(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に取り付け可能な中空状の支持部材と、
前記支持部材の内周面にスライド可能に組み付けられた第１部材と、
前記第１部材の先端部にスイング可能に連結された第２部材と、
前記第２部材に配置されるとともに、非格納位置に位置しているときには前記第１部材の軸線上にあるステアリングホイールと、
前記第１部材に収納されているとともに、前記第１部材の前記軸線に対して同心にモータ軸が位置しており、前記ステアリングホイールの操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイールに付加する第１モータと、
前記支持部材に設けられた第２モータと、
前記第２モータが発生した駆動力を、前記第１部材をスライド駆動するスライド駆動力に変換して、前記第１部材に伝達する第１伝動機構と、
前記第２モータが発生した駆動力を、前記第２部材をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、前記第２部材に伝達する第２伝動機構と、
を含み、
前記ステアリングホイールは、前記モータ軸に自在軸継手によって連結されており、
前記第１伝動機構は、
前記第１部材の前記軸線に対して平行に位置するとともに、前記支持部材の外周面に沿って延びており、前記支持部材に対して、相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制された単一の軸と、
前記第２モータの駆動力を前記軸に伝達する駆動力伝達部と、
前記軸の回転運動を前記第１部材のスライド運動に変換する第１変換機構と、
によって構成されており、
前記第２伝動機構は、前記軸の回転運動を前記第２部材のスイング運動に変換する第２変換機構によって構成されており、
前記第２変換機構は、
前記軸に有している雄ねじと、
前記雄ねじに組み合っている雌ねじと、
前記雌ねじを有しているとともに前記軸に沿って変位可能なスライダと、
前記スライダと前記第２部材との間を連係可能に繋いでいるリンクと、
によって構成されており、
前記スライダは、前記リンクの一端をスイング可能に連結する第１リンク用連結ブラケットを有しており、
前記第２部材は、前記リンクの他端をスイング可能に連結する第２リンク用連結ブラケットを有している、
ことを特徴とする車両用電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
車体に取り付け可能な中空状の支持部材と、
前記支持部材の内周面にスライド可能に組み付けられた第１部材と、
前記第１部材の先端部にスイング可能に連結された第２部材と、
前記第２部材に配置されるとともに、非格納位置に位置しているときには前記第１部材の軸線上にあるステアリングホイールと、
前記第２部材に一体に有するとともに、前記第１部材の前記軸線に対して同心にモータ軸が位置しており、前記ステアリングホイールの操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイールに付加する第１モータと、
前記支持部材に設けられた第２モータと、
前記第２モータが発生した駆動力を、前記第１部材をスライド駆動するスライド駆動力に変換して、前記第１部材に伝達する第１伝動機構と、
前記第２モータが発生した駆動力を、前記第２部材をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、前記第２部材に伝達する第２伝動機構と、
を含み、
前記ステアリングホイールは、前記モータ軸に連結されており、
前記第１伝動機構は、前記第２モータの駆動力によって回転するピニオンと、前記ピニオンに噛み合い可能に前記第１部材の外周面に有しているラックと、によって構成されており、
前記第２伝動機構は、
前記支持部材の外周面に設けられており、前記第１部材の前記軸線に対して平行な長孔を有した第１ブラケットと、
前記長孔と、前記第２部材に設けられている第２ブラケットとの間を、連係可能に繋いでいるリンクと、
によって構成されている、
ことを特徴とする車両用電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
車体に取り付け可能な中空状の支持部材と、
前記支持部材の内周面にスライド可能に組み付けられた第１部材と、
前記第１部材の先端部にスイング可能に連結された第２部材と、
前記第２部材に回転可能に支持されるとともに、非格納位置に位置しているときには前記第１部材の軸線上にあるステアリング軸と、
前記ステアリング軸に設けられたステアリングホイールと、
前記第１部材に相対変位が規制されつつ収納されており、前記第１部材の前記軸線に対して同心に位置するとともに自在軸継手によって前記ステアリング軸に連結されたモータ軸を有しており、前記ステアリングホイールの操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイールに付加する第１モータと、
前記第１部材の前記軸線に対して平行に位置するとともに、前記支持部材の外周面に沿って延びており、前記支持部材に対して相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制されて設けられており、第１の雄ねじ及び第２の雄ねじを有している単一の軸と、
前記支持部材に設けられており、前記単一の軸を駆動する第２モータと、
前記第１部材と前記第１モータとのいずれか一方から前記軸へ向かって延びており、前記第１の雄ねじに組み合う第１の雌ねじを有しているアームと、
前記第２の雄ねじに組み合う第２の雌ねじを有しており、前記軸に沿って変位可能なスライダと、
前記スライダと前記第２部材との間を、連係可能に繋いでいるリンクと、
を含み、
前記スライダは、前記リンクの一端をスイング可能に連結する第１リンク用連結ブラケットを有しており、
前記第２部材は、前記リンクの他端をスイング可能に連結する第２リンク用連結ブラケットを有している、
ことを特徴とする車両用電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
車体に取り付け可能な中空状の支持部材と、
前記支持部材の内周面にスライド可能に組み付けられた第１部材と、
前記第１部材の先端部にスイング可能に連結された第２部材と、
前記第２部材に配置されるとともに、非格納位置に位置しているときには前記第１部材の軸線上にあるステアリングホイールと、
前記第２部材に一体に有しており、モータ軸が前記ステアリングホイールと同心に位置するとともに前記ステアリングホイールに連結されており、前記ステアリングホイールの操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイールに付加する第１モータと、
前記支持部材に設けられている第２モータと、
前記第２モータの駆動力によって回転するピニオンと、
前記ピニオンに噛み合い可能に前記第１部材の外周面に有しているラックと、
前記支持部材の外周面に設けられており、前記第１部材の前記軸線に対して平行な長孔を有した第１ブラケットと、
前記長孔と、前記第２部材に設けられている第２ブラケットとの間を、連係可能に繋いでいるリンクと、
を含む車両用電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記第２モータを制御する制御装置を、更に有し、
前記制御装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用電動パワーステアリング装置を搭載した自動運転車両の自動運転機能に異常が発生したと判断した場合に、前記ステアリングホイールを非格納状態とするように前記第２モータを制御する、車両用電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用電動パワーステアリング装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の自動運転技術の開発が加速している。自動運転車両においては、運転者が自動運転と手動運転とに適宜切り替えつつ走行させることが想定され、自動運転中における運転者の快適性を向上することが求められる。快適性を向上するための技術は、例えば次の技術が知られている。
（１）自動運転時における、運転者のドライビングポジションの調整、リクライニング動作の拡大、格納可能なペダル類を一体とした、機能を集約した運転席の技術。
（２）自動運転時における、車室内での広い居住空間を創出するために、ステアリングホイールを格納する技術。【０００３】
自動運転による走行の一例としては、市街地での走行のように、転舵用車輪の転舵頻度が多く、転舵角が大きく変化することが多い地域で走行することが想定される。その場合に、ステアリングホイールの回転は、転舵用車輪の転舵に連動して激しく変化し得る。運転者は、目の前で起こる、ステアリングホイールの回転の激しい変化を、不快に感じる可能性がある。このような状況に対処するためにも、ステアリングホイールと転舵部との間が機械的に分離されることによって、自動運転中のステアリングホイールの挙動を抑止できるシステムの、ニーズが増加するものと考えられる。【０００４】
このようなニーズを踏まえ、車両の高度な自動運転技術に対応するためのステアリング装置としては、ステアリングホイールのテレスコピック運動とチルト運動とが可能な、ステアバイワイヤ（steer-by-wire）式電動パワーステアリング装置の開発が必要となる。ステアバイワイヤ式電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールと転舵部との間を、機械的に分離した構成である。【０００５】
ステアバイワイヤ式ではないものの、一般的な車両用電動パワーステアリング装置において、ステアリングホイールのテレスコピック運動とチルト運動とを、単一のモータによって行う技術は、例えば特許文献１によって知られている。【０００６】
特許文献１で知られている車両用電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの操舵トルクにアシスト用モータが発生した補助トルクを付加するとともに、ステアリング軸のチルト運動とテレスコピック運動とを、単一の統合モータ（チルト／テレスコピック用モータ）によって行うものである。【０００７】
ステアリングホイールを連結可能なステアリング軸は、コラムチューブの中に挿通されている。このコラムチューブの一端（ステアリングホイールとは反対側の端）は、車体に取り付けられるマウンティングブラケットに対して、チルト動作可能に結合されている。また、コラムチューブは、テレスコーピングチューブによって囲まれている。コラムチューブには、前記アシスト用モータと前記統合モータとが取り付けられている。【０００８】
統合モータは、ムービングロッドを回転且つ直線移動させる。このムービングロッドは、コラムチューブの軸線に沿っている。ムービングロッドには、チルト機構とテレスコピック機構とが連結されている。チルト機構とテレスコピック機構とは、それぞれ独立したクラッチを備える。【０００９】
チルトクラッチを係合状態にすると、チルト機構は、ムービングロッドの直線移動を、リンクアームを介してコラムチューブのチルト運動に変換する。テレスコーピングクラッチを係合状態にすると、テレスコピック機構は、ムービングロッドの直線移動を、テレスコーピングチューブを介してコラムチューブのテレスコ運動に変換する。このように、２つのクラッチを切り替えて、チルト動作とテレスコピック動作とを、個別に調整ことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第８９０４９０２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のように、特許文献１で知られている車両用電動パワーステアリング装置は、ステアバイワイヤ式の構成を想定したものではない。このため、この車両用電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに付加する操舵反力を発生するための、反力モータを備えていない。【００１２】
自動運転車両に搭載するステアリング装置は、ステアリングホイールのテレスコピック運動とチルト運動とが可能な、ステアバイワイヤ式電動パワーステアリング装置であることが求められる。しかも、このステアリング装置は、自動運転時における車室内での広い居住空間を創出するために、より小型化を図ることが求められる。【００１３】
本発明は、ステアリングホイールのテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有した、より小型のステアバイワイヤ式電動パワーステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、
車体に取り付け可能な中空状の支持部材と、
前記支持部材の内周面にスライド可能に組み付けられた第１部材と、
前記第１部材の先端部にスイング可能に連結された第２部材と、
前記第２部材に配置されるとともに、非格納位置に位置しているときには前記第１部材の軸線上にあるステアリングホイールと、
前記第１部材に収納されているとともに、前記第１部材の前記軸線に対して同心にモータ軸が位置しており、前記ステアリングホイールの操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイールに付加する第１モータと、
前記支持部材に設けられた第２モータと、
前記第２モータが発生した駆動力を、前記第１部材をスライド駆動するスライド駆動力に変換して、前記第１部材に伝達する第１伝動機構と、
前記第２モータが発生した駆動力を、前記第２部材をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、前記第２部材に伝達する第２伝動機構と、
を含み、
前記ステアリングホイールは、前記モータ軸に自在軸継手によって連結されており、
前記第１伝動機構は、
前記第１部材の前記軸線に対して平行に位置するとともに、前記支持部材の外周面に沿って延びており、前記支持部材に対して、相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制された単一の軸と、
前記第２モータの駆動力を前記軸に伝達する駆動力伝達部と、
前記軸の回転運動を前記第１部材のスライド運動に変換する第１変換機構と、
によって構成されており、
前記第２伝動機構は、前記軸の回転運動を前記第２部材のスイング運動に変換する第２変換機構によって構成されており、
前記第２変換機構は、
前記軸に有している雄ねじと、
前記雄ねじに組み合っている雌ねじと、
前記雌ねじを有しているとともに前記軸に沿って変位可能なスライダと、
前記スライダと前記第２部材との間を連係可能に繋いでいるリンクと、
によって構成されており、
前記スライダは、前記リンクの一端をスイング可能に連結する第１リンク用連結ブラケットを有しており、
前記第２部材は、前記リンクの他端をスイング可能に連結する第２リンク用連結ブラケットを有している、
ことを特徴とする車両用電動パワーステアリング装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、車体に取り付けられる支持部材の内周面に、第１部材がスライド可能に組み付けられている。この第１部材の先端部には、第２部材がスイング可能に連結されている。この第２部材には、ステアリングホイールが配置されている。第１部材は、操舵反力を発生する第１モータを収納している。このため、ステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置に必須である第１モータを、支持部材から外方へ張り出すことなく、第１部材に組み込むことができる。しかも、第１モータのモータ軸は、第１部材の軸線に対して同心に位置している。ステアリングホイールは、非格納位置に位置しているときには、第１部材の軸線上にある。従って、ステアリングホイールのテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有した、ステアバイワイヤ式電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による実施例１の車両用電動パワーステアリング装置の模式図である。
【図２】図１に示される車両用電動パワーステアリング装置を搭載した自動運転車両の模式的な説明図である。
【図３】図１に示されるステアリングホイール調節装置の斜視図である。
【図４】図３に示されるステアリングホイール調節装置の断面図である。
【図５】図４の５矢視図である。
【図６】図４に示されるステアリングホイール調節装置の作用図である。
【図７】本発明による実施例２の車両用電動パワーステアリング装置の模式図である。
【図８】図７に示されるステアリングホイール調節装置の斜視図である。
【図９】図８に示されるステアリングホイール調節装置の側面図である。
【図１０】図９に示されるステアリングホイール調節装置の断面図である。
【図１１】図１０の１１−１１線に沿った断面図である。
【図１２】図９に示されるステアリングホイール調節装置の作用図である。
【図１３】本発明による実施例３の車両用電動パワーステアリング装置の制御装置の制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。添付図に示した形態は本発明の一例であり、本発明は当該形態に限定されない。
【実施例】
【００１８】
＜実施例１＞
図１〜図６を参照しつつ、実施例１の車両用電動パワーステアリング装置１０を説明する。図１に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置１０は、ステアリングホイール１１の操舵入力が生じる操舵部１２と、左右の転舵車輪１３，１３（タイヤを含む）を転舵する転舵部１４と、制御装置１５とを含む。左右の転舵車輪１３，１３は、転舵部１４によって転舵されるものであればよく、前輪、後輪、又は両方を含む。以下、車両用電動パワーステアリング装置１０のことを、単に「ステアリング装置１０」と略称する。【００１９】
操舵部１２と転舵部１４との間は、機械的に分離されている。このため、ステアリング装置１０は、ステアリングホイール１１の操舵量に応じて転舵用アクチュエータ３４を作動させることにより、左右の転舵車輪１３，１３を転舵する方式、いわゆるステアバイワイヤ式（steer-by-wire）を採用している。【００２０】
操舵部１２は、運転者が操舵するステアリングホイール１１と、このステアリングホイール１１に一端を連結されているステアリング軸１７と、ステアリングホイール１１に対しステアリング軸１７を介して操舵反力（反力トルク）を付加する反力モータ２０と、を含む。【００２１】
この反力モータ２０は、運転者が操舵するステアリングホイール１１の操舵力に抵抗する操舵反力を発生するとともに、この操舵反力をステアリングホイール１１に付加することによって、運転者に操舵感を与える。この反力モータ２０は、電動モータによって構成される。以下、この反力モータ２０のことを、適宜「第１モータ２０」と言い換える。この第１モータ２０の詳細については、後述する。【００２２】
転舵部１４は、車幅方向へ延びている転舵軸３１と、この転舵軸３１の両端にタイロッド３２，３２及びナックル３３，３３を介して連結されている左右の転舵車輪１３，１３と、転舵軸３１に転舵用動力を付加する転舵用アクチュエータ３４と、を含む。【００２３】
転舵用アクチュエータ３４は、転舵用動力を発生する転舵モータ３５と、転舵用動力を転舵軸３１に伝達する転舵動力伝達機構３６とからなる。転舵モータ３５は、例えば電動モータによって構成される。転舵動力伝達機構３６は、例えば第１伝達機構３７と第２伝達機構３８とからなる。【００２４】
第１伝達機構３７は、例えばウォームギア機構によって構成される。このウォームギア機構３７（第１伝達機構３７）は、転舵モータ３５のモータ軸３５ａ（出力軸３５ａ）に設けられたウォーム３７ａと、伝動軸３７ｂに設けられたウォームホイール３７ｃとからなる。【００２５】
第２伝達機構３８は、例えばラックアンドピニオン機構によって構成される。このラックアンドピニオン機構３８（第２伝達機構３８）は、伝動軸３７ｂに設けられたピニオン３８ａと、転舵軸３１に設けられたラック３８ｂとからなる。転舵モータ３５が発生した転舵用動力は、ウォームギア機構３７及びラックアンドピニオン機構３８によって転舵軸３１に付加される。【００２６】
車両用ステアリング装置１０は操舵角センサ４１、操舵トルクセンサ４２、その他の各種センサ４３を備えている。操舵角センサ４１は、ステアリングホイール１１の操舵角を検出する。操舵トルクセンサ４２は、ステアリング軸１７に発生する操舵トルクを検出する。【００２７】
このステアバイワイヤ式の車両用電動パワーステアリング装置１０は、自動運転車両５０（図２参照）に搭載することが可能であって、ステアリングホイール１１のテレスコピック運動とチルト運動とを行うための、ステアリングホイール調節装置６０を備えている。このステアリングホイール調節装置６０は、自動運転車両５０に搭載されているドライビングポジション装置５１の指令を受けた制御装置１５によって、制御される。【００２８】
このステアリングホイール調節装置６０によれば、ステアリングホイール１１のテレスコピック運動とチルト運動とを、単一のモータ１００（第２モータ１００）によって行うことができる。この単一のモータ１００のことを、以下、適宜「第２モータ１００」と言い換える。この第２モータ１００は、例えば電動モータによって構成される。【００２９】
上記制御装置１５は、操舵角センサ４１と操舵トルクセンサ４２とその他の各種センサ４３との各信号、及びドライビングポジション装置５１の指令に従って、第１モータ２０と転舵モータ３５と第２モータ１００とを制御している。その他の各種センサ４３には、各モータ２０，３５，１００の回転角や駆動電流を検出する各センサ、車速センサ、ヨーレートセンサ、加速度センサを含む。【００３０】
ドライビングポジション装置５１は、自動運転車両５０による運転状況を判断して、各種の装置を、図２（ａ）に示される運転者Ｄｒが手動運転をする第１ドライビングポジションと、図２（ｂ）に示される運転者Ｄｒが自動運転をする第２ドライビングポジションとに、制御する。【００３１】
図２（ａ）は、運転者Ｄｒが手動運転をする一例の第１ドライビングポジションを示している。この第１ドライビングポジションでは、ステアリングホイール１１、シート５３及びペダル５４は、運転者Ｄｒが手動運転をするのに適している、予め設定された各位置に、自動的に制御される。ステアリングホイール１１は、非格納位置Ｐ１（第１位置Ｐ１）に位置している。この非格納位置Ｐ１は、運転者Ｄｒがステアリングホイール１１を操舵し易い位置である。【００３２】
図２（ｂ）は、運転者Ｄｒが自動運転をする一例の第２ドライビングポジションを示している。この第２ドライビングポジションでは、ステアリングホイール１１、シート５３及びペダル５４は、運転者Ｄｒがリラックスすることができる、予め設定された各位置に、自動的に制御される。この自動運転時における、車室５５内での広い居住空間を創出するために、ステアリングホイール１１は格納位置Ｐ２（第２位置Ｐ２）に位置している。この格納位置Ｐ２は、図２（ａ）に示される非格納位置Ｐ１に比べて、前進位置に且つ上に傾いている。【００３３】
以下、このステアリングホイール調節装置６０について、詳しく説明する。図３〜図５に示されるように、このステアリングホイール調節装置６０は、支持部材７０と第１部材８０と第２部材９０と第２モータ１００と第１伝動機構１１０と第２伝動機構１２０と、を含む。【００３４】
支持部材７０は、自動運転車両５０の前後方向に延びた状態で位置することが可能な中空状（例えば筒状。好ましくは円筒状）の部材であって、この自動運転車両５０の車体５６に取り付け可能なブラケット７１を有している。この支持部材７０の両端は、開放されている。さらに、この支持部材７０は、この支持部材７０の軸線ＣＬ１（中心線ＣＬ１）に対して平行なスリット７２（長孔を含む）を有する。このスリット７２は、支持部材７０の周壁７３を内外に貫通している。【００３５】
第１部材８０は、支持部材７０の周壁７３の内周面７３ａに、この支持部材７０の軸線ＣＬ１に沿ってスライド可能に組み付けられた中空状（例えば筒状。好ましくは円筒状）の部材である。つまり、第１部材８０は、支持部材７０の周壁７３に軸線ＣＬ１に沿ってスライド可能、つまりテレスコピック運動が可能に嵌合している。この第１部材８０の両端は、開放されている。第１部材８０の軸線ＣＬ２（中心線ＣＬ２）は、支持部材７０の軸線ＣＬ１に合致している。この第１部材８０は、前記第１モータ２０を収納している。この第１モータ２０は、第１部材８０に対して、軸方向と周方向との両方に相対変位を規制されている。例えば、モータハウジング２１が第１部材８０に圧入や焼き嵌めされることによって、第１モータ２０は第１部材８０に対する相対変位を規制される。【００３６】
第１部材８０の長さは、支持部材７０に対する第１部材８０のスライド可能な範囲（ストローク）、つまり、ステアリングホイール１１のテレスコピック運動量を、十分に確保できる長さに設定されている。これに対し、支持部材７０に第１モータ２０を直接に収納した構成では、十分なストロークを確保するために、第１モータ２０が軸方向に大型化してしまうので、得策ではない。第１部材８０を設けたので、第１モータ２０を大型化することなく、支持部材７０に対する第１モータ２０のスライド量を、十分に確保することができる。【００３７】
図４に示されるように、この第１モータ２０は、第１部材８０の軸線ＣＬ２に対して同心に位置している。詳しく述べると、この第１モータ２０は、第１部材８０の周壁８１の内周面８１ａに固定された有底の中空状（例えば有底筒状。好ましくは有底の円筒状）のモータハウジング２１と、このモータハウジング２１の開放端を塞いでいるリッド２２と、このモータハウジング２１の内部に軸受２３，２３によって回転可能に収納されたモータ軸２４（出力軸２４）と、このモータ軸２４に有しているロータ２５と、このロータ２５の外周囲に位置してモータハウジング２１の内部に設けられたステータ２６と、を含む。【００３８】
この第１モータ２０は、モータ回転角センサ２７（例えばレゾルバ）と制御ユニット２８とを有する。モータ回転角センサ２７は、第１モータ２０の回転角を検出する。制御ユニット２８は、第１モータ２０（例えばリッド２２）に組み付けられるとともに、第１部材８０に収納されされており、制御装置１５（図１参照）の制御指令に基づいて第１モータ２０を制御する。この第１モータ２０のモータ軸２４は、第１部材８０の軸線ＣＬ２に対して同心に位置している。【００３９】
図３及び図４に示されるように、第２部材９０は、非格納位置Ｐ１に位置しているときには前記第１部材８０の軸線ＣＬ２上に位置するとともに、第１モータ２０に向かって開放した有底の中空状（例えば有底筒状。好ましくは有底の円筒状）の部材である。この第２部材９０は、第１部材８０の先端部８２に対して上下方向にスイング可能、つまりチルト運動が可能である。詳しく述べると、第１部材８０と第１モータ２０との、少なくともいずれか一方は、モータ軸２４に沿いつつ、第２部材９０まで延びた延長部９１を有している。この延長部９１は、例えば、モータハウジング２１からモータ軸２４を挟みつつ、第２部材９０の側面９０ａ（図３得参照）まで延びるとともに、この側面９０ａを挟んでいるフォーク状の構成である。つまり、延長部９１は、一対の先端部９１ａ，９１ａを有している。
【００４０】
第２部材９０は、延長部９１の一対の先端部９１ａ，９１ａ間に挟まれており、この一対の先端部９１ａ，９１ａに支持軸９２によってスイング可能に連結されている。この結果、第２部材９０は、第１部材８０の先端部８２にスイング可能（チルト可能）に連結されている。【００４１】
この第２部材９０に対し、前記ステアリング軸１７は軸受９３により、相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制されて設けられている。このステアリング軸１７は、ステアリングホイール１１の非格納位置Ｐ１では、第１部材８０の軸線ＣＬ２に対して同心に位置しており、第２部材９０の内部において、第１モータ２０のモータ軸２４に自在軸継手９４（ユニバーサルジョイント９４）により連結されている。この結果、前記ステアリングホイール１１は、モータ軸２４に自在軸継手９４によって連結されている。この自在軸継手９４が屈曲する点Ｑ１（屈曲点Ｑ１）は、第１部材８０に対する第２部材９０のスイング基点Ｑ２（支持軸９２の中心Ｑ２）に合致している。
【００４２】
図３〜図５に示されるように、第２モータ１００は、ギヤハウジング７４に取り付けられており、単一の軸１１１を駆動する。ギヤハウジング７４は、支持部材７０の周壁７３に有しているベース７５に、取り付けられている。【００４３】
第１伝動機構１１０は、第２モータ１００が発生した駆動力を、第１部材８０をスライド駆動するスライド駆動力に変換して、第１部材８０に伝達する。この第１伝動機構１１０は、単一の軸１１１と、この軸１１１に第２モータ１００の駆動力を伝達する駆動力伝達部１１２と、軸１１１の回転運動を第１部材８０のスライド運動に変換する第１変換機構１１６と、によって構成されている。【００４４】
この単一の軸１１１は、第１部材８０の軸線ＣＬ２に対して平行に位置するとともに、支持部材７０の外周面７３ｂ（周壁７３の外周面７３ｂ）に沿って延びている。この軸１１１は、ギヤハウジング７４に軸受７６，７６によって支持されるとともに、延長部９１から軸１１１へ向かって延びた支持アーム９５によって支持されている。この結果、この軸１１１は、支持部材７０に対して、相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制されて設けられている。さらに、この軸１１１は、第１の雄ねじ１１１ａ及び第２の雄ねじ１１１ｂを有している。【００４５】
図４に示されるように、駆動力伝達部１１２は、例えばウォームギヤ機構によって構成されている。このウォームギヤ機構１１２（駆動力伝達部１１２）は、第２モータ１００のモータ軸１０１（出力軸１０１）に設けられたウォーム１１３と、軸１１１に設けられたウォームホイール１１４とからなる。このウォームギヤ機構１１２は、ギヤハウジング７４に収納されている。【００４６】
図４に示されるように、第１変換機構１１６は、軸１１１に有している第１の雄ねじ１１１ａと、この第１の雄ねじ１１１ａに組み合っている第１の雌ねじ１１７と、この第１の雌ねじ１１７を有しているアーム１１８と、によって構成されている。このアーム１１８は、第１部材８０と第１モータ２０とのいずれか一方から軸１１１へ向かって延びている。例えば、このアーム１１８は、第１モータ２０から、スリット７２を貫通して軸１１１まで延びている。第１の雄ねじ１１１ａと第１の雌ねじ１１７とは、台形ねじによって構成することが好ましい。【００４７】
図３及び図４に示されるように、第２伝動機構１２０は、第２モータ１００が発生した駆動力を、第２部材９０をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、第２部材９０に伝達する。この第２伝動機構１２０は、軸１１１の回転運動を第２部材９０のスイング運動に変換する第２変換機構１２１によって構成されている。この第２変換機構１２１は、軸１１１に有している第２の雄ねじ１１１ｂと、第２の雄ねじ１１１ｂに組み合っている第２の雌ねじ１２２と、第２の雌ねじ１２２を有しているとともに軸１１１に沿って変位可能なスライダ１２３と、スライダ１２３と第２部材９０との間を連係可能に繋いでいるリンク１２４と、によって構成されている。【００４８】
スライダ１２３は、リンク１２４の一端をスイング可能に連結する第１リンク用連結ブラケット１２５を有している。一方、第２部材９０は、リンク１２４の他端をスイング可能に連結する第２リンク用連結ブラケット１２６を有している。【００４９】
第２の雄ねじ１１１ｂと第２の雌ねじ１２２とは、台形ねじによって構成することが好ましい。また、第２の雄ねじ１１１ｂ及び第２の雌ねじ１２２は、ねじ方向とピッチとの少なくとも一方を、第１の雄ねじ１１１ａ及び第１の雌ねじ１１７に対して異なっていることが好ましい。例えば、ねじ方向が逆向きである。【００５０】
次に、ステアリングホイール調節装置６０の作用について、図２、図４及び図６を参照しつつ説明する。
図２（ａ）に示されるステアリングホイール１１は、非格納位置Ｐ１（第１位置Ｐ１）に位置している。このときのステアリングホイール調節装置６０は、図４に示される状態にある。つまり、ステアリングホイール１１の位置は、第１部材８０の軸線ＣＬ２上にあるとともに、支持部材７０に対して最も自動運転車両５０（図２（ａ）参照）の後方へ離れた位置（前進位置）に位置している。【００５１】
その後、第２モータ１００は制御装置１５（図１参照）から格納指令信号を受けることによって、正回転（第１の回転方向へ回転）する。第２モータ１００が発生した正回転の駆動力は、ウォームギヤ機構１１２を介して軸１１１に伝わる。この軸１１１の回転によって、アーム１１８と第１部材８０と第１モータ２０は、ステアリングホイール１１が支持部材７０に対して近づく方向（後退方向）に移動、つまりテレスコピック運動をする。この結果、第１モータ２０のモータ軸２４に連結されているステアリング軸１７と、延長部９１の一対の先端部９１ａ，９１ａに連結されている第２部材９０は、後退方向に移動する。【００５２】
一方、第２の雄ねじ１１１ｂ及び第２の雌ねじ１２２のねじ方向が、第１の雄ねじ１１１ａ及び第１の雌ねじ１１７に対して逆向きである。このため、スライダ１２３はアーム１１８に対して逆方向（前進方向）に移動し、リンク１２４を介して第２部材９０を上方にスイング駆動する。この結果、第２部材９０及びステアリング軸１７は、上方にチルト運動をする。【００５３】
つまり、ステアリングホイール１１は、後方にテレスコピック運動をしつつ上方にチルト運動をする。この結果を図６及び図２（ｂ）に示している。図６及び図２（ｂ）は、ステアリングホイール１１が格納位置Ｐ２（第２位置Ｐ２）に位置していることを示している。つまり、ステアリングホイール１１の位置は、第１部材８０の軸線ＣＬ２から予め設定されている角度だけ上方に傾いて後退した位置（後退位置）に位置している。【００５４】
その後、第２モータ１００は制御装置１５（図１参照）から非格納指令信号を受けることによって、逆回転（第２の回転方向へ回転）する。第２モータ１００が発生した逆回転の駆動力は、ウォームギヤ機構１１２を介して軸１１１に伝わる。この軸１１１の回転によって、アーム１１８と第１部材８０と第１モータ２０は、ステアリングホイール１１が支持部材７０に対して離れる方向（前進方向）に移動、つまりテレスコピック運動をする。この結果、第１モータ２０のモータ軸２４に連結されているステアリング軸１７と、延長部９１の一対の先端部９１ａ，９１ａに連結されている第２部材９０は、前進方向に移動する。【００５５】
一方、スライダ１２３はアーム１１８に対して逆方向（後退方向）に移動し、リンク１２４を介して第２部材９０を下方にスイング駆動する。この結果、第２部材９０及びステアリング軸１７は、下方にチルト運動をする。つまり、ステアリングホイール１１は、前方にテレスコピック運動をしつつ下方にチルト運動をする。この結果を図４及び図２（ａ）に示している。ステアリングホイール調節装置６０は、図４に示される状態に戻る。ステアリングホイール１１は、図２（ａ）に示される非格納位置Ｐ１（第１位置Ｐ１）に戻る。【００５６】
上記実施例１の説明をまとめると、次の通りである。
図１、図３〜図６に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置１０は、
車体５６に取り付け可能な中空状の支持部材７０と、
前記支持部材７０の内周面７３ａにスライド可能に組み付けられた第１部材８０と、
前記第１部材８０の先端部８２にスイング可能に連結された第２部材９０と、
前記第２部材９０に配置されるとともに、非格納位置Ｐ１に位置しているときには前記第１部材８０の軸線ＣＬ２上にあるステアリングホイール１１と、
前記第１部材８０に収納されているとともに、前記第１部材８０の前記軸線ＣＬ２上にモータ軸２４が位置しており、前記ステアリングホイール１１の操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイール１１に付加する第１モータ２０（反力モータ２０）と、
前記支持部材７０に設けられた第２モータ１００と、
前記第２モータ１００が発生した駆動力を、前記第１部材８０をスライド駆動するスライド駆動力に変換して、前記第１部材８０に伝達する第１伝動機構１１０と、
前記第２モータ１００が発生した駆動力を、前記第２部材９０をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、前記第２部材９０に伝達する第２伝動機構１２０と、を含む。
【００５７】
このように、実施例１では、車体５６に取り付けられる筒状の支持部材７０の内周面７３ａに、第１部材８０がスライド可能に組み付けられている。このため、支持部材７０によって、第１部材８０をスライド可能に支持する剛性を十分に高めることができる。この第１部材８０の先端部８２には、第２部材９０がスイング可能に連結されている。この第２部材９０には、ステアリングホイール１１が配置されている。第１部材８０は、操舵反力を発生する第１モータ２０を収納している。このため、ステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置１０に必須である第１モータ２０を、支持部材７０から外方へ張り出すことなく、第１部材８０に組み込むことができる。しかも、第１モータ２０のモータ軸２４を、第１部材８０の軸線ＣＬ２に対して同心に位置している。ステアリングホイール１１は、非格納位置Ｐ１に位置しているときには、第１部材８０の軸線ＣＬ２上にある。従って、ステアリングホイール１１のテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有した、より小型のステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置１０を提供することができる。この結果、自動運転車両５０に対する電動パワーステアリング装置１０の搭載性を、高めることができる。
【００５８】
さらには、図４に示されるように、前記第１モータ２０は、前記第１部材８０と前記第２部材９０とのなかの、前記第１部材８０に収納されており、
前記ステアリングホイール１１は（直接に、又はステアリング軸１７を介して）、前記モータ軸２４に自在軸継手９４によって連結されている。【００５９】
このように、重量物である第１モータ２０を、チルト運動をする第２部材９０ではなく、この第２部材９０を支持する第１部材８０に収納した。この第１部材８０を組み付けた支持部材７０は、車体５６に取り付け可能である。車体５６に取り付けられる基端側の支持部材７０及び第１部材８０に重量物を集約するとともに、チルト運動をする先端側の第２部材９０を軽量化することができる。つまり、支持部材７０及び第１部材８０の剛性と、第２部材９０の剛性とを、合理的に高めることができる。このため、ステアリングホイール１１のテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有している装置６０、つまりステアリングホイール調節装置６０の全体の剛性をバランス良く高めることができる。【００６０】
しかも、ステアリングホイール１１を第１モータ２０のモータ軸２４に自在軸継手９４によって連結している。つまり、第１モータ２０のモータ軸２４からステアリングホイール１１へ操舵反力を付加する伝動系統には、第１モータ２０の回転を減速するための減速装置が介在していない。減速装置が伝動系統に介在していない分、第１モータ２０を収納する第１部材８０を小型化することができる。このため、ステアリングホイール調節装置６０及び電動パワーステアリング装置１０を、より小型化することができる。従って、自動運転車両５０に対する電動パワーステアリング装置１０の搭載性を、より高めることができる。しかも、ステアリングホイール１１の操舵の際に、減速装置の逆効率の影響を受けることはない。このため、ステアリングホイール１１の操舵フィーリングを、より高めることができる。【００６１】
さらには、図４に示されるように、前記第１伝動機構１１０は、
前記第１部材８０の前記軸線ＣＬ２に対して平行に位置するとともに、前記支持部材７０の外周面７３ｂに沿って延びており、前記支持部材７０に対して、相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制された単一の軸１１１と、
前記第２モータ１００の駆動力を前記軸１１１に伝達する駆動力伝達部１１２と、
前記軸１１１の回転運動を前記第１部材８０のスライド運動に変換する第１変換機構１１６と、によって構成されており、
前記第２伝動機構１２０は、前記軸１１１の回転運動を前記第２部材９０のスイング運動に変換する第２変換機構１２１によって構成されている。【００６２】
このため、第１伝動機構１１０は、単一の軸１１１を巧みに利用することによって、この軸１１１の回転運動を、第１部材８０のスライド運動と第２部材９０のスイング運動とに、それぞれ変換するだけでよく、小型で簡単な構成とすることができる。【００６３】
さらには、図４に示されるように、前記第１変換機構１１６は、
前記軸１１１に有している第１の雄ねじ１１１ａと、
前記第１の雄ねじ１１１ａに組み合っている第１の雌ねじ１１７と、
前記第１部材８０と前記第１モータ２０とのいずれか一方から前記軸１１１へ向かって延びており、前記第１の雌ねじ１１７を有しているアーム１１８と、によって構成されている。【００６４】
このため、第１変換機構１１６を、第１の雄ねじ１１１ａを有した軸１１１と、第１の雌ねじ１１７を有したアーム１１８と、によって極めて簡単な構成とすることができる。【００６５】
さらには、図４に示されるように、前記第２変換機構１２１は、
前記軸１１１に有している第２の雄ねじ１１１ｂと、
前記第２の雄ねじ１１１ｂに組み合っている第２の雌ねじ１２２と、
前記第２の雌ねじ１２２を有しており、前記軸１１１に沿って変位可能なスライダ１２３と、
前記スライダ１２３と前記第２部材９０との間を、連係可能に繋いでいるリンク１２４と、によって構成されている。【００６６】
このため、第２変換機構１２１を、第２の雄ねじ１１１ｂを有した軸１１１と、第２の雌ねじ１２２を有したスライダ１２３と、スライダ１２３を第２部材９０に繋いだリンク１２４と、によって極めて簡単な構成とすることができる。【００６７】
さらには、図３及び図４に示されるように、前記第１部材８０と前記第１モータ２０との、少なくともいずれか一方から前記軸１１１へ向かって延びた支持アーム９５を、更に有しており、
前記支持アーム９５は、前記軸１１１を回転可能に支持している。
このため、テレスコピック運動をする支持アーム９５によって、軸１１１を確実に支持することができる。【００６８】
さらには、図４に示されるように、前記第１の雄ねじ１１１ａと、前記第１の雌ねじ１１７と、前記第２の雄ねじ１１１ｂと、前記第２の雌ねじ１２２とは、台形ねじによって構成されている。
このため、簡単な構成によって、セルフロック機能を高めることができる。【００６９】
さらには、図４に示されるように、前記第２の雄ねじ１１１ｂ及び前記第２の雌ねじ１２２の、ピッチとねじ方向の少なくとも一方は、前記第１の雄ねじ１１１ａ及び前記第１の雌ねじ１１７に対して異なっている。
従って、ステアリングホイール１１のテレスコピック運動とチルト運動との、両方が最適となるように、ピッチとねじ方向の少なくとも一方を、設定することができる。【００７０】
さらには、図４に示されるように、前記第１モータ２０を制御する制御ユニット２８を、更に有し、
前記制御ユニット２８は、前記第１モータ２０に組み付けられるとともに、前記第１部材８０に収納されされている。
このため、第１モータ２０と制御ユニット２８とを、同時にテレスコピック運動させることができる。第１モータ２０と制御ユニット２８との間の配線を合理的に配線することができる。【００７１】
実施例１を、より詳しくまとめると、図１、図３〜図６に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置１０は、
車体５６に取り付け可能な中空状の支持部材７０と、
前記支持部材７０の内周面７３ａにスライド可能に組み付けられた第１部材８０と、
前記第１部材８０の先端部８２にスイング可能に連結された第２部材９０と、
前記第２部材９０に回転可能に支持されるとともに、非格納位置Ｐ１に位置しているときには前記第１部材８０の軸線ＣＬ２上にあるステアリング軸１７と、
前記ステアリング軸１７に設けられたステアリングホイール１１と、
前記第１部材８０に相対変位が規制されつつ収納されており、前記第１部材８０の前記軸線ＣＬ２に対して同心に位置するとともに自在軸継手９４によって前記ステアリング軸１７に連結されたモータ軸２４を有しており、前記ステアリングホイール１１の操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイール１１に付加する第１モータ２０と、
前記第１部材８０の前記軸線ＣＬ２に対して平行に位置するとともに、前記支持部材７０の外周面７３ｂに沿って延びており、前記支持部材７０に対して相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制されて設けられており、第１の雄ねじ１１１ａ及び第２の雄ねじ１１１ｂを有している単一の軸１１１と、
前記支持部材７０に設けられており、前記単一の軸１１１を駆動する第２モータ１００と、
前記第１部材８０と前記第１モータ２０とのいずれか一方から前記軸１１１へ向かって延びており、前記第１の雄ねじ１１１ａに組み合う第１の雌ねじ１１７を有しているアーム１１８と、
前記第２の雄ねじ１１１ｂに組み合う第２の雌ねじ１２２を有しており、前記軸１１１に沿って変位可能なスライダ１２３と、
前記スライダ１２３と前記第２部材９０との間を、連係可能に繋いでいるリンク１２４と、を含む。
【００７２】
単一の軸１１１に、２つの雄ねじ１１１ａ，１１１ｂを有することによって、第１部材８０のスライド運動と第２部材９０のスイング運動とが、同時に行われる。このため、ステアリングホイール１１のテレスコピック運動とチルト運動とを、単一のモータ１００（第２モータ１００）によって、短時間に行うことができる。従って、ステアリングホイール１１を非格納位置Ｐ１と格納位置Ｐ２とに、迅速に切り替えることができる。自動運転車両５０に搭載されるステアリング装置１０として最適である。【００７３】
実施例１を、更にまとめると、図１、図３〜図６に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置１０は、
ステアリング軸１７に設けられたステアリングホイール１１と、
前記ステアリング軸１７に操舵反力を発生させる第１モータ２０（反力モータ２０）と、
前記ステアリングホイール１１を前方及び後方に移動させるテレスコピック動作と、前記ステアリングホイール１１の昇降を行うチルト動作と、を制御する第２モータ１００と、を有し、
前記第１モータ２０は、ステアリングホイール１１と同心にモータ軸２４を有しており、前記第２モータ１００の駆動時にテレスコピック動作又はチルト動作に起因して移動する。【００７４】
このため、ステアリングホイール１１のテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有した、より小型のステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置１０を提供することができる。この結果、自動運転車両５０に対する電動パワーステアリング装置１０の搭載性を、高めることができる。【００７５】
＜実施例２＞
図７〜図１２を参照しつつ、実施例２の車両用電動パワーステアリング装置２００を説明する。図７は、上記図１に対応して表してある。図８は、上記図３に対応して表してある。図１０は、上記図４に対応して表してある。【００７６】
実施例２の車両用電動パワーステアリング装置２００は、図１〜図６に示される上記実施例１の反力モータ２０及びステアリングホイール調節装置６０を、図７〜図１２に示される反力モータ２２０及びステアリングホイール調節装置２６０に変更したことを特徴とし、他の構成は実施例１と同じなので、説明を省略する。【００７７】
図７に示されるように、実施例２の制御装置１５は、操舵角センサ４１と操舵トルクセンサ４２とその他の各種センサ４３との各信号、及びドライビングポジション装置５１の指令に従って、転舵モータ３５と第１モータ２２０と第２モータ３００とを制御している。【００７８】
図７に示されるように、操舵部１２は、ステアリングホイール１１に対し操舵反力（反力トルク）を付加する反力モータ２２０を含む。この反力モータ２２０は、運転者が操舵するステアリングホイール１１の操舵力に抵抗する操舵反力を発生するとともに、この操舵反力をステアリングホイール１１に付加することによって、運転者に操舵感を与える。この反力モータ２２０は、電動モータによって構成される。以下、この反力モータ２２０のことを、適宜「第１モータ２２０」と言い換える。この第１モータ２２０の詳細については、後述する。【００７９】
図８〜図１０に示されるように、実施例２のステアリングホイール調節装置２６０は、支持部材２７０と第１部材２８０と第２部材２９０と第２モータ３００と第１伝動機構３１０と第２伝動機構３２０と、を含む。【００８０】
支持部材２７０は、自動運転車両５０（図２（ａ）参照）の前後方向に延びた状態で位置することが可能な中空状（例えば筒状。好ましくは円筒状）の部材であって、この自動運転車両５０の車体５６に取り付け可能なブラケット２７１を有している。この支持部材２７０の両端は、開放されている。【００８１】
第１部材２８０は、支持部材２７０の周壁２７３の内周面２７３ａに、この支持部材２７０の軸線ＣＬ１１（中心線ＣＬ１１）に沿ってスライド可能に組み付けられた中空状（例えば筒状。好ましくは円筒状）の部材である。言い換えると、第１部材２８０は、支持部材２７０の周壁２７３に軸線ＣＬ１１に沿ってスライド可能、つまりテレスコピック運動が可能に嵌合している。この第１部材８０の両端は、開放されている。第１部材２８０の軸線ＣＬ１２（中心線ＣＬ１２）は、支持部材２７０の軸線ＣＬ１に合致している。【００８２】
第２部材２９０は、非格納位置Ｐ１に位置しているときには第１部材２８０の軸線ＣＬ１２上にあるとともに、第１部材２８０に向かって開放した有底の中空状（例えば有底筒状。好ましくは有底の円筒状）の部材である。この第２部材２９０は、第１部材２８０の先端部２８２に対して上下方向にスイング可能、つまりチルト運動が可能である。詳しく述べると、第１部材２８０は、第２部材２９０まで延びた延長部２８１を有している。この延長部２８１は、例えば、第１部材２８０から第２部材２９０の側面２９０ａまで延びるとともに、この側面２９０ａを挟んでいるフォーク状の構成である。つまり、延長部２８１は、一対の先端部２８１ａ，２８１ａを有している。
【００８３】
第２部材２９０は、延長部９１の一対の先端部２８１ａ，２８１ａ間に挟まれており、この一対の先端部２８１ａ，２８１ａに支持軸２９２によってスイング可能に連結されている。この結果、第２部材２９０は、第１部材２８０の先端部２８２にスイング可能（チルト可能）に連結されている。【００８４】
第２部材２９０は、第１モータ２２０を一体に有している。第１モータ２２０が第２部材２９０に一体に有する構成としては、次の（１）の構成及び（２）の構成がある。
（１）図示してはいないが、第２部材２９０は、第１モータ２２０を相対変位を規制しつつ収納した構成である。
（２）図１０に示されるように、第２部材２９０は、第１モータ２２０のモータハウジング２２１を兼ねる。つまり、第２部材２９０は、前記第１モータ２２０自体である。
以下、（２）の構成について例示する。【００８５】
図１０に示されるように、この第１モータ２２０は、非格納位置Ｐ１に位置しているときには第１部材２８０の軸線ＣＬ１２上に位置している。詳しく述べると、この第１モータ２２０は、有底の中空状（例えば有底筒状。好ましくは有底の円筒状）のモータハウジング２２１（第２部材２９０によって構成される）と、このモータハウジング２２１の開放端を塞いでいるリッド２２２と、このモータハウジング２２１の内部に軸受２２３，２２３によって回転可能に収納されたモータ軸２２４（出力軸２２４）と、このモータ軸２２４に有しているロータ２２５と、このロータ２２５の外周囲に位置してモータハウジング２２１の内部に設けられたステータ２２６と、を含む。この第１モータ２２０は、モータ回転角センサ２２７（例えばレゾルバ）を有する。このモータ回転角センサ２２７は、第１モータ２２０の回転角を検出する。
【００８６】
この第１モータ２２０のモータ軸２２４は、前記ステアリングホイール１１と同心に位置しており、ステアリング軸１７を兼ねている。つまり、ステアリングホイール１１は、モータ軸２２４に直接に取り付けられている。
【００８７】
図７、図１０及び図１１に示されるように、第２モータ３００は、ギヤハウジング２７４に取り付けられており、第１部材２８０を駆動する。ギヤハウジング２７４は、支持部材２７０の周壁２７３に有している。【００８８】
第１伝動機構３１０は、第２モータ３００が発生した駆動力を、第１部材２８０をスラ  イド駆動するスライド駆動力に変換して、第１部材２８０に伝達する。この第１伝動機構３１０は、例えばラックアンドピニオン機構によって構成される。このラックアンドピニオン機構３１０（第１伝動機構３１０）は、第２モータ３００のモータ軸３０１（出力軸３０１）に設けられたピニオン３１１と、第１部材２８０の外周面２８０ａに設けられたラック３１２とからなる。このラックアンドピニオン機構３１０は、ギヤハウジング２７４に収納されている。【００８９】
第２伝動機構３２０は、第２モータ３００が発生した駆動力を、第２部材２９０をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、第２部材２９０に伝達する。詳しく述べると、第２伝動機構３２０は、第１ブラケット３２１と第２ブラケット３２２とリンク３２３とによって構成されている。【００９０】
第１ブラケット３２１は、支持部材２７０の周壁２７３の外周面２７３ｂに設けられた部材であって、第１部材２８０の軸線ＣＬ１２に対して平行な長孔３２４を有する。この長孔３２４の長さは、支持部材２７０に対する第１部材２８０のスライド可能な長さよりも短く設定されている。【００９１】
第２ブラケット３２２は、第２部材２９０に設けられている。リンク３２３は、長孔３２４と第２ブラケット３２２との間を、連係可能に繋いでいる。つまり、リンク３２３の一端は、第１ピン３２５によって長孔３２４にスライド可能に連結つされている。リンク３２３の他端は、第２ピン３２６によって第２ブラケット３２２にスイング可能に連結されている。【００９２】
次に、ステアリングホイール調節装置２６０の作用について、図２、図１０及び図１２を参照しつつ説明する。
図２（ａ）に示されるステアリングホイール１１は、非格納位置Ｐ１（第１位置Ｐ１）に位置している。このときに、ステアリングホイール調節装置２６０は図１２（ａ）に示される状態にある。つまり、ステアリングホイール１１の位置は、第１部材２８０の軸線ＣＬ１２上にあるとともに、支持部材２７０に対して最も自動運転車両５０（図２（ａ）参照）の後方へ離れた位置（前進位置）に位置している。この状態では、第１ピン３２５は長孔３２４の前端に位置している。【００９３】
その後、図１０に示されるように、第２モータ３００は制御装置１５（図７参照）から格納指令信号を受けることによって、正回転（第１の回転方向へ回転）する。第２モータ３００が発生した正回転の駆動力は、ラックアンドピニオン機構３１０（第１伝動機構３１０）によって第１部材２８０に伝わる。図１２（ｂ）に示されるように、第１部材２８０は、支持部材２７０に対して後退する。従って、ステアリングホイール１１、第２部材２９０及び第２モータ３００は、支持部材２７０に対して近づく方向（後退方向）に移動、つまりテレスコピック運動をする。この結果、第１ピン３２５は長孔３２４の後端に位置する。第１ピン３２５の移動量Ｌ１１は、長孔３２４の長さＬ１に相当する。【００９４】
その後、第２モータ３００が正回転を続行すると、図１２（ｃ）に示されるように、第１部材２８０は後退運動を続けるが、第２部材２９０及び第２モータ３００の後退運動は規制される。しかも、支持軸２９２は第１部材８０と共に後退運動を続ける。第１ピン３２５の移動量Ｌ１２である。このため、第２部材２９０及び第２モータ３００は、支持軸２９２を中心として上方にスイングしつつ、後退する。この結果、ステアリングホイール１１は、後方にテレスコピック運動をしつつ上方にチルト運動をする。【００９５】
この結果を図２（ｂ）に示している。図１２（ｃ）及び図２（ｂ）は、ステアリングホイール１１が格納位置Ｐ２（第２位置Ｐ２）に位置していることを示している。つまり、ステアリングホイール１１の位置は、第１部材２８０の軸線ＣＬ１２から予め設定されている角度だけ上方に傾いて後退した位置（後退位置）に位置している。【００９６】
その後、第２モータ３００は制御装置１５（図７参照）から非格納指令信号を受けることによって、逆回転（第２の回転方向へ回転）する。第２モータ３００が発生した逆回転の駆動力は、ラックアンドピニオン機構３１０によって第１部材２８０に伝わる。図１２（ｃ）に示されるように、第１部材２８０は、支持部材２７０に対して前進する。従って、ステアリングホイール１１は、前方にテレスコピック運動をしつつ下方にチルト運動をして、支持部材２７０の軸線ＣＬ１１の位置まで戻る。この結果を図１２（ｂ）に示している。【００９７】
その後、第２モータ３００が逆回転を続行すると、ステアリングホイール１１、第２部材２９０及び第２モータ３００は、支持部材２７０に対して離れる方向（前進方向）に移動、つまりテレスコピック運動をする。この結果、第１ピン３２５は長孔３２４の前端に位置する。この結果を図１２（ａ）及び図２（ａ）に示している。ステアリングホイール調節装置２６０は、図１２（ａ）に示される状態に戻る。ステアリングホイール１１は、図２（ａ）に示される非格納位置Ｐ１（第１位置Ｐ１）に戻る。【００９８】
上記実施例２の説明をまとめると、次の通りである。
図７〜図１２に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置２００は、
車体５６に取り付け可能な中空状の支持部材２７０と、
前記支持部材２７０の内周面２７３ａにスライド可能に組み付けられた第１部材２８０と、
前記第１部材２８０の先端部２８２にスイング可能に連結された第２部材２９０と、
前記第２部材２９０に配置されるとともに、非格納位置Ｐ１に位置しているときには前記第１部材２８０の軸線ＣＬ１２上にあるステアリングホイールと、
前記第２部材２９０に一体に有するとともに、前記第１部材２８０の前記軸線ＣＬ１２に対して同心にモータ軸３０１が位置しており、前記ステアリングホイール１１の操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイール１１に付加する第１モータ２２０（反力モータ２２０）と、
前記支持部材２７０に設けられた第２モータ３００と、
前記第２モータ３００が発生した駆動力を、前記第１部材２８０をスライド駆動するスライド駆動力に変換して、前記第１部材２８０に伝達する第１伝動機構３１０と、
前記第２モータ３００が発生した駆動力を、前記第２部材２９０をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、前記第２部材２９０に伝達する第２伝動機構３２０と、を含む。
【００９９】
このように、実施例２では、車体５６に取り付けられる中空状の支持部材２７０の内周面２７３ａに、第１部材２８０がスライド可能に組み付けられている。このため、支持部材２７０によって、第１部材２８０をスライド可能に支持する剛性を十分に高めることができる。この第１部材２８０の先端部２８２には、第２部材２９０がスイング可能に連結されている。この第２部材２９０には、ステアリングホイール１１が配置されている。第１部材２８０又は第２部材２９０は、操舵反力を発生する第１モータ２２０を有している。このため、ステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置２００に必須である第１モータ２２０を、支持部材２７０から外方へ張り出すことなく、第１部材２８０又は第２部材２９０に組み込むことができる。【０１００】
しかも、第１モータ２２０のモータ軸２２４を、第１部材２８０の軸線ＣＬ１２に対して同心に位置している。ステアリングホイール１１は、非格納位置Ｐ１に位置しているときには、第１部材２８０の軸線ＣＬ１２上にある。従って、ステアリングホイール１１のテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有した、より小型のステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置２００を提供することができる。この結果、自動運転車両５０に対する電動パワーステアリング装置２００の搭載性を、高めることができる。
【０１０１】
しかも、ステアリングホイール１１を第１モータ２２０のモータ軸２２４に連結している。つまり、第１モータ２２０のモータ軸２２４からステアリングホイール１１へ操舵反力を付加する伝動系統には、第１モータ２２０の回転を減速するための減速装置が介在していない。減速装置が伝動系統に介在していない分、第１モータ２２０を設ける第１部材２８０を小型化することができる。このため、ステアリングホイール調節装置２６０及び電動パワーステアリング装置２００を、より小型化することができる。従って、自動運転車両５０に対する電動パワーステアリング装置２００の搭載性を、より高めることができる。しかも、ステアリングホイール１１の操舵の際に、減速装置の逆効率の影響を受けることはない。このため、ステアリングホイール１１の操舵フィーリングを、より高めることができる。【０１０２】
さらには、前記第１モータ２２０は、前記第１部材２８０と前記第２部材２９０とのなかの、前記第２部材２９０に一体に有しており（前記第２部材２９０を兼ねた構成、又は、前記第２部材２９０に組み込まれた構成であり）、
前記ステアリングホイール１１は（直接に、又はステアリング軸１７を介して）、前記モータ軸２２４に連結されている。【０１０３】
このため、第１部材２８０は第１モータ２２０を有する必要がなく、スライド運動をするだけでよい。第１部材２８０簡素な構成でにできるとともに、小型化できる。しかも、支持部材２７０に対する第１部材２８０の支持剛性を高めることができる。【０１０４】
さらには、前記第１伝動機構３１０は、前記第２モータ３００の駆動力によって回転するピニオン３１１と、前記ピニオン３１１に噛み合い可能に前記第１部材２８０の外周面２８０ａに有しているラック３１２と、によって構成されており、
前記第２伝動機構３２０は、
前記支持部材２７０の外周面２７３ｂに設けられており、前記第１部材２８０の前記軸線ＣＬ１２に対して平行な長孔３２４を有した第１ブラケット３２１と、
前記長孔３２４と、前記第２部材２９０に設けられている第２ブラケット３２２との間を、連係可能に繋いでいるリンク３２３と、によって構成されている。【０１０５】
このように、ラック３１２は、第１部材２８０自体に有している。このため、ラック３１２を設けるための別個の部材は、必要ない。また、スライド運動をする第１伝動機構３１０と、スイング運動をする第２伝動機構３２０とは、第１部材２８０のみを介して連係している。第２モータ３００が発生した駆動力は、第１部材２８０から第２伝動機構３２０によって、第２部材２９０及び第１モータ２２０に伝わる。第１部材２８０のスライド運動をスイング運動に変換するために、第２伝動機構３２０をリンク機構にしている。第１伝動機構３１０と第２伝動機構３２０とを、簡単な構成で小型にすることができる。【０１０６】
しかも、第１部材２８０のスライド範囲の大きさにかかわらず、第２部材２９０及び第１モータ２２０の円滑なスイング運動を確保するために、第１ブラケット３２１は長孔３２４を有している。長孔３２４の長さによって、第２部材２９０及び第１モータ２２０のスイング運動の開始タイミングや完了タイミングが決まる。つまり、スライド範囲が大きい場合には、長孔３２４の長さを大きく設定すればよい。【０１０７】
第１部材２８０のスライド範囲の大きさに対応して、長孔３２４の長さを適宜設定することにより、第２部材２９０及び第１モータ２２０のスイング角を最適に設定することができる。さらには、第１部材２８０がスライド運動をしている最中に、第２部材２９０及び第１モータ２２０がスイング運動をする。このため、ステアリングホイール１１のテレスコピック運動とチルト運動とを、単一のモータ３００（第２モータ３００）によって、短時間に行うことができる。従って、ステアリングホイール１１を非格納位置Ｐ１と格納位置Ｐ２とに、迅速に切り替えることができる。自動運転車両５０に搭載されるステアリング装置２００として最適である。【０１０８】
実施例２を、より詳しくまとめると、図７〜図１２に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置２００は、
車体５６に取り付け可能な中空状の支持部材２７０と、
前記支持部材２７０の内周面２７３ａにスライド可能に組み付けられた第１部材２８０と、
前記第１部材２８０の先端部２８２にスイング可能に連結された第２部材２９０と、
前記第２部材２９０に配置されるとともに、前記第１部材２８０の軸線ＣＬ１２に対して同心に位置しているステアリングホイール１１と、
前記第２部材に配置されるとともに、非格納位置Ｐ１に位置しているときには、第１部材２８０の軸線ＣＬ１２上にあるステアリングホイールと、
前記第２部材２９０に一体に有しており（第２部材２９０に収納した構成と、第１モータ２２０のモータハウジング２２１を兼ねた構成と、を含む）、モータ軸２２４が前記ステアリングホイール１１と同心に位置するとともに前記ステアリングホイール１１に連結されており、前記ステアリングホイール１１の操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイール１１に付加する第１モータ２２０と、
前記支持部材２７０に設けられている第２モータ３００と、
前記第２モータ３００の駆動力によって回転するピニオン３１１と、
前記ピニオン３１１に噛み合い可能に前記第１部材２８０の外周面２８０ａに有しているラック３１２と、
前記第１部材２８０の外周面２８０ａに設けられており、前記第１部材２８０の前記軸線ＣＬ１２に対して平行な長孔３２４を有した第１ブラケット３２１と、
前記長孔３２４と、前記第２部材２９０に設けられている第２ブラケット３２２との間を、連係可能に繋いでいるリンク３２３と、を含む。
【０１０９】
このため、ステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置２００に必須である第１モータ２２０を、支持部材２７０から外方へ張り出すことなく、第１部材２８０又は第２部材２９０に組み込むことができる。【０１１０】
実施例２を、更にまとめると、図７〜図１２に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置２００は、
ステアリング軸１７に設けられたステアリングホイール１１と、
前記ステアリング軸１７に操舵反力を発生させる第１モータ２２０（反力モータ２２０）と、
前記ステアリング軸１７と前記ステアリングホイール１１と前記第１モータ２２０とを前方及び後方に移動させるテレスコピック動作と、前記ステアリング軸１７と前記ステアリングホイール１１と前記第１モータ２２０との昇降を行うチルト動作と、を制御する第２モータと、を有し、
前記第１モータ２２０は、前記ステアリングホイール１１と同心にモータ軸２２４を有しており、前記第２モータ３００の駆動時にテレスコピック動作又はチルト動作に起因して移動する。
【０１１１】
このため、ステアリングホイール１１のテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有した、より小型のステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置２００を提供することができる。この結果、自動運転車両５０に対する電動パワーステアリング装置２００の搭載性を、高めることができる。【０１１２】
＜実施例３＞
図１３を参照しつつ、実施例３の車両用電動パワーステアリング装置４００を説明する。実施例３の車両用電動パワーステアリング装置４００は、上記図１に示される実施例１の車両用電動パワーステアリング装置１０と、上記図７に示される実施例２の車両用電動パワーステアリング装置２００と、に有している制御装置１５を変更した（図１３参照）ことを特徴とし、他の構成は実施例１〜２と同じなので、説明を省略する。【０１１３】
実施例３の制御装置１５は、図１及び図７に示されるように、操舵角センサ４１と操舵トルクセンサ４２とその他の各種センサ４３と、ドライビングポジション装置５１からの指令とに従って、転舵モータ３５と第１モータ２０，２２０と第２モータ１００，３００とを制御している。【０１１４】
この制御装置１５は、例えばマイクロコンピュータによって構成される。マイクロコンピュータによって構成した制御装置１５の、具体的な制御の一例を説明すると、次の通りである。図１〜図１２を参照しつつ、図１３に基づいて制御装置１５の制御について説明する。【０１１５】
図１３は、制御装置１５の制御フローチャートであって、制御装置１５の一連の制御のなかの、運転モード切換え処理を実行するサブルーチンを示している。このサブルーチンは、例えば所定の条件による割込処理や、時分割処置によって実行する。【０１１６】
制御装置１５は制御を開始すると、先ずステップＳ０１では、図２（ａ）に示されるようにステアリングホイール１１を手動運転用ポジション（第１ドライビングポジション）に設定する。つまり第２モータ１００，３００を制御する。【０１１７】
次に、ステップＳ０２では、ドライビングポジション装置５１から、自動運転モードへの切換え指令があるか否かを判断する。ここで、自動運転モードへの切換え指令が無いと判断した場合には、ステップＳ０３に進む。ステップＳ０３では、このサブルーチンを終了するか否かを判断する。ここで、終了すると判断した場合にはこのサブルーチンを終了し、続行すると判断した場合にはステップＳ０２に戻る。このように、ステップＳ０２では、自動運転モードへの切換え指令が有ると判断するまで、このステップＳ０２を繰り返す。【０１１８】
ステップＳ０２において、自動運転モードへの切換え指令が有ると判断と判断した場合には、ステップＳ０４に進む。ステップＳ０４では、自動運転車両５０の自動運転機能が正常であるか否かを判断する。ドライビングポジション装置５１から正常であるという指令が有る場合には、正常であると判断して、ステップＳ０５に進む。ステップＳ０５では、図２（ｂ）に示されるようにステアリングホイール１１を自動運転用ポジション（第２ドライビングポジション）に設定する。つまり第２モータ１００，３００を制御する。【０１１９】
次に、ステップＳ０６では、ドライビングポジション装置５１から、手動運転モードへの切換え指令があるか否かを判断する。ここで、手動運転モードへの切換え指令が無いと判断した場合には、ステップＳ０８に進む。ステップＳ０８では、このサブルーチンを終了するか否かを判断する。ここで、終了すると判断した場合にはこのサブルーチンを終了し、続行すると判断した場合にはステップＳ０４に戻る。このように、ステアリングホイール１１を自動運転用ポジションに設定した場合には、自動運転車両５０の自動運転機能が正常であるか否かを、常に判断する。【０１２０】
一方、ステップＳ０６において、手動運転モードへの切換え指令が有ると判断した場合には、ステップＳ０７に進む。ステップＳ０７では、このサブルーチンを終了するか否かを判断する。ここで、終了すると判断した場合にはこのサブルーチンを終了し、続行すると判断した場合にはステップＳ０１に戻って、ステアリングホイール１１を手動運転用ポジションに設定する。【０１２１】
上記ステップＳ０４において、自動運転車両５０の自動運転機能が異常であると、ドライビングポジション装置５１から指令が有った場合には、異常であると判断して、ステップＳ０９に進む。ステップＳ０９では、ステアリングホイール１１を手動運転用ポジションに設定して、ステップＳ１０に進む。つまり第２モータ１００，３００を制御する。ステップＳ１０では、このサブルーチンを終了するか否かを判断する。ここで、終了すると判断した場合にはこのサブルーチンを終了し、続行すると判断した場合にはステップＳ１０を繰り返す。【０１２２】
以上の説明から明らかなように、制御装置１５はステップＳ０９において、車両用電動パワーステアリング装置４００を搭載した自動運転車両５０の自動運転機能に異常が発生したと判断した場合には、ステアリングホイール１１を手動運転用ポジションの状態（非格納状態）に維持する。つまり、手動運転モードから自動運転モードへの切換え指令があった場合に、異常が発生したと判断したときには、ステアリングホイール１１をそのまま手動運転用ポジションに維持する。また、ステアリングホイール１１が自動運転用ポジションにある場合に、異常が発生したと判断したときには、ステアリングホイール１１を手動運転用ポジションに切り替える。【０１２３】
上記実施例３の説明をまとめると、次の通りである。
図１、図２、図７及び図１３に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置４００は、
前記第２モータ１００，３００を制御する制御装置１５を、更に有し、
前記制御装置１５は、前記車両用電動パワーステアリング装置４００を搭載した自動運転車両５０の自動運転機能に異常が発生したと判断した場合に、前記ステアリングホイール１１を非格納状態（非格納位置Ｐ１）とするように、前記第２モータ１００，３００を制御する構成である。【０１２４】
このため、自動運転車両５０の自動運転機能に異常が発生した場合には、運転者Ｄｒがステアリングホイール１１を手動によって操舵することができる。運転者Ｄｒは自動運転車両５０を自由に運転することができる。【０１２５】
なお、本発明による車両用電動パワーステアリング装置１０，２００，４００は、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、実施例に限定されるものではない。
例えば、実施例３は、実施例１と実施例２に対して、それぞれを適宜に組み合わせることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明の車両用電動パワーステアリング装置１０，２００，４００は、自動運転車両５０に搭載するのに好適である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０，２００，４００  車両用電動パワーステアリング装置
１１                  ステアリングホイール
１５                  制御装置
１７                  ステアリング軸
２０，  ２２０        第１モータ（反力モータ）
２４，  ２２４        モータ軸
２８                  制御ユニット
５０                  自動運転車両
５６                  車体
６０，  ２６０        ステアリングホイール調節装置
７０，  ２７０        支持部材
７３，  ２７３        支持部材の周壁
７３ａ，２７３ａ      周壁の内周面
７３ｂ，２７３ｂ      周壁の外周面
８０，  ２８０        第１部材
８１                  第１部材の周壁
８１ａ                周壁の内周面
８２，  ２８２        第１部材の先端部
９０，  ２９０        第２部材
９０ａ，２９０ａ      第２部材の側面
９１                  延長部
９１ａ                延長部の先端部
９２                  支持軸
９４                  自在軸継手
９５                  支持アーム
１００，３００        第２モータ
１０１，３０１        モータ軸
１１０，３１０        第１伝動機構
１１１                単一の軸
１１１ａ              第１の雄ねじ
１１１ｂ              第２の雄ねじ
１１２                駆動力伝達部
１１６                第１変換機構
１１７                第１の雌ねじ
１１８                アーム
１２０，３２０        第２伝動機構
１２１                第２変換機構
１２２                第２の雌ねじ
１２３                スライダ
１２４                リンク
２８０ａ              第１部材の外周面
２８１                延長部
２８１ａ              延長部の先端部
２８２                第１部材の先端部
３１１                ピニオン
３１２                ラック
３２３                リンク
ＣＬ２，ＣＬ１２      第１部材の軸線
【要約】
車両用電動パワーステアリング装置(10)は、中空状の支持部材(70)と、前記支持部材(70)の内周面(73a)にスライド可能に組み付けられた第１部材(80)と、前記第１部材(80)の先端部(82)にスイング可能に連結された第２部材(90)と、前記第２部材(90)に配置されたステアリングホイール(11)と、前記第１部材(80)と前記第２部材(90)とのいずれか一方に有している第１モータ(20)と、前記支持部材(70)に設けられた第２モータ(100)とを含む。前記第１モータ(20)のモータ軸(24)と前記ステアリングホイール(11)とは、前記第１部材(80)の軸線(CL2)に対して同心に位置している。前記第１モータ(20)は、操舵反力を発生して前記ステアリングホイール(11)に付加する。前記第２モータ(100)は、第１伝動機構(110)を介して前記第１部材(80)をスライド駆動するとともに、第２伝動機構(120)を介して前記第２部材(90)をスイング駆動する。【図１】
0006596615.tif 000002
【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６】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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