(57)【要約】【課題】互いに連結されていない左右の転舵機構の一方に異常が発生した場合、当該一方の転舵機構の転舵輪を安定化する車両用操舵装置を提供する。【解決手段】車両用操舵装置１は、左及び右の転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒを個別に転舵し且つ互いに機械的に接続されていない左及び右の転舵機構１０Ｌ及び１０Ｒを含む。車両用操舵装置１は、転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒの車体への固定部としてのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを、転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒのキャスタトレールを変えるように変位させる変位装置１００Ｌ及び１００Ｒと、転舵機構１０Ｌ及び１０Ｒの異常を検出する転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び５１Ｒとを備える。変位装置１００Ｌ及び１００Ｒは、転舵ＥＣＵ５１Ｌ又は５１Ｒが左又は右の転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの異常を検出した場合、異常な転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを変位させる。【選択図】図３
2019166890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左及び右の転舵輪を個別に転舵し且つ互いに機械的に接続されていない左及び右の転舵機構を含む車両用操舵装置であって、
前記転舵輪の車体への固定部を、前記転舵輪のキャスタトレールを変えるように変位させる変位装置と、
前記転舵機構の異常を検出する検出部とを備え、
前記変位装置は、前記検出部が前記転舵機構の異常を検出した場合、異常な前記転舵機構の前記転舵輪の前記固定部を変位させる
車両用操舵装置。
【請求項２】
前記変位装置は、前記異常な転舵機構の前記転舵輪のキャスタトレールを正方向に大きくする
請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記固定部は、前記転舵輪のサスペンションのアームを前記車体に固定し、
前記変位装置は、前記異常な転舵機構の前記転舵輪の前記アームを前記車両の前方又は後方に向かって変位させるように、前記転舵輪の前記固定部を変位させる
請求項１または２に記載の車両用操舵装置。
【請求項４】
前記固定部は、前記転舵輪のサスペンションの上部を前記車体に固定し、
前記変位装置は、前記異常な転舵機構の前記転舵輪の前記固定部を前記車両の後方に向かって変位させる
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
【請求項５】
前記左の転舵機構の駆動を制御する左制御装置と、
前記右の転舵機構の駆動を制御する右制御装置とをさらに備え、
前記左制御装置は、前記右の転舵機構が異常である場合、前記変位装置に前記右の転舵輪の前記固定部を変位させ、
前記右制御装置は、前記左の転舵機構が異常である場合、前記変位装置に前記左の転舵輪の前記固定部を変位させる
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
【請求項６】
前記検出部が、前記左の転舵機構及び前記右の転舵機構のうちの一方の異常を検出し、他方の異常を検出しない場合、前記変位装置は動作する
請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングホイールと転舵機構とが機械的に接続されていない車両用操舵装置がある。例えば、特許文献１には、左右独立操舵可能であるステアリング装置が記載されている。左右の転舵輪それぞれに転舵機構が設けられ、各転舵機構は、電動モータを動力源とする転舵用アクチュエータを備える。転舵機構はそれぞれ、異なった操舵角で独立に転舵輪を転舵可能である。さらに、ステアリング装置は、転舵用アクチュエータに異常が発生した場合に、一方の転舵用アクチュエータの駆動力を他方の転舵用アクチュエータに機械的に伝達するフェールセーフ機構を備える。特許文献１に記載されるフェールセーフ機構では、２つの転舵用アクチュエータそれぞれと接続された２つのシャフトの係合部に、運転者がピンを挿入することによって、２つのシャフトが係合する。そして、２つのシャフトを介して、２つの転舵用アクチュエータが駆動力を伝達可能に接続される。つまり、左右の転舵輪が、２つのシャフトによって機械的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３１７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１のように、２つのシャフトが係合することにより左右の転舵機構が互いに連結されたステアリング装置にあっては、一方の転舵機構に失陥等の異常が発生しても、異常が発生した転舵機構に接続された転舵輪が制動不能に陥りにくい。なお、転舵機構又は転舵輪が失陥するとは、当該転舵機構による転舵角制御又は当該転舵輪に対する転舵角制御が正常に行えなくなることを意味する。一方、軽量化やコストダウン等を目的として、左右の転舵機構が互いに連結されていないステアリング装置が検討されているが、一方の転舵機構に失陥等の異常が発生した場合には、異常が発生した転舵機構に接続された転舵輪が制御不能に陥る可能性が考えられる。
【０００５】
そこで、本発明は、左右の転舵機構が互いに連結されていない車両用操舵装置であって、一方の転舵機構に異常が発生した場合、当該異常が発生した転舵機構の転舵輪を安定化する車両用操舵装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る車両用操舵装置は、左及び右の転舵輪を個別に転舵し且つ互いに機械的に接続されていない左及び右の転舵機構を含む車両用操舵装置であって、前記転舵輪の車体への固定部を、前記転舵輪のキャスタトレールを変えるように変位させる変位装置と、前記転舵機構の異常を検出する検出部とを備え、前記変位装置は、前記検出部が前記転舵機構の異常を検出した場合、異常な前記転舵機構の前記転舵輪の前記固定部を変位させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る車両用操舵装置によると、互いに連結されていない左右の転舵機構の一方に異常が発生した場合、当該一方の転舵機構の転舵輪を安定化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１に係る車両用操舵装置及びその周辺の全体的な構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、図１の左右の転舵機構の模式的な斜視図である。
【図３】図３は、図２の左転舵機構の左変位装置を上方から下方に向かって見た模式的な平面図である。
【図４】図４は、図３の左転舵機構の左変位装置の動作を示す模式的な平面図である。
【図５】図５は、図４と同様の左変位装置の動作を示す模式的な斜視図である。
【図６Ａ】図６Ａは、図４と同様の左変位装置の動作に伴うキングピン軸の状態を示す模式的な側面図であり、動作前の状態を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図４と同様の左変位装置の動作に伴うキングピン軸の状態を示す模式的な側面図であり、動作後の状態を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る車両用操舵装置の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、実施の形態２に係る車両用操舵装置の左変位装置の模式的な平面図である。
【図９】図９は、図８の左変位装置の動作後の状態を示す模式的な側面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１及び２に係る車両用操舵装置を適用可能なサスペンションの別例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態に係る車両用操舵装置を、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明される実施の形態は、包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ（工程）、並びにステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。さらに、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
【００１０】
［実施の形態１］
まず、本発明の実施の形態１に係る車両用操舵装置１の全体的な構成を説明する。図１には、実施の形態１に係る車両用操舵装置１及びその周辺の全体的な構成が模式的に示されている。車両用操舵装置１は、車両Ａに搭載され、左右独立転舵システムが採用されたステア・バイ・ワイヤシステムの構成を備えている。車両用操舵装置１は、運転者が操向のために操作する操舵部材としてのステアリングホイール３０と、車両Ａの前方側に配置された左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒとを備える。さらに、車両用操舵装置１は、左転舵輪２０Ｌを個別に転舵するための左転舵機構１０Ｌと、左転舵機構１０Ｌと機械的に接続されておらず且つ右転舵輪２０Ｒを個別に転舵するための右転舵機構１０Ｒとを備える。左転舵機構１０Ｌは、ステアリングホイール３０の回転操作に応じて左転舵輪２０Ｌを転舵する。右転舵機構１０Ｒは、ステアリングホイール３０の回転操作に応じて右転舵輪２０Ｒを転舵する。
【００１１】
左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒはそれぞれ、ステアリングホイール３０の回転操作に応じて駆動される左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒを備える。左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒの例は、電動モータである。また、左転舵機構１０Ｌは、左転舵アクチュエータ４Ｌから受ける回転駆動力により左転舵輪２０Ｌを転舵させる。右転舵機構１０Ｒは、右転舵アクチュエータ４Ｒから受ける回転駆動力により右転舵輪２０Ｒを転舵させる。ステアリングホイール３０と、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒとの間には、ステアリングホイール３０に加えられた操舵トルクを機械的に伝達する機械的結合はない。左転舵アクチュエータ４Ｌは、左転舵輪２０Ｌのみを転舵し、右転舵アクチュエータ４Ｒは、右転舵輪２０Ｒのみを転舵する。
【００１２】
左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒはそれぞれ、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒを転舵させるための回転軸である左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒを有している。左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒは、車両Ａのフロントサスペンションによって支持されている。本実施の形態では、車両Ａのフロントサスペンションは、ストラット式である。左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒはそれぞれ、フロントサスペンションの左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒによって支持されている。左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒそれぞれの車体への固定部には、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒのキャスタトレールを変えるように変位させる左変位装置１００Ｌ及び右変位装置１００Ｒが設けられている。なお、左変位装置１００Ｌ及び右変位装置１００Ｒを、変位装置１００と総称することもある。変位装置１００の詳細は後述する。
【００１３】
さらに、車両用操舵装置１は、ステアリングホイール３０の操舵角を検出する操舵角センサ４１を備える。本実施の形態では、操舵角センサ４１は、ステアリングホイール３０の回転シャフトの回転角及び角速度を検出する。また、車両用操舵装置１は、左転舵輪２０Ｌの転舵角を検出する左転舵角センサ４２Ｌと、右転舵輪２０Ｒの転舵角を検出する右転舵角センサ４２Ｒとを備える。また、車両Ａには、車両Ａの速度を検出する車速センサ４３が設けられている。
【００１４】
また、車両用操舵装置１は、上位ＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）５０を備える。左転舵機構１０Ｌは、下位ＥＣＵの１つである左転舵ＥＣＵ５１Ｌを備え、右転舵機構１０Ｒは、下位ＥＣＵの１つである右転舵ＥＣＵ５１Ｒを備える。上位ＥＣＵ５０は、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ、右転舵ＥＣＵ５１Ｒ、操舵角センサ４１及び車速センサ４３と接続されている。左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、上位ＥＣＵ５０、左転舵角センサ４２Ｌ、左転舵アクチュエータ４Ｌ、左変位装置１００Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒと接続されている。右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、上位ＥＣＵ５０、右転舵角センサ４２Ｒ、右転舵アクチュエータ４Ｒ、右変位装置１００Ｒ及び左転舵ＥＣＵ５１Ｌと接続されている。なお、左変位装置１００Ｌ及び右変位装置１００Ｒは、上位ＥＣＵ５０と接続されてもよい。上位ＥＣＵ５０、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ、右転舵ＥＣＵ５１Ｒ、左転舵アクチュエータ４Ｌ、右転舵アクチュエータ４Ｒ、左変位装置１００Ｌ、右変位装置１００Ｒ及び各センサ間の通信は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークを介した通信であってもよい。ここで、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、左制御装置及び右制御装置の一例である。
【００１５】
上位ＥＣＵ５０は、操舵角センサ４１、車速センサ４３、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒから取得する情報に基づき、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの転舵角（「目標転舵角」とも呼ぶ）を決定し、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒに出力する。また、上位ＥＣＵ５０は、上記情報に基づき、左変位装置１００Ｌを動作させる指令、及び、右変位装置１００Ｒを動作させる指令を、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒに出力する。
【００１６】
左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、左転舵角センサ４２Ｌが検出する転舵角（「検出転舵角」又は「実転舵角」とも呼ぶ）を上位ＥＣＵ５０に出力し、上位ＥＣＵ５０から受け取る目標転舵角に基づき、左転舵アクチュエータ４Ｌを動作させる。また、左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、上位ＥＣＵ５０から受け取る指令に基づき、左変位装置１００Ｌを動作させる。左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、上位ＥＣＵ５０との接続が切断された場合等において、上位ＥＣＵ５０から指令を受け取っていなくても、左変位装置１００Ｌを動作させてもよい。
【００１７】
右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、右転舵角センサ４２Ｒが検出する実転舵角を上位ＥＣＵ５０に出力し、上位ＥＣＵ５０から受け取る目標転舵角に基づき、右転舵アクチュエータ４Ｒを動作させる。また、右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、上位ＥＣＵ５０から受け取る指令に基づき、右変位装置１００Ｒを動作させる。右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、上位ＥＣＵ５０との接続が切断された場合等において、上位ＥＣＵ５０から制御信号を受け取っていなくても、右変位装置１００Ｒを動作させてもよい。
【００１８】
上位ＥＣＵ５０、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサ及びメモリを備えるマイクロコンピュータにより構成されてもよい。メモリの例は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリ、及び、ＲＯＭ（Read-Only Memory）等の不揮発性メモリであってもよい。上位ＥＣＵ５０、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒの一部又は全部の機能は、ＣＰＵがＲＡＭを作業用のメモリとして用いてＲＯＭに記録されたプログラムを実行することによって達成されてもよい。
【００１９】
次いで、車両用操舵装置１の転舵機構の構成を説明する。図２には、図１の左右の転舵機構１０Ｌ及び１０Ｒの模式的な斜視図が示されている。図２に示すように、左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒは、サスペンションメンバ２の固定部材２ａに取り付けられている。サスペンションメンバ２は、車両Ａの車体に取り付けられ、車体を支持する部材である。サスペンションメンバ２は、例えば、図２に示すように、枠状の部材である。本実施の形態では、左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒは、Ａ字状の形状を有している。このような左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒはそれぞれ、２つの固定部材２ａにおいて、固定部材２ａを中心に回動可能に固定されている。なお、左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒの形状は、Ａ字状に限定されず。例えば、Ｉ字状であってもよい。左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒのサスペンションメンバ２への固定箇所の数量は、１つ以上であればよい。
【００２０】
左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒそれぞれにおける固定部材２ａと反対側の先端は、ボールジョイント又はピロボール等の連結部材を介して、左ハブキャリア７Ｌ及び右ハブキャリア７Ｒと接続されている。ハブキャリアはナックルとも呼ばれる。左ハブキャリア７Ｌ及び右ハブキャリア７Ｒはそれぞれ、連結部材において、左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒに対して回転することができる。左ハブキャリア７Ｌ及び右ハブキャリア７Ｒにはそれぞれ、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒが取り付けられる。つまり、左ハブキャリア７Ｌ及び右ハブキャリア７Ｒはそれぞれ、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒを支持し、回転することによって、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒを転舵させる。
【００２１】
左ハブキャリア７Ｌ及び右ハブキャリア７Ｒそれぞれの上部には、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒが取り付けられている。左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒはそれぞれ、左ハブキャリア７Ｌ及び右ハブキャリア７Ｒに固定され一体に回転する。本実施の形態では、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒは、コイルスプリングを備えるショックアブソーバである。なお、ショックアブソーバが別に設けられる場合、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒは、単なる軸部材であってもよい。
【００２２】
さらに、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒそれぞれの上部には、連結部５Ｌ及び５Ｒを介して、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒが取り付けられている。連結部５Ｌ及び５Ｒはそれぞれ、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒの回転駆動軸を、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒそれぞれのショックアブソーバに一体に回転するように連結する。連結部５Ｌ及び５Ｒはそれぞれ、車両Ａの車体に固定される。例えば、連結部５Ｌ及び５Ｒはそれぞれ、車体の一部である左及び右のホイールケースに固定される。左及び右のホイールケースは、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒを覆うカバーを構成する。なお、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒが、車両Ａの車体に固定されてもよい。
【００２３】
左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒは、これらの回転駆動軸の回転速度を減速し且つ回転駆動力を増加する減速機を介して、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒと接続されてもよい。左転舵アクチュエータ４Ｌは、回転駆動することによって、左転舵軸３Ｌを左ハブキャリア７Ｌと共に回転させ、それにより、左転舵輪２０Ｌを転舵する。右転舵アクチュエータ４Ｒは、回転駆動することによって、右転舵軸３Ｒを右ハブキャリア７Ｒと共に回転させ、それにより、右転舵輪２０Ｒを転舵する。
【００２４】
さらに、ロワアームの変位装置の構成を説明する。なお、左ロワアーム６Ｌ及び右ロワアーム６Ｒの左変位装置１００Ｌ及び右変位装置１００Ｒの構成は同様であるため、左変位装置１００Ｌの構成のみを説明し、右変位装置１００Ｒの説明は省略する。図３は、図２の左転舵機構１０Ｌの左変位装置１００Ｌを上方から下方に向かって見た模式的な平面図である。図３に示すように、Ａ字状の左ロワアーム６Ｌは、２つの脚部に、円筒状のリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを有し、１つの先端部に、ロワジョイント６Ｌｃを有している。リンク部６Ｌａ及び６Ｌｂは、ロワアームの固定部の一例である。
【００２５】
ロワジョイント６Ｌｃは、左ハブキャリア７Ｌと接続される。リンク部６Ｌａは、リンク部６Ｌｂよりも、車両Ａの前方側に位置している。リンク部６Ｌａ及び６Ｌｂそれぞれ、サスペンションメンバ２の固定部材２ａと接続される。２つの固定部材２ａは、車両Ａの前後方向に沿って、間隔をあけて並んで配置されている。各固定部材２ａは、サスペンションメンバ２から突出するリブ状の第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２を含む。第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２は、車両Ａの前後方向に沿って、間隔をあけて並んで配置されている。
【００２６】
リンク部６Ｌａは、１つの固定部材２ａの第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２の間に配置され、リンク部６Ｌａ並びに第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２を貫通する締結部材６Ｌｄによって、第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２に固定される。締結部材６Ｌｄは、リンク部６Ｌａ等を貫通する軸を有する部材であり、締結部材６Ｌｄの例は、ボルト及びナットである。締結部材６Ｌｄは、第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２の外側から締結する。同様に、リンク部６Ｌｂは、１つの固定部材２ａの第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２の間に配置され、これらを貫通する締結部材６Ｌｄによって、第一固定部材２ａ１及び第二固定部材２ａ２に固定される。
【００２７】
また、リンク部６Ｌａ及び６Ｌｂそれぞれに、変位装置１００が配置される。左変位装置１００Ｌは、Ｃ環状のストッパ１０１と、保持部材１０２と、付勢部材１０３とを備える。
【００２８】
ストッパ１０１及び保持部材１０２は、リンク部６Ｌａに対して車両Ａの前方側において、リンク部６Ｌａと第一固定部材２ａ１との間に配置される。ストッパ１０１は、リンク部６Ｌａと同様の外径を有する円筒の一部が切り欠かれた形状を有する半割れの筒状部材であり、Ｃ字状の断面を有している。保持部材１０２は、ストッパ１０１の切り欠き部分を埋める形状を有している。保持部材１０２は、インフレータである。ストッパ１０１は、締結部材６Ｌｄの軸の周りに配置される。保持部材１０２は、ストッパ１０１の切り欠き部分を埋めるように配置され、ストッパ１０１の締結部材６Ｌｄの軸からの離脱を防ぐ。つまり、保持部材１０２は、ストッパ１０１を締結部材６Ｌｄに保持する。ストッパ１０１は、金属、セラミック又は樹脂等の材料で構成されている。
【００２９】
また、付勢部材１０３は、リンク部６Ｌａに対して車両Ａの後方側において、リンク部６Ｌａと第二固定部材２ａ２との間に圧縮された状態で配置される。付勢部材１０３は、リンク部６Ｌａを車両Ａの前方に向かって付勢する。付勢部材１０３の例は、コイルバネ等のバネ、ベローズである。
【００３０】
同様に、リンク部６Ｌｂに対して車両Ａの前方側において、ストッパ１０１及び保持部材１０２が、リンク部６Ｌｂと第一固定部材２ａ１との間に配置される。リンク部６Ｌｂに対して車両Ａの後方側において、付勢部材１０３が、リンク部６Ｌｂと第二固定部材２ａ２との間に圧縮された状態で配置される。
【００３１】
また、インフレータである保持部材１０２は、通電されることによって、ガスを発生し膨張する。保持部材１０２は、左転舵機構１０Ｌの正常時、非通電とされることにより、ストッパ１０１を締結部材６Ｌｄの軸に、つまり、リンク部６Ｌａ又は６Ｌｂと第一固定部材２ａ１との間に保持する。保持部材１０２は、異常時、通電されることにより膨張し、それにより、ストッパ１０１を変形又は破壊しつつ締結部材６Ｌｄの軸から離脱させる。左ロワアーム６Ｌにおける保持部材１０２への通電は、左転舵ＥＣＵ５１Ｌによって制御される。また、右ロワアーム６Ｒにおける保持部材１０２への通電は、右転舵ＥＣＵ５１Ｒによって制御される。
【００３２】
上述のように、保持部材１０２が非通電の状態では、リンク部６Ｌａ又は６Ｌｂは、付勢部材１０３によって、車両Ａの前方に向かって付勢され、ストッパ１０１及び第一固定部材２ａ１に押しつけられる。このため、リンク部６Ｌａ又は６Ｌｂは、固定部材２ａに対して、車両Ａの前後方向、つまり、締結部材６Ｌｄの軸方向に固定される。このとき、キングピン軸Ｋ０は、点Ｐ０において地面と交差する。なお、キングピン軸Ｋ０は、左転舵輪２０Ｌを転舵つまり回動させる際の中心軸線であり、本実施の形態では、左転舵軸３Ｌの軸方向の軸線である。本実施の形態では、キングピン軸Ｋ０は、連結部５Ｌの中心とロワジョイント６Ｌｃの中心とを結ぶ軸である。
【００３３】
また、左転舵機構１０Ｌに異常が発生したとき、左転舵機構１０Ｌの左変位装置１００Ｌの保持部材１０２が通電される、つまり、左変位装置１００Ｌが動作する。右転舵機構１０Ｒに異常が発生したとき、右転舵機構１０Ｒの右変位装置１００Ｒの保持部材１０２が通電される、つまり、右変位装置１００Ｒが動作する。図４及び図５を参照しつつ、左変位装置１００Ｌの動作を説明する。なお、右変位装置１００Ｒの動作は、左変位装置１００Ｌと同様であるため、その説明を省略する。図４は、図３の左転舵機構１０Ｌの左変位装置１００Ｌの動作を示す模式的な平面図である。図５は、図４と同様の左変位装置１００Ｌの動作を示す模式的な斜視図である。
【００３４】
図４及び図５の上段は、保持部材１０２が非通電状態である時の左変位装置１００Ｌを示し、図４及び図５の下段は、保持部材１０２が通電状態である時の左変位装置１００Ｌを示す。図４に示すように、インフレータである保持部材１０２は、通電されると、ガスを発生して膨張し、ストッパ１０１の切り欠き部分を拡げるように変形させつつストッパ１０１を吹き飛ばす、又はストッパ１０１を破断する。これにより、ストッパ１０１は、締結部材６Ｌｄの軸から離脱する。左ロワアーム６Ｌのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂはそれぞれ、付勢部材１０３によって押圧され、それにより、車両Ａの前方へ向かって移動、つまり変位し、第一固定部材２ａ１に当接する。例えば、リンク部６Ｌａ及び６Ｌｂはそれぞれ、距離ＣＴ変位する。
【００３５】
よって、図４及び図５に示すように、左ロワアーム６Ｌの全体は、車両Ａの前方へ向かって移動する。左ロワアーム６Ｌは、車両Ａの前方へ向かって移動するとき、左ハブキャリア７Ｌを左転舵輪２０Ｌの中心の周りに回転させ、それにより、左転舵軸３Ｌは、連結部５Ｌを支点として、下端を車両Ａの前方へ向かって移動させるように傾斜する。これにより、左変位装置１００Ｌの非動作時、略鉛直であったキングピン軸Ｋ０は、より傾斜したキングピン軸Ｋ１に変わる。
【００３６】
図６Ａ及び図６Ｂを参照しつつ、左変位装置１００Ｌの動作前後のキングピン軸の変化を説明する。図６Ａは、図４と同様の左変位装置１００Ｌの動作に伴うキングピン軸の状態を示す模式的な側面図であり、動作前の状態を示す図である。図６Ｂは、図４と同様の左変位装置１００Ｌの動作に伴うキングピン軸の状態を示す模式的な側面図であり、動作後の状態を示す図である。
【００３７】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、左変位装置１００Ｌの動作前後において、キングピン軸Ｋ０は、連結部５Ｌを支点として、鉛直方向に対する傾斜角を大きくするように傾斜する。図６Ａに示すように、左変位装置１００Ｌの動作前では、キングピン軸Ｋ０が地面と交差する点Ｐ０は、左転舵輪２０Ｌの接地中心ＰＣ０と略一致する。図６Ｂに示すように、左変位装置１００Ｌの動作後のキングピン軸Ｋ１が地面と交差する点Ｐ１は、左変位装置１００Ｌの動作後の左転舵輪２０Ｌの接地中心ＰＣ１よりも距離ＣＴＫａだけ車両Ａの前方側に位置する。さらに、接地中心ＰＣ１は、動作前の点Ｐ０及び接地中心ＰＣ０よりも距離ＣＴＫｂだけ車両Ａの前方側に位置する。そして、キングピン軸Ｋ１が地面と交差する点Ｐ１は、キングピン軸Ｋ０が地面と交差する点Ｐ０よりも、距離ＣＴＫｃだけ車両Ａの前方側に位置する。距離ＣＴＫｃ＝距離ＣＴＫａ＋距離ＣＴＫｂである。キングピン軸が地面と交差する点と転舵輪の接地中心との距離は、キャスタトレールと呼ばれる。さらに、キングピン軸が地面と交差する点が接地中心よりも車両Ａの前方側であるキャスタトレールは、正方向のキャスタトレールと呼ばれ、後方側のキャスタトレールは、負方向のキャスタトレールと呼ばれる。左変位装置１００Ｌの動作後のキャスタトレールは、大きさＣＴＫａの正のキャスタトレールであり、動作前のキャスタトレールは、０である。よって、左変位装置１００Ｌの動作後のキャスタトレールは、動作前よりも、正方向においてより大きい。
【００３８】
正方向のキャスタトレールが大きくなるほど、左転舵輪２０Ｌの直進性が高くなる、つまり、直進状態の左転舵輪２０Ｌが転舵方向に回動しにくくなる。よって、左転舵機構１０Ｌに異常が発生し、左転舵輪２０Ｌの転舵機能を失陥した場合、左転舵輪２０Ｌが意図しない方向に回動し、車両Ａの走行が不安定になることが抑えられる。さらに、正常な右転舵輪２０Ｒの転舵によって車両Ａが旋回する場合、異常な左転舵輪２０Ｌは、右転舵輪２０Ｒの転舵に連れ回るように向きを変え得る。正方向のキャスタトレールが大きくなるほど、左転舵輪２０Ｌの連れ回る動きが促進される。つまり、左転舵輪２０Ｌは、右転舵輪２０Ｒの転舵方向に追従する方向へ向きを変えやすくなる。よって、旋回時においても、車両Ａの走行が不安定になることが抑えられる。
【００３９】
次に、実施の形態１に係る車両用操舵装置１の動作を説明する。具体的には、左変位装置１００Ｌ及び右変位装置１００Ｒの動作を中心に説明する。図７には、実施の形態１に係る車両用操舵装置１の動作の流れの一例を示すフローチャートが示されている。図７に示すように、ステップＳ００１において、車両Ａが通常走行を行っている時、上位ＥＣＵ５０は、操舵角センサ４１が検出するステアリングホイール３０の操舵角に基づき、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの目標転舵角を決定する。さらに、上位ＥＣＵ５０は、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの目標転舵角を左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒに出力する。上位ＥＣＵ５０は、操舵角センサ４１及び車速センサ４３から取得する情報に基づき、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの転舵速度（「目標転舵速度」とも呼ぶ）を決定し、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒに出力してもよい。
【００４０】
左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、上位ＥＣＵ５０から取得する目標転舵角及び／又は目標転舵速度に基づき、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒを動作させることによって、左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒを転舵する。左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、左転舵角センサ４２Ｌ及び右転舵角センサ４２Ｒから取得する左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの実転舵角に基づき、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒをフィードバック制御してもよい。左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、取得した左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの実転舵角を上位ＥＣＵ５０に出力する。
【００４１】
次いで、ステップＳ００２において、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒに異常があるか否か、つまり失陥の有無を検出する。左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒの一方に異常がある場合、ステップＳ００３の処理が行われ、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒの両方に異常がある場合、ステップＳ００４の処理が行われ、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒの両方に異常がない場合、ステップＳ００１の処理が行われる。左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒの両方に異常がない状態は、正常状態であり、少なくとも一方に異常がある状態は、異常状態である。ここで、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、検出部の一例である。
【００４２】
具体的には、ステップＳ００２において、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒの動作量に対応する実転舵角が、左転舵角センサ４２Ｌ又は右転舵角センサ４２Ｒから検出されない場合、異常有りと判定する。左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、上位ＥＣＵ５０との通信が切断された場合、異常有りと判定する。また、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、上位ＥＣＵ５０と車両Ａに搭載された他のＥＣＵとの通信が切断された場合、異常有りと判定してもよい。この場合、上位ＥＣＵ５０が、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒの両方に異常があると判定してもよい。
【００４３】
左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒの動作量に対応する実転舵角が検出されない場合、左転舵アクチュエータ４Ｌ又は右転舵アクチュエータ４Ｒの故障、又は、左転舵機構１０Ｌ又は右転舵機構１０Ｒにおける構造的な異常の発生が考えられる。このような場合、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒのうちの異常が発生した転舵機構の転舵輪が、意図しない方向又は意図しない転舵角で転舵される可能性がある。例えば、正常時の左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒによる左転舵輪２０Ｌ及び右転舵輪２０Ｒの転舵角の範囲を超える転舵角で、転舵輪が転舵される可能性がある。また、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ又は右転舵ＥＣＵ５１Ｒと上位ＥＣＵ５０との通信が切断された場合、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ又は右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、ステアリングホイール３０の操舵に応じた転舵制御を行うことができない。
【００４４】
ステップＳ００３では、左転舵機構１０Ｌに異常があったとして、説明する。なお、右転舵機構１０Ｒに異常があった場合も、左転舵機構１０Ｌと同様である。このようなステップＳ００３において、左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、異常の発生を上位ＥＣＵ５０に出力するが、右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、異常の発生を上位ＥＣＵ５０に出力しない。このため、上位ＥＣＵ５０は、左転舵機構１０Ｌのみに異常が発生したことを認識し、左変位装置１００Ｌを起動する指令を左転舵ＥＣＵ５１Ｌに出力する。なお、左転舵ＥＣＵ５１Ｌと上位ＥＣＵ５０との通信が切断された場合、切断を認識した左転舵ＥＣＵ５１Ｌが、上位ＥＣＵ５０からの指令を受けずに、左変位装置１００Ｌを起動してもよく、切断を認識した上位ＥＣＵ５０が、右転舵ＥＣＵ５１Ｒを介して、左変位装置１００Ｌに指令を出力してもよい。
【００４５】
指令を受け取った左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、左変位装置１００Ｌを起動し、左変位装置１００Ｌの保持部材１０２に通電する。これにより、保持部材１０２は、ストッパ１０１を離脱させるため、左ロワアーム６Ｌ並びにそのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂは、車両Ａの前方に向かって変位する。よって、左転舵輪２０Ｌのキャスタトレールが正常時（「通常時」ともいう）よりも正方向に増加し、左転舵輪２０Ｌの直線性が向上する。従って、意図しない方向又は意図しない転舵角での左転舵輪２０Ｌの転舵が抑えられ、車両Ａの走行が不安定になることが抑えられる。さらに、キャスタトレールが正方向に増加することによって、右転舵輪２０Ｒの転舵動作による旋回に追従して向きを変える左転舵輪２０Ｌの動作が促進されるため、車両Ａの旋回時の走行も不安定になることが抑えられる。
【００４６】
このとき、車両Ａは、右転舵輪２０Ｒがステアリングホイール３０の操舵に連動して正常に転舵され、且つ、左転舵輪２０Ｌがステアリングホイール３０の操舵に反応しないが直進性を維持し且つ右転舵輪２０Ｒの転舵への追従性を有する状態で、走行することになる。このような車両Ａは、ステアリングホイール３０の操舵に対する反応を低下させ旋回半径を変化させるが、全く制御不能な状態ではない。このため、車両Ａの運転者は、車両Ａの衝突を回避しつつ車両Ａを道路脇などに停止させることができる。さらに、車両Ａの運転者は、修理工場などに自走で車両Ａを運搬することもできる。
【００４７】
また、ステップＳ００３では、上位ＥＣＵ５０は、正常である右転舵機構１０Ｒの変位装置１００Ｒを動作させないことが好ましい。変位装置１００Ｒが動作し、右転舵輪２０Ｒの直進性が向上することによって、右転舵輪２０Ｒが転舵しにくくなる。つまり、左転舵機構１０Ｌが失陥している車両Ａがさらに曲がりにくくなる。
【００４８】
また、ステップＳ００４では、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒはそれぞれ、異常の発生を上位ＥＣＵ５０に出力する。上位ＥＣＵ５０は、車両Ａの停車を運転者に促す、又は、ブレーキ等を作動させ車両Ａを停車させる。
【００４９】
上述では、左転舵機構１０Ｌに異常がある場合、左転舵ＥＣＵ５１Ｌが左変位装置１００Ｌを起動し、右転舵機構１０Ｒに異常がある場合、右転舵ＥＣＵ５１Ｒが右変位装置１００Ｒを起動するように構成されていたが、これに限定されない。左転舵機構１０Ｌに異常がある場合、右転舵ＥＣＵ５１Ｒが左変位装置１００Ｌを起動し、右転舵機構１０Ｒに異常がある場合、左転舵ＥＣＵ５１Ｌが右変位装置１００Ｒを起動するように構成されてもよい。例えば、左転舵機構１０Ｌに異常がある場合、左転舵アクチュエータ４Ｌの破損、左転舵機構１０Ｌの構造部材の破損等により、左転舵ＥＣＵ５１Ｌも破損する場合がある。このような場合、正常な右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、左変位装置１００Ｌを確実に起動することができる。
【００５０】
さらに、上述では、左転舵ＥＣＵ５１Ｌが左転舵機構１０Ｌの異常を検出し、右転舵ＥＣＵ５１Ｒが右転舵機構１０Ｒの異常を検出していたが、これに限定されない。左転舵ＥＣＵ５１Ｌが右転舵機構１０Ｒの異常を検出し、右転舵ＥＣＵ５１Ｒが左転舵機構１０Ｌの異常を検出してもよい。
【００５１】
上述のように実施の形態１に係る車両用操舵装置１は、左及び右の転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒを個別に転舵し且つ互いに機械的に接続されていない左及び右の転舵機構１０Ｌ及び１０Ｒを含む。車両用操舵装置１は、転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒの車体への固定部としてのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを、転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒのキャスタトレールを変えるように変位させる変位装置１００Ｌ及び１００Ｒと、転舵機構１０Ｌ及び１０Ｒの異常を検出する検出部としての左転舵ＥＣＵ５１Ｌ及び右転舵ＥＣＵ５１Ｒとを備える。変位装置１００Ｌ及び１００Ｒは、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ又は右転舵ＥＣＵ５１Ｒが左又は右の転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの異常を検出した場合、異常な転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを変位させる。
【００５２】
上記構成によると、異常が検出された転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒのキャスタトレールが変化する。例えば、異常な転舵機構の転舵輪が、意図しない方向又は意図しない転舵角で転舵すると、運転者が予測できない挙動又は方向への車両Ａの進行が、発生することがある。さらに、異常な転舵機構とは他方の転舵機構が正常な場合でも、異常な転舵機構の転舵輪の挙動によって、正常な転舵機構の転舵輪に過度な外力が作用し、当該転舵輪にも意図しない方向又は意図しない転舵角での転舵が生じる可能性がある。これに対し上記構成によると、異常な転舵機構の転舵輪は、キャスタトレールが変えられることによって、直線性を向上することができ、意図しない方向又は意図しない転舵角で転舵することが抑えられる。つまり、異常な転舵機構の転舵輪を安定化することが可能になる。よって、車両Ａの走行を安定させることが可能になる。
【００５３】
また、実施の形態１に係る車両用操舵装置１において、変位装置１００Ｌ及び１００Ｒは、異常な転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒのキャスタトレールを正方向に大きくする。上記構成によると、キャスタトレールが正方向に大きくなることによって、異常な転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒの直進性が確実に向上する。さらに、異常な転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒは、正常な転舵輪２０Ｒ又は２０Ｌの転舵動作による旋回に追従して向きを変え得る。キャスタトレールが正方向に大きくなることによって、左転舵輪２０Ｌの上記追従動作が促進されるため、車両Ａの旋回時の走行の安定性も向上する。
【００５４】
また、実施の形態１に係る車両用操舵装置１において、リンク部６Ｌａ及び６Ｌｂは、左及び右の転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒのサスペンションのロワアーム６Ｌ及び６Ｒを車体に固定し、変位装置１００Ｌ及び１００Ｒは、異常な転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒのロワアーム６Ｌ又は６Ｒを車両Ａの前方に向かって変位させるように、リンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを変位させる。上記構成によると、ロワアーム６Ｌ又は６Ｒが車両Ａの前方に向かって変位することによって、転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒのキャスタトレールが正方向に大きくなる。よって、異常な転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒの直進性が確実に向上する。
【００５５】
また、実施の形態１に係る車両用操舵装置１は、左転舵機構１０Ｌの駆動を制御する左制御装置としての左転舵ＥＣＵ５１Ｌと、右転舵機構１０Ｒの駆動を制御する右制御装置としての右転舵ＥＣＵ５１Ｒとを備える。左転舵ＥＣＵ５１Ｌは、右転舵機構１０Ｒが異常である場合、右変位装置１００Ｒに右転舵輪２０Ｒのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを変位させ、右転舵ＥＣＵ５１Ｒは、左転舵機構１０Ｌが異常である場合、左変位装置１００Ｌに左転舵輪２０Ｌのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂを変位させる。上記構成により、転舵機構の異常の発生に起因して、当該転舵機構の転舵ＥＣＵも破損する可能性がある。上記転舵ＥＣＵと異なる転舵ＥＣＵを用いることによって、変位装置の確実な起動が可能になる。
【００５６】
また、実施の形態１に係る車両用操舵装置１では、左転舵ＥＣＵ５１Ｌ又は右転舵ＥＣＵ５１Ｒが、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒのうちの一方の異常を検出し、他方の異常を検出しない場合、左変位装置１００Ｌ又は変位装置１００Ｒは動作する。上記構成によると、車両Ａの運転者は、異常が検出されない転舵機構を用いて、車両Ａを走行させることができる。このとき、異常な転舵機構の転舵輪のキャスタトレールが変更されているため、異常な転舵機構による走行への悪影響が抑えられる。また、左転舵機構１０Ｌ及び右転舵機構１０Ｒの両方に異常が検出された場合、左変位装置１００Ｌ及び右変位装置１００Ｒが動作しても、車両Ａの走行を継続することは困難である。このような場合、車両用操舵装置１は、車両Ａの停止を運転者に促す、又は、車両Ａを停止してもよい。
【００５７】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係る車両用操舵装置を説明する。実施の形態２に係る車両用操舵装置において、左変位装置及び右変位装置の配置が、実施の形態１と異なる。以下において、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。さらに、実施の形態２に係る車両用操舵装置においても、左変位装置及び右変位装置の構成は同様であるため、左制限装置のみを説明する。
【００５８】
図８には、実施の形態２に係る車両用操舵装置の左変位装置２００Ｌの模式的な平面図が示されている。図８に示すように、左変位装置２００Ｌは、左転舵軸３Ｌと左転舵アクチュエータ４Ｌとの連結部５Ｌに配置されている。本実施の形態では、連結部５Ｌは、図示しない車体のホイールケースに対して、車両Ａの前後方向に移動可能に取り付けられている。左変位装置２００Ｌは、動作することによって、連結部５Ｌを車両Ａの後方に向かって変位させる。
【００５９】
具体的には、左変位装置２００Ｌは、車体のホイールケースに配置されている。左変位装置２００Ｌは、連結部５Ｌに対して車両Ａの前方側に配置された付勢部材２０３と、連結部５Ｌに対して車両Ａの後方側に配置されたストッパ２０１とを有する。さらに、左変位装置２００Ｌは、ストッパ２０１に配置された保持部材２０２を有する。ストッパ２０１は、輪状又はＵ字状の形状を有する１つの部材であり、その内側に保持部材２０２が配置されるように構成されてもよい。又は、ストッパ２０１は、保持部材２０２の両側に配置される２つ以上の部材で構成されてもよい。
【００６０】
付勢部材２０３は、連結部５Ｌと枠状の台座部２０４との間に配置され、車両Ａの後方に向かって連結部５Ｌを押圧する。ストッパ２０１及び保持部材２０２は、連結部５Ｌと支持部２０５との間に配置され、連結部５Ｌを介して、付勢部材２０３の押圧力を受けている。台座部２０４及び支持部２０５は、車体のホイールケースに固定されている。台座部２０４は、付勢部材２０３を伸縮方向及びその側方で支持し、さらに、連結部５Ｌも上記側方で支持する。
【００６１】
上述のような構成によって、保持部材２０２が非通電である変位装置２００が動作していないとき、連結部５Ｌは、車両Ａの前後方向に固定される。そして、左転舵機構１０Ｌに異常が発生したとき、保持部材２０２が通電される。このとき、保持部材２０２は、膨張することによって、ストッパ２０１における保持部材２０２の両側部分を引き離すように破断させ、ストッパ２０１を支持部２０５と連結部５Ｌとの間から離脱させる。連結部５Ｌは、付勢部材２０３によって押圧され、それにより、車両Ａの後方へ向かって移動し、支持部２０５に当接する。
【００６２】
これにより、図８及び図９に示すように、左転舵軸３Ｌ（図５参照）は、左ロワアーム６Ｌのロワジョイント６Ｌｃを支点として、上部を車両Ａの後方へ移動するように、傾斜する。よって、キングピン軸は、キングピン軸Ｋ２のように、実施の形態１と同様の向きに傾斜し、左転舵輪２０Ｌのキャスタトレールは、正方向に大きくなり、その大きさは、点Ｐ２と点ＰＣ２との距離ＣＴＫａである。なお、点Ｐ２は、キングピン軸Ｋ２が地面と交差する点であり、点ＰＣ２は、左転舵軸３Ｌの傾斜後の接地点である。また、図９は、図８の左変位装置２００Ｌの動作後の状態を示す模式的な側面図である。
【００６３】
また、実施の形態２に係る車両用操舵装置のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。上述のような実施の形態２に係る車両用操舵装置によると、実施の形態１と同様の効果が得られる。さらに、実施の形態２に係る車両用操舵装置では、固定部としての連結部５Ｌ及び５Ｒは、転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒのサスペンションの上部を車体に固定し、変位装置は、異常な転舵機構１０Ｌ又は１０Ｒの転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒの連結部５Ｌ又は５Ｒを車両Ａの後方に向かって変位させる。上記構成によると、変位装置は、転舵輪２０Ｌ及び２０Ｒのキャスタトレールを正方向に大きくするように動作する。よって、異常な転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒの直進性が確実に向上する。さらに、正常な転舵輪２０Ｒ又は２０Ｌの転舵動作による旋回に追従する異常な転舵輪２０Ｌ又は２０Ｒの動作が促進されるため、車両Ａの旋回時の走行の安定性も向上する。
【００６４】
また、実施の形態２に係るに係る車両用操舵装置において、実施の形態１に係る変位装置が適用されてもよい。つまり、例えば左転舵機構１０Ｌにおいて、連結部５Ｌに変位装置２００Ｌが配置され、左ロワアーム６Ｌに変位装置１００Ｌが配置されてもよい。これにより、変位装置が動作したときの左転舵輪２０Ｌにおけるキャスタトレールの正方向の増加量を大きくすることができる。よって、左転舵輪２０Ｌの直進性がさらに向上する。
【００６５】
［その他］
以上、本発明の１つ以上の態様に係る車両用操舵装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の１つ以上の態様の範囲内に含まれてもよい。
【００６６】
また、実施の形態に係る車両用操舵装置において、変位装置は、ストラット式のサスペンションに適用されていたが、これに限定されず、ダブルウィッシュボーン式及びマルチリンク式のサスペンションに適用されてもよい。
【００６７】
例えば、変位装置がダブルウィッシュボーン式のペンションの左転舵機構１０Ｌに適用される場合、図１０に示すように、変位装置１００Ｌは、ロワアーム６Ｌの車体への固定部、及び、アッパーアーム８Ｌの車体への固定部に配置されてもよい。なお、図１０は、実施の形態１及び２に係る車両用操舵装置を適用可能なサスペンションの別例を示す側面図である。図１０では、左転舵輪２０Ｌ、ハブキャリア７Ｌ及びハブは断面図で描かれている。図１０の例では、車体から延びるアッパーアーム８Ｌ及びロワアーム６Ｌは、その先端でハブキャリア７Ｌによって連結されている。ハブキャリア７Ｌは、アッパーアーム８Ｌ及びロワアーム６Ｌに対して回転自在であり、左転舵輪２０Ｌを回動させる転舵軸を構成している。本例では、ショックアブソーバ９Ｌは、転舵軸と別個に設けられ、その両端で、ロワアーム６Ｌ及び車体に固定されている。左転舵アクチュエータ４Ｌは、連結部５Ｌを介してハブキャリア７Ｌの上部と接続されており、ハブキャリア７Ｌと共に左転舵輪２０Ｌを回動する。
【００６８】
また、実施の形態に係る車両用操舵装置において、変位装置は、ロワアームのリンク部６Ｌａ及び６Ｌｂに配置されていたがこれに限定されない。例えば、サスペンションアームの端部が、サスペンションメンバ２の枠状部材の中に配置されたブッシュに挿入される構成の場合、変位装置の付勢部材は、枠状部材とブッシュとの間に配置され、ストッパ及び保持部材は、付勢部材と反対側で、枠部材とブッシュとの間に配置されてもよい。
【００６９】
また、実施の形態に係る車両用操舵装置において、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒはそれぞれ、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒの軸上の上部に配置されているが、これに限定されない。例えば、左転舵アクチュエータ４Ｌ及び右転舵アクチュエータ４Ｒはそれぞれ、左転舵軸３Ｌ及び右転舵軸３Ｒの軸に対して側方にずれた位置に配置されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る車両用操舵装置は、各転舵輪を転舵させる機構が独立している車両用操舵装置に有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１  車両用操舵装置、２ａ  固定部材、２ａ１  第一固定部材、２ａ２  第二固定部材、３Ｌ  左転舵軸、３Ｒ  右転舵軸、４Ｌ  左転舵アクチュエータ、４Ｒ  右転舵アクチュエータ、５Ｌ  連結部、６Ｌ  左ロワアーム、６Ｌａ，６Ｌｂ  リンク部（固定部）、６Ｒ  右ロワアーム、８Ｌ  アッパーアーム、１０Ｌ  左転舵機構、２０Ｌ  左転舵輪、２０Ｒ  右転舵輪、３０  ステアリングホイール、５０  上位ＥＣＵ、５１Ｌ  左転舵ＥＣＵ（検出部、左制御装置）、５１Ｒ  右転舵ＥＣＵ（検出部、右制御装置）、１００，２００  変位装置、１００Ｌ，２００Ｌ  左変位装置、１００Ｒ，２００Ｒ  右変位装置、１０１，２０１  ストッパ、１０２，２０２  保持部材、１０３，２０３  付勢部材、Ａ  車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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