(57)【要約】【課題】ロック機構のロック解除が円滑に行える車両操舵装置を提供すること。【解決手段】操舵力伝達系にハンドル操作量と転舵量の伝達比を変化させる伝達比可変機構４を配置し、その伝達比可変機構４の入力軸５と出力軸６の相対的な回転を制限するロック機構５０を備えた車両操舵装置であって、ロック機構５０のロックホルダ６０の外周にロックアーム７０を掛け止めるための第二凹部６２を形成し、その第二凹部の開口幅Ｗ１をロックホルダ６０の回転軸方向に向けて拡大させておき、ロックアーム７０をロックホルダ６０から離間させてロック機構５０のロック解除を行う際に、ロックアーム７０の離間動作に応じてロックアーム７０を第二凹部６２の開口幅拡大方向へ移動させる。これにより、ロックアーム７０と第二凹部６２の噛み込みを防止し、ロック機構５０のロック解除を円滑に行うことができる。【選択図】図７
2005247010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドル側に連結される入力軸及び転舵輪側に連結される出力軸を有しモータの回転駆動により入力軸−出力軸間の伝達比を変化させる伝達比可変手段と、前記モータと共に回転する回転体の外周に掛止具を掛止させて前記入力軸と前記出力軸の相対的な回転を制限するロック機構と、を備えた車両操舵装置において、
前記回転体は、その外周に前記掛止具を掛止させるための凹部が形成され、その凹部の開口幅が前記回転体の回転軸方向に向けて拡大されており、
前記掛止具を前記回転体から離間させて前記ロック機構のロック解除を行う際に、前記掛止具の離間動作に応じて前記掛止具を前記凹部の開口幅の拡大する方向へ移動させる移動機構を備えること、
を特徴とする車両操舵装置。
【請求項２】
前記凹部は、その内側面が前記回転軸方向に対して傾斜した傾斜面となっていることを特徴とする請求項１に記載の車両操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロック機構を備えた車両操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロック機構を備えた車両用の操舵装置としては、例えば特開２００１−４８０３２号公報に記載されるように、ハンドルに結合されるステアリングシャフトの途中に伝達比可変機構を設けてハンドル操舵量に対する車輪の転舵量を可変とし、その伝達比可変機構の入力軸と出力軸の相対的な回転を制限するロック機構を備えたものが知られている。このロック機構は、伝達比可変機構に内蔵されるモータのロータ側に設けられるロックホルダと、モータのステータ側に設けられるロックアームとを備えており、ロックホルダの周面に形成された凹部にロックアームを嵌合させることにより、ロックを行うものである。
【特許文献１】特開２００１−４８０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような車両操舵装置にあっては、ロック機構において円滑にロック解除が行えないという問題点がある。例えば、イグニッションオンとともにロック機構のロックを解除しようとする際、ロックホルダの凹部にロックアームが噛み込んで、ロックアームがロックホルダから外れにくくなることがある。この場合、ロックホルダを回転振動させてロックアームを外すことが考えられるが、ロックホルダの回転によりロックホルダとロックアームと間の打音は発せられ、ハンドルに回転振動が伝わってしまう。
【０００４】
そこで本発明は、ロック機構のロック解除が円滑に行える車両操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】
【０００５】
すなわち、本発明に係る車両操舵装置は、ハンドル側に連結される入力軸及び転舵輪側に連結される出力軸を有しモータの回転駆動により入力軸−出力軸間の伝達比を変化させる伝達比可変手段と、モータと共に回転する回転体の外周に掛止具を掛止させて入力軸と出力軸の相対的な回転を制限するロック機構と、を備えた車両操舵装置において、回転体は、その外周に掛止具を掛止させるための凹部が形成され、その凹部の開口幅が回転体の回転軸方向に向けて拡大されており、掛止具を回転体から離間させてロック機構のロック解除を行う際に、掛止具の離間動作に応じて掛止具を凹部の開口幅の拡大する方向へ移動させる移動機構を備えることを特徴とする。
【０００６】
また本発明に係る車両操舵装置は、凹部は、その内側面が回転軸方向に対して傾斜した傾斜面となっていることを特徴とする。
【０００７】
これらの発明によれば、ロック機構のロックを解除する際に、掛止具を凹部の開口幅の拡大する方向へ移動させることにより、掛止具と凹部との噛み合いを外して回転体から掛止具を容易に離間させることができる。従って、掛止具が凹部に噛み込むなどの不具合を防止でき、ロック機構のロック解除が円滑に行える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ロック機構のロック解除が円滑に行える車両操舵装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態に係る車両操舵装置の構成概要図である。
【００１１】
本図に示すように、車両操舵装置１には、ハンドル２の操舵力を転舵輪３に伝達させる操舵伝達系に伝達比可変機構４が設けられている。伝達比可変機構４は、ハンドル２側に連結される入力軸５及び転舵輪３側に連結される出力軸６を有し、モータ３０の回転駆動により入力軸５−出力軸６間の伝達比を変化させる伝達比可変手段として機能するものである。
【００１２】
伝達比可変機構４の入力軸５は、ハンドル２に接続されている。伝達比可変機構４の出力軸６は、ラックアンドピニオン式などで構成されるギヤ装置７を介して転舵輪３、３に接続されている。ギヤ装置７は、出力軸６の回転入力によりタイロッド８を移動させて転舵輪３、３を転舵させる。
【００１３】
入力軸５には、操舵角センサ１０が設けられている。操舵角センサ１０は、入力軸５の回転状態に基づいて、ハンドル２の操舵角度を検出する操舵角検出手段として機能する。伝達比可変機構４には、回転センサ２１が設けられている。回転センサ２１は、伝達比可変機構４に内蔵されるモータ３０の回転軸３３の回転角などの回転状態を検出するセンサである。
【００１４】
操舵角センサ１０及び回転センサ２１の検出信号は、操舵制御器２０に入力される。操舵制御器２０は、車両操舵装置１の装置全体の制御を行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成される。また、操舵制御器２０には、車両に設置される車速センサ２２の検出信号が入力される。操舵制御器２０は、操舵角センサ１０、車速センサ２２などの検出信号に基づいて伝達比可変機構４に駆動信号を出力して伝達比を調整し操舵制御を行う。
【００１５】
伝達比可変機構４には、モータ３０、減速機４０及びロック機構５０が収容されている。モータ３０は、操舵制御器２０の駆動制御信号を受けて駆動する電動機である。モータ３０のステータ３１は、伝達比可変機構４のハウジング４ａに取り付けられている。モータ３０のロータ３２は、減速機４０を介して出力軸６に接続されている。減速機４０は、モータ３０の回転出力を減速して出力する減速手段である。減速機４０の出力とハウジング４ａを介して伝達される操舵力とが出力軸６に出力される。減速機４０としては、例えば波動歯車機構や遊星歯車機構が用いられる。
【００１６】
図２にロック機構５０の説明図を示す。
【００１７】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩにおけるロック機構５０の断面をとった図である。本図に示すように、ロック機構５０は、伝達比可変機構４の入力軸５と出力軸６の相対的な回転を制限するものであり、ロックホルダ６０とロックアーム７０を備えている。ロックホルダ６０は、モータ３０の回転に応じて回転する回転体であり、モータ３０のロータ３２側に取り付けられている。
【００１８】
このロックホルダ６０は、例えば、モータ３０の回転軸３３に取り付けられ、ロータ３２の回転に伴って回転する。回転軸３３に対するロックホルダ６０の取り付けは、完全に固定でなく、所定以上のトルクが作用したときに回転軸３３に対するロックホルダ６０の回転を許容するように行うことが好ましい。この場合、取付部分をトルクリミッタとして機能させることができ、ロック機構５０のロック時に所定以上のトルクが作用してもロックホルダ６０、ロックアーム７０などの構成部品が破損することを防止することができる。
【００１９】
ロックホルダ６０の外周には、その周方向に沿って複数の第一凹部６１が形成されている。第一凹部６１は、例えば周方向に所定の間隔で四つ形成される。また、ロックホルダ６０の外周には、その周方向に沿って複数の第二凹部６２が形成されている。第二凹部６２は、それぞれ第一凹部６１の一方の端部に更に深く凹まして形成され、第一凹部６１において同一方向の端部位置に形成されている。
【００２０】
この第二凹部６２は、ハンドル２が左回りに操作されたときに、ロックアーム７０が第一凹部６１の他端側から第二凹部６２側へ移動するような位置に形成することが好ましい。この場合、車両の運転者が右手でキー操作をした際、左手で左回りにハンドル操作して、第二凹部６２に掛止部７１を係合しやすくなる。
【００２１】
ロックアーム７０は、ロックホルダ６０に対し接近及び離間可能に構成され、その接近の動作によりロックホルダ６０を掛止する掛止具として機能する。すなわち、ロックアーム７０は、接近動作によって第一凹部６１又は第二凹部６２に掛止部７１を挿入させてロックホルダ６０を掛止しその回転を防止する。このロックアーム７０は、モータ３０のステータ３１側に取り付けられ、例えばステータ３１が取り付けられるハウジング４ａに取り付けられている。
【００２２】
ロックアーム７０の先端には、鉤状の掛止部７１が形成されている。ロックアーム７０の中間位置にはピン８１が設けられ、このピン８１を中心にロックアーム７０が回動可能となっている。また、ロックアーム７０の基端位置には、ソレノイド８２が取り付けられている。ソレノイド８２の作動によりロックアーム７０の基端位置が移動してロックアーム７０が回動する。これにより、掛止部７１が第一凹部６１又は第二凹部６２に挿入され、ロックアーム７０がロックホルダ６０の回転を規制し、ロック状態となる。
【００２３】
図３はロックアーム７０の取付部材の分解斜視図である。
【００２４】
図３に示すように、ロックアーム７０には、挿通孔７３が形成されている。挿通孔７３は、ピン８１を挿通するための孔である。この挿通孔７３にピン８１が差し込まれることにより、このピン８１を中心にロックアーム７０が回動可能となる。また、ロックアーム７０は、ピン８１の軸方向に沿って移動できるように遊びを持って支持される。
【００２５】
また、ピン８１は、ロックアーム７０と共に、コイルバネ８３、ねじりバネ８４及び回転リング８５を挿通して取り付けられている。コイルバネ８３は、ロックアーム７０を回転軸方向に付勢する付勢手段であり、ピン８１の頭部８１ａに反力をとってロックアーム７０を回転リング８５側に付勢する。ねじりバネ８４は、ロックアーム７０を回転周方向に付勢する付勢手段であり、ロックアーム７０をロックホルダ６０に接近させる方向、即ちロックする方向に付勢する。
【００２６】
回転リング８５は、ロック解除の際にロックホルダ６０から離間していくロックアーム７０を軸方向へ移動させる軸方向移動手段として機能する部材である。この回転リング８５は、ピン８１を挿通可能としたリング体であって、一方の端面に鋸歯８５ａが形成され、他方の端面に鋸歯８５ｂが形成されている。
【００２７】
鋸歯８５ａは、ロックアーム７０に形成される鋸歯７４に噛み合う鋸状の歯である。鋸歯８５ａと鋸歯７４は、ねじれクラッチ継手を構成している。鋸歯８５ｂは、回転リング８５を一方の回転方向のみ回転させるワンウェイクラッチを構成する鋸状の歯である。鋸歯８５ｂには、つめ部材８６が当接している。このつめ部材８６の当接により、ロックアーム７０がロックする方向のみ回転リング８５が回転し、ロック解除する方向には回転しない構造となっている。
【００２８】
図４にロックホルダ６０の側面図、図５にロックアーム７０の側面図を示す。
【００２９】
図４に示すように、ロックホルダ６０の第二凹部６２は、回転軸方向（図４において上下方向）に向けて開口幅Ｗ１が拡大するように形成されている。すなわち、第二凹部６２の側面６２ａは、回転軸方向に対して傾斜する傾斜面となっており、その開口幅Ｗ１が徐々に拡大している。なお、この図４では、対面する双方の側面６２ａ、６２ａが共に傾斜面となっているが、開口幅Ｗが回転軸方向に向けて拡大していれば、一方の側面６２ａのみを傾斜面としてもよい。
【００３０】
図５に示すように、ロックアーム７０の掛止部７１は、第二凹部６２の形状に合わせて、その横幅Ｗ２が回転軸方向に向けて拡大する形状であることが好ましい。この場合、第二凹部６２の形状に合わせることにより、第二凹部６２内に掛止部７１が挿入された際に第二凹部６２と掛止部７１の接触面積が広くなり、しっかりと掛止することができる。
【００３１】
次に本実施形態に係る車両操舵装置の動作を説明する。
【００３２】
図１において、車両のイグニションスイッチ（以下、「ＩＧ」という。）のオフ操作が行われると、操舵制御器２０から伝達比可変機構４にロック動作信号が出力される。これにより、図２に示すように、ロックアーム７０が回動して掛止部７１がロックホルダ６０に接近する。そして、掛止部７１が第二凹部６２に挿入され、ロックアーム７０とロックホルダ６０が係合し、ロック状態となる。このとき、図６に示すように、ロックアーム７０がロックする方向に回転移動するため、ロックアーム７０の鋸歯７４と回転リング８５の鋸歯８５ａが噛み合った状態となり、掛止部７１が第二凹部６２の狭小部分に位置している。
【００３３】
そして、車両のＩＧのオン操作が行われると、操舵制御器２０から伝達比可変機構４にロック解除信号が出力される。これにより、図２において、ソレノイド８２が作動し、ロックアーム７０がピン８１を中心に回動して掛止部７１がロックホルダ６０から離間し、ロック機構５０のロック状態が解除される。
【００３４】
このとき、図７に示すように、ロックアーム７０がロック解除する方向に回転すると、鋸歯７４と鋸歯８５ａの噛み合いが外れ、ロックアーム７０は鋸歯８５ａの歯面に沿って回転し第二凹部６２の開口幅Ｗ１の拡大している方向（図７においては上方向）に移動する。その際、鋸歯７４と鋸歯８５ａにより構成されるねじれクラッチ継手がロックアーム７０の移動機構として機能する。また、その際にロックアーム７０が回転しても、回転リング８５は、つめ部材８６に回転を防止されているため、回転しない。
【００３５】
このように、ロックアーム７０が開口幅Ｗ１の拡大方向へ移動することにより、掛止部７１と第二凹部６２との噛み合いが外れ、ロックホルダ６０からロックアーム７０を容易に離間させることができる。
【００３６】
以上のように、本実施形態に係る車両操舵装置１によれば、ロック機構５０のロックを解除する際に、ロックアーム７０を第二凹部６２の開口幅Ｗ１の拡大方向へ移動させることにより、ロックアーム７０と第二凹部６２との噛み合いを外してロックホルダ６０からロックアーム７０を容易に離間させることができる。従って、ロックアーム７０が第二凹部６２に噛み込むなどの不具合を防止でき、ロック機構５０のロック解除が円滑に行える。
【００３７】
なお、本実施形態では、ロック機構５０をロック解除する際にロックアーム７０をピン８１の頭部８１ａ側へ移動させる場合について説明したが、本発明に係る車両操舵装置はそのような限られるものではなく、ロック機構５０をロック解除する際にロックアーム７０をピン８１の頭部８１ａの反対側へ移動させるものであってもよい。この場合、第二凹部６２の開口幅Ｗ１をピン８１の頭部８１ａの反対側に向けて拡大するようにすればよい。
【００３８】
また、本実施形態では、ロックホルダ６０の外周に第一凹部６１及び第二凹部６２を設けた場合について説明したが、本発明に係る車両操舵装置はそのようなものに限られるものではなく、ロックホルダ６０の外周に一種類の凹部のみを設ける場合（例えば第二凹部６２のみを設ける場合）又は三種類以上の凹部を設ける場合であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る車両操舵装置の構成概略図である。
【図２】図１の車両操舵装置におけるロック機構の説明図である。
【図３】図２のロック機構におけるロックアームの取付部品の分解斜視図である。
【図４】図１の車両操舵装置におけるロックホルダの側面図である。
【図５】図１の車両操舵装置におけるロックアームの側面図である。
【図６】図１の車両操舵装置の動作説明図である。
【図７】図１の車両操舵装置の動作説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…車両操舵装置、２…ハンドル、３…転舵輪、４…伝達比可変機構（伝達比可変手段）、４…入力軸、５…出力軸、１０…操舵角センサ、２０…操舵制御器、３０…モータ、３１…ステータ、３２…ロータ、３３…回転軸、４０…減速機、５０…ロック機構、６０…ロックホルダ（回転体）、６１…第一凹部、６２…第二凹部（凹部）、７０…ロックアーム（掛止具）、７１…掛止部、８５…回転リング。
【図１】
2005247010.tif 000003
【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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【図７】
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