(57)【要約】【課題】リンクレス・ステア・バイ・ワイヤシステムにおいて、ステアリングシャフトの回転範囲を制限するための機械構造を簡素化することができる車両用操舵装置を提供する。【解決手段】操舵機構２と転舵機構３とが機械的に分離された車両用の操舵装置１０は、ステアリングホイール１１に対する操作に応じて回転するステアリングシャフト１３と、ステアリングシャフト１３が貫通する貫通孔を有し、ステアリングシャフト１３の回転に応じてステアリングシャフト１３の軸方向に移動するナット１７１と、ステアリングシャフト１３の軸方向にナット１７１を往復動可能に案内するハウジング１７２と、軸方向におけるナット１７１の可動範囲を制限する制限部材と、を備える。【選択図】図２
2019182296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵機構と転舵機構とが機械的に分離された車両用操舵装置であって、
操舵部材に対する操作に応じて回転する回転軸と、
前記回転軸が貫通する貫通孔を有し、前記回転軸の回転に応じて前記回転軸の軸方向に移動する移動部材と、
前記回転軸の軸方向に前記移動部材を往復動可能に案内する案内部材と、
前記軸方向における前記移動部材の可動範囲を制限する制限部材と、を備える、
車両用操舵装置。
【請求項２】
前記回転軸の外周面及び前記移動部材の前記貫通孔の内周面は螺合する、
請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記移動部材の外周面及び前記案内部材の内周面の一方は、周方向に突出する突起部を有し、
前記移動部材の外周面及び前記案内部材の内周面の他方は、軸方向に延びる溝部を有し、
前記突起部は、前記溝部に嵌合する、
請求項２に記載の車両用操舵装置。
【請求項４】
前記移動部材の外周面及び前記案内部材の内周面は螺合する、
請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項５】
前記回転軸の外周面及び前記移動部材の前記貫通孔の内周面の一方は、周方向に突出する突起部を有し、
前記回転軸の外周面及び前記移動部材の前記貫通孔の内周面の他方は、軸方向に延びる溝部を有し、
前記突起部は、前記溝部に嵌合する、
請求項４に記載の車両用操舵装置。
【請求項６】
前記突起部及び前記溝部の嵌合は、スプライン嵌合である、
請求項３又は５に記載の車両用操舵装置。
【請求項７】
前記制限部材は、前記移動部材の前記軸方向の端面との接触により、前記移動部材の可動範囲を制限する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用操舵装置。
【請求項８】
前記案内部材は、前記移動部材を収容する第１筐体である、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両用操舵装置。
【請求項９】
前記第１筐体は、有底筒形状を有し、
前記第１筐体の内周面は、凹部を有し、
前記制限部材は、
前記回転軸の軸方向において、前記操舵部材側への前記移動部材の移動を制限する第１制限部と、
前記回転軸の軸方向において、前記操舵部材と反対側への前記移動部材の移動を制限する第２制限部と、を備え、
前記第１制限部は、前記凹部に嵌合する部材であり、
前記第２制限部は、前記第１筐体の底部である、
請求項８に記載の車両用操舵装置。
【請求項１０】
前記凹部は、周方向に形成された環状溝であり、
前記凹部に嵌合する部材は、リング部材である、
請求項９に記載の車両用操舵装置。
【請求項１１】
さらに、
前記操舵部材と前記移動部材との間に配置され、前記回転軸が貫通する第２筐体を備え、
前記制限部材は、
前記回転軸の軸方向において、前記操舵部材側への前記移動部材の移動を制限する第１制限部と、
前記回転軸の軸方向において、前記操舵部材と反対側への前記移動部材の移動を制限する第２制限部と、を備え、
前記第１制限部は、前記第２筐体の端部である、
請求項１〜８のいずれか１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、操舵機構と転舵機構とが機械的に分離された車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
操舵機構と転舵機構とが機械的に連結されている場合、ステアリングシャフトの回転範囲は、タイヤに連結されたラックのストロークエンドで機械的に制限される。一方、操舵機構と転舵機構とが機械的に分離されているリンクレス・ステア・バイ・ワイヤシステムでは、ステアリングシャフトの回転範囲は、転舵機構によって機械的に制限されず、ステアリングシャフトに操舵反力を与えるための反力モータによってステアリングシャフトの回転範囲が制限される場合がある。
【０００３】
このような場合、反力モータが故障した場合には、ステアリングシャフトの過剰な回転が許容され、操舵機構内の配線（例えば、シャフトに巻き回される操舵角センサのスパイラルケーブル等）の切断を引き起こす場合がある。そこで、反力モータの故障に対するフェイルセーフ機構として、ステアリングシャフトの回転範囲を制限するための様々な機械構造が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７８４５３号公報
【特許文献２】特開２００４−１８９０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、ステアリングシャフトの回転範囲を制限するための機械構造が複雑であり、機械構造が大型化する場合がある。例えば、特許文献１では、ラックアンドピニオン機構が採用されており、シャフトの軸方向に構造が大型化する。また、特許文献２では、コラム軸と別体の回転軸及び回転規制用のストッパが必要となり、構造が複雑化し部品点数も増加する。
【０００６】
そこで、本発明は、リンクレス・ステア・バイ・ワイヤシステムにおいて、回転軸の回転範囲を制限するための機械構造を簡素化することができ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】
【０００７】
本発明の一態様に係る車両用操舵装置は、操舵機構と転舵機構とが機械的に分離された車両用操舵装置であって、操舵部材に対する操作に応じて回転する回転軸と、前記回転軸が貫通する貫通孔を有し、前記回転軸の回転に応じて前記回転軸の軸方向に移動する移動部材と、前記回転軸の軸方向に前記移動部材を往復動可能に案内する案内部材と、前記軸方向における前記移動部材の可動範囲を制限する制限部材と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様に係る車両用操舵装置は、リンクレス・ステア・バイ・ワイヤシステムにおいて、回転軸の回転範囲を制限するための機械構造を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る操舵システムの構成を示す模式図
【図２】実施の形態１に係る操舵装置の斜視図
【図３】実施の形態１に係る操舵装置の拡大側面図
【図４】実施の形態１に係る操舵装置の部分断面図
【図５】実施の形態１に係るストッパーユニットの断面図
【図６】実施の形態１に係る操舵装置の動作を説明するための操舵装置の部分断面図
【図７Ａ】実施の形態１に係るストッパーユニットの組み立て工程の説明図
【図７Ｂ】実施の形態１に係るストッパーユニットの組み立て工程の説明図
【図７Ｃ】実施の形態１に係るストッパーユニットの組み立て工程の説明図
【図７Ｄ】実施の形態１に係るストッパーユニットの組み立て工程の説明図
【図８】実施の形態１の変形例１に係るストッパーユニットの断面図
【図９】実施の形態１の変形例２に係るストッパーユニットの断面図
【図１０】実施の形態２に係る操舵装置の部分断面図
【図１１Ａ】実施の形態２に係るストッパーユニットの組み立て工程の説明図
【図１１Ｂ】実施の形態２に係るストッパーユニットの組み立て工程の説明図
【図１１Ｃ】実施の形態２に係るストッパーユニットの組み立て工程の説明図
【図１２】実施の形態３に係るストッパーユニットの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１１】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的また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などは、一例であり、請求の範囲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、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１２】
（実施の形態１）
［操舵システムの構成］
まず、実施の形態１に係る操舵システム１について説明する。図１は、実施の形態１に係る操舵システム１の構成を示す模式図である。操舵システム１は、操舵機構２と、転舵機構３と、ＥＣＵ（電子制御ユニット：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）９１と、を備える。
【００１３】
操舵機構２は、運転者から転舵のための操作を受ける装置であり、操舵装置１０と、ステアリングホイール１１と、を備える。
【００１４】
ステアリングホイール１１は、運転者が転舵のために操作する操舵部材の一例である。ステアリングホイール１１は、ステアリングコラム１２に回転可能に支持されたステアリングシャフト（図１では図示せず）に連結される。
【００１５】
操舵装置１０は、ステアリングコラム１２と、操舵角センサ１４と、反力モータ１５と、減速機１６と、ストッパーユニット１７とを備える。操舵装置１０の詳細については、他の図面を用いて後述する。
【００１６】
転舵機構３は、転舵輪８０に接続されるラックシャフト７０と、転舵モータ３２と、転舵モータ３２の回転駆動力をラックシャフト７０に伝達する減速機６０とを備える。
【００１７】
減速機６０は、転舵モータ３２及びラックシャフト７０と接続され、転舵モータ３２を駆動源として、転舵輪８０を転舵させるための力をラックシャフト７０に付与する。減速機６０は、転舵モータ３２の回転駆動力を減速させ且つ増強してラックシャフト７０に伝達し、さらに、転舵モータ３２の回転駆動力をラックシャフト７０の軸方向の力に変換してラックシャフト７０に伝達する。例えば、減速機６０は、転舵モータ３２の駆動回転軸に接続された第１歯車６１と、第１歯車６１と係合する円筒状の第２歯車６２とを備える。ラックシャフト７０は、第２歯車６２を貫通する。第２歯車６２は、外周面のギヤ歯で第１歯車６１と噛み合い、内周面の雌ネジでラックシャフト７０の外周面の雄ネジと螺合する。例えば、第２歯車６２及びラックシャフト７０は、ボールネジを介して螺合してもよい。転舵モータ３２の回転駆動力は、第１歯車６１を介して第２歯車６２を回転させ、第２歯車６２が回転することによって、ラックシャフト７０は、第２歯車６２に対して往復移動する。これにより、ラックシャフト７０は、転舵輪８０を転舵させる。
【００１８】
ＥＣＵ９１は、反力モータ１５及び転舵モータ３２と電気的に接続され、反力モータ１５及び転舵モータ３２の動作を制御する。ＥＣＵ９１は、さらに車両の速度センサ９２、バッテリ９３及び操舵角センサ１４とも電気的に接続され、速度センサ９２から車速の信号を取得し、操舵角センサ１４から操舵角の信号を取得する。ＥＣＵ９１は、バッテリ９３の電力を反力モータ１５及び転舵モータ３２に供給し、これらを稼動させる。ＥＣＵ９１は、操舵角センサ１４によって検出されるステアリングホイール１１の操舵角及び操舵角の変化速度、並びに、速度センサ９２によって検出される車速に応じて、反力モータ１５に発生させるトルク、及び、転舵モータ３２の回転量及びトルクを制御する。例えば、ＥＣＵ９１は、操舵角及び変化速度に応じた転舵角及び転舵速度で転舵輪８０を動作させるように、転舵モータ３２の回転量、回転速度及びトルクを制御する。また例えば、ＥＣＵ９１は、車速が高くなる程、及び、操舵角の変化速度が高くなる程、反力を大きくするように、反力モータ１５のトルクを制御する。
【００１９】
［操舵装置の構成］
次に、図２及び図３を参照しながら、実施の形態１に係る操舵装置１０の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る操舵装置１０の斜視図である。図３は、実施の形態１に係る操舵装置１０の拡大側面図である。
【００２０】
操舵装置１０は、いわゆるリンクレス・ステア・バイ・ワイヤシステムを構成する車両用操舵装置である。図２及び図３に示すように、操舵装置１０は、ステアリングコラム１２と、ステアリングシャフト１３と、操舵角センサ１４と、反力モータ１５と、減速機１６と、ストッパーユニット１７と、を備える。
【００２１】
ステアリングコラム１２は、ステアリングシャフト１３を回転可能に支持する。ステアリングコラム１２は、チルト機構（図示せず）及びテレスコ機構（図示せず）を備えてもよい。さらに、ステアリングコラム１２は、衝突時に衝撃を吸収するための衝撃吸収機構（図示せず）を備えてもよい。
【００２２】
ステアリングシャフト１３は、ステアリングホイール１１の回転軸である。ステアリングシャフト１３は、ステアリングホイール１１に連結され、ステアリングホイール１１とともに回転する。ステアリングシャフト１３は、転舵機構３と機械的に分離されている。つまり、操舵機構２と転舵機構３とは、機械的に分離されている。
【００２３】
操舵角センサ１４は、ステアリングシャフト１３の回転量を検知することにより、操舵角の信号をＥＣＵ９１に出力する。なお、操舵角センサ１４は、ステアリングシャフト１３の回転量ではなく、反力モータ１５の回転量を検知してもよい。この場合、操舵角センサ１４は、反力モータ１５に取り付けられる。
【００２４】
反力モータ１５は、ステアリングシャフト１３に操舵反力を与えるための駆動源である。
【００２５】
減速機１６は、反力モータ１５の回転軸の速度を歯車等で減少させ、ステアリングシャフト１３に軸回りの操舵反力を与える。具体的には、減速機１６は、ステアリングシャフト１３及び反力モータ１５と接続され、反力モータ１５を駆動源として、操舵に対する反力をステアリングシャフト１３に付与する。これにより、運転者は、ステアリングホイール１１を操作する際に、ステアリングホイール１１から重みを感じ、操舵感を感じることができる。減速機１６は、反力モータ１５の回転駆動力を減速させ、かつ増強してステアリングシャフト１３に伝達する。例えば、減速機１６は、ステアリングシャフト１３及び反力モータ１５の駆動回転軸とギヤ係合する少なくとも１つの歯車で構成される。
【００２６】
反力モータ１５及び減速機１６は、操舵反力に加えて、ステアリングシャフト１３の回転範囲を制限するための力をステアリングシャフト１３に付与することもできる。例えば、反力モータ１５及び減速機１６は、操舵角センサ１４の出力信号に基づいて、ラックシャフト７０がストロークエンドに達したときにステアリングシャフト１３の回転を阻止するための力をステアリングシャフト１３に付与することができる。
【００２７】
ストッパーユニット１７は、ステアリングホイール１１の回転範囲を機械的に制限するための機械装置であり、本実施の形態では、一例として、ステアリングシャフト１３のステアリングホイール１１と反対側の端部に設けられる。ストッパーユニット１７は、反力モータ１５によるステアリングシャフト１３の回転範囲の制限に障害が発生した場合に、ステアリングシャフト１３の回転範囲を制限する。
【００２８】
［ストッパーユニットの構成］
ここで、ストッパーユニット１７の構成について、図４及び図５を参照しながら具体的に説明する。図４は、実施の形態１に係る操舵装置１０の部分断面図である。図５は、実施の形態１に係るストッパーユニット１７の断面図である。具体的には、図４は、図３のiv−iv切断線における操舵装置１０の部分断面図である。また、図５は、図３及び図４のv−v切断線におけるストッパーユニット１７の断面図である。
【００２９】
図４及び図５に示すように、ストッパーユニット１７は、ナット１７１と、ハウジング１７２と、リング１７５と、を備える。
【００３０】
ナット１７１は、移動部材の一例である。ナット１７１は、ステアリングシャフト１３が貫通する貫通孔を有し、ステアリングシャフト１３の回転に応じて軸方向に移動する。貫通孔の内周面には、ステアリングシャフト１３の外周面のおねじ１３ａと螺合するめねじ１７１ａが形成されている。
【００３１】
また、ナット１７１は、外周面に軸方向に延びるスプライン１７１ｂを有する。スプライン１７１ｂは、ナット１７１の外周面に形成された複数の突条部である。
【００３２】
ハウジング１７２は、スプライン溝１７２ａを内周面に有する。スプライン溝１７２ａは、軸方向に延びており、ナット１７１のスプライン１７１ｂと嵌合する。これにより、ステアリングシャフト１３が回転したときに、ナット１７１は、回転せずに軸方向に移動する。
【００３３】
ハウジング１７２は、ナット１７１を軸方向に往復動可能に案内する案内部材の一例であり、かつ、ナット１７１を収容する第１筐体の一例である。ハウジング１７２は、有底筒形状である。
【００３４】
ハウジング１７２の開口側には、径方向外側に広がるフランジ部１７３が形成されている。フランジ部１７３は、ボルト１７６を用いて減速機１６の端面１６１に固定される。
【００３５】
ハウジング１７２の底面側には、ステアリングシャフト１３が貫通する貫通孔を有する底部１７４が形成されている。底部１７４は、筒側面の端部から内方に広がっている。底部１７４は、ステアリングシャフト１３の軸方向において、ステアリングホイール１１と反対側へのナット１７１の移動を制限する第２制限部として機能する。
【００３６】
リング１７５は、ステアリングシャフト１３の軸方向において、ステアリングホイール１１側へのナット１７１の移動を制限する第１制限部として機能する。リング１７５は、例えばＣリングであり、ハウジング１７２の内周面に周方向に形成された環状溝１７２ｂに嵌められる。
【００３７】
［操舵装置の動作］
次に、このように構成された操舵装置１０の動作について、図６を参照しながら具体的に説明する。図６は、実施の形態１に係る操舵装置１０の動作を説明するための操舵装置１０の断面図である。具体的には、図６の（ａ）は、中間位置における操舵装置１０の断面図であり、図４と同じである。また、図６の（ｂ）は、左終端位置における操舵装置１０の断面図である。また、図６の（ｃ）は、右終端位置における操舵装置１０の断面図である。
【００３８】
図６の（ａ）では、ナット１７１は、底部１７４及びリング１７５のどちらにも接触していないので、ステアリングシャフト１３は、右及び左の両方に回転可能である。この状態からステアリングホイール１１を介してステアリングシャフト１３を左に回転させると、ナット１７１は、軸方向のステアリングホイール１１と反対側に移動する。
【００３９】
そのままステアリングホイール１１を左に回転させ続けると、ナット１７１の端面１７１ｃは、図６の（ｂ）に示すようにハウジング１７２の底部１７４に接触する。その結果、ステアリングシャフト１３の左回転が制限される。つまり、ステアリングホイール１１は、右に回転可能であるが、左に回転不可能となる。
【００４０】
図６の（ｂ）の状態から、ステアリングホイール１１を右に回転させると、図６の（ａ）の状態に戻る。図６の（ａ）の状態からステアリングホイール１１を介してステアリングシャフト１３を右に回転させると、ナット１７１は、回転軸のステアリングホイール１１側に移動する。
【００４１】
そのままステアリングホイール１１を右に回転させ続けると、ナット１７１の端面１７１ｄは、図６の（ｃ）に示すようにリング１７５に接触する。その結果、ステアリングシャフト１３の右回転が制限される。つまり、ステアリングホイール１１は、左に回転可能であるが、右に回転不可能となる。
【００４２】
図６の（ｃ）の状態から、ステアリングホイール１１を左に回転させると、図６の（ａ）の状態に戻る。
【００４３】
［ストッパーユニットの組み立て工程］
次に、操舵装置１０のストッパーユニット１７に関する組み立て工程について、図７Ａ〜図７Ｄを参照しながら具体的に説明する。図７Ａ〜図７Ｄは、実施の形態１に係る操舵装置１０のストッパーユニット１７の組み立て工程の説明図である。
【００４４】
まず、図７Ａに示すように、ハウジング１７２の開口からナット１７１が挿入される。このとき、ナット１７１の外周面にあるスプライン１７１ｂと、ハウジング１７２の内周面にあるスプライン溝１７２ａとが嵌め合わされる。
【００４５】
次に、図７Ｂに示すように、リング１７５がハウジング１７２内に装着される。具体的には、リング１７５が、ハウジング１７２の内周面にある環状溝１７２ｂに嵌合される。リング１７５がハウジング１７２に装着されることによって、組み立て中にナット１７１がハウジング１７２の開口から抜け落ちることが抑制される。
【００４６】
続いて、図７Ｃに示すように、ステアリングシャフト１３がナット１７１の貫通孔に挿入される。具体的には、ハウジング１７２及びナット１７１をステアリングシャフト１３に対して相対的に回転させることにより、ステアリングシャフト１３のおねじ１３ａとナット１７１のめねじ１７１ａとが螺合される。
【００４７】
最後に、図７Ｄに示すように、ボルト１７６を用いて、ハウジング１７２のフランジ部１７３が減速機１６に締結される。これにより、ストッパーユニット１７が操舵装置１０に取り付けられる。
【００４８】
［効果等］
以上のように、本実施の形態に係る操舵装置１０は、操舵機構２と転舵機構３とが機械的に分離された車両用操舵装置であって、ステアリングホイール１１に対する操作に応じて回転するステアリングシャフト１３と、ステアリングシャフト１３が貫通する貫通孔を有し、ステアリングシャフト１３の回転に応じてステアリングシャフト１３の軸方向に移動するナット１７１と、ステアリングシャフト１３の軸方向にナット１７１を往復動可能に案内するハウジング１７２と、ナット１７１の可動範囲を制限するリング１７５及びハウジング１７２の底部１７４と、を備える。
【００４９】
これによれば、ステアリングシャフト１３が貫通する貫通孔を有するナット１７１の軸方向の可動範囲を制限することにより、ステアリングシャフト１３の回転範囲を制限することができる。したがって、ストッパーユニット１７の機械構造を簡素化することができ、ストッパーユニット１７を小型化することもできる。
【００５０】
また、本実施の形態に係る操舵装置１０において、リング１７５及びハウジング１７２
の底部１７４は、ステアリングシャフト１３の軸方向におけるナット１７１の端面１７１ｃ及び１７１ｄとの接触により、ナット１７１の可動範囲を制限する。
【００５１】
これによれば、ナット１７１の可動範囲を面接触により制限することができ、ナット１７１に掛かる力を分散させることができる。したがって、ステアリングシャフト１３の回転を阻止することによってストッパーユニット１７が破損することを抑制することができる。
【００５２】
また、本実施の形態に係る操舵装置１０において、ハウジング１７２は、ナット１７１を収容する。
【００５３】
これによれば、ナット１７１及びステアリングシャフト１３の露出を抑制することができ、ナット１７１又はステアリングシャフト１３を介して塵埃が減速機１６及び操舵角センサ１４等に侵入することを防ぐことができる。したがって、操舵装置１０の防塵性を向上させることができる。
【００５４】
また、本実施の形態に係る操舵装置１０において、ナット１７１の外周面は、スプライン１７１ｂを有し、ハウジング１７２の内周面は、ステアリングシャフト１３の軸方向に延びるスプライン溝１７２ａを有し、スプライン１７１ｂは、スプライン溝１７２ａに嵌め合わされる。
【００５５】
これによれば、ナット１７１を軸方向に円滑に移動させることができ、ステアリングシャフト１３の回転抵抗を抑制することができる。
【００５６】
また、本実施の形態に係る操舵装置１０において、ハウジング１７２は、有底筒形状を有し、ハウジング１７２の内周面は、環状溝１７２ｂを有する。そして、環状溝１７２ｂに嵌合するリング１７５がステアリングホイール１１側へのナット１７１の移動を制限する。また、ハウジング１７２の底部１７４がステアリングホイール１１と反対側へのナット１７１の移動を制限する。
【００５７】
これによれば、ハウジング１７２内にナット１７１が挿入された後にリング１７５を取り付けることができる。したがって、組み立て時に、ハウジング１７２の開口からナット１７１が抜け落ちることをリング１７５によって抑制することができる。したがって、ハウジング１７２にナット１７１が挿入された状態でストッパーユニット１７をステアリングシャフト１３に容易に取り付けることができ、操舵装置１０の組立性を向上させることができる。
【００５８】
以下に、ナット１７１とハウジング１７２との嵌合の他の変形例について説明する。
【００５９】
（実施の形態１の変形例１）
実施の形態１の変形例１では、ナットの外周面に単一の突起部が設けられる点が、複数の突条部が設けられる実施の形態１と異なる。以下に、本変形例に係るストッパーユニットについて、図８を参照しながら具体的に説明する。
【００６０】
図８は、実施の形態１の変形例１に係るストッパーユニットの断面図である。具体的には、図８は、図３及び図４のiv−iv切断線におけるストッパーユニット２７の断面図である。本変形例に係る操舵装置は、ストッパーユニット２７を備える。ストッパーユニット２７は、ナット２７１と、ハウジング２７２とを備える。
【００６１】
ナット２７１は、移動部材の一例である。ナット２７１は、上記実施の形態１と同様に、内周面にめねじ１７１ａが形成された貫通孔を有する。
【００６２】
また、ナット２７１は、外周面に平行キー２７１ｂを有する。平行キー２７１ｂは、ナット２７１の外周面に形成された、軸方向に延びる突条部である。
【００６３】
ハウジング２７２は、キー溝２７２ａを内周面に有する。キー溝２７２ａは、Ｚ軸方向に延びており、ナット２７１の平行キー２７１ｂと嵌め合わされる。これにより、ステアリングシャフト１３が回転したときに、ナット２７１は、回転せずに軸方向に移動する。
【００６４】
ハウジング２７２は、ナット２７１を軸方向に往復動可能に案内する案内部材の一例であり、かつ、ナット２７１を収容する第１筐体の一例である。
【００６５】
以上のように、本実施の形態に係るストッパーユニット２７は、ハウジング２７２の内周面に設けられたキー溝２７２ａに嵌め合わされる平行キー２７１ｂを外周面に有するナット２７１を備える。このようなナット２７１であっても、ステアリングシャフト１３の回転にともなってナット２７１を軸方向に移動させることができ、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００６６】
（実施の形態１の変形例２）
実施の形態１の変形例２では、ナットが外周面に突条部を有しない点が、実施の形態１及びその変形例１と異なる。以下に、本変形例に係るストッパーユニットについて、図９を参照しながら具体的に説明する。
【００６７】
図９は、実施の形態１の変形例２に係る操舵装置の断面図である。具体的には、図９は、図４のiv−iv切断線におけるストッパーユニット３７の断面図である。本変形例に係る操舵装置は、ストッパーユニット３７を備える。ストッパーユニット３７は、ナット３７１と、ハウジング３７２とを備える。
【００６８】
ナット３７１は、移動部材の一例である。ナット３７１は、上記実施の形態１と同様に、内周面にめねじ１７１ａが形成された貫通孔を有する。また、ナット３７１は、断面六角形状の外周面を有する。
【００６９】
ハウジング３７２は、ナット３７１を軸方向に往復動可能に案内する案内部材の一例である。ハウジング３７２は、断面六角形状の内周面に有する。これにより、ステアリングシャフト１３が回転したときに、ナット３７１は、回転せずに軸方向に移動する。
【００７０】
以上のように、本実施の形態に係るストッパーユニット２７は、断面六角形状の外周面を有するナット３７１を備える。このようなナット３７１であっても、ステアリングシャフト１３の回転にともなってナット３７１を軸方向に移動させることができ、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００７１】
なお、ここでは、ナット３７１は、外周面に突条部を有さず、断面六角形状の外周面を有していたが、他の多角形状及び楕円形状などの非円形状の外周面を有してもよい。
【００７２】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、リングの代わりに、減速機のハウジングが第１制限部として機能する点が、上記実施の形態１と異なる。以下に、実施の形態１と異なる点を中心に、実施の形態２について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００７３】
［ストッパーユニットの構成］
図１０は、実施の形態２に係る操舵装置の断面図である。本実施の形態に係る操舵装置は、ステアリングホイール１１と、ステアリングコラム１２と、ステアリングシャフト１３と、操舵角センサ１４と、反力モータ１５と、減速機４６と、ストッパーユニット４７と、を備える。
【００７４】
減速機４６は、実施の形態１と同様に、反力モータ１５の回転軸の速度を歯車等で減少させ、ステアリングシャフト１３に軸回りの操舵反力を与える。減速機４６は、第２筐体の一例であるハウジング４６１を有する。このハウジング４６１の端部４６２は、ステアリングシャフト１３の軸方向において、ステアリングホイール１１側へのナット１７１の移動を制限する第１制限部として機能する。
【００７５】
ストッパーユニット４７は、ステアリングホイール１１の回転範囲を制限するための機械装置であり、実施の形態１と同様に、ステアリングシャフト１３のステアリングホイール１１と反対側の端部に設けられる。
【００７６】
以上のように、本実施の形態に係るストッパーユニット４７では、減速機４６のハウジング４６１の端部４６２によって、ステアリングシャフト１３の軸方向において、ステアリングホイール１１側へのナット１７１の移動を制限することができる。したがって、第１制限部としてのリング１７５が不要となり、ストッパーユニット４７の部品点数を削減できる。
【００７７】
［ストッパーユニットの組み立て工程］
次に、操舵装置のストッパーユニット４７に関する組み立て工程について、図１１Ａ〜図１１Ｃを参照しながら具体的に説明する。図１１Ａ〜図１１Ｃは、実施の形態２に係る操舵装置１０のストッパーユニット４７の組み立て工程の説明図である。
【００７８】
まず、図１１Ａに示すように、ステアリングシャフト１３がナット１７１の貫通孔に挿入される。具体的には、ナット１７１をステアリングシャフト１３に対して相対的に回転させることにより、ステアリングシャフト１３のおねじ１３ａとナット１７１のめねじ１７１ａとが螺合される。これにより、組み立て中にナット１７１の脱落が抑制される。
【００７９】
次に、図１１Ｂに示すように、ナット１７１を覆うようにハウジング１７２内にナット１７１を嵌め込む。このとき、ナット１７１の外周面のスプライン１７１ｂとハウジング１７２の内周面のスプライン溝１７２ａとが嵌合する。
【００８０】
最後に、図１１Ｃに示すように、ボルト１７６を用いて、ハウジング１７２のフランジ部１７３が減速機１６に締結される。これにより、ストッパーユニット４７が操舵装置１０に取り付けられる。
【００８１】
［効果等］
以上のように、本実施の形態に係る操舵装置によれば、減速機４６のハウジング４６１の端部４６２でステアリングホイール１１側へのナット１７１の移動を制限することができる。したがって、実施の形態１におけるリングが不要となり、部品点数を削減することができる。
【００８２】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。本実施の形態では、ナットに形成されるねじ及びスプラインの位置が上記実施の形態１と逆である。以下に、本実施の形態について、上記実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００８３】
［ストッパーユニットの構成］
図１２は、実施の形態３に係るストッパーユニットの断面図である。図１２に示すように、ストッパーユニット５７は、ナット５７１とハウジング５７２とを備える。
【００８４】
ナット５７１は、内周面にスプライン溝５７１ａを有し、外周面におねじ５７１ｂを有する。これに伴って、ステアリングシャフト５３の外周面には、スプライン５３ａが形成され、ハウジング５７２の内周面にはめねじ５７２ａが形成されている。
【００８５】
したがって、本実施の形態では、ナット５７１の外周面とハウジング５７２の内周面とが螺合し、ステアリングシャフト５３の外周面とナット５７１の内周面とがスプライン嵌合する。
【００８６】
このようにストッパーユニット５７が構成されても、ナット５７１は、ステアリングシャフト５３の回転に応じて軸方向に移動し、その移動範囲が制限される。したがって、本実施の形態でも、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００８７】
（他の実施の形態）
以上、本発明の１つまたは複数の態様に係る操舵装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この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つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【００８８】
例えば、上記各実施の形態では、ストッパーユニットの位置は、ステアリングホイールと反対側の、ステアリングシャフトの端部であったが、これに限定されない。例えば、ステアリングホイールと減速機との間にストッパーユニットが配置されてもよい。
【００８９】
なお、実施の形態１の各変形例は、実施の形態２又は３に適用されてもよい。例えば、実施の形態３において、スプライン及びスプライン溝の代わりに、平行キー及びキー溝が用いられてもよい。
【００９０】
なお、実施の形態２と実施の形態３とは組み合わされてもよい。つまり、実施の形態３において、リングの代わりに減速機のハウジングの端面で、ナットの軸方向の移動を制限してもよい。
【００９１】
なお、上記各実施の形態では、第１制限部及び第２制限部は、ストッパーユニット又は減速機に設けられていたが、これに限られない。例えば、第１制限部及び第２制限部は、ステアリングシャフトに設けられてもよい。例えば、ステアリングシャフトに形成された段差部が、第１制限部又は第２制限部として機能してもよい。
【００９２】
なお、上記各実施の形態では、ナットは、ハウジング内に収容されていたが、これに限られない。ナットは、ステアリングシャフトの軸方向に往復動可能に案内されればよく、必ずしもハウジング内に収容される必要はない。
【００９３】
なお、上記実施の形態１及びその変形例１では、ナットの外周面に軸方向に延びる突条部が設けられていたが、必ずしも軸方向に延びる必要はない。つまり、ナットの外周面には、ハウジングの内周面に形成された溝に嵌まり、かつ、溝に沿って移動可能な突起部が形成されればよい。
【００９４】
なお、上記実施の形態１及びその変形例１では、ナットの外周面にスプラインが設けられ、ハウジングの内周面にスプライン溝が設けられていたが、これに限定されない。例えば、スプライン及びスプライン溝の配置は、逆転してもよい。つまり、ナットの外周面及びハウジングの内周面のどちらに突起部又は溝部が設けられてもよい。
【００９５】
なお、上記実施の形態１では、リングが第１制限部として機能していたが、第１制限部の形状はこれに限定されない。リングの代わりに、棒状又は板状の部材等が用いられてもよい。この場合、ハウジングの内周面には、環状溝の代わりに、棒状又は板状の部材等が嵌合する凹部が形成されればよい。
【００９６】
また、第１制限部の取り付け位置は、ハウジングの内周面に限定されない。例えば、ハウジングのステアリングホイール側の端面に、ハウジングの開口よりも狭い貫通孔を有する板状部材がカシメ等により取り付けられてもよい。この場合であっても、ナットがハウジング内に挿入された後に第１制限部をハウジングに取り付けることができる。したがって、ナットをハウジングの開口から容易に挿入することができ、かつ、組み立て中にナットがハウジングの開口から抜け落ちることを防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明に係る車両用操舵装置は、リンクレス・ステア・バイ・ワイヤシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１  操舵システム
２  操舵機構
３  転舵機構
１０  操舵装置
１１  ステアリングホイール
１２  ステアリングコラム
１３、５３  ステアリングシャフト
１３ａ、５７１ｂ  おねじ
１４  操舵角センサ
１５  反力モータ
１６、４６、６０  減速機
１７、２７、３７、４７、５７  ストッパーユニット
３２  転舵モータ
６１  第１歯車
６２  第２歯車
７０  ラックシャフト
８０  転舵輪
９１  ＥＣＵ
９２  速度センサ
９３  バッテリ
１６１、１７１ｃ、１７１ｄ  端面
１７１、２７１、３７１、５７１  ナット（移動部材）
１７１ａ、５７２ａ  めねじ
１７１ｂ、５３ａ  スプライン
１７２、２７２、３７２、５７２  ハウジング（案内部材、第１筐体）
１７２ａ、５７１ａ  スプライン溝
１７２ｂ  環状溝
１７３  フランジ部
１７４  底部（第２制限部）
１７５  リング（第１制限部）
１７６  ボルト
２７１ｂ  平行キー
２７２ａ  キー溝
４６１  ハウジング（第２筐体）
４６２  端部（第１制限部）
【図１】
2019182296.tif 000003
【図２】
2019182296.tif 000004
【図３】
2019182296.tif 000005
【図４】
2019182296.tif 000006
【図５】
2019182296.tif 000007
【図６】
2019182296.tif 000008
【図７Ａ】
2019182296.tif 000009
【図７Ｂ】
2019182296.tif 000010
【図７Ｃ】
2019182296.tif 000011
【図７Ｄ】
2019182296.tif 000012
【図８】
2019182296.tif 000013
【図９】
2019182296.tif 000014
【図１０】
2019182296.tif 000015
【図１１Ａ】
2019182296.tif 000016
【図１１Ｂ】
2019182296.tif 000017
【図１１Ｃ】
2019182296.tif 000018
【図１２】
2019182296.tif 000019