first cam. outward in the vehicle width direction (
(in the direction away from the rotational axis O), and on the other hand,
The left rotating roller 14 is inward in the vehicle width direction (the direction that corresponds to the outward direction of the one rotating roller 14 in the vehicle width direction)
The moving rod 15 supporting these rotating rollers 14, 14 is slid in the direction of arrow R in FIGS. 1 and 2. The accompanying movement of each tie rod 25, 25 in the vehicle width direction causes the rear wheels 23 to be steered. Furthermore, the rotation angle of the cam body 13 increases, and as shown in FIG.
As shown in FIG. 1, when the second concave surface portion 29 faces the rotating roller 14 on the right side in the figure, the second cam surface 27 faces the rotating roller 14 on the left side. At this time, the left rotating roller 14 is pushed outward in the vehicle width direction by the second cam surface 27, while the right rotating roller 14 is pushed inward in the vehicle width direction (outside the left rotating roller 14 in the vehicle width direction). In this case as well, the moving rod 15 is slid in the vehicle width direction, thereby steering the rear wheels 23. Moreover, in this case, a pair of rotating rollers 14, 1
4 and the moving rod 15 in the vehicle width direction are opposite to the above case in which the right rotating roller 14 is pushed by the cam surface (in the direction of the arrow in FIGS. 1 and 2). The steering direction of the wheels is also reversed. Therefore, if the steering direction of the rear wheels in the former case is the same phase direction, the steering direction of the rear wheels in the latter case is the opposite phase direction. In other words, by changing the amount of rotation of the cam body 13,
By changing the cam surface that pushes the rotating roller 14,
This allows the steering direction of the rear wheels 13 to be changed. Further, in the case of FIG. 3, the case is shown in which the cam body 13 is rotated counterclockwise in the figure, but when it is rotated clockwise, the rotating roller 14 can be moved to the first cam surface 2.
8 and the second cam surface 27 to steer the rear wheels 23. In this case, the first cam 28 pushes the rotating roller 14 on the left side in the figure. , the second cam surface 27 is connected to the right rotating roller 1
4, the steering direction of the rear wheels is opposite to that when the cam body 13 is rotated counterclockwise. That is, by changing the rotation direction of the cam body 13,
The steering direction of the rear wheels 23 can be changed. Furthermore, if the distance between the cam surface and the rotation axis O changes,
The distance that the cam surface pushes and moves the rotating roller 14 also varies. Therefore, if the cam surface of the cam body 13 is formed so that the distance between the cam surface and the rotation axis O changes depending on the rotational angular position of the cam body 13, as shown in this example, the cam By changing the amount of rotation of the body 13, the amount of rolling of the rear wheels 23 can also be changed. The cam body 13, which is thus rotated by a predetermined angle in a predetermined direction, pushes the rotating roller 14 and steers the rear wheel 23 in a predetermined direction by a predetermined angle, as shown in FIGS. 1 and 2. , is fixedly disposed within the case 11 and rotationally driven by an electric motor 30 operatively connected to the input shaft 12 . Further, this electric motor 30 is rotationally controlled by a control means 31 constituted by a micro combinator. In this example, the electric motor 30 receives an input shaft via the reduction mechanism 40. The speed reduction mechanism 4
0 is attached to the small gear 40a attached to the motor shaft 30a of the electric motor 30 and the front end of the input shaft 12,
It is composed of a large gear 40b that meshes with the small gear 40a. By using this speed reduction mechanism 40, it is possible to obtain a large rotational torque for the cam body 13. On the other hand, the control means 31 includes a vehicle speed sensor 32 and a steering angle sensor 33 that detects the steering angle (rotation angle) of the steering wheel 3, as shown in FIGS. 2, 5, and 6.
, and an A/D conversion signal from a rotational position detector 37 consisting of a rotational potentiometer or the like provided on the input shaft 12 or the motor shaft 30a of the electric motor 30 are input as control information. There is. Further, the control means 31 is provided with the following means as shown in FIGS. 5 and 6, which are substantially realized by a program. The first is a lateral G calculation means 35 that calculates the lateral G that theoretically occurs when turning, etc., based on information from each signal value from the vehicle speed sensor 32 and the steering angle sensor 33. The second is a rear wheel turning angle determining means 36 which receives the lateral G information from the lateral G calculation means 35 and determines the direction in which the rear wheels 23 should be steered and the amount of steering thereof. Furthermore, the third method is to determine the direction in which the cam body 13 should be rotated and its rotation angle based on the rear wheel steering information received from the rear wheel steering angle determination means 36, and to determine the rotation angle in which the cam body 13 is to be rotated based on the rear wheel steering information received from the rear wheel steering angle determination means 36, and to determine the rotation angle in which the cam body 13 should be rotated. A motor control means 38 receives the bank signal and controls the motor drive circuit 30b. In addition, lateral G means the lateral acceleration that acts on the center of gravity of the vehicle, and this is approximately calculated as a function of the steering angle (θ) from the neutral position of the front wheels and the vehicle speed (V) using the following formula: [Here, l is the size of the wheel base, and K is a constant for correction. ] As can be clearly seen from this relational expression, the lateral G increases as the vehicle speed increases when the front wheel steering angle is constant, and increases as the front wheel steering angle increases if the vehicle speed is constant. The control means 31 controls the driving of the electric motor 30 and the rotation of the cam body 13 according to the driving conditions by the above-mentioned means, so that the rear wheels 23 can be controlled so as to achieve optimal driving performance. Perform steering. In this example, rear wheel steering control is performed using the lateral G calculated by the lateral G calculation means 35 as a reference and the steering angle as auxiliary control information. An example of this is the 7th example.
This will be explained along the flowchart shown in the figure. First, vehicle speed information from the vehicle speed sensor 32 and! 2 Steering angle information from the steering angle sensor 33 is read (SIOI, 3(1)2), from which lateral G is calculated (S(1)3), and the magnitude of this lateral G, etc. In response to this, the rear wheels are steered in a predetermined direction and at a predetermined angle. The size of lateral G is 0.1 G or less (YES in 5 (1) 4)
, Steering angle (steering angle here refers to the rotation angle of the steering wheel itself, not the turning angle of the front wheels. The front wheel turning angle is the steering angle divided by the overall gear ratio. ) is greater than a predetermined value (for example, 240'), then (S(1
)5: YES), the rear wheels 23 are steered to the opposite phase (S(
1)7), On the other hand, when the magnitude of lateral G is 0.1G or less (S
(1) 4: YES), and the steering angle is smaller than the predetermined value (S (1): 5: No), the lateral G
If the size of is thicker than 0.1G and less than 0.2G, then (
S (1) 4 is N01S (1) 6 is YES), rear wheel 23
in the so-called 2WS state ((3 (1) 8
). Furthermore, if the magnitude of the lateral G is larger than the above case (NO in S l 06), the rear wheels 23 are steered to the same phase, and in this case, according to the magnitude of the lateral G (3 ( 1)9,
3111, 3113), and also controls the amount of steering of the rear wheels 23 (31(1), 5112, 5114, 3115). That is, when LAG is smaller than the predetermined value, the rear wheel 2
3 are made to have opposite phases, and when the lateral G is larger than a predetermined value, the rear wheels 23 are steered to the same phase. This is because when the lateral G is small, it generally occurs when turning at low speed, and by steering the rear wheels 23 in the opposite phase at this time, the maneuverability of the vehicle can be improved. be. On the other hand, lateral G generally increases when turning at medium or high speeds, and by steering the rear wheels 23 in the same phase at this time, the lateral shear of the vehicle is suppressed and the running is stabilized. This is because direction changes can be made quickly while improving performance. In this case, the larger the lateral G, the larger the steering ■, but this is because the larger the lateral G, the stronger the tendency of the vehicle to skid, and this is because the steering wheel is required to suppress this. This is because the wheel steering ■ also increases. Also, when the lateral G is within a certain range, the rear wheel 23
This is because when the magnitude of lateral G is within the predetermined range as mentioned above, steering performance is better if the rear wheels 23 are not steered. be. Furthermore, if the magnitude of the lateral G is less than a predetermined value (including 0) and the steering angle is also less than a predetermined value (including 0) (YES in S I O4, NO in 3 (1) 5) ,
That is, even when the vehicle is traveling straight ahead, the rear wheels 23 are not steered. Note that the reference value of the lateral G shown in the above flowchart is a rough one, and if it is further subdivided and the rear wheel steering conditions are determined accordingly, the driving performance can be further improved. Furthermore, if the steering amount in the opposite phase increases as the steering angle increases, the maneuverability in the low speed range is further improved. Further, when the rear wheels 23 are steered in accordance with the lateral G, the steering direction and the amount of steering are determined by the rear wheel steering angle determining means 36 based on the calculated magnitude of the lateral G. be done. Then, in response to this t&rotation blue information, the motor control means 38 controls the rotation of the electric motor 30 to rotate the cam body 13 in a predetermined direction by a predetermined angle, so that the rear wheels 23 are adjusted to the rear wheel steering angle. The vehicle is steered to match the target steered angle determined by the determining means 36. Additionally, if the magnitude of lateral G acting on the vehicle changes during a turn, the motor control means 38 controls the rotation of the electric motor 30 and the cam body 13 to steer the rear wheels depending on the situation. is carried out, and when there is no longer a need to steer the rear wheels, the rear wheel steering angle determining means 36 determines the steering position (O), thereby returning the cam body 13 to the neutral rotation position. That is, the rear wheels 23 are returned to the neutral state with the steering angle O. As described above, in this example, the theoretical lateral G that occurs when turning is calculated in real time from the front wheel turning angle determined by the vehicle speed and the steering angle using the above relational expression. Rear wheel steering is controlled based on G. In other words, the lateral G that occurs when turning, etc. is predicted in advance, and the rear wheel steering is controlled based on this, and when the rear wheels are steered in the same phase, the amount of steering is determined by the magnitude of the lateral G. It is decided according to the Therefore, the amount of steering of the rear wheels, especially 1.
・Since it is possible to always set the steering angle at the same level in the high speed range to the optimum size according to the situation, turning performance in the medium and high speed ranges can be greatly improved. . The amount of lateral shear of a vehicle when turning at medium or high speeds changes from moment to moment depending on the amount of centrifugal force (lateral G), and the amount of centrifugal force also depends on the vehicle speed and steering control.・Varies from moment to moment depending on the rotation angle, that is, the turning radius of the vehicle. Therefore, as mentioned above, by calculating the lateral G in real time from the vehicle speed and the front wheel steering angle, and determining the amount of rear wheel steering accordingly, it is necessary and appropriate to always suppress the vehicle's sideslip. This is because the amount of steering of the rear wheels can be set to a certain value. Also, when determining rear wheel steering conditions based on lateral G, the cam body 13 is rotationally driven by the electric motor 30 controlled by the control means 31 as described above, so that the rear wheel 23 can be steered. The degree of freedom in setting the steering amount, in other words, the degree of freedom in setting the steering ratio, is extremely high, and the rear wheel turning pattern can also be set in a wide range of ways. Also, the rear wheel is 237! ! <Even if the force received from the ground is transmitted to the moving rod 15 as a force in the vehicle width direction via the tie rods 25, etc., the rotating roller 14 is applied to the cam body 13 in the reference circle C (centered around the rotation center of the cam body 13). , and a circle whose radius is the distance between the rollers), that is, in a neutral state, the above force is stopped by the cam body 13 via the rotating roller 14, and Even if the rotating roller 14 pushes the cam body 13 with the above force, this causes the cam body 13 to
is never rotated. That is, when the rear wheels are not steered, the rear wheels 23 can be reliably held at the neutral position (steering angle O), resulting in extremely high fail-safe performance. Moreover, if an abnormality occurs in the vehicle speed sensor 32 or the like, if this is detected and the cam body 13 is forcibly returned to the neutral rotation position, the fail-safe property is further improved. By the way, various aspects of the rear wheel steering mechanism 1 of the present invention are conceivable in addition to the above-mentioned embodiments. For example, the rear wheel steering mechanism shown in FIG.
A pair of arm members 41 whose rear ends are supported pivotably around a vertical axis, and which face each other with the cam body 13 in between.
.. 41, and a rotating port 14 provided as a cam follower is supported at the intermediate portion of each arm member 41.4-1. Further, the pair of arm members 41, 41 are connected at their front ends via a connecting body 42 provided as a cam interlocking body, and a rear wheel steering member is attached to both ends of this connecting body 42. Tie rods 25 are connected to each other. When the rotating roller 14 is rotated by the cam body 13, the arm member 41.41 is swung in the arrow direction or the R direction by being pushed by the outer circumferential cam surface of the cam body 13. 42 in the vehicle width direction, the tie rod 25
Also in the rear wheel steering mechanism of this embodiment in which the rear wheels are steered by applying a movement in the vehicle width direction to the vehicle width direction, an electric motor is interlocked and connected to the input shaft 12 that rotates the cam body 13. Similarly, various rear wheel steering patterns can be set while achieving high fail-safety. Furthermore, a minutely controllable cam as shown in FIG. 9 may be used as the cam body 13. This finely controllable cam has an example (upper side) of the axis connecting the contact points with each cam follower 14 and 14 at the neutral rotation position as shown in FIG. The first cam face 43 has a first cam face 43 whose distance from the rotation axis O becomes smoothly smaller as the rotational angular position from the contact point increases with respect to a reference circle C whose radius is the length of (the roller distance) . On the other hand, on the other side (lower side) of the axis, a second cam face 44 whose distance from the rotational axis O with respect to the reference circle C smoothly increases as the rotational angular position from the contact point increases. has. In this example, the cam follower 1 on the outer periphery of the cam body 13
4. A non-operating surface 34 having a cylindrical outer surface shape that coincides with the reference circle in a predetermined rotation angle position range in a clockwise direction and a counterclockwise direction from the contact point is provided on both sides of the contact point 4.14 facing each other. . And each inactive surface 34
, 34 are formed with the first cam face 43 and the second cam face 44, which are constituted by a convex curved surface having a substantially semi-cylindrical outer surface. Further, the cross-sectional length between the first cam face 43 and the second cam face 44 passing through the rotational axis 0 is configured to be equal to the diameter of the reference circle C, etc. at any rotation angle position. There is. In the cam body 13 configured as described above, even if the cam body 13 rotates from the neutral rotation position, the cam follower 14. 14 is not subjected to any cam action from the cam body 13. In other words, the rear wheels are not steered at all. When the cam body 13 further rotates so that the second cam face 44 faces one cam follower 14 and the first cam face 43 faces the other cam follower 14, the second cam face 44 and the rotation axis center 0 as described above. Since the distance between them is larger than the radius of the reference circle C, the one cam follower 14 is pushed by the second cam face 44. In addition, since the cross-sectional length between the first cam face 43 and the second cam face 44 passing through the rotation axis 0 is the diameter length of the reference circle C and the distance, in the above case, the other cam follower 14 is It is allowed to move inward in the vehicle width direction (in a direction that matches the outward direction in the vehicle width direction of the negative cam follower 14), and as a result, each cam follower 14.14 is moved in the vehicle width direction. As a result, the rear wheels are steered. The second cam face 44, which functions as a cam surface, moves toward the rotation axis 0 as the rotation angle position increases.
Since the distance from the rear wheels increases gradually, as the amount of rotation of the cam body 13 increases, the amount of steering of the rear wheels also increases. Further, the steering direction of the rear wheels can be changed by controlling the rotation direction of the cam body 13. That is, by changing the rotation direction of the cam body 13,
The rear wheels can be steered in the same phase and in opposite phases. By the way, in the case of the cam body 13 of this example, since the second cam face 44 is formed in a wide range, the setting area of the cam surface can also be made large. Therefore, unlike the cam body shown in FIG. 3, the ratio of the amount of change in the distance between the cam surface and the rotation axis ○ to the rotation angle of the cam body 13 can be made small. That is, it is possible to reduce the amount of movement of the cam follower 14 when the cam body 13 is rotated by a certain angle, thereby shifting the steering of the rear wheels to the minute side ff.
You will be able to do full. In this case, −
This is particularly advantageous in steering in the same phase direction where the amount of steering is small in terms of a. In addition, in a cam body provided with a concave portion 26 as shown in FIG. The forming part (point of change in wheel steering direction) cannot be polished to a smooth finish. However, when the cam face is constructed of a convex curved surface having a substantially cylindrical outer surface, as in this example, the cam face and the inflection point forming part on the cam surface can be ground without any problem, and the cam face can be Can be finished smoothly. Due to this and the ability to reduce the rate of change of the cam curved surface as described above, it is possible to eliminate the feeling of catching when the rear wheels are steered, especially during return steering rotation. Further, as described above, if the setting area of the cam surface is made large, fine control of rear wheel steering can be achieved while downsizing the cam body. Further, such miniaturization of the cam body contributes to miniaturization of the rear wheel steering mechanism itself. Note that the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments (for example, it goes without saying that the rear wheel steering conditions can be determined in accordance with various conditions other than lateral G). Furthermore, the shape of the cam body can be modified in various ways. Also, various types of motors such as a DC motor and a stepping motor can be used as the electric motor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本願発明の実施例に係る後輪転舵機構を前方斜
めからみた斜視図、第2図は実施例に係る後輪転舵機構
が採用される四輪操舵車両の全体構成を概略的に示した
図、第3図は実施例に係るカム体および回転ローラを第
1図のm−m線矢視方向からみてこれらによるカム機構
の動作を説明する図、第4図は実施例に係る動杆による
回転ローラの支持状態を示した図、第5図はシステムブ
ロック図、第6図は制御ブロック図、第7図は後輪転舵
条件の一例を示すフロ・−チャート、第8図は他の実施
例に係る後輪転舵機構を平面方向みて示した図、第9図
はカム体の変形例を示した図である。 12・・・入力シャフト、13・・・カム体、14・・
・カムフォロア(回転ローラ)、15・・・カム連動体
(動杆)、25・・・後輪転舶用部材(タイロッド)、
27・・・カム面(第二カム面)、2日・・・カム面(
第一カム面)、30・・・電動モータ、31・・・制御
手段、42・・・カム連動体(連結体)、43・・・第
一カムフェイス、44・・・第二カムフェイス、C・・
・基準円。
FIG. 1 is a perspective view of a rear wheel steering mechanism according to an embodiment of the present invention viewed diagonally from the front, and FIG. 2 schematically shows the overall configuration of a four-wheel steering vehicle in which the rear wheel steering mechanism according to the embodiment is adopted. Figure 3 is a diagram illustrating the operation of the cam mechanism by the cam body and rotary roller according to the embodiment when viewed from the direction of the arrow mm line in Figure 1, and Figure 4 is a diagram according to the embodiment. FIG. 5 is a system block diagram, FIG. 6 is a control block diagram, FIG. 7 is a flowchart showing an example of rear wheel steering conditions, and FIG. 8 is a diagram showing how the rotating roller is supported by the moving rod. FIG. 9 is a diagram showing a rear wheel steering mechanism according to another embodiment when viewed in a plane direction, and FIG. 9 is a diagram showing a modification of the cam body. 12...Input shaft, 13...Cam body, 14...
・Cam follower (rotating roller), 15... cam interlocking body (moving rod), 25... rear rotary marine member (tie rod),
27...Cam surface (second cam surface), 2nd...cam surface (
30... Electric motor, 31... Control means, 42... Cam interlocking body (connecting body), 43... First cam face, 44... Second cam face, C...
・Reference circle.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)車両前後方向ないし上下方向に延びる入力シャフ
トに連結され、上記入力シャフトの回転によりその軸心
回りに回転駆動されるカム対と、 上記カム体の両側方においてこれを挟んで車幅方向に対
向し、かつ上記カム対の外周カム面に当接するとともに
、車幅方向移動可能に支持された一対のカムフォロアと
、 上記一対のカムフォロアの車幅方向の移動にともないこ
れと同方向に車幅方向動させられるカム連動体とを備え
、 上記入力シャフトに、制御手段によって回転制御される
電動モータを連動連結している一方、 上記カム体の外周カム面は、上記カム体が中立回転位置
から回転したときに上記カムフォロアを車幅方向の所定
の方向に押動するように形成されているとともに、 上記カム連動体に、後輪転舵用部材を連結したことを特
徴とする、後輪転舵機構。
(1) A pair of cams connected to an input shaft extending in the vehicle longitudinal direction or vertical direction, and driven to rotate around the axis by rotation of the input shaft; a pair of cam followers that are opposed to the outer peripheral cam surface of the cam pair and are supported so as to be movable in the vehicle width direction, and as the pair of cam followers move in the vehicle width direction, the vehicle width an electric motor whose rotation is controlled by a control means is interlocked with the input shaft, and an outer cam surface of the cam body is configured to move the cam body from a neutral rotation position. A rear wheel steering mechanism, characterized in that the cam follower is formed to push the cam follower in a predetermined direction in the vehicle width direction when rotated, and a rear wheel steering member is connected to the cam interlocking body. .
(2)中立回転位置での各カムフォロアとの接点を結ぶ
軸線の一側に、回転軸心を中心としこれと上記接点まで
の長さを半径とする基準円に対して、回転軸心からの距
離が上記接点からの回転角位置が大きくなるに従って徐
々に小さくなる左右一対の略円筒外面状の第一カムフェ
イスを、上記軸線の他側に、上記基準円に対して、回転
軸心からの距離が上記接点からの回転角位置が大きくな
るに従って徐々に大きくなる左右一対の略円筒外面状の
第二カムフェイスを、それぞれ有するとともに、回転軸
心を通る上記第一カムフェイスと第二カムフェイス間の
断面長さがいずれの回転角位置においても上記基準円の
直径と略同等に構成されたカム体を用いる請求項1に記
載の後輪転舵機構。
(2) On one side of the axis connecting the contact points with each cam follower at the neutral rotation position, from the rotation axis A pair of left and right first cam faces each having a substantially cylindrical outer surface shape whose distance gradually decreases as the rotational angular position from the contact point increases is placed on the other side of the axis from the rotation axis with respect to the reference circle. The first cam face and the second cam face each have a pair of left and right second cam faces each having a substantially cylindrical outer surface shape, the distance of which gradually increases as the rotation angle position from the contact point increases, and the first cam face and the second cam face pass through the rotation axis. 2. The rear wheel steering mechanism according to claim 1, wherein a cam body is used, the cam body having a cross-sectional length substantially equal to the diameter of the reference circle at any rotation angle position.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04119277U (en) * 1991-04-05 1992-10-26 株式会社アツギユニシア Control device for front and rear wheel steering vehicles

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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