(57)【要約】【課題】小型化を達成することができ、且つ、互いに噛み合う部材の高精度の噛み合い状態を維持することのできる車両用操舵装置を提供すること。【解決手段】伝達比可変機構５は、入力部材２０および出力部材２２を差動回転可能に連結する内輪３９１と、内輪３９１を回転可能に支持する外輪３９２と、第１の軸受３１と、第２の軸受３２と、を含む。内輪３９１の中心軸線としての第２の軸線Ｚ２が、第１の軸線Ｚ１に対して傾斜している。入力部材２０および内輪３９１には、第１の凹凸係合部６１が形成され、出力部材２２および内輪３９１には、第２の凹凸係合部６２が形成されている。第１の軸受３１および第２の軸受３２のそれぞれの第１の軸線Ｚ１からの距離Ｘ１，Ｘ２は、第１および第２の凹凸係合部６１，６２の係合点Ｐ１，Ｐ２のそれぞれの第１の軸線Ｚ１からの距離Ｘ３，Ｘ４と比べて長い。【選択図】図３
2010274771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部材の操舵角に対する転舵輪側部材の転舵角の比としての伝達比を変更可能な伝達比可変機構を備える車両用操舵装置において、
上記伝達比可変機構は、操舵部材に連なり第１の軸線の回りに回転可能な入力部材と、転舵輪側部材に連なり第１の軸線の回りに回転可能な出力部材と、第１および第２の端面を有し、入力部材および出力部材を差動回転可能に連結する内輪と、内輪を転動体を介して回転可能に支持する外輪と、外輪を回転駆動可能なアクチュエータと、上記入力部材を回転可能に支持する第１の軸受と、上記出力部材を回転可能に支持する第２の軸受と、を含み、
上記内輪および外輪の中心軸線としての第２の軸線が、第１の軸線に対して傾斜しており、
入力部材および出力部材は、内輪の対応する端面に対向する動力伝達面を有し、
内輪の各端面および当該端面に対応する動力伝達面を動力伝達可能に係合させる凹凸係合部が設けられ、
凹凸係合部は、各端面および当該端面に対応する上記動力伝達面の一方に設けられた凸部と、他方に設けられ上記凸部とは所定の係合点で係合する凹部とを含み、
上記第１の軸線とは直交する直交方向に関して、上記第１および第２の軸受の少なくとも一方の上記第１の軸線からの距離は、各上記凹凸係合部の係合点のそれぞれの上記第１の軸線からの距離と比べて長いことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１において、上記第１および第２の軸受の上記少なくとも一方は、対応する入力部材および出力部材に設けられた連結部に連結され、
上記連結部は、上記外輪と対向する対向端面を有し、この対向端面に、上記外輪の一部を収容する環状の収容凹部が形成されていることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項２において、上記連結部およびこの連結部に連結された上記軸受を介して、この軸受に支持されている部材の動力伝達面を内輪の対応する端面側に付勢する付勢部材を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項において、上記第１および第２の軸受の上記少なくとも一方と、対応する入力部材および出力部材側の上記係合点とは、上記第１の軸線の軸方向に関して重ねて配置されていることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項において、上記直交方向に関して、上記第１および第２の軸受のそれぞれの上記第１の軸線からの距離は、各上記凹凸係合部の係合点のそれぞれの上記第１の軸線からの距離と比べて長く、
上記第１の軸線および各上記凹凸係合部の係合点を含む平面において、各上記係合点の双方を通り第１の軸線に対して傾斜する第１の傾斜線と、第１の傾斜線および第１の軸線の交点を通り第１の軸線とは直交する直交線との間に上記第１の軸受が配置され、
上記平面において、第１の傾斜線とは上記直交線を中心に対称配置された第２の傾斜線と、上記直交線との間に第２の軸受が配置されていることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項において、上記外輪と同行回転可能に連結される連結部を含む筒状部材を備え、
上記筒状部材は、筒状部材の連結部を挟んだ両側に、上記第１の軸受および第２の軸受を保持する軸受保持部を含んでいることを特徴とする車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力回転角に対する出力回転角の比としての伝達比を変化することのできる伝達比可変機構を備える車両用操舵装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の伝達比可変機構は、アッパステアリングシャフトに回転拘束された第１歯車と、ロアステアリングシャフトに回転拘束された第４歯車と、第１および第４歯車の回転軸線に対して傾斜する軸線を有する揺動歯車とを備えている。揺動歯車の外輪歯車部の両端に、第２および第３歯車が形成されており、第２歯車が第１歯車に噛み合い、第３歯車が第４歯車に噛み合っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８２７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１において、第１歯車を支持する軸受が配置されているとともに、第４歯を支持する軸受が配置されている。これらの軸受は、何れも、第１歯車と第２歯車との噛み合い部や、第３歯車と第４歯車との噛み合い部に対して、径方向の内側寄りに配置されており、小径である。したがって、これらの軸受の径方向の内側の空間には、部材を配置するスペースが少なく、このスペースを有効利用し難い。それゆえ、装置の小型化に余地がある。また、伝達比可変機構の歯車部材の支持の剛性を高くすることにより、歯車同士の高精度の噛み合い状態を維持することが好ましい。
【０００５】
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、小型化を達成することができ、且つ、互いに噛み合う部材の高精度の噛み合い状態を維持することのできる車両用操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、操舵部材（２）の操舵角（θ１）に対する転舵輪側部材（１２）の転舵角（θ２）の比としての伝達比（θ２／θ１）を変更可能な伝達比可変機構（５）を備える車両用操舵装置（１）において、上記伝達比可変機構は、操舵部材に連なり第１の軸線（Ｚ１）の回りに回転可能な入力部材（２０）と、転舵輪側部材に連なり第１の軸線の回りに回転可能な出力部材（２２）と、第１および第２の端面（７１，７２）を有し、入力部材および出力部材を差動回転可能に連結する内輪（３９１）と、内輪を転動体（３９３）を介して回転可能に支持する外輪（３９２）と、外輪を回転駆動可能なアクチュエータ（２３）と、上記入力部材を回転可能に支持する第１の軸受（３１）と、上記出力部材を回転可能に支持する第２の軸受（３２）と、を含み、上記内輪および外輪の中心軸線としての第２の軸線（Ｚ２）が、第１の軸線に対して傾斜しており、入力部材および出力部材は、内輪の対応する端面に対向する動力伝達面（７０，７３）を有し、内輪の各端面および当該端面に対応する動力伝達面を動力伝達可能に係合させる凹凸係合部（６１，６２）が設けられ、凹凸係合部は、各端面および当該端面に対応する上記動力伝達面の一方に設けられた凸部（７７，８７）と、他方に設けられ上記凸部とは所定の係合点（Ｐ１，Ｐ２）で係合する凹部（８０，１１０）とを含み、上記第１の軸線とは直交する直交方向（Ｙ１）に関して、上記第１および第２の軸受の少なくとも一方の上記第１の軸線からの距離（Ｘ１，Ｘ２）は、各上記凹凸係合部のそれぞれの上記第１の軸線からの距離（Ｘ３，Ｘ４）と比べて長いことを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
本発明によれば、第１の軸受および第２の軸受の少なくとも一方を、第１の軸線から十分に離隔して配置していることにより、上記少なくとも一方の軸受の径方向内側の空間を十分に確保できる。これにより、上記少なくとも一方の軸受の径方向内側に、入力部材や出力部材等の部品を配置する空間を十分に確保できる。したがって、上記少なくとも一方の軸受の径方向内側のデッドスペースが少なくなるように部品を配置できる。その結果、装置を小型化できる。また、装置の小型化は達成しつつ、上記少なくとも一方の軸受の径方向の厚みは十分に確保できる。これにより、上記少なくとも一方の軸受による対応する入力部材および出力部材の支持の剛性を十分に確保できる。その結果、上記対応する入力部材および出力部材の動力伝達面と、この動力伝達面に対向する端面とに形成された凸部と凹部との高精度の噛み合い状態をより確実に維持できる。これにより、凸部と凹部との係合音が大きくなることを防止できる。
【０００８】
また、本発明において、上記第１および第２の軸受の上記少なくとも一方は、対応する入力部材および出力部材に設けられた連結部（２０２，２２２）に連結され、上記連結部は、上記外輪と対向する対向端面（２０２ｂ，２２２ｂ）を有し、この対向端面に、上記外輪の一部を収容する環状の収容凹部（１２３，１２７）が形成されている場合がある（請求項２）。
【０００９】
この場合、外輪の一部を収容凹部に収容することにより、第１の軸線の軸方向に関して、第１および第２の軸受の少なくとも一方と、対応する入力部材および出力部材とを重ねて配置することができる。これにより、第１の軸線の軸方向に関して、装置をより短くして小型化できる。
また、本発明において、上記連結部およびこの連結部に連結された上記軸受を介して、この軸受に支持されている部材（２０，２２）の動力伝達面を内輪の対応する端面側に付勢する付勢部材（１４１，１４２）を備える場合がある（請求項３）。
【００１０】
この場合、凹凸係合部の凸部および凹部の一方を他方側に押圧することにより、凹凸係合部に予圧を付与することができる。これにより、凸部と凹部との係合にがたつきが生じないようにできる。その結果、凸部と凹部との係合をより滑らかにできる。
また、本発明において、上記第１および第２の軸受の上記少なくとも一方と、対応する入力部材および出力部材側の上記係合点とは、上記第１の軸線の軸方向（Ｓ１）に関して重ねて配置されている場合がある（請求項４）。
【００１１】
この場合、第１および第２の軸受の少なくとも一方は、対応する入力部材および出力部材側の係合点に作用するラジアル荷重を確実に受けることができる。その結果、第１および第２の軸受の少なくとも一方による、対応する入力部材および出力部材の支持の剛性をより高くできる。
また、本発明において、上記直交方向に関して、上記第１および第２の軸受のそれぞれの上記第１の軸線からの距離は、各上記凹凸係合部の係合点のそれぞれの上記第１の軸線からの距離と比べて長く、上記第１の軸線および各上記凹凸係合部の係合点を含む平面（Ｆ１）において、各上記係合点の双方を通り第１の軸線に対して傾斜する第１の傾斜線（Ｌ１）と、第１の傾斜線および第１の軸線の交点（Ｐ３）を通り第１の軸線とは直交する直交線（Ｌ３）との間に上記第１の軸受が配置され、上記平面において、第１の傾斜線とは上記直交線を中心に対称配置された第２の傾斜線（Ｌ２）と、上記直交線との間に第２の軸受が配置されている場合がある（請求項５）。
【００１２】
この場合、第１の軸受の径方向に関する第１の軸受の厚みを十分に確保でき、且つ、第１の軸線の軸方向に関して、第１の軸受を入力部材側の係合点に近接して配置できる。これにより、入力部材の支持の剛性を十分に高くしつつ、第１の軸線の軸方向に関して、装置をより短くして小型化できる。また、第２の軸受の径方向に関する第２の軸受の厚みを十分に確保でき、且つ、第１の軸線の軸方向に関して、第２の軸受を出力部材側の係合点に近接して配置できる。これにより、出力部材の支持の剛性を十分に高くしつつ、第１の軸線の軸方向に関して、装置をより短くして小型化できる。
【００１３】
また、本発明において、上記外輪と同行回転可能に連結される連結部を含む筒状部材（１１２）を備え、上記筒状部材は、筒状部材の連結部を挟んだ両側に、上記第１の軸受および第２の軸受を保持する軸受保持部（１３８，１３９）を含んでいる場合がある（請求項６）。
この場合、筒状部材に、第１の軸受と、第１の軸受に支持される入力部材と、内輪と、外輪と、出力部材と、出力部材を支持する第２の軸受とが組み付けられたサブアセンブリユニットが形成される。サブアセンブリユニットを、ハウジング等に一括して組み付けることができ、装置の組み立てをより容易にできる。
【００１４】
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施の形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる伝達比可変機構を備える車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１の要部のより具体的な構成を示す断面図である。
【図３】図２の伝達比可変機構およびその周辺の拡大図である。
【図４】第１の凹凸係合部の要部の分解斜視図である。
【図５】第１の凹凸係合部のピンと歯溝との係合状態を示す要部の断面図である。
【図６】軌道輪ユニットの外輪周辺の要部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施の形態にかかる伝達比可変機構を備える車両用操舵装置１の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、車両用操舵装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に付与された操舵トルクを、操舵軸としてのステアリングシャフト３等を介して左右の転舵輪４Ｌ，４Ｒのそれぞれに与えて転舵を行うものである。この車両用操舵装置１は、操舵部材２の操舵角θ１に対する転舵輪側部材としての第２のシャフト１２の転舵角θ２の比としての伝達比θ２／θ１を変更することのできるＶＧＲ（Variable Gear Ratio）機能を有している。
【００１７】
車両用操舵装置１は、操舵部材２と、操舵部材２に連なるステアリングシャフト３とを有している。ステアリングシャフト３は、互いに同軸上に配置された第１〜第３の軸としての第１〜第３のシャフト１１〜１３を含んでいる。第１〜第３のシャフト１１〜１３のそれぞれの中心軸線は、当該第１〜第３のシャフト１１〜１３の回転軸線でもある。
第１のシャフト１１の一端に操舵部材２が同行回転可能に連結されている。第１のシャフト１１の他端と第２のシャフト１２の一端とは、伝達比可変機構５を介して差動回転可能に連結されている。第２のシャフト１２と第３のシャフト１３とは、トーションバー１４を介して所定の範囲内で弾性的に相対回転可能、且つ動力伝達可能に連結されている。
【００１８】
第３のシャフト１３は、自在継手７、中間軸８、自在継手９および転舵機構１０等を介して、転舵輪４Ｌ，４Ｒと連なっている。
転舵機構１０は、自在継手９に連なるピニオン軸１５と、ピニオン軸１５の先端のピニオン１５ａに噛み合うラック１６ａを有し車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸１６とを有している。ラック軸１６の一対の端部のそれぞれにタイロッド１７Ｌ，１７Ｒを介してナックルアーム１８Ｌ，１８Ｒが連結されている。
【００１９】
上記の構成により、操舵部材２の回転は、ステアリングシャフト３等を介して転舵機構１０に伝達される。転舵機構１０では、ピニオン１５ａの回転がラック軸１６の軸方向の運動に変換される。ラック軸１６の軸方向の運動は、各タイロッド１７Ｌ，１７Ｒを介して対応するナックルアーム１８Ｌ，１８Ｒに伝えられ、これらのナックルアーム１８Ｌ，１８Ｒがそれぞれ回動する。これにより、各ナックルアーム１８Ｌ，１８Ｒに連結された対応する転舵輪４Ｌ，４Ｒがそれぞれ操向する。
【００２０】
伝達比可変機構５は、ステアリングシャフト３の第１および第２のシャフト１１，１２間の回転伝達比（伝達比θ２／θ１）を変更するためのものであり、ニューテーションギヤ機構とされている。この伝達比可変機構５は、第１のシャフト１１の他端に設けられた入力部材２０と、第２のシャフト１２の一端に設けられた出力部材２２と、入力部材２０と出力部材２２との間に介在する中間部材としての軌道輪ユニット３９と、を含んでいる。
【００２１】
入力部材２０は、操舵部材２および第１のシャフト１１とはトルク伝達可能に連結されている。出力部材２２は、第２のシャフト１２とはトルク伝達可能に連結されている。第１の軸線Ｚ１は、入力部材２０および出力部材２２の中心軸線および回転軸線であり、第１〜第３のシャフト１１〜１３の中心軸線および回転軸線である。
上記の軌道輪ユニット３９は、第１の軌道輪としての内輪３９１と、第２の軌道輪としての外輪３９２と、内輪３９１および外輪３９２間に介在する玉等の転動体３９３とを含んでおり、玉軸受を構成している。軌道輪ユニット３９１として、４点接触軸受を例示できる。転動体３９３としては、玉以外にも、円筒ころ、針状ころ、円錐ころを用いることができる。
【００２２】
内輪３９１は、入力部材２０と出力部材２２とを差動回転可能に連結するものである。内輪３９１および外輪３９２は、第１の軸線Ｚ１に対して傾斜する中心軸線としての第２の軸線Ｚ２を有している。第２の軸線Ｚ２は、第１の軸線Ｚ１に対して所定の傾斜角度Ａ１をなして傾斜している。内輪３９１は、転動体３９３を介して外輪３９２に回転可能に支持されていることにより、第２の軸線Ｚ２の回りを回転可能であり、また、外輪３９２を駆動するためのアクチュエータとしての電動モータである伝達比可変機構用モータ２３が駆動されることに伴い、第１の軸線Ｚ１の回りを回転可能である。内輪３９１および外輪３９２は、第１の軸線Ｚ１回りにコリオリ運動（首振り運動）可能である。
【００２３】
伝達比可変機構用モータ２３は、軌道輪ユニット３９の径方向外方に配置されており、第１の軸線Ｚ１が中心軸線とされている。伝達比可変機構用モータ２３は、第１の軸線Ｚ１回りに関する外輪３９２の回転数を変更することにより、伝達比θ２／θ１を変更する。
伝達比可変機構用モータ２３は、例えばブラシレスモータからなり、軌道輪ユニット３９の外輪３９２を保持するロータ２３１と、このロータ２３１を取り囲むとともにステアリングコラムとしてのハウジング２４に固定されたステータ２３２とを含んでいる。ロータ２３１は、第１の軸線Ｚ１の回りを回転するようになっている。
【００２４】
この車両用操舵装置１は、ステアリングシャフト３に操舵補助力を付与するための操舵補助力付与機構１９を備えている。操舵補助力付与機構１９は、伝達比可変機構５の出力部材２２に連なる入力軸としての上記第２のシャフト１２と、転舵機構１０に連なる出力軸としての上記第３のシャフト１３と、第２のシャフト１２と第３のシャフト１３との間に伝達されるトルクを検出するトルクセンサ４４と、操舵補助用のアクチュエータとしての操舵補助用モータ２５と、操舵補助用モータ２５と第３のシャフト１３との間に介在する減速機構２６とを含んでいる。
【００２５】
操舵補助用モータ２５は、ブラシレスモータ等の電動モータからなる。この操舵補助用モータ２５の出力は、減速機構２６を介して第３のシャフト１３に伝達される。
減速機構２６は、例えばウォームギヤ機構からなり、操舵補助用モータ２５の出力軸２５ａに連結された駆動歯車としてのウォーム軸２７と、ウォーム軸２７と噛み合い且つ第３のシャフト１３に同行回転可能に連結された従動歯車としてのウォームギヤ２８とを含んでいる。なお、減速機構２６は、ウォームギヤ機構に限らず、平歯車やはすば歯車を用いた平行軸歯車機構等の他の歯車機構を用いてもよい。
【００２６】
上記伝達比可変機構５および操舵補助力付与機構１９は、ハウジング２４に設けられている。ハウジング２４は、車両の乗員室（キャビン）内に配置されている。なお、ハウジング２４を、中間軸８を取り囲むように配置してもよいし、車両のエンジンルーム内に配置してもよい。
上記伝達比可変機構用モータ２３および操舵補助用モータ２５の駆動は、それぞれ、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを含む制御部２９によって制御される。制御部２９は、駆動回路４０を介して伝達比可変機構用モータ２３と接続されているとともに、駆動回路４１を介して操舵補助用モータ２５と接続されている。
【００２７】
制御部２９には、操舵角センサ４２、伝達比可変機構用モータ２３の回転角を検出するための回転角検出手段としてのモータレゾルバ４３、トルク検出手段としてのトルクセンサ４４、転舵角センサ４５、車速センサ４６およびヨーレートセンサ４７がそれぞれ接続されている。
操舵角センサ４２から制御部２９へは、操舵部材２の直進位置からの操作量である操舵角θ１に対応する値として、第１のシャフト１１の回転角についての信号が入力される。
【００２８】
モータレゾルバ４３から制御部２９へは、伝達比可変機構用モータ２３のロータ２３１の回転角θｒについての信号が入力される。
トルクセンサ４４から制御部２９へは、操舵部材２に作用する操舵トルクＴに対応する値として、第２および第３のシャフト１２，１３間に作用するトルクについての信号が入力される。
【００２９】
転舵角センサ４５から制御部２９へは、転舵角θ２に対応する値として第３のシャフト１３の回転角についての信号が入力される。
車速センサ４６から制御部２９へは、車速Ｖについての信号が入力される。
ヨーレートセンサ４７から制御部２９へは、車両のヨーレートγについての信号が入力される。
【００３０】
制御部２９は、各上記センサ４２〜４７の信号等に基づいて、伝達比可変機構用モータ２３および操舵補助用モータ２５の駆動を制御する。
上記の構成により、伝達比可変機構５の出力は、操舵補助力付与機構１９を介して転舵機構１０に伝達される。より具体的には、操舵部材２に入力された操舵トルクは、第１のシャフト１１を介して伝達比可変機構５の入力部材２０に入力され、出力部材２２から操舵補助力付与機構１９の第２のシャフト１２に伝達される。
【００３１】
第２のシャフト１２に伝達された操舵トルクは、トーションバー１４および第３のシャフト１３に伝わり、操舵補助用モータ２５からの出力と合わさって中間軸８等を介して転舵機構１０に伝達される。
図２は、図１の要部のより具体的な構成を示す断面図である。図２を参照して、ハウジング２４は、例えば、アルミニウム合金等の金属を筒状に形成してなるものであり、第１〜第３のハウジング５１〜５３を含んでいる。このハウジング２４内には、第１〜第７の軸受３１〜３７が収容されている。第１〜第５の軸受３１〜３５および第７の軸受３７は、それぞれ、玉軸受等の転がり軸受であり、第６の軸受３６は、針状ころ軸受等の転がり軸受である。
【００３２】
第１の軸受３１として、４点接触軸受を用いることができる。４点接触軸受を用いることは、第１のシャフト１１に曲げモーメントが作用するときの第１の軸受３１による第１のシャフト１１の支持の剛性を高くするのに好適である。第１の軸受３１として、深溝玉軸受等の他の玉軸受を用いてもよい。また、第１の軸受３１の転動体として、玉以外にも、円筒ころ、針状ころ、円錐ころ等のころを用いることができる。
【００３３】
第２の軸受３２として、４点接触軸受を用いることができる。４点接触軸受を用いることは、第２のシャフト１２に曲げモーメントが作用するときの第２の軸受３２による第２のシャフト１２の支持の剛性を高くするのに好適である。また、第２の軸受３２として、第１の軸受３１と同様、他の軸受を用いることができる。
第１のハウジング５１は筒状をなしており、差動機構としての伝達比可変機構５を収容する差動機構ハウジングを構成しているとともに、伝達比可変機構用モータ２３を収容するモータハウジングを構成している。第１のハウジング５１の一端は、端壁部材５４によって覆われている。第１のハウジング５１の一端と端壁部材５４とは、ボルト等の締結部材５５を用いて互いに固定されている。第１のハウジング５１の他端の内周面５６に、第２のハウジング５２の一端の環状凸部５７が嵌合されている。これら第１および第２のハウジング５１，５２は、ボルト等の締結部材（図示せず）を用いて互いに固定されている。
【００３４】
第２のハウジング５２は筒状をなしており、トルクセンサ４４を収容するセンサハウジングと、モータレゾルバ４３を収容するレゾルバハウジングとを構成している。第２のハウジング５２の他端の外周面５９に、第３のハウジング５３の一端の内周面６０が嵌合している。
第３のハウジング５３は、筒状をなしており、減速機構２６を収容する減速機構ハウジングを構成している。第３のハウジング５３の他端には端壁部６３が設けられている。端壁部６３は環状をなしており、第３のハウジング５３の他端を覆っている。
【００３５】
図３は、図２の伝達比可変機構５およびその周辺の拡大図である。図３を参照して、伝達比可変機構５の入力部材２０、出力部材２２および軌道輪ユニット３９の内輪３９１は、それぞれ、環状をなしている。
入力部材２０は、第１のシャフト１１に連結される入力部材本体２０１と、入力部材本体２０１とは同行回転可能な連結部としての第１の延伸部２０２と、入力部材本体２０１に保持される複数のピン７７と、複数のピン７７を入力部材本体２０１で保持するための内保持器７５および外保持器７６と、を含んでいる。入力部材本体２０１および第１の延伸部２０２は、単一の材料を用いて一体に形成されている。
【００３６】
入力部材本体２０１は、軌道輪ユニット３９の内輪３９１に対向する一端面に形成された第１の動力伝達面７０と、第１の動力伝達面７０に対して入力部材２０の径方向の内側に配置された第１の嵌合部２０１ａと、を含んでいる。
第１の嵌合部２０１ａには、第１のシャフト１１の他端が挿通されており、両者は、例えばセレーション嵌合によって、トルク伝達可能に連結されている。
【００３７】
第１の延伸部２０２は、入力部材本体２０１に対して、第１の軸線Ｚ１の軸方向Ｓ１（以下、単に軸方向Ｓ１ともいう）とは直交する直交方向Ｙ１（以下、単に直交方向Ｙ１ともいう）の外側に延びる円板状をなしている。軸方向Ｓ１に関して少なくとも第１の延伸部２０２の一部が、入力部材本体２０１と重なって配置されている。
第１の延伸部２０２の外径部２０２ａは、第１の軸受３１の内輪３１ａが嵌合される第１の軸受内輪保持部１２１と、第１の軸受内輪保持部１２１に対して軌道輪ユニット３９の内輪３９１側に配置され第１の軸受３１の内輪３１ａの他端面を受ける第１の段部１２２と、を含んでいる。第１の段部１２２により、第１の軸受３１の内輪３１ａが入力部材２０に対して軸方向Ｓ１の他方Ｓ１２側に移動することが規制されている。
【００３８】
第１の延伸部２０２のうち、軌道輪ユニット３９の外輪３９２に対向する第１の対向端面２０２ｂには、第１の収容凹部１２３が形成されている。
第１の収容凹部１２３は、第１の対向端面２０２ｂを窪ませて形成された、環状の凹部である。第１の収容凹部１２３の底面１２３ａは、第１の軸線Ｚ１とは直交している。底面１２３ａの外径部に接続された、第１の収容凹部１２３の側面１２３ｂは、テーパ状に形成されており、軸方向Ｓ１の他方Ｓ１２に進むに従い拡径している。底面１２３ａの内径部は、入力部材本体２０１に連なっている。
【００３９】
出力部材２２は、入力部材２０とは軸方向Ｓ１に略対称な形状を有している。
出力部材２２は、環状に形成されており、第２のシャフト１２に連結される出力部材本体２２１と、出力部材本体２２１とは同行回転可能な連結部としての第２の延伸部２２２と、出力部材本体２２１に保持される複数のピン８７と、複数のピン８７を出力部材本体２２１で保持するための内保持器８５および外保持器８６と、を含んでいる。出力部材本体２２１および第２の延伸部２２２は、単一の材料を用いて一体に形成されている。
【００４０】
出力部材本体２２１は、軌道輪ユニット３９の内輪３９１に対向する一端面に形成された第２の動力伝達面７３と、第２の動力伝達面７３に対して出力部材２２の径方向の内側に配置された第２の嵌合部２２１ａと、を含んでいる。
第２の嵌合部２２１ａには、第２のシャフト１２の一端が挿通されており、両者は、例えばセレーション嵌合によって、トルク伝達可能に連結されている。
【００４１】
第２の延伸部２２２は、出力部材本体２２１に対して、直交方向Ｙ１の外側に延びる円板状をなしている。軸方向Ｓ１に関して少なくとも第２の延伸部２２２の一部が、出力部材本体２２１と重なって配置されている。
第２の延伸部２２２の外径部２２２ａは、第２の軸受３２の内輪３２ａが嵌合される第２の軸受内輪保持部１２５と、第２の軸受内輪保持部１２５に対して軌道輪ユニット３９側に配置され第２の軸受３２の内輪３２ａの一端面を受ける第２の段部１２６と、を含んでいる。第２の段部１２６により、第２の軸受３２の内輪３２ａが出力部材２２に対して軸方向Ｓ１の一方Ｓ１１側に移動することが規制されている。
【００４２】
第２の延伸部２２２のうち、軌道輪ユニット３９の外輪３９２に対向する第２の対向端面２２２ｂには、第２の収容凹部１２７が形成されている。
第２の収容凹部１２７は、第２の対向端面２２２ｂを窪ませて形成された、環状の凹部である。第２の収容凹部１２７の底面１２７ａは、第１の軸線Ｚ１とは直交している。第２の収容凹部１２７の底面１２７ａの外径部に接続された、第２の収容凹部１２７の側面１２７ｂは、テーパ状に形成されており、軸方向Ｓ１の一方Ｓ１１に進むに従い拡径している。底面１２７ａの内径部は、出力部材本体２２１に連なっている。
【００４３】
軌道輪ユニット３９の内輪３９１は、全体が単一の部材を用いて一体に形成されており、入力部材２０と出力部材２２との間に配置されている。
外輪３９２は、伝達比可変機構用モータ２３のロータ２３１に連結されており、ロータ２３１とは第１の軸線Ｚ１の回りを同行回転する。ロータ２３１が第１の軸線Ｚ１の回りを回転することに伴い、軌道輪ユニット３９がコリオリ運動する。
【００４４】
内輪３９１は、入力部材２０の第１の動力伝達面７０に対向する第１の端面７１と、出力部材２２の第２の動力伝達面７３に対向する第２の端面７２と、を含んでいる。第１の端面７１および第２の端面７２は、互いに平行であり、且つ、第２の軸線Ｚ２の軸方向Ｓ２に対して直交している。第１の端面７１は、第１の動力伝達面７０に対して傾斜しつつ互いに対向している。また、第２の端面７２は、第２の動力伝達面７３に対して傾斜しつつ互いに対向している。
【００４５】
入力部材２０の第１の動力伝達面７０および軌道輪ユニット３９の内輪３９１の第１の端面７１に、第１の凹凸係合部６１が設けられている。
また、軌道輪ユニット３９の内輪３９１の第２の端面７２および出力部材２２の第２の動力伝達面７３に、第２の凹凸係合部６２が設けられている。
図４は、第１の凹凸係合部６１の要部の分解斜視図である。図３および図４を参照して、第１の凹凸係合部６１は、第１の動力伝達面７０および第１の端面７１を動力伝達可能に係合させる。
【００４６】
第１の凹凸係合部６１は、第１の動力伝達面７０に形成された複数の保持溝７９と、各保持溝７９に保持された複数の凸部としてのピン７７と、軌道輪ユニット３９の内輪３９１の第１の端面７１に形成され対応するピン７７に係合する複数の凹部としての歯溝８０と、を含んでいる。
入力部材２０に、保持溝７９およびピン７７が設けられている。軌道輪ユニット３９の内輪３９１に、歯溝８０が設けられている。
【００４７】
なお、軌道輪ユニット３９の内輪３９１に保持溝７９およびピン７７を設け、入力部材２０に歯溝８０を設けてもよい。
保持溝７９、ピン７７および歯溝８０は、それぞれ、対応する第１の動力伝達面７０および第１の端面７１において、周方向の全域に亘って等間隔に配置されている。
各ピン７７は、例えば円柱状をなす針状ころである。これらのピン７７は、第１の軸線Ｚ１を中心とする放射状に配置されている。図５に示すように、各ピン７７の半部は、対応する保持溝７９から突出して断面半円形形状をなしており、この突出している半部が、歯溝８０に噛み合う。ピン７７と対応する歯溝８０とは、歯溝８０の底部を挟んだ両側の一対の係合点Ｐ１，Ｐ１を中心に噛み合う。これらの係合点Ｐ１，Ｐ１は、微小な領域であるため、実質的に同一箇所にあると考えることができる。
【００４８】
再び図３および図４を参照して、各ピン７７のうち、入力部材２０の径方向の外側の単部は、環状の外保持器７６（図４では図示せず）によってそれぞれ自転可能に保持されている。また、入力部材２０の径方向の内側の端部は、環状の内保持器７５（図４では図示せず）によってそれぞれ自転可能に保持されている。
歯溝８０は、第２の軸線Ｚ２を中心に放射状に細長に形成されている。歯溝８０の数は、ピン７７の数とは同じ数、または異なる数にされている。ピン７７の数と歯溝８０の数との差に応じて、入力部材本体２０１と内輪３９１との間で変速を行うことができる。一部のピン７７と、一部の歯溝８０とが、互いに噛み合っている。
【００４９】
図３を参照して、第２の凹凸係合部６２は、第２の動力伝達面７３および第２の端面７２を動力伝達可能に係合させる。
第２の凹凸係合部６２は、第２の動力伝達面７３に形成された複数の保持溝１０９と、各保持溝１０９に保持された複数の凸部としてのピン８７と、第２の端面７２に形成され対応するピン８７に係合する複数の凹部としての歯溝１１０と、を含んでいる。
【００５０】
出力部材２２に、保持溝１０９およびピン８７が設けられている。軌道輪ユニット３９の内輪３９１に歯溝１１０が設けられている。
なお、内輪３９１に保持溝１０９およびピン８７を設け、出力部材２２に歯溝１１０を設けてもよい。
第２の凹凸係合部６２の保持溝１０９およびピン８７は、第１の凹凸係合部６１の保持溝７９およびピン７７と同様の構成を有している。また、第２の凹凸係合部６２の歯溝１１０は、第１の凹凸係合部６１の歯溝８０と同様の構成を有している。したがって、第２の凹凸係合部６２の詳細についての説明は省略する。ピン８７と歯溝１１０とは、係合点Ｐ２を中心に係合している。第２の凹凸係合部６２の係合点Ｐ２および第１の軸線Ｚ１間の距離と、第１の凹凸係合部６１の係合点Ｐ１および第１の軸線Ｚ１間の距離とは、略同じである。
【００５１】
また、第２の凹凸係合部６２のピン８７を保持するための内保持器８５および外保持器８６が設けられている。これらの保持器８５，８６は、対応する内保持器７５および外保持器７６と同様の構成を有しているため、詳細な説明は省略する。
図６は、外輪３９２周辺の要部の拡大図である。図６を参照して、軌道輪ユニット３９の外輪３９２は、外輪本体１２９と、外輪本体１２９が固定される外輪延伸部１３０と、を含んでいる。外輪本体１２９と外輪延伸部１３０とは、別体に形成されているが、単一の材料を用いて一体に形成されてもよい。
【００５２】
外輪本体１２９は、円環状をなしており、軌道輪ユニット３９の内輪３９１と同軸に配置されている。外輪本体１２９は、転動体３９３を介して、内輪３９１を支持している。これにより、内輪３９１は、外輪本体１２９に対して、第２の軸線Ｚ２の回りを回転可能である。
外輪延伸部１３０は、外輪本体１２９と、伝達比可変機構用モータ２３のロータ２３１とを第１の軸線Ｚ１の回りに同行回転可能に連結している。外輪延伸部１３０は、軸方向Ｓ１に関して相対的に厚肉の厚肉部１３１と、相対的に薄肉の薄肉部１３２とを含んでいる。
【００５３】
厚肉部１３１は、外輪延伸部１３０の内径部を構成している。軸方向Ｓ１に関する厚肉部１３１の中間部の内周には、外輪本体１２９の外周面が固定される嵌合部１３３が形成されている。厚肉部１３１の内周には、嵌合部１３３を挟んで環状の段部１３４および保持溝１３５が形成されている。保持溝１３５に止め輪１３６が保持されており、環状の段部１３４と、止め輪１３６とにより、外輪本体１２９が軸方向Ｓ１に挟まれている。
【００５４】
軸方向Ｓ１に関する厚肉部１３１の一端部１３１ａは、入力部材２０の第１の収容凹部１２３に収容されている。厚肉部１３１の一端面１３１ｂは、第１の収容凹部１２３の底面１２３ａおよび第１の収容凹部１２３の側面１２３ｂと所定の間隔を空けて対向している。
軸方向Ｓ１に関する厚肉部１３１の他端部１３１ｃは、出力部材２２の第２の収容凹部１２７に収容されている。厚肉部１３１の他端面１３１ｄは、第２の収容凹部１２７の底面１２７ａおよび第２の収容凹部１２７の側面１２７ｂと所定の間隔を空けて対向している。
【００５５】
薄肉部１３２は、厚肉部１３１の外径部に連なっており、環状をなしている。薄肉部１３２の外径部１３２ａは、伝達比可変機構用モータ２３のロータ２３１の筒状のロータコア１１２の内径部１１２ａに形成された連結部１１２ｂに連結されている。薄肉部１３２とロータコア１１２とは、単一の材料を用いて一体に形成されており、第１の軸線Ｚ１の回りを同行回転可能である。なお、薄肉部１３２とロータコア１１２とを別体に形成し、両者を第１の軸線Ｚ１の回りに同行回転可能に連結してもよい。
【００５６】
第１の軸受３１の外輪３１ｂは、ロータコア１１２の内径部１１２ａに形成された第１の軸受外輪保持部１３８に嵌合されている。また、第１の軸受３１の内輪３１ａは、前述したように、入力部材２０の第１の軸受内輪保持部１２１に嵌合されている。これにより、ロータコア１１２は、第１の軸受３１を介して入力部材２０を第１の軸線Ｚ１の回りに回転可能に支持している。
【００５７】
第２の軸受３２の外輪３２ｂは、ロータコア１１２の内径部１１２ａに形成された第２の軸受外輪保持部１３９に嵌合されている。また、第２の軸受３２の内輪３２ａは、前述したように、出力部材２２の第２の軸受内輪保持部１２５に嵌合されている。これにより、ロータコア１１２は、第２の軸受３２を介して出力部材２２を第１の軸線Ｚ１の回りに回転可能に支持している。
【００５８】
第１の軸受外輪保持部１３８と、第２の軸受外輪保持部１３９とは、連結部１１２ｂを軸方向Ｓ１に挟んで配置されている。
図３を参照して、本実施の形態の特徴の１つは、直交方向Ｙ１に関して、第１の軸受３１および第２の軸受３２のそれぞれの径方向内端の第１の軸線Ｚ１からの距離Ｘ１，Ｘ２が、第１および第２の凹凸係合部６１，６２の係合点Ｐ１，Ｐ２のそれぞれの第１の軸線Ｚ１からの距離Ｘ３，Ｘ４と比べて長い点にある（Ｘ１＞Ｘ３且つＸ１＞Ｘ４、Ｘ２＞Ｘ３且つＸ２＞Ｘ４）。本実施の形態において、上記距離Ｘ３と距離Ｘ４は、略等しい。
【００５９】
具体的には、第１の軸受３１の内輪３１ａの内周面は、直交方向Ｙ１に関して、第１の延伸部２０２の外側に配置されている。同様に、第２の軸受３２の内輪３２ａの内周面は、直交方向Ｙ１に関して、第２の延伸部２２２の外側に配置されている。
また、第１の軸受３１と、第１の凹凸係合部６１の係合点Ｐ１は、軸方向Ｓ１に関して重ねて配置されている。より具体的には、第１の軸受３１の内輪３１ａおよび外輪３１ｂの軸方向Ｓ１の他方Ｓ１２側の端部としての他端部と、第１の凹凸係合部６１の係合点Ｐ１が、軸方向Ｓ１に関して重ねて配置されている。
【００６０】
同様に、第２の軸受３２と、第２の凹凸係合部６２の係合点Ｐ２は、軸方向Ｓ１に関して重ねて配置されている。より具体的には、第２の軸受３２の内輪３２ａおよび第２の軸受３２の外輪３２ｂの軸方向Ｓ１の一方Ｓ１１側の端部としての一端部と、第２の凹凸係合部６２の係合点Ｐ２は、軸方向Ｓ１に関して重ねて配置されている。
また、第１の軸線Ｚ１、第１の凹凸係合部６１の係合点Ｐ１および第２の凹凸係合部６２の係合点Ｐ２を含む基準平面Ｆ１（図３に示す平面）において、第１の軸受３１は、第１の傾斜線Ｌ１と直交線Ｌ３との間に配置されている。基準平面Ｆ１において、第１の傾斜線Ｌ１は、第１および第２の凹凸係合部６１，６２の係合点Ｐ１，Ｐ２の双方を通り第１の軸線Ｚ１に対して傾斜する直線である。基準平面Ｆ１において、直交線Ｌ３は、第１の傾斜線Ｌ１および第１の軸線Ｚ１の交点Ｐ３を通り第１の軸線Ｚ１とは直交する直線である。
【００６１】
また、基準平面Ｆ１において、第２の軸受３２は、第２の傾斜線Ｌ２と、直交線Ｌ３との間に配置されている。基準平面Ｆ１において、第２の傾斜線Ｌ２は、第１の傾斜線Ｌ１とは直交線Ｌ３を中心に対称配置された直線である。
第１の軸受３１および第１の凹凸係合部６１には、第１の付勢部材１４１によって予圧が付与されている。また、第２の軸受３２および第２の凹凸係合部６２には、第２の付勢部材１４２によって予圧が付与されている。第１の付勢部材１４１による第１の軸受３１および第１の凹凸係合部６１への予圧と、第２の付勢部材１４２による第２の軸受３２および第２の凹凸係合部６２への予圧とは、独立している。
【００６２】
具体的には、第１の付勢部材１４１は、例えば皿ばね等の環状の弾性部材である。第１の付勢部材１４１の外径部は、保持部材としてのロータコア１１２の内径部１１２ａに形成された第１の保持溝１４３に嵌め込まれて保持されている。第１の付勢部材１４１は、第１の軸受３１の外輪３１ｂの一端面に当接しており、第１の軸受３１の外輪３１ｂを軸方向Ｓ１の他方Ｓ１２側に付勢している。これにより、第１の付勢部材１４１の付勢力は、第１の軸受３１の外輪３１ｂ、第１の軸受３１の転動体、第１の軸受３１の内輪３１ａ、入力部材２０の第１の延伸部２０２、および入力部材本体２０１を介して、第１の凹凸係合部６１のピン７７と歯溝８０との係合点Ｐ１に作用する。これにより、第１の軸受３１および第１の凹凸係合部６１に予圧が付与される。このようにして、第１の動力伝達面７０が第１の端面７１側に付勢される。
【００６３】
第２の付勢部材１４２は、例えば皿ばね等の環状の弾性部材である。第２の付勢部材１４２の外径部は、保持部材としてのロータコア１１２の内径部１１２ａに形成された第２の保持溝１４４に嵌め込まれて保持されている。第２の付勢部材１４２および第１の付勢部材１４１は、軸方向Ｓ１に関して、第２の軸受３２および第１の軸受３１の外側に配置されている。第２の付勢部材１４２は、第２の軸受３２の外輪３２ｂの他端面に当接しており、第２の軸受３２の外輪３２ｂを軸方向Ｓ１の一方Ｓ１１側に付勢している。これにより、第２の付勢部材１４２の付勢力は、第２の軸受３２の外輪３２ｂ、第２の軸受３２の転動体、第２の軸受３２の内輪３２ａ、出力部材２２の第２の延伸部２２２、および出力部材本体２２１を介して、第２の凹凸係合部６２のピン８７と対応する歯溝１１０との係合点Ｐ２に作用する。これにより、第２の軸受３２および第２の凹凸係合部６２に予圧が付与される。このようにして、第２の動力伝達面７３が第２の端面７２側に付勢される。
【００６４】
図２を参照して、伝達比可変機構用モータ２３のロータ２３１は、軸方向Ｓ１に延びる筒状の連結部材としてのロータコア１１２と、ロータコア１１２の外周面に固定された永久磁石１１３とを含んでいる。
ロータコア１１２の両端は、上記第１および第２の軸受３１，３２を軸方向Ｓ１に挟む第３および第４の軸受３３，３４によって、両持ち支持されている。
【００６５】
第３の軸受３３は、第１のハウジング５１の一端の内径部に形成された環状凸部１１４に保持されている。第４の軸受３４は、第２のハウジング５２の他端の内径部に形成された環状の延伸部１１５に保持されている。
環状の延伸部１１５は、第２のハウジング５２の他端に設けられた隔壁部１１６から、軸方向Ｓ１の一方Ｓ１１側に延びる筒状をなしており、ロータコア１１２を挿通している。
【００６６】
伝達比可変機構用モータ２３のステータ２３２は、第１のハウジング５１の内周面に焼きばめ等によって固定されており、ロータ２３１の永久磁石１１３を取り囲んでいる。
モータレゾルバ４３は、レゾルバロータ１１７とレゾルバステータ１１８とを含んでいる。レゾルバロータ１１７は、ロータコア１１２の他端の外周面に固定されている。レゾルバステータ１１８は、第２のハウジング５２の内周面に固定されている。
【００６７】
トルクセンサ４４は、伝達比可変機構用モータ２３のロータコア１１２の径方向内方に配置されている。
トルクセンサ４４に対して軸方向Ｓ１の他方Ｓ１２側に第５の軸受３５が配置されている。第５の軸受３５は、第２のハウジング５２の隔壁部１１６に保持されているとともに、第３のシャフト１３の一端を回転可能に支持している。
【００６８】
第２のシャフト１２と第３のシャフト１３とは、第６の軸受３６を介して相対回転可能に互いに支持されている。
第３のシャフト１３の中間部と第３のハウジング５３の端壁部６３との間に第７の軸受３７が介在している。端壁部６３は、第７の軸受３７を介して第３のシャフト１３を回転可能に支持している。
【００６９】
上記の構成により、ロータコア１１２、第３の軸受３３、第１の付勢部材１４１、第１の軸受３１、入力部材２０、軌道輪ユニット３９、出力部材２２、第２の軸受３２、第２の付勢部材１４２および第４の軸受３４は、サブアセンブリユニット１４５を構成している。
以上の次第で、本実施の形態によれば、第１の軸受３１および第２の軸受３２に関する第１の軸線Ｚ１からの距離Ｘ１，Ｘ２のそれぞれを、第１および第２の凹凸係合部６１，６２の係合点Ｐ１，Ｐ２のそれぞれの第１の軸線Ｚ１からの距離Ｘ３，Ｘ４と比べて長くしている。これにより、第１および第２の軸受３１，３２を第１の軸線Ｚ１から十分に離隔して配置しており、第１および第２の軸受３１，３２の径方向内側の空間を十分に確保できる。
【００７０】
これにより、第１の軸受３１および第２の軸受３２の径方向内側に、対応する入力部材２０や出力部材２２を配置する空間を十分に確保できる。したがって、第１の軸受３１および第２の軸受３２の径方向内側のデッドスペースが少なくなるように、対応する入力部材２０および出力部材２２を配置できる。
その結果、伝達比可変機構５を軸方向Ｓ１に関して短くすることによる小型化を通じて車両用操舵装置１を小型化できる。また、車両用操舵装置１の小型化は達成しつつ、第１の軸受３１および第２の軸受３２の径方向の厚みは十分に確保できる。これにより、第１の軸受３１および第２の軸受３２による、対応する入力部材２０および出力部材２２の支持の剛性を十分に確保できる。
【００７１】
その結果、第１の凹凸係合部６１のピン７７と歯溝８０との高精度の噛み合い状態をより確実に維持でき、且つ、第２の凹凸係合部６２のピン８７と歯溝１１０との高精度の噛み合い状態をより確実に維持できる。これにより、ピン７７と歯溝８０との係合音が大きくなることを防止でき、且つ、ピン８７と歯溝１１０との係合音が大きくなることを防止できる。
【００７２】
また、軌道輪ユニット３９の外輪３９２の厚肉部１３１の一端部１３１ａを第１の収容凹部１２３に収容するとともに、他端部１３１ｂを第２の収容凹部１２７に収容している。これにより、軸方向Ｓ１に関して、第１の軸受３１および第２の軸受３２と、対応する入力部材２０および出力部材２２とを重ねて配置することができる。これにより、軸方向Ｓ１に関して、車両用操舵装置１をより短くして小型化できる。
【００７３】
また、第１の付勢部材１４１によって、第１の凹凸係合部６１のピン７７を歯溝８０側に押圧することにより、第１の凹凸係合部６１に予圧を付与することができる。これにより、ピン７７と歯溝８０との係合にがたつきが生じないようにできる。その結果、ピン７７と歯溝８０との係合をより滑らかにできる。また、第１の軸受３１にも予圧を付与することができ、第１の軸受３１に起因する振動や騒音をより少なくできる。
【００７４】
同様に、第２の付勢部材１４２によって、第２の凹凸係合部６２のピン８７を歯溝１１０側に押圧することにより、第２の凹凸係合部６２に予圧を付与することができる。これにより、ピン８７と歯溝１１０との係合にがたつきが生じないようにできる。その結果、ピン８７と歯溝１１０との係合をより滑らかにできる。また、第２の軸受３２にも予圧を付与することができ、第２の軸受３２に起因する振動や騒音をより少なくできる。
【００７５】
さらに、第１の付勢部材１４１と第２の付勢部材１４２とは、軌道輪ユニット３９の外輪３９２を軸方向Ｓ１に挟んで配置されている。これにより、第１の付勢部材１４１を用いた第１の凹凸係合部６１への予圧の付与と、第２の付勢部材１４２を用いた第２の凹凸係合部６２への予圧の付与とがそれぞれ独立している。その結果、第１の付勢部材１４１の付勢力と、第２の付勢部材１４２の付勢力とが互いに干渉することを防止できる。したがって、第１の軸受３１および第１の凹凸係合部６１への予圧を精度よく設定できるとともに、第２の軸受３２および第２の凹凸係合部６２への予圧を精度よく設定できる。
【００７６】
また、第１の軸受３１は、第１の凹凸係合部６１の係合点Ｐ１とは軸方向Ｓ１に関して重ねて配置されており、第２の軸受３２は、第２の凹凸係合部６２の係合点Ｐ２とは軸方向Ｓ１に関して重ねて配置されている。
これにより、第１の軸受３１および第２の軸受３２と、対応する係合点Ｐ１，Ｐ２とを、直交方向Ｙ１に対向することができる。これにより、第１の軸受３１および第２の軸受３２は、それぞれ、対応する係合点Ｐ１，Ｐ２に作用するラジアル荷重を確実に受けることができる。その結果、第１の軸受３１および第２の軸受３２による、対応する入力部材２０および出力部材２２のそれぞれの支持の剛性をより高くできる。
【００７７】
また、基準平面Ｆ１において、第１の傾斜線Ｌ１と、直交線Ｌ３との間に第１の軸受３１が配置され、第２の傾斜線Ｌ２と、直交線Ｌ３との間に第２の軸受３２が配置される。
これにより、第１の軸受３１の径方向に関する第１の軸受３１の厚みを十分に確保でき、且つ、軸方向Ｓ１に関して、第１の軸受３１を第１の凹凸係合部６１の係合点Ｐ１に近接して配置できる。これにより、入力部材２０の支持の剛性を十分に高くしつつ、軸方向Ｓ１に関して、車両用操舵装置１をより短くして小型化できる。また、第２の軸受３２の径方向に関する第２の軸受３２の厚みを十分に確保でき、且つ、軸方向Ｓ１に関して、第２の軸受３２を第２の凹凸係合部６２の係合点Ｐ２に近接して配置できる。これにより、出力部材２２の支持の剛性を十分に高くしつつ、軸方向Ｓ１に関して、車両用操舵装置１をより短くして小型化できる。
【００７８】
さらに、第１のシャフト１１の他端を、１つの単列軸受としての第１の軸受３１によって支持することにより、この他端を複数の軸受で支持する場合と比べて、伝達比可変機構５の軸方向Ｓ１の長さをより短くできる。同様に、第２のシャフト１２の一端を、１つの単列軸受としての第２の軸受３２によって支持することにより、この一端を複数の軸受で支持する場合と比べて、伝達比可変機構５の軸方向Ｓ１の長さをより短くできる。
【００７９】
また、ロータコア１１２に、第３の軸受３３と、第１の付勢部材１４１と、第１の軸受３１と、入力部材２０と、軌道輪ユニット３９と、出力部材２２と、第２の軸受３２と、第２の付勢部材１４２と、第４の軸受３４とを組み付けたサブアセンブリユニット１４５が形成されている。サブアセンブリユニット１４５を、ハウジング２４に一括して組み付けることができ、車両用操舵装置１の組み立てをより容易にできる。
【００８０】
本発明は、以上の実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、第１の付勢部材１４１を用いて第１の軸受３１および第１の凹凸係合部６１に予圧を付与する構成としたが、これに限らない。第１の軸受３１および第１の凹凸係合部６１に予圧を付与できる構成であれば、他の一般の付勢部材およびこの付勢部材を保持する保持部材を有する構成でもよい。同様に、第２の付勢部材１４２を用いて第２の軸受３２および第２の凹凸係合部６２に予圧を付与する構成としたが、これに限らない。第２の軸受３２および第２の凹凸係合部６２に予圧を付与できるものであれば、他の一般の付勢部材およびこの付勢部材を保持する保持部材を有する構成でもよい。
【００８１】
また、第１の軸受３１に関する距離Ｘ１および第２の軸受３２に関する距離Ｘ２の何れか一方のみを、第１および第２の凹凸係合部６１，６２の係合点Ｐ１，Ｐ２のそれぞれに関する距離Ｘ３，Ｘ４と比べて長くしてもよい。この場合、例えば、入力部材２０の第１の軸受内輪保持部１２１の直径をより小さくするとともに、ロータコア１１２の第１の軸受外輪保持部１３８の直径をより小さくし、さらに第１の軸受３１の内輪３１ａおよび外輪３１ｂをより小径にすることにより、第１の軸受３１に関する距離Ｘ１を、係合点Ｐ１，Ｐ２に関する距離Ｘ３，Ｘ４のそれぞれと比べて短くする。
【００８２】
また、例えば、出力部材２２の第２の軸受内輪保持部１２５の直径をより小さくするとともに、ロータコア１１２の第２の軸受外輪保持部１３９の直径をより小さくし、さらに第２の軸受３２の内輪３２ａおよび外輪３２ｂをより小径にすることにより、第２の軸受３２に関する距離Ｘ２を、係合点Ｐ１，Ｐ２に関する距離Ｘ３，Ｘ４のそれぞれと比べて短くする。
【００８３】
さらに、各上記実施の形態では、操舵補助用モータ２５をステアリングコラムに配置するコラム式電動パワーステアリング装置に適用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、操舵補助用モータ２５をステアリングラックハウジングに設けるラックアシスト式電動パワーステアリング装置に本発明を適用してもよい。また、操舵補助用モータ２５をピニオン軸１５に配置するピニオンアシスト式電動パワーステアリング装置に本発明を適用してもよい。
【００８４】
さらに、上記各実施の形態では、伝達比可変機構５をステアリングシャフト３に配置した例を説明したが、伝達比可変機構５を中間軸８またはピニオン軸１５に配置してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…車両用操舵装置、２…操舵部材、５…伝達比可変機構、１２…第２のシャフト（転舵輪側部材）、２０…入力部材、２２…出力部材、２３…伝達比可変機構用モータ（アクチュエータ）、３１…第１の軸受、３２…第２の軸受、６１…第１の凹凸係合部、６２…第２の凹凸係合部、７０…第１の動力伝達面、７１…第１の端面、７２…第２の端面、７３…第２の動力伝達面、７７…ピン（第１の凹凸係合部の）凸部、８０…歯溝（第１の凹凸係合部の凹部）、８７…ピン（第２の凹凸係合部の凸部）、１１０…歯溝（第２の凹凸係合部の凹部）、１１２…ロータコア（筒状部材）、１１２ｂ（筒状部材の）連結部、１２３…（入力部材の）第１の収容凹部、１２７…（出力部材の）第２の収容凹部、１３８…第１の軸受外輪保持部（軸受保持部）、１３９…第２の軸受外輪保持部（軸受保持部）、１４１…第１の付勢部材、１４２…第２の付勢部材、２０２…第１の延伸部（入力部材の連結部）、２０２ｂ…（入力部材の）第１の対向端面、２２２…第２の延伸部（出力部材の連結部）、２２２ｂ…（出力部材の）第２の対向端面、３９１…（軌道輪ユニットの）内輪、３９２…（軌道輪ユニットの）外輪、３９３…（軌道輪ユニットの）転動体、Ｆ１…基準平面（平面）、Ｌ１…第１の傾斜線、Ｌ２…第２の傾斜線、Ｌ３…直交線、Ｐ１…（第１の凹凸係合部の）係合点、Ｐ２…（第２の凹凸係合部の）係合点、Ｐ３…交点、Ｓ１…軸方向、Ｘ１〜Ｘ４…距離、Ｙ１…直交方向、Ｚ１…第１の軸線、Ｚ２…第２の軸線、θ１…操舵角、θ２…転舵角、θ２／θ１…伝達比。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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