(57)【要約】【課題】  片持ちの入力軸の端部と片持ちの出力軸の端部とが対向する部分で、入力軸と一体の第１外歯歯車と出力軸と一体の第２外歯歯車とが、歯車体の第１内歯歯車部，第２内歯歯車部の内周面の一部で噛合っているため、内歯と外歯とが相互に半径方向へ反発する力が作用し、入出力軸が撓み易い。【解決手段】  操舵軸２の軸心Ｐを中心として回転自在な公転カム４７の内部に軸心Ｐとは偏心した軸心Ｑを中心とする歯車体４６をボールベアリング５０を介して相対回転自在に設け、公転カム４７には、ボールベアリング５０を介して歯車体４６を付勢し、歯車体４６を第１外歯歯車２ａ，第２外歯歯車４ｃの外周面に押圧させてバックラッシュが生じないようにした。【選択図】  図１
2006117033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と同一軸心を有する第１外歯歯車と、該第１外歯歯車に偏心状態で噛み合う第１内歯歯車部と、出力軸と同一軸心を有する第２外歯歯車と、該第２外歯歯車に偏心状態で噛み合うと共に前記第１内歯歯車部に軸方向から一体に結合されて歯車体を構成する第２内歯歯車部と、前記入力軸を中心として前記歯車体の外周側に相対回転可能に設けられ外周円が前記入力軸および前記出力軸と同軸に形成され偏心孔が前記歯車体と同軸に形成された偏心カムと、該偏心カムの回転方向および回転数を制御することにより前記入力軸に対する前記出力軸の回転数を変えるギヤ比制御手段と、前記歯車体と前記偏心カムとの間に設けられた軸受と、前記偏心カムの内周側に設けられ前記軸受を付勢することにより前記歯車体を前記第１，第２外歯歯車と噛み合う方向へ付勢する付勢手段と、から構成したことを特徴とするギヤ比可変機構。
【請求項２】
入力軸と同一軸心を有する第１外歯歯車と、該第１外歯歯車に偏心状態で噛み合う第１内歯歯車部と、出力軸と同一軸心を有する第２外歯歯車と、該第２外歯歯車に偏心状態で噛み合う第２内歯歯車部と、前記第１内歯歯車部と前記第２内歯歯車部とをこれらの軸方向中間位置に配置した歯車連結部を介して一体に結合して構成される歯車体と、前記第１外歯歯車と前記第２外歯歯車とのいずれか一方に一体に突出形成され他方に相対回転自在に軸支された入出力軸接続部と、該入出力軸接続部と前記歯車連結部との半径方向での間にこれらの部材と相対回転可能に設けられ、内周円の中心が前記入出力軸接続部の中心とほぼ一致する一方、外周円の中心が前記歯車連結部の中心とほぼ一致する偏心カムと、該偏心カムと前記入出力軸接続部との間に設けられた軸受と、該軸受を押圧することにより前記歯車体を前記第１，第２外歯歯車へ押圧すると共に前記偏心カムの内周側に設けられた付勢手段と、前記歯車体の回転方向および回転数を制御することにより前記入力軸に対する前記出力軸の回転数を変えるギヤ比制御手段と、により構成したことを特徴とするギヤ比可変機構。
【請求項３】
ステアリングホィールに接続された入力軸と、該入力軸の転舵角度を検出する第１舵角センサと、前記入力軸とほぼ同一の軸心を有すると共に操舵輪に連係された出力軸と、該出力軸の転舵角度を検出する第２舵角センサと、前記出力軸に操舵アシスト力を付与する操舵機構と、該操舵機構を前記第１，第２舵角センサからの角度情報に基づいて制御する操舵制御手段とを備えた操舵制御装置において、
請求項１または２に記載のギヤ比可変機構を、前記入力軸と前記出力軸との間に設け、前記入力軸から前記出力軸へ伝達される回転運動を、所定のギヤ比で変換制御することを特徴とする操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸に対する出力軸の回転数比が変えられるギヤ比可変機構および車両の操舵制御装置に関し、ギヤ比可変機構における入力軸と出力軸との対向する端部が撓んで異音が発生するのを防止したものである。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングホィールに接続された入力軸の回転数に対して出力軸の回転数を変えて操舵輪の操舵を行うため、車両にはギヤ比可変機構が用いられている。
【０００３】
従来のギヤ比可変機構としては、例えば特許文献１に記載のものがある。このギヤ比可変機構は、入力軸と出力軸との対向する端部に夫々径の異なる外歯歯車を形成し、この夫々の外歯歯車に径が異なりかつ外歯歯車よりも歯数の多い内歯歯車部を噛合させ、この内歯歯車部どうしを軸方向に連結して歯車体を構成している。この歯車体を夫々の外歯歯車に噛合させながら公転させて結果として歯数の差分だけ歯車体を回転（自転）させて減速する差動伝動機構を採用しているため、回転する偏心カムの偏心孔に歯車体を相対回転可能に支持している。一方、偏心カムには電動機の出力軸が接続されており、電動機によって偏心カムを回転させて歯車体の公転方向および公転数を制御することにより、歯車体の回転方向と回転数とを制御し、これにより入力軸に対する出力軸の回転数を制御している。
【特許文献１】特願２００３−４２２２６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このような構成の可変ギヤ機構においては、入力軸と出力軸とが対向する部分は軸受により支持されていない片持ち構造なので撓みやすく、内歯と外歯とが噛み合って回転力を伝える部分では歯と歯との間に半径方向に反発する力が作用することから、入出力軸の端部には撓みが発生しやすいという問題がある。また、撓むことにより噛み合い状態が変化し、騒音を発生する場合がある。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決して撓みの生じないギヤ比可変機構および車両の操舵制御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】
請求項１に係る発明は、入力軸と同一軸心を有する第１外歯歯車と、該第１外歯歯車に偏心状態で噛み合う第１内歯歯車部と、出力軸と同一軸心を有する第２外歯歯車と、該第２外歯歯車に偏心状態で噛み合うと共に前記第１内歯歯車部に軸方向から一体に結合されて歯車体を構成する第２内歯歯車部と、前記入力軸を中心として前記歯車体の外周側に相対回転可能に設けられ外周円が前記入力軸および前記出力軸と同軸に形成され偏心孔が前記歯車体と同軸に形成された偏心カムと、該偏心カムの回転方向および回転数を制御することにより前記入力軸に対する前記出力軸の回転数を変えるギヤ比制御手段と、前記歯車体と前記偏心カムとの間に設けられた軸受と、前記偏心カムの内周側に設けられ前記軸受を付勢することにより前記歯車体を前記第１，第２外歯歯車と噛み合う方向へ付勢する付勢手段と、から構成したことを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、付勢手段が、歯車体を、該歯車体の第１，第２内歯歯車部が第１，第２外歯歯車と噛み合う方向へ付勢するので、内歯歯車部と外歯歯車とのバックラッシュが大きくなるのが未然に防止され、内歯歯車部と外歯歯車との噛み合い精度が向上する。
【０００８】
請求項２に係る発明は、入力軸と同一軸心を有する第１外歯歯車と、該第１外歯歯車に偏心状態で噛み合う第１内歯歯車部と、出力軸と同一軸心を有する第２外歯歯車と、該第２外歯歯車に偏心状態で噛み合う第２内歯歯車部と、前記第１内歯歯車部と前記第２内歯歯車部とをこれらの軸方向中間位置に配置した歯車連結部を介して一体に結合して構成される歯車体と、前記第１外歯歯車と前記第２外歯歯車とのいずれか一方に一体に突出形成され他方に相対回転自在に軸支された入出力軸接続部と、該入出力軸接続部と前記歯車連結部との半径方向での間にこれらの部材と相対回転可能に設けられ、内周円の中心が前記入出力軸接続部の中心とほぼ一致する一方、外周円の中心が前記歯車連結部の中心とほぼ一致する偏心カムと、該偏心カムと前記入出力軸接続部との間に設けられた軸受と、該軸受を押圧することにより前記歯車体を前記第１，第２外歯歯車へ押圧すると共に前記偏心カムの内周側に設けられた付勢手段と、前記歯車体の回転方向および回転数を制御することにより前記入力軸に対する前記出力軸の回転数を変えるギヤ比制御手段と、により構成したことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、付勢手段が、歯車体を、該歯車体の第１，第２内歯歯車部が第１，第２外歯歯車と噛み合う方向へ付勢するので、内歯歯車部と外歯歯車とのバックラッシュが大きくなるのが未然に防止され、内歯歯車部と外歯歯車との噛み合い精度が向上する。
【００１０】
請求項３に係る発明は、ステアリングホィールに接続された入力軸と、該入力軸の転舵角度を検出する第１舵角センサと、前記入力軸とほぼ同一の軸心を有すると共に操舵輪に連係された出力軸と、該出力軸の転舵角度を検出する第２舵角センサと、前記出力軸に操舵アシスト力を付与する操舵機構と、該操舵機構を前記第１，第２舵角センサからの角度情報に基づいて制御する操舵制御手段とを備えた操舵制御装置において、請求項１または２に記載のギヤ比可変機構を、前記入力軸と前記出力軸との間に設け、前記入力軸から前記出力軸へ伝達される回転運動を、所定のギヤ比で変換制御することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、車両の操舵制御装置において、請求項１，請求項２の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明によるギヤ比可変機構および車両の操舵制御装置の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１１は車両の操舵制御装置の概略を示すものである。ステアリングホィール１の取り付けられた操舵軸（入力軸）２が、操舵ギヤ比可変機構６により転舵角度を変えられ、操舵軸２とほぼ同一の軸心を有すると共に操舵輪に連係されたアッパ軸（出力軸）４ａに出力される。これにより、操舵軸２の回転運動は所定のギヤ比で変換制御され、アッパ軸４ａへ伝達される。アッパ軸４ａは、トーションバー１１ａを介してロア軸４ｂに連結されている。該トーションバー１１ａの外周面には、トーションバー１１ａの捩れを検出することによってアッパ軸４ａとロア軸４ｂとのトルク差である操舵トルクを検出するトルクセンサ１１が設けられている。
【００１４】
ロア軸４ｂには、操舵機構５が連係されている。操舵機構５は、操舵輪ＦＬ，ＦＲに操舵アシスト力を付与するものであり、正逆回転可能なモータ１２と歯車群とから構成されている。また、ロア軸４ｂはラック・ピニオン機構３を介して操舵輪ＦＬ，ＦＲに連係されている。即ち、ロア軸４ｂに設けられたピニオンギヤ３ｂがラック３ａと噛み合い、ラック３ａはタイロッド１０ａおよびナックルアーム１０ｂを介して操舵輪ＦＬ，ＦＲに連結されている。
【００１５】
７は操舵角センサ（第１舵角センサ）であり、操舵軸２の操舵角や操舵トルクを検出する。８はアッパ軸４ａの転舵角度を検出する実転舵角センサ（第２舵角センサ）であり、前記ラック３ａの摺動位置に応じて操舵輪ＦＬ，ＦＲの実際の転舵角を検出する。これらの操舵角センサ７からの操舵角θ，実転舵角センサ８からの実舵角θ´，トルクセンサ１１ａからの操舵トルクＴ，車速センサにより検出された車速Ｖ，制御回路によって求められた目標実舵角などの角度情報信号や，目標アシストトルク指令信号などを入力してモータを正逆回転させ操舵機構５とギヤ比可変機構６を制御する電子コントローラ（操舵制御手段）９が設けられている。
【００１６】
前記ギヤ比可変機構６としては、図１に示す実施の形態１と、図５に示す実施の形態２とがある。
（ａ）実施の形態１
ギヤ比可変機構６の実施の形態１を図１に示す。ハウジング４０の内部に、軸心Ｐを有する操舵軸（入力軸）２がボールベアリング４１を介して回転自在に設けられ、操舵軸２には第１外歯歯車２ａが形成されている。そして、該第１外歯歯車２ａには軸心Ｑを有する第１内歯歯車部４２が偏心状態で噛み合っている。一方、軸心Ｐを有するアッパ軸（出力軸）４ａがボールベアリング４３を介して回転自在に設けられ、アッパ軸４ａには第２外歯歯車４ｃが形成されている。そして、該第２外歯歯車４ｃには軸心Ｑを有する第２内歯歯車部４５が偏心状態で噛み合っている。これらの外歯歯車および内歯歯車部の歯部はいずれもヘリカル歯であり、これらのヘリカル歯は同一方向へ同一角度だけ捩られている。第１内歯歯車部４２と第２内歯歯車部４５とは、軸方向から一体に結合されて歯車体４６を構成している。
【００１７】
操舵軸２とアッパ軸４ａとの対向部の先端どうしは、以下のようにして接続されている。即ち、操舵軸２の先端に円柱形の入出力軸接続部２ｂが一体に突出形成され、該入出力軸接続部２ｂはアッパ軸４ａの先端に形成された凹部４ｄに軸受５１介して相対回転自在に軸支されている。
【００１８】
Ｑを軸心とする歯車体４６を軸心Ｐを中心として公転させるための公転カム（偏心カム）４７が設けられている。公転カム４７はボールベアリング４８，４９を介して操舵軸２，アッパ軸４ａに回転自在に支持されており、図３に示すように操舵軸２の軸心Ｐから前記偏心した量と同じ値だけ偏心した軸心Ｑを中心とする偏心孔４７ａが形成され、該偏心孔４７ａに相対回転可能に歯車体４６が嵌め込まれている。偏心孔４７ａは偏心方向へ僅かに長い楕円形であり、外周にボールベアリング（軸受）５０を嵌め込んだ歯車体４６が偏心孔４７ａに嵌め込まれている。
【００１９】
半径方向へ僅かだけ移動可能な歯車体４６を第１，第２外歯歯車２ａ，４ｃと噛み合う方向へ付勢するばね（付勢手段）５２が設けられている。即ち、図３に示すように公転カム４７のうちの半径方向の幅寸法が大きい部分に半径方向に貫通する径方向孔５３が形成され、該径方向孔５３の内部にばね５２が収容されている。そして、径方向孔５３に盲栓５４を設けることにより、ばね５２がボールベアリング５０を内側へ向かって付勢する。
【００２０】
公転カム４７の回転方向および回転数を制御することにより操舵軸２に対するアッパ軸４ａの回転数を変えるためのギヤ比制御手段５７について説明する。ハウジング４０の内部には可逆式のモータ１７が設けられ、該モータ１７の出力軸に固着したウォームシャフト１７ｂが公転カム４７の外周面に形成したウォームホィール５５に噛み合っている。
【００２１】
図９に示すように、公転カム４７の内周面であって、前記ボールベアリング５０の軸方向両側には、ボールベアリング５０を保持する一対の保持部４７ｂが形成されており、該保持部４７ｂにおける前記ボールベアリング５０と対向する両方の面には溝部５６が設けられている。該溝部５６はボールベアリング５０のアウターレース５０ａの外周側と内周側とを連通させるように半径方向に沿って形成されている。これらの溝部５６は円周方向に複数配置され、本実施の形態では６つ形成されている。
【００２２】
次に、ギヤ比可変機構および車両の操舵制御装置の作用を説明する。
【００２３】
モータ１７を回転させることなく図１１のステアリングホィール１を回転させると、操舵軸２と共に第１外歯歯車２ａが軸心Ｐを中心として回転し、これと噛み合う第１内歯歯車部４２を有する歯車体４６が軸心Ｑを中心として同じ方向へ回転する。歯車体４６の第２内歯歯車部４５は第２外歯歯車４ｃと噛み合うので、第２外歯歯車４ｃとアッパ軸４ａとが軸心Ｐを中心として回転する。このとき、公転カム４７は回転させず、歯車体４６は公転も自転もしないことから、操舵軸２の回転は歯車体４７を介してそのままアッパ軸４ａへ伝わり、操舵軸２とアッパ軸４ａとの回転数比は１：１である。
【００２４】
次に、ステアリングホィール１を時計方向へ回転させながらモータ１７を回転させる場合について説明する。モータ１７の回転がウォームシャフト１７ｂを介してウォームホィール５５へ伝達され、公転カム４７が回転する。図１において、第１外歯歯車２ａが停止していると仮定したときに、公転カム４７を例えば時計方向へ１回転させると、公転カム４７の回転中心である軸心Ｐとは偏心した軸心Ｑを中心とする第１内歯歯車部４２が軸心Ｐの回りを時計方向へ公転する。このため、第１内歯歯車部４２の内周面が第１外歯歯車２ａの外周面へ押し付けられてできる噛合部Ｋ（図４参照）が円周に沿って移動して時計方向へ例えば１回転する。このとき、順番に噛み合いが行われるので、第１内歯歯車部４２の歯数が第１外歯歯車２ａの歯数よりも多い差分だけ第１内歯歯車部４２が時計方向へ少しだけ回転（自転）して高い減速比で減速されることになる。そして、モータ１７により歯車体４６が時計方向へ自転した分だけアッパ軸４ａの回転数が加算される。一方、公転カム４７を反時計方向へ回転させると歯車体４６も反時計方向へ公転および自転し、歯車体４６が反時計方向へ自転した分だけアッパ軸４ａの回転数が減算される。まとめると、モータ１７により公転カム４７がいずれかの方向へ回転すると歯車体４６が公転し、歯数の差分だけ歯車体４６が同じ方向へ自転し、歯車体４６が自転した分だけアッパ軸４ａの回転数が増加あるいは減少されて出力されることになり、ギヤ比が変化する。
【００２５】
図９のように、ばね５２が、歯車体４６を、該歯車体４６の第１，第２内歯歯車部４２，４５が第１，第２外歯歯車２ａ，４ｃと噛み合う方向へ付勢するので、内歯歯車部と外歯歯車とのバックラッシュが大きくなるのが未然に防止され、内歯歯車部と外歯歯車との噛み合い精度が向上する。
【００２６】
そして、図９の保持部４７ｂ，４７ｂによってボールベアリング５０の軸方向移動が規制されるため、ボールベアリング５０の保持性が向上する。ボールベリング５０の外周側には公転カム４７が存在し、軸方向両側には保持部４７ｂ，４７ｂが設けられているため、楕円形の偏心孔４７ａの内部でボールベアリング５０が押圧されて公転カム４７へ向かって相対的に移動する際に、公転カム４７の内側に入り込んだグリースの逃げ場が無くなり、ボールベアリング５０の移動が困難となる。すると、歯車体４６を下方へ押圧することができず、バックラッシュを小さくすることができなくなってしまう。この発明では、保持部４７ｂ，４７ｂに溝部５６を設けたので、該溝部５６を通ってグリースが移動可能となり、ボールベアリング５０の移動が妨げられることはなく、バックラッシュが適正な値となる。
【００２７】
ボールベアリング５０の外周側に充填されたグリースが、溝部５６を通って中心側へ移動し、インナーレース５０ａとアウターレース５０ｂとの間に逃げるため、ボールベアリング５０の潤滑状態が向上する。
【００２８】
半径方向に沿う溝部５６が円周方向に複数配置されるので、ボールベアリング５０の全周に充填されるグリースは、円周方向のどの位置においても逃げることができ、ボールベアリング５０の移動とボールベアリング５０への潤滑とが確保される。
（ｂ）実施の形態２
次に、ギヤ比可変機構６の実施の形態２を図５に基づいて説明する。
【００２９】
ギヤ比可変機構６は、大きく分けて、前記操舵軸（入力軸）２と前記アッパ軸（出力軸）４ａとを機械的に接続するギヤユニット１６と、該ギヤユニット１６に対して必要に応じて作用するモータ１７とによって構成される。操舵軸２は軸心Ｐを中心として回転自在にボールベアリング１８に支持され、アッパ軸４ａも軸心Ｐを中心として回転自在にボールベアリング１９に支持されている。操舵軸２とアッパ軸４ａとの対向部の先端どうしは、以下のようにして接続されている。即ち、操舵軸２の先端に円柱形の入出力軸接続部２ｂが一体に突出形成され、該入出力軸接続部２ｂはアッパ軸４ａの先端に形成された凹部４ｄに軸受２１および球体３５を介して相対回転自在に軸支されている。なお、入出力軸接続部をアッパ軸４ａに形成し、凹部を操舵軸２に形成してもよい。
【００３０】
操舵軸２の入出力軸接続部２ｂの近傍には、Ｐを軸心とする第１外歯歯車２ａが形成されており、該第１外歯歯車２ａにはＱを軸心とする第１内歯歯車部１９の一部が偏心状態で噛み合っている。また、アッパ軸４ａには、Ｐを軸心とする第２外歯歯車４ｃが形成されており、該第２外歯歯車４ｃにもＱを軸心とする第２内歯歯車部２０の一部が偏心状態で噛み合っている。一部が噛み合っている状態を図６，図８に示す。第１内歯歯車部１９，第２内歯歯車部２０の歯数は、第１外歯歯車２ａ，第２外歯歯車４ｃの歯数よりも多くなっている。そして、これらの外歯歯車および内歯歯車部の歯部はいずれもヘリカル歯であり、これらのヘリカル歯は同一方向へ同一角度だけ捩られている。
【００３１】
第１内歯歯車部１９と第２内歯歯車部２０との間には円環状の歯車連結部２２が設けられている。そして更に歯車連結部２２の両側には一対の円板（保持部）２２ａが設けられ、これらの第１内歯歯車部１９，第２内歯歯車部２０，歯車連結部２２，一対の円板２２ａが、円周方向に等間隔に配置した４本のボルト２３を介して一体に結合され歯車体２４を構成している。
【００３２】
前記入出力軸接続部２ｂと歯車連結部２２との半径方向での間には、軸方向での一対の円板２２ａ間に、内周円の中心が入出力軸接続部２ｂの軸心Ｐとほぼ一致する一方、外周円の中心が歯車連結部２２の軸心Ｑとほぼ一致する偏心カム２５が設けられ、該偏心カム２５はこれらの部材と相対回転可能になっている。そして、入出力軸接続部２ｂと偏心カム２５との間、および偏心カム２５と歯車連結部２２との間には、ボールベアリング（軸受）２６，２７が夫々設けられている。ボールベアリング２６を収容する偏心孔２５ｂは真円ではなく、図７中の上下方向へ長い楕円形となっている。これは、歯車体２４を下方へ付勢して内歯歯車部と外歯歯車とのバックラッシュ適正に保持するためである。偏心カム２５には円周方向で半径方向の厚さの最も大きい位置に、この偏心カム２５の内周側に開口する径方向孔２５ａが設けられ、該径方向孔２５ａにはボールベアリング２６を押圧することにより歯車体２４を第１，第２外歯歯車２ａ，４ｃへ押圧するばね（付勢手段）２８が圧縮した状態で収容されている。この径方向孔２５ａは、偏心カム２５の外周側まで貫通して形成されている。
【００３３】
前記のようにボールベアリング２６，２７と偏心カム２５との軸方向両側を保持する一対の円板（保持部）２２ａが設けられ、図１０に示すように該円板２２ａにおける前記ボールベアリング２６，２７と対向する面に溝部２２ｂが設けられている。溝部２２ｂは、ボールベアリング２６のアウターレース２６ａ，インナレース２６ｂのうちの少なくともアウターレース２６ａの外周側と内周側とが連通するように、半径方向に沿ってボールベアリング２７の位置から円板２２ａの内周面まで形成されている。この溝部２２ｂは、円周方向に沿ってほぼ等間隔に複数設けられている。
【００３４】
歯車体２４の回転方向および回転数を制御して、前記操舵軸２の回転数に対する前記アッパ軸４ａの回転数を変えるためのギヤ比制御手段２９が設けられている。ギヤ比制御手段２９は、可逆式の前記モータ１７と公転カム３０とにより構成される。この公転カム３０は、図５において、第１内歯歯車部１９を軸心Ｐの回りに公転させることにより、第１外歯歯車２ａの外周面に第１内歯歯車部１９の内周面を円周に沿って順番に押し付けていくために設けられる。第１内歯歯車部１９の歯数が第１外歯歯車２ａの歯数よりも多いので、第１内歯歯車部１９が１回公転すると、多い歯数の分だけ公転した方向へ第１内歯歯車部１９が回転（自転）させられることになる。つまり、差動伝動機構の動きにより、公転カム３０の１回転に対し、第１内歯歯車部１９が両者の歯数の差分だけ公転カム３０の公転方向と同一方向へ自転し、高い減速比で減速されることになる。
【００３５】
図５に示すように、公転カム３０はその外周面に設けたボールベアリング３１を介してギヤユニット１６の内部に支持されており、軸心Ｐを中心として回転自在となっている。公転カム３０の内部には、軸心Ｑを有する第１内歯歯車部１９がボールベアリング３２を介して嵌め込まれている。そして、前記モータ１７の出力軸１７ａであって前記操作軸２が挿通された状態の出力軸１７ａが、ボールベアリング３３，３４を介して回転自在に支持されており、出力軸１７ａの端部と公転カム３０の端部とがスプライン嵌合している。なお、スプライン嵌合に代えてカップリングによる結合でもよい。
【００３６】
なお、ボールベアリング２６，２７，３２については、転がり軸受を採用したが、滑り軸受にすることもできる。
【００３７】
次に、ギヤ比可変機構の作用を説明する。
【００３８】
モータ１７を回転させることなく図１１のステアリングホィール１を回転させると、操舵軸２と共に第１外歯歯車２ａが軸心Ｐを中心として回転し、これと噛み合う第１内歯歯車部１９を有する歯車体２４が軸心Ｑを中心として同じ方向へ回転する。歯車体２４の第２内歯歯車部２０は第２外歯歯車４ｃと噛み合うので、第２外歯歯車４ｃとアッパ軸４ａとが軸心Ｐを中心として回転する。このとき、公転カム３０は回転させず歯車体２４は公転も自転もしないので、操舵軸２とアッパ軸４ａとの回転数比は１：１である。
【００３９】
次に、ステアリングホィール１を時計方向へ回転させながらモータ１７を回転させる場合について説明する。モータ１７の回転が出力軸１７ａを介して公転カム３０に伝達される。図５において、第１外歯歯車２ａが停止していると仮定したときに、公転カム３０を例えば時計方向へ１回転させると、公転カム３０の回転中心である軸心Ｐとは偏心した軸心Ｑを中心とする第１内歯歯車部１９が軸心Ｐの回りを時計方向へ公転する。このため、第１内歯歯車部１９の内周面が第１外歯歯車２ａの外周面へ押し付けられてできる噛合部Ｋ（図８参照）が円周に沿って移動して時計方向へ例えば１回転する。このとき、順番に噛み合いが行われるので、第１内歯歯車部１９の歯数が第１外歯歯車２ａの歯数よりも多い差分だけ第１内歯歯車部１９が時計方向へ少しだけ回転（自転）することになる。そして、モータ１７により歯車体２４が時計方向へ自転した分だけアッパ軸４ａの回転数が多くなる。一方、公転カム３０を反時計方向へ回転させると歯車体２４も反時計方向へ公転および自転し、歯車体２４が反時計方向へ自転した分だけアッパ軸４ａの回転数が少なくなる。まとめると、モータ１７により公転カム３０がいずれかの方向へ回転すると歯車体２４が公転し、歯数の差分だけ歯車体２４が同じ方向へ自転し、歯車体２４が自転した分だけアッパ軸４ａの回転数が増加あるいは減少されて出力されることになり、ギヤ比が変化する。
【００４０】
図７に示すように、偏心カム２５の偏心孔２５ｂは上下に長い楕円形であり、ボールベアリング２６は偏心カム２５の楕円形の偏心孔２５ｂの内部で僅かに上下方向へ移動することができる。そして、ばね２８の付勢力が下方で入出力軸接続部２ｂと歯車体２４との距離を広げる方向へ作用することから、図５中の歯車体２４を、該歯車体２４の第１，第２内歯歯車部１９，４ｃが第１，第２外歯歯車２ａ，４ｃと噛み合う下方向へ付勢するので、内歯歯車部と外歯歯車とのバックラッシュが大きくなるのが未然に防止され、内歯歯車部と外歯歯車との噛み合い精度が向上する。
【００４１】
また、図５からわかるように、一対の円板２２ａの存在によってボールベアリング２６，２７の軸方向移動が規制されるため、ボールベアリング２６，２７の保持性が向上する。ボールベアリング２６の外周側には偏心カム２５が存在し、軸方向両側には円板２２ａが設けられるため、ボールベアリング２６が押圧されて偏心カム２５へ向かって相対的に移動する際に、偏心カム２５の内側に入り込んだグリースは図１０の溝部２２ｂを通って中心部へ移動する。このため、ボールベアリング２６の移動が妨げられることはない。
【００４２】
また、ボールベアリング２６の外周側に充填されたグリースが、図１０の溝部２２ｂを通って中心側へ移動し、ボールベアリング２６のインナーレース２６ｂとアウターレース２６ａとの間に逃げるため、ボールベアリング２６への潤滑状態が向上する。
【００４３】
半径方向に沿う溝部２２ｂが円周方向に複数配置されるので、ボールベアリング２６の全周に充填されるグリースは、円周方向のどの位置においても逃げることができ、ボールベアリング２６の移動とボールベアリングへの潤滑が確保される。
【００４４】
ギヤ比可変機構を有する車両の操舵制御装置においても、前記と同様の作用・効果が得られる。
【００４５】
なお、本実施の形態１，２ではギヤ比可変機構を車両の操舵制御装置として用いた場合について示したが、これに限らず、入力軸の回転数に対して出力軸の回転数を増減させるその他の装置に用いることもできる。また、歯車体を公転および自転させるギヤ比制御手段は、端数の少ない外歯歯車に対して端数の多い内歯歯車部の一部を噛み合わせ、偏心孔に歯車体を相対回転自在に嵌め込んだ公転カムを１回公転させることにより双方の歯車の噛合部を１回りさせたときの双方の歯車の差分だけ歯車体が自転する構成としたが、このような構成に限るものではなく、種々の構成が考えられる。
【００４６】
前記実施の形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について、以下に説明する。
（１）請求項１または２に記載のギヤ比可変機構において、前記軸受の軸方向両側を保持する一対の保持部を設け、該保持部における前記軸受と対向する面に溝部を設けたことを特徴とするギヤ比可変機構。
【００４７】
この発明によれば、保持部によって軸受の軸方向移動が規制されるため、軸受の保持性が向上する。しかしながら、軸受の外周側には偏心カムが存在し、軸方向両側には保持部が設けられるため、軸受が押圧されて偏心カムへ向かって相対的に移動する際に、偏心カムの内側に入り込んだグリースの逃げ場が無くなり、軸受および歯車体を下方へ移動させることが困難になってバックラッシュを小さくすることができない。この発明では、保持部に溝部を設けたので、該溝部を通ってグリースが移動可能となり、軸受の移動が円滑となってバックラッシュを適正な値に保持することが可能である。
（２）（１）に記載のギヤ比可変機構において、前記軸受をボールベアリングとし、前記溝部は該ボールベアリングのアウターレースの外周側と内周側とを連通させるように半径方向に沿って形成されていることを特徴とするギヤ比可変機構。
【００４８】
この発明によれば、ボールベアリングの外周側に充填されたグリースが、溝部を通って中心側へ移動し、インナーレースとアウターレースとの間に逃げるため、ボールベアリングへの潤滑状態が向上する。
（３）（２）記載のギヤ比可変機構において、前記溝部は円周方向に複数配置されていることを特徴とするギヤ比可変機構。
【００４９】
この発明によれば、半径方向に沿う溝部が円周方向に複数配置されるので、ボールベアリングの全周に充填されるグリースは、円周方向のどの位置においても逃げることができ、ボールベアリングの移動とボールベアリングへの潤滑とが確保される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】ギヤ比可変機構を示す構成図（実施の形態１）。
【図２】図１のＤ−Ｄ矢視図（実施の形態１）。
【図３】図１のＥ−Ｅ矢視図（実施の形態１）。
【図４】図１のＦ−Ｆ矢視図（実施の形態１）。
【図５】ギヤ比可変機構を示す構成図（実施の形態２）。
【図６】図１のＡ−Ａ矢視図（実施の形態２）。
【図７】図１のＢ−Ｂ矢視図（実施の形態２）。
【図８】図１のＣ−Ｃ矢視図（実施の形態２）。
【図９】図１の要部に係り、（ａ）は断面図、（ｂ）は右側面図（実施の形態１）。
【図１０】図５の要部を示す詳細図（実施の形態２）。
【図１１】車両の操舵制御装置を示す構成図。
【符号の説明】
【００５１】
１…ステアリングホィール
２…操舵軸（入力軸）
２ａ，４２…第１外歯歯車
２ｂ…入出力軸接続部
４ａ…アッパ軸（出力軸）
４ｃ，４５…第２外歯歯車
５…操舵機構
７…操舵角センサ（第１舵角センサ）
８…実舵角センサ（第２舵角センサ）
９…電子コントローラ（操舵制御手段）
１９…第１内歯歯車部
２０…第２内歯歯車部
２２…歯車連結部
２２ａ…円板（保持部）
２２ｂ，５６…溝部
２４，４６…歯車体
２５…偏心カム
２５ｂ，４７ａ…偏心孔
２６，５０…ボールベアリング（軸受）
２８，５２…ばね（付勢手段）
２９，５７…ギヤ比制御手段
４７…公転カム（偏心カム）
４７ｂ…保持部
２６ａ，５０ａ…アウタレース
２６ｂ，５０ｂ…インナレース
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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