JPS61108070A - Four-wheel steering device for car - Google Patents
Four-wheel steering device for carInfo
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- JPS61108070A JPS61108070A JP59229130A JP22913084A JPS61108070A JP S61108070 A JPS61108070 A JP S61108070A JP 59229130 A JP59229130 A JP 59229130A JP 22913084 A JP22913084 A JP 22913084A JP S61108070 A JPS61108070 A JP S61108070A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering 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
- B62D7/148—Steering 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 provided with safety devices
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は前輪の操舵に応じて後輪も転舵することができ
る4輪操舵装置に関し、さらに詳、シフは前輪に対する
後輪の転舵比を車速等に応じて可変制御できるようにし
た4輪操舵装置に関するものである。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a four-wheel steering device that can also steer the rear wheels in accordance with the steering of the front wheels. The present invention relates to a four-wheel steering device that can variably control the ratio according to vehicle speed and the like.
(従来技術)
従来4輪車両の操舵はステアリングホイールによって前
輪のみを転舵するのが普通であったが、前輪のみを転舵
するのでは走行状況によって後輪に横すべりが生じたり
、旋回半径に限度があって小まわりが効かないなどの操
縦性、操向性の点から問題が指摘され、この点に鑑み最
近前輪と共に後輪をも転舵する4輪操舵装置が提案、研
究されている。(Prior art) Conventionally, four-wheeled vehicles were typically steered by using a steering wheel to steer only the front wheels. However, steering only the front wheels may cause the rear wheels to skid depending on the driving conditions, or the turning radius may be affected. Problems have been pointed out in terms of maneuverability and steering, such as the limited ability to make small turns, and in light of this, a four-wheel steering system that steers the rear wheels as well as the front wheels has recently been proposed and researched. .
即ち4輪操舵装置では比較的高速での走行時に前輪の転
舵方向と同一の方向に後輪を転舵すればくこれを同位相
転舵という)、前、後輪に同時に横方向の力が加わるの
で操舵輪操舵からの位相のおくれがなく、車両の姿勢を
旋回円の接線上にほぼ保つことが出来、例えば高速走行
時のレーンチェンジなどもスムーズに行なえる。又極低
速走行時に前輪の転舵方向と逆方向に後輪を転舵すれば
(これを逆位相転舵という)、車両の向きを大きく変化
出来るので縦列駐車や車庫入れなどに便利である。In other words, with a four-wheel steering system, when driving at relatively high speeds, if the rear wheels are steered in the same direction as the front wheels (this is called in-phase steering), lateral forces are applied to the front and rear wheels at the same time. Because of this, there is no phase lag from the steering wheel steering, and the attitude of the vehicle can be maintained almost on the tangent to the turning circle, allowing smooth lane changes, for example, when driving at high speeds. Also, if the rear wheels are steered in the opposite direction to the front wheels when driving at very low speeds (this is called reverse phase steering), the direction of the vehicle can be changed significantly, which is convenient for parallel parking or parking in a garage.
さらに比較的高速では前輪を大きく転舵することはなく
、前輪を大きく転舵するのは比較的低速での走行時であ
ることを考えると、前輪が小さく転舵される範囲では後
輪をも同一方向に転舵し、大きく転舵する時には後輪を
逆方向に転舵する4輪操舵装置が求められることが判る
。Furthermore, considering that the front wheels are not steered significantly at relatively high speeds, and the front wheels are steered significantly when driving at relatively low speeds, the rear wheels are also steered within the range where the front wheels are steered small. It can be seen that a four-wheel steering system is required that steers the rear wheels in the same direction and steers the rear wheels in the opposite direction when turning a large amount.
このようなことから、前輪の転舵角に対して後輪の転舵
角の比、すなわち転舵比を任意に可変制御できる機構を
設け、車速、前輪転舵角等に応じて転舵比を可変制御し
操縦性、走行安定性等の向上を図ることが提案されてい
る。例えば、特開昭59−26364号に開示されてい
るように、一端が前輪転舵装置からの転舵力伝達軸に連
結し、他端が後輪転舵用タイロッドに連結した連結コン
ドの他端をアーム部材にも連結し、ウオームギヤ機構を
介してアーム部材を揺動させることにより連結コンドの
他端の回転軌跡を可変とし転舵比を制御できるようにし
た装置がある。さらに、本出願人は、前輪転舵装置から
の転舵力伝達軸に連結したベベルギヤ機構と、ウオーム
ギヤ機構により作動される揺動部材を介して揺動面の方
向が 可変となった連結コンドとを用いて転舵力を可変
制御できるようにした装置を提案している(本装置につ
いては後述する)。For this reason, we have provided a mechanism that can arbitrarily variably control the ratio of the steering angle of the rear wheels to the steering angle of the front wheels, that is, the steering ratio, and adjust the steering ratio according to vehicle speed, front wheel steering angle, etc. It has been proposed to perform variable control to improve maneuverability, driving stability, etc. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-26364, one end of a connecting condo is connected to a steering force transmission shaft from a front wheel steering device, and the other end is connected to a tie rod for rear wheel steering. There is a device in which the rotor is also connected to an arm member and the arm member is swung through a worm gear mechanism, thereby making it possible to vary the rotation locus of the other end of the connected condo and control the steering ratio. Furthermore, the applicant has proposed a connecting condo in which the direction of the swinging surface is variable via a swinging member operated by a bevel gear mechanism connected to a steering force transmission shaft from a front wheel steering device and a worm gear mechanism. proposed a device that can variably control the steering force using the following method (this device will be described later).
このような、転舵比を可変制御できる装置においては、
揺動アームもしくは揺動部材を揺動させ揺動角の大きさ
に応じて転舵比を調整するものであり、この揺動はステ
ップモータ等の外部駆動手段によって行なわれ、揺動角
の大きさは車速、前輪転舵角等の検出信号に基づいて、
電気コントローラ等により制御されるようになっている
。このため、外部駆動手段の故障、コントローラの誤作
動等が生じた時には、揺動角の制御が不能となり、操縦
性、走行安定性が即って悪くなり安全性の点からも好ま
しく°ないという問題がある。In such a device that can variable control the steering ratio,
The steering ratio is adjusted according to the size of the swing angle by swinging the swing arm or the swing member.This swing is performed by an external drive means such as a step motor, and depending on the size of the swing angle. Based on detection signals such as vehicle speed and front wheel steering angle,
It is controlled by an electric controller or the like. Therefore, in the event of a failure of the external drive means, malfunction of the controller, etc., it becomes impossible to control the swing angle, which immediately deteriorates maneuverability and running stability, which is undesirable from a safety point of view. There's a problem.
(発明の目的)
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、転舵
比を調整するためのコントローラの誤作動、揺動部材を
揺動させる駆動手段の故障等が生じた場合にも、揺動角
の極端な変動を防止でき、操縦性、走行安定性が極端に
損なわれるのを防止できるようにして安全性の向上を図
った車両の4輪操舵装置を提供することを目的とするも
のである。(Purpose of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is intended to solve the problem when a malfunction of the controller for adjusting the steering ratio or a failure of the drive means for swinging the swinging member occurs. Another object of the present invention is to provide a four-wheel steering system for a vehicle that can prevent extreme fluctuations in the rocking angle and prevent extreme deterioration of maneuverability and running stability, thereby improving safety. That is.
(発明の構成)
本発明の4輪操舵装置は、前輪転舵を行なうステアリン
グ機構の転舵力の一部を動力伝達系を介して後輪転舵部
材に伝えて前輪とともに後輪の転舵も行なえるようにな
した@置である。(Structure of the Invention) The four-wheel steering device of the present invention transmits a part of the steering force of the steering mechanism that steers the front wheels to the rear wheel steering member via the power transmission system, and steers the rear wheels as well as the front wheels. This is an @ placement that allows you to do this.
動力伝達系の途中に後輪への転舵力の伝達比を変える転
舵比可変機構を配し、この転舵比可変機構がこの機構の
駆動ギヤと、これに噛合してJil勤し転舵比を変更す
る部材を移動させて転舵比を変更させる揺動ギヤと、駆
動ギヤを支持するケースに設けられて揺動ギヤの所定量
以上の揺動を規制するストッパとを有することを特徴と
するものである。A variable steering ratio mechanism that changes the transmission ratio of the steering force to the rear wheels is placed in the middle of the power transmission system, and this variable steering ratio mechanism meshes with the drive gear of this mechanism to achieve high speed steering. A swing gear that changes the steering ratio by moving a member that changes the steering ratio, and a stopper that is provided in a case that supports the drive gear and restricts the swing gear from swinging beyond a predetermined amount. This is a characteristic feature.
(実 施 例) 以下、図面により本発明の実施例について説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明に係る4輪操舵装置の1実施例を示す概
略図である。ステアリングホイール1はステアリングシ
ャフト1aを介して第1ビニオン2と連結し、第1ピニ
オン2は車幅方向に摺動自在な第1ラツク軸3のラック
と噛合する。第1ラツク軸3の両端には右および外用タ
イロッド4a、 4bが連結し、タイロッド4a、 4
bは右および左角前輪6aを車体に対し転舵自在に支持
するナックル5a。FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a four-wheel steering system according to the present invention. The steering wheel 1 is connected to a first pinion 2 via a steering shaft 1a, and the first pinion 2 meshes with a rack of a first rack shaft 3 that is slidable in the vehicle width direction. Right and external tie rods 4a, 4b are connected to both ends of the first rack shaft 3, and the tie rods 4a, 4
Reference numeral b denotes a knuckle 5a that supports the right and left front wheels 6a to the vehicle body so as to be steerable.
5bのアームと連結する(なお、左右対称なので左側の
タイロッド4b、ナックル5b、前輪6bは図示せず)
。このため、ステアリングホイール1の操作に応じて第
1ラツク軸3が車幅方向に移動し、この移動がタイロッ
ド4a、 4bを介してナックル5a。Connect with arm 5b (note that the left tie rod 4b, knuckle 5b, and front wheel 6b are not shown because they are symmetrical)
. Therefore, the first rack shaft 3 moves in the vehicle width direction in response to the operation of the steering wheel 1, and this movement moves to the knuckle 5a via the tie rods 4a and 4b.
5bに伝わり前輪6a、 6bが転舵される。5b, and the front wheels 6a and 6b are steered.
一方、第1ラツク軸3には第1ラツク軸3と平行な第2
ラツク軸7が連結部1aを介して一体に連結され、第2
ラツク軸7のラックには後輪へ伝える転舵力を得るため
の第2ビニオン8が噛合している。このため、第1ラツ
ク軸3が車幅方向に動かされると、同時に第2ラツク軸
7も同方向に肋かされ、第2ビニオン8が回転される。On the other hand, the first rack shaft 3 has a second rack parallel to the first rack shaft 3.
A rack shaft 7 is integrally connected via a connecting portion 1a, and a second
A second pinion 8 is meshed with the rack of the rack shaft 7 to obtain steering force to be transmitted to the rear wheels. Therefore, when the first rack shaft 3 is moved in the vehicle width direction, the second rack shaft 7 is also moved in the same direction, and the second pinion 8 is rotated.
この第2ビニオン8の回転は、第2ビニオン8と連結す
る動力伝達シャフト9を介して転舵比可変機構10に伝
えられ、ここで調整される転舵比に応じて後輪が転舵さ
れる。このようにして、前輪転舵に応じて後輪転舵を行
なわせることができるようになっている。The rotation of the second pinion 8 is transmitted to the variable steering ratio mechanism 10 via a power transmission shaft 9 connected to the second pinion 8, and the rear wheels are steered according to the steering ratio adjusted here. Ru. In this way, the rear wheels can be steered in accordance with the front wheels steered.
次に、転舵比可変機構10について説明する。前端が第
2ビニオン8と連結した動力伝達シャフト9のI端は第
3ビニオン11と連結し、第3ピニオン11は回転軸1
2bが車体に支持されたベベルギヤ12と噛合する。ベ
ベルギヤ12の周上の1ケ所には、コンド支持孔12a
が形成され、このロッド支持孔12a内に連結ロッド1
3がベベルギヤ12に対し回動自在で且つロッド13の
軸方向摺動自在に挿入される。ロッド13の一端13a
は、パワーステアリング用のコントロールバルブ15を
介して後輪転舵用の第3ラツク軸11と結合する結合ア
ーム14a 、 14bとボールジヨイントにより連結
する。第3ラツク軸17は後輪用ギヤボックス1ら内に
車体幅方向摺動自在に保持され、第3ラツク軸17の両
端は右および左円タイロッド18a 、 18bを介し
て右および衣用ナックル19a 、 19bと連結する
。右および衣用ナックル19a 、 19bは車体に対
して転舵自在に後輪20a 、 20bを支持するため
、第3ラツク軸17の車幅方向の動きにより後輪が転舵
される。なお、タイロッド、ナックル、後輪は左右対称
であるため右側のみを図示している。第3ラツク軸11
の車幅方向の動きは、ベベルギヤ12の回転に伴う連結
ロッド13の一端13aの車幅方向の移動が結合アーム
14a 、 14bを介して第3ラツク軸17に伝えら
れて行なわれる。この時、結合アーム14a 、 14
b上に設置されたコントロールバルブ15の作用により
、ポンプ21からの圧油が後輪用ギヤボックス16内の
シリンダ内に適宜送られ第3ラツク軸11の移動をアシ
ストするようになっている。Next, the variable steering ratio mechanism 10 will be explained. The front end of the power transmission shaft 9 is connected to the second pinion 8. The I end of the power transmission shaft 9 is connected to the third pinion 11, and the third pinion 11 is connected to the rotation shaft 1.
2b meshes with a bevel gear 12 supported by the vehicle body. At one location on the circumference of the bevel gear 12, there is a condo support hole 12a.
is formed, and the connecting rod 1 is inserted into this rod support hole 12a.
3 is rotatably inserted into the bevel gear 12 and slidably in the axial direction of the rod 13. One end 13a of the rod 13
are connected by a ball joint to connecting arms 14a and 14b which are connected to the third rack shaft 11 for steering the rear wheels via a control valve 15 for power steering. The third rack shaft 17 is held slidably in the rear wheel gear box 1 in the vehicle width direction, and both ends of the third rack shaft 17 are connected to the right and left knuckles 19a via right and left circular tie rods 18a and 18b. , 19b. Since the right knuckles 19a and 19b support the rear wheels 20a and 20b so as to be steerable relative to the vehicle body, the rear wheels are steered by movement of the third rack shaft 17 in the vehicle width direction. Note that the tie rod, knuckle, and rear wheel are symmetrical, so only the right side is shown. Third rack shaft 11
Movement in the vehicle width direction is carried out by the movement of one end 13a of the connecting rod 13 in the vehicle width direction accompanying the rotation of the bevel gear 12 being transmitted to the third rack shaft 17 via the connecting arms 14a, 14b. At this time, the connecting arms 14a, 14
By the action of the control valve 15 installed on the rear wheel b, pressure oil from the pump 21 is appropriately sent into the cylinder in the rear wheel gear box 16 to assist the movement of the third rack shaft 11.
次に、ベベルギヤ12の回転に応じて連結ロッド13の
一端13aを車幅方向に移動させる機構について説明す
る。連結ロッド13の他端13bはボールジヨイントを
介して振子アーム22の先端と連結し、この振子アーム
22はこのアーム22と直角な揺動軸23と結合し、こ
の揺動軸23を中心に回転自在となっている。この揺動
軸23は、垂直に延びた揺動支持軸24により水平面内
に延びて支持され、揺動支持軸24の回転に応じて水平
面内で揺動するようになっている。この揺動軸23の揺
動に応じて振子アーム22の回転面が傾くため、ベベル
ギヤ12の回転に応じて連結ロッド13の一端13aが
車幅方向へ動かされる割合が変動する。Next, a mechanism for moving one end 13a of the connecting rod 13 in the vehicle width direction in accordance with the rotation of the bevel gear 12 will be described. The other end 13b of the connecting rod 13 is connected to the tip of a pendulum arm 22 via a ball joint, and this pendulum arm 22 is connected to a swing shaft 23 that is perpendicular to this arm 22. It can be rotated freely. The swing shaft 23 extends and is supported in a horizontal plane by a swing support shaft 24 extending vertically, and swings in the horizontal plane in accordance with the rotation of the swing support shaft 24. Since the rotating surface of the pendulum arm 22 is tilted in accordance with the swinging of the swing shaft 23, the rate at which the one end 13a of the connecting rod 13 is moved in the vehicle width direction varies in accordance with the rotation of the bevel gear 12.
この作動を、第2図に示す上記転舵比可変機構の平面概
略図を用いて説明する。まず、揺動軸23が車幅方向に
延びてベベルギヤ12の回転軸12bと同一直線上に位
置する時を考える。なおイ連結ロッド13の一9113
aもベベルギヤ12の回転軸線上に位置する。この時に
、ベベルギヤ12が回転されると、連結ロッド13は一
端13a−を頂点として連結ロッド13を稜線とする円
錐面上を移、動じ、振子アーム22はこの円錐の底面上
を移動する。このため、ベベルギヤ9が回転しても、一
端13aは移動しない。すなわち、この時には前輪の転
舵に対して後輪は転舵されない状態になる。この状態か
ら揺動支持軸24を回転させて、図示の如く揺動軸23
を水平面内で反時計回りに“e”だけ傾けると、振子ノ
ー6220回転面も上記円錐の底面に対して“θ″だけ
傾く。このため、例えば、ベベルギヤ12を回転させ、
第2図において連結ロッド13とへベルギヤ12の回転
軸12bとのなす角がαlとなるようにすると、連結ロ
ッド13の他端13bは13b′ の位置に距離#dl
゛lだけ移動し、このため一端13aも13a′の位置
にほぼ同距離だけ移動する。この移動により第3ラツク
軸17が同様に移動され後輪の転舵がなされる。この図
から判るように、前輪転舵角に対する後輪中長舵角の割
合、すなわち転舵比はベベルギヤ12の回転に対する連
結ロッド13の−端13aの移動量と同じであり、揺動
軸23の水平面内での傾き“θ゛′の大きさに応じて転
舵比を変えることができる。さらに、揺動軸23は上記
の如く反時計回りに傾かきるのみならず時計回りにも傾
かせることができ、この時にはベベルギヤ12の回転に
対する連結ロッド13の−rA13aの移動方向が上記
の場合と逆になる。これにより、前輪に対し後輪を同位
相にも逆位相にも転舵させることができる。This operation will be explained using a schematic plan view of the variable steering ratio mechanism shown in FIG. First, consider the case where the swing shaft 23 extends in the vehicle width direction and is located on the same straight line as the rotation shaft 12b of the bevel gear 12. Note that the connecting rod 13 is 9113.
a is also located on the rotation axis of the bevel gear 12. At this time, when the bevel gear 12 is rotated, the connecting rod 13 moves and moves on a conical surface with one end 13a as the apex and the connecting rod 13 as the ridgeline, and the pendulum arm 22 moves on the bottom surface of this cone. Therefore, even if the bevel gear 9 rotates, the one end 13a does not move. That is, at this time, the rear wheels are not steered while the front wheels are steered. From this state, the swing support shaft 24 is rotated, and the swing support shaft 24 is rotated as shown in the figure.
When the pendulum is tilted counterclockwise by "e" in the horizontal plane, the surface of rotation of the pendulum no. 6220 is also tilted by "θ" with respect to the base of the cone. For this reason, for example, by rotating the bevel gear 12,
In FIG. 2, if the angle between the connecting rod 13 and the rotating shaft 12b of the hevel gear 12 is set to be αl, the other end 13b of the connecting rod 13 will be at the position 13b' at a distance #dl.
Therefore, one end 13a also moves approximately the same distance to the position 13a'. As a result of this movement, the third rack shaft 17 is similarly moved and the rear wheels are steered. As can be seen from this figure, the ratio of the rear wheel medium-long steering angle to the front wheel steering angle, that is, the steering ratio, is the same as the amount of movement of the - end 13a of the connecting rod 13 with respect to the rotation of the bevel gear 12, and the swing shaft 23 The steering ratio can be changed depending on the magnitude of the inclination "θ゛'" in the horizontal plane.Furthermore, the swing shaft 23 can be tilted not only counterclockwise as described above but also clockwise. In this case, the moving direction of -rA13a of the connecting rod 13 with respect to the rotation of the bevel gear 12 is opposite to the above case.Thereby, the rear wheels can be steered in the same phase or in the opposite phase with respect to the front wheels. I can do it.
次いで、上記揺動軸23の水平面内での揺動を行なわせ
る機構を説明する。揺動軸23は、垂直に延びた揺動支
持@24により水平面内に延びて支持されるのであるが
、この揺動支持軸24には先端にギヤ25aを有する揺
動ギヤ25が固設され、この揺動ギヤ25の揺動支持軸
24を中心とする揺動により揺動支持軸24が回され揺
動軸23が揺動される。揺動ギヤ25のギヤ25aはウ
オーム26と噛合し、このウオーム26はステップモー
タ29の出力軸29aに設けられた第1かさ歯車28お
よびこれと噛合しウオーム26と同軸26a上に設けら
れた第2かさllI串27を介してステップモータ29
により回転される。このステップモータ29の回転は、
揺動支持軸24上に設けられ揺動軸23の揺動角を検知
する揺動角センサ30および車速を検知する車速センサ
31からの検知信号を受けた電気コントローラ32から
の制御信号に基づいて制御される。Next, a mechanism for swinging the swing shaft 23 in a horizontal plane will be explained. The swing shaft 23 extends in a horizontal plane and is supported by a swing support @24 extending vertically, and a swing gear 25 having a gear 25a at the tip is fixed to the swing support shaft 24. The swinging of the swinging gear 25 about the swinging support shaft 24 rotates the swinging support shaft 24, and the swinging shaft 23 swings. The gear 25a of the swing gear 25 meshes with a worm 26, and the worm 26 meshes with a first bevel gear 28 provided on the output shaft 29a of the step motor 29 and a first bevel gear 28 provided on the same axis as the worm 26. Step motor 29 via two skewers 27
Rotated by The rotation of this step motor 29 is
Based on control signals from an electric controller 32 that receives detection signals from a swing angle sensor 30 provided on the swing support shaft 24 to detect the swing angle of the swing shaft 23 and a vehicle speed sensor 31 to detect vehicle speed. controlled.
電気コントローラ32による制御の1例を示すのが第3
図のグラフであり、このように車速に応じてハンドル舵
角(前輪転舵角)に対する後輪転舵角、すなわち転舵比
を変えるようにしている。本例においては、低速領域に
おいては後輪を逆位相に転舵させ旋回性の向上を図り、
高速領域では同位相に転舵させ走行安定性の向上を図っ
ている。The third example shows an example of control by the electric controller 32.
In this way, the rear wheel steering angle relative to the steering wheel steering angle (front wheel steering angle), that is, the steering ratio, is changed according to the vehicle speed. In this example, in the low speed range, the rear wheels are steered in opposite phases to improve turning performance.
At high speeds, the wheels are steered in the same phase to improve driving stability.
第4図は、転舵比可変機構10のうちのステップモータ
29により揺動ギヤ25を揺動させる部分を示す断面図
であり、この部分について詳細に説明する。転舵比可変
機構10のケーシング34にステップモータ29が固定
され、ケーシング34内に突出したステップモータ29
の出力軸29aには第1かさ歯車28が固定される。こ
の第1かぎ歯車28に噛合する第2かさ歯車21はウオ
ーム軸26aに固定され、ウオーム軸26aはベアリン
グ35.37を介してケーシング34に支持されている
。このウオーム軸26aに取り付けられたウオーム26
は揺動ギヤ25のギヤ25aと噛合し、ウオーム26の
回転に応じて揺動ギヤ25は揺動支持軸24を中心とし
て揺動するようになっている。FIG. 4 is a sectional view showing a portion of the variable steering ratio mechanism 10 in which the swing gear 25 is swung by the step motor 29, and this portion will be described in detail. A step motor 29 is fixed to the casing 34 of the variable steering ratio mechanism 10, and the step motor 29 protrudes into the casing 34.
A first bevel gear 28 is fixed to the output shaft 29a. The second bevel gear 21 meshing with the first hooked gear 28 is fixed to a worm shaft 26a, and the worm shaft 26a is supported by the casing 34 via bearings 35 and 37. The worm 26 attached to this worm shaft 26a
meshes with the gear 25a of the swing gear 25, and the swing gear 25 swings about the swing support shaft 24 in accordance with the rotation of the worm 26.
このため、前述のように電気コントローラ32からの制
御信号に基づいてステップモータ29が駆動されると、
かさ歯車27.28、ウオーム26等を介して揺動ギヤ
25が揺動され、その結果、揺動支持軸24を介して揺
動@23が揺動され転舵比の可変制御が行なわれる。こ
の時、ステップモータ29の回転に対する揺動ギヤ25
の揺動に遊びがあったのでは、その分だけ前輪転舵に対
し後輪転舵角のズレが生じ好ましくないため、ステップ
モータ29と揺動ギヤ25との間の伝達系の遊び、ガタ
をできる限り小さくするようにしなければならない。こ
のため、ウオーム軸26aを支えるベアリング35(図
中上側)の側面に■ばね36を配してウオーム軸26a
の軸方向の遊びをなくすようにしている。さらに、矢印
A−Aに沿って断面した第5図に示すように、もう一方
のベアリング37のアウターレース38の外周に180
°離れた2ケ所の平面38a 、 38aを形成すると
ともにこの平面が当接する案内部材40.40に沿って
図中左右方向にベアリング37が摺動自在となし、この
ベアリング37の7ウターレース38を板ばね39によ
り右方に付勢している。これにより、ウオーム26をギ
ヤ25aに付勢し、バックラッシュによるウオーム26
とギヤ25aとの間のガタの発生を抑えている。Therefore, when the step motor 29 is driven based on the control signal from the electric controller 32 as described above,
The swing gear 25 swings via the bevel gears 27, 28, the worm 26, etc., and as a result, the swing @23 swings via the swing support shaft 24, thereby performing variable control of the steering ratio. At this time, the swing gear 25 responds to the rotation of the step motor 29.
If there is any play in the rocking of the oscillating gear, the rear wheel steering angle will be undesirably deviated from the front wheel steering. We must try to make it as small as possible. For this reason, a spring 36 is arranged on the side surface of a bearing 35 (upper side in the figure) that supports the worm shaft 26a.
This is to eliminate play in the axial direction. Furthermore, as shown in FIG. 5, which is a cross-sectional view taken along the arrow A-A, the outer race 38 of the other bearing 37 has a diameter of 180 mm.
A bearing 37 is configured to be able to slide freely in the left and right directions in the figure along a guide member 40, 40 that forms two planes 38a, 38a separated by 38 degrees, and that these planes come into contact with. It is biased to the right by a spring 39. As a result, the worm 26 is urged against the gear 25a, and the worm 26 due to backlash is
This suppresses the occurrence of play between the gear 25a and the gear 25a.
一方、第3図で説明したように転舵比は一定範囲内で制
御され、揺動ギヤ25の揺!lJ範囲も一定範囲に限ら
れる。このため、この一定範囲を超えて揺動ギヤ25が
揺動しないように、2本のストッパビン33a 、 3
3bがケーシング34に固設されている。On the other hand, the steering ratio is controlled within a certain range as explained in FIG. The lJ range is also limited to a certain range. Therefore, two stopper bins 33a, 3 are provided to prevent the swing gear 25 from swinging beyond this certain range.
3b is fixed to the casing 34.
このため、例えばステップモータの故障、電気コントロ
ーラ32の暴走等によりI!!!動ギヤ25が上記一定
範囲を超えて揺動しようとしてもストッパピン33a
、 33bによりそれ以上の揺動が制限されるため、転
舵比が無制限に変動することがなく、安全性を確保でき
る。また、この装置の組立時において、揺動角センサ3
0に対する揺動ギ%y25の位置決めに際し、例えば第
4図で鎖線で示すようにストッパピン33aに当てた位
置に揺動ギヤ25を保持しこれに対して角度センサ30
の値を設定すれば、位置決め治具等を用いることなく位
置決めが可能となり、組立性が向上する。For this reason, for example, if the step motor breaks down or the electric controller 32 goes out of control, the I! ! ! Even if the moving gear 25 attempts to swing beyond the above-mentioned certain range, the stopper pin 33a
, 33b restricts further rocking, so the steering ratio does not fluctuate indefinitely, and safety can be ensured. Also, when assembling this device, the swing angle sensor 3
When positioning the swing gear %y25 relative to 0, for example, the swing gear 25 is held in a position against the stopper pin 33a as shown by the chain line in FIG.
By setting the value of , positioning can be performed without using a positioning jig or the like, and the ease of assembly is improved.
(発明の効果)
以上説司したように、本発明によれば、転舵比可変機構
において、駆動ギヤと噛合して揺動し、この揺動によっ
て転舵比を変更する部材を動かせる揺動ギヤが所定量以
上揺動しないようにストッパを設けているので、駆動ギ
ヤを駆動する駆動手段(例えば、ステップモータ)の故
障や、揺動量を制御するコントローラの暴走等が生じた
場合にも、転舵比を所定範囲内に保持し操縦性、走行安
定性が極端に悪化するのを防止できる。このため、走行
中に上記故障等が生じた場合にも安定性を確保できる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, in the variable steering ratio mechanism, the swinging mechanism meshes with the drive gear and swings, and the swinging motion moves the member that changes the steering ratio. A stopper is provided to prevent the gear from swinging more than a predetermined amount, so even if the drive means (for example, a step motor) that drives the drive gear fails or the controller that controls the amount of swing goes out of control, It is possible to maintain the steering ratio within a predetermined range and prevent extreme deterioration of maneuverability and running stability. Therefore, stability can be ensured even if the above-mentioned failure occurs while the vehicle is running.
また、ストッパを組立時における位置決めとして利用で
きるので、特別な位置決め治具などを必要とせずに容易
に位置決め1組立を行なうことができ組立性が向上する
。Furthermore, since the stopper can be used for positioning during assembly, positioning and assembly can be easily performed without the need for a special positioning jig, thereby improving assembly efficiency.
第1図は本発明に係る4輪操舵装置の1例を示す概略図
、
第2図は本発明に係る4輪操舵装置に用いられる転舵比
可変機構の平面概略図、
第3図は本発明に係る4輪操舵装置による転舵比制御の
1例を示すグラフ、
第4図は本発明に係る4輪操舵装置に用いられる転舵比
可変機構の断面図、
第5図は第4図の矢印A−Aに沿った断面図である。
1・・・ステアリングホイール 3・・・第1ラツク軸
7・・・第2ラツク軸 8・・・第2ビニオン
9・・・動力伝達シャフト
10・・・転舵比可変機構 12・・・ベベルギ
ヤ13・・・連結ロッド
16・・・後輪用ギヤボックス 22・・・振子アー
ム23・・・揺 動 軸 24・・・揺動支
持軸25・・・揺動ギヤ 26・・・ウオ
ーム29・−・ステップモータ 30・・・揺動
角センサ31・・・車速センサ 32・・・
コントローラ34・・・ケーシング
第1図
第2図
第3図FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a four-wheel steering device according to the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view of a variable steering ratio mechanism used in the four-wheel steering device according to the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a four-wheel steering device according to the present invention. A graph showing an example of steering ratio control by the four-wheel steering device according to the invention, FIG. 4 is a sectional view of a variable steering ratio mechanism used in the four-wheel steering device according to the invention, and FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along arrow A-A of 1... Steering wheel 3... First rack shaft 7... Second rack shaft 8... Second binion 9... Power transmission shaft 10... Variable steering ratio mechanism 12... Bevel gear 13... Connecting rod 16... Rear wheel gear box 22... Pendulum arm 23... Rocking shaft 24... Rocking support shaft 25... Rocking gear 26... Worm 29. - Step motor 30... Rocking angle sensor 31... Vehicle speed sensor 32...
Controller 34...Casing Figure 1 Figure 2 Figure 3
Claims (1)
するようにした車両の4輪操舵装置において、 前輪を転舵するステアリング機構における転舵力の一部
を後輪転舵部材に伝達する動力伝達系の途中に、前記転
舵力の伝達比を変える転舵比可変機構が配置されており
、 該転舵比可変機構には、該機構を駆動させるための駆動
手段に連結された駆動ギヤと、該駆動ギヤに噛み合って
揺動し、転舵比変更部材を動かして転舵比を変更させる
揺動ギヤとが設けられ、前記駆動ギヤを支持するケーシ
ングには前記揺動ギヤの所定量以上の揺動を規制するス
トッパを設けたことを特徴とする車両の4輪操舵装置。[Scope of Claims] A four-wheel steering system for a vehicle in which the front wheels and the rear wheels are steered by a steering operation, in which a part of the steering force in the steering mechanism that steers the front wheels is transferred to the rear wheel steering member. A variable steering ratio mechanism that changes the transmission ratio of the steering force is disposed in the middle of the power transmission system, and the variable steering ratio mechanism is connected to a drive means for driving the mechanism. a drive gear that meshes with the drive gear and swings to move a steering ratio changing member to change the steering ratio; 1. A four-wheel steering device for a vehicle, characterized in that a stopper is provided to restrict rocking beyond a predetermined amount.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59229130A JPS61108070A (en) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | Four-wheel steering device for car |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59229130A JPS61108070A (en) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | Four-wheel steering device for car |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61108070A true JPS61108070A (en) | 1986-05-26 |
JPH055707B2 JPH055707B2 (en) | 1993-01-22 |
Family
ID=16887219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59229130A Granted JPS61108070A (en) | 1984-10-31 | 1984-10-31 | Four-wheel steering device for car |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61108070A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63176787A (en) * | 1986-12-23 | 1988-07-21 | Mazda Motor Corp | Four-wheel steering device for vehicle |
JPS641059U (en) * | 1987-06-17 | 1989-01-06 | ||
JPS6490876A (en) * | 1987-12-30 | 1989-04-07 | Isuzu Motors Ltd | Rear wheel steering ratio control mechanism |
US4854410A (en) * | 1987-02-20 | 1989-08-08 | Mazda Motor Corporation | Method of incorporating four-wheel steering system in vehicle and four-wheel steering system |
US4880072A (en) * | 1987-02-06 | 1989-11-14 | Mazda Motor Corporation | Method of and apparatus for checking four-wheel steering characteristics of four-wheel-steered vehicle |
-
1984
- 1984-10-31 JP JP59229130A patent/JPS61108070A/en active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63176787A (en) * | 1986-12-23 | 1988-07-21 | Mazda Motor Corp | Four-wheel steering device for vehicle |
US4880072A (en) * | 1987-02-06 | 1989-11-14 | Mazda Motor Corporation | Method of and apparatus for checking four-wheel steering characteristics of four-wheel-steered vehicle |
US4854410A (en) * | 1987-02-20 | 1989-08-08 | Mazda Motor Corporation | Method of incorporating four-wheel steering system in vehicle and four-wheel steering system |
JPS641059U (en) * | 1987-06-17 | 1989-01-06 | ||
JPS6490876A (en) * | 1987-12-30 | 1989-04-07 | Isuzu Motors Ltd | Rear wheel steering ratio control mechanism |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH055707B2 (en) | 1993-01-22 |
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