JP2006143024A - 伝達比可変操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】波動歯車減速機のステータ側サーキュラスプラインの回転軸心とドリブン側サーキュラスプラインの回転軸心とが一致しない場合であっても、操舵フィーリングを低下することのない伝達比可変操舵装置を提供する。
【解決手段】波動歯車減速機は、ウェーブジェネレータ６１と、フレクススプライン６２と、ステータ側サーキュラスプライン６４と、ドリブン側サーキュラスプライン６５とを備える。さらに、入力軸３１とステータ側サーキュラスプライン６４との間に回転伝達可能に配置された弾性部材７３を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、伝達比可変操舵装置に関するものである。

伝達比可変操舵装置は、ステアリングホイールの操舵角に対する転舵輪側の転舵角の伝達比を変化することができる。この伝達比可変操舵装置は、伝達比可変モータと減速機とを備えている。そして、この減速機には、例えば、波動歯車減速機が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

この波動歯車減速機は、ウェーブジェネレータと、フレクススプラインと、ステータ側サーキュラスプラインと、ドリブン側サーキュラスプラインとから構成される。ウェーブジェネレータは、モータ軸と一体回転可能に配置される。フレクススプラインは、ウェーブジェネレータの外周側に配置され外歯が外周面に形成されている。ステータ側サーキュラスプラインは、ステアリングホイール側に連結される入力軸と一体回転可能に配置され、フレクススプラインの外歯に噛合する内歯が内周面に形成されている。ドリブン側サーキュラスプラインは、転舵輪側に連結される出力軸と一体回転可能に配置され、フレクススプラインの外歯に噛合すると共にステータ側サーキュラスプラインの内歯の歯数と異なる歯数からなる内歯が内周面に形成されている。
特開２００４−２６０２２号公報

ところで、入力軸に圧入嵌合などにより連結されているステータ側サーキュラスプラインの回転軸心と出力軸に圧入嵌合などにより連結されているドリブン側サーキュラスプラインの回転軸心とは、製造上一致しない場合がある。このような場合には、ウェーブジェネレータ及びフレクススプラインをステータ側サーキュラスプライン及びドリブン側サーキュラスプラインの内側に挿入できない場合がある。若しくは、挿入できる場合であっても歯車の噛合いが円滑に行われないことにより、伝達比可変モータに加わる負荷が大きくなったり、ハンドルトルクが大きくなったりして、操舵フィーリングが低下する場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、ステータ側サーキュラスプラインの回転軸心とドリブン側サーキュラスプラインの回転軸心とが一致しない場合であっても、操舵フィーリングを低下することのない伝達比可変操舵装置を提供することを目的とする。

本発明の伝達比可変操舵装置は、ステアリングホイール側に連結されステアリングホイールの操舵角を伝達する入力軸と、前記入力軸に対してモータ軸を相対回転可能にする伝達比可変モータと、前記モータ軸に連結され前記モータ軸のモータ回転角を減速して転舵角を出力する減速機と、前記減速機から出力される前記転舵角を転舵輪側に伝達する出力軸と、を備え、前記操舵角に対する前記転舵角の伝達比を変化させる。

そして、前記減速機は、前記モータ軸と一体回転可能に配置されるウェーブジェネレータと、前記ウェーブジェネレータの外周側に配置され外歯が外周面に形成されたフレクススプラインと、前記入力軸と一体回転可能に配置され、前記フレクススプラインの前記外歯に噛合する内歯が内周面に形成されたステータ側サーキュラスプラインと、前記出力軸と一体回転可能に配置され、前記フレクススプラインの前記外歯に噛合する内歯が内周面に形成されたドリブン側サーキュラスプラインと、前記入力軸と前記ステータ側サーキュラスプラインとの間及び前記出力軸と前記ドリブン側サーキュラスプラインとの間の少なくとも一方に回転伝達可能に配置された弾性部材と、を有する波動歯車減速機であることを特徴とする。

つまり、弾性部材は、前記入力軸と前記ステータ側サーキュラスプラインとの間に回転伝達可能に配置される場合、前記出力軸と前記ドリブン側サーキュラスプラインとの間に回転可能に配置される場合、又は、前記入力軸と前記ステータ側サーキュラスプラインとの間及び前記出力軸と前記ドリブン側サーキュラスプラインとの間の両方に回転可能に配置される場合の何れかである。

本発明の伝達比可変操舵装置によれば、上述したように、波動歯車減速機が、前記入力軸と前記ステータ側サーキュラスプラインとの間及び前記出力軸と前記ドリブン側サーキュラスプラインとの間の少なくとも一方に回転伝達可能に配置された弾性部材を有する。従って、ステータ側サーキュラスプラインの回転軸心とドリブン側サーキュラスプラインの回転軸心とが製造上一致しない場合であっても、弾性部材が変形することにより、ステータ側サーキュラスプライン及びドリブン側サーキュラスプラインの内部にウェーブジェネレータ及びフレクススプラインを挿入することも確実に行うことができる。

さらに、両者の回転軸心が一致しない場合であっても、弾性部材が変形することにより、駆動する際における両者の回転軸心は一致させることができる。これにより、歯車の噛合いは円滑に行われるので、伝達比可変モータに加わる負荷が大きくなったり、ハンドルトルクが大きくなったりすることを防止できる。その結果、操舵フィーリングを低下することを防止できる。

特に、弾性部材が、前記入力軸と前記ステータ側サーキュラスプラインとの間及び前記出力軸と前記ドリブン側サーキュラスプラインとの間の両方に回転可能に配置される場合には、両者の回転軸心を確実に一致させることができる。さらに、ステータ側サーキュラスプラインの回転軸心とドリブン側サーキュラスプラインの回転軸心とがねじれている場合であっても、ステータ側サーキュラスプラインの方に配置されている弾性部材が変形して、ステータ側サーキュラスプラインをフレクススプラインに倣うように移動する。一方、ドリブン側サーキュラスプラインの方に配置されている弾性部材が変形して、ドリブン側サーキュラスプラインをフレクススプラインに倣うように移動する。つまり、両サーキュラスプラインとフレクススプラインとの噛合いを非常に良好にすることができる。その結果、操舵フィーリングを非常に良好にすることができる。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本発明の伝達比可変操舵装置の減速機は、上述したように、ウェーブジェネレータと、フレクススプラインと、ステータ側サーキュラスプラインと、ドリブン側サーキュラスプラインと、弾性部材とから構成される。

前記ウェーブジェネレータは、前記モータ軸に対して回転径方向に間隙を形成して配置されるようにするとよい。このようにモータ軸とウェーブジェネレータとの間に間隙（いわゆる「ガタ」）を形成することにより、ウェーブジェネレータはモータ軸に対して回転径方向及び回転軸傾斜方向に移動可能となる。

つまり、ステータ側サーキュラスプラインの回転軸心とドリブン側サーキュラスプラインの回転軸心とがねじれている場合には、ウェーブジェネレータ及びフレクススプラインがモータ軸に対して回転軸傾斜方向に移動し、フレクススプラインの回転軸心がステータ側サーキュラスプライン又はドリブン側サーキュラスプラインの何れかの回転軸心に一致するように作用する。つまり、両サーキュラスプラインとフレクススプラインとの噛合いを非常に良好にすることができる。その結果、操舵フィーリングを非常に良好にすることができる。

例えば、弾性部材が入力軸とステータ側サーキュラスプラインとの間のみに配置されている場合には、弾性部材が変形することによりステータ側サーキュラスプラインの回転軸心がドリブン側サーキュラスプラインの回転軸心に一致するように作用する。さらに、ウェーブジェネレータ及びフレクススプラインがモータ軸に対して回転傾斜方向に移動して、ウェーブジェネレータフレクススプラインの回転軸心がドリブン側サーキュラスプラインの回転軸心に一致するように作用する。このように、両サーキュラスプラインとフレクススプラインとの回転軸心が全て一致する。

また、本発明の伝達比可変操舵装置の減速機を構成する前記弾性部材は、ゴム又は樹脂の何れかからなるようにするとよい。これにより、確実に上記効果を奏するようにすることができる。特に、弾性部材はゴムからなるようにすると、より確実に上記効果を奏するようにすることができる。

また、本発明の伝達比可変操舵装置の減速機を構成する前記弾性部材は、回転周方向に係合可能な弾性部材側係合部を有し、前記弾性部材に隣接して配置され前記弾性部材と回転伝達する部材は、前記弾性部材側係合部に回転周方向に係合可能な相手部材側係合部を有するようにするとよい。弾性部材側係合部及び相手部材側係合部は、相互に係合する例えば凹凸形状からなる。これにより、入力軸とステータ側サーキュラスプラインとの間に弾性部材を介在させたとしても、入力軸とステータ側サーキュラスプラインとの間において確実に回転伝達可能となる。一方、出力軸とドリブン側サーキュラスプラインとの間に弾性部材を介在させたとしても、出力軸とドリブン側サーキュラスプラインとの間において確実に回転伝達可能となる。

なお、弾性部材が入力軸とステータ側サーキュラスプラインとの間に配置される場合には、弾性部材に隣接して配置され弾性部材と回転伝達する部材とは、例えば、弾性部材の入力軸側に配置される部材及び／又は弾性部材のステータ側サーキュラスプライン側に配置される部材である。もちろん、入力軸又はステータ側サーキュラスプラインが弾性部材に隣接する部材である場合には、入力軸又はステータ側サーキュラスプラインが弾性部材に隣接して配置され弾性部材と回転伝達する部材となる。

また、弾性部材が出力軸とドリブン側サーキュラスプラインとの間に配置される場合には、弾性部材に隣接して配置され弾性部材と回転伝達する部材とは、例えば、弾性部材の出力軸側に配置される部材及び／又は弾性部材のドリブン側サーキュラスプライン側に配置される部材である。もちろん、出力軸又はドリブン側サーキュラスプラインが弾性部材に隣接する部材である場合には、出力軸又はドリブン側サーキュラスプラインが弾性部材に隣接して配置され弾性部材と回転伝達する部材となる。

次に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。

（１）車両用動力操舵装置の全体構成
まず、車両用動力操舵装置の全体構成について図１を参照して説明する。図１は、車両用動力操舵装置の全体構成を示す図である。図１に示すように、車両用動力操舵装置は、主として、ステアリングホイール１と、ステアリングシャフト２と、伝達比可変操舵ユニット３と、油圧式パワーステアリング装置４とから構成される。そして、伝達比可変操舵ユニット３及び油圧式パワーステアリング装置４は、車体（図示せず）に固定されたハウジング５内に配置されている。ここで、本発明の伝達比可変操舵装置は、ステアリングシャフト２と、伝達比可変操舵ユニット３とから構成される装置である。

ステアリングシャフト２は、ステアリングホイール１に連結され、運転者によるステアリングホイール１の操舵角を伝達する。伝達比可変操舵ユニット３は、ステアリングシャフト２の下端側に略同軸上に連結されている。さらに、伝達比可変操舵ユニット３は、油圧式パワーステアリング装置４のピニオン軸（後述する）に連結されている。そして、この伝達比可変操舵ユニット３は、ステアリングシャフト２の操舵角に対するピニオン軸の転舵角である伝達比を可変するモータ（図２に示す）３２を含むユニットである。この伝達比可変操舵ユニット３の詳細は、後述する。

油圧式パワーステアリング装置４は、ラックピニオン式の油圧式パワーステアリング装置である。この油圧式パワーステアリング装置４は、アシスト力検出部４ａと、アシスト力発生部４ｂとから構成される。アシスト力検出部４ａは、伝達比可変操舵ユニット３のステアリングホイール１側に配置されている。また、アシスト力発生部４ｂは、伝達比可変操舵ユニット３の下端側に連結されているピニオン軸にラック軸（図示せず）が噛合している。このラック軸は、タイロッド７を介して車輪（転舵輪）６に連結されている。

（２）油圧式パワーステアリング装置４の詳細構成
次に、油圧式パワーステアリング装置４の詳細構成について図２を参照して説明する。図２は、伝達比可変ユニット３及び油圧式パワーステアリング装置４の軸方向断面図を示す。上述したように、油圧式パワーステアリング装置４を構成するアシスト力検出部４ａは、ステアリングホイール１側に連結されている。また、油圧式パワーステアリング装置４を構成するアシスト力発生部４ｂは、転舵輪６側に連結されている。

（２．１）アシスト力検出部４ａ
アシスト力検出部４ａは、図２に示すように、ハウジング５のうちの弁ハウジング５ａ内に収納されている。アシスト力検出部４ａは、ステアリングシャフト２と後述する伝達比可変操舵ユニット３を構成する入力軸３１とを連結すると共に、アシスト力発生部４ｂのパワーシリンダ（図示せず）への圧油の給排を制御する制御弁が収納されている。具体的には、アシスト力検出部４ａは、コントロールシャフト１１と、スリーブ弁部材１２と、トーションバー１３とを備えている。

コントロールシャフト１１は、略円筒状からなり、一端側（図２の右側）がステアリングシャフト２（図１に示す）に連結されている。このコントロールシャフト１１の下端側（図２の左側）には、ロータ弁部１１ａが形成されている。スリーブ弁部材１２は、略円筒状からなり、ロータ弁部１１ａの外周側にロータ弁部１１ａに対して相対回転可能に配置されている。また、スリーブ弁部材１２は、弁ハウジング５ａの内周側に弁ハウジング５ａに対して相対回転可能に配置されている。このスリーブ弁部材１２は、後述する伝達比可変操舵ユニット３の入力軸３１に連結されている。

トーションバー１３は、コントロールシャフト１１の内周側に配置されている。このトーションバー１３は、一端側（図２の右側）がコントロールシャフト１１に連結され、他端側が後述する伝達比可変操舵ユニット３の入力軸３１に連結されている。つまり、コントロールシャフト１１と伝達比可変操舵ユニット３の入力軸３１とは、可撓的に連結されている。なお、コントロールシャフト１１のロータ弁部１１ａとスリーブ弁部材１２とが制御弁を構成する。

そして、弁ハウジング５ａには、供給ポートと排出ポートとシリンダポートとが設けられている。なお、供給ポートは、ポンプ（図示せず）の吐出ポートに接続されている。排出ポートは、リザーバ（図示せず）に接続されている。シリンダポートは、パワーシリンダの両室に接続されている。

（２．２）アシスト力発生部４ｂ
アシスト力発生部４ｂは、図２に示すように、ハウジング５のうちのギヤハウジング５ｂ内に収納されている。このギヤハウジング５ｂは、弁ハウジング５ａの下端側に一体的に固定されている。なお、ここでは、アシスト力発生部４ｂのうちのギヤ部分についてのみ説明する。

アシスト力発生部４ｂのうちのギヤ部分は、所定のねじれ角のピニオンギヤ２１ａが形成されたピニオン軸２１が軸受によりギヤハウジング５ｂに対して回動可能に軸支されている。そして、ピニオン軸２１と交差する方向にラック軸２２が往復移動可能に設けられている。このラック軸２２は、ピニオンギヤ２１ａに噛合するラックギヤ２２ａが形成されている。また、ラック軸２２には、ステアリングトルクをアシストするパワーシリンダ（図示せず）に摺動可能に設けられたピストン（図示せず）が取付けられている。そして、ラック軸２２の両端には、タイロッド７（図１に示す）が連結されている。

また、ピニオンギヤ２１ａとラックギヤ２２ａとの噛合位置に対してラック軸２２の背面側は、ラックガイド２３に支持されている。このラックガイド２３は、ラック軸２２の径方向であって、ラックギヤ２２ａとピニオンギヤ２１ａとを噛合させる方向に往復移動可能に設けられている。ラックガイド２３は、スプリング２４のスプリング力によってラック軸２２に当接する方向に押圧され、ラックギヤ２２ａとピニオンギヤ２１ａとが所定の噛合力により噛合するようにされている。

（３）伝達比可変操舵ユニット３の詳細構成
次に、伝達比可変操舵ユニット３の詳細構成について図２を参照して説明する。伝達比可変操舵ユニット（伝達比可変操舵装置）３は、図１及び図２に示すように、アシスト力検出部４ａとアシスト力発生部４ｂとの間に配置されている。具体的には、伝達比可変操舵ユニット３は、ギヤハウジング５ｂのうち弁ハウジング５ａに連結される略円筒部分の内部に収納されている。

この伝達比可変操舵ユニット３は、入力軸３１と、モータ（伝達比可変モータ）３２と、角度センサ３４と、減速機３５と、ピニオン軸（出力軸）２１とから構成される。なお、伝達比可変操舵ユニット３を構成する部品の材質は、特に明示しない場合には金属である。

（３．１）入力軸３１
入力軸３１は、伝達比可変操舵ユニット３の中心であって、アシスト力検出部４ａのコントロールシャフト１１と同軸上に配置されている。そして、入力軸３１の一端側（図２の右側）は、アシスト力検出部４ａのスリーブ弁部材１２及びトーションバー１３に連結されている。すなわち、入力軸３１は、トーションバー１３を介してステアリングホイール１の操舵角が伝達されると共に、スリーブ弁部材１２と一体的に回転する。そして、入力軸３１の他端側（図２の左側）の外周側には、セレーションが形成されている。

（３．２）モータ３２
モータ３２は、ギヤハウジング５ｂの略円筒部分のうち軸方向のほぼ中央に配置されている。このモータ３２は、モータハウジング４１と、モータステータ４２と、モータ軸４３とから構成される。

ここで、モータハウジング４１は、第１モータハウジング４１ａと第２モータハウジング４１ｂとからなる。第１モータハウジング４１ａは、中央に軸孔が形成された略円筒カップ状からなり、外周面がギヤハウジング５ｂに固定されている。そして、第２モータハウジング４１ｂは、中央に軸孔が形成された略円筒カップ状からなる。この第２モータハウジング４１ｂは、第１モータハウジング４１ａのステアリングシャフト２側の開口部を塞ぐように、ギヤハウジング５ｂに固定されている。

モータステータ４２は、積層された円盤形状の珪素鋼板に巻線４２ａが巻回されてなり、第１モータハウジング４１ａの内周面に固定されている。

モータ軸４３は、モータ軸本体４３ａとこのモータ軸本体４３ａの外周面に固定されたマグネット４３ｂとからなる。モータ軸本体４３ａは、略円筒形状からなり、第１モータハウジング４１ａ及び第２モータハウジング４１ｂの中央の軸孔に配置された軸受により支承されている。すなわち、モータ軸４３は、ギヤハウジング５ｂ及びモータステータ４２に対して相対回転可能に配置されている。さらに、モータ軸本体４３ａは、入力軸３１の外周側に僅かな間隙を介して入力軸３１と同軸上に、かつ、入力軸３１に対して相対回転可能に配置されている。このモータ軸本体４３ａのピニオン軸２１側（図２の左側）の端部は、第１モータハウジング４１ａに支持された軸受のピニオン軸２１側に延在している。そして、このモータ軸本体４３ａのピニオン軸２１側の端部の外周側には、セレーションが形成されている。モータ軸４３のマグネット４３ｂは、モータ軸本体４３ａの外周面のうちモータステータ４２に対向する位置に配置されている。

（３．３）角度センサ３４
角度センサ３４は、モータ軸本体４３ａの外周側であって、モータステータ４２のステアリングシャフト２側に配置されている。この角度センサ３４は、モータ軸４３の回転角度を検出する。角度センサ３４は、いわゆるレゾルバであって、レゾルバロータ３４ａとレゾルバステータ３４ｂとから構成される。

（３．４）減速機３５
減速機３５については、図２〜図４を参照して説明する。図３は、図２のＡ−Ａ断面図を示す。図４は、入力側アダプタ部材６３を示す図である。具体的には、図４（ａ）は、入力側アダプタ部材６３の軸方向断面図を示す。図４（ｂ）は、右側面図を示す。

減速機３５は、波動歯車減速機である。この減速機３５は、入力軸３１の回転をピニオン軸２１側へ伝達すると共に、モータ軸４３の回転角（モータ回転角）を減速した回転をピニオン軸２１側へ伝達している。そして、減速機３５は、ウェーブジェネレータ６１と、フレクススプライン６２と、入力側アダプタ部材６３と、ステータ側サーキュラスプライン６４と、ドリブン側サーキュラスプライン６５と、出力側アダプタ部材６６から構成される。

ウェーブジェネレータ６１は、カム６１ａとボール軸受６１ｂとからなる。カム６１ａの内周面には、セレーションが形成されており、モータ軸本体４３ａのピニオン軸２１側の外周面に形成されているセレーションに嵌合されている。すなわち、カム６１ａはモータ軸本体４３ａと一体回転可能とされている。また、このカム６１ａのセレーションとモータ軸本体４３ａのセレーションとは、僅かにガタを有している。すなわち、両セレーション間は、回転径方向に間隙を形成している。このため、ウェーブジェネレータ６１は、モータ軸本体４３ａに対して回転径方向及び回転軸傾斜方向に僅かではあるが移動可能となる。そして、カム６１ａの外周面の径方向断面形状が楕円形状に形成されている。ボール軸受６１ｂは、カム６１ａの外周面に複数配置されている。

フレクススプライン６２は、弾性変形可能な環状からなる。このフレクススプライン６２の内周面は、ウェーブジェネレータ６１のボール軸受６１ｂに当接している。すなわち、フレクススプライン６２は、ウェーブジェネレータ６１のカム６１ａの外周面に倣って変形する。さらに、フレクススプライン６２の外周面には、外歯が形成されている。

入力側アダプタ部材６３は、図２〜図４に示すように、中央に軸孔が形成された略円盤状からなる。この入力側アダプタ部材６３は、入力軸３１の他端側に形成されたセレーションの外周側に圧入嵌合されている。この入力側アダプタ部材６３は、第１剛部材７１と、第２剛部材７２と、弾性部材７３とから構成される。

第１剛部材７１は、略円筒状からなる。この第１剛部材７１の内周面には、セレーション７１ａが形成されており、入力軸３１の他端側に形成されたセレーションに圧入嵌合されている。また、第１剛部材７１の外周面の径方向断面形状は、略十字型形状の凹凸形状からなる。換言すると、第１剛部材７１には、径方向外方に凸設する凸部７１ｂが４カ所形成されている。このように、第１剛部材７１の外周面（相手部材係合部）は、回転周方向に係合可能な形状からなる。

第２剛部材（相手部材）７２は、略円環状からなる。この第２剛部材７２の内周面の径方向断面形状は、略十字型形状の凹凸形状からなる。換言すると、第２剛部材７２には、径方向内方に凹設する凹部７２ａが４カ所形成されている。すなわち、第２剛部材７２の内周面（相手部材係合部）は、回転周方向に係合可能な形状からなる。なお、この凹部７２ａの周方向長さは、第１剛部材７１の凸部７１ｂの周方向長さよりも長い。さらに、第２剛部材７２の外周側には、径方向外方に凸設する凸部７２ｂが２カ所形成されている。

弾性部材７３は、ゴム製の略円環状からなる。この弾性部材７３の内周面の径方向断面形状は、第１剛部材７１の外周面に係合可能な略十字型形状の凹凸形状からなる。換言すると、弾性部材７３の内周面には、径方向内方に凹設し第１剛部材７１の凸部７１ｂに係合可能な凹部７３ａが４カ所形成されている。また、弾性部材７３の外周面の径方向断面形状は、第２剛部材７２の内周面に係合可能な略十字型形状の凹凸形状からなる。換言すると、弾性部材７３の外周面には、径方向外方に凸設し第２剛部材７２の凹部７２ａに係合可能な凸部７３ｂが４カ所形成されている。

つまり、弾性部材７３は、ゴム製からなるので変形可能である。従って、弾性部材７３の作用により、第２剛部材７２は、第１剛部材７１に対して回転径方向に移動可能となると共に、回転軸心の傾斜方向にも移動可能となる。なお、この弾性部材７３は、例えば、第１剛部材７１及び第２剛部材７２にモールド成形されてなる。

ステータ側サーキュラスプライン６４は、環状からなる。このステータ側サーキュラスプライン６４の内周面には、フレクススプライン６２の外周面に形成された外歯に噛合する内歯が形成されている。このステータ側サーキュラスプライン６４の内歯は、フレクススプライン６２の外歯と同歯数からなる。ただし、ステータ側サーキュラスプライン６４の内歯は、ウェーブジェネレータ６１の外周面形状に倣って変形した楕円形のフレクススプライン６２の外歯のうち長軸側付近のみが噛合している。従って、ステータ側サーキュラスプライン６４の内歯とフレクススプライン６２の外歯のうち短軸側付近との間には、隙間が形成されている。さらに、ステータ側サーキュラスプライン６４の一方側端面には、凹部６４ａ（図３に示す）が２カ所形成されている。このステータ側サーキュラスプライン６４の凹部６４ａは、入力側アダプタ部材６３の第２剛部材７３の凸部７３ｂに圧入嵌合されている。

ドリブン側サーキュラスプライン６５は、ステータ側サーキュラスプライン６４とほぼ同様の環状からなる。このドリブン側サーキュラスプライン６５は、ステータ側サーキュラスプライン６４のステアリングシャフト２側に隣接して配置されている。そして、ドリブン側サーキュラスプライン６５の内周面には、フレクススプライン６２の外周面に形成された外歯に噛合する内歯が形成されている。このドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯は、フレクススプライン６２の外歯の歯数より多い歯数からなる。すなわち、ドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯の歯数は、ステータ側サーキュラスプライン６４の内歯の歯数より多い歯数からなる。なお、ドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯は、ウェーブジェネレータ６１の外周面形状に倣って変形した楕円形のフレクススプライン６２の外歯のうち長軸側付近のみが噛合している。従って、ドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯とフレクススプライン６２の外歯のうち短軸側付近との間には、隙間が形成されている。

出力側アダプタ部材６６は、略円筒状からなり、ドリブン側サーキュラスプライン６５の外周面に圧入嵌合されている。すなわち、出力側アダプタ部材６６は、ドリブン側サーキュラスプライン６５と一体的に回転される。

（３．５）ピニオン軸２１
ピニオン軸２１は、ギヤハウジング５ｂ内に配置された軸受により支承されている。すなわち、ピニオン軸２１は、ギヤハウジング５ｂに回転可能に配置されている。このピニオン軸２１は、上述したように、一端側（図２の左側）にラックギヤ２２ａに噛合するピニオンギヤ２１ａが形成されている。さらに、ピニオン軸２１のステアリングシャフト２側は、減速機３５を構成する出力側アダプタ部材６６の内周面に圧入嵌合されている。すなわち、ピニオン軸２１は、出力側アダプタ部材６６及びドリブン側サーキュラスプライン６５と一体的に回転される。

（４）伝達比可変操舵ユニット３の動作
次に、上述のように構成される伝達比可変操舵ユニット３の動作について説明する。まず、運転者によりステアリングホイール１が操舵されると、ステアリングホイール１の操舵角が、ステアリングシャフト２及びトーションバー１３を介して入力軸３１に伝達される。そして、入力軸３１が回転することにより、入力軸３１の回転角に対して非常に僅かではあるがドリブン側サーキュラスプライン６５が相対回転する。

また、ステアリングホイール１の操舵角及び車速などに基づき、ＥＣＵ（図示せず）によりモータ３２が制御され、モータ軸４３が回転する。モータ軸４３が回転すると、モータ軸本体４３ａのピニオン軸２１側に一体回転可能に嵌合されている減速機３５のウェーブジェネレータ６１のカム６１ａが一体的に回転する。

カム６１ａは楕円状をなしているので、カム６１ａが回転すると、ボール軸受６１ｂを介してフレクススプライン６２が楕円状に弾性変形する。この際、カム６１ａの長軸の両端部分では、フレクススプライン６２の外歯とステータ側サーキュラスプライン６４及びドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯とが噛合している。一方、カム６１ａの短軸の両端部分では、フレクススプライン６２の外歯とステータ側サーキュラスプライン６４及びドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯との間に隙間が形成されている。そして、カム６１ａの回転に伴い、フレクススプライン６２の外歯とステータ側サーキュラスプライン６４及びドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯との噛合する位置が周方向に順次移動していく。

ここで、フレクススプライン６２の外歯とドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯の歯数とは異なる。そのため、カム６１ａが一回転すると、フレクススプライン６２の外歯の歯数とドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯の歯数と差の分だけ、ドリブン側サーキュラスプライン６５がフレクススプライン６２に対して回転する。そして、モータ軸４３の回転数が大きいほど、フレクススプライン６２に対してドリブン側サーキュラスプライン６５の相対回転数差は大きくなる。

つまり、ドリブン側サーキュラスプライン６５は、入力軸３１が回転することにより回転する回転角にモータ軸４３が回転することにより回転する回転角が加えられた回転角（転舵角）が出力側アダプタ部材６６を介してピニオン軸２１に伝達される。すなわち、モータ３２を制御することにより、ステアリングホイール１の操舵角とピニオン軸２１の転舵角との伝達比を変化させることができる。

（５）ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心とドリブン側サーキュラスプライン６５の回転軸心とが一致していない場合における減速機３５の動作
ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心は、実質的には、弁ハウジング５ａに対するアシスト力検出部４ａの回転軸心により規制される。一方、ドリブン側サーキュラスプライン６５の回転軸心は、実質的には、ギヤハウジング５ｂに対するピニオン軸２１の回転軸心により規制される。従って、ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心とドリブン側サーキュラスプライン６５の回転軸心とが一致しない場合がある。そこで、以下に、例として、ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心とドリブン側サーキュラスプライン６５の回転軸心とが平行にずれている場合と、両回転軸心が傾斜している場合とに分けて、減速機３５の動作について説明する。

（５．１）回転軸心が平行にずれている場合
両回転軸心が平行にずれている場合における減速機３５の動作について説明する。ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心とドリブン側サーキュラスプライン６５の回転軸心とが平行にずれている場合には、以下のように減速機３５が動作する。

まず、ドリブン側サーキュラスプライン６５は、ピニオン軸２１に出力側アダプタ部材６６を介して固定されている。従って、ドリブン側サーキュラスプライン６５の回転軸心は、ピニオン軸２１の回転軸心と完全に同一である。

ここで、ウェーブジェネレータ６１のカム６１ａは、モータ軸本体４３ａに嵌合されている。従って、ウェーブジェネレータ６１及びフレクススプライン６２の回転軸心は、モータ軸本体４３ａの回転軸心と同一である。ただし、モータ軸本体４３ａとの間にガタを有している。従って、ウェーブジェネレータ６１及びフレクススプライン６２は、ドリブン側サーキュラスプライン６５に倣うように、回転径方向に移動する。つまり、フレクススプライン６２の外歯がドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯に滑らかに噛み合うように、フレクススプライン６２が回転径方向に移動する。

また、ステータ側サーキュラスプライン６４は、入力軸３１に入力側アダプタ部材６３を介して固定されている。従って、ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心は、入力軸３１の回転軸心と同一である。ただし、弾性部材７３が回転径方向に変形することにより、入力側アダプタ部材６３の第２剛部材７２は第１剛部材７１に対して回転径方向に移動可能となる。

従って、ステータ側サーキュラスプライン６４は、フレクススプライン６２に倣うように、回転径方向に移動する。つまり、ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心がドリブン側サーキュラスプライン６５の回転軸心と一致するように、ステータ側サーキュラスプライン６４が回転径方向に移動する。

このように、ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心とドリブン側サーキュラスプライン６５の回転軸心とフレクススプライン６２の回転軸心とが、一致するようになる。つまり、ステータ側サーキュラスプラインの内歯と、フレクススプライン６２の外歯と、ドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯とが、滑らかに噛み合うようになる。

（５．２）回転軸心が傾斜している場合
ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心とドリブン側サーキュラスプライン６５の回転軸心とが傾斜している場合における減速機３５の動作について説明する。ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心とドリブン側サーキュラスプライン６５の回転軸心とが傾斜している場合には、以下のように減速機３５が動作する。

まず、ドリブン側サーキュラスプライン６５は、ピニオン軸２１に出力側アダプタ部材６６を介して固定されている。従って、ドリブン側サーキュラスプライン６５の回転軸心は、ピニオン軸２１の回転軸心と完全に同一である。

ここで、ウェーブジェネレータ６１のカム６１ａは、モータ軸本体４３ａに嵌合されている。従って、ウェーブジェネレータ６１及びフレクススプライン６２の回転軸心は、モータ軸本体４３ａの回転軸心と同一である。ただし、モータ軸本体４３ａとの間にガタを有している。従って、ウェーブジェネレータ６１及びフレクススプライン６２は、ドリブン側サーキュラスプライン６５に倣うように傾斜する。つまり、フレクススプライン６２の外歯がドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯に滑らかに噛み合うように、フレクススプライン６２が傾斜する。

また、ステータ側サーキュラスプライン６４は、入力軸３１に入力側アダプタ部材６３を介して固定されている。従って、ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心は、入力軸３１の回転軸心と同一である。ただし、弾性部材７３が回転径方向に変形することにより、入力側アダプタ部材６３の第２剛部材７２は第１剛部材７１に対して傾斜可能となる。

従って、ステータ側サーキュラスプライン６４は、フレクススプライン６２に倣うように傾斜する。つまり、ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心がステータ側サーキュラスプライン６５の回転軸心と一致するように、ステータ側サーキュラスプライン６４が傾斜する。

このように、ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心とドリブン側サーキュラスプライン６５の回転軸心とフレクススプライン６２の回転軸心とが、一致するようになる。つまり、ステータ側サーキュラスプライン６４の内歯と、フレクススプライン６２の外歯と、ドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯とが、滑らかに噛み合うようになる。

（６）その他
上記実施例においては、入力側アダプタ部材６３のみ、すなわちステータ側サーキュラスプライン６４と入力軸３１との間のみに弾性部材を有するようにしたが、これに限られるものではない。すなわち、ドリブン側サーキュラスプライン６５とピニオン軸２１との間に弾性部材を有するようにしてもよい。例えば、出力側アダプタ部材６６に弾性部材を有するようにする。

また、ステータ側サーキュラスプライン６４と入力軸３１との間、及び、ドリブン側サーキュラスプライン６５とピニオン軸２１との間の何れもに弾性部材を有するようにしてもよい。これにより、ステータ側サーキュラスプライン６４の内歯と、フレクススプライン６２の外歯と、ドリブン側サーキュラスプライン６５の内歯とが、より滑らかに噛み合うようにすることができる。

また、上記実施例において、弾性部材７３はゴム製としたが、弾性力を有する限り樹脂等の他の材料を用いてもよい。

また、上記実施例において、ステータ側サーキュラスプライン６４の回転軸心とドリブン側サーキュラスプライン６５の回転軸心とが平行にずれている場合と、両回転軸心が傾斜している場合とに分けて、弾性部材７３が回転径方向に変形するとして減速機３５の動作について説明したが、弾性部材７３の変形方向は、回転径方向に限られるものではなく、両回転軸心の位置関係によっては、弾性部材７３が捻られる方向にあることもあり得る。

車両用動力操舵装置の全体構成図を示す。 伝達比可変ユニット３及び油圧式パワーステアリング装置４の軸方向断面図を示す。 図２のＡ−Ａ断面図を示す。 入力側アダプタ部材６３を示す図である。

符号の説明

１：ステアリングホイール、 ２：ステアリングシャフト、 ３：伝達比可変操舵ユニット（伝達比可変操舵装置）、 ４：油圧式パワーステアリング装置、 ４ａ：アシスト力検出部、 ４ｂ：アシスト力発生部、 ５：ハウジング、 ５ａ：弁ハウジング、 ５ｂギヤハウジング、 １１：コントロールシャフト、 １１ａ：ロータ弁部、 １２：スリーブ弁部材、 １３：トーションバー、 ２１：ピニオン軸（出力軸）、 ２１ａ：ピニオンギヤ、 ２２：ラック軸、 ２２ａ：ラックギヤ、 ２３：ラックガイド、 ３１：入力軸、 ３２：モータ（伝達比可変モータ）、 ３４：角度センサ、 ３５：減速機、 ４１：モータハウジング、 ４２：モータステータ、 ４３：モータ軸、 ６１：ウェーブジェネレータ、 ６１ａ：カム、 ６１ｂ：ボール軸受、 ６２：フレクススプライン、 ６３：入力側アダプタ部材、 ６４：ステータ側サーキュラスプライン、 ６５：ドリブン側サーキュラスプライン、 ６６：出力側アダプタ部材、 ７１：第１剛部材、 ７２：第２剛部材、 ７３：弾性部材

Claims (4)

1. ステアリングホイール側に連結されステアリングホイールの操舵角を伝達する入力軸と、
   前記入力軸に対してモータ軸を相対回転可能にする伝達比可変モータと、
   前記モータ軸に連結され前記モータ軸のモータ回転角を減速して転舵角を出力する減速機と、
   前記減速機から出力される前記転舵角を転舵輪側に伝達する出力軸と、
   を備え、
   前記操舵角に対する前記転舵角の伝達比を変化させる伝達比可変操舵装置において、
   前記減速機は、
   前記モータ軸と一体回転可能に配置されるウェーブジェネレータと、
   前記ウェーブジェネレータの外周側に配置され外歯が外周面に形成されたフレクススプラインと、
   前記入力軸と一体回転可能に配置され、前記フレクススプラインの前記外歯に噛合する内歯が内周面に形成されたステータ側サーキュラスプラインと、
   前記出力軸と一体回転可能に配置され、前記フレクススプラインの前記外歯に噛合する内歯が内周面に形成されたドリブン側サーキュラスプラインと、
   前記入力軸と前記ステータ側サーキュラスプラインとの間及び前記出力軸と前記ドリブン側サーキュラスプラインとの間の少なくとも一方に回転伝達可能に配置された弾性部材と、
   を有する波動歯車減速機であることを特徴とする伝達比可変操舵装置。
2. 前記ウェーブジェネレータは、前記モータ軸に対して回転径方向に間隙を形成して配置されることを特徴とする請求項１記載の伝達比可変操舵装置。
3. 前記弾性部材は、ゴム又は樹脂の何れかからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の伝達比可変操舵装置。
4. 前記弾性部材は、回転周方向に係合可能な弾性部材側係合部を有し、
   前記弾性部材に隣接して配置され前記弾性部材と回転伝達する部材は、前記弾性部材側係合部に回転周方向に係合可能な相手部材側係合部を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の伝達比可変操舵装置。

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