JP3830331B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵輪等の操舵手段に連結される操舵軸が車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結されていない車両用操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用操舵装置は、操舵輪等の操舵手段に連結される操舵軸が舵取機構に機械的に連結されているリンク式と、前記操舵軸が前記舵取機構に機械的に連結されていないリンクレス式とに大別される。
【０００３】
後者のリンクレス式操舵装置は、例えば、特開平１−１５３３７９号公報に記載されているように、操舵軸を舵取機構から切り離して配し、舵取機構の中途に操舵アクチュエータとしての舵取モータを設け、操舵用の車輪の実舵角と目標舵角との偏差に応じてマイクロプロセッサを用いてなる舵取制御部が前記舵取モータを駆動制御することにより、操舵用の車輪を目標舵角に調整する構成となっている。
【０００４】
また、リンクレス式操舵装置として、操舵輪の操舵に応じて前記舵取機構を駆動する前記舵取制御部等の駆動手段の故障によって前記舵取機構を駆動することができなくなったとき前記操舵軸を前記舵取機構に自動的に連結する自動連結手段を備えた車両用操舵装置が知られている。
【０００５】
この車両用操舵装置の自動連結手段は、電磁クラッチ、又は、摩擦クラッチが用いられている。電磁クラッチは、前記駆動手段が正常である場合に電磁石が励磁されず、トルクの伝達が遮断されており、前記駆動手段が故障した場合に通電されてトルクを操舵軸から舵取機構へ伝達する構成となっている。
【０００６】
また、摩擦クラッチは、駆動手段が故障した場合にばねの力で摩擦面を接触させ、前記駆動手段が正常である場合に電磁石が励磁され、摩擦面を離脱させる構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、自動連結手段を備えていないリンクレス式操舵装置にあっては、舵取機構を駆動する駆動手段が故障し、該駆動手段によって前記舵取機構を駆動することができなくなったとき、操舵して車両を移動させることができないという問題があった。
【０００８】
また、自動連結手段を備えたリンクレス式操舵装置は、駆動手段によって舵取機構を駆動している場合、換言すれば車両を走行している場合に舵取機構を駆動する駆動手段が故障し、該駆動手段によって舵取機構を駆動することができなくなったとき、自動連結手段によって操舵軸を舵取機構に自動的に連結するようにしたものであるため、前記駆動手段による舵取機構の駆動系が完成していない状態であり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等、車両を走行していないときには前記駆動手段によって舵取機構を駆動することができないし、また、前記自動連結手段を動作させることもできず、車両の移動及び走行に支障を来すことになる。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決することができる車両用操舵装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
第１発明に係る車両用操舵装置は、車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結されることなく静止側部材に支持される操舵軸と、該操舵軸に連結される操舵手段の操舵に応じて前記舵取機構を駆動する駆動手段と、該駆動手段が非作動であるとき、前記操舵軸の舵取機構への機械的連結を手動操作によって可能とする手動連結手段とを備えた車両用操舵装置において、前記手動連結手段は、前記操舵軸及び舵取機構の夫々に設けられた連結部と、該連結部の一方に設けられているめねじと、該めねじに螺合されるおねじと、該おねじが係合可能であり、且つ前記連結部の他方に設けられている係合部とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
第１発明にあっては、自動連結手段を備えていないリンクレス式操舵装置において、舵取機構を駆動する駆動手段が故障したり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等には、手動連結手段を操作して操舵軸と舵取機構とを機械的に連結することができ、操舵手段の操舵力を操舵軸から手動連結手段を介して舵取機構に伝達し、車両を移動させたり、走行させたりすることができる。また、手動連結手段が一対の連結部及び一つのおねじを備える構造であるため、部品点数が非常に少なく、比較的安価に提供することができる。
しかも、おねじのめねじへの螺合によって係止体を良好に保持することができるとともに、おねじを回転操作することにより該おねじを係合部に係合させて操舵軸と舵取機構とを機械的に連結することができる。
【００１２】
第２発明に係る車両用操舵装置は、車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結されることなく静止側部材に支持される操舵軸と、該操舵軸に連結される操舵手段の操舵に応じて前記舵取機構を駆動する駆動手段と、該駆動手段の故障によって前記舵取機構を駆動することができなくなったとき前記操舵軸を前記舵取機構に自動的に連結する自動連結手段と、前記操舵軸の舵取機構への機械的連結を手動操作によって可能とする手動連結手段とを備えた車両用操舵装置において、前記手動連結手段は、前記操舵軸及び舵取機構の夫々に設けられた連結部と、該連結部の一方に設けられているめねじと、該めねじに螺合されるおねじと、該おねじが係合可能であり、且つ前記連結部の他方に設けられている係合部とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
この第２発明にあっては、自動連結手段を備えたリンクレス式操舵装置において、舵取機構を駆動する駆動手段が故障した場合は、自動連結手段によって操舵軸を舵取機構に自動的に連結することができ、また、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等には、手動連結手段を操作して操舵軸と舵取機構とを機械的に連結することができ、操舵手段の操舵力を操舵軸から手動連結手段を介して舵取機構に伝達し、車両を移動させたり、走行させたりすることができる。また、手動連結手段が一対の連結部及び一つのおねじを備える構造であるため、部品点数が非常に少なく、比較的安価に提供することができる。
しかも、おねじのめねじへの螺合によって係止体を良好に保持することができるとともに、おねじを回転操作することにより該おねじを係合部に係合させて操舵軸と舵取機構とを機械的に連結することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る車両用操舵装置の全体構成を示す模式図である。
【００２１】
この車両用操舵装置は、図示しない車体の左右に配された一対の操舵用の車輪Ａ，Ａに操舵動作を行わせるための舵取機構１と、舵取機構１から機械的に切り離して軸ハウジング２等の静止側部材に回転自在に支持される操舵軸３と、該操舵軸３の上端に連結され操舵手段である操舵輪４と、該操舵輪４の操舵に応じて前記舵取機構１を駆動する駆動手段５と、駆動手段５の故障によって前記舵取機構１を駆動することができなくなったとき前記操舵軸３の下端を前記舵取機構１に手動操作によって連結する手動連結手段６とを備えた構成となっている。
【００２２】
操舵軸３を支持する軸ハウジング２には、操舵輪４に操舵方向と逆向きの反力を付与する反力アクチュエータ７が設けられている。この反力アクチュエータ７は、前記駆動手段５から与えられる動作指令信号に応じた駆動回路７０からの通電により正逆両方向に駆動され、操舵輪４の操舵方向と逆方向の力（反力）を付与する動作をなす。
【００２３】
このため、操舵輪４の操舵には反力アクチュエータ７が発生する反力に抗する操舵トルクを加える必要があり、この操舵トルクを検出するトルクセンサ８と、操舵輪４の操舵量及び操舵方向を検出するセンサ，例えばロータリエンコーダ９が軸ハウジング２に付設されており、これらトルクセンサ８及びロータリエンコーダ９が検出した結果はインタフェース回路１０を介して駆動手段５に与えられている。
【００２４】
舵取機構１は、公知のように、車体の左右方向に延設されて軸長方向へ移動する舵取軸１１の両端部と、車輪Ａ，Ａを支持するナックルアーム１２，１２とを連結し、舵取軸１１の両方向への移動によりナックルアーム１２，１２を押し引きし、車輪Ａ，Ａを左右に操向させるものであり、この操向は舵取軸１１の中途部に同軸的に構成されたブラシレス形の舵取モータ５１の回転を、適宜の運動変換機構により舵取軸１１の移動に変換して行われる。
【００２５】
この舵取軸１１は、軸長方向一端側に螺旋溝を、また、他端側にラック歯を夫々備え、軸ハウジング１３内に回転不能であり、軸長方向への移動を可能に支持されている。軸ハウジング１３内には、前記ラック歯に噛合するピニオンを下端に有し、上端にジョイント１４を介して伝動軸１５が連結されたピニオン軸１６が回転可能に支持され、前記駆動手段５が故障した場合、ピニオン軸１６を回転させることにより前記舵取軸１１を移動させる構成となっている。また、軸ハウジング１３にはピニオン軸１６の回転量及び回転方向を検出するセンサ，例えばロータリエンコーダ２０が設けられ、該ロータリエンコーダ２０が検出した結果はインタフェース回路１０を介して駆動手段５の舵取制御部５２に与えられている。
【００２６】
舵取モータ５１は、前記舵取軸１１を支持する軸ハウジング１３内に固定される円筒状のステータ、及び該ステータの内周面及び舵取軸１１の外周面間に回転が可能に支持されており、その外周面に複数個の永久磁石が周方向に離隔して設けられている円筒状のロータを備えている。このロータに、前記舵取軸１１に設けられる螺旋溝と係合する伝動環が連結されており、該伝動環を介して舵取モータ５１の回転が舵取軸１１に伝達され、該舵取軸１１が軸長方向へ移動する構成となっている。
【００２７】
駆動手段５は前記舵取モータ５１とマイクロプロセッサを用いてなる舵取制御部５２とを備えている。舵取モータ５１は、舵取制御部５２から与えられる駆動回路５０からの通電により回転し、その舵取モータ５１の回転は、舵取軸１１の軸長方向の摺動に変換され、舵取モータ５１の回転に応じた操舵（操舵用の車輪Ａ，Ａの操向）が行われる。舵取制御部５２はエンジン起動のためのキースイッチのオン操作に応じて動作を開始する。
【００２８】
図２は手動連結手段部分の拡大断面図である。
手動連結手段６は、前記操舵軸３の下端部及び伝動軸１５の上端部に夫々設けられた第１及び第２の連結部６１，６２と、第２の連結部６２に移動可能に保持され、第２の連結部６２に係止される係止体６３とを備えている。
【００２９】
連結部６１，６２は外側に回転方向への滑りを止めるセレーション、スプライン等の歯を有しており、係止体６３は前記歯に噛合する歯を内側に有する筒を用いてなり、前記歯の噛合によって係止体６３が第２の連結部６２に保持され、係止体６３を上方へ移動させることにより該係止体６３の上端部の歯が第１の連結部６１の歯に噛合し、係止体６３を係止させるようにしてある。
【００３０】
以上の如く構成された車両用操舵装置は、舵取制御部５２及び舵取モータ５１等の駆動手段５が正常である場合、操舵輪４の操舵に応じて舵取制御部５２が舵取モータ５１を駆動制御し、該舵取モータ５１が舵取機構１を駆動することにより、操舵用の車輪Ａ，Ａに操舵動作を行わせる。
【００３１】
このとき、操舵輪４の操舵には反力アクチュエータ７が発生する反力に抗する操舵トルクが加えられる。この操舵トルクはトルクセンサ８により検出され、また、操舵輪４の操舵量がロータリエンコーダ９により操舵方向を含めて検出され、これらの検出結果は舵取制御部５２に与えられている。
【００３２】
図３は手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
また、前記駆動手段５の例えば舵取制御部５２が故障し、舵取機構１を駆動することができなくなった場合、伝動軸１５の連結部６２に保持されている係止体６３を運転者が手動操作によって上方へと移動させ、該係止体６３を操舵軸３の連結部６１に係止させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、第１の連結部６１、係止体６３及び第２の連結部６２を介して機械的に連結することができる。従って、前記駆動手段５による舵取機構１の駆動系が完成していない状態であり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等、車両を走行していないときに操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりすることができる。
【００３３】
実施の形態２
図４は実施の形態２の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図、図５は手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
この実施の形態２は、前記伝動軸１５の上端部に内側にセレーション、スプライン等の歯を有する嵌合筒２１を取付けて該嵌合筒２１を第２の連結部６２ａとし、前記第１の連結部６１の歯に噛合する歯を内側に有し、前記嵌合筒２１の歯に噛合する歯を外側に有する筒形の係止体６３ａを前記操舵軸３の前記連結部６１に軸長方向への移動を可能に保持し、該係止体６３ａを下方へ移動させることにより該係止体６３ａの外側の歯が第２の連結部６２ａの歯に噛合し、係止体６３ａを係止させるようにしてある。
【００３４】
実施の形態２においては、前記駆動手段５の例えば舵取制御部５２が故障し、舵取機構１を駆動することができなくなった場合、操舵軸３の連結部６１に保持されている係止体６３ａを運転者が手動操作によって下方へと移動させ、該係止体６３ａを嵌合筒２１の連結部６２ａに係止させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、第１の連結部６１、係止体６３ａ、第２の連結部６２ａ及び嵌合筒２１を介して機械的に連結することができる。
【００３５】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用の説明を省略する。
【００３６】
実施の形態３
図６は実施の形態３の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図、図７は手動連結手段部分の斜視図、図８は手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
【００３７】
この実施の形態３は、前記伝動軸１５の上端部にめねじ２２ａを有するフランジ２２を取付けて該フランジ２２を第２の連結部６２ｂとし、前記操舵軸３の下端部に前記めねじ２２ａに臨む凹状の係合部２３ａを有するフランジ２３を取付けて該フランジ２３を第１の連結部６１ｂとし、さらに前記係合部２３ａに係合するおねじ２４を前記めねじ２２ａに螺合して該おねじ２４を軸長方向への移動が可能な係止体６３ｂとしてある。
【００３８】
実施の形態３においては、舵取制御部５２及び舵取モータ５１等の駆動手段５が正常である場合、係合部２３ａとの係合が離脱するようにおねじ２４が締め込まれている。そして、前記駆動手段５の例えば舵取制御部５２が故障し、舵取機構１を駆動することができなくなった場合、めねじ２２ａへの螺合によって第２の連結部６２ｂに保持されているおねじ２４を運転者が手動操作によって弛緩させ、該おねじ２４の一端部（頭部）を第１の連結部６１ｂの係合部２３ａに係合させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、フランジ２３、おねじ２４及びフランジ２２を介して機械的に連結することができる。
【００３９】
尚、前記めねじ２２ａ、おねじ２４及び係合部２３ａは夫々一つである他、複数であってもよい。
【００４０】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用の説明を省略する。
【００４１】
実施の形態４（参考例）
図９は実施の形態４の参考例の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
この実施の形態４の参考例は、前記操舵軸３を軸長方向へ移動可能とし、該操舵軸３の移動を阻止／解除する操作手段と、前記操舵軸３及び舵取機構１に設けられ、前記操舵軸３の移動によって連結される第１及び第２の連結部６１ｃ，６２ｃとを備えた構成となっている。
【００４２】
操作手段は例えば阻止位置及び解除位置への揺動が可能なレバーを用いてなり、前記駆動手段５が正常である場合、前記レバーが阻止位置に停止し、操舵軸３の移動を阻止してあり、また、前記駆動手段５が故障した場合、前記レバーを解除位置へ揺動させることにより操舵軸３の移動阻止を解除することができるようにしてある。
【００４３】
第２の連結部６２ｃは内側にセレーション、スプライン等の歯を有する嵌合筒２５を用いてなり、該嵌合筒２５が前記伝動軸１５の上端部に取付けてある。第１の連結部６１ｃは前記嵌合筒２５の歯に噛合する歯を外側に有する筒体２６を用いてなり、該筒体２６が操舵軸３の下端部に嵌合固定されている。
【００４４】
実施の形態４においては、舵取制御部５２及び舵取モータ５１等の駆動手段５が正常である場合、前記操作手段によって操舵軸３の移動が阻止されているため、操舵輪４の操舵に応じて舵取制御部５２が舵取モータ５１を駆動制御し、該舵取モータ５１が舵取機構１を駆動することにより、操舵用の車輪Ａ，Ａに操舵動作を行わせる。
【００４５】
また、舵取機構１を駆動する駆動手段５が故障したり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等には、運転者が前記操作手段のレバーを手動操作によって解除位置へと揺動操作し、操舵軸３の移動阻止を解除した状態で操舵軸３に連結されている操舵輪４を下方へ押し操作し、第１の連結部６１ｃを第２の連結部６２ｃに嵌合連結させる。これによって操舵軸３を舵取機構１に連結することができ、操舵輪４の操舵力を操舵軸３から連結部６１ｃ，６２ｃを介して舵取機構に伝達し、車両を移動させたり、走行させたりすることができる。
【００４６】
実施の形態５
図１０は実施の形態５の全体構成を示す模式図、図１１は自動連結手段及び手動連結手段部分の拡大断面図である。
この実施の形態５は、前記駆動手段５の故障によって前記舵取機構１を駆動することができなくなったとき前記操舵軸３の下端を前記舵取機構１に自動的に連結する自動連結手段３０と、前記操舵軸３の舵取機構１への連結を手動操作によって可能とする手動連結手段６とを備えた構成となっている。
【００４７】
図１２は図１１のXII −XII 線の拡大断面図である。
自動連結手段３０は、外側に回転方向への滑りを止める複数の係止部３１ａを有し、歯車である係止体３１と、歯である前記係止部３１ａと係合する係止位置及び図１２の非係止位置への切換えが可能であり、前記舵取制御部５２の故障が発生したとき前記係止位置へ切換えられる揺動体である繋体３２とを備え、該繋体３２が筒状の保持体３３を介して前記ピニオン軸１６に連結され、前記係止体３１が筒状の回転体３４を介して前記操舵軸３に連結されている。
【００４８】
この回転体３４は、その一端部が操舵軸３の下端に嵌合固定され、他端部の外側に環状の前記係止体３１が嵌合固定され、該係止体３１の両側に軸受３５，３５が設けられ、これら軸受３５，３５を介して回転体３４及び保持体３３の相対回転を可能としてある。
【００４９】
係止体３１は、前記回転体３４の外側に嵌合される嵌合孔を有する環状部３１ｂの外側に歯である複数の係止部３１ａが設けられた歯車を用いてなる。係止部３１ａは鋸歯状、スプライン状の連続した歯形状である他、その形状は特に制限されない。
【００５０】
保持体３３はその他端部が前記伝動軸１５に嵌合固定されており、中間部に前記繋体３２と、該繋体３２に連結され、繋体３２を係止位置及び非係止位置へ切換える第１のソレノイド３６と、前記繋体３２の係止位置から非係止位置への切換わりを阻止する阻止位置及び図１２の非阻止位置への切換えが可能なピンを用いてなり、前記繋体３２が係止位置へ切換えられたとき、前記阻止位置へ切換えられる阻止体３７と、該阻止体３７に連結され、阻止体３７を阻止位置及び非阻止位置へ切換える第２のソレノイド３８とが設けられている。
【００５１】
また、保持体３３の中間部には、前記係止体３１の外周側に臨む切欠孔３３ａ及び該切欠孔３３ａに配され、前記阻止体３７が阻止位置へ切欠えられたとき当接する受座３３ｂと、前記切欠孔３３ａに連通する一対の凹部３３ｃ，３３ｄとが設けられている。切欠孔３３ａには前記操舵軸３の軸心と平行な枢支軸３９を介して前記繋体３２が枢支されており、一対の凹部３３ｃ，３３ｄには第１及び第２の前記ソレノイド３６，３８が収容されている。
【００５２】
これら第１及び第２のソレノイド３６，３８は前記舵取制御部５２からの動作指令信号に応じて図示しないリレーを介して電源から電磁コイルへの通電がなされることによって吸引され、後退移動する可動鉄心３６ａ，３８ａと、車両電源系の故障又はキースイッチのオフ操作等によって前記電磁コイルへの通電が禁止されたとき前記可動鉄心３６ａ，３８ａを前進移動させるばね体３６ｂ，３８ｂとを備えており、第１のソレノイド３６の可動鉄心３６ａに前記繋体３２が、また、第２のソレノイド３８の可動鉄心３８ａに前記阻止体３７が夫々連結されている。
【００５３】
繋体３２はアーム状の揺動体を用いてなり、その一端に前記係止部３１ａと係合する係合部３２ａ（突起）が設けられ、他端に長孔３２ｂが設けられ、該長孔３２ｂに挿入するピン４０を介して前記第１のソレノイド３６の可動鉄心３６ａに連結されている。
【００５４】
阻止体３７は、前記第２のソレノイド３８の可動鉄心３８ａに一体的に連結されたピンを用いてなり、その端縁に傾斜状の案内面３７ａが設けられている。
【００５５】
手動連結手段６は、基本的に実施の形態１の手動連結手段と同じであり、前記回転体３４及び保持体３３に設けられた第１及び第２の連結部６１ｄ，６２ｄと、第２の連結部６２ｄに移動可能に保持され、第１の連結部６１ｄに係止される係止体６３ｄとを備えている。
【００５６】
連結部６１ｄ，６２ｄは外側に回転方向への滑りを止めるセレーション、スプライン等の歯を有しており、係止体６３ｄは前記歯に噛合する歯を内側に有する筒を用いてなり、前記歯の噛合によって係止体６３ｄが第２の連結部６２ｄに保持され、係止体６３ｄを上方へ移動させることにより該係止体６３ｄの上端部の歯が第１の連結部６１ｄの歯に噛合し、係止体６３ｄを係止させるようにしてある。
【００５７】
以上の如く構成された車両用操舵装置は、舵取制御部５２及び舵取モータ５１等の駆動手段５が正常である場合、操舵輪４の操舵に応じて舵取制御部５２が舵取モータ５１を駆動制御し、該舵取モータ５１が舵取機構１を駆動することにより、操舵用の車輪Ａ，Ａに操舵動作を行わせる。
【００５８】
図１３は自動連結手段が切換えられた状態の拡大断面図である。
車両の走行時において、前記駆動手段５の舵取制御部５２が故障し、舵取機構１を駆動することができなくなった場合、前記第１及び第２のソレノイド３６，３８の電磁コイルへの通電が禁止される。
【００５９】
これに伴い第１のソレノイド３６の可動鉄心３６ａがばね体３６ｂの力によって前進移動し、繋体３２が係止位置へ切換えられ該繋体３２の係合部３２ａが係止体３１の係止部３１ａに係合する。この繋体３２が係止位置へ切換えられた後、第２のソレノイド３８の可動鉄心３８ａがばね体３８ｂの力によって前進移動し、阻止体３７が阻止位置へ切換えられ、該阻止体３７の案内面３７ａが繋体３２の端縁に当接しながら受座３３ｂ及び繋体３２の間で挟まれ、繋体３２の非係止位置への切換わりを確実に防止でき、操舵軸３及び舵取機構１を、回転体３４、係止体３１、繋体３２、保持体３３を介して機械的に連結させることができる。
【００６０】
図１４は手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
また、前記駆動手段５による舵取機構１の駆動系が完成していない状態であり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等、車両を走行していないときに操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりする場合は、保持体３３の連結部６２ｄに保持されている係止体６３ｄを運転者が手動操作によって上方へと移動させ、該係止体６３ｄを回転体３４の連結部６１ｄに係止させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、第１の連結部６１ｄ、係止体６３ｄ及び第２の連結部６２ｄを介して機械的に連結することができる。従って、上述の如く車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等、車両を走行していないときであっても操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりすることができる。
【００６１】
実施の形態６
図１５は実施の形態６の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
この実施の形態６は、実施の形態５の如く自動連結手段３０と、手動連結手段６とを備えた構成において、前記保持体３３の上端部内側にセレーション、スプライン等の歯を設けて該歯を第２の連結部６２ｅとし、前記第１の連結部６１ｅの歯に噛合する歯を内側に有し、前記第２の連結部６２ｅの歯に噛合する歯を外側に有する筒形の係止体６３ｅを前記回転体３４の前記連結部６１ｅに軸長方向への移動を可能に保持し、該係止体６３ｅを下方へ移動させることにより該係止体６３ｅの外側の歯が第２の連結部６２ｅの歯に噛合し、係止体６３ｅを係止させるようにしてある。
【００６２】
図１６は手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
実施の形態６においては、上述の如く車両を走行していないときに操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりする場合、操舵軸３の連結部６１ｅに保持されている係止体６３ｅを運転者が手動操作によって下方へと移動させ、該係止体６３ｅを保持体３３の連結部６２ｅに係止させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、第１の連結部６１ｅ、係止体６３ｅ及び第２の連結部６２ｅを介して機械的に連結することができる。
【００６３】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用の説明を省略する。
【００６４】
実施の形態７
図１７は実施の形態７の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
この実施の形態７は、実施の形態５の如く自動連結手段３０と、手動連結手段６とを備えた構成において、前記保持体３３の上端部にめねじを設けて該めねじを第２の連結部６２ｆとし、前記回転体３４の上端部に前記めねじに臨む凹状の係合部２７ａを有するフランジ２７を取付けて該フランジ２７を第１の連結部６１ｆとし、さらに前記係合部２７ａに係合するおねじ２８を前記めねじに螺合して該おねじ２８を軸長方向への移動が可能な係止体６３ｆとしてある。
【００６５】
図１８は手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
実施の形態７においては、上述の如く車両を走行していないときに操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりする場合、運転者が手動操作によっておねじ２８をめねじに螺合し、該おねじ２８の一端部（頭部）を第１の連結部６１ｆの係合部２７ａに係合させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、フランジ２７、おねじ２８及びめねじを介して機械的に連結することができる。
【００６６】
尚、実施の形態５乃至７で説明した自動連結手段３０は図１２，図１３の構造に限定されるものでなく、例えば公知の電磁クラッチ、摩擦クラッチであってもよく、その構成は特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用操舵装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る車両用操舵装置の手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図３】本発明に係る車両用操舵装置の手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
【図４】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態２の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図５】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態２の手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
【図６】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態３の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図７】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態３の構成を示す手動連結手段部分の斜視図である。
【図８】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態３の手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
【図９】 本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態４の参考例の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図１０】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態５の全体構成を示す模式図である。
【図１１】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態５の構成を示す自動連結手段及び手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図１２】図１１のXII −XII 線の拡大断面図である。
【図１３】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態５の自動連結手段が切換えられた状態の拡大断面図である。
【図１４】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態５の手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
【図１５】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態６の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図１６】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態６の手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
【図１７】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態７の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図１８】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態７の手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 舵取機構
２ 静止側部材（軸ハウジング）
３ 操舵軸
４ 操舵手段（操舵輪）
５ 駆動手段
６ 手動連結手段
６１，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ，６１ｆ 連結部
６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ 連結部
６３，６３ａ，６３ｂ，６３ｄ，６３ｅ，６３ｆ 係止体
２２ａ めねじ
２３ａ 係合部
２４ おねじ
３０ 自動連結手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵輪等の操舵手段に連結される操舵軸が車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結されていない車両用操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用操舵装置は、操舵輪等の操舵手段に連結される操舵軸が舵取機構に機械的に連結されているリンク式と、前記操舵軸が前記舵取機構に機械的に連結されていないリンクレス式とに大別される。
【０００３】
後者のリンクレス式操舵装置は、例えば、特開平１−１５３３７９号公報に記載されているように、操舵軸を舵取機構から切り離して配し、舵取機構の中途に操舵アクチュエータとしての舵取モータを設け、操舵用の車輪の実舵角と目標舵角との偏差に応じてマイクロプロセッサを用いてなる舵取制御部が前記舵取モータを駆動制御することにより、操舵用の車輪を目標舵角に調整する構成となっている。
【０００４】
また、リンクレス式操舵装置として、操舵輪の操舵に応じて前記舵取機構を駆動する前記舵取制御部等の駆動手段の故障によって前記舵取機構を駆動することができなくなったとき前記操舵軸を前記舵取機構に自動的に連結する自動連結手段を備えた車両用操舵装置が知られている。
【０００５】
この車両用操舵装置の自動連結手段は、電磁クラッチ、又は、摩擦クラッチが用いられている。電磁クラッチは、前記駆動手段が正常である場合に電磁石が励磁されず、トルクの伝達が遮断されており、前記駆動手段が故障した場合に通電されてトルクを操舵軸から舵取機構へ伝達する構成となっている。
【０００６】
また、摩擦クラッチは、駆動手段が故障した場合にばねの力で摩擦面を接触させ、前記駆動手段が正常である場合に電磁石が励磁され、摩擦面を離脱させる構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、自動連結手段を備えていないリンクレス式操舵装置にあっては、舵取機構を駆動する駆動手段が故障し、該駆動手段によって前記舵取機構を駆動することができなくなったとき、操舵して車両を移動させることができないという問題があった。
【０００８】
また、自動連結手段を備えたリンクレス式操舵装置は、駆動手段によって舵取機構を駆動している場合、換言すれば車両を走行している場合に舵取機構を駆動する駆動手段が故障し、該駆動手段によって舵取機構を駆動することができなくなったとき、自動連結手段によって操舵軸を舵取機構に自動的に連結するようにしたものであるため、前記駆動手段による舵取機構の駆動系が完成していない状態であり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等、車両を走行していないときには前記駆動手段によって舵取機構を駆動することができないし、また、前記自動連結手段を動作させることもできず、車両の移動及び走行に支障を来すことになる。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決することができる車両用操舵装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
第１発明に係る車両用操舵装置は、車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結されることなく静止側部材に支持される操舵軸と、該操舵軸に連結される操舵手段の操舵に応じて前記舵取機構を駆動する駆動手段と、該駆動手段が非作動であるとき、前記操舵軸の舵取機構への機械的連結を手動操作によって可能とする手動連結手段とを備えた車両用操舵装置において、前記手動連結手段は、前記操舵軸及び舵取機構の夫々に設けられた連結部と、該連結部の一方に設けられているめねじと、該めねじに螺合されるおねじと、該おねじが係合可能であり、且つ前記連結部の他方に設けられている係合部とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
第１発明にあっては、自動連結手段を備えていないリンクレス式操舵装置において、舵取機構を駆動する駆動手段が故障したり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等には、手動連結手段を操作して操舵軸と舵取機構とを機械的に連結することができ、操舵手段の操舵力を操舵軸から手動連結手段を介して舵取機構に伝達し、車両を移動させたり、走行させたりすることができる。また、手動連結手段が一対の連結部及び一つのおねじを備える構造であるため、部品点数が非常に少なく、比較的安価に提供することができる。
しかも、おねじのめねじへの螺合によって係止体を良好に保持することができるとともに、おねじを回転操作することにより該おねじを係合部に係合させて操舵軸と舵取機構とを機械的に連結することができる。
【００１２】
第２発明に係る車両用操舵装置は、車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結されることなく静止側部材に支持される操舵軸と、該操舵軸に連結される操舵手段の操舵に応じて前記舵取機構を駆動する駆動手段と、該駆動手段の故障によって前記舵取機構を駆動することができなくなったとき前記操舵軸を前記舵取機構に自動的に連結する自動連結手段と、前記操舵軸の舵取機構への機械的連結を手動操作によって可能とする手動連結手段とを備えた車両用操舵装置において、前記手動連結手段は、前記操舵軸及び舵取機構の夫々に設けられた連結部と、該連結部の一方に設けられているめねじと、該めねじに螺合されるおねじと、該おねじが係合可能であり、且つ前記連結部の他方に設けられている係合部とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
この第２発明にあっては、自動連結手段を備えたリンクレス式操舵装置において、舵取機構を駆動する駆動手段が故障した場合は、自動連結手段によって操舵軸を舵取機構に自動的に連結することができ、また、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等には、手動連結手段を操作して操舵軸と舵取機構とを機械的に連結することができ、操舵手段の操舵力を操舵軸から手動連結手段を介して舵取機構に伝達し、車両を移動させたり、走行させたりすることができる。また、手動連結手段が一対の連結部及び一つのおねじを備える構造であるため、部品点数が非常に少なく、比較的安価に提供することができる。
しかも、おねじのめねじへの螺合によって係止体を良好に保持することができるとともに、おねじを回転操作することにより該おねじを係合部に係合させて操舵軸と舵取機構とを機械的に連結することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る車両用操舵装置の全体構成を示す模式図である。
【００２１】
この車両用操舵装置は、図示しない車体の左右に配された一対の操舵用の車輪Ａ，Ａに操舵動作を行わせるための舵取機構１と、舵取機構１から機械的に切り離して軸ハウジング２等の静止側部材に回転自在に支持される操舵軸３と、該操舵軸３の上端に連結され操舵手段である操舵輪４と、該操舵輪４の操舵に応じて前記舵取機構１を駆動する駆動手段５と、駆動手段５の故障によって前記舵取機構１を駆動することができなくなったとき前記操舵軸３の下端を前記舵取機構１に手動操作によって連結する手動連結手段６とを備えた構成となっている。
【００２２】
操舵軸３を支持する軸ハウジング２には、操舵輪４に操舵方向と逆向きの反力を付与する反力アクチュエータ７が設けられている。この反力アクチュエータ７は、前記駆動手段５から与えられる動作指令信号に応じた駆動回路７０からの通電により正逆両方向に駆動され、操舵輪４の操舵方向と逆方向の力（反力）を付与する動作をなす。
【００２３】
このため、操舵輪４の操舵には反力アクチュエータ７が発生する反力に抗する操舵トルクを加える必要があり、この操舵トルクを検出するトルクセンサ８と、操舵輪４の操舵量及び操舵方向を検出するセンサ，例えばロータリエンコーダ９が軸ハウジング２に付設されており、これらトルクセンサ８及びロータリエンコーダ９が検出した結果はインタフェース回路１０を介して駆動手段５に与えられている。
【００２４】
舵取機構１は、公知のように、車体の左右方向に延設されて軸長方向へ移動する舵取軸１１の両端部と、車輪Ａ，Ａを支持するナックルアーム１２，１２とを連結し、舵取軸１１の両方向への移動によりナックルアーム１２，１２を押し引きし、車輪Ａ，Ａを左右に操向させるものであり、この操向は舵取軸１１の中途部に同軸的に構成されたブラシレス形の舵取モータ５１の回転を、適宜の運動変換機構により舵取軸１１の移動に変換して行われる。
【００２５】
この舵取軸１１は、軸長方向一端側に螺旋溝を、また、他端側にラック歯を夫々備え、軸ハウジング１３内に回転不能であり、軸長方向への移動を可能に支持されている。軸ハウジング１３内には、前記ラック歯に噛合するピニオンを下端に有し、上端にジョイント１４を介して伝動軸１５が連結されたピニオン軸１６が回転可能に支持され、前記駆動手段５が故障した場合、ピニオン軸１６を回転させることにより前記舵取軸１１を移動させる構成となっている。また、軸ハウジング１３にはピニオン軸１６の回転量及び回転方向を検出するセンサ，例えばロータリエンコーダ２０が設けられ、該ロータリエンコーダ２０が検出した結果はインタフェース回路１０を介して駆動手段５の舵取制御部５２に与えられている。
【００２６】
舵取モータ５１は、前記舵取軸１１を支持する軸ハウジング１３内に固定される円筒状のステータ、及び該ステータの内周面及び舵取軸１１の外周面間に回転が可能に支持されており、その外周面に複数個の永久磁石が周方向に離隔して設けられている円筒状のロータを備えている。このロータに、前記舵取軸１１に設けられる螺旋溝と係合する伝動環が連結されており、該伝動環を介して舵取モータ５１の回転が舵取軸１１に伝達され、該舵取軸１１が軸長方向へ移動する構成となっている。
【００２７】
駆動手段５は前記舵取モータ５１とマイクロプロセッサを用いてなる舵取制御部５２とを備えている。舵取モータ５１は、舵取制御部５２から与えられる駆動回路５０からの通電により回転し、その舵取モータ５１の回転は、舵取軸１１の軸長方向の摺動に変換され、舵取モータ５１の回転に応じた操舵（操舵用の車輪Ａ，Ａの操向）が行われる。舵取制御部５２はエンジン起動のためのキースイッチのオン操作に応じて動作を開始する。
【００２８】
図２は手動連結手段部分の拡大断面図である。
手動連結手段６は、前記操舵軸３の下端部及び伝動軸１５の上端部に夫々設けられた第１及び第２の連結部６１，６２と、第２の連結部６２に移動可能に保持され、第２の連結部６２に係止される係止体６３とを備えている。
【００２９】
連結部６１，６２は外側に回転方向への滑りを止めるセレーション、スプライン等の歯を有しており、係止体６３は前記歯に噛合する歯を内側に有する筒を用いてなり、前記歯の噛合によって係止体６３が第２の連結部６２に保持され、係止体６３を上方へ移動させることにより該係止体６３の上端部の歯が第１の連結部６１の歯に噛合し、係止体６３を係止させるようにしてある。
【００３０】
以上の如く構成された車両用操舵装置は、舵取制御部５２及び舵取モータ５１等の駆動手段５が正常である場合、操舵輪４の操舵に応じて舵取制御部５２が舵取モータ５１を駆動制御し、該舵取モータ５１が舵取機構１を駆動することにより、操舵用の車輪Ａ，Ａに操舵動作を行わせる。
【００３１】
このとき、操舵輪４の操舵には反力アクチュエータ７が発生する反力に抗する操舵トルクが加えられる。この操舵トルクはトルクセンサ８により検出され、また、操舵輪４の操舵量がロータリエンコーダ９により操舵方向を含めて検出され、これらの検出結果は舵取制御部５２に与えられている。
【００３２】
図３は手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
また、前記駆動手段５の例えば舵取制御部５２が故障し、舵取機構１を駆動することができなくなった場合、伝動軸１５の連結部６２に保持されている係止体６３を運転者が手動操作によって上方へと移動させ、該係止体６３を操舵軸３の連結部６１に係止させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、第１の連結部６１、係止体６３及び第２の連結部６２を介して機械的に連結することができる。従って、前記駆動手段５による舵取機構１の駆動系が完成していない状態であり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等、車両を走行していないときに操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりすることができる。
【００３３】
実施の形態２
図４は実施の形態２の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図、図５は手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
この実施の形態２は、前記伝動軸１５の上端部に内側にセレーション、スプライン等の歯を有する嵌合筒２１を取付けて該嵌合筒２１を第２の連結部６２ａとし、前記第１の連結部６１の歯に噛合する歯を内側に有し、前記嵌合筒２１の歯に噛合する歯を外側に有する筒形の係止体６３ａを前記操舵軸３の前記連結部６１に軸長方向への移動を可能に保持し、該係止体６３ａを下方へ移動させることにより該係止体６３ａの外側の歯が第２の連結部６２ａの歯に噛合し、係止体６３ａを係止させるようにしてある。
【００３４】
実施の形態２においては、前記駆動手段５の例えば舵取制御部５２が故障し、舵取機構１を駆動することができなくなった場合、操舵軸３の連結部６１に保持されている係止体６３ａを運転者が手動操作によって下方へと移動させ、該係止体６３ａを嵌合筒２１の連結部６２ａに係止させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、第１の連結部６１、係止体６３ａ、第２の連結部６２ａ及び嵌合筒２１を介して機械的に連結することができる。
【００３５】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用の説明を省略する。
【００３６】
実施の形態３
図６は実施の形態３の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図、図７は手動連結手段部分の斜視図、図８は手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
【００３７】
この実施の形態３は、前記伝動軸１５の上端部にめねじ２２ａを有するフランジ２２を取付けて該フランジ２２を第２の連結部６２ｂとし、前記操舵軸３の下端部に前記めねじ２２ａに臨む凹状の係合部２３ａを有するフランジ２３を取付けて該フランジ２３を第１の連結部６１ｂとし、さらに前記係合部２３ａに係合するおねじ２４を前記めねじ２２ａに螺合して該おねじ２４を軸長方向への移動が可能な係止体６３ｂとしてある。
【００３８】
実施の形態３においては、舵取制御部５２及び舵取モータ５１等の駆動手段５が正常である場合、係合部２３ａとの係合が離脱するようにおねじ２４が締め込まれている。そして、前記駆動手段５の例えば舵取制御部５２が故障し、舵取機構１を駆動することができなくなった場合、めねじ２２ａへの螺合によって第２の連結部６２ｂに保持されているおねじ２４を運転者が手動操作によって弛緩させ、該おねじ２４の一端部（頭部）を第１の連結部６１ｂの係合部２３ａに係合させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、フランジ２３、おねじ２４及びフランジ２２を介して機械的に連結することができる。
【００３９】
尚、前記めねじ２２ａ、おねじ２４及び係合部２３ａは夫々一つである他、複数であってもよい。
【００４０】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用の説明を省略する。
【００４１】
実施の形態４（参考例）
図９は実施の形態４の参考例の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
この実施の形態４の参考例は、前記操舵軸３を軸長方向へ移動可能とし、該操舵軸３の移動を阻止／解除する操作手段と、前記操舵軸３及び舵取機構１に設けられ、前記操舵軸３の移動によって連結される第１及び第２の連結部６１ｃ，６２ｃとを備えた構成となっている。
【００４２】
操作手段は例えば阻止位置及び解除位置への揺動が可能なレバーを用いてなり、前記駆動手段５が正常である場合、前記レバーが阻止位置に停止し、操舵軸３の移動を阻止してあり、また、前記駆動手段５が故障した場合、前記レバーを解除位置へ揺動させることにより操舵軸３の移動阻止を解除することができるようにしてある。
【００４３】
第２の連結部６２ｃは内側にセレーション、スプライン等の歯を有する嵌合筒２５を用いてなり、該嵌合筒２５が前記伝動軸１５の上端部に取付けてある。第１の連結部６１ｃは前記嵌合筒２５の歯に噛合する歯を外側に有する筒体２６を用いてなり、該筒体２６が操舵軸３の下端部に嵌合固定されている。
【００４４】
実施の形態４においては、舵取制御部５２及び舵取モータ５１等の駆動手段５が正常である場合、前記操作手段によって操舵軸３の移動が阻止されているため、操舵輪４の操舵に応じて舵取制御部５２が舵取モータ５１を駆動制御し、該舵取モータ５１が舵取機構１を駆動することにより、操舵用の車輪Ａ，Ａに操舵動作を行わせる。
【００４５】
また、舵取機構１を駆動する駆動手段５が故障したり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等には、運転者が前記操作手段のレバーを手動操作によって解除位置へと揺動操作し、操舵軸３の移動阻止を解除した状態で操舵軸３に連結されている操舵輪４を下方へ押し操作し、第１の連結部６１ｃを第２の連結部６２ｃに嵌合連結させる。これによって操舵軸３を舵取機構１に連結することができ、操舵輪４の操舵力を操舵軸３から連結部６１ｃ，６２ｃを介して舵取機構に伝達し、車両を移動させたり、走行させたりすることができる。
【００４６】
実施の形態５
図１０は実施の形態５の全体構成を示す模式図、図１１は自動連結手段及び手動連結手段部分の拡大断面図である。
この実施の形態５は、前記駆動手段５の故障によって前記舵取機構１を駆動することができなくなったとき前記操舵軸３の下端を前記舵取機構１に自動的に連結する自動連結手段３０と、前記操舵軸３の舵取機構１への連結を手動操作によって可能とする手動連結手段６とを備えた構成となっている。
【００４７】
図１２は図１１のXII −XII 線の拡大断面図である。
自動連結手段３０は、外側に回転方向への滑りを止める複数の係止部３１ａを有し、歯車である係止体３１と、歯である前記係止部３１ａと係合する係止位置及び図１２の非係止位置への切換えが可能であり、前記舵取制御部５２の故障が発生したとき前記係止位置へ切換えられる揺動体である繋体３２とを備え、該繋体３２が筒状の保持体３３を介して前記ピニオン軸１６に連結され、前記係止体３１が筒状の回転体３４を介して前記操舵軸３に連結されている。
【００４８】
この回転体３４は、その一端部が操舵軸３の下端に嵌合固定され、他端部の外側に環状の前記係止体３１が嵌合固定され、該係止体３１の両側に軸受３５，３５が設けられ、これら軸受３５，３５を介して回転体３４及び保持体３３の相対回転を可能としてある。
【００４９】
係止体３１は、前記回転体３４の外側に嵌合される嵌合孔を有する環状部３１ｂの外側に歯である複数の係止部３１ａが設けられた歯車を用いてなる。係止部３１ａは鋸歯状、スプライン状の連続した歯形状である他、その形状は特に制限されない。
【００５０】
保持体３３はその他端部が前記伝動軸１５に嵌合固定されており、中間部に前記繋体３２と、該繋体３２に連結され、繋体３２を係止位置及び非係止位置へ切換える第１のソレノイド３６と、前記繋体３２の係止位置から非係止位置への切換わりを阻止する阻止位置及び図１２の非阻止位置への切換えが可能なピンを用いてなり、前記繋体３２が係止位置へ切換えられたとき、前記阻止位置へ切換えられる阻止体３７と、該阻止体３７に連結され、阻止体３７を阻止位置及び非阻止位置へ切換える第２のソレノイド３８とが設けられている。
【００５１】
また、保持体３３の中間部には、前記係止体３１の外周側に臨む切欠孔３３ａ及び該切欠孔３３ａに配され、前記阻止体３７が阻止位置へ切欠えられたとき当接する受座３３ｂと、前記切欠孔３３ａに連通する一対の凹部３３ｃ，３３ｄとが設けられている。切欠孔３３ａには前記操舵軸３の軸心と平行な枢支軸３９を介して前記繋体３２が枢支されており、一対の凹部３３ｃ，３３ｄには第１及び第２の前記ソレノイド３６，３８が収容されている。
【００５２】
これら第１及び第２のソレノイド３６，３８は前記舵取制御部５２からの動作指令信号に応じて図示しないリレーを介して電源から電磁コイルへの通電がなされることによって吸引され、後退移動する可動鉄心３６ａ，３８ａと、車両電源系の故障又はキースイッチのオフ操作等によって前記電磁コイルへの通電が禁止されたとき前記可動鉄心３６ａ，３８ａを前進移動させるばね体３６ｂ，３８ｂとを備えており、第１のソレノイド３６の可動鉄心３６ａに前記繋体３２が、また、第２のソレノイド３８の可動鉄心３８ａに前記阻止体３７が夫々連結されている。
【００５３】
繋体３２はアーム状の揺動体を用いてなり、その一端に前記係止部３１ａと係合する係合部３２ａ（突起）が設けられ、他端に長孔３２ｂが設けられ、該長孔３２ｂに挿入するピン４０を介して前記第１のソレノイド３６の可動鉄心３６ａに連結されている。
【００５４】
阻止体３７は、前記第２のソレノイド３８の可動鉄心３８ａに一体的に連結されたピンを用いてなり、その端縁に傾斜状の案内面３７ａが設けられている。
【００５５】
手動連結手段６は、基本的に実施の形態１の手動連結手段と同じであり、前記回転体３４及び保持体３３に設けられた第１及び第２の連結部６１ｄ，６２ｄと、第２の連結部６２ｄに移動可能に保持され、第１の連結部６１ｄに係止される係止体６３ｄとを備えている。
【００５６】
連結部６１ｄ，６２ｄは外側に回転方向への滑りを止めるセレーション、スプライン等の歯を有しており、係止体６３ｄは前記歯に噛合する歯を内側に有する筒を用いてなり、前記歯の噛合によって係止体６３ｄが第２の連結部６２ｄに保持され、係止体６３ｄを上方へ移動させることにより該係止体６３ｄの上端部の歯が第１の連結部６１ｄの歯に噛合し、係止体６３ｄを係止させるようにしてある。
【００５７】
以上の如く構成された車両用操舵装置は、舵取制御部５２及び舵取モータ５１等の駆動手段５が正常である場合、操舵輪４の操舵に応じて舵取制御部５２が舵取モータ５１を駆動制御し、該舵取モータ５１が舵取機構１を駆動することにより、操舵用の車輪Ａ，Ａに操舵動作を行わせる。
【００５８】
図１３は自動連結手段が切換えられた状態の拡大断面図である。
車両の走行時において、前記駆動手段５の舵取制御部５２が故障し、舵取機構１を駆動することができなくなった場合、前記第１及び第２のソレノイド３６，３８の電磁コイルへの通電が禁止される。
【００５９】
これに伴い第１のソレノイド３６の可動鉄心３６ａがばね体３６ｂの力によって前進移動し、繋体３２が係止位置へ切換えられ該繋体３２の係合部３２ａが係止体３１の係止部３１ａに係合する。この繋体３２が係止位置へ切換えられた後、第２のソレノイド３８の可動鉄心３８ａがばね体３８ｂの力によって前進移動し、阻止体３７が阻止位置へ切換えられ、該阻止体３７の案内面３７ａが繋体３２の端縁に当接しながら受座３３ｂ及び繋体３２の間で挟まれ、繋体３２の非係止位置への切換わりを確実に防止でき、操舵軸３及び舵取機構１を、回転体３４、係止体３１、繋体３２、保持体３３を介して機械的に連結させることができる。
【００６０】
図１４は手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
また、前記駆動手段５による舵取機構１の駆動系が完成していない状態であり、車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等、車両を走行していないときに操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりする場合は、保持体３３の連結部６２ｄに保持されている係止体６３ｄを運転者が手動操作によって上方へと移動させ、該係止体６３ｄを回転体３４の連結部６１ｄに係止させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、第１の連結部６１ｄ、係止体６３ｄ及び第２の連結部６２ｄを介して機械的に連結することができる。従って、上述の如く車両の組立て途中に車両を移動させたり、完成された車両の走行前に操舵装置の不調が判明したりしたとき等、車両を走行していないときであっても操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりすることができる。
【００６１】
実施の形態６
図１５は実施の形態６の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
この実施の形態６は、実施の形態５の如く自動連結手段３０と、手動連結手段６とを備えた構成において、前記保持体３３の上端部内側にセレーション、スプライン等の歯を設けて該歯を第２の連結部６２ｅとし、前記第１の連結部６１ｅの歯に噛合する歯を内側に有し、前記第２の連結部６２ｅの歯に噛合する歯を外側に有する筒形の係止体６３ｅを前記回転体３４の前記連結部６１ｅに軸長方向への移動を可能に保持し、該係止体６３ｅを下方へ移動させることにより該係止体６３ｅの外側の歯が第２の連結部６２ｅの歯に噛合し、係止体６３ｅを係止させるようにしてある。
【００６２】
図１６は手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
実施の形態６においては、上述の如く車両を走行していないときに操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりする場合、操舵軸３の連結部６１ｅに保持されている係止体６３ｅを運転者が手動操作によって下方へと移動させ、該係止体６３ｅを保持体３３の連結部６２ｅに係止させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、第１の連結部６１ｅ、係止体６３ｅ及び第２の連結部６２ｅを介して機械的に連結することができる。
【００６３】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用の説明を省略する。
【００６４】
実施の形態７
図１７は実施の形態７の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
この実施の形態７は、実施の形態５の如く自動連結手段３０と、手動連結手段６とを備えた構成において、前記保持体３３の上端部にめねじを設けて該めねじを第２の連結部６２ｆとし、前記回転体３４の上端部に前記めねじに臨む凹状の係合部２７ａを有するフランジ２７を取付けて該フランジ２７を第１の連結部６１ｆとし、さらに前記係合部２７ａに係合するおねじ２８を前記めねじに螺合して該おねじ２８を軸長方向への移動が可能な係止体６３ｆとしてある。
【００６５】
図１８は手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
実施の形態７においては、上述の如く車両を走行していないときに操舵輪４を操作して車両を移動させたり、走行させたりする場合、運転者が手動操作によっておねじ２８をめねじに螺合し、該おねじ２８の一端部（頭部）を第１の連結部６１ｆの係合部２７ａに係合させることにより、操舵軸３及び舵取機構１を、フランジ２７、おねじ２８及びめねじを介して機械的に連結することができる。
【００６６】
尚、実施の形態５乃至７で説明した自動連結手段３０は図１２，図１３の構造に限定されるものでなく、例えば公知の電磁クラッチ、摩擦クラッチであってもよく、その構成は特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用操舵装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係る車両用操舵装置の手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図３】本発明に係る車両用操舵装置の手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
【図４】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態２の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図５】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態２の手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
【図６】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態３の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図７】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態３の構成を示す手動連結手段部分の斜視図である。
【図８】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態３の手動連結手段を操作した状態の拡大断面図である。
【図９】 本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態４の参考例の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図１０】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態５の全体構成を示す模式図である。
【図１１】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態５の構成を示す自動連結手段及び手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図１２】図１１のXII −XII 線の拡大断面図である。
【図１３】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態５の自動連結手段が切換えられた状態の拡大断面図である。
【図１４】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態５の手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
【図１５】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態６の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図１６】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態６の手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
【図１７】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態７の構成を示す手動連結手段部分の拡大断面図である。
【図１８】本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態７の手動連結手段が操作された状態の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 舵取機構
２ 静止側部材（軸ハウジング）
３ 操舵軸
４ 操舵手段（操舵輪）
５ 駆動手段
６ 手動連結手段
６１，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ，６１ｆ 連結部
６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ 連結部
６３，６３ａ，６３ｂ，６３ｄ，６３ｅ，６３ｆ 係止体
２２ａ めねじ
２３ａ 係合部
２４ おねじ
３０ 自動連結手段
Claims (2)
- 車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結されることなく静止側部材に支持される操舵軸と、該操舵軸に連結される操舵手段の操舵に応じて前記舵取機構を駆動する駆動手段と、該駆動手段が非作動であるとき、前記操舵軸の舵取機構への機械的連結を手動操作によって可能とする手動連結手段とを備えた車両用操舵装置において、前記手動連結手段は、前記操舵軸及び舵取機構の夫々に設けられた連結部と、該連結部の一方に設けられているめねじと、該めねじに螺合されるおねじと、該おねじが係合可能であり、且つ前記連結部の他方に設けられている係合部とを備えていることを特徴とする車両用操舵装置。
- 車輪の向きを変える舵取機構に機械的に連結されることなく静止側部材に支持される操舵軸と、該操舵軸に連結される操舵手段の操舵に応じて前記舵取機構を駆動する駆動手段と、該駆動手段の故障によって前記舵取機構を駆動することができなくなったとき前記操舵軸を前記舵取機構に自動的に連結する自動連結手段と、前記操舵軸の舵取機構への機械的連結を手動操作によって可能とする手動連結手段とを備えた車両用操舵装置において、前記手動連結手段は、前記操舵軸及び舵取機構の夫々に設けられた連結部と、該連結部の一方に設けられているめねじと、該めねじに螺合されるおねじと、該おねじが係合可能であり、且つ前記連結部の他方に設けられている係合部とを備えていることを特徴とする車両用操舵装置。
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