车辆用转向操作装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103318252 A (43)申请公布日 2013.09.25 CN 103318252 A *CN103318252A* (21)申请号 201310085589.5 (22)申请日 2013.03.18 2012-065677 2012.03.22 JP B62D 5/04(2006.01) (71)申请人 株式会社捷太格特 地址 日本大阪府 (72)发明人 田代崇 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 李洋 苏琳琳 (54) 发明名称 车辆用转向操作装置 (57) 摘要 本发明提供车辆用转向操作装置。通常时， 处于第一状态的。

2、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。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 8 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书。

3、8页 附图7页 (10)申请公布号 CN 103318252 A CN 103318252 A *CN103318252A* 1/1 页 2 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， 其特征在于， 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 ； 转向致动器， 其驱动上述转向轮 ； 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。

4、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。

5、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，。

6、 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 。

7、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。 权 利 要 求 书 CN 103318252 A 2 1/8 页 3 车辆用转向操作装置 技术领域 0001 本发明涉及车辆用转向操作装置。 背景。

8、技术 0002 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。 0003 日本特。

9、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 0004 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。 0005 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， 。

10、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 0006 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， 0007 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。 0008 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。

11、剖视图， 表示通常时的状态。 0009 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。 0010 图 4 是旋转角限制机构的分解立体图。 0011 图 5 是旋转角限制机构的板构件的剖视图。 0012 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 说 明 书 CN 103318252 A 3 2/8 页 4 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。 0013 图 7 是摩擦板的放大剖视图。 0014 图 8 是表示转向控制的流程的流程图。 0015 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。

12、式 0016 以下， 参照附图对本发明的实施方式进行说明。 0017 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。 0018 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。

13、位置。 0019 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。 0020 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 1。

14、0 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。 0021 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 h。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。

15、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。 0022 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。

16、上述动作界限对应 的上述规定角度内。 0023 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 max， 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 2， 例如 30 120内的规定值。例如 90） 范围内的状态。旋 说 明 书 CN 103318252 A 4 3/8 页 5 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 。

17、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。 0024 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 w （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） 。 0025 ECU19 基于由转向操作角传感器 12 检测出的转向操作角 h、 以及由车速传感。

18、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 w 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） 。 0026 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。 0027 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。

19、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。 0028 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。 0029 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 。

20、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。 0030 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。

21、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。 0031 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。 0032 在壳体主体 31 的一。

22、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。 说 明 书 CN 103318252 A 5 4/8 页 6 0033 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 3。

23、8 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。 0034 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。

24、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。 0035 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。 0036 另外， 在中心凹部 43 内收容有。

25、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。 0037 该作用力经由第三轴承 27 的外圈 4。

26、6、 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。 0038 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。 0039 反作用力马达 10。

27、 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。 0040 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 1。

28、4 的后述的可旋转 构件。 0041 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。 0042 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 说 明 书 CN 103318252 A 6 5/8 页 7 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 6。

29、8 固定在壳体主体 31 的内周、 且环绕解析器转子 67。 0043 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7175、 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。

30、转构件的第二部分 66， 配置在板构 件 71 75 的轴向 X1 的两侧。 0044 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。 0045 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。

31、 所限制的旋转角为第一旋转角幅度 max 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 2 的状态） 。 0046 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。。

32、 0047 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。 0048 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。

33、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。 0049 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。 0050 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。

34、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。 0051 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。 说 明 书 CN 103318252 A 7 6/8 页 8 0052 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。

35、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。 0053 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。 0054 如图 3 以及图 4 所示， 设于第二部分 66（可旋转构件）。

36、 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。 0055 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 1 的方式， 设定卡合槽 82 在旋转方向 C。

37、1 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 2（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。 0056 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 max 为， 0057 max=15 2。 0058 例如在 1 是 306且 2 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 （max=162。

38、0） 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 （2=90） 范围内。 0059 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 1=2。 0060 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。 0061 例如， 摩擦板 91 介于第二部分 66（可旋转构件。

39、） 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。 0062 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 。

40、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。 0063 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 说 明 书 CN 103318252 A 8 7/8 页 9 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。 0064 施力。

41、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。 0065 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。

42、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。 0066 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。

43、 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。 0067 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 。

44、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。 0068 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 max。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 1。

45、2 的异常） 。 0069 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 h， 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 2。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， 。

46、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） 。 0070 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 2 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 说 明 书 CN 103318252 A 9 8/8 页 10 够转向， 能够实现失效安全。 0071 另外， 由于转向操作方向检测传感器16对转。

47、向操作部件2配置于第二旋转角幅度 2 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 max 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 2 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。 0072 另外， 通常时， 通过对无法旋转构件 （端壁32） 、 板构件7175以及可旋转构件 （转 子铁芯。

48、 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 max 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 2 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。 0073 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 6。

49、6） 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。 0074 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。 0075 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。