JP6098235B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用操舵装置に関する。

特許文献１の車両用操舵装置は、ラックシャフトの軸方向の移動を制限するロックピンを有する。ロックピンの位置は、ラックシャフトの軸方向の移動を制限する規制位置と、ラックシャフトの軸方向の移動を許容する解除位置との間で切り替えられる。

特開平６−１２７４１９号公報

上記車両用操舵装置は、実際のロックピンの位置を検出していない。
本発明は、以上の背景をもとに創作されたものであり、ロックピンの位置を検出できる車両用操舵装置を提供する。

（１）本手段は、「ラックシャフトと接触することにより前記ラックシャフトの軸方向の移動を規制するロックピンと、前記ロックピンを前記ラックシャフトに向けて付勢する付勢部材と、前記ロックピンを前記ラックシャフトから離れる方向に移動させるソレノイドと、前記付勢部材を収容するハウジングとを有するロック装置と、前記ハウジングと、前記付勢部材または前記ロックピンの前記ラックシャフトとは反対側の端部との間に配置されて、前記付勢部材または前記ロックピンから付与される力に応じた信号を出力する付勢力検出センサとを備え、前記付勢力検出センサとして荷重センサを有し、前記ロック装置は、固定座部を有し、前記固定座部は、前記付勢部材の前記ラックシャフトとは反対側の端部に取り付けられ、前記付勢力検出センサと接触し、前記付勢力検出センサは、素子、ホルダ、および荷重受圧部を有し、前記素子は、ホルダに支持され、前記荷重受圧部は、前記素子の前記ロックピン側に取り付けられる車両用操舵装置」を含む。

上記車両用操舵装置は、付勢部材またはロックピンから付与される力に応じた信号を出力する付勢力検出センサを有する。付勢部材またはロックピンからハウジング側に付与される力は、ロックピンのラックシャフトに対する位置に応じて変化する。このため、車両付勢力検出センサにより、ロックピンの位置を推定することができる。

（２）上記手段の一形態は、「前記ロック装置は、緩衝部材を有し、前記緩衝部材は、前記ハウジングと、前記付勢部材または前記ロックピンの前記ラックシャフトとは反対側の端部との間に配置される車両用操舵装置」を含む。

上記車両用操舵装置は、緩衝部材を有する。このため、付勢部材またはロックピンが付勢力検出センサに向かって変位したときの付勢部材またはロックピンと他の部材との衝突音が低減される。

（３）上記手段の一形態は、「前記付勢力検出センサは、円筒形状を有し、前記緩衝部材は、前記付勢力検出センサの内部に配置される車両用操舵装置」を含む。

（４）上記手段の一形態は、「前記固定座部は、前記ホルダおよび前記荷重受圧部に接触している車両用操舵装置」を含む。
固定座部からの力を付与される部位が荷重受圧部のみのとき、固定座部の姿勢が安定しない。このため、荷重受圧部にかかる力が安定しない。

上記車両用操舵装置は、荷重受圧部がホルダおよび荷重受圧部と接触している。このため、固定座部はホルダおよび荷重受圧部の２箇所と接触する。このため、固定座部の姿勢が安定する。このため、荷重受圧部にかかる力が安定する。このため、ロックピンの位置の推定精度が高い。

（５）上記手段の一形態は、「前記固定座部は、基端部および突出部を有し、前記突出部は、前記基端部から前記ラックシャフト側に突出し、前記付勢部材にはめ込まれ、前記付勢部材は、前記突出部の外周面および前記基端部の前記ロックピン側の面と接触している車両用操舵装置」を含む。

付勢部材が固定座部のロックピン側の面のみと接触する構成においては、固定座部の姿勢が安定しない。このため、荷重受圧部にかかる力が安定しない。
上記車両用操舵装置は、付勢部材が突出部の外周面および座部のロックピン側の面と接触している。このため、固定座部の姿勢が安定する。このため、荷重受圧部にかかる力が安定する。このため、ロックピンの位置の推定精度が高い。

（６）上記手段の一形態は、「ラックシャフトと接触することにより前記ラックシャフトの軸方向の移動を規制するロックピンと、前記ロックピンを前記ラックシャフトに向けて付勢する付勢部材と、前記ロックピンを前記ラックシャフトから離れる方向に移動させるソレノイドと、前記付勢部材を収容するハウジングとを有するロック装置と、前記ハウジングと、前記付勢部材または前記ロックピンの前記ラックシャフトとは反対側の端部との間に配置されて、前記付勢部材または前記ロックピンから付与される力に応じた信号を出力する付勢力検出センサとを備え、前記付勢力検出センサとして圧力センサを有し、前記ロック装置は、前記ハウジングと、前記付勢部材または前記ロックピンの前記ラックシャフトとは反対側の端部との間に非圧縮性流体が充填されている車両用操舵装置」を含む。

上記車両用操舵装置は、付勢部材またはロックピンから付与される力に応じた信号を出力する付勢力検出センサを有する。付勢部材またはロックピンからハウジング側に付与される力は、ロックピンのラックシャフトに対する位置に応じて変化する。このため、車両付勢力検出センサにより、ロックピンの位置を推定することができる。
荷重センサを用いて、付勢部材から付与される力を検出する構成においては、付勢力検出センサにかかる力が、固定座部の姿勢に影響される。
上記車両用操舵装置は、付勢力検出センサとして圧力センサを有する。このため、付勢力検出センサにかかる力が、固定座部の姿勢に影響され難い。このため、ロックピンの位置の推定精度が高い。

本車両用操舵装置は、ロックピンの位置を検出できる。

第１実施形態の車両用操舵装置に関する模式図であり、車両用操舵装置の全体構造を示す模式図。 第１実施形態のロック装置に関する断面図であり、ロック装置の全体構造を示す断面図。 第２実施形態のロック装置に関する断面図であり、ロック装置の全体構造を示す断面図。 第２実施形態のロック装置の一部を拡大して示す断面図であり、（ａ）はロックピンが最大突出位置にあるときのロック装置の断面図、（ｂ）はロックピンが最大解除位置にあるときのロック装置の断面図。 第３実施形態のロック装置に関する模式図であり、（ａ）はロックピンが最大突出位置にあるときのロック装置の断面図、（ｂ）はロックピンが（ａ）よりも収容方向に移動したときのロック装置の断面図、（ｃ）はロックピンが最大解除位置にあるときのロック装置の断面図。 第４実施形態のロック装置の一部を拡大して示す断面図。 第４実施形態のロック装置のばねと固定座部との接触部分を拡大して示す断面図。 第５実施形態のロック装置の一部を拡大して示す断面図。 第５実施形態のロック装置の固定座部と荷重センサとの接触部分を拡大して示す断面図。 第６実施形態のロック装置の一部を拡大して示す断面図。 第６実施形態のロック装置の固定座部と圧力センサとの関係を拡大して示す断面図。 第５実施形態の第１の変形例のロック装置の一部を拡大して示す断面図。 第５実施形態の第２の変形例のロック装置の一部を拡大して示す断面図。

（第１実施形態）
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、操舵装置１０、後輪転舵装置３０、制御部８０、回転角度センサ９１、および荷重センサ１００を有する。車輪２としては、右後輪２Ｒ、左後輪２Ｌ、右前輪（図示略）、および左前輪（図示略）を有する。後輪転舵装置３０が、「車両用操舵装置」に相当する。

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の前方において車両１の横方向である軸方向Ｘに並んで配置される。右前輪は、車両１の軸方向Ｘの一方である右方向Ｘ１の端部において、前輪転舵装置（図示略）に連結される。左前輪は、車両１の軸方向Ｘの他方である左方向Ｘ２の端部において、前輪転舵装置（図示略）に連結される。

右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌは、軸方向Ｘに並んで配置される。右後輪２Ｒは、車両１の右方向Ｘ１の端部において、後輪転舵装置３０に連結される。左後輪２Ｌは、左方向Ｘ２の端部において、後輪転舵装置３０に連結される。

回転角度センサ９１は、ステアリングホイール２０の操作量に基づいた出力信号を制御部８０に送信する。
制御部８０は、回転角度センサ９１の出力信号に基づいて後輪転舵装置３０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、制御部８０は、車両１の走行状態に基づいて後輪転舵装置３０を制御し、右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌの転舵角をロックする。

操舵装置１０は、運転者が操舵を行うためのステアリングホイール２０を有する。操舵装置１０は、ステアリングホイール２０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１０は、ステアリングホイール２０の操作状態に基づいて後輪転舵装置３０を介して右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌの転舵角を変更する。

後輪転舵装置３０は、ラックシャフト３２、ラックハウジング３１、駆動装置４０、およびロック装置５０を有する。
駆動装置４０は、モータ４１および伝達機構４２を有する。モータ４１は、制御部８０からの信号に応じて駆動する。伝達機構４２は、モータ４１の回転運動を直線運動に変換する。

ラックハウジング３１は、車両１の本体に固定される。
ラックシャフト３２は、ラックハウジング３１内において軸方向Ｘに延びる。ラックシャフト３２は、ラックハウジング３１に対して軸方向Ｘに移動できる。ラックシャフト３２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。ラックシャフト３２は、モータ４１の駆動により右方向Ｘ１および左方向Ｘ２に移動する。

ラックシャフト３２の軸方向Ｘの位置は、中立位置、中立位置よりも右方向Ｘ１側の右方位置、および中立位置よりも左方向Ｘ２側の左方位置を有する。
ラックシャフト３２の軸方向Ｘの位置が右方位置および左方位置にあるとき、右後輪２Ｒおよび左後輪２Ｌの転舵角は、旋回走行と対応する。ラックシャフト３２の軸方向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。

図２を参照して、ロック装置５０の構成について説明する。
ロック装置５０は、ハウジング５１、固定座部５６、ロックピン６０、ピン駆動装置７０、および規制溝３３を有する。ロック装置５０は、ラックシャフト３２の軸方向Ｘの位置を中立位置にロックする。

ハウジング５１は、第１ハウジング５２および第２ハウジング５３の内部に形成される収容空間５４を有する。
第１ハウジング５２は、ロックピン６０の一端である基端部６１、ピン駆動装置７０、および荷重センサ１００を収容する。

第２ハウジング５３は、ラックハウジング３１の一部を構成する。第２ハウジング５３は、ロックピン６０の他端である先端部６２を挿入するためのピン挿入孔５５を有する。ピン挿入孔５５は、収容空間５４の一部を形成している。

ロックピン６０は、ピン形状を有する。ロックピン６０は、基端部６１および先端部６２を有する。ロックピン６０は、ピン軸に沿う方向（以下、「ピン軸方向Ｚ」）に沿って、ロックピン６０がラックシャフト３２に向かう方向（以下、「突出方向Ｚ１」）、およびロックピン６０がラックシャフト３２から離れる方向（以下、「収容方向Ｚ２」）に移動する。ロックピン６０は、ピン軸方向Ｚにおける位置が規制位置と解除位置との間で変化する。以下では、ロックピン６０が最も突出方向Ｚ１側に位置するときのロックピン６０の位置を、「最大突出位置」とする。また、ロックピン６０が最も収容方向Ｚ２側に位置するときのロックピン６０の位置を、「最大解除位置」とする。ロックピン６０は、最大解除位置においてソレノイド７２と対向する部分において段差を有する。

基端部６１は、ロックピン６０の外周に突出するばね止部６１Ａを有する。基端部６１は、常に収容空間５４内に収容される。
先端部６２は、図２の二点鎖線で示されるように、ロックピン６０が規制位置にあるとき、先端部６２の少なくとも一部が規制溝３３に嵌まり込む。先端部６２は、図２の実線で示されるように、ロックピン６０が解除位置にあるとき、収容空間５４に収容される。

規制溝３３は、ラックシャフト３２の溝として形成される。ピン駆動装置７０は、ばね７１およびソレノイド７２を有する。ピン駆動装置７０は、ソレノイド７２に通電されていないとき、ばね７１によりロックピン６０に突出方向Ｚ１の力を作用させる。このため、先端部６２は、規制溝３３に嵌まり込む。ピン駆動装置７０は、ソレノイド７２に通電されているとき、ロックピン６０に収容方向Ｚ２の力を作用させる。これにより、先端部６２は、規制溝３３から抜ける。なお、ばね７１は、「付勢部材」に相当する。固定座部５６は、ばね７１のラックシャフト３２とは反対側の端部に取り付けられる。固定座部５６は、荷重センサ１００と接触している。

荷重センサ１００は、素子１０１、ホルダ１０２、および荷重受圧部１０３を有する。荷重センサ１００は、固定座部５６よりも収容方向Ｚ２側に位置する。ホルダ１０２は、収容空間５４の収容方向Ｚ２側の端部に配置される。素子１０１は、ホルダ１０２の突出方向Ｚ１側の面に取り付けられる。荷重受圧部１０３は、素子１０１の突出方向Ｚ１側の面に取り付けられる。

荷重センサ１００は、固定座部５６を介してばね７１と接触している。ばね７１は、ロックピン６０が収容方向Ｚ２に位置するほど、圧縮される。このため、ばね７１は、ロックピン６０が収容方向Ｚ２に位置するほど、荷重センサ１００への付勢力が大きくなる。このため、ロックピン６０が収容方向Ｚ２に位置するほど、荷重センサ１００の検出値は大きくなる。ロックピン６０が最大解除位置にあるとき、荷重センサ１００の検出値は最も大きくなる。ロックピン６０が最大突出位置にあるとき、荷重センサ１００の検出値は最も小さくなる。

荷重センサ１００の作用について説明する。
制御部８０（図１参照）は、荷重センサ１００からの出力信号によりロックピン６０の位置を推定する。すなわち、制御部８０は、荷重センサ１００からの出力信号が、ロックピン６０が規制位置にあるときの大きさに対応するとき、ロックピン６０が規制位置にある旨を推定する。制御部８０は、荷重センサ１００からの出力信号が、ロックピン６０が解除位置にあるときの大きさに対応するとき、ロックピン６０が解除位置にある旨を推定する。

後輪転舵装置３０は以下の効果を奏する。
（１）後輪転舵装置３０は、荷重センサ１００を有する。このため、荷重センサ１００の検出値に基づいて、ロックピン６０の実際の位置を推定することができる。

ロックピン６０の位置は、規制位置と解除位置との間で切り替えが完了するまで所定の時間を要する。このため、制御部８０は、ロックピン６０の規制位置と解除位置との間で切り替えが完了した時刻を検出することができる。また、制御部８０は、ロックピン６０の位置を検出できる。このため、ロックピン６０の位置が変更されない異常を判定することができる。

（第２実施形態）
本実施形態のロック装置５０は、第１実施形態のロック装置５０と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、ロック装置５０は、緩衝部材３００を有し、固定座部５６を省略している。なお、第２実施形態のロック装置５０の説明は、第１実施形態のロック装置５０と共通する構成に対して、第１実施形態のロック装置５０と同一の符号を付している。

図３を参照して、ロック装置５０の構成について説明する。
ロック装置５０は、ハウジング５１、ロックピン６０、ピン駆動装置７０、規制溝３３、および緩衝部材３００を有する。緩衝部材３００としては、例えばゴムが用いられる。

ピン駆動装置７０は、ばね７１およびソレノイド７２を有する。ばね７１のラックシャフト３２とは反対側の端部は、荷重センサ１００と接触している。
荷重センサ１００は、素子１０１、ホルダ１０２、および荷重受圧部１０３を有する。荷重センサ１００は、円筒形状を有する。荷重センサ１００は、ばね７１よりも収容方向Ｚ２側に位置する。ホルダ１０２は、収容空間５４の収容方向Ｚ２側の端部に配置される。素子１０１は、ホルダ１０２の突出方向Ｚ１側の面に取り付けられる。荷重受圧部１０３は、素子１０１の突出方向Ｚ１側の面に取り付けられる。荷重センサ１００は、ばね７１と接触している。

緩衝部材３００は、荷重センサ１００の内部に配置されている。緩衝部材３００の突出方向Ｚ１側の端部は、荷重センサ１００の突出方向Ｚ１側の端部よりも突出方向Ｚ１側に位置する。

図４を参照して、緩衝部材３００の作用について説明する。
緩衝部材３００の突出方向Ｚ１側の端部は、荷重センサ１００の突出方向Ｚ１側の端部よりも突出方向Ｚ１側に位置する。このため、図４（ａ）に示される位置からロックピン６０が収容方向Ｚ２に移動するとき、図４（ｂ）に示されるように、ピン基端部６１が緩衝部材３００と接触する。このため、ピン基端部６１が荷重センサ１００と接触する仮想の構成と比較して、ピン基端部６１と他の部材との接触による衝突音が低減する。

後輪転舵装置３０は、第１実施形態の（１）の効果に加えて以下の効果を奏する。
（２）後輪転舵装置３０は、緩衝部材３００を有する。このため、ピン基端部６１と他の部材との接触による衝突音が低減する。

（３）ロックピン６０は、最大解除位置においてソレノイド７２と対向する部分において段差を有する。このため、段差に緩衝部材を配置することにより、衝突音を低減する仮想のロック装置が考えられる。仮想のロック装置においては、緩衝部材がソレノイド７２と対向する。このため、ロックピン６０が最大解除位置にあるとき、緩衝部材によりソレノイド７２のロックピン６０に対する吸引力が低下する。一方、緩衝部材３００は、ソレノイド７２から遠い位置に配置される。このため、仮想のロック装置と比較して、ロックピン６０が最大解除位置にあるときの電流量が増大することを抑制できる。

（第３実施形態）
本実施形態のロック装置５０は、第２実施形態のロック装置５０と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、ロック装置５０は、台形形状の緩衝部材４００を有する。なお、第３実施形態のロック装置５０の説明は、第２実施形態のロック装置５０と共通する構成に対して、第２実施形態のロック装置５０と同一の符号を付している。

図５を参照して、ロック装置５０の構成について説明する。
荷重センサ１００は、素子１０１、ホルダ１０２、および荷重受圧部１０３を有する。荷重センサ１００は、円筒形状を有する。荷重センサ１００は、ばね７１よりも収容方向Ｚ２側に位置する。ホルダ１０２は、収容空間５４の収容方向Ｚ２側の端部に配置される。素子１０１は、ホルダ１０２の内周面に取り付けられる。荷重受圧部１０３は、素子１０１の内周面に取り付けられる。荷重受圧部１０３は、緩衝部材４００と接触している。

緩衝部材４００は、荷重センサ１００の内部に配置されている。緩衝部材４００の突出方向Ｚ１側の端部は、荷重センサ１００の突出方向Ｚ１側の端部よりも突出方向Ｚ１側に位置する。緩衝部材４００は、突出方向Ｚ１側の端部が収容方向Ｚ２側の端部よりも小さい台形形状を有する。緩衝部材４００の収容方向Ｚ２側の端部は、荷重受圧部１０３と接触している。

緩衝部材４００の作用について説明する。
ばね７１は、ロックピン６０が収容方向Ｚ２に位置するほど、突出方向Ｚ１側への付勢力が大きくなる。緩衝部材４００は、ばね７１からの付勢力に応じて弾性変形する。緩衝部材４００は、台形形状を有する。このため、弾性変形による荷重受圧部１０３への付勢力は、ロックピン６０が収容方向Ｚ２に移動するほど加速度的に大きくなる。このため、ロックピン６０の位置が最大解除位置にあるとき、荷重センサ１００の検出値を大きくすることができる。このため、ロックピン６０の位置が最大解除位置にあるか否かの推定精度を向上できる。

後輪転舵装置３０は、上記実施形態の（１）〜（３）の効果に加えて以下の効果を奏する。
（４）後輪転舵装置３０は、台形形状の緩衝部材４００を有する。このため、ロックピン６０の位置が最大解除位置にあるとき、荷重センサ１００の検出値を大きくすることができる。このため、ロックピン６０の位置が最大解除位置にあるか否かの推定精度を向上できる。

（第４実施形態）
本実施形態のロック装置５０は、第１実施形態のロック装置５０と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、ロック装置５０は、固定座部５６が突出部５８を有している。なお、第４実施形態のロック装置５０の説明は、第１実施形態のロック装置５０と共通する構成に対して、第１実施形態のロック装置５０と同一の符号を付している。

図６および図７を参照して、ロック装置５０の構成について説明する。
図６に示されるように、固定座部５６は、基端部５７および突出部５８を有する。基端部５７は、ばね７１の収容方向Ｚ２側の端部に取り付けられる。突出部５８は、基端部５７から突出方向Ｚ１側に突出する。突出部５８の外径は、基端部５７の外径よりも小さい。突出部５８は、ばね７１の内部に嵌め込まれる。図７に示されるように、ばね７１は、基端部５７の突出方向Ｚ１側の面と、突出部５８の外周面と接触している。

固定座部５６の作用について説明する。
ばね７１が基端部５７の突出方向Ｚ１側の面のみと接触する構成においては、固定座部５６の姿勢が安定しない。このため、荷重受圧部１０３にかかる力が安定しない。固定座部５６は、突出部５８を有する。ばね７１は、基端部５７の突出方向Ｚ１側の面と、突出部５８の外周面と接触する。このため、固定座部５６の姿勢が安定する。

後輪転舵装置３０は、上記実施形態の（１）の効果に加えて以下の効果を奏する。
（５）後輪転舵装置３０は、ばね７１は、基端部５７の突出方向Ｚ１側の面と、突出部５８の外周面と接触する。このため、固定座部５６の姿勢が安定する。このため、荷重受圧部１０３にかかる力が安定する。このため、ロックピン６０の位置の推定精度が高い。

（第５実施形態）
本実施形態のロック装置５０は、第１実施形態のロック装置５０と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、ロック装置５０は、固定座部５６がピン軸方向Ｚと直交する方向に対して傾斜している。なお、第５実施形態のロック装置５０の説明は、第１実施形態のロック装置５０と共通する構成に対して、第１実施形態のロック装置５０と同一の符号を付している。

図８および図９を参照して、ロック装置５０の構成について説明する。
図８に示されるように、固定座部５６は、収容方向Ｚ２側の面が傾斜している。図９に示されるように、固定座部５６は、荷重受圧部１０３およびホルダ１０２の外周側の端部と接触している。

固定座部５６の作用について説明する。
固定座部５６が荷重受圧部１０３のみと接触する構成においては、固定座部５６の姿勢が安定しない。このため、荷重受圧部１０３にかかる力が安定しない。固定座部５６は、荷重受圧部１０３およびホルダ１０２の外周側の端部と２点において接触している。このため、固定座部５６の姿勢が安定する。

後輪転舵装置３０は、上記実施形態の（１）の効果に加えて以下の効果を奏する。
（６）後輪転舵装置３０は、固定座部５６は、荷重受圧部１０３およびホルダ１０２と２箇所において接触している。このため、固定座部５６の姿勢が安定する。このため、荷重受圧部１０３にかかる力が安定する。このため、ロックピン６０の位置の推定精度が高い。

（第６実施形態）
本実施形態のロック装置５０は、第１実施形態の後輪転舵装置３０と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、後輪転舵装置３０は、荷重センサ１００に代えて圧力センサ２００を有している。なお、第６実施形態のロック装置５０の説明は、第１実施形態のロック装置５０と共通する構成に対して、第１実施形態のロック装置５０と同一の符号を付している。

図１０に示されるように、固定座部１５６は、基端部１５７およびピストン部１５８を有する。基端部１５７は、ばね７１の収容方向Ｚ２側の端部に取り付けられる。ピストン部１５８は、基端部１５７から収容方向Ｚ２側に突出する。

圧力センサ２００は、センサ部２０１およびシリンダ部２０２を有する。圧力センサ２００は、固定座部１５６よりも収容方向Ｚ２側に位置する。シリンダ部２０２は、シリンダ部２０２の径方向の中央部分に凹部２０３を有する。センサ部２０１は、凹部２０３に取り付けられる。ピストン部１５８は、凹部２０３に嵌め込まれる。

図１１に示されるように、ピストン部１５８と凹部２０３との間には隙間が形成されている。隙間には、非圧縮性流体Ｌが充填されている。非圧縮性流体Ｌとしては、例えば、オイルが用いられる。

センサ部２０１は、非圧縮性流体Ｌを介してばね７１の付勢力が付与される。ばね７１は、ロックピン６０が収容方向Ｚ２に位置するほど、センサ部２０１への付勢力が大きくなる。このため、ロックピン６０が収容方向Ｚ２に位置するほど、圧力センサ２００の検出値は大きくなる。ロックピン６０が最大解除位置にあるとき、圧力センサ２００の検出値は最も大きくなる。ロックピン６０が最大突出位置にあるとき、圧力センサ２００の検出値は最も小さくなる。

圧力センサ２００の作用について説明する。
制御部８０（図１参照）は、圧力センサ２００からの出力信号によりロックピン６０の位置を推定する。すなわち、制御部８０は、圧力センサ２００からの出力信号が、ロックピン６０が規制位置にあるときの大きさに対応するとき、ロックピン６０が規制位置にある旨を推定する。制御部８０は、圧力センサ２００からの出力信号が、ロックピン６０が解除位置にあるときの大きさに対応するとき、ロックピン６０が解除位置にある旨を推定する。

後輪転舵装置３０は、上記実施形態の（１）の効果に加えて以下の効果を奏する。
（７）荷重センサを用いて、ばね７１から付与される力を検出する構成においては、荷重センサにかかる力が、固定座部の姿勢に影響される。後輪転舵装置３０は、圧力センサ２００を有する。このため、圧力センサ２００にかかる力が、固定座部１５６の姿勢に影響され難い。このため、ロックピン６０の位置の推定精度が高い。

（その他の実施形態）
本車両用操舵装置は、上記各実施形態以外の実施形態を含む。以下、本車両用操舵装置のその他の実施形態としての上記各実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。

・第２および第３実施形態のロック装置５０に以下の構成を追加することもできる。すなわち、緩衝部材３００，４００および第１ハウジング５２を貫通するねじ構造を追加する。この変形例の緩衝部材３００，４００は、ねじ構造により、突出方向Ｚ１側への突出量が調整される。

・第２および第３実施形態のロック装置５０は、緩衝部材３００，４００が荷重センサ１００の内部に配置されている。ただし、ロック装置５０の構成はこれに限られない。例えば、変形例のロック装置５０は、緩衝部材３００，４００がロックピン６０の基端部６１に取り付けられている。緩衝部材３００は、収容方向Ｚ２側の端部が、荷重センサ１００の内部に挿入される。

・第４実施形態のロック装置５０に以下の構成を追加することもできる。すなわち、基端部５７およびばね止部６１Ａをダンパにより接続する。この変形例においては、ロックピン６０の位置が最大解除位置および最大解除位置に変化するときのロックピン６０と他の部材との衝突音を低減できる。なお、この変形例においては、荷重センサ１００の検出値は、フォークトモデルに基づいた値となる。

・第５実施形態のロック装置５０に以下の構成を追加することもできる。すなわち、図１２に示されるように、ばね７１の収容方向Ｚ２側の端部にタング７１Ａを形成する。固定座部５６は、タング７１Ａの周り止め部５６Ａを有する。タング７１Ａは、周り止め部５６Ａに嵌め込まれる。タング７１Ａの基端部７１Ｂは、固定座部５６とホルダ１０２との接触部分と、ばね７１の中心軸を挟んで対向する位置に配置される。この変形例においては、固定座部５６とホルダ１０２との接触部分から離れた位置にばね７１の収容方向Ｚ２側の端面における最大の荷重が作用する基端部７１Ｂが配置される。このため、ロックピン６０の位置の検出精度が向上する。

・第５実施形態の固定座部５６は、収容方向Ｚ２側の面が傾斜している。ただし、固定座部５６の構成はこれに限られない。例えば、図１３に示される変形例の固定座部５６は、外周側の端部に接触部５６Ｂを有する。接触部５６Ｂは、固定座部５６の収容方向Ｚ２側の面において収容方向Ｚ２に突出している。接触部５６Ｂは、ホルダ１０２に接触している。要するに、固定座部５６が荷重受圧部１０３およびホルダ１０２と接触する構成であれば、いずれの固定座部５６を採用することもできる。

・第６実施形態の後輪転舵装置３０は、固定座部１５６がピストン部１５８を有し、圧力センサ２００がシリンダ部２０２を有する。ただし、後輪転舵装置３０の構成はこれに限られない。例えば、変形例の後輪転舵装置３０は、固定座部１５６がシリンダ部を有し、圧力センサ２００がピストン部を有する。

・第６実施形態の後輪転舵装置３０は、センサ部２０１がシリンダ部２０２に取り付けられる。ただし、後輪転舵装置３０の構成はこれに限られない。例えば、変形例の後輪転舵装置３０は、センサ部２０１がピストン部１５８に取り付けられる。要するに、センサ部２０１は、非圧縮性流体Ｌの圧力変化を検出できる部位であれば、いずれの部位に取り付けることもできる。

・第６実施形態の後輪転舵装置３０に、密封部材を追加することもできる。密封部材は、凹部２０３とピストン部１５８との間に配置される。密封部材としては、例えば、オイルシールおよびＯリング等を用いることができる。

・第１、第５、および第６実施形態の固定座部５６，１５６は、ばね７１に取り付けられる。ただし、固定座部５６，１５６の構成はこれに限られない。例えば、変形例の固定座部５６，１５６は、ロックピン６０の基端部６１に取り付けられる。この構成においては、ロックピン６０の基端部６１は、ばね７１の収容方向Ｚ２側の端部よりも収容方向Ｚ２側に位置する。

・各実施形態のロックピン６０は、ばね止部６１Ａが一体的に形成されている。ただし、ロックピン６０の構成はこれに限られない。例えば、変形例のロックピン６０は、ばね止部６１Ａがロックピン６０とは別体に形成されている。さらなる変形例のロックピン６０は、ばね止部６１Ａをロックピン６０の基端部６１を覆うキャップ形状の可動座部として形成することもできる。

・各実施形態のロック装置５０は、付勢部材としてばね７１を有する。ただし、ロック装置５０の構成はこれに限られない。例えば、変形例のロック装置５０は、付勢部材としてゴムを有する。

・各実施形態は、後輪転舵装置３０に適用される車両用操舵装置について説明したが、中立位置でロックされる前輪転舵装置を有する車両において、前輪転舵装置に適用することもできる。

１…車両、２…車輪、２Ｒ…右後輪、２Ｌ…左後輪、１０…操舵装置、２０…ステアリングホイール、３０…後輪転舵装置、３１…ラックハウジング、３２…ラックシャフト、３３…規制溝、４０…駆動装置、４１…モータ、４２…伝達機構、５０…ロック装置、５１…ハウジング、５２…第１ハウジング、５３…第２ハウジング、５４…収容空間、５５…ピン挿入孔、５６…固定座部、５６Ａ…周り止め部、５６Ｂ…接触部、５７…基端部、５８…突出部、６０…ロックピン、６１…ピン基端部、６１Ａ…ばね止部、６２…先端部、７０…ピン駆動装置、７１…ばね（付勢部材）、７１Ａ…タング、７１Ｂ…基端部、７２…ソレノイド、８０…制御部、９１…回転角度センサ、１００…荷重センサ（付勢力検出センサ）、１０１…素子、１０２…ホルダ、１０３…荷重受圧部、１５６…固定座部、１５７…基端部、１５８…ピストン部、２００…圧力センサ（付勢力検出センサ）、２０１…センサ部、２０２…シリンダ部、２０３…凹部、３００…緩衝部材、４００…緩衝部材。

Claims (6)

1. ラックシャフトと接触することにより前記ラックシャフトの軸方向の移動を規制するロックピンと、前記ロックピンを前記ラックシャフトに向けて付勢する付勢部材と、前記ロックピンを前記ラックシャフトから離れる方向に移動させるソレノイドと、前記付勢部材を収容するハウジングとを有するロック装置と、
   前記ハウジングと、前記付勢部材または前記ロックピンの前記ラックシャフトとは反対側の端部との間に配置されて、前記付勢部材または前記ロックピンから付与される力に応じた信号を出力する付勢力検出センサとを備え、
   前記付勢力検出センサとして荷重センサを有し、
   前記ロック装置は、固定座部を有し、
   前記固定座部は、前記付勢部材の前記ラックシャフトとは反対側の端部に取り付けられ、前記付勢力検出センサと接触し、
   前記付勢力検出センサは、素子、ホルダ、および荷重受圧部を有し、
   前記素子は、ホルダに支持され、
   前記荷重受圧部は、前記素子の前記ロックピン側に取り付けられる
   車両用操舵装置。
2. 前記ロック装置は、緩衝部材を有し、
   前記緩衝部材は、前記ハウジングと、前記付勢部材または前記ロックピンの前記ラックシャフトとは反対側の端部との間に配置される
   請求項１に記載の車両用操舵装置。
3. 前記付勢力検出センサは、円筒形状を有し、
   前記緩衝部材は、前記付勢力検出センサの内部に配置される
   請求項２に記載の車両用操舵装置。
4. 前記固定座部は、前記ホルダおよび前記荷重受圧部に接触している
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
5. 前記固定座部は、基端部および突出部を有し、
   前記突出部は、前記基端部から前記ラックシャフト側に突出し、前記付勢部材にはめ込まれ、
   前記付勢部材は、前記突出部の外周面および前記基端部の前記ロックピン側の面と接触している
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
6. ラックシャフトと接触することにより前記ラックシャフトの軸方向の移動を規制するロックピンと、前記ロックピンを前記ラックシャフトに向けて付勢する付勢部材と、前記ロックピンを前記ラックシャフトから離れる方向に移動させるソレノイドと、前記付勢部材を収容するハウジングとを有するロック装置と、
   前記ハウジングと、前記付勢部材または前記ロックピンの前記ラックシャフトとは反対側の端部との間に配置されて、前記付勢部材または前記ロックピンから付与される力に応じた信号を出力する付勢力検出センサとを備え、
   前記付勢力検出センサとして圧力センサを有し、
   前記ロック装置は、前記ハウジングと、前記付勢部材または前記ロックピンの前記ラックシャフトとは反対側の端部との間に非圧縮性流体が充填されている
   車両用操舵装置。