モータのロック構造及び伝達比可変操舵システム
【課題】ロックリングとロックレバーとの間に緩衝部材を備えたものにおいて、ロックの信頼性を向上することが可能なモータのロック構造及び伝達比可変操舵システムの提供を目的とする。
【解決手段】本発明に係る伝達比変更モータ２２のロック構造は、ロックレバー３２の金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２に、その金属係止面の一部から突出した樹脂製又はゴム製の弾性部材５０が設けられ、弾性部材５０は、通常は、ロックレバー３２と係合凹部３１Ａの金属係止面３１Ａ１，３２Ａ１同士又は、金属係止面３１Ａ２，３２Ａ２同士が直接当接することを防ぐと共に、伝達比変更モータ２２にかかる外部負荷トルクによって弾性変形して、金属係止面同士が直接当接することを許容する。これにより、ロックレバー３２と係合凹部３１Ａとが樹脂製又はゴム製の緩衝部材を挟んで間接的に係止するものに比べて、伝達比変更モータ２２のロック状態を強固にすることができる。
【解決手段】本発明に係る伝達比変更モータ２２のロック構造は、ロックレバー３２の金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２に、その金属係止面の一部から突出した樹脂製又はゴム製の弾性部材５０が設けられ、弾性部材５０は、通常は、ロックレバー３２と係合凹部３１Ａの金属係止面３１Ａ１，３２Ａ１同士又は、金属係止面３１Ａ２，３２Ａ２同士が直接当接することを防ぐと共に、伝達比変更モータ２２にかかる外部負荷トルクによって弾性変形して、金属係止面同士が直接当接することを許容する。これにより、ロックレバー３２と係合凹部３１Ａとが樹脂製又はゴム製の緩衝部材を挟んで間接的に係止するものに比べて、伝達比変更モータ２２のロック状態を強固にすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転状況に応じてハンドルから転舵輪への伝達比を変更可能な伝達比可変動作システム用のモータのロック構造及び伝達比可変操舵システムに関し、特に、モータのロータと一体回転する金属製のロックリングと、ロックリングの外周面に形成された係合凹部に係合してモータをロックする金属製のロックレバーとを備えたモータのロック構造及び伝達比可変操舵システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来のモータのロック構造として、ロックリングの係合凹部とロックレバーの先端部との間に、樹脂やゴム等の弾性体で構成された緩衝部材を備えたものが知られている（特許文献１，２参照）。これらのロック構造では、緩衝部材が、係合凹部の全体又はロックレバーの先端部の全体を覆っていた。
【特許文献１】特開２００５−５３４４６号公報（請求項１、段落［００４３］、第３図）
【特許文献２】特開２００５−６７２８４号公報（段落［００４８］、第１２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上述した従来のロック構造では、係合凹部にロックレバーの先端が突入したロック状態でモータに外部負荷トルクがかかった場合に、ロックレバーと係合凹部とが緩衝部材を挟んで間接的に係止することになるため、ロックレバーと係合凹部の金属面同士が直接係止するものに比べて、ロックの信頼性が損なわれる虞があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ロックリングとロックレバーとの間に緩衝部材を備えたものにおいて、ロックの信頼性を向上することが可能なモータのロック構造及び伝達比可変操舵システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るモータのロック構造は、運転状況に応じてハンドルから転舵輪への伝達比を変更可能な伝達比可変操舵システム用のモータのロック構造であって、モータのロータと一体回転する金属製のロックリングと、ロックリングの外周面に形成された係合凹部と、モータのステータの端面に往復動可能に組み付けられ、係合凹部に係合してモータをロックする一方、係合凹部から離脱してモータの回転を許容する金属製のロックレバーとを備えたモータのロック構造において、ロックレバー及び係合凹部のうちロックリングの回転方向で対向し得る金属係止面の一方には、その金属係止面の一部から突出した樹脂製又はゴム製の係止面緩衝突部が設けられ、係止面緩衝突部は、通常は金属係止面同士が直接当接することを防ぐと共に、モータにかかる外部負荷トルクによって弾性変形して金属係止面同士が直接当接することを許容するところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のモータのロック構造において、ロックレバー及び係合凹部のうちロックリングの径方向で対向し得る金属突き合わせ面の一方には、その金属突き合わせ面の一部から突出し、金属突き合わせ面同士が直接当接することを防ぐための樹脂製又はゴム製の突き合わせ面緩衝突部が設けられたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載のモータのロック構造において、ロックレバー及び係合凹部の金属係止面は、モータにかかる外部負荷トルクを受けてロックレバーを係合凹部の奥部に引き込むように傾斜し、突き合わせ面緩衝突部は、通常は金属突き合わせ面同士が直接当接することを防ぐと共に、モータにかかる外部負荷トルクによってロックレバーが係合凹部の奥部に引き込まれたときに弾性変形して金属突き合わせ面同士が直接当接することを許容するところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項２又は３に記載のモータのロック構造において、ロックレバーにおける一方の金属係止面、金属突き合わせ面、他方の金属係止面に亘って緩衝部材固定溝を形成し、その緩衝部材固定溝に固定した樹脂製又はゴム製の弾性部材をロックレバーの金属面から突出させて係止面緩衝突部及び突き合わせ面緩衝突部を構成したところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明に係る伝達比可変操舵システムは、請求項１乃至４の何れかに記載のロック構造を有したモータを駆動源として備えたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
［請求項１の発明］
請求項１の発明によれば、金属製のロックレバー及びロックリングの係合凹部のうち、ロックリングの回転方向で対向し得る金属係止面の一方には、その金属係止面の一部から突出した樹脂製又はゴム製の係止面緩衝突部が設けられており、この係止面緩衝突部により、通常は、ロックレバーとロックリングの金属係止面同士が直接当接することが防がれる。これにより、ロックレバーが係合凹部に係合及び離脱するときの金属係止面同士の衝突音又は摺接音を防ぐことができる。
【００１１】
一方、ロックレバーがロックリングの係合凹部に係合したロック状態において、モータに外部負荷トルクがかかると、ロックレバー及び係合凹部の金属係止面同士の間で係止面緩衝突部が弾性変形して、金属係止面同士が直接当接するので、ロックレバーと係合凹部とが樹脂製又はゴム製の緩衝部材を挟んで間接的に係止するものに比べて、モータのロック状態を強固にすることができる。また、金属係止面同士が直接当接すれば、係止面緩衝突部のそれ以上の変形が禁止されるので、係止面緩衝突部の過剰な変形を防ぐことができ、係止面緩衝突部の疲労を抑制することができる。さらに、緩衝部材である係止面緩衝突部は、ロックレバー又は係合凹部における金属係止面の一部だけに設ければよいから、ロックレバーの先端部の金属面全体又は係止凹部の金属面全体を樹脂製又はゴム製の緩衝部材で覆ったものに比べて、緩衝部材の材料費を抑えることができる。
【００１２】
［請求項２及び４の発明］
請求項２の発明によれば、ロックレバー及び係合凹部のうちロックリングの径方向で対向し得る金属突き合わせ面の一方には、その金属突き合わせ面の一部から突出した樹脂製又はゴム製の突き合わせ面緩衝突部が設けられ、その突き合わせ緩衝突部により、通常は、金属突き合わせ面同士が直接当接することが防がれる。これにより、ロックレバーが係合凹部に突入して係合したときの金属突き合わせ面同士の衝突音や、係合状態でロックレバーとロックリングが相対回転したときの金属突き合わせ面同士の摺接音を防ぐことができる。
【００１３】
ここで、係止面緩衝突部及び突き合わせ面緩衝突部は、別部品で構成してもよいし、一部品で構成してもよい。具体的には、例えば、ロックレバーにおける金属係止面及び金属突き合わせ面にそれぞれ個別に凹所を設けて、それら凹所に別部品で構成された樹脂製又はゴム製の弾性部材を固定してもよいし、請求項４の発明のように、ロックレバーにおける一方の金属係止面、金属突き合わせ面、他方の金属係止面に亘って緩衝部材固定溝を形成し、その緩衝部材固定溝の全体に一部品で構成された樹脂製又はゴム製の弾性部材を固定してもよい。
【００１４】
［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、ロックレバーがロックリングの係合凹部に係合したロック状態において、モータに外部負荷トルクがかかると、金属係止面の傾斜によってロックレバーが係合凹部の奥部に引き込まれる。すると、ロックレバーと係合凹部の金属突き合わせ面同士の間で突き合わせ面緩衝突部が弾性変形し、やがて、金属突き合わせ面同士が直接当接して、突き合わせ面緩衝突部のそれ以上の変形を禁止する。これにより、突き合わせ面緩衝突部の過剰な変形を防ぐことができ疲労を抑制することができる。
【００１５】
［請求項５の発明］
請求項５の伝達比可変操舵システムは、上記請求項１乃至４の何れかに記載のロック構造を有したモータを駆動源として備えているので、信頼性が高まると共に、ハンドルの操舵フィーリングや静粛性を良好に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。
図１に示された車両１０における１対の前輪１１，１１（本発明の「転舵輪」に相当する）の間には、ラック１２が設けられ、そのラック１２の両端部がタイロッド１３，１３を介して前輪１１，１１に連結されている。また、ラック１２は筒状のラックケース１２Ｃで覆われ、そのラックケース１２Ｃが車両本体１４に固定されている。また、ラック１２にはピニオン１５が噛合しており、そのピニオン１５がラックケース１２Ｃに回転可能に軸支されている。そして、ピニオン１５とハンドル１７との間が、インタミシャフト１８とステアリングシャフト１９とによって連結され、それらインタミシャフト１８とステアリングシャフト１９の間に伝達比可変操舵システム２０が連結されている。なお、インタミシャフト１８及びステアリングシャフト１９における中間部分には、それぞれユニバーサルジョイント１８Ｊ，１９Ｊが備えられている。
【００１７】
図２に示すように、伝達比可変操舵システム２０は、差動式の減速機２１の同軸上方にモータ２２（以下、「伝達比変更モータ２２」という）を配置し、これら減速機２１と伝達比変更モータ２２とを共通のアッシスリーブ２３内に収容して備えている。減速機２１は中心部に入力部２１Ａを備え、その入力部２１Ａが伝達比変更モータ２２のロータ２２Ｒが固定されている。また、減速機２１は下端部外面に出力部２１Ｂを備え、その出力部２１Ｂには、インタミシャフト１８の上端部に設けた円板１８Ｃが固定されている。そして、伝達比変更モータ２２により減速機２１の入力部２１Ａを回転駆動すると、その回転が減速されてインタミシャフト１８が回転する。
【００１８】
伝達比変更モータ２２の上端寄り位置には回転位置検出部２４が設けられている。そして、この回転位置検出部２４により、伝達比変更モータ２２のステータ２２Ｓに対するロータ２２Ｒの回転位置が検出される。なお、回転位置検出部２４は、ロータ２２Ｒと一体回転する磁石２４Ａと、ステータ２２Ｓに固定されたホール素子２４Ｂとからなる。
【００１９】
伝達比変更モータ２２のステータ２２Ｓ上面には、ロック機構３０が備えられ、そのロック機構３０を含む伝達比変更モータ２２の上端部が、連結ハウジング２５によって覆われている。連結ハウジング２５は、伝達比変更モータ２２の上面に対向した天板部２５Ａと、天板部２５Ａから下方に延びた大径円筒部２５Ｂと、天板部２５Ａから上方に延びた小径円筒部２５Ｃとを備えてなる。大径円筒部２５Ｂの下端部にアッシスリーブ２３が嵌合固定される一方、小径円筒部２５Ｃには、ステアリングシャフト１９が嵌合固定されている。また、ステアリングシャフト１９の上端部には、ハンドル１７（図１参照）が固定されている。これにより、ハンドル１７を操舵した際に、伝達比変更モータ２２のロータ２２Ｒが回転すれば、ハンドル１７及びステアリングシャフト１９に対してインタミシャフト１８が相対回転し、ロータ２２Ｒが回転しなければ、インタミシャフト１８がハンドル１７及びステアリングシャフト１９と共に一体回転する。即ち、伝達比変更モータ２２のロータ２２Ｒを回転させることで、ハンドル１７の操舵角に対するインタミシャフト１８の回転角を変更することができる。
【００２０】
連結ハウジング２５の上部には、ドーナッツ状の収容空間を有するケーブルケース２６が組み付けられている。そして、ケーブルケース２６の内部に収容されたスパイラルケーブル２７を介して伝達比変更モータ２２、回転位置検出部２４等が操舵制御装置６０に接続されている。
【００２１】
さて、本発明に係るロック機構３０は、図３に示すように、以下に説明するロックリング３１、ロックレバー３２及び直動駆動源３５を備えてなる。伝達比変更モータ２２の上面には、ロータ２２Ｒの上端部が突出しており、そのロータ２２Ｒの上端部に金属製のロックリング３１が一体回転可能に固定されている。ロックリング３１はリング状をなし、その外周面には複数の係合凹部３１Ａが形成されている。
【００２２】
詳細には、ロックリング３１の外周面には、係合凹部３１Ａより広角な複数（例えば、４つ）のサブ係合凹部３１Ｂが形成されており、それら各サブ係合凹部３１Ｂの一部をさらに段付き状に凹ませて係合凹部３１Ａが形成されている。図４に示すように、係合凹部３１Ａは、ロックリング３１の回転方向でロックレバー３２と対向し得る１対の金属係止面３１Ａ１，３１Ａ２と、それら１対の金属係止面３１Ａ１，３１Ａ２の間を接続し、ロックリング３１の径方向でロックレバー３２と対向し得る金属突き合わせ面３１Ａ３とを有している。
【００２３】
なお、本実施形態では、係合凹部３１Ａが、各サブ係合凹部３１Ｂのうち、図３における時計回り方向の前端部に配設されている。従って、ロックレバー３２が係合凹部３１Ａではなく、サブ係合凹部３１Ｂに係合した場合でも、その状態からロックリング３１が図３における反時計回り方向に回転すれば、ロックレバー３２と係合凹部３１Ａとの係合が可能である。
【００２４】
ロックレバー３２は、ロックリング３１と同じく金属製であり、伝達比変更モータ２２の上面から起立した支柱３３に回動可能に軸支されている。支柱３３は、ロックレバー３２の一端寄り位置を貫通している。ロックレバー３２のうち支柱３３の貫通部分から比較的長く延びたアーム３２Ｂの先端には、ロックリング３１に向けて係合凸部３２Ａが突出している。
【００２５】
図３に示すように、ロックレバー３２にはトーションバネ３４が取り付けられている。トーションバネ３４はコイルバネ構造をなし、そのコイルバネを構成するバネ線材の一端が支柱３３の端面に係止され、他端がロックレバー３２に係止している。このトーションバネ３４の弾発力によりロックレバー３２は、ロック位置に付勢されている。そして、ロックレバー３２がこのロック位置に位置した状態（図３に示した状態）で、係合凸部３２Ａがロックリング３１の係合凹部３１Ａに凹凸係合し、ロータ２２Ｒが回り止めされる。即ち、伝達比変更モータ２２がロック状態になる。
【００２６】
図４に示すように、係合凸部３２Ａは、ロックリング３１の回転方向で係合凹部３１Ａの金属係止面３１Ａ１，３１Ａ２と対向し得る１対の金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２と、それら１対の金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２の間を接続し、ロックリング３１の径方向で係合凹部３１Ａの金属突き合わせ面３１Ａ３と対向し得る金属突き合わせ面３２Ａ３とを有している。
【００２７】
また、係合凹部３１Ａと係合凸部３２Ａのうち、ロックリング３１の回転方向で対向し得る金属係止面３１Ａ１，３２Ａ１及び金属係止面３１Ａ２，３２Ａ２は、ロック状態でロータ２２Ｒに外部負荷トルクがかかった場合に、ロックレバー３２を係合凹部３１Ａの奥部に引き込むように傾斜している。
【００２８】
具体的には、金属係止面３１Ａ１，３１Ａ２は、金属突き合わせ面３１Ａ３から離れるに従って互いに近づくように傾斜しており、金属突き合わせ面３１Ａ３と金属係止面３１Ａ１とがなす角度及び、金属突き合わせ面３１Ａ３と金属係止面３１Ａ２とがなす角度が、共に鋭角となっている。これに対し、係合凸部３２Ａの金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２は、係合凸部３２Ａの基端部から金属突き合わせ面３２Ａ３に近づくに従って互いに離れるように傾斜しており、金属突き合わせ面３２Ａ３と金属係止面３２Ａ１とがなす角度及び、金属突き合わせ面３２Ａ３と金属係止面３２Ａ２とがなす角度が、共に鋭角となっている。これにより、係合凸部３２と係合凹部３１とが係合すれば、解除操作を意図的に行わない限り、その係合が解除され難くなっている。
【００２９】
ところで、ロックレバー３２の係合凸部３２Ａには、本発明の「係止面緩衝突部」及び「突き合わせ面緩衝突部」を構成する弾性部材５０が取り付けられている。弾性部材５０は、ゴム製又は樹脂製（具体的には、熱可塑性エラストマー）であり、係合凸部３２Ａの先端の金属面（金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２及び金属突き合わせ面３２Ａ３）に沿って略「コ」の字状をなしている。
【００３０】
図５（Ｂ）に示すように、係合凸部３２Ａには、一方の金属係止面３２Ａ１と、金属突き合わせ面３２Ａ３と、他方の金属係止面３２Ａ２とに亘って形成された略「コ」の字状の弾性部材固定溝３９（本発明の「緩衝部材固定溝」に相当する）が形成され、そこに弾性部材５０が固定されている（図５（Ａ）及び図６（Ａ）参照）。また、弾性部材５０は、幅方向の切断面が蒲鉾状をなしており（図６（Ｂ）参照）、図４に示すように、ロックレバー３２（係合凸部３２Ａ）の各金属面（金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２、金属突き合わせ面３２Ａ３）から盛り上がるように突出している。
【００３１】
ここで、弾性部材５０は、予め成形したものを弾性部材固定溝３９に嵌め込んで固定してもよいし、未加硫状態のゴム又は流動状態の熱可塑性エラストマーを弾性部材固定溝３９に充填して硬化させることでロックレバー３２に固定してもよい。なお、弾性部材５０とロックリング３１とが摺接し得ることを考慮すると、弾性部材５０は摩擦係数の小さいものが好ましい。
【００３２】
ロックレバー３２は、伝達比変更モータ２２の上面に設けられた直動駆動源３５（図３参照）により、トーションバネ３４の弾発力に抗してロック位置からロック解除位置へと移動する。直動駆動源３５は、ソレノイド３６の励磁によりプランジャ３７を直動させる構成になっており、プランジャ３７の先端部が、ロックレバー３２のうち支柱３３の外側に延びた側の端部に連結されている。
【００３３】
例えば、車両１０のイグニッションスイッチがオフの状態では、ソレノイド３６の励磁が停止されており、プランジャ３７はソレノイド３６内を自由に直動可能となっている。従って、ロックレバー３２はトーションバネ３４の弾発力によって、ロック位置に付勢され、伝達比変更モータ２２はロックされる（図３に示す状態）。
【００３４】
イグニッションスイッチをオフからオンにすると、ソレノイド３６が励磁され、プランジャ３７がソレノイド３６の中空部の奥側に引き込まれるように直動する。これにより、ロックレバー３２が図３における反時計回り方向に回動する。この結果、ロックレバー３２がロック解除位置に至り、係合凸部３２Ａと係合凹部３１Ａ及びサブ係合凹部３１Ｂとの係合が解除されて、ロータ２２Ｒが回転可能な状態になる（図４に示す状態）。
【００３５】
ここで、係合凸部３２Ａの各金属面（金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２及び金属突き合わせ面３２Ａ３）の一部から突出した弾性部材５０は、それら金属面が係合凹部３１Ａの各金属面（金属係止面３１Ａ１，３１Ａ２及び金属突き合わせ面３１Ａ３）と直接当接することを防いでいる。これにより、ロックレバー３２がロック位置からロック解除位置へと移動する際の、金属係止面３１Ａ１，３２Ａ１同士又は、金属係止面３１Ａ２，３２Ａ２同士の摺接音を防止することができる。
【００３６】
イグニッションスイッチをオンからオフにすると、トーションバネ３４の弾発力によって、ロックレバー３２がロック解除位置からロック位置へと移動する。即ち、ロックレバー３２の係合凸部３２Ａがロックリング３１の係合凹部３１Ａに突入して凹凸係合し、伝達比変更モータ２２がロックされる。
【００３７】
このとき、図７に示すように、係合凸部３２Ａの各金属面の一部から突出した弾性部材５０が、係合凸部３２Ａの各金属面と係合凹部３１Ａの各金属面とが直接当接することを防ぐので、係合凸部３２Ａが係合凹部３１Ａに突入して係合するときの金属面同士の衝突音や摺接音を防ぐことができる。
【００３８】
凹凸係合した（ロック状態の）係合凸部３２Ａと係合凹部３１Ａとの間には、通常、ロックリング３１の回転方向に所定のクリアランスが形成される。従って、ロック状態でハンドル１７が操作される等により、伝達比変更モータ２２に外部負荷トルクがかかった場合には、ロックレバー３２とロックリング３１とが、そのクリアランスの範囲で相対回転し得る。
【００３９】
このとき、弾性部材５０が、係合凹部３１Ａと係合凸部３２Ａの金属突き合わせ面３１Ａ３，３２Ａ３同士の当接を防ぐので、それら金属突き合わせ面３１Ａ３，３２Ａ３同士の摺接音を防止することができる。
【００４０】
また、ロックレバー３２とロックリング３１とが相対回転すると、係合凸部３２Ａと係合凹部３１Ａの金属係止面３１Ａ１，３２Ａ２同士又は金属係止面３１Ａ２，３２Ａ２同士の間では、弾性部材５０が押し潰されて弾性変形する。そして、弾性部材５０が所定量変形すると、図８に示すように、金属係止面３１Ａ１，３２Ａ２同士又は金属係止面３１Ａ２，３２Ａ２同士が直接当接する。なお、このときの当接音は、互いに当接する金属係止面間に備えた弾性部材５０によって小さく抑えられる。
【００４１】
ロック状態において、例えば、ロックリング３１がロックレバー３２に対して図３における時計回り方向に相対回転した場合には、図７から図８への変化に示すように、係合凹部３１Ａと係合凸部３２Ａの金属係止面３１Ａ１，３２Ａ１の傾斜により、ロックレバー３２が係合凹部３１Ａの奥部に引き込まれる（係合が深まる）。すると、金属突き合わせ面３１Ａ３，３２Ａ３同士の間で弾性部材５０が押し潰されて弾性変形し、やがて、金属突き合わせ面３１Ａ３，３２Ａ３同士が直接当接して、弾性部材５０のそれ以上の変形が禁止される。なお、このときの当接音は、互いに当接する金属突き合わせ面３１Ａ３，３２Ａ３の間に備えた弾性部材５０によって小さく抑えられる。
【００４２】
このように本実施形態によれば、ロックレバー３２の係合凸部３２Ａには、その金属面（金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２、金属突き合わせ面３２Ａ３）の一部から突出するように弾性部材５０が設けられ、この弾性部材５０により、通常は、係合凸部３２Ａと係合凹部３１Ａの金属面同士が直接当接することが防がれる。これにより、伝達比変更モータ２２がロック及びロック解除（係合凸部３２Ａが係合凹部３１Ａに凹凸係合及び係合解除）されるときの衝突音及び摺接音を防ぐことができる。
【００４３】
一方、係合凸部３２Ａが係合凹部３１Ａに凹凸係合したロック状態において、伝達比変更モータ２２に外部負荷トルクがかかると、係合凸部３２Ａ及び係合凹部３１Ａの金属面同士の間で弾性部材５０が弾性変形する。そして、係合凸部３２Ａ及び係合凹部３１Ａの金属係止面３１Ａ１，３２Ａ１同士又は金属係止面３１Ａ２，３２Ａ２同士が直接当接（係止）するので、ロックレバー３２と係合凹部３１Ａとが樹脂製又はゴム製の緩衝部材を挟んで間接的に係止するものに比べて、伝達比変更モータ２２のロック状態を強固にすることができる。また、係合凸部３２Ａ及び係合凹部３１Ａの金属面同士が直接当接すれば、弾性部材５０のそれ以上の変形が禁止されるので、弾性部材５０の過剰な変形を防ぐことができ、弾性部材５０の疲労（破壊やへたり）を抑制して長寿命化を図ることができる。
【００４４】
さらに、緩衝部材である弾性部材５０は、ロックレバー３２の先端部の金属面（金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２及び金属突き合わせ面３２Ａ３）又は係合凹部３１Ａの金属面（金属係止面３１Ａ１，３１Ａ２及び金属突き合わせ面３１Ａ３）の一部だけに設ければよいから、ロックレバー３２の先端部の金属面全体又は係止凹部３１Ａの金属面全体を樹脂製又はゴム製の緩衝部材で覆ったものに比べて、緩衝部材の材料費を抑えることができる。
【００４５】
本実施形態の伝達比可変操舵システム２０は、上述した効果を奏するロック機構３０を有した伝達比変更モータ２２を駆動源として備えているので、信頼性が高まると共に、ハンドル１７の操舵フィーリングや静粛性を良好に保つことができる。
【００４６】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４７】
（１）前記実施形態では、係合凸部３２Ａに、一方の金属係止面３２Ａ１と、金属突き合わせ面３２Ａ３と、他方の金属係止面３２Ａ２とに亘って形成された弾性部材固定溝３９を設け、ここに一部品で構成された弾性部材５０が固定されていたが、図９に示すように、一方の金属係止面３２Ａ１と、他方の金属係止面３２Ａ２と、金属突き合わせ面とに別々に凹所３９Ａを陥没形成して、それら各凹所３９Ａに別部品で構成された弾性部材５０をそれぞれ固定してもよい。
【００４８】
（２）前記実施形態において、弾性部材５０は断面が蒲鉾形状をなしていたが、図１０（Ａ）に示すように複数の隆起部をロックレバー３２の回転軸方向（図１０における左右方向）に並べて配置した形状（具体的には、二山形状）としてもよい。また、同図（Ｂ）に示すように門形又はアーチ形状としてもよいし、同図（Ｃ）に示すように中空構造としてもよい。さらに、図示しないが、前記実施形態のように、弾性部材５０の表面全体を金属面から突出させるのではなく、金属面から突出する突部を弾性部材の表面全体に点在させたり、弾性部材の表面を波状面にしてもよい。このような弾性部材５０の形状は、ロックレバー３２がロックリング３１と衝突するときの衝撃力に応じて適宜決定すればよい。
【００４９】
（３）上記実施形態において、ロックレバー３２は、一部品で構成されていたが、図１１に示すように、１対のサイドプレート７０，７０と、それらサイドプレート７０，７０の間に板厚方向で挟持され、１対のサイドプレート７０，７０との間で弾性部材固定溝３９を形成する中間プレート７１とから構成してもよい。この場合、サイドプレート７０，７０を金属製とし、中間プレート７１は樹脂製としてもよい。
【００５０】
（４）上記実施形態では、ロックレバー３２の係合凸部３２Ａに弾性部材５０を固定していたが、ロックリング３１の係合凹部３１Ａに、その金属面の一部から突出するように弾性部材５０を固定してもよい。具体的には、例えば、図１２に示すように、係合凹部３１Ａの一方の金属係止面３１Ａ１と、金属突き合わせ面３１Ａ３と、他方の金属係止面３１Ａ２との間に亘って弾性部材固定溝３８を陥没形成し、ここに固定した弾性部材５０を係合凹部３１Ａの各金属面から突出させればよい。
【００５１】
又は、図示しないが、係合凹部３１Ａの一方の金属係止面３１Ａ１と、金属突き合わせ面３１Ａ３と、他方の金属係止面３１Ａ２とに別々に凹所を陥没形成し、それら各凹所に別部品で構成された弾性部材５０を固定してもよい。
【００５２】
なお、前記実施形態のようにロックレバー３２側に弾性部材５０を固定した構成であれば、ロックレバー３２が、ロックリング３１の係合凹部３１Ａ以外の部分（例えば、サブ係合凹部３１Ｂ）に当接した場合でも、衝突音や摺接音の発生を防ぐことができるという点で、ロックリング３１側に固定したものよりも有利である。
【００５３】
（５）前記実施形態では、係合凸部３２Ａが、支柱３３を中心とした円弧上で往復動して、伝達比変更モータ２２をロック及びロック解除する構成であったが、例えば、係合凸部がロックリング３１の外周面に対して、所謂、ピストン運動の如く一直線上で往復動するように構成してもよい。
【００５４】
（６）前記実施形態では、ロックレバー３２と係合凹部３１Ａの金属面のうち、弾性部材５０を固定する方（ロックレバー３２）の金属面に、弾性部材５０の一部を受容可能な陥没凹所（弾性部材固定溝３９）を形成して、そこに弾性部材５０を固定していたが、弾性部材５０を固定する方の金属面にはそのような陥没凹所を設けずに、弾性部材５０を固定しない方の金属面に、弾性部材５０を受容可能でかつ弾性部材５０の突出量よりも浅い陥没凹所を形成しておき、ロック状態でモータに外部負荷トルクがかかった場合に、弾性部材５０が陥没凹所の内側で弾性変形して、金属面同士が直接当接することを許容するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る伝達比可変操舵システムを備えた車両の概念図
【図２】伝達比可変操舵システムの側断面図
【図３】ロック機構の平面図
【図４】ロックレバー及びロックリングの平面図
【図５】（Ａ）弾性部材を備えたロックレバーの先端部の斜視図、（Ｂ）弾性部材を除いたロックレバーの斜視図
【図６】（Ａ）ロックレバーの先端部の部分断面図、（Ｂ）弾性部材の断面図
【図７】ロック状態におけるロックレバー及びロックリングの平面図
【図８】外部負荷トルクがかかった状態のロックレバー及びロックリングの平面図
【図９】変形例に係るロックレバーの平断面図
【図１０】変形例に係る弾性部材の断面図
【図１１】変形例に係るロックレバーの（Ａ）斜視図、（Ｂ）分解状態における正面図
【図１２】変形例に係るロックリングの係合凹部の（Ａ）斜視図、（Ｂ）平面図
【符号の説明】
【００５６】
１１ 前輪（転舵輪）
１７ ハンドル
２０ 伝達比可変操舵システム
２２ 伝達比変更モータ
２２Ｒ ロータ
２２Ｓ ステータ
３０ ロック機構
３１ ロックリング
３１Ａ 係合凹部
３１Ａ１，３１Ａ２ 金属係止面
３１Ａ３ 金属突き合わせ面
３２ ロックレバー
３２Ａ１，３２Ａ２ 金属係止面
３２Ａ３ 金属突き合わせ面
３９ 弾性部材固定溝（緩衝部材固定溝）
５０ 弾性部材（係止面緩衝突部、突き合わせ面緩衝突部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転状況に応じてハンドルから転舵輪への伝達比を変更可能な伝達比可変動作システム用のモータのロック構造及び伝達比可変操舵システムに関し、特に、モータのロータと一体回転する金属製のロックリングと、ロックリングの外周面に形成された係合凹部に係合してモータをロックする金属製のロックレバーとを備えたモータのロック構造及び伝達比可変操舵システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来のモータのロック構造として、ロックリングの係合凹部とロックレバーの先端部との間に、樹脂やゴム等の弾性体で構成された緩衝部材を備えたものが知られている（特許文献１，２参照）。これらのロック構造では、緩衝部材が、係合凹部の全体又はロックレバーの先端部の全体を覆っていた。
【特許文献１】特開２００５−５３４４６号公報（請求項１、段落［００４３］、第３図）
【特許文献２】特開２００５−６７２８４号公報（段落［００４８］、第１２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上述した従来のロック構造では、係合凹部にロックレバーの先端が突入したロック状態でモータに外部負荷トルクがかかった場合に、ロックレバーと係合凹部とが緩衝部材を挟んで間接的に係止することになるため、ロックレバーと係合凹部の金属面同士が直接係止するものに比べて、ロックの信頼性が損なわれる虞があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ロックリングとロックレバーとの間に緩衝部材を備えたものにおいて、ロックの信頼性を向上することが可能なモータのロック構造及び伝達比可変操舵システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るモータのロック構造は、運転状況に応じてハンドルから転舵輪への伝達比を変更可能な伝達比可変操舵システム用のモータのロック構造であって、モータのロータと一体回転する金属製のロックリングと、ロックリングの外周面に形成された係合凹部と、モータのステータの端面に往復動可能に組み付けられ、係合凹部に係合してモータをロックする一方、係合凹部から離脱してモータの回転を許容する金属製のロックレバーとを備えたモータのロック構造において、ロックレバー及び係合凹部のうちロックリングの回転方向で対向し得る金属係止面の一方には、その金属係止面の一部から突出した樹脂製又はゴム製の係止面緩衝突部が設けられ、係止面緩衝突部は、通常は金属係止面同士が直接当接することを防ぐと共に、モータにかかる外部負荷トルクによって弾性変形して金属係止面同士が直接当接することを許容するところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のモータのロック構造において、ロックレバー及び係合凹部のうちロックリングの径方向で対向し得る金属突き合わせ面の一方には、その金属突き合わせ面の一部から突出し、金属突き合わせ面同士が直接当接することを防ぐための樹脂製又はゴム製の突き合わせ面緩衝突部が設けられたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載のモータのロック構造において、ロックレバー及び係合凹部の金属係止面は、モータにかかる外部負荷トルクを受けてロックレバーを係合凹部の奥部に引き込むように傾斜し、突き合わせ面緩衝突部は、通常は金属突き合わせ面同士が直接当接することを防ぐと共に、モータにかかる外部負荷トルクによってロックレバーが係合凹部の奥部に引き込まれたときに弾性変形して金属突き合わせ面同士が直接当接することを許容するところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項２又は３に記載のモータのロック構造において、ロックレバーにおける一方の金属係止面、金属突き合わせ面、他方の金属係止面に亘って緩衝部材固定溝を形成し、その緩衝部材固定溝に固定した樹脂製又はゴム製の弾性部材をロックレバーの金属面から突出させて係止面緩衝突部及び突き合わせ面緩衝突部を構成したところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明に係る伝達比可変操舵システムは、請求項１乃至４の何れかに記載のロック構造を有したモータを駆動源として備えたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
［請求項１の発明］
請求項１の発明によれば、金属製のロックレバー及びロックリングの係合凹部のうち、ロックリングの回転方向で対向し得る金属係止面の一方には、その金属係止面の一部から突出した樹脂製又はゴム製の係止面緩衝突部が設けられており、この係止面緩衝突部により、通常は、ロックレバーとロックリングの金属係止面同士が直接当接することが防がれる。これにより、ロックレバーが係合凹部に係合及び離脱するときの金属係止面同士の衝突音又は摺接音を防ぐことができる。
【００１１】
一方、ロックレバーがロックリングの係合凹部に係合したロック状態において、モータに外部負荷トルクがかかると、ロックレバー及び係合凹部の金属係止面同士の間で係止面緩衝突部が弾性変形して、金属係止面同士が直接当接するので、ロックレバーと係合凹部とが樹脂製又はゴム製の緩衝部材を挟んで間接的に係止するものに比べて、モータのロック状態を強固にすることができる。また、金属係止面同士が直接当接すれば、係止面緩衝突部のそれ以上の変形が禁止されるので、係止面緩衝突部の過剰な変形を防ぐことができ、係止面緩衝突部の疲労を抑制することができる。さらに、緩衝部材である係止面緩衝突部は、ロックレバー又は係合凹部における金属係止面の一部だけに設ければよいから、ロックレバーの先端部の金属面全体又は係止凹部の金属面全体を樹脂製又はゴム製の緩衝部材で覆ったものに比べて、緩衝部材の材料費を抑えることができる。
【００１２】
［請求項２及び４の発明］
請求項２の発明によれば、ロックレバー及び係合凹部のうちロックリングの径方向で対向し得る金属突き合わせ面の一方には、その金属突き合わせ面の一部から突出した樹脂製又はゴム製の突き合わせ面緩衝突部が設けられ、その突き合わせ緩衝突部により、通常は、金属突き合わせ面同士が直接当接することが防がれる。これにより、ロックレバーが係合凹部に突入して係合したときの金属突き合わせ面同士の衝突音や、係合状態でロックレバーとロックリングが相対回転したときの金属突き合わせ面同士の摺接音を防ぐことができる。
【００１３】
ここで、係止面緩衝突部及び突き合わせ面緩衝突部は、別部品で構成してもよいし、一部品で構成してもよい。具体的には、例えば、ロックレバーにおける金属係止面及び金属突き合わせ面にそれぞれ個別に凹所を設けて、それら凹所に別部品で構成された樹脂製又はゴム製の弾性部材を固定してもよいし、請求項４の発明のように、ロックレバーにおける一方の金属係止面、金属突き合わせ面、他方の金属係止面に亘って緩衝部材固定溝を形成し、その緩衝部材固定溝の全体に一部品で構成された樹脂製又はゴム製の弾性部材を固定してもよい。
【００１４】
［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、ロックレバーがロックリングの係合凹部に係合したロック状態において、モータに外部負荷トルクがかかると、金属係止面の傾斜によってロックレバーが係合凹部の奥部に引き込まれる。すると、ロックレバーと係合凹部の金属突き合わせ面同士の間で突き合わせ面緩衝突部が弾性変形し、やがて、金属突き合わせ面同士が直接当接して、突き合わせ面緩衝突部のそれ以上の変形を禁止する。これにより、突き合わせ面緩衝突部の過剰な変形を防ぐことができ疲労を抑制することができる。
【００１５】
［請求項５の発明］
請求項５の伝達比可変操舵システムは、上記請求項１乃至４の何れかに記載のロック構造を有したモータを駆動源として備えているので、信頼性が高まると共に、ハンドルの操舵フィーリングや静粛性を良好に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。
図１に示された車両１０における１対の前輪１１，１１（本発明の「転舵輪」に相当する）の間には、ラック１２が設けられ、そのラック１２の両端部がタイロッド１３，１３を介して前輪１１，１１に連結されている。また、ラック１２は筒状のラックケース１２Ｃで覆われ、そのラックケース１２Ｃが車両本体１４に固定されている。また、ラック１２にはピニオン１５が噛合しており、そのピニオン１５がラックケース１２Ｃに回転可能に軸支されている。そして、ピニオン１５とハンドル１７との間が、インタミシャフト１８とステアリングシャフト１９とによって連結され、それらインタミシャフト１８とステアリングシャフト１９の間に伝達比可変操舵システム２０が連結されている。なお、インタミシャフト１８及びステアリングシャフト１９における中間部分には、それぞれユニバーサルジョイント１８Ｊ，１９Ｊが備えられている。
【００１７】
図２に示すように、伝達比可変操舵システム２０は、差動式の減速機２１の同軸上方にモータ２２（以下、「伝達比変更モータ２２」という）を配置し、これら減速機２１と伝達比変更モータ２２とを共通のアッシスリーブ２３内に収容して備えている。減速機２１は中心部に入力部２１Ａを備え、その入力部２１Ａが伝達比変更モータ２２のロータ２２Ｒが固定されている。また、減速機２１は下端部外面に出力部２１Ｂを備え、その出力部２１Ｂには、インタミシャフト１８の上端部に設けた円板１８Ｃが固定されている。そして、伝達比変更モータ２２により減速機２１の入力部２１Ａを回転駆動すると、その回転が減速されてインタミシャフト１８が回転する。
【００１８】
伝達比変更モータ２２の上端寄り位置には回転位置検出部２４が設けられている。そして、この回転位置検出部２４により、伝達比変更モータ２２のステータ２２Ｓに対するロータ２２Ｒの回転位置が検出される。なお、回転位置検出部２４は、ロータ２２Ｒと一体回転する磁石２４Ａと、ステータ２２Ｓに固定されたホール素子２４Ｂとからなる。
【００１９】
伝達比変更モータ２２のステータ２２Ｓ上面には、ロック機構３０が備えられ、そのロック機構３０を含む伝達比変更モータ２２の上端部が、連結ハウジング２５によって覆われている。連結ハウジング２５は、伝達比変更モータ２２の上面に対向した天板部２５Ａと、天板部２５Ａから下方に延びた大径円筒部２５Ｂと、天板部２５Ａから上方に延びた小径円筒部２５Ｃとを備えてなる。大径円筒部２５Ｂの下端部にアッシスリーブ２３が嵌合固定される一方、小径円筒部２５Ｃには、ステアリングシャフト１９が嵌合固定されている。また、ステアリングシャフト１９の上端部には、ハンドル１７（図１参照）が固定されている。これにより、ハンドル１７を操舵した際に、伝達比変更モータ２２のロータ２２Ｒが回転すれば、ハンドル１７及びステアリングシャフト１９に対してインタミシャフト１８が相対回転し、ロータ２２Ｒが回転しなければ、インタミシャフト１８がハンドル１７及びステアリングシャフト１９と共に一体回転する。即ち、伝達比変更モータ２２のロータ２２Ｒを回転させることで、ハンドル１７の操舵角に対するインタミシャフト１８の回転角を変更することができる。
【００２０】
連結ハウジング２５の上部には、ドーナッツ状の収容空間を有するケーブルケース２６が組み付けられている。そして、ケーブルケース２６の内部に収容されたスパイラルケーブル２７を介して伝達比変更モータ２２、回転位置検出部２４等が操舵制御装置６０に接続されている。
【００２１】
さて、本発明に係るロック機構３０は、図３に示すように、以下に説明するロックリング３１、ロックレバー３２及び直動駆動源３５を備えてなる。伝達比変更モータ２２の上面には、ロータ２２Ｒの上端部が突出しており、そのロータ２２Ｒの上端部に金属製のロックリング３１が一体回転可能に固定されている。ロックリング３１はリング状をなし、その外周面には複数の係合凹部３１Ａが形成されている。
【００２２】
詳細には、ロックリング３１の外周面には、係合凹部３１Ａより広角な複数（例えば、４つ）のサブ係合凹部３１Ｂが形成されており、それら各サブ係合凹部３１Ｂの一部をさらに段付き状に凹ませて係合凹部３１Ａが形成されている。図４に示すように、係合凹部３１Ａは、ロックリング３１の回転方向でロックレバー３２と対向し得る１対の金属係止面３１Ａ１，３１Ａ２と、それら１対の金属係止面３１Ａ１，３１Ａ２の間を接続し、ロックリング３１の径方向でロックレバー３２と対向し得る金属突き合わせ面３１Ａ３とを有している。
【００２３】
なお、本実施形態では、係合凹部３１Ａが、各サブ係合凹部３１Ｂのうち、図３における時計回り方向の前端部に配設されている。従って、ロックレバー３２が係合凹部３１Ａではなく、サブ係合凹部３１Ｂに係合した場合でも、その状態からロックリング３１が図３における反時計回り方向に回転すれば、ロックレバー３２と係合凹部３１Ａとの係合が可能である。
【００２４】
ロックレバー３２は、ロックリング３１と同じく金属製であり、伝達比変更モータ２２の上面から起立した支柱３３に回動可能に軸支されている。支柱３３は、ロックレバー３２の一端寄り位置を貫通している。ロックレバー３２のうち支柱３３の貫通部分から比較的長く延びたアーム３２Ｂの先端には、ロックリング３１に向けて係合凸部３２Ａが突出している。
【００２５】
図３に示すように、ロックレバー３２にはトーションバネ３４が取り付けられている。トーションバネ３４はコイルバネ構造をなし、そのコイルバネを構成するバネ線材の一端が支柱３３の端面に係止され、他端がロックレバー３２に係止している。このトーションバネ３４の弾発力によりロックレバー３２は、ロック位置に付勢されている。そして、ロックレバー３２がこのロック位置に位置した状態（図３に示した状態）で、係合凸部３２Ａがロックリング３１の係合凹部３１Ａに凹凸係合し、ロータ２２Ｒが回り止めされる。即ち、伝達比変更モータ２２がロック状態になる。
【００２６】
図４に示すように、係合凸部３２Ａは、ロックリング３１の回転方向で係合凹部３１Ａの金属係止面３１Ａ１，３１Ａ２と対向し得る１対の金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２と、それら１対の金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２の間を接続し、ロックリング３１の径方向で係合凹部３１Ａの金属突き合わせ面３１Ａ３と対向し得る金属突き合わせ面３２Ａ３とを有している。
【００２７】
また、係合凹部３１Ａと係合凸部３２Ａのうち、ロックリング３１の回転方向で対向し得る金属係止面３１Ａ１，３２Ａ１及び金属係止面３１Ａ２，３２Ａ２は、ロック状態でロータ２２Ｒに外部負荷トルクがかかった場合に、ロックレバー３２を係合凹部３１Ａの奥部に引き込むように傾斜している。
【００２８】
具体的には、金属係止面３１Ａ１，３１Ａ２は、金属突き合わせ面３１Ａ３から離れるに従って互いに近づくように傾斜しており、金属突き合わせ面３１Ａ３と金属係止面３１Ａ１とがなす角度及び、金属突き合わせ面３１Ａ３と金属係止面３１Ａ２とがなす角度が、共に鋭角となっている。これに対し、係合凸部３２Ａの金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２は、係合凸部３２Ａの基端部から金属突き合わせ面３２Ａ３に近づくに従って互いに離れるように傾斜しており、金属突き合わせ面３２Ａ３と金属係止面３２Ａ１とがなす角度及び、金属突き合わせ面３２Ａ３と金属係止面３２Ａ２とがなす角度が、共に鋭角となっている。これにより、係合凸部３２と係合凹部３１とが係合すれば、解除操作を意図的に行わない限り、その係合が解除され難くなっている。
【００２９】
ところで、ロックレバー３２の係合凸部３２Ａには、本発明の「係止面緩衝突部」及び「突き合わせ面緩衝突部」を構成する弾性部材５０が取り付けられている。弾性部材５０は、ゴム製又は樹脂製（具体的には、熱可塑性エラストマー）であり、係合凸部３２Ａの先端の金属面（金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２及び金属突き合わせ面３２Ａ３）に沿って略「コ」の字状をなしている。
【００３０】
図５（Ｂ）に示すように、係合凸部３２Ａには、一方の金属係止面３２Ａ１と、金属突き合わせ面３２Ａ３と、他方の金属係止面３２Ａ２とに亘って形成された略「コ」の字状の弾性部材固定溝３９（本発明の「緩衝部材固定溝」に相当する）が形成され、そこに弾性部材５０が固定されている（図５（Ａ）及び図６（Ａ）参照）。また、弾性部材５０は、幅方向の切断面が蒲鉾状をなしており（図６（Ｂ）参照）、図４に示すように、ロックレバー３２（係合凸部３２Ａ）の各金属面（金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２、金属突き合わせ面３２Ａ３）から盛り上がるように突出している。
【００３１】
ここで、弾性部材５０は、予め成形したものを弾性部材固定溝３９に嵌め込んで固定してもよいし、未加硫状態のゴム又は流動状態の熱可塑性エラストマーを弾性部材固定溝３９に充填して硬化させることでロックレバー３２に固定してもよい。なお、弾性部材５０とロックリング３１とが摺接し得ることを考慮すると、弾性部材５０は摩擦係数の小さいものが好ましい。
【００３２】
ロックレバー３２は、伝達比変更モータ２２の上面に設けられた直動駆動源３５（図３参照）により、トーションバネ３４の弾発力に抗してロック位置からロック解除位置へと移動する。直動駆動源３５は、ソレノイド３６の励磁によりプランジャ３７を直動させる構成になっており、プランジャ３７の先端部が、ロックレバー３２のうち支柱３３の外側に延びた側の端部に連結されている。
【００３３】
例えば、車両１０のイグニッションスイッチがオフの状態では、ソレノイド３６の励磁が停止されており、プランジャ３７はソレノイド３６内を自由に直動可能となっている。従って、ロックレバー３２はトーションバネ３４の弾発力によって、ロック位置に付勢され、伝達比変更モータ２２はロックされる（図３に示す状態）。
【００３４】
イグニッションスイッチをオフからオンにすると、ソレノイド３６が励磁され、プランジャ３７がソレノイド３６の中空部の奥側に引き込まれるように直動する。これにより、ロックレバー３２が図３における反時計回り方向に回動する。この結果、ロックレバー３２がロック解除位置に至り、係合凸部３２Ａと係合凹部３１Ａ及びサブ係合凹部３１Ｂとの係合が解除されて、ロータ２２Ｒが回転可能な状態になる（図４に示す状態）。
【００３５】
ここで、係合凸部３２Ａの各金属面（金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２及び金属突き合わせ面３２Ａ３）の一部から突出した弾性部材５０は、それら金属面が係合凹部３１Ａの各金属面（金属係止面３１Ａ１，３１Ａ２及び金属突き合わせ面３１Ａ３）と直接当接することを防いでいる。これにより、ロックレバー３２がロック位置からロック解除位置へと移動する際の、金属係止面３１Ａ１，３２Ａ１同士又は、金属係止面３１Ａ２，３２Ａ２同士の摺接音を防止することができる。
【００３６】
イグニッションスイッチをオンからオフにすると、トーションバネ３４の弾発力によって、ロックレバー３２がロック解除位置からロック位置へと移動する。即ち、ロックレバー３２の係合凸部３２Ａがロックリング３１の係合凹部３１Ａに突入して凹凸係合し、伝達比変更モータ２２がロックされる。
【００３７】
このとき、図７に示すように、係合凸部３２Ａの各金属面の一部から突出した弾性部材５０が、係合凸部３２Ａの各金属面と係合凹部３１Ａの各金属面とが直接当接することを防ぐので、係合凸部３２Ａが係合凹部３１Ａに突入して係合するときの金属面同士の衝突音や摺接音を防ぐことができる。
【００３８】
凹凸係合した（ロック状態の）係合凸部３２Ａと係合凹部３１Ａとの間には、通常、ロックリング３１の回転方向に所定のクリアランスが形成される。従って、ロック状態でハンドル１７が操作される等により、伝達比変更モータ２２に外部負荷トルクがかかった場合には、ロックレバー３２とロックリング３１とが、そのクリアランスの範囲で相対回転し得る。
【００３９】
このとき、弾性部材５０が、係合凹部３１Ａと係合凸部３２Ａの金属突き合わせ面３１Ａ３，３２Ａ３同士の当接を防ぐので、それら金属突き合わせ面３１Ａ３，３２Ａ３同士の摺接音を防止することができる。
【００４０】
また、ロックレバー３２とロックリング３１とが相対回転すると、係合凸部３２Ａと係合凹部３１Ａの金属係止面３１Ａ１，３２Ａ２同士又は金属係止面３１Ａ２，３２Ａ２同士の間では、弾性部材５０が押し潰されて弾性変形する。そして、弾性部材５０が所定量変形すると、図８に示すように、金属係止面３１Ａ１，３２Ａ２同士又は金属係止面３１Ａ２，３２Ａ２同士が直接当接する。なお、このときの当接音は、互いに当接する金属係止面間に備えた弾性部材５０によって小さく抑えられる。
【００４１】
ロック状態において、例えば、ロックリング３１がロックレバー３２に対して図３における時計回り方向に相対回転した場合には、図７から図８への変化に示すように、係合凹部３１Ａと係合凸部３２Ａの金属係止面３１Ａ１，３２Ａ１の傾斜により、ロックレバー３２が係合凹部３１Ａの奥部に引き込まれる（係合が深まる）。すると、金属突き合わせ面３１Ａ３，３２Ａ３同士の間で弾性部材５０が押し潰されて弾性変形し、やがて、金属突き合わせ面３１Ａ３，３２Ａ３同士が直接当接して、弾性部材５０のそれ以上の変形が禁止される。なお、このときの当接音は、互いに当接する金属突き合わせ面３１Ａ３，３２Ａ３の間に備えた弾性部材５０によって小さく抑えられる。
【００４２】
このように本実施形態によれば、ロックレバー３２の係合凸部３２Ａには、その金属面（金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２、金属突き合わせ面３２Ａ３）の一部から突出するように弾性部材５０が設けられ、この弾性部材５０により、通常は、係合凸部３２Ａと係合凹部３１Ａの金属面同士が直接当接することが防がれる。これにより、伝達比変更モータ２２がロック及びロック解除（係合凸部３２Ａが係合凹部３１Ａに凹凸係合及び係合解除）されるときの衝突音及び摺接音を防ぐことができる。
【００４３】
一方、係合凸部３２Ａが係合凹部３１Ａに凹凸係合したロック状態において、伝達比変更モータ２２に外部負荷トルクがかかると、係合凸部３２Ａ及び係合凹部３１Ａの金属面同士の間で弾性部材５０が弾性変形する。そして、係合凸部３２Ａ及び係合凹部３１Ａの金属係止面３１Ａ１，３２Ａ１同士又は金属係止面３１Ａ２，３２Ａ２同士が直接当接（係止）するので、ロックレバー３２と係合凹部３１Ａとが樹脂製又はゴム製の緩衝部材を挟んで間接的に係止するものに比べて、伝達比変更モータ２２のロック状態を強固にすることができる。また、係合凸部３２Ａ及び係合凹部３１Ａの金属面同士が直接当接すれば、弾性部材５０のそれ以上の変形が禁止されるので、弾性部材５０の過剰な変形を防ぐことができ、弾性部材５０の疲労（破壊やへたり）を抑制して長寿命化を図ることができる。
【００４４】
さらに、緩衝部材である弾性部材５０は、ロックレバー３２の先端部の金属面（金属係止面３２Ａ１，３２Ａ２及び金属突き合わせ面３２Ａ３）又は係合凹部３１Ａの金属面（金属係止面３１Ａ１，３１Ａ２及び金属突き合わせ面３１Ａ３）の一部だけに設ければよいから、ロックレバー３２の先端部の金属面全体又は係止凹部３１Ａの金属面全体を樹脂製又はゴム製の緩衝部材で覆ったものに比べて、緩衝部材の材料費を抑えることができる。
【００４５】
本実施形態の伝達比可変操舵システム２０は、上述した効果を奏するロック機構３０を有した伝達比変更モータ２２を駆動源として備えているので、信頼性が高まると共に、ハンドル１７の操舵フィーリングや静粛性を良好に保つことができる。
【００４６】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４７】
（１）前記実施形態では、係合凸部３２Ａに、一方の金属係止面３２Ａ１と、金属突き合わせ面３２Ａ３と、他方の金属係止面３２Ａ２とに亘って形成された弾性部材固定溝３９を設け、ここに一部品で構成された弾性部材５０が固定されていたが、図９に示すように、一方の金属係止面３２Ａ１と、他方の金属係止面３２Ａ２と、金属突き合わせ面とに別々に凹所３９Ａを陥没形成して、それら各凹所３９Ａに別部品で構成された弾性部材５０をそれぞれ固定してもよい。
【００４８】
（２）前記実施形態において、弾性部材５０は断面が蒲鉾形状をなしていたが、図１０（Ａ）に示すように複数の隆起部をロックレバー３２の回転軸方向（図１０における左右方向）に並べて配置した形状（具体的には、二山形状）としてもよい。また、同図（Ｂ）に示すように門形又はアーチ形状としてもよいし、同図（Ｃ）に示すように中空構造としてもよい。さらに、図示しないが、前記実施形態のように、弾性部材５０の表面全体を金属面から突出させるのではなく、金属面から突出する突部を弾性部材の表面全体に点在させたり、弾性部材の表面を波状面にしてもよい。このような弾性部材５０の形状は、ロックレバー３２がロックリング３１と衝突するときの衝撃力に応じて適宜決定すればよい。
【００４９】
（３）上記実施形態において、ロックレバー３２は、一部品で構成されていたが、図１１に示すように、１対のサイドプレート７０，７０と、それらサイドプレート７０，７０の間に板厚方向で挟持され、１対のサイドプレート７０，７０との間で弾性部材固定溝３９を形成する中間プレート７１とから構成してもよい。この場合、サイドプレート７０，７０を金属製とし、中間プレート７１は樹脂製としてもよい。
【００５０】
（４）上記実施形態では、ロックレバー３２の係合凸部３２Ａに弾性部材５０を固定していたが、ロックリング３１の係合凹部３１Ａに、その金属面の一部から突出するように弾性部材５０を固定してもよい。具体的には、例えば、図１２に示すように、係合凹部３１Ａの一方の金属係止面３１Ａ１と、金属突き合わせ面３１Ａ３と、他方の金属係止面３１Ａ２との間に亘って弾性部材固定溝３８を陥没形成し、ここに固定した弾性部材５０を係合凹部３１Ａの各金属面から突出させればよい。
【００５１】
又は、図示しないが、係合凹部３１Ａの一方の金属係止面３１Ａ１と、金属突き合わせ面３１Ａ３と、他方の金属係止面３１Ａ２とに別々に凹所を陥没形成し、それら各凹所に別部品で構成された弾性部材５０を固定してもよい。
【００５２】
なお、前記実施形態のようにロックレバー３２側に弾性部材５０を固定した構成であれば、ロックレバー３２が、ロックリング３１の係合凹部３１Ａ以外の部分（例えば、サブ係合凹部３１Ｂ）に当接した場合でも、衝突音や摺接音の発生を防ぐことができるという点で、ロックリング３１側に固定したものよりも有利である。
【００５３】
（５）前記実施形態では、係合凸部３２Ａが、支柱３３を中心とした円弧上で往復動して、伝達比変更モータ２２をロック及びロック解除する構成であったが、例えば、係合凸部がロックリング３１の外周面に対して、所謂、ピストン運動の如く一直線上で往復動するように構成してもよい。
【００５４】
（６）前記実施形態では、ロックレバー３２と係合凹部３１Ａの金属面のうち、弾性部材５０を固定する方（ロックレバー３２）の金属面に、弾性部材５０の一部を受容可能な陥没凹所（弾性部材固定溝３９）を形成して、そこに弾性部材５０を固定していたが、弾性部材５０を固定する方の金属面にはそのような陥没凹所を設けずに、弾性部材５０を固定しない方の金属面に、弾性部材５０を受容可能でかつ弾性部材５０の突出量よりも浅い陥没凹所を形成しておき、ロック状態でモータに外部負荷トルクがかかった場合に、弾性部材５０が陥没凹所の内側で弾性変形して、金属面同士が直接当接することを許容するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る伝達比可変操舵システムを備えた車両の概念図
【図２】伝達比可変操舵システムの側断面図
【図３】ロック機構の平面図
【図４】ロックレバー及びロックリングの平面図
【図５】（Ａ）弾性部材を備えたロックレバーの先端部の斜視図、（Ｂ）弾性部材を除いたロックレバーの斜視図
【図６】（Ａ）ロックレバーの先端部の部分断面図、（Ｂ）弾性部材の断面図
【図７】ロック状態におけるロックレバー及びロックリングの平面図
【図８】外部負荷トルクがかかった状態のロックレバー及びロックリングの平面図
【図９】変形例に係るロックレバーの平断面図
【図１０】変形例に係る弾性部材の断面図
【図１１】変形例に係るロックレバーの（Ａ）斜視図、（Ｂ）分解状態における正面図
【図１２】変形例に係るロックリングの係合凹部の（Ａ）斜視図、（Ｂ）平面図
【符号の説明】
【００５６】
１１ 前輪（転舵輪）
１７ ハンドル
２０ 伝達比可変操舵システム
２２ 伝達比変更モータ
２２Ｒ ロータ
２２Ｓ ステータ
３０ ロック機構
３１ ロックリング
３１Ａ 係合凹部
３１Ａ１，３１Ａ２ 金属係止面
３１Ａ３ 金属突き合わせ面
３２ ロックレバー
３２Ａ１，３２Ａ２ 金属係止面
３２Ａ３ 金属突き合わせ面
３９ 弾性部材固定溝（緩衝部材固定溝）
５０ 弾性部材（係止面緩衝突部、突き合わせ面緩衝突部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転状況に応じてハンドルから転舵輪への伝達比を変更可能な伝達比可変操舵システム用のモータのロック構造であって、
前記モータのロータと一体回転する金属製のロックリングと、
前記ロックリングの外周面に形成された係合凹部と、
前記モータのステータの端面に往復動可能に組み付けられ、前記係合凹部に係合して前記モータをロックする一方、前記係合凹部から離脱して前記モータの回転を許容する金属製のロックレバーとを備えたモータのロック構造において、
前記ロックレバー及び前記係合凹部のうち前記ロックリングの回転方向で対向し得る金属係止面の一方には、その金属係止面の一部から突出した樹脂製又はゴム製の係止面緩衝突部が設けられ、
前記係止面緩衝突部は、通常は前記金属係止面同士が直接当接することを防ぐと共に、前記モータにかかる外部負荷トルクによって弾性変形して前記金属係止面同士が直接当接することを許容することを特徴とするモータのロック構造。
【請求項２】
前記ロックレバー及び前記係合凹部のうち前記ロックリングの径方向で対向し得る金属突き合わせ面の一方には、その金属突き合わせ面の一部から突出し、前記金属突き合わせ面同士が直接当接することを防ぐための樹脂製又はゴム製の突き合わせ面緩衝突部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のモータのロック構造。
【請求項３】
前記ロックレバー及び前記係合凹部の前記金属係止面は、前記モータにかかる前記外部負荷トルクを受けて前記ロックレバーを前記係合凹部の奥部に引き込むように傾斜し、
前記突き合わせ面緩衝突部は、通常は前記金属突き合わせ面同士が直接当接することを防ぐと共に、前記モータにかかる前記外部負荷トルクによって前記ロックレバーが前記係合凹部の奥部に引き込まれたときに弾性変形して前記金属突き合わせ面同士が直接当接することを許容することを特徴とする請求項２に記載のモータのロック構造。
【請求項４】
前記ロックレバーにおける一方の前記金属係止面、前記金属突き合わせ面、他方の前記金属係止面に亘って緩衝部材固定溝を形成し、その緩衝部材固定溝に固定した樹脂製又はゴム製の弾性部材を前記ロックレバーの金属面から突出させて前記係止面緩衝突部及び前記突き合わせ面緩衝突部を構成したことを特徴とする請求項２又は３に記載のモータのロック構造。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載のロック構造を有したモータを駆動源として備えたことを特徴とする伝達比可変操舵システム。
【請求項１】
運転状況に応じてハンドルから転舵輪への伝達比を変更可能な伝達比可変操舵システム用のモータのロック構造であって、
前記モータのロータと一体回転する金属製のロックリングと、
前記ロックリングの外周面に形成された係合凹部と、
前記モータのステータの端面に往復動可能に組み付けられ、前記係合凹部に係合して前記モータをロックする一方、前記係合凹部から離脱して前記モータの回転を許容する金属製のロックレバーとを備えたモータのロック構造において、
前記ロックレバー及び前記係合凹部のうち前記ロックリングの回転方向で対向し得る金属係止面の一方には、その金属係止面の一部から突出した樹脂製又はゴム製の係止面緩衝突部が設けられ、
前記係止面緩衝突部は、通常は前記金属係止面同士が直接当接することを防ぐと共に、前記モータにかかる外部負荷トルクによって弾性変形して前記金属係止面同士が直接当接することを許容することを特徴とするモータのロック構造。
【請求項２】
前記ロックレバー及び前記係合凹部のうち前記ロックリングの径方向で対向し得る金属突き合わせ面の一方には、その金属突き合わせ面の一部から突出し、前記金属突き合わせ面同士が直接当接することを防ぐための樹脂製又はゴム製の突き合わせ面緩衝突部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のモータのロック構造。
【請求項３】
前記ロックレバー及び前記係合凹部の前記金属係止面は、前記モータにかかる前記外部負荷トルクを受けて前記ロックレバーを前記係合凹部の奥部に引き込むように傾斜し、
前記突き合わせ面緩衝突部は、通常は前記金属突き合わせ面同士が直接当接することを防ぐと共に、前記モータにかかる前記外部負荷トルクによって前記ロックレバーが前記係合凹部の奥部に引き込まれたときに弾性変形して前記金属突き合わせ面同士が直接当接することを許容することを特徴とする請求項２に記載のモータのロック構造。
【請求項４】
前記ロックレバーにおける一方の前記金属係止面、前記金属突き合わせ面、他方の前記金属係止面に亘って緩衝部材固定溝を形成し、その緩衝部材固定溝に固定した樹脂製又はゴム製の弾性部材を前記ロックレバーの金属面から突出させて前記係止面緩衝突部及び前記突き合わせ面緩衝突部を構成したことを特徴とする請求項２又は３に記載のモータのロック構造。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載のロック構造を有したモータを駆動源として備えたことを特徴とする伝達比可変操舵システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図５】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図５】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１８４５７２（Ｐ２００９−１８４５７２Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７９７１（Ｐ２００８−２７９７１）
【出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]