WO2006090796A1

WO2006090796A1 - トルク伝達構造、トラクションドライブ変速装置及び車両用操舵装置

Info

Publication number: WO2006090796A1
Application number: PCT/JP2006/303314
Authority: WO
Inventors: Yasuyoshi Tozaki; Takeshi Yoshimi; Akihiko Umeda; Hiroyuki Sonobe; Isamu Shiotsu; Takayoshi Hirayama
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2006-08-31
Also published as: EP2357383A1; EP1852633A4; JPWO2006090796A1; US20090075775A1; EP2357383B1; US8092333B2; EP1852633A1; EP1852633B1; JP4859827B2

Abstract

　コンパクトで耐久性が高い可変速のトラクションドライブ変速装置を提供する。入力軸Ｓｉと出力軸Ｓｏとの間に介在させた転動体Ｋのトラクションを利用し、入力軸Ｓｉの回転数を所望の変速比に変化させて出力軸Ｓｏから出力するトラクションドライブ変速装置１０が、転動体Ｋの自転軸線が入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏの軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、転動体Ｋに付与する予圧を入力軸Ｓｉのトルクに応じて自動的に変化させる調圧カム５０と、転動体Ｋのトラクション入出力部材である保持器４０に連結され、保持器４０の回転数制御を行って変速比を変化させるウォームギア５５による差動式の変速比可変機構とを備えている。

Description

明細書

トルク伝達構造、トラクシヨンドライブ変速装置及び車両用操舵装置技術分野

[0001] 本発明は、たとえば車両の操舵系等に適用されるトルク伝達構造、そして、このトルク伝達構造を用いたトラクシヨンドライブ変速装置及び車両用操舵装置に関する。背景技術

[0002] 従来より、転がり滑り状態にある回転体の接触部に作用する接線力を利用し、入力軸の回転数と出力軸の回転数との間に変速比をもってトルクの伝達を行うトラクシヨンドライブ変速装置が知られている。このトラクシヨンドライブ変速装置においては、入出力の変速比が線形となる。（たとえば、特許文献 1参照）

また、線形の無断変速が可能な変速装置としては、遊星ローラ式変速装置が知られている。（たとえば、特許文献 2参照）

また、増速機として機能する差動伝達機構を備えた操舵伝達系のトルク伝達経路に減速機を介在させることにより、いったん増速した変速比を減速して最終的には操舵系全体の伝達比をたとえば 1： 1に戻す車両用操舵装置が知られている。（たとえば、特許文献 3参照）

特許文献 1：特開 2003 - 278866号公報

特許文献 2 :実開平 1 139161号公報

特許文献 3：特開 2004 - 58896号公報

発明の開示

[0003] ところで、上述した従来のトラクシヨンドライブ変速装置や遊星ローラ式変速装置は、入出力の変速比が所定の線形となるため、 1台の変速装置において予め設定された線形の変速比とは異なる任意の変速比を実現することはできな力つた。

また、トルク伝達系等に増速機及び減速機を介在させて操舵系全体の伝達比を所望の値に設定する車両用操舵装置は、車両という限られたスペースに設置されることを考慮すると、増速機及び減速機が同軸上に並んで軸方向に長くなるため、コンパクトイ匕の面で問題が生じてくる。 [0004] このような背景から、たとえば車両用操舵装置のトルク伝達経路等に使用でき、伝達するトルクに応じて変化する軸方向の押圧力を発生させるコンパクトで耐久性の高 V、トルク伝達構造の開発が望まれる。

また、入出力軸間の変速比を自由に変化させることができ、コンパクトで耐久性の高いトラクシヨンドライブ変速装置及びこのトラクシヨンドライブ変速装置を用いた車両用操舵装置の開発が望まれる。

また、入出力軸間の変速比を自由に変化させることができ、しかも出力軸の伝達トルクを増すことができるコンパクトで耐久性の高いトラクシヨンドライブ変速装置及びこのトラクシヨンドライブ変速装置を用いた車両用操舵装置の開発が望まれる。

[0005] 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コンノタトで耐久性の高、トルク伝達構造、コンパクトで耐久性が高、可変速のトラクションドライブ変速装置、及びこれらを用いた車両用操舵装置を提供することにある。また、本発明の目的は、入出力軸間の変速比を自由に変化させ、かつ、出力軸の伝達トルクを増すことができる、コンパクトで耐久性の高い可変速のトラクシヨンドライブ変速装置、及びこれを用いた車両用操舵装置を提供することにある。

[0006] 本発明は、上記の問題を解決するため、下記の手段を採用した。

請求項 1に記載の本発明に係るトルク伝達構造は、同一軸線上を回転するように配置された 2部材の対向面間でトルク伝達を行うトルク伝達構造において、

前記対向面の間に、断面形状が傾斜面または曲面を形成する凹部を複数組設け、該凹部の空間に調圧カムを配設したことを特徴とするものである。

[0007] このようなトルク伝達構造によれば、前記対向面の間に、断面形状が傾斜面または曲面を形成する凹部を複数組設け、該凹部の空間に調圧カムを配設したので、軸方向の長さがほとんど延びることなく対向面間に組み込まれるコンパクトな調圧カムの作用により、伝達するトルクに応じて変化する軸方向の押圧力を発生させることができる。

[0008] 請求項 2に記載の本発明に係るトラクシヨンドライブ変速装置は、入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクシヨンを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸力出力するトラクシヨンドライブ変速装置であって、前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、前記転動体に付与する予圧を前記入力軸のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段と、前記転動体のトラクシヨン入出力部材に連結され、該トラクシヨン入出力部材の回転数制御を行って前記変速比を変化させる差動式の変速比可変機構とを備えていることを特徴とするものである。

[0009] このようなトラクシヨンドライブ変速装置によれば、転動体の自転軸線が入力軸及び出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、かつ、転動体に付与する予圧を入力軸のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段と、転動体のトラクション入出力部材に連結され、該トラクシヨン入出力部材の回転数制御を行って変速比を変化させる差動式の変速比可変機構とを備えて!/、るので、傾斜配置された転動体に付与される予圧は、入力軸のトルクに応じて予圧調整手段が調整したものとなる。すなわち、予圧調整機構が伝達トルクに応じたスラスト荷重を発生させ、このスラスト荷重が転動体を軸方向に押圧する予圧となる。また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができる。

[0010] 請求項 3に記載の発明は、請求項 2に記載のトラクシヨンドライブ変速装置力前記出力軸に回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構を備えていることを特徴とするものである。

この場合、出力軸に伝達されたトルクは、伝達トルク補助機構の作用によって所望の値に増大したものが出力される。

[0011] 請求項 4に記載の発明は、請求項 2または 3に記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、保持器に配設された前記転動体を前記入力軸を設けた内輪と前記出力軸を設けた外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記保持器に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、入力軸となる内輪のトルクは、転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる外輪に伝達される。このとき、入力軸においては、予圧調整手段が入力軸のトルクに応じて転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクシヨン入出力部材の保持器に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、外輪に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。

[0012] 請求項 5に記載の発明は、請求項 2または 3に記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、前記出力軸を備えている保持器に配設された前記転動体を前記入力軸を設けた内輪と外輪との間に介在させ、前記保持器に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記外輪に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、入力軸となる内輪のトルクは、転動体保持部に配設された転動体を介して保持器の出力軸に伝達される。このとき、出力軸となる保持器においては、予圧調整手段が入力軸のトルクに応じて転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクシヨン入出力部材の外輪に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、保持器に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合は、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。

[0013] 請求項 6に記載の発明は、請求項 2に記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、前記入力軸を備えている保持器に配設された前記転動体を内輪と前記出力軸を設けた外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、入力軸となる保持器のトルクは、転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる外輪に伝達される。このとき、内輪においては、予圧調整手段が入力軸のトルクに応じて転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクシヨン入出力部材の内輪に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。

この場合、前記外輪の外周面もしくは側面にギア部を形成してラックギアと嚙合させることにより、入力軸の回転トルクは、出力軸の外輪を介してラックギアの直線運動に変換される。

[0014] 請求項 8に記載の発明は、請求項 2または 3に記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、前記入力軸を備えている保持器に配設された前記転動体を前記出力軸を設けた内輪と外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記外輪に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、入力軸となる保持器のトルクは、転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる内輪に伝達される。このとき、内輪においては、予圧調整手段が入力軸のトルクに応じて転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクシヨン入出力部材の外輪に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、内輪に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。

[0015] 請求項 9に記載の発明は、請求項 2に記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、前記出力軸となる保持器に配設された前記転動体を内輪と前記入力軸を設けた外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、入力軸となる外輪のトルクは、転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる保持器に伝達される。このとき、内輪においては、予圧調整手段が入力軸のトルクに応じて転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクシヨン入出力部材の内輪に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。

この場合、前記保持器の外周面もしくは側面にギア部を形成してラックギアと嚙合させることにより、入力軸の回転トルクは、出力軸の保持器を介してラックギアの直線運動に変換される。

[0016] 請求項 11に記載の本発明は、請求項 2または 3に記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、保持器に配設された前記転動体を前記出力軸を設けた内輪と前記入力軸を設けた外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記保持器に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、入力軸となる外輪のトルクは、転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる内輪に伝達される。このとき、出力軸においては、予圧調整手段が入力軸のトルクに応じて転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクシヨン入出力部材の保持器に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、内輪に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。

[0017] 本発明に係るトラクシヨンドライブ変速装置は、入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクシヨンを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸から出力するとともに、前記入力軸及び出力軸を左右対称に連結して 2 段階変速を行うトラクシヨンドライブ変速装置であって、

前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、前記転動体に付与する予圧を、第 1段階変速部及び第 2段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段と、前記転動体のトラクシヨン入出力部材に連結され、該トラクシヨン入出力部材の回転数制御を行って前記変速比を変化させる変速比可変機構と、を備えて!ヽることを特徴とするものである。

[0018] このようなトラクシヨンドライブ変速装置によれば、転動体の自転軸線が入力軸及び出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、かつ、転動体に付与する予圧を、第 1段階変速部及び第 2段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段と、転動体のトラクシヨン入出力部材に連結され、該トラクシヨン入出力部材の回転数制御を行って変速比を変化させる変速比可変機構とを備えているので、傾斜配置された転動体に付与される予圧は、第 1段階変速部及び第 2 段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段が調整したものとなる。また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができる。この場合、第 1段変速部及び第 2段変速部による 2段階変速を行うので、トラクシヨンドライブによる入出力関係は、同回転方向に 1 : 1となる。

[0019] 請求項 13に記載の発明は、請求項 12に記載のトラクシヨンドライブ変速装置力前記出力軸に回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構を備えていることを特徴とするものである。

[0020] 請求項 14に記載の発明は、請求項 12または 13に記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、第 1保持器に配設された前記転動体を前記入力軸を設けた第 1内輪と連結出力軸を設けた第 1外輪との間に介在させた第 1段階変速部と、第 2保持器に配設された前記転動体を前記出力軸を設けた第 2内輪と連結入力軸を設けた第 2外輪との間に介在させた第 2段階変速部とを備え、前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記第 1保持器に前記変速比可変機構を連結し、前記第 2保持器をハウジングに固定したことを特徴とするものであり、これにより、第 1段階変速部において、入力軸となる第 1内輪のトルクは、第 1保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して連結出力軸となる第 1外輪に伝達される。

この後、第 2段階変速部においては、予圧調整手段を介して連結入力軸となる第 2 外輪に伝達されたトルクが、第 2保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる第 2内輪に伝達される。このとき、軸連結部においては、予圧調整手段が連結出力軸のトルクに応じて第 1段階変速部及び第 2段階変速部の転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクシヨン入出力部材の保持器に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、第 2内輪に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。

[0021] 請求項 15に記載の発明は、請求項 12または 13に記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、連結出力軸を備えている第 1保持器に配設された前記転動体を前記入力軸を設けた第 1内輪と第 1外輪との間に介在させた第 1段階変速部と、連結入力軸を備えている第 2保持器に配設された前記転動体を前記出力軸を設けた第 2内輪と第 2外輪との間に介在させた第 2段階変速部とを備え、前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記第 1外輪に前記変速比可変機構を連結し、前記第 2外輪をハウジングに固定したことを特徴とするものであり、これにより、第 1段階変速部において、入力軸となる第 1内輪のトルクは、第 1保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して連結出力軸となる第 1保持器に伝達される。

この後、第 2段階変速部においては、予圧調整手段を介して連結入力軸となる第 2 保持器に伝達されたトルクが、第 2保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる第 2内輪に伝達される。このとき、軸連結部においては、予圧調整手段が連結出力軸のトルクに応じて第 1段階変速部及び第 2段階変速部の転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクシヨン入出力部材の外輪に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、第 2内輪に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。

請求項 16に記載の発明は、請求項 12または 13に記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、前記入力軸を備えている第 1保持器に配設された前記転動体を連結出力軸を設けた第 1内輪と第 1外輪との間に介在させた第 1段階変速部と、前記出力軸を備えている第 2保持器に配設された前記転動体を連結入力軸を設けた第 2内輪と第 2外輪との間に介在させた第 2段階変速部とを備え、前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記第 1外輪に前記変速比可変機構を連結し、前記第 2外輪をハウジングに固定したことを特徴とするものであり、これにより、第 1段階変速部において、入力軸となる第 1保持器のトルクは、第 1保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して連結出力軸となる第 1内輪に伝達される。

この後、第 2段階変速部においては、予圧調整手段を介して連結入力軸となる第 2 内輪に伝達されたトルクが、第 2保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる第 2保持器に伝達される。このとき、軸連結部においては、予圧調整手段が連結出力軸のトルクに応じて第 1段階変速部及び第 2段階変速部の転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクシヨン入出力部材の外輪に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、第 2保持部に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。

[0023] 請求項 17に記載の発明は、請求項 12または 13に記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、第 1保持器に配設された前記転動体を連結出力軸を設けた第 1内輪と前記入力軸を設けた第 1外輪との間に介在させた第 1段階変速部と、第 2保持器に配設された前記転動体を連結入力軸を設けた第 2内輪と前記出力軸を設けた第 2外輪との間に介在させた第 2段階変速部とを備え、前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記第 1保持器に前記変速比可変機構を連結し、前記第 2保持器をハウジングに固定したことを特徴とするものであり、これにより、第 1段階変速部において、入力軸となる第 1外輪のトルクは、第 1保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して連結出力軸となる第 1内輪に伝達される。

この後、第 2段階変速部においては、予圧調整手段を介して連結入力軸となる第 2 内輪に伝達されたトルクが、第 2保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる第 2外輪に伝達される。このとき、軸連結部においては、予圧調整手段が連結出力軸のトルクに応じて第 1段階変速部及び第 2段階変速部の転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクシヨン入出力部材の保持器に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、第 2外輪に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。

[0024] 本発明に係るトラクシヨンドライブ変速装置は、入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクシヨンを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸から出力するとともに、前記入力軸及び出力軸を連結して 2段階変速を行うトラクシヨンドライブ変速装置であって、

前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、前記転動体に付与する予圧を、第 1段階変速部及び第 2段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段と、前記転動体のトラクシヨン入出力部材に連結され、該トラクシヨン入出力部材の回転数制御を行って前記変速比を変化させる変速比可変機構とを備え、前記第 1段階変速部及び前記第 2段階変速部のトラクシヨン入出力部材を連結して一体ィ匕するとともに、両変速部の変速比に差を設けたことを特徴とするものである。

[0025] このようなトラクシヨンドライブ変速装置によれば、転動体の自転軸線が入力軸及び出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、転動体に付与する予圧を、第 1段階変速部及び第 2段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段と、転動体のトラクシヨン入出力部材に連結され、該トラクシヨン入出力部材の回転数制御を行って前記変速比を変化させる変速比可変機構とを備え、第 1段階変速部及び第 2段階変速部のトラクシヨン入出力部材を連結して一体ィ匕するとともに、両変速部の変速比に差を設けたので、傾斜配置された転動体に付与される予圧は、第 1段階変速部及び第 2段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段が調整したものとなる。また、第 1段変速部及び第 2段変速部による 2段階変速を行い、両変速部のトラクシヨン入出力部材を一体ィ匕して変速比に差を設けたので、差動式の変速比可変機構により入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができ、し力も、トラクシヨンドライブによる入出力関係を同回転方向に 1： 1とすることができる。

[0026] 請求項 19に記載の発明は、請求項 18に記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、前記入力軸を備えている第 1保持器に配設された前記転動体を連結出力軸を設けた第 1内輪と外輪連結部材との間に介在させた第 1段階変速部と、前記出力軸を備えている第 2保持器に配設された前記転動体を連結入力軸を設けた第 2内輪と前記外輪連結部材との間に介在させた第 2段階変速部とを備え、前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記外輪連結部材に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、第 1 段階変速部において、入力軸となる第 1保持器のトルクは、第 1保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して連結出力軸となる第 1内輪に伝達される。この後、第 2段階変速部においては、予圧調整手段を介して連結入力軸となる第 2内輪に伝達されたトルクが、第 2保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる第 2保持器に伝達される。このとき、軸連結部においては、予圧調整手段が連結出力軸のトルクに応じて第 1段階変速部及び第 2段階変速部の転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、両変速部には変速比に差が設けられているので、変速比可変機構を外輪連結部材に連結して差動の回転制御を行うことにより、入出力軸の変速比を可変とすることができる。

[0027] 請求項 20に記載の発明は、請求項 2から 19のいずれかに記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、前記予圧調整手段は、同一軸線上を回転するように配置された 2部材の対向面間でトルク伝達を行うトルク伝達構造であって、前記対向面の間に、断面形状が傾斜面または曲面を形成する凹部を複数組設け、該凹部の空間に調圧カムを配設したものが好ま U、。

[0028] また、請求項 21に記載の発明は、請求項 2から 21のいずれかに記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、前記変速比可変機構は、回転制御可能な駆動源を備えたウォームギアであることが好ましい。このウォームギアは、出力軸側から入力が入つた場合のフェールセーフ機能を有して、る。

[0029] また、請求項 22に記載の発明は、請求項 2から 21のいずれかに記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、前記変速比可変機構は、前記入力軸及び前記出力軸と同軸に配設された中空モータを駆動源とする遊星式減速機構であることが好ましく、これにより、装置の外径寸法を小さくすることができる。

[0030] 請求項 23に記載の発明は、請求項 3〜5、 8、 11、 13〜17、 20〜22のいずれ力に記載のトラクシヨンドライブ変速装置において、前記伝達トルク補助機構は、制御が容易な電動の駆動手段を備えたウォームギアであることが好ましい。

[0031] 本発明の車両用操舵装置は、運転者のステアリング操作が、請求項 2から 23のいずれかに記載のトラクシヨンドライブ変速装置を介して車両の操舵輪に伝達されることを特徴とするものである。

このような車両用操舵装置によれば、操舵により発生する操舵軸のトルクは、予圧調整手段により転動体に作用する予圧が調整されるため、直進時のように操舵トルクが発生しない最小限の予圧力急激な操舵を行った場合の大きな予圧まで変動する。このため、転動体に対して、大きな予圧が継続して作用することを防止できる。また、変速比可変機構がトラクシヨン入出力部材の保持器に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができ、かつ、 1段階変速のトラクションドライブ装置を採用すれば軸方向長さを短くでき、 2段階変速のトラクシヨンドライブ装置を採用すれば入出力関係が同回転方向に 1 : 1となる。

さら〖こ、出力軸に伝達トルクを付与する伝達トルク補助機構を備えている場合には、出力軸から出力される伝達トルクの増大により、運転者のステアリング操作力を軽減することができる。

[0032] 上述した本発明によれば、同一軸線上を回転する 2部材の対向面間に設けられ、断面形状が傾斜面または曲面を形成する複数の凹部間に調圧カムを配設した構成により、調圧カムを介して 1次側 (入力側)部材から 2次側（出力軸側)部材にトルクを伝達できるとともに、この伝達トルクに応じて 1次側部材から 2次側部材に作用する軸方向の押圧力 (スラスト荷重）が変化し、かつ、軸方向に短くコンパクトなトルク伝達構造を提供することができる。

[0033] 上述したトルク伝達構造を採用したトラクシヨンドライブ変速装置は、入出力軸間の伝達トルクに応じてトラクションドライブの転動体に作用する予圧 (軸方向の押圧力）を変動させることができる。このため、入出力軸間の伝達トルクが変動するトラクシヨンドライブ変速装置においては、転動体に常時大きな予圧が作用することはなぐ従つて、転動体の寿命を向上させることができる。この結果、入力軸から出力軸へ転動体を介してトルク伝達を行うトラクシヨンドライブ変速装置にお、ては、転動体の寿命向上により信頼性や耐久性が向上するという顕著な効果を得る。

また、差動式の変速比可変機構を備えているので、変速比可変機構を制御することにより、入力軸と出力軸との間に任意の変速比を得ることもできる。特に、入力軸及び出力軸と同軸に配設された中空モータを駆動源とする遊星式減速機構を採用すれば、外形寸法の小さいトラクシヨンドライブ変速装置を提供することが可能になる。また、出力軸に伝達トルクを付与する伝達トルク補助機構を備えて！/ヽる場合には、出力軸から出力される伝達トルクを所望の値に増大させて出力することができる。

[0034] また、上述したトラクシヨンドライブ変速装置を備えた車両用操舵装置は、運転者が操舵を行わない停車時や直進走行時等には転動体に作用する予圧を最小とし、操舵に応じて発生する入力軸 (操舵軸)側のトルク変動に応じて変化する予圧が転動体に作用するようにしたので、装置のコンパクトィ匕とともに、転動体の寿命向上により操舵装置の信頼性や耐久性も向上するという顕著な効果が得られる。特に、入力軸及び出力軸と同軸に配設された中空モータを駆動源とする遊星式減速機構を採用した外形寸法の小さ、トラクシヨンドライブ変速装置は、設置スペースが狭く厳、設置環境に適した車両用操舵装置の提供を可能にする。

[0035] さらに、差動方式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸間の変速比を任意に変化させることができ、従って、操舵状況に応じた最適の変速比を適宜設定することができる。具体的には、縦列駐車時等の操舵時には変速比を大きくして少ない操舵量で大きな操舵角を得られるようにし、高速走行時等の操舵時には変速比を小さくして直進走行性を増すなど、変速比可変機構を制御して最適な変速比に設定すれば、操舵装置の操作性を向上させることができる。

また、出力軸に伝達トルクを付与する伝達トルク補助機構を備えて！/ヽる場合には、出力軸から出力される伝達トルクは所望の値に増大したものを出力することができる。従って、運転者のステアリング操作力を軽減し、操作性を向上させた車両用操舵装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0036] [図 1]本発明に係るトラクシヨンドライブ変速装置について、第 1の実施形態を示す断面図である。

[図 2]図 1のトラクシヨンドライブ変速装置を組み込んだ車両用操舵装置の概略構成例を示す斜視図である。

[図 3]図 1のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 1変形例を示す断面図である。

[図 4]図 1のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 2変形例を示す断面図である。

[図 5]図 1のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 3変形例を示す断面図である。 [図 6]図 1のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 4変形例を示す断面図である。

[図 7]図 1のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 5変形例を示す断面図である。

[図 8]本発明に係るトラクシヨンドライブ変速装置について、第 2の実施形態を示す断面図である。

[図 9]図 8のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 1変形例を示す断面図である。

[図 10]図 8のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 2変形例を示す断面図である。

[図 11]図 8のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 3変形例を示す断面図である。

[図 12]図 8のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 4変形例を示す断面図である。

[図 13]本発明に係るトラクシヨンドライブ変速装置について、第 3の実施形態を示す断面図である。

[図 14]本発明に係るトラクシヨンドライブ変速装置について、第 4の実施形態を示す断面図である。

[図 15]図 14のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 1変形例を示す断面図である。

[図 16]図 14トラクシヨンドライブ変速装置について、その第 2変形例を示す断面図である。

[図 17]図 14のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 3変形例を示す断面図である。

[図 18]本発明に係るトラクシヨンドライブ変速装置について、第 5の実施形態を示す断面図である。

[図 19]図 18のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 1変形例を示す断面図である。 [図 20]図 18のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 2変形例を示す断面図である。

[図 21]図 18のトラクシヨンドライブ変速装置について、その第 3変形例を示す断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0037] 以下、本発明に係るトルク伝達機構、トラクシヨンドライブ変速装置及び車両用操舵装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。

<第 1の実施形態 >

図 1は、本発明に係るトラクシヨンドライブ変速装置の第 1の実施形態を示す断面図である。このトラクシヨンドライブ変速装置 (以下、「変速装置」と呼ぶ） 10は、入力軸 Si と出力軸 Soとの間に介在させた転動体 Kのトラクシヨンを利用し、入力軸 Siの回転数を所望の変速比に変化させて出力軸 Soから出力する機能を有している。

トラクシヨンは、転がり滑り状態にある回転体として複数配設された転動体 Kの接触部に作用する接線力であり、図示の例では、入力軸 Siを設けた内輪 20と、出力軸 So を設けた外輪 30との間に、保持器 40に保持された転動体 Kを複数介在させてトラクシヨンドライブ機構 TRが構成されている。このトラクシヨンドライブ機構 TRは、内輪 20 及び外輪 30と転動体 Kとの接触面にできる油膜のレオロジー特性により、内輪 20から転動体 Kを介して外輪 30にトルクを伝達することができる。このトルク伝達時にぉヽて、転動体 Kは自転しながら内輪 20の外側を公転する。

[0038] トラクシヨンドライブ機構 TRは、変速装置 10のハウジング 11内に収納され、同一軸線上に配置された入力軸 Si及び出力軸 Soがハウジング 11の両端部力外部に突出している。

内輪 20は二分割構造とされ、同一軸線上を回転するように配置された 2部材の対向面間でトルク伝達を行うため、調圧カム 50が配設されている。すなわち、内輪 20は入力軸部 21と内輪部 22とに分割され、入力軸部 21及び内輪部 22の対向面 21a, 2 2a間には、円柱形状とした調圧カム 50を設置する凹部 23が複数組設けられている。この凹部 23は、対向面 21a, 22aの対称位置にそれぞれ設けられた一対の溝部が一組となって形成する空間であり、この空間内に調圧カム 50が転がり滑り可能な状態で収納される。このような凹部 23は、円周方向に等ピッチとなるよう軸中心力も放射状に複数組設けられるが、この数は諸条件に応じて適宜選択すればよい。なお、図示の例では、円周方向に 90度ピッチとした 4組の凹部 23が設けられ、各凹部 23は、調圧カム 50が互いに干渉しないよう軸中心力も適当な距離を設けた位置にある。

[0039] また、凹部 23は、傾斜面または曲面を形成する断面形状とされる。図示の例では、対向面 21a, 22aに各々断面形状を二等辺三角形とした溝部を設け、対向する一対の溝部を重ね合わせることで矩形断面形状の凹部 23が形成されている。なお、凹部 23を形成する溝部は、対向面 21a, 22aの対称位置に配設する必要はなぐ対向面間に凹部を形成できればょ、。

また、内輪 20は、入力軸部 21がハウジング 11に軸受 12を介して回動可能に支持され、ハウジング 11の外部に突出する入力軸部 21には、図示しないトルク発生源が連結される。なお、図中の符号 13はオイルシール、 14は入力軸部 21を軸方向に押圧する板ばね、 24は内輪部 22の外周面に固着された内側リング部材である。

[0040] この結果、凹部 23に設置された円柱形状の調圧カム 50は、入力軸部 21に入力を受けると、くさび効果により内輪部 22を軸方向へ押す力、すなわちスラスト荷重を発生させる。このスラスト荷重は、入力軸部 21に入力される軸トルクの大きさに応じて変ィ匕するものである。従って、同一軸線上を回転するように配置された入力軸部 21及び出力軸部 22の 2部材が対向する面間に複数の凹部 23を形成し、各凹部 23に調圧カム 50を配設してトルク伝達を行う構成により、入力軸部 21に入力されるトルク変動に応じて、内輪部 22に作用するスラスト荷重が変化するトルク伝達構造となる。このようなトルク伝達構造は、対向面 21a, 22a間に円柱形状の調圧カム 50を介在させるものである力、軸方向の延長を最小限に抑制できるトルク伝達構造となる。このようなトルク伝達構造は、トラクシヨンドライブ機構 TRにおいて、転動体 Kに付与する予圧を入力軸 Siのトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段として機能する。

[0041] 保持器 40は、略リング状とした本体 41の内周に櫛状の転動体保持部 42を備え、本体 41がー対の軸受 12を介してハウジング 11に回動可能に支持された部材である。転動体保持部 42に配置される転動体 Kは、櫛部に挟持されて自転可能な円錐ころであり、その自転軸線は入力軸 Si及び出力軸 Soの軸線と直交しないように傾斜している。この転動体 Kは、その内周側の面を転動可能に支持する内側リング部材 24と、後述する外輪 30の外輪部 31に固着されて外周側の面を転動可能に支持する外側リング部材 32とにより、両リング部材 24, 32間を転動体 Κが自転しながら公転可能な円錐ころ軸受を構成している。

この円錐ころ軸受にお、ては、転動体 Κと内側リング部材 24及び転動体 Κと外側リング部材 32の接触面に薄い油膜が形成されてトラクシヨンドライブによるトルク伝達が行われる。なお、転動体 Κを保持する転動体保持部 42については、上述した櫛状に限定されることはなぐたとえば梯子状とするなど種々の変形例が可能である。

[0042] 外輪 30は、外輪部 31と出力軸部 33とが一体の部材であり、出力軸部 33がハウジング 11に軸受 12を介して回動可能に支持されている。なお、ハウジング 11の外部に突出する出力軸部 33は、たとえば車両用操舵装置のラック &ピニオン装置のように、図示しな!、被駆動側の装置と連結されて、る。

また、外輪部 33は、一端が開口する略リング状の部分であり、その内周面側には、上述した円錐ころ軸受を構成する外側リング部材 32が固着されている。

[0043] 上述した保持器 40は、本体 41の外周面に形成されたギア部 41aを備えており、このギア部 41aが変速比可変機構として機能するウォームギア 55と嚙合して連結されている。このウォームギア 55は、図示しない電動機等の駆動源を備えており、所望の回転数に可変制御することができる。すなわち、ウォームギア 55の回転数を制御することにより、円錐ころ軸受を構成する転動体 Kの公転と一体に回転する保持器 40の回転数が変化するので、入力軸 Siと出力軸 Soとの間の変速比を変化させる差動式の変速比可変機構となる。換言すれば、保持器 40はトラクシヨンによってトルク伝達を行うトラクシヨンドライブ機構 TRの構成要素であるから、転動体 Kがトラクシヨンの影響を受けて動作するトラクシヨン入出力部材である保持器 40にウォームギア 55を連結して回転数制御を行えば、変速比を可変とした差動式の変速比可変機構となる。

[0044] このように構成された変速装置 10は、入力軸 Siにトルクの入力がない場合、軸方向の押圧力としては、板ばね 14力も受ける付勢のみであり、この付勢により転動体 Kに付与される予圧（図中に矢印で示す)が最小値となる。この予圧は、転動体 Kの自転軸線が入力軸 Si及び出力軸 Soの軸線と直交しないように傾斜しているため、軸方向の押圧力を成分として接触面に作用する力である。なお、このような板ばね 14の付勢力は、入力軸 Si等が軸方向に移動するのを阻止したり、あるいは、調圧カム 50を凹部 23内に保持しておくために必要となるものである。

[0045] 入力軸 Siにトルクを受けると、対向面 21a, 22a間の調圧カム 50が入力トルクに応じて予圧を変化させる予圧調整機能を発揮するので、内輪部 22から転動体 Kに付与する予圧がトルクに比例して上昇する。この結果、内輪部 22に固着された内側リング部材 24と転動体 Kとの間のトラクシヨンにより、転動体 Kは自転しながら保持器 40と一体に内輪部 22の外側を公転する。さらに、転動体 Kと外輪部 31に固着された外側リング部材 32との間のトラクシヨンにより、外輪部 31にトルクが伝達されて出力軸 So が回転する。なお、この場合、出力軸 Soの回転方向は入力軸 Siと逆方向になる。

[0046] このとき、ウォームギア 55が所望の回転数で回転することにより、嚙合する保持器 4 0の回転数、すなわち転動体 Kの公転回転数が影響を受けて変化するので、この転動体 Kとのトラクシヨンにより回転する出力軸 Soの回転数も同様の影響を受けて変化する。

従って、入力軸 Siの回転数は、回転数の可変制御が可能なウォームギア 55と連結されたトラクシヨンドライブ機構 TRを介して出力軸 Soから出力する場合、ウォームギァ 55の回転数に応じて変化する所望の変速比を得ることができる。すなわち、入出力軸間の変速比は線形にならず、所定の範囲内で任意の変速比を選択して設定することが可能になる。

[0047] また、転動体 Kに作用する予圧は、入力軸 Siにトルクの入力がない場合、板ばね 1 4の付勢に起因する最小値となるので、転動体 Kに対して、トルク伝達時に発生する大きな予圧が常時作用するようなことはなぐ従って、転動体 Kの寿命を向上させることがでさる。

また、上述した予圧調整は、入力軸部 21と内輪部 22との間に円柱形状部材の調圧カム 50を配設する構成により達成できるため、変速装置 10が軸方向に延びて大型化することのな、コンパクトな装置となる。

し力も、上述した構成の変速装置 10は、必要となる軸受の数が比較的少なくてすむので、製造時の組立が容易である。また、同一条件で比較した場合、ウォームギア 55の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができ、さらに、転動体 Kの面圧を比較的低く抑えたり、調圧カム 50を配設する入力軸 Siの伝達トルクも比較的低く設定できるので、寿命や耐久性の面で有利になる。

[0048] 図 2は、上述した変速装置 10の適用例として、車両用操舵装置 STの概要を示す斜視図である。

車両用操舵装置 STは、車両の走行方向を操作して曲がるための装置であり、ハンドル 60を回転させるステアリング操作により操舵輪 61, 61の向きを変化させることができる。ハンドル 60の操作は、上部操舵軸 62の回転トルクとして変速装置 10に入力され、この変速装置 10で変速された出力のトルクが下部操舵軸 63に連結されたラック&ピユオン装置 64を動作させる。この結果、ラック &ピ-オン装置 64に連結された図示省略のリンク機構力 Sラックと連動し、操舵輪 61, 61の向きを所望の方向へ変化させることができる。

[0049] このような車両用操舵装置 STにおいては、上部操舵軸 62が変速装置 10の入力軸 Siと連結され、下部操舵軸 63が変速装置 10の出力軸 Soに連結されている。

このため、ステアリング操作を行うと、ハンドル 60の操作により発生したトルクが上部操舵軸 62から入力軸 Siに伝達され、変速装置 10内で所望の変速比に変換されたトルクが出力軸 Soから下部操舵軸 63に伝達されてラック &ピ-オン装置 64を動作させることができる。

[0050] 従って、ハンドル 60が操作されて、な、場合、たとえば停車時や直進走行時等においては、上部操舵軸 62及び入力軸 Siにはトルクがないので、転動体 Kに作用する予圧は最小となる。このため、転動体 Kの寿命が向上し、車両用操舵装置 STの耐久性や信頼性の向上に有効である。

また、たとえば縦列駐車等のように、低速走行時にハンドル 60の操作量が大きくなる場合には、ウォームギア 55の回転数を制御して変速比を増すと、少ないハンドル操作量で大きな操舵角を得ることができる。すなわち、入力軸 Siの回転数が大きく増速されて出力軸 Soから出力されるようにウォームギア 55の回転数を調整すれば、小さなハンドル操作量 (上部操舵軸 62の回転数）が増速されて下部操舵軸 63に出力されるので、ラック &ピ-オン装置 64のラック移動量を増して操舵輪 61, 61の向きを大きく変化させることができるため、車両用操舵装置 STの操作性が向上する。

[0051] 次に、上述した第 1の実施形態に係る変速装置について、その第 1変形例を図 3に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この変形例で説明する変速装置 10Aにおいては、入力軸 Siを設けた内輪 20Aが一体構造とされ、出力軸 Soを設けた保持器 40Aを 2分割構造として接合面間に調圧カム 50を配設するとともに、外輪 30Aに変速比可変機構のウォームギア 55を連結した点が上述した実施形態と異なって、る。

[0052] すなわち、出力軸 Soを備えている保持器 40Aを保持部本体 43と出力軸部 44とに分割した二分割構造とし、保持部本体 43に設けた櫛状の転動体保持部 42に円錐ころの転動体 Kを配設する。そして、保持部本体 43と出力軸部 44との対向面 43a, 44 a間に、上述した予圧調整手段として機能する調圧カム 50を配設する。

また、入力軸 Siを設けた内輪 20Aと外輪 30Aとの間には、予圧（図中に矢印で示す）が作用するように転動体 Kを介在させてトラクシヨンによるトルク伝達を行い、内輪 20Aと保持器 40Aとの間には、スラスト軸受 15を配設して相対的な回転を可能としている。さらに、変速比可変機構のウォームギア 55は、外輪 30Aの外周面に形成したギア部 30aと嚙合して連結されている。なお、図中の符号 12は軸受、 13はオイルシール、 14は板ばね、 16は円錐ころ軸受である。

[0053] このような構成の変速装置 10Aでは、入力軸 Siとなる内輪 20Aのトルクは、転動体保持部 42に配設された転動体 Kを介して保持器 40Aの出力軸 Soとなる出力軸部 4 4に伝達される。このとき、出力軸 Soとなる保持器 40Aにおいては、調圧カム 50が入力軸 Siのトルクに応じて転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがな!ヽときは予圧を最小限に抑えることができる。なお、この場合の予圧は、調圧カム 50により調整され、保持部本体 43からスラスト軸受 15に作用するスラスト荷重 fにより発生する。また、変速比可変機構のウォームギア 55がトラクシヨン入出力部材の外輪 30A のギア部 30aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。

し力も、上述した構成の変速装置 10Aは、入出力軸の回転方向が同じになるという利点を有している。また、同一条件で比較した場合、特に転動体 Kの面圧を力なり低く抑えることができるため、寿命や耐久性の面で有利になる。

[0054] 次に、上述した第 1の実施形態に係る変速装置について、その第 2変形例を図 4に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この変形例で説明する変速装置 10Bにおいては、入力軸 Siを備えている保持器 4 OBに櫛状の転動体保持部 42を設け、この転動体保持部 42に配設された転動体 K を二分割構造とした内輪 20Bと出力軸 Soになる外輪 30Bとの間に介在させ、内輪 2 0Bの対向面間に予圧調整手段の調圧カム 50を設けるとともに、変速比可変機構のウォームギア 55を連結した構成とされる。

[0055] この場合、内輪 20Bは内輪部 22Bとギア形成軸部 25とに二分割され、内輪部 22B 及びギア形成軸部 25の対向面 22b, 25b間には、調圧カム 50及び最小の予圧を規定するコイルパネ 17が配設され、ギア形成部 25の外周面に形成されたギア部 25aは、変速比可変機構のウォームギア 55と嚙合して連結されて、る。

また、出力軸 Soとなる外輪 30Bの外周面にもギア部 34が形成され、たとえばこのギァ部 34をラックギア 70と嚙合させて回転運動を直線運動に変換した出力を得るようにしてもよい。この場合、ギア部 34を形成するのは、外輪 30Bの側面でもよい。

なお、図中の符号 12は軸受、 13はオイルシール、 15はスラスト軸受、 16は円錐ころ軸受である。

[0056] このような構成の変速装置 10Bでは、入力軸 Siとなる保持器 40Bのトルクは、転動体保持部 42に配設された転動体 Kを介して出力軸 Soとなる外輪 30Bに伝達される。このとき、内輪 20Bにおいては、調圧カム 50が入力軸 Siのトルクに応じて転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア 55は、トラクシヨン入出力部材の内輪 2 Bを分割したギア形成部 25のギア部 25aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。

[0057] また、上述した構成の変速装置 10Bは、入出力軸の回転方向が同じになるという利点を有するだけでなぐ必要となる軸受の数が少なくてすむので、製造時の組立が容易である。また、同一条件で比較した場合、ウォームギア 55の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができ、さらに、転動体 Kの面圧を比較的低く抑えたり、調圧カム 50を配設する入力軸 Siの伝達トルクも比較的低く設定できるので、寿命や耐久性の面でも有利になる。特に、ラックギア 70を設けてラック &ピ-オン機構を内蔵した構成にすれば、よりコンパクトな車両用操舵装置を可能にする。

[0058] 次に、上述した第 1の実施形態に係る変速装置について、その第 3変形例を図 5に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この変形例で説明する変速装置 10Cにおいては、入力軸 Siを備えている保持器 4 OCに櫛状の転動体保持部 42を設け、この転動体保持部 42に配設された転動体 K を、出力軸 Soを設けた内輪 20Cと外輪 30Cとの間に介在させ、内輪 20Cに予圧調整手段として調圧カム 50を設けるとともに、外輪 30Cに変速比可変機構としてウォームギア 55を連結した構成とされる。

[0059] この場合の内輪 20Cは、内輪部 22Cと出力軸部 26とに二分割され、内輪部 22C及び出力軸部 26の対向面 22c, 26c間には、調圧カム 50及び最小の予圧を規定するコイルパネ 17が配設されている。

このような構成の変速装置 10Cでは、入力軸 Siとなる保持器 40Cのトルクは、転動体保持部 42に配設された転動体 Kを介して出力軸 Soとなる内輪 20Cの内輪部 22C に伝達される。このとき、内輪 20Cにおいては、予調圧カム 50が入力軸 Siのトルクに応じて転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア 55がトラクシヨン入出力部材の外輪 30Cに形成されたギア部 30aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。

[0060] また、上述した構成の変速装置 10Cは、入出力軸の回転方向が同じになるという利点を有するだけでなぐ必要となる軸受の数が少なくてすむので、製造時の組立が容易である。特に、同一条件で比較した場合、ウォームギア 55の回転数が低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。 [0061] 次に、上述した第 1の実施形態に係る変速装置について、その第 4変形例を図 6に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この変形例で説明する変速装置 10Dにおいては、出力軸 Soとなる保持器 40Dに櫛状の転動体保持部 42を設け、この転動体保持部 42に配設された転動体 Kを二分割構造とした内輪 20Dと入力軸 Siを設けた外輪 30Dとの間に介在させ、内輪 20Dの対向面間に予圧調整手段の調圧カム 50を設けるとともに、変速比可変機構のウォームギア 55を連結した構成とされる。

[0062] この場合、内輪 20Dは内輪部 22Dとギア形成部 25とに二分割され、内輪部 22D及びギア形成部 25の対向面 22d, 25d間には調圧カム 50が配設され、ギア形成部 25 の外周面に形成されたギア部 25aは、変速可変機構のウォームギア 55と嚙合して連結されている。

また、出力軸 Soとなる保持器 40Dの外周面にもギア部 45が形成され、たとえばこのギア部 45をラックギア 70と嚙合させて回転運動を直線運動に変換した出力を得るようにしてもよい。この場合のギア部 45は、保持器 40Dの側面に形成してもよい。なお、図中の符号 12は軸受、 13はオイルシール、 14は最小予圧を規定している板ばね、 16は円錐ころ軸受である。

[0063] このような構成の変速装置 10Dは、入力軸 Siとなる外輪 30Dのトルクは、転動体保持部 42に配設された転動体 Kを介して出力軸 Soとなる保持器 40Dに伝達される。このとき、内輪 20Dにおいては、調圧カム 50が入力軸 Siのトルクに応じて転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア 55は、トラクシヨン入力部材の内輪 20 Dを分割したギア形成部 25のギア部 25aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。

[0064] また、上述した構成の変速装置 10Dは、入出力軸の回転方向が同じになるという利点を有している。そして、同一条件で比較した場合、転動体 Kの面圧を低く抑えたり、調圧カム 50を配設する入力軸 Siの伝達トルクも低く設定できるので、寿命や耐久性の面で極めて有利になる。なお、ラックギア 70を設けてラック &ピ-オン機構を内蔵した構成にすれば、よりコンパクトな車両用操舵装置を可能にする。

[0065] 次に、上述した第 1の実施形態に係る変速装置について、その第 5変形例を図 7に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この変形例で説明する変速装置 10Eにお、ては、保持器 40Eに櫛状の転動体保持部 42を設け、この転動体保持部 42に配設された転動体 Kを出力軸 Soを設けた二分割構造の内輪 20Eと入力軸 Siを設けた外輪 30Eとの間に介在させ、内輪 20Eの対向面間に予圧調整手段として調圧カム 50を設けるとともに、保持器 40Eに変速比可変機構としてウォームギア 55を連結した構成とされる。

[0066] この場合、内輪部 20Eは内輪部 22Eと出力軸部 26とに二分割され、内輪部 22E及び出力軸部 26の対向面間 22e, 26eには、調圧カム 50が配設されている。

このように構成された変速装置 10Eでは、入力軸 Siとなる外輪 30Dのトルクは、転動体保持部 42に配設された転動体 Kを介して出力軸 Soとなる内輪 20Eの内輪部 2 2Eに伝達される。このとき、出力軸 Soとなる内輪 20Eにおいては、予圧カム 50が入力軸 Siのトルクに応じて転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがな!ヽときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア 55 力 Sトラクシヨン入出力部材の保持器 40Eに形成したギア部に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。

また、上述した構成の変速装置 10Cは、同一条件で比較した場合、ウォームギア 5 5の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる

[0067] <第 2の実施形態 >

続いて、本発明に係る変速装置の第 2の実施形態を図面に基づいて説明する。以下に説明する実施形態は、上述したトラクシヨンドライブ変速の入出力を二組接続することにより、第 1段階の変速とは逆の変速を第 2段階で行う二段変速の構成としたものである。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図 8に示す実施形態の変速装置 10Fは、入力軸 Siと出力軸 Soとの間に介在させた転動体 Kのトラクシヨンを利用し、入力軸 Siの回転数を所望の変速比に変化させて出力軸 Soから出力するとともに、入力軸 Si及び出力軸 Soを左右対称に連結して 2段階変速を行うように構成されて、る。

[0068] ハウジング 11の両側に突出する入力軸 Si及び出力軸 Soは、軸方向において実質的に左右対称となるように連結した第 1段階変速部 TR1及び第 2段階変速部 TR2の内輪に設けられた軸部である。

第 1段階変速部 TR1は、第 1保持器 140の本体 141に櫛状の転動体保持部 142を設け、この転動体保持部 142に配設した転動体 Kを、入力軸 Siを設けた第 1内輪 12 0と連結出力軸 131を設けた第 1外輪 130との間に介在させた構成とされる。この場合においても、転動体保持部 142は櫛状に限定されることはなぐ梯子状など適宜選択することができる。

第 2段階変速部 TR2は、第 2保持器 240の本体 241に櫛状の転動体保持部 242を設け、この転動体保持部 242に配設した転動体 Kを、出力軸 Soを設けた第 2内輪 22 0と連結入力軸 231を設けた第 2外輪 230との間に介在させた構成とされる。この場合においても、転動体保持部 242は櫛状に限定されることはなぐ梯子状など適宜選択することができる。

なお、上述した転動体 Kは、第 1段階変速部 TR1及び第 2段階変速部 TR2のいずれにおいても、自転軸線が入力軸 Si及び出力軸 Soの軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされる。

[0069] 第 1段階変速部 TR1の連結出力軸 131と、第 2段階変速部 TR2の連結入力軸 23 1との端部端面を対向させて連結する軸連結部には、予圧調整手段として機能する調圧カム 50が設けられている。この調圧カム 50は、上述した第 1の実施形態と同様に、軸連結部の対向面間に形成された凹部の空間に転がり滑り可能な状態で収納設置される。このような凹部は、円周方向に等ピッチとなるよう軸中心から放射状に複数組設けられるが、この数は諸条件に応じて適宜選択すればょヽ。

また、第 1保持器 140は、本体 141の外周面に形成されたギア部 141aを備えており、このギア部 141aが変速比可変機構として機能するウォームギア 55と嚙合して連結されている。すなわち、この構成は、第 1の実施形態で説明したトラクシヨンドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。なお、第 2保持器 240は、ハウジング 11に固定されてその一部を形成する不動の部材であり、図中の符号 12は軸受、 13はオイルシール、 14は板ばねである。

[0070] このような変速装置 10Fによれば、第 1段階変速部 TR1において、入力軸 Siとなる第 1内輪 120のトルクは、第 1保持器 140の転動体保持部 142に配設された転動体 Kを介して、トラクシヨンドライブにより連結出力軸 131を備えた第 1外輪 130に伝達される。この後、第 2段階変速部 TR2においては、予圧調整手段として機能する調圧カム 50を介して連結入力軸 231を備えた第 2外輪 230にトルクが伝達され、第 2保持器 240の転動体保持部 242に配設された転動体 Kを介して出力軸 Soとなる第 2内輪 220に伝達される。

このとき、連結出力部 131と連結入力部 231との間を調圧カム 50を介して連結する軸連結部においては、調圧カム 50が連結出力軸 131のトルクに応じて第 1段階変速部及び第 2段階変速部の転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには、板ばね 14に規定される最小限の予圧に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア 55がトラクシヨン入出力部材の第 1保持部 140に形成されたギア部 141aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。

[0071] また、このような構成の変速装置 10Fは、第 1段階変速部 TR1で変速した後、第 2 段階変速部 TR2で逆向きの変速を行うので、たとえば第 1段階変速部 TR1で増速した後に第 2段階変速部 TR2で減速することとなり、マイクロトラクシヨンによる入出力関係は 1 : 1となる。このため、この装置を車両用操舵装置 STに組み込む場合には、現状のラック &ピ-オン装置 64をそのまま生力して使用することができる。

また、上述した変速装置 10Fは、同一条件で比較した場合、特にウォームギア 55 の回転数が低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。さらに、使用する軸受の数が少なヽので、組立が容易になると、う利点を有して、る。

[0072] 次に、上述した第 2の実施形態に係る変速装置について、その第 1変形例を図 9に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。この変形例で説明する変速装置 10Gにおいては、連結出力軸 143を備えている第 1保持器 140Aに櫛状の転動体保持部 142を設け、この転動体保持部 142に配設された転動体 Kを、入力軸 Siを設けた第 1内輪 120Aと第 1外輪 130Aとの間に介在させた第 1段階変速部 TR11と、連結入力軸 243を備えている第 2保持器 240Aに櫛状の転動体保持部 242を設け、この転動体保持部 242に配設された転動体 Kを、出力軸 Soを設けた第 2内輪 220Aと第 2外輪 (ハウジング 11に固定されて一体)との間に介在させた第 2段階変速部 TR21とを備えている。そして、連結出力軸 143と連結入力軸 243との軸連結部に予圧調整手段として機能するを調圧カム 50を設けるとともに、第 1外輪 130Aに形成したギア部 30aに変速比可変機構のウォームギア 55を連結した構成とされる。すなわち、この構成は、第 1の実施形態で説明した第 1変形例のトラクシヨンドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。

[0073] このような変速装置 10Gによれば、第 1段階変速部 TR11において、入力軸 Siとなる第 1内輪 120Aのトルクは、第 1保持器 140Aの転動体保持部 142に配設された転動体 Kを介して、トラクシヨンドライブにより連結出力軸 143を備えた第 1保持器 140A に伝達される。この後、第 2段階変速部 TR21においては、予圧調整手段として機能する調圧カム 50を介して連結入力軸 243となる第 2保持器 240Aに伝達されたトルク力第 2保持器 240Aの転動体保持部 242に配設された転動体 Kを介して、トラクションドライブにより出力軸 Soとなる第 2内輪 220Aに伝達される。

このとき、連結出力軸 143と連結入力軸 243との間を調圧カム 50を介して連結する軸連結部においては、調圧カム 50が連結出力軸 143のトルクに応じて第 1段階変速部 TR11及び第 2段階変速部 TR21の転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア 55がトラクシヨン入出力部材の第 1外輪 130Aに形成されたギア部 30 aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。

[0074] また、このような構成の変速装置 10Gは、第 1段階変速部 TR11で変速した後、第 2 段階変速部 TR21で逆向きの変速を行うので、たとえば第 1段階変速部 TR11で増速した後に第 2段階変速部 TR21で減速することとなり、マイクロトラクシヨンによる入出力関係は 1 : 1となる。このため、この装置を車両用操舵装置 STに組み込む場合には、現状のラック &ピ-オン装置 64をそのまま生力して使用することができる。

また、上述した変速装置 10Gは、同一条件で比較した場合、ウォームギア 55の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。

[0075] 次に、上述した第 2の実施形態に係る変速装置について、その第 2変形例を図 10 に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この変形例で説明する変速装置 10Hにおいては、入力軸 Siを備えている第 1保持器 140Bに櫛状の転動体保持部 142を設け、この転動体保持部 142に配設された転動体 Kを、連結出力軸 126を設けた第 1内輪 120Bと第 1外輪 130Bとの間に介在させた第 1段階変速部 TR12と、出力軸 Soを備えている第 2保持器 240Bに櫛状の転動体保持部 242を設け、この転動体保持部 242に配設された転動体 Kを、連結入力軸 226を設けた第 2内輪 220Bとハウジング 11に固定されて一体の第 2外輪との間に介在させた第 2段階変速部 TR22とを備えている。そして、連結出力軸 126と連結入力軸 226との軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム 50を設けるとともに、第 1外輪 130Bに形成したギア部 30aに変速比可変機構として機能するウォームギア 55を連結した構成とされる。すなわち、この構成は、第 1の実施形態で説明した第 3 変形例のトラクシヨンドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。

[0076] このような変速装置 10Hによれば、第 1段階変速部 TR12において、入力軸 Siとなる第 1保持器 140Bのトルクは、第 1保持器 140Bの転動体保持部 142に配設された転動体 Kを介して連結出力軸 126を備えた第 1内輪 120Bに伝達される。

この後、第 2段階変速部 TR22においては、予圧調整手段として機能する調圧カム 50を介して連結入力軸 226を備えた第 2内輪 220Bにトルクが伝達され、さらに、第 2 保持器 240Bの転動体保持部 242に配設された転動体 Kを介して、出力軸 Soとなる第 2保持器 240Bにトルクが伝達される。

このとき、連結出力部 126と連結入力部 226との間を調圧カム 50を介して連結する軸連結部においては、調圧カム 50が連結出力軸 126のトルクに応じて第 1段階変速部 TR12及び第 2段階変速部 TR22の転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア 55がトラクシヨン入出力部材の第 1外輪 130Bに形成されたギア部 30 aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。

[0077] また、このような構成の変速装置 10Hは、第 1段階変速部 TR12で変速した後、第 2段階変速部 TR22で逆向きの変速を行うので、たとえば第 1段階変速部 TR12で増速した後に第 2段階変速部 TR22で減速することとなり、マイクロトラクシヨンによる入出力関係は 1 : 1となる。このため、この装置を車両用操舵装置 STに組み込む場合には、現状のラック &ピ-オン装置 64をそのまま生力して使用することができる。

また、上述した変速装置 10Hは、比較的軸受の数が少ないため、組立が容易である。そして、同一条件で比較した場合、特に転動体 Kの面圧を低く抑え、かつ、調圧カム 50を配設する入力軸 Siの伝達トルクも低く設定できるので、寿命や耐久性の面で極めて有利になる。

[0078] 次に、上述した第 2の実施形態に係る変速装置について、その第 3変形例を図 11 に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この変形例で説明する変速装置 101においては、第 1保持器 140Cに櫛状の転動体保持部 142を設け、この転動体保持部 142に配設された転動体 Kを、連結出力軸 126を設けた第 1内輪 120Cと入力軸 Siを設けた第 1外輪 130Cとの間に介在させた第 1段階変速部 TR13と、第 2保持器 240Cに櫛状の転動体保持部 242を設け、この転動体保持部 242に配設された転動体 Kを、連結入力軸 226を設けた第 2内輪 220 Cと出力軸 Soを設けた第 2外輪 230Cとの間に介在させた第 2段階変速部 TR23とを備えている。そして、連結出力軸 126と連結入力軸 226との軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム 50を設けるとともに、第 1保持器 140Cに形成したギア部 4 laに変速比可変機構として機能するウォームギア 55を連結した構成とされる。すなわち、この構成は、第 1の実施形態で説明した第 5変形例のトラクシヨンドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。

[0079] このような変速装置 101によれば、第 1段階変速部 TR13において、入力軸 Siとなる第 1外輪 130Cのトルクは、第 1保持器 140Cの転動体保持部 142に配設された転動体 Kを介して連結出力軸 126を備えた第 1内輪 120Cに伝達される。この後、第 2段階変速部 TR23においては、予圧調整手段として機能する調圧カム 50を介して連結入力軸 226を備えた第 2内輪 220Cに伝達されたトルク力ハウジング 11に固定されて一体に形成された不動の第 2保持器に設けられている転動体保持部 242に配設された転動体 Kを介して、出力軸 Soとなる第 2外輪 230Cに伝達される。

このとき、連結出力軸 126と連結入力軸 226との間が調圧カム 50を介して連結される軸連結部においては、調圧カム 50が連結出力軸 126のトルクに応じて第 1段階変速部 TR13及び第 2段階変速部 TR23の転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア 55がトラクシヨン入出力部材の第 1保持器 140Cに形成されたギア部 41aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。

[0080] また、このような構成の変速装置 101は、第 1段階変速部 TR13で変速した後、第 2 段階変速部 TR23で逆向きの変速を行うので、たとえば第 1段階変速部 TR13で増速した後に第 2段階変速部 TR23で減速することとなり、マイクロトラクシヨンによる入出力関係は 1 : 1となる。このため、この装置を車両用操舵装置 STに組み込む場合には、現状のラック &ピ-オン装置 64をそのまま生力して使用することができる。

また、上述した変速装置 101は、同一条件で比較した場合、転動体 Kの面圧を低く抑え、かつ、調圧カム 50を配設する入力軸 Siの伝達トルクも低く設定できるので、寿命や耐久性の面で有利になる。さらに、ウォームギア 55の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることもできる。

[0081] 次に、上述した第 2の実施形態に係る変速装置について、その第 4変形例を図 12 に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この変形例で説明する変速装置 10Jは、これまで説明したウォームギア 55による変速比可変機構に代えて、中空モータ Mを駆動源とする遊星式減速機構 80を採用した構成が異なっている。また、変速装置 10Jは、入力軸 Siを備えている第 1保持器 14 ODに櫛状の転動体保持部 142を設け、この転動体保持部 142に配設された転動体 Kを、連結出力軸 126を設けた第 1内輪 120Dと第 1外輪 130Dとの間に介在させた第 1段階変速部 TR14と、出力軸 Soを備えている第 2保持器 240Dに櫛状の転動体保持部 242を設け、この転動体保持部 242に配設された転動体 Kを、連結入力軸² 26を設けた第 2内輪 220Dとハウジング 11に固定されて一体の第 2外輪との間に介在させた第 2段階変速部 TR24とを備えている。そして、連結出力軸 126と連結入力軸 226との軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム 50を設けるとともに、第 1外輪 130Dに変速比可変機構として機能する遊星式減速機構 80を連結した構成とされる。すなわち、第 4変形例の構成は、上述した第 2変形例の変速装置 10Hにおいて、変速可変機構のウォームギア 55を遊星式減速機構 80に変更したものである。なお、図中の符号 Cは、クラッチ等を包含するロック機構部である。

[0082] 遊星式減速機構 80は、入力軸 Si及び出力軸 Soと同軸に配設された中空モータ M を駆動源とし、中空モータ軸 81に設けた太陽ローラ 82と、複数の遊星ローラ 83と、遊星ローラ 83の外周側に配設されたリングローラ 84とを具備して構成される。

第 1保持器 140Dに設けられた入力軸 Siは、中空モータ軸 81の内部を貫通して配設されている。この中空モータ軸 81は、転動体保持部 142側の端部外周面にギア部を形成した太陽ローラ 82が設けられている。太陽ローラ 82の外周には、ギア部と嚙合する複数個の遊星ローラ 83が周方向へ等ピッチで配設され、さらに、各遊星ローラ 83の外周側には、第 1外輪 130Dとスプライン結合等により連結されたリングローラ 84が配設されている。このリングローラ 84は、内周面に形成されたギア部が遊星ローラ 83と嚼合して!/ヽる。

[0083] このような構成の遊星式減速機構 80は、中空モータ Mを駆動させることにより中空モータ軸 81と一体に太陽ローラ 82が回転すると、太陽ローラ 82に形成したギア部の歯数、遊星ローラ 83の歯数及びリングローラ 84に形成したギア部の歯数に応じて、太陽ローラ 82の回転数が変速 (減速)されてリングローラ 84に伝達される。リングローラ 84の回転は、一体に連結されたトラクシヨン入出力部材の第 1外輪 130Dを回転させるので、上述した変速可変機構のウォームギア 55と同様に、差動の回転制御を行つて入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。

[0084] すなわち、リングローラ 84及び第 1外輪 130Dに伝達される回転数は、中空モータ Mの回転数制御により変更可能であるから、差動の回転制御を行って入出力軸の変速比を容易に設定することができる。

また、中空モータ Mを使用し、中空モータ軸 81内を入出力軸が貫通する構成としたので、たとえばウォームギア 55のように周方向へ突出する部材をなくす力、あるいは突出量を最小にすることができるので、変速装置 1 OJの外径寸法を小さくしてコンノタト化することができる。このように外形寸法の小さい変速装置 10Jは、たとえば設置スペースの確保が困難な車両用操舵装置 STの変速装置として好適である。

[0085] このような変速装置 10Jによれば、第 1段階変速部 TR14において、入力軸 Siとなる第 1保持器 140Dのトルクは、第 1保持器 140Dの転動体保持部 142に配設された転動体 Kを介して連結出力軸 126を備えた第 1内輪 120Bに伝達される。

この後、第 2段階変速部 TR24においては、予圧調整手段として機能する調圧カム 50を介して連結入力軸 226を備えた第 2内輪 220Dにトルクが伝達され、さらに、第 2 保持器 240Dの転動体保持部 242に配設された転動体 Kを介して、出力軸 Soとなる第 2保持器 240Bにトルクが伝達される。

このとき、連結出力部 126と連結入力部 226との間を調圧カム 50を介して連結する軸連結部においては、調圧カム 50が連結出力軸 126のトルクに応じて第 1段階変速部 TR14及び第 2段階変速部 TR24の転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構の遊星式減速機構 80がトラクシヨン入出力部材の第 1外輪 130Dに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。

[0086] また、このような構成の変速装置 10Jは、第 1段階変速部 TR14で変速した後、第 2 段階変速部 TR24で逆向きの変速を行うので、たとえば第 1段階変速部 TR14で増速した後に第 2段階変速部 TR24で減速することとなり、マイクロトラクシヨンによる入出力関係は 1 : 1となる。このため、この装置を車両用操舵装置 STに組み込む場合には、現状のラック &ピ-オン装置 64をそのまま生力して使用することができる。なお、上述した遊星式減速機構 80は、図 12に示した構成の変速装置 10Jに限定されることはなぐ上述した各実施形態及び変形例のウォームギア 55に代えて採用することが可能である。

[0087] <第 3の実施形態 >

続いて、本発明に係る変速装置の第 3の実施形態を図面に基づいて説明する。以下に説明する実施形態は、上述したトラクシヨンドライブ変速の入出力を左右対称に二組接続することにより、第 1段階の変速とは逆の変速を同じ変速比で第 2段階に行う二段変速の構成とした第 2の実施形態とは異なり、逆の変速を異なる変速比で行う二段変速の構成としたものである。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図 13に示す実施形態の変速装置 10Kは、入力軸 Siと出力軸 Soとの間に介在させた転動体 Kのトラクシヨンを利用し、入力軸 Siの回転数を所望の変速比に変化させて出力軸 Soから出力するとともに、入力軸 Si及び出力軸 Soを連結して 2段階変速を行うように構成されている。すなわち、この変速装置 10Kは、第 1段階変速部 TR15及び第 2段階変速部 TR25のトラクシヨン入出力部材を連結して一体ィ匕するとともに、両変速部 TR15, TR25の変速比に差を設けたことに特徴があり、他の構成については、上述した図 11の変速装置 10Jと実質的に同じである。

[0088] ハウジング 11の両側に突出する入力軸 Si及び出力軸 Soは、軸方向に連結された第 1変速部 TR15及び第 2段階変速部 TR25の保持器に設けられた軸部である。変速装置 10Kは、入力軸 Siを備えている第 1保持器 140Eに櫛状の転動体保持部 142Aを設け、この転動体保持部 142Aに配設された転動体 Kを、連結出力軸 126 Aを設けた第 1内輪 120Eと外輪連結部材 90との間に介在させた第 1段階変速部 TR 15と、出力軸 Soを備えている第 2保持器 240Eに櫛状の転動体保持部 242Aを設け、この転動体保持部 242Aに配設された転動体 Kを、連結入力軸 226Aを設けた第 2 内輪 220Eと外輪連結部材 90との間に介在させた第 2段階変速部 TR25とを備えている。そして、連結出力軸 126Aと連結入力軸 226Aとの軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム 50を設けるとともに、外輪連結部材 90に変速比可変機構として機能する遊星式減速機構 80を連結した構成とされる。 [0089] すなわち、この実施形態では、トラクシヨン入出力部材となる第 1外輪及び第 2外輪に相当する部材として、第 1段階変速部 TR15及び第 2段階変速部 TR25を外輪連結部材 90で連結して一体ィ匕し、この外輪連結部材 90に変速可変機構の遊星式減速機構 80を連結するとともに、両変速部 TR15, TR25の内輪軌跡径等が異なるものを組み合わせて変速比に差を設けた構成とされる。なお、この場合、両変速部 TR 15, TR25の変速比に設ける差は若干でよい。

[0090] 遊星式減速機構 80は、入力軸 Si及び出力軸 Soと同軸に配設された中空モータ M を駆動源とし、中空モータ軸 81に設けた太陽ローラ 82と、複数の遊星ローラ 83と、遊星ローラ 83の外周側に配設されたリングローラ 84とを具備して構成される。

第 1保持器 140Eに設けられた入力軸 Siは、中空モータ軸 81の内部を貫通して配設されている。この中空モータ軸 81は、転動体保持部 142側の端部外周面にギア部を形成した太陽ローラ 82が設けられている。太陽ローラ 82の外周には、ギア部と嚙合する複数個の遊星ローラ 83が周方向へ等ピッチで配設され、さらに、各遊星ローラ 83の外周側には、外輪連結部材 90とスプライン結合等により連結されたリングローラ 84が配設されている。このリングローラ 84は、内周面に形成されたギア部が遊星口ーラ 83と嚙合している。

[0091] このような構成の遊星式減速機構 80は、中空モータ Mを駆動させることにより中空モータ軸 81と一体に太陽ローラ 82が回転すると、太陽ローラ 82に形成したギア部の歯数、遊星ローラ 83の歯数及びリングローラ 84に形成したギア部の歯数に応じて、太陽ローラ 82の回転数が変速 (減速)されてリングローラ 84に伝達される。リングローラ 84の回転は、一体に連結されたトラクシヨン入出力部材の外輪連結部材 90を回転させるとともに、両変速部 TR15, TR25の変速比には差があるので、差動の回転制御を行って入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。

[0092] すなわち、リングローラ 84及び外輪連結部材 90に伝達される回転数は、中空モータ Mの回転数制御により変更可能であるから、差動の回転制御を行って入出力軸の変速比を容易に設定することができる。

また、中空モータ Mを使用し、中空モータ軸 81内を入出力軸が貫通する構成としたので、たとえばウォームギア 55のように周方向へ突出する部材をなくす力、あるいは突出量を最小にすることができるので、変速装置 10Kの外径寸法を小さくしてコンノタト化することができる。このように外形寸法の小さい変速装置 10Kは、たとえば設置スペースの確保が困難な車両用操舵装置 STの変速装置として好適である。なお、上述した構成の変速装置 10Kは、外形寸法は大きくなるものの、変速比可変機構としてウォームギア 55を使用してもよい。

[0093] 以上説明したように、本発明における第 1の実施形態に示した変速装置は、転動体の自転軸線が入力軸 Si及び出力軸 Soの軸線と直交しな、よう傾斜させた配置とされ、かつ、転動体 Kに付与する予圧を入力軸 Siのトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段の調圧カム 50と、転動体 Kのトラクシヨン入出力部材に連結され、該トラクシヨン入出力部材の回転数制御を行って変速比を変化させる差動式の変速比可変機構のウォームギア 55とを備えて、るので、傾斜配置された転動体に付与される予圧は、入力軸 Siのトルクに応じて調圧カム 50が調整したものとなる。すなわち、調圧カム 50が伝達トルクに応じたスラスト荷重を発生させ、このスラスト荷重が転動体 Kを軸方向に押圧する予圧となる。また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができる。

[0094] また、本発明における第 2の実施形態に示した減速装置は、転動体 Kの自転軸線が入力軸 Si及び出力軸 Soの軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、かつ、転動体 Kに付与する予圧を、第 1段階変速部及び第 2段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段の調圧カム 50と、転動体 Kのトラクシヨン入出力部材に連結され、該トラクシヨン入出力部材の回転数制御を行って変速比を変化させる変速比可変機構のウォームギア 55とを備えて、るので、傾斜配置された転動体 Kに付与される予圧は、第 1段階変速部及び第 2段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる調圧カム 50が調整したものとなる。また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができる。この場合、第 1段変速部及び第 2段変速部による 2段階変速を行うので、トラクシヨンドライブによる入出力関係は、同回転方向に 1 : 1となる。

特に、変速比可変機構として中空モータで駆動する遊星式減速機構を採用すれば、径方向の外径寸法を小さくして小型化することができる。 [0095] <第 4の実施形態 >

図 14は、本発明に係るトラクシヨンドライブ変速装置の第 4の実施形態を示す断面図である。以下に説明する各実施形態は、上述した変速装置が、出力軸 Soに回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構を備えたものである。なお、上述した各実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。この変速装置 10Lは、上述した第 1の実施形態（図 1)で説明した変速装置 10の出力軸部 33に、軸受 12の間に位置するギア部 35を追カ卩して設けたものである。このギァ部 35は、後述する伝達トルク補助機構と嚙合する部分である。なお、ハウジング 11 の外部に突出する出力軸部 33は、たとえば車両用操舵装置のラック &ピニオン装置のように、図示しな!、被駆動側の装置と連結されて、る。

[0096] 出力軸 Soとなる外輪 30のギア部 35には、出力軸 Soに回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構として機能するように、ウォームギア 55Aが嚙合して連結されている。このウォームギア 55Aは、可変制御可能な電動モータ等の駆動手段により駆動され、嚙合する出力軸 So側を回転させてトラクシヨンドライブ機構 TRの出力トルクに所望の回転トルクを付与して増大させるものである。

すなわち、出力軸 Soから出力される伝達トルクは、入力軸 Siからトラクシヨンドライブ機構 TRを介して出力されるトルクに、ウォームギア 55 Aから所望の回転トルクを付与されて増大した大きな出力トルクとなる。

[0097] このように構成された変速装置 10Lは、上述した第 1の実施形態で説明した変速装置 10の機能に加えて、伝達トルク補助機能を備えたものとなる。すなわち、出力軸 S oに対してウォームギア 55Aが所望の回転力を付与すると、トラクシヨンドライブ機構 T Rを介して出力される伝達トルクは、付与された回転力に応じて最終的に出力軸 So 力出力するトルクが増大する。

従って、入力軸 Siの入力トルクが小さくても、諸条件に応じてウォームギア 55Aを制御して所望の回転力を付与することにより、最終的な出力トルクを増して大きくする伝達トルク補助機能 (パワーアシスト機能)を備えた変速装置 10Lとなる。

[0098] また、このような変速装置 10Lを車両用操舵装置 STに採用してステアリング操作を行うと、ハンドル 60の操作により発生したトルクが上部操舵軸 62から入力軸 Siに伝達され、変速装置 10L内で所望の変速比に変換されるとともに、伝達トルクに所望の回転トルクを付与して増大させた出力トルクが出力軸 Soから下部操舵軸 63に伝達されてラック &ピ-オン装置 64を動作させることができる。

[0099] 従って、ハンドル 60が操作されて、な、場合、たとえば停車時や直進走行時等においては、上部操舵軸 62及び入力軸 Siにはトルクがないので、転動体 Kに作用する予圧は最小となる。このため、転動体 Kの寿命が向上し、車両用操舵装置 STの耐久性や信頼性の向上に有効である。

[0100] また、走行状態等の諸条件に応じてウォームギア 55Aから付与する回転トルクを適宜制御すれば、たとえば高速走行時には回転トルクの付与をなくすか最小とすることにより、ハンドル 60の操作を重くして直進走行性を増し、あるいは、縦列駐車時等のように低速でノヽンドル 60を操作する場合には、回転トルクを最大とすることにより操作を軽くして操作性を向上させることが可能になる。

[0101] 次に、上述した第 4の実施形態に係る変速装置について、その第 1変形例を図 15 に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この変形例で説明する変速装置 10Mにおいては、入力軸 Siを設けた内輪 20Aが一体構造とされ、出力軸 Soを設けた保持器 40Aを 2分割構造として接合面間に調圧カム 50を配設するとともに、外輪 30Aに変速比可変機構のウォームギア 55を連結し、保持器 40Aの出力軸部分に伝達トルク補助機構のウォームギア 55Aを連結した点が上述した実施形態と異なって!/、る。

[0102] すなわち、出力軸 Siを備えている保持器 40Aを保持部本体 43と出力軸部 44とに分割した二分割構造とし、保持部本体 43に設けた櫛状の転動体保持部 42に円錐ころの転動体 Kを配設する。そして、保持部本体 43と出力軸部 44との対向面 43a, 44 a間に、上述した予圧調整手段として機能する調圧カム 50を配設する。

また、入力軸 Siを設けた内輪 20Aと外輪 30Aとの間には、予圧（図中に矢印で示す）が作用するように転動体 Kを介在させてトラクシヨンによるトルク伝達を行い、内輪 20Aと保持器 40Aとの間には、スラスト軸受 15を配設して相対的な回転を可能としている。さらに、変速比可変機構のウォームギア 55は、外輪 30Aの外周面に形成したギア部 30aと嚙合して連結され、伝達トルク補助機構のウォームギア 55Aは、出力軸部 44に取り付けたギア部 35と嚙合して連結されている。なお、図中の符号 12は軸受、 13はオイルシール、 14は板ばね、 16は円錐ころ軸受である。

[0103] このような構成の変速装置 10Mでは、入力軸 Siとなる内輪 20Aのトルクは、転動体保持部 42に配設された転動体 Kを介して保持器 40Aの出力軸 Soとなる出力軸部 4 4に伝達される。このとき、出力軸 Soとなる保持器 40Aにおいては、調圧カム 50が入力軸 Siのトルクに応じて転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがな!ヽときは予圧を最小限に抑えることができる。なお、この場合の予圧は、調圧カム 50により調整され、保持部本体 43からスラスト軸受 15に作用するスラスト荷重により発生する。

[0104] また、変速比可変機構のウォームギア 55がトラクシヨン入出力部材の外輪 30Aのギァ部 30aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができ、さらに、伝達トルク補助機構のウォームギア 55Aが出力軸部 44と一体に回転するギア部 35に連結されて所望の回転トルクを付与するので、出力軸 Soから出力される伝達トルクを増大させることができる。

し力も、上述した構成の変速装置 10Mは、入出力軸の回転方向が同じになるという利点を有している。また、同一条件で比較した場合、特に転動体 Kの面圧を力なり低く抑えることができるため、寿命や耐久性の面で有利になる。

[0105] 次に、上述した第 4の実施形態に係る変速装置について、その第 2変形例を図 16 に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。この変形例で説明する変速装置 IONにおいては、入力軸 Siを備えている保持器 4 OBに櫛状の転動体保持部 42を設け、この転動体保持部 42に配設された転動体 K を、出力軸 Soを設けた内輪 20Bと外輪 30Bとの間に介在させ、内輪 20Bに予圧調整手段として調圧カム 50を設けるとともに、外輪 30Bに変速比可変機構としてをゥォームギア 55を連結し、内輪 20Bの出力軸部分 (後述する出力軸部 26)に伝達トルク補助機構のウォームギア 55Aを連結した構成とされる。なお、図中の符号 12は軸受、 13はオイルシール、 14は板ばね、 15はスラスト軸受、 16は円錐ころ軸受である。

[0106] この場合の内輪 20Bは、内輪部 22Bと出力軸部 26とに二分割され、内輪部 22B及び出力軸部 26の対向面 22b, 26b間には、調圧カム 50が配設されている。

このような構成の変速装置 10Nでは、入力軸 Siとなる保持器 40Bのトルクは、転動体保持部 42に配設された転動体 Kを介して出力軸 Soとなる内輪 20Bの内輪部 22B に伝達される。このとき、内輪 20Bにおいては、調圧カム 50が入力軸 Siのトルクに応じて転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア 55がトラクシヨン入出力部材の外輪 30Bに形成されたギア部 30aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。

[0107] さらに、伝達トルク補助機構のウォームギア 55A力内輪 20Bの出力軸部 26と一体に回転するギア部 35に連結されて所望の回転トルクを付与するので、出力軸 Soから出力される伝達トルクを増大させることができる。

また、上述した構成の変速装置 10Nは、入出力軸の回転方向が同じになるという利点を有するだけでなぐ必要となる軸受の数が少なくてすむので、製造時の組立が容易である。特に、同一条件で比較した場合、ウォームギア 55の回転数が低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。

[0108] 次に、上述した第 4の実施形態に係る変速装置について、その第 3変形例を図 17 に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この変形例で説明する変速装置 10Pにお、ては、保持器 40Cに櫛状の転動体保持部 42を設け、この転動体保持部 42に配設された転動体 Kを出力軸 Soを設けた二分割構造の内輪 20Cと入力軸 Siを設けた外輪 30Cとの間に介在させ、内輪 20Cの対向面間に予圧調整手段として調圧カム 50を設けるとともに、保持器 40Cに変速比可変機構としてウォームギア 55を連結し、内輪 20Cの出力軸部分 (後述する出力軸部 26)に伝達トルク補助機構のウォームギア 55Aを連結した構成とされる。なお、図中の符号 12は軸受、 13はオイルシール、 14は板ばね、 16は円錐ころ軸受である。

[0109] この場合、内輪部 20Cは内輪部 22Cと出力軸部 26とに二分割され、内輪部 22C 及び出力軸部 26の対向面 22c, 26c間には、調圧カム 50が配設されている。

このように構成された変速装置 10Pでは、入力軸 Siとなる外輪 30Cのトルクは、転動体保持部 42に配設された転動体 Kを介して出力軸 Soとなる内輪 20Cの内輪部 2 2Cに伝達される。このとき、出力軸 Soとなる内輪 20Cにおいては、予圧カム 50が入力軸 Siのトルクに応じて転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがな!ヽときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア 55 力 Sトラクシヨン入出力部材の保持器 40Cに形成したギア部 41aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。

[0110] さらに、伝達トルク補助機構のウォームギア 55A力内輪 20Cの出力軸部 26と一体に回転するギア部 35に連結されて所望の回転トルクを付与するので、出力軸 Soから出力される伝達トルクを増大させることができる。

また、上述した構成の変速装置 10Pは、同一条件で比較した場合、ウォームギア 5 5の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる

[0111] <第 5の実施形態 >

続いて、本発明に係る変速装置の第 5の実施形態を図面に基づいて説明する。以下に説明する実施形態は、上述したトラクシヨンドライブ変速の入出力を二組接続することにより、第 1段階の変速とは逆の変速を第 2段階で行う二段変速の構成としたものである。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図 18に示す実施形態の変速装置 10Qは、入力軸 Siと出力軸 Soとの間に介在させた転動体 Kのトラクシヨンを利用し、入力軸 Siの回転数を所望の変速比に変化させて出力軸 Soから出力するとともに、入力軸 Si及び出力軸 Soを左右対称に連結して 2段階変速を行うように構成されて、る。

[0112] ハウジング 11の両側に突出する入力軸 Si及び出力軸 Soは、軸方向において実質的に左右対称となるように連結した第 1段階変速部 TR1及び第 2段階変速部 TR2の内輪に設けられた軸部である。

第 2段階変速部 TR2は、第 2保持器 240の本体部分 (ハウジング 11の一部）に櫛状の転動体保持部 242を設け、この転動体保持部 242に配設した転動体 Kを、出力軸 Soを設けた第 2内輪 220と連結入力軸 231を設けた第 2外輪 230との間に介在させた構成とされる。この場合においても、転動体保持部 242は櫛状に限定されることはなぐ梯子状など適宜選択することができる。

[0113] 第 1段階変速部 TR1の連結出力軸 131と、第 2段階変速部 TR2の連結入力軸 23 1との端部端面を対向させて連結する軸連結部には、予圧調整手段として機能する調圧カム 50が設けられている。この調圧カム 50は、上述した第 1の実施形態と同様に、軸連結部の対向面間に形成された凹部の空間に転がり滑り可能な状態で収納設置される。このような凹部は、円周方向に等ピッチとなるよう軸中心から放射状に複数組設けられるが、この数は諸条件に応じて適宜選択すればょヽ。

また、第 1保持器 140は、本体 141の外周面に形成されたギア部 141aを備えており、このギア部 141aが変速比可変機構として機能するウォームギア 55と嚙合して連結されている。すなわち、この構成は、第 1の実施形態で説明したトラクシヨンドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。 [0114] さらに、出力軸 Soを備えた第 2内輪 220には、一体に回転するギア部 35が設けられている。このギア部 35は、伝達トルク補助機構のウォームギア 55Aと嚙合して連結され、ウォームギア 55Aから出力軸 Soに所望の回転トルクを付与して出力される伝達トルクを増大させる機能を有している。なお、第 2保持器 240は、ハウジング 11に固定されてその一部を形成する不動の部材であり、図中の符号 12は軸受、 13はオイルシール、 14は板ばねである。

[0115] このような変速装置 10Qによれば、第 1段階変速部 TR1において、入力軸 Siとなる第 1内輪 120のトルクは、第 1保持器 140の転動体保持部 142に配設された転動体 Kを介して、トラクシヨンドライブにより連結出力軸 131を備えた第 1外輪 130に伝達される。この後、第 2段階変速部 TR2においては、予圧調整手段として機能する調圧カム 50を介して連結入力軸 231を備えた第 2外輪 230にトルクが伝達され、第 2保持器 240の転動体保持部 242に配設された転動体 Kを介して出力軸 Soとなる第 2内輪 220に伝達される。

[0116] さらに、上述した変速装置 10Qにおいては、伝達トルク補助機構のウォームギア 55 Aが、出力軸 Soを備えている段 2内輪 220と一体に回転するギア部 35に連結されているので、出力軸 Soにはウォームギア 55Aの回転に応じて所望の回転トルクが付与されるため、出力軸 Soから出力される伝達トルクを増大させることができる。

また、このような構成の変速装置 10Qは、第 1段階変速部 TR1で変速した後、第 2 段階変速部 TR2で逆向きの変速を行うので、たとえば第 1段階変速部 TR1で増速した後に第 2段階変速部 TR2で減速することとなり、マイクロトラクシヨンによる入出力関係は 1 : 1となる。このため、この装置を車両用操舵装置 STに組み込む場合には、現状のラック &ピ-オン装置 64をそのまま生力して使用することができる。また、上述した変速装置 10Qは、同一条件で比較した場合、特にウォームギア 55 の回転数が低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。さらに、使用する軸受の数が少なヽので、組立が容易になると、う利点を有して、る。

[0117] 次に、上述した第 5の実施形態に係る変速装置について、その第 1変形例を図 19 に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この変形例で説明する変速装置 10Rにおいては、連結出力軸 143を備えている第 1保持器 140Aに櫛状の転動体保持部 142を設け、この転動体保持部 142に配設された転動体 Kを、入力軸 Siを設けた第 1内輪 120Aと第 1外輪 130Aとの間に介在させた第 1段階変速部 TR11と、連結入力軸 243を備えている第 2保持器 240Aに櫛状の転動体保持部 242を設け、この転動体保持部 242に配設された転動体 Kを、出力軸 Soを設けた第 2内輪 220Aと第 2外輪 (ハウジング 11に固定されて一体)との間に介在させた第 2段階変速部 TR21とを備えている。

[0118] そして、連結出力軸 143と連結入力軸 243との軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム 50を設けるとともに、第 1外輪 130Aに形成したギア部 30aに変速比可変機構のウォームギア 55を連結した構成とされる。すなわち、この構成は、第 4の実施形態で説明した第 1変形例のトラクシヨンドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。

さらに、出力軸 Soとなる第 2内輪 220Aには一体に回転するギア部 35を設け、上述した伝達トルク補助機構として機能するウォームギア 55Aがギア部 35と嚙合して連結されている。

[0119] このような変速装置 10Rによれば、第 1段階変速部 TR11において、入力軸 Siとなる第 1内輪 120Aのトルクは、第 1保持器 140Aの転動体保持部 142に配設された転動体 Kを介して、トラクシヨンドライブにより連結出力軸 143を備えた第 1保持器 140A に伝達される。この後、第 2段階変速部 TR21においては、予圧調整手段として機能する調圧カム 50を介して連結入力軸 243となる第 2保持器 240Aに伝達されたトルク 1S 第 2保持器 240Aの転動体保持部 242に配設された転動体 Kを介して、トラクションドライブにより出力軸 Soとなる第 2内輪 220Aに伝達される。

このとき、連結出力軸 143と連結入力軸 243との間を調圧カム 50を介して連結する軸連結部においては、調圧カム 50が連結出力軸 143のトルクに応じて第 1段階変速部 TR11及び第 2段階変速部 TR21の転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。

[0120] また、変速比可変機構のウォームギア 55がトラクシヨン入出力部材の第 1外輪 130

Aに形成されたギア部 30aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。

さらに、伝達トルク補助機構のウォームギア 55Aが出力軸 Soと連結されて所望の回転力を付与するので、出力軸 Soから出力される伝達トルクを増大させることができる

[0121] また、このような構成の変速装置 10Rは、第 1段階変速部 TR11で変速した後、第 2 段階変速部 TR21で逆向きの変速を行うので、たとえば第 1段階変速部 TR11で増速した後に第 2段階変速部 TR21で減速することとなり、マイクロトラクシヨンによる入出力関係は 1 : 1となる。このため、この装置を車両用操舵装置 STに組み込む場合には、現状のラック &ピ-オン装置 64をそのまま生力して使用することができる。

また、上述した変速装置 10Rは、同一条件で比較した場合、ウォームギア 55の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。

[0122] 次に、上述した第 5実施形態に係る変速装置について、その第 2変形例を図 20に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この変形例で説明する変速装置 10Sにおいては、入力軸 Siを備えている第 1保持器 140Bに櫛状の転動体保持部 142を設け、この転動体保持部 142に配設された転動体 Kを、連結出力軸 126を設けた第 1内輪 120Bと第 1外輪 130Bとの間に介在させた第 1段階変速部 TR12と、出力軸 Soを備えている第 2保持器 240Bに櫛状の転動体保持部 242を設け、この転動体保持部 242に配設された転動体 Kを、連結入力軸 226を設けた第 2内輪 220Bとハウジング 11に固定されて一体の第 2外輪との間に介在させた第 2段階変速部 TR22とを備えて、る。 [0123] そして、連結出力軸 126と連結入力軸 226との軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム 50を設けるとともに、第 1外輪 130Bに形成したギア部 30aに変速比可変機構として機能するウォームギア 55を連結した構成とされる。すなわち、この構成は、第 4の実施形態で説明した第 2変形例のトラクシヨンドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。

さらに、出力軸 Soとなる第 2保持器 240Bには一体に回転するギア部 35を設け、上述した伝達トルク補助機構として機能するウォームギア 55Aがギア部 35と嚙合して連結されている。

[0124] このような変速装置 10Sによれば、第 1段階変速部 TR12において、入力軸 Siとなる第 1保持器 140Bのトルクは、第 1保持器 140Bの転動体保持部 142に配設された転動体 Kを介して連結出力軸 126を備えた第 1内輪 120Bに伝達される。

このとき、連結出力部 126と連結入力部 226との間を調圧カム 50を介して連結する軸連結部においては、調圧カム 50が連結出力軸 126のトルクに応じて第 1段階変速部 TR12及び第 2段階変速部 TR22の転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。

[0125] また、変速比可変機構のウォームギア 55がトラクシヨン入出力部材の第 1外輪 130 Bに形成されたギア部 30aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。

[0126] また、このような構成の変速装置 10Sは、第 1段階変速部 TR12で変速した後、第 2 段階変速部 TR22で逆向きの変速を行うので、たとえば第 1段階変速部 TR12で増速した後に第 2段階変速部 TR22で減速することとなり、マイクロトラクシヨンによる入出力関係は 1 : 1となる。このため、この装置を車両用操舵装置 STに組み込む場合には、現状のラック &ピ-オン装置 64をそのまま生力して使用することができる。

また、上述した変速装置 10Sは、比較的軸受の数が少ないため、組立が容易である。そして、同一条件で比較した場合、特に転動体 Kの面圧を低く抑え、かつ、調圧カム 50を配設する入力軸 Siの伝達トルクも低く設定できるので、寿命や耐久性の面で極めて有利になる。

[0127] 次に、上述した第 5の実施形態に係る変速装置について、その第 3変形例を図 21 に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この変形例で説明する変速装置 10Tにおいては、第 1保持器 140Cに櫛状の転動体保持部 142を設け、この転動体保持部 142に配設された転動体 Kを、連結出力軸 126を設けた第 1内輪 120Cと入力軸 Siを設けた第 1外輪 130Cとの間に介在させた第 1段階変速部 TR13と、第 2保持器 240Cに櫛状の転動体保持部 242を設け、この転動体保持部 242に配設された転動体 Kを、連結入力軸 226を設けた第 2内輪 220 Cと出力軸 Soを設けた第 2外輪 230Cとの間に介在させた第 2段階変速部 TR23とを備えている。

[0128] そして、連結出力軸 126と連結入力軸 226との軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム 50を設けるとともに、第 1保持器 140Cに形成したギア部 141aに変速比可変機構として機能するウォームギア 55を連結した構成とされる。すなわち、この構成は、第 4の実施形態で説明した第 3変形例のトラクシヨンドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。

さらに、出力軸 Soとなる第 2外輪 230Aには一体に回転するギア部 35を設け、上述した伝達トルク補助機構として機能するウォームギア 55Aがギア部 35と嚙合して連結されている。

[0129] このような変速装置 10Tによれば、第 1段階変速部 TR13において、入力軸 Siとなる第 1外輪 130Cのトルクは、第 1保持器 140Cの転動体保持部 142に配設された転動体 Kを介して連結出力軸 126を備えた第 1内輪 120Cに伝達される。この後、第 2 段階変速部 TR23においては、予圧調整手段として機能する調圧カム 50を介して連結入力軸 226を備えた第 2内輪 220Cに伝達されたトルク力ハウジング 11に固定されて一体に形成されて不動の第 2保持器に設けられている転動体保持部 242に配設された転動体 Kを介して、出力軸 Soとなる第 2外輪 230Cに伝達される。

このとき、連結出力軸 126と連結入力軸 226との間が調圧カム 50を介して連結される軸連結部においては、調圧カム 50が連結出力軸 126のトルクに応じて第 1段階変速部 TR13及び第 2段階変速部 TR23の転動体 Kに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。

[0130] また、変速比可変機構のウォームギア 55がトラクシヨン入出力部材の第 1保持器 14 0Cに形成されたギア部 141aに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。

[0131] また、このような構成の変速装置 10Tは、第 1段階変速部 TR13で変速した後、第 2 段階変速部 TR23で逆向きの変速を行うので、たとえば第 1段階変速部 TR13で増速した後に第 2段階変速部 TR23で減速することとなり、マイクロトラクシヨンによる入出力関係は 1 : 1となる。このため、この装置を車両用操舵装置 STに組み込む場合には、現状のラック &ピ-オン装置 64をそのまま生力して使用することができる。

また、上述した変速装置 10Gは、同一条件で比較した場合、転動体 Kの面圧を低く抑え、かつ、調圧カム 50を配設する入力軸 Siの伝達トルクも低く設定できるので、寿命や耐久性の面で有利になる。さらに、ウォームギア 55の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることもできる。

[0132] 以上説明したように、本発明における第 4の実施形態に示した変速装置は、転動体の自転軸線が入力軸 Si及び出力軸 Soの軸線と直交しな、よう傾斜させた配置とされ、かつ、転動体 Kに付与する予圧を入力軸 Siのトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段の調圧カム 50と、転動体 Kのトラクシヨン入出力部材に連結され、該トラクシヨン入出力部材の回転数制御を行って変速比を変化させる差動式の変速比可変機構のウォームギア 55と、出力軸 Soに回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構のウォームギア 55Aとを備えて、るので、傾斜配置された転動体に付与される予圧は、入力軸 Siのトルクに応じて調圧カム 50が調整したものとなる。すなわち、調圧カム 50が伝達トルクに応じたスラスト荷重を発生させ、このスラスト荷重が転動体 Kを軸方向に押圧する予圧となる。

また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができ、し力も、伝達トルク補助機構により出力軸 Soに回転力を付与することができるので、出力軸 Soから出力する伝達トルクを増大させることもできる。

[0133] また、本発明における第 5の実施形態に示した減速装置は、転動体 Kの自転軸線が入力軸 Si及び出力軸 Soの軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、かつ、転動体 Kに付与する予圧を、第 1段階変速部及び第 2段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段の調圧カム 50と、転動体 Kのトラクシヨン入出力部材に連結され、該トラクシヨン入出力部材の回転数制御を行って変速比を変化させる変速比可変機構のウォームギア 55と、出力軸 Soに回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構のウォームギア 55Aとを備えて、るので、傾斜配置された転動体 Kに付与される予圧は、第 1段階変速部及び第 2段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる調圧カム 50が調整したものとなる。また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができ、し力も、伝達トルク補助機構により出力軸 Soに回転力を付与することができるので、出力軸 Soから出力する伝達トルクを増大させることもできる。この場合、第 1段変速部及び第 2段変速部による 2段階変速を行うので、トラクションドライブによる入出力関係は、同回転方向に 1： 1となる。

[0134] なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しな、範囲内にお、て適宜変更することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 同一軸線上を回転するように配置された 2部材の対向面間でトルク伝達を行うトルク伝達構造において、

前記対向面の間に、断面形状が傾斜面または曲面を形成する凹部を複数組設け、該凹部の空間に調圧カムを配設したことを特徴とするトルク伝達構造。

[2] 入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクシヨンを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸力出力するトラクシヨンドライブ変速装置であって、

前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、

前記転動体に付与する予圧を前記入力軸のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段と、

前記転動体のトラクシヨン入出力部材に連結され、該トラクシヨン入出力部材の回転数制御を行って前記変速比を変化させる差動式の変速比可変機構とを備えていることを特徴とするトラクシヨンドライブ変速装置。

[3] 前記出力軸に回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構を備えて、ることを特徴とする請求項 2に記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[4] 保持器に配設された前記転動体を前記入力軸を設けた内輪と前記出力軸を設けた外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記保持器に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とする請求項 2または 3に記載のトラタシヨンドライブ変速装置。

[5] 前記出力軸を備えて！/ヽる保持器に配設された前記転動体を前記入力軸を設けた内輪と外輪との間に介在させ、前記保持器に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記外輪に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とする請求項 2または 3に記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[6] 前記入力軸を備えている保持器に配設された前記転動体を内輪と前記出力軸を設けた外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに前記変速比可変機構を連結したことを特徴とする請求項 2に記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[7] 前記外輪の外周面もしくは側面にギア部を形成してラックギアと嚙合させたことを特徴とする請求項 6に記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[8] 前記入力軸を備えて!/ヽる保持器に配設された前記転動体を前記出力軸を設けた内輪と外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記外輪に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とする請求項 2または 3に記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[9] 前記出力軸となる保持器に配設された前記転動体を内輪と前記入力軸を設けた外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに前記変速比可変機構を連結したことを特徴とする請求項 2に記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[10] 前記保持器の外周面もしくは側面にギア部を形成してラックギアと嚙合させたことを特徴とする請求項 9に記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[11] 保持器に配設された前記転動体を前記出力軸を設けた内輪と前記入力軸を設けた外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記保持器に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とする請求項 2または 3に記載のトラタシヨンドライブ変速装置。

[12] 入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクシヨンを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸力出力するとともに、前記入力軸及び出力軸を左右対称に連結して 2段階変速を行うトラクシヨンドライブ変速装置であって、

前記転動体に付与する予圧を、第 1段階変速部及び第 2段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段と、

前記転動体のトラクシヨン入出力部材に連結され、該トラクシヨン入出力部材の回転数制御を行って前記変速比を変化させる変速比可変機構と、

を備えていることを特徴とするトラクシヨンドライブ変速装置。

[13] 前記出力軸に回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構を備えていることを特徴とする請求項 12に記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[14] 第 1保持器に配設された前記転動体を前記入力軸を設けた第 1内輪と連結出力軸を設けた第 1外輪との間に介在させた第 1段階変速部と、

第 2保持器に配設された前記転動体を前記出力軸を設けた第 2内輪と連結入力軸を設けた第 2外輪との間に介在させた第 2段階変速部とを備え、

前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記第 1保持器に前記変速比可変機構を連結し、前記第 2保持器をハウジングに固定したことを特徴とする請求項 12または 13に記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[15] 連結出力軸を備えている第 1保持器に配設された前記転動体を前記入力軸を設けた第 1内輪と第 1外輪との間に介在させた第 1段階変速部と、

連結入力軸を備えている第 2保持器に配設された前記転動体を前記出力軸を設けた第 2内輪と第 2外輪との間に介在させた第 2段階変速部とを備え、

前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記第 1外輪に前記変速比可変機構を連結し、前記第 2外輪をハウジングに固定したことを特徴とする請求項 12または 13に記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[16] 前記入力軸を備えている第 1保持器に配設された前記転動体を連結出力軸を設けた第 1内輪と第 1外輪との間に介在させた第 1段階変速部と、

前記出力軸を備えている第 2保持器に配設された前記転動体を連結入力軸を設けた第 2内輪と第 2外輪との間に介在させた第 2段階変速部とを備え、

[17] 第 1保持器に配設された前記転動体を連結出力軸を設けた第 1内輪と前記入力軸を設けた第 1外輪との間に介在させた第 1段階変速部と、

第 2保持器に配設された前記転動体を連結入力軸を設けた第 2内輪と前記出力軸を設けた第 2外輪との間に介在させた第 2段階変速部とを備え、

[18] 入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクシヨンを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸力出力するとともに、前記入力軸及び出力軸を連結して 2段階変速を行うトラクシヨンドライブ変速装置であって、前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、

前記転動体のトラクシヨン入出力部材に連結され、該トラクシヨン入出力部材の回転数制御を行って前記変速比を変化させる変速比可変機構とを備え、

前記第 1段階変速部及び前記第 2段階変速部のトラクシヨン入出力部材を連結して一体化するとともに、両変速部の変速比に差を設けたことを特徴とするトラクシヨンドライブ変速装置。

[19] 前記入力軸を備えている第 1保持器に配設された前記転動体を連結出力軸を設けた第 1内輪と外輪連結部材との間に介在させた第 1段階変速部と、

前記出力軸を備えている第 2保持器に配設された前記転動体を連結入力軸を設けた第 2内輪と前記外輪連結部材との間に介在させた第 2段階変速部とを備え、前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記外輪連結部材に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とする特徴とする請求項 18に記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[20] 前記予圧調整手段は、同一軸線上を回転するように配置された 2部材の対向面間でトルク伝達を行うトルク伝達構造であって、前記対向面の間に、断面形状が傾斜面または曲面を形成する凹部を複数組設け、該凹部の空間に調圧カムを配設してなることを特徴とする請求項 2から 19のいずれかに記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[21] 前記変速比可変機構が回転制御可能な駆動源を備えたウォームギアであることを特徴とする請求項 2から 21のいずれかに記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[22] 前記変速比可変機構が、前記入力軸及び前記出力軸と同軸に配設された中空モータを駆動源とした遊星式減速機構であることを特徴とする請求項 2から 21のいずれ力に記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[23] 前記伝達トルク補助機構が、駆動手段を備えたウォームギアであることを特徴とする請求項 3〜5、 8、 11、 13〜17、 20〜22の!ヽずれ力に記載のトラクシヨンドライブ変速装置。

[24] 運転者のステアリング操作力請求項 2から 23のいずれかに記載のトラクシヨンドライブ変速装置を介して車両の操舵輪に伝達されることを特徴とする車両用操舵装置