(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、ケーシングに軸方向に摺動自在に組み込むとともに、両端に車輪を連係させた操舵ロッドと、操舵ロッドに形成した環状凹溝と、ケーシングに設けた直線摺動型のポテンショメータと、このポテンショメータに組み込んだピンとを備え、上記ピンと操舵ロッドに形成した上記環状凹溝とをはめ合わせる一方、操舵ロッドが軸方向に摺動すると、ピンが操舵ロッドの摺動方向に平行にスライドし、ポテンショメータの出力電圧を変化させる構成にしたことを特徴とする舵角検出機構。
【請求項２】
ポテンショメータのピンの先端を球状とする一方、環状凹溝の側面に開口に向かって広がるテーパー部を形成し、弾性部材によって上記ピンの先端をテーパー部に押し付ける構成としたことを特徴とする請求項１記載の舵角検出機構。
【請求項３】
ポテンショメータをボルトでケーシングに取り付ける構成とする一方、ポテンショメータに形成したボルト穴を長穴とし、しかも、その長軸をピンがスライドする方向と平行にしたことを特徴とする請求項１又は２記載の舵角検出機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は舵角検出機構に係り、例えば、四輪操舵車において、後輪舵角を決めるために前輪舵角を検出する舵角検出機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
四輪操舵車は、前輪だけでなく、前輪に連動させて後輪も操舵するものである。つまり、車速や前輪の舵角等を検出して、これらの検出信号に応じて後輪の操舵角を制御する。
例えば、車両の低速走行時で前輪舵角が大きい場合には、前輪に対して後輪を逆位相に操舵させれば、車両の旋回半径を小さくすることができる。
反対に、車両の高速走行時に、前輪に対して後輪を同位相に操舵させれば、後輪のスリップ等を避けることができる。また、車両の低速走行時に、同位相操舵させれば、斜め移動が可能となり縦列駐車を簡単にすることも可能である。
このように車両の走行状態に応じて、後輪の舵角を決めてやればスムーズな運転が可能となる。
【０００３】
上記のような四輪操舵車としては、図６に示すようなものがあった。
ハンドルＨに連係する入力シャフト１に、ピニオン２を形成している。また、ケーシング３に摺動自在に操舵ロッド４を組み込み、その両端に前輪５を連係させている。そして、この操舵ロッド４にラック６を形成し、上記ピニオン２をかみ合わせている。したがって、ハンドルＨを切ればピニオン２が回転し、ラック６を介して、操舵ロッド４を移動させることができる。
そして、このようにした前輪操舵装置に、次に述べるような舵角検出機構を設け、前輪５の舵角を検出している。
【０００４】
つまり、操舵ロッド４の外周面にガイド溝８を形成し、このガイド溝８の底部を操舵ロッド４の軸方向に傾斜させた傾斜面８ａとしている。
また、ケーシング３にポテンショメータ９を設けるとともに、このポテンショメータ９のピン１０を、上記ガイド溝８に臨ませている。そして、ポテンショメータ９内に組み込んだスプリングによって、ピン１０の先端を傾斜面８ａに常時当接させている。
このポテンショメータ９は、ピン１０の出入に応じてコントローラーＣに出力する電圧を変化させるものである。
なお、コントローラーＣには、その他にも、車速検出機構１１や操舵トルク検出機構１２を接続している。
【０００５】
ハンドルHの非操舵時には、ピン１０が図６に示す中立状態にある。
例えば、ハンドルHを切って、操舵ロッド４を図６の右方向に移動させたとする。そして、操舵ロッド４が図右方向に移動すれば、傾斜面８ａに当接しているピン１０が傾斜面８ａに沿って引っ込むことになる。
反対に、操舵ロッド４が図６の左方向に移動すれば、ピン１０が傾斜面８ａに沿って突出することになる。
このようにしてピン１０が出入りすると、ポテンショメータ９の出力電圧が変化して、コントローラーＣが前輪５の操舵角を検出することになる。そして、コントローラーＣは、これらの検出信号に応じて図示しない後輪を操舵する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の舵角検出機構では、ピン１０が傾斜面８ａを摺動することで、前輪５の舵角を検出する構成となっている。しかも、スプリングによってピン１０を傾斜面８ａに当接させているので、これらが摺動するときにそれだけ大きなフリクションが発生してしまう。
したがって、長年使用すると、ピン１０あるいは傾斜面８ａが摩耗してしまい、正確な前輪の舵角を検出できなくなってしまう。
また、ピン１０あるいは傾斜面８ａが摩耗すると摩耗粉が発生し、この摩耗粉が傾斜面８ａに残ってしまう。そして、摩耗粉が傾斜面８ａに残ってしまうと、フリクションがさらに大きくなり、ピン１０がスムーズに動けなくなってしまう。
この発明の目的は、ピンを摺動させない構成とすることで、ピンや凹部が摩耗することのない舵角検出機構を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ケーシングと、ケーシングに軸方向に摺動自在に組み込むとともに、両端に車輪を連係させた操舵ロッドと、操舵ロッドに形成した環状凹溝と、ケーシングに設けた直線摺動型のポテンショメータと、このポテンショメータに組み込んだピンとを備え、上記ピンと操舵ロッドに形成した上記環状凹溝とをはめ合わせる一方、操舵ロッドが軸方向に摺動すると、ピンが操舵ロッドの摺動方向に平行にスライドし、ポテンショメータの出力電圧を変化させる構成にした点に特徴を有する。
第２の発明は、ポテンショメータのピンの先端を球状とする一方、環状凹溝の開口に向かって広がるテーパー部を形成し、弾性部材によって上記ピンの先端をテーパー部に押し付ける構成にした点に特徴を有する。
第３の発明は、第１又は第２の発明において、ポテンショメータをボルトでケーシングに取り付ける構成とする一方、ポテンショメータに形成したボルト穴を長穴とし、しかも、その長軸をピンがスライドする方向と平行にした点に特徴を有する。
【０００８】
【作用】
第１の発明では、操舵ロッドがケーシング内を軸方向に摺動すると、環状凹溝にはめ合わせたピンも操舵ロッドの摺動方向にスライドする。そして、ピンがスライドすれば、ポテンショメータはそのスライド量に応じて出力電圧を変化させる。
このように、ピンが環状凹溝内で摺動することがなく、これら間にフリクションはほとんど発生しない。
第２の発明では、球状としたピンの先端が、弾性部材によって環状凹溝のテーパー部に押し付けられるので、ピンが環状凹溝内でがたついてしまうことがない。そして、ピンががたつかなければ、操舵ロッドの軸方向の摺動に対して、ピンの応答性を高めることができる。
第３の発明では、ボルト穴を長穴としている。したがって、その分、ポテンショメータをピンのスライド方向に移動させることができ、ピンの位置を微調整することができる。
【０００９】
【実施例】
図１〜５に示すこの発明の実施例では、ケーシング３に操舵ロッド４を軸線方向に摺動自在に組み込んでいる。そして、この操舵ロッド４の円周方向に環状凹溝１３を形成するとともに、この環状凹溝１３の側面には、図４に示すように、凹溝１３の開口側に広くなるテーパー部１４を加工している。
また、この実施例のポテンショメータ１５は、直線摺動型のポテンショメータで、その内部にスライド自在にピン１６を組み込んでいる。そして、このピン１６がスライドすれば、そのスライド量に比例してポテンショメータ１５内の抵抗が変化し、出力電圧を変化する。
なお、このピン１６の先端を球状としている。
【００１０】
上記ポテンショメータ１５を、次のようにしてケーシング３に取り付ける。
まず、ピン１６の先端を環状凹溝１３にはめ合わせる一方、ピン１６のスライド方向と操舵ロッドの摺動方向とを平行にして、ポテンショメータ１５の位置を決める。そして、ポテンショメータ１５の位置を決めれば、ボルト１７によってケーシング３に締め付ける。
なお、ポテンショメータ１５内には図示しないスプリングが組み込まれており、その弾性力によってピン１６の先端をテーパー部１４に当接させている。
また、図２に示すように、ポテンショメータ１５に形成したボルト穴１８を長穴とするとともに、その長径を、ピン１６がスライドする方向と平行にしている。
【００１１】
このようにした舵角検出機構では、ピン１６の位置に応じて、ポテンショメータ１５から出力される電圧が変化する。
ハンドルＨの非操作時には、ピン１６が中立位置にあり、ポテンショメータ１５は、コントローラーＣに中立状態を検知させる電圧を出力している。
例えば、ハンドルＨを切って、操舵ロッド４を図１の軸線方向である矢印ｅ方向に移動させたとする。操舵ロッド４が上記矢印ｅ方向に摺動すれば、テーパー部１４に押されてピン１６も同じく矢印ｅ方向に平行にスライドし、ポテンショメータ内の抵抗を変化させることになる。
反対に、操舵ロッド４が反対方向である矢印ｆ方向に摺動すれば、テーパー部１４に押されてピン１６も矢印ｆ方向に平行にスライドし、ポテンショメータ１５内の抵抗を変化させることになる。
このようにピン１６が軸線方向である矢印ｅ、ｆ方向に移動すると、ポテンショメータ１５は、図５に示すように、ピン１６のスライド量に比例した電圧をコントローラーＣに出力することになる。
【００１２】
以上述べたこの実施例では、ピン１６が環状凹溝１３内で摺動することがなく、これらの間にフリクションはほとんど発生しない。したがって、ピン１６や環状凹溝１３が摩耗してしまうことがなく、長年使用しても、正確な舵角を検出することができる。
また、球状としたピン１６の先端を、スプリングによってテーパー部１４に押し付けているので、ピン１６が環状凹溝１３内でがたつくことがない。したがって、操舵ロッド４の摺動に対して、ピン１６の応答性を高めることができる。
【００１３】
さらに、ボルト穴１８を長穴としているので、その分、ポテンショメータ１５をピン１６のスライド方向に移動させることができる。したがって、ピン１６の位置を微調整することができ、例えば、ピン１６を確実に中立に位置させることができる。
なお、以上述べた実施例では、ポテンショメータ１５と、ピン１６と、環状凹溝１３とが相まって舵角検出機構を構成しているものとする。
また、操舵ロッド４の円周方向に環状凹溝１３を形成したので、操舵ロッド４がケーシング３内で回ったとしても、ピン１６を簡単にはめ合わせることができる。
【００１４】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ポテンショメータを直線摺動型にするとともに、そのポテンショメータのピンを操舵ロッドの環状凹溝にはめ合わせたので、ピンと操舵ロッドとの間にフリクションがほとんど発生せず、長年使用してもピンや環状凹溝が摩耗することがない。そして、摩耗が発生しなければ、出力電圧を安定させることができ、また、摩耗粉が発生することもないので、ピンの動きをスムーズに保つことができる。
したがって、長年使用しても、いつも正確に舵角を検出することができる。
また、操舵ロッドの円周方向に環状凹溝を形成したので、操舵ロッドがケーシング内で回ったとしても、ピンを簡単にはめ合わせることができる。
第２の発明によれば、ピンが環状凹溝内でがたついてしまうことがなく、応答性を高めることができる。
第３の発明では、ピンの位置を微調整できるので、例えば、ピンを確実に中立に位置させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の前輪操舵装置の要部の正面断面図である。
【図２】前輪操舵装置の上面図である。
【図３】図１のIII-III線での一部断面図である。
【図４】ピンと環状凹溝の拡大図である。
【図５】ピンのスライド量と出力電圧との関係を示した図である。
【図６】従来例の前輪操舵装置を示す図である。
【符号の説明】
３    ケーシング
４    操舵ロッド
１３  環状凹溝
１４  テーパー部
１５  ポテンショメータ
１６  ピン
１８  ボルト孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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