(57)【要約】      （修正有）【課題】特殊移動モードを備えたステアリング装置を所望の走行モードでスムーズにロック状態とする。【解決手段】左右の車輪Ｗに接続され、その車輪Ｗを左右に転舵するタイロッドと、タイロッドにそれぞれ接続される一対のラックバーと、一対のラックバーの双方に噛み合い、各ラックバーを左右反対方向に移動可能なピニオンギアと、駆動源からの駆動力をピニオンギアに伝達する駆動ギア２４と、一対のラックバーを収納するラックケースと、駆動源から駆動ギア２４に駆動力を伝達する駆動力伝達手段２９に設けられ、駆動ギア２４の軸周りの回転をロック可能とするロック機構３０と、を備えたステアリング装置を構成する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の車輪（Ｗ）に接続され、その車輪（Ｗ）を左右に転舵するタイロッド（２１）と、
前記タイロッド（２１）にそれぞれ接続される一対のラックバー（２２、２２）と、
前記一対のラックバー（２２、２２）の双方に噛み合い、各ラックバー（２２、２２）を左右反対方向に移動可能なピニオンギア（２３）と、
駆動源（２６）からの駆動力を前記ピニオンギア（２３）に伝達する駆動ギア（２４）と、
前記一対のラックバー（２２、２２）を収納するラックケース（２５）と、
前記駆動源（２６）から前記駆動ギア（２４）に駆動力を伝達する駆動力伝達手段（２９）に設けられ、前記駆動ギア（２４）の軸周りの回転をロック可能とするロック機構（３０）と、
を備えたステアリング装置。
【請求項２】
前記一対のラックバー（２２、２２）を左右反対方向に移動可能とする特殊転舵機構（２０）と、
前記ラックケース（２５）に連結され、前記特殊転舵機構（２０）を左右に移動可能とする通常転舵機構（４０）と、
を備えた請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記ロック機構（３０）が、軸周りに回転する前記駆動力伝達手段（２９）に設けられた回転部材（３１）と、前記回転部材（３１）の回転軸と非平行の移動軸に沿って移動し、前記回転部材（３１）と当接可能な直動部材（３２）と、を有する請求項１又は２に記載のステアリング装置。
【請求項４】
前記駆動力伝達手段（２９）が、前記駆動源（２６）からの回転駆動力を減速するウォームギア（２９）であって、前記回転部材（３１）が、前記ウォームギア（２９）を構成するウォームホイール（２９ｂ）と一体回転するように設けられている請求項３に記載のステアリング装置。
【請求項５】
前記回転部材（３１）に凹部（３１ａ）が形成され、前記直動部材（３２）が、前記移動軸に沿って移動することによって、前記凹部（３１ａ）と嵌合可能となっている請求項３又は４に記載のステアリング装置。
【請求項６】
前記回転部材（３１）の周方向に沿って、前記凹部（３１ａ）が複数形成されている請求項５に記載のステアリング装置。
【請求項７】
前記凹部（３１ａ）の前記回転部材（３１）の周方向端部、又は、前記直動部材（３２）の前記凹部（３１ａ）との嵌合部の少なくとも一方に、前記周方向に沿う傾斜面を形成した請求項５又は６に記載のステアリング装置。
【請求項８】
トグルクランプ機構（３３）をさらに備え、前記トグルクランプ機構（３３）がロック位置となるように操作することで、このトグルクランプ機構（３３）との当接によって前記直動部材（３２）が前記回転部材（３１）側に付勢される請求項３から７のいずれか１項に記載のステアリング装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のステアリング装置（１０）を搭載した車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はステアリング装置、及びそのステアリング装置を備えた車両に関し、特に、左右の車輪を左右反対方向に転舵する特殊移動モードへの切り替えを可能としたステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に示すように、車両の左右の車輪を左右逆方向に転舵可能とし、車両の前輪のみを左右同方向に転舵する通常走行モードの他に、車両を小回り転舵する小回りモードや、左右の車輪を左右反対方向に転舵して、その場で回転するその場回転モード、車両の前方に対して横方向に移動する横方向移動モード等の特殊移動モードを可能とするステアリング装置が提案されている。
【０００３】
このステアリング装置は、左右に独立して移動可能な一対のラックバーを備え、各ラックバーに接続されたタイロッドによって、左右の車輪を左右反対方向に転舵可能に構成されている。各ラックバーの間には、同期ギアが設けられている。一方のラックバーには第一ピニオンギアが、他方のラックバーには第二ピニオンギアがそれぞれ噛み合っている。各ピニオンギアの回転軸（第一回転軸、第二回転軸）は、連結部材によって分離又は結合可能となっている。この連結部材は、第一回転軸側の固定部に形成された凹部と、前記固定部に対して軸方向に相対移動可能な第二回転軸側の移動部に形成された凸部を有する。固定部に対して移動部を軸方向に相対移動して凹部と凸部を離間させることによって、第一回転軸と第二回転軸が分離した分離状態に、凹部と凸部を嵌合させることによって、第一回転軸と第二回転軸が一体に回転する結合状態にすることができる。
【０００４】
連結部材を分離状態とした上で、一対のラックバーのうち、一方のラックバーを左右いずれかの方向に移動すると、その移動に伴って同期ギアが一方向に回転し、この同期ギアの回転によって、他方のラックバーが、前記一方のラックバーとは左右反対方向に移動する。このように、一対のラックバーを左右反対方向に移動することにより、左右の車輪を左右反対方向に転舵することができ、車両の走行モードを、通常走行モードと特殊移動モードとの間で自在に切り替えることができる。その一方で、連結部材を結合状態とすると、一対のラックバーの左右方向への相対移動が規制されたロック状態となり、設定された通常走行モード又は特殊移動モードの状態を安定的に維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−７１３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のステアリング装置においては、連結部材を分離状態として、一対のラックバーを左右反対方向に移動させると、各ピニオンギアと各ラックバーとの間に作用する力によって、第一回転軸及び第二回転軸がその径方向に相対的に変位するとともに、その回転方向にねじれが生じることがある。このように両回転軸に相対的な変位やねじれが生じると、再び連結部材を結合状態とする（ロック状態とする）際に、固定部の凹部と移動部の凸部がスムーズに嵌合せず、ロック状態とする際の異音発生等の原因となる可能性がある。
【０００７】
そこで、この発明は、特殊移動モードを備えたステアリング装置を所望の走行モードでスムーズにロック状態とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、この発明においては、左右の車輪に接続され、その車輪を左右に転舵するタイロッドと、前記タイロッドにそれぞれ接続される一対のラックバーと、前記一対のラックバーの双方に噛み合い、各ラックバーを左右反対方向に移動可能なピニオンギアと、駆動源からの駆動力を前記ピニオンギアに伝達する駆動ギアと、前記一対のラックバーを収納するラックケースと、前記駆動源から前記駆動ギアに駆動力を伝達する駆動力伝達手段に設けられ、前記駆動ギアの軸周りの回転をロック可能とするロック機構と、を備えたステアリング装置を構成した。
【０００９】
このように、ロック機構を駆動力伝達手段に設けることにより、駆動源からの駆動力の伝達が、一対のラックバーに分配される前の駆動力伝達手段の段階でロックされるため、各ラックバーの移動状態に関係なく、スムーズにロック状態とすることができる。
【００１０】
前記構成においては、前記一対のラックバーを左右反対方向に移動可能とする特殊転舵機構と、前記ラックケースに連結され、前記特殊転舵機構を左右に移動可能とする通常転舵機構と、を備えた構成とするのが好ましい。
【００１１】
このように、一対のラックバーの移動に対する機能が異なる特殊転舵機構と通常転舵機構を別構成とすることにより、特殊転舵機構は一対のラックバーを左右反対方向に移動させる機能のみを担う一方で、通常転舵機構は一対のラックバーを左右同方向に移動させる機能のみを担うように構成することができる。このため、各転舵部の機構を簡素化することが可能となり、ロック機構によるロック状態への切り替えを一層スムーズに行うことができる。
【００１２】
前記各構成においては、前記ロック機構が、軸周りに回転する前記駆動力伝達手段に設けられた回転部材と、前記回転部材の回転軸と非平行の移動軸に沿って移動し、前記回転部材と当接可能な直動部材と、を有する構成とするのが好ましい。
【００１３】
このように、回転部材に対して非平行の移動軸に沿って移動する直動部材を回転部材に当接させることによって、例えば、車輪からステアリング装置に逆入力が作用して、この車輪に接続された一対のラックバーに駆動力を伝達する駆動ギアに軸振れが生じた場合でも、その振れ方向によっては（例えば、直動部材の移動軸と振れの方向が同じ場合）、この軸振れに起因するロック機構への影響を極力回避することができ、ロック状態に切り替える際の不具合の発生を低減することができる。
【００１４】
前記ロック機構が回転部材を備えた構成においては、前記駆動力伝達手段が、前記駆動源からの回転駆動力を減速するウォームギアであって、前記回転部材が、前記ウォームギアを構成するウォームホイールと一体回転するように設けられた構成とするのが好ましい。
【００１５】
このように、回転部材とウォームホイールを一体的に設けることによって、ロック機構のコンパクト化を図ることができる。
【００１６】
また、前記ロック機構が回転部材を備えた構成においては、前記回転部材に凹部が形成され、前記直動部材が、前記移動軸に沿って移動することによって、前記凹部と嵌合可能となっている構成とするのが好ましい。
【００１７】
このように、回転部材に凹部を形成し、この凹部に直動部材を嵌合させることによって、この直動部材で回転部材の軸周りの回転を阻止して、確実にロック状態とすることができる。
【００１８】
前記回転部材に凹部を形成した構成においては、前記回転部材の周方向に沿って、前記凹部が複数形成されている構成とするのが好ましい。
【００１９】
このように、複数の凹部を形成することによって、通常走行モードと特殊移動モード（その場回転モード、横方向移動モード等）のそれぞれの走行モードに対応して、一対のラックバーを所定の左右方向位置にロックすることができる。
【００２０】
また、前記回転部材に凹部を形成した構成においては、前記凹部の前記回転部材の周方向端部、又は、前記直動部材の前記凹部との嵌合部の少なくとも一方に、前記周方向に沿う傾斜面を形成した構成とするのが好ましい。
【００２１】
このように、傾斜面を形成することにより、ロック機構をロック解除状態として回転部材を軸周りに回転させることにより、回転部材の凹部に嵌合していた直動部材を、回転部材の回転力によってこの凹部から抜けるように案内することができる。このため、ロック解除をスムーズに行うことができる。
【００２２】
前記ロック機構が直動部材を備えた構成においては、トグルクランプ機構をさらに備え、前記トグルクランプ機構がロック位置となるように操作することで、このトグルクランプ機構との当接によって前記直動部材が前記回転部材側に付勢される構成とするのが好ましい。
【００２３】
このように、トグルクランプ機構を用いることにより、回転部材と直動部材を強く当接させて、確実にロック状態とすることができる。
【００２４】
前記各構成に示すステアリング装置を車両に搭載することで、上述したように、通常走行モードのみならず、横方向移動モード等の特殊移動モードを実現することができ、その車両の利便性を向上することができる。しかも、ロック機構によって車両の走行モードをスムーズにロック状態とすることにより、各走行モードにおける優れた走行特性を確保することができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明においては、左右の車輪に接続され、その車輪を左右に転舵するタイロッドと、前記タイロッドにそれぞれ接続される一対のラックバーと、前記一対のラックバーの双方に噛み合い、各ラックバーを左右反対方向に移動可能なピニオンギアと、駆動源からの駆動力を前記ピニオンギアに伝達する駆動ギアと、前記一対のラックバーを収納するラックケースと、前記駆動源から前記駆動ギアに駆動力を伝達する駆動力伝達手段に設けられ、前記駆動ギアの軸周りの回転をロック可能とするロック機構と、を備えたステアリング装置を構成した。
【００２６】
このように、ロック機構を駆動力伝達手段に設けることにより、駆動源からの駆動力の伝達が、一対のラックバーに分配される前の駆動力伝達手段の段階でロックされるため、各ラックバーの移動状態に関係なく、スムーズにロック状態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明に係るステアリング装置を用いた車両のイメージ図
【図２】図１に示す車両の駆動系を示す平面図
【図３】この発明に係るステアリング装置の斜視図
【図４】図３に示すステアリング装置の背面図
【図５】図３に示すステアリング装置の断面図
【図６】図３に示すステアリング装置に左右の車輪を接続した状態の平面図（通常走行モードにおける直進状態）
【図７】図３に示すステアリング装置に左右の車輪を接続した状態の平面図（通常走行モードにおける右への転舵状態）
【図８】図３に示すステアリング装置に採用されるロック機構（ロック状態）を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図
【図９】図３に示すステアリング装置に採用されるロック機構（ロック解除状態）を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図
【図１０】図２に示す車両を通常走行モード（右への転舵状態）とした状態の平面図
【図１１】図２に示す車両を小回りモード（右への転舵状態）とした状態の平面図
【図１２】図２に示す車両をその場回転モードとした状態の平面図
【図１３】図２に示す車両を横方向移動モードとした状態の平面図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
この発明に係る車両１の全体構成及びステアリング装置１０の詳細、車両１の走行モードについて順次説明する。
【００２９】
（１）車両の全体構成及びステアリング装置の詳細について
この発明に係るステアリング装置１０（図２参照）は、例えば、図１に示す車両１に採用される。この車両１は、２人乗車（横並び２人乗り）の超小型モビリティである。運転者がステアリングホイール２を操作してステアリングシャフト３を軸周りに回転させることによって、車輪Ｗを所望の方向に転舵させることができる。
【００３０】
図２に示すように、前後の車輪Ｗには、それぞれステアリング装置１０、１０が設けられている。図１では、超小型モビリティを例に挙げて示したが、このステアリング装置１０は、小型車両だけでなく種々のタイプの車両１に適用することができる。この車両１の各車輪ＷにはインホイールモータＭが設けられており、このインホイールモータＭの駆動力によって車両１を駆動する。４輪全てにインホイールモータＭを設ける代わりに、前輪又は後輪の２輪のみに設けた構成とすることもできる。このステアリング装置１０の詳細を図３から図９を用いて説明する。図３はステアリング装置の斜視図、図４は背面図、図５は断面図、図６は車輪Ｗを接続した状態を示す平面図（直進状態）、図７は車輪Ｗを接続した状態を示す平面図（右への転舵状態）、図８はロック機構（ロック状態）の（ａ）縦断面図、（ｂ）横断面図、図９はロック機構（ロック解除状態）の（ａ）縦断面図、（ｂ）横断面図を示す。
【００３１】
このステアリング装置１０は、左右の車輪Ｗを左右反対方向に転舵して、横方向移動モード等の特殊移動モードに切り替えるための特殊転舵機構２０と、左右の車輪Ｗを左右同方向に転舵して、通常の転舵を行うための通常転舵機構４０に大きく分けられる。
【００３２】
特殊転舵機構２０は、図５に示すように、タイロッド２１と、一対のラックバー２２、２２（以下において、「特殊転舵ラックバー」と称し、ラックバー２２と同じ符号を付する。）、ピニオンギア２３（以下において、「特殊転舵ピニオンギア」と称し、ピニオンギア２３と同じ符号を付する。）と、駆動ギア２４（以下において、「モータギア」と称し、駆動ギア２４と同じ符号を付する。）と、ラックケース２５（図３及び図４参照）と、モータギア２４を駆動する駆動源２６（以下において、「モータ」と称し、駆動源２６と同じ符号を付する。図３及び図４参照）と、特殊転舵ピニオンギア２３とモータギア２４に噛み合う同期ギア２７と、車両１の走行モードを切り替える切替機構２８（図３及び図４参照）と、を主な構成要素としている。
【００３３】
タイロッド２１は、左右の車輪Ｗに接続され、その車輪Ｗを左右に転舵するための部材である。左右のタイロッド２１、２１には、一対の特殊転舵ラックバー２２、２２がそれぞれ接続されている。以下において、車両１の前後方向に対して左側の車輪Ｗを転舵する特殊転舵ラックバー２２を第一ラックバー２２ａと、右側の車輪Ｗを転舵する特殊転舵ラックバー２２を第二ラックバー２２ｂとそれぞれ称する。第一ラックバー２２ａ及び第二ラックバー２２ｂは、互いに平行に配置されている。
【００３４】
一対の特殊転舵ラックバー２２（第一ラックバー２２ａ、第二ラックバー２２ｂ）は、ラックケース２５に収納されており、このラックケース２５を中心として左右外向きに自在に突出し得るようになっている。このラックケース２５は、車両１のフレーム（図示せず）には直接固定されておらず、後述する通常転舵機構４０の連結部材４３に連結されて、この通常転舵機構４０によって支持されている。そして、この通常転舵機構４０の連結部材４３の左右への移動とともに左右に移動する。なお、図２において、左向きの矢印が示している方向が車両１の前方である。後述する図１０から図１３においても同様である。
【００３５】
第一ラックバー２２ａ及び第二ラックバー２２ｂの間には、図５に示すように、両ラックバー２２ａ、２２ｂの移動方向に並列する二個の特殊転舵ピニオンギア２３、２３が配置されている。この特殊転舵ピニオンギア２３は、第一ラックバー２２ａ及び第二ラックバー２２ｂにそれぞれ形成されたラックギア２２ｃ、２２ｃと噛み合っている。この二個の特殊転舵ピニオンギア２３、２３の歯数は同数である。これらの特殊転舵ピニオンギア２３、２３の中間にはモータ２６（図３等参照）によって駆動されるモータギア２４が配置されている。このモータギア２４の回転軸には、セレーションが形成されており、切替機構２８の後述する駆動力伝達手段２９のセレーション孔２９ｃと嵌合している（図８参照）。
【００３６】
モータ２６を駆動すると、その回転がモータ軸２６ａ（図８等参照）から切替機構２８の駆動力伝達部材（ウォームギア）２９を介してモータギア２４に伝達される。このモータギア２４と噛み合う二個の同期ギア２７、２７の歯数は同じであり、この同期ギア２７によって、その駆動力がそれぞれの特殊転舵ピニオンギア２３、２３に伝達される。特殊転舵ピニオンギア２３、２３の歯数も同じため、この特殊転舵ピニオンギア２３の軸周りの回転に伴って、第一ラックバー２２ａと第二ラックバー２２ｂが、左右反対方向にそれぞれ同距離移動する。
【００３７】
このように、モータギア２４を二個の特殊転舵ピニオンギア２３、２３の中間に配置することにより、同期ギア２７を介してモータギア２４によって駆動される複数の特殊転舵ピニオンギア２３を一つのモータ２６（図３等参照）で駆動させることができる。また、同じモータ２６で駆動することにより、複数個の特殊転舵ピニオンギア２３を、同一回転方向に同一角度回転することができる。このため、一対の特殊転舵ラックバー２２、２２（第一ラックバー２２ａ、第二ラックバー２２ｂ）を左右反対方向に同速度で同距離移動させることができる。
【００３８】
また、モータギア２４の歯数よりも特殊転舵ピニオンギア２３の歯数を多くすることによって、回転速度を減速させるとともに回転トルクを増大させることができる。このため、モータ２６等の駆動源２６を小型化することができる。
【００３９】
切替機構２８には、図８及び図９に示すように、モータ２６のモータ軸２６ａの回転をモータギア２４側に伝達する駆動力伝達手段２９と、駆動力伝達手段２９からモータギア２４への回転駆動力の伝達をロックするロック機構３０が組み込まれている。なお、図８（ｂ）、図９（ｂ）ではトグルクランプ機構３３を説明するため、モータ２６等の駆動源２６を省略して図示している。
【００４０】
この実施形態においては、駆動力伝達手段２９として、モータ軸２６ａの回転を減速してモータギア２４側に伝達するウォームギア（以下において、駆動力伝達手段２９と同じ符号を付する。）が採用されている。このウォームギア２９のウォーム２９ａは、モータ２６のモータ軸２６ａと同軸に配置されており、モータ軸２６ａとウォーム２９ａは軸周りに一体に回転する。また、ウォームギア２９のウォームホイール２９ｂは、モータギア２４と同軸に配置されており、ウォームホイール２９ｂとモータギア２４は軸周りに一体に回転する。このウォームギア２９によって、モータ軸２６ａの回転が減速された上でモータギア２４に伝達される。
【００４１】
ロック機構３０は、回転部材３１と、直動部材３２と、トグルクランプ機構３３と、トグルクランプの操作機構３４と、を有している。
【００４２】
回転部材３１は、ウォームホイール２９ｂの回転軸と同軸に配置されており、この回転部材３１はキー等の回転止め部材で固定されており、ウォームホイール２９ｂと軸周りに一体に回転する。回転部材３１の外周縁には、その周方向に沿って複数の凹部３１ａが形成されている。各凹部３１ａの周方向両端部には、この周方向に沿う傾斜面が形成されている。なお、図８及び図９に示した凹部３１ａの形成位置や個数は一例であって、後述する走行モード（通常走行モード、その場回転モード、横方向移動モード等）のモード数に対応して、その形成位置や個数を適宜変更してもよいし、所定の周方向角度間隔（例えば３０度間隔）で複数の凹部３１ａを形成してもよい。また、傾斜面を形成しない態様としてもよい。
【００４３】
直動部材３２は、回転部材３１の回転軸と垂直な移動軸に沿って移動する。直動部材３２の先端には、回転部材３１に形成された凹部３１ａの傾斜面と嵌合可能な傾斜角を有する傾斜面が形成されている。直動部材３２をその先端方向に移動して、凹部３１ａと直動部材３２の先端部を嵌合させると回転部材３１の回転が阻止され、回転部材３１と一体に軸周りに回転するモータギア２４の軸周りの回転がロックされたロック状態となる。なお、直動部材３２の先端の傾斜面を形成しない態様としてもよい。
【００４４】
トグルクランプ機構３３は、トグル機構を採用した周知の機構からなるクランプ装置である。回転部材３１に形成された凹部３１ａが、直動部材３２の移動軸上に位置している状態で、トグルクランプ機構３３の操作レバー３３ａをロック方向に操作すると、アーム部３３ｂが回動軸周りに回動して直動部材３２の後端に当接し、この直動部材３２が回転部材３１側に付勢される。この付勢力によって、凹部３１ａと直動部材３２の先端が嵌合して、ロック機構３０を確実にロック状態とすることができる。その一方で、操作レバー３３ａをロック解除方向に操作すると、アーム部３３ｂが回動軸周りに逆周りに回動して、直動部材３２への付勢が解除される。この状態で、モータ２６の駆動力によって回転部材３１を軸周りに回転すると、凹部３１ａ及び直動部材３２の先端の両方に形成された傾斜面の作用によって、凹部３１ａ内から直動部材３２の先端が退去して、凹部３１ａと直動部材３２の先端の嵌合が解消したロック解除状態とすることができる。
【００４５】
トグルクランプ機構３３のロック状態とロック解除状態の切り替えは、このトグルクランプ機構３３に併設されたトグルクランプの操作機構３４によってなされる。この操作機構３４は、直動アクチュエータ３４ａと、ソレノイド３４ｂによって駆動する押圧部材３４ｃによって構成される。直動アクチュエータ３４ａは、トグルクランプ機構３３の操作レバー３３ａをロック方向に付勢する。その一方で、押圧部材３４ｃはこの操作レバー３３ａをロック解除方向に付勢する。この直動アクチュエータ３４ａ又は押圧部材３４ｃのいずれかを駆動して、操作レバー３３ａを操作することによって、トグルクランプ機構３３のロック又はロック解除状態を自在に切り替えることができる。
【００４６】
上記のロック機構３０の構成はあくまでも一例であって、ステアリング装置１０の走行モードが不用意に切り替わるのを防止する機能を有するものであれば、他のロック機構を適宜採用することができる。
【００４７】
モータギア２４の下端には、モータギア２４の回転数を計測する回転センサ３５（図４参照）が設けられている。このモータギア２４は、図５に示すように、同期ギア２７、特殊転舵ピニオンギア２３、ラックギア２２ｃと順に噛み合っているため、計測された回転数から特殊転舵ラックバー２２（第一ラックバー２２ａ、第二ラックバー２２ｂ）の移動量を算出することができる。このため、モータギア２４の回転制御により、特殊転舵ラックバー２２（第一ラックバー２２ａ、第二ラックバー２２ｂ）の移動量を正確に制御することができる。
【００４８】
特殊転舵ラックバー２２（第一ラックバー２２ａ、第二ラックバー２２ｂ）には、それぞれ伸縮自在の保護カバー３６が設けられている。この保護カバー３６により、特殊転舵機構２０の内部に雨水や泥等が入り込んだり、特殊転舵機構２０の内部のグリースが外部に飛散したりするのを防止している。
【００４９】
特殊転舵ピニオンギア２３を特殊転舵ラックバー２２（第一ラックバー２２ａ、第二ラックバー２２ｂ）の移動方向に複数個並べて配置することにより、特殊転舵ラックバー２２が左右方向のどの位置に移動しても常に特殊転舵ピニオンギア２３と噛み合うようにすることができ、この噛み合いを確保するために特殊転舵ラックバー２２の全長を長くする必要がない。このため、特殊転舵機構２０の大型化を回避することができる。
【００５０】
通常転舵機構４０は、通常転舵ピニオンギア４１と、通常転舵ラックバー４２と、連結部材４３と、ラックケース４５と、を主な構成要素としている。図２に示すように、前輪のステアリング装置１０の通常転舵ピニオンギア４１は、ステアリングホイール２とともに軸周りに回転するステアリングシャフト３に接続されており、運転者の転舵操作に基づいて軸周りに回転する。その一方で、後輪のステアリング装置１０の通常転舵ピニオンギア４１は、運転者の転舵操作と連動して動作する通常転舵アクチュエータ４４又はステアリングシャフト３（図２参照）に接続されており、この通常転舵アクチュエータ４４によって軸周りに回転する。
【００５１】
図５に示すように、通常転舵ラックバー４２に形成されたラックギア４２ａは、通常転舵ピニオンギア４１と噛み合っている。そして、通常転舵ピニオンギア４１の軸周りの回転に伴って、通常転舵ラックバー４２が左右に移動するようになっている。この通常転舵ラックバー４２は、ラックケース４５に収納されている。このラックケース４５は、ボルト等の固定部材（図示せず）によって車両１のフレーム（図示せず）に固定される。
【００５２】
このラックケース４５には、連結部材４３が一体に設けられており、この連結部材４３によって、通常転舵機構４０のラックケース４５と特殊転舵機構２０のラックケース２５とが連結されている。このため、運転者の転舵操作によって通常転舵ラックバー４２を左右に移動させると、特殊転舵機構２０の全体が左右に移動し、左右の車輪Ｗを左右同方向に転舵することができる（図９参照）。
【００５３】
通常転舵ラックバー４２には、伸縮自在の保護カバー４６が設けられている。この伸縮自在の保護カバー４６により、通常転舵機構４０の内部に雨水や泥等が入り込んだり、通常転舵機構４０の内部のグリースが外部に飛散したりするのを防止している。
【００５４】
図２等に示した車両１には、前輪及び後輪ともに、特殊転舵機構２０及び通常転舵機構４０の両方の機構を備えたステアリング装置１０を採用したが、通常の転舵を行う前輪にのみこの実施形態に係るステアリング装置１０を採用し、通常の転舵を行わない後輪には、特殊転舵機構２０のみを採用したステアリング装置１０を設ける構成としてもよい。このように、後輪の通常転舵機構４０を省略することにより、ステアリング装置１０全体として軽量化することができるとともに、通常走行モードでの走行時における車両１の走行安定性を向上することができる。
【００５５】
（２）車両の走行モードについて
以下、上記項目（１）において説明した車両１の主な走行モード（通常走行モード、小回りモード、その場回転モード、横方向移動モード）について、図１０から図１３を用いて説明する。各走行モードの切り替えは、例えば、運転席の近傍に設けられた走行モード切替手段（図示せず）を操作することによって行われる。
【００５６】
（通常走行モード）
図２に示す車両１を、通常走行モードにおいて右方向に転舵した状態を図１０に示す。運転者がステアリングホイール２を操作して、前輪のステアリング装置１０の通常転舵ピニオンギア４１を軸周りに回転すると、この回転に伴って通常転舵機構４０を構成する通常転舵ラックバー４２が一方向（図１０では車両１の左側）に向かって移動する。この移動に伴って、通常転舵ラックバー４２に連結された特殊転舵機構２０も、通常転舵ラックバー４２とともに左右同方向（図１０では車両１の左側）に移動する。このとき、特殊転舵機構２０を構成するモータギア２４（図５参照）は、切替機構２８に設けられたロック機構３０によって回転がロックされた状態となっており（図８（ａ）（ｂ）参照）、一対の特殊転舵ラックバー２２、２２（第一ラックバー２２ａ、第二ラックバー２２ｂ）は互いに相対移動しない。このため、一対の特殊転舵ラックバー２２、２２に接続された左右の車輪Ｗは、通常転舵機構４０の左右への移動量に対応して、図２に示す直進状態の車輪位置から、左右同方向（図１０では右向き）に所定角度転舵する。一方、後輪のステアリング装置１０は、直進状態のままで、通常転舵アクチュエータ４４の回転が停止した状態となっている。このように、通常走行モードにおいては、運転者のステアリングホイール２の操作によって、一般の車両１と同様に左右への転舵を行うことができる。
【００５７】
（小回りモード）
図２に示す車両１を、小回りモードにおいて右方向に転舵した状態を図１１に示す。この小回りモードは、いわゆる４ＷＳ車の転舵に対応する。運転者がステアリングホイール２を操作して、前輪のステアリング装置１０の通常転舵ピニオンギア４１を軸周りに回転すると、この回転に伴って通常転舵機構４０を構成する通常転舵ラックバー４２が一方向（図１１では車両の左側）に向かって移動する。この移動に伴って、通常転舵ラックバー４２に連結された特殊転舵機構２０も、通常転舵ラックバー４２とともに左右同方向（図１１では車両１の左側）に移動する。このとき、特殊転舵機構２０を構成するモータギア２４（図５参照）は、切替機構２８に設けられたロック機構３０によって回転がロックされた状態となっており（図８（ａ）（ｂ）参照）、一対の特殊転舵ラックバー２２、２２（第一ラックバー２２ａ、第二ラックバー２２ｂ）は互いに相対移動しない。このため、一対の特殊転舵ラックバー２２、２２に接続された左右の車輪Ｗは、通常転舵機構４０の左右への移動量に対応して、図２に示す直進状態の車輪位置から、左右同方向（図１１では右向き）に所定角度転舵する。
【００５８】
さらに、ステアリングホイール２の操作に対応して、後輪のステアリング装置１０に設けた通常転舵アクチュエータ４４が作動して、後輪のステアリング装置１０の通常転舵ピニオンギア４１が軸周りに回転する。この回転に伴って通常転舵機構４０を構成する通常転舵ラックバー４２が一方向（図１１では車両１の左側）に向かって移動する。この移動に伴って、通常転舵ラックバー４２に連結された特殊転舵機構２０も、通常転舵ラックバー４２とともに左右同方向（図１１では車両１の左側）に移動する。このとき、特殊転舵機構２０を構成するモータギア２４（図５参照）はロック機構３０によって回転がロックされた状態となっており（図８（ａ）（ｂ）参照）、特殊転舵機構２０を構成する一対の特殊転舵ラックバー２２、２２（第一ラックバー２２ａ、第二ラックバー２２ｂ）は、前輪のステアリング装置１０と同様に、互いに相対移動しない。このため、一対の特殊転舵ラックバー２２、２２に接続された左右の車輪Ｗは、通常転舵機構４０の左右への移動量に対応して、前輪とは左右反対方向となるように、図２に示す直進状態の車輪位置から、左右同方向（図１１では左向き）に所定角度転舵する。図１１に示すように前後輪を転舵することにより、通常走行モード時よりも、さらに回転半径の小さい小回りが可能となる。
【００５９】
（その場回転モード）
図２に示す車両１を、その場回転モードとした状態を図１２に示す。前後輪のステアリング装置１０、１０の特殊転舵機構２０の切替機構２８（図３等参照）に設けられたロック機構３０を解除するとともに（図９（ａ）（ｂ）参照）、モータ２６を駆動してモータギア２４（図５参照）を軸周りに回転すると、同期ギア２７（図５参照）及び特殊転舵ピニオンギア２３（図５参照）を介してその回転が一対の特殊転舵ラックバー２２、２２（第一ラックバー２２ａ、第二ラックバー２２ｂ）に伝達され、第一ラックバー２２ａ及び第二ラックバー２２ｂが互いに左右反対方向に同距離移動する。この両ラックバー２２ａ、２２ｂの移動に伴って、左右の前後輪の回転軸が車両１のほぼ中心に集まるように左右反対方向に転舵する。
【００６０】
転舵が完了したら前後輪のステアリング装置１０、１０のロック機構３０を再びロックした状態として（図８（ａ）（ｂ）参照）、一対の特殊転舵ラックバー２２、２２（第一ラックバー２２ａ、第二ラックバー２２ｂ）が互いに相対移動しないようにする。４輪に設けたインホイールモータＭのうち少なくとも一つのインホイールモータＭを駆動すれば、その場回転を行うことができる。
【００６１】
（横方向移動モード）
図２に示す車両１を、横方向移動モードとした状態を図１３に示す。前後輪のステアリング装置１０、１０の特殊転舵機構２０の切替機構２８（図３等参照）に設けられたロック機構３０（図９（ａ）（ｂ）参照）を解除するとともに、モータ２６を駆動してモータギア２４（図５参照）を軸周りに回転すると、同期ギア２７（図５参照）及び特殊転舵ピニオンギア２３（図５参照）を介してその回転が一対の特殊転舵ラックバー２２、２２（第一ラックバー２２ａ、第二ラックバー２２ｂ）に伝達され、第一ラックバー２２ａ及び第二ラックバー２２ｂが互いに左右反対方向に同距離移動する。この両ラックバー２２ａ、２２ｂの移動に伴って、左右の前後輪が直進方向に対して９０度の方向（車両１の直進方向に対する左右方向）を向くように左右反対方向に転舵する。
【００６２】
転舵が完了したら前後輪のステアリング装置１０、１０のロック機構３０を再びロックした状態として（図８（ａ）（ｂ）参照）、一対の特殊転舵ラックバー２２、２２（第一ラックバー２２ａ、第二ラックバー２２ｂ）が互いに相対移動しないようにする。この状態で、ステアリングホイール２の操作によって、又は、ステアリングホイール２の操作に伴って作動するアクチュエータ４４の駆動力によって、前後輪のステアリング装置１０、１０の通常転舵ラックバー４０を左右に移動させて前後輪を微小角度転舵すれば、車両１の進行方向を微調整することができる。
【００６３】
上記において説明したステアリング装置１０の実施形態はあくまでも一例であって、特殊移動モードを備えたステアリング装置１０を所望の走行モードでスムーズにロック状態とする、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、ステアリング装置１０を構成するロック機構３０等の部材の形状や配置等を適宜変更することが許容される。
【符号の説明】
【００６４】
１  車両
２  ステアリングホイール
３  ステアリングシャフト
１０  ステアリング装置
２０  特殊転舵機構
２１  タイロッド
２２（２２ａ、２２ｂ）  ラックバー（特殊転舵ラックバー）
２３  ピニオンギア（特殊転舵ピニオンギア）
２４  駆動ギア（モータギア）
２５  ラックケース
２６  駆動源（モータ）
２６ａ  モータ軸
２７  同期ギア
２８  切替機構
２９  駆動力伝達手段（ウォームギア）
２９ａ  ウォーム
２９ｂ  ウォームホイール
２９ｃ  セレーション孔
３０  ロック機構
３１  回転部材
３１ａ  凹部
３２  直動部材
３３  トグルクランプ機構
３３ａ  操作レバー
３３ｂ  アーム部
３４  操作機構
３４ａ  直動アクチュエータ
３４ｂ  ソレノイド
３４ｃ  押圧部材
３５  回転センサ
３６  保護カバー
４０  通常転舵機構
４１  通常転舵ピニオンギア
４２  通常転舵ラックバー
４３  連結部材
４４  通常転舵アクチュエータ
４５  ラックケース
４６  保護カバー
５０  復帰装置（復帰用ハンドル）
５１  ハンドル部
５２  固定部
Ｗ  車輪
Ｍ  インホイールモータ
【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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