JP3641046B2 - 後輪舵角規制装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、四輪操舵車における後輪が必要以上に転舵されないようにした後輪舵角規制装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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支持ロッドに、ラックを形成している。そして、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に連係している。
そして、上記減速機に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。
このようにしたストッパーピンを、ソレノイドによって駆動している。そして、小舵角モードのときに、ストッパーピンを長孔に突入させて、後輪の舵角を長孔の範囲内に規制している。それに対して、大舵角モードのときには、ストッパーピンをこの長孔から抜き、後輪舵角の規制を解除している。
なお、上記小舵角モードでは、前後輪が同一方向に転舵される同相モードとなり、大舵角モードでは、前後輪が逆方向に転舵される逆相モードとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置では、例えば、ストッパーピンが抜けた状態でソレノイドが作動不良になると、ストッパーピンが抜けたままとなり、後輪舵角の規制がまったくきかなくなってしまう。
また、大舵角モードのときにストッパーピンを長孔から抜いて、後輪を前輪とは逆方向に転舵している（逆相モード）が、このときに制御装置などが故障して、逆相モードから同相モードに切り替わったりすると、同相モードのもとで後輪が大きく切れてしまう。そして、本来期待している逆相モードとは異なる同相モードで後輪が大きく転舵されてしまうと、ドライバーの運転感覚が狂ってしまい、正確な車両コントロールが難しくなる。
この発明の目的は、後輪舵角を常に規制することができ、また、逆相かつ大舵角モードで後輪が転舵されるべきときに、センサーやコントローラ等の誤作動で同相モードに不本意にも切換えられたとしても、同相方向への舵角規制ができる後輪舵角規制装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前輪の操舵状態に関連して、後輪を前輪と同相モードで転舵したり逆相モードで転舵したりする四輪操舵車における後輪蛇角を、同相モードで小舵角に規制し、逆相モードで大舵角に規制する後輪舵角規制装置を前提とする。
そして、第１の発明は、両端を後輪に連係した支持ロッドと、この支持ロッドに設けた一対の規制溝と、支持ロッドをその軸方向に移動自在に支持する支持部材と、規制溝に出入自在にした一対のストッパー部材と、両ストッパー部材が規制溝内に位置するニュートラル状態を保つスプリングと、このスプリングに抗してストッパー部材を規制溝から退避させる駆動手段とを備え、しかも、支持ロッドが中立位置にあるとき、一方のストッパー部材から、このストッパー部材が位置する規制溝の一方向側の側面までの距離をＬ1、他方向側の側面までの距離Ｌ2とし、また、他方のストッパー部材から、このストッパー部材が位置する規制溝の一方向側の側面までの距離をＬ2、他方向側の側面までの距離Ｌ1とし、距離Ｌ1を距離Ｌ2よりも小さくする一方、両ストッパー部材が規制溝内に位置するニュートラル状態では、支持ロッドのストロークを距離Ｌ1で規制する小舵角モードとし、かつ、いずれかのストッパー部材を規制溝から退避させた状態では、支持ロッドのストロークを距離Ｌ2で規制する大舵角モードとする構成とした点に特徴を有する。
【０００５】
第２の発明は、第１の発明において、ハンドルの操舵方向及び操舵角を検出する操舵角検出手段を設けるとともに、この操舵角検出手段で検出した操舵方向及び操舵角に応じて、ストッパーピンをニュートラル状態に保ったり、駆動手段を駆動していずれかのストッパー部材を退避させたりする点に特徴を有する。
第３の発明は、第１又は第２の発明において、操舵角検出手段と、少なくともこの操舵角検出手段に関連して駆動手段を駆動する駆動回路とを備えた点に特徴を有する。
第４の発明は、第１〜３の発明において、一対の規制溝を、支持ロッドの外周面に軸方向に並べて形成するとともに、支持ロッドが中立位置にあるとき、両ストッパー部材を規制溝内で互いに接近する位置関係に偏って配置し、しかも、各ストッパー部材から規制溝の内側面までの距離をＬ1とし、また、各ストッパー部材から規制溝の外側面までの距離をＬ2とした点に特徴を有する。
第５の発明は、第１〜３の発明において、一対の規制溝を、支持ロッドの外周面に軸方向に並べて形成するとともに、支持ロッドが中立位置にあるとき、両ストッパー部材を規制溝内で互いに離れる位置関係に偏って配置し、しかも、各ストッパー部材から規制溝の外側面までの距離をＬ1とし、また、各ストッパー部材から規制溝の内側面までの距離をＬ2とした点に特徴を有する。
【０００６】
第６の発明は、第１〜５の発明において、駆動手段は、各ストッパー部材に連係させた一対のソレノイドからなり、これらソレノイドは、励磁状態でストッパー部材をスプリングに抗して規制溝から退避させる点に特徴を有する。
第７の発明は、第１〜５の発明において、駆動手段は、軸方向に往復移動自在としたプランジャと、このプランジャを移動させるソレノイドと、プランジャに連係させたリンク部材あるいはカム部材とからなり、しかも、リンク部材あるいはカム部材にストッパー部材を連係させるとともに、ソレノイドを励磁してプランジャを移動させると、その方向に応じて、上記リンク部材あるいはカム部材がいずれか一方のストッパー部材を規制溝から退避させ、かつ、いずれか他方のストッパー部材を規制溝にさらに挿入する構成にした点に特徴を有する。
第８の発明は、第１〜３の発明において、一対の規制溝を支持ロッドの円周方向に１８０度ずらして配置する一方、駆動手段は、軸方向に往復移動自在としたプランジャと、このプランジャを移動させるソレノイドと、プランジャに連係してスライドあるいは揺動するプレート部材と、このプレート部材に設け、支持ロッドを跨がせた二股部とからなり、しかも、二股部に互いに対向させて一対のストッパー部材を設けるとともに、ソレノイドを励磁してプランジャを移動させると、その方向に応じて、上記プレート部材がスライドあるいは揺動し、いずれか一方のストッパー部材を規制溝から退避させ、かつ、いずれか他方のストッパー部材を規制溝にさらに挿入する構成にした点に特徴を有する。
【０００７】
第９の発明は、第７又は第８の発明において、ストッパー部材に補助ストッパー部を設けるとともに、この補助ストッパー部は、ニュートラル状態のときに規制溝から退避した状態を保ち、かつ、ニュートラル状態からストッパー部材を規制溝にさらに挿入したときに規制溝内に位置する構成とし、しかも、補助ストッパー部が規制溝内に位置した状態では、補助ストッパー部から、距離Ｌ1とした規制溝の側面までの距離Ｌ3が、距離Ｌ1よりもよりも小さくなっている点に特徴を有する。
第１０の発明は、第７又は第８の発明において、距離Ｌ1とした規制溝の側面に補助ストッパー部を設けるとともに、この補助ストッパー部は、ニュートラル状態のときにストッパー部材と対向せず、かつ、ニュートラル状態からストッパー部材を規制溝にさらに挿入したときにこのストッパー部材と対向する構成とし、しかも、ストッパー部材と対向した状態では、この補助ストッパー部からストッパー部材までの距離Ｌ3が、距離Ｌ1よりもよりも小さくなっている点に特徴を有する
第１１の発明は、第１〜１０の発明において、後輪を転舵するメインモータとは別に設けたフェール用のサブモータと、このサブモータの出力軸を支持ロッドに連係したり、その連係を遮断したりする電磁クラッチとを備え、メインモータに異常が発生した場合、サブモータは電磁クラッチを介して駆動力を付与し、支持ロッドを中立位置に戻す構成にした点に特徴を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜図３に、この発明の第１実施例を示す。
まず、第１実施例のうち、図２に示した後輪操舵機構の具体例を説明する。
筒状の支持ケース１に支持ロッド２を挿入するとともに、この支持ロッド２を、支持ケース１の両端に設けたベアリング３で摺動可能に支持している。そして、この支持ロッド２の両端には、図１に示すようにナックルアーム２ａを介して後輪ｒを連係している。
上記支持ロッド２にはラック４を形成するとともに、このラック４にピニオン５をかみ合わせている。そして、このピニオン５を、減速機６を介して電動モータ７に連係している。
したがって、電動モータ７が駆動するとピニオン５が回転し、その回転方向に応じて支持ロッド２が移動して、後輪ｒを転舵することになる。
【０００９】
上記のようにした支持ロッド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１０、１１を設けるとともに、これら軸受１０、１１でストッパーピン１２、１３を摺動自在に支持している。
上記ストッパーピン１２、１３は、それぞれソレノイド１４、１５のロッド１６、１７に連結している。そして、これらロッド１６、１７にスプリング１８、１９の弾性力を作用させ、通常は、両ストッパーピン１２、１３が規制溝８、９内に位置するニュートラル状態を保っている。
ただし、ソレノイド１４、１５を励磁すると、これらソレノイド１４、１５は、スプリング１８、１９に抗してロッド１６、１７及びストッパーピン１２、１３を引き上げ、ストッパーピン１２、１３を規制溝８、９から退避させる。
【００１０】
上記のようにして規制溝８、９に出入自在としたストッパーピン１２、１３は、支持ロッド２が図２に示す中立位置にあるとき、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１２、１３から規制溝８、９の内側面までの距離Ｌ1を、ストッパーピン１２、１３から規制溝８、９の外側面までの距離Ｌ2よりも小さくしている。
そして、双方のソレノイド１４、１５が非励磁状態にあれば、ストッパーピン１２、１３が規制溝８、９内に位置するので、支持ロッド２は図の左右（矢印２１及び矢印２０）いずれの方向にも、距離Ｌ1の小ストロークでしか移動できない。
【００１１】
それに対して、いずれかのストッパーピン、例えば、ストッパーピン１３を規制溝９から退避させた状態では、矢印２０方向に、ストッパーピン１２から規制溝８の外側面までの距離Ｌ2分だけ、支持ロッド２を移動させることができる。ただし、矢印２１方向には、ストッパーピン１２から規制溝８の内側面までの距離Ｌ1でしか、支持ロッド２を移動させることができない。
同様に、ストッパーピン１２を規制溝８から退避させた状態では、矢印２１方向に、ストッパーピン１３から規制溝９の外側面までの距離Ｌ2分だけ、支持ロッド２を移動させることができる。ただし、矢印２０方向には、ストッパーピン１３から規制溝９の内側面までの距離Ｌ1でしか、支持ロッド２を移動させることができない。
なお、図中符号２２、２３は、ストッパーピン１２、１３の位置を検出する位置センサーである。
【００１２】
次に、図１に示した全体的な構造を説明する。
操舵ロッド２４の両端に、ナックルアーム２４ａを介して前輪ｆを連係している。そして、操舵ロッド２４にはラック２５を形成するとともに、このラック２５に、図示していないハンドルに連係したピニオン２６をかみ合わせている。
上記ピニオン２６の先端には、カム板２７を設けている。そして、このカム板２７には、図３に示すようにカム部２７ａを設けている。
さらに、上記カム板２７の両側にはスイッチ機構２８、２９を設けるが、このスイッチ機構２８、２９の接点は、上記カム部２７ａの回転軌跡内に位置している。そして、ハンドルの操舵角が小さければ、スイッチ機構２８、２９をオフの状態に保つが、ハンドルの操舵角が大きくなると、カム板２７のカム部２７ａがスイッチ機構２８あるいは２９に接触し、それをオンにする。
【００１３】
したがって、いずれかのスイッチ機構２８あるいは２９がオンになることで、その操舵方向を検出でき、しかも、それが大舵角であることも検出することができる。
なお、上記カム板２７及びスイッチ機構２８、２９が相まって、操舵角検出手段を構成するものである。
いま、例えば、スイッチ機構２８がオンになると、ソレノイド１４が励磁して、ストッパーピン１２を規制溝８から退避させる。それに対して、スイッチ機構２９がオンすると、ソレノイド１５が励磁して、ストッパーピン１３を規制溝９から退避させる。
これらスイッチ機構２８、２９のそれぞれは、電源回路３０及びドライバ３１、３２を介してソレノイド１４、１５に接続している。なお、これら電源回路３０及びドライバ３１、３２によって、駆動回路を構成する。
【００１４】
また、コントローラーＣを設けているが、このコントローラーＣで、図示していない前輪用の電動モータの出力と、前述した後輪用の電動モータ７の出力を制御している。ただし、ここでは、コントローラＣが持つ前輪側の制御機能の説明は省略する。
コントローラＣには、ハンドルの転舵方向を検出する転舵方向検出回路３３、前輪舵角センサー３４、後輪舵角センサー３５、及び前記位置センサー２２、２３のそれぞれの出力信号が入力する。そして、このコントローラＣから出力された信号は、モータドライバー３６を介して電動モータ７に伝達され、電動モータ７の出力とその回転方向とが制御される。
なお、図中符号Ｂは、電源であるバッテリーである。
【００１５】
次に、この第１実施例の作用を説明する。
例えば、ハンドルを左に転舵すると、それを前輪舵角センサー３４で検出して、コントローラＣに伝達する。この信号により、コントローラＣは、図示していない前輪用の電動モータを制御してアシスト力を付与し、操舵ロッド２４を図１の右方向に移動させて、前輪ｆを左方向に転舵する。
このとき、ハンドルの操舵角が小さければ、カム板２７がスイッチ機構２８に接触しないので、このスイッチ機構２８がオフの状態を保ち、ソレノイド１４は非励磁状態にある。また、当然、他方のスイッチ機構２９もオフの状態を保つので、ソレノイド１５も非励磁状態を保つ。
そして、このときには、コントローラＣが後輪ｒを前輪ｆと同方向に転舵させるべく電動モータ７を駆動し、支持ロッド２を矢印２０方向に移動して、前輪ｆと同様に後輪ｒを左に転舵する。
【００１６】
このように、ハンドルの操舵角が小さいときには、ソレノイド１４、１５のいずれも非励磁状態を維持するので、ストッパーピン１２、１３が規制溝８、９内に位置するニュートラル状態にある。したがって、支持ロッド２が矢印２０方向に移動するときは、ストッパーピン１３側における距離Ｌ1の範囲内で、そのストロークが規制されることになる。そして、この状態が、左転舵時の同相・小舵角モードということになる。
また、ハンドルを右に切った場合にも、その操舵角が小さければ、同様に両ソレノイド１４、１５が非励磁状態に保たれ、ストッパーピン１２、１３が規制溝８、９内に位置することになる。したがって、支持ロッド２が矢印２１方向に移動するときは、ストッパーピン１２側における距離Ｌ1の範囲内で、そのストロークが規制されることになる。そして、この状態が、右転舵時の同相・小舵角モードということになる。
以上述べたように、ハンドルの舵角が小さければ、両ストッパーピン１２、１３が規制溝８、９内に位置するので、支持ロッド２のストロークは距離Ｌ1の範囲内で規制されることになる。
【００１７】
それに対して、ハンドルの操舵角が大きいと、カム板２７のカム部２７ａがスイッチ機構２８あるいは２９に機械的に接触する。
例えば、ハンドルを左に切ったときには、スイッチ機構２８がオンになって、ソレノイド１４を励磁し、ストッパーピン１２を規制溝８から退避させる。
同時に、前輪舵角センサー３４が、大舵角を検出してコントローラＣに伝達する。コントローラＣは、大舵角の信号を受けると、支持ロッド２を操舵ロッド２４とは反対方向である矢印２１方向に移動させるように電動モータ７を制御し、後輪ｒを前輪ｆとは逆相方向に転舵する。
したがって、このときの支持ロッド２のストロークは、ストッパーピン１３側の距離Ｌ2の範囲内で規制されることになる。そして、この状態が、左転舵時の逆相・大舵角モードということになる。
【００１８】
また、ハンドルを右に切ったときには、スイッチ機構２９がオンになってソレノイド１５を励磁し、ストッパーピン１３を規制溝９から退避させる。
同時に、コントローラーＣは、左転舵の場合と同様に、支持ロッド２を前輪ｆの操舵ロッド２４とは逆相方向である矢印２０方向に移動させるように電動モータ７を制御し、後輪ｒを前輪ｆとは反対方向に転舵する。
したがって、このときの支持ロッド２のストロークは、ストッパーピン１２側の距離Ｌ2の範囲内で規制されることになる。そして、この状態が、右転舵時の逆相・大舵角モードということになる。
以上述べたように、ハンドルの操舵角が大きければ、ストッパーピン１２、１３のいずれかが規制溝８、９から退避するので、支持ロッド２のストロークは、距離Ｌ2の範囲内に規制されることになる。
【００１９】
以上述べた第１実施例によれば、例えば、ソレノイド１４、１５やスイッチ機構２８、２９が故障して作動不良になったとしても、スプリング１８、１９によって、ストッパーピン１２、１３が規制溝８、９内に位置するニュートラル状態を保つことができる。したがって、支持ロッド２のストロークを距離Ｌ1の範囲で規制することができ、もしコントローラーＣが誤動作しても、後輪が必要以上に転舵されることがなく、通常の２ＷＳ感覚に近い状態を維持できる。
また、いずれかのストッパーピンを規制溝から退避させた逆相・大舵角モードのときに、センサーやコントローラ等が誤作動を起こし、不本意にも同相モードに切り替わったとしても、その最大舵角は、ストッパーピンが挿入している側の距離Ｌ1で規制されることになる。したがって、従来のように、舵角規制がないまま同相モードのもとで後輪が大きく切れてしまうことがなく、ドライバーの運転感覚が狂ってしまうのを防止できる。
なお、この第１実施例では、ストッパーピン１２、１３を移動させる駆動手段としてソレノイド１４、１５を用いたが、電動モータなど電気的に制御可能なその他の駆動手段であってもかまわない。また、規制溝８、９についても、ストロークを規制できる、例えば長孔や凸片等を、所定間隔の下に配置してもよいこと勿論である。
【００２０】
図４に示す第２実施例は、規制溝８、９に対するストッパーピン１２、１３の位置を第１実施例と相違させたものである。すなわち、この第２実施例では、支持ロッド２が中立位置にあるときに、ストッパーピン１２、１３を互いに離れる位置関係に偏らせて配置している。そして、ストッパーピン１２、１３から規制溝８、９の外側面までの距離Ｌ1を、その内側面までの距離Ｌ2よりも小さくしている。
ただし、この場合、前記した一方のスイッチ機構２８をソレノイド１５に接続し、他方のスイッチ機構２９をソレノイド１４に接続するというように、第１実施例とは、その接続を逆になければならない。ただし、その作用は、第１実施例と全く同様であり、ここではその説明を省略する。
【００２１】
図５、６に示す第３実施例では、第１実施例と比べて、電動モータ７とは別にフェール用のサブモータ３７を設けている。
この第３実施例では、一対のストッパーピン１２、１３、ソレノイド１４、１５、及び位置センサー２２、２３等の取付位置を変えている。
つまり、規制溝８、９を、第１実施例で形成した場所ではなく、そこから支持ロッド２の円周方向に約９０度ずらした場所に形成している。そして、それにともなって、ストッパーピン１２、１３、ソレノイド１４、１５、及び位置センサー２２、２３等の取付位置も、第１実施例の取り付け位置から、支持ケース１の円周方向に約９０度ずらした位置に取り付けている。
そして、このようにして取付位置を変えることで、電動モータ７に対向する位置にサブモータ３７を設けることが可能となった。
【００２２】
図５からも分かるように、電動モータ７とは別にサブモータ３７を設け、その出力軸を、電磁クラッチ３８を介して減速器６に連係させている。
そして、このサブモータ３７をコントローラーＣに接続する。つまり、コントローラーＣの出力信号は、モータドライバー３９を介してサブモータ３７に伝達されるとともに、サブモータ３７の出力とその回転方向が制御される。
また、電磁クラッチ３８もコントローラーＣに接続され、コントローラーＣからの出力信号によってオン・オフする構成になっている（図６参照）。
次に、この第３実施例の作用を説明する。
通常は、第１実施例と同様に、電動モータ７が後輪ｒを転舵している。このとき、電磁クラッチ３８がオフとなっており、サブモータ３７と減速器６の連係を遮断している。また、モータドライバー３９もオフ状態となっており、サブモータ３７は駆動していない。
【００２３】
そして、電動モータ７に発生したなんらかの異常に気付いたときに、運転手は、図示しない手動スイッチをオンにすればよい。
この手動スイッチをオンにすると、モータドライバー３６がオフ状態となるので、電動モータ７に出力信号が送られなくなる。
同時に、コントローラーＣは電磁クラッチ３８をオンにして、サブモータ３７と減速器６を接続する。そして、例えば、ストロークセンサなどで支持ロッド２のストロークを検出するとともに、それに応じて、コントローラーＣからサブモータ３７に出力信号を送ると、サブモータ３７が駆動力を付与し、支持ロッド２を中立位置に戻すことになる。
このように、サブモータ３７を設けることで、万一メインモータである電動モータ７に異常が発生したとしても、支持ロッド２を中立位置に戻すことができ、通常の２ＷＳ感覚を維持することが可能となる。
【００２４】
図７、８に示す第４実施例では、第１実施例と比べて、ストッパーピン１２、１３を駆動する駆動手段を変更している。そして、その他の構成については、第１実施例と全く同じなので、その詳細な説明を省略する。
第４実施例では、駆動手段が、次のようにして構成されている。
つまり、ソレノイド３９、４０を設けたケーシング１００内に、摺動自在にプランジャ４１を組み込んでいる。そして、このプランジャ４１は、例えばソレノイド３９を励磁すると、それに吸引されてこのソレノイド３９側に移動する。逆に、ソレノイド４０を励磁すると、プランジャ４１はこのソレノイド４０側に移動することになる。
【００２５】
上記プランジャ４１の両端部には第１連結部材４２、４３を設けるとともに、その先端にそれぞれリンク部材４４、４５を回動自在に組み付けている。さらに、これらリンク部材４４、４５には、ストッパー部材１２、１３を連結した第２連結部材４６、４７を回動自在に組み付けている。
なお、これらリンク部材４４、４５は、それ自体が支点４４ａ、４５ａを中心として回動自在になっている。
このようにした駆動手段を規制溝８、９の間に設置するとともに、スプリング１８、１９を設けて、その弾性力を上記ストッパーピン１２、１３に作用させている。したがって、これらスプリング１８、１９によって、ストッパーピン１２、１３が規制溝８、９内に位置するニュートラル状態を保つ。そして、このときに、第１連結部材４２、４３と第２連結部材４６、４７とが直角に位置することになる。
なお、ストッパーピン１２、１３から規制溝８、９の側面までの距離Ｌ1、Ｌ2については、第１実施例と同じであり、その説明を省略する。
【００２６】
次に、この第４実施例の作用を説明する。
例えば、ハンドルを左に切ると、コントローラーＣが図示しない前輪用の電動モータを制御して、支持ロッド１にアシスト力を付与する。
このとき、ハンドルの操舵角が小さければ、第１実施例と同様、スイッチ機構２８、２９がオフであり、ソレノイド３９、４０は非励磁状態を維持する。したがって、ストッパーピン１２、１３が、それぞれ規制溝８、９内に位置している。
そして、コントローラーＣが後輪ｒを前輪ｆと同方向にさせるべく電動モータ７を駆動し、支持ロッド２を矢印２０方向に移動して、後輪ｒを左に転舵することは、第１実施例と同様である。。
このように、ハンドルの操舵角が小さければ、両ストッパーピン１２、１３が規制溝８、９内に位置するので、支持ロッド２のストロークを距離Ｌ1の範囲で規制する、同相・小舵角モードとなっている。
【００２７】
それに対して、ハンドルを左に切ったときにその操舵角が大きければ、第１実施例と同様、カム板２７のカム部２７ａがスイッチ機構２８に接触してオンにする。そして、スイッチ機構２８がオンになると、ソレノイド４０が励磁状態となり、プランジャ４１が図７の右方向に移動することになる。
プランジャ４１が図７の右方向に移動すると、リンク部材４４が第１連結部材４２を介して引っ張られ、かつ、リンク部材４５が第１連結部材４３を介して押されることになる。
したがって、リンク部材４４は、支点４４ａを中心に矢印４８方向に回動して、ストッパーピン１２をスプリング１８に抗して規制溝８から退避させる。同時に、リンク部材４５は、支点４５ａを中心に矢印４９方向に回動して、ストッパーピン１３をさらに規制溝９内に押し込むことになる
そして、コントローラーＣが、前輪舵角センサー３４から大舵角の信号を受け、後輪ｒを前輪ｆと反対方向に転舵することは、第１実施例と同様である。
このように、ハンドルを左に大きく切ったときには、ストッパーピン１２が規制溝８から退避するので、支持ロッド２のストロークをストッパーピン１３側の距離Ｌ2の範囲内で規制する、逆相・大舵角モードとなっている。
なお、ここではハンドルを左に切ったときについて説明したが、ハンドルを右に切ったときも同様である。
【００２８】
以上述べた第４実施例によれば、第１実施例と同様、ソレノイド３９、４０やスイッチ機構２８、２９が故障して作動不良になったときにも、スプリング１８、１９によって、ニュートラル状態を保つ。したがって、コントローラーＣが誤動作しても、支持ロッド２のストロークが距離Ｌ1の範囲で規制され、通常の２ＷＳ感覚に近い状態を維持できる。
また、いずれかのストッパーピンを退避させた逆相・大舵角モードのときに、万一センサーやコントローラ等が誤作動を起こし、不本意にも同相モードに切り替わったとしても、その最大舵角は、小舵角モードの規制範囲である距離Ｌ1に規制される。したがって、従来のように、舵角規制がないまま同相モードのもとで後輪が大きく切れてしまうことがなく、ドライバーの運転感覚が狂うのを防止できる。
しかも、この第４実施例では、プランジャ４１が移動して、いずれか一方のストッパーピンを規制溝から退避させたときに、いずれか他方のストッパーピンを積極的に規制溝内に押し込むことになる。したがって、少なくとも一本のストッパーピンを規制溝内に確実に位置させることができ、さらに信頼性を高めることができる。
【００２９】
図９に示す第５実施例は、第４実施例において、リンク部材４４、４５をカム部材５０、５１に変更した例である。
つまり、プランジャ４１に設けた第１連結部材４２、４３の先端に、カム部材５０、５１を連係させている。そして、このカム部材５０、５１のカム部５０ｂ、５１ｂに、ストッパーピン１２、１３が連結する第２連結部材４６、４７を引っ掛けている。このとき、スプリング１８、１９により、ストッパーピン１２、１３が規制溝８、９内に位置するニュートラル状態を保っている。
いま、例えば、ソレノイド４０を励磁して、プランジャ４１が図９の右方向に移動すると、カム部材５０が支点５０ａを中心に矢印４８方向に回動する。そして、そのカム部５０ｂが第２連結部４６を押し上げて、ストッパーピン１２をスプリング１８に抗して規制溝８から退避させる。
同時に、カム部材５１も、支点５１ａを中心に矢印４９方向に回動する。そして、そのカム部５１ｂが下がるので、それにともなって、ストッパーピン１３がスプリング１９の弾性力でさらに規制溝９内に挿入することになる。
なお、その他の構成、及び作用・効果については、第４実施例と全く同じであり、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３０】
図１０に示す第６実施例では、一つのカム部材５２で、ストッパーピン１２、１３を規制溝８、９に出入りさせている。
つまり、一対のカム部５３、５４を有するカム部材５２に、レバー部５５を設け、そのレバー部５５を第１連結部材５６に連結している。そして、一対のカム部５３、５４に、それぞれ第２連結部材４６、４７を引っ掛けている。このとき、スプリング１８、１９により、ストッパーピン１２、１３が規制溝８、９内に位置するニュートラル状態を保っている。
いま、例えば、ソレノイド４０を励磁して、プランジャ４１が図１０の右方向に移動すると、カム部材５２が支点５２ａを中心に矢印５７方向に回動する。
したがって、そのカム部５３が第２連結部４６を押し上げて、ストッパーピン１２をスプリング１８に抗して規制溝８から退避させる。同時に、カム部５４が下がるので、それにともなって、ストッパーピン１３がスプリング１９の弾性力でさらに規制溝９内に挿入することになる。
なお、その他の構成、及び作用・効果については、第４実施例と全く同じであり、ここではその詳細な説明を省略する。しかも、この第６実施例では、カム部材５２を一つにできるので、部品数を少なくでき、省スペース化、及びコストダウンが可能となる。
【００３１】
図１１に示す第７実施例では、カム部材の形状を変更している。つまり、カム部材をスライド部材５８から構成し、このスライド部材５８を、プランジャ４１に第１連結部材５９を介して連結している。そして、このスライド部材５８に形成した一対のカム部６０、６１に、第２連結部材６２、６３を連係させている。このとき、スプリング１８、１９により、ストッパーピン１２、１３が規制溝８、９内に位置するニュートラル状態を保っている。
いま、例えば、ソレノイド４０を励磁して、プランジャ４１が図１１の右方向に移動すると、スライド部材５８も右方向にスライドする。
したがって、そのカム部６１が第２連結部６３を押し上げて、ストッパーピン１３をスプリング１９に抗して規制溝９から退避させる。同時に、カム部６０に沿って第２連結部材６２が下がるので、ストッパーピン１２がスプリング１８の弾性力でさらに規制溝９内に挿入することになる。
ここでも、その他の構成、及び作用・効果については、第４実施例と全く同じであり、その詳細な説明を省略する。しかも、この第７実施例では、回転機構をなくすことができ、その構造が簡単になる。
なお、この第６実施例では、ピン１２、１３を出入させるときのプランジャ４１の移動方向が、第４〜６実施例と比べて逆になるので、スイッチング機構２８、２９との接続を逆にするなどしなければならない。
なお、これら第４から第７実施例では、規制溝８、９を第１実施例に基づいて配置しているが、もちろん第２実施例のように配置してもかまわない。
【００３２】
図１２に示す第８実施例では、一対の規制溝８、９を、支持ロッド２の円周方向に１８０度ずらして配置している。
また、プレート部材６４に二股部を形成し、この二股部の各片をストッパー片６６、６７として、それぞれ規制溝８、９内に挿入している。
このとき、ストッパー辺６６から、規制溝８の図１２（ａ）の右側における側面までの距離をＬ1とし、左側の側面までの距離をＬ2としている。また、ストッパー片６７から規制溝９の右側の側面までの距離をＬ2とし、左側の側面までの距離をＬ1としている。なお、これらＬ1及びＬ2については、上記各実施例と同じであり、その説明を省略する。
さらに、ソレノイド３９、４０を有するケーシング１００内に、摺動自在にプランジャ４１を組み込んでいる。ここでは、このプランジャ４１は、支持ロッド２の軸方向に対して垂直方向に移動することになる。
このようにしたプランジャ４１の両端に、第１連結部材４２、４３を介して、上記プレート部材６４を連係させている。そして、プレート部材６４にスプリング１８、１９の弾性力を作用させ、ストッパー片６６、６７が規制溝８、９内に位置するニュートラル状態を保っている。
【００３３】
いま、例えば、ソレノイド４０を励磁して、プランジャ４１が図１２（ａ）の下方向に移動すると、プレート部材６４が矢印６８方向にスライド移動する。
したがって、ストッパー片６７が、規制溝９から退避する。同時に、ストッパー片６６が、さらに規制溝８内に挿入することになる。
なお、その他の構成、及び作用・効果については、第４実施例と全く同じであり、ここではその詳細な説明を省略する。しかも、この第８施例では、規制溝８、９及び駆動手段の取付箇所を、支持ロッド２の円周方向に任意に決めることができ、取り付けの自由度を高めることができる。
また、この第８実施例では、プレート部材６４をスライド移動させているが、揺動させて、ストッパー片６６、６７を規制溝８、９に出入りさせてもかまわない。
【００３４】
図１３に示す第９実施例では、第４実施例におけるストッパーピン１２、１３に補助ストッパー部６９を設けている。
つまり、ストッパーピン１２、１３を、先端部と、この先端部よりも上側で、かつ、径を大きくした基端部とから構成している。そして、先端部をストッパーピンそのものとし、また、基端部を補助ストッパー部６９としている。ただし、先端部を、基端部に対して規制溝８、９の外側面方向にずらしている。
このようにした補助ストッパー部６９は、図１３に示すニュートラル状態で、は、規制溝８、９から退避した状態を保っている。そして、このときは、ストッパーピン１２、１３の先端部のみが規制溝８、９内に挿入し、支持ロッド２を距離Ｌ1の範囲で規制している。
それに対して、上記ニュートラル状態からプランジャ４１が移動すると、いずれかのストッパーピン１２あるいは１３が、規制溝８あるいは９にさらに挿入する。したがって、このストッパーピン１２あるいは１３側の補助ストッパー部６９が規制溝内に位置し、規制溝８あるいは９の内側面に対向することになる。
ここで、この補助ストッパー部６９が規制溝８あるいは９内に位置するときに、支持ロッド２が中立位置にあれば、補助ストッパー部６９から規制溝８あるいは９の内側面までの距離Ｌ3が、距離Ｌ1よりも小さくなる。
【００３５】
以上述べた第９実施例では、いずれか一方のストッパーピンが退避している逆相・大舵角モードのときに、いずれか他方のストッパーピンに設けた補助ストッパー部６９が規制溝内に位置する。したがって、不本意に同相モードに切り替わったとしても、同相方向への支持ロッド２のストロークは、距離Ｌ3の範囲で規制されることになる。そして、例えば、この距離Ｌ3をゼロにしておけば、後輪が同相に切られることがなく、操舵感覚が狂うのをより効果的に防止できる。
なお、ここでは、ストッパーピン１２、１３の基端部を補助ストッパー部６９としたが、例えば、ストッパーピン１２、１３に、別部材として補助ストッパー部６９を設けてもかまわない。
また、補助ストッパー部６９は、第４実施例に限らず、第５〜８実施例のいずれに用いてもよい。例えば、図１４には、第９実施例のストッパー片６６、６７に、板状の補助ストッパー部６９を設けた例を示す。
いずれにしろ、補助ストッパー部６９は、それが規制溝内に位置したときに、距離Ｌ1とした規制溝８、９の側面に対向するように設けなければならない。
【００３６】
図１５に示す第１０実施例では、第４実施例における規制溝８、９に補助ストッパー部６９を設けている。
つまり、規制溝８、９の内側面に段部を形成し、その底面側を補助ストッパー部６９としている。
そして、図１５に示すニュートラル状態では、ストッパーピン１２、１３の先端のみが規制溝８、９内に位置するので、ストッパーピン１２、１３の先端が段部にまで達せず、支持ロッド２は距離Ｌ1の範囲で移動できることになる。
それに対して、上記ニュートラル状態からプランジャ４１が移動すると、いずれかのストッパーピン１２あるいは１３が規制溝にさらに挿入する。したがって、このストッパーピン１２あるいは１３の先端が段部よりさらに下方に位置し、補助ストッパー部６９に対向することになる。
ここで、ストッパーピン１２あるいは１３が補助ストッパー部６９に対向したときに、支持ロッド２が中立位置にあれば、補助ストッパー部６９からストッパーピン１２あるいは１３までの距離Ｌ3が、距離Ｌ1よりも小さくなる。
【００３７】
この第１０実施例でも、第９実施例と同様、この距離Ｌ3をゼロにしておけば、万が一同相モードに切り替わったとしても、後輪が同相方向に転舵されてしまうことがない。
なお、ここでも、補助ストッパー部６９は第５〜８実施例のいずれに設けてもよく、一例として、図１６に第９実施例に補助ストッパー部６９を設けた例を示す。
また、いずれにしろ、補助ストッパー部６９は、規制溝８、９の距離Ｌ1とした側面に設けなければならない。例えば、第２実施例のように規制溝８、９を配置すれば、補助ストッパー部６９は規制溝８、９の外側面に設けなければならない。
以上述べた第１〜第１０実施例では、ストッパーピン１２、１３あるいはストッパー片６６、６７が、それぞれストッパー部材を構成しているものとする。
【００３８】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ソレノイドなどが故障して作動不良になったときにも、スプリングによって、ストッパー部材が規制溝内に位置するニュートラル状態を保つ。したがって、支持ロッドのストロークが距離Ｌ1の範囲内で規制され、もしコントローラーが誤動作しても、後輪が必要以上に転舵されることがなく、通常の２ＷＳ感覚に近い状態を保障することができる。
また、いずれか一方のストッパー部材を規制溝から退避させた逆相・大舵角モードのときに、センサーやコントローラ等が誤作動を起こして不本意にも同相モードに切り替わったとしても、支持ロッドの同相方向へのストロークは、ストッパー部材が挿入している側の規制溝までの距離Ｌ1で規制されることになる。したがって、従来のように、舵角規制がないまま同相モードのもとで後輪が大きく切れてしまうことがなく、ドライバーの運転感覚を狂わせることがない。
第２、３の発明によれば、コントローラーとは別の系統で駆動手段を制御するので、コントローラーの誤動作などに影響を受けず、さらに信頼性を高めることができる。
第４、５の発明によれば、規制溝を支持ロッドの外周面に軸方向に並べて形成するので、寸法の管理などを簡単にすることができる。
第６の発明によれば、駆動手段は、ストッパー部材にそれぞれ設けた一対のソレノイドからなるので、駆動手段の構成を簡単することができる。
【００３９】
第７、８の発明によれば、いずれか一方のストッパー部材を規制溝から退避させたときに、いずれか他方のストッパー部材を積極的に規制溝に挿入することとなる。したがって、少なくとも一本のストッパーピンを確実に規制溝内に位置させることができ、信頼性を高めることができる。
第９、１０の発明によれば、いずれか一方のストッパー部材を規制溝から退避させた逆相・大舵角モードのときに、不本意にも同相モードに切り替わったとしても、支持ロッドの同相方向へストロークは距離Ｌ3で規制されることになる。そして、この距離Ｌ3を距離Ｌ1よりも小さく、例えばほぼゼロにしておけば、逆相・大舵角モードのときに同相方向へ後輪が切れてしまうことがなく、ドライバーの運転感覚が狂うといった不都合をより効果的に防止することができる。
第１１発明によれば、メインモータに異常が発生した場合、サブモータによって支持ロッドを中立位置に保つことができるので、通常の２ＷＳ感覚を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の全体機構を示す回路図である。
【図２】第１実施例の後輪舵角規制機構の断面図である。
【図３】第１実施例のカム板とスイッチ機構との関係を示した説明図である。
【図４】第２実施例のストッパーピンと規制溝との関係を示した部分図である。
【図５】第３実施例の後輪舵角規制機構の断面図である。
【図６】第３実施例の全体機構を示す回路図である。
【図７】第４実施例の後輪舵角規制機構で、駆動手段を示す断面図である。
【図８】第４実施例の後輪舵角規制機構の作用を示したフローチャート図である。
【図９】第５実施例の後輪舵角規制機構で、駆動手段を示す断面図である。
【図１０】第６実施例の後輪舵角規制機構で、駆動手段を示す断面図である。
【図１１】第７実施例の後輪舵角規制機構で、駆動手段を示す断面図である。
【図１２】第８実施例を後輪舵角規制機構を示す図であり、図（ａ）が駆動手段を示す断面図であり、図（ｂ）が図（ａ）のｂ方向から見た断面図である。
【図１３】第９実施例を示す図であり、第４実施例の後輪舵角規制装置のストッパーピンに、補助ストッパー部を設けた一部拡大図である。
【図１４】第８実施例の後輪舵角規制装置で、ストッパー片に補助ストッパー部を設けた例を示す図である。
【図１５】第１０実施例を示す図であり、第４実施例の後輪舵角規制装置の規制溝に、補助ストッパー部を設けた一部拡大図である。
【図１６】第８実施例の後輪舵角規制装置で、規制溝に補助ストッパー部を設けた例を示す図である。
【符号の説明】
１ 支持ケース
２ 支持ロッド
７ 電動モータ
８ 、９ 規制溝
１２、１３ ストッパーピン
１４、１５ ソレノイド
１８、１９ スプリング
ｒ 後輪
ｆ 前輪
２８、２９ 舵角検出手段としてのスイッチ機構
３７ サブモータ
３８ 電磁クラッチ
３９、４０ ソレノイド
４１ プランジャ
４４、４５ リンク部材
５０、５１、５２ カム部材
６４ プレート部材
６６、６７ ストッパー片
６９ 補助ストッパー部

Claims (11)

1. 前輪の操舵状態に関連して、後輪を前輪と同相モードで転舵したり逆相モードで転舵したりする四輪操舵車における後輪蛇角を、同相モードで小舵角に規制し、逆相モードで大舵角に規制する後輪舵角規制装置において、両端を後輪に連係した支持ロッドと、この支持ロッドに設けた一対の規制溝と、支持ロッドをその軸方向に移動自在に支持する支持部材と、規制溝に出入自在にした一対のストッパー部材と、両ストッパー部材が規制溝内に位置するニュートラル状態を保つスプリングと、このスプリングに抗してストッパー部材を規制溝から退避させる駆動手段とを備え、しかも、支持ロッドが中立位置にあるとき、一方のストッパー部材から、このストッパー部材が位置する規制溝の一方向側の側面までの距離をＬ1、他方向側の側面までの距離Ｌ2とし、また、他方のストッパー部材から、このストッパー部材が位置する規制溝の一方向側の側面までの距離をＬ2、他方向側の側面までの距離Ｌ1とし、距離Ｌ1を距離Ｌ2よりも小さくする一方、両ストッパー部材が規制溝内に位置するニュートラル状態では、支持ロッドのストロークを距離Ｌ1で規制する小舵角モードとし、かつ、いずれかのストッパー部材を規制溝から退避させた状態では、支持ロッドのストロークを距離Ｌ2で規制する大舵角モードとする構成としたことを特徴とする後輪舵角規制装置。
2. ハンドルの操舵方向及び操舵角を検出する操舵角検出手段を設けるとともに、この操舵角検出手段で検出した操舵方向及び操舵角に応じて、ストッパーピンをニュートラル状態に保ったり、駆動手段を駆動していずれかのストッパー部材を退避させたりすることを特徴とする請求項１に記載の後輪舵角規制装置。
3. 操舵角検出手段と、少なくともこの操舵角検出手段に関連して駆動手段を駆動する駆動回路とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の後輪舵角規制装置。
4. 一対の規制溝を、支持ロッドの外周面に軸方向に並べて形成するとともに、支持ロッドが中立位置にあるとき、両ストッパー部材を規制溝内で互いに接近する位置関係に偏って配置し、しかも、各ストッパー部材から規制溝の内側面までの距離をＬ1とし、また、各ストッパー部材から規制溝の外側面までの距離をＬ2としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一の請求項に記載の後輪舵角規制装置。
5. 一対の規制溝を、支持ロッドの外周面に軸方向に並べて形成するとともに、支持ロッドが中立位置にあるとき、両ストッパー部材を規制溝内で互いに離れる位置関係に偏って配置し、しかも、各ストッパー部材から規制溝の外側面までの距離をＬ1とし、また、各ストッパー部材から規制溝の内側面までの距離をＬ2としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一の請求項に記載の後輪舵角規制装置。
6. 駆動手段は、各ストッパー部材に連係させた一対のソレノイドからなり、これらソレノイドは、励磁状態でストッパー部材をスプリングに抗して規制溝から退避させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一の請求項に記載の後輪舵角規制装置。
7. 駆動手段は、軸方向に往復移動自在としたプランジャと、このプランジャを移動させるソレノイドと、プランジャに連係させたリンク部材あるいはカム部材とからなり、しかも、リンク部材あるいはカム部材にストッパー部材を連係させるとともに、ソレノイドを励磁してプランジャを移動させると、その方向に応じて、上記リンク部材あるいはカム部材がいずれか一方のストッパー部材を規制溝から退避させ、かつ、いずれか他方のストッパー部材を規制溝にさらに挿入する構成にしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一の請求項に記載の後輪舵角規制装置。
8. 一対の規制溝を支持ロッドの円周方向に１８０度ずらして配置する一方、駆動手段は、軸方向に往復移動自在としたプランジャと、このプランジャを移動させるソレノイドと、プランジャに連係してスライドあるいは揺動するプレート部材と、このプレート部材に設け、支持ロッドを跨がせた二股部とからなり、しかも、二股部に互いに対向させて一対のストッパー部材を設けるとともに、ソレノイドを励磁してプランジャを移動させると、その方向に応じて、上記プレート部材がスライドあるいは揺動し、いずれか一方のストッパー部材を規制溝から退避させ、かつ、いずれか他方のストッパー部材を規制溝にさらに挿入する構成にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一の請求項に記載の後輪舵角規制装置。
9. ストッパー部材に補助ストッパー部を設けるとともに、この補助ストッパー部は、ニュートラル状態のときに規制溝から退避した状態を保ち、かつ、ニュートラル状態からストッパー部材を規制溝にさらに挿入したときに規制溝内に位置する構成とし、しかも、補助ストッパー部が規制溝内に位置した状態では、補助ストッパー部から、距離Ｌ1とした規制溝の側面までの距離Ｌ3が、距離Ｌ1よりもよりも小さくなっていることを特徴とする請求項７又は８記載の後輪舵角規制装置。
10. 距離Ｌ1とした規制溝の側面に補助ストッパー部を設けるとともに、この補助ストッパー部は、ニュートラル状態のときにストッパー部材と対向せず、かつ、ニュートラル状態からストッパー部材を規制溝にさらに挿入したときにこのストッパー部材と対向する構成とし、しかも、ストッパー部材と対向した状態では、この補助ストッパー部からストッパー部材までの距離Ｌ3が、距離Ｌ1よりもよりも小さくなっていることを特徴とする請求項７又は８記載の後輪舵角規制装置。
11. 後輪を転舵するメインモータとは別に設けたフェール用のサブモータと、このサブモータの出力軸を支持ロッドに連係したり、その連係を遮断したりする電磁クラッチとを備え、メインモータに異常が発生した場合、サブモータは電磁クラッチを介して駆動力を付与し、支持ロッドを中立位置に戻す構成にしたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一の請求項に記載の後輪舵角規制装置。

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