JP2014091375A - 伝達比可変装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロック時に耐滑り性が低下することを抑制できる伝達比可変装置を提供する。
【解決手段】ロック装置５１は、モータ軸３４と一体に設けられるとともに外周面に係合溝５６が形成されたロックホルダ５２、及び係合溝５６に係合する係合部６１が形成されてロックホルダ５２の回転を拘束可能なロックアーム５３を備えた。また、モータ軸３４とロックホルダ５２との間に介在され、摩擦抵抗に基づいてモータ軸３４とロックホルダ５２との相対回転を規制又は許容するトレランスリング６４を備えた。係合溝５６は、係合溝５６の周方向一端側の端壁部５７に隣接して形成される第１浅溝７３と、周方向他端側の端壁部５７に隣接して形成される第２浅溝７４と、ロックホルダ５２の径方向に沿った深さが第１及び第２浅溝７３，７４よりも深い深溝７２とからなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、差動機構を用いてステアリング操作に基づく入力軸の回転にモータ駆動に基づく回転を上乗せして出力軸に伝達する伝達比可変装置に関する。

従来、この種の伝達比可変装置として、ハウジングが自動車の車体に対して固定され、入力軸の回転によってハウジングが回転しないハウジング固定型のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。こうした伝達比可変装置には、モータへの電力供給の停止時に、モータ軸が空転することを防いで入力軸と出力軸との間のトルク伝達を可能とすべく、同モータ軸の回転を拘束するロック装置が設けられている。

図６に示すように、特許文献１のロック装置８１は、モータ軸８２と一体的に設けられるロックホルダ８３と、車体に対して固定されたハウジング（図示略）に設けられるロックアーム８４とを備えている。そして、支持軸８５を中心としてロックアーム８４を回動させ、ロックホルダ８３の外周面８３ａに形成された係合溝８７に同ロックアーム８４の係合部８８を係合させることによりモータ軸８２の回転を拘束（ロック）する。

具体的には、各係合溝８７は、ロックホルダ８３の外周面８３ａにおいて等間隔で４箇所に形成されており、隣り合う係合溝８７の間には、見かけ上、各係合溝８７における周方向両側の端壁部８９が径方向外側に突出して形成されている。また、係合溝８７は、係合溝８７の周方向一端側の端壁部８９に隣接して形成される浅溝９１と、周方向他端側の端壁部８９に隣接して形成されるとともに浅溝９１よりも深い深溝９２とにより構成されている。そして、ロックアーム８４は、モータの回転方向に応じて浅溝９１又は深溝９２のいずれかに挿入された状態で端壁部８９と係合することにより、モータ軸８２の回転を拘束する。なお、係合部８８が深溝９２に挿入された状態では、ロックホルダ８３の回転が周方向のいずれにも規制され、モータ軸８２の回転角が保持される。また、端壁部８９の側面８９ａは、係合部８８の側面８８ａと係合した状態でロックホルダ８３が回転することにより、同係合部８８を径方向内側に押圧するように形成されており、ロック状態でロックホルダ８３にトルクが入力されてもロックアーム８４が係合溝８７から離脱しないようになっている。

また、上記ハウジング固定型の伝達比可変装置に設けられるロック装置には、モータ軸８２とロックホルダ８３との間に介在されるトレランスリング９３が設けられている。トレランスリング９３は、例えばその外周面とロックホルダ８３との間の摩擦抵抗に基づいてモータ軸８２とロックホルダ８３との相対回転を規制するとともに、所定値以上のトルク入力がある場合には、前記外周面が滑り面となることにより上記相対回転を許容する。ここで、トレランスリング９３によりモータ軸８２とロックホルダ８３との相対回転が許容されるのは、差動機構の固着等の異常時にステアリング操作が妨げられることを防ぐフェールセーフ措置であるため、通常時にモータ軸８２とロックホルダ８３とが相対回転することは、装置の信頼性確保等の観点から好ましくない。

しかし、例えばステアリングを操舵エンドまで切り込んだ状態からさらに切り込んだ場合等、モータ軸８２が高速で回転している状態でロックしようとすると、ロックアーム８４の係合部８８が係合溝８７の端壁部８９に係合する瞬間（ロック時）に、大きな衝撃力がロックホルダ８３に作用する。その結果、異常時でなくとも、モータ軸８２とロックホルダ８３とが相対回転する、すなわちロックホルダ８３がモータ軸８２に対して滑る虞がある。そこで、こうした瞬間的な衝撃力に対する耐滑り性を向上すべく、従来から種々の提案がなされており、例えば特許文献２にはトレランスリングに弾性片を形成することで衝撃力を緩和するようにしたものが開示されている。

特開２００８−３８９９０号公報 特開２００９−７３３７２号公報

ところで、図７（ａ）に示すように、モータ軸とともにロックホルダ８３が周方向一端側から他端側に向かって高速で回転している状態でロックしようとすると、多くの場合、先ずロックアーム８４の係合部８８が浅溝９１の底面９１ａに接触する。そして、同図において二点鎖線で示すように、周方向一端側の端壁部８９が係合部８８に衝突してこれら係合部８８と端壁部８９とが係合することにより、係合部８８が浅溝９１に挿入された状態でロックされる。そのため、ロックホルダ８３には、その周方向に沿った衝撃力が主として作用する。なお、図７において、ロックホルダ８３に作用する衝撃力を白抜き矢印で模式的に示す。

一方、図７（ｂ）に示すように、モータ軸８２が周方向他端側から一端側に向かって高速で回転している状態でも、多くの場合、先ず係合部８８が浅溝９１の底面９１ａに接触する。しかし、この場合には、同図において二点鎖線で示すように、周方向他端側の端壁部８９が係合部８８に衝突することで、ロックアーム８４が端壁部８９により径方向内側に付勢され、同係合部８８が深溝９２の底面９２ａにも衝突する。そして、係合部８８と端壁部８９とが係合することにより、係合部８８が深溝９２に挿入された状態でロックされる。そのため、ロックホルダ８３には、その周方向及び径方向に沿った衝撃力が作用する。その結果、ロックホルダ８３（トレランスリング９３）とモータ軸８２との軸心がずれ、トレランスリング９３とロックホルダ８３との間の摩擦抵抗が減少することでロックホルダ８３がモータ軸８２に対して相対回転し易くなることがある。つまり、衝撃力に対する耐滑り性が低下する虞があり、この点においてなお改善の余地があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ロック時に耐滑り性が低下することを抑制できる伝達比可変装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ステアリング操作に基づく入力軸の回転にモータ駆動に基づく回転を上乗せして出力軸に伝達する差動機構と、前記差動機構及びモータを収容するとともに前記入力軸の回転によって回転しないハウジングと、前記ハウジングとモータ軸とを相対回転不能にロックするロック装置とを備え、前記ロック装置は、前記モータ軸と一体に設けられるとともに外周面に係合溝が形成されたロックホルダ、及び前記係合溝に係合する係合部が形成されて前記ロックホルダの回転を拘束可能なロックアームを有し、前記モータ軸と前記ロックホルダとの間には、摩擦抵抗に基づいて前記モータ軸と前記ロックホルダとの相対回転を規制又は許容するトレランスリングが介在される伝達比可変装置において、前記係合溝は、前記ロックホルダの周方向に延びる浅溝、及び前記周方向に延びるとともに該ロックホルダの径方向に沿った深さが前記浅溝よりも深い深溝を有するものであって、前記浅溝は、前記係合溝の周方向一端側の端壁部に隣接して形成される第１浅溝と、周方向他端側の端壁部に隣接して形成される第２浅溝とを有することを要旨とする。

上記構成によれば、係合溝の周方向両側の端壁部には、それぞれ第１及び第２浅溝が隣接して形成されているため、モータ軸が高速で回転している状態でロックしようとすると、モータの回転方向に関係なく、係合部が浅溝に挿入された状態で端壁部と係合することにより、モータ軸の回転が拘束される。そのため、端壁部に隣接して深溝が形成される場合と異なり、ロックホルダには、主として周方向に沿った衝撃力が作用し、径方向に沿った衝撃力がほとんど作用しない。従って、ロック時にロックホルダとモータ軸との軸心がずれることを防止でき、ロック時に耐滑り性が低下することを抑制できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の伝達比可変装置において、前記第１浅溝の前記ロックホルダの周方向に沿った周方向長さは、前記第２浅溝の周方向長さよりも長く形成されるとともに、前記第１浅溝の深さは前記第２浅溝の深さよりも浅く形成されたことを要旨とする。

ここで、例えば係合部が第１浅溝の底面に接触した状態から、周方向他端側の端壁部に係合する場合には、係合部は深溝を飛び越えることになる。従って、第１浅溝の深さと第２浅溝の深さが同じ場合には、係合部が深溝を飛び越える際にロックホルダの径方向内側に変位することで同深溝の側面に当たり、ロックアームが弾かれる虞がある。

この点、上記構成によれば、第２浅溝は、第１浅溝よりも深く形成されているため、ロックアームが第１浅溝の底面に接触した状態から深溝を飛び越える際に、係合部が径方向内側に変位しても、同深溝の側面に衝突することを抑制できる。そして、第１浅溝の周方向長さが第２浅溝の周方向長さよりも長く形成されるため、モータ軸が高速で回転している状態では、通常、ロックアームの係合部は第２浅溝の底面に接触せず、第１浅溝の底面に接触するようになる。従って、ロックアームが弾かれることを防ぎ、安定して係合部を端壁部に係合させることができる。

本発明によれば、ロック時に耐滑り性が低下することを抑制できる伝達比可変装置を提供することができる。

伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置の概略構成図。 伝達比可変装置の断面図。 図２におけるＡ−Ａ断面でのロック装置の概略構成図。 本実施形態の係合溝近傍の拡大断面図。 （ａ），（ｂ）本実施形態のモータ軸が高速で回転している状態で、ロックアームが係合溝に係合する様子を示す模式図。 従来のロック装置の概略構成図。 （ａ），（ｂ）従来のモータ軸が高速で回転している状態で、ロックアームが係合溝に係合する様子を示す模式図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両用操舵装置１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト３は、コラム軸８、中間軸９、及びピニオン軸１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。

なお、車両用操舵装置１は、モータ１３を駆動源として、ラック軸５を軸方向移動させる所謂ラックアシスト型の電動パワーステアリング装置として構成されている。すなわち、車両用操舵装置１は、モータ１３の回転をボール螺子機構１４によってラック軸５の往復動に変換して伝達することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。

車両用操舵装置１は、ステアリング２の舵角（操舵角）に対する転舵輪１２の舵角（タイヤ角）の比率、すなわち伝達比（ステアリングギヤ比）を可変させる伝達比可変装置１５を備えている。伝達比可変装置１５は、ステアリングシャフト３を構成するピニオン軸１０の途中に設けられており、自動車の車体（図示略）に固定されるラックハウジング１６に連結されたピニオンハウジング１７内に収容されている。なお、本実施形態のピニオン軸１０には、上記アシスト力の制御に用いる操舵トルクを検出するためのトルクセンサ１８が併せて設けられている。

詳述すると、図２に示すように、ピニオンハウジング１７は、ラックハウジング１６の上部に固定された略円筒状のロアハウジング２１と、同ロアハウジング２１の上端に固定された略円筒状のアッパハウジング２２とを備えている。そして、ピニオン軸１０は、ピニオンハウジング１７内に挿通されることにより、その一端に形成されたピニオン歯１０ａがラック軸５のラック歯（図示略）と噛合された状態で回転可能に支持されている。

ピニオン軸１０は、中間軸９に連結される（図１参照）ことによりステアリング操作に伴う回転が入力される入力軸２４と、一端に上記ピニオン歯１０ａが形成された出力軸２５とにより構成されている。そして、伝達比可変装置１５は、これら入力軸２４及び出力軸２５の間に介在された差動機構としての波動歯車機構２６と、波動歯車機構２６を駆動するモータ２７とを備えており、ハウジングとしての前記アッパハウジング２２に収容されている。なお、アッパハウジング２２は、上記のように車体に対して固定されたラックハウジング１６に固定されており、入力軸２４の回転によって回転されないようになっている。

入力軸２４は、アッパハウジング２２の上端部２２ａに設けられた軸受３１により回転可能に支持されている。一方、出力軸２５は、ロアハウジング２１に設けられた軸受３２ａ，３２ｂにより、その一端がアッパハウジング２２内に突出した状態で回転可能に支持されている。なお、出力軸２５は、その一端が波動歯車機構２６に連結される第１の軸部材２５ａと、一端にピニオン歯１０ａが形成された第２の軸部材２５ｂとを、トーションバー２５ｃを介して連結することにより形成されている。そして、トルクセンサ１８は、そのトーションバー２５ｃの捩れ角を測定することにより、操舵系に入力される操舵トルクを検出するように構成されている。

伝達比可変装置１５の駆動源であるモータ２７は、中空状のモータ軸３４を有するロータ３５と、ロータ３５を回転させるための回転磁界を発生させるステータ３６とを備えている。ステータ３６は、アッパハウジング２２の内周に固定されたモータハウジング３７内に配置されている。ロータ３５は、モータハウジング３７内に設けられた軸受３８ａ，３８ｂにより、回転可能に支持されている。そして、アッパハウジング２２内に突出された出力軸２５の一端は、このモータ軸３４内に挿通されることにより、同アッパハウジング２２の上端部２２ａ（図２における上側の端部）近傍まで延設されている。

波動歯車機構２６は、モータ２７の軸方向一端側（図２における上側）に並置されている。そして、波動歯車機構２６は、同軸に並置された一対のサーキュラスプライン４１，４２と、これら各サーキュラスプライン４１，４２と部分的に噛み合うように同軸配置された筒状のフレクスプライン４３と、モータ駆動によりフレクスプライン４３の噛合部を回転させる波動発生器４４とを備えている。

各サーキュラスプライン４１，４２には、互いに異なる歯数が設定されており、フレクスプライン４３は、略楕円状に撓められた状態で各サーキュラスプライン４１，４２の内側に配置されている。これにより、フレクスプライン４３は、その外歯が該各サーキュラスプライン４１，４２の内歯とそれぞれ部分的に噛合される。そして、モータ２７側に配置されたサーキュラスプライン４１には入力軸２４が連結されるとともに、アッパハウジング２２の上端部２２ａ側に配置されたサーキュラスプライン４２には両サーキュラスプライン４１，４２よりも軸方向における上端部２２ａ側に突出された出力軸２５の一端が連結されている。

具体的には、出力軸２５（第１の軸部材２５ａ）は、同出力軸２５の外周に嵌合される筒状部４６ａと、その外周から径方向外側に延設されてサーキュラスプライン４２の内周に嵌合されるフランジ部４６ｂとからなる連結部材４６を介して同サーキュラスプライン４２に連結されている。一方、入力軸２４の内端には、その内径が各サーキュラスプライン４１，４２の外径よりも大径に形成された筒状部２４ａが形成されている。そして、入力軸２４は、この筒状部２４ａ内に波動歯車機構２６及び連結部材４６を収容する態様で、その内周がサーキュラスプライン４１の外周に圧入嵌合されることにより、同サーキュラスプライン４１と連結されている。

波動発生器４４は、フレクスプライン４３の内側に配置されており、モータ軸３４の一端と連結されている。そして、モータ２７に駆動されて上記撓められたフレクスプライン４３の略楕円形状、すなわち両サーキュラスプライン４１，４２との噛合部を回転させるように構成されている。

そして、このように入力軸２４及び出力軸２５、並びにモータ軸３４に対してそれぞれ連結された波動歯車機構２６をモータ駆動することにより、ステアリング２と転舵輪１２との間の伝達比（ギヤ比）を変更することが可能とされている。

詳しくは、ステアリング操作に伴う入力軸２４の回転は、該入力軸２４に連結されたサーキュラスプライン４１からフレクスプライン４３を介してサーキュラスプライン４２に伝達され、これにより出力軸２５へと伝達される。また、波動発生器４４がモータ２７によって駆動され、フレクスプライン４３の楕円形状、すなわち両サーキュラスプライン４１，４２との噛合部が回転することにより、両サーキュラスプライン４１，４２間の歯数差に基づく回転差が、モータ駆動に基づく回転として上記ステアリング操作に基づく回転に上乗せされて出力軸２５へと伝達される。これにより、入力軸２４と出力軸２５との間の回転伝達比、すなわちステアリング２と転舵輪１２との間の伝達比を変更することが可能となっている。

また、伝達比可変装置１５は、モータ２７の軸方向他端側（図２における下側）に、ピニオンハウジング１７に対してモータ軸３４を回転不能にロックするロック装置５１を備えている。そして、このロック装置５１の作動により、必要に応じて、その伝達比を機械的に固定することが可能となっている。

詳述すると、図３に示すように、ロック装置５１は、モータ軸３４に固定されたロックホルダ５２と、同ロックホルダ５２（の回転）を拘束可能なロックアーム５３と、該ロックアーム５３を駆動するソレノイド５４とを備えている。

ロックホルダ５２は、略円環状に形成されるとともに、モータ軸３４に固定されている。ロックホルダ５２の外周面５２ａには、その厚み方向両側に開口し、周方向に延びる複数（本実施形態では４つ）の係合溝５６が凹設されている。各係合溝５６は、外周面５２ａにおいて等間隔で形成されており、隣り合う二つの係合溝５６の間には、見かけ上、各係合溝５６における周方向両側の端壁部５７が径方向外側に突出している。なお、図３及び図４では、係合溝５６でのロックホルダ５２の外周面５２ａ（端壁部５７の頂面）の位置を二点鎖線で示している。

ロックアーム５３は、ロックホルダ５２の径方向外側に配置された支持軸５９に対して、同支持軸５９の軸心を中心として回動可能に軸支されている。ロックアーム５３の一端には、ロックホルダ５２の外周面５２ａに向かって突出する係合部６１が設けられている。一方、同ロックアーム５３の他端には、軸状のプランジャ６２が連結されており、プランジャ６２は、ソレノイド５４の駆動によりその軸方向に沿って進退可能に構成されている。なお、支持軸５９及びソレノイド５４は、アッパハウジング２２に固定されたモータ２７のモータハウジング３７上に固定されている（図２参照）。そして、ロックアーム５３は、支持軸５９の周囲に装着された捩りコイルバネ６３の弾性力によって、その係合部６１側の端部がロックホルダ５２側に向かって回動するように付勢されている。

また、ロック装置５１は、モータ軸３４とロックホルダ５２との間に介在されるトレランスリング６４を備えている。トレランスリング６４は、長尺状の金属板を略環状に湾曲させることにより形成されており、その環状のリング部からは径方向外側に突出する複数の凸部（図示略）が形成されている。そして、トレランスリング６４は、その外周面（凸部）とロックホルダ５２との摩擦抵抗に基づいてモータ軸３４とロックホルダ５２との相対回転を規制する。一方、トレランスリング６４は、所定値以上のトルク入力がある場合には、その外周面が滑り面となることにより、ロックホルダ５２に対して相対回転することで上記モータ軸３４とロックホルダ５２との相対回転を許容する、すなわちトルクリミッタとしての機能を果たすようになっている。

このように構成されたロック装置５１では、ソレノイド５４への通電により、ロックアーム５３は、捩りコイルバネ６３の弾性力に抗してその係合部６１がロックホルダ５２の径方向外側に配置されるように駆動される。これにより、モータ軸３４がアッパハウジング２２に対して回転可能な非ロック状態となる。そして、非ロック状態では、上記のようにステアリング操作に基づく入力軸２４の回転にモータ駆動に基づく回転が上乗せされて出力軸２５に伝達される。

一方、ソレノイド５４への通電が停止されることにより、ロックアーム５３は、その係合部６１側の端部がロックホルダ５２側に向かって回動する。これにより、ロックアーム５３の係合部６１が係合溝５６内に挿入され、同係合部６１が端壁部５７と係合することにより、ロックホルダ５２を車体に固定されたアッパハウジング２２に対して回転不能に拘束するロック状態となる。そして、ロック状態では、モータ２７への電力供給の停止された状態においても、モータ軸３４がステータ３６に対して空転することを防止して入力軸２４と出力軸２５との間のトルク伝達が可能となる。また、ロック状態において、波動歯車機構２６に異物の噛み込み等の異常が発生して入力軸２４及び出力軸２５がモータ軸３４に対して相対回転不能となった場合でも、所定値以上のトルク入力により入力軸２４及び出力軸２５がモータ軸３４と一体でアッパハウジング２２に対して相対回転し、継続してステアリング操作を行うことが可能となる。

次に、本実施形態のロックホルダ５２に形成された係合溝５６の形状について詳細に説明する。
図３に示すように、各係合溝５６は、ロックホルダ５２の周方向に延びる浅溝７１、及び周方向に延びるとともに同ロックホルダ５２の径方向に沿った深さが浅溝７１よりも深い深溝７２からなる。そして、浅溝７１は、係合溝５６の周方向一端側の端壁部５７に隣接して形成される第１浅溝７３と、係合溝５６の周方向他端側の端壁部５７に隣接して形成される第２浅溝７４とを有しており、深溝７２は第１及び第２浅溝７３，７４間に形成されている。

具体的には、図４に示すように、第１浅溝７３のロックホルダ５２の周方向長さＬ１は、ロックアーム５３の係合部６１の周方向長さＬａよりも十分に大きく形成されている。一方、第２浅溝７４のロックホルダ５２の周方向長さＬ２は係合部６１の周方向長さＬａよりも小さく形成されている。つまり、第１浅溝７３の周方向長さＬ１は、第２浅溝７４の周方向長さＬ２よりも長く形成されている。また、第１浅溝７３の深さＨ１は、第２浅溝７４の深さＨ２よりも僅かに浅く形成されている。

なお、深溝７２におけるロックホルダ５２の周方向長さＬ３は、係合部６１の周方向長さＬａと略等しく形成されている。これにより、係合部６１を深溝７２に挿入することで、ロックホルダ５２の回転が周方向のいずれにも規制され、ロック状態でのモータ軸３４の回転角が保持される。また、深溝７２の深さＨ３は、第１浅溝７３の深さＨ１及び第２浅溝７４の深さＨ２よりも深く形成されている。

また、端壁部５７の側面５７ａは、係合部６１と係合した状態でロックホルダ５２が回転すると、同係合部６１に径方向内側の力が作用するように形成されている。詳しくは、端壁部５７の側面５７ａは、径方向外側に向かうにつれて係合溝５６内に突出するように傾斜して形成されている。一方、係合部６１の各側面６１ａは、対向する端壁部５７の側面５７ａと略平行に形成されている。同様に、深溝７２の側面７２ａは、係合部６１と係合した状態でロックホルダ５２が回転すると、同係合部６１に径方向内側の力が作用するように形成されている。これにより、ロック状態でステアリング操作をした場合に、ロックアーム５３がロックホルダ５２に押し付けられ、係合溝５６から離脱しないようになっている。

次に、本実施形態のロック装置５１のロック動作について説明する。
図５（ａ）に示すように、モータ軸３４が周方向一端側から他端側に向かって高速で回転している状態でロックしようとすると、多くの場合、先ず係合部６１が第１浅溝７３の底面７３ａに接触する。そして、同図において二点鎖線で示すように、周方向一端側の端壁部５７が係合部６１に衝突してこれら係合部６１と端壁部５７とが係合することにより、係合部６１が第１浅溝７３（浅溝７１）に挿入された状態でロックされる。そのため、ロックホルダ５２には、その周方向に沿った衝撃力が主として作用する。なお、図５において、ロックホルダ５２に作用する衝撃力を白抜き矢印で模式的に示す。

一方、図５（ｂ）に示すように、モータ軸３４が周方向他端側から一端側に向かって高速で回転している状態でも、多くの場合、先ず係合部６１が第１浅溝７３の底面７３ａに接触する。そして、同図において二点鎖線で示すように、係合部６１が深溝７２を飛び越え、周方向他端側の端壁部５７が同係合部６１に衝突してこれら係合部６１と端壁部５７とが係合することにより、係合部６１が第２浅溝７４（浅溝７１）に挿入された状態でロックされる。そのため、ロックホルダ５２には、その周方向に沿った衝撃力が主として作用する。

つまり、モータ軸３４が高速で回転している状態でロックしようとすると、モータ軸３４の回転方向に関係なく、ロックホルダ５２には、主としてロックホルダ５２の周方向に沿った衝撃力が作用する。なお、モータ軸３４を低速で回転させる場合（例えば、イグニッションオフ時）には、係合部６１は第１浅溝７３の底面７３ａ又は第２浅溝７４の底面７４ａに接触した状態から深溝７２を飛び越えず、同深溝７２内に挿入される。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）ロックホルダ５２の外周面５２ａに形成された係合溝５６は、係合溝５６の周方向一端側の端壁部５７に隣接して形成される第１浅溝７３と、周方向他端側の端壁部５７に隣接して形成される第２浅溝７４と、ロックホルダ５２の径方向に沿った深さが第１及び第２浅溝７３，７４よりも深い深溝７２とからなる。

上記構成によれば、モータ軸３４が高速で回転している状態でロックしようとすると、モータ２７の回転方向に関係なく、係合部６１が浅溝７１に挿入された状態で端壁部５７と係合することにより、モータ軸３４の回転が拘束される。そのため、端壁部５７に隣接して深溝が形成される場合（図７参照）と異なり、ロックホルダ５２には、主として周方向に沿った衝撃力が作用し、径方向に沿った衝撃力がほとんど作用しない。従って、ロック時にロックホルダ５２とモータ軸３４との軸心がずれることを防止でき、衝撃力が作用した時にモータ軸３４とロックホルダ５２とが相対回転することを規制する性能（耐滑り性）が低下することを抑制できる。

（２）第１浅溝７３の周方向長さＬ１を第２浅溝７４の周方向長さＬ２よりも長く形成するとともに、第１浅溝７３の深さＨ１を第２浅溝７４の深さＨ２よりも浅く形成した。
ここで、例えば係合部６１が第１浅溝７３の底面７３ａに接触した状態から、周方向他端側の端壁部５７に係合する場合には、係合部６１は深溝７２を飛び越えることになる。従って、第１浅溝７３の深さＨ１と第２浅溝７４の深さＨ２が同じ場合には、係合部６１が深溝７２を飛び越える際にロックホルダ５２の径方向内側に変位することで同深溝７２の側面７２ａに当たり、ロックアーム５３が弾かれる虞がある。

この点、上記構成によれば、第２浅溝７４は、第１浅溝７３よりも深く形成されているため、ロックアーム５３が第１浅溝７３の底面７３ａに接触した状態から深溝７２を飛び越える際に、係合部６１が径方向内側に変位しても、同深溝７２の側面に衝突することを抑制できる。そして、第１浅溝７３の周方向長さＬ１が第２浅溝７４の周方向長さＬ２よりも長く形成されるため、モータ軸３４が高速で回転している状態では、通常、係合部６１は第２浅溝７４の底面７４ａに接触せず、第１浅溝７３の底面７４ａに接触するようになる。従って、ロックアーム５３が弾かれることを防ぎ、安定して係合部６１を端壁部５７に係合させることができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、第１浅溝７３の周方向長さＬ１を第２浅溝７４の周方向長さＬ２よりも長く形成したが、これに限らず、例えば第１浅溝７３の周方向長さＬ１を第２浅溝７４の周方向長さＬ２と等しく形成し、深溝７２が係合溝５６の中央付近に形成されるようにしてもよい。

・上記実施形態では、第１浅溝７３の深さＨ１を第２浅溝７４の深さＨ２よりも浅く形成したが、これに限らず、例えば第１浅溝７３の深さＨ１を第２浅溝７４の深さＨ２と等しくなるように形成してもよい。

・上記実施形態では、係合溝５６は深溝７２を１つだけ有する構成としたが、これに限らず、複数の深溝７２を有する構成としてもよい。
・上記実施形態では、トレランスリング６４がロックホルダ５２に対して相対回転することでモータ軸３４とロックホルダ５２との相対回転を許容するようにしたが、これに限らず、トレランスリング６４がモータ軸３４に対して相対回転することで同モータ軸３４とロックホルダ５２の相対回転を許容するようにしてもよい。

・上記実施形態では、波動歯車機構２６には、同軸に並置された筒状をなす一対のサーキュラスプライン４１，４２を有する所謂リング型のものを用いたが、一のサーキュラスプラインと有底筒状に形成されたフレクスプラインとの歯数差に基づく回転差を減速比として取り出す所謂カップ型のものを用いてもよい。

１…車両用操舵装置、３…ステアリングシャフト、１０…ピニオン軸、１５…伝達比可変装置、１６…ラックハウジング、１７…ピニオンハウジング、２１…ロアハウジング、２２…アッパハウジング、２４…入力軸、２５…出力軸、２６…波動歯車機構、２７…モータ、３４…モータ軸、５１…ロック装置、５２…ロックホルダ、５２ａ…外周面、５３…ロックアーム、５４…ソレノイド、５６…係合溝、５７…端壁部、５９…支持軸、６１…係合部、６２…プランジャ、６３…捩りコイルバネ、６４…トレランスリング、７１…浅溝、７２…深溝、７３…第１浅溝、７４…第２浅溝、Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３…深さ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌａ…周方向長さ。

Claims (2)

1. ステアリング操作に基づく入力軸の回転にモータ駆動に基づく回転を上乗せして出力軸に伝達する差動機構と、前記差動機構及びモータを収容するとともに前記入力軸の回転によって回転しないハウジングと、前記ハウジングとモータ軸とを相対回転不能にロックするロック装置とを備え、前記ロック装置は、前記モータ軸と一体に設けられるとともに外周面に係合溝が形成されたロックホルダ、及び前記係合溝に係合する係合部が形成されて前記ロックホルダの回転を拘束可能なロックアームを有し、前記モータ軸と前記ロックホルダとの間には、摩擦抵抗に基づいて前記モータ軸と前記ロックホルダとの相対回転を規制又は許容するトレランスリングが介在される伝達比可変装置において、
   前記係合溝は、前記ロックホルダの周方向に延びる浅溝、及び前記周方向に延びるとともに該ロックホルダの径方向に沿った深さが前記浅溝よりも深い深溝を有するものであって、
   前記浅溝は、前記係合溝の周方向一端側の端壁部に隣接して形成される第１浅溝と、周方向他端側の端壁部に隣接して形成される第２浅溝とを有することを特徴とする伝達比可変装置。
2. 請求項１に記載の伝達比可変装置において、
   前記第１浅溝の前記ロックホルダの周方向に沿った周方向長さは、前記第２浅溝の周方向長さよりも長く形成されるとともに、前記第１浅溝の深さは前記第２浅溝の深さよりも浅く形成されたことを特徴とする伝達比可変装置。