CN101776130A - 齿轮装置以及章动齿轮装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供齿轮装置以及章动齿轮装置。第一齿轮装置具有：作为第一齿轮的输入部件，和作为第二齿轮的内轮。内轮的第一端部，相对于输入部件倾斜并且啮合。输入部件包括：形成于输入部件主体的多个保持槽，和保持于各保持槽且分别构成输入部件的齿的多个销。第一端部具有可与销卡合的多个齿槽。销受到来自保持槽和齿槽的力的合力，能够将销作用于保持槽侧。

Description

齿轮装置以及章动齿轮装置

本申请主张于2009年1月13日提出的日本专利申请2009-004859号的优先权，在此引用其公开的说明书、附图和摘要并参考其全部内容。

技术领域

本发明涉及齿轮装置以及章动齿轮装置。

背景技术

在齿轮装置中，有使两个锥齿轮啮合的装置(例如，参照日本特开平11-315908号)。在日本特开平11-315908号中，第一、第二齿轮啮合且第二齿轮相对于第一齿轮倾斜。在第一齿轮上形成有多个槽，并配置有从槽突出的滚柱。利用该滚柱形成半圆筒状的凸齿。另一方面，在第二齿轮上形成有多个槽，从而形成半圆槽状凹齿。而且，当第一齿轮旋转时，第一齿轮的一部分凸齿与第二齿轮的一部分凹齿啮合，从而第一齿轮使第二齿轮旋转。

构成凸齿的滚柱从第一齿轮的槽脱离或脱出(爬齿)，会带来转矩损失或者产生噪声，因此不是优选的。在日本特开11-315908号中，没有积极地将滚柱按压于第一齿轮的槽内的意向，因此对于防止滚柱从第一齿轮脱离或脱出是不充分的。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种能够防止构成齿的部件的脱离或脱出的齿轮装置以及章动齿轮装置。

本发明的一个实施方式，具备：可绕第一轴线旋转的第一齿轮；和第二齿轮，其可绕相对于第一轴线倾斜的第二轴线旋转，且可与第一齿轮传递动力地啮合。上述第一和第二齿轮的一方包括：以该一方齿轮的轴线为中心放射状配置的多个保持槽、和保持于各保持槽且分别构成上述第一和第二齿轮的上述一方的齿的多个销。上述第一和第二齿轮的另一方具有以该另一方齿轮的轴线为中心放射状配置且可与上述销卡合的多个齿槽。销受到来自保持槽和齿槽的力的合力，将销作用于保持槽侧。

通过以下具体实施方式的描述，参照附图并对其中元件标记符号，本发明的上述特征及优点会变得更加清楚。

附图说明

图1是表示具备本发明的第一实施方式涉及的传动比可变机构的车辆用操舵装置的简略构成的示意图。

图2是表示比图1的要部更具体的构成的剖视图。

图3是图2的传动比可变机构及其周边的放大图。

图4是图3的传动比可变机构的要部的放大图。

图5是第一凹凸卡合部的要部的立体图。

图6是用截面表示输入部件的一部分的立体图。

图7是图6的要部的放大剖视图。

图8是沿着图4的Ⅷ-Ⅷ线的要部的剖视图。

图9是与图8相同的截面的剖视图，用于说明作用于销的力矩。

图10是表示第一接触角与第二接触角的关系的图表。

图11是本发明的第二实施方式的要部的立体图。

具体实施方式

参照附图说明本发明的优选实施方式。

图1是表示具备本发明的第一实施方式涉及的传动比可变机构的车辆用操舵装置1的简略构成的示意图。参照图1，车辆用操舵装置1，是利用作为操舵轴的转向轴3，将施予方向盘等操舵部件2的转舵扭矩分别赋予左右转向轮4L、4R进行转向的装置。该车辆用操舵装置1，具有能够改变转舵轮的转舵角θ2与操舵部件2的操舵角θ1之比的传动比θ2/θ1的VGR(Variable Gear Ratio)功能。

车辆用操舵装置1，具有操舵部件2和与操舵部件2连接的转向轴3。转向轴3，包括相互同轴配置的作为第一～第三轴的第一～第三轴11～13。第一～第三轴11～13的各中心轴线，也是该第一～第三轴11～13的旋转轴线。

在第一轴11的一端，可一同旋转地连结有操舵部件2。第一轴11的另一端与第二轴12的一端，经由传动比可变机构5可差动旋转地连结。第二轴12与第三轴13，经由扭杆14在规定的范围内可弹性地相对旋转，并且可传递动力地连结。

第三轴13，经由万向联轴器7、中间轴8、万向联轴器9以及转向机构10等，与转舵轮4L、4R连接。

转向机构10，具有：与万向联轴器9连接的小齿轮轴15、和作为向车辆的左右方向延伸的转向轴的齿条轴16，该齿条轴16具有与小齿轮轴15顶端的小齿轮15a啮合的齿条16a。在齿条轴16的一对端部分别通过转向横拉杆17L、17R与转向节臂18L、18R连结。

根据上述构成，操舵部件2的旋转，经由转向轴3等而传递至转向机构10。在转向机构10中，小齿轮15a的旋转被转换为齿条轴16的轴方向的运动。齿条轴16的轴方向的运动，经由各转向横拉杆17L、17R而传递到对应的转向节臂18L、18R，从而使该转向节臂18L、18R分别转动。由此，能够分别对各转向节臂18L、18R所连结的对应的转舵轮4L、4R进行转向。

传动比可变机构5，用于改变转向轴3的第一和第二轴11、12间的旋转传动比(传动比θ2/θ1)，其为章动齿轮机构。该传动比可变机构5具有：设置于第一轴11的另一端的输入部件20、设置于第二轴12的一端的输出部件22、以及作为介于输入部件20和输出部件22之间的中间部件的轨道轮单元39。

输入部件20可传递转矩地与操舵部件2和第一轴11连结。输出部件22可传递转矩地与第二轴12连结。第一轴线Z1是输入部件20和输出部件22的中心轴线以及旋转轴线。

输出部件22经由第二轴12和转向机构10等与转舵轮4L、4R连接。

上述轨道轮单元39构成滚珠轴承，具有作为第一轨道轮的内轮391、作为第二轨道轮的外轮392、介于内轮391与外轮392间的滚珠等转动体393。

作为转动体393，除滚珠以外也可以用圆筒滚柱、针状滚柱、锥形滚柱。另外，转动体393可以单列配置，也可以多列配置。当为多列时，适于防止内轮391相对于外轮392倾倒。作为多列配置可以示例多列向心止推轴承。

内轮391可差动旋转地连结输入部件20和输出部件22。内轮391和外轮392，具有相对于第一轴线Z1倾斜的作为中心轴线的第二轴线Z2。第二轴线Z2，相对于第一轴线Z1形成规定的倾斜角度而倾斜。内轮391，经由转动体393可旋转地支承于外轮392，由此能够绕第二轴线Z2旋转。内轮391随着电动机即传动比可变机构用电动机23被驱动而能够绕第一轴线Z1旋转，其中该电动机是用于驱动外轮392的致动器。内轮391和外轮392能够绕第一轴线Z1进行哥氏运动(摇摆运动)。

传动比可变机构用电动机23，配置在轨道轮单元39的径向外侧，并以第一轴线Z1为中心轴线。传动比可变机构用电动机23，通过改变外轮392绕第一轴线Z1的旋转数，来改变传动比θ2/θ1。

传动比可变机构用电动机23例如由无刷电动机构成，包括：转子231，其用于保持轨道轮单元39的外轮392；定子232，其包围该转子231并且被固定于作为转向柱的壳体24。转子231绕第一轴线Z1旋转。

该车辆用操舵装置1，具有用于向转向轴3施予转向辅助力的转向辅助力施予机构19。转向辅助力施予机构19具有：作为与传动比可变机构5的输出部件22连接的输入轴的上述第二轴12；作为与转向机构10连接的输出轴的上述第三轴13；检测传递到第二轴12与第三轴13之间的转矩的后述的转矩传感器44；作为转向辅助用的驱动器的转向辅助用电动机25；介于转向辅助用电动机25和第三轴13之间的减速机构26。

转向辅助用电动机25，由无刷电动机等电动机构成。该转向辅助用电动机25的输出，经由减速机构26而传递到第三轴13。

减速机构26，例如由蜗轮机构构成，具有：作为驱动齿轮的蜗杆轴27，其与转向辅助用电动机25的输出轴25a连结；作为从动齿轮的蜗轮28，其与蜗杆轴27啮合并且与第三轴13可一同旋转地连结。另外，减速机构26，不限于蜗轮机构，也可以用使用了正齿轮或斜齿轮的平行轴齿轮机构等其他的齿轮机构。

上述传动比可变机构5和转向辅助力施予机构19，设于壳体24。壳体24，配置在车辆的乘客室(驾驶室)内。另外，也可以以包围中间轴8的方式来配置壳体24，还可以配置在车辆的发动机室内。

上述传动比可变机构用电动机23和转向辅助用电动机25的驱动，分别由包括CPU、RAM以及ROM的控制部29控制。控制部29，经由驱动电路40与传动比可变机构用电动机23连接，并且经由驱动电路41与转向辅助用电动机25连接。

在控制部29上分别连接有：转向角传感器42、用于检测传动比可变机构用电动机23的旋转角的作为旋转角检测单元的电动机分解器43、作为转矩检测单元的转矩传感器44、转向角传感器45、车速传感器46以及横摆传感器47。

从转向角传感器42向控制部29输入关于第一轴11的旋转角的信号，作为操舵部件2从直行位置起操作的操作量、即与操舵角θ1对应的值。

从电动机分解器43向控制部29输入关于传动比可变机构用电动机23的转子231的旋转角θr的信号。

从转矩传感器44向控制部29输入关于作用于第二和第三轴12、13间的转矩的信号，作为与作用于操舵部件2的转舵扭矩T对应的值。

从转向角传感器45向控制部29输入关于第三轴13的旋转角的信号，作为与转舵角θ2对应的值。

从车速传感器46向控制部29输入关于车速V的信号。

从横摆传感器47向控制部29输入关于车辆的横摆率γ的信号。

控制部29，基于上述各传感器42～47的信号等，来控制传动比可变机构用电动机23和转向辅助用电动机25的驱动。

根据上述构成，传动比可变机构5的输出，经由转向辅助力施予机构19而传递到转向装置10。更具体而言，输入操舵部件2的转舵扭矩，经由第一轴11输入传动比可变机构5的输入部件20，并从输出部件22传递到转向辅助力施予机构19的第二轴12。

传递到第二轴12的转舵扭矩，传到扭杆14和第三轴13，并与来自转向辅助用电动机25的输出一起，经由中间轴8等而传递到转向装置10。

图2是表示图1的要部的更具体的构成的剖视图。参照图2，壳体24例如是将铝合金等金属形成为筒状而成的，包括第一～第三壳体51～53。在该壳体24内，容纳有第一～第七轴承31～37。第一～第五轴承31～35以及第七轴承37，分别是径向止推滚珠轴承等的滚动轴承，第六轴承36是针状滚柱轴承等滚动轴承。

第一壳体51形成筒状，构成容纳作为差动机构的传动比可变机构5的差动机构壳体，并且构成容纳传动比可变机构用电动机23的电动机壳体。第一壳体51的一端，被端壁部件54覆盖。第一壳体51的一端与端壁部件54，用螺栓等止动件55相互固定。在第一壳体51另一端的内周面56，嵌合有第二壳体52的一端的环状凸部57。该第一和第二壳体51、52，用螺栓等止动件(未图示)相互固定。

第二壳体52形成筒状，构成容纳转矩传感器44的传感器壳体和容纳电动机分解器43的分解器壳体。在第二壳体52另一端的外周面59嵌合着第三壳体53的一端的内周面60。

第三壳体53形成筒状，构成容纳减速机构26的减速机构壳体。在第三壳体53的另一端设有端壁部61。端壁部61形成环状，覆盖第三壳体53的另一端。

图3是图2的传动比可变机构5及其周边的放大图。参照图3，传动比可变机构5的输入部件20、输出部件22以及轨道轮单元39的内轮391，分别形成环状。

输入部件20形成为第一齿轮，具有：输入部件主体201；配置在输入部件主体201的径向内侧、可与输入部件主体201一同旋转的筒状部件202；保持于输入部件主体201的多个销77；以输入部件主体201保持多个销77用的内保持器75和外保持器76。输入部件主体201和筒状部件202使用单一的材料一体地形成。

第一轴11的另一端，插通筒状部件202的插通孔202a。作为传动比可变机构5的输入轴的第一轴11的另一端和筒状部件202，例如通过锯齿状卡合可传递转矩地连结。

输出部件22形成为第一齿轮，具有：输出部件主体221；配置在输出部件主体221的径向内侧、可与输出部件主体221一同旋转的筒状部件222；保持于输出部件主体221的多个销87；以输出部件主体221保持多个销87的内保持器85和外保持器86。输出部件主体221和筒状部件222使用单一的材料一体地形成。

第二轴12的一端，插通输出部件22的筒状部件222的插通孔222a。作为传动比可变机构5输出轴的第二轴12的中间部和输出部件22，例如通过锯齿状卡合可传递转矩地连结。

轨道轮单元39的内轮391，整体使用单一的部件一体地形成，且配置在输入部件20和输出部件22之间。该内轮391，形成为与作为第一齿轮的输入部件20成对的第二齿轮，并且形成为与作为第一齿轮的输出部件22成对的第二齿轮。关于内轮391的轴方向，内轮391的第一端部391a，形成为第二齿轮的齿轮主体，第二端部391b形成为第二齿轮的齿轮主体。第一和第二端部391a、391b，相互的轴线一致，能够绕作为该一致的轴线的第二轴线Z2一同旋转。

由上述输入部件20、和可传递动力地与输入部件20啮合的内轮391，形成作为锥齿轮装置的第一齿轮装置78。另外，由上述输出部件22，和与输出部件22可传递动力地啮合的内轮391，形成作为锥齿轮装置的第二齿轮装置88。另外，由第一齿轮装置78和第二齿轮装置88形成章动齿轮装置84。

章动齿轮装置84的输入部件20和输出部件22，各自的第一轴线Z1一致，且隔着内轮391的第一端部391a和第二端部391b配置。

外轮392，被压入固定在传动比可变机构用电动机23的转子231内周上形成的倾斜孔63中，与转子231绕第一轴线Z1一同旋转。随着转子231绕第一轴线Z1旋转，轨道轮单元39进行哥氏运动。

另外，外轮392可差动旋转地连结输入部件20和输出部件22，并且内轮391可与传动比可变机构用电动机23的转子231一同旋转地连结。此时，轨道轮单元39为内轮支承型。

图4是图3的传动比可变机构5的要部的放大图。参照图4，在内轮391的第一端部391a中与输入部件20相对置的端面为第一端面71。在内轮391的第二端部391b中与输出部件22相对置的端面为第二端面72。

在输入部件20和内轮391的第一端部391a，分别设有第一凹凸卡合部64。由此，输入部件20与第一端部391a能够传递动力。

另外，在内轮391的第二端部391b以及输出部件22，分别设有第二凹凸卡合部67。由此，第二端部391b与输出部件22能够传递动力。

图5是第一凹凸卡合部64的要部的立体图。参照图4和图5，作为输  入部件主体201的一端面的动力传递面70和第一端部391a的第一端面71，在转向轴3的轴方向S(以下，简单地称为轴方向S)相互对置，第一凹凸卡合部64，使该动力传递面70与第一端面71可传递动力地卡合。

第一凹凸卡合部64具有：形成于动力传递面70的多个保持槽79、保持于各保持槽79的多个销77、形成于内轮391第一端部391a的第一端面71且与对应的销77卡合的多个齿槽80。

输入部件20，构成第一和第二齿轮的一方，具有保持槽79和销77。内轮391构成第一和第二齿轮的另一方，具有齿槽80。

另外，在本实施方式中，按照将保持槽79和销77设于输入部件20，将齿槽80设于内轮391的第一端部391a的构成进行了说明，然而不限于此，也可以将保持槽79和销77设于内轮391的第一端部391a，将齿槽80设于输入部件主体201。此时，输入部件20成为第一和第二齿轮的另一方，内轮391成为第一和第二齿轮的一方。

保持槽79、销77和齿槽80，在对应的动力传递面70以及第一端面71中，分别横亘周向的全体区域以等间隔配置。

各销77，用于形成输入部件20的齿81，例如是形成圆柱状的针状滚柱。这些销77以第一轴线Z1为中心放射状配置。各销77的一半，从对应的保持槽79突出而形成截面半圆形形状，该突出的一半作为输入部件20的齿81。各销77中输入部件20的径向R1的外端77a，统一被环状的外保持器76保持，输入部件20的径向R1的内端77b，统一被环状的内保持器75保持。

各销77，借助该外保持器76和内保持器75而被安装于输入部件主体201。外保持器76和内保持器75分别由具有弹性的部件、例如合成树脂形成。

图6是将输入部件20的一部分用截面表示的立体图。图7是图6的要部放大剖视图。参照图6和图7，外保持器76具有环状的主体91。在主体91的轴方向的一端91a，形成有向主体91的径向内侧突出的环状突起92，在主体91的轴方向的另一端91b，形成有向主体91的径方向内侧突出的环状的卡合突起93。

由环状突起92和输入部件主体201的保持槽79，夹持并保持各销77的外端77a。

卡合突起93与卡合部94卡合，该卡合部94由形成于输入部件主体201外周的环状凹部构成，由此外保持器76被安装于输入部件主体201。

内保持器75具有环状的主体95。在主体95的轴方向的一端95a，形成有向主体95的径向外侧突出的环状突起96，且在主体95的轴方向的另一端95b，形成有向主体95的径向外侧突出的环状的卡合突起97。

由环状突起96和输入部件主体201的保持槽79夹持并保持各销77的内端77b。

卡合突起97与卡合部98卡合，该卡合部98由形成于输入部件主体201内周的环状凹部构成，由此内保持器75被安装于输入部件主体201。

参照图5，保持槽79以第一轴线Z1为中心呈放射状且细长地形成，且关于输入部件20的径向在动力传递面70的全体区域内延伸，并在输入部件主体201的周向上以等间隔配置。保持槽79的数量与销77的数量相等，在各保持槽79中保持有销77。另外，内保持器75和外保持器76在图5中未图示。

齿槽80，以第二轴线Z2为中心形成为放射状的细长形，且关于内轮391的径向在第一端部391a的全体区域内延伸，并在第一端部391a的周向上以等间隔配置。齿槽80的数量与销77的数量为相同数或不同的数。可以根据销77的数量与齿槽80的数量之差，在输入部件主体201与内轮391之间进行变速。

再次参照图4，由于内轮391的第二轴线Z2相对于输入部件20的第一轴线Z1只以规定的角度σ倾斜，因此一部分齿81和一部分齿槽80相互啮合。

图8是沿着图4的Ⅷ-Ⅷ线的要部的剖视图。图8表示与齿槽80啮合的销77(销771)的长度方向正交的截面。在参照图8说明时，是以与销771正交的截面为基准进行说明。

参照图8，本实施方式的特征之一在于，销77受到的来自保持槽79的力F1，与销77受到的来自齿槽80的力F2的合力F1+F2，将销77作用于保持槽79的底79a和齿槽80的底80a中保持槽79的底79a侧。

具体而言，输入部件主体201的保持槽79的内表面79b的截面，为所谓的哥特式圆弧形状，底79a为尖锐的形状。内表面79b的截面形状，横亘保持槽79的长度方向全体区域具有相同形状，且具有隔着保持槽79的底79a且在输入部件20的周向G上排列的一对的第一部分79c、79d。

一方的第一部分79c，是具有相对小的规定曲率半径U1的圆弧面。另一方的第一部分79d，形成与一方的第一部分79c对称的形状，成为具有与一方的第一部分79c相同曲率半径U1的圆弧面。一方的第一部分79c的曲率中心79e与另一方的第一部分79d的曲率中心79f，在周向G偏移。

另外，内轮391第一端部391a的齿槽80内表面80b的截面，为所谓的哥特式圆弧形状，底80a为尖锐的形状。内表面80b的截面形状，横亘齿槽80的长度方向全体区域具有相同的形状，且具有隔着齿槽80的底80a且在内轮391的周向G上排列的一对的第二部分80c、80d。

一方的第二部分80c，是具有相对大的规定曲率半径U2的圆弧面。另一方的第二部分80d，形成与一方的第二部分80c对称的形状，成为具有与一方的第二部分80c相同曲率半径U2的圆弧面。一方的第二部分80c的曲率中心80e与另一方的第二部分80d的曲率中心80f，在内轮391的周向偏移。

销77的外周面77c，与保持槽79的一对的第一部分79c、79d，分别在对应的第一接触点99c、99d(接触线)接触。同样地，销77的外周面77c，与齿槽80的一对的第二部分80c、80d，分别在对应的第二接触点100c、100d(接触线)接触。即，销77与保持槽79及齿槽80为四点接触。

保持槽79的一方的第一部分79c，与齿槽80的第二部分80c，隔着销77的中心轴线J1相对置。

保持槽79的一方的第一部分79c与销77，在第一接触点99c形成第一接触角β。第一接触角β是指，由基准平面101和第一力F1的作用线所成的角，其中基准平面101，包含销77的中心轴线J1和第一轴线Z1；第一力F1，是从保持槽79一方的第一部分79c作用于销77的第一接触点99c的力。

另外，齿槽80的一方的第二部分80c与销77，在第二接触点100c形成第二接触角α。第二接触角α是指，由基准平面101和第二力F2的作用线所成的角，其中第二力F2，是从齿槽80的一方的第二部分80c作用于销77的第二接触点100c的力。

如上所述，由于保持槽79的一方的第一部分79c的曲率半径U1相对变小，齿槽80的一方的第二部分80c的曲率半径U2相对变大，因此第二接触角α相对较小，第一接触角β相对较大(α＜β)。

根据上述构成，在输入部件20向其周向G的一方G1旋转时，第一力F1中，在与基准平面101平行的方向Y中从保持槽79朝向齿槽80的方向Y1的分力F1y相对较小。另外，第二力F2中，在与基准平面101平行的方向Y中从齿槽80朝向保持槽79的方向Y2的分力F2y相对较大。因此，在第一和第二力F1、F2中，与基准平面101平行的上述分力F1y、F2y之和F1y+F2y，以将销77朝向与基准平面101平行的方向Y中从齿槽80向保持槽79的方向Y2，作用于保持槽79的底79a侧的方式发挥作用。

另外，保持槽79的另一方的第一部分79d形成为与一方的第一部分79c对称的形状，并且，齿槽80的另一方的第二部分80d形成为与一方的第二部分80c对称的形状。由此，在输入部件20向其周向G的另一方G2旋转时，也与向一方G1旋转时同样，对销77作用有在保持槽79中作用于保持槽79的底79a侧的力。

图9是与图8相同截面中的剖视图，是用于说明作用于销77的力矩的图。参照图9，本实施方式的另一特征在于，为了更可靠地使销77不从保持槽79脱出，而使绕第一接触点99c的第一和第二力矩M1、M2中的第一力矩M1大于第二力矩M2。

第一力矩M1，是销77受到的来自齿槽80的内表面80b的一方的第二部分80c的第二力F2，使销77绕第一接触点99c的一方H1旋转的力矩。第二力矩M2，是销77对齿槽80的内表面80b的一方的第一部分80c的摩擦力F3，使销77绕第一接触点99c的另一方H2旋转的力矩。

由于与第一力矩M1相比第二力矩M2较大，因此该力矩M1、M2之和M1+M2，作用于绕第一接触点99c的一方H1。因此，销77被作用于保持槽79的底79a侧，从而能够更可靠地使销77不从保持槽79脱出。

为了使第一力矩M1大于第二力矩M2，在将销77与齿槽80的一方的第二部分80c的摩擦系数设为μ时，则下式(1)成立。

(β-α)＞2×tan^-1(μ)·····(1)

下面，通过使上式(1)成立，来说明第一力矩M1大于第二力矩M2的理由。

首先，在图9中，在将连结第一和第二接触点99c、100c间的线段设为线段AB、将连结第一接触点99c和销77的中心轴线J1的线段设为线段AO、将连结第二接触点100c和销77的中心轴线J1的线段设为线段BO时，则三角形OAB为，线段AO＝线段BO＝销77的半径，为等腰三角形。因此，角度OAB＝角度OBA＝规定角度θ。另外，在将B点(第二接触点100c)中销77的外周面77c的切线设为切线B1，将通过B点与线段AB正交的直线设为直线B2时，则直线B1和直线B2所成的倾斜角为规定角度θ。另外，线段BO与从直线B2的B点向保持槽79延伸的部分所成的角度为(90-θ)°。

在此，输入部件20向周向G的一方G1旋转时，对第二接触点100c作用来自齿槽80的上述的第二力F2，此外还作用销77与齿槽80的摩擦接触产生的摩擦力F3。

摩擦力F3＝μ×F2。从图9中可知，摩擦力F3中直线B2方向的分力F3′，为F3’＝F3×cosθ＝F2×μ×cosθ。因此，当将线段AB的长度设为L时，则摩擦力F3使销77绕第一接触点99c的另一方H2旋转的第二力矩M2为：F3’×L＝F2×μ×cosθ×L·····(2)。

另外，从图9中可知，第二力F2中直线B2方向的分力为，

F2’＝F2×cos(90-θ)＝F2×sinθ。因此，第二力F2使销77绕第一接触点99c的一方H1旋转的第一力矩M1，为

F2’×L＝F2×sinθ×L·····(3)

如上所述，当第一力矩M1大于第二力矩M2时，即，上式(2)＜上式(3)时，对销77作用使该销77绕第一接触点99c的一方H2旋转的力矩M1+M2，因此销77被该力矩M1+M2作用于保持槽79的底79a侧。

上式(2)＜上式(3)，即：

F2×μ×cosθ×L＜F2×sinθ×L

当该不等式除F2和L时，则为μcosθ＜sinθ

进行整理后为：μ＜sinθ/cosθ

进一步成为μ＜tanθ·····(4)。

在此，当以等腰三角形OBA来考虑时，由于三角形OBA的内角和为180°，因此θ为：

180＝θ+θ+{α+90+(90-β)}

＝2×θ+180+α-β

因此，2×θ＝β-α，θ＝(β-α)/2。

当将该θ代入式(4)时，则为μ＜tan{(β-α)/2}，

由此成为tan^-1(μ)＜(β-α)/2，

进行整理后为：(β-α)＞2×tan^-1(μ)，即成为式(1)。

因此，销77被绕第一接触点99c的力矩作用于保持槽79的底79a侧，第一接触角β与第二接触角α的角度差(β-α)，越大于2×tan^-1(μ)越好。

例如，当摩擦系数μ为0.1时，

角度差(β-α)越大于

越好。如上所述，第一接触角β和第二接触角α，例如，以满足图10所示的图表的关系的方式来设定。

第一接触角β越大越好，然而由于受保持槽79的加工的限制，例如设定为大约81°±2°。另外，根据防止销77脱出的观点，第二接触角α，例如设定为大约66.5°±2°。上述的±2°是尺寸公差。

另外，保持槽79的另一方的第一部分79d，形成为与一方的第一部分79c对称的形状，并且，齿槽80的另一方的第二部分80d形成为与一方的第二部分80c对称的形状。由此，在输入部件20向其周向G的另一方G2旋转时，也与在一方G1旋转时同样，对销77产生将销77作用于保持槽79的底79a侧的力矩。

参照图4，作为输出部件主体221的一端面的动力传递面73与内轮391的第二端面72，在轴方向S上相互对置，第二凹凸卡合部67，使该动力传递面73与第二端面72可传递动力地配合。

第二凹凸卡合部67包括：形成于动力传递面73的多个保持槽109、保持于各保持槽109的多个销87、形成于内轮391第二端部391b的第二端面72且与对应的销87卡合的多个齿槽110。

输出部件22构成第一和第二齿轮的一方，包括保持槽109和销87。内轮391构成第一和第二齿轮的另一方，包括齿槽110。

另外，在本实施方式中，按照将保持槽109和销87设于输出部件22，将齿槽110设于内轮391的第二端部391b的构成进行了说明，然而不限于此，也可以将保持槽109和销87设于内轮391的第二端部391b，将齿槽110设于输出部件主体221。此时，输出部件22成为第一和第二齿轮的另一方，内轮391成为第一和第二齿轮的一方。

第二凹凸卡合部67的保持槽109和销87，具有与第一凹凸卡合部64的保持槽79及销77同样的构成，第二凹凸卡合部67的齿槽110，具有与第一凹凸卡合部64的齿槽80同样的构成。因此，省略第二凹凸卡合部67的详细说明。另外，设有用于保持第二凹凸卡合部67的销87的内保持器85和外保持器86。由于该保持器85、86，具有与对应的内保持器75和外保持器76同样的构成，因此省略详细的说明。

参照图3，传动比可变机构用电动机23的转子231包括：沿轴方向S延伸的筒状转子芯112，和固定于转子芯112外周面的永磁铁113。

在本实施方式中，支承轨道轮单元39的外轮392的转子芯112，经由第一轴承31可旋转地支承输入部件20的筒状部件202，并且经由第三轴承33可旋转地支承输出部件22的筒状部件222。另外，转子芯112被在轴方向S隔着上述第一和第三轴承31、33的第二和第四轴承32、34，双支承。

第二轴承32，保持于在第一壳体51的一端的内径部形成的环状凸部114。第四轴承34，保持于在第二壳体52的另一端的内径部形成的环状的延伸部115。

环状的延伸部115，形成从设在第二壳体52的另一端的隔壁部116延伸到轴方向S的一方S1侧的筒状，且插通转子芯112。

传动比可变机构用电动机23的定子232，通过热装于第一壳体51的内周面而被固定，并包围转子231的永磁铁113。

电动机分解器43，包括分解器转子117和分解器定子118。分解器转子117，固定于转子芯112的另一端的外周面。分解器定子118，固定于第二壳体52的内周面。

转矩传感器44配置在传动比可变机构用电动机23的转子芯112的径向内侧。

参照图2，第五轴承35相对于转矩传感器44配置在轴方向S的另一侧S2侧。第五轴承35，保持于第二壳体52的隔壁部116，并且可旋转地支承第三轴13的一端。

第二轴12和第三轴13，借助第六轴承36可相对旋转地相互支承。

第七轴承37介于第三轴13的中间部和第三壳体53的端壁部61之间。端壁部61，借助第七轴承37可旋转地支承第三轴13。

如上所述，根据本实施方式，在第一齿轮装置78中，销77受到来自保持槽79和齿槽80的力的合力F1+F2，从而将销77作用于保持槽79的底79a侧。由此，能够对销77作用使其不从保持槽79脱出。因此，能够防止构成齿81的销77的脱离或脱出。其结果，能够抑制第一齿轮装置78中的转矩损失和噪声的产生。

由于在第二齿轮装置88中，与第一齿轮装置78中的作用为同样的作用，因此能够更可靠地防止构成齿111的销87从输出部件主体221脱离或脱出。其结果，能够抑制第二齿轮装置88中的转矩损失和噪声的产生。

另外，在第一齿轮装置78中，销77相对于保持槽79的第一接触角β，大于销相对于齿槽80的第二接触角α。由此，能够相对地降低从保持槽79作用于销77的力F1中的、从保持槽79朝向齿槽80的方向Y1的分力F1y，并且相对地提高从齿槽80作用于销77的力F2中的、从齿槽80朝向保持槽79的方向Y2的分力F2y。由此，上述两个分力F1y、F2y之和F1y+F2y为，朝向从齿槽80向保持槽79的方向Y2，从而能够可靠地将销77作用于输入部件主体201的保持槽79侧。

由于在第二齿轮装置88中，也与第一齿轮装置78中的作用为同样的作用，因而能够可靠地将销87作用于输出部件主体221的保持槽109侧。

此外，在第一齿轮装置78中，第一力矩M1大于销77涉及的第二力矩M2。

第一力矩M1，是将销77朝向保持槽79的底79a侧作用的力矩，第二力矩M2是为了使销77不从保持槽79脱出而发挥作用的力矩。由于该第一力矩M1大于第二力矩M2，因此第一和第二力矩M1、M2之和M1+M2，为将销77朝向保持槽79的底79a侧作用的力矩，因此能够更可靠地防止销77从输入部件主体201的保持槽79脱出。

由于在第二齿轮装置88中，也与在第一齿轮装置78中的作用为同样的作用，因此能够更可靠地防止销87从输出部件主体221的保持槽109脱出。

另外，在第一齿轮装置78中，由于内保持器75和外保持器76从销77受到的力较小即可，因此该内保持器75和外保持器76所需的强度较小，通过内保持器75和外保持器76的小型化，就能够使第一齿轮装置78小型化。

由于在第二齿轮装置88中，与在第一齿轮装置78中的作用为同样的作用效果，因此通过内保持器85和外保持器86的小型化，就能够使第二齿轮装置88小型化。

本发明，不限定于上述实施方式的内容，可以在权利要求记载的范围内进行各种变更。

例如，如图11表示的第二实施方式那样，可以用圆锥台形状的销77A、和与该销77A的形状一致的形状的保持槽79A及齿槽80A。销77A，越向输入部件主体201的径向内侧，直径越小。

另外，可以仅在第一和第二齿轮装置78、88中的任何一方中，使第一接触角β大于第二接触角α。

此外，在上述各实施方式中，说明了将转向辅助用电动机25适用于配置在转向柱的柱式电动动力转向装置的例子，然而不限定于此。例如，也可以在将转向辅助用电动机25设于转向齿条壳体的齿条辅助式电动动力转向装置中适用本发明。另外，也可以在将转向辅助用电动机25配置于小齿轮轴15的小齿轮辅助式电动动力转向装置中适用本发明。

此外，在上述各实施方式中，以将传动比可变机构5配置于转向轴3为例进行了说明，然而也可以将传动比可变机构5配置于中间轴8或小齿轮轴15。

另外，可以将本发明的传动比可变机构适用于车辆用操舵装置以外的其他的装置。例如，可以在能够改变车辆车轮的束角的束角可变机构、或能够改变车辆车轮的外倾角的外倾角可变机构、能够改变车辆减震器的衰减力的衰减力可变装置等中，使用本发明的传动比可变机构。

此外，本发明能够适用于具有作为一对齿轮的第一和第二齿轮的其他的齿轮装置，并且能够适用于除车辆用操舵装置以外的其他的一般装置所具备的齿轮装置。

Claims (6)

1.一种齿轮装置，其特征在于，具备：

可绕第一轴线旋转的第一齿轮；

第二齿轮，其可绕相对于上述第一轴线倾斜的第二轴线旋转，与上述第一齿轮可传递动力地啮合，

上述第一和第二齿轮的一方包括：以该一方齿轮的轴线为中心放射状配置的多个保持槽、和保持于上述各保持槽且分别构成上述第一和第二齿轮的上述一方的齿的多个销，

上述第一和第二齿轮的另一方具有以该另一方齿轮的轴线为中心放射状配置且可与上述销卡合的多个齿槽，

上述销受到来自上述保持槽和齿槽的力的合力，将上述销作用于上述保持槽侧。

2.根据权利要求1所述的齿轮装置，其特征在于，

上述销相对于上述保持槽的内表面的第一接触角，大于上述销相对于上述齿槽的内表面的第二接触角。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮装置，其特征在于，

上述销从上述齿槽受到的力使上述销绕上述保持槽和销的接触点旋转的第一力矩，大于上述销对上述齿槽的内表面的摩擦力使上述销绕上述接触点旋转的第二力矩。

4.一种章动齿轮装置，具备：

一对第一齿轮，可绕第一轴线旋转且相对置地配置；

一对第二齿轮，形成于夹在上述各第一齿轮之间的中间部件的两面，可绕相对于上述第一轴线倾斜的第二轴线旋转，且分别与上述各第一齿轮可传递动力地啮合，

上述第一和第二齿轮的一方包括：以该一方齿轮的轴线为中心放射状配置的多个保持槽、和保持于上述各保持槽且分别构成上述第一和第二齿轮的上述一方的齿的多个销，

上述第一和第二齿轮的另一方具有以该另一方齿轮的轴线为中心放射状配置且可与上述销卡合的多个齿槽，

上述销受到来自上述保持槽和齿槽的力的合力，将上述销作用于保持槽侧。

5.根据权利要求4所述的章动齿轮装置，其特征在于，

上述销相对于上述保持槽的内表面的第一接触角，大于上述销相对于上述齿槽的内表面的第二接触角。

6.根据权利要求4或5所述的章动齿轮装置，其特征在于，

上述销从上述齿槽受到的力使上述销绕上述保持槽和销的接触点旋转的第一力矩，大于上述销对上述齿槽的内表面的摩擦力使上述销绕上述接触点旋转的第二力矩。

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