特許 7581694 転舵装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-05

(45)【発行日】2024-11-13

(54)【発明の名称】転舵装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 5/04 20060101AFI20241106BHJP

【ＦＩ】

B62D5/04

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020134319

(22)【出願日】2020-08-07

(65)【公開番号】P2022030351

(43)【公開日】2022-02-18

【審査請求日】2023-07-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】110000604

【氏名又は名称】弁理士法人 共立特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】近藤 美雄

(72)【発明者】

【氏名】尾形 俊明

【審査官】久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０４５９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２９２３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５２３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／２２４８７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１５１７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０３０３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０４１３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２３８９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１００１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１８２３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１４９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３５４５４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２００６－００３０２６０（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中空状のハウジングと、
前記ハウジングの内部に収容され、左ねじ及び右ねじの一方の巻き方で形成された第一雄ねじ溝を有し、且つ、左ねじ及び右ねじの他方の巻き方で形成された第二雄ねじ溝を有し、軸方向に移動することによって左右の転舵輪を転舵する転舵軸と、
前記第一雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持される第一ナットと、
前記第二雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持される第二ナットと、
第一駆動力を発生する第一駆動源と、
前記第一駆動源とは独立して作動して第二駆動力を発生する第二駆動源と、
前記ハウジングと前記転舵軸とに跨って設けられ、前記ハウジングに対する前記転舵軸の前記軸方向における相対移動を許容し、且つ、前記ハウジングに対する前記転舵軸の軸回りにおける相対回転を規制する回転規制部と、を備え、
前記第一駆動源が発生した前記第一駆動力を前記第一ナットに伝達し、前記第一ナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第一動力伝達系統と、
前記第二駆動源が発生した前記第二駆動力を前記第二ナットに伝達し、前記第二ナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第二動力伝達系統と、を有し、
前記第一動力伝達系統及び前記第二動力伝達系統は、所定の信頼性を有すると共に所定の寿命を有しており、
前記第一動力伝達系統と前記第二動力伝達系統とについて、前記信頼性及び前記寿命に関連する仕様を異ならせる仕様差が設けられ、
前記仕様差は、前記第一動力伝達系統及び前記第二動力伝達系統の一方が前記第一動力伝達系統及び前記第二動力伝達系統の他方に比べて、相対的に脆弱になるように設けられた、転舵装置。

【請求項2】

前記第一動力伝達系統は、前記第一駆動力を伝達する複数の伝達要素を含む第一動力伝達要素群を有し、
前記第二動力伝達系統は、前記第二駆動力を伝達する複数の伝達要素を含む第二動力伝達要素群を有し、
前記第一動力伝達要素群及び前記第二動力伝達要素群において、各々の対応する少なくとも１つの伝達要素について前記仕様差を設けた、請求項１に記載の転舵装置。

【請求項3】

前記第一駆動源が発生する前記第一駆動力及び前記第二駆動源が発生する前記第二駆動力の大きさの変化に基づき、前記第一動力伝達系統及び前記第二動力伝達系統の一方が失陥した状態であるか否かを検知して報知する失陥検知部を備えた、請求項１又は２に記載の転舵装置。

【請求項4】

前記第一動力伝達要素群及び前記第二動力伝達要素群は、複数の伝達要素として、各々、前記転舵軸と平行に配置された前記第一駆動源及び前記第二駆動源に連結された小径プーリ、前記第一ナット及び前記第二ナットに連結された前記小径プーリよりも大径の大径プーリ、前記小径プーリと前記大径プーリとに巻き付けられたベルト、及び、前記第一ナット及び前記第二ナットに収容されて前記転舵軸の前記軸回りに転動する転動体を有し、
前記仕様差は、前記小径プーリの径、前記大径プーリの径、前記ベルトの幅、前記ベルトの材質、前記転動体の大きさ、並びに、前記転動体の硬度のうちの少なくとも一つが、前記第一動力伝達系統及び前記第二動力伝達系統とで異なるように設定されることにより前記仕様差が設けられる、請求項２に記載の転舵装置。

【請求項5】

前記仕様差は、前記第一駆動源及び前記第二駆動源について、前記第一駆動力を発生する際の負荷と前記第二駆動力を発生する際の負荷が異なるように設定される、請求項１－４の何れか一項に記載の転舵装置。

【請求項6】

前記第一駆動源及び前記第二駆動源は、
互いに協働して前記転舵軸を前記軸方向に移動させるように、前記第一駆動力及び前記第二駆動力を前記第一動力伝達系統及び前記第二動力伝達系統を介して前記転舵軸に伝達する、請求項１－５の何れか一項に記載の転舵装置。

【請求項7】

前記第一動力伝達系統を介して伝達された前記第一駆動力によって前記第一ナットから前記転舵軸に及ぼす第一トルクの絶対値と、前記第二動力伝達系統を介して伝達された前記第二駆動力によって前記第二ナットから前記転舵軸に及ぼす第二トルクの絶対値と、が等しい、請求項１－６の何れか一項に記載の転舵装置。

【請求項8】

前記第一駆動源及び前記第二駆動源は、
前記転舵軸を前記軸方向に移動させる際に、前記第一トルクの絶対値及び前記第二トルクの絶対値が等しくなるように、前記第一駆動力及び前記第二駆動力を発生させる請求項７に記載の転舵装置。

【請求項9】

前記第一雄ねじ溝及び前記第二雄ねじ溝は、各々、球状転動体が転動する転動路を有するボールねじ、ローラ状転動体が転動する転動路を有するローラねじ及び滑りねじのうちの何れか一つの雄ねじ溝であり、
前記第一ナット及び前記第二ナットは、各々、前記第一雄ねじ溝及び前記第二雄ねじ溝に対応して、前記球状転動体を収容するボールねじナット、前記ローラ状転動体を収容するローラねじナット及び前記滑りねじと螺合する滑りねじナットのうちの何れか一つである、請求項１－８のうちの何れか一項に記載の転舵装置。

【請求項10】

前記第一駆動源及び前記第二駆動源は、
前記転舵軸と同軸に配置されて前記第一ナット及び前記第二ナットに前記第一駆動力及び前記第二駆動力を直接的に伝達する、請求項１に記載の転舵装置。

【請求項11】

前記回転規制部は、前記ハウジングと前記転舵軸の一方に設けられた径方向の凸部、及び、前記ハウジングと前記転舵軸の他方に設けられた前記凸部に対して前記軸回りに係合する凹部、により構成される、請求項１－１０のうちの何れか一項に記載の転舵装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、転舵装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、例えば、特許文献１に開示された転舵装置が知られている。この従来の転舵装置は、転舵輪に連結されて転舵輪を転舵するための転舵軸が２つに分割された分割転舵軸を備えており、運転者によって操作されるステアリングホイールとの機械的な連結が解除されたステアバイワイヤ式の操舵装置に適用されている。従来の転舵装置は、それぞれの分割転舵軸に左右ねじの関係となるねじ軸部と滑りねじナットから構成される滑りねじ機構を有している。そして、滑りねじ機構には、分割転舵軸の各々に設けられた滑りねじナットに対して、出力伝達機構を介して駆動力を伝達するモータが設けられている。このような滑りねじ機構を備えることによって、従来の転舵装置は、何れか一方のモータの失陥時においても転舵を可能としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－２１４９７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の転舵装置においては、転舵軸に対して２つ以上のモータを備え、モータから転舵軸に対して動力を伝達する動力伝達系統が２つ以上設けられる、即ち、転舵装置が機械的な冗長性を有する。この場合、１つの動力伝達系統が失陥した状態に陥っても、他の動力伝達系統によって継続して転舵することができる。しかし、各々の動力伝達系統を構成する各構成部品の仕様が同一の場合、転舵装置の作動に伴って各構成部品が劣化したり寿命を迎えたりすることにより、全ての動力伝達系統が同時に失陥した状態に陥る可能性が高くなる。２つ以上の動力伝達系統を備える、即ち、機械的な冗長性を有する転舵装置においては、転舵を継続するために、少なくとも１つの動力伝達系統は、他の動力伝達系統に比べて失陥した状態に陥りにくくする必要がある。

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためのなされたものであり、複数の動力伝達系統の全てが同時に失陥した状態に陥ることを抑制可能な転舵装置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】

【0006】

本発明の一態様は、中空状のハウジングと、
前記ハウジングの内部に収容され、左ねじ及び右ねじの一方の巻き方で形成された第一雄ねじ溝を有し、且つ、左ねじ及び右ねじの他方の巻き方で形成された第二雄ねじ溝を有し、軸方向に移動することによって左右の転舵輪を転舵する転舵軸と、
前記第一雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持される第一ナットと、
前記第二雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持される第二ナットと、
第一駆動力を発生する第一駆動源と、
前記第一駆動源とは独立して作動して第二駆動力を発生する第二駆動源と、
前記ハウジングと前記転舵軸とに跨って設けられ、前記ハウジングに対する前記転舵軸の前記軸方向における相対移動を許容し、且つ、前記ハウジングに対する前記転舵軸の軸回りにおける相対回転を規制する回転規制部と、を備え、
前記第一駆動源が発生した前記第一駆動力を前記第一ナットに伝達し、前記第一ナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第一動力伝達系統と、
前記第二駆動源が発生した前記第二駆動力を前記第二ナットに伝達し、前記第二ナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第二動力伝達系統と、を有し、
前記第一動力伝達系統及び前記第二動力伝達系統は、所定の信頼性を有すると共に所定の寿命を有しており、
前記第一動力伝達系統と前記第二動力伝達系統とについて、前記信頼性及び前記寿命に関連する仕様を異ならせる仕様差が設けられ、
前記仕様差は、前記第一動力伝達系統及び前記第二動力伝達系統の一方が前記第一動力伝達系統及び前記第二動力伝達系統の他方に比べて、相対的に脆弱になるように設けられた、転舵装置にある。

【0007】

これによれば、第一動力伝達系統と第二動力伝達系統との間に信頼性及び寿命に関連する仕様差を設けることにより、第一動力伝達系統及び第二動力伝達系統の両方が同時に（一時に）失陥した状態になる可能性を低減することができる。即ち、仕様差を設けることにより、転舵装置に負荷がかかる場合や転舵装置を長期間に渡り作動させた場合には、第一動力伝達系統及び第二動力伝達系統の一方、例えば、第一動力伝達系統を相対的に脆弱にして優先的に失陥させることができる。換言すれば、仕様差を設けることにより、第一動力伝達系統及び第二動力伝達系統の他方である第二動力伝達系統を失陥させることなく作動させることができ、転舵輪の転舵を継続することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】転舵装置の構成を示す全体図である。

【図2】転舵装置の構成を詳細に示す断面図である。

【図3】第一トルク及び第二トルクを説明するための図である。

【図4】図２に記載の回転規制部のＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。

【図5】転舵装置を適用した操舵装置の構成を示す全体図である。

【図6】第一変形例に係る転舵装置の構成を詳細に示す断面図である。

【図7】第二変形例に係る転舵装置の構成を詳細に示す断面図である。

【図8】第三変形例に係る転舵装置の構成を詳細に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（１．転舵装置１０の構成）
本例の転舵装置１０の構成について説明する。転舵装置１０は、図１に示すように、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵するための転舵軸１１を備えている。転舵軸１１は、図１及び図２に示すように、両端がボールジョイント１２，１３に連結されている。そして、転舵軸１１は、ボールジョイント１２，１３に連結されたリンク機構（例えば、タイロッド）を介して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２に連結されている。

【0010】

又、転舵軸１１は、中空状のハウジング１４の内部に軸方向への変位可能に収容されている。転舵軸１１は、軸方向の第一の領域に左ねじ及び右ねじの一方の巻き方で形成された第一雄ねじ溝である第一ボールねじ溝１１ａ２を有する。又、転舵軸１１は、第一の領域とは異なる第二の領域に左ねじ及び右ねじの他方の巻き方で形成された第二雄ねじ溝である第二ボールねじ溝１１ｂ２を有する。尚、本例において、第一の領域及び第二の領域は、軸方向における転舵軸１１の両端に相当する。転舵軸１１は、ハウジング１４に対して軸方向に相対移動することで左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２（転舵輪）を転舵する。

【0011】

そして、ハウジング１４の内部に回転可能に支持される第一ナットである第一ボールねじナット１７が第一ボールねじ溝１１ａ２に螺合される。又、ハウジング１４の内部に回転可能に支持される第二ナットである第二ボールねじナット１８が第二ボールねじ溝１１ｂ２に螺合される。これにより、転舵軸１１は、両端のうちの第一の領域に、第一ボールねじ溝１１ａ２及び第一ボールねじナット１７によって第一ボールねじ部１１ａが形成される。又、転舵軸１１は、第二の領域に、第二ボールねじ溝１１ｂ２及び第二ボールねじナット１８によって第二ボールねじ部１１ｂが形成される。

【0012】

第一ボールねじ部１１ａは、図２に示すように、球状転動体としてのボール１１ａ１を転動させるための転動路１１ａ３を有している。第二ボールねじ部１１ｂは、球状転動体としてのボール１１ｂ１を転動させるための転動路１１ｂ３を有している。そして、転動路１１ａ３と転動路１１ｂ３とは、左右ねじ（互いに逆ねじ）の関係になっている。尚、転動路１１ａ３及び転動路１１ｂ３においては、それぞれ、複数のボール１１ａ１及びボール１１ｂ１が循環しながら転動するようになっている。

【0013】

又、転舵装置１０は、図１及び図２に示すように、第一駆動源としての第一電動モータ１５と、第二駆動源としての第二電動モータ１６と、を備えている。第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６は、それぞれ、転舵制御装置Ｓ１，Ｓ２によって作動が独立に制御される。これにより、第一電動モータ１５は第一駆動力を発生し、第二電動モータ１６は第一電動モータ１５とは独立して第二駆動力を発生するようになっている。ここで、第一電動モータ１５と第二電動モータ１６とは、図２に示すように、出力軸（より詳しくは、後述する小径プーリ１５ａ及び小径プーリ１６ａ）が互いに対向するように、ハウジング１４に固定される。

【0014】

又、転舵装置１０は、第一螺合部材としての第一ボールねじナット１７と、第二螺合部材としての第二ボールねじナット１８とを備えている。第一ボールねじナット１７は、転舵軸１１に設けられた第一ボールねじ部１１ａの第一ボールねじ溝１１ａ２と同軸に配置されている。第二ボールねじナット１８は、転舵軸１１に設けられた第二ボールねじ部１１ｂの第二ボールねじ溝１１ｂ２と同軸に配置されている。

【0015】

第一ボールねじナット１７は、図２に示すように、第一電動モータ１５から小径の小径プーリ１５ａ、無端部材であるベルト１５ｂ及び大径の大径プーリ１５ｄを介して第一駆動力が伝達されるようになっている。第一ボールねじナット１７は、有底円筒状の大径プーリ１５ｄの中に収容固定されている。第一ボールねじナット１７は、第一電動モータ１５から小径プーリ１５ａ、ベルト１５ｂ及び大径プーリ１５ｄを介して第一駆動力が伝達されると、第一ボールねじ溝１１ａ２に対して相対回転する。

【0016】

これにより、第一ボールねじ部１１ａの第一ボールねじ溝１１ａ２と第一ボールねじナット１７との間に配置されたボール１１ａ１が転動路１１ａ３に沿って転動し、第一電動モータ１５の第一駆動力が転舵軸１１を軸方向に移動させる力（軸力）即ち左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵する転舵力に変換される。この場合、第一ボールねじナット１７は、第一電動モータ１５から伝達された第一駆動力を回転速度を減速して第一ボールねじ部１１ａの第一ボールねじ溝１１ａ２即ち転舵軸１１に伝達し、第一ボールねじ部１１ａにおいて第一トルクＴ１を転舵軸１１に及ぼす。

【0017】

第二ボールねじナット１８は、図２に示すように、第二電動モータ１６から小径の小径プーリ１６ａ、無端部材であるベルト１６ｂ及び大径の大径プーリ１６ｄを介して第二駆動力が伝達されるようになっている。第二ボールねじナット１８は、有底円筒状の大径プーリ１６ｄの中に収容固定されている。第二ボールねじナット１８は、第二電動モータ１６から小径プーリ１６ａ、ベルト１６ｂ及び大径プーリ１６ｄを介して第二駆動力が伝達されると、第二ボールねじ溝１１ｂ２に対して相対回転する。

【0018】

これにより、第二ボールねじ部１１ｂの第二ボールねじ溝１１ｂ２と第二ボールねじナット１８との間に配置されたボール１１ｂ１が転動路１１ｂ３に沿って転動し、第二電動モータ１６の第二駆動力が転舵軸１１を軸方向に移動させる転舵力に変換される。この場合、第二ボールねじナット１８は、第二電動モータ１６から伝達された第二駆動力を、回転速度を減速して第二ボールねじ部１１ｂの第二ボールねじ溝１１ｂ２即ち転舵軸１１に伝達し、第二ボールねじ部１１ｂにおいて第二トルクＴ２を転舵軸１１に及ぼす。

【0019】

ここで、第一ボールねじ部１１ａの第一ボールねじ溝１１ａ２は、上述したように、左ねじ及び右ねじの一方である。又、第二ボールねじ部１１ｂの第二ボールねじ溝１１ｂ２は、左ねじ及び右ねじの他方である。即ち、第一ボールねじ溝１１ａ２及び第二ボールねじ溝１１ｂ２は、左右ねじ（逆ねじ）の関係を有するように、転舵軸１１に設けられる。又、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６は、互いに対向するようにハウジング１４に固定される。

【0020】

そして、図２においてボールジョイント１２側からボールジョイント１３側に向かう転舵軸１１の軸方向を基準として見た場合、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６は、互いに逆の回転方向となる第一駆動力及び第二駆動力を第一ボールねじナット１７及び第二ボールねじナット１８に伝達する。従って、図３に示すように、転舵軸１１に作用する第一トルクＴ１及び第二トルクＴ２は互いに逆向きとなる。尚、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６の回転方向を第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６自身を基準として見れば、第一駆動力及び第二駆動力は互いに同一の回転方向である。

【0021】

ところで、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６が第一駆動力及び第二駆動力を第一ボールねじナット１７及び第二ボールねじナット１８に伝達する場合において、第一トルクＴ１及び第二トルクＴ２の絶対値を等しくすることが可能である。これにより、第一トルクＴ１と第二トルクＴ２とが完全に相殺することによって転舵軸１１に回転を生じさせることなく転舵軸１１を軸方向に移動させて、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵することができる。

【0022】

転舵装置１０は、転舵軸１１の中央部分、即ち、転舵軸１１の両端に設けられた第一ボールねじ部１１ａと第二ボールねじ部１１ｂとの間に、転舵軸１１とハウジング１４とに跨る回転規制部１９が設けられる。回転規制部１９は、ハウジング１４に対する転舵軸１１の相対回転を規制するものである。これにより、回転規制部１９は、第一トルクＴ１及び第二トルクＴ２の一方が発生されない状況であっても、機械的に転舵軸１１の回転を防止することができる。その結果、転舵軸１１は、軸方向に移動することにより、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵することができる。

【0023】

本例の回転規制部１９は、図４に示すように、転舵軸１１に設けられる突起２１と、ハウジング１４に設けられ、突起２１の一部と係合する溝２３とを備える。これにより、突起２１と溝２３とが係合する際、突起２１の側面と溝２３内の側面とが当接することによって係合する。このように、溝２３が、突起２１と係合することにより、ハウジング１４に対する転舵軸１１の軸方向における相対移動を許容すると共にハウジング１４に対する転舵軸１１の軸回りにおける相対回転を規制する。

【0024】

詳細には、突起２１は、転舵軸１１の外周面１１ｃに内周面が嵌合されて転舵軸１１に固定される環状部材２２の環状部材外周面２２ａに突設される。即ち、突起２１は、環状部材２２の外周面２２ａから転舵軸１１の径方向外方に向かって突設される。そして、環状部材２２の内周面が転舵軸１１の外周面１１ｃに嵌合されて、転舵軸１１に固定される。

【0025】

又、本例においては、突起２１の表面には、潤滑性を備えたフッ素樹脂コーティングＦＣが設けられる。即ち、本例においては、突起２１及び溝２３の間には、潤滑部であるフッ素樹脂コーティングＦＣが介在している。これにより、転舵軸１１がハウジング１４に対して軸方向に移動する際、突起２１と溝２３との間の摩擦力が低減されるため、転舵軸１１はスムーズに移動することができる。

【0026】

尚、本例においては、突起２１及び溝２３の間に設けられる潤滑部としては、フッ素樹脂コーティングＦＣを設けるようにした。しかし、潤滑部としては、これに限られず、例えば、突起２１及び溝２３の間にて二硫化モリブデン及びグラファイト等の固体潤滑剤を介在させたり、粘性の高いグリス等の液状の潤滑剤を介在させたりすることも可能である。

【0027】

ここで、回転規制部１９は、第一トルクＴ１及び第二トルクＴ２が相殺する運転時においては、転舵軸１１の回転を規制することなく且つ転舵軸１１の軸方向への移動を阻害しない。従って、回転規制部１９には、高い強度及び耐久性は必要ではなく、簡易的な構造を有していれば良い。

【0028】

転舵装置１０は、転舵制御装置Ｓ１，Ｓ２によって作動が統括的に制御される。転舵制御装置Ｓ１，Ｓ２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を主要構成部品とするマイクロコンピュータであり、図１に示すように、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵させる目標転舵量を表す電気信号δを入力するようになっている。

【0029】

転舵制御装置Ｓ１は、第一電動モータ１５に設けられたレゾルバ等の回転角センサ１５ｃから第一電動モータ１５の回転角θ１を入力する。又、転舵制御装置Ｓ２は、第二電動モータ１６に設けられたレゾルバ等の回転角センサ１６ｃから第二電動モータ１６の回転角θ２を入力する。ここで、回転角θ１及び回転角θ２は、転舵軸１１の軸方向における転舵軸位置即ち転舵量に対応する。

【0030】

転舵制御装置Ｓ１，Ｓ２は、回転角θ１及び回転角θ２即ち転舵軸１１の転舵量（転舵軸位置）をフィードバック制御する。そして、転舵制御装置Ｓ１，Ｓ２は転舵軸１１の転舵量が、電気信号δによって表される目標転舵量（目標転舵軸位置）となるように、図示省略の駆動回路を、例えば、ＰＩＤ制御し、第一電動モータ１５に駆動電流Ｉ１を供給し第二電動モータ１６に駆動電流Ｉ２を供給する。これにより、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、電気信号δによって表される目標転舵量と一致する転舵量まで転舵することができる。尚、転舵制御装置Ｓ１，Ｓ２は、回転角θ１及び回転角θ２をフィードバック制御することに代えて、又は、加えて、駆動電流Ｉ１及び駆動電流Ｉ２をフィードバック制御することも可能である。

【0031】

（２．転舵装置１０の作動）
転舵制御装置Ｓ１，Ｓ２は、目標転舵量に対応する電気信号δを入力すると、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６のそれぞれに駆動電流Ｉ１及び駆動電流Ｉ２を供給する。第一電動モータ１５は、駆動電流Ｉ１が供給されると、小径プーリ１５ａ、ベルト１５ｂ及び大径プーリ１５ｄを介して第一ボールねじナット１７に第一駆動力を伝達する。又、第二電動モータ１６は、駆動電流Ｉ２が供給されると、小径プーリ１６ａ、ベルト１６ｂ及び大径プーリ１６ｄを介して第二ボールねじナット１８に第一駆動力と同一方向に作用する第二駆動力を伝達する。

【0032】

第一ボールねじナット１７が第一電動モータ１５からの第一駆動力を転舵軸１１の第一ボールねじ溝１１ａ２に伝達すると、第一ボールねじ部１１ａにおいて第一トルクＴ１が転舵軸１１の軸力に変換される。又、第二ボールねじナット１８が第二電動モータ１６からの第二駆動力を転舵軸１１の第二ボールねじ溝１１ｂ２に伝達すると、第二ボールねじ部１１ｂにおいて第二トルクＴ２が転舵軸１１の軸力に変換される。

【0033】

ところで、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６は対向するように配置されている。このため、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６が自身を基準として見て同一方向となる第一駆動力及び第二駆動力を発生した場合、第一ボールねじナット１７と第二ボールねじナット１８とは、転舵軸１１に対して、互いに逆向きに回転する。ここで、第一ボールねじ部１１ａの転動路１１ａ３と第二ボールねじ部１１ｂの転動路１１ｂ３とは左右ねじ（逆ねじ）の関係を有している。このため、第一ボールねじナット１７及び第二ボールねじナット１８が互いに逆向きに回転することによって、転舵軸１１には軸方向にて同一方向の軸力即ち転舵力が発生する。これにより、転舵軸１１が軸方向に移動し、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵する。

【0034】

この場合、転舵制御装置Ｓ１は、第一電動モータ１５の回転角センサ１５ｃから出力される回転角θ１に基づいて算出した転舵軸１１の軸方向位置をフィードバック制御し、電気信号δによって表される目標転舵量となるように、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６のそれぞれの駆動電流の指令値を決定する。そして、転舵制御装置Ｓ１は、第一電動モータ１５の駆動電流の指令値に基づいて、駆動電流Ｉ１をＰＩＤ制御して第一電動モータ１５を駆動させる。又、転舵制御装置Ｓ２は、第二電動モータ１６の駆動電流の指令値に基づいて、駆動電流Ｉ２をＰＩＤ制御して第二電動モータ１６を駆動させる。尚、転舵軸１１の軸方向位置については、例えば、ハウジング１４に転舵軸１１の変位量を検出する図示省略の変位センサを設け、変位センサによる検出結果に基づいて軸方向位置を検出することも可能である。

【0035】

ところで、転舵制御装置Ｓ１，Ｓ２は、転舵軸１１を軸方向に移動させる際に、転舵軸１１に発生する第一トルクＴ１と第一トルクＴ１と逆向きに発生する第二トルクＴ２との絶対値が等しくなるように、例えば、駆動電流Ｉ１と駆動電流Ｉ２を制御する。これにより、第一トルクＴ１と第二トルクＴ２とが相殺することにより、ハウジング１４に対して相対回転させるような回転が転舵軸１１に生じることを防止することができる。

【0036】

しかしながら、第一電動モータ１５又は第二電動モータ１６の何れか一方が失陥した場合には、第一トルクＴ１と第二トルクＴ２とのバランスが崩れる。このため、失陥していない方のモータ（第一電動モータ１５又は第二電動モータ１６）のトルクＴ（第一トルクＴ１又は第二トルクＴ２）によって、転舵軸１１がハウジング１４に対して軸回りに相対回転する力を受ける。

【0037】

ここで、本例においては、転舵軸１１には回転規制部１９が設けられる。このため、転舵軸１１が軸回りの回転力を受けると、突起２１の一方の側面がフッ素樹脂コーティングＦＣ（潤滑部）を介して係合する溝２３内の一方の側面に当接することにより、ハウジング１４に対する転舵軸１１の軸回りにおける相対回転を規制する。これにより、失陥していない方のモータ（第一電動モータ１５又は第二電動モータ１６）のトルク（第一トルクＴ１又は第二トルクＴ２）による転舵軸１１の回転が規制され、トルクＴが第一ボールねじ部１１ａ又は第二ボールねじ部１１ｂにより軸力に変換されて転舵軸１１に印加される。従って、転舵軸１１は、ハウジング１４に対して軸方向に移動できる。

【0038】

このように、第一電動モータ１５又は第二電動モータ１６の何れか一方が失陥しても、失陥していない方のモータ（第一電動モータ１５又は第二電動モータ１６）のトルクＴ（第一トルクＴ１又は第二トルクＴ２）のみによって、車両を安全な場所まで操舵し移動できるため信頼性の向上が図れる。又、回転規制部１９では、突起２１と溝２３との間にフッ素樹脂コーティングＦＣが介在している。これにより、突起２１が溝２３内を軸方向に移動（摺動）する際、抵抗少なくスムーズに摺動できる。

【0039】

（３．信頼性及び寿命に関する仕様差について）
上述したように、転舵装置１０においては、転舵軸１１に第一ボールねじ部１１ａ及び第二ボールねじ溝１１ｂ２が形成される。そして、転舵装置１０においては、第一ボールねじ部１１ａ及び第二ボールねじ部１１ｂの各々を介して、第一トルクＴ１及び第二トルクＴ２を転舵軸１１に伝達することにより、転舵軸１１を軸方向に移動させることができる。

【0040】

即ち、転舵装置１０は、第一ボールねじ部１１ａ（ボール１１ａ１、第一ボールねじ溝１１ａ２、転動路１１ａ３及び第一ボールねじナット１７を含む）、大径プーリ１５ｄ、ベルト１５ｂ、小径プーリ１５ａ、及び、第一電動モータ１５を含んで構成される第一動力伝達系統Ｖ１を備える。又、転舵装置１０は、第二ボールねじ部１１ｂ（ボール１１ｂ１、第一ボールねじ溝１１ｂ２、転動路１１ｂ３及び第二ボールねじナット１８を含む）、大径プーリ１６ｄ、ベルト１６ｂ、小径プーリ１６ａ、及び、第二電動モータ１６を含んで構成される第二動力伝達系統Ｖ２を備える。つまり、転舵装置１０は、第一動力伝達系統Ｖ１及び第二動力伝達系統Ｖ２を備えることにより、機械的な冗長性を有する。

【0041】

ところで、転舵装置１０が機械的な冗長性を有している場合、例えば、第一動力伝達系統Ｖ１に失陥が発生した場合であっても、第二動力伝達系統Ｖ２を介して第二トルクＴ２を転舵軸１１に伝達することにより、転舵軸１１を軸方向に移動させることが可能である。即ち、転舵装置１０においては、例えば、第一動力伝達系統Ｖ１に失陥が発生した場合であっても、第二動力伝達系統Ｖ２を介して第二トルクＴ２を伝達することにより、継続して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵することができる。

【0042】

従って、転舵装置１０においては、第一動力伝達系統Ｖ１及び第二動力伝達系統Ｖ２の両方の動力伝達系統が同時に失陥することがないように、第一動力伝達系統Ｖ１及び第二動力伝達系統Ｖ２について信頼性及び寿命に関する仕様差が設定されている。ここで、信頼性及び寿命とは、転舵装置１０が予め実験的又は経験的に想定された想定動作を行った場合において、転舵装置１０の作動を保証するために必要となる予め設定された信頼性及び寿命である。そして、信頼性及び寿命の仕様差とは、転舵装置１０の作動を保証するための信頼性及び寿命を満足した上で、更に想定動作が行われた場合に、第一動力伝達系統Ｖ１及び第二動力伝達系統Ｖ２の一方を相対的に脆弱にして先に失陥するように設定された仕様差である。尚、本例においては、仮に失陥するとした場合、相対的に脆弱な第一動力伝達系統Ｖ１が第二動力伝達系統Ｖ２よりも先に失陥する場合を例示して説明する。

【0043】

本例においては、第一ボールねじ部１１ａを構成する第一動力伝達要素群としての第一電動モータ１５、小径プーリ１５ａ、ベルト１５ｂ、大径プーリ１５ｄ、ボール１１ａ１について、第二ボールねじ部１１ｂを構成する第二動力伝達要素群としての第二電動モータ１６、小径プーリ１６ａ、ベルト１６ｂ、大径プーリ１６ｄ、ボール１１ｂ１と異なる仕様が採用されている。具体的に、本例においては、表１に示すように、第一動力伝達系統Ｖ１と第二動力伝達系統Ｖ２との間において、第一動力伝達要素群を構成する伝達要素と対応する第二動力伝達要素群の伝達要素について仕様差が設定される。

【0044】

【表1】

【0045】

プーリ径の仕様差については、表１に示すように、第一動力伝達系統Ｖ１の小径プーリ１５ａは、第二動力伝達系統Ｖ２の小径プーリ１６ａに比べて小径に設定される。換言すれば、第二動力伝達系統Ｖ２の小径プーリ１６ａは、第一動力伝達系統Ｖ１の小径プーリ１５ａに比べて大径に設定される。

【0046】

このように、プーリ径に仕様差を設けた場合、第一動力伝達系統Ｖ１のベルト１５ｂ及び第二動力伝達系統Ｖ２のベルト１６ｂがベルト周長を除いて同一の仕様であっても、ベルト１５ｂに作用する屈曲に起因する負荷は、ベルト１６ｂに作用する負荷よりも大きくなる。即ち、第一動力伝達系統Ｖ１の小径プーリ１５ａは、第二動力伝達系統Ｖ２の小径プーリ１６ａに比べて小径とされる。このため、第一動力伝達系統Ｖ１においては、小径プーリ１５ａに巻き付けられたベルト１５ｂの屈曲径が小さくなり、その結果、ベルト１５ｂに付与される負荷がベルト１６ｂに対して相対的に大きくなる。

【0047】

即ち、表１に示すように、プーリ径に仕様差を設けた場合には、第一動力伝達系統Ｖ１のベルト１５ｂの強度に関する信頼性及び寿命が、第二動力伝達系統Ｖ２のベルト１６ｂの強度に関する信頼性及び寿命に比べて脆弱になる。但し、第一動力伝達系統Ｖ１のベルト１５ｂについては、車両搭載時に要求される信頼性及び寿命を満たすことは言うまでもない。又、第一動力伝達系統Ｖ１と第二動力伝達系統Ｖ２とでベルト１５ｂ及びベルト１６ｂの信頼性及び寿命に差をつけるために、小径プーリ１５ａ，１６ａよりも効果は弱くなるものの、第一動力伝達系統Ｖ１の大径プーリ１５ｄを、第二動力伝達系統Ｖ２の大径プーリ１６ｄに比べて小径に設定しても良い。

【0048】

ベルト幅の仕様差については、表１に示すように、第一動力伝達系統Ｖ１のベルト１５ｂは、第二動力伝達系統Ｖ２のベルト１６ｂに比べて狭く設定される。換言すれば、第二動力伝達系統Ｖ２のベルト１６ｂは、第一動力伝達系統Ｖ１のベルト１５ｂに比べて広く設定される。

【0049】

このように、ベルト幅に仕様差を設けた場合、第一動力伝達系統Ｖ１の小径プーリ１５ａ及び大径プーリ１５ｄと第二動力伝達系統Ｖ２の小径プーリ１６ａ及び大径プーリ１６ｄが同一の仕様であっても、ベルト１５ｂに作用する負荷は、ベルト１６ｂに作用する負荷よりも大きくなる。即ち、第一動力伝達系統Ｖ１のベルト１５ｂは、第二動力伝達系統Ｖ２のベルト１６ｂに比べて幅が狭い。このため、第一動力伝達系統Ｖ１においては、ベルト１５ｂが第一電動モータ１５に連結された小径プーリ１５ａから第一ボールねじナット１７に連結された大径プーリ１５ｄに伝達する力が相対的に大きくなり、その結果、ベルト１５ｂに付与される負荷がベルト１６ｂに対して相対的に大きくなる。

【0050】

即ち、表１に示すように、ベルト幅に仕様差を設けた場合には、第一動力伝達系統Ｖ１のベルト１５ｂの強度に関する信頼性及び寿命が、第二動力伝達系統Ｖ２のベルト１６ｂの強度に関する信頼性及び寿命に比べて脆弱になる。但し、第一動力伝達系統Ｖ１のベルト１５ｂについては、車両搭載時に要求される信頼性及び寿命を満たすことは言うまでもない。

【0051】

ここで、本例においては、ベルト１５ｂ及びベルト１６ｂのベルト幅を仕様差として設定する。但し、ベルト１５ｂ及びベルト１６ｂの仕様差については、ベルト幅に限られず、例えば、ベルトの厚みやベルトの材質を仕様差として設定することもできる。

【0052】

ボール径の仕様差については、表１に示すように、第一動力伝達系統Ｖ１のボール１１ａ１の径は、第二動力伝達系統Ｖ２のボール１１ｂ１の径に比べて小径に設定される。換言すれば、第二動力伝達系統Ｖ２のボール１１ｂ１は、第一動力伝達系統Ｖ１のボール１１ａ１に比べて大径に設定される。

【0053】

このように、ボール径に仕様差を設けた場合、第一ボールねじナット１７が転舵軸１１に伝達する第一トルクＴ１と第二ボールねじナット１８が転舵軸１１に伝達する第二トルクＴ２との絶対値が同一であっても、転動路１１ａ３を転動するボール１１ａ１に作用する負荷は、転動路１１ｂ３を転動するボール１１ｂ１に作用する負荷よりも大きくなる。即ち、第一動力伝達系統Ｖ１のボール１１ａ１は、第二動力伝達系統Ｖ２のボール１１ｂ１に比べて径が小径とされる。このため、第一動力伝達系統Ｖ１においては、ボール１１ｂ１がボールねじ溝１１ａ２と接触する際の面圧が相対的に大きくなり、その結果、ボール１１ａ１に付与される負荷がボール１１ｂ１に対して相対的に大きくなる。

【0054】

即ち、表１に示すように、ボール径に仕様差を設けた場合には、第一動力伝達系統Ｖ１のボール１１ａ１の信頼性及び寿命が、第二動力伝達系統Ｖ２のボール１１ｂ１の信頼性及び寿命に比べて脆弱になる。但し、第一動力伝達系統Ｖ１のボール１１ａ１については、車両搭載時に要求される信頼性及び寿命を満たすことは言うまでもない。

【0055】

モータ負荷の仕様差については、表１に示すように、第一動力伝達系統Ｖ１の第一電動モータ１５の負荷は、第二動力伝達系統Ｖ２の第二電動モータ１６に負荷に比べて大きくなるように設定される。換言すれば、第二動力伝達系統Ｖ２の第二電動モータ１６の負荷は、第一動力伝達系統Ｖ１の第一電動モータ１５に負荷に比べて小さくなるように設定される。

【0056】

具体的に、第一ボールねじナット１７が第一ボールねじ溝１１ａ２に回転速度を減速し直線運動に変換して伝達する減速比を第一減速比Ｇ１とし、第二ボールねじナット１８が第二ボールねじ溝１１ｂ２に回転速度を減速し直線運動に変換して伝達する減速比を第二減速比Ｇ２とする。ここで、上述したように、第一動力伝達系統Ｖ１の大径プーリ１５ｄの径は、第二動力伝達系統Ｖ２の大径プーリ１６ｄの径よりも小径に設定される場合を想定する。

【0057】

この場合、第一動力伝達系統Ｖ１における小径プーリ１５ａ、ベルト１５ｂ、大径プーリ１５ｄ及び第一ボールねじナット１７の各間の減速比は、第二動力伝達系統Ｖ２における小径プーリ１６ａ、ベルト１６ｂ、大径プーリ１６ｄ及び第二ボールねじナット１８の各間の減速比よりも小さくなる。即ち、第一動力伝達系統Ｖ１の第一減速比Ｇ１は、第二動力伝達系統Ｖ２の第二減速比Ｇ２よりも小さくなる。

【0058】

そして、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６が発生した第一駆動力及び第二駆動力は、第一ボールねじナット１７及び第二ボールねじナット１８を介して第一ボールねじ溝１１ａ２及び第二ボールねじ溝１１ｂ２に伝達される。これにより、第一ボールねじ部１１ａは第一トルクＴ１を転舵軸１１に及ぼし、第二ボールねじ部１１ｂは第二トルクＴ２を転舵軸１１に及ぼす。

【0059】

ところで、第一減速比Ｇ１が第二減速比Ｇ２よりも小さい場合において、転舵軸１１に作用する第一トルクＴ１及び第二トルクＴ２の絶対値を等しくためには、第一電動モータ１５が発生する第一駆動力は第二電動モータ１６が発生する第二駆動力よりも大きくする必要がある。このため、第一電動モータ１５の負荷は、第二電動モータ１６の負荷よりも大きくなる。

【0060】

そして、第一電動モータ１５の負荷が第二電動モータ１６の負荷よりも大きい状態、即ち、第一駆動力を第二駆動力よりも大きくすることにより、転舵軸１１に作用する第一トルクＴ１及び第二トルクＴ２は絶対値が等しく且つ作用方向が逆向きになって互いに相殺する。従って、転舵軸１１を軸方向に移動させる際、或いは、転舵軸１１を軸方向にて任意の位置に停止させる際に、転舵軸１１に回転が生じないようにすることができる。

【0061】

尚、転舵軸１１を軸方向に移動させる場合（即ち、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転ささせる場合）、例えば、第一電動モータ１５が発生する第一駆動力の大きさを第二電動モータ１６が発生する第二駆動力の大きさよりも常に大きくすることも可能である。この場合、例えば、第一減速比Ｇ１及び第二減速比Ｇ２が同一である場合、第一電動モータ１５は、常に、第二電動モータ１６が発生する第二駆動力に抗して、第一駆動力を発生して転舵軸１１を移動させる必要がある。その結果、第一電動モータ１５の負荷は、第二電動モータ１６の負荷よりも大きくなる。即ち、転舵制御装置Ｓ１，Ｓ２の各々が第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６を作動させる際の制御内容を異ならせることにより、モータ負荷を異ならせる仕様差を実現することができる。このような仕様差を設けることにより、負荷の大きな第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６の一方が負荷の小さな第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６の他方よりも先に故障することになる。尚、負荷の大きな第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６の一方については、車両搭載時に要求される信頼性及び寿命を満たすことは言うまでもない。

【0062】

ここで、上述した例示においては、プーリ径、ベルト幅、ボール径及びモータ負荷の各々について仕様差を設けるようにした。しかし、仕様差としては、プーリ径、ベルト幅、ボール径及びモータ負荷のうちの少なくとも１つであれば良く、プーリ径、ベルト幅、ボール径及びモータ負荷を適宜組み合わせて設定することも可能である。

【0063】

又、他の仕様差としては、例示したプーリ径、ベルト幅、ボール径及びモータ負荷の他に、例えば、第一ボールねじ部１１ａにおける転動路１１ａ３（第一ボールねじ溝１１ａ２）のリードと、第二ボールねじ部１１ｂにおける転動路１１ｂ３（第二ボールねじ溝１１ｂ２）のリードとを異ならせる仕様差を挙げることができる。更に、他の仕様差としては、例えば、第一ボールねじ部１１ａに塗布する潤滑剤と第二ボールねじ部１１ｂに塗布する潤滑剤の硬度（温度依存性のある硬度）を異ならせたり、ボール１１ａ１、第一ボールねじ溝１１ａ２及び第一ボールねじナット１７とボール１１ｂ１、第二ボールねじ溝１１ｂ２及び第二ボールねじナット１８の硬度（焼入れ）を異ならせたりする仕様差を挙げることができる。又、ボールねじ部１１ａ及びボールねじ部１１ｂにおけるボールねじ転動面の寸法諸元の違いにより、仕様差を設定することも可能である。

【0064】

（４．失陥検知部について）
次に、転舵装置１０の失陥検知部について説明する。上述したように、本例の転舵装置１０は、仮に失陥や故障（以下、まとめて「失陥等」と称呼する。）が生じた場合において第一動力伝達系統Ｖ１及び第二動力伝達系統Ｖ２の両方が失陥した状態（同時に失陥した状態を含む）になることを抑制するために、例えば、相対的に脆弱な第一動力伝達系統Ｖ１が第二動力伝達系統Ｖ２に比べて早期に発生した故障の影響が生じ易いように仕様差を設けて構成される。

【0065】

ところで、上述したように仕様差を設けた場合、第一動力伝達系統Ｖ１の方が相対的に脆弱であるために早期に劣化が進み、失陥する可能性が高い。そして、劣化が進行するにつれて、第一動力伝達系統Ｖ１においては、駆動力伝達時における摩擦が大きくなる傾向、換言すれば、第一電動モータ１５が発生する第一駆動力が大きくなるように変化する傾向を有する。そこで、本例においては、失陥した状態（或いは、失陥が予測される状態）であるか否かについて、転舵軸１１を回転させる際に第一動力伝達系統Ｖ１及び第二動力伝達系統Ｖ２において発生する摩擦の大きさの変化に基づいて検知して判別する。

【0066】

より詳しく、本例においては、転舵制御装置Ｓ１及び転舵制御装置Ｓ２が協働することにより、失陥検知部の機能を発揮する。そして、本例においては、例えば、第二動力伝達系統Ｖ２に生じている摩擦を基準とした場合に、第一動力伝達系統Ｖ１に生じている摩擦が所定の大きさ以上に大きくなった場合に、第一動力伝達系統Ｖ１に失陥等が発生する予兆があることを判定する。

【0067】

このため、本例の転舵制御装置Ｓ１及び転舵制御装置Ｓ２の各々は、図１及び図５に示すように、第一電動モータ１５による第一駆動力及び第二電動モータ１６による第二駆動力の大きさを検出するために、第一電流センサＫ１及び第二電流センサＫ２を有している。第一電流センサＫ１は、図示省略の電流制御回路と第一電動モータ１５との間の給電経路に設けられている。第一電流センサＫ１は、電流制御回路から第一電動モータ１５に供給される電流の値である駆動電流Ｉ１を検出する。第二電流センサＫ２は、図示省略の電流制御回路と第二電動モータ１６との間の給電経路に設けられている。第二電流センサＫ２は、電流制御回路から第二電動モータ１６に供給される電流の値である駆動電流Ｉ２を検出する。

【0068】

転舵制御装置Ｓ１，Ｓ２のうち、例えば、転舵制御装置Ｓ１は、第一動力伝達系統Ｖ１及び第二動力伝達系統Ｖ２における摩擦の増加を検出する。転舵制御装置Ｓ１は、例えば、車両の操舵状態が、所謂、据え切りである場合に異常検出処理を実行する。ここで、据え切りとは、停車状態でステアリングホイールを操作すること、ひいては、停車状態で左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵させる操舵状態である。据え切りが行われる場合、転舵軸１１の軸力（負荷）がより大きくなるため、第一動力伝達系統Ｖ１及び第二動力伝達系統Ｖ２における摩擦（負荷）の増加が第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６の電流値により反映されやすい。

【0069】

このため、転舵制御装置Ｓ１は、車両に設けられる図示省略の車速センサから車速を取得すると共に、転舵軸１１の転舵量（軸方向位置）に対応する回転角θ１（又は回転角θ２）を取得する。そして、転舵制御装置Ｓ１は、例えば、取得した回転角θ１（又は回転角θ２）を時間微分することにより、転舵軸１１の移動速度を算出する。これにより、転舵制御装置Ｓ１は、車速がゼロであり、且つ、転舵軸１１の移動速度がゼロでないとき、据え切りが行われていると判定する。

【0070】

又、転舵制御装置Ｓ１は、第一電流センサＫ１から第一電動モータ１５の駆動電流Ｉ１を取得すると共に、第二電流センサＫ２から第二電動モータ１６の駆動電流Ｉ２を取得する。そして、転舵制御装置Ｓ１は、取得した駆動電流Ｉ１及び駆動電流Ｉ２に基づいて、第一動力伝達系統Ｖ１及び第二動力伝達系統Ｖ２の異常な摩擦増加を検出する。

【0071】

第一動力伝達系統Ｖ１におけるベルト１５ｂ、ボール１１ａ１、第一電動モータ１５等に劣化が生じた場合、第一ボールねじナット１７の円滑な動作が阻害されるため、その分だけ第一ボールねじナット１７を動作させるために必要な力が増加する。このため、第一電動モータ１５が発生すべき第一トルクＴ１は、第一動力伝達系統Ｖ１において生じた劣化の程度に応じて増大する。ここで、第一電動モータ１５に流れる駆動電流Ｉ１は、第一トルクＴ１の大きさに比例して大きな値となる。従って、第一電動モータ１５に流れる駆動電流Ｉ１に基づいて、第一動力伝達系統Ｖ１における摩擦の増加、換言すれば、劣化の進行を検出することができる。

【0072】

又、転舵制御装置Ｓ１は、第一動力伝達系統Ｖ１における劣化の進行を判定した場合、例えば、車両の車室内（具体的には、メータクラスターパネル内）に設けられる報知器（具体的には、インジケーターランプやスピーカ等）を作動させる報知指令信号を生成する。これにより、報知器は、例えば、報知指令信号に基づいてインジケーターランプを点灯させたり、スピーカを介して警告音を発生させたりする。従って、車両の乗員は、転舵装置１０において劣化が進行していることを把握することができ、実際に失陥等が発生する前に転舵装置１０の修理を行うことが可能となる。

【0073】

ところで、仮に、第一動力伝達系統Ｖ１の劣化が進行し、例えば、ベルト１５ｂが破断してしまった場合であっても、転舵装置１０は継続して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵することができる。即ち、転舵装置１０は、転舵軸１１に対して第一動力伝達系統Ｖ１及び第二動力伝達系統Ｖ２の２つの動力伝達系統（冗長系統）を備えている。このため、仮に、第一動力伝達系統Ｖ１が失陥して動力伝達が不能となっても、第二動力伝達系統Ｖ２が転舵軸１１に動力を伝達することにより、継続して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵させることができる。

【0074】

具体的に、転舵制御装置Ｓ１は、例えば、ベルト１５ｂの破断に伴って第一電動モータ１５に流れる駆動電流Ｉ１が小さい、即ち、第一電動モータ１５の負荷が小さい場合には、第一動力伝達系統Ｖ１が失陥していると判定する。そして、転舵制御装置Ｓ１は、第一電動モータ１５の駆動を停止させる。又、転舵制御装置Ｓ１は、例えば、ボール１１ａ１の一部に異常が発生した場合にも、第一電動モータ１５の駆動を停止させる。

【0075】

これにより、転舵制御装置Ｓ２が第二電動モータ１６を駆動させた場合には、第二動力伝達系統Ｖ２が駆動側になると共に第一動力伝達系統Ｖ１が従動側となる。その結果、第二電動モータ１６の駆動力によって第二ボールねじ部１１ｂにおいて第二トルクＴ２が発生し、第二トルクＴ２が第二ボールねじナット１８によって軸力に変換されることにより、転舵軸１１が軸方向に移動する。従って、転舵軸１１に発生する軸力が、例えば、半分程度（５０％程度）になるものの、転舵装置１０は左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を転舵することができる。

【0076】

（５．転舵装置１０を用いた操舵装置）
上述した転舵装置１０は、図５に示すように、ステアバイワイヤ式の操舵装置１に適用することができる。操作装置１は、運転者によって回動操作されるステアリングホイール２を備えている。ステアリングホイール２は、操舵入力軸３の上端に固定されている。操舵入力軸３には、操舵角センサ４、操舵トルクセンサ５及び反力アクチュエータ６が接続されている。

【0077】

操舵角センサ４は、ステアリングホイール２の操作量即ち操舵入力軸３の回転角を操舵角として検出して操舵制御部７に出力する。操舵トルクセンサ５は、ステアリングホイール２の操作量即ち操舵入力軸３に入力されたトルクを操舵トルクとして検出して操舵制御部７に出力する。反力アクチュエータ６は、電動モータ及び減速機構を備えており、運転者によるステアリングホイール２の回動操作に対して所定の反力を付与する。

【0078】

操舵制御部７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を主要構成部品とするマイクロコンピュータとモータ制御回路とを備えており、操舵角センサ４及び操舵トルクセンサ５によって検出された操舵角及び操舵トルクを入力して反力アクチュエータ６の作動を制御する。即ち、操舵制御部７は、操舵角及び操舵トルクに応じた反力を生成するように、反力アクチュエータ６の作動を制御する。尚、操舵制御部７による反力アクチュエータ６の制御については、本発明に直接関係しないため、その説明を省略する。

【0079】

又、操舵制御部７は、入力した操舵角及び操舵トルクの少なくとも一方に基づいて、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の目標転舵量を算出する。そして、操舵制御部７は、算出した目標転舵量を表す電気信号δを、転舵装置１０の転舵制御装置Ｓ１，Ｓ２に出力する。これにより、転舵制御装置Ｓ１，Ｓ２は、操舵制御部７から入力した電気信号δに基づき、上述したように、第一駆動源としての第一電動モータ１５及び第二駆動源としての第二電動モータ１６を駆動させる。従って、転舵装置１０をステアバイワイヤ式の操舵装置１に適用することが可能である。

【0080】

又、転舵装置１０は、自動運転機能付きの車両、例えば、運転者によって操作されるステアリングホイールを備えない、或いは、通常時はステアリングホイールが格納される車両に適用することも可能である。自動運転機能付きの車両においては、例えば、乗員によって目的地が設定され、車両に搭載された地図データ又は外部センタの地図データベースに蓄積された地図データを用いて目的地までの経路が探索される。

【0081】

そして、自動運転機能付きの車両においては、例えば、探索された経路を表す経路データと、車両の現在位置を表す現在位置データとに基づいて走行して目的地まで移動する。この場合、転舵装置１０においては、例えば、進行方向前方に存在するカーブを走行する際に、経路データと現在位置データとから算出可能な左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２の目標転舵量を表す電気信号δを、自動運転を統括する上位の操舵制御部７から入力する。これにより、転舵制御装置Ｓ１，Ｓ２は、操舵制御部７から入力した電気信号δに基づき、上述したように、第一駆動源としての第一電動モータ１５及び第二駆動源としての第二電動モータ１６を駆動させる。従って、転舵装置１０を自動運転機能付きの車両に適用することも可能である。

【0082】

以上の説明からも理解できるように、第一動力伝達系統Ｖ１と第二動力伝達系統Ｖ２との間に信頼性及び寿命に関連する仕様差を設けることにより、第一動力伝達系統Ｖ１及び第二動力伝達系統Ｖ２の両方が一時に失陥する可能性を低減することができる。即ち、仕様差を設けることにより、転舵装置１０に負荷がかかる場合や転舵装置１０を長期間に渡り作動させた場合には、第一動力伝達系統Ｖ１及び第二動力伝達系統Ｖ２の一方、例えば、第一動力伝達系統Ｖ１を相対的に脆弱にして優先的に失陥させることができる。換言すれば、仕様差を設けることにより、第一動力伝達系統Ｖ１及び第二動力伝達系統Ｖ２の他方である第二動力伝達系統Ｖ２を失陥させることなく作動させることができ、前輪ＦＷ１，ＦＷ２の転舵を継続することができる。

【0083】

（６．第一別例）
上記本例においては、第一動力源としての第一電動モータ１５と、第一螺合部材である第一ボールねじナット１７とが小径の小径プーリ１５ａ、ベルト１５ｂ及び大径の大径プーリ１５ｄを介して動力伝達可能に連結されるようにした。又、第二動力源としての第二電動モータ１６と、第二螺合部材である第二ボールねじナット１８とが小径の小径プーリ１６ａ、ベルト１６ｂ及び大径の大径プーリ１６ｄを介して動力伝達可能に連結されるようにした。即ち、上記本例においては、第一電動モータ１５の出力軸及び第二電動モータ１６の出力軸は、転舵軸１１と平行になるように構成した。

【0084】

これに代えて、図６に示すように、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６と同様に構成される第一電動モータ２５及び第二電動モータ２６を転舵軸１１と同軸に配置することも可能である。そして、第一駆動力及び第二駆動力を直接的に第一ボールねじナット１７及び第二ボールねじナット１８に伝達するように構成することが可能である。即ち、第一別例においては、第一電動モータ２５のロータ２５ａと第一ボールねじナット１７とが一体に連結され、第二電動モータ２６のロータ２６ａと第二ボールねじナット１８とが一体に連結されて構成される。

【0085】

このように、第一電動モータ２５及び第二電動モータ２６が転舵軸１１と同軸に配置された場合であっても、転舵装置１０は、上記実施形態と同様に作動する。従って、上記本例と同様に、例えば、ボール径について第一動力伝達系統Ｖ１と第二動力伝達系統Ｖ２との間に仕様差を設けることにより、例えば、ボール１１ａ１の一部に早期に劣化を生じさせる等の相対的に脆弱な第一ボールねじ部１１ａに優先的に失陥を生じさせることが可能である。そして、例えば、第一ボールねじ部１１ａに失陥が生じた場合には、第一電動モータ２５の駆動を停止させる一方で第二電動モータ２６を駆動させることにより、上記本例と同様の効果が得られる。又、第一別例においては、第一電動モータ２５及び第二電動モータ２６を転舵軸１１と同軸に配置することが可能であるため、特に、転舵軸１１の径方向における転舵装置１０の更なる小型化が可能となる。

【0086】

（７．第二別例）
上記本例及び上記第一別例においては、第一雄ねじ溝としての第一ボールねじ溝１１ａ２及び第二雄ねじ溝としての第二ボールねじ溝１１ｂ２を設けた。又、上記本例及び上記第一別例においては、第一ナットとして第一ボールねじナット１７及び第二ナットとして第二ボールねじナット１８を設けるようにした。そして、上記本例及び上記第一別例においては、球状転動体であるボール１１ａ１及びボール１１ｂ１がボールねじの転動路１１ａ３及び転動路１１ｂ３を転動するようにした。

【0087】

これに代えて、図７にて上記本例の場合を例示して示すように、第一雄ねじ溝として第一ローラねじ溝３１ａ２を有する第一ローラねじ部３１ａ及び第二雄ねじ溝として第二ローラねじ溝３１ｂ２を有する第二ローラねじ部３１ｂを設けることが可能である。この場合、第一ナット（第一螺合部材）として第一ローラねじナット３７及び第二ナット（第二螺合部材）として第二ローラねじナット３８を設けることが可能である。そして、第二別例においては、ローラ状転動体であるローラ３１ａ１及びローラ３１ｂ１がローラねじの転動路３１ａ３及び転動路３１ｂ３を転動する。

【0088】

このように、ローラ３１ａ１及びローラ３１ｂ１が転動する場合であっても、転舵装置１０は、上記実施形態と同様に作動する。従って、上記本例と同様に、第一動力伝達系統Ｖ１と第二動力伝達系統Ｖ２との間に仕様差を設けることにより、例えば、ローラ３１ａ１の一部に早期に劣化を生じさせる等の相対的に脆弱な第一ローラねじ部３１ａに優先的に失陥を生じさせることが可能である。そして、例えば、第一ローラねじ部３１ａに失陥が生じた場合でも、ローラ３１ａ１が第一ローラねじ溝３１ａ２を循環しながら転動することができるため、第一電動モータ１５の駆動を停止させる一方で第二電動モータ１６を駆動させることにより、上記本例と同様の効果が得られる。

【0089】

（８．第三別例）
上記本例及び上記第一別例においては、第一雄ねじ溝としての第一ボールねじ溝１１ａ２及び第二雄ねじ溝としての第二ボールねじ溝１１ｂ２を設けた。又、上記本例及び上記第一別例においては、第一ナット（第一螺合部材）として第一ボールねじナット１７及び第二ナット（第二螺合部材）として第二ボールねじナット１８を設けるようにした。そして、上記本例及び上記第一別例においては、球状転動体であるボール１１ａ１及びボール１１ｂ１がボールねじの転動路１１ａ３及び転動路１１ｂ３を転動するようにした。

【0090】

又、上記第二別例においては、第一雄ねじ溝として第一ローラねじ溝３１ａ２及び第二雄ねじ溝として第二ローラねじ溝３１ｂ２を設けた。又、上記第二別例においては、第一ナット（第一螺合部材）として第一ローラねじナット３７及び第二ナット（第二螺合部材）として第二ローラねじナット３８を設けるように構成した。そして、第二別例においては、ローラ状転動体であるローラ３１ａ１及びローラ３１ｂ１がローラねじの転動路３１ａ３及び転動路３１ｂ３を転動するように構成した。

【0091】

これに代えて、図８にて上記本例の場合を例示して示すように、第一雄ねじ溝として台形状ねじ溝４１ａ２を有する第一滑りねじ部４１ａ及び第二雄ねじ溝として台形状ねじ溝４１ｂ２を有する第二滑りねじ部４１ｂを設けることが可能である。この場合、第一ナット（第一螺合部材）として第一滑りねじナット４７及び第二ナット（第二螺合部材）として第二滑りねじナット４８を設けることが可能である。そして、第三別例においては、第一滑りねじナット４７及び第二滑りねじナット４８は、回転に伴って第一滑りねじ部４１ａの台形状ねじ溝４１ａ２及び第二滑りねじ部４１ｂの台形状ねじ溝４１ｂ２を滑りながら相対的に移動する。

【0092】

このように、第一滑りねじナット４７及び第二滑りねじナット４８が滑りながら移動する場合であっても、転舵装置１０は、上記実施形態と同様に作動する。そして、第三別例においても、第一動力伝達系統Ｖ１と第二動力伝達系統Ｖ２との間に仕様差を設けることができる。仕様差として、例えば、第一滑りねじ部４１ａの台形状ねじ溝４１ａ２のピッチを第二滑りねじ部４１ｂの台形状ねじ溝４１ｂ２のピッチよりも小さくすると共に第一電動モータ１５による第一トルクＴ１を第二電動モータ１６による第二トルクＴ２よりも大きくする仕様差（負荷差）を設ける。

【0093】

これにより、例えば、台形状ねじ溝４１ａ２に早期に劣化を生じさせる等の相対的に脆弱な第一滑りねじ部４１ａに優先的に失陥を生じさせることが可能である。そして、例えば、第一滑りねじ部４１ａに失陥が生じた場合でも、第二滑りねじ部４１ｂを介して第二電動モータ１６が第二トルクＴ２を転舵軸１１に伝達することができる。従って、第三別例においても、第一電動モータ１５の駆動を停止させる一方で第二電動モータ１６を駆動させることにより、上記本例と同様の効果が得られる。

【0094】

（９．その他の別例）
上述した本例及び上述した各別例においては、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６（第一電動モータ２５及び第二電動モータ２６）の出力軸が互いに対向するようにハウジング１４等に固定されるようにした。これに代えて、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６（第一電動モータ２５及び第二電動モータ２６）の出力軸が転舵軸１１等の左右方向にて同一方向となるように配置することも可能である。又、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６（第一電動モータ２５及び第二電動モータ２６）をハウジング１４等の周方向及び径方向の少なくとも一方をずらして配置することも可能である。このように、第一電動モータ１５及び第二電動モータ１６（第一電動モータ２５及び第二電動モータ２６）がハウジング１４等に固定されて第一駆動力及び第二駆動力を発生するように構成することが可能である。

【0095】

この場合においても、転舵軸１１等に設けられる第一ボールねじ部１１ａ及び第二ボールねじ部１１ｂ等の第一送りねじ部及び第二送りねじ部が左右ねじ（逆ねじ）である。従って、転舵軸１１等を軸方向に移動させる場合、第二電動モータ１６は第一電動モータ１５が発生する第一駆動力に対して第一駆動力とは逆向きとなる第二駆動力を発生させる。

【0096】

これにより、第一ボールねじ部１１ａにて発生する第一トルクＴ１と第二ボールねじ部１１ｂにて発生する第二トルクＴ２とは、絶対値が等しく且つ逆向きとなり、その結果、転舵軸１１等の相対回転を防止することができる。従って、この場合には、上記本例及び上記各別例と同様の効果が得られると共に、例えば、転舵装置１０を車両に組み付ける際の搭載上の自由度を確保することができる。

【0097】

尚、転舵装置は、運転者の操舵トルク及び操舵角を機械的なリンク機構を介して伝達し、モータにより運転者の操舵動作をアシストする電動パワーステアリングに適用しても良い。この場合、転舵装置の転舵軸にラック歯を形成すると共にラック歯に噛み合うピニオンを設け、ピニオンとコラム軸を中間シャフトで接続することにより、運転者の操舵動作を転舵装置に伝達する。

【符号の説明】

【0098】

１…操舵装置、２…ステアリングホイール、３…操舵入力軸、４…操舵角センサ、５…操舵トルクセンサ、６…反力アクチュエータ、７…操舵制御部、１０…転舵装置、１１…転舵軸、１１ａ…第一ボールねじ部、１１ａ１…ボール（球状転動体）、１１ａ２…第一ボールねじ溝（第一雄ねじ溝）、１１ａ３…転動路、１１ｂ…第二ボールねじ部、１１ｂ１…ボール（球状転動体）、１１ｂ２…第二ボールねじ溝（第二雄ねじ溝）、１１ｂ３…転動路、１２，１３…ボールジョイント、１４…ハウジング、１５…第一電動モータ（第一駆動源）、１５ａ…小径プーリ（第一動力伝達部）、１５ｂ…ベルト（第一動力伝達部（無端部材））、１５ｃ…回転角センサ、１５ｄ…大径プーリ（第一動力伝達部）、１６…第二電動モータ（第二駆動源）、１６ａ…小径プーリ（第二動力伝達部）、１６ｂ…ベルト（第二動力伝達部（無端部材））、１６ｃ…回転角センサ、１６ｄ…大径プーリ（第二動力伝達部）、１７…第一ボールねじナット（第一ナット）、１８…第二ボールねじナット（第二ナット）、１９…回転規制部、２１…突起、２２…環状部材、２２ａ…環状部材外周面、２３…溝、２５…第一電動モータ（第一動力源）、２５ａ…ロータ、２６…第二電動モータ（第二動力源）、２６ａ…ロータ、３１ａ…第一ローラねじ部、３１ａ１…ローラ（ローラ状転動体）、３１ａ２…第一ローラねじ溝（第一雄ねじ溝）、３１ａ３…転動路、３１ｂ…第二ローラねじ部、３１ｂ１…ローラ（ローラ状転動体）、３１ｂ２…第二ローラねじ溝（第二雄ねじ溝）、３１ｂ３…転動路、３７…第一ローラねじナット（第一ナット）、３８…第二ローラねじナット（第二ナット）、４１ａ…第一滑りねじ部、４１ａ２…台形状ねじ溝（第一雄ねじ溝）、４１ｂ…第二滑りねじ部、４１ｂ２…台形状ねじ溝（第二雄ねじ溝）、４７…第一滑りねじナット（第一ナット）、４８…第二滑りねじナット（第二ナット）、ＦＷ１，ＦＷ２…左右前輪（転舵輪）、Ｉ１…駆動電流、Ｉ２…駆動電流、Ｓ１，Ｓ２…転舵制御装置、Ｔ１…第一トルク、Ｔ２…第二トルク、δ…電気信号、θ１…回転角、θ２…回転角、Ｖ１…第一動力伝達系統、Ｖ２…第二動力伝達系統

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】