(57)【要約】【課題】レバーがロックホイールへ衝突する際の打音が低減するクラッチを実現する。【解決手段】ステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置に用いられ、運転者が操舵操作する操舵部材と車輪を転舵する転舵部との間のトルク伝達経路を機械的に接続するか又は遮断するかを切り替えるクラッチにおいて、レバー（３１）と、レバー（３１）と係合することにより操舵部材と転舵部との間のトルク伝達経路を機械的に接続するロックホイール（３６）とを有し、ロックホイール（３６）における歯部（８８）と歯部（８８）との間の歯底（８７）には、緩衝材（９０）が設けられている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置に用いられ、運転者が操舵操作する操舵部材と車輪を転舵する転舵部との間のトルク伝達経路を機械的に接続するか又は遮断するかを切り替えるクラッチであって、
係合部と、
前記係合部と係合することにより前記操舵部材と前記転舵部との間のトルク伝達経路を機械的に接続する被係合部であって、外周に沿って複数の歯部が設けられている被係合部と、
前記被係合部における前記歯部と歯部との間の歯底に設けられた緩衝材と、
を備えたことを特徴とするクラッチ。
【請求項２】
前記緩衝材は、前記歯部の側面には至ることなく、前記歯底に設けられている請求項１に記載のクラッチ。
【請求項３】
前記緩衝材は、前記歯底の全面を覆っている請求項１又は２に記載のクラッチ。
【請求項４】
前記緩衝材は、樹脂又はゴムにより形成されている請求項１から３の何れか１項に記載のクラッチ。
【請求項５】
太陽ギヤ、遊星ギヤ、キャリア及び内歯ギヤを備える遊星歯車機構を更に備え、
前記係合部は、
第一位置に変位したとき、前記被係合部から離れ、
第二位置に変位したとき、前記被係合部の回転をロックし、
前記太陽ギヤ、前記キャリア及び前記内歯ギヤからなる三つの要素のうち、
第一の要素は、前記操舵部材に対してトルク伝達可能に接続され、
第二の要素は、前記転舵部に対してトルク伝達可能に接続され、
第三の要素は、前記被係合部に対してトルク伝達可能に接続されているか、又は、前記被係合部と一体化している、請求項１から４の何れか１項に記載のクラッチ。
【請求項６】
運転者が操舵操作する操舵部材と、
車輪を転舵する転舵部と、
前記操舵部材と前記転舵部との間のトルク伝達経路を機械的に接続するか又は遮断するかを切り替えるクラッチとを備えているステアバイワイヤ方式の操舵装置であって、
前記クラッチは、
係合部と、
前記係合部と係合することにより前記操舵部材と前記転舵部との間のトルク伝達経路を機械的に接続する被係合部であって、外周に沿って複数の歯部が設けられている被係合部と、
前記被係合部における前記歯部と歯部との間の歯底に設けられた緩衝材と
を備えていることを特徴とする、ステアバイワイヤ方式の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ、及び操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアバイワイヤ（ＳＢＷ：Steer-By-Wire）方式の操舵システムでは、操舵部材と転舵部との間のトルク伝達経路を、機械的に接続するか又は遮断するかを切り替えるクラッチが用いられる。この種のクラッチにおいて、電磁ソレノイドを用いたロック機構を有する噛み合いクラッチが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
上記ロック機構では、一般に、ロックホイール等の被係合部は、レバー等の係合部が係合することで回転不能となり、これにより操舵部と転舵部との間のトルク伝達経路が機械的に接続される。一方、被係合部は、係合部が係合しない場合には、操舵部または転舵部の動きに伴って回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８９０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ステアバイワイヤ方式の操舵装置のクラッチにおいて、上述したレバーの係合部とロックホイール等の被係合部とを係合させる際に、係合部が被係合部へ衝突することによって打音が生じ得る。このような打音はできるだけ低減されることが望ましい。
【０００６】
本発明は、ステアバイワイヤ方式の操舵装置のクラッチにおいて、係合部が被係合部へ衝突することによって生じる打音を低減することのできるクラッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的のもと、本発明は、ステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置に用いられ、運転者が操舵操作する操舵部材と車輪を転舵する転舵部との間のトルク伝達経路を機械的に接続するか又は遮断するかを切り替えるクラッチであって、係合部と、前記係合部と係合することにより前記操舵部材と前記転舵部との間のトルク伝達経路を機械的に接続する被係合部であって、外周に沿って複数の歯部が設けられている被係合部と、前記被係合部における前記歯部と歯部との間の歯底に設けられた緩衝材とが備えられているクラッチである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ステアバイワイヤ方式の操舵装置のクラッチにおいて、係合部が被係合部へ衝突する際の打音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係る操舵装置の要部構成を模式的に示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るクラッチの構成例を模式的に示す模式図であり、（ａ）は、クラッチが解放された状態を示し、（ｂ）は、クラッチが結合された状態を示す。
【図３】本発明の実施形態１に係るクラッチの別の構成例を模式的に示す模式図であり、（ａ）は、クラッチが解放された状態を示し、（ｂ）は、クラッチが結合された状態を示す。
【図４】本発明の実施形態１に係るロック機構の構成例を模式的に示す模式図であり、（ａ）は、レバーが第一位置に変位した状態を示し、（ｂ）は、レバーが第二位置に変位した状態を示す。
【図５】図４において模式的に示したレバー及びロックホイール周辺の外観形状を概略的に示す斜視図であり、（ａ）はレバーに、（ｂ）はロックホイール周辺に対応する。
【図６】図５において示したロックホイールの拡大図を概略的に示しており、（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔実施形態１〕
本実施形態に係る操舵装置およびクラッチについて図１〜図６を参照して説明する。
【００１１】
図１は、操舵装置１の要部構成を模式的に示す模式図である。図１に示すように、操舵装置１は、操舵部１０、転舵部２０、操舵部材２００、及び制御部３００を備えており、運転者による操舵部材２００を介した操舵操作に応じて車輪４００を転舵するために用いられる。
【００１２】
操舵装置１は、（１）操舵部材２００と転舵部２０との間のトルク伝達経路を機械的に接続又は遮断することが可能であり、（２）前記トルク伝達経路が遮断された状態において、操舵部材２００を介した操舵操作に応じて車輪４００の転舵角を電気的に制御可能であるという少なくとも２つの機能を備えたステアバイワイヤ方式の車両の操舵装置である。
【００１３】
なお、操舵部材２００として、図１に示すように、ホイール形状を有するステアリングホイールを例に挙げるが、これは本実施形態を限定するものではなく、運転者による操舵操作を受け付けることができるものであれば他の形状や機構を有するものであってもよい。
【００１４】
（操舵部１０）
操舵部１０は、運転者による操舵部材２００を介した操舵操作を受け付ける機能と、操舵部材２００と転舵部２０との間のトルク伝達経路を機械的に接続又は遮断する機能とを併せ持っている。また、操舵部１０は、操舵操作に対する反力を発生させ、当該反力を操舵部材２００に伝達する機能も有している。
【００１５】
図１に示すように、操舵部１０は、上部ステアリングシャフト１０１、中部ステアリングシャフト１０２、下部ステアリングシャフト１０３、トルクセンサ１２、動力発生部１３、動力伝達シャフト１４、動力伝達部１５、及び、クラッチ３０を備えている。
【００１６】
本実施形態において「ステアリングシャフト」とは、操舵部材２００と後述する第１の自在継手２０１との間に同一軸上に配置されたシャフトのことであり、図１における上部ステアリングシャフト１０１、中部ステアリングシャフト１０２、及び下部ステアリングシャフト１０３のことを指す。
【００１７】
なお、「上端」とは、運転者の操舵操作に応じた操舵力の伝達経路において上流側の端部（すなわち、入力側の端部）のことを指し、「下端」とは、操舵力の伝達経路において下流側の端部（すなわち、出力側の端部）のことを指す（以下同様）。
【００１８】
上部ステアリングシャフト１０１の上端は、操舵部材２００に対してトルク伝達可能に接続されている。ここで、「トルク伝達可能に接続」とは、一方の部材の回転に伴い他方の部材の回転が生じるように接続されていることを指し、例えば、一方の部材と他方の部材とが一体的に成形されている場合、一方の部材に対して他方の部材が直接的又は間接的に固定されている場合、及び、一方の部材と他方の部材とが継手部材等を介して連動するよう接続されている場合を少なくとも含む。
【００１９】
本実施形態では、上部ステアリングシャフト１０１の上端は、操舵部材２００に対して固定されており、操舵部材２００と上部ステアリングシャフト１０１とは一体的に回転する。
【００２０】
上部ステアリングシャフト１０１と中部ステアリングシャフト１０２とはトルク伝達可能かつ弾性的に接続されており、上部ステアリングシャフト１０１と中部ステアリングシャフト１０２との間に生じる捩れをトルクセンサ１２によって検出する。
【００２１】
より具体的には、上部ステアリングシャフト１０１及び中部ステアリングシャフト１０２の内部には空洞が形成されており、当該空洞内に、上部ステアリングシャフト１０１と中部ステアリングシャフト１０２とを弾性的に連結するためのトーションバーが配置されている。運転者が操舵部材２００を介した操舵操作を行うと、上部ステアリングシャフト１０１と中部ステアリングシャフト１０２との間に、操舵操作のトルクＴの大きさに応じた捩れ角θTが生じる。トルクセンサ１２は、この捩れ角θTを検出し、検出結果を示すトルクセンサ信号ＳＬ１２を制御部３００に供給する。なお、操舵部１０は、操舵部材２００の操舵角を検出するための操舵角センサを備え、検出した操舵角又は操舵角速度を示す信号を制御部３００に供給する構成としてもよい。
【００２２】
中部ステアリングシャフト１０２には、動力伝達部１５が、中部ステアリングシャフト１０２に対してトルク伝達可能に接続されている。中部ステアリングシャフト１０２の下端は、クラッチ３０に接続されている。
【００２３】
動力発生部１３は、制御部３００から供給されるトルク制御信号ＳＬ１３に従い、動力伝達シャフト１４に対してトルクを与える。
【００２４】
動力発生部１３は、例えば、モータ本体であり、動力伝達シャフト１４は、例えば、モータ本体に貫入し、モータ本体によって回転駆動されるモータ出力軸である。動力伝達シャフト１４は、モータ出力軸に対してトルク伝達可能に接続された他のシャフトであってもよい。
【００２５】
動力伝達シャフト１４には、動力伝達部１５が、動力伝達シャフト１４に対してトルク伝達可能に接続されている。
【００２６】
動力伝達部１５は、動力伝達シャフト１４および中部ステアリングシャフト１０２の間でトルクを伝達させる動力伝達機構であり、例えば、ギヤドライブ方式、ベルトドライブ方式、チェーンドライブ方式、フリクションドライブ方式、トラクションドライブ方式等の動力伝達機構及びこれらの動力伝達機構の組み合わせを用いることができる。ギヤドライブ方式としては、はすば歯車方式や遊星ギヤ方式、ウォームギヤ・ウォームホイール方式を用いることができる。また、フリクションドライブ方式又はトラクションドライブ方式では、遊星ローラを用いた方式を用いることができる。更に、動力伝達部１５は、減速機を有さなくてもよい。
【００２７】
動力発生部１３が発生させたトルクは、動力伝達シャフト１４および動力伝達部１５を介して、中部ステアリングシャフト１０２に伝達される。
【００２８】
また、動力発生部１３として、汎用の電動モータを用いれば、製造コストを更に抑制することができる。
【００２９】
クラッチ３０は、制御部３００から供給されるクラッチ制御信号ＳＬ３０に従い、操舵部材２００と転舵部２０との間のトルク伝達経路を機械的に接続するか又は遮断するかを切り替えるための構成である。より具体的には、クラッチ３０は、クラッチ制御信号ＳＬ３０に従い、中部ステアリングシャフト１０２の下端と、下部ステアリングシャフト１０３の上端との間のトルク伝達を、機械的に接続するか又は遮断するかを切り替える。クラッチ３０の具体的構成については後述する。
【００３０】
なお、クラッチ３０を設ける位置は、図１に示したものに限定されない。例えば、クラッチ３０は、後述するラック軸２１１付近（例えば、ピニオンシャフト１０５におけるピニオンギヤ２１０の上流側）に設けられていてもよい。
【００３１】
（制御部３００）
制御部３００は、運転者による操舵操作に応じて、転舵力発生部２２０が発生させる転舵力及び動力発生部１３が発生させるトルクを制御する。
【００３２】
より具体的には、制御部３００は、トルクセンサ１２から供給されるトルクセンサ信号ＳＬ１２を参照して、動力発生部１３が発生させるトルクを制御するためのトルク制御信号ＳＬ１３と、転舵力発生部２２０が発生させる転舵力を制御するための転舵力制御信号ＳＬ２２０とを生成し、それぞれ、動力発生部１３と転舵力発生部２２０とに供給する。
【００３３】
制御部３００は、操舵部材２００の操舵角を示す信号、及び車速センサからの車速信号などを更に参照して、トルク制御信号ＳＬ１３及び転舵力制御信号ＳＬ２２０を生成する構成としてもよい。
【００３４】
また、制御部３００は、クラッチ制御信号ＳＬ３０をクラッチ３０に供給することにより、クラッチ３０の接続状態及び遮断状態の切り替えを制御する。
【００３５】
クラッチ３０が遮断状態にあるとき、制御部３００は、運転者による操舵操作に対する反力を発生させるよう動力発生部１３を制御する。より具体的には、制御部３００は、操舵部材２００を介して入力された運転者の操舵トルクとは逆向きの反力トルクがステアリングシャフトに伝達されるように動力発生部１３を制御する。これにより、運転者は、操舵操作に対する操作感を得ることができる。
【００３６】
制御部３００によるクラッチ３０の具体的な制御方法は本実施形態を限定するものではないが、例えば、制御部３００は、操舵装置１に何らかの異常が生じた場合やイグニッションオフ時等に、クラッチ３０を接続状態に切り替える構成とすることができる。このような構成とすれば、異常発生時やイグニッションオフ時等に、運転者は、電気的経路を経由せずとも車輪４００を転舵することができる。
【００３７】
また、制御部３００は、クラッチ３０が接続状態にあるとき、操舵部材２００を介して入力された運転者の操舵トルクと同じ向きのトルクがステアリングシャフトに伝達されるように動力発生部１３を制御する構成としてもよい。これにより、運転者は、クラッチ３０が接続状態であっても、大きな力を要することなく、操舵操作を行うことができる。
【００３８】
（転舵部２０）
転舵部２０は、操舵部１０が受け付けた運転者の操舵操作に応じて、車輪４００を転舵させるための構成である。
【００３９】
図１に示すように、転舵部２０は、第１の自在継手２０１、中間シャフト１０４、第２の自在継手２０２、ピニオンシャフト１０５、ピニオンギヤ２１０、ラック軸２１１、タイロッド２１２、ナックルアーム２１３、及び、転舵力発生部２２０を備えている。
【００４０】
中間シャフト１０４の上端は、第１の自在継手２０１を介して、下部ステアリングシャフト１０３の下端にトルク伝達可能に連結されている。
【００４１】
中間シャフト１０４の下端は、第２の自在継手２０２を介して、ピニオンシャフト１０５の上端にトルク伝達可能に連結されている。
【００４２】
ピニオンシャフト１０５の下端には、ピニオンシャフト１０５に対してトルク伝達可能にピニオンギヤ２１０が接続されている。より具体的には、ピニオンシャフト１０５に対してピニオンギヤ２１０が固定されており、ピニオンシャフト１０５とピニオンギヤ２１０とは一体的に回転する。
【００４３】
ラック軸２１１のピニオンギヤ２１０に対向する側にはピニオンギヤ２１０に噛み合うラックが形成されている。
【００４４】
クラッチ３０が接続状態にあるとき、運転者による操舵部材２００を介した操舵操作により、ピニオンギヤ２１０が回転し、ラック軸２１１が軸方向に変位する。
【００４５】
一方、クラッチ３０が遮断状態にあるとき、転舵力発生部２２０は、制御部３００からの転舵力制御信号ＳＬ２２０に従って転舵力を発生させ、ラック軸２１１を軸方向に変位させる。
【００４６】
ラック軸２１１が軸方向に変位することにより、ラック軸２１１の両端に設けられたタイロッド２１２、及び、タイロッド２１２に連結されたナックルアーム２１３を介して、車輪４００が転舵される。
【００４７】
なお、転舵力発生部２２０の具体的構成は本実施形態を限定するものではないが、例えば、以下の構成例が挙げられる。
【００４８】
（構成例１）
転舵力発生部２２０は、モータと、当該モータの出力軸の回転運動をラック軸２１１の軸方向の直線運動に変換する変換機構とを備える。ここで、変換機構として、例えば、螺旋溝が形成された内周面を有するナットであって、モータによって回転駆動されるナットと、ラック軸の外周面に形成され、ナットの螺旋溝と同じピッチを有する螺旋溝と、ナットの螺旋溝及びラック軸の螺旋溝によって挟持された複数の転動用ボールとによって構成される所謂ボールねじ機構を用いることができる。
【００４９】
更に言えば、転舵力発生部２２０は、ラック軸２１１に沿って配置されたモータの出力軸に対してトルク伝達可能に接続された駆動プーリと、ナットに対してトルク伝達可能に接続された従動プーリと、駆動プーリと従動プーリとに懸架され、駆動プーリから従動プーリにトルクを伝達する懸架部材を備える構成とすることができる。
【００５０】
（構成例２）
転舵力発生部２２０は、ラック軸２１１と同軸に配置された中空モータを備え、当該中空モータによって構成例１におけるナットを回転駆動する構成としてもよい。このような構成とすれば、構成例１における駆動プーリと従動プーリとが不要になるため、省スペース化を図ることができる。
【００５１】
（構成例３）
転舵力発生部２２０は、ボールねじ機構に替えて、モータによって回転駆動される第２のピニオンシャフトと、第２のピニオンシャフトに対してトルク伝達可能に接続されたピニオンギヤであって、ラック軸２１１に形成された第２のラックに噛み合うピニオンギヤとを備える構成としてもよい。
【００５２】
（構成例４）
上記の例では、転舵力発生部２２０は、ラック軸２１１に転舵力を伝達する構成としたが、これは本実施形態を限定するものではない。例えば、転舵力発生部２２０として、モータと、モータによって回転駆動されるウォームと、当該ウォームに噛み合うウォームホイールであって、ピニオンシャフト１０５に対してトルク伝達可能に接続されたウォームホイールを備える構成としてもよい。
【００５３】
（クラッチ３０）
続いて、クラッチ３０の構成例についてより具体的に説明する。クラッチ３０は、第一位置と第二位置との間で変位することによって、操舵部材２００と転舵部２０との間のトルク伝達経路を機械的に接続するか又は遮断するかを切り替えるレバー３１を備えている。図２は、このようなレバー３１を備えたクラッチの構成例を模式的に示す模式図であり、（ａ）はクラッチ３０が解放された状態を示し、（ｂ）はクラッチ３０が結合された状態を示す。
【００５４】
図２に示すように、クラッチ３０は、同軸で配置された、太陽ギヤ３２、遊星ギヤ３３、内歯ギヤ３４、キャリア３５を含む遊星歯車機構、レバー３１、及びレバー３１が係合するロックホイール３６を備えている。キャリア３５は、下部ステアリングシャフト１０３（図１参照）に対してトルク伝達可能に接続されている。内歯ギヤ３４は、中部ステアリングシャフト１０２（図１参照）に対してトルク伝達可能に接続されている。太陽ギヤ３２は、ロックホイール３６に対してトルク伝達可能に接続されている。レバー３１は、図２（ａ）に示す第一位置及び図２（ｂ）に示す第二位置の間で変位するように構成されている。
【００５５】
本実施形態において、遊星ギヤ３３の数は特に限定されない。また、各々の遊星ギヤ３３は、太陽ギヤ３２の外周、且つ、内歯ギヤ３４の内周に、太陽ギヤ３２及び内歯ギヤ３４に噛み合うように配置されている。キャリア３５は、各遊星ギヤ３３を自転及び公転可能に支持している。
【００５６】
本実施形態によれば、図２（ａ）に示すように、レバー３１が第一位置に変位しているとき、レバー３１は、ロックホイール３６から離れており、ロックホイール３６は非ロック状態となる。そのため、ロックホイール３６にトルク伝達可能に接続されている太陽ギヤ３２は空転可能な状態となる。そうすると、太陽ギヤ３２は空転するため、キャリア３５から内歯ギヤ３４へはトルクが伝達されない。これにより、中部ステアリングシャフト１０２と下部ステアリングシャフト１０３との間のトルク伝達経路（すなわち、操舵部材２００（図１参照）と転舵部２０（図１参照）とのトルク伝達経路（図１参照）との間のトルク伝達経路）は機械的に遮断される。すなわち、クラッチ３０が解放された状態となる。
【００５７】
一方、図２（ｂ）に示すように、レバー３１が第二位置に変位しているとき、レバー３１は、ロックホイール３６の溝部に係合し、これによりロックホイール３６はロック状態となる。そうすると、ロックホイール３６にトルク伝達可能に接続されている太陽ギヤ３２は、固定された状態となる。そして太陽ギヤ３２が固定されると、キャリア３５から内歯ギヤ３４へとトルクが伝達される。これにより、中部ステアリングシャフト１０２と下部ステアリングシャフト１０３との間のトルク伝達経路（すなわち、操舵部材２００（図１参照）と転舵部２０との間のトルク伝達経路）は機械的に接続される。すなわち、クラッチ３０が結合された状態となる。
【００５８】
なお、本明細書において「係合する」との文言には、「引っ掛かる」「嵌り合う」等に限らず、単に「接触する」ことも含まれる。
【００５９】
図３は、クラッチ３０の別の構成例を模式的に示す模式図であり、（ａ）は、クラッチ３０が解放された状態を示し、（ｂ）は、クラッチ３０が結合された状態を示す。図３に示す構成例では、クラッチ３０は、同軸で配置された、太陽ギヤ３２、遊星ギヤ３３、内歯ギヤ３４、及びキャリア３５からなる遊星歯車機構、並びにレバー３１を備えており、内歯ギヤ３４とロックホイール３６とが一体化している。キャリア３５は、中部ステアリングシャフト１０２に対してトルク伝達可能に接続されている。太陽ギヤ３２は、下部ステアリングシャフト１０３に対してトルク伝達可能に接続されている。
【００６０】
図３（ａ）に示すように、レバー３１が第一位置に変位しているとき、レバー３１は、ロックホイール３６（内歯ギヤ３４）から離れており、ロックホイール３６（内歯ギア３４）は非ロック状態となる。そのため、内歯ギヤ３４は空転可能な状態となる。内歯ギヤ３４が空転するため、キャリア３５から太陽ギヤ３２へトルクが伝達されない。そのため、中部ステアリングシャフト１０２と下部ステアリングシャフト１０３との間のトルク伝達経路（すなわち、操舵部材２００（図１参照）と転舵部２０（図１参照）との間のトルク伝達経路）は機械的に遮断される。すなわち、クラッチ３０が解放された状態となる。
【００６１】
一方、図３（ｂ）に示すように、レバー３１が第二位置に変位しているとき、レバー３１は、ロックホイール３６（内歯ギヤ３４）に噛み合っており、ロックホイール３６（内歯ギア３４）はロック状態となる。そのため、内歯ギヤ３４は固定された状態となる。内歯ギヤ３４が固定されているため、キャリア３５から太陽ギヤ３２へトルクが伝達される。そのため、中部ステアリングシャフト１０２と下部ステアリングシャフト１０３との間のトルク伝達経路（すなわち、操舵部材２００（図１参照）と転舵部２０（図１参照）との間のトルク伝達経路）は機械的に接続される。すなわち、クラッチ３０が結合された状態となる。
【００６２】
以上のように、本実施形態では、ロックホイール３６は、レバー３１が第二位置に変位したとき、レバー３１が噛み込むことによって回転がロックされるようになっている。また、太陽ギヤ３２、キャリア３５及び内歯ギヤ３４からなる三つの要素のうち、一つの要素（第一の要素）を、中部ステアリングシャフト１０２に対してトルク伝達可能に接続し、他の一つの要素（第二の要素）を、下部ステアリングシャフト１０３に対してトルク伝達可能に接続し、最後の要素（第三の要素）を、ロックホイール３６に対してトルク伝達可能に接続するか、又は、ロックホイール３６と一体化する。これにより、レバー３１が第一位置と第二位置との間で変位することによって、中部ステアリングシャフト１０２と、下部ステアリングシャフト１０３との間のトルク伝達経路を機械的に接続するか又は遮断するかを切り替えるクラッチ３０を好適に実現することができる。ただし、本発明は当該構成に限定されず、レバーが第一位置と第二位置との間で変位することによって、中部ステアリングシャフト１０２と、下部ステアリングシャフト１０３との間のトルク伝達経路を機械的に接続するか又は遮断するかを切り替えるように構成されたクラッチであれば、クラッチ３０として使用することができる。
【００６３】
（ロック機構）
続いて、レバー１０１によるロックホイール３６のロック機構の詳細について説明する。図４は、本実施形態に係るロック機構１００の構成例を模式的に示す模式図であり、（ａ）は、レバー１０１が第一位置に変位した状態を示し、（ｂ）は、レバー１０１が第二位置に変位した状態を示す。
【００６４】
本明細書における以下の説明において、「被係合部」とは、「係合部」が係合することによって回転不能となり、操舵部材２００（図１参照）と転舵部２０（図１参照）とのトルク伝達経路を機械的に接続する構成のことを指す。また、被係合部に係合部が係合しない場合には、被係合部は操舵部材２００又は転舵部２０の動きに伴って回転する。
【００６５】
図４に例示するロック機構１００では、ロックホイール３６が被係合部に該当し、レバー１０１が係合部に該当する。
【００６６】
レバー１０１は、回転軸３７を中心とした回転により、第一位置と第二位置との間で変位する。図４（ａ）に示すように、レバー１０１が第一位置に変位したときは、レバー１０１は、ロックホイール３６から離れ、ロックホイール３６は非ロック状態であり、操舵部材２００と転舵部２０（いずれも図１参照）との間のトルク伝達経路は機械的に遮断される。一方、図４（ｂ）に示すように、レバー１０１が第二位置に変位したときは、レバー１０１がロックホイール３６と係合して（図中ロック位置Ａ）、ロックホイール３６の回転をロックし、操舵部材２００と転舵部２０（いずれも図１参照）との間のトルク伝達経路は機械的に接続される。
【００６７】
図４に示すように、クラッチ３０（図１参照）は、電磁ソレノイド３８及びストッパピン（ストッパ）４３を備えている。電磁ソレノイド３８は、プランジャ３９を備えている。図４（ａ）に示すように、電磁ソレノイド３８は、回転軸３７に対してロック位置Ａとは反対側において、プランジャ３９をレバー１０１に押し当てることにより、レバー１０１を第一位置まで駆動し、レバー１０１をロックホイール３６から離れさせる。レバー１０１が第一位置まで変位したとき、ストッパピン４３が、レバー１０１に当接し、レバー１０１がそれ以上変位することを止める。
【００６８】
クラッチ３０（図１参照）は、また、図４に示すように圧縮コイルばねであるコイルばね４０を備えている。コイルばね４０の両端は、コイルばね４０が縮む方向に予圧された状態で第一固定部４１と第二固定部４２との間に固定されている。第一固定部４１は、レバー１０１上の、回転軸３７に対してロック位置Ａ側に設けられており、第二固定部４２は、レバー１０１に対してロックホイール３６とは反対側に設けられている。このように構成することにより、コイルばね４０は、レバー１０１を第二位置に向けて（換言すれば、ロックホイール３６に向けて）付勢するようになっている。
【００６９】
以上のように構成されたクラッチ３０（図１参照）によれば、図４（ｂ）に示すように、電磁ソレノイド３８がレバー１０１を駆動していない場合には、コイルばね４０による付勢によって、レバー１０１が第二位置まで駆動される。
【００７０】
また、電磁ソレノイド３８が駆動しているときは、操舵部材２００と転舵部２０（いずれも図１参照）との間のトルク伝達経路は機械的に遮断されている状態（クラッチ３０が解放されている状態）となり、転舵部２０における転舵力は、転舵力発生部２２０（図１参照）が発生させる転舵力のみとなる。一方、電磁ソレノイド３８が駆動していないときは、操舵部材２００と転舵部２０との間のトルク伝達経路は機械的に接続されている状態（クラッチ３０が結合されている状態）となり、操舵部材２００に加えられた操舵力が、転舵部２０における転舵力となる。このように、電気系統が故障し、電磁ソレノイド３８及び転舵力発生部２２０の機能が失われたような場面において、操舵部材２００と転舵部２０との間のトルク伝達経路が機械的に接続されるため、安全性を向上させることができる。
【００７１】
なお、レバー１０１を付勢するばねとして、コイルばね４０を用いているが、これは本実施形態を限定するものではなく、レバー１０１を付勢するばねとして、ねじりばねを用いてもよい。
【００７２】
また、本実施形態において、ロック機構１００に設けられるレバー１０１及び電磁ソレノイド３８それぞれの数は特に限定されない。例えば、レバー１０１を４つ、電磁ソレノイド３８を２つ設ける構成としてもよいし、それ以下の数であってもよいし、それ以上の数であってもよい。
【００７３】
更に、ロックホイール３６に対するレバー１０１の位置は特に限定されず、これらは適宜調整すればよい。
【００７４】
（ロックホイール及びレバーの形状）
続いて、図４に示したレバー１０１及びロックホイール３６についてより具体的に説明する。図５は、図４において模式的に示したレバー１０１及びロックホイール３６周辺の外観形状を概略的に示す斜視図であり、（ａ）はレバー１０１に、（ｂ）はロックホイール３６周辺に対応する。なお、図５（ｂ）に示す例では、ロックホイール３６に対して太陽ギヤ３２が固定されている。
【００７５】
また、図４及び図５に示すように、レバー１０１は、ロックホイール３６に当接するための当接部１０５を備えており、当接部１０５においてロックホイール３６に対向する側には当接面１０６が形成されている。
【００７６】
また、図４及び図５に示すように、ロックホイール３６の外周には、周方向に沿って、歯部８８が繰り返し形成されている。また、隣り合う歯部８８と歯部８８との間の歯底８７には、緩衝材９０が設けられている。なお、歯部８８の側面及び歯底８７によって規定される凹部は、ロックホイール３６の当接部１０５と噛み合う形状を有している。当接部１０５はロックホイール３６の凹部と噛み合うことで、当接面１０６が緩衝材９０と当接する。緩衝材９０の詳細については後述する。
【００７７】
本実施形態の構成によれば、ロックホイール３６に上記のような歯部８８を設けることにより、レバー１０１の当接部１０５とロックホイール３６とが噛み合うので、レバー１０１がロックホイール３６に対してしっかりと係合する。
【００７８】
なお、本実施形態では、レバー１０１及びロックホイール３６がそれぞれ特定の形状を有する構成について説明したが、本発明はこれに限定されず、他の形状であってもよい。また、歯部８８は、ロックホイール３６の外周全体に形成されていてもよいし、外周の一部に形成されていてもよい。
【００７９】
また、上記の説明では、クラッチ３０が、レバー１０１を付勢するばねとしてコイルばね４０やねじりばねを有している構成を例に挙げたが、これは本実施形態を限定するものではない。クラッチ３０は、レバー１０１を付勢するばねを備えない構成としてもよい。
【００８０】
（緩衝材）
本実施形態におけるロックホイール３６に設けられた緩衝材９０について図６を参照して説明する。
【００８１】
図６は、図５において概略的に示したロックホイール３６周辺の外観形状の拡大図を示しており、（ａ）は斜視図を、（ｂ）は側面図を示している。
【００８２】
図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、緩衝材９０は歯部８８の側面８９には至っておらず、歯部８８と歯部８８との間の歯底８７にのみ緩衝材９０が設けられている。
【００８３】
上述のように、歯底８７に緩衝材９０を設けることによって、レバー１０１がロックホイール３６へ衝突することによって生じる打音を低減することができる。また、緩衝材９０を設けることによって、レバー１０１がロックホイール３６へ衝突する際の反発係数を低減することができ、レバー１０１とロックホイール３６との衝突によるレバー１０１のバウンドを抑制することができる。
【００８４】
また、緩衝材９０を設けることによって、レバー１０１がロックホイール３６に係合する際に、レバー１０１の当接面１０６と歯底８７とが直接当接しないため、当接面１０６と歯底８７との接触による当接面１０６及び歯底８７の摩耗が低減される。
【００８５】
また、緩衝材９０は歯底８７に設けられているため、レバー１０１の当接部１０５がロックホイール３６に噛み合った状態において、レバー１０１の当接面１０６が緩衝材９０に当接することになる。このため、緩衝材９０は、ロックホイール３６の回転方向の力を受けにくくなっており、緩衝材９０の剥がれを防止することができる。さらに、緩衝材９０は歯部８８の側面には至ることなく、歯底８７に設けられているので、レバー１０１が歯部８８の側面に接触した際に緩衝材９０が剥離することを抑制できる。
【００８６】
なお、緩衝材９０は歯底８７の一部にのみ設けられていてもよいし、図６の（ａ）に示すように、緩衝材９０がロックホイール３６の回転軸方向に沿って、歯底８７の回転軸方向の端部にまで至るように歯底８７の全面を覆っていてもよい。
【００８７】
緩衝材９０を歯底８７の全面を覆うように配置することによって、本実施形態に係るロックホイール３６の製造が容易になり、また緩衝材９０の剥離をより好適に防止することができる。
【００８８】
なお、本実施形態に係る緩衝材９０は、レバー１０１とロックホイール３６との衝突の際の打音及び反発係数を抑制できる材質であればよく、緩衝材９０は、例えば、樹脂又はゴムにより形成されていてもよい。
【００８９】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９０】
１                                  操舵装置
１０                                  操舵部
２０                                  転舵部
３０                                  クラッチ
１０１                                  レバー（係合部）
３２                                  太陽ギヤ
３３                                  遊星ギヤ
３４                                  内歯ギヤ
３５                                  キャリア
３６                                  ロックホイール（被係合部）
８７                                  歯底
８８                                  歯部
９０                                  緩衝材
２００                                  操舵部材
４００                                  車輪
【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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