(57)【要約】【課題】操舵角センサの故障時に安価な検知センサにより操舵を達成することができるステアバイワイヤ式の車両用操舵装置を提供する。【解決手段】回転可能要素３０および回転不能要素４０に、操舵部品２を一方向に操作して係合部材２１が第２の溝４３の外径側のストローク端部にあるとき、係合部材２１の径方向の動きを検出する第１検出部４７と、操舵部品２を他方向に操作して一対の係合部材が第２の溝の内径側のストローク端部にあるとき、係合部材２１の動きを検出する第２検出部４８とを有し、操舵角検出手段に異常が発生したときに、第１検出部４７で検出されたときは、転舵輪を一方向に旋回させ、第２検出部４８で検出されたときは、転舵輪を他方向に旋回させるように転舵用アクチュエータを駆動制御するフェールセーフ機能を有する。【選択図】図２
2015096408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部品と一体に回転するステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに接続されて所定角度以下に制限する回転制限機構と、転舵輪を転舵させるための転舵用アクチュエータと、前記操舵部品の操舵角を検出するための操舵角検出手段と、前記操舵部品を一方向に操作しているときは、前記転舵輪を一方向に旋回させ、前記操舵部品を他方向に操作しているときは、前記転舵輪を他方向に旋回させるように、前記操舵角検出手段により検出される信号に基づいて前記転舵用アクチュエータを駆動制御する制御装置とを備え、操舵部品と転舵輪との間の機械的な連結が断たれた車両用操舵装置において、
前記回転制限機構は、前記ステアリングシャフトと一体に回転する回転可能要素と、前記ステアリングシャフトの軸方向において前記回転可能要素と対向する回転不能要素と、前記回転可能要素および前記回転不能要素の前記軸方向の間に配置された係合部材とを有し、前記回転可能要素および前記回転不能要素の一方に径方向に直線形状の第１の溝が形成され、前記回転可能要素および前記回転不能要素の他方に、少なくとも１回転を超える前記所定角度に渡って螺旋形状の第２の溝が形成され、前記第１の溝および前記第２の溝の交差する箇所に前記係合部材を有し、前記係合部材が前記第２の溝の外径側のストローク端部にあることを検出する第１検出部と、前記係合部材が前記第２の溝の内径側のストローク端部にあることを検出する第２検出部とを有し、前記制御装置は、前記操舵角検出手段に異常が発生したときに、前記第１検出部で検出されたときは、前記転舵輪を一方向に旋回させ、前記第２検出部で検出されたときは、前記転舵輪を他方向に旋回させるように前記転舵用アクチュエータを駆動制御するフェールセーフ機能を有することを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
前記係合部材は、一対の係合玉であり、前記第１検出部は、前記一対の係合玉のうち外径側のストローク端部と反対側にある前記係合玉の径方向の動きを検出するものであり、前記第２検出部は、前記一対の係合玉のうち前記内径側のストローク端部と反対側にある係合玉の径方向の動きを検出するものであることを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記第２の溝は、螺旋形状に形成した螺旋部と、前記螺旋部の外径側の一端に接続され、この一端の接線に対して傾斜した第１傾斜部と、前記螺旋部の内径側の他端に接続され、この他端の接線に対して傾斜した第２傾斜部とからなり、前記第１検出部は、前記螺旋部に対する前記第１傾斜部の傾斜方向と反対側で前記第１傾斜部に隣接して配置され、前記第２検出部は、前記螺旋部に対する前記第２傾斜部の傾斜方向と反対側で前記第２傾斜部に隣接して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用操舵装置。
【請求項４】
前記第１検出部は、前記第１の溝および前記第２の溝の少なくとも一方の外径側のストローク端部に前記係合部材があるときに、前記係合部材を介して互いに導通する一対の第１導電部であり、前記第２検出部は、前記第１の溝および前記第２の溝の少なくとも他方の内径側のストローク端部に前記係合部材があるときに、前記係合部材を介して互いに導通する一対の第２導電部であることを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項５】
前記一対の第１導電部の一方を前記第２の溝の前記外径側のストローク端部に設け、前記一対の第１導電部の他方を前記第１の溝の前記外径側のストロール端部に設け、しかも、前記一対の第１導電部を前記係合部材を挟んで前記回転可能要素の円周方向両側に配置し、前記一対の第２導電部の一方を前記第２の溝の前記内径側のストローク端部に設け、前記一対の第２導電部の他方を前記第１の溝の前記内径側のストローク端部に設け、しかも、前記一対の第１導電部を前記係合部材を挟んで前記回転可能要素の円周方向両側に配置したことを特徴とする請求項４に記載の車両用操舵装置。
【請求項６】
前記一対の第１導電部を前記第２の溝の前記外径側のストローク端部に設け、しかも、前記一対の第１導電部を前記係合部材を挟んで前記回転可能要素の円周方向一側にかつ前記第２の溝の中心線を挟んで前記回転可能要素の径方向両側に配置し、前記一対の第２導電部を前記第２の溝の前記内径側のストローク端部に設け、しかも、前記一対の第２導電部を前記係合部材を挟んで前記回転可能要素の円周方向一側にかつ前記第２の溝の中心線を挟んで前記回転可能要素の径方向両側に配置したことを特徴とする請求項４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】
フォークリフト等の荷役車両用操舵装置では、ステアリング（操舵部品）の操舵に応じて、転舵輪としての後輪を転舵している。フォークリフトは、操舵部品の操作機構と転舵輪の転舵機構との間の機械的な連結が断たれた、いわゆるステアバイワイヤ式の車両用操舵装置が採用される場合がある。
【０００３】
この車両用操舵装置は、操作機構は、操舵部品に連結しているステアリングシャフトと、操舵部品の回転操作量を所定角度以下に制限する回転制限機構とを有する。転舵機構は、操舵部品の回転操作量に応じて制御される転舵用アクチュエータと、転舵用アクチュエータによって操作され、これを転舵輪に伝える転舵軸とを有する。
【０００４】
また、操舵部品の回転操作量の操舵角を検出するための操舵角センサと、操舵部品に加えられる操舵トルクを検出する操舵トルクセンサとが設けられ、操舵角センサにより検出される操舵角及び／又は操舵トルクセンサにより検出される操舵トルクに基づいて転舵用アクチュエータが駆動制御されることになる。この車両用操舵装置では、操舵部品を回転すると、回転操作量に応じて転舵用アクチュエータによって制御された回転を、例えばボールねじを介して、転舵軸の軸方向に変化させて転舵軸により転舵輪を転舵させる。
【０００５】
特許文献１に示す車両用操舵装置においては、回転制限機構が、回転円板と、静止円板と、回転円板および静止円板の間に設ける複数の板要素と、複数の板要素のうち回転円板側の板要素および回転円板間の相対回転を規制するように板要素および回転円板の一方に設ける第１案内溝並びに他方に設ける第１突起で構成される第１連結要素と、隣接する要素間の相対回転量を規制するように隣接する要素の一方に設ける第２案内溝並びに他方に設ける第２突起で構成される複数の第２連結要素と、複数の板要素のうち回転円板側の板要素および回転円板間の相対回転に摩擦抵抗を付与する第１摩擦板と、隣接する要素間の相対回転に摩擦抵抗を付与する第２摩擦板と、複数の板要素のうち静止円板側の板要素および静止円板間の相対回転を規制するように板要素および静止円板の一方に設ける第３案内溝並びに他方に設ける第３突起で構成される第３連結要素と、第１摩擦板および第２摩擦板を押圧または解放する切り替え機構とを備え、切り替え機構により第１摩擦板および第２摩擦板を押圧するときは、回転円板および静止円板間は、第３連結要素を介して相対回転を規制し、切り替え機構により第１摩擦板および第２摩擦板を解放するときは、回転円板および静止円板間は、第１連結要素、第２連結要素および第３連結要素を介して相対回転を規制している。そして、操舵角センサの故障時に、第３案内溝の両端に設置した検知センサで第３突起を検出することにより、検知センサで検知された方向に転舵用アクチュエータによって転舵輪を操舵している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２０２０６５６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、複数の板要素、摩擦板および複数の連結要素などを必要とするため、構造が複雑になるとともに、軸方向長さが大きくなる問題があった。逆に、複数の板要素、摩擦板、第１連結要素および第２連結要素を無視し、回転円板、静止円板、第３連結要素のみ着目すれば、軸方向長さが短くなる反面、回転円板および静止円板の間で１回転を超える回転が不可能になる。さらに静止円板に対する回転円板の回転力が、第３突起を介して検知センサに作用するため、検知センサが故障しないよう配慮が必要である。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、構造が簡単になるとともに、軸方向長さを短くした車両用操舵装置を提供する。第１検出部および第２検出部に係合部材の大きな力がかからないようにすることによって、第１検出部および第２検出部は、強度を必要としない安価なものを用いる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の車両用操舵装置は、操舵部品と一体に回転するステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに接続されて所定角度以下に制限する回転制限機構と、転舵輪を転舵させるための転舵用アクチュエータと、前記操舵部品の操舵角を検出するための操舵角検出手段と、前記操舵部品を一方向に操作しているときは、前記転舵輪を一方向に旋回させ、前記操舵部品を他方向に操作しているときは、前記転舵輪を他方向に旋回させるように、前記操舵角検出手段により検出される信号に基づいて前記転舵用アクチュエータを駆動制御する制御装置とを備え、操舵部品と転舵輪との間の機械的な連結が断たれた車両用操舵装置において、前記回転制限機構は、前記ステアリングシャフトと一体に回転する回転可能要素と、前記ステアリングシャフトの軸方向において前記回転可能要素と対向する回転不能要素と、前記回転可能要素および前記回転不能要素の前記軸方向の間に配置された係合部材とを有し、前記回転可能要素および前記回転不能要素の一方に径方向に直線形状の第１の溝が形成され、前記回転可能要素および前記回転不能要素の他方に、少なくとも１回転を超える前記所定角度に渡って螺旋形状の第２の溝が形成され、前記第１の溝および前記第２の溝の交差する箇所に前記係合部材を有し、前記係合部材が前記第２の溝の外径側のストローク端部にあることを検出する第１検出部と、前記係合部材が前記第２の溝の内径側のストローク端部にあることを検出する第２検出部とを有し、前記制御装置は、前記操舵角検出手段に異常が発生したときに、前記第１検出部で検出されたときは、前記転舵輪を一方向に旋回させ、前記第２検出部で検出されたときは、前記転舵輪を他方向に旋回させるように前記転舵用アクチュエータを駆動制御するフェールセーフ機能を有することを要旨としている。
【００１０】
請求項１によれば、第１の溝が径方向に直線形状に形成され、第２の溝が螺旋形状に形成されているので、回転可能要素および回転不能要素間の所定角度の相対回転を確保でき、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くできる。
【００１１】
請求項２の車両用操舵装置は、請求項１において、前記係合部材が、一対の係合玉であり、前記第１検出部が、前記一対の係合玉のうち外径側のストローク端部と反対側にある前記係合玉の径方向の動きを検出するものであり、前記第２検出部が、前記一対の係合玉のうち前記内径側のストローク端部と反対側にある係合玉の径方向の動きを検出するものであることを要旨としている。
【００１２】
請求項２によれば、第１の溝が径方向に直線形状に形成され、第２の溝が螺旋形状に形成されているので、回転可能要素および回転不能要素間の所定角度の相対回転を確保でき、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くできる。さらに、操舵角検出手段に異常が発生したときに、係合部材は、外径側および内径側のストローク端部と反対側にある係合玉の径方向の動きを検出するものであり、第１検出部および第２検出部に係合部材の大きな力がかからないので、第１検出部および第２検出部は、強度を必要としない安価なものを用いることができる。
【００１３】
請求項３の車両用操舵装置は、請求項２の前記第２の溝が、螺旋形状に形成した螺旋部と、前記螺旋部の外径側の一端に接続され、この一端の接線に対して傾斜した第１傾斜部と、前記螺旋部の内径側の他端に接続され、この他端の接線に対して傾斜した第２傾斜部とからなり、前記第１検出部が、前記螺旋部に対する前記第１傾斜部の傾斜方向と反対側で前記第１傾斜部に隣接して配置され、前記第２検出部が、前記螺旋部に対する前記第２傾斜部の傾斜方向と反対側で前記第２傾斜部に隣接して配置されていることを要旨としている。
【００１４】
請求項３によれば、第１の溝が径方向に直線形状に形成され、第２の溝が螺旋形状に形成されているので、回転可能要素および回転不能要素間の所定角度の相対回転を確保でき、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くできる。さらに、前記第１検出部は、前記螺旋部に対する前記第１傾斜部の傾斜方向と反対側で前記第１傾斜部に隣接して配置され、前記第２検出部は、前記螺旋部に対する前記第２傾斜部の傾斜方向と反対側で前記第２傾斜部に隣接して配置されているため、第１検出部および第２検出部に係合部材の大きな力がかからないので、第１検出部および第２検出部は、強度を必要としない安価なものを用いることができる。また、第１傾斜部によって第１検出部を確実に作動させることができ、第２傾斜部によって第２検出部を確実に作動させることができる。
【００１５】
さらに、請求項４に記載の発明は、前記第１検出部は、前記第１の溝および前記第２の溝の少なくとも一方の外径側のストローク端部に前記係合部材があるときに、前記係合部材を介して互いに導通する一対の第１導電部であり、前記第２検出部は、前記第１の溝および前記第２の溝の少なくとも他方の内径側のストローク端部に前記係合部材があるときに、前記係合部材を介して互いに導通する一対の第２導電部であることを要旨としている。
【００１６】
請求項４の発明によれば、第１の溝が径方向に直線形状に形成され、第２の溝が螺旋形状に形成されているので、回転可能要素および回転不能要素間の所定角度の相対回転を確保でき、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くできる。さらに係合部材が一対の第１導電部あるいは一対の第２導電部を繋ぐスイッチであり、一対の第１導電部および一対の第２導電部自体に可動のスイッチを持たないので、一対の第１導電部および一対の第２導電部に大きな力が作用しても壊れることがないし、構造が簡単になるので安価である。
【００１７】
さらに、請求項５に記載の発明は、前記一対の第１導電部の一方を前記第２の溝の前記外径側のストローク端部に設け、前記一対の第１導電部の他方を前記第１の溝の前記外径側のストロール端部に設け、しかも、前記一対の第１導電部は前記係合部材を挟んで前記回転可能要素の円周方向両側に配置し、前記一対の第２導電部の一方を前記第２の溝の前記内径側のストローク端部に設け、前記一対の第２導電部の他方を前記第１の溝の前記内径側のストローク端部に設け、しかも、前記一対の第１導電部は前記係合部材を挟んで前記回転可能要素の円周方向両側に配置したことを要旨としている。
【００１８】
請求項５の発明によれば、第１の溝が径方向に直線形状に形成され、第２の溝が螺旋形状に形成されているので、回転可能要素および回転不能要素間の所定角度の相対回転を確保でき、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くできる。さらに、一対の第１導電部および一対の第２導電部自体に可動のスイッチを持たないので、一対の第１導電部および一対の第２導電部に大きな力が作用しても壊れることがないし、構造が簡単になるので安価である。そして、一対の第１導電部あるいは一対の第２導電部を前記係合部材を挟んで前記回転可能要素の円周方向両側に配置したため、円周方向に力が作用しているときだけ前記係合部材を挟んで押さえることで確実に導通させることができる。
【００１９】
さらに、請求項６に記載の発明は、前記一対の第１導電部を前記第２の溝の前記外径側のストローク端部に設け、しかも、前記一対の第１導電部は前記係合部材を挟んで前記回転可能要素の円周方向一側にかつ前記第２の溝の中心線を挟んで前記回転可能要素の径方向両側に配置し、前記一対の第２導電部を前記第２の溝の前記内径側のストローク端部に設け、しかも、前記一対の第２導電部は前記係合部材を挟んで前記回転可能要素の円周方向一側にかつ前記第２の溝の中心線を挟んで前記回転可能要素の径方向両側に配置したことを要旨としている。
【００２０】
請求項６の発明によれば、第１の溝が径方向に直線形状に形成され、第２の溝が螺旋形状に形成されているので、回転可能要素および回転不能要素間の所定角度の相対回転を確保でき、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くできる。さらに係合部材が一対の第１導電部あるいは一対の第２導電部を繋ぐスイッチであり、一対の第１導電部および一対の第２導電部自体に可動のスイッチを持たないので、一対の第１導電部および一対の第２導電部に大きな力が作用しても壊れることがないし、構造が簡単になるので安価である。しかも、前記一対の第２導電部を前記係合部材を挟んで前記回転可能要素の円周方向一側にかつ前記第２の溝の中心線を挟んで前記回転可能要素の径方向両側に配置したため、一対の第１導電部および一対の第２導電部を前記回転可能要素に1つにまとめることができ、構造が簡単になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、構造が簡単になるとともに、回転可能要素および回転不能要素間で１回転を超える相対回転を許容した車両用操舵装置を提供できる。静止円板に対する回転円板の回転力が、第１検出部および第２検出部に作用しても、第１検出部および第２検出部が故障する恐れがない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転制限機構が適用された車両用操舵装置の概略構成を示す模式図。
【図２】本発明の第一実施形態に係る回転制限機構の分解斜視図。
【図３】本発明の第一実施形態に係る回転制限機構の第２プレートの平面図。
【図４】本発明の第一実施形態に係る図３のＺ−Ｚ線断面図。
【図５】本発明の第一実施形態に係る回転制限機構の左旋回状態図。
【図６】本発明の第一実施形態に係る左旋回端での検出部の非動作状態図。
【図７】本発明の第一実施形態に係る左旋回端での検出部の動作状態図。
【図８】本発明の第一実施形態に係る回転制限機構の右旋回状態図。
【図９】本発明の第一実施形態に係る右旋回端での検出部の非動作状態図。
【図１０】本発明の第一実施形態に係る右旋回端での検出部の動作状態図。
【図１１】本発明の第一実施形態に係る転舵制御の流れを示すフローチャート。
【図１２】本発明の第二実施形態に係る回転制限機構の分解斜視図。
【図１３】本発明の第二実施形態に係る回転制限機構の第１プレートの平面図。
【図１４】本発明の第二実施形態に係る回転制限機構の第２プレートの平面図。
【図１５】本発明の第二実施形態に係る左旋回状態の図１３のＴ−Ｔ線断面図。
【図１６】本発明の第二実施形態に係る右旋回状態の図１３のＴ−Ｔ線断面図。
【図１７】本発明の第三実施形態に係る回転制限機構の第１プレートの平面図。
【図１８】本発明の第三実施形態に係る回転制限機構の第２プレートの平面図。
【図１９】本発明の第三実施形態に係る左旋回状態の図１８のＦ−Ｆ線断面図。
【図２０】本発明の第三実施形態に係る右旋回状態の図１８のＦ−Ｆ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の第一実施形態を図１を参照しつつ説明する。図１は本発明の第一実施形態に係る回転制限機構が適用された車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。
【００２４】
車両用操舵装置１は、運転手によって回転操作される操舵部品２を取り付けた操作機構１０と、転舵輪３を転舵する転舵アクチュエータ５３を有する転舵機構５０と、および転舵アクチュエータ５３を制御する制御装置７０とを有する。また、車両用操舵装置１は、操作機構１０と転舵機構５０の機械的な連結が解除されたステアバイワイヤとしての構成を有する。
【００２５】
操作機構１０は、操舵部品２を一端に取り付けたステアリングシャフト１１と、ステアリングシャフト１１に操舵反力を付与する反力アクチュエータ１２と、ステアリングシャフト１１の操舵角を検出する操舵角センサ１３と、ステアリングシャフト１１に作用する操舵トルクを検出するトルクセンサ１４と、操舵部品２の操舵角度を制限する回転制限機構２０とを有する。
【００２６】
ステアリングシャフト１１は、その一端に操舵部品２に接続されて、操舵部品２と一体に回転するようになっている。
【００２７】
反力アクチュエータ１２は、電動モータを有し、ステアリングシャフト１１において操舵部品２側とは反対側の端部に接続されている。そして、反力アクチュエータ１２は、電動モータの出力軸の回転トルクを、路面等から転舵輪３に伝達される操舵反力としてステアリングシャフト１１を介して操舵部品２に付与するようになっている。
【００２８】
操舵角センサ１３は、ステアリングシャフト１１上に設けられて、ステアリングシャフト１１の操舵角を検出し、操舵角に応じた信号（以下、「舵角信号」）を制御装置７０に出力する機能を有する。
【００２９】
トルクセンサ１４は、ステアリングシャフト１１上に設けられて、操舵角センサ１３よりも操舵部品２とは反対側に位置している。トルクセンサ１４は、操舵トルクを検出し、操舵トルクに応じた信号（以下、「トルク信号」）を制御装置７０に出力する機能を有する。
【００３０】
回転制限機構２０は、ステアリングシャフト１１上に設けられて、トルクセンサ１４と反力アクチュエータ１２との間に位置している。回転制限機構２０は、操舵部品２の回転操作による操舵角が１６２０度（４．５回転）以下となるように機械的に制限する機能を有する。
【００３１】
回転制限機構２０には、後述する回転制限機構２０を構成する一対の係合部材（以下、一対のガイド球）２１ａ、２１ｂにより、回転操作方向を検出する第１検出部４７、第２検出部４８が設けられ、操舵部品２の回転操作方向を検出して、制御装置７０に出力する機能を有する。
【００３２】
転舵機構５０は、ラックシャフト５１と、ラックシャフト５１の両端に連結した２個のタイロッド５２と、ラックシャフト５１をパワーアシストする転舵アクチュエータ５３と、およびラックシャフト５１の位置から転舵角を検出する転舵角センサ５４とを有する。転舵機構５０は、操舵部品２の回転操作を操舵角センサ１３で検出して転舵アクチュエータ５３を作動させ、車両の転舵輪３の転舵角を変更する機能を有する。
【００３３】
転舵アクチュエータ５３は、ラックシャフト５１の外周に設けられた図略の転舵モータおよびボールねじ機構を有し、ボールねじ機構によって転舵モータの回転をラックシャフト５１の往復動に変換する機能を有する。
【００３４】
制御装置７０は、車速センサ４が検出する車両の走行速度の信号（以下、「車速信号」）および操舵角センサ１３が検出する転舵角信号に基づいて転舵アクチュエータ５３の駆動を制御する機能を有する。
【００３５】
また、制御装置７０は、車速センサ４が検出する車速信号および操舵角センサ１３が検出する転舵角信号に基づいて操舵部品２が回転操作された方向とは逆方向となる操舵反力が操舵部品２に付与されるように反力アクチュエータ１２の駆動を制御する機能を有する。
【００３６】
図２〜図４を参照して、本発明の第一実施形態に係る回転制限機構２０の詳細な構成について説明する。
【００３７】
図２に示すように、回転制限機構２０は、回転可能要素としての第１プレート３０と、回転不能要素としての第２プレート４０と、一対のガイド球２１ａ、２１ｂと、および第１検出部４７，第２検出部４８とを有する。第１プレート３０および第２プレート４０がステアリングシャフト１１の軸方向において互いに対向し、一対のガイド球２１ａ、２１ｂが第１プレート３０と第２プレート４０との間に位置する。回転制限機構２０は、第１プレート３０がステアリングシャフト１１と一体に回転し、第２プレート４０がステアリングシャフト１１の回転に対して回転しない構成を有する。なお、一対のガイド球２１ａ，２１ｂは、球形状に形成されている。
【００３８】
第１プレート３０は、プレート本体３１を有する。プレート本体３１は、平板状の円盤として形成されて、中央部分に板厚方向に貫通孔３２が形成され、この貫通孔３２においてステアリングシャフト１１を圧入固定している。プレート本体３１にステアリングシャフト１１の径方向に直線形状に第１の溝３３が形成されている。また、第１の溝３３は、ステアリングシャフト１１の径方向と直交する断面形状として、第２プレート４０と対向する対向面３１Ａから凹む半円形状を有している。
【００３９】
第２プレート４０は、図３に示すように、プレート本体４１を有する。プレート本体４１は、第１プレート３０のプレート本体３１の外径と等しい平板状の円盤として形成されている。プレート本体４１の中央部分に板厚方向に貫通孔４２が形成され、貫通孔４２の内径は、ステアリングシャフト１１の外径よりも僅かに大きく、この貫通孔４２にステアリングシャフト１１が挿入されている。
【００４０】
プレート本体４１に螺旋形状に第２の溝４３が形成されている。第２の溝４３は、ステアリングシャフト１１の径方向の断面形状として、第１プレート３０と対向する対向面４１ａから凹む半円形状を有している。（図４参照）。第２の溝４３は、螺旋形状に形成した螺旋部４３ａと、螺旋部４３ａの外径側の一端４５に接続され、この一端の接線に対して角度αだけ傾斜した第１傾斜部４５ａと、螺旋部４３ａの内径側の他端４４に接続され、この他端の接線に対して角度αだけ傾斜した第２傾斜部４４ａとからなる。螺旋部４３ａの一端４５および螺旋部４３ａの他端は、プレート本体４１の回転中心を中心とする円の接線方向に形成されている。つまり、一端４５あるいは他端４４において、プレート本体４１の回転中心を中心とする円の接線方向に対し、第１傾斜部４５ａおよび第２傾斜部４４ａは、角度αだけ傾斜している。螺旋部４３ａの大半は、プレート本体４１の回転中心を中心とする円の接線方向に対し、角度βだけ傾斜し、この角度が一端４５あるいは他端４４に向かうにつれて、減少し、一端４５あるいは他端４４で角度がゼロとなる。（図６、図９参照）
【００４１】
第１傾斜部４５ａおよび第２傾斜部４４ａは、１．７個分のガイド球２１ａ、２１ｂを収容する長さを有する。０．３個分のガイド球２１ａ、２１ｂは、螺旋部４３ａへはみ出す。螺旋部４３ａは、貫通孔４２の周囲を４．５回巻き回された形状を有する。すなわち螺旋部４３ａの外径側の一端４５から内径側の他端４４までの長さは、操舵部品２の操舵角の１６２０度分に相当する。２個のガイド球２１ａ、２１ｂを使用するため、螺旋部４３ａでの第２プレート４０の回転ストロークは、１６２０度に対し、２個のガイド球２１ａ、２１ｂ分だけ減少する。しかし、第１傾斜部４５ａおよび第２傾斜部４４ａの長さを、１．７個分のガイド球２１ａ、２１ｂを収容できる長さにすることによって、第２の溝４３での第２プレート４０の回転ストロークは、１６２０度に対し、０．４個のガイド球２１ａ、２１ｂ分だけ増加、すなわち約４度分だけ増加する。
【００４２】
第１検出部４７，第２検出部４８の構成について図６および図９を利用して説明する。第１検出部４７は、螺旋部４３ａに対する第１傾斜部４５ａの傾斜方向と反対側で第１傾斜部４５ａに隣接して配置され、第２検出部４８は、螺旋部４３ａに対する第２傾斜部４４ａの傾斜方向と反対側で第２傾斜部４４ａに隣接して配置されている。
【００４３】
第１検出部４７は、固定接点４７ａ、可動接点部４７ｂ、弾性部材４７ｄ、支持部材４７ｃを有している。プレート本体４１には、第１傾斜部４５ａから外径方向（プレート本体４１の回転中心を中心とする外径方向）にガイド穴４１ｂが形成されている。ガイド穴４１ｂによって支持部材４７ｃがプレート本体４１の外径方向に可動可能に案内支持され、支持部材４７ｃの第１傾斜部４５ａと反対側の端面に可動接点４７ｂを固定し、ガイド穴４１ｂの底部および支持部材４７ｃ間に弾性部材４７ｄを介挿し、ガイド穴４１ｂの底部に固定接点４７ａを固定する。こうすることによって固定接点４７ａが、可動接点部４７ｂに対して径方向にｍだけ離間して配置される。固定接点４７ａ、可動接点４７ｂから信号を送信するためそれぞれ制御装置７０へ配線され、通常は固定接点４７ａと可動接点４７ｂは離間しているが、後述する一対のガイド球２１ａ、２１ｂの径方向移動により、支持部材４７ｃが径方向に移動することで、可動接点４７ｂが固定接点４７ａと接触して信号を制御装置７０へ送信する機能を有する。
【００４４】
第１検出部４７は螺旋部４３ａの外径側の一端４５の接線に対して角度αだけ傾斜した第１傾斜部４５ａと反対側に配置されていることで、操舵部品２の回転方向に伴って移動する一対のガイド球２１ａ、２１ｂが移動する方向からずれているため、操舵部品２の力が直接付加されない配置となっている。
【００４５】
さらに、操舵部品２の力が大きく付加された場合は、螺旋部４３ａの外径側の一端４５では、螺旋部４３ａの外径側の一端４５の接線に対して角度αだけ傾斜した第１傾斜部４５ａのため、ガイド球２１ａおよびガイド球２１ｂの接触点Ａと、ガイド球２１ｂの中心Ｃとを結ぶ線が、プレート本体４１の回転中心を中心とする円の接線に対し内径方向に角度αだけ傾斜している。この結果、第１の溝３３とガイド球２１ｂとの接触点Ｂにかかるプレート本体４１の回転中心を中心とする円の接線方向の力があり、この力の外径方向の分力が発生し、ガイド球２１ｂが外径方向に移動するようになっている。ガイド球２１ｂの移動量は、第２傾斜部４５ａの角度αと弾性部材４７ｄの弾性力により調節されて可動接点４７ｂと固定接点４７ａの距離ｍ以上になるように構成されている。これにより第１検出部４７が信号を制御装置７０へ送信する機能を有する。
【００４６】
第２検出部４８は、固定接点４８ａ、可動接点４８ｂ、弾性部材４８ｄ、支持部材４８ｃを有している。プレート本体４１には、第２傾斜部４４ａから外径方向（プレート本体４１の回転中心を中心とする外径方向）にガイド穴４１ｃが形成されている。ガイド穴４１ｃによって支持部材４８ｃがプレート本体４１の外径方向に可動可能に案内支持され、支持部材４８ｃの第２傾斜部４４ａと反対側の端面に可動接点４８ｂを固定し、ガイド穴４１ｃの底部および支持部材４８ｃ間に弾性部材４８ｄを介挿し、ガイド穴４１ｃの底部に固定接点４８ａを固定する。こうすることによって固定接点４８ａが、可動接点４８ｂに対して径方向にｍだけ離間して配置される。固定接点４８ａ、可動接点４８ｂから信号を送信するためそれぞれ制御装置７０へ配線され、通常は固定接点４８ａと可動接点４８ｂは離間しているが、後述する一対のガイド球２１ａ、２１ｂの径方向移動により、支持部材４８ｃが径方向に移動することで、可動接点４８ｂが固定接点４８ａと接触して信号を制御装置７０へ送信する機能を有する。
【００４７】
第２検出部４８は螺旋部４３ａの外径側の他端４４の接線に対して角度αだけ傾斜した第２傾斜部４４ａと反対側に配置されていることで、操舵部品２の回転方向に伴って移動する一対のガイド球２１ａ、２１ｂが移動する方向からずれているため、操舵部品２の力が直接負荷されない配置となっている。
【００４８】
さらに、操舵部品２の力が大きく付加された場合は、螺旋部４３ａの外径側の他端４４では、螺旋部４３ａの外径側の他端４４の接線に対して角度αだけ傾斜した第２傾斜部４４ａのため、ガイド球２１ａおよびガイド球２１ｂの接触点Ｄと、ガイド球２１ｂの中心Ｆとを結ぶ線が、プレート本体４１の回転中心を中心とする円の接線に対し内径方向に角度αだけ傾斜している。この結果、第１の溝３３とガイド球２１ａとの接触点Ｅにかかるプレート本体４１の回転中心を中心とする円の接線方向の力があり、この力の外径方向の分力が発生し、ガイド球２１ａが内径方向に移動するようになっている。ガイド球２１ａの移動量は、第２傾斜部４４ａの角度αと弾性部材４８ｄの弾性力により調節されて可動接点４８ｂと固定接点４８ａの距離ｍ以上になるように構成されている。これにより第２検出部４８が信号を制御装置７０へ送信する機能を有する。
【００４９】
図５を参照して、通常の回転制限機構２０の動作について説明する。
操舵部品２（図１参照）が回転操作されるとき、第１プレート３０（図２参照）がステアリングシャフト１１と一体となって、第２プレート４０に対して回転する。一対のガイド球２１ａ、２１ｂは、第１プレート３０の回転にともない第１の溝３３（図２参照）によりステアリングシャフト１１の周方向に押される。このため、一対のガイド球２１ａ、２１ｂは、第２プレート４０の第２の溝４３に沿って移動するとともに、第１プレート３０の第１の溝３３に沿ってステアリングシャフト１１の径方向に移動する。
【００５０】
図３に示すように、操舵部品２が中立位置すなわち操舵部品２の回転操作量が「０」のとき、一対のガイド球２１ａ、２１ｂは、図中の実線により示されるように、第２プレート４０の径方向の中間位置に位置している。このため、操舵部品２は、回転制限機構２０により中立位置から右旋回方向に８１２度（２．２６回転）以下、および中立位置から左旋回方向に８１２度（２．２６回転）以下の回転操作量に制限される。
【００５１】
図５に示すように、操舵部品２が中立位置から左旋回方向に回転操作されるとき、すなわち操舵部品２が反時計回り方向に回転操作されるとき、一対のガイド球２１ａ、２１ｂは、各プレート３０，４０の外径側に向けて移動する。そして、図中の破線により示されるように、ガイド球２１ａが第２の溝４３の外径側の一端４５、すなわち第１傾斜部４５ａの一端と接触することにより一対のガイド球２１ａ、２１ｂの移動が制限される（図６）。これにより、第１プレート３０が第２プレート４０に対して反時計回り方向に回転することが制限され、すなわち、操舵部品２の反時計回り方向への回転が制限される。
【００５２】
一方、操舵部品２が中立位置から右旋回方向に回転操作されるとき、すなわち操舵部品２が時計回り方向に回転操作されるとき、一対のガイド球２１ａ、２１ｂは、各プレート３０，４０の内径側に向けて移動する。そして、図中の破線により示されるように、ガイド球２１ｂが第２の溝４３の内径側の他端４４、すなわち第２傾斜部４４ａの一端と接触することにより一対のガイド球２１ａ、２１ｂの移動が制限される（図９）。これにより、第１プレート３０が第２プレート４０に対して時計回り方向に回転することが制限され、すなわち、操舵部品２の時計回り方向への回転が制限される。
【００５３】
次に、操舵角センサ１３の故障時の回転制限機構２０、第１検出部４７および第２検出部４８の動作について説明する。
【００５４】
ガイド球２１ａが第２の溝４３の外径側の一端４５、すなわち第１傾斜部４５ａの一端と接触した図６に示す状態から、操舵部品２が左旋回方向に回転操作されると、ガイド球２１ｂが外径方向に移動し、可動接点４７ｂが距離ｍだけ移動することで、固定接点４７ａと接触して信号を制御装置７０へ送信する（図７）。制御装置７０が左操舵を検出する。また、ガイド球２１ｂが第２の溝４３の内径側の他端４４、すなわち第２傾斜部４４ａの一端と接触した図９に示す状態から、操舵部品２が右旋回方向に回転操作されると、ガイド球２１ａが内径方向に移動し、可動接点４８ｂが距離ｍだけ移動することで、固定接点４７ａと接触して信号を制御装置７０へ送信する（図１０）。制御装置７０が右操舵を検出する。
【００５５】
次いで、図１１の本発明の第一実施形態に係る転舵制御の流れを示すフローチャートを参照して制御装置７０の主たる制御の流れを説明する。システムが作動すると、まず、ステップＳ１において、各種センサからの信号を入力し、ステップＳ２において、操舵角センサ１３の信号に基づいて故障（操舵角センサ１３の異常）が発生しているか否かを判定する。
【００５６】
故障が発生していない場合（ステップＳ２においてＮＯの場合）には、通常モードに移行する。通常モードでは、ステップＳ３で操舵角センサ１３により検出された操舵角に基いて、転舵アクチュエータ５３を駆動制御（転舵制御）する。
故障が発生している場合（ステップＳ２においてＹＥＳの場合）には、故障モードに移行する。故障モードでは、ステップＳ５において、第１検出部４７がオンになっているかを検出する。第１検出部４７がオンになっている場合は、ステップＳ６において、一対の第１検出部４７により検出された操舵方向に基づいて、その第１検出部４７がオンになっている間、転舵アクチュエータ５３を対応する転舵方向へ駆動するように駆動制御（転舵制御）する。
第１検出部４７がオフになると、ステップＳ７において、第２検出部４８がオンになっているかを検出する。第２検出部４８がオンになっている場合は、ステップＳ８において、第２検出部４８により検出された操舵方向に基づいて、その第２検出部４８がオンになっている間、転舵アクチュエータ５３を対応する転舵方向へ駆動するように駆動制御（転舵制御）する。
第２検出部４８がオフになると、ステップＳへもどりステップＳ５〜Ｓ９のこれらの操作を繰り返す。
【００５７】
本実施の形態によれば、操舵角センサ１３に異常が発生した故障時に、操舵部品２を一方向に旋回させ、第１検出部４７で検出されたときは、転舵アクチュエータ５３によって転舵輪３を一方向に旋回させ、操舵部品２を他方向に旋回させ、第２検出部４８で検出されたときは、転舵アクチュエータ５３によって転舵輪３を他方向に旋回させるため、故障時にフェールセーフ機能として確実に機能することができる。
【００５８】
また、螺旋部に対する第１傾斜部４５ａの傾斜方向と反対側で第１傾斜部４５ａに隣接して配置された第１検出部４７と、螺旋部に対する第２傾斜部４４ａの傾斜方向と反対側で第２傾斜部４４ａに隣接して配置された第２検出部４８を、操舵部品２の回転操作量を所定角度以下に制限する回転制限機構２０の第２の溝４３の螺旋形状延長上の端部の力のかかる方向からはずしたため、第１検出部４７および第２検出部４８に一対のガイド球２１ａ，２１ｂの大きな力がかからず、頑強な第１検出部４７、第２検出部４８の必要がなく、安価とすることができる。
【００５９】
さらに一対の第１検出部４７、第２検出部４８として、例えばオンオフ式の安価なセンサやスイッチを用いることができる。第１検出部４７がオンになっていない場合はステップＳ７において、第２検出部４８がオンになっているかを検出する。第２検出部４８により操舵部品２の左回転方向を検出する。その場合は次いで、ステップＳ８において、第２検出部４８により検出された操舵方向に基づいて、その第２検出部４８がオンになっている間、転舵アクチュエータ５３を対応する転舵方向へ駆動するように駆動制御（転舵制御）する。
第２検出部４８がオンになっていない場合はステップＳ９でステップＳへもどりＳ５〜Ｓ９のこれらの操作を繰り返す。
そして、ステップＳ７において、第２検出部４８がオンになっている限り、転舵アクチュエータ５３を対応する右転舵方向へ駆動するように駆動制御（転舵制御）し、ステップＳ８において第２検出部４８がオンになっている限り、転舵アクチュエータ５３を対応する左転舵方向へ駆動するように駆動制御（転舵制御）する。
【００６０】
本構成によれば、第一実施形態に係る車両用操舵装置１は、以下の効果を奏する。回転制限機構２０の第１の溝３３が径方向に直線形状に形成され、第２の溝４３が螺旋形状に形成されているので、回転可能要素としての第１プレート３０および回転不能要素としての第２プレート４０間の３６０度以上の所定角度の相対回転を確保でき、構造が簡単になるとともに軸方向の長さを短くできる。
【００６１】
さらに、操舵角検出手段に異常が発生したときに、係合部材としての一対のガイド球２１ａ、２１ｂは、外径側および内径側のストローク端部と反対側にあるガイド球２１ｂの径方向の動きを検出するものであり、第１検出部４７および第２検出部４８に一対のガイド球２１ａ、２１ｂの大きな力がかからないので、第１検出部４７および第２検出部４８は、強度を必要としない安価なものを用いることができる。
【００６２】
また、第１検出部４７は、螺旋部に対する第１傾斜部４５ａの傾斜方向と反対側で前記第１傾斜部４５ａに隣接して配置され、第２検出部４８は、螺旋部に対する第２傾斜部４４ａの傾斜方向と反対側で前記第２傾斜部４４ａに隣接して配置されているため、第１検出部４７および第２検出部４８に一対のガイド球２１ａ、２１ｂの大きな力がかからないので、第１検出部４７および第２検出部４８は、強度を必要としない安価なものを用いることができる。さらに、第１傾斜部によって第１検出部４７を確実に作動させることができ、第２傾斜部によって第２検出部４８を確実に作動させることができる。
【００６３】
第二実施形態について、図１、図１１〜図１６を参照して説明する。回転制限機構２０は、回転可能要素としての第１プレート３０の第１の溝３３の外径部と回転不能要素としての第２プレート４０の第２の溝４３の外径部に第１検出部１００の一対の第１導電部１３７、１４７を設け、第１プレート３０の第１の溝３３の内径部と、第２プレート４０の第２の溝４３の内径部に第２検出部１１０の一対の第２導電部１３８，１４８を設けている。その他の構成は、第一実施形態と同じところは、同じ番号を付して説明は省略する。
【００６４】
図１２に示すように、回転制限機構２０は、第一実施形態と同じように、回転可能要素としての第１プレート３０と、回転不能要素としての第２プレート４０と、ガイド球２１と、および第１検出部１００，第２検出部１１０とを有している。第一実施形態では、第１プレート３０および第２プレート４０間に一対のガイド球２１ａおよび２１ｂを配置したが、第二実施形態では、一つのガイド球２１を配置している。
【００６５】
第１プレート３０は、図１３に示すように、第一実施形態と基本的な構成は同じであり、第一実施形態では、プレート本体３１に第１検出部４７、第２検出部４８は備えてなかったが、第二実施形態では、プレート本体３１に形成されている第１の溝３３の外径側に第１検出部１００を、内径側に第２検出部１１０を備えている。
【００６６】
第２プレート４０は、図１４に示すように、第一実施形態と基本的な構成は同じであり、第一実施形態では、第２の溝４３を、螺旋形状に形成した螺旋部４３ａと、螺旋部４３ａの両端に設けた傾斜部４４ａおよび４５ａとから構成したが、第二実施形態では、第２の溝４３を、螺旋形状に形成した螺旋部４３ａのみで構成した。また、第一実施形態では、第１検出部４７および第２検出部４８を傾斜部４４ａおよび４５ａに設けたが、第二実施形態では、螺旋形状に形成した螺旋部４３ａの外径側の一端４５に第１検出部１００を、内径側の他端４４に第２検出部１１０を備えている。
【００６７】
第１検出部１００，第２検出部１１０の構成について図１３乃至図１６を利用して説明する。第１検出部１００は、第１プレート３０の第１の溝３３と第２プレート４０の第２の溝４３の外径部に配置され、第２検出部１１０は、第１プレート３０の第１の溝３３と第２プレート４０の第２の溝４３の内径部に配置されている。
【００６８】
第１検出部１００は、第１プレート３０の第１の溝３３の外径側の一端３４に固定された直線側の第１導電部１３７と、第１プレート３０および直線側の第１導電部１３７間を絶縁する絶縁部１３６と、第２プレート４０の第２の溝４３の外径側の一端４５に固定された螺旋側の第１導電部１４７と、第２プレート４０および螺旋側の第１導電部１４７間を絶縁する絶縁部１４６とを有している。
【００６９】
直線側の第１導電部１３７は導通性のよい銅製で形成されており、第１プレート３０の第１の溝３３の外径側の一端３４の一部に露出して固定されている。絶縁部１３６は導通性のないセラミックやプラスチックで形成され、第１導電部１３７を内蔵して、第１プレート３０と絶縁するように第１プレート３０のプレート本体３１の外径部に形成された取り付け穴３１ｂに装着されている。そして、止め部材１５１で移動しないように取り付け穴３１ｂに固定され、外側から固定部材１５０でプレート本体３１に圧入固定されている。
【００７０】
螺旋側の第１導電部１４７は導通性のよい銅製で作製されており、第２プレート４０の第２の溝４３の外径側の他端４４の４分の１の球形状の一部に露出さして固定されている。
絶縁部１４６は導通性のないセラミックやプラスチックで形成され、螺旋側の第１導電部１４７を内蔵して、第２プレート４０と絶縁するように第２プレート４０のプレート本体４１の外径部に形成された取り付け穴４１ｂに装着されている。そして、止め部材１７１で移動しないように取り付け穴４１ｂに固定され、外側から固定部材１７０でプレート本体４１に圧入固定されている。
【００７１】
通常は直線側の第１導電部１３７と螺旋側の第１導電部１４７は離間しているが、ガイド球２１の径方向外側への移動により、直線側の第１導電部１３７と螺旋側の第１導電部１４７がガイド球２１を介して導通して、信号を制御装置７０へ送信する機能を有する。
【００７２】
第２検出部１１０は、第１プレート３０の第１の溝３３の内径側の他端３５に固定された直線側の第２導電部１３８と、第１プレート３０および直線側の第２導電部１３８間を絶縁する絶縁部１３９と、第２プレート４０の第２の溝４３の内径側の他端４４に固定された螺旋側の第２導電部１４８と、第２プレート４０および螺旋側の第２導電部１４８間を絶縁する絶縁部１４９とを有している。
【００７３】
直線側の第２導電部１３８は導通性のよい銅製で形成されており、第１プレート３０の第１の溝３３の内径側の他端３５の一部に露出して固定されている。絶縁部１３９は導通性のないセラミックやプラスチックで形成され、第２導電部１３８を内蔵して、第１プレート３０と絶縁するように第１プレート３０のプレート本体３１の貫通孔３２の内径部に形成された取り付け穴３１ｃに装着されている。そして、止め部材１６１で移動しないように取り付け穴３１ｃに固定され、外側から固定部材１６０でプレート本体３１に圧入固定されている。
【００７４】
他方の第２導電部１４８は導通性のよい銅製で作製されており、第２プレート４０の第２の溝４３の内径側の他端４４の４分の１の球形状の一部に露出して固定されている。絶縁部１４９は導通性のないセラミックやプラスチックで形成され、他方の第２導電部１４８を内蔵して、第２プレート４０と絶縁するように第２プレート４０のプレート本体４１の貫通穴４２の内径部に形成された取り付け穴４１ｃに装着されている。そして、止め部材１８１で移動しないように取り付け穴４１ｃに固定され、外側から固定部材１８０でプレート本体４１に圧入固定されている。
【００７５】
通常は直線側の第２導電部１３８と螺旋側の第２導電部１４８は離間しているが、ガイド球２１の径方向内側への移動により、直線側の第２導電部１３８と螺旋側の第２導電部１４８がガイド球２１を介して導通して、信号を制御装置７０へ送信する機能を有する。
直線側の第１導電部１３７と螺旋側の第１導電部１４７がガイド球２１を介して導通して、信号を制御装置７０へ送信する機能を有する。
【００７６】
次に、操舵角センサ１３の故障時の回転制限機構２０、第１検出部１００および第２検出部１１０の動作について図１５および図１６を使用して説明する。
【００７７】
操舵部品２が左旋回方向に回転操作されると、ガイド球２１が外径方向に移動し、ガイド球２１が第１の溝３３の外径側の一端３４および第２の溝４３の外径側の一端４５に移動する。そして、直線側の第１導電部１３７および螺旋側の第１導電部１４７とがガイド球２１を挟む。そして、操舵部品２が左旋回方向に回転操作され、ガイド球２１に力が作用している間、直線側の第１導電部１３７と螺旋側の第１導電部１４７がガイド球２１を介して導通して、信号を制御装置７０へ送信する。制御装置７０が左操舵を検出する。
【００７８】
操舵部品２が右旋回方向に回転操作されると、ガイド球２１が内径方向に移動し、ガイド球２１が第１の溝３３の内径側の他端３５および第２の溝４３の内径側の他端４５に移動する。そして、直線側の第２導電部１３８および螺旋側の第２導電部１４８とがガイド球２１を挟む。そして、操舵部品２が右旋回方向に回転操作され、ガイド球２１に円周方向の力が作用している間、直線側の第２導電部１３８と螺旋側の第２導電部１４８がガイド球２１を介して導通して、信号を制御装置７０へ送信する。制御装置７０が右操舵を検出する。
【００７９】
次いで、第一実施形態で説明したように、第一実施形態でも、図１１の本発明の第一実施形態に係る転舵制御の流れを示すフローチャートに従って動作する。
【００８０】
本実施の形態によれば、操舵角センサ１３に異常が発生した故障時に、操舵部品２を一方向に旋回させ、第１検出部１００で検出されたときは、転舵アクチュエータ５３によって転舵輪３を一方向に旋回させ、操舵部品２を他方向に旋回させ、第２検出部１１０で検出されたときは、転舵アクチュエータ５３によって転舵輪３を他方向に旋回させるため、故障時にフェールセーフ機能として確実に機能することができる。
【００８１】
さらに、第二実施形態によれば、一対の第１導電部１３７、１４７および一対の第２導電部１３８、１４８自体に可動のスイッチを持たないので、一対の第１導電部１３７、１４７および一対の第２導電部１３８、１４８に大きな力が作用しても壊れることがないし、構造が簡単になるので安価である。そして、一対の第１導電部１３７、１４７あるいは一対の第２導電部１３８、１４８をガイド球２１を挟んで第１プレート３０および第２プレート４０の円周方向両側に配置したため、円周方向に力が作用しているときだけガイド球２１を挟んで確実に導通させることができる。
【００８２】
次に、第三実施形態について、図１、図１１、図１７〜図２２を参照して説明する。回転制限機構２０は、回転不能要素としての第２プレート４０の第２の溝４３の外径部の一端４５に第１検出部２００の一対の第１導電部２４７ａ、２４７ｂおよび内径部の他端４４に第２検出部２１０の一対の第２導電部２４８ａ、２４８ｂを設けている。その他の構成は、第一実施形態および第二実施形態と同じところは、同じ番号を付して説明は省略する。
【００８３】
第１プレート３０は、図１７に示すように、第一実施形態と基本的な構成は同じであり、第二実施形態で備えていた第１の溝の外径側の第１検出部１００、内径側の第２検出部１１０は備えていない。
【００８４】
第２プレート４０は、図１８に示すように、第一実施形態および第二実施形態と基本的な構成は同じであり、第三実施形態では、第二実施形態と同じように、螺旋形状に形成した螺旋部４３ａの外径側の一端４５に第１検出部１００を、内径側の他端４４に第２検出部１１０を備えている。
【００８５】
第１検出部２００，第２検出部２１０の構成について図１８乃至図２０を利用して説明する。第１検出部２００は、第２プレート４０の第２の溝４３の外径部に配置され、第２検出部２１０は、第２プレート４０の第２の溝４３の内径部に配置されている。
【００８６】
第１検出部２００は、図１８に示すように、第２プレート４０の第２の溝４３の外径側の一端４５に固定された一方の第１導電部２４７ａと、第２プレート４０の第２の溝４３の外径側の他端４４に固定された他方の第１導電部２４７ｂと、第２プレート４０および一方の第１導電部２４７ａ、他方の第１導電部２４７ｂ間を絶縁する絶縁部２４６とを有している。
【００８７】
一方の第１導電部２４７ａと他方の第１導電部２４７ｂは導通性のよい銅製で作製されており、第２プレート４０の第２の溝４３の外径側の一端４５に第２の溝４３の中心線を挟んで径方向両側に配置し、第２の溝４３の内径側の他端４４の４分の１の球形状の一部に露出して固定されている。絶縁部２４６は導通性のないセラミックやプラスチックで形成され、一方の第１導電部２４７ａと他方の第１導電部２４７ｂを内蔵して、第２プレート４０と絶縁するように第２プレート４０のプレート本体４１の外径部に形成された取り付け穴４１ｂに装着されている。そして、止め部材２７１で移動しないように取り付け穴４１ｂに固定され、外側から固定部材２７０でプレート本体４１に圧入固定されている。
【００８８】
通常は一方の第１導電部２４７ａと他方の第１導電部２４７ｂは離間しているが、ガイド球２１の径方向外側への移動により、一方の第１導電部２４７ａと他方の第１導電部２４７ｂがガイド球２１を介して導通して、信号を制御装置７０へ送信する機能を有する。
【００８９】
第２検出部２１０は、図１８に示すように、第２プレート４０の第２の溝４３の内径側の他端４４に固定された一方の第２導電部２４８ａと、他方の第２導電部２４８ｂと、第２プレート４０および一方の第２導電部２４８ａと、他方の第２導電部２４８ｂを絶縁する絶縁部２４９とを有している。
【００９０】
一方の第１導電部２４８ａと他方の第１導電部２４８ｂは導通性のよい銅製で作製されており、第２プレート４０の第２の溝４３の内径側の他端４４に第２の溝４３の中心線を挟んで径方向両側に配置し、第２の溝４３の内径側の他端４４の４分の１の球形状の一部に露出して固定されている。絶縁部２４９は導通性のないセラミックやプラスチックで形成され、一方の第１導電部２４８ａと他方の第１導電部２４８ｂを内蔵して、第２プレート４０と絶縁するように第２プレート４０のプレート本体４１の貫通孔４２の内径部に形成された取り付け穴４１ｃに装着されている。そして、止め部材２８１で移動しないように取り付け穴４１ｃに固定され、外側から固定部材２８０でプレート本体４１に圧入固定されている。
【００９１】
通常は一方の第２導電部２４８ａと他方の第２導電部２４８ｂは離間しているが、ガイド球２１の径方向内側への移動により、一方の第２導電部２４８ａと他方の第２導電部２４８ｂがガイド球２１を介して導通して、信号を制御装置７０へ送信する機能を有する。
【００９２】
次に、操舵角センサ１３の故障時の回転制限機構２０、第１検出部２００および第２検出部２１０の動作について図１９および図２０を使用して説明する。
【００９３】
操舵部品２が左旋回方向に回転操作されると、ガイド球２１が外径方向に移動し、ガイド球２１が第１の溝３３の外径側の一端３４および第２の溝４３の外径側の一端４５に移動する。そして、一方の第１導電部２４７ａ及び他方の第１導電部２４７ｂとガイド球２１と接触する。そして、操舵部品２が左旋回方向に回転操作され、ガイド球２１に力が作用している間、一方の第１導電部２４７ａと他方の第１導電部２４７ｂがガイド球２１を介して導通して、信号を制御装置７０へ送信する。制御装置７０が左操舵を検出する。
【００９４】
操舵部品２が右旋回方向に回転操作されると、ガイド球２１が内径方向に移動し、ガイド球２１が第１の溝３３の内径側の一端３４および第２の溝４３の内径側の一端４５に移動する。そして、一方の第２導電部２４８ａ及び他方の第２の導電部１４８ｂとガイド球２１が接触する。そして、操舵部品２が右旋回方向に回転操作され、ガイド球２１に円周方向の力が作用している間、一方の第２導電部２４８ａと他方の第２導電部２４８ｂがガイド球２１を介して導通して、信号を制御装置７０へ送信する。制御装置７０が右操舵を検出する。
【００９５】
次いで、第一実施形態で説明したように、第三実施形態でも、図１１の本発明の第一実施形態に係る転舵制御の流れを示すフローチャートに従って動作する。
【００９６】
本実施の形態によれば、操舵角センサ１３に異常が発生した故障時に、操舵部品２を一方向に旋回させ、第１検出部２００で検出されたときは、転舵アクチュエータ５３によって転舵輪３を一方向に旋回させ、操舵部品２を他方向に旋回させ、第２検出部２１０で検出されたときは、転舵アクチュエータ５３によって転舵輪３を他方向に旋回させるため、故障時にフェールセーフ機能として確実に機能することができる。
【００９７】
また、第三実施形態によれば、係合部材としてのガイド球２１が一方の第１導電部２４８ａと他方の第１導電部２４８ｂあるいは一方の第２導電部２４８ａと他方の第２導電部２４８ｂを繋ぐスイッチであり、一方の第１導電部２４８ａと他方の第１導電部２４８ｂあるいは一方の第２導電部２４８ａと他方の第２導電部２４８ｂ自体に可動のスイッチを持たないので、第１導電部２４８ａおよび第２導電部２４８ｂに大きな力が作用しても壊れることがないし、さらに、一方の第１導電部２４８ａおよび他方の第１導電部２４８ｂと、一方の第２導電部２４８ａおよび他方の第２導電部２４８ｂ自体とが、第２プレート４０にまとめて設置されているため、構造が簡単になり、より安価となる。
【００９８】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００９９】
今回、第一実施形態乃至第三実施形態の第２の溝４３は、操舵部品２の回転操作量として１６２０度（４．５回転）にわたり形成されている。しかし、第２の溝４３の長さは各実施形態に例示された内容に限られない。例えば、他の実施形態として第２の溝４３は、操舵部品２の回転操作量として３６０度（１回転）以上にわたり自由に形成されてもよい。
【０１００】
第一実施形態乃至第三実施形態は、第１プレート３０がステアリングシャフト１１と一体に回転し、第２プレート４０がステアリングシャフト１１の回転に対して回転しない。他の実施形態として、第２プレート４０がステアリングシャフト１１と一体に回転し、第１プレート３０がステアリングシャフト１１の回転に対して回転しない場合でもよい。変形例の回転制限機構２０においては、第１プレート３０が「回転不能要素」に相当し、第２プレート４０が「回転可能要素」に相当してもよい。
【０１０１】
第一実施形態乃至第三実施形態は、第１プレート３０に第１の溝３３が形成され、第２プレート４０に第２の溝４３が形成されている。例えば、他の実施形態として、第１プレート３０に第２の溝４３が形成され、第２プレート４０に第１の溝３３が形成された構成でもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
１…車両用操舵装置、  ２…操舵部品、  ３…転舵輪、  １０…操作機構、  １１…ステアリングシャフト、  １２…反力アクチュエータ、  １３…操舵角センサ、  ２０…回転制限機構、  ２１ａ，２１ｂ…一対の係合部材（ガイド球）、  ２２…コイルばね（弾性部品、抵抗増加機構）、  ３０…第１プレート（回転可能要素）、  ３３…第１の溝、  ４０…第２プレート（回転不能要素）、  ４３…第２の溝、  ４４…内径側の他端（ストローク端部）、  ４５…外径側の一端（ストローク端部）、  ４７…第１検出部、  ４８…第２検出部、  ５０…操舵機構、  ４５ａ…第１傾斜部、  ４４ａ…第２傾斜部、  ７０…制御装置
【図１】
2015096408.tif 000003
【図２】
2015096408.tif 000004
【図３】
2015096408.tif 000005
【図４】
2015096408.tif 000006
【図５】
2015096408.tif 000007
【図６】
2015096408.tif 000008
【図７】
2015096408.tif 000009
【図８】
2015096408.tif 000010
【図９】
2015096408.tif 000011
【図１０】
2015096408.tif 000012
【図１１】
2015096408.tif 000013
【図１２】
2015096408.tif 000014
【図１３】
2015096408.tif 000015
【図１４】
2015096408.tif 000016
【図１５】
2015096408.tif 000017
【図１６】
2015096408.tif 000018
【図１７】
2015096408.tif 000019
【図１８】
2015096408.tif 000020
【図１９】
2015096408.tif 000021
【図２０】
2015096408.tif 000022