(57)【要約】【課題】差動機構の噛み合い状態を良好に保ち、その作動に伴う振動・騒音を低減することができる伝達比可変装置及び車両用操舵装置を提供する【解決手段】伝達比可変装置１２は、波動歯車機構１６及びモータを収容する筒状のハウジング２１を備え、第２シャフト１５をハウジング２１に設けられる環状の支持部材４６に軸受４７を介して回転可能に支持するようにした。また、支持部材４６を第２シャフト１５に対して、同支持部材４６の軸心Ｌ４と同第２シャフト１５の軸心Ｌ１とを一致させて取着可能に構成した。そして、軸受４７の軸心Ｌ５が第２シャフト１５の軸心Ｌ１と一致するように支持部材４６がハウジング２１に対して設けられた状態を保持しつつ、該支持部材４６と該ハウジング２１とを互いに相対移動不能に連結する連結部材５１を備えた。【選択図】図３
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【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筒状のハウジングとを備え、前記入力軸及び前記出力軸のいずれか一方は、前記ハウジングに設けられる環状の支持部材に軸受を介して回転可能に支持される伝達比可変装置であって、
前記支持部材を前記ハウジングに連結する連結部材を備え、
前記支持部材は、前記入力軸及び前記出力軸のいずれか一方に対して、前記軸受の軸心を該一方の軸心と一致させて取着可能であり、
前記連結部材は、前記軸受の軸心と前記一方の軸心とが一致した状態の前記支持部材と前記ハウジングとの径方向の相対位置を保持しつつ、該支持部材と該ハウジングとを互いに相対移動不能に連結するものであ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、
前記支持部材は、前記軸受が設けられる筒状の本体部と、前記本体部から径方向外側に延出された延出部とを備え、
前記連結部材は、前記ハウジングに固定される筒状の固定部と、前記固定部から径方向内側に延出されて前記ハウジングとの間に前記延出部を挟持する挟持部とを備え、
前記延出部は前記固定部内に遊嵌状態で配置されるように形成され、
前記支持部材の径方向及び周方向への移動を規制する規制手段が設けられた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、
前記規制手段は、
前記延出部の前記挟持部と当接する当接面に形成された凹部と、
前記軸受の軸心が前記一方の軸心と一致するように前記支持部材が前記ハウジングに対して設けられた状態で、前記凹部に係合するように前記挟持部を塑性変形させて形成された凸部とからなり、
前記凹部に前記凸部が係合することにより、前記支持部材の径方向及び周方向への移動が規制されることを特徴とする伝達比可変装置。
【請求項４】
請求項３に記載の伝達比可変装置において、
前記延出部の前記当接面と、前記挟持部の前記延出部と当接する当接面とは、低摩擦係数を有するようにそれぞれ表面処理されたことを特徴とする伝達比可変装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の伝達比可変装置において、
前記軸受は、クロスローラベアリングであることを特徴とする伝達比可変装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝達比可変装置及び車両用操舵装置に関する。
【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。このような伝達比可変装置には、モータ及び差動機構を収容するハウジングが入力軸とともに一体回転するハウジング一体回転型のもの（例えば、特許文献１参照）と、ハウジングが車両の非回転部位に固定されるハウジング固定型のもの（例えば、特許文献２参照）とがある。
【０００３】
特許文献１に記載されたハウジング一体回転型の伝達比可変装置では、差動機構に連結された出力軸が筒状のハウジングから突出するように設けられており、同出力軸はハウジングの下端部に固定される円環状の支持部材（ボス部）に軸受を介して回転可能に支持されている。こうした伝達比可変装置の組み付けは、モータ及び差動機構がハウジング内に収容され、同差動機構に出力軸が連結された状態で、支持部材に設けられた軸受が出力軸に外嵌される。そして、支持部材がハウジングの下端部に圧入等されることにより、同ハウジングに固定されるようになっている。
【０００４】
一方、特許文献２に記載されたハウジング固定型の伝達比可変装置では、モータ及び差動機構を収容する筒状のハウジングが、ラックハウジングに固定されるロアハウジングと、同ロアハウジングの上端に固定されるアッパハウジングとに分割して形成されている。そして、差動機構に連結された入力軸がアッパハウジングの上端から突出するように設けられており、同入力軸はアッパハウジングの上端部に軸受を介して回転可能に支持されている。こうした伝達比可変装置の組み付けは、入力軸が連結された差動機構及びモータに対して、軸受が入力軸に外嵌されるとともにその内側に差動機構及びモータが収容されるようにしてアッパハウジングがロアハウジングに固定されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３０６１５５号公報（段落［００４２］等、第３図）
【特許文献２】特開２００８−８７５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に記載の伝達比可変装置において、出力軸はモータに組み付けられた差動機構に対して連結されるため、その構造上、同出力軸の軸心がモータの軸心（モータシャフトの軸心）と一致するように設けられることになる。一方、出力軸を支持する軸受は支持部材に固定されており、同支持部材は圧入等によりハウジングに対して直接固定されることから、同支持部材の軸心はハウジングの軸心に一致するようになるため、軸受は、その軸心がハウジングの軸心と一致するように設けられることになる。
【０００７】
ここで、モータはその軸心がハウジングの軸心と同軸となるようにして同ハウジング内に収容されるが、モータやハウジングの寸法精度等の影響により、必ずしもモータの軸心とハウジングの軸心とが一致するとは限らない。この場合には、出力軸は、軸受に対してその軸心がずれた状態で支持されることになり、同軸受から荷重を受けた状態となる。その結果、差動機構の噛み合い部に負荷が加わることで、その作動に伴う振動や騒音が増大する虞があった。
【０００８】
なお、上記特許文献２の伝達比可変装置においても、入力軸の軸心はモータの軸心と一致するように設けられるとともに、軸受の軸心はハウジング（アッパハウジング）の軸心と一致するように設けられる。そのため、上記のような問題は、同特許文献２に示すようなハウジング固定型のものでも同様に生じ得る。
【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、差動機構の噛み合い状態を良好に保ち、その作動に伴う振動・騒音を低減することができる伝達比可変装置及び車両用操舵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筒状のハウジングとを備え、前記入力軸及び前記出力軸のいずれか一方は、前記ハウジングに設けられる環状の支持部材に軸受を介して回転可能に支持される伝達比可変装置であって、前記支持部材を前記ハウジングに連結する連結部材を備え、前記支持部材は、前記入力軸及び前記出力軸のいずれか一方に対して、前記軸受の軸心を該一方の軸心と一致させて取着可能であり、前記連結部材は、前記軸受の軸心と前記一方の軸心とが一致した状態の前記支持部材と前記ハウジングとの径方向の相対位置を保持しつつ、該支持部材と該ハウジングとを互いに相対移動不能に連結するものであることを要旨とする。
【００１１】
上記構成によれば、支持部材とハウジングとは、軸受の軸心と入力軸及び出力軸のいずれか一方の軸心とが一致した状態での径方向の相対位置が保持された状態で、連結部材により互いに相対移動不能に連結される。つまり、支持部材は、軸受の軸心と入力軸及び出力軸のいずれか一方の軸心とが一致した状態で、連結部材を介してハウジングに固定される。そのため、モータとハウジングとの軸心が一致しない状態で同ハウジング内に差動機構及びモータが収容された場合であっても、入力軸及び出力軸のいずれか一方の軸心が軸受に対してその軸心がずれた状態で支持されることを防止できる。従って、差動機構の噛み合い状態を良好に保つことができ、その作動に伴う振動・騒音を低減することができる。
【００１２】
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、前記支持部材は、前記軸受が設けられる筒状の本体部と、前記本体部から径方向外側に延出された延出部とを備え、前記連結部材は、前記ハウジングに固定される筒状の固定部と、前記固定部から径方向内側に延出されて前記ハウジングとの間に前記延出部を挟持する挟持部とを備え、前記延出部は前記固定部内に遊嵌状態で配置されるように形成され、前記支持部材の径方向及び周方向への移動を規制する規制手段が設けられたことを要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、支持部材は、その延出部がハウジングと挟持部との間に挟持されることによりハウジングに対して軸方向に移動不能に固定される。そして、支持部材は、規制手段によってその径方向及び周方向に移動が規制されることにより、ハウジングに対して径方向及び周方向に移動不能に固定される。このように、連結部材が筒状の固定部及び挟持部からなるため、同連結部材を簡易な構成とすることができる。
【００１４】
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、前記規制手段は、前記延出部の前記挟持部と当接する当接面に形成された凹部と、前記軸受の軸心が前記一方の軸心と一致するように前記支持部材が前記ハウジングに対して設けられた状態で、前記凹部に係合するように前記挟持部を塑性変形させて形成された凸部とからなり、前記凹部に前記凸部が係合することにより、前記支持部材の径方向及び周方向への移動が規制されることを要旨とする。
【００１５】
上記構成によれば、延出部の当接面に形成された凹部に、挟持部を塑性変形させて形成された凸部が係合することにより、支持部材の径方向及び周方向への移動が規制される。このように、規制手段が凹部と凸部により構成されるため、部品点数を増加することなく、支持部材をハウジングに対してその径方向及び周方向に移動不能に固定することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の伝達比可変装置において、前記延出部の前記当接面と、前記挟持部の前記延出部と当接する当接面とは、低摩擦係数を有するようにそれぞれ表面処理されたことを要旨とする。
【００１７】
上記構成によれば、各当接面がそれぞれ低摩擦係数を有するように表面処理されているため、例えば挟持部をかしめることにより上記凸部を形成する場合等において、連結部材から支持部材に作用する摩擦力が小さくなり、支持部材のハウジングに対する相対位置がずれることを抑制できる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の伝達比可変装置において、前記軸受は、クロスローラベアリングであることを要旨とする。
上記構成によれば、軸受がクロスローラベアリングにより構成されるため、１つの軸受でラジアル方向とスラスト方向の荷重を受けることができ、装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置であることを要旨とする。
上記構成によれば、伝達比可変装置の差動機構の噛み合い状態を良好に保ち、その作動に伴う振動・騒音を低減することができるため、静粛性に優れた車両用操舵装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、差動機構の噛み合い状態を良好に保ち、その作動に伴う振動・騒音を低減することが可能な伝達比可変装置及び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】
【００２１】
【図１】車両用操舵装置の概略構成図。
【図２】第１実施形態の伝達比可変装置の断面図。
【図３】第１実施形態の支持部材近傍の拡大断面図。
【図４】第１実施形態の連結部材を組み付ける前の状態における支持部材近傍の拡大断面図。
【図５】第１実施形態の連結部材を組み付けた後の状態における支持部材近傍の拡大断面図。
【図６】第２実施形態の伝達比可変装置の断面図。
【図７】第２実施形態の支持部材近傍の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明をハウジングが入力軸とともに一体回転する所謂ハウジング一体回転型の伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置に具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
【００２３】
図１に示すように、車両用操舵装置１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラックハウジング５内に往復動可能に挿通されたラック軸６に噛合されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸６の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト３は、コラムシャフト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を連結してなる。そして、このラック軸６の往復直線運動により転舵輪１１の舵角、すなわち車両の進行方向が変更されるようになっている。
【００２４】
また、車両用操舵装置１は、ステアリング２の舵角（操舵角）に対する転舵輪１１の舵角（タイヤ角）の比率、すなわち伝達比（ギヤ比）を可変させる伝達比可変装置１２を備えている。
【００２５】
本実施形態の伝達比可変装置１２は、ステアリングシャフト３を構成するインターミディエイトシャフト９に設けられている。具体的には、インターミディエイトシャフト９は、ステアリング２側に位置する入力軸としての第１シャフト１４とラック軸６側に位置する出力軸としての第２シャフト１５とからなる。そして、伝達比可変装置１２は、これら第１シャフト１４及び第２シャフト１５を連結する差動機構としての波動歯車機構１６と、該波動歯車機構１６を駆動するモータ１７とを備えている。これにより、伝達比可変装置１２は、ステアリング操作に伴う入力軸の回転に、モータ１７の駆動に基づく回転を上乗せして出力軸に伝達することで、ステアリング２と転舵輪１１との間の伝達比を可変させるようになっている。
【００２６】
詳述すると、図２に示すように、伝達比可変装置１２は、略円筒状のハウジング２１と、同ハウジング２１の入力側（図２における上側）の開口部２１ａを閉塞する有底筒状の上蓋部２２とを備えており、上蓋部２２には、同ハウジング２１と同軸となる位置に筒状の連結部２３が設けられている。そして、第１シャフト１４の一端は、ジョイント２４を介してこの連結部２３と連結されている。従って、ハウジング２１は、第１シャフト１４と一体回転可能に同第１シャフト１４に連結されており、第１シャフト１４とともに入力軸を構成している。
【００２７】
ハウジング２１内には、モータ１７がハウジング２１と同軸となるようにして収容されている。具体的には、略有底円筒状のケーシング２５が同ハウジング２１と同軸となるように固定されるとともに、上蓋部２２内には、略有底円筒状のケーシング２６が同上蓋部２２に固定されている。そして、モータ１７のステータ２７は、ケーシング２５の内周面に固定される一方、モータ１７のロータ２８は、ステータ２７（ハウジング２１）と同軸となるように、各ケーシング２５，２６の内周面に設けられたボールベアリング３１，３２を介して、ハウジング２１に対して相対回転可能に支持されている。そして、ロータ２８には、モータシャフト３３が、ケーシング２５から第２シャフト１５側（図２における下側）に突出した状態で、同ロータ２８と一体回転可能に設けられている。
【００２８】
なお、上蓋部２２には、スパイラルケーブル装置３４が設けられている。そして、このスパイラルケーブル装置３４により、所定の回転範囲（許容回転範囲）において、モータ１７と同モータ１７の作動を制御するＥＣＵ（図示略）とが電気的に接続されるようになっている。
【００２９】
一方、波動歯車機構１６は、上記モータ１７の軸方向における第２シャフト１５側に並置されている。詳述すると、波動歯車機構１６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とを備えてなる。
【００３０】
各サーキュラスプライン４１，４２はそれぞれ円筒状に形成されるとともに、波動発生器４４を介してモータシャフト３３と同軸に並設されている。これら各サーキュラスプライン４１，４２の内周面には多数の内歯がそれぞれ形成されており、互いに異なる歯数が設定されている。第１シャフト１４側に配置されたステイサーキュラスプライン４１は、ハウジング２１と同軸となるように同ハウジング２１に固定されている。一方、第２シャフト１５側に配置されたドライブサーキュラスプライン４２は、中間部材４５を介して第２シャフト１５と同軸に連結されている。なお、中間部材４５は、第２シャフト１５と一体回転可能に同第２シャフト１５に連結されており、第２シャフト１５とともに出力軸を構成している。そして、この第２シャフト１５は、ハウジング２１の出力側（図２における下側）の下端部２１ｂに設けられた環状の支持部材４６に対して軸受４７を介して回転可能に支持されている。
【００３１】
フレクスプライン４３は、薄肉円筒状に形成されることにより柔軟性を有して構成される、すなわち弾性変形可能とされるとともに、その外周面には各サーキュラスプライン４１，４２の内歯に噛合する多数の外歯が形成されている。フレクスプライン４３は、波動発生器４４により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）の歯数よりも少なく設定されている。
【００３２】
波動発生器４４は、モータシャフト３３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ベアリング４４ｂを備え、モータ１７と同軸となるようにフレクスプライン４３の内側に配置されている。このボールベアリング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。そして、モータシャフト３３とともにこのカム４４ａが回転することにより、ボールベアリング４４ｂの外輪が弾性変形し、その径方向に凸となる部分が周方向に沿って移動する。このようにモータ１７の駆動によりカム４４ａが回転することでフレクスプライン４３の略楕円形状、すなわちフレクスプライン４３と各サーキュラスプライン４１，４２との噛み合い箇所（噛合部）を該各サーキュラスプライン４１，４２の周方向に沿って移動させるようになっている。
【００３３】
そして、このように第１シャフト１４及び第２シャフト１５、並びにモータシャフト３３に対してそれぞれ連結された波動歯車機構１６をモータ駆動することにより、ステアリング２と転舵輪１１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。
【００３４】
詳しくは、ステアリング操作に伴う第１シャフト１４の回転は、該第１シャフト１４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、これにより第２シャフト１５へと伝達される。また、波動発生器４４がモータ１７によって駆動され、フレクスプライン４３の楕円形状、すなわち各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、各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第２シャフト１５へと伝達される。そして、これにより、第１シャフト１４と第２シャフト１５との間の回転伝達比、すなわちステアリング２と転舵輪１１との間の伝達比を変更することが可能となっている。
【００３５】
また、伝達比可変装置１２は、モータシャフト３３（ロータ２８）の回転位置を一時的にハウジング２１に対して固定するロック機構（図示略）を備えている。
（支持部材の固定構造）
次に、本実施形態における支持部材４６のハウジング２１に対する固定構造について説明する。
【００３６】
図３に示すように、第２シャフト１５は、モータシャフト３３と同軸となるように配置されたドライブサーキュラスプライン４２と同軸に連結されており、その構造上、同第２シャフト１５の軸心（中心軸線）Ｌ１がモータ１７の軸心Ｌ２と一致するように設けられる。ここで、モータ１７はハウジング２１と同軸となるようにして同ハウジング２１内に収容されるが、モータ１７やハウジング２１の寸法精度等に起因して、必ずしもモータ１７の軸心Ｌ２とハウジング２１の軸心Ｌ３とが一致するとは限らない。このようにモータ１７の軸心Ｌ２とハウジング２１の軸心Ｌ３とが一致しない場合において、従来のように支持部材４６の軸心Ｌ４がハウジング２１の軸心Ｌ３と一致するように同ハウジング２１に対して直接固定されると、第２シャフト１５が軸受４７に対して軸ずれした状態で支持されることになってしまう。なお、図３〜図５では、ハウジング２１の軸心Ｌ３と、モータ１７の軸心Ｌ２（軸心Ｌ１，Ｌ４）とのずれを、説明の便宜上、誇張して示している。
【００３７】
この点を踏まえ、本実施形態の伝達比可変装置１２では、支持部材４６は、その軸心Ｌ４を第２シャフト１５の軸心Ｌ１と一致させて同第２シャフト１５に取着可能に構成されている。そして、伝達比可変装置１２は、軸受４７の軸心Ｌ５と第２シャフト１５の軸心Ｌ１とが一致した状態の支持部材４６と、ハウジング２１との径方向の相対位置を保持しつつ、該支持部材４６と該ハウジング２１とを互いに相対移動不能に連結する連結部材５１を備えている。
【００３８】
詳述すると、支持部材４６は、略円筒状の本体部５２と、本体部５２から径方向外側に延出された略円環状の延出部５３とを備えている。この本体部５２の内周には軸受４７が同本体部５２と同軸となるように設けられており、同軸受４７により第２シャフト１５が回転可能に支持されている。本実施形態では、軸受４７には、内輪と外輪との間に、隣接するローラの軸線が交差するように配置されてなるクロスローラベアリングが採用されている。また、本体部５２における軸受４７の出力側（図３における下側）には、環状のスペーサ５４を介してシール部材５５が設けられている。
【００３９】
一方、連結部材５１は、ハウジング２１に固定される略円筒状の固定部５７と、固定部５７から径方向内側に延出されてハウジング２１との間に延出部５３を挟持する略円環状の挟持部５８とを備えている。この固定部５７の内周には、螺子部６１が形成されており、ハウジング２１の下端部２１ｂの外周には螺子部６１に螺合する螺子部６２が形成されている。そして、連結部材５１は、固定部５７の螺子部６１がハウジング２１の螺子部６２に螺合することにより、ハウジング２１に対して固定されている。さらに、本実施形態では、固定部５７の外周が径方向内側に押圧力が付与されることによりかしめられており、螺子部６１，６２の締め付けが緩まないようになっている。
【００４０】
そして、延出部５３の外径は、下端部２１ｂの内径よりも大きく、且つ固定部５７の内径よりも所定値以上小さく形成されており、固定部５７内に遊嵌状態で配置されるように形成されている。すなわち、延出部５３は、固定部５７の内周面に当接せず、同内周面から荷重を受けない状態で同固定部５７内に配置されるように形成されている。なお、所定値とは、モータ１７やハウジング２１の寸法精度等に起因して生じる支持部材４６（軸受４７）とハウジング２１（第２シャフト１５）との軸ずれの最大値である。これにより、支持部材４６は、その軸心Ｌ４を第２シャフト１５の軸心Ｌ１と一致させて同第２シャフト１５に取着可能に構成されている。そして、支持部材４６は、その延出部５３がハウジング２１の下端部２１ｂと連結部材５１の挟持部５８との間に挟持されることにより、ハウジング２１に対して軸方向移動不能に固定される構成となっている。
【００４１】
また、延出部５３の挟持部５８と当接する当接面６３には、複数（本実施形態では４つ）の凹部６４が形成されている。なお、凹部６４は、断面円形状に形成されるとともに、支持部材４６の周方向に等角度間隔を空けて形成されている。さらに、当接面６３、及び挟持部５８の延出部５３と当接する当接面６５には、表面処理としての鏡面加工がされており、各当接面６３，６５の摩擦係数が低くなるように構成されている。そして、挟持部５８には、軸受４７の軸心Ｌ５が第２シャフト１５の軸心Ｌ１と一致するように支持部材４６がハウジング２１に対して取着された状態で、軸方向に押圧力が付与されることによりかしめられて凹部６４と係合する凸部６６が形成されている。このように、凸部６６が凹部６４と係合することにより、支持部材４６が連結部材５１に対してその周方向及び径方向に相対移動不能に固定される。すなわち、支持部材４６が、連結部材５１により、ハウジング２１に対してその周方向及び径方向に相対移動不能に固定されている。従って、本実施形態では、凹部６４及び凸部６６により規制手段が構成されている。
【００４２】
なお、本実施形態の延出部５３には、ハウジング２１側に突出する円環状の突出部６８が形成されており、同突出部６８と中間部材４５との間には、皿ばね６９が介在されている。この突出部６８の外径は、支持部材４６を第２シャフト１５に対してこれらの軸心Ｌ１，Ｌ４を一致させて取着可能とすべく、ハウジング２１の下端部２１ｂの内径よりも、上記所定値以上小さく形成されており、ハウジング２１内に遊嵌状態で配置されるように形成されている。
【００４３】
次に、本実施形態の伝達比可変装置の組み付けについて説明する。
図４に示すように、モータ１７及び波動歯車機構１６がハウジング２１内に固定され、波動歯車機構１６を構成するドライブサーキュラスプライン４２に中間部材４５及び第２シャフト１５が連結された状態で、軸受４７の軸心Ｌ５（支持部材４６の軸心Ｌ４）が第２シャフト１５の軸心Ｌ１と一致するようにして、支持部材４６が第２シャフト１５に外嵌される。その際、前記ロック機構でモータシャフト３３を固定していない状態で、第２シャフト１５を１〜２回転させることにより、支持部材４６の位置が第２シャフト１５の位置に倣う、つまり、支持部材４６の軸心Ｌ４と第２シャフト１５の軸心Ｌ１とが確実に一致する。続いて、図５に示すように、固定部５７の螺子部６１が、下端部２１ｂの螺子部６２に螺合することにより、連結部材５１がハウジング２１に固定される。
【００４４】
ここで、延出部５３は固定部５７内に遊嵌状態で配置されるように形成されているため、連結部材５１がハウジング２１に固定されても、連結部材５１から支持部材４６に対して径方向の荷重が作用せず、ハウジング２１と支持部材４６との径方向の相対位置が保持される。つまり、第２シャフト１５の軸心Ｌ１と軸受４７の軸心Ｌ５が一致した状態が保持され、軸受４７から第２シャフト１５に対して荷重が作用しない。
【００４５】
その後、挟持部５８がかしめられることにより、支持部材４６がハウジング２１に対して相対移動不能に固定されるとともに、固定部５７がかしめられることにより、螺子部６１，６２の締め付けが緩まないようにされて、伝達比可変装置１２が組み付けられる。なお、支持部材４６は、第２シャフト１５に対する凹部６４の周方向位置が、予め決められた所定位置となるように組み付けられており、挟持部５８における所定位置近傍をかしめることで、同挟持部５８に凹部６４と係合する凸部６６が形成されるようになっている。
【００４６】
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１２は、第１シャフト１４の回転にモータ駆動に基づく回転を上乗せして第２シャフト１５に伝達する波動歯車機構１６と、波動歯車機構１６及びモータ１７を収容する筒状のハウジング２１とを備え、第２シャフト１５をハウジング２１に設けられる環状の支持部材４６に軸受４７を介して回転可能に支持するようにした。また、支持部材４６を第２シャフト１５に対して、同支持部材４６の軸心Ｌ４を同第２シャフト１５の軸心Ｌ１と一致させて取着可能に構成した。そして、軸受４７の軸心Ｌ５と第２シャフト１５の軸心Ｌ１とが一致した状態の支持部材４６と、ハウジング２１との径方向の相対位置を保持しつつ、該支持部材４６と該ハウジング２１とを互いに相対移動不能に連結する連結部材５１を備えた。
【００４７】
上記構成によれば、支持部材４６とハウジング２１とは、軸受４７の軸心Ｌ５と第２シャフト１５の軸心Ｌ１とが一致した状態での径方向の相対位置が保持された状態で、連結部材５１により互いに相対移動不能に連結される。つまり、支持部材４６は、軸受４７の軸心Ｌ５と第２シャフト１５の軸心Ｌ１とが一致した状態で、連結部材５１によりハウジング２１に固定される。そのため、モータ１７の軸心Ｌ２とハウジング２１の軸心Ｌ３とが一致しない状態で同ハウジング２１内に波動歯車機構１６及びモータ１７が収容された場合であっても、第２シャフト１５が軸受４７に対してその軸心Ｌ１がずれた状態で支持されることを防止できる。従って、波動歯車機構１６の噛み合い状態を良好に保つことができ、その作動に伴う振動・騒音を低減することができる。これにより、静粛性に優れた車両用操舵装置１を提供することができる。
【００４８】
（２）支持部材４６は、軸受４７が設けられる円筒状の本体部５２と、本体部５２から径方向外側に延出された延出部５３とを備えた。また、連結部材５１は、ハウジング２１に固定される円筒状の固定部５７と、固定部５７から径方向内側に延出されてハウジング２１との間に延出部５３を挟持する挟持部５８とを備えた。そして、延出部５３を、固定部５７内に遊嵌状態で配置されるように形成し、延出部５３の凹部６４に挟持部５８の凸部６６が係合することにより、支持部材４６のハウジング２１における径方向及び周方向に移動が規制されるようにした。上記構成によれば、連結部材５１が筒状の固定部５７及び挟持部５８からなるため、同連結部材５１を簡易な構成とすることができる。
【００４９】
（３）延出部５３の凹部６４に、挟持部５８を塑性変形させて形成された凸部６６が係合することにより、支持部材４６のハウジング２１における径方向及び周方向に移動が規制されるようにしたため、部品点数を増加することなく、支持部材４６をハウジング２１に対してその径方向及び周方向に移動不能に固定することができる。また、凸部６６は、軸受４７の軸心Ｌ５が第２シャフト１５の軸心Ｌ１と一致するように支持部材４６がハウジング２１に対して取着された状態で形成されるため、連結部材５１の固定部５７をハウジング２１に対して螺着する際に、支持部材４６のハウジング２１に対する相対位置がずれることを抑制できる。そのため、連結部材５１を、その固定部５７がハウジング２１に対して螺着されることにより、同ハウジング２１に対して固定する構成とすることができる。
【００５０】
（４）連結部材５１は、その固定部５７がハウジング２１に対して螺着されることにより、同ハウジング２１に対して固定されるようにしたため、容易に連結部材５１をハウジングに固定することができる。
【００５１】
（５）延出部５３の当接面６３及び挟持部５８の当接面６５が、低摩擦係数を有するように、これら各当接面６３，６５に鏡面加工を施した。そのため、例えば挟持部５８をかしめることにより上記凸部６６を形成するとき、又は連結部材５１の固定部５７をハウジング２１に対して螺着するとき等において、連結部材５１から支持部材４６に作用する摩擦力が小さくなり、支持部材４６のハウジング２１に対する相対位置がずれることを抑制できる。
【００５２】
（６）軸受４７に、クロスローラベアリングを採用したため、１つの軸受でラジアル方向とスラスト方向の荷重を受けることができ、装置の小型化を図ることができる。
（第２実施形態）
以下、本発明をハウジングがラックハウジングに固定された所謂ラックハウジング一体型の伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置に具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
図６に示すように、本実施形態の伝達比可変装置７１は、ラックハウジング５と一体的にピニオンシャフト１０上に設けられている。具体的には、ピニオンシャフト１０は、インターミディエイトシャフト９に連結される（図１参照）入力軸７２と、ラック軸６に噛合される出力軸７３とからなる。そして、伝達比可変装置７１は、これら入力軸７２及び出力軸７３を連結する差動機構としての波動歯車機構７５と、該波動歯車機構７５を駆動するモータ７６とを備えている。これにより、伝達比可変装置７１は、ステアリング操作に伴う入力軸７２の回転に、モータ７６の駆動に基づく回転を上乗せして出力軸７３に伝達することで、ステアリング２と転舵輪１１との間の伝達比を可変させるようになっている。
【００５４】
詳述すると、伝達比可変装置７１は、ラックハウジング５の上面に固定された略円筒状のハウジング８１を備えており、このハウジング８１は、ラックハウジング５の上部に固定されたロアハウジング８２と、該ロアハウジング８２の上端に連結されたアッパハウジング８３とにより構成されている。そして、アッパハウジング８３内部に、上記波動歯車機構７５及びモータ７６が収容されている。
【００５５】
詳述すると、出力軸７３は、ロアハウジング８２に設けられたボールベアリング８５，８６を介して、その一端がアッパハウジング８３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７１のモータ７６には、中空状のモータシャフト８７（ロータ）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７６は、モータハウジング８８を介して、そのステータ８９がアッパハウジング８３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ハウジング８３に対して相対回転不能に設けられている。そして、アッパハウジング８３内に突出された出力軸７３の一端は、このモータシャフト８７内に挿通されることにより、同アッパハウジング８３の上端部８３ａ（図６における上側の端部）近傍まで延設されている。なお、本実施形態では、出力軸７３は、波動歯車機構７５に連結される第１の軸部材９１と、ラック軸６に噛合されるピニオン歯が形成された第２の軸部材９２とを、トーションバー９３を介して連結することにより形成されている。
【００５６】
波動歯車機構７５のモータ７６側に配置されたステイサーキュラスプライン９４には、入力軸７２が連結されているとともに、アッパハウジング８３の上端部８３ａ側に配置されたドライブサーキュラスプライン９５には、各サーキュラスプライン９４，９５よりも軸方向における上端部８３ａ側に突出された出力軸７３の一端が連結されている。また、これら各サーキュラスプライン９４，９５の内側には筒状のフレクスプライン９６が配置されるとともに、モータ駆動によりフレクスプライン９６の噛合部を回転させる波動発生器９７が配置されている。
【００５７】
具体的には、図７に示すように、出力軸７３は、同出力軸７３の外周に嵌合される筒状部９８ａ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９５の内周に嵌合されるフランジ部９８ｂとからなる中間部材９８を介してドライブサーキュラスプライン９５に連結されている。また、入力軸７２の内端には、その内径が各サーキュラスプライン９４，９５の外径よりも大径に形成された筒状部７２ａが形成されている。そして、入力軸７２は、この筒状部７２ａ内に波動歯車機構７５及び中間部材９８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９４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９４と接続されている。
【００５８】
そして、入力軸７２は、アッパハウジング８３の上端部８３ａに設けられた環状の支持部材４６に対して軸受４７を介して回転可能に支持されている。この支持部材４６は、連結部材５１により、上記第１実施形態と同様に、軸受４７の軸心Ｌ５（支持部材４６の軸心Ｌ４）が入力軸７２の軸心Ｌ６と一致する状態でアッパハウジング８３に対して相対移動不能に固定されている。なお、アッパハウジング８３の上端部８３ａの外周には、連結部材５１の固定部５７に形成された螺子部６１に対応した螺子部９９が形成されている。これにより、モータ７６の軸心Ｌ７とアッパハウジング８３の軸心Ｌ８とが一致しない状態で同アッパハウジング８３内に波動歯車機構７５及びモータ７６が収容された場合であっても、入力軸７２が軸受４７に対してその軸心Ｌ６がずれた状態で支持されることが防止される。
【００５９】
以上記述したように、本実施形態によれば、上記第１実施形態の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
【００６０】
・上記各実施形態では、軸受４７にクロスローラベアリングを採用したが、これに限らず、ボールベアリングやニードルベアリング等の他のベアリングを採用してもよい。
・上記各実施形態では、延出部５３に、ハウジング２１側に突出する円環状の突出部６８を形成したが、これに限らず、延出部５３に突出部６８を形成しなくてもよい。
【００６１】
・上記各実施形態では、各当接面６３，６５に、表面処理として鏡面加工することにより、該各当接面６３，６５の摩擦係数が低くなるようにしたが、これに限らず、例えば低摩擦特性を有するフッ素樹脂等からなる樹脂層を形成することにより、摩擦係数が低くなるようにしてもよい。また、各当接面６３，６５にこれらが低摩擦係数を有するようにするための表面処理を行わなくてもよい。
【００６２】
・上記各実施形態では、連結部材５１は、その固定部５７がハウジング２１又はアッパハウジング８３に螺着されることで、同ハウジング２１又は同アッパハウジング８３に固定されるようにした。しかし、これに限らず、例えばハウジング２１又はアッパハウジング８３が固定部５７内に圧入されることで、連結部材５１がハウジング２１又はアッパハウジング８３に固定されるようにしてもよい。
【００６３】
・上記各実施形態では、延出部５３の凹部６４に、挟持部５８を塑性変形させて形成された凸部６６が係合することにより、支持部材４６の径方向及び周方向への移動が規制されるようにした。しかし、これに限らず、各当接面６３，６５が高摩擦係数を有するように構成し、これら当接面６３，６５同士が摩擦係合することにより、支持部材４６の径方向及び周方向への移動が規制されるようしてもよい。なお、この場合には、当接面６３，６５により規制手段が構成される。また、例えば当接面６３に規制手段としての接着材を塗布することにより、支持部材４６の径方向及び周方向に移動が規制されるようにしてもよい。そして、これらの場合には、例えばハウジング２１又はアッパハウジング８３が固定部５７内に圧入されることで、連結部材５１がハウジング２１又はアッパハウジング８３に固定されるようにすることが好ましい。
【００６４】
・上記各実施形態では、連結部材５１を、略円筒状の固定部５７及び挟持部５８により構成したが、これに限らず、支持部材４６と、ハウジング２１又はアッパハウジング８３とを互いに相対移動不能に連結することができれば、どのように構成してもよい。
【００６５】
・上記各実施形態では、波動歯車機構１６，７５に、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を有する所謂リング型のものを用いたが、一のサーキュラスプラインと有底筒状に形成されたフレクスプラインとの歯数差に基づく回転差を減速比として取り出す所謂カップ型のものに適用してもよい。また、差動機構として遊星歯車機構を用いるものに適用してもよい。
【００６６】
・上記第２実施形態では、本発明を所謂ラックハウジング一体型の伝達比可変装置を備えた車両用操舵装置に具体化した。しかし、これに限らず、ハウジング固定型のものであれば、例えば、所謂コラム型の伝達比可変装置等、その他、ラックハウジング以外の非回転部位に固定されるものに具体化してもよい。
【００６７】
・上記各実施形態では、本発明を、車両用操舵装置１の伝達比可変装置１２，７１に具体化したが、これ以外の用途に用いる伝達比可変装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…車両用操舵装置、１２，７１…伝達比可変装置、１４…第１シャフト、１５…第２シャフト、１６，７５…波動歯車機構、１７，７６…モータ、２１，８１…ハウジング、４６…支持部材、４７…軸受、５１…連結部材、５２…本体部、５３…延出部、５７…固定部、５８…挟持部、６１，６２，９９…螺子部、６３，６５…当接面、６４…凹部、６６…凸部、７２…入力軸、７３…出力軸、Ｌ１〜Ｌ８…軸心。
【図１】
2011226592.tif 000003
【図２】
2011226592.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011226592.tif 000006
【図５】
2011226592.tif 000007
【図６】
2011226592.tif 000008
【図７】
2011226592.tif 000009