JPH092299A

JPH092299A - 後輪舵角装置

Info

Publication number: JPH092299A
Application number: JP7171496A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Tanaka; 圭一田中; Yoshiyuki Tsukada; 欣行塚田
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】メインモータに対してサブモータを設けるこ
とにより、メインモータが万一故障したような場合に
も、サブモータによって所望の機能を得ることができる
ような後輪舵角装置を提供すること。【構成】両端に車輪を連係させたシャフトと、このシ
ャフトを回転が規制された状態で軸方向に移動自在に収
容するケーシングと、シャフトに設けた螺子部に螺合さ
せたナットと、上記ケーシング内でナットの一端側にお
けるシャフトの外周部に向けたメインモータと、メイン
モータの動力をナットに伝達したり遮断したりするクラ
ッチ機構と、ケーシング内でナットの他端側におけるシ
ャフトの外周部に設けたサブモータと、サブモータの動
力をナットに伝達したり遮断したりするクラッチ機構
と、車両の走行状態に応じて上記メイン・サブモータ及
びこれらモータに連結させたクラッチ機構を制御する制
御機構とを備え、この制御機構は、上記メインモータが
故障した場合にサブモータをオンするとともに、サブモ
ータの動力をクラッチ機構を介してナットに伝達し、ナ
ットを回転させてシャフトを移動させる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に適用される後輪
舵角装置に係り、特に、メインモータとは別にサブモー
タを併設することにより、信頼性と安全性の向上を図る
ように工夫したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】後輪舵角装置としては、例えば、特開昭
６３−１０３７６３号公報に示すようなものがあり、そ
の構成を図６及び図７に示す。まず、棒部材２０１があ
り、この棒材２０１の一端部外周にはスクリュー溝２０
２が形成されている。又、棒部材２０１の他端部寄りの
外周部には、金属コア２０３が固定されている。棒部材
２０１の上記金属コア２０３より先端側の外周には、複
数個の軸方向溝２０４が形成されている。

【０００３】上記棒部材２０１は、ギヤボックス２０５
の両端部にエンドガイド２０８、２０９を介して支持さ
れていて、同時に、上記軸方向溝２０４に係合する回転
防止用ピン２１１がギヤボックス２０５の一端部に取り
付けられている。上記ギヤボックス２０５は、鉄を押出
成形した円柱ケース２０６と、鋳造製のアルミケース２
０７を合体した構成になっている。上記回転防止用ピン
２１１は、上記円柱ケース２０６の端部に設けられてい
て、この円柱ケース２０６の端部寄りの内周部には、内
外二重で左右２個のコイル２１２、２１３が取り付けら
れている。

【０００４】上記コイル２１２、２１３は、金属コア２
０３の外周に臨んでいて、それによって、差動トランス
式の舵角検出器２１０が構成されている。上記円柱ケー
ス２０６の内周には、固定子をなす複数個の永久磁石２
１４が配置されていて、これら永久磁石２１４の内周側
には、隙間をおいて筒状の回転子２１５が配置されてい
る。上記回転子２１５は、棒部材２０１の外周上に回転
自在に支承されていて、整流子２１８、ブラシ２１９が
設けられている。又、図７に示すように、回転子２１５
は、鉄心２１６とコイル２１７とから構成されていて、
これによって、電動機２２０を構成している。

【０００５】上記棒部材２０１のスクリュー溝２０２に
は、多数のボール２２１を介して、ナット部材２２２が
嵌合されている。このナット部材２２２は、その両端部
を、アンギュラーボールベアリング２２３、２２４、ゴ
ムクッション２２５、２２６を介して、アルミケース２
０７内に回転自在に支承されており、それによって、ボ
ールスクリュー機構２３０を構成している。上記ナット
部材２２２と回転子２１５間には減速機構２４０が介挿
されていて、この減速機構２４０は回転子２１５に一体
に固定したサンギヤ２３１と、ナット部材２２２に一体
に固定したリングギヤ２３２と、複数個のプラネットギ
ヤ２３３との遊星歯車列から構成されている。

【０００６】上記プラネットギヤ２３３を回転自在に軸
支するリングプレート２３４の外周には、ネジ部２３５
が形成されていて、これにより、円柱ケース２０３の内
周に固定され、又、リングギヤ２３２はナット部材２２
２に対してベアリング２２４との間に介挿されて固定さ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。すなわち、従来の後輪舵角
装置においては、モータ、すなわち、電動機２２０が１
個設けられた構成になっている。よって、万一、その電
動機２２０がモータロック等により故障したような場合
には、動作が途中で停止してしまい、例えば、後輪が操
舵されたままの状態になってしまうといった問題があっ
た。

【０００８】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、メインモータに対して
サブモータを設けることにより、メインモータが万一故
障したような場合にも、サブモータによって所望の機能
を得ることができる構成するとともに、車両の走行状態
に応じて後輪の舵角を規制できる後輪舵角装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
第１の発明による後輪舵角装置は、両端に車輪を連係さ
せたシャフトと、このシャフトを回転が規制された状態
で軸方向に移動自在に収容するケーシングと、シャフト
に設けた螺子部に螺合させたナットと、上記ケーシング
内でナットの一端側におけるシャフトの外周部に設けた
メインモータと、メインモータの動力をナットに伝達し
たり遮断したりするクラッチ機構と、ケーシング内でナ
ットの他端側におけるシャフトの外周部に設けたサブモ
ータと、サブモータの動力をナットに伝達したり遮断し
たりするクラッチ機構と、車両の走行状態に応じて上記
メイン・サブモータ及びこれらモータに連結させたクラ
ッチ機構を制御する制御機構とを備え、この制御機構
は、上記メインモータが故障した場合にサブモータをオ
ンするとともに、サブモータの動力をクラッチ機構を介
してナットに伝達し、ナットを回転させてシャフトを移
動させる構成にした点に特徴を有する。第２の発明は、
第１の発明において、車両の走行状態に応じて後輪の舵
角を規制する規制機構を備えた点に特徴を有する。

【００１０】

【作用】すなわち、第１の発明では、メインモータとは
別にサブモータを設け、メインモータが万一故障した場
合には、サブモータを使用して後輪の操舵ができるよう
に工夫したものである。例えば、メインモータが故障し
た場合には、メインモータをオフとするとともに、サブ
モータをオンとする。そして、サブモータの動力をクラ
ッチ機構を介してナットに伝達し、後輪を中立位置に戻
せばよい。第２の発明では、例えば、大舵角を必要とし
ない車両の高速走行時には、規制機構によって後輪の舵
角を規制する。したがって、万が一モータが誤動作して
も、後輪が大きく切れることがない。

【００１１】

【実施例】以下、図１乃至図５を参照して本発明の一実
施例を説明する。まず、図１を参照して、本実施例によ
る後輪舵角装置１を組み込んだ車両操舵装置全体の構成
を示す。後輪舵角装置１の両側には、連結部３、５を介
して、後輪７、９が夫々連結されている。又、前輪パワ
ーステアリング１１が設置されていて、この前輪パワー
ステアリング１１の両側には、連結部１３、１５を介し
て、前輪１７、１９が夫々連結されている。上記前輪パ
ワーステアリング１１には、操舵ハンドル２１が連結さ
れていて、この操舵ハンドル２１には車体取付舵角セン
サ２３が取り付けられている。

【００１２】又、制御機構としてのＥＣＵ２５があり、
このＥＣＵ２５には、バッテリー２７より必要な電源が
供給されるとともに、車速センサ２９から信号が入力さ
れるようになっている。そして、上記ＥＣＵ２５から
は、メインモータドライバ３１、電磁クラッチドライバ
３３、ソレノイドドライバ３５、電磁クラッチドライバ
３７、サブモータドライバ３９に制御信号が出力される
ようになっている。その他、上記後輪舵角装置１との間
で様々な信号の授々が行われる構成になっている。

【００１３】次に、後輪舵角装置１の構成を、図２乃至
図５を参照して説明する。まず、ケーシング５１があ
り、このケーシング５１内には、シャフト５３が同心に
配置されている。上記シャフト５３の中心位置よりやや
左寄りの位置には、ボールネジ５５が形成されている。
又、このボールネジ５５にはボールナット５７が複数個
のボール５９を介して螺合している。そして、上記ボー
ルナット５７が適宜の方向に回転することにより、ボー
ルネジ５５を介して、シャフト５３が図２中左右何れか
の方向に移動することになり、それによって後輪７、９
の舵角を調整するものである。

【００１４】上記ボールナット５７の外周側には、スト
ッパ機構６１が設置されている。このストッパ機構６１
は、ソレノイド６３と、このソレノイド６３に連結され
たストッパピン６５とから構成されていて、上記ソレノ
イド６３を適宜駆動して、ストッパピン６５を、ボール
ナット５７の凹部６７に嵌合させることにより、ボール
ナット５７の回転を規制するものである。

【００１５】上記ボールナット５７の図２中左側には、
メインモータ６９が設置されている。このメインモータ
６９は、ケーシング５１の内周面に固定された固定子７
１と、シャフト５３の外周側に軸受７３を介して回転可
能に配置された回転子７５と、整流子７７と、ブラシ７
９等から構成されている。又、上記メインモータ６９と
ボールナット５７との間には、電磁クラッチ８１と、減
速機８３が介挿されている。

【００１６】一方、ボールナット５７の図２中右側に
は、サブモータ８５が設置されている。このサブモータ
８５は、ケーシング５１の内周面に固定された固定子８
７と、シャフト５３の外周側に軸受８９を介して回転可
能に配置された回転子９１と、整流子９３と、ブラシ９
５等から構成されている。又、上記サブモータ８５とボ
ールナット５７との間には、電磁クラッチ９７と、減速
機９９が介挿されている。

【００１７】又、上記サブモータ８５の図２中右側には
舵角センサ１０１が取り付けられており、アダプタ１０
３を介してシャフト５３側と連絡している。尚、図中符
号１０５はベアリング、符号１０７、１０９は軸受、符
号１１１はベアリング、符号１１３はシャフト５３の回
転止めを夫々示している。

【００１８】以上の構成を基にその作用を説明する。ま
ず、高速小舵角時には、ソレノイド６３を励磁して、ス
トッパピン６５をボールナット５７の凹部６７に嵌合さ
せて、ボールナット５７の回転を規制し、それによっ
て、シャフト５３の移動を規制するようにしている。し
たがって、万が一モータが誤動作しても、後輪７、９が
大きく切れてしまうことがないこれに対して、低速大舵
角時には、ソレノイド６３を非励磁として、ストッパピ
ン６５をボールナット５７の凹部６７より外し、ボール
ナット５７の回転を許容するようにしている。そして、
ＥＣＵ２５の制御下において、メインモータ６９を駆動
して、ボールナット５７を適宜回転させる。それによっ
て、シャフト５３が適宜の方向に適当量だけ移動して、
後輪７、９を操舵する。なお、これらストッパピン６５
や凹部６７が相まって規制機構を構成するものである。

【００１９】又、メインモータ６９が万一故障した場
合、ＥＣＵ２５は、メインモータ６９の電源をオフにす
るとともに、メインモータ６９側の電磁クラッチ８１を
オフにする。そして、サブモータ８５の電源をオンにす
るとともにサブモータ８５側の電磁クラッチ９７をオン
にする。それによって、ボールナット５７にサブモータ
８５より回転が伝達されることになり、それによって、
シャフト５３を中立位置に戻す。尚、舵角センサ１０１
によって、シャフト５３の軸方向の移動量を検出してＥ
ＣＵ２５にフィードバックしている。

【００２０】

【発明の効果】以上詳述したように第１の発明による後
輪舵角装置によると、メインモータとは別にサブモータ
を設け、メインモータが万一故障した場合には、サブモ
ータを駆動して後輪を操舵することができるので、信頼
性が大幅に向上するとともに、後輪が操舵されたままの
状態で放置されるという事態をなくすことができる。第
２の発明によれば、モータが誤動作しても後輪が大きく
切れてしまうことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図で後輪舵角装置を組
み込んだ車両操舵装置の構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施例を示す図で後輪舵角装置の構
成を示す断面図である。

【図３】本発明の一実施例を示す図で図２のIII-III 断
面図である。

【図４】本発明の一実施例を示す図で図２のIV-IV 断面
図である。

【図５】本発明の一実施例を示す図で図２のＶ方向矢視
図である。

【図６】従来例を示す図で後輪舵角装置の断面図であ
る。

【図７】従来例を示す図で図６のVII-VII 断面図であ
る。

【符号の説明】

１後輪舵角装置７後輪９後輪２５ＥＣＵ（制御機構）５１ケーシング５３シャフト５５ボールネジ（螺子部）５７ボールナット（ナット）６９メインモータ８１電磁クラッチ（クラッチ機構）８５サブモータ９７電磁クラッチ（クラッチ機構）

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【手続補正書】

【提出日】平成７年７月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端に車輪を連係させたシャフトと、こ
のシャフトを回転が規制された状態で軸方向に移動自在
に収容するケーシングと、シャフトに設けた螺子部に螺
合させたナットと、上記ケーシング内でナットの一端側
におけるシャフトの外周部に設けたメインモータと、メ
インモータの動力をナットに伝達したり遮断したりする
クラッチ機構と、ケーシング内でナットの他端側におけ
るシャフトの外周部に設けたサブモータと、サブモータ
の動力をナットに伝達したり遮断したりするクラッチ機
構と、車両の走行状態に応じて上記メイン・サブモータ
及びこれらモータに連結させたクラッチ機構を制御する
制御機構とを備え、この制御機構は、上記メインモータ
が故障した場合にサブモータをオンするとともに、サブ
モータの動力をクラッチ機構を介してナットに伝達し、
ナットを回転させてシャフトを移動させる構成としたこ
とを特徴とする後輪舵角装置。
【請求項２】車両の走行状態に応じて後輪の舵角を規
制する規制機構を備えたことを特徴とする請求項１記載
の後輪操舵装置。