(57)【要約】【課題】中立ロック装置への摩耗粉の付着堆積を防止して、ロックピンがロックピン受部から抜けにくい後輪転舵装置用中立位置ロック装置を提供する。【解決手段】ラック軸１１の軸方向と交差する方向に移動するロックピン３０と、ラック軸１１にラック軸の軸方向と交差する方向に形成されたロックピン受部５５と、ロックピン３０をラック軸１１の軸方向と交差する方向に移動させるロックピン駆動装置５０とを備え、後輪を転舵させる前記ラック軸１１の軸方向の位置が中立位置にあるときにロックピン３０をロックピン受部５５に係合させる中立位置ロック装置２０において、ロックピン受部５５は、ラック軸１１の軸方向と交差する方向に突出している棒状部を備え、ロックピン３０は棒状部と係合するＵ型留め具３２ｂを備え、棒状部を清掃する異物除去装置７０を備えた。【選択図】図２
2014227027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラック軸の軸方向と交差する方向に移動するロックピンと、前記ラック軸にラック軸の軸方向と交差する方向に形成されたロックピン受部と、前記ロックピンを前記ラック軸の軸方向と交差する方向に移動させるロックピン駆動装置とを備え、後輪を転舵させる前記ラック軸の軸方向の位置が中立位置にあるときに前記ロックピンを前記ロックピン受部に係合させる中立位置ロック装置において、前記ロックピン受部は、前記ラック軸の軸方向と交差する方向に突出している棒状部を備え、前記ロックピンは前記棒状部と係合するＵ型留め具を備え、前記棒状部を清掃する異物除去装置を備えたことを特徴とする中立位置ロック装置
【請求項２】
請求項１に記載の中立位置ロック装置を備えた後輪転舵装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中立位置ロック装置、および後輪転舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の後輪転舵装置の中立位置ロック装置は、走行状態に応じて、ラック軸の軸方向移動を阻止したり許容し、ラック軸の中立状態を維持しやすくするために用いられている。このロックピンの先端部は、先端に向かうにつれて径が小さくなるテーパー形状を有し、ロックピン受部は、開口部から底に向かうにつれて径が小さくなるテーパー形状を有する。これらのテーパー形状によって、ロックピンを中立位置にガイドしながら、ロックピンの先端部がロックピン受部に接触することにより、ラック軸が中立位置にロックされる（例えば、特許文献１）。特許文献２では、ラック軸に形成されたロックピン受部が、垂直方向に棒状に立設され、ロックピン側は、ソケット状部材で形成して、ソケット状部材と棒状のロックピン受部とが係合することで、ラック軸方向の移動許容範囲を規制する中立位置ロック装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１６５０９９号公報
【特許文献２】特開平５−２３８４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来の中立位置ロック装置は、ラックピニオン構造の後輪転舵装置に使用される。このラックピニオン構造ではラックピニオンの摩耗を防止するため潤滑剤を使用している。ところが使用とともに摩耗粉が発生して、中立位置ロック装置に影響をおよぼす問題がある。特許文献１のラック軸にロックピン受部の溝を形成している場合は、ラック軸の往復動により、この摩耗粉が含まれる潤滑剤がロック装置のロックピン受部の溝に堆積しやすい。ラック軸のロックピン受部の溝に摩耗粉が付着堆積することで、ロックピン受部の溝へのロックピンの係合深さが浅くなるためロックピンがロックピン受部から抜けを発生しやすくなる場合がある。また、特許文献２のロックピン受部がラック軸に垂直に棒状に形成している場合は、棒状のロックピン受部に堆積する摩耗粉は少なくはなるが、長期間の使用では摩耗粉が付着堆積して、ロックピン受部とロックピンの係合深さが浅くなるため、ロックピンがロックピン受部からの抜けを発生しやすくなる場合がある。
【０００５】
本発明は、以上の背景をもとに考案されたものであり、中立ロック装置への摩耗粉の付着堆積を防止して、ロックピンがロックピン受部から抜けにくい中立位置ロック装置、および後輪転舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、ラック軸の軸方向と交差する方向に移動するロックピンと、前記ラック軸にラック軸の軸方向と交差する方向に形成されたロックピン受部と、前記ロックピンを前記ラック軸の軸方向と交差する方向に移動させるロックピン駆動装置とを備え、後輪を転舵させる前記ラック軸の軸方向の位置が中立位置にあるときに前記ロックピンを前記ロックピン受部に係合させる中立位置ロック装置において、前記ロックピン受部は、前記ラック軸の軸方向と交差する方向に突出している棒状部を備え、前記ロックピンは前記棒状部と係合するＵ型留め具を備え、前記棒状部を清掃する異物除去装置を備えたことを要旨としている。
【０００７】
上記構成によれば、前記ロックピンを前記ロックピン受部に係合させる中立位置ロック装置において、ロックピン受部を棒状にして、異物除去装置を設けたため、異物の付着堆積が起こりにくく、ロックピンがロックピン受部から浮き上がりが発生しないため、ロックピンがロックピン受部から抜けにくい中立位置ロック装置ができる。
【０００８】
さらに請求項２に記載の発明は、ロックピンがロックピン受部から抜けにくい中立位置ロック装置を備えた後輪転舵装置を要旨としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、中立ロック装置への摩耗粉の付着堆積を防止して、ロックピンがロックピン受部から抜けにくい中立位置ロック装置、および後輪転舵装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る後輪転舵装置の概略構成を示す模式図。
【図２】本発明の一実施形態に係る中立位置ロック装置のロック時における断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る中立位置ロック装置のロック解除時における断面図。
【図４】本発明の他実施形態に係る中立位置ロック装置のロック解除時における断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を参照して前輪および後輪を転舵する車両１の構成について説明する。
車両１は、車輪２としての右後輪２Ｒ、左後輪２Ｌ、右前輪（図示略）、および左前輪（図示略）と、操舵装置３と、後輪転舵装置１０と、制御装置６０と、回転角度センサー６１とを有する。
【００１２】
右前輪（図示略）および左前輪（図示略）は、右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌよりも車両１の前方においてラック軸方向Ｘに並んで配置される。右前輪および左前輪は、車両１の右方向Ｘ１の端部および左方向Ｘ２の端部において、それぞれ図示しない前輪転舵装置に連結される。
【００１３】
右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌは、車両１の横方向であるラック軸方向Ｘに並んで配置される。右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌは、車両１のラック軸方向Ｘの一方である右方向Ｘ１の端部および車両１のラック軸方向Ｘの他方である左方向Ｘ２の端部において、それぞれ後輪転舵装置１０に連結される。
【００１４】
回転角度センサー６１は、ステアリングホイール３Ａの操作量に基づいた出力信号を制御装置６０に送信する。制御装置６０は、回転角度センサー６１の出力信号に基づいて後輪転舵装置１０を制御し、右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌの転舵角を変更する。また、制御装置６０は、車両１の走行状態に基づいて後輪転舵装置１０を制御し、右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌの転舵角を決定する。
【００１５】
操舵装置３は、運転者が操舵を行うためのステアリングホイール３Ａを有する。操舵装置３は、ステアリングホイール３Ａの操作状態に基づいて前輪転舵装置（図示略）を介して右前輪（図示略）および左前輪（図示略）の転舵角を変更する。操舵装置３は、ステアリングホイール３Ａの操作状態に基づいて後輪転舵装置１０を介して右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌの転舵角を変更する。
【００１６】
後輪転舵装置１０は、ラック軸１１、ラックハウジング１２、転舵角伝達機構１３、および中立位置ロック装置２０を有する。転舵角伝達機構１３は、制御装置６０からの信号に応じて駆動するモーター１４を有する。
【００１７】
ラックハウジング１２は、車両１の本体に固定される。
ラック軸１１は、ラックハウジング１２内においてラック軸方向Ｘに延びる。ラック軸１１は、ラックハウジング１２に対してラック軸方向Ｘに移動できる。ラック軸１１は、右方向Ｘ１の端部および左方向Ｘ２の端部にそれぞれ右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌが連結される。ラック軸１１は、モーター１４の駆動によりラック軸１１のラック軸方向Ｘの位置が右方向Ｘ１および左方向Ｘ２に変更される。
【００１８】
ラック軸１１のラック軸方向Ｘの位置は、中立位置、中立位置よりも右方向Ｘ１側の左旋回位置、および中立位置よりも左方向Ｘ２側の右旋回位置を有する。
【００１９】
ラック軸１１のラック軸方向Ｘの位置が左旋回位置にあるとき、右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌの転舵角は、左旋回走行と対応する。ラック軸１１のラック軸方向Ｘの位置が右旋回位置にあるとき、右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌの転舵角は、右旋回走行と対応する。ラック軸１１のラック軸方向Ｘの位置が中立位置にあるとき、右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌの転舵角は、直進走行と対応する。
【００２０】
図２を参照して、中立位置ロック装置２０の構成について説明する。
中立位置ロック装置２０は、ハウジング２１とロックピン３０と、ロックピン受部５５と、ロックピン駆動装置５０と、異物除去装置７０とを有する。中立位置ロック装置２０は、ラック軸１１のラック軸方向Ｘの位置を中立位置にロックする機能を有する。
【００２１】
ハウジング２１は、第１ハウジング２１aと、第２ハウジング２１ｂとを有する。ハウジング２１の内部に収容空間２１ｃが形成されている。
第１ハウジング２１aは、ロックピン３０と、ロックピン３０に移動力を与えるロックピン駆動装置５０と、ロックピン３０を摺動自在に支持ガイドする第１円筒部材５２aと、ロックピン３０を摺動自在に支持ガイドする第２円筒部材５２ｂとを収容する。第１円筒部材５２aは非磁性材で、第２円筒部材５２ｂは磁性材で形成されている。
【００２２】
第２ハウジング２１ｂは、ラックハウジング１２の一部を構成する。第２ハウジング２１ｂは、ロックピン３０を挿入するための孔部２２が設けられている。
【００２３】
ロックピン３０は、ロックピン支持部材３１と、ロックピン作動部材３２とを有する。ロックピン支持部材３１は非磁性材で、ロックピン作動部材３２は磁性材で形成されている。
【００２４】
ロックピン作動部材３２は、一端に先端部３２ｂ、他端にロックピン支持部材３１が結合されている。先端部３２ｂはＵ形留め具を形成している。Ｕ形留め具がロックピン受部５５と係合する。ロックピン作動部材３２はロックピン軸ＣＰと直交する断面が円形の円柱状を有し、ロックピン作動部材３２が回転しないように、キー等の回り止め部材が入っている。ロックピン作動部材３２は、ロックピン軸ＣＰに沿って（以下、「ロックピン軸方向Ｚ」）、ラック軸１１に向かう方向である突出方向Ｚ１、およびロックピン作動部材３２がラック軸１１から離れる方向である抜け方向Ｚ２に移動する。
【００２５】
先端部３２ｂは、２つの傾斜部３２ｃと、当接面３２ｄとを有する。
傾斜部３２ｃは、ロックピン軸ＣＰに対して「０」度よりも大きく、かつ９０度よりも小さい傾斜角度で傾斜するテーパー状の面として形成される。傾斜部３２ｃの一方は、先端部３２ｂの右方向Ｘ１側の端部に形成される。傾斜部３２ｃの他方は、先端部３２ｂの左方向Ｘ２側の端部に形成される。
【００２６】
当接面３２ｄは、ロックピン受部５５の外周の当接面として形成される。当接面３２ｄのロックピン軸ＣＰを含む断面が、半円形状で、半円形状の両端にロックピン軸ＣＰと平行な直線部を有する。傾斜部３２ｃ、および当接面３２ｄは、ロックピン軸ＣＰを中心に、ラック軸方向Ｘにおいて対称の形状を有する。
【００２７】
ロックピン受部５５は、ラック軸１１の軸方向と交差する方向に２つの突出している棒状部として形成されている。この棒状部の外周面５５ａと当接面３２ｄが当接することで、ラック軸１１の軸方向移動が規制され、ラック軸１１はラック軸１１のラック軸方向Ｘの中立位置にロックされる。
【００２８】
ロックピン駆動装置５０は、ばね５１Ａとソレノイド５２を有する。ばね５１Ａは、収容空間２１ｃにおいてばね止部３１aよりも抜け方向Ｚ２側にロックピン支持部材３１のばね止め部３１aと第１ハウジング２１a間に設けられる。ばね５１Ａは、ばね止部３１aを介してロックピン３０に突出方向Ｚ１方向への力を付与する。
【００２９】
ソレノイド５２は、ばね止め部３１aよりも突出方向Ｚ１側で第１ハウジング２１a内に収容される。ソレノイド５２の内周には、ロックピン支持部材３１とロックピン作動部材３２を摺動可能に取り巻くように非磁性の第1の円筒部材５２aと磁性の第２の円筒部材５２ｂを有し、ソレノイド５２は、電流が流されたとき、発生した磁気回路によりロックピン作動部材３２を吸引する駆動力を発生させ、ロックピン３０に抜け方向Ｚ２への力を付与する。
【００３０】
ソレノイド５２には、図略の駆動回路が電気的に接続され、駆動回路に制御装置６０が電気的に接続されている。制御装置６０は、ステアリングホイール３Ａの操作量を見て、ロックあるいはロック解除の判断を行う機能を持っている。駆動回路は、制御装置６０からの信号を元にソレノイド５２を駆動する電気を発生させる機能を持っている。
【００３１】
制御装置６０（図１参照）によって中立位置ロック装置２０は、ステアリングホイール３Ａの操作量が少ないときはラック軸１１のラック軸方向Ｘの位置を中立位置でロックする。また、中立位置ロック装置２０は、ステアリングホイール３Ａの操作量が少ないときはラック軸１１の中立位置でのロックを解除する。具体的には、制御装置６０は、ラック軸１１を中立位置でのロックを解除するとき、駆動回路からソレノイド５２への通電を開始する。また、制御装置６０は、ラック軸１１のラック軸方向Ｘの位置を中立位置でロックするとき、駆動回路からソレノイド５２への通電を停止する。
【００３２】
異物除去装置７０は、弾性部材で構成されて、ロックピン作動部材３２の先端部３２ｂに一体的に設けられている。弾性部材としては、ブラシ、ゴム、スポンジ、不織布等が考えられる。
異物除去装置７０は、ロック解除時に、ロックピン受部５５の棒状部の外周面５５ａに当接する位置で設置されて、ラック軸１１の軸方向動作時にロックピン受部５５と接触して、ロックピン受部５５の棒状部の外周面５５ａに付着している異物除去を行なう。
【００３３】
図２および図３を参照して、中立位置ロック装置２０の解除およびロック動作について説明する。図２は、ラック軸１１が中立位置でロックされている状態を示す。ロックピン３０は、ソレノイド５２に電流が流れていないとき、ばね５１Ａの付勢により突出方向Ｚ１に突出している。
【００３４】
制御装置６０により、ソレノイド５２に電流が流れたときに、ソレノイド５２の周囲に磁気回路が発生する。すなわち、第１ハウジング２１a、第２の円筒部材５２ｂ、ロックピン作動部材３２、第１ハウジング２１aの順に流れる磁気回路が発生し、ロックピン作動部材３２をばね止め部３１a側の第１ハウジング２１aへ向けて吸引し、ロックピン３０に抜け方向Ｚ２への力を付与する。
【００３５】
一方、ソレノイド５２に電気が流れなくなると、ロックピン作動部材３２をばね止め部３１a側の第１ハウジング２１aへ向けて吸引しようとする磁力がなくなり、抜け方向Ｚ２の力が解消する。同時にばね５１Ａの圧縮力がロックピン３０に作用し、ロックピン作動部材３２が突出方向Ｚ２へ移動する。ロックピン支持部材３１の当接部３１ｂが第１ハウジング２１aに当接して、ロックピン作動部材３２の抜け方向Ｚ２側の移動が阻止される。
【００３６】
中立位置ロック装置２０の作用について説明する。
ロックピン作動部材３２の傾斜部３２ｃは、ロックピン軸ＣＰに対して傾斜している。このため、作動ピン３３が突出方向Ｚ１に移動するとき、ラック軸１１は、ロックピン受部５５および当接面３２ｄが一致しない位置にあったとしても傾斜部３２ｃ上を滑り、ロックピン受部５５および当接面３２ｄが一致する中立位置に保持される。
【００３７】
本発明の一実施形態に係る後輪転舵装置１０は、以下の効果を奏する。
異物除去装置７０を設けたことにより、ロックピン３０が中立位置でラック軸１１の軸方向移動を規制していないときに、ラック軸１１が軸方向に往復動するたびに、異物除去装置７０が、ロックピン受部５５の棒状部の外周面５５ａを清掃することで、ロックピン受部５５に異物の堆積が発生しない。
【００３８】
上記構成によれば、前記ロックピン３０を前記ロックピン受部５５に係合させる中立位置ロック装置２０において、ロックピン受部５５を棒状にして、異物除去装置７０を設けたため、ロックピン受部５５に異物の付着堆積が起こりにくく、ロックピン受部５５とロックピン３０の係合深さが浅くならないため、ロックピン３０がロックピン受部５５から抜けにくい中立位置ロック装置２０ができる。
【００３９】
さらに、ラック軸１１と、ラック軸１１を軸方向に移動させる後輪転舵装置１０に、異物除去装置７０を備えた中立位置ロック装置２０を備えているため、ロックピン３０がロックピン受部５５から抜けにくい中立位置ロック装置２０、およびこの装置を備える後輪転舵装置１０を提供できる。
【００４０】
図４に示される中立位置ロック装置は、本発明の他実施形態に係る中立位置ロック装置である。
他実施形態の中立位置ロック装置は、第１実施形態との違いは異物除去装置の設置場所のみであるので、異物除去装置７５以外の構成の説明は省略する。
他実施形態の異物除去装置７５は、第２ハウジング２１ｂに回転支持された回転軸８１と、回転軸８１に取り付けられた回転ブラシ８０と、回転ブラシ８０を駆動するローラ８２で構成されている。ローラ８２は、ロックピン作動部材３２の先端部３２ｂの側面と回転軸８１の外周面で接触して設けられており、ロックピン作動部材３２が可動して、ロックピン解除やロック時にロックピン３０がラック軸１１の軸方向に交差する方向の移動し、ローラ８２が回転することで、回転軸８１を介して回転ブラシ８０が回転する。回転ブラシ８０が回転することでラック軸１１のロックピン受け部５５との接触位置は変化するので回転ブラシ８０の耐久性が向上する。
【００４１】
回転ブラシ８０はロックピン受部５５を清掃する構造であり、ロックピン３０が中立位置でラック軸１１の軸方向移動を規制していないときに、ラック軸１１が往復動するたびに、ロックピン受部５５の棒状部の外周面５５ａを清掃することで、ロックピン受部５５に異物の堆積が発生しない。
【００４２】
そのため、長期の使用の場合でも異物の付着堆積が起こりにくく、ロックピン受部５５とロックピン３０の係合深さが浅くならないため、ロックピン３０がロックピン受部５５から抜けにくい中立位置ロック装置２０ができる。
【符号の説明】
【００４３】
１…車両、２…車輪、２Ｒ…右後輪、２Ｌ…左後輪、３…操舵装置、３Ａ…ステアリングホイール、１０…後輪転舵装置、１１…ラック軸、１２…ラックハウジング、１３…転舵角伝達機構、１４…モーター、２０…中立位置ロック装置、２１…ハウジング、２１a…第１ハウジング、２１b…第２ハウジング、２１c…収容空間、２２…ブッシュ、３０…ロックピン、３１…ロックピン支持部材、３２…ロックピン作動部材、３２ｂ…先端部、３２ｃ…傾斜部、３２ｄ…当接面、５５…ロックピン受部、５０…ロックピン駆動装置、５１Ａ…ばね、５２…ソレノイド、６０…制御装置、６１…回転角度センサー、７０…異物除去装置
【図１】
2014227027.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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