專利名稱：后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠適用于前后輪雙方均能轉(zhuǎn)向的四輪轉(zhuǎn)向操縱車的后輪轉(zhuǎn)向操縱
>J-U ρ α 裝直。
背景技術(shù)：
已知有前后輪雙方均能夠轉(zhuǎn)向的四輪轉(zhuǎn)向操縱車。在前輪的基礎(chǔ)上還使后輪轉(zhuǎn)向，由此四輪轉(zhuǎn)向操縱車能夠在停車等時(shí)的低速行駛狀態(tài)下以小轉(zhuǎn)彎半徑進(jìn)行小幅轉(zhuǎn)彎。由此，例如在縱向停車時(shí)，可以無需多次切換方向盤。在這樣的四輪轉(zhuǎn)向操縱車中已知有對(duì)后輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向操縱的后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置(參照日本特開2006 - 35917號(hào)公報(bào))。在日本特開2006 - 35917號(hào)公報(bào)中，示出了四輪轉(zhuǎn)向操縱車的一個(gè)例子。具體地說，供后輪安裝的左右一對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)軸在車身的后部安裝成轉(zhuǎn)向自如，利用轉(zhuǎn)向橫拉桿將這些轉(zhuǎn)向節(jié)軸連結(jié)。并且，安裝于車身的轉(zhuǎn)向缸的活塞桿與各轉(zhuǎn)向節(jié)軸連結(jié)，與活塞桿的沖程對(duì)應(yīng)地，各轉(zhuǎn)向節(jié)軸與后輪一起轉(zhuǎn)向。在日本特開2006 - 35917號(hào)公報(bào)所記載的四輪轉(zhuǎn)向操縱車中，這些轉(zhuǎn)向節(jié)軸、轉(zhuǎn)向橫拉桿以及轉(zhuǎn)向缸構(gòu)成了后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置。當(dāng)四輪轉(zhuǎn)向操縱車高速行駛時(shí)，為了使車身穩(wěn)定，期望以后輪的轉(zhuǎn)向角為零的中立狀態(tài)將后輪的轉(zhuǎn)向鎖定。然而，也能想到因并非預(yù)期的故障等而使得后輪的轉(zhuǎn)向在后輪的轉(zhuǎn)向角并未完全返回到零的狀態(tài)下被鎖定的情況。在這樣的情況下，只要能夠在后輪的轉(zhuǎn)向被鎖定以后使后輪恢復(fù)到中立狀態(tài)即可。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置，當(dāng)后輪的轉(zhuǎn)向在返回到中立狀態(tài)以前被鎖定時(shí)，能夠使后輪可靠地恢復(fù)到中立狀態(tài)。能夠適用于前后輪雙方均可轉(zhuǎn)向的四輪轉(zhuǎn)向操縱車的本發(fā)明的后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置的一種方式的結(jié)構(gòu)的特征在于，包括連結(jié)臂，該連結(jié)臂連結(jié)在一對(duì)后輪之間，通過在車寬方向上滑動(dòng)而使一對(duì)后輪轉(zhuǎn)向；凹部，該凹部設(shè)置于所述連結(jié)臂，銷部件能夠從外側(cè)嵌入到該凹部；銷部件，該銷部件設(shè)置在當(dāng)所述連結(jié)臂位于在寬度方向上沒有滑動(dòng)的中立位置時(shí)與所述凹部對(duì)置的位置，當(dāng)處于進(jìn)入狀態(tài)時(shí)嵌入到所述凹部從而將所述連結(jié)臂的滑動(dòng)鎖定，當(dāng)處于后退狀態(tài)時(shí)從所述凹部脫離從而將所述連結(jié)臂的滑動(dòng)鎖定解除；以及前進(jìn)后退控制單元，當(dāng)處于車速在規(guī)定速度以下的低速狀態(tài)時(shí)，該前進(jìn)后退控制單元使所述銷部件處于后退狀態(tài)，當(dāng)車速超過所述規(guī)定速度時(shí)，該前進(jìn)后退控制單元使所述銷部件處于進(jìn)入狀態(tài)，在所述連結(jié)臂形成有引導(dǎo)槽，該引導(dǎo)槽以所述凹部為中心連續(xù)設(shè)置于所述連結(jié)臂的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)，用于向所述凹部引導(dǎo)所述進(jìn)入狀態(tài)下的銷部件。


根據(jù)以下通過參考相應(yīng)的附圖而對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的描述會(huì)使本發(fā)明的前述及后述特征及優(yōu)點(diǎn)變得清楚，其中例如數(shù)字用來表示結(jié)構(gòu)單元，其中，圖I是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的示意性的俯視圖，示出了四輪轉(zhuǎn)向操縱車I以低速直行的狀態(tài)。圖2是四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的示意性的俯視圖，示出了四輪轉(zhuǎn)向操縱車I以低速轉(zhuǎn)彎的狀態(tài)。圖3是四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的示意性的俯視圖，示出了四輪轉(zhuǎn)向操縱車I以高速直行的狀態(tài)。圖4示出了在圖2中后輪3以進(jìn)行轉(zhuǎn)向的狀態(tài)被鎖定的狀態(tài)。圖5中，圖5的(a)圖示出了在圖4中使前輪2返回到中立狀態(tài)的情況，圖5的(b)圖是圖5的(a)圖的主要部分放大圖，圖5的(C)圖 圖5的(e)圖示出了圖5的(a)圖的主要部分的狀態(tài)隨著四輪轉(zhuǎn)向操縱車I直行行駛而按時(shí)間順序變化的情況。 圖6是凹部61及引導(dǎo)槽62附近的后側(cè)齒條軸40的主要部分剖視圖，圖6的(a)圖示出了第一變形例所涉及的引導(dǎo)槽62，圖6的(b)圖示出了第二變形例所涉及的引導(dǎo)槽62，圖6的(c)圖示出了第三變形例所涉及的引導(dǎo)槽62，圖6的(d)圖示出了第四變形例所涉及的引導(dǎo)槽62，圖6的(e)圖示出了第五變形例所涉及的引導(dǎo)槽62，圖6的(f)圖示出了第六變形例所涉及的引導(dǎo)槽62。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行具體說明。圖I是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的示意性的俯視圖，示出了四輪轉(zhuǎn)向操縱車I以低速直行的狀態(tài)。圖2是四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的示意性的俯視圖，示出了四輪轉(zhuǎn)向操縱車I以低速轉(zhuǎn)彎的狀態(tài)。其中，以下，以圖I中的四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的姿勢(shì)為基準(zhǔn)，對(duì)四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的方向進(jìn)行規(guī)定。具體地說，在圖I中，紙面左側(cè)為四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的左側(cè)，紙面右側(cè)為四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的右側(cè)，紙面上側(cè)為四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的前側(cè)，紙面下側(cè)為四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的后側(cè)。圖I的左右方向?yàn)樗妮嗈D(zhuǎn)向操縱車I的車寬方向。圖示的粗線箭頭示出了四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的行駛方向(在圖2及后述的圖3 圖5中也一樣)。參照?qǐng)D1，四輪轉(zhuǎn)向操縱車I包括左右一對(duì)前輪2、左右一對(duì)后輪3、以及四輪轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)4。前輪2及后輪3各自包括圓筒狀的車輪5、圓筒狀或圓柱狀的輪轂6、以及環(huán)狀的輪胎7。所述圓筒狀或圓柱狀的輪轂6安裝于車輪5。所述輪胎7外嵌于車輪5。前輪2及后輪3各自的旋轉(zhuǎn)軸方向與車輪5、輪轂6及輪胎7的軸線方向一致。四輪轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)4包括前輪轉(zhuǎn)向操縱裝置10及后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置11。前輪轉(zhuǎn)向操縱裝置10包括方向盤12、輸入軸13、扭桿14、輸出軸15、中間軸16、小齒輪軸17、前側(cè)小齒輪18、前側(cè)齒條軸19、轉(zhuǎn)向橫拉桿20、轉(zhuǎn)向臂21、蝸輪22和蝸桿23。進(jìn)而，前輪轉(zhuǎn)向操縱裝置10還包括第一電動(dòng)機(jī)24、作為前進(jìn)后退控制單元的E⑶(ElectronicControl Unit 電子控制單元)25、扭矩傳感器26和車速傳感器27。方向盤12與輸入軸13連結(jié)。輸入軸13經(jīng)由扭桿14與輸出軸15連接。輸入軸13、扭桿14及輸出軸15配置成同軸狀，這些部件的集合構(gòu)成了轉(zhuǎn)向軸28。若使方向盤12旋轉(zhuǎn)(進(jìn)行轉(zhuǎn)向操縱)，則轉(zhuǎn)向軸28與方向盤12 —起旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，通過扭桿14的扭轉(zhuǎn)，輸入軸13及輸出軸15以在旋轉(zhuǎn)方向上錯(cuò)開的方式相對(duì)地進(jìn)行位移。輸出軸15經(jīng)由萬向聯(lián)軸器29與中間軸16連接。中間軸16經(jīng)由萬向聯(lián)軸器30與小齒輪軸17連接。小齒輪軸17與前側(cè)小齒輪18連結(jié)。前側(cè)齒條軸19沿車寬方向延長(zhǎng)，能夠在車寬方向上的規(guī)定范圍內(nèi)滑動(dòng)。在前側(cè)齒條軸19的長(zhǎng)度方向中途(此處為長(zhǎng)度方向中央)，齒條31遍及該長(zhǎng)度方向地形成。前側(cè)小齒輪18與齒條31嚙合，從而構(gòu)成了齒條齒輪機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向橫拉桿20與前側(cè)齒條軸19的長(zhǎng)度方向兩端連結(jié)。轉(zhuǎn)向臂21安裝于各前輪2的輪轂6。在轉(zhuǎn)向臂21插通有從四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的車身IA延伸的轉(zhuǎn)向銷32，各前輪2能夠以轉(zhuǎn)向銷32為中心轉(zhuǎn)向。并且，在左側(cè)的前輪2的轉(zhuǎn)向臂21中比轉(zhuǎn)向銷32更靠后側(cè)的部分，經(jīng)由連接銷33與左側(cè)的轉(zhuǎn)向橫拉桿20連結(jié)。在右側(cè)的前輪2的轉(zhuǎn)向臂21中比轉(zhuǎn)向銷32更靠后側(cè)的部分，經(jīng)由連接銷33與右側(cè)的轉(zhuǎn)向橫拉桿20連結(jié)。
蝸輪22相對(duì)于輸出軸15構(gòu)成一體。蝸桿23與蝸輪22哨合。第一電動(dòng)機(jī)24的輸出軸(未圖示)與蝸桿23連結(jié)。若第一電動(dòng)機(jī)24被驅(qū)動(dòng)，則蝸桿23旋轉(zhuǎn)，伴隨與此，蝸輪22旋轉(zhuǎn)。蝸輪22通過進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而對(duì)轉(zhuǎn)向軸28及方向盤12施加輔助扭矩。另外，還可以在第一電動(dòng)機(jī)24與轉(zhuǎn)向軸28之間，夾裝蝸輪22及蝸桿23以外的傳遞機(jī)構(gòu)。E⑶25控制第一電動(dòng)機(jī)24的驅(qū)動(dòng)。當(dāng)使方向盤12旋轉(zhuǎn)時(shí)，扭矩傳感器26基于在旋轉(zhuǎn)方向上在輸入軸13與輸出軸15之間所產(chǎn)生的相對(duì)的位移量，對(duì)方向盤12的旋轉(zhuǎn)扭矩(也稱作轉(zhuǎn)向操縱扭矩)進(jìn)行檢測(cè)。車速傳感器27對(duì)四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的車速(行駛速度)進(jìn)行檢測(cè)。在圖I中，左右前輪2并未轉(zhuǎn)向，而是處于中立狀態(tài)(轉(zhuǎn)向角為零的狀態(tài))。將此時(shí)的車寬方向上的前側(cè)齒條軸19的位置稱作中立位置。當(dāng)前側(cè)齒條軸19位于中立位置時(shí)，前側(cè)小齒輪18與齒條31的長(zhǎng)度方向中央部分哨合。在該狀態(tài)下，若使方向盤12向任意方向(此處為圖I的順時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)向軸28、中間軸16、小齒輪軸17以及前側(cè)小齒輪18與方向盤12 —起旋轉(zhuǎn)。進(jìn)而，伴隨于前側(cè)小齒輪18的旋轉(zhuǎn)，前側(cè)齒條軸19向車寬方向上的任意一側(cè)(此處為左側(cè))滑動(dòng)。各前輪2的轉(zhuǎn)向臂21中的與轉(zhuǎn)向橫拉桿20連接的部分，與前側(cè)齒條軸19的滑動(dòng)聯(lián)動(dòng)地朝前側(cè)齒條軸19的滑動(dòng)方向進(jìn)行位移，伴隨與此，左右前輪2以轉(zhuǎn)向銷32為中心轉(zhuǎn)向。圖2中示出了左右前輪2轉(zhuǎn)向后的狀態(tài)。圖2中示出了前輪2的轉(zhuǎn)向角α。在該狀態(tài)下，若使方向盤12朝相反方向旋轉(zhuǎn)與此前使其旋轉(zhuǎn)時(shí)的量相同的量，則如圖I所示，前側(cè)齒條軸19返回到中立位置，并且左右前輪2返回到中立狀態(tài)。此處，當(dāng)使方向盤12旋轉(zhuǎn)時(shí)，E⑶25基于扭矩傳感器26檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向操縱扭矩、以及車速傳感器27檢測(cè)出的車速，計(jì)算出方向盤12所需的輔助扭矩的大小。進(jìn)而，ECU25控制第一電動(dòng)機(jī)24的驅(qū)動(dòng)，使得該大小的輔助扭矩從蝸輪22施加給轉(zhuǎn)向軸28 (方向盤12)。這樣，由于前輪轉(zhuǎn)向操縱裝置10構(gòu)成所謂的電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，因此駕駛員通過以較輕的力使方向盤12旋轉(zhuǎn)便能夠使前輪2轉(zhuǎn)向。后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置11包括作為連結(jié)臂的后側(cè)齒條軸40、轉(zhuǎn)向橫拉桿41、轉(zhuǎn)向臂42、后側(cè)小齒輪43、小齒輪軸44、蝸輪45、蝸桿46、第二電動(dòng)機(jī)47、轉(zhuǎn)向傳感器51和齒條軸傳感器52。進(jìn)而，后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置11還包括前述的E⑶25及車速傳感器27。后側(cè)齒條軸40沿車寬方向延長(zhǎng)，能夠在車寬方向上的規(guī)定范圍內(nèi)滑動(dòng)。在后側(cè)齒條軸40的長(zhǎng)度方向中途(此處為長(zhǎng)度方向中央)，齒條48遍及該長(zhǎng)度方向地形成。轉(zhuǎn)向橫拉桿41與后側(cè)齒條軸40的長(zhǎng)度方向兩端連結(jié)。轉(zhuǎn)向臂42安裝于各后輪3的輪轂6。在轉(zhuǎn)向臂42插通有從四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的車身IA延伸的轉(zhuǎn)向銷49，各后輪3能夠以轉(zhuǎn)向銷49為中心轉(zhuǎn)向。并且，左側(cè)的后輪3的轉(zhuǎn)向臂42中比轉(zhuǎn)向銷49更靠后側(cè)的部分，經(jīng)由連接銷50與左側(cè)的轉(zhuǎn)向橫拉桿41連結(jié)。右側(cè)的后輪3的轉(zhuǎn)向臂42中比轉(zhuǎn)向銷49更靠后側(cè)的部分，經(jīng)由連接銷50與右側(cè)的轉(zhuǎn)向橫拉桿41連結(jié)。因此，后側(cè)齒條軸40經(jīng)由轉(zhuǎn)向橫拉桿41及轉(zhuǎn)向臂42與左右一對(duì)后輪3之間連結(jié)。后側(cè)小齒輪43與后側(cè)齒條軸40的齒條48嚙合，由此構(gòu)成了齒條齒輪機(jī)構(gòu)。后側(cè)小齒輪43與小齒輪軸44連結(jié)。 蝸輪45與小齒輪軸44及后側(cè)小齒輪43構(gòu)成一體。蝸桿46與蝸輪45嚙合。第二電動(dòng)機(jī)47的輸出軸(未圖示)與蝸桿46連結(jié)。若第二電動(dòng)機(jī)47被驅(qū)動(dòng)，則蝸桿46及蝸輪45旋轉(zhuǎn)，由此使后側(cè)小齒輪43旋轉(zhuǎn),后側(cè)齒條軸40與后側(cè)小齒輪43的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng)地滑動(dòng)。ECU25控制第二電動(dòng)機(jī)47的驅(qū)動(dòng)。另外，第二電動(dòng)機(jī)47的輸出軸(未圖示)可以與后側(cè)小齒輪43直接連接。轉(zhuǎn)向傳感器51對(duì)方向盤12的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行檢測(cè)。齒條軸傳感器52對(duì)車寬方向上的后側(cè)齒條軸40的位置進(jìn)行檢測(cè)。在圖I中，左右后輪3并未轉(zhuǎn)向，而是處于中立狀態(tài)。將此時(shí)的車寬方向上的后側(cè)齒條軸40的位置稱作中立位置。當(dāng)后側(cè)齒條軸40處于中立位置時(shí),后側(cè)小齒輪43與齒條48的長(zhǎng)度方向中央部分哨合。在該狀態(tài)下，若使方向盤12向任意方向(此處為圖I的順時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)，則E⑶25使第二電動(dòng)機(jī)47進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，E⑶25基于轉(zhuǎn)向傳感器51檢測(cè)出的方向盤12的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)量、以及車速傳感器27檢測(cè)出的車速，控制第二電動(dòng)機(jī)47的轉(zhuǎn)子(未圖示)的旋轉(zhuǎn)方向、以及第二電動(dòng)機(jī)47的轉(zhuǎn)數(shù)或旋轉(zhuǎn)速度。后側(cè)小齒輪43因這樣的第二電動(dòng)機(jī)47的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，從而使后側(cè)齒條軸40向車寬方向上的任意一側(cè)(此處為右側(cè))滑動(dòng)。各后輪3的轉(zhuǎn)向臂42中與轉(zhuǎn)向橫拉桿41連接的部分，與后側(cè)齒條軸40的滑動(dòng)聯(lián)動(dòng)地向后側(cè)齒條軸40的滑動(dòng)方向進(jìn)行位移，伴隨與此，左右后輪3以轉(zhuǎn)向銷49為中心轉(zhuǎn)向。圖2中示出了左右后輪3轉(zhuǎn)向后的狀態(tài)。圖2中示出了后輪3的轉(zhuǎn)向角β。此處，后側(cè)齒條軸40通過在車寬方向上滑動(dòng)來使左右后輪3轉(zhuǎn)向。在該狀態(tài)下，若使方向盤12朝相反方向旋轉(zhuǎn)與此前使其旋轉(zhuǎn)時(shí)的量相同的量，則如圖I所示，后側(cè)齒條軸40因第二電動(dòng)機(jī)47的驅(qū)動(dòng)而返回到中立位置,并且左右后輪3返回到中立狀態(tài)。這樣，該四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的前輪2及后輪3雙方均能夠轉(zhuǎn)向。此外，后輪3的轉(zhuǎn)向，并非由使方向盤12旋轉(zhuǎn)的人力來進(jìn)行，而是由第二電動(dòng)機(jī)47的驅(qū)動(dòng)來進(jìn)行。并且，如圖2所示，若使前輪2的轉(zhuǎn)向方向(圖2中為向右)與后輪3的轉(zhuǎn)向方向(圖2中為向左)相反，則能夠以較小的轉(zhuǎn)彎半徑使四輪轉(zhuǎn)向操縱車I向前輪2的轉(zhuǎn)向方向進(jìn)行小幅轉(zhuǎn)彎。并且，還能夠根據(jù)設(shè)定使前輪2及后輪3朝相同方向轉(zhuǎn)向，在該情況下，能夠使四輪轉(zhuǎn)向操縱車I相對(duì)于前后方向朝左右傾斜的方向進(jìn)行直線移動(dòng)(傾斜移動(dòng))。通過以這種方式使四輪轉(zhuǎn)向操縱車I進(jìn)行小幅轉(zhuǎn)彎、或進(jìn)行傾斜移動(dòng)，能夠順暢地停車。另外，當(dāng)前輪2及后輪3雙方均轉(zhuǎn)向時(shí)，雖然一般情況下前輪2的轉(zhuǎn)向角α大于后輪3的轉(zhuǎn)向角β，但是也可以使轉(zhuǎn)向角α與轉(zhuǎn)向角β相同。并且，當(dāng)使方向盤12旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以使前輪2及后輪3各自開始轉(zhuǎn)向的時(shí)刻錯(cuò)開。參照?qǐng)DI，后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置11還包括轉(zhuǎn)向鎖定機(jī)構(gòu)60。圖3是四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的示意性的俯視圖，示出了四輪轉(zhuǎn)向操縱車I以高速直行的狀態(tài)。圖4示出了在圖2中以后輪3轉(zhuǎn)向的狀態(tài)進(jìn)行鎖定后的狀態(tài)。圖5的(a)圖示出了在圖4中使前輪2返回到中立狀態(tài)后的情況，圖5的(b)圖是圖5的(a)圖的主要部分放大圖，圖5的(C)圖 圖5的(e)圖示出了圖5的(a)圖的主要部分的狀態(tài)隨著四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的直行行駛而按時(shí)間順序變化的情況。轉(zhuǎn)向鎖定機(jī)構(gòu)60包括凹部61、引導(dǎo)槽62、銷部件63、引導(dǎo)凹坑64、施力部件65和致動(dòng)器66?！ぐ疾?1在后側(cè)齒條軸40的表面設(shè)置于避開齒條48的位置(圖I中比齒條48更靠左側(cè))，向后側(cè)齒條軸40的內(nèi)部凹陷。引導(dǎo)槽62形成于后側(cè)齒條軸40的表面，詳細(xì)地說，以凹部61為中心連續(xù)設(shè)置于后側(cè)齒條軸40的長(zhǎng)度方向(車寬方向)兩側(cè)。也就是說，引導(dǎo)槽62設(shè)置成相對(duì)于凹部61從車寬方向兩側(cè)連續(xù)。圖I所示的引導(dǎo)槽62向凹部61呈階梯狀地逐漸加深。因此，引導(dǎo)槽62在凹部61的車寬方向兩側(cè)分別具有規(guī)定數(shù)量(此處為4個(gè))的階梯部67。在凹部61的車寬方向兩側(cè)，這些階梯部67分別連續(xù)地傾斜，使得這些階梯部67在凹部61的深度方向、且在車寬方向上向凹部61逐漸接近。這樣的階梯狀的引導(dǎo)槽62及凹部61的集合，在后側(cè)齒條軸40上形成了倒金字塔狀的截面。并且，引導(dǎo)槽62整體的車寬方向上的尺寸設(shè)定成，后側(cè)齒條軸40的滑動(dòng)范圍(也稱作最大行程寬度)以上。銷部件63 —體地包括柱狀的主體63A、以及從主體63A突出的細(xì)長(zhǎng)銷狀的前端63B。引導(dǎo)凹坑64在車身IA上設(shè)置于面對(duì)后側(cè)齒條軸40的位置，朝遠(yuǎn)離后側(cè)齒條軸40的方向細(xì)長(zhǎng)地凹陷。銷部件63在前端63B面對(duì)后側(cè)齒條軸40的狀態(tài)下收納于引導(dǎo)凹坑64內(nèi)。在銷部件63中，主體63A位于比前端63B更靠引導(dǎo)凹坑64的底側(cè)的位置。銷部件63在收納于引導(dǎo)凹坑64內(nèi)的狀態(tài)下能夠滑動(dòng)。此處，當(dāng)如圖I所示后側(cè)齒條軸40位于在車寬方向上沒有滑動(dòng)的中立位置時(shí),收納于引導(dǎo)凹坑64內(nèi)的銷部件63 (特別是前端63B)位于從后側(cè)齒條軸40的外側(cè)恰好與凹部61對(duì)置的位置。也就是說，銷部件63 (前端63B)在車寬方向上處于與位于中立位置的后側(cè)齒條軸40的凹部61相同的位置。此時(shí)，銷部件63的前端63B恰好能夠從后側(cè)齒條軸40的外側(cè)嵌入到凹部61 (參照?qǐng)D3)。如前所述，由于引導(dǎo)槽62整體的車寬方向上的尺寸在后側(cè)齒條軸40的滑動(dòng)范圍以上，因此無論后側(cè)齒條軸40處于可滑動(dòng)范圍內(nèi)的任何位置(除了中立位置以外)，銷部件63 (前端63B)都一定會(huì)與引導(dǎo)槽62對(duì)置。施力部件65例如是壓縮彈簧，以壓縮了的狀態(tài)配置于引導(dǎo)凹坑64的底與銷部件63的主體63A之間。利用欲伸長(zhǎng)的作用力，施力部件65使銷部件63整體從弓I導(dǎo)凹坑64突出而朝與后側(cè)齒條軸40的凹部61接近的方向施力。致動(dòng)器66例如包括電磁線圈，通過E⑶25的控制而接通、斷開。致動(dòng)器66在接通狀態(tài)下對(duì)銷部件63整體向朝引導(dǎo)凹坑64內(nèi)壓入的方向(虛線箭頭方向)施力，若處于斷開狀態(tài)，則停止該施力。因此，當(dāng)致動(dòng)器66接通時(shí)，銷部件63處于后退狀態(tài)而幾乎都被收納于引導(dǎo)凹坑64內(nèi)(參照?qǐng)DI及圖2)，當(dāng)致動(dòng)器66斷開時(shí)，僅利用施力部件65施力，由此形成為從引導(dǎo)凹坑64向后側(cè)齒條軸40局部地突出的進(jìn)入狀態(tài)(參照?qǐng)D3 圖5)。通過控制致動(dòng)器66的接通、斷開，E⑶25能夠使銷部件63處于后退狀態(tài)、或處于進(jìn)入狀態(tài)。另外，處于后退狀態(tài)的銷部件63不會(huì)妨礙后側(cè)齒條軸40的滑動(dòng)。對(duì)于銷部件63，由于至少一部分始終收納于引導(dǎo)凹坑64內(nèi)，因此雖然銷部件63能夠滑動(dòng)成進(jìn)入狀態(tài)和后退狀態(tài)，但是無法在車寬方向上移動(dòng)。因此，如圖3所示，當(dāng)后側(cè)齒條軸40位于中立位置時(shí)，處于進(jìn)入狀態(tài)的銷部件63的前端63B嵌入到凹部61，由此，將位于中立位置的后側(cè)齒條軸40的滑動(dòng)鎖定。相反，如圖I所示，處于后退狀態(tài)時(shí)的銷部件63，從凹部61脫離而將后側(cè)齒條軸40的滑動(dòng)鎖定解除。 接下來，對(duì)四輪轉(zhuǎn)向操縱車I正在行駛中的轉(zhuǎn)向鎖定機(jī)構(gòu)60的動(dòng)作進(jìn)行說明。此處，將四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的行駛狀態(tài)區(qū)分成車速在規(guī)定速度(例如，IOkm / h)以下的低速狀態(tài)、以及車速超過該規(guī)定速度的高速狀態(tài)。停車時(shí)的四輪轉(zhuǎn)向操縱車I處于低速狀態(tài)。ECU25基于車速傳感器27的檢測(cè)結(jié)果對(duì)四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的行駛狀態(tài)進(jìn)行判別。在低速狀態(tài)下，由于使四輪轉(zhuǎn)向操縱車I進(jìn)行小幅轉(zhuǎn)彎的頻率高，因此ECU25使銷部件63處于后退狀態(tài)而將后側(cè)齒條軸40的滑動(dòng)鎖定解除，從而不僅使前輪2能夠轉(zhuǎn)向，還能夠使后輪3轉(zhuǎn)向(參照?qǐng)DI)。由此，如圖2所示，不僅前輪2能夠轉(zhuǎn)向，后輪3也能夠轉(zhuǎn)向，因此在低速狀態(tài)下能夠使四輪轉(zhuǎn)向操縱車I進(jìn)行小幅轉(zhuǎn)彎。另一方面，在圖3所示的高速狀態(tài)下，為了使四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的車身穩(wěn)定，期望將后輪3鎖定成中立狀態(tài)而使其無法轉(zhuǎn)向，因此ECU25首先使第二電動(dòng)機(jī)47進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而使后側(cè)齒條軸40位于中立位置,然后使銷部件63處于進(jìn)入狀態(tài),在中立位置將后側(cè)齒條軸40鎖定。由此，后輪3被鎖定成中立狀態(tài)而無法轉(zhuǎn)向。另外，ECU25基于由齒條軸傳感器52的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)后側(cè)齒條軸40是否位于中立位置進(jìn)行判別。并且,E⑶25可以使后側(cè)齒條軸40與目前為止已轉(zhuǎn)向的前輪2返回到中立狀態(tài)的動(dòng)作聯(lián)動(dòng)地返回到中立位置，或者與前輪2的轉(zhuǎn)向狀態(tài)無關(guān)地，在四輪轉(zhuǎn)向操縱車I即將從低速狀態(tài)轉(zhuǎn)移到高速狀態(tài)之前使后側(cè)齒條軸40返回到中立位置。此處，雖然幾率極小，但是如圖4所示，能夠想到在低速狀態(tài)下后側(cè)齒條軸40并未位于中立位置的情況，也就是說，在后輪3返回到中立狀態(tài)之前，銷部件63處于進(jìn)入狀態(tài)而與后側(cè)齒條軸40抵接，由此將后側(cè)齒條軸40的滑動(dòng)(后輪3的轉(zhuǎn)向)鎖定。作為其原因，能夠舉出下述原因盡管ECU25并未輸出斷開指令，但是致動(dòng)器66因故障而斷開，由此使得銷部件63處于進(jìn)入狀態(tài)?；蛘?，還能夠舉出下述原因齒條軸傳感器52出現(xiàn)檢測(cè)不良，從而雖然后側(cè)齒條軸40實(shí)際上并未位于中立位置,但是ECU25卻判別成后側(cè)齒條軸40位于中立位置，從而使銷部件63處于進(jìn)入狀態(tài)。這樣，即使在后輪3并未返回到中立狀態(tài)的狀態(tài)下銷部件63成為進(jìn)入狀態(tài)，也由于在銷部件63所進(jìn)入的地方一定存在引導(dǎo)槽62，因此進(jìn)入狀態(tài)下的銷部件63的前端63B嵌入到引導(dǎo)槽62。如圖4所示，若在后輪3處于最大轉(zhuǎn)向狀態(tài)時(shí)銷部件63處于進(jìn)入狀態(tài)，則銷部件63的前端63B嵌入到引導(dǎo)槽62的車寬方向上的端部。在圖4中，銷部件63的前端63B與引導(dǎo)槽62的位于車寬方向上的端部(圖4中的左端部)的階梯部67卡合。此時(shí)，由于銷部件63的前端63B與引導(dǎo)槽62上的后側(cè)齒條軸40抵接，因此后側(cè)齒條軸40的滑動(dòng)被鎖定，并且后輪3在保持轉(zhuǎn)向的狀態(tài)下被鎖定。此時(shí)，施力部件65對(duì)銷部件63向引導(dǎo)槽62側(cè)施力，并且銷部件63的前端63B從車寬方向(圖4中為右側(cè))與引導(dǎo)槽62的階梯部67卡合。由此，能夠防止后側(cè)齒條軸40因銷部件63的前端63B從引導(dǎo)槽62脫離而從中立位置進(jìn)一步脫離而造成后輪3的轉(zhuǎn)向角增大。這樣，即使在后輪3返回到中立狀態(tài)之前將后輪3的轉(zhuǎn)向進(jìn)行鎖定，如圖5的(a)圖所示，若對(duì)方向盤12進(jìn)行操作而使前輪3處于中立狀態(tài)，則四輪轉(zhuǎn)向操縱車I在低速狀態(tài)下暫時(shí)持續(xù)直行。于是，在保持轉(zhuǎn)向的狀態(tài)下被鎖定的后輪3，因受到由從路面受到的反作用力而產(chǎn)生的自動(dòng)回正扭矩而欲返回到中立狀態(tài)。在圖5的(a)圖的情況下，各后輪3欲 向右轉(zhuǎn)向。與此相對(duì)應(yīng)，如圖5的(b)圖所示，朝向中立位置的向左的力(參照虛線箭頭)作用于左右后輪3之間所連結(jié)的后側(cè)齒條軸40，使得后側(cè)齒條軸40欲返回到中立位置。此處，預(yù)先設(shè)定成，使后側(cè)齒條軸因自動(dòng)回正扭矩而欲移動(dòng)的力，大于銷部件63被施力部件65施力而按壓引導(dǎo)槽62時(shí)所產(chǎn)生的妨礙后側(cè)齒條軸40向左右移動(dòng)的力。由此，后側(cè)齒條軸40在車寬方向上相對(duì)于銷部件63向中立位置側(cè)(圖5中為左側(cè))進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。此時(shí)，如圖5的(c)圖及圖5的(d)圖所示，銷部件63的前端63B被引導(dǎo)槽62引導(dǎo)，由此在引導(dǎo)槽62內(nèi)逐漸靠近凹部61側(cè)。若著眼于銷部件63的前端63B，則銷部件63的前端63B在引導(dǎo)槽62內(nèi)按順序向靠近凹部61的一側(cè)的階梯部67過渡，由此在車寬方向上向凹部61偏移，并進(jìn)入引導(dǎo)槽62內(nèi)深處。這樣，引導(dǎo)槽62朝凹部61引導(dǎo)進(jìn)入狀態(tài)下的銷部件63。進(jìn)而，與銷部件63靠近凹部61這一過程相對(duì)應(yīng)地，后側(cè)齒條軸40逐漸向中立位置靠近，并且后輪3逐漸向中立狀態(tài)靠近。此處，每當(dāng)銷部件63的前端63B過渡到靠近凹部61的一側(cè)的階梯部67時(shí)，都從車寬方向(圖5的(a)圖 圖5的(d)圖中為右偵D與剛剛過渡的之前的階梯部67卡合，因此不會(huì)向遠(yuǎn)離凹部61的方向偏移。進(jìn)而，如圖5的(e)圖所示，銷部件63的前端63B最終嵌入到凹部61。此時(shí)，如圖3所示，后側(cè)齒條軸40返回到中立位置，并且左右后輪3返回到中立狀態(tài)。在后側(cè)齒條軸40返回到中立位置的狀態(tài)下，由于銷部件63的前端63B嵌入到凹部61從而將后側(cè)齒條軸40的滑動(dòng)進(jìn)行鎖定，因此后側(cè)齒條軸40固定于中立位置，后輪3在中立狀態(tài)下被固定。這樣，即使在后輪3返回到中立狀態(tài)之前銷部件63處于進(jìn)入狀態(tài)，也可以通過欲向中立位置返回的后側(cè)齒條軸40的引導(dǎo)槽62的引導(dǎo),使銷部件63嵌入到凹部61,與此相對(duì)應(yīng)，由于后側(cè)齒條軸40被鎖定的位置被矯正到中立位置，因此能夠可靠地使后輪3恢復(fù)到中立狀態(tài)。接下來對(duì)變形例進(jìn)行說明。圖6是凹部61及引導(dǎo)槽62附近的后側(cè)齒條軸40的主要部分剖視圖，圖6的(a)圖示出了第一變形例所涉及的引導(dǎo)槽62，圖6的(b)圖示出了第二變形例所涉及的引導(dǎo)槽62，圖6的(c)圖示出了第三變形例所涉及的引導(dǎo)槽62，圖6的(d)圖示出了第四變形例所涉及的引導(dǎo)槽62，圖6的(e)圖示出了第五變形例所涉及的引導(dǎo)槽62，圖6的(f)圖示出了第六變形例所涉及的引導(dǎo)槽62。
在圖6的(a)圖 圖6的(f)圖的各附圖中，雖然引導(dǎo)槽62可以像前述那樣地形成為階梯狀(參照虛線部分)，但是也可以像實(shí)線所示那樣地朝向凹部61直線狀地逐漸加深。在引導(dǎo)槽62直線狀地加深的情況下，引導(dǎo)槽62的槽壁62A形成為相對(duì)于車寬方向傾斜且朝向凹部61的斜面。進(jìn)而，若后輪3的最大轉(zhuǎn)向角小，則后側(cè)齒條軸40在車寬方向上的滑動(dòng)范圍也相應(yīng)地縮小，因此引導(dǎo)槽62在車寬方向上的尺寸也減小。圖6的(a)圖 圖6的(c)圖示出了后輪3的最大轉(zhuǎn)向角相對(duì)小的情況。圖6的(d)圖 圖6的(f)圖示出了后輪3的最大轉(zhuǎn)向角相對(duì)大的情況。在圖6的(d)圖的情況下，與圖6的(a)圖的情況相比，由于后輪3的最大轉(zhuǎn)向角大，所以引導(dǎo)槽62的車寬方向上的尺寸X也相應(yīng)地增大。同樣，在圖6的(e)圖的情況下，與圖6的(b)圖的情況相比，由于后輪3的最大轉(zhuǎn)向角大，所以引導(dǎo)槽62的車寬方向上的尺寸也相應(yīng)地增大，在圖6的(f)圖的情況下，與圖6的(c)圖的情況相比，由于后輪3的最大轉(zhuǎn)向角大,所以引導(dǎo)槽62的車寬方向上的尺寸也相應(yīng)地增大。

并且，參照?qǐng)D6的(a)圖及圖6的(b)圖，即使后輪3的最大轉(zhuǎn)向角之間不存在差異，也與銷部件63處于進(jìn)入狀態(tài)時(shí)的車速(低速狀態(tài)與高速狀態(tài)之間的邊界的車速的上限)的提高相對(duì)應(yīng)地，設(shè)高引導(dǎo)槽62所被加深的程度?！霸O(shè)高引導(dǎo)槽62所被加深的程度”是指當(dāng)引導(dǎo)槽62直線狀地逐漸加深時(shí)，引導(dǎo)槽62的槽壁62A相對(duì)于車寬方向的傾斜角度、增大，當(dāng)引導(dǎo)槽62階梯狀地逐漸加深時(shí)，將相鄰的階梯部67的前端連接起來的直線Y (位于前述的槽壁62A上)的傾斜角度Y增大。傾斜角度Y增大意味著槽壁62A或直線Y急劇傾斜。在圖6的(a)圖的情況下，與銷部件63處于進(jìn)入狀態(tài)時(shí)的車速提高相對(duì)應(yīng)地，在圖6的(b)圖中，設(shè)高引導(dǎo)槽62被加深的程度。同樣，在圖6的(d)圖的情況下，與銷部件63處于進(jìn)入狀態(tài)時(shí)的車速提高相對(duì)應(yīng)地，在圖6的(e)圖中，設(shè)高引導(dǎo)槽62被加深的程度。在引導(dǎo)槽62是階梯狀(參照虛線部分)的情況下，為了提高引導(dǎo)槽62被加深的程度，能夠增大引導(dǎo)槽62中的各階梯部67的階梯差(引導(dǎo)槽62的深度方向上的尺寸)、減小相鄰的階梯部67的間隔(車寬方向上的各階梯部67的尺寸)、或者增加階梯部67的數(shù)量。如圖6的(b)圖及圖6的(e)圖所示，若與車速提高相對(duì)應(yīng)地設(shè)高引導(dǎo)槽62所被加深的程度，則在后輪3返回到中立狀態(tài)之前處于進(jìn)入狀態(tài)的銷部件63，因被引導(dǎo)到急劇傾斜的引導(dǎo)槽62而迅速地嵌入到凹部61。因此，能夠使后輪3迅速地恢復(fù)到中立狀態(tài)。另外，若車速低，則即使后輪3在轉(zhuǎn)向至某種程度的狀態(tài)下被鎖定，其對(duì)四輪轉(zhuǎn)向操縱車I的行駛帶來的影響也并不那么大。因此，后輪3可以不迅速地返回到中立狀態(tài)(參照?qǐng)D6的(a)圖及圖6的(d)圖)。在這種情況下，引導(dǎo)槽62所被加深的程度可以降低，相應(yīng)地可以使引導(dǎo)槽62變淺。在引導(dǎo)槽62是階梯狀(參照虛線部分)的情況下，為了降低引導(dǎo)槽62所被加深的程度，能夠減小引導(dǎo)槽62的各階梯部67的階梯差、增大相鄰的階梯部67的間隔、或者減少階梯部67的數(shù)量。進(jìn)而，通過使引導(dǎo)槽62變淺，能夠利用強(qiáng)度不高的廉價(jià)的材料形成后側(cè)齒條軸40。并且，在圖6的(C)圖中，與靠近凹部61的第一區(qū)域A相比，引導(dǎo)槽62所被加深的程度在比第一區(qū)域A距離凹部61更遠(yuǎn)的第二區(qū)域B高。同樣，如圖6的(f)圖所示，與靠近凹部61的第一區(qū)域A相比，引導(dǎo)槽62所被加深的程度在比第一區(qū)域A距離凹部61更遠(yuǎn)的第二區(qū)域B高。
在圖6的(c)圖及圖6的(f)圖的情況下，在后輪3返回到中立狀態(tài)之前處于進(jìn)入狀態(tài)的銷部件63，因被引導(dǎo)到引導(dǎo)槽62中的急劇傾斜的第二區(qū)域B而迅速地朝向凹部61偵牝因此能夠使后輪3迅速地恢復(fù)到中立狀態(tài)附近。另外，若使引導(dǎo)槽62被加深的程度在第二區(qū)域B高于第一區(qū)域A，則雖然引導(dǎo)槽62的傾斜在第二區(qū)域B變得急劇，但是在第一區(qū)域A卻變得緩慢。在這種情況下，與引導(dǎo)槽62被加深的程度在第一區(qū)域A及第二區(qū)域B的整個(gè)范圍一律高的情況(參照?qǐng)D6的(b)圖及圖6的(e)圖)相比，能夠使引導(dǎo)槽62整體變淺C的深度。由此，能夠利用強(qiáng)度不高的廉價(jià)材料形成設(shè)置有引導(dǎo)槽62的后側(cè)齒條軸40。另外，為了盡量不影響后側(cè)齒條軸40的強(qiáng)度，除了使引導(dǎo)槽62變淺以外，還可以將引導(dǎo)槽62在車寬方向上的尺寸抑制成小尺寸。
本發(fā)明并不局限于以上所說明的實(shí)施方式，能夠在權(quán)利要求書所記載的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置，能夠適用于前后輪雙方均可轉(zhuǎn)向的四輪轉(zhuǎn)向操縱車， 該后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置包括 連結(jié)臂，該連結(jié)臂連結(jié)在一對(duì)后輪之間，通過在車寬方向上滑動(dòng)而使一對(duì)后輪轉(zhuǎn)向； 凹部，該凹部設(shè)置于所述連結(jié)臂，銷部件能夠從外側(cè)嵌入到該凹部； 銷部件，該銷部件設(shè)置在當(dāng)所述連結(jié)臂位于在寬度方向上沒有滑動(dòng)的中立位置時(shí)與所述凹部對(duì)置的位置，當(dāng)處于進(jìn)入狀態(tài)時(shí)嵌入到所述凹部從而將所述連結(jié)臂的滑動(dòng)鎖定，當(dāng)處于后退狀態(tài)時(shí)從所述凹部脫離從而將所述連結(jié)臂的滑動(dòng)鎖定解除；以及 前進(jìn)后退控制單元，當(dāng)處于車速在規(guī)定速度以下的低速狀態(tài)時(shí)，該前進(jìn)后退控制單元使所述銷部件處于后退狀態(tài)，當(dāng)車速超過所述規(guī)定速度時(shí)，該前進(jìn)后退控制單元使所述銷部件處于進(jìn)入狀態(tài)， 其特征在于， 在所述連結(jié)臂形成有引導(dǎo)槽，該引導(dǎo)槽以所述凹部為中心連續(xù)設(shè)置于所述連結(jié)臂的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)，用于向所述凹部引導(dǎo)所述進(jìn)入狀態(tài)下的銷部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置，其特征在于， 所述引導(dǎo)槽向所述凹部呈階梯狀地逐漸加深。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置，其特征在于， 所述弓I導(dǎo)槽向所述凹部呈直線狀地逐漸加深。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置，其特征在于， 以與車速的提高相對(duì)應(yīng)地加深所述引導(dǎo)槽的方式進(jìn)行設(shè)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置，其特征在于， 與靠近所述凹部的第一區(qū)域相比，所述引導(dǎo)槽所被加深的程度在比所述第一區(qū)域更遠(yuǎn)的第二區(qū)域高。
全文摘要
本發(fā)明提供一種后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置。后輪轉(zhuǎn)向操縱裝置包括后側(cè)齒條軸，該后側(cè)齒條軸通過在車寬方向上滑動(dòng)來使一對(duì)后輪轉(zhuǎn)向；凹部，該凹部設(shè)置于后側(cè)齒條軸，銷部件能夠從外側(cè)嵌入到該凹部；以及銷部件，該銷部件通過前進(jìn)后退而能夠嵌入到凹部、或從凹部脫離。銷部件當(dāng)處于進(jìn)入狀態(tài)時(shí)嵌入到凹部，由此將位于中立位置的后側(cè)齒條軸的滑動(dòng)鎖定，當(dāng)處于后退狀態(tài)時(shí)，銷部件從凹部脫離，由此將后側(cè)齒條軸的滑動(dòng)鎖定解除。在后側(cè)齒條軸形成有引導(dǎo)槽，該引導(dǎo)槽以凹部為中心連續(xù)設(shè)置于后側(cè)齒條軸的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)，用于向凹部引導(dǎo)進(jìn)入狀態(tài)下的銷部件。
文檔編號(hào)B62D7/14GK102837737SQ20121019339
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者渡邊健 申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特