JP2008100634A - 操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の操作ハンドルをそれぞれ独立的に操作可能な操作装置の構造を簡略化して提供すること。
【解決手段】 電磁クラッチ１４に電流が供給されると、エンドプレート１２に対してベースプレート１５が相対的に変位して互いに当接した状態になる。これにより、各操舵ハンドル１１の係合部１１ｃとプレート１５に形成した固定穴１５ｃとの係合が解除される。したがって、各ハンドル１１は運転者によって独立的に回動操作される。一方、クラッチ１４への電流が遮断されると、プレート１５が相対的に変位して互いに離間した状態になる。これにより、各ハンドル１１の係合部１１ｃと固定穴１５ｃとが係合して各ハンドル１１は一括してロックされる。そして、運転者がハンドル１１を用いてプレート１２を回転させると、同回転がプレート１５およびシャフト１７を介してフレキシブルケーブルＫに伝達される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ユーザによって操作される複数の操作ハンドルを有する操作装置に関する。

従来から、例えば、下記特許文献１に示された車両用操舵装置は知られている。この車両用操舵装置は、ハウジングに固定された上下の固定部と、ステアリングシャフトに向かって斜め前方に延びる左右の支持軸でハウジングに揺動自在に軸支された左右の揺動部とに４分割されたステアリングハンドルを備えている。そして、この車両用操舵装置においては、ステアリングハンドルの回転をステアリングシャフトに伝達する伝達機構に、左右の揺動部が上下の固定部に連なってステアリングハンドルが管状になる位置に左右の揺動部をロックする第１モードと、左右の揺動部が左右の支持軸まわりに揺動することを許容する第２モードとに切り替えるモード切替手段が設けられている。

また、従来から、例えば、下記特許文献２に示された車両用ステアリング操作装置も知られている。この車両用ステアリング操作装置は、旋回軸線回りに旋回操作される１対のグリップの各々について、グリップ軸線方向位置、グリップ傾斜角を、グリップの各々の旋回位置に対応して変化するような構造とされている。

さらに、従来から、例えば、下記特許文献３に示されたワイヤ駆動車両のためのステアリング装置も知られている。このワイヤ駆動車両のためのステアリング装置は、車内に固定されたベースの対向側部に設けられた二つのステアリンググリップを備えている。そして、これらのステアリンググリップは、運転者によって、対として互いに対向方向で操作されるようになっている。
特開２００５−３２９８６４号公報 特開２００５−２４６９８７号公報 特表２００３−５３３４０２号公報

ところで、上記従来の装置においては、運転者によって操作される一対の揺動部、グリップおよびステアリンググリップすなわち操作ハンドルは、それぞれ、連動するようになっている。具体的には、例えば、ギア機構やカム機構などによって、それぞれの操作ハンドルが連結されており、一方の操作ハンドルの操作が他方の操作ハンドルに反映されるようになっている。ここで、必要に応じて、各操作ハンドルの動きを規制（ロック）する場合には、例えば、上記ギア機構やカム機構の作動を規制することによって実現できるものの、これらの機構の作動を規制するための複雑な機構を設けなければならない可能性がある。そして、各操作ハンドルがそれぞれ独立的に操作可能とした場合においては、各操作ハンドルごとに動きを規制するための機構が必要となるため、装置自体がより複雑化するとともに、製造コストも増大することが懸念される。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の操作ハンドルをそれぞれ独立的に操作可能な操作装置の構造を簡略化して提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、ユーザによってそれぞれ独立して操作される複数の操作ハンドルと、前記複数の操作ハンドルをそれぞれ所定の操作範囲内で操作可能に支持するベースと、前記複数の操作ハンドルに対して相対的に変位して、同複数の操作ハンドルの前記ベースに対する変位を一括して規制する規制手段とを備えたことにある。

この場合、前記ベースを、前記複数の操作ハンドルがそれぞれ所定の操作範囲内で操作可能に組み付けられた第１のベース部材と、前記第１のベース部材に対して相対的に変位可能な第２のベース部材とで構成し、前記規制手段を、前記複数の操作ハンドルのそれぞれに形成した係合部と、前記第２のベース部材に形成されて、同第２のベース部材の相対的な変位に伴って、前記複数の操作ハンドルに形成した係合部を固定する固定部とで構成するとよい。そして、この場合、前記複数の操作ハンドルにおけるそれぞれの係合部を、前記複数の操作ハンドルに対して一端部側が接続されて、前記第１のベース部材および前記第２のベース部材のそれぞれに形成した所定の孔部を貫通する棒状部材の他端部側に形成し、前記第２のベース部材が前記第１のベース部材に対して相対的に離間したときに前記固定部が前記係合部を固定するとよい。

これらによれば、複数の操作ハンドルがベースに支持されて独立的に操作される場合であっても、規制手段により、必要に応じて、複数の操作ハンドルのベースに対する相対的な変位を一括して規制することができる。そして、ベースが、複数の操作ハンドルを操作可能に組み付けた第１のベース部材と、この第１ベース部材すなわち操作ハンドルに対して相対的に変位可能な第２のベース部材とから構成されている場合には、第２のベース部材を第１のベース部材に対して相対的に変位させることによって、より具体的には、第２のベース部材を第１のベース部材から離間する方向に変位させることによって、操作ハンドルのそれぞれに形成された係合部と第２のベース部材に形成された固定部とを係合させることができ、複数の操作ハンドルのそれぞれの変位を一括して規制することができる。したがって、各操作ハンドルごとにそれらの変位を規制するための機構を設ける必要がなく、操作装置自体の構造を簡略化することができる。また、１つの規制手段によって複数の操作ハンドルの変位を規制することができるため、設けられる操作ハンドルの数が増大するほど、操作装置の製造コストを大幅に低減することができる。

また、前記固定部を、例えば、各操作ハンドルに形成された係合部に対して複数形成することができる。これにより、ユーザによる各操作ハンドルの操作状態に応じて、速やかに操作ハンドルの変位を規制することができる。

また、操作装置は、前記第１のベース部材と第２のベース部材とを同軸方向にて互いに当接させる当接手段と、前記第１のベース部材と第２のベース部材とを同軸方向にて互いに離間させる離間手段とを備えているとよい。これにより、第２のベース部材を第１のベース部材すなわち操作ハンドルに対して確実に相対的に変位させることができ、その結果、操作ハンドルに形成された係合部と第２のベース部材に形成された固定部との係合または解除を確実に行うことができる。

また、前記第１のベース部材および前記第２のベース部材のそれぞれに形成した所定の孔部の形状を、前記複数の操作ハンドルのそれぞれの操作範囲を規定する形状とすることができる。これにより、別途、各操作ハンドルの操作範囲を規定するための別部品を設ける必要がなく、部品点数を少なくして製造コストを低減することができる。

また、前記固定部を、例えば、前記操作範囲を規定するために形成した所定の孔部に沿って複数形成することもできる。これにより、各操作ハンドルの操作範囲を規定する機能と各操作ハンドルの第１のベース部材に対する変位を規制する機能とを一体化させることができて、操作装置の構造を簡略化することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記第１のベース部材を被組付部材に対して回転可能かつ軸線方向変位不能に設け、前記第２のベース部材を前記被組付部材に対して回転可能かつ軸線方向変位可能に設けたシャフトに一体的に連結して設けて、前記第１のベース部材と前記第２のベース部材とを一体的に回転可能に構成したことにもある。

この場合、さらに、前記第２のベース部材の前記第１のベース部材に対する相対的な変位に応じて、前記シャフトを回転可能状態と回転不能状態とに切り替えるシャフト回転切替手段を備えるとよい。また、前記シャフト回転切替手段は、前記第２のベース部材が前記第１のベース部材に対して相対的に離間する方向に変位したときに前記シャフトを回転不能状態に切り替え、前記第２のベース部材が前記第１のベース部材に対して相対的に当接する方向に変位したときに前記シャフトを回転可能状態に切り替えるとよい。

これらによれば、第１のベース部材と第２のベース部材とは、被組付け部材（例えば、車体）に対して、ともに回転することができる。また、第２のベース部材に連結されるシャフトを回転可能または回転不能に切り替えることができる。これにより、例えば、ユーザが複数の操作ハンドルを独立的に操作する場合には、シャフトを回転不能な状態にすることにより、第１のベース部材の回転が禁止され、ユーザは各操作ハンドルを良好に操作することができる。一方、例えば、操作ハンドルの変位を規制して第１のベース部材を回転させる場合には、シャフトを回転可能な状態とすることにより、第１のベース部材の回転を第２のベース部材を介してシャフトに伝達することができる。したがって、必要に応じて、ユーザによる操作ハンドルの操作状態の伝達先を変更することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記複数の操作ハンドルが、例えば、運転者によって少なくとも車両の転舵輪の転舵量を指示するためにそれぞれ操作されることにもある。

この場合、操作装置は、さらに、前記複数の操作ハンドルのそれぞれの操作量を検出する操作量検出手段と、前記検出された操作量に基づいて前記転舵輪の転舵量を決定する転舵量決定手段とを備え、前記規制手段は、前記決定された転舵量に基づいて前記転舵輪を転舵する転舵装置の作動に異常が発生したときに、前記複数の操作ハンドルの前記ベースに対する変位を一括して規制するとよい。また、この場合、前記規制手段による前記複数の操作ハンドルの前記ベースに対する変位の規制に伴って、前記複数の操作ハンドルが前記ベースを介して前記転舵装置に機械的に接続されるとよい。

これらによれば、操作装置を車両の操舵装置に適用することができる。そして、操作装置を車両に適用した場合には、通常時において、運転者は、複数の操作ハンドルを独立的に操作することにより、例えば、車両を所望の態様で旋回させることができる。一方、例えば、車両の操舵システムが、所謂、ステアバイワイヤシステムを採用している場合において、転舵装置の作動に異常が発生した場合には、各操作ハンドルのベースに対する変位を一括して規制することができる。したがって、操作装置を車両に搭載した場合であっても、各操作ハンドルごとにそれらの変位を規制するための機構を設ける必要がなく、操作装置自体の構造を簡略化するとともに小型化することができる。これにより、操作装置を車両に搭載するために必要な搭載スペースを良好に確保することができる。また、１つの規制手段によって複数の操作ハンドルの変位を規制することができるため、設けられる操作ハンドルの数が増大するほど、操作装置の製造コストを大幅に低減することができる。

また、各操作ハンドルの規制に伴って、規制された操作ハンドルと転舵装置とをベースを介して機械的に連結することができる。この場合、上述したように、例えば、ベースが第１のベース部材と第２のベース部材とから構成され、各ベース部材が回転可能に設けられている場合には、運転者が操作ハンドルを利用して第１のベース部材を回転することにより、同回転を、第２のベース部材およびシャフトを介して、転舵装置に伝達することができる。これにより、転舵装置の作動に異常が発生している状況においても、運転者は、車両を旋回させることができる。したがって、別途、操作ハンドルと転舵装置とを機械的に連結するための機構を設ける必要がなく、車両の操舵システムを簡略化することができる。

以下、本発明の実施形態に係る操作装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る操作装置を適用した車両の操舵装置を概略的に示している。この車両の操舵装置は、運転者によって操作される操舵操作装置１０と、転舵輪としての左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を運転者による操舵操作装置１０の操作に応じて転舵させる転舵装置２０とを備えている。

操舵操作装置１０は、図２（ａ）に示すように、運転者によってそれぞれ独立的に回動操作可能な操作ハンドルとしての左右一対の操舵ハンドル１１を備えている。操舵ハンドル１１は、それぞれ、その一端部側に運転者によって把持されるグリップ部１１ａが形成されており、他端部側にて第１のベース部材としての略円盤状のエンドプレート１２に組み付けられている。また、それぞれの操舵ハンドル１１には、図２（ｂ）に示すように、回動操作面に対して略垂直方向に延出して設けられた、棒状部材としての回転規制バー１１ｂが一体的に組み付けられている。そして、回転規制バー１１ｂの先端部分には、形成幅の大きな係合部１１ｃが形成されている。

エンドプレート１２は、図２（ｂ）に示すように、車体ＢＤに対してベアリングを介して回転可能かつ軸線方向変位不能に組み付けられている。このエンドプレート１２には、左右の操舵ハンドル１１のそれぞれに設けられた回転規制バー１１ｂを挿通して、通常操作時における操舵ハンドル１１の回動操作範囲を決定する略円弧状の案内孔１２ａが形成されている。ここで、案内孔１２ａの形成幅は、回転規制バー１１ｂの先端部分に形成された係合部１１ｃの形成幅よりも小さく設定されている。また、エンドプレート１２には、後述する第２のベース部材としてのベースプレート１５との相対的な回転を禁止するために一対のキー孔１２ｂが形成されている。

また、エンドプレート１２には、運転者による操舵ハンドル１１のそれぞれの回動操作に対して所定の反力を付与するための反力機構１３が内蔵されている。反力機構１３は、それぞれの操舵ハンドル１１とエンドプレート１２との組み付け位置に設けられており、所定の反力トルクを発生するために、例えば、電動モータおよび減速機から構成される反力アクチュエータやバネ機構などから形成されている。さらに、エンドプレート１２には、ベースプレート１５と対向する面内に、当接手段としての電磁クラッチ１４が内蔵されている。電磁クラッチ１４は、後述する作動制御に従って、通電状態においてエンドプレート１２とベースプレート１５とを当接状態に保ち、非通電状態においてエンドプレート１２とベースプレート１５とを解放状態に保つ。

ベースプレート１５は、略円盤状に形成されており、図２（ｂ）に示すように、後述するシャフト１７の基端側に一体的に組み付けられている。そして、ベースプレート１５には、エンドプレート１２の案内孔１２ａに対応させて、操舵ハンドル１１の回転規制バー１１ｂを挿通する案内孔１５ａが形成されている。ここで、案内孔１５ａの形成幅は、回転規制バー１１ｂの先端部分に形成された係合部１１ｃの形成幅よりも小さく設定されている。

また、ベースプレート１５には、エンドプレート１２に設けられた一対ののキー孔１２ｂに対して挿通される棒状の凸部１５ｂが一対形成されている。また、ベースプレート１５の案内孔１５ａにおけるシャフト１７側の開口部分には、操舵ハンドル１１の係合部１１ｃと係合して固定するための固定穴１５ｃが形成されている。この収容孔１５ｃは、図２（ａ）にて破線で示すように、案内孔１５ａの形成方向に沿って複数設けられており、所定の深さに形成されている。

さらに、ベースプレート１５には、エンドプレート１２との間に配置された、離間手段としてのバネ１６が組み付けられている。バネ１６は、エンドプレート１２とベースプレート１５とが互いに離間する方向に付勢力を付与するものである。

シャフト１７は、図２（ｂ）に示すように、車体ＢＤに対して回転可能かつ軸線方向変位可能となるようにベアリングを介して組み付けられている。そして、シャフト１７の基端側は上述したようにベースプレート１５と一体的に連結され、先端側には車体ＢＤに回転不能に固定されたキー溝ＫＭに対して挿通可能な膨出部１７ａが形成されている。膨出部１７ａは、シャフト１７の軸線方向にて所定の長さに形成されている。なお、シャフト１７の膨出部１７ａと車体ＢＤに固定されたキー溝ＫＭとは、本発明のシャフト回転切替手段を構成する。また、シャフト１７の先端には、操舵操作装置１０と転舵装置２０とを機械的に連結するためのフレキシブルケーブルＫが接続されている。

転舵装置２０は、図１に示すように、車両の左右方向に延びて配置された転舵軸２１を備えている。この転舵軸２１の両端部には、タイロッド２２ａ，２２ｂおよびナックルアーム２３ａ，２３ｂを介して、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が転舵可能に接続されている。また、転舵軸２１の外周上には、同軸２１に所定の転舵力を付与する転舵アクチュエータ２４が組み付けられている。

転舵アクチュエータ２４は、例えば、減速機、電動モータおよびねじ送り機構から構成されている。そして、電動モータが運転者による操舵ハンドル１１の操作に応じて回転駆動して所定の転舵力を発生すると、減速機およびねじ送り機構によって電動モータの回転が減速されるとともに転舵軸２１の軸線方向の変位に変換される。これにより、転舵軸２１は、伝達された転舵力によって軸線方向に変位し、この転舵軸２１の変位に伴って左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が左右に転舵される。

また、転舵軸２１には、転舵アクチュエータ２４に異常が発生したときに、運転者による操舵操作装置１０の回動操作状態を伝達するための伝達機構２５が組み付けられている。この伝達機構２５は、例えば、図１に示すように、転舵軸２１の一部に形成されたラック歯と噛み合うピニオンギア２５ａと、このピニオンギア２５ａに対して回転を伝達する伝達軸２５ｂとから構成されている。そして、伝達機構２５の伝達軸２５ｂは、フレキシブルケーブルＫに接続されている。

次に、電磁クラッチ１４および転舵アクチュエータ２４の作動を電気的に制御する電気制御装置３０について説明する。電気制御装置３０は、図１に示すように、操舵角センサ３１、転舵角センサ３２および車速センサ３３を備えている。操舵角センサ３１は、エンドプレート１２に組み付けられていて、左右の操舵ハンドル１１のそれぞれの操作量を検出するとともに、例えば、検出した各操作量を平均化して操舵角θとして出力する。転舵角センサ３２は、転舵軸２１の外周上にて図示しないハウジングに組み付けられていて、転舵軸２１の基準位置からの軸線方向の変位を検出して転舵角δとして出力する。車速センサ３３は、車両の車速を検出して車速Vとして出力する。

これらセンサ３１〜３３は、電子制御ユニット３４に接続されている。電子制御ユニット３４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするもので、図示しない各種プログラムの実行により、電磁クラッチ１４および転舵アクチュエータ２４の作動をそれぞれ制御する。電子制御ユニット３４の出力側には、電磁クラッチ１４および転舵アクチュエータ２４の作動を制御するための駆動回路３５，３６がそれぞれ接続されている。

次に、上記のように構成した操舵装置の動作のうち、特に、操舵操作装置１０の動作について詳細に説明する。操舵操作装置１０は、転舵装置２０の作動状態、より具体的には、転舵装置２０を構成する転舵アクチュエータ２４の作動が正常であるか否かに応じて、その作動態様を変更する。以下、操舵操作装置１０の動作を転舵アクチュエータ２４の作動が正常である場合から詳細に説明する。

図示しないイグニッションスイッチがオン状態とされると、電子制御ユニット３４は、転舵アクチュエータ２４の作動状態を所定の頻度により確認する。そして、作動状態に異常が発生していなければ、電子制御ユニット３４は、操舵操作装置１０のエンドプレート１２とベースプレート１５とが互いに当接した状態（以下、この状態を通常状態という）に維持する。

すなわち、電子制御ユニット３４は、図示しない予め設定された確認制御プログラムに従い、駆動回路３６を介して、例えば、転舵アクチュエータ２４の電動モータを僅かに確認動作させる。そして、電子制御ユニット３４は、この電動モータの確認動作状態に基づき、転舵アクチュエータ２４の作動が正常であるか否かを判定する。この判定により、転舵アクチュエータ２４の作動状態が正常であれば、電子制御ユニット３４は、駆動回路３５を介して、電磁クラッチ１４を形成するコイルに対して所定の電流を供給する。

このように、コイルに対して所定の電流が供給されると、電磁クラッチ１４はベースプレート１５を吸引する。これにより、ベースプレート１５は、一体的に連結されたシャフト１７とともに、バネ１６の付勢力に抗してエンドプレート１２と当接する方向に変位する。そして、エンドプレート１２とベースプレート１５とは、図２（ｂ）に示すように、互いに当接した通常状態に維持される。

ここで、エンドプレート１２とベースプレート１５とが通常状態に維持されることに伴って、シャフト１７の先端部に形成された膨出部１７ａが車体ＢＤ側に固定されたキー溝ＫＭに嵌合し、シャフト１７の車体ＢＤに対する回転が禁止される。その結果、シャフト１７に一体的に連結されたベースプレート１５の回転が禁止されるとともに、通常状態にあるエンドプレート１２の回転も禁止される。

なお、イグニッションスイッチがオフ状態とされると、図示しないステアリングロック装置の作動により、シャフト１７は、予め設定された回転位置（例えば、膨出部１７ａとキー溝ＫＭとの嵌合位置）でロックされる。これにより、次回、イグニッションスイッチがオン状態とされた場合には、膨出部１７ａとキー溝ＫＭとを容易に嵌合させることができ、エンドプレート１２とベースプレート１５とを確実に通常状態とすることができる。

そして、このように、エンドプレート１２とベースプレート１５とが通常状態にある場合には、運転者は、左右一対の操舵ハンドル１１をそれぞれ独立的に回動操作することができる。すなわち、通常状態においては、図２（ｂ）に示すように、操舵ハンドル１１の回転規制バー１１ｂの先端部分に形成された係合部１１ｃとベースプレート１５に形成された固定穴１５ｃとの係合が解除される。このため、運転者は、エンドプレート１２に形成された案内孔１２ａおよびベースプレート１５に形成された案内孔１５ａによって決定される回動操作範囲内で、左右の操舵ハンドル１１をそれぞれ独立的に操作することができる。

この運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に応じて、電子制御ユニット３４は、転舵アクチュエータ２４の作動を制御する。すなわち、電子制御ユニット３４は、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作、より詳しくは、操舵ハンドル１１のエンドプレート１２に対する操作量としての操舵角θに応じて、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の目標転舵角δdを計算する。そして、電子制御ユニット３４は、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が計算した目標転舵角δdとなるように、転舵アクチュエータ２４の作動を制御する。なお、エンドプレート１２の回転が禁止された通常状態においては、反力機構１３が運転者による操舵ハンドル１１の回動操作に対して適切な反力を付与する。

具体的には、電子制御ユニット３４は、操舵角センサ３１によって出力された操舵角θを入力すると、同入力した操舵角θに応じた左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の目標転舵角δdを、例えば、下記式１に従って計算する。
δd＝θ・G …式１
ただし、前記式１中のGは、操舵角θに対する転舵角δの比すなわち操舵ゲインである。ここで、操舵ゲインGは、例えば、図３に示すように、車速センサ３３によって検出された車速Vに応じて、その大きさが変化するように決定される。すなわち、検出車速Vが小さい場合には、操舵ゲインGは大きく設定されるため、前記式１に従い操舵角θに対して大きな目標転舵角δdが計算される。一方、検出車速Vが大きい場合には、操舵ゲインGは小さく設定されるため、前記式１に従い操舵角θに対して小さな目標転舵角δdが計算される。

そして、電子制御ユニット３４は、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が計算した目標転舵角δdと一致するように、駆動回路３６を介して転舵アクチュエータ２４の電動モータの回転を駆動制御する。具体的には、電子制御ユニット３６は、転舵角センサ３２によって検出される検出値すなわち左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の実転舵角δが計算した目標転舵角δdと一致するまで、電動モータに対して駆動電流を供給する。これにより、転舵軸２１に所定の転舵力が伝達され、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２が計算した目標転舵角δdに転舵されるため、運転者は車速Vに応じて極めて容易に車両を旋回させることができる。

一方、電子制御ユニット３４は、転舵アクチュエータ２４の作動に異常が発生したと判定すると、運転者が直接的に左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵させることができるように、エンドプレート１２とベースプレート１５とが互いに離間した状態（以下、この状態をバックアップ状態という）にして、操舵ハンドル１１の独立的な回動操作を規制する。なお、転舵アクチュエータ２４の異常発生については、例えば、転舵角センサ３２によって検出される検出値に対応する実転舵角δが変化しないことや、電動モータに流れる駆動電流値が異常値であることなどに基づいて判定される。以下、この異常時の動作について説明する。

電子制御ユニット３４は、転舵アクチュエータ２４の作動に異常が発生すると、駆動回路３５を介して電磁クラッチ１４のコイルに供給している電流を遮断する。このように、電磁クラッチ１４のコイルに対する電流の供給が遮断されると、コイルが消磁するため、電磁クラッチ１４はベースプレート１５を解放する。これにより、ベースプレート１５にはバネ１６の付勢力のみが作用するようになり、ベースプレート１５はシャフト１７とともにエンドプレート１２から離間する方向に変位する。

このように、ベースプレート１５がバネ１６によってエンドプレート１２から離間する方向に付勢されている状態において、左右の操舵ハンドル１１がそれぞれ回動操作されると、操舵ハンドル１１のエンドプレート１２に対する相対的な変位が規制（ロック）される。すなわち、運転者によって操舵ハンドル１１が回動操作されると、操舵ハンドル１１に組み付けられた回転規制バー１１ｂは、上述したように、エンドプレート１２に形成された案内孔１２ａおよびベースプレート１５に形成された案内孔１５ａ内を移動する。このとき、回転規制バー１１ｂの先端部分に形成された係合部１１ｃの形成幅は案内孔１２ａ，１５ａの形成幅よりも大きく設定されているため、ベースプレート１５がバネ１６によって付勢されている場合には、係合部１１ｃがベースプレート１５の表面から突出した状態で移動する。

この状態から、係合部１１ｃの移動位置がベースプレート１５に形成された固定穴１５ｃの形成位置と一致すると、図４に示すように、各係合部１１ｃはそれぞれ対応する固定穴１５ｃ内に収容される。これにより、係合部１１ｃと固定穴１５ｃとが互いに係合し、その結果、操舵ハンドル１１のエンドプレート１２（ベースプレート１５）に対する相対的な変位がロックされる。

そして、係合部１１ｃが固定穴１５ｃ内に収容されて係合されると、ベースプレート１５およびシャフト１７は、バネ１６の付勢力により、固定穴１５ｃの深さ寸法分だけさらにエンドプレート１２から離間する方向に変位する。これにより、エンドプレート１２とベースプレート１５とは、最終的にバックアップ状態となる。ここで、エンドプレート１２とベースプレート１５とがバックアップ状態になると、図４に示すように、シャフト１７の先端部分に形成された膨出部１７ａと車体ＢＤ側に固定されたキー溝ＫＭとの嵌合が解除され、ベースプレート１５およびシャフト１７は車体ＢＤに対して回転可能な状態となる。したがって、エンドプレート１２の回転規制が解除され、エンドプレート１２も車体ＢＤに対して回転可能な状態となる。

このように、エンドプレート１２とベースプレート１５とがバックアップ状態とされた状況において、運転者が操舵ハンドル１１を回動操作すると、操舵ハンドル１１がロックされているため、エンドプレート１２、ベースプレート１５およびシャフト１７が一体的に回転する。そして、シャフト１７が回転すると、接続されたフレキシブルケーブルＫが一体的に回転し、このフレキシブルケーブルＫの回転（回転力）が転舵装置２０の伝達機構２５に入力される。

伝達機構２５においては、フレキシブルケーブルＫの回転（回転力）が伝達軸２５ｂを介してピニオンギア２５ａに伝達される。そして、同ピニオンギア２５ａの回転運動は、転舵軸２１の一部に形成されて同ギア２５ａと噛み合うラック歯によって、転舵軸２１の軸線方向運動に変換される。これにより、運転者は、操舵ハンドル１１を車体ＢＤに対して回動操作することにより、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を直接的に転舵させることができる。

以上の説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、エンドプレート１２とベースプレート１５とが互いに当接する通常状態においては、運転者は、各操舵ハンドル１１を独立的に操作することができる。そして、各操舵ハンドル１１の操作量に応じて、車両を所望の態様で旋回させることができる。

一方、エンドプレート１２とベースプレート１５とが互いに離間するバックアップ状態においては、各操舵ハンドル１１のそれぞれに形成された係合部１１ｃとベースプレート１５に形成された固定部１５ｃとを係合させることができ、各操舵ハンドル１１を一括してロックすることができる。したがって、各操舵ハンドル１１をロックするための機構をそれぞれに設ける必要がなく、操作装置自体の構造を簡略化することができる。また、１つのベースプレート１５を離間させることによって各操舵ハンドル１１をロックすることができるため、例えば、エンドプレート１２に組み付けられる操舵ハンドル１１の数が増大するほど、操作装置の製造コストを大幅に低減することができる。

また、ベースプレート１５に対して固定部１５ｃを複数形成することができる。これにより、運転者による各操舵ハンドル１１の操作状態に応じて、速やかに操舵ハンドル１１をロックすることができる。また、電磁クラッチ１４によってエンドプレート１２とベースプレート１５とを互いに当接させ、バネ１６によってエンドプレート１２とベースプレート１５とを互いに離間させることができる。これにより、エンドプレート１２とベースプレート１５とを、通常状態またはバックアップ状態に確実に移行させることができる。

また、エンドプレート１２およびベースプレート１５に対して、それぞれ、案内孔１２ａ，１５ａを形成し、これら案内孔１２ａ，１５ａの内周面と操舵ハンドル１１に組み付けた回転規制バー１１ｂの側面とを当接させることにより、操舵ハンドル１１の回動操作範囲を規定することができる。これにより、別途、各操舵ハンドル１１の回動操作範囲を規定するための別部品を設ける必要がなく、部品点数を少なくして製造コストを低減することができる。さらに、ベースプレート１５の案内孔１５ａに沿って固定穴１５ｃを形成することにより、各操舵ハンドル１１の回動操作範囲を規定する機能と各操舵ハンドル１１をロックする機能とを一体化させることができて、操作装置の構造を簡略化することができる。

さらに、ベースプレート１５のエンドプレート１２に対する当接方向への変位または離間方向への変位に伴って、シャフト１７に形成した膨出部１７ａと車体ＢＤに固定されたキー溝ＫＭとを嵌合状態または解除状態とすることができる。これにより、通常状態にてシャフト１７を回転不能状態とし、バックアップ状態にて回転可能状態に切り替えることができる。したがって、バックアップ状態において、運転者はロックされた各操舵ハンドル１１を用いてエンドプレート１２を回転させ、この回転をベースプレート１５、シャフト１７およびフレキシブルケーブルＫを介して、転舵装置２０に伝達することができる。これにより、運転者は、転舵装置２０の作動に異常が発生している状況においても、車両を旋回させることができる。

本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態においては、ベースプレート１５の案内孔１５ａに沿って固定穴１５ｃを複数形成して実施した。これにより、転舵装置２０の転舵アクチュエータ２４に異常が発生して、エンドプレート１２とベースプレート１５とをバックアップ状態としたときには、早期に操舵ハンドル１１をロックできるように実施した。しかし、通常状態においては、操舵ハンドル１１が左右独立して操作できることから、バックアップ状態に移行した時点における回動操作状態によっては、操舵ハンドル１１のロック位置が左右対称とならない場合もある。この場合、運転者は、操舵ハンドル１１のロック状態に違和感を覚える可能性がある。

このため、ロックされた操舵ハンドル１１が左右対称の回動位置となるように、例えば、固定穴１５ｃを左右１箇所ずつ形成して実施することも可能である。この場合には、運転者がエンドプレート１２に対して左右の操舵ハンドル１１をそれぞれ回動操作することによって、係合部１１ｃの移動位置と固定穴１５ｃの形成位置とを一致させることができ、左右対称の回動位置で操舵ハンドル１１をロックすることができる。これにより、運転者は、操舵ハンドル１１のロック状態に違和感を覚えることがなく、また、操舵ハンドル１１が左右対称位置でロックされるため、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を直接的に転舵させるための操舵ハンドル１１の回動操作をより容易に行うことができる。

また、上記実施形態においては、操舵ハンドル１１の係合部１１ｃと固定穴１５ｃとが係合した後に、シャフト１７の膨出部１７ａと車体ＢＤに固定されたキー溝ＫＭとの嵌合が解除されて、エンドプレート１２とベースプレート１５とがバックアップ状態となるように実施した。しかし、転舵アクチュエータ２４に異常が発生している状況においては、早期に運転者が左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を直接的に転舵できることが望ましいため、電磁クラッチ１４への通電が遮断された時点で、エンドプレート１２とベースプレート１５とがバックアップ状態となるように実施することも可能である。

この場合において、操舵ハンドル１１の係合部１１ｃが固定穴１５ｃによって固定されるまでは、例えば、操舵ハンドル１１に組み付けられた回転規制バー１１ｂの側面と、エンドプレート１２に形成された案内孔１２ａ（またはベースプレート１５に形成された案内孔１５ａ）の内周面とが当接することにより、操舵ハンドル１１の回動操作に伴って、エンドプレート１２、ベースプレート１５およびシャフト１７を回転させることができる。したがって、運転者は、早期に左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を直接的に転舵させることができる。

また、上記実施形態においては、転舵装置２０の転舵アクチュエータ２４に作動異常が発生した場合に、エンドプレート１２とベースプレート１５とを通常状態からバックアップ状態に移行するように切替制御して実施した。しかし、通常状態からバックアップ状態に移行させる場合については、転舵アクチュエータ２４に作動異常が発生した場合にのみ限定されるものではなく、例えば、反力機構１３を形成する反力アクチュエータの作動異常や、電子制御ユニット３４の異常、電源供給の遮断などが発生した場合にも、通常状態からバックアップ状態に移行させてもよい。また、転舵アクチュエータ２４の作動異常を含む車両の異常が発生していない場合であっても、必要に応じて、エンドプレート１２とベースプレート１５とをバックアップ状態に移行させてもよい。

また、上記実施形態においては、エンドプレート１２とベースプレート１５の当接手段として電磁クラッチ１４を採用するとともに、離間手段としてバネ１６を採用して実施した。しかし、これらに代えて、ソレノイドなどのように、通常時にエンドプレート１２とベースプレート１５とを互いに接触させることができ、異常時にエンドプレート１２とベースプレート１５とを互いに離間させることができるものであれば、当接手段および離間手段はいかなるものを用いてもよい。

また、上記実施形態においては、電磁クラッチ１４をエンドプレート１２に内蔵して実施した。しかし、例えば、電磁クラッチ１４に対してバックアップ的に電流を供給するするためのサブバッテリを設ける場合などでは、ベースプレート１５に電磁クラッチ１４を内蔵して実施してもよい。これにより、サブバッテリを設けるためのスペースを良好に確保することができる。

また、上記実施形態においては、バネ１６をエンドプレート１２とベースプレート１５との間に配置して実施した。しかし、異常時にエンドプレート１２とベースプレート１５とを互いに離間させるように付勢力を付与できる限り、バネ１６をいかなる場所に配置してもよい。

また、上記実施形態においては、操舵操作装置１０と転舵装置２０との接続を、フレキシブルケーブルＫを用いて実施した。これにより、車両の操舵装置の車両への搭載性を良好に確保しつつ、異常発生時に運転者による操舵ハンドル１１の回動操作を転舵装置２０に確実に伝達できる。しかし、フレキシブルケーブルＫに代えて、例えば、剛性を有するシャフトを用いてもよいし、その他、運転者による操舵ハンドル１１の回動操作を転舵装置２０に伝達できるものであれば、いかなるものを用いてもよい。

また、上記実施形態においては、車両を操舵するために左右一対でかつ独立的に回動操作される操舵ハンドル１１を用いるようにした。しかし、運転者によって独立的に操作されるものであれば、操作ハンドルとして、例えば、直線的に操作するものなどいかなるものを用いてもよいし、その数についても２つ以上であればいくつであってもよい。この場合においても、操作ハンドルに対して、操作範囲を規定する回転規制バーを設け、この回転規制バーに係合部を形成するとよい。

さらに、上記実施形態においては、転舵アクチュエータ２４が転舵軸２１に組み付けられており、この転舵軸２１をリニアに変位させることによって、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するように実施した。しかし、これに代えて、転舵軸２１をラックバーで構成するとともに、上記実施形態に構成に加えて、同転舵軸２１に設けたラック歯に噛み合うピニオンギアを下端に固定した転舵入力軸を設け、この転舵入力軸に対して転舵アクチュエータ２４が回転を伝達するようにしてもよい。

本発明の実施形態に係る車両の操舵装置の概略図である。 （ａ）は、図１の操舵操作装置の正面図であり、（ｂ）は、操舵操作装置の通常状態における断面図である。 車速と操舵ゲインの関係を示すグラフである。 操舵操作装置のバックアップ状態における断面図である。

符号の説明

ＦＷ１，ＦＷ２…前輪、１１…操舵ハンドル（操作ハンドル）、１１ａ…グリップ部、１１ｂ…回転規制バー（棒状部材）、１１ｃ…係合部、１２…エンドプレート（第１のベース部材）、１２ａ…案内孔、１２ｂ…キー溝、１３…反力機構、１４…電磁クラッチ（当接手段）、１５…ベースプレート（第２のベース部材）、１５ａ…案内孔、１５ｂ…凸部、１５ｃ…固定穴（固定部）、１６…バネ（離間手段）、１７…シャフト、１７ａ…膨出部（シャフト回転切替手段）、２０…転舵装置、２４…転舵アクチュエータ、３１…操舵角センサ、３２…転舵角センサ、３３…車速センサ、３４…電子制御ユニット、３５，３６…駆動回路、ＫＭ…キー溝（シャフト回転切替手段）、ＢＤ…車体

Claims (13)

1. ユーザによってそれぞれ独立して操作される複数の操作ハンドルと、
   前記複数の操作ハンドルをそれぞれ所定の操作範囲内で操作可能に支持するベースと、
   前記複数の操作ハンドルに対して相対的に変位して、同複数の操作ハンドルの前記ベースに対する変位を一括して規制する規制手段とを備えたことを特徴とする操作装置。
2. 請求項１に記載した操作装置において、
   前記ベースを、
   前記複数の操作ハンドルがそれぞれ所定の操作範囲内で操作可能に組み付けられた第１のベース部材と、
   前記第１のベース部材に対して相対的に変位可能な第２のベース部材とで構成し、
   前記規制手段を、
   前記複数の操作ハンドルのそれぞれに形成した係合部と、
   前記第２のベース部材に形成されて、同第２のベース部材の相対的な変位に伴って、前記複数の操作ハンドルに形成した係合部を固定する固定部とで構成したことを特徴とする操作装置。
3. 請求項２に記載した操作装置において、
   前記固定部を、それぞれの操作ハンドルに形成された係合部に対して複数形成したことを特徴とする操作装置。
4. 請求項２に記載した操作装置において、さらに、
   前記第１のベース部材と第２のベース部材とを同軸方向にて互いに当接させる当接手段と、
   前記第１のベース部材と第２のベース部材とを同軸方向にて互いに離間させる離間手段とを備えたことを特徴とする操作装置。
5. 請求項２に記載した操作装置において、
   前記複数の操作ハンドルにおけるそれぞれの係合部を、
   前記複数の操作ハンドルに対して一端部側が接続されて、前記第１のベース部材および前記第２のベース部材のそれぞれに形成した所定の孔部を貫通する棒状部材の他端部側に形成し、前記第２のベース部材が前記第１のベース部材に対して相対的に離間したときに前記固定部が前記係合部を固定することを特徴とする操作装置。
6. 請求項５に記載した操作装置において、
   前記第１のベース部材および前記第２のベース部材のそれぞれに形成した所定の孔部の形状は、前記複数の操作ハンドルのそれぞれの操作範囲を規定する形状であることを特徴とする操作装置。
7. 請求項６に記載した操作装置において、
   前記固定部を、前記操作範囲を規定するために形成した所定の孔部に沿って複数形成したことを特徴とする操作装置。
8. 請求項２に記載した操作装置において、
   前記第１のベース部材を被組付部材に対して回転可能かつ軸線方向変位不能に設け、
   前記第２のベース部材を前記被組付部材に対して回転可能かつ軸線方向変位可能に設けたシャフトに一体的に連結して設けて、
   前記第１のベース部材と前記第２のベース部材とを一体的に回転可能に構成したことを特徴とする操作装置。
9. 請求項８に記載した操作装置において、さらに、
   前記第２のベース部材の前記第１のベース部材に対する相対的な変位に応じて、前記シャフトを回転可能状態と回転不能状態とに切り替えるシャフト回転切替手段を備えたことを特徴とする操作装置。
10. 請求項９に記載した操作装置において、
    前記シャフト回転切替手段は、
    前記第２のベース部材が前記第１のベース部材に対して相対的に離間する方向に変位したときに前記シャフトを回転不能状態に切り替え、前記第２のベース部材が前記第１のベース部材に対して相対的に当接する方向に変位したときに前記シャフトを回転可能状態に切り替えることを特徴とする操作装置。
11. 請求項１に記載した操作装置において、
    前記複数の操作ハンドルは、
    運転者によって少なくとも車両の転舵輪の転舵量を指示するためにそれぞれ操作されることを特徴とする操作装置。
12. 請求項１１に記載した操作装置において、さらに、
    前記複数の操作ハンドルのそれぞれの操作量を検出する操作量検出手段と、
    前記検出された操作量に基づいて前記転舵輪の転舵量を決定する転舵量決定手段とを備え、
    前記規制手段は、
    前記決定された転舵量に基づいて前記転舵輪を転舵する転舵装置の作動に異常が発生したときに、前記複数の操作ハンドルの前記ベースに対する変位を一括して規制することを特徴とする操作装置。
13. 請求項１２に記載した操作装置において、
    前記規制手段による前記複数の操作ハンドルの前記ベースに対する変位の規制に伴って、前記複数の操作ハンドルが前記ベースを介して前記転舵装置に機械的に接続されることを特徴とする操作装置。

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