JPH0427672A - 四輪操舵車の後輪転舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、舵取操作に応じて後輪を前輪と共に逆位相ま
たは同位相に転舵させるようにした四輪操舵車における
後輪転舵装置の改良に閃する。

〔従来の技術〕

たとえば低速走行時に前、後輪の転舵方向を逆位相とし
車輌の旋回半径を小さくして小回り性能を向上させたり
、高速走行時に前、後輪の転舵方向を同位相とし車輌の
走行安定性を向上させるようにした四輪操舵車が注目さ
れている。このような四輪操舵車における後輪転舵装置
としては、たとえば特開昭５９−２６３６４号公報等に
示される機械式によるもの、特開昭５９−８１２６１号
公報等に示される油圧式によるもの、さらに特開昭６１
−２０２９７７号公報等に示される電気式によるもの等
、従来から種々の構成が提案されていた。すなわち、前
輪側での転舵角に応じて後輪側を転舵させるために、前
、後輪側を転舵力伝達口・ソド等で機械的に連結したり
、前輪側での転舵角を検出しこれによる油圧または電気
信号で後輪側の油圧式動力舵取装置を駆動したり、ある
いは前輪側での転舵角を電気信号として後輪側の電動式
動力舵取装置の電動モータに伝達したりする構成であっ
た。

ところで、この種の四輪操舵車において問題とされるこ
とに、舵取リンク機構によって転舵可能に支持される後
輪を、該後輪を転舵させる駆動機構やその制御系での故
障や暴走等から保護し、フェール時において後輪が無用
に転舵したり、ふらついたりしないように構成しなけれ
ばならない点がある。すなわち、後輪を転舵制御する後
輪転舵装置では、前輪側から独立して構成できしかもそ
の制御も容易に行えることから、電動モータや制御用コ
ントローラ等の電気系部品を用いたものが多く、これら
電気系部品が故障したり誤動作したりすると、必要とさ
れる転舵制御が行えず、操縦性や走行安定性を確保する
うえで問題である。

このような問題に対するフェールセーフとしては、電気
制御信号系を全てオフ信号とするとともに、センタリン
グスプリング等を後輪転舵系の一部に設け、さらに後輪
を種々の外力に抗ｊ−で常に中立位置状態で維持するた
めの機械的なロック機構等を付設することによって、こ
れら後輪転舵系を中立位置状態つまり不転舵状態を維持
し前輪のみの二輪操舵状態とすることが考えられている
。

そして、このような後輪転舵系での７エールセーフとし
て本出願人は、実開平１−１．４４２７８号公報に示さ
れるようなロック機構付きのセンタリングスプリング機
構を、先に提案している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかｌ−ながら、上述したロック機構付きのセンタリン
グスプリング機構を用いた後輪転舵装置によれば、電気
制御系の故障などといったフェール時における後輪の中
立位置への復帰と不転舵状態の確保という必要な機能は
得られるが、次のような問題を生じている。すなわち、
たとえば装置駆動源となる電動モータ等が暴走し、その
回転駆動力が伝達系を経て舵取リンク機構を構成する後
輪転舵系の一部に伝達されると、上述したセンタリング
スプリングによる中立位置での拘束保持機能等は全く期
待できないものであり、これはたとえロック機構を用い
て転舵系の動きを規制しても完全には避けられず、しか
もこのようなロックＦ１１横が破損されてしまう等とい
った問題を招く虞れもあるもので、このような暴走等を
含めた各部構成部分でのフェール時に対する後輪転舵系
の保護およびその安全性の確保という要請に応えること
ができるような何らかの対策を講じることが望まれてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

このような要請に応えるなめに本発明に係る四輪操舵車
の後輪転舵装置は、後輪の舵取リンク機構の一部を構成
し筒状ハウジング内で軸線方向に移動可能に支持されて
いるロッド体と、このロッド体の一部にねじ機構を介し
て軸装されるとともに前記筒状ハウジング内で回転自在
に支持され後輪転舵力が回転動力として伝達される被伝
達手段と、前記ロッド体の軸線方向の一部に設けた係合
部に対しその軸線方向に直交する方向から係合可能に突
出される進退自在なロッド回転規制手段とを備えてなり
、このロッド回転規制手段を、常時はロッド体の係合部
に係合させ、前記被伝達手段への回転伝達によってねじ
機構によりロッド体を軸線方向に移動可能な状態とする
とともに、フェール時には、該ロッド体の係合部に対す
る係合状態を解除するように構成したものである。

〔作用〕

本発明によれば、通常作動時には、ロッド回転規制手段
をロッド体の係合部に係合させてその回転を規制し、回
転伝達を受ける被伝達手段によりｂじ機構を介して後輪
転舵力が変換されてロッド体に伝達され、所要の後輪転
舵制御を行えるとともに、モータ暴走等を始めとするフ
ェール時には、ロッド回転規制手段を外すことによりロ
ッド体を回転可能な状態とし、これにより被伝達手段が
回転しても、これと共にロッド体も空転し、後輪の不転
舵状態を維持し得るものである。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る四輪操舵車の後輪転舵装置の一実
施例を示し、図において本実施例では、後輪転舵力発生
源として電動モータ１１．を用いてなる電動式動力舵取
装Ｗ１０を採用した場合を説明する。図において、まず
、全体を符号１で示す後輪転舵装置は、図示ｌ−ない左
、右後輪間に横架され後輪側舵取リンク機構を構成する
ロッド体２と、このロッド体２を軸線方向に移動可能に
支持した状態で貫通配置させるとともにその軸線方向の
両端側に図示しない車体側への取付はブラケッ）−３ａ
、３ｂを有する筒状ハウジング部４およびその一部に一
体に連設され電動式動力舵取装置１０の装置ボディ部５
からなるステアリングボディと、このボディ側方に略平
行して配設され前記装置ボディ部５側に取付は固定され
前記ロッド体２に後輪転舵力を与える電動モータ１１等
を備えている。

なお、前記ロッド体２の両端には、たとえばボールジヨ
イント部等を介して左、右後輪側に後輪転舵力を伝達す
るためのタイロッド（図示せず）に連結される。

また、６は前記ロッド体２上に所定間隔をおいて嵌装置
−で対向配置されかつ外方端側が停止リングで係止され
ることにより内側方向にのみ摺動可能なフランジ部材６
ａ、６ｂ問に介装され該フランジ部材６ａ、６ｂをハウ
ジング部４側に形成されるストッパ部７ａ、７ｂに押し
付けることで、該ロッド体２および後輪を中立状態に復
帰させてその位置で動きを防ぐセンタリングスプリング
である。

さらに、１２は前記モータ１−１のモータ軸１１ａ上に
設けられ後述する被伝達歯車である大ギヤ２０と噛合す
ることでモータ１１からの後輪転舵用の回転動力を減速
して伝達する減速歯車機構を構成する小ギヤである。こ
こで、図示は省略したが、電動式動力舵取装Ｗ１０の電
動モータ１１−は、舵取操作による前輪側の転舵方向、
転舵角を始め車速等の各種走行条件が入力されかつ後輪
側転舵角センサ等からのフィードバック信号等も入力さ
れるコントローラからの制御信号に応じて適宜回転駆動
されることは言うまでもない。

さて、本発明によれば、上述したような構成による四輪
操舵車の後輪転舵袋Ｗ１において、後輪の舵取リンク機
構の一部を構成しハウジング部４内で軸線方向に移動可
能に支持されているロッド体２の一部に、ボールねじ機
構２１を介して前記小ギヤ１２から後輪転舵力として回
転伝達を受ける被伝達歯車としての大ギヤ２０を軸装し
、かつこの大ギヤ２０を、ベアリング２２によりハウジ
ング部４（！ｌに回転自在に支持するとともに、前記ロ
ッド体２の軸線方向の一部に設けた大径部２ａの周方向
の一部で軸線方向に沿って形成された係合部としての係
合溝２３に対しその軸線方向に直交する方向から係合可
能に突出される進退自在なロッド回転規制手段としての
係合ビン２５を、電磁ソレノイド２４により駆動可能に
構成し、この係合ビン２５を、常時はロッド体２の係合
溝２３に突出させて係合させ、被伝達歯車である大ギヤ
２０への回転伝達によってボールねじ８！１１１２１に
よりロッド体２を軸線方向く左右方向〉に適宜スライド
移動させ得る状態とするとともに、フェール時には、該
ロッド体２の係合溝２３に対する係合状態を、係合ビン
２５を引き抜くことで解除するように構成したところに
特徴を有している。

なお、上述した係合溝２３やソレノイド２４による係合
ビン２５の係合構造としては、たとえば第２図（ａ）、
（ｂ）に示すような形状を採用するとよいが、これに限
定されるものでもない。要は、ロッド体２の回転を規制
し軸線方向へは移動可能な状態とするとよい。

このような構成によれば、通常作動時には、ロッド回転
規制手段である係合ビン２５をロッド体２の係合溝２３
に係合させてその回転を規制し、回転伝達を受ける被伝
達歯車である大ギヤ２０によりボールねじ機構２１を介
して後輪転舵力が変換されてロッド体２に伝達され、所
要の後輪転舵制御を行えるとともに、モータ１１の暴走
等を始めとするフェール時には、係合ビン２５の係合を
解除することによりロッド体２を回転可能な状態とし、
これにより大ギヤ２０が回転しても、これと共にロッド
体２も空転し、後輪の不転舵状態を維持し得るものであ
る。

したがって、このような構成によれば、後輪を転舵制御
するにあたって、必要時には所要の後輪転舵力の伝達を
適切かつ確実に行い、ロッド体２の軸線方向への動きで
、後輪転舵制御を所要の状態で行なえ、一方フエール時
には、ロッド体２の回転を許容することにより、ボール
ねじ機構２１の機能により、回転伝達を行えないように
し、後輪をセンタリングスプリング機構等によって中立
状態に保持し、転舵しないようにすることができ、これ
により車輌の走行安定性や操縦性を向上させ得るもので
ある。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、後輪
転舵装Ｗ１各部の形状、構造等を、適宜変形、変更する
ことは自由である。たとえば上述した実施例では、後輪
を転舵させる後輪転舵系として電気式動力舵取装置１０
を例示したが、本発明はこれに限定されず、後輪転舵力
を発生させ得る構成であれば油圧シリンダ等を始めとし
て適宜のアクチュエータが考えられるもので、たとえば
油圧式動力舵取装置を備えた後輪転舵装置であっても適
用して効果を発揮し得るもので、要は回転動力を利用し
てロッド体２を軸線方向に移動させ得る構成であればよ
く、さらにその配設位置等も実施例構造に限定されない
ことは言うまでもない。

また、前述した実施例では、モータ１１からの回転をロ
ッド体２の軸線方向への動きに変換するために、該ロッ
ド体２上にボールねじ機構２１を介して被伝達歯車とし
ての大ギヤ２０を軸装させているが、本発明はこれに限
定されず、たとえば伝達機構手段としては台形ねじ等を
利用したねじ機構であってもよく、さらに被伝達手段と
しても歯車同士の噛合い伝達に限定されず、たとえば歯
付きベルト等を用いてもよいことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る四輪操舵車の後輪転舵
装置によれば、後輪の舵取リンク機構の一部を構成し筒
状ハウジング内で軸線方向に移動可能に支持されている
ロッド体と、その一部にねじ機構を介して軸装されると
ともにハウジング内で回転自在に支持され後輪転舵力が
回転動力として伝達される被伝達手段ど、ロッド体の軸
線方向の一部に設けた係合部に対し軸線方向に直交する
方向から係合可能に突出される進退自在なロッド回転規
制手段を備えてなり、このロッド回転規制手段を、常時
はロッド体の係合部に係合させて被伝達手段への回転伝
達にてねじ機構によりロッド体を軸線方向に移動可能な
状態とするとともに、フェール時にはロッド体に対する
係合状態を解除するように構成したので、簡単かつ安価
な構成にもかかわらず、通常作動時には後輪転舵力をロ
ッド体に適切かつ確実に伝達して所要の後輪転舵制御を
可能とするとともに、モータ暴走等を始めとするフェー
ル時には、ロッド回転規制手段による係合状態を解除す
ることで、ロッド体を回転可能な状態とし、たとえ被伝
達手段が回転してもこれと共にロッド体は空転し、後輪
の不転舵状態を維持することができ、車輌走行時におけ
る安定性や操縦性を向−ヒさせ得るという種々優れた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る四輪操舵車の後輪転舵装置の一実
施例を示す装置全体の概略断面図、第２図（ａ）、（ｂ
）はロッド体の回転を規制する規制手段を例示する概略
図である。 １・・・・後輪転舵装置、２・・・ロッド体、４・・筒
状ハウジング部、６・・・・センタリングスプリング、
１０・・・・電動式動力舵取装置、１１・・・・電動モ
ータ、１２・、・・小ギヤ、２０・・・・被伝達手段（
大ギヤ）、２１　・・・ボールね［二＠横（ねじ機構）
、２３・・・・係合溝（係合部）、２４・・・・電磁ソ
レノイド、２５・・・−係合ピンくロッド回転規制手段
）９ 特許出願人　自動車機器株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 後輪を転舵可能に支持する舵取リンク機構の一部を構成
   し筒状ハウジング内で軸線方向に移動可能に支持されて
   いるロッド体と、このロッド体の一部にねじ機構を介し
   て軸装されるとともに前記筒状ハウジング内で回転自在
   に支持され後輪転舵力が回転動力として伝達される被伝
   達手段と、前記ロッド体の軸線方向の一部に設けた係合
   部に対しその軸線方向に直交する方向から係合可能に突
   出される進退自在なロッド回転規制手段とを備えてなり
   、このロッド回転規制手段を、常時はロッド体の係合部
   に係合させ、前記被伝達手段への回転伝達によって前記
   ねじ機構によりロッド体を軸線方向に移動可能な状態と
   するとともに、フェール時には、該ロッド体の係合部に
   対する係合状態を解除するように構成したことを特徴と
   する四輪操舵車の後輪転舵装置。