JP6301740B2 - 車両用保持機構 - Google Patents

Description

本発明は、スタビライザ等を支持する軸状の車両部品の保持状態を切り替えることが可能な車両用保持機構に関する。

例えば、特許文献１に記載の車両用保持機構では、コンロッドがその軸線方向に変位することを規制するためにコイルばねの弾性力を利用している。なお、特許文献１に係るコンロッドは、本願に係る「軸状の車両部品」に相当する。

以下、車両部品がその軸線方向に変位することを規制した状態で当該車両部品を保持することを「オン状態」という。軸線方向に変位可能な状態で車両部品を保持することを「オフ状態」という。

実開平１−１１３００５号公報

特許文献１に記載の発明では、コイルばねの弾性力を利用してオン状態を維持するので、当該コイルばねに経年変化や疲労破壊等が生じると、オン状態を維持する力（以下、維持力という。）が低下する。

本発明は、上記点に鑑み、オン状態とオフ状態とを切替可能な車両用保持機構において、維持力の低下を抑制して安定的にオン状態を維持することを可能にすることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、軸状の車両部品（Ｐ２）がその軸線方向に変位することを規制した状態で当該車両部品（Ｐ２）を保持するオン状態と、軸線方向に変位可能な状態で車両部品（Ｐ２）を保持するオフ状態とを切り替えることが可能な車両用保持機構において、軸線方向と直交する方向から車両部品（Ｐ２）に対して離接変位する複数の係合部であって、車両部品（Ｐ２）に設けられた被係合部（Ｐ３）と係合可能な複数の係合部（３１Ａ）と、複数の係合部（３１Ａ）を軸線方向と直交する方向に変位させる第１可動体であって、ピン状の摺動ピン（３２Ｃ）が設けられた第１可動体（３２）と、摺動ピン（３２Ｃ）が摺動可能に嵌り込んだカム溝（３３Ａ）を有する第２可動体であって、第１可動体（３２）に対して変位することにより摺動ピン（３２Ｃ）をカム溝（３３Ａ）に沿って移動させてオン状態とオフ状態とを切り替える第２可動体（３３）とを備え、カム溝（３３Ａ）は、第１可動体（３２）を変位させる第１溝部（３３Ｂ）、及び第１可動体（３２）の変位を規制する第２溝部（３３Ｃ）を有しており、オン状態では、摺動ピン（３２Ｃ）は第２溝部（３３Ｃ）に位置することを特徴とする。

これにより、本発明では、オン状態では、摺動ピン（３２Ｃ）が第２溝部（３３Ｃ）に係合することにより維持される。つまり、本発明に係る維持力は、摺動ピン（３２Ｃ）が第２溝部（３３Ｃ）に係合することにより発生する。したがって、ばねにより維持力を発生させる場合に比べて、維持力の低下を抑制して安定的にオン状態を維持することが可能となる。

さらに、複数の係合部（３１Ａ）が軸線方向と直交する方向から車両部品（Ｐ２）と係合するので、多方向から車両部品（Ｐ２）に外力が作用しても安定的にオン状態を維持することが可能となる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る車両用保持機構１を車両に装着した状態を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る機構本体３の断面図である。 本発明の第１実施形態に係る機構本体３の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る機構本体３の断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る機構本体３の上面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る機構本体３の側面図である。 本発明の第２実施形態に係る機構本体３の断面図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態に係る機構本体３の上面図である。（ｂ）は図８（ａ）の一部拡大図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の第２実施形態に係る機構本体３の上面図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態に係る機構本体３の上面図である。（ｂ）は本発明の第３実施形態に係る機構本体３の断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の第４実施形態に係る機構本体３の上面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の第５実施形態に係る機構本体３の上面図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。

本実施形態は、コンロッドを保持する機構に本発明に係る車両用保持機構を適用したものである。各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。

少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。

（第１実施形態）
１．車両用保持機構の概要
図１は、本実施形態に係る車両用保持機構１、スタビライザＰ１及びコンロッドＰ２を示している。コンロッドＰ２は、軸状の車両部品であって、スタビライザＰ１を支持する車両部品である。以下、コンロッドＰ２を車両部品Ｐ２ともいう。スタビライザＰ１は、車体のロールを抑制するトーションバー状の部材である。

車両用保持機構１は、車両部品Ｐ２がその軸線方向に変位することを規制した状態で車両部品Ｐ２を保持するオン状態と、軸線方向に変位可能な状態で車両部品Ｐ２を保持するオフ状態とを切り替えることが可能な機構である。

２．車両用保持機構の構造
車両用保持機構１は、図１に示すように、機構本体３及びリンク機構５等を有している。車両用保持機構１は、取付ステー７を介して車両ボディ（図示せず。）に組み付け固定される。機構本体３及びリンク機構５等は、取付ステー７に組み付けられている。

２．１ 機構本体の構成
図２は機構本体３の構成を示す断面図である。機構本体３は、図３に示すように、コレット３１、第１可動体３２、第２可動体３３及びベース部３４等を有して構成されている。車両部品Ｐ２には、図２に示すように、凹部状の被係合部Ｐ３が設けられている。

コレット３１は、被係合部Ｐ３と係合可能な係合部３１Ａ、当該係合部３１Ａが設けられた複数（本実施形態では、３本）の板ばね部３１Ｂを有している。各板ばね部３１Ｂは、オン状態時に車両部品Ｐ２の軸線方向Ｌ１と平行な方向に延びる帯板状であって、車両部品Ｐ２の周囲を囲むように配置される。

ベース部３４には、車両部品Ｐ２及びプラグ部３５が挿入可能な挿入穴３４Ａ（図３参照）が設けられている。プラグ部３５は、車両部品Ｐ２が挿入可能な挿入穴３５Ａを有する円筒状の部材である。ベース部３４は取付ステー７に対して不動となるように取付ステー７に組み付けられる
ベース部３４の挿入穴３４Ａの内周面には、プラグ部３５に設けられた雄ねじ部とねじ結合可能な雌ネジ部が設けられている。複数の板ばね部３１Ｂは、環状のリング部３１Ｃに一体化されている。

リング部３１Ｃ、つまり各板ばね部３１Ｂの延び方向一端側は、ベース部３４とプラグ部３５とに挟まれて挟持されている。これにより、複数の板ばね部３１Ｂ、つまりコレット３１の延び方向一端側はベース部３４に固定される。

複数の係合部３１Ａそれぞれは、各板ばね部３１Ｂの延び方向他端側のうち車両部品Ｐ２に面する部位に設けられている。このため、各板ばね部３１Ｂが弾性変形すると、各係合部３１Ａは、軸線方向Ｌ１と直交する方向（以下、径方向という。）から被係合部Ｐ３に対して離接変位する。

具体的には、各板ばね部３１Ｂの延び方向他端側が被係合部Ｐ３に近づくと、図２に示すように、複数の係合部３１Ａが車両部品Ｐ２の被係合部Ｐ３と係合したオン状態となる。各板ばね部３１Ｂの延び方向他端側が被係合部Ｐ３から離間すると、図４に示すように、複数の係合部３１Ａと被係合部Ｐ３との係合状態が解除されたオフ状態となる。

第１可動体３２は複数の係合部３１Ａを径方向に変位させるための部材である。当該第１可動体３２は、図２に示すように、コレット３１のうち少なくとも各板ばね部３１Ｂの延び方向他端側を外周側から覆う円筒状である。

第１可動体３２の内周面には、図５（ａ）に示すよう、複数の板ばね部３１Ｂ側に突出した突起部３２Ａが設けられている。なお、本実施形態では、各板ばね部３１Ｂのうち突起部３２Ａに対応する部位には、突起部３２Ａ側に突出したカム部３１Ｄが設けられている。

カム部３１Ｄのうち突起部３２Ａと滑り接触（以下、摺接ともいう。）する部位には、突起部３２Ａの変位、つまり第１可動体３２の回転変位を、係合部３１Ａの径方向変位に変換するための傾斜面３１Ｅが設けられている。

そして、第１可動体３２が軸線Ｌ１周りに回転することにより、オン状態とオフ状態とが切り替わる。すなわち、オン状態では、図５（ｂ）に示すように、突起部３２Ａが板ばね部３１Ｂを弾性変形させて係合部３１Ａを車両部品Ｐ２側に押圧する。

オフ状態では、図５（ａ）に示すように、突起部３２Ａがオン状態からずれた部位に位置する。このため、板ばね部３１Ｂを押圧する力が消失するため、板ばね部３１Ｂが復元してオフ状態に復帰する。

なお、ベース部３４には、図２に示すように、規制部３４Ｂが設けられている。当該規制部３４Ｂは、第１可動体３２に設けられた被規制部３２Ｂを挟み込んだ状態で被規制部３２Ｂと摺接することにより、第１可動体３２が軸線方向Ｌ１に変位することを規制する。

第１可動体３２の外周面には、図５（ｂ）に示すように、径方向に突出したピン状の摺動ピン３２Ｃが設けられている。第２可動体３３には摺動ピン３２Ｃが摺動可能に嵌り込んだカム溝３３Ａが設けられている。

すなわち、第２可動体３３は、図５（ａ）に示すように、第１可動体３２の外周側を覆う円筒状に構成されているとともに、ベース部３４に対して回転することなく、軸線方向Ｌ１に平行変位可能である。

カム溝３３Ａに嵌り込んだ摺動ピン３２Ｃは、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、第２可動体３３の変位に連動してカム溝３３Ａに摺接しながらカム溝３３Ａに沿って移動する。これにより、第２可動体３３が回転するため、オン状態（図６（ｂ）参照）とオフ状態（図６（ａ）参照）とが切り替えられる。

カム溝３３Ａは第１溝部３３Ｂ及び第２溝部３３Ｃを有している。第１溝部３３Ｂは軸線方向Ｌ１に対して傾いた曲線状又は直線状（本実施形態では、曲線状）である。第２溝部３３Ｃは、軸線方向Ｌ１と平行に延びる直線状であって、第１溝部３３Ｂと滑らかに連接している。このため、カム溝３３Ａは、略「Ｊ」字状となっている。

したがって、摺動ピン３２Ｃが第１溝部３３Ｂに位置する状態で、第２可動体３３が軸線方向Ｌ１に変位すると、第２可動体３３の変位に連動して第１可動体３２が回転変位する。摺動ピン３２Ｃが第２溝部３３Ｃに位置する状態では、第２溝部３３Ｃにより摺動ピン３２Ｃの円周方向変位が規制されるので、第１可動体３２は回転不可能な状態に規制される。

そして、オン状態の場合に摺動ピン３２Ｃは第２溝部３３Ｃに位置する。摺動ピン３２Ｃが第２溝部３３Ｃに位置した状態で、第２可動体３３がベース部３４から離間する向きに変位すると、カム部３１Ｄから突起部３２Ａが離間する向きに第２可動体３３が回転してオフ状態となる。

オフ状態、つまり摺動ピン３２Ｃが第２溝部３３Ｃに位置した状態で、第２可動体３３がベース部３４に近づいていくと、突起部３２Ａがカム部３１Ｄに近づく向きに第２可動体３３が回転してオン状態となる。

因みに、オフ状態からオン状態に変化する際には、第１可動体３２が回転するので、各板ばね部３１Ｂには、第１可動体３２の回転の向き（図５（ａ）では左回りの向き）の力が作用し、板ばね部３１Ｂに捻れ変形が発生するおそれがある。

そこで、本実施形態では、板ばね部３１Ｂの左端側に傾斜面を設けることにより、「板ばね部３１Ｂを捻れ変形させる力」を「板ばね部３１Ｂを径方向に変位させる力」に変換している。「板ばね部３１Ｂの左端」とは、オフ状態からオン状態に変化する場合において、第１可動体３２の回転方向前進側に位置する端部をいう。

２．２ リンク機構
リンク機構５は、図１に示すように、第２可動体３３の回転を規制するとともに、第２可動体３３を軸線方向に変位させる。すなわち、リンク機構５は、一端側が取付ステー７に回転可能に連結された一対の第１リンク５Ａ、第１リンク５Ａの他端に回転可能に連結された一対の第２リンク５Ｂ等を有している。

一対の第２リンク５Ｂの長手方向中間部には、第２可動体３３の外周に設けられた一対のピン３３Ｄが回転可能に嵌め込まれた穴部（図示せず。）が設けられている。一対の第２リンク５Ｂの長手方向他端には、コントロールケーブル５Ｃのインナーワイヤー５Ｄが連結されている。

弾性体５Ｅは、第２可動体３３を変位させる弾性力をリンク機構５を介して第２可動体３３に作用させる。当該弾性体５Ｅは、摺動ピン３２Ｃが第２溝部３３Ｃに位置するように第２可動体３３を変位させる弾性力を発揮する。

これにより、コントロールケーブル５Ｃに操作力が作用しない限り、摺動ピン３２Ｃは第２溝部３３Ｃに位置するので、操作力が作用していないときには、オン状態が維持される。なお、本実施形態では、運転者の手動操作により上記操作力が発生する。

３．本実施形態に係る車両用保持機構の特徴
本実施形態に係る車両用保持機構１では、摺動ピン３２Ｃが第２溝部３３Ｃに係合することによりオン状態が維持される。つまり、本実施形態に係る維持力は、摺動ピン３２Ｃが第２溝部３３Ｃに係合することにより発生する。したがって、ばねにより維持力を発生させる場合に比べて、維持力の低下を抑制して安定的にオン状態を維持することが可能となる。

さらに、複数の係合部３１Ａが径方向から車両部品Ｐ２と係合するので、多方向から車両部品Ｐ２に外力が作用しても安定的にオン状態を維持することが可能となる。
（第２実施形態）
１．本実施形態に係る車両用保持機構の特徴的構造
本実施形態に係る第１可動体３２は、図７に示すように、円柱状のコロにて構成され、かつ、第２可動体３３は軸線方向Ｌ１を中心に回転変位することにより、第１可動体３２を変位させる。

第１可動体３２、つまり円柱コロは、図８（ａ）に示すように、複数（本実施形態では３つ）設けられているとともに、それら第１可動体３２は、コレット３１周りに等間隔で配置されている。

図７に示すように、摺動ピン３２Ｃは、円柱コロ状に構成された各第１可動体３２の中心軸線方向両側に設けられている。各第１可動体３２の中心軸線方向両側には、規制プレート３２Ｄが設けられている。

各規制プレート３２Ｄには、各摺動ピン３２Ｃが変位可能に嵌め込まれた規制溝３２Ｅが設けられている。各規制溝３２Ｅは、図８（ａ）に示すように、径方向に延びる溝であって、各第１可動体３２が円周方向に変位することを規制する。

第２可動体３３に設けられたカム溝３３Ａのうち第１溝部３３Ｂは、図８（ｂ）に示すように、第２溝部３３Ｃから離間するほどコレット３１から離間するような螺旋を描いて延びている。第２溝部３３Ｃは、規制溝３２Ｅの延び方向と直交する方向と平行な規制面３３Ｅを有している。

２．本実施形態に係る車両用保持機構の作動
オン状態では、図８（ａ）に示すように、摺動ピン３２Ｃが第２溝部３３Ｃに位置する。第２溝部３３Ｃには規制面３３Ｅが設けられているので、摺動ピン３２Ｃ、つまり第１可動体３２は径方向に変位することができない。

したがって、図７に示すように、コレット３１（板ばね部３１Ｂ）が第１可動体３２により車両部品Ｐ２側に押圧された状態となるので、被係合部Ｐ３と複数の係合部３１Ａとが係合した状態が維持されてオン状態となる。

第２可動体３３が回転すると、図９（ａ）に示すように、摺動ピン３２Ｃが第１溝部３３Ｂに沿って移動するので、第１可動体３２がコレット３１から離間する向きに変位する（図９（ｂ）参照）。これにより、被係合部Ｐ３と複数の係合部３１Ａとの係合状態が解除されてオフ状態となる。

以上により、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、維持力の低下を抑制して安定的にオン状態を維持することが可能となるとともに、多方向から車両部品Ｐ２に外力が作用しても安定的にオン状態を維持することが可能となる。

（第３実施形態）
本実施形態は、第２実施形態の変形例である。すなわち、第２実施形態では、複数の係合部３１Ａがコレット３１に設けられていたが、本実施形態は、図１０（ｂ）に示すように、係合部３１Ａを第１可動体３２に設けるとともに、コレット３１を廃止したものである。

つまり、第１可動体３２のうち被係合部Ｐ３と面する部位が係合部３１Ａとして機能する。そして、車両部品Ｐ２のうち被係合部Ｐ３が設けられた部位の断面形状は、図１０（ａ）に示すように、多角形状となっている。

なお、上記断面形状を多角形状とする理由は、係合部３１Ａと被係合部Ｐ３との係合面積を大きくするためである。そして、本実施形態では、第１可動体３２が３つであるので、上記断面形状が略三角形状となっている。

（第４実施形態）
本実施形態は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、第２可動体３３を廃止し、第１可動体３２を直接的に回転させるものである。

すなわち、第１実施形態では、第２可動体３３の軸線方向の変位を、カム溝３３Ａ及び摺動ピン３２Ｃにて回転変位に変換して第１可動体３２を回転させた。これに対して、本実施形態では、コントロールケーブル５Ｃ等の操作力を回転力として第１可動体３２に作用させることにより、第１可動体３２を直接的に回転させる。

（第５実施形態）
本実施形態は、第４実施形態の変形例である。すなわち、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、コレット３１を廃止するとともに、複数の係合部３１Ａを第１可動体３２に設けたものである。

なお、本実施形態では、複数の係合部３１Ａは、径方向に変位するのではなく、軸線Ｌ１を中心として回転変位する。このため、本実施形態に係る車両部品Ｐ２は、軸線方向に延びる突条部Ｐ４と凹部Ｐ５とが交互に設けられたスプライン状の断面形状を有している。そして、突条部Ｐ４に係合部３１Ａと係合可能な被係合部Ｐ３が設けられている。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、スタブライザを保持するコンロッドを車両部品Ｐ２として本発明を説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。

上述の実施形態では、第２可動体３３及び第１可動体３２を変位させる操作力がコントロールケーブル５Ｃを介して伝達される構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電気式のアクチェータ（例えば、ソレノイドや電動モータ等）にて第２可動体３３又は第１可動体３２を変位させてもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１… 車両用保持機構 ３… 機構本体 ５… リンク機構 ５Ａ… 第１リンク
５Ｂ… 第２リンク ５Ｃ… コントロールケーブル ５Ｄ… インナーワイヤー
５Ｅ… 弾性体 ７… 取付ステー ３１… コレット ３１Ａ… 係合部
３１Ｂ… 板ばね部 ３１Ｃ… リング部 ３１Ｄ… カム部 ３１Ｅ… 傾斜面
３２… 第１可動体 ３２Ａ… 突起部 ３２Ｂ… 被規制部 ３２Ｃ… 摺動ピン
３２Ｄ… 規制プレート ３２Ｃ… 各摺動ピン ３２Ｅ… 規制溝
３３… 第２可動体 ３３Ａ… カム溝 ３３Ｂ… 第１溝部 ３３Ｃ… 第２溝部
３３Ｄ… ピン ３３Ｅ… 規制面 ３４… ベース部 ３４Ａ… 挿入穴
３４Ｂ… 規制部 ３５… プラグ部 ３５Ａ… 挿入穴 Ｐ１… スタビライザ
Ｐ２… 車両部品 Ｐ３… 被係合部

Claims (7)

1. 軸状の車両部品がその軸線方向に変位することを規制した状態で当該車両部品を保持するオン状態と、前記軸線方向に変位可能な状態で前記車両部品を保持するオフ状態とを切り替えることが可能な車両用保持機構において、
   前記軸線方向と直交する方向から前記車両部品に対して離接変位する複数の係合部であって、前記車両部品に設けられた被係合部と係合可能な複数の係合部と、
   前記複数の係合部を前記軸線方向と直交する方向に変位させる第１可動体であって、ピン状の摺動ピンが設けられた第１可動体と、
   前記摺動ピンが摺動可能に嵌り込んだカム溝を有する第２可動体であって、前記第１可動体に対して変位することにより前記摺動ピンを前記カム溝に沿って移動させて前記オン状態と前記オフ状態とを切り替える第２可動体とを備え、
   前記カム溝は、前記第１可動体を変位させる第１溝部、及び前記第１可動体の変位を規制する第２溝部を有しており、
   前記オン状態では、前記摺動ピンは前記第２溝部に位置することを特徴とする車両用保持機構。
2. 前記車両部品が挿入される挿入穴が設けられ、前記第１可動体及び前記第２可動体が変位可能に組み付けられたベース部と、
   一端側が前記ベース部に固定され、他端側に前記係合部が設けられた複数の板ばね部を有し、それら板ばね部が前記車両部品の周囲に位置した状態で前記軸線方向に延びるコレットと
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用保持機構。
3. 前記第１可動体は、前記コレットの外周側を覆う円筒状であって、その内周面には、前記複数の板ばね部側に突出した突起部を有しており、
   円筒状の前記第１可動体が前記軸線周りに回転することにより、前記突起部が前記板ばね部を前記車両部品側に押圧して前記オン状態となる場合と、前記突起部が前記オン状態からずれた部位に位置して前記オフ状態となる場合とが切り替えられることを特徴とする請求項２に記載の車両用保持機構。
4. 前記第２可動体は、前記第１可動体の外周側を覆う円筒状であって、前記ベース部に対して回転することなく、前記軸線方向に変位可能であり、
   前記第１溝部は、前記軸線方向に対して傾いた曲線状であり、
   前記第２溝部は、前記軸線方向と平行に延びる直線状であることを特徴とする請求項３に記載の車両用保持機構。
5. 前記第２可動体を変位させる弾性力を当該第２可動体に作用させる弾性体であって、前記摺動ピンが前記第２溝部に位置するように前記第２可動体を変位させる弾性体を備えることを特徴とする請求項４に記載の車両用保持機構。
6. 前記弾性力に対抗して前記第２可動体を変位させる力を前記第２可動体に作用させるリンク機構を備えることを特徴とする請求項５に記載の車両用保持機構。
7. 前記車両部品は、スタビライザを支持するコンロッドであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の車両用保持機構。

Images