(57)【要約】【課題】電動式の車両用操舵装置にて、電気系の異常時にも、転舵状態の操舵輪を中立状態に戻すことを可能とすること。【解決手段】ハウジング５０に対して回転可能で軸方向に移動不能な電動機１０の回転軸１１に対し、ねじ機構３０のナット３１が同軸的かつトルク伝達可能に配置されている。ナット３１に螺合するねじ軸３２は操舵軸２０と一体であり、回転軸１１の回転出力がねじ機構３０を介して操舵軸２０に軸方向出力として伝達される。ナット３１は、ねじ軸３２の雄ねじ３２ａに螺合する雌ねじ３１ａを有し、ねじ軸３２の外周に同軸的に配置され、ハウジング５０に対して回転可能で軸方向に移動不能である。ハウジング５０の端部には、ハウジング５０に対し軸方向に移動可能に螺着され操舵軸２０に対して相対的に軸方向に移動可能で一体回転可能な中立調整ナット６１と、中立調整ナット６１をロック・アンロック可能なロックナット６２が組付けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに対して回転可能かつ軸方向に移動不能に組付けられた電動機の回転軸に対してねじ機構のナットが同軸的かつトルク伝達可能に配置され、前記ねじ機構のねじ軸が操舵軸と一体に構成され、前記回転軸からの回転出力が前記ねじ機構を介して前記操舵軸に軸方向出力として伝達されるように構成されるとともに、
前記電動機の作動が操舵操作に応じて電気制御装置によって制御されるように構成されている車両用操舵装置であって、
前記ナットは、前記ねじ軸の外周に形成されている雄ねじに螺合する雌ねじを内周に有していて、前記ねじ軸の外周に同軸的に配置されて前記ハウジングに対して回転可能かつ軸方向に移動不能に組付けられており、
前記ハウジングの端部には、前記ハウジングに対して軸方向に移動可能に螺着される雄ねじを外周に有していて、前記操舵軸に対して相対的に軸方向に移動可能かつ一体回転可能に係合する中立調整ナットが組付けられるとともに、この中立調整ナットの前記雄ねじに螺着される雌ねじを内周に有していて、前記中立調整ナットの外周に組付けられて前記ハウジングに係合することで、前記中立調整ナットの前記ハウジングに対する回転を規制するロックナットが設けられていて、
前記中立調整ナットと前記ロックナットが前記ハウジング外からの操作によって回転可能に構成されていることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用操舵装置において、
前記電動機の前記回転軸と前記ねじ機構の前記ナット間には、歯車式減速機が介装されていることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用操舵装置において、
前記中立調整ナットは、前記操舵軸上にセレーション部を介して相対的に軸方向に移動可能かつ一体回転可能に組付けられていることを特徴とする車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用操舵装置に係り、特に、電動機を駆動源とする車両用操舵装置（電動式の車両用操舵装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用操舵装置の一つとして、ハウジングに対して回転可能かつ軸方向に移動不能に組付けられた電動機の回転軸に対してねじ機構のナットが同軸的かつトルク伝達可能に配置され、前記ねじ機構のねじ軸が操舵軸と一体に構成され、前記回転軸からの回転出力が前記ねじ機構を介して前記操舵軸に軸方向出力として伝達されるように構成されるとともに、前記電動機の作動が操舵操作に応じて電気制御装置によって制御されるように構成されている車両用操舵装置があり、例えば、下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１５２０６１号公報
【０００３】
上記した特許文献１に記載されている車両用操舵装置においては、電動機（メインモータ）とは別にサブモータが設けられていて、サブモータの回転軸でもねじ機構のナットを回転駆動可能に構成されている。このため、操舵軸に連結されている操舵輪が転舵された状態で、電動機（メインモータ）が作動しなくなったときには、サブモータの回転軸でねじ機構のナットを回転駆動させて、転舵された状態の操舵輪を中立状態（直進状態）に戻す（補正する）ことが可能である。
【発明の開示】
【０００４】
上記した特許文献１の車両用操舵装置では、電動機（メインモータ）が作動しなくなったときに、サブモータの回転軸でねじ機構のナットを回転駆動させて、転舵された状態の操舵輪を中立状態（直進状態）に戻す（補正する）ことが可能であるが、メインモータが作動しなくなったときに、サブモータも作動しなくなるおそれがあり（例えば、メインモータが作動しなくなる原因がメインモータ自体になくて、電源回路や電気制御装置にある場合には、サブモータも同時に作動しなくなる）、その場合には、転舵された状態の操舵輪を中立状態（直進状態）に戻す（補正する）ことができなくなる。
【０００５】
本発明は、上述した課題に対処すべくなされたものであり、ハウジングに対して回転可能かつ軸方向に移動不能に組付けられた電動機の回転軸に対してねじ機構のナットが同軸的かつトルク伝達可能に配置され、前記ねじ機構のねじ軸が操舵軸と一体に構成され、前記回転軸からの回転出力が前記ねじ機構を介して前記操舵軸に軸方向出力として伝達されるように構成されるとともに、前記電動機の作動が操舵操作に応じて電気制御装置によって制御されるように構成されている車両用操舵装置であって、前記ナットは、前記ねじ軸の外周に形成されている雄ねじに螺合する雌ねじを内周に有していて、前記ねじ軸の外周に同軸的に配置されて前記ハウジングに対して回転可能かつ軸方向に移動不能に組付けられており、前記ハウジングの端部には、前記ハウジングに対して軸方向に移動可能に螺着される雄ねじを外周に有していて、前記操舵軸に対して相対的に軸方向に移動可能かつ一体回転可能に係合する中立調整ナットが組付けられるとともに、この中立調整ナットの前記雄ねじに螺着される雌ねじを内周に有していて、前記中立調整ナットの外周に組付けられて前記ハウジングに係合することで、前記中立調整ナットの前記ハウジングに対する回転を規制するロックナットが設けられていて、前記中立調整ナットと前記ロックナットが前記ハウジング外からの操作によって回転可能に構成されていることに特徴がある。
【０００６】
この場合において、前記電動機の前記回転軸と前記ねじ機構の前記ナット間には、歯車式減速機が介装されていることも可能である。また、前記中立調整ナットは、前記操舵軸上にセレーション部を介して相対的に軸方向に移動可能かつ一体回転可能に組付けられていることも可能である。
【０００７】
本発明による車両用操舵装置においては、電気制御装置等が正常に作動し、電動機の作動が操舵操作に応じて電気制御装置によって正常に制御されるとき（当該操舵装置の電気系が正常であるとき）、操舵操作に応じて、操舵軸が軸方向に移動されて、操舵軸に接続されている操舵輪が転舵される。
【０００８】
一方、当該操舵装置の電気系に異常が生じて、操舵輪が転舵された状態で、電動機が作動しなくなったときには、ハウジング外からの操作によって、人力で工具を用いて、ロックナットを緩めて、中立調整ナットをハウジングに対して回転させて螺進または螺退させると、中立調整ナットとともに操舵軸が一体的に回転して、操舵軸と一体のねじ軸が回転する。
【０００９】
このため、ねじ機構のねじ軸が、電動機の回転軸に作用する抵抗トルク等によって回転を規制されているねじ機構のナットに対して、螺進して、操舵軸が軸方向に移動される。したがって、転舵された状態の操舵輪を中立状態（直進状態）に戻す（補正する）ことが可能である。これにより、当該操舵装置の電気系が異常となっている車両をレッカー車やキャリアカーにて容易に修理工場等に搬送することが可能である。
【００１０】
ところで、本発明による車両用操舵装置においては、人力で工具を用いて、ロックナットを緩めて、中立調整ナットをハウジングに対して回転させて螺進または螺退させるという作業にて、転舵された状態の操舵輪を中立状態（直進状態）に戻す（補正する）ことができるものであるため、当該操舵装置の電気系異常が、電動機自体である場合は勿論のこと、電源回路や電気制御装置である場合にも、同様の作業にて対処することができる。
【００１１】
また、本発明による車両用操舵装置は、ハウジングの端部に、ハウジング外からの操作によって回転可能な中立調整ナットとロックナットを設けることで実施することが可能であり、追加部品が中立調整ナットとロックナットの二部品であって、安価に実施することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明を車両用後輪操舵装置に実施した実施形態を示していて、この実施形態では、電動機１０の作動が電気制御装置ＥＣＵによって制御されるように構成されている。また、この実施形態では、電動機１０における回転軸１１（出力軸）の回転を操舵軸２０の軸方向移動に変換して伝達するねじ機構３０のナット３１が回転軸１１に対して同軸的かつトルク伝達可能に配置されている。なお、電気制御装置ＥＣＵは、電動機１０と舵角センサＳ１と車速センサＳ２に接続されていて、両センサＳ１，Ｓ２から得られる操舵状況に応じて電動機１０の作動を制御するように構成されている。
【００１３】
また、この実施形態では、電動機１０の回転軸１１とねじ機構３０との間に遊星歯車式減速機４０が介装されるとともに、ねじ機構３０のねじ軸３２が操舵軸２０と一体化されている。これにより、回転軸１１からの回転出力が遊星歯車式減速機４０とねじ機構３０を介して操舵軸２０に軸方向出力として伝達されるようになっている。なお、操舵軸２０の左右両端は、周知のように、各タイロッド２１Ｌ，２１Ｒと各ナックルアーム（図示省略）を介して各操舵輪（図示省略）に接続されている。
【００１４】
電動機１０の回転軸１１は、その右端部にて軸受Ｂｒ１を介してハウジング５０に回転可能かつ軸方向へ移動不能に組付けられ、その左端部にて軸受Ｂｒ２を介してハウジング５０に回転可能かつ軸方向へ移動不能に組付けられている。また、操舵軸２０は、車両の左右方向に延在するように設けられていて、図１に示した状態では、ハウジング５０に対して回転不能かつ軸方向（車両の左右方向）へ移動可能に組付けられており、軸方向へ移動することにより操舵輪（図示省略）を転舵させるようになっている。
【００１５】
ねじ機構３０は、ナット３１とねじ軸３２を備えている。ナット３１は、ねじ軸３２の外周に形成されている台形雄ねじ３２ａに螺合する台形雌ねじ３１ａを内周に有している。また、ナット３１は、ねじ軸３２の外周に同軸的に配置されていて、ハウジング５０に対して軸受Ｂｒ３およびサークリップ５１等を用いて回転可能かつ軸方向に移動不能に組付けられている。
【００１６】
遊星歯車式減速機４０は、サンギヤ入力・キャリア出力形式の減速機であり、回転軸１１の左端部外周に一体的に設けたサンギヤ４１と、ハウジング５０の内周に一体的に設けたリングギヤ４２と、ねじ機構３０のナット３１に一体的に組付けたキャリア４３と、このキャリア４３に対して支持ピン４４を介して回転可能に組付けられてサンギヤ４１およびリングギヤ４２に噛合するプラネタリギヤ４５を備えている。
【００１７】
ところで、この実施形態においては、ハウジング５０の左端部に、中立調整ナット６１とロックナット６２が組付けられている。中立調整ナット６１は、図２および図３にて拡大して示したように、ハウジング５０に設けた雌ねじ５０ａに対して軸方向に移動可能に螺着される雄ねじ６１ａを外周に有していて、内周に形成したセレーション部６１ｂにて操舵軸２０の外周に形成したセレーション部２０ａに対して相対的に軸方向に移動可能かつ一体回転可能に係合している。また、中立調整ナット６１は、ハウジング５０外に露出する部分（通常時には、ブーツ５２に被覆保護されている）の外周が６角形状に形成されていて、人力で工具（図示省略）を用いて、ハウジング５０外からの操作によってハウジング５０に対して回転させて螺進または螺退させることが可能とされている。
【００１８】
ロックナット６２は、中立調整ナット６１の雄ねじ６１ａに螺着される雌ねじ６２ａを内周に有していて、中立調整ナット６１の外周に組付けられており、ハウジング５０に係合することで、中立調整ナット６１のハウジング５０に対する回転を規制している。また、ロックナット６２は、その外周（通常時には、ブーツ５２に被覆保護されている）が６角形状に形成されていて、人力で工具（図示省略）を用いて、ハウジング５０外からの操作によってロック・アンロック（締めるまたは緩めること）が可能とされている。
【００１９】
上記のように構成したこの実施形態においては、電気制御装置ＥＣＵ等が正常に作動し、電動機１０の作動が操舵操作に応じて電気制御装置ＥＣＵによって正常に制御されるとき（当該後輪操舵装置の電気系が正常であるとき）、操舵操作に応じて、操舵軸２０が軸方向に移動されて、操舵軸２０に接続されている各操舵輪（図示省略）が転舵される。
【００２０】
一方、当該後輪操舵装置の電気系に異常が生じて、各操舵輪（図示省略）が転舵された状態で、電動機１０が作動しなくなったときには、ブーツ５２を外しハウジング５０外からの操作によって、人力で工具（図示省略）を用いて、ロックナット６２を緩めて、中立調整ナット６１をハウジング６０に対して回転させて螺進または螺退させると、中立調整ナット６１とセレーション結合されている操舵軸２０が中立調整ナット６１とともに一体的に回転して、操舵軸２０と一体のねじ軸３２が回転する。
【００２１】
このため、ねじ機構３０のねじ軸３２が、遊星歯車式減速機４０での回転摩擦抵抗、電動機１０の回転軸１１に作用する抵抗トルク等（電気系の異常時でも電動機１０に通電されている場合には、逆起電力による抵抗トルクも加わる）によって回転を規制されているねじ機構３０のナット３１に対して、螺進して、操舵軸２０が軸方向に移動される。したがって、転舵された状態の各操舵輪を中立状態（直進状態）に戻す（補正する）ことが可能である。これにより、当該後輪操舵装置の電気系が異常となっている車両をレッカー車やキャリアカーにて容易に修理工場等に搬送することが可能である。
【００２２】
ところで、上記した実施形態においては、人力で工具を用いて、ロックナット６２を緩めて、中立調整ナット６１をハウジング５０に対して回転させて螺進または螺退させるという作業にて、転舵された状態の操舵輪を中立状態（直進状態）に戻す（補正する）ことができるものであるため、当該後輪操舵装置の電気系異常が、電動機１０自体である場合は勿論のこと、電源回路や電気制御装置ＥＣＵである場合にも、同様の作業にて対処することができる。
【００２３】
また、上記した実施形態では、ハウジング５０の端部に、ハウジング外からの操作によって回転可能な中立調整ナット６１とロックナット６２を設けることで実施することが可能であり、追加部品が中立調整ナット６１とロックナット６２の二部品であって、安価に実施することが可能である。
【００２４】
上記した実施形態においては、本発明を車両用後輪操舵装置に実施したが、本発明はステアバイワイヤ式の車両用前輪操舵装置にも同様にまたは適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用後輪操舵装置の全体図である。
【図２】図１に示した中立調整ナットとロックナットの詳細な拡大断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０…電動機、１１…回転軸、２０…操舵軸、２０ａ…操舵軸に形成したセレーション部、３０…ねじ機構、３１…ねじ機構のナット、３１ａ…ナットに形成した台形雌ねじ、３２…ねじ機構のねじ軸、３２ａ…ねじ軸に形成した台形雄ねじ、４０…遊星歯車式減速機、５０…ハウジング、５０ａ…ハウジングに形成した雌ねじ、６１…中立調整ナット、６１ａ…中立調整ナットに形成した雄ねじ、６１ｂ…中立調整ナットに形成したセレーション部、６２…ロックナット、６２ａ…ロックナットに形成した雌ねじ、ＥＣＵ…電気制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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