CN103318252B - 车辆用转向操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供车辆用转向操作装置。通常时，处于第一状态的旋转角限制机构（14）将转向操作部件（2）的旋转角限制在第一旋转角幅度范围内。在转向操作角传感器产生异常的失效时，利用电磁离合器（15），将旋转角限制机构（14）切换成第二状态，而将转向操作部件（2）的旋转角限制在第二旋转角幅度范围内。通过转向操作部件（2）位于第二旋转角幅度的一对终端中的哪一个来检测转向操作方向。ECU基于该检测出的转向操作方向而对转向致动器进行驱动控制。

Description

车辆用转向操作装置

技术领域

本发明涉及车辆用转向操作装置。

背景技术

在日本特开平10-278826号公报中，提出如下方案，即，在转向操作部件与转向轮未被机械地连结的、所谓的线控转向式（steer-by-wire）转向操作装置中，设置主转向操作角传感器、以及在主转向操作角传感器失效时替代使用的备用转向操作角传感器。另外，日本特开2004-90784号公报中，提出了如下转向操作装置，即，线控转向式的转向操作装置中，在转向操作部件与转向机构之间配置行星齿轮机构，当转向操作角传感器失效时，通过约束上述行星齿轮机构的齿环的旋转，经由固定传动比的行星齿轮机构，而能够进行手动转向操作。

日本特开平10-278826号公报的转向操作装置中，由于使用多个价格高的转向操作角传感器，从而制造成本高。日本特开2004-90784号公报的转向操作装置中，由于使用行星齿轮机构，所以制造成本高。

发明内容

本发明提供如下车辆用转向操作装置，即，在转向操作角传感器产生异常等失效时，检测转向操作方向，并基于该检测出的转向操作方向驱动控制转向致动器，从而能够进行转向。

根据本发明的一个实施方式的特征，通常时，处于第一状态的旋转角限制机构将转向操作部件的旋转角限制在第一旋转角幅度范围内，在转向操作角传感器产生异常的失效时，利用电磁离合器，将旋转角限制机构切换成第二状态，而将转向操作部件的旋转角限制在第二旋转角幅度范围内，通过转向操作部件位于第二旋转角幅度的一对终端中的哪一个，来检测转向操作方向，而ECU基于该检测出的转向操作方向而对转向致动器进行驱动控制。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的上述及其它构件、特征以及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本发明的要素，其中，

图1是表示本发明的一个实施方式的车辆用转向操作装置的简要结构的示意图。

图2是收容有限制转向操作部件的旋转角的旋转角限制机构以及反作用力马达等的壳体的剖视图，表示通常时的状态。

图3是放大图2的一部分的旋转角限制机构与其周边的剖视图。

图4是旋转角限制机构的分解立体图。

图5是旋转角限制机构的板构件的剖视图。

图6A是对与板构件的卡合槽卡合的突起的可动范围进行说明的简图，图6B是对与作为无法旋转构件的端壁的卡合槽卡合的突起的可动范围进行说明的简图。

图7是摩擦板的放大剖视图。

图8是表示转向控制的流程的流程图。

图9是失效时的旋转角限制机构与其周边的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的一个实施方式的车辆用转向操作装置的简要结构的示意图。本车辆用转向操作装置1构成方向盘等转向操作部件2与转向轮3未被机械地连结的所谓的线控转向系统。

车辆用转向操作装置1中，将与转向操作部件2的旋转操作对应地被驱动的转向致动器4的动作，变换成支承于壳体5的转向轴6的车宽方向的直线运动。该转向轴6的直线运动被变换成转向用的左右转向轮3的转向运动，由此进行车辆的转向。将与车辆直线前进时的转向轮3的位置对应的转向操作部件2的位置设定为中立位置。

转向致动器4例如包括电动马达。该电动马达的驱动力（输出轴的转矩），通过与转向轴6关联地设置的滚珠丝杠装置而被变换成转向轴6的轴向的直线运动。该转向轴6的直线运动传递至与转向轴6的两端连结的横拉杆7，引起转向臂8的转动。由此，对支承于转向臂8的转向轮3进行方向操作。

由转向轴6、横拉杆7以及转向臂8来构成用于对转向轮3进行转向的转向机构A。支承转向轴6的壳体5固定于车身B。转向操作部件2与可旋转地支承于车身B的转向操作轴9连结。在转向操作轴9上安装有反作用力马达10，该反作用力马达10用于将从路面等传递至转向轮3的反作用力作为转向操作反作用力而施加于转向操作部件2。反作用力马达10包括无刷马达等电动马达。反作用力马达10收容在固定于车身B的壳体11内。

在车辆用转向操作装置1上，与转向操作轴9关联地设有转向操作角传感器12，该转向操作角传感器12用于检测转向操作部件2的转向操作角θh。另外，在转向操作轴9上设有扭矩传感器13，该扭矩传感器13用于对施加于转向操作部件2的转向操作扭矩T进行检测。转向操作角传感器12以及扭矩传感器13收容在壳体11内。另外，在壳体11内，收容有限制转向操作部件2的旋转角的旋转角限制机构14、作为切换机构的电磁离合器15、以及作为转向操作方向检测装置的转向操作方向检测传感器16。

旋转角限制机构14发挥将转向操作轴9的输出轴24的旋转角限制为规定角度以下的功能，输出轴24是为了转向操作而进行360°以上的旋转操作的转向操作部件2的旋转轴。如本实施方式那样，线控转向式的车辆用转向操作装置1中，转向操作部件2不会受到来自转向机构A的制约。因此，为了防止转向操作部件2被操作成超过转向机构A的动作界限，利用旋转角限制机构14来将转向操作部件2的旋转角限制在与上述动作界限对应的上述规定角度内。

具体而言，旋转角限制机构14能够切换成第一状态或第二状态，第一状态是将转向操作部件2的旋转角限制在360°以上的第一旋转角幅度（range）（后述的δmax，例如1620°）范围内限制的状态，第二状态是将转向操作部件2的旋转角限制在比360°小的第二旋转角幅度（后述的δ2，例如30°～120°内的规定值。例如90°）范围内的状态。旋转角限制机构14的第一状态和第二状态，通过作为切换机构的电磁离合器15来切换。转向操作方向检测传感器16在旋转角限制机构14处于上述第二状态时，检测转向操作部件2的转向操作方向。

另一方面，在车辆用转向操作装置1上，与转向轴6关联地设有转向角传感器17，该转向角传感器17用于检测转向轮3的转向角θw（轮胎角）。除这些传感器之外，还设有检测车速V的车速传感器18。上述的各传感器12、13、16～18的各检测信号，被输入到包括微型计算机在内的作为控制装置的ECU19（Electronic Control Unit：电子控制单元）。

ECU19基于由转向操作角传感器12检测出的转向操作角θh、以及由车速传感器18检测出的车速V来设定目标转向角。然后，基于该目标转向角与由转向角传感器17检测出的转向角θw的偏差，经由内置于ECU19的驱动电路（未图示），来对转向致动器4进行驱动控制（转向控制）。

另一方面，ECU19基于各传感器12～17所输出的检测信号，经由内置于ECU19的驱动电路（未图示），对反作用力马达10进行驱动控制（反作用力控制），以对转向操作部件2赋予朝向与对转向操作部件2进行转向操作的方向相反的方向的、适当的反作用力。

参照图2，转向操作轴9由筒状的壳体11能够旋转地被支承。转向操作轴9的一端从壳体11突出，且在上述一端以能够一体旋转的方式连结转向操作部件2。

转向操作轴9具备一端22a（与转向操作轴9的上述一端相当）以能够一体旋转的方式与转向操作部件2连结的输入轴22、以及以能够经由扭力杆23而在同轴上传递扭矩的方式与输入轴22连结的输出轴24（与转向操作部件2的旋转轴相当）。扭力杆23的一端23a以能够一体旋转的方式与输入轴22连结，扭力杆23的另一端23b以能够一体旋转的方式与输出轴24连结。

转向操作轴9通过保持于壳体11的第一轴承25、第二轴承26以及第三轴承27支承为能够旋转。第一轴承25将输入轴22的轴向的中间部支承为能够旋转。第二轴承26以及第三轴承27将输出轴24支承为能够旋转。具体而言，第二轴承26将输出轴24的一端24a附近支承为能够旋转，第三轴承27将输出轴24的另一端24b支承为能够旋转。

另外，输入轴22的另一端22b插入在设于输出轴24的支承孔28内。输入轴22的另一端22b经由第四轴承30而能够旋转地支承于支承孔28的内周。壳体11通过组合壳体主体31与端壁32来构成。壳体主体31形成为筒状，其具有一端31a以及另一端31b。作为壳体11的一部分的端壁32大体形成为板状，封闭壳体主体31的另一端31b。

具体而言，端壁32具有从其外径部附近在轴向上突出的筒状部33，该筒状部33与壳体主体31的另一端31b的内周嵌合。在设于筒状部33的外周的收容槽收容有O型圈34，利用O型圈34，来密封壳体主体31以及筒状部33的嵌合部。另外，使用固定螺钉35等来将端壁32固定于壳体主体31的另一端31b。作为壳体11的一部分的端壁32构成旋转角限制机构14的后述的无法旋转构件。

在壳体主体31的一端31a的内周与转向操作轴9的输入轴22的外周之间夹有油封36。另外，上述第一轴承25保持在设于壳体主体31的一端31a的内周上的轴承保持部37上。第二轴承26保持在设于壳体主体31的轴向的中间部上的轴承保持部38上，且将输出轴24的一端24a附近的外周支承为能够旋转。第二轴承26具备嵌合固定于轴承保持部38的外圈39、和能够一体旋转地与输出轴24的外周嵌合的内圈40。

第二轴承26的外圈39的一端面与形成于壳体主体31的轴承保持部38的一端上的定位阶部41抵接，从而限制外圈39向输出轴24的轴向X1的一侧（第一轴承25侧）移动。另外，第二轴承26的内圈40的一端面与形成于输出轴24的外周上的定位阶部42抵接，从而限制内圈40向输出轴24的轴向X1的另一侧（第三轴承27侧）移动。

在端壁32的内壁面32a，设有作为第一凹部的圆形的中心凹部43、和环绕中心凹部43的作为第二凹部的环状凹部44。中心凹部43的深度比环状凹部44的深度深。输出轴24的另一端24b插入在中心凹部43内。第三轴承27保持在中心凹部43的内周，将输出轴24的另一端24b支承为能够旋转。

第三轴承27具备外圈46和内圈47，外圈46以无法旋转且能够轴向移动的方式间隙配合地嵌合于中心凹部43的内周，内圈47以能够一体旋转的方式嵌合于输出轴24的另一端24b的外周。通过在第三轴承27的内圈47的一端面与形成于输出轴24的外周上的定位阶部48之间，夹持电磁离合器15（切换机构）的后述的离合器转子53的内端，来限制内圈47向输出轴24的轴向X1的上述一侧（第二轴承26侧）移动。

另外，在中心凹部43内收容有例如由波纹弹簧构成的弹性部件49和作为预压赋予部件的隔离物50，弹性部件49对第二轴承26以及第三轴承27一并赋予轴向的预压，隔离物50介于弹性部件49与第三轴承27之间。隔离物50由圆形板或者环状板构成。隔离物50设有环状突起51，以不与输出轴24的另一端24b的端面、第三轴承27的内圈47的端面接触，而只与外圈46的端面接触。弹性部件49经由隔离物50的环状突起51，而向输出轴24的轴向X1的上述一侧对第三轴承27的外圈46进行施力。

该作用力经由第三轴承27的外圈46、第三轴承的内圈47、输出轴24的定位阶部48、输出轴24的定位阶部42、第二轴承26的内圈40、以及第二轴承26的外圈39而由壳体主体31的定位阶部41承受。因此，能够一并对第二轴承26以及第三轴承27赋予轴向的预压。

扭矩传感器13在壳体11内配置在第一轴承25与第二轴承26之间。作为扭矩传感器13，例如也可以使用利用了霍尔集成电路（磁传感器）的扭矩传感器。ECU19构成为，基于来自扭矩传感器13的信号，对向转向操作轴9输入的转向操作扭矩进行计算。

反作用力马达10具备马达转子61和固定于壳体主体31的内周的马达定子62，马达转子61以能够一体旋转的方式与输出轴24连结，马达定子62同心环绕马达转子61。马达转子61具备转子铁芯63和永久磁铁64，转子铁芯63能够与输出轴24一体旋转，永久磁铁64以能够一体旋转的方式与转子铁芯63连结。

转子铁芯63具有同心环绕输出轴24的筒状的第一部分65、和以能够与输出轴24一体旋转的方式连结第一部分65的一端65a的第二部分66。永久磁铁64以能够一体旋转的方式与第一部分65的外周连结。第二部分66构成旋转角限制机构14的后述的可旋转构件。

在本实施方式中，对包含第一部分65以及第二部分66的转子铁芯63与输出轴24由一种材料一体形成的例子进行说明，但也可以构成为，与输出轴24相独立地形成的转子铁芯一体连结于输出轴24。

在壳体11内，且在第二部分66与第二轴承26之间，配置有转向操作角传感器12。转向操作角传感器12例如使用解析器来构成。具体而言，转向操作角传感器12具备解析器转子67和解析器定子68，解析器转子67以能够一体旋转的方式与输出轴24连结，解析器定子68固定在壳体主体31的内周、且环绕解析器转子67。

图3是图2的放大图。如图3所示，旋转角限制机构14的大部分构件，配置在马达转子61的转子铁芯63的第一部分65的径向内侧的空间。参照图3以及作为分解立体图的图4，旋转角限制机构14具备无法旋转构件即壳体11的端壁32、多个板构件71～75、以及可旋转构件即转子铁芯63的第二部分66，其中，多个板构件71～75被转向操作部件2的旋转轴即转向操作轴9的输出轴24同轴支承、并且相对于输出轴24能够旋转且能够沿轴向X1移动。作为无法旋转构件的端壁32和作为可旋转构件的第二部分66，配置在板构件71～75的轴向X1的两侧。

另外，旋转角限制机构14具备多个连结构件80，这些多个连结构件80对无法旋转构件（端壁32）、多个板构件71～75以及可旋转构件（第二部分66）中的分别对应的邻接的构件之间分别进行连结，以限制上述邻接的要素之间的相对旋转量。另外，旋转角限制机构14具备摩擦板91～96，这些摩擦板91～96作为多个摩擦赋予构件分别对上述邻接的构件之间的相对旋转赋予摩擦阻力。

作为切换机构的电磁离合器15将旋转角限制机构14切换成第一状态（旋转角限制机构14所限制的旋转角为第一旋转角幅度δmax的状态）或第二状态（旋转角限制机构14所限制的旋转角为第二旋转角幅度δ2的状态）。

电磁离合器15具备环状的离合器转子53、环状的按压部件54、由压缩螺旋弹簧或者碟形弹簧（belleville spring）构成的施力部件55、以及电磁铁56。离合器转子53被支承为能够与输出轴24一体旋转、且在轴向X1上无法移动。具体而言，离合器转子53与输出轴24的另一端24b的外周嵌合。离合器转子53的径向的内端被夹持在输出轴24的定位阶部48与第三轴承27的内圈47之间。

按压部件54被支承为能够在输出轴24的轴向X1上移动。按压部件54向转子铁芯63的第二部分66（可旋转构件）侧对与端壁32（无法旋转构件）邻接的板构件75进行按压。施力部件55介于离合器转子53与按压部件54之间，向转子铁芯63的第二部分66（可旋转构件）侧对按压部件54进行施力。电磁铁56克服施力部件55而吸附按压部件54与离合器转子53。电磁铁56，虽未图示，但通过在铁心卷绕线圈而构成。

如图3以及图4所示，各连结构件80构成为：设于分别对应的邻接构件的一构件且在轴向X1上突出的销状的突起81；以及以供突起81卡合的方式设于分别对应的邻接构件的另一构件上、且沿旋转方向C1延伸的有端的卡合槽82、83。

如图6A以及图6B所示，各突起81通过与作为对应的卡合槽82的两端的限制部82a、82b以及作为83的两端的限制部83a、83b卡合，来限制邻接的构件之间的相对旋转量。

参照图3以及图4，板构件71～75由共通的环状板构成，配置于第一部分65与输出轴24之间。板构件71～75在能够一体旋转地嵌合于输出轴24的外周上的筒状部件85（例如金属衬套等的滑动轴承）的外周85a，支承为能够旋转且能够沿轴向移动。板构件71～75能够相对于输出轴24以及第一部分65相对旋转。

各板构件71～75，在其一端面突出形成有突起81，在未形成突起81的区域，以在旋转方向C1上延伸的方式形成有卡合槽82。另外，壳体11的端壁32（无法旋转构件）形成有在旋转方向C1上延伸的有端的卡合槽83。

如图5所示，各突起81与对应的板构件71～75相独立地设置，在对应的板构件71～75的固定孔86插入一部分而被一体固定。各突起81也可以与对应的板构件71～75由一种材料一体形成。在各板构件71～75的至少一端面（在本实施方式中，突起81所突出的一侧的端面），设有环状的承受凹部87。

如图4所示，各承受凹部87与对应的摩擦板92～96接触。另外，各摩擦板92～96的外周通过对应的承受凹部87的周壁面而被支承为能够旋转。另一方面，在转子31的转子铁芯63的第二部分66，设有环状的承受凹部88。摩擦板91的外周被承受凹部88的周壁面支承为能够旋转。

如图3以及图4所示，设于第二部分66（可旋转构件）的突起81能够滑动地与设于板构件71的、旋转方向C1上有端的卡合槽82嵌合。另外，设于各板构件71～74的突起81能够滑动地与分别设于邻接的板构件72～75的卡合槽82嵌合。另外，设于板构件75的突起81能够滑动地与设于壳体11的端壁32（无法旋转构件）的卡合槽83嵌合。

如图6A所示，以与各板构件71～75的卡合槽82卡合的突起81的移动范围（突起81能够在卡合槽82的两端的限制部82a之间移动的范围），成为邻接构件之间的相对旋转角δ1的方式，设定卡合槽82在旋转方向C1上的配置。另外，如图6B所示，以与端壁32（无法旋转构件）的卡合槽83卡合的突起81的移动范围（突起81能够在卡合槽83的两端的限制部83a之间移动的范围），成为邻接构件之间的相对旋转角δ2（与第二旋转角幅度相当）的方式，设定卡合槽83在旋转方向C1上的配置。

该情况下，通常时的转向操作部件2（转向操作轴9）的旋转角幅度即第一旋转角幅度δmax为，

δmax=δ1×5＋δ2。

例如在δ1是306°且δ2是90°的情况下，通常时的转向操作部件2的旋转角被限制在第一旋转角幅度（δmax=1620°）范围内，失效时的转向操作部件2的旋转角被限制在第二旋转角幅度（δ2=90°）范围内。

作为板构件71～75，使用共通的部件，通过使端壁32的卡合槽83的配置与板构件71～75的卡合槽82的配置不同，能够实现降低成本，并且能够容易设定转向操作部件2（转向操作轴9）的旋转量的限制范围。但是，也可以是δ1=δ2。

如图3以及图4所示，各摩擦板91～96介于分别对应的邻接构件之间，以对分别对应的邻接构件赋予克服分别对应的邻接构件之间的相对旋转的摩擦阻力。

例如，摩擦板91介于第二部分66（可旋转构件）与板构件71之间，产生克服相对旋转的摩擦阻力。各摩擦板92～95分别介于邻接的板构件71与72、72与73、73与74、74与75之间，对各邻接的板构件71～75赋予克服各邻接的板构件71～75的相对旋转的摩擦阻力。另外，摩擦板96介于板构件75与电磁离合器15的按压部件54之间，对板构件75以及按压部件54赋予克服板构件75以及按压部件54的相对旋转的摩擦阻力。

如图3所示，电磁离合器15的施力部件55以及按压部件54在壳体11的端壁32的内壁面32a的环状凹部44内收容、并保持。施力部件55以及按压部件54形成为环状，并环绕输出轴24的周围。施力部件55例如使用图示的压缩螺旋弹簧。施力部件55介于离合器转子53与按压部件54之间。

按压部件54的外周由环状凹部44的周壁面44a支承为能够沿轴向X1移动。按压部件54，将在轴向上突出的作为轴向移动限制构件的例如环状的凸部541由一种材料一体形成。凸部541在轴向X1与电磁铁56对置。环状的凸部541包围施力部件55的一部分的周围。

施力部件55通过向摩擦板96侧对按压部件54进行弹性施力，来在该按压部件54与马达转子61的第二部分66（可旋转构件）之间，对包括板构件71～75以及作为摩擦阻力赋予构件的摩擦板91～96在内的层叠单元进行弹性夹持。即，施力部件55一并对层叠单元的板构件71～75、摩擦板91～96赋予轴向的作用力。该作用力被设定为，各摩擦板91～96能够使与之接触的部件一体旋转的大小。

另一方面，如图7所示，各摩擦板91～96形成具备一对金属板97、与被夹持在一对金属板97间的例如由橡胶板构成的弹性板98的层叠构造。在图3所示的通常时，电磁离合器15接通（被励磁），从而按压部件54被吸附于电磁铁56。因此，施力部件55的作用力不加载于各摩擦板91～96，各摩擦板91～96的弹性板98处于以微小量压缩的状态。由此，各摩擦板91～96的弹性板98的弹性反弹力（作用力）被设定为，各摩擦板91～96能够产生允许对应的板构件71～75间的相对旋转的适当的摩擦力的大小。

在图9所示的失效时，电磁离合器15断开，从而施力部件55使按压部件54从电磁铁56离开，而经由该按压部件54以及摩擦板96强力按压板构件75。由此，各摩擦板91～96的弹性板98被弹性压缩，而使全部的板构件71～75与马达转子61的第二部分66（可旋转构件）成为一体。即，失效时，若对转向操作部件2进行转向操作，则全部的板构件71～75与第二部分66（可旋转构件）一体旋转，从而设于板构件75的突起81如图6B所示地与端壁32（无法旋转构件）的卡合槽83的一对终端即一对限制部83a、83b中的任一个抵接。

转向操作方向检测传感器16由分别设于一对限制部83a、83b的一对接触传感器16a、16b构成。即，若一接触传感器16a检测出板构件75的突起81已与一限制部83a接触这一情况，则ECU19检测左转向操作。相反，若另一接触传感器16b检测出板构件75的突起81已与另一限制部83b接触这一情况，则ECU19检测右转向操作。

接下来，图8表示ECU19的主要的控制的流程。若系统工作，则首先，步骤S1中，对电磁离合器15（切换机构）的电磁铁56进行励磁，且将旋转角限制机构14的限制角度设定为第一旋转角幅度δmax。接着，步骤S2中，输入来自各种传感器的信号，步骤S3中，基于转向操作角传感器12的信号来判定是否产生失效（转向操作角传感器12的异常）。

在未产生失效的情况（步骤S3，否）下，移至通常模式。通常模式下，基于由转向操作角传感器12检测出的转向操作角θh，对转向致动器4进行驱动控制（转向控制）。在产生了失效的情况（步骤S3，是）下，移至失效模式。失效模式下，步骤S5中，使电磁离合器15（切换机构）的电磁铁56为非励磁状态，且将旋转角限制机构14的限制角度设定为第二旋转角幅度δ2。接下来，步骤S6中，基于由转向操作方向检测传感器16的一对接触传感器16a、16b检测出的转向操作方向，在该接触传感器16a被接通的期间，以向对应的转向方向驱动的方式对转向致动器4进行驱动控制（转向控制）。

根据本实施方式，在转向操作角传感器12产生异常的失效时，旋转角限制机构14切换成第二状态。转向操作方向检测传感器16以转向操作部件2位于第二状态下的转向操作部件2的限制角幅度（与第二旋转角幅度δ2相当）的一对终端中的哪一个，来检测转向操作方向。基于该检测出的转向操作方向，ECU19对转向致动器4进行驱动控制，从而能够转向，能够实现失效安全。

另外，由于转向操作方向检测传感器16对转向操作部件2配置于第二旋转角幅度δ2的一对终端中的哪一个进行检测即可，所以作为转向操作方向检测传感器16，例如能够使用接触传感器16a、16b等接通断开式的廉价的传感器、开关，其结果，能够使制造成本廉价。并且，失效时，不需要以360°以上（与第一旋转角幅度δmax相当）那样的大的转向操作角来操作转向操作部件2，仅以比较小的旋转角（第二旋转角幅度δ2的范围内）来操作转向操作部件2，就能够向左转向操作或者右转向操作切换，从而操作性良好。

另外，通常时，通过对无法旋转构件（端壁32）、板构件71～75以及可旋转构件（转子铁芯63的第二部分66）中的邻接构件间的相对旋转量进行限制，来将转向操作部件2的旋转角限制在第一旋转角幅度δmax的范围内。失效时，若由切换机构（电磁离合器15）使可旋转构件（第二部分66）与多个板构件71～75成为一体，则与转向操作部件2的旋转方向对应地，与无法旋转构件（端壁32）邻接的板构件75在第二旋转角幅度δ2的范围内旋转，且突起与对应的限制部83a、83b卡合。基于该卡合，能够容易地检测转向操作方向。

另外，若电磁离合器15断开，则被施力部件55施力的按压部件54向可旋转构件（第二部分66）侧对多个板构件71～75进行施力，从而能够容易地使多个板构件71～75与可旋转构件（第二部分66）成为一体，其结果，能够将旋转角限制机构14切换成第二状态。

另外，在由转向操作部件2的旋转轴（输出轴24）同轴支承的板构件71～75的轴向X1的两侧，配置无法旋转构件（端壁32）以及可旋转构件（第二部分66），从而能够紧凑地配置旋转角限制机构14的构件，能够实现小型化。

另外，通过在相同的壳体11内收容对转向操作部件2赋予转向操作反作用力的反作用力马达10和旋转角限制机构14，从而在线控转向式的车辆用转向操作装置1中，能够实现构造的简单化、小型化。

此外，本发明不限定于上述实施方式，例如，上述实施方式中，在板构件75设置突起81，在端壁32（无法旋转构件）设置卡合槽83，但也可以代替地，使设于端壁32（无法旋转构件）的突起与设于板构件74的卡合槽卡合。

另外，上述实施方式中，由嵌合于转向操作轴9（输出轴24）的外周的筒状部件85的外周对板构件71～75的内周进行支承，但也可以代替地，由转向操作轴9（输出轴24）来直接对板构件71～75的内周进行支承（未图示）。

另外，也可以由保持于马达转子61的第一部分65的内周的滑动轴承（未图示）来对板构件71～75进行保持。除此之外，能够在权利要求记载的范围内实施各种的变更。

Claims (4)

1.一种车辆用转向操作装置，进行360度以上的旋转操作的转向操作部件与转向轮未被机械地连结起来，该车辆用转向操作装置具有：

转向操作角传感器，其检测上述转向操作部件的转向操作角；和

转向致动器，其驱动上述转向轮，

上述车辆用转向操作装置的特征在于，还具有：

旋转角限制机构，其能够切换成第一状态或第二状态，上述第一状态是将上述转向操作部件的旋转角限制在与旋转上述360度以上相当的第一旋转角幅度范围内的状态，上述第二状态是将上述转向操作部件的旋转角限制在比360度小的第二旋转角幅度范围内的状态；

切换机构，其以择一方式将上述旋转角限制机构切换成第一状态或第二状态；

转向操作方向检测装置，其在上述旋转角限制机构处于上述第二状态时，基于转向操作部件配置于上述第二旋转角幅度的一对终端中的哪一终端，来检测上述转向操作部件的转向操作方向；以及

控制装置，其具有：基于由上述转向操作角传感器检测出的转向操作角，来对上述转向致动器进行驱动控制的通常模式；和当上述转向操作角传感器产生了异常时，在由上述切换机构将上述旋转角限制机构切换成上述第二状态的状态下，基于由上述转向操作方向检测装置检测出的转向操作方向，来对上述转向致动器进行驱动控制的失效模式。

2.根据权利要求1所述的车辆用转向操作装置，其特征在于，

上述旋转角限制机构包括：可旋转构件，其能够与上述转向操作部件的旋转轴同轴地一体旋转；无法旋转构件，其在上述旋转轴的轴向上与上述可旋转构件对置；多个环状的板构件，它们介于上述可旋转构件与上述无法旋转构件之间，被上述旋转轴同轴支承，且能够相对于上述旋转轴旋转；以及连结构件，其将上述无法旋转构件、上述多个板构件以及上述可旋转构件中的邻接的构件之间进行连结，以限制上述邻接的要素之间的相对旋转量，

上述连结构件包括：突起，其设于上述邻接的构件中的一构件上；和一对限制部，它们设于另一构件上，根据旋转方向而以择一方式与上述突起卡合，

上述切换机构通过向上述可旋转构件侧按压上述多个板构件以使上述多个板构件与上述可旋转构件一体旋转，来将上述旋转角限制机构切换成第二状态，

上述转向操作方向检测装置在上述旋转角限制机构被切换成上述第二状态时，基于设置在上述无法旋转构件以及与其邻接的板构件中的一构件上的突起与设置在另一构件上的一对限制部中的哪一个限制部卡合，来检测转向操作方向。

3.根据权利要求2所述的车辆用转向操作装置，其特征在于，

上述转向操作方向检测装置包括对上述突起与对应的限制部的接触进行检测的接触传感器。

4.根据权利要求2或3所述的车辆用转向操作装置，其特征在于，

上述切换机构包括电磁离合器，

上述电磁离合器包括：离合器转子，其与上述旋转轴一体旋转，且无法在上述旋转轴的轴向上移动；按压部件，其在上述旋转轴的轴向上移动，而向上述可旋转构件侧按压与上述无法旋转构件邻接的上述板构件；施力部件，其介于离合器转子与按压部件之间，向上述可旋转构件侧对上述按压部件进行施力；以及电磁铁，其克服上述施力部件而对上述按压部件和离合器转子进行吸附。