(57)【要約】【課題】操作部材の操作範囲を簡易な構成で規制する技術を提供する。【解決手段】車両操舵装置２０は、車両を操舵するために回転されるステアリングホイールと、ステアリングホイールに連結されたシャフト５２と、シャフト５２の回転範囲を１回転より大きい所定の範囲に規制する回転規制機構２００と、を備える。回転規制機構２００は、シャフト５２と連結されており、シャフト５２の径方向に突出しているピン２０２，２０４と、シャフト５２の周囲に回転可能に設けられ、回転するピン２０２，２０４と係合することで共に回転する回転部材２０６と、ピン２０２，２０４と係合せずに回転部材２０６と係合し回転を規制するロックキー２０８と、を有する。【選択図】図２
2009190632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を操舵するために回転される操作部材と、
前記操作部材に連結された回転軸と、
前記回転軸の回転範囲を１回転より大きい所定の範囲に規制する回転規制機構と、
を備え、
前記回転規制機構は、回転軸の軸方向の動きを伴わずに、回転範囲を規制する規制部に対してｎ−１（ｎは２以上の整数）回転目では係合せずにｎ回転目で係合するよう構成されていることを特徴とする車両操舵装置。
【請求項２】
車両を操舵するために回転される操作部材と、
前記操作部材に連結された回転軸と、
前記回転軸の回転範囲を１回転より大きい所定の範囲に規制する回転規制機構と、
を備え、
前記回転規制機構は、
前記回転軸と連結されており、前記回転軸の径方向に突出している突部と、
前記回転軸の周囲に回転可能に設けられ、回転する前記突部と係合することで共に回転する回転部材と、
前記突部と係合せずに前記回転部材と係合し回転を規制する係合部と、
を有することを特徴とする車両操舵装置。
【請求項３】
前記突部は、回転した場合に前記係合部と直接当接しないように回転軸の軸方向の位置が前記係合部と重ならないように設けられており、
前記回転部材は、前記突部および前記係合部と係合するように回転軸の軸方向の位置が前記突部および前記係合部と重なるように設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両操舵装置。
【請求項４】
車両を操舵するために回転される操作部材と、
前記操作部材に連結された回転軸と、
前記回転軸の回転範囲を１回転より大きい所定の範囲に規制する回転規制機構と、
を備え、
前記回転規制機構は、
前記回転軸と連結されており、前記回転軸の径方向に突出している突部と、
前記回転軸の周囲に回転可能に設けられ、回転する前記突部と係合することで共に回転する第１回転部材と、
前記回転軸の周囲に回転可能に設けられ、回転する前記第１回転部材と係合することで共に回転する第２回転部材と、
前記突部および前記第１回転部材と係合せずに前記第２回転部材と係合し回転を規制する係合部と、
を有することを特徴とする車両操舵装置。
【請求項５】
前記突部は、回転した場合に前記係合部および前記第２回転部材と直接当接しないように回転軸の軸方向の位置が前記係合部および前記第２回転部材と重ならないように設けられており、
前記第１回転部材は、前記突部および前記第２回転部材と係合するように回転軸の軸方向の位置が前記突部および前記第２回転部材と重なるように、かつ、回転した場合に前記係合部と直接当接しないように回転軸の軸方向の位置が前記係合部と重ならないように設けられており、
前記第２回転部材は、前記第１回転部材および前記係合部と係合するように回転軸の軸方向の位置が前記第１回転部材および前記係合部と重なるように設けられている、
ことを特徴とする請求項４に記載の車両操舵装置。
【請求項６】
前記操作部材の操作量に応じた情報を検出する検出手段と、
車輪を転舵する転舵機構と、
前記回転軸と前記転舵機構とが連結されていない状態で前記操作部材の操作とは独立して前記転舵機構を駆動する動力源と、
前記動力源を駆動し、前記操作量に応じた情報に基づいて転舵量を制御する制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操舵を行う車両操舵装置に関し、特にステアバイワイヤ型の車両操舵装置に好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が備える操舵装置として、いわゆるステアバイワイヤ型車両操舵装置、すなわち、操舵部に設けられたステアリングホイール等の操作部材に加えられる操舵力によらず、電気的な制御下、システムが転舵部において備える動力源の動力によって、操作部材の操作に応じた車輪の転舵が行われる車両操舵装置が検討されている。
【０００３】
このような車両操舵装置では、通常、操作部材と転舵部とが回転伝達可能に連結されていないことから、ステアリング操作の便宜上、操作部材の操作範囲を操舵部において規定する必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ステアリングホイールの回転に連動して移動する移動部材と、移動部材の移動を阻止する阻止部材と、を有し、阻止部材は、移動部材の動きに伴って位置を移動可能とするとともに、移動部材の移動を阻止する場合は阻止部材の位置を固定する車両用操舵装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、操作部材と、その操作部材に連係して操作部材の操作量に応じた移動量だけ移動する変位体と、操作部材の操作範囲を規制すべく変位体を係止する係止手段とを備えたステアリング操作装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、操作部材の回転に連動して回転するように車体側に対する前記シャフトの軸方向に沿う移動を許容するとともに、その軸中心の相対回転を阻止する手段と、を備える車両用操舵装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２４９９３３号公報
【特許文献２】特開２００５−１８６８６１号公報
【特許文献３】特開２００１−１１４１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の各装置においては、ステアリングホイールの回転軸に連結されている移動部材がステアリングホイールの回転操作に応じて軸方向に移動した場合に何らかの固定部材と当接することで、ステアリングホイールの操作量が所定の範囲に規制されている。そのため、移動部材がステアリングホイールの軸方向に所定の範囲で移動できるような空間や機構が必要となり、装置の大型化や複雑化の一因となっている。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、操作部材の操作範囲を簡易な構成で規制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両操舵装置は、車両を操舵するために回転される操作部材と、前記操作部材に連結された回転軸と、前記回転軸の回転範囲を１回転より大きい所定の範囲に規制する回転規制機構と、を備える。前記回転規制機構は、回転軸の軸方向の動きを伴わずに、回転範囲を規制する規制部に対してｎ−１（ｎは２以上の整数）回転目では係合せずにｎ回転目で係合するよう構成されている。
【００１０】
この態様によると、回転規制機構は、操作部材の操作範囲を回転軸の回転範囲が１回転より大きい所定の範囲で規制することができる。また、回転規制機構は、回転軸の軸方向の動きを伴わないため、簡易な構成を実現することができる。
【００１１】
本発明の別の態様もまた、車両操舵装置である。この装置は、車両を操舵するために回転される操作部材と、前記操作部材に連結された回転軸と、前記回転軸の回転範囲を１回転より大きい所定の範囲に規制する回転規制機構と、を備える。前記回転規制機構は、前記回転軸と連結されており、前記回転軸の径方向に突出している突部と、前記回転軸の周囲に回転可能に設けられ、回転する前記突部と係合することで共に回転する回転部材と、前記突部と係合せずに前記回転部材と係合し回転を規制する係合部と、を有する。
【００１２】
この態様によると、操作部材を一方の回転方向へ操作した場合、回転軸と連結されている突部が最大１回転する間に回転部材と係合し、更に突部が回転部材を周方向に押しながら共に１回転した後に回転部材が係合部と係合し回転が規制される。そのため、回転規制機構は、突部および回転部材が回転軸を中心に回転するという簡易な構成によって、回転軸の多回転を許容しつつ回転軸の回転範囲を所定の範囲に規制することができる。
【００１３】
前記突部は、回転した場合に前記係合部と直接当接しないように回転軸の軸方向の位置が前記係合部と重ならないように設けられており、前記回転部材は、前記突部および前記係合部と係合するように回転軸の軸方向の位置が前記突部および前記係合部と重なるように設けられている。これにより、回転規制機構は、回転軸の多回転を許容しつつ回転軸の回転範囲を所定の範囲に規制する構成を、突部や回転部材を回転軸の軸方向に動かすための空間を必要とせずに実現できる。その結果、回転規制機構の回転軸方向の小型化が可能となる。
【００１４】
本発明のさらに別の態様もまた、車両操舵装置である。この装置は、車両を操舵するために回転される操作部材と、前記操作部材に連結された回転軸と、前記回転軸の回転範囲を１回転より大きい所定の範囲に規制する回転規制機構と、を備える。前記回転規制機構は、前記回転軸と連結されており、前記回転軸の径方向に突出している突部と、前記回転軸の周囲に回転可能に設けられ、回転する前記突部と係合することで共に回転する第１回転部材と、前記回転軸の周囲に回転可能に設けられ、回転する前記第１回転部材と係合することで共に回転する第２回転部材と、前記突部および前記第１回転部材と係合せずに前記第２回転部材と係合し回転を規制する係合部と、を有する。
【００１５】
この態様によると、操作部材を一方の回転方向へ操作した場合、回転軸と連結されている突部が最大１回転する間に第１回転部材と係合し、次に突部が第１回転部材を周方向に押しながら共に１回転した後に第２回転部材と係合し、更に突部が第１回転部材および第２回転部材を周方向に押しながら共に１回転した後に第２回転部材が係合部と係合し回転が規制される。そのため、回転規制機構は、突部、第１回転部材および第２回転部材が回転軸を中心に回転するという簡易な構成によって、回転軸の多回転を許容しつつ回転軸の回転範囲を所定の範囲に規制することができる。
【００１６】
前記突部は、回転した場合に前記係合部および前記第２回転部材と直接当接しないように回転軸の軸方向の位置が前記係合部および前記第２回転部材と重ならないように設けられており、前記第１回転部材は、前記突部および前記第２回転部材と係合するように回転軸の軸方向の位置が前記突部および前記第２回転部材と重なるように、かつ、回転した場合に前記係合部と直接当接しないように回転軸の軸方向の位置が前記係合部と重ならないように設けられており、前記第２回転部材は、前記第１回転部材および前記係合部と係合するように回転軸の軸方向の位置が前記第１回転部材および前記係合部と重なるように設けられている。これにより、回転規制機構は、回転軸の多回転を許容しつつ回転軸の回転範囲を所定の範囲に規制する構成を、突部や回転部材を回転軸の軸方向に動かすための空間を必要とせずに実現できる。その結果、回転規制機構の回転軸方向の小型化が可能となる。
【００１７】
前記操作部材の操作量に応じた情報を検出する検出手段と、車輪を転舵する転舵機構と、前記回転軸と前記転舵機構とが連結されていない状態で前記操作部材の操作とは独立して前記転舵機構を駆動する動力源と、前記動力源を駆動し、前記操作量に応じた情報に基づいて転舵量を制御する制御手段と、を更に備えてもよい。これにより、操舵部材の回転軸と転舵機構とが連結されていない状態であっても、操作部材の操舵範囲を適切に規制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、操作部材の操作範囲を簡易な構成で規制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る車両操舵装置を含むステアバイワイヤ型ステアリングシステムの概略構成を示す斜視図である。ステアリングシステム１００は、操舵部１０と、転舵部１２とが機械的に分離され、車両を操舵するために回転される操作部材としてのステアリングホイール１４に加えられる操作力によらずに、転舵部１２に設けられた動力源の動力によって車輪１６を転舵するステアリングシステムである。なお、ステアリングシステム１００は、フェール時等にステアリングホイール１４に加えられる操作力による車輪１６の転舵を可能とすべく、操作力を伝達する機構を含んで操舵部１０と転舵部１２とを連結する連結機構１８をも備えている。
【００２１】
操舵部１０は、車両操舵装置２０を主体として構成されている。車両操舵装置２０は、運転者によって回転操作されるステアリングホイール１４を備え、車体に固定されている。後に詳しく説明するが、車両操舵装置２０は、ステアリングホイール１４の操作量（操舵角）を検出するためのセンサとしての機能、ステアリング操作の範囲を規制する機能、ステアリングホイール１４の回転操作に対する反力、つまり、操作反力を付与する機能等を有している。なお、後に詳しく説明するが、操作反力を付与する機構として、反力付与モータの回転力に依拠する機構を備えている。
【００２２】
転舵部１２は、車体に固定されて転舵ロッド２２を軸方向に往復移動させる車輪転舵装置２４（以下、単に「転舵装置２４」という場合がある）を主体として構成されている。内部の図示は省略するが、転舵装置２４は、動力源としての転舵モータを備えており、転舵ロッド２２に形成されたボールねじに噛合するボールナットをその転舵モータによって回転駆動することにより、転舵ロッド２２が軸方向に移動させられる構造とされている。転舵ロッド２２の両端の各々は、ボールジョイント２６を介して、タイロッド２８に連結され、タイロッド２８の他端部は、もう一種のボールジョイント３０を介して、車輪１６を回転可能に保持するステアリングナックル３２の一部分であるナックルアーム３４に連結されている。このような連結構造により、転舵ロッド２２が軸方向に移動させられることで、車輪１６が転舵される。なお、転舵装置２４は、転舵ロッド２２の移動量（転舵量の一種である）を検出するセンサとしての機能を有している。
【００２３】
ステアリングシステム１００は、自身が備えるステアリング電子制御ユニット４０（ステアリングＥＣＵ、以下、単に「ＥＣＵ４０」という場合がある）によって制御される。ＥＣＵ４０は、コンピュータ、各種モータ，各種アクチュエータ等のドライバ等を含んで構成されている。ＥＣＵ４０は、車両操舵装置２０によって検出されたステアリングホイール１４の操作量に関する信号θ、および、転舵装置２４によって検出された転舵ロッド２２の移動量に関する信号δを入手し、それらに基づいて、車輪１６の転舵量がステアリングホイール１４の操作量に応じた量となるように、転舵装置２４が備える転舵モータを制御駆動する。
【００２４】
ステアリングシステム１００は、車速感応式ステアリングシステムであり、車体速度が速い場合には、ステアリング操作を重くするために、車体速度に応じて操作反力を増加させる機能を有しており、ＥＣＵ４０は、そのための制御をも行う。車両には、各車輪１６に対して、車輪回転速度を検出する車輪速センサ４２が設けられており（図１では、１つの車輪に対するもののみを示しており、他の車輪に対するものは省略されている）、ＥＣＵ４０は、各車輪速センサ４２によって検出された各車輪の車輪回転速度に関する信号ｖを入手し、それらから車体速度を求めることができるようになっている。ＥＣＵ４０は、求められた車体速度に基づいて、車両操舵装置２０が備える反力付与モータを制御駆動する。それにより、ステアリングホイール１４には、車体速度に依拠した操作反力の増加分が付与されることになる。
【００２５】
図２は、第１の実施の形態に係る車両操舵装置２０の要部を示す断面図である。なお、図２は、ステアリングホイール１４を取り外した状態を示している。車両操舵装置２０は、ハウジング５０を有し、シャフト５２がハウジング５０に回転可能に保持され、シャフト５２の一端部にステアリングホイール１４が取り付けられた構造をなしている。詳述すると、ハウジング５０は、概ね円筒形状をなすチューブ５４と、チューブ５４の側部に後述する解除機構を収容する収容部５６と、チューブ５４の両開口端の各々に固定して設けられた前端キャップ５８（図１参照）および後端キャップ（不図示）と、前端キャップ５８の前方側においてギヤ機構等を収容する前部ケーシング６０（図１参照）とを含んで構成されている。
【００２６】
シャフト５２は、前端キャップ５８、後端キャップの各々に、それらに設けられたシャフト穴（不図示）に挿通する状態で、軸受６４を介して回転可能に保持されている。シャフト５２は、後端部６６を除いて中空形状とされたものであり、後端部６６にはセレーションが形成され、その後端部６６が、ステアリングホイール１４のボス部６８にセレーション嵌合されることで、シャフト５２とステアリングホイール１４とが相対回転不能に連結されている。すなわち、車両操舵装置２０では、シャフト５２がステアリングホイール１４に連結された回転軸として機能する。
【００２７】
車両操舵装置２０では、前端キャップ５８と前部ケーシング６０とによって区画される空間内において、その空間内に突出しているシャフト５２の前端部に、不図示の出力プーリおよび大径ギヤが相対回転可能に設けられている。出力プーリには、後述する連結機構１８に存在する後述する操作力伝達装置が有する入力プーリと自身とを繋ぐベルト１３４が捲き掛けられている。また、前部ケーシング６０の前端には、反力付与モータ５７が取り付けられている。本実施の形態に係る車両操舵装置２０は、反力付与モータ５７の回転によってシャフト５２が回転させられる構造となっており、ステアリングホイール１４の操作に抗うような回転力を発生させることにより、ステアリングホイール１４に対して操作反力が付与される。
【００２８】
また、反力付与モータ５７の後方（図２の右方）には、モータ軸の回転角度を検出する回転角センサ５９が設けられている。この回転角センサの出力信号は、モータ軸の回転角度、すなわち、ステアリングホイール１４の操作量を示す信号となり、回転角センサ５９は、ステアリングホイール１４の操作量に応じた情報を検出する検出手段として機能する。
【００２９】
次に、図１を参照しつつ、連結機構１８の構成について説明する。連結機構１８は、ステアリングホイール１４に加えられる操作力を回転軸であるシャフト５２を介して転舵装置２４に伝達する操作力伝達装置１５０を主体として構成されている。操作力伝達装置１５０は、概して言えば、操作力が入力される入力プーリ１５２、入力プーリ１５２の回転力を転舵装置２４に出力するための出力ローラ１５４、出力ローラ１５４と転舵装置２４が備える入力ローラ１５６とに捲き掛けられる伝達ケーブル１５８、伝達ケーブル１５８をガイドするガイドチューブ１６０、入力プーリ１５２と出力ローラ１５４との連結状態と連結解除状態とを選択的に切り換える電磁クラッチ１６２等を含んで構成されている。
【００３０】
電磁クラッチ１６２は、イグニッションＯＦＦや車両の異常による電源ＯＦＦ等の非通電時の消磁状態において入力プーリ１５２と出力ローラ１５４とを機械的に連結し、イグニッションＯＮや車両が正常な場合の通電時の励磁状態においてその連結を解除する。なお、転舵ロッド２２にラックが形成されるとともに、入力ローラ１５６にピニオンが設けられることによって、転舵装置２４は、ラックアンドピニオン機構を有するものとされており、入力ローラ１５６が回転させられることによって、車輪１６が転舵される。
【００３１】
ステアリングシステム１００では、先に説明したように、通常時においては、車輪１６は、ステアリングホイール１４の操作力によらずに、ステアリングホイール１４の操作量に応じた転舵量だけ転舵される。その場合、電磁クラッチ１６２は通電されて励磁状態とされていることから、ステアリングホイールの１４に加わる操作力は、転舵装置２４には伝達されない。そして、ＥＣＵ４０は、連結機構１８による連結が解除された状態で転舵モータを駆動し、操作量に応じた情報に基づいて転舵量を制御する。また、この状態では、後述する回転規制機構によりステアリングホイール１４の操作範囲が規制された状態とされている。
【００３２】
それに対し、例えば、本システムがフェール状態となった場合等には、電磁クラッチ１６２への通電はなされずに消磁状態とされることで、ステアリングホイール１４の操作力により、車輪１６が転舵される。その場合、操作力伝達装置１５０の伝達比は、比較的小さな操作力で車輪１６が転舵可能なような値とされているため、ステアリングホイール１４の操作範囲を拡大しなければ、通常時と同じ転舵量を確保することができない。そのため、フェール時においては、後述する解除機構により、シャフト５２と回転規制機構との連係が解除されることで、ステアリングホイール１４の操作範囲が拡大される。
【００３３】
次に、図２乃至図３を参照して第１実施の形態に係る回転規制機構、解除機構について説明する。図３は、図２の車両操舵装置２０のＡ−Ａ断面図である。
【００３４】
［回転規制機構］
本実施の形態に係る回転規制機構２００は、シャフト５２の回転範囲を１回転より大きい約２回転の範囲に規制する。回転規制機構２００は、シャフト５２のハウジング５０の内部に位置する箇所に対してシャフト５２の軸方向と垂直な方向に突出するように差し込まれ連結されている２本のピン２０２，２０４と、シャフト５２と長手方向が平行な棒状の回転部材２０６と、チューブ５４の側面に設けられた貫通孔５４ａからチューブの内部に突出可能に設けられているロックキー２０８と、を備える。
【００３５】
ピン２０２とピン２０４とはシャフト５２の軸方向に間隔を有して設けられている。回転部材２０６は、軸受２１０に回転可能に支持されている環状部材２１２にその一端が固定されており、シャフト５２の周囲を周方向に回転可能に設けられている。ロックキー２０８は、チューブ５４の外周面であって貫通孔５４ａの縁部に配置されている弾性部材であるばね２１４により、ロックキー２０８が貫通孔５４ａから離間する方向に力が付勢されている。
【００３６】
ピン２０２，２０４は、回転した場合にロックキー２０８と直接当接しないようにシャフト５２の軸方向の位置がロックキー２０８と重ならないように設けられており、回転部材２０６は、ピン２０２，２０４およびロックキー２０８と係合するようにシャフト５２の軸方向の位置がピン２０２，２０４およびロックキー２０８と重なるように設けられている。つまり、ロックキー２０８は、ピン２０２，２０４と係合せずに回転部材２０６と係合することでシャフト５２の回転を規制する。
【００３７】
回転規制機構２００は、図３に示す状態においては、ピン２０２，２０４が回転部材２０６と係合し、更に回転部材２０６がロックキー２０８と係合しているため、シャフト５２が矢印Ｒ１方向へこれ以上回転することを規制している。一方、この状態から運転者によりステアリングホイール１４が操作されシャフト５２がＲ２方向に回転すると、約一回転するまではピン２０２，２０４は他の部材と係合しないため、シャフト５２は自在に回転する。ピン２０２，２０４は、シャフト５２の軸方向に間隔を有して設けられており、シャフト５２の軸方向の位置がロックキー２０８と重ならないため、更にシャフト５２がＲ２方向に回転すると、ロックキー２０８と係合せずに通過し回転部材２０６と係合する。ピン２０２，２０４は、回転部材２０６と係合しながら矢印Ｒ２方向に回転する。ピン２０２，２０４は、回転部材２０６と係合している状態で共に約１回転すると、ロックキー２０８を通過することができず、回転部材２０６がロックキー２０８に突き当たる。その結果、シャフト５２は、これ以上矢印Ｒ２方向へ回転できなくなり回転が規制される。
【００３８】
このように、本実施の形態に係る回転規制機構２００は、ピン２０２，２０４および回転部材２０６がシャフト５２を中心に回転するという簡易な構成によって、シャフト５２が多回転することを許容しつつシャフト５２のロックトゥーロックを約２回転の範囲に規制することができる。また、回転規制機構２００は、シャフト５２の多回転を許容しつつシャフト５２の回転範囲を約２回転に規制する構成を、ピン２０２，２０４や回転部材２０６をシャフト５２の軸方向に動かすための空間を必要とせずに実現できる。その結果、回転規制機構２００のシャフト５２の軸方向の小型化が可能となる。
【００３９】
（解除機構）
本実施の形態に係る解除機構３００は、回転規制機構２００によるシャフト５２の回転の規制を解除する。解除機構３００は、ロックキー２０８の端部に取り付けられロックキー２０８と一体となって動くレバー２１６と、レバー２１６を回転可能に支持する回転支持部２２０と、レバー２１６の一端と接続されているソレノイド装置２１８と、を備える。
【００４０】
レバー２１６は、回転支持部２２０の外径と同様な大きさの円形穴２１６ｂが形成されている。ソレノイド装置２１８は、カバー２２２と、カバー２２２の内部に組み込まれているプランジャー２２４、不図示の電磁コイルおよびスプリング等を備えている。
【００４１】
図３に示す状態は、車両が正常に動作中でイグニッションがＯＮとなっている状態であり電源もＯＮとなっているため、ソレノイド装置２１８の電磁コイルが励磁状態となっている。この場合、プランジャー２２４には、電磁コイルによる力によりソレノイド装置２１８の内部に引き込まれる向きに力が働いている。プランジャー２２４の先端部はレバー２１６の端部２１６ｃに接続されているため、レバー２１６は、回転支持部２２０を中心に矢印Ｒ３方向に移動する。その結果、ロックキー２０８が貫通孔５４ａに挿入され、回転規制機構２００によるシャフト５２の回転範囲の規制が実現される。
【００４２】
一方、図３に示す状態において、車両に何らかの異常が生じフェール状態となった場合、電源がＯＦＦとなりソレノイド装置２１８への通電が停止されるため、ソレノイド装置２１８の電磁コイルも消磁状態となる。この場合、プランジャー２２４には、スプリングの付勢力によりソレノイド装置２１８の外部に突出する向きに力が働く。プランジャー２２４の先端部はレバー２１６の端部２１６ｃに接続されているため、レバー２１６は、回転支持部２２０を中心に矢印Ｒ４方向に移動する。その結果、図３に示す点線位置にレバー２１６が移動し、ロックキー２０８が貫通孔５４ａから後退し、回転規制機構２００によるシャフト５２の回転範囲の規制が解除される。
【００４３】
（第２の実施の形態）
本実施の形態に係る車両操舵装置は、シャフトのロックトゥーロックを約３回転の範囲に規制することができる点が第１の実施の形態に係る車両操舵装置２０と異なる点である。図４は、第２の実施の形態に係る車両操舵装置の要部を示す断面図である。図５は、図４の車両操舵装置のＢ−Ｂ断面図である。なお、第１の実施の形態と同様の部材には同様の符号を付して説明を適宜省略する。
【００４４】
本実施の形態に係る回転規制機構４００は、シャフト５２の回転範囲を１回転より大きい約３回転の範囲に規制する。回転規制機構４００は、シャフト５２のハウジング５０の内部に位置する箇所に対してシャフト５２の軸方向と垂直な方向に突出するように差し込まれ連結されているピン４０２と、シャフト５２と長手方向が平行な棒状の回転部材４０６および回転部材４０８と、チューブ５４の側面に設けられた貫通孔５４ａからチューブの内部に突出可能に設けられているロックキー２０８と、を備える。
【００４５】
回転部材４０６は、軸受２１０に回転可能に支持されている環状部材２１２にその一端が固定されており、シャフト５２の周囲を周方向に回転可能に設けられている。また、回転部材４０８は、軸受４１０に回転可能に支持されている環状部材４１２にその一端が固定されている。ロックキー２０８は、チューブ５４の外周面であって貫通孔５４ａの縁部に配置されている弾性部材であるばね２１４により、ロックキー２０８が貫通孔５４ａから離間する方向に力が付勢されている。
【００４６】
ピン４０２は、回転した場合にロックキー２０８および回転部材４０６と直接当接しないようにシャフト５２の軸方向の位置がロックキー２０８および回転部材４０６と重ならないように設けられている。回転部材４０８は、ピン４０２および回転部材４０６と係合するようにシャフト５２の軸方向の位置がピン４０２および回転部材４０６と重なるように、かつ、回転した場合にロックキー２０８と直接当接しないようにシャフト５２の軸方向の位置がロックキー２０８と重ならないように設けられている。回転部材４０６は、回転部材４０８およびロックキー２０８と係合するようにシャフト５２の軸方向の位置が回転部材４０８およびロックキー２０８と重なるように設けられている。つまり、ロックキー２０８は、ピン４０２および回転部材４０８と係合せずに回転部材４０６と係合することでシャフト５２の回転を規制する。
【００４７】
回転規制機構４００は、図５に示す状態においては、ピン４０２が回転部材４０８と係合し、回転部材４０８が回転部材４０６と係合し、更に回転部材４０６がロックキー２０８と係合しているため、シャフト５２が矢印Ｒ１方向へこれ以上回転することを規制している。一方、この状態から運転者によりステアリングホイール１４が操作されシャフト５２がＲ２方向に回転すると、約一回転するまではピン４０２は他の部材と係合しないため、シャフト５２は自在に回転する。ピン４０２は、シャフト５２の軸方向の位置がロックキー２０８および回転部材４０６と重ならないため、更にシャフト５２がＲ２方向に回転すると、ロックキー２０８および回転部材４０６と係合せずに通過し回転部材４０８と係合する。ピン４０２は、回転部材４０８と係合している状態で共に約１回転すると、回転部材４０８が回転部材４０６と係合する。そして、更にシャフト５２がＲ２方向に回転すると、ピン４０２、回転部材４０６および回転部材４０８が互いに係合しながら約１回転する。そして、回転部材４０６はロックキー２０８を通過することができないため、回転部材４０６がロックキー２０８に突き当たる。その結果、シャフト５２は、これ以上矢印Ｒ２方向へ回転できなくなり回転が規制される。
【００４８】
このように、本実施の形態に係る回転規制機構４００は、ピン４０２、回転部材４０６および回転部材４０８がシャフト５２を中心に回転するという簡易な構成によって、シャフト５２が多回転することを許容しつつシャフト５２のロックトゥーロックを約３回転の範囲に規制することができる。また、回転規制機構４００は、シャフト５２の多回転を許容しつつシャフト５２の回転範囲を約３回転に規制する構成を、ピン４０２、回転部材４０６および回転部材４０８をシャフト５２の軸方向に動かすための空間を必要とせずに実現できる。その結果、回転規制機構４００のシャフト５２の軸方向の小型化が可能となる。
【００４９】
以上述べたように、上述の各実施の形態に係る車両操舵装置は、車両が正常に動作している場合、ＥＣＵは、連結機構による連結が解除された状態で転舵モータを駆動し、操作量に応じた情報に基づいてステアリングホイール１４の回転操作とは独立して転舵量を制御することができるので、車両の走行状態に応じて種々の操舵特性を実現することができる。また、車両操舵装置は、車両が正常に動作しており、連結機構においてシャフトと転舵部との連結が解除されている場合、回転規制機構によりシャフトの回転範囲を所定の範囲に規制することでステアリングホイールの操作範囲を規制することができ
【００５０】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００５１】
例えば、上述の回転規制機構において、回転部材の数を適宜選択することで、シャフト５２の軸方向の動きを伴わずに、回転範囲を規制するロックキーに対してｎ−１（ｎは２以上の整数）回転目では係合せずにｎ回転目で係合するよう構成することができる。
【００５２】
また、上述の各ステアリングシステムは、フェール時等にステアリングホイールに加えられる操作力による車輪の転舵を可能とすべく、操作力を伝達する機構を含んで操舵部と転舵部とを連結する連結機構を備えているが、このような連結機構を設けずに操舵部と転舵部とを完全に分離したステアリングシステムに本願発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１の実施の形態に係る車両操舵装置を含むステアバイワイヤ型ステアリングシステムの概略構成を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る車両操舵装置の要部を示す断面図である。
【図３】図２の車両操舵装置のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第２の実施の形態に係る車両操舵装置の要部を示す断面図である。
【図５】図４の車両操舵装置のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  操舵部、  １２  転舵部、  １４  ステアリングホイール、  １６  車輪、  １８  連結機構、  ２０  車両操舵装置、  ２２  転舵ロッド、  ２４  車輪転舵装置、  ４０  ＥＣＵ、  ５２  シャフト、  ５４ａ  貫通孔、  ５６  収容部、  ６４  軸受、  １００  ステアリングシステム、  １５０  操作力伝達装置、  １６２  電磁クラッチ、  ２００  回転規制機構、  ２０２  ピン、  ２０４  ピン、  ２０６  回転部材、  ２０８  ロックキー、  ２２０  回転支持部、  ２２２  カバー、  ２２４  プランジャー、  ３００  解除機構、  ４００  回転規制機構、  ４０２  ピン、  ４０６  回転部材、  ４０８  回転部材。
【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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