JP2776928B2 - 前後輪操舵車の後輪操舵装置 - Google Patents
前後輪操舵車の後輪操舵装置Info
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- JP2776928B2 JP2776928B2 JP33126689A JP33126689A JP2776928B2 JP 2776928 B2 JP2776928 B2 JP 2776928B2 JP 33126689 A JP33126689 A JP 33126689A JP 33126689 A JP33126689 A JP 33126689A JP 2776928 B2 JP2776928 B2 JP 2776928B2
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- Japan
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- ball
- wheel steering
- axis
- housing
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両の後輪を前輪の操舵操作に応じて操舵す
る前後輪操舵車の後輪操舵装置に関する。
る前後輪操舵車の後輪操舵装置に関する。
［従来の技術］ 従来、かかる前後輪操舵車の後輪操舵装置としては種
々の形式のものが提案されれている。例えば、特開昭63
−207773号公報には、後輪操舵を１つの電動機とボール
ねじ機構を用い、前輪の操舵に応じて電動機を作動させ
ることにより所定の後輪操舵量を得るようにした後輪操
舵装置が示されている。
々の形式のものが提案されれている。例えば、特開昭63
−207773号公報には、後輪操舵を１つの電動機とボール
ねじ機構を用い、前輪の操舵に応じて電動機を作動させ
ることにより所定の後輪操舵量を得るようにした後輪操
舵装置が示されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、かかる従来の１つの電動機を用いた後
輪操舵装置にあっては、車速と前輪の操舵方向および操
舵量を電気的に検出し、それ等に応じた後輪の操舵方向
および操舵量を得るよう電動機の回転方向および回転量
を制御する必要があることから、極めて精度の高い制御
が要求されるものであった。これは、前輪と後輪との間
に機械的連絡がなく、後輪が独立して転舵され得ること
から、制御系の不調により電動機が暴走すると後輪は勝
手に転舵され、車両が不測の挙動をしてしまうおそれが
あるからである。例えば、車両の高速走行時において、
後輪が大舵角に転舵されると車両のスピン等が発生し、
著しく危険な車両運動を引き起こすという問題がある。
輪操舵装置にあっては、車速と前輪の操舵方向および操
舵量を電気的に検出し、それ等に応じた後輪の操舵方向
および操舵量を得るよう電動機の回転方向および回転量
を制御する必要があることから、極めて精度の高い制御
が要求されるものであった。これは、前輪と後輪との間
に機械的連絡がなく、後輪が独立して転舵され得ること
から、制御系の不調により電動機が暴走すると後輪は勝
手に転舵され、車両が不測の挙動をしてしまうおそれが
あるからである。例えば、車両の高速走行時において、
後輪が大舵角に転舵されると車両のスピン等が発生し、
著しく危険な車両運動を引き起こすという問題がある。
本発明の目的は、かかる従来の問題に着目し、後輪の
機械的最大可動舵角量を車速に応じ減少させるように
し、上述の危険な車両運動を回避するに好適な後輪操舵
装置を提供することにある。
機械的最大可動舵角量を車速に応じ減少させるように
し、上述の危険な車両運動を回避するに好適な後輪操舵
装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は移動時後輪を転
舵させる作動ロッドをその軸線に沿って移動可能に支持
するハウジングと、該ハウジングに前記軸線と直交する
回動軸線回りに回動可能に支承されたねじ付シャフト部
材と、該シャフト部材に支承され前記回動軸線から偏位
した位置にボールジョイントの一部を備えた回転部材
と、一端に前記ボールジョイントの他部を備え他端およ
び中腹にその軸線方向に摺動自在に支持された第１およ
び第２ボール部材を備えたアーム部材と、前記作動ロッ
ドに固設され前記第１ボール部材が係合するソケット部
材と、前記ねじ付シャフト部材に螺合し前記第２ボール
部材と係合するソケットを備えたブロック部材と、前記
ハウジングに設けられ前記回転部材を回動させる第１駆
動手段と、前記ハウジングに設けられ前記ねじ付シャフ
ト部材を回動させる第２駆動手段と、を有することを特
徴とする。
舵させる作動ロッドをその軸線に沿って移動可能に支持
するハウジングと、該ハウジングに前記軸線と直交する
回動軸線回りに回動可能に支承されたねじ付シャフト部
材と、該シャフト部材に支承され前記回動軸線から偏位
した位置にボールジョイントの一部を備えた回転部材
と、一端に前記ボールジョイントの他部を備え他端およ
び中腹にその軸線方向に摺動自在に支持された第１およ
び第２ボール部材を備えたアーム部材と、前記作動ロッ
ドに固設され前記第１ボール部材が係合するソケット部
材と、前記ねじ付シャフト部材に螺合し前記第２ボール
部材と係合するソケットを備えたブロック部材と、前記
ハウジングに設けられ前記回転部材を回動させる第１駆
動手段と、前記ハウジングに設けられ前記ねじ付シャフ
ト部材を回動させる第２駆動手段と、を有することを特
徴とする。
［作用］ 本発明によれば、第１の駆動手段により回転部材をハ
ウジングに対してねじ付シャフト部材の回りに回動させ
ると、その回動軸線から偏位して設けられているボール
ジョイントが、回動軸線回りに回転部材の回動量に応じ
て円運動を行う。このボールジョイントの円運動は、そ
の中腹部がねじ付シャフト部材に螺合するブロック部材
のソケットに係合する第２のボール部材に支持され、他
端に第１ボール部材を備えたアーム部材を介して作動ロ
ッドに固設されたソケット部材に伝達され、作動ロッド
を軸線に沿って移動させる直線運動に変換される。
ウジングに対してねじ付シャフト部材の回りに回動させ
ると、その回動軸線から偏位して設けられているボール
ジョイントが、回動軸線回りに回転部材の回動量に応じ
て円運動を行う。このボールジョイントの円運動は、そ
の中腹部がねじ付シャフト部材に螺合するブロック部材
のソケットに係合する第２のボール部材に支持され、他
端に第１ボール部材を備えたアーム部材を介して作動ロ
ッドに固設されたソケット部材に伝達され、作動ロッド
を軸線に沿って移動させる直線運動に変換される。
このとき、ブロック部材が第２の駆動手段によりねじ
付シャフト部材に対し相対的に回動軸線方向に移動され
ていると、換言するとアーム部材の回転中心位置がずれ
梃子比が変えられていると、この梃子比に応じて作動ロ
ッドが移動し後輪が操舵される。従って、ブロック部材
の回動軸線方向の移動量が大であれば、すなわち、梃子
比が許容最大値にあると、作動ロッドの最大変位が与え
られ、梃子比が許容最小値であれば、作動ロッドの変位
は最小となる。従って、例えば、この第２駆動手段を車
速に応じて駆動制御するようにすれば後輪の機械的最大
可動舵角量を車速に応じて減少させることができる。
付シャフト部材に対し相対的に回動軸線方向に移動され
ていると、換言するとアーム部材の回転中心位置がずれ
梃子比が変えられていると、この梃子比に応じて作動ロ
ッドが移動し後輪が操舵される。従って、ブロック部材
の回動軸線方向の移動量が大であれば、すなわち、梃子
比が許容最大値にあると、作動ロッドの最大変位が与え
られ、梃子比が許容最小値であれば、作動ロッドの変位
は最小となる。従って、例えば、この第２駆動手段を車
速に応じて駆動制御するようにすれば後輪の機械的最大
可動舵角量を車速に応じて減少させることができる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明す
る。
る。
第１図ないし第３図に本発明の一実施例を示す。
図において、10は車体に取付けられるハウジングであ
って、略円筒状部10Aと両側に直角に突出する脚筒部10
B,10Bとを有している。脚筒部10B,10Bは軸受12,12を介
して作動ロッド20,20をその軸線L1に沿って移動可能に
支持している。また、円筒状部10Aの一端は、蓋体10Cで
覆われている。作動ロッド20,20の両外端は図示はしな
いがボールジョイント等を介してタイロッドに連結され
後輪を操舵するようになっている。
って、略円筒状部10Aと両側に直角に突出する脚筒部10
B,10Bとを有している。脚筒部10B,10Bは軸受12,12を介
して作動ロッド20,20をその軸線L1に沿って移動可能に
支持している。また、円筒状部10Aの一端は、蓋体10Cで
覆われている。作動ロッド20,20の両外端は図示はしな
いがボールジョイント等を介してタイロッドに連結され
後輪を操舵するようになっている。
30は一端がハウジング10の円筒状部10Aの底壁に、他
端が蓋体10Cにそれぞれベアリング32,32でもって、軸線
L1と直交する回動軸線L2の回りに回動可能に支承された
シャフト部材であり、本実施例では作動ロッド20側にね
じ部30Aが形成されている。そして、ねじ付シャフト部
材30の軸部30Bにはベアリング34を介して回転部材とし
てのウォームホィール50が回動軸線L2回りに回動自在に
支承されており、さらに軸部30Bの端部には歯車36が固
設されている。そして、この歯車36は蓋体10Cに固設さ
れた第２モータ40でもって、第２モータ40の出力軸40A
に固設された歯車42を介して駆動される。
端が蓋体10Cにそれぞれベアリング32,32でもって、軸線
L1と直交する回動軸線L2の回りに回動可能に支承された
シャフト部材であり、本実施例では作動ロッド20側にね
じ部30Aが形成されている。そして、ねじ付シャフト部
材30の軸部30Bにはベアリング34を介して回転部材とし
てのウォームホィール50が回動軸線L2回りに回動自在に
支承されており、さらに軸部30Bの端部には歯車36が固
設されている。そして、この歯車36は蓋体10Cに固設さ
れた第２モータ40でもって、第２モータ40の出力軸40A
に固設された歯車42を介して駆動される。
しかして、これら、第２モータ40、各歯車42および36
でもって、第２駆動手段が構成される。
でもって、第２駆動手段が構成される。
ウォームホイール50には、回動軸線L2から偏位した位
置に先端にボール部52Aを備えたスタッド52が固設され
ており、該ボール部52Aは、アーム部材54の端部に形成
されたソケット54Aに係合し両者でもってボールジョイ
ントを構成している。
置に先端にボール部52Aを備えたスタッド52が固設され
ており、該ボール部52Aは、アーム部材54の端部に形成
されたソケット54Aに係合し両者でもってボールジョイ
ントを構成している。
さらに、アーム部材54は他端部および中腹部におい
て、その軸線方向に摺動自在にそれぞれ球面を有する第
１および第２ボール部材56および58を支持している。
て、その軸線方向に摺動自在にそれぞれ球面を有する第
１および第２ボール部材56および58を支持している。
60はねじ付シャフト部材30のねじ部30Aに螺合された
ブロック部材であり、上述の第２のボール部材58が係合
するソケット60Aを備えている。
ブロック部材であり、上述の第２のボール部材58が係合
するソケット60Aを備えている。
そして、第１ボール部材56は作動ロッド20,20の両内
端を連結するＵ字状ソケット部材62に軸線L1および回動
軸線L2に直交する方向に形成された溝62Aに係合されて
いる。溝62Aは軸線L1と回動軸線L2とに共に直交する垂
直線を中心とする円筒曲面溝であり、上述の第１ボール
部材56の垂直線に沿う方向の移動に対しては力の伝達が
行なわれず、軸線L1に沿う方向の移動に対してのみ力の
伝達が行なわれるようになっている。
端を連結するＵ字状ソケット部材62に軸線L1および回動
軸線L2に直交する方向に形成された溝62Aに係合されて
いる。溝62Aは軸線L1と回動軸線L2とに共に直交する垂
直線を中心とする円筒曲面溝であり、上述の第１ボール
部材56の垂直線に沿う方向の移動に対しては力の伝達が
行なわれず、軸線L1に沿う方向の移動に対してのみ力の
伝達が行なわれるようになっている。
さらに70はウォームホィール50と噛合するウォームピ
ニオンであり、その両側にベアリング72,72が配置さ
れ、ハウジング10に回動自在に支持されている。そし
て、ウォームピニオン70はハウジング10に固設された第
１モータ74の出力軸74Aとキー結合されている。
ニオンであり、その両側にベアリング72,72が配置さ
れ、ハウジング10に回動自在に支持されている。そし
て、ウォームピニオン70はハウジング10に固設された第
１モータ74の出力軸74Aとキー結合されている。
しかして、第１モータ74、ウォームピニオン70でもっ
て第１駆動手段が構成される。
て第１駆動手段が構成される。
次に、上記構成になる本実施例の作動を説明する。
まず、第２モータ40により歯車42および36を介してね
じ付シャフト部材30を回転させると、これと噛合するブ
ロック部材60がハウジング10に対し回動軸線L2方向に相
対的に移動する。
じ付シャフト部材30を回転させると、これと噛合するブ
ロック部材60がハウジング10に対し回動軸線L2方向に相
対的に移動する。
このブロック部材60とハウジング10との相対的移動状
態において、第１モータ74によりウォームピニオン70を
回転させると、これと噛合するウォームホィール50が同
じく回動軸線L2回りに回動する。
態において、第１モータ74によりウォームピニオン70を
回転させると、これと噛合するウォームホィール50が同
じく回動軸線L2回りに回動する。
すると、回動軸線L2から偏位した位置でウォームホィ
ール50に設けられているボール部52Aを有するスタッド5
2は、回動軸線L2回りに円運動することになる。
ール50に設けられているボール部52Aを有するスタッド5
2は、回動軸線L2回りに円運動することになる。
しかして、このとき、第２モータ40によるブロック部
材60とハウジング10との相対的移動が小さく、ブロック
部材60がソケット部材62に近接している、換言すると、
アーム部材54の第２ボール部材58による回転中心位置の
移動に起因して梃子比が小のときには、スタッド52の円
運動はソケット部材62には少ししか伝達されない。すな
わち、作動ロッド20の変位は小さく保たれる。
材60とハウジング10との相対的移動が小さく、ブロック
部材60がソケット部材62に近接している、換言すると、
アーム部材54の第２ボール部材58による回転中心位置の
移動に起因して梃子比が小のときには、スタッド52の円
運動はソケット部材62には少ししか伝達されない。すな
わち、作動ロッド20の変位は小さく保たれる。
ところが、上述の状態に対して、第２図に示すように
ブロック部材60の軸線L1からの偏位量Ｄの結果、アーム
部材54の梃子比がd2／d1（ここで、d1はボール部54Aの
中心と第２ボール部材58の中心との距離、d2は第１およ
び第２ボール部材56および58の中心間距離）の状態にあ
るときには、スタッド52の回動軸線L2回りの円運動はソ
ケット部材53の、梃子比d2／d1に対応した軸線L1に沿う
方向の移動となる。
ブロック部材60の軸線L1からの偏位量Ｄの結果、アーム
部材54の梃子比がd2／d1（ここで、d1はボール部54Aの
中心と第２ボール部材58の中心との距離、d2は第１およ
び第２ボール部材56および58の中心間距離）の状態にあ
るときには、スタッド52の回動軸線L2回りの円運動はソ
ケット部材53の、梃子比d2／d1に対応した軸線L1に沿う
方向の移動となる。
従って、この偏位量Ｄがブロック部材60の許容最大値
Dmaxのとき、最大梃子比が得られ、作動ロッド20の最大
変位が得られる。
Dmaxのとき、最大梃子比が得られ、作動ロッド20の最大
変位が得られる。
しかるに、ブロック部材60の偏位量Ｄをこの許容最大
値Dmaxに対し所定の割合とすると、スタッド52の円運動
はD/Dmaxの比率でもってしかソケット部材53、ひいて
は、作動ロッド20の軸線L1に沿う変位量に変換されな
い。
値Dmaxに対し所定の割合とすると、スタッド52の円運動
はD/Dmaxの比率でもってしかソケット部材53、ひいて
は、作動ロッド20の軸線L1に沿う変位量に変換されな
い。
このように、作動ロッド20の変位量、すなわち、後輪
の舵角量はD/Dmaxを変えることによって、その最大値が
機械的に制限されることになる。
の舵角量はD/Dmaxを変えることによって、その最大値が
機械的に制限されることになる。
上述した後輪操舵装置を実車に組込み使用する際に
は、例えば前輪の操舵方向および操舵量を操舵角センサ
で検出すると共に、車速を車速センサでもって検出し、
マイクロコンピュータ等でもって所定の制御を行うよう
にすればよい。このとき、第２モータ40は車速に応じて
後輪の最大舵角量を与えるべく制御され、第１モータ74
は前輪の操舵方向および操舵量に対応させて、後輪への
同相あるいは逆相の所定舵角量を与えるべく制御され
る。従って、車両速度が高速になるにつれ、後輪の最大
舵角量、すなわち、作動ロッド20の変位量が小さくなる
ように第２モータを回転制御するようにすれば、例え
ば、第１モータ74の制御系が不調となり後輪への所定舵
角量を越えて第１モータ74が回転するようなことがあっ
たとしても、後輪の機械的最大舵角量が制限されている
ので、高速走行時において後輪がむやみに大舵角に転舵
されることがないのである。もちろん、第２モータ40の
制御系が正常であれば、第１モータ74の制御系の不調を
検出し、第２モータ40を偏位量Ｄが最小、すなわち作動
ロッド20の変位が最小となる状態に戻すように制御する
ことが可能である。
は、例えば前輪の操舵方向および操舵量を操舵角センサ
で検出すると共に、車速を車速センサでもって検出し、
マイクロコンピュータ等でもって所定の制御を行うよう
にすればよい。このとき、第２モータ40は車速に応じて
後輪の最大舵角量を与えるべく制御され、第１モータ74
は前輪の操舵方向および操舵量に対応させて、後輪への
同相あるいは逆相の所定舵角量を与えるべく制御され
る。従って、車両速度が高速になるにつれ、後輪の最大
舵角量、すなわち、作動ロッド20の変位量が小さくなる
ように第２モータを回転制御するようにすれば、例え
ば、第１モータ74の制御系が不調となり後輪への所定舵
角量を越えて第１モータ74が回転するようなことがあっ
たとしても、後輪の機械的最大舵角量が制限されている
ので、高速走行時において後輪がむやみに大舵角に転舵
されることがないのである。もちろん、第２モータ40の
制御系が正常であれば、第１モータ74の制御系の不調を
検出し、第２モータ40を偏位量Ｄが最小、すなわち作動
ロッド20の変位が最小となる状態に戻すように制御する
ことが可能である。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第
１駆動手段によりボールジョイントの一部を備えた回転
部材を回動軸線回りに円運動させ、第２駆動手段により
ブロック部材を回動軸線方向に移動しアーム部材の回転
中心位置を変え、作動ロッドに固設されたソケット部材
の直線運動への変換率を変えるようにしたので、後輪の
機械的最大可動舵角量を車速に応じ減少させることがで
き、高速走行時に危険な車両運動を回避し得る後輪操舵
装置を得ることができる。
１駆動手段によりボールジョイントの一部を備えた回転
部材を回動軸線回りに円運動させ、第２駆動手段により
ブロック部材を回動軸線方向に移動しアーム部材の回転
中心位置を変え、作動ロッドに固設されたソケット部材
の直線運動への変換率を変えるようにしたので、後輪の
機械的最大可動舵角量を車速に応じ減少させることがで
き、高速走行時に危険な車両運動を回避し得る後輪操舵
装置を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す正面図、 第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う断面図、 第３図は本発明実施例の側断面図である。 10…ハウジング、20…作動ロッド、30…ねじ付シャフト
部材、40…第２モータ、50…ウォームホィール（回転部
材）、52…スタッド、52A…ボール部、54…アーム部
材、54A…ソケット、56…第１ボール部材、58…第２ボ
ール部材、60…ブロック部材、60A…ソケット、62…ソ
ケット部材、62A…溝、70…ウォームピニオン、74…第
１モータ。
部材、40…第２モータ、50…ウォームホィール（回転部
材）、52…スタッド、52A…ボール部、54…アーム部
材、54A…ソケット、56…第１ボール部材、58…第２ボ
ール部材、60…ブロック部材、60A…ソケット、62…ソ
ケット部材、62A…溝、70…ウォームピニオン、74…第
１モータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−306370（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−255180（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−207773（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−4474（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−84085（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−38276（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 7/14
Claims (1)
- 【請求項１】移動時後輪を転舵させる作動ロッドをその
軸線に沿って移動可能に支持するハウジングと、 該ハウジングに前記軸線と直交する回動軸線回りに回動
可能に支承されたねじ付シャフト部材と、 該シャフト部材に支承され前記回動軸線から偏位した位
置にボールジョイントの一部を備えた回転部材と、 一端に前記ボールジョイントの他部を備え他端および中
腹にその軸線方向に摺動自在に支持された第１および第
２ボール部材を備えたアーム部材と、 前記作動ロッドに固設され前記第１ボール部材が係合す
るソケット部材と、 前記ねじ付シャフト部材に螺合し前記第２ボール部材と
係合するソケットを備えたブロック部材と、 前記ハウジングに設けられ前記回転部材を回動させる第
１駆動手段と、 前記ハウジングに設けられ前記ねじ付シャフト部材を回
動させる第２駆動手段と、 を有することを特徴とする前後輪操舵車の後輪操舵装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33126689A JP2776928B2 (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | 前後輪操舵車の後輪操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33126689A JP2776928B2 (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | 前後輪操舵車の後輪操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03193562A JPH03193562A (ja) | 1991-08-23 |
| JP2776928B2 true JP2776928B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=18241768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33126689A Expired - Lifetime JP2776928B2 (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | 前後輪操舵車の後輪操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776928B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-22 JP JP33126689A patent/JP2776928B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03193562A (ja) | 1991-08-23 |
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