(57)【要約】【課題】ロック時にモータ軸とロックホルダとが相対回転することを抑制できるとともに、品質の安定化及び製造の容易化を図ることができる伝達比可変装置を提供する。【解決手段】伝達比可変装置は、モータ軸３０と一体的に設けられるロックホルダ５２及び同ロックホルダ５２の係合溝５６に係合することによりその回転を拘束可能なロックアームからなるロック装置５１と、摩擦抵抗に基づいてモータ軸３０とロックホルダ５２との相対回転を規制及び許容するトルクリミットリング５７とを備えた。そして、ロックホルダ５２は、トルクリミットリング５７に接触する内筒８１と、係合溝５６が形成された外筒８２と、これら内筒８１と外筒８２とを弾性的に連結するダンパ８３とを備え、同ロックホルダ５２を内筒８１と外筒８２との相対回転可能な角度が所定角度以下に規制されるように構成した。【選択図】図４
2011098592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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非回転部位に固定されるハウジングと、前記ハウジングと前記モータの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複数の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ことにより前記ロックホルダの回転を拘束可能なロックアームとから構成され、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ルクリミットリングが介在される伝達比可変装置であって、
前記ロックホルダは、内筒と、外筒と、弾性体からなるダンパと、規制手段とを備え、
前記内筒の内周面は、前記トルクリミットリングに接触し、
前記外筒は、その外周面に前記係合溝を有し、
前記内筒と前記外筒とは、前記ダンパにより弾性的に連結され、
前記規制手段は、前記ダンパの弾性変形によって前記内筒と前記外筒とが相対回転可能な角度を、前記ダンパの弾性限界を超えて該ダンパが変形することのない所定角度以下に規制することを特徴とする伝達比可変装置。
【請求項２】
請求項１に記載の伝達比可変装置において、
前記内筒には延出部が形成され、該延出部は前記内筒から径方向外側に延びて前記外筒と軸方向に対向するものであり、
前記規制手段は、前記延出部及び前記外筒のいずれか一方に形成された凹部と、前記延出部及び前記外筒のいずれか他方に形成された凸部とを備え、
前記凸部は、前記ダンパが弾性変形していない状態で、該凸部における前記モータ軸の周方向両側に、前記凹部の側面との間に間隔を空けて該凹部内に挿入されるものであり、
前記内筒と前記外筒とが互いに相対回転し、前記凸部の側面が前記凹部の側面に係合することにより、前記内筒と前記外筒との相対回転が前記所定角度以下に規制されることを特徴とする伝達比可変装置。
【請求項３】
請求項２に記載の伝達比可変装置において、
前記内筒は、ベースと、環状部材とを備え、
前記ベースは、前記延出部及び前記凹部を有し、
前記環状部材は、その外周面に前記ダンパが設けられるとともに、前記ベースに対して該ベースと一体回転可能に固定されたことを特徴とする伝達比可変装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の伝達比可変装置において、
前記凸部の側面と前記凹部の側面との間には、弾性部材が介在されたことを特徴とする伝達比可変装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入出力軸間の回転伝達比を変更可能とした伝達比可変装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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がある（例えば、特許文献１参照）。一般に、こうした伝達比可変装置には、モータ軸とハウジングとを相対回転不能にロックし、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。そして、このロック装置の作動により、モータ軸の回転を拘束することで、モータへの電力供給の停止時或いはフェールセーフ時に、モータ軸が空転（自由回転）することにより入力軸と出力軸との間のトルク伝達が不能になることを防止している。
【０００３】
このようなロック装置は、モータ軸と一体的に設けられるロックホルダと、ハウジング等の非回転部位に設けられるロックアームとを備え、ロックホルダの外周面に形成されたロック溝にロックアームの係合爪を係合させることによりモータ軸の回転を拘束するように構成されている。また、上記特許文献１のものでは、モータ軸とロックホルダとの間には、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たトルクリミットリングが介在されている。そして、トルクリミットリングは、その内周面とモータ軸との間の摩擦抵抗に基づいてモータ軸とロックホルダ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、前記内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、即ちトルクリミッタとしての機能を果たす。
【０００４】
ところで、トルクリミットリングによりモータ軸とロックホルダとの相対回転が許容されるのは、モータ軸の回転が拘束されたロック状態で差動機構等に異常が発生した場合において、フェールセーフとしてモータ軸の回転が拘束されたままの状態になることを防ぐためである。つまり、通常、ロックホルダはモータ軸に対して相対回転するものではないため、伝達比可変装置自体もロックホルダを積極的に相対回転させる構造とはなっておらず、モータ軸とロックホルダ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いものではない。
【０００５】
しかしながら、急操舵等によりモータ軸が高速で回転している状態で、ロックホルダのロック溝にロックアームの係合爪が係合した場合には、上記所定値以上のトルクがロックホルダに作用することがあり、異常時でなくとも、モータ軸とロックホルダとが相対回転する虞がある。そこで、特許文献２には、ロックホルダのロック溝にロックアームの係合爪が係合する瞬間（ロック時）に、ロックホルダに作用する衝撃トルクを、トルクリミットリングに形成された弾性片により緩和するようにしたものが開示されている。
【０００６】
具体的には、図７（ａ）に示すように、特許文献２に記載の伝達比可変装置におけるトルクリミットリング１０１は、モータ軸１０２の外周面に接触するリング部１０３と、リング部１０３から径方向外側に延出された複数（図７においては１つのみ図示）の弾性片１０４を備えている。また、ロックホルダ１０５の内周面には、複数（図７においては１つのみ図示）の溝部１０６と、該溝部１０６の底部側にて弾性片１０４の先端が嵌合する嵌合部１０７が形成されている。そして、図７（ｂ）に示すように、弾性片１０４は、その根元部が弾性変形した状態で溝部１０６に当接するように構成されている。これにより、ロック時に、ロックホルダ１０５に衝撃トルクが作用しても、その根元部が溝部１０６に当接するまで弾性片１０４が弾性変形することで、同衝撃トルクが緩和されるため、モータ軸１０２とロックホルダ１０５とが相対回転することを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３８９９０号公報
【特許文献２】特開２００９−７３３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載の構成では、弾性片１０４は、リング部１０３と一体に形成されているため、同トルクリミットリング１０１の形状が複雑化し、弾性片１０４の弾性係数等、トルクリミットリング１０１の特性ばらつきが大きくなりやすい。その結果、トルクリミットリング１０１（弾性片１０４）によって緩和することのできる衝撃トルクの大きさが製品毎（個体毎）にばらつきやすく、品質の安定化を図ることが困難になる。また、トルクリミットリング１０１の組み付けに際しては、同トルクリミットリング１０１をロックホルダ１０５の内周面とモータ軸１０２の外周面とに摩擦接触させるとともに、弾性片１０４の先端をロックホルダ１０５の嵌合部１０７に嵌合させなければならないため、伝達比可変装置の製造が煩雑であり、この点においてなお改善の余地があった。
【０００９】
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、ロック時にモータ軸とロックホルダとが相対回転することを抑制できるとともに、品質の安定化及び製造の容易化を図ることができる伝達比可変装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、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非回転部位に固定されるハウジングと、前記ハウジングと前記モータの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複数の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ことにより前記ロックホルダの回転を拘束可能なロックアームとから構成され、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ルクリミットリングが介在される伝達比可変装置であって、前記ロックホルダは、内筒と、外筒と、弾性体からなるダンパと、規制手段とを備え、前記内筒の内周面は、前記トルクリミットリングに接触し、前記外筒は、その外周面に前記係合溝を有し、前記内筒と前記外筒とは、前記ダンパにより弾性的に連結され、前記規制手段は、前記ダンパの弾性変形によって前記内筒と前記外筒とが相対回転可能な角度を、前記ダンパの弾性限界を超えて該ダンパが変形することのない所定角度以下に規制することを要旨とする。
【００１１】
上記構成によれば、ロック時に、係合溝が形成された外筒に衝撃トルクが作用しても、ダンパが弾性変形することで、トルクリミットリングに接触した内筒に伝達される同衝撃トルクが緩和されるため、モータ軸とロックホルダ（内筒）とが相対回転することを抑制できる。また、規制手段により、内筒と外筒とが所定角度以上相対回転することが規制されるため、ダンパが弾性限界を超えて変形し、破断等することを防止できる。
【００１２】
また、上記構成では、内筒と外筒とをダンパにより弾性的に連結し、ダンパが弾性変形することで衝撃トルクを緩和するようにしている。すなわち、衝撃トルクを緩和するための部材（ダンパ）を別途設けることにより衝撃トルクを緩和するため、従来（特許文献２参照）のようにトルクリミットリング（リング部）に一体形成した弾性片により衝撃トルクを緩和する場合に比べ、衝撃トルクを緩和するための部材の弾性係数等の特性ばらつきを抑制できる。この結果、製品毎に緩和することのできる衝撃トルクの大きさがばらつくことを低減でき、品質の安定化を図ることができる。さらに、従来のようにトルクリミットリングに複数の機能（トルクリミッタ機能及び衝撃トルクを緩和する機能）を持たせずともよいため、トルクリミットリングの形状が複雑化することを抑制してその組み付けを容易にでき、製造の容易化を図ることができる。
【００１３】
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、前記内筒には延出部が形成され、該延出部は前記内筒から径方向外側に延びて前記外筒と軸方向に対向するものであり、前記規制手段は、前記延出部及び前記外筒のいずれか一方に形成された凹部と、前記延出部及び前記外筒のいずれか他方に形成された凸部とを備え、前記凸部は、前記ダンパが弾性変形していない状態で、該凸部における前記モータ軸の周方向両側に、前記凹部の側面との間に間隔を空けて該凹部内に挿入されるものであり、前記内筒と前記外筒とが互いに相対回転し、前記凸部の側面が前記凹部の側面に係合することにより、前記内筒と前記外筒との相対回転が前記所定角度以下に規制されることを要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、凸部が凹部内に挿入されており、凸部の側面が凹部の側面に係合することで、内筒と外筒との相対回転が所定角度以下に規制されるため、例えば延出部からも軸方向における外筒側に延びる凸部を形成し、これら各凸部同士を係合させる場合に比べ、ロックホルダの軸方向長さが増大することを防止できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の伝達比可変装置において、前記内筒は、ベースと、環状部材とを備え、前記ベースは、前記延出部及び前記凹部を有し、前記環状部材は、その外周面に前記ダンパが設けられるとともに、前記ベースに対して該ベースと一体回転可能に固定されたことを要旨とする。
【００１６】
衝撃トルクが周方向のいずれの方向に作用した場合においても同衝撃トルクを均等に緩和するためには、ダンパが弾性変形していない状態で、外筒の凸部が凹部におけるモータ軸（ロックホルダ）の周方向中央位置に挿入されるように内筒と外筒とを同ダンパにより連結する必要がある。
【００１７】
上記構成によれば、ダンパを外筒の内周面及び環状部材の外周面に固定することで外筒と環状部材とが同ダンパにより連結された後に、環状部材をベースに固定することで凸部が凹部内に挿入される。つまり、ダンパを固定する工程とは別の工程で、凸部が凹部におけるモータ軸の周方向中央位置に挿入されるように、内筒と外筒とを連結することができる。そのため、内筒を一部材とし、外筒の凸部を内筒の凹部に挿入させた状態で、ダンパを内筒の外周面及び外筒の内周面に固定する場合に比べ、凸部の凹部内における位置がずれ難く、容易に凸部が凹部におけるモータ軸の周方向中央位置に挿入されるように内筒と外筒とを連結することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の伝達比可変装置において、前記凸部の側面と前記凹部の側面との間には、弾性部材が介在されたことを要旨とする。
上記構成によれば、凸部の側面と凹部の側面との間には弾性部材が介在されるため、内筒と外筒とが相対回転しても、凸部の側面と凹部の側面とが互いに直接接触して係合しないため、異音が発生することを防止できる。また、凸部と凹部との間で弾性部材が弾性変形することにより、ロック時に発生する衝撃トルクを緩和することができるため、ダンパと併せてより大きなトルクを緩和することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ロック時にモータ軸とロックホルダとが相対回転することを抑制可能であるとともに、品質の安定化及び製造の容易化を図ることが可能な伝達比可変装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】伝達比可変装置の断面図。
【図２】伝達比可変装置の拡大断面図。
【図３】伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置の概略構成図。
【図４】ロック装置の概略構成を示す図２におけるＡ−Ａ断面図。
【図５】伝達比可変装置のロック装置周辺を示す拡大断面図。
【図６】図２におけるＢ−Ｂ断面図。
【図７】（ａ）従来のトルクが作用していない状態のトルクリミットリングを示す一部断面図、（ｂ）従来の衝撃トルクが作用した状態のトルクリミットリングを示す一部断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を車両用操舵装置に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図３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と連結されており、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。具体的には、ステアリングシャフト３は、自在継手７ａ，７ｂを介して、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなり、上記ラックアンドピニオン機構４は、そのピニオンシャフト１０の一端に形成されたピニオン歯１０ａとラック軸５側のラック歯５ａとを噛合させることにより構成される。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、即ち車両の進行方向が変更される。
【００２２】
また、ラック軸５を収容するラックハウジング１３には、モータ１４を駆動源としてラック軸５を軸方向移動させることにより操舵系にアシスト力を付与するＥＰＳアクチュエータ１５が設けられている。一方、ピニオンシャフト１０には、そのパワーアシスト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１６、並びにステアリング２と転舵輪１２との間の伝達比（ギヤ比）を変更可能とした伝達比可変装置１８が設けられている。
【００２３】
図１及び図２に示すように、ラックハウジング１３の上面には、略円筒状に形成されたピニオンハウジング２０が固定されている。ピニオンシャフト１０は、このピニオンハウジング２０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５ａと噛合された状態で回転可能に支持されている。このピニオンハウジング２０は、ラックハウジング１３の上部に固定されたロアハウジング２３と、該ロアハウジング２３の上端に連結されたアッパーハウジング２４とにより構成されている。そして、ピニオンハウジング２０の内部には、上記のトルクセンサ１６及び伝達比可変装置１８が収容されている。
【００２４】
詳述すると、ピニオンシャフト１０は、自在継手７ｂを介してインターミディエイトシャフト９に連結される（図３参照）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２５と、一端に上記ピニオン歯１０ａが形成された出力軸２６とにより構成されている。そして、伝達比可変装置１８は、これら入力軸２５及び出力軸２６の間に介在された差動機構２７と、該差動機構２７を駆動するモータ２８とを備えている。
【００２５】
本実施形態では、出力軸２６は、ロアハウジング２３に設けられた軸受２９ａ，２９ｂに軸支されることにより、その一端がアッパーハウジング２４内に突出した状態で回転可能に支持されている。また、伝達比可変装置１８の駆動源であるモータ２８には、中空状のモータ軸３０を有するブラシレスモータが採用されている。このモータ２８は、モータハウジング２８ａを介して、そのステータ３１がアッパーハウジング２４の内周に固定されることにより、非回転部位である同アッパーハウジング２４（ピニオンハウジング２０）に対して相対回転不能に設けられている。そして、アッパーハウジング２４内に突出された出力軸２６の一端は、このモータ軸３０内に挿通されることにより、同アッパーハウジング２４の上端部２４ａ（図２における上側の端部）近傍まで延設されている。
【００２６】
一方、入力軸２５は、アッパーハウジング２４の上端部２４ａに設けられた軸受３３により回転自在に支承されている。そして、差動機構２７は、同モータ２８の軸方向におけるステアリング側（図２における上側）に並置されている。
【００２７】
この差動機構２７には、同軸に並置されたステイサーキュラスプライン４１及びドライブサーキュラスプライン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とからなる波動歯車機構４５が用いられている。
【００２８】
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。なお、本実施形態では、ステイサーキュラスプライン４１の歯数は、フレクスプライン４３の歯数と同数に設定されるとともに、ドライブサーキュラスプライン４２の歯数は、ステイサーキュラスプライン４１（フレクスプライン４３）の歯数よりも多く設定されている。
【００２９】
また、波動発生器４４は、モータ軸３０の一端とスプライン嵌合される楕円状のカム４４ａ、及び当該カム４４ａに外嵌される薄肉のボール軸受４４ｂを備え、フレクスプライン４３の内側に配置されている。このボール軸受４４ｂの内輪はカム４４ａの外周面に固定され、同じく外輪はボールを介して弾性変形する構成とされている。これにより、モータ２８の駆動によりカム４４ａが回転することによりフレクスプライン４３の略楕円形状、即ち両サーキュラスプライン４１，４２との噛合部は回転する。
【００３０】
そして、モータ２８側に配置されたステイサーキュラスプライン４１には、入力軸２５が連結されるとともに、アッパーハウジング２４の上端部２４ａ側に配置されたドライブ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２４ａ側に突出された出力軸２６の一端が連結されている。
【００３１】
なお、本実施形態では、出力軸２６は、同出力軸２６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ドライブ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を介してドライブサーキュラスプライン４２に連結されている。また、入力軸２５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２５ａが形成されており、入力軸２５は、この筒状部２５ａ内に波動歯車機構４５及び連結部材４６を収容する態様で、その内周がステイ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、同ステイサーキュラスプライン４１と連結されている。
【００３２】
そして、このように入力軸２５及び出力軸２６、並びにモータ軸３０に対してそれぞれ連結された波動歯車機構４５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。
【００３３】
詳しくは、ステアリング操作に伴う入力軸２５の回転は、該入力軸２５に連結されたステイサーキュラスプライン４１からフレクスプライン４３を介してドライブサーキュラスプライン４２に伝達され、これにより出力軸２６へと伝達される。また、波動発生器４４がモータ２８によって駆動され、フレクスプライン４３の楕円形状、即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２６へと伝達される。そして、これにより、入力軸２５と出力軸２６との間の回転伝達比、即ちステアリング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なっている。
【００３４】
また、伝達比可変装置１８は、モータ２８の軸方向における反ステアリング側（図２における下側）に、ピニオンハウジング２０とモータ軸３０とを相対回転不能にロックするロック装置５１を備えている。図４に示すように、ロック装置５１は、モータ軸３０に一体的に設けられたロックホルダ５２と、該ロックホルダ５２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とにより構成されている。
【００３５】
ロックホルダ５２は、略円環状に形成されており、その外周には、厚み方向（軸方向）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。また、モータ軸３０とロックホルダ５２との間には、トルクリミットリング５７が介在されている。本実施形態のトルクリミットリング５７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に突出する複数の突部（図示略）が形成されている。そして、トルクリミットリング５７は、その内周面とモータ軸３０との摩擦抵抗に基づいてモータ軸３０とロックホルダ５２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、同内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、即ちトルクリミッタとしての機能を果たす。
【００３６】
また、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５８に対して、同支持軸５８の軸心を中心として回動可能に軸支されている。このロックアーム５３の一端には、ロックホルダ５２の外周面に向かって突出する係合爪５９が設けられている。一方、同ロックアーム５３の他端には、ソレノイド５４の駆動によりその軸方向に沿って進退するプランジャ６１が連結されている。また、この支持軸５８及びソレノイド５４は、アッパーハウジング２４に固定されたモータ２８のモータハウジング２８ａ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５８に装着されたコイルバネ６２の弾性力によって、その係合爪５９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。
【００３７】
従って、通常状態（非ロック状態）において、ロックアーム５３は、ソレノイド５４への通電によって、コイルバネ６２の弾性力に抗してその係合爪５９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ており、モータ軸３０はアッパーハウジング２４に対して相対回転可能とされている。このように非ロック状態では、モータ軸３０が回転可能であるため、上記のようにステアリング操作に基づく入力軸２５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２６に伝達される。
【００３８】
一方、例えばモータ２８の過熱保護のために同モータ２８への電力供給が停止される際には、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、その係合爪５９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、係合爪５９がロックホルダ５２側の係合溝５６に係合することで、ロックホルダ５２をアッパーハウジング２４に対して相対回転不能に拘束するロック状態となる。このようにロック状態では、モータ軸３０の回転が拘束されるため、モータ２８の停止時において、モータ軸３０が空転（自由回転）することにより入力軸２５と出力軸２６との間のトルク伝達が不能になることが防止される。
【００３９】
また、図１に示すように、出力軸２６は、その一端が波動歯車機構４５に連結される第１の軸部材７１と、一端にピニオン歯１０ａが形成された第２の軸部材７２とを、トーションバー７３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１６は、そのトーションバー７３の捻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。
【００４０】
詳述すると、第１の軸部材７１には、その第２の軸部材７２側（図１における下側）の軸端７１ａから軸方向に延びる中空部７５が形成されており、トーションバー７３は、この中空部７５内に収容されている。一方、第２の軸部材７２にもまた、その第１の軸部材７１側（図１における上側）の軸端７２ａから軸方向に延びる中空部７６が形成されており、第１の軸部材７１は、その軸端７１ａ近傍が当該中空部７６内に遊嵌されている。なお、本実施形態では、これら第１の軸部材７１及び第２の軸部材７２は、上記軸受２９ａ，２９ｂによってそれぞれ独立に支持されており、これにより互いに相対回転可能に構成されている。そして、トーションバー７３は、その一端が中空部７５の底部７５ａに固定されるとともに、その他端は同中空部７５から軸方向に突出され第２の軸部材７２側の中空部７６の底部７６ａに固定されている。
【００４１】
また、ロアハウジング２３内には、出力軸２６と同軸となるように並置された一対のレゾルバ７８ａ，７８ｂが収容されている。具体的には、第１のレゾルバ７８ａは、第１の軸部材７１の外周を包囲する位置に配置されるとともに、第２のレゾルバ７８ｂは、第２の軸部材７２の外周を包囲する位置に配置されている。そして、トルクセンサ１６は、これら各レゾルバ７８ａ，７８ｂの出力信号により検出される第１の軸部材７１及び第２の軸部材７２間の回転角差に基づいて、トーションバー７３の捻れ角を測定し、これにより操舵トルクを検出する。
【００４２】
（ロックホルダずれ対策）
次に、本実施形態のロック装置５１において、ロックホルダ５２の係合溝５６にロックアーム５３の係合爪５９が係合する瞬間（ロック時）に、ロックホルダ５２に作用するトルク（衝撃トルク）により、モータ軸３０とロックホルダ５２とが相対回転することを抑制するための構成について説明する。
【００４３】
図４及び図５に示すように、ロックホルダ５２は、トルクリミットリング５７に接触する略円筒状の内筒８１と、係合溝５６が形成された略円筒状の外筒８２と、これら内筒８１と外筒８２とを互いに弾性的に連結するダンパ８３とを備えている。また、ロックホルダ５２は、ダンパ８３の弾性変形による内筒８１と外筒８２との相対回転可能な角度が、ダンパ８３の弾性限界を超えて該ダンパ８３が変形することのない所定角度以下に規制されるように構成されている。
【００４４】
詳述すると、内筒８１は、略円筒状のベース８５と、同ベース８５の外周に一体回転可能に圧入固定される円筒状の環状部材８６とを備えている。このベース８５の円筒部８７の軸方向下端（図５における下端）には、径方向外側に延びて外筒８２と軸方向に対向する環状の延出部８８が形成されるとともに、この延出部８８の外周には、その厚み方向（内筒８１の軸方向）に延びる複数（本実施形態では４つ）の凹部９１が形成されている。また、外筒８２には、内筒８１の凹部９１と対向する位置から軸方向における延出部８８側（図５における下側）に延びる複数（本実施形態では４つ）の凸部９２が形成されている。なお、本実施形態では、内筒８１及び外筒８２は金属材料により構成されている。
【００４５】
そして、図６に示すように、凸部９２は、ダンパ８３が弾性変形していない状態で、該凸部９２におけるモータ軸３０（ロックホルダ５２）の周方向両側に、凹部９１の側面との間に間隔ｄ１，ｄ２を空けて該凹部９１内に挿入されている。本実施形態では、各凸部９２は、各凹部９１におけるロックホルダ５２の周方向中央位置に挿入され、間隔ｄ１，ｄ２の大きさが等しくなるように構成されている。
【００４６】
具体的には、本実施形態のダンパ８３は、ゴム系の弾性体からなり、弾性体の加硫処理と同時に接着処理を行う加硫接着により、外筒８２の内周面及び環状部材８６の外周面に固定されることで、外筒８２と環状部材８６とを弾性的に連結している。そして、各凸部９２が各凹部９１におけるロックホルダ５２の周方向中央位置に挿入されるように、環状部材８６がベース８５の円筒部８７に外嵌圧入されることで、内筒８１と外筒８２とがダンパ８３により連結されている。
【００４７】
また、図５及び図６に示すように、凸部９２の側面と凹部９１の側面との間には、ゴムや樹脂等からなる弾性部材９３が介在されている。そして、内筒８１と外筒８２とが相対回転した場合には、凸部９２の側面が凹部９１の側面に弾性部材９３を介して係合することにより、内筒８１と外筒８２との相対回転が所定角度以下に規制されるように構成されている。このように、内筒８１の凹部９１及び外筒８２の凸部９２が内筒８１と外筒８２とが所定角度以上相対回転することを規制する規制手段として機能する。なお、上記間隔ｄ１，ｄ２の大きさ及び弾性部材９３の厚みは、凸部９２の側面が弾性部材９３を介して凹部９１の側面に係合した場合に、内筒８１と外筒８２との相対回転可能な角度が所定角度以下となるように設定されている。
【００４８】
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）伝達比可変装置１８は、モータ軸３０と一体的に設けられるロックホルダ５２及び同ロックホルダ５２の係合溝５６に係合することによりその回転を拘束可能なロックアーム５３からなるロック装置５１と、摩擦抵抗に基づいてモータ軸３０とロックホルダ５２との相対回転を規制及び許容するトルクリミットリング５７とを備えた。そして、ロックホルダ５２は、トルクリミットリング５７に接触する内筒８１と、係合溝５６が形成された外筒８２と、これら内筒８１と外筒８２とを弾性的に連結するダンパ８３とを備え、同ロックホルダ５２を内筒８１と外筒８２との相対回転可能な角度が所定角度以下に規制されるように構成した。
【００４９】
上記構成によれば、ロック時に、係合溝５６が形成された外筒８２に衝撃トルクが作用しても、ダンパ８３が弾性変形することで、トルクリミットリング５７に接触した内筒８１に伝達される衝撃トルクが緩和されるため、ロックホルダ５２（内筒８１）とモータ軸３０とが相対回転することを抑制できる。また、内筒８１と外筒８２とが所定角度以上相対回転することが規制されるため、ダンパ８３が弾性限界を超えて変形し、破断等することを防止できる。なお、外筒８２にトルクが作用しなくなると、ダンパ８３は弾性回復して元の形状に戻る。
【００５０】
また、上記構成では、内筒８１と外筒８２とをダンパ８３により弾性的に連結し、ダンパ８３が弾性変形することで衝撃トルクを緩和するようにしている。すなわち、衝撃トルクを緩和するための部材（ダンパ８３）を別途設けることにより衝撃トルクを緩和するため、従来（特許文献２参照）のようにトルクリミットリング（リング部）に一体形成した弾性片により衝撃トルクを緩和する場合に比べ、衝撃トルクを緩和するための部材の弾性係数等の特性ばらつきを抑制できる。この結果、製品毎に緩和することのできる衝撃トルクの大きさがばらつくことを低減でき、品質の安定化を図ることができる。さらに、従来のようにトルクリミットリング５７に複数の機能（トルクリミッタ機能及び衝撃トルクを緩和する機能）を持たせずともよいため、トルクリミットリング５７の形状が複雑化することを抑制してその組み付けを容易にでき、製造の容易化を図ることができる。
【００５１】
（２）ベース８５の円筒部８７の軸方向下端に、径方向外側に延びて外筒８２と軸方向に対向する環状の延出部８８を形成するとともに、この延出部８８の外周に、その厚み方向に延びる複数の凹部９１を形成した。また、外筒８２における凹部９１と対向する位置から、軸方向における延出部８８側に延びる凸部９２を形成した。そして、凸部９２を、ダンパ８３が弾性変形していない状態で、該凸部９２におけるモータ軸３０の周方向両側に、凹部９１の側面との間に間隔ｄ１，ｄ２を空けて該凹部９１内に挿入した。そして、凸部９２の側面が凹部９１の側面に係合することにより、内筒８１と外筒８２との相対回転が所定角度以下に規制されるようにした。上記構成によれば、例えば延出部８８からも軸方向における外筒８２側に延びる凸部を形成し、これら各凸部同士を係合させて内筒８１と外筒８２との相対回転を所定角度以下に規制する場合に比べ、ロックホルダ５２の軸方向長さが増大することを防止できる。
【００５２】
（３）内筒８１は、延出部８８及び凹部９１が形成されたベース８５と、ダンパ８３が外周面に設けられるとともにベース８５に一体回転可能に固定される環状部材８６とを備えた。
【００５３】
ここで、衝撃トルクが周方向のいずれの方向に作用した場合においても同衝撃トルクを均等に緩和するためには、ダンパ８３が弾性変形していない状態で、外筒８２の凸部９２が凹部９１におけるモータ軸３０（ロックホルダ５２）の周方向中央位置に挿入されるように内筒８１と外筒８２とを同ダンパ８３により連結する必要がある。すなわち、ダンパ８３が弾性変形していない状態で、間隔ｄ１，ｄ２が等しくなるように内筒８１と外筒８２とをダンパ８３により連結する必要がある。
【００５４】
この点、上記構成によれば、ダンパ８３を外筒８２の内周面及び環状部材８６の外周面に固定することで外筒８２と環状部材８６とが同ダンパ８３により弾性的に連結された後に、環状部材８６をベース８５に固定することで凸部９２が凹部９１内に挿入される。つまり、ダンパ８３を加硫接着する工程とは別の工程で、凸部９２が凹部９１におけるロックホルダ５２の周方向中央位置に挿入されるように、内筒８１と外筒８２とを連結することができる。そのため、内筒８１を一部材とし、凸部９２を凹部９１に挿入させた状態でダンパ８３を加硫接着する場合に比べ、凸部９２の凹部９１内における位置がずれ難く、容易に凸部９２が凹部９１におけるロックホルダ５２の周方向中央位置に挿入された状態で内筒８１と外筒８２とを連結することができる。
【００５５】
（４）凸部９２の側面と凹部９１の側面との間に、弾性部材９３を介在させたため、内筒８１と外筒８２とが相対回転しても、凸部９２の側面と凹部９１の側面とが互いに直接接触して係合しないため、異音が発生することを防止できる。また、凸部９２と凹部９１との間で弾性部材９３が弾性変形することにより、ロック時に作用する衝撃トルクを緩和することができるため、ダンパ８３と併せてより大きなトルクを緩和することができる。
【００５６】
（５）環状部材８６は、ベース８５の円筒部８７に外嵌圧入されることにより同ベース８５に固定されるようにしたため、例えば螺子により環状部材８６をベース８５に固定する場合に比べ、部品点数を削減し、内筒８１を容易に製造することができる。
【００５７】
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、各凸部９２を、各凹部９１におけるロックホルダ５２の周方向中央位置に挿入し、間隔ｄ１，ｄ２の大きさが等しくなるように構成したが、これに限らず、間隔ｄ１，ｄ２の大きさが異なるように構成してもよい。
【００５８】
・上記実施形態では、環状部材８６はベース８５の円筒部８７に外嵌圧入されることにより同ベース８５に固定されるようにしたが、これに限らず、例えば螺子により環状部材８６をベース８５に固定するようにしてもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、内筒８１を、延出部８８及び凹部９１が形成されたベース８５と、ベース８５に固定される環状部材８６との二部材により構成したが、これに限らず、ベース８５と環状部材８６とを一体にした一部材により構成してもよい。つまり、環状部材８６を設けず、ベース８５の円筒部８７の外周面にダンパ８３が設けられるようにしてもよい。
【００６０】
・上記実施形態では、凸部９２と凹部９１との間に、弾性部材９３を介在させたが、弾性部材９３を介在させず、内筒８１と外筒８２とが相対回転したときに、凸部９２の側面が凹部９１の側面に直接接触するようにしてもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、内筒８１（ベース８５）の延出部８８に凹部９１を形成するとともに、外筒８２に凸部９２を形成し、凸部９２の側面が凹部９１の側面に係合することにより、内筒８１と外筒８２との相対回転が所定角度以下に規制されるようにしたが、これに限らない。例えば、延出部８８からも軸方向における外筒８２側に延びる凸部を形成し、これら各凸部同士を係合させることで内筒８１と外筒８２との相対回転を所定角度以下に規制するようにしてもよい。この場合、凸部９２及び延出部８８に形成された凸部が内筒８１と外筒８２とが所定角度以上相対回転することを規制する規制手段として機能する。
【００６２】
また、延出部８８に凸部を形成し、外筒８２に凹部を形成するようにしてもよい。この場合、延出部８８に形成された凸部及び外筒８２に形成された凹部が内筒８１と外筒８２とが所定角度以上相対回転することを規制する規制手段として機能する。
【００６３】
・上記実施形態では、内筒８１及び外筒８２に対して凹部９１及び凸部９２をそれぞれ複数形成したが、これに限らず、凹部９１及び凸部９２を１つだけ形成するようにしてもよい。
【００６４】
・上記実施形態では、ダンパ８３が加硫接着により外筒８２の内周面及び環状部材８６の外周面に固定されるようにしたが、これに限らず、その他の方法でダンパ８３を外筒８２の内周面及び環状部材８６の外周面に固定してもよい。
【００６５】
・上記実施形態では、差動機構２７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波動歯車機構４５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波動歯車機構を用いるものに適用してもよい。
【００６６】
・上記実施形態の伝達比可変装置１８では、駆動源であるモータ２８は、波動歯車機構４５とトルクセンサ１６との間に配置され、そのモータ軸３０には、出力軸２６が挿通される構成とした。しかし、これに限らず、モータが波動歯車機構よりもステアリング側に配置され、モータ軸には、入力軸が挿通される構成のものに適用してもよい。また、トルクセンサが上記実施形態の配置とは異なる位置に設けられたものに適用してもよい。
【００６７】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（ア）請求項３に記載の伝達比可変装置において、前記ベースは円筒状の筒部を有するものであり、前記環状部材は前記筒部に外嵌圧入されることにより前記ベースに一体回転可能に固定されたことを特徴とする伝達比可変装置。上記構成によれば、例えば螺子により環状部材をベースに一体回転可能に固定する場合に比べ、部品点数を削減し、内筒を容易に製造することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１…車両用操舵装置、１８…伝達比可変装置、２０…ピニオンハウジング、２３…ロアハウジング、２４…アッパーハウジング、２５…入力軸、２６…出力軸、２７…差動機構、２８…モータ、３０…モータ軸、４５…波動歯車機構、５１…ロック装置、５２…ロックホルダ、５３…ロックアーム、５４…ソレノイド、５６…係合溝、５７…トルクリミットリング、８１…内筒、８２…外筒、８３…ダンパ、８５…ベース、８６…環状部材、８７…円筒部、８８…延出部、９１…凹部、９２…凸部、９３…弾性部材、ｄ１，ｄ２…間隔。
【図１】
2011098592.tif 000003
【図２】
2011098592.tif 000004
【図３】
2011098592.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011098592.tif 000007
【図６】
2011098592.tif 000008
【図７】
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