(57)【要約】【課題】可撓性歯車が破断した状態でも、可撓性歯車と剛性歯車とを差動させることが可能な波動歯車減速機及び伝達比可変操舵装置に関する。【解決手段】本発明の波動歯車減速機３０によれば、フレクスプライン３３は、可撓性ベアリング３４を介して剛性カム３５の楕円孔３８の内側に嵌合されているので、万が一、フレクスプライン３３が破断した場合でも、フレクスプライン３３は楕円孔３８に相似した楕円形のままであり、噛合状態が維持される。よって、剛性カム３５が回転した際にはフレクスプライン３３と第１及び第２のサーキュラスプライン３１，３２との噛合位置を周方向で移動させることができる。即ち、フレクスプライン３３が破断した状態でも、第１のサーキュラスプライン３１と第２のサーキュラスプライン３２とを歯数の相違分だけ差動させることができる。【選択図】図５
2008208867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の相対回転部材の間に取り付けられ、回転駆動源から受ける入力回転を減速して前記１対の相対回転部材の間の相対回転に変換する波動歯車減速機において、
剛性外歯歯車と、
その外側を囲み、前記剛性外歯歯車の外歯と歯数が異なる内歯を有した可撓性内歯歯車と、
さらにその外側に嵌合された可撓性軸受と、
前記可撓性軸受が内側に嵌合された楕円孔を中心部に有し、その可撓性軸受と共に前記可撓性内歯歯車を楕円形に変形させてその楕円形の短軸方向で前記可撓性内歯歯車の一部を前記剛性外歯歯車に噛合させるための剛性カムと、
前記剛性外歯歯車に設けられ、前記一方の相対回転部材に連結可能な外歯歯車連結部と、
前記可撓性内歯歯車に設けられ、前記他方の相対回転部材に連結可能な内歯歯車連結部と、
前記剛性カムに設けられ、前記回転駆動源に連結可能な入力連結部とを備え、
前記剛性カムの回転により前記可撓性内歯歯車と前記剛性外歯歯車との噛合部分を周方向に移動して前記可撓性内歯歯車と前記剛性外歯歯車とを差動可能としたことを特徴とする波動歯車減速機。
【請求項２】
円筒状の可撓性スリーブを設け、その可撓性スリーブの一端側の内周面に複数の内歯を設けて前記可撓性内歯歯車を構成すると共に、前記可撓性スリーブの他端側にフランジ壁又は底壁を設けてそこに取付孔を貫通形成することで前記内歯歯車連結部を構成したことを特徴とする請求項１に記載の波動歯車減速機。
【請求項３】
１対の相対回転部材の間に取り付けられ、回転駆動源から受ける入力回転を減速して前記１対の相対回転部材の間の相対回転に変換する波動歯車減速機において、
剛性外歯歯車と、
前記剛性外歯歯車と同軸上かつ隣り合わせに配置され、前記剛性外歯歯車と歯数が異なるサブ剛性外歯歯車と、
それら剛性外歯歯車とサブ剛性外歯歯車との外側を囲み、前記剛性外歯歯車の外歯と歯数が異なる内歯を有した可撓性内歯歯車と、
さらにその外側に嵌合された可撓性軸受と、
前記可撓性軸受が内側に嵌合された楕円孔を中心部に有し、その可撓性軸受と共に前記可撓性内歯歯車を楕円形に変形させてその楕円形の短軸方向で前記可撓性内歯歯車の一部を前記剛性外歯歯車に噛合させるための剛性カムと、
前記剛性外歯歯車に設けられ、前記一方の相対回転部材に連結可能な外歯歯車連結部と、
前記サブ剛性外歯歯車に設けられ、前記他方の相対回転部材に連結可能なサブ外歯歯車連結部と、
前記剛性カムに設けられ、前記回転駆動源に連結可能な入力連結部とを備え、
前記剛性カムの回転により前記可撓性内歯歯車の前記剛性外歯歯車及び前記サブ剛性外歯歯車との噛合部分を周方向に移動して前記剛性外歯歯車と前記サブ剛性外歯歯車とを差動可能としたことを特徴とする波動歯車減速機。
【請求項４】
前記剛性カムは、外縁形状が円形をなすと共に、その外周面に前記入力連結部としての複数の外歯が形成され、
前記剛性カムの回転軸からオフセットした回転軸を中心に回転する駆動力伝達歯車を介して前記剛性カムを前記回転駆動源にギヤ連結可能としたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の波動歯車減速機。
【請求項５】
車両の１対の転舵輪の間のラックにピニオンを噛合してラックアンドピニオン機構を設けると共に、請求項３に記載の前記波動歯車減速機と、請求項４に記載の前記剛性カムと前記回転駆動源としてのモータとを備え、前記剛性外歯歯車及び前記サブ剛性外歯歯車の一方を前記車両のハンドルに連結すると共に、前記剛性外歯歯車及び前記サブ剛性外歯歯車の他方を前記ピニオンに連結し、前記ハンドルから前記ピニオンへの操舵角の伝達比を車速に応じて変更可能としたことを特徴とする伝達比可変操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１対の相対回転部材の間に取り付けられ、回転駆動源から受ける入力回転を減速して１対の相対回転部材の間の相対回転に変換する波動歯車減速機及びその波動歯車減速機を備えた伝達比可変操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の波動歯車減速機としては、剛性内歯歯車と、その内側に配置されかつ剛性内歯歯車と歯数が異なる可撓性外歯歯車と、さらにその内側に嵌合されて可撓性外歯歯車を楕円形に変形させるウェーブジェネレータとを備え、可撓性外歯歯車と剛性内歯歯車の噛合位置をウェーブジェネレータの回転により周方向に移動して可撓性外歯歯車と剛性内歯歯車とを差動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特公平３−２７７８１号公報（第３頁左段２７行目〜同頁右段１７行目、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上述した従来の波動歯車減速機では、可撓性外歯歯車が破断すると、可撓性外歯歯車をウェーブジェネレータの回転に応じて変形させることができなくなり、可撓性外歯歯車と剛性内歯歯車との噛合位置をウェーブジェネレータの回転により周方向に移動させることができなくなる。即ち、可撓性外歯歯車と剛性内歯歯車とを差動させることができなくなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、可撓性歯車が破断した状態でも、可撓性歯車と剛性歯車とを差動させることが可能な波動歯車減速機及び伝達比可変操舵装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る波動歯車減速機（３０）は、１対の相対回転部材（１９，２６）の間に取り付けられ、回転駆動源（２５）から受ける入力回転を減速して１対の相対回転部材（１９，２６）の間の相対回転に変換する波動歯車減速機（３０）において、剛性外歯歯車（３１）と、その外側を囲み、剛性外歯歯車（３１）の外歯と歯数が異なる内歯を有した可撓性内歯歯車（１００）と、さらにその外側に嵌合された可撓性軸受（３４）と、可撓性軸受（３４）が内側に嵌合された楕円孔（３８）を中心部に有し、その可撓性軸受（３４）と共に可撓性内歯歯車（１００）を楕円形に変形させてその楕円形の短軸方向で可撓性内歯歯車（１００）の一部を剛性外歯歯車（３１）に噛合させるための剛性カム（３５）と、剛性外歯歯車（３１）に設けられ、一方の相対回転部材（２６）に連結可能な外歯歯車連結部（２７Ａ）と、可撓性内歯歯車（１００）に設けられ、他方の相対回転部材（１９）に連結可能な内歯歯車連結部（１００Ｂ）と、剛性カム（３５）に設けられ、回転駆動源（２５）に連結可能な入力連結部（３５Ｂ）とを備え、剛性カム（３５）の回転により可撓性内歯歯車（１００）と剛性外歯歯車（３１）との噛合部分を周方向に移動して可撓性内歯歯車（１００）と剛性外歯歯車（３１）とを差動可能としたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の波動歯車減速機（３０）において、円筒状の可撓性スリーブ（１００Ａ）を設け、その可撓性スリーブ（１００Ａ）の一端側の内周面に複数の内歯（１００Ｃ）を設けて可撓性内歯歯車（１００）を構成すると共に、可撓性スリーブ（１００Ａ）の他端側にフランジ壁（１００Ｆ）又は底壁（１００Ｂ）を設けてそこに取付孔１０１を貫通形成することで内歯歯車連結部（１００Ｂ）を構成したところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明に係る波動歯車減速機（３０）は、１対の相対回転部材（１５Ｃ，２６）の間に取り付けられ、回転駆動源（２５）から受ける入力回転を減速して１対の相対回転部材（１５Ｃ，２６）の間の相対回転に変換する波動歯車減速機（３０）において、剛性外歯歯車（３１）と、剛性外歯歯車（３１）と同軸上かつ隣り合わせに配置され、剛性外歯歯車（３１）と歯数が異なるサブ剛性外歯歯車（３２）と、それら剛性外歯歯車（３１）とサブ剛性外歯歯車（３２）との外側を囲み、剛性外歯歯車（３１）の外歯（３１Ａ）と歯数が異なる内歯（３３Ａ）を有した可撓性内歯歯車（３３）と、さらにその外側に嵌合された可撓性軸受（３４）と、可撓性軸受（３４）が内側に嵌合された楕円孔（３８）を中心部に有し、その可撓性軸受（３４）と共に可撓性内歯歯車（３３）を楕円形に変形させてその楕円形の短軸方向で可撓性内歯歯車（３３）の一部を剛性外歯歯車（３１）に噛合させるための剛性カム（３５）と、剛性外歯歯車（３１）に設けられ、一方の相対回転部材（２７）に連結可能な外歯歯車連結部（２７Ａ）と、サブ剛性外歯歯車（３２）に設けられ、他方の相対回転部材（１５Ｃ）に連結可能なサブ外歯歯車連結部（１９Ｃ）と、剛性カム（３５）に設けられ、回転駆動源（２５）に連結可能な入力連結部（３５Ｂ）とを備え、剛性カム（３５）の回転により可撓性内歯歯車（３３）の剛性外歯歯車（３１）及びサブ剛性外歯歯車（３２）との噛合部分を周方向に移動して剛性外歯歯車（３１）とサブ剛性外歯歯車（３２）とを差動可能としたところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の波動歯車減速機（３０）において、剛性カム（３５）は、外縁形状が円形をなすと共に、その外周面に入力連結部（３５Ｂ）としての複数の外歯（３５Ｂ）が形成され、剛性カム（３５）の回転軸からオフセットした回転軸を中心に回転する駆動力伝達歯車（２４）を介して剛性カム（３５）を回転駆動源（２５）にギヤ連結可能としたところに特徴を有する。
【０００９】
ここで、「オフセットした」とは「ずれた」という意味である。そして、剛性カムの回転軸からオフセットした駆動力伝達歯車の回転軸は、剛性カムの回転軸に対して平行であってもよいし立体交差していてもよい。
【００１０】
請求項５の発明に係る伝達比可変操舵装置（２０）は、車両（１０）の１対の転舵輪（１１）の間のラック（１２）にピニオン（１５）を噛合してラックアンドピニオン機構（１２，１５）を設けると共に、請求項３に記載の波動歯車減速機（３０）と、請求項４に記載の剛性カム（３５）と回転駆動源（２５）としてのモータ（２５）とを備え、剛性外歯歯車（３１）及びサブ剛性外歯歯車（３２）の一方を車両（１０）のハンドル（１６）に連結すると共に、剛性外歯歯車（３１）及びサブ剛性外歯歯車（３２）の他方をピニオン（１５）に連結し、ハンドル（１６）からピニオン（１５）への操舵角の伝達比を車速に応じて変更可能としたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１１】
［請求項１の発明］
請求項１の波動歯車減速機によれば、可撓性内歯歯車と可撓性軸受は、剛性カムの中心部に形成された楕円孔に相似した楕円形に変形する。従って、剛性カムが可撓性内歯歯車に対して相対回転すると、可撓性内歯歯車における楕円形の長軸位置が回転し、これに伴って可撓性内歯歯車と剛性外歯歯車との噛合位置が周方向で移動していく。これにより、可撓性内歯歯車と剛性外歯歯車とが歯数の相違分だけ差動する。即ち、剛性カムが回転駆動源から受けた入力回転を減速して、剛性外歯歯車に連結される一方の相対回転部材と、可撓性内歯歯車に連結される他方の相対回転部材との間の相対回転に変換する。
【００１２】
ここで、本発明の請求項１の波動歯車減速機に備えた可撓性内歯歯車は、可撓性軸受を介して剛性カムの楕円孔の内側に嵌合されているので、万が一、可撓性内歯歯車が破断した場合にも、その可撓性内歯歯車は楕円孔に相似した楕円形のままであり、可撓性内歯歯車と剛性外歯歯車との噛合状態が維持される。よって、剛性カムが回転した際には可撓性内歯歯車と剛性外歯歯車との噛合位置を周方向で移動させることができる。即ち、可撓性内歯歯車が破断した状態でも、可撓性内歯歯車と剛性外歯歯車とを歯数の相違分だけ差動させることができ、回転駆動源から受けた入力回転を減速して、１対の相対回転部材との間の相対回転に変換することができる。
【００１３】
［請求項２の発明］
請求項２の発明のように、円筒状の可撓性スリーブの内周面に複数の内歯を設けて可撓性内歯歯車を構成し、その可撓性スリーブに設けたフランジ壁又は底壁に取付孔を貫通形成すれば、それら取付孔にボルト又はピンを挿通して可撓性内歯歯車を相対回転部材に容易に取り付けることができる。
【００１４】
［請求項３の発明］
請求項３の波動歯車減速機によれば、可撓性内歯歯車と可撓性軸受は、剛性カムの中心部に形成された楕円孔に相似した楕円形に変形する。従って、剛性カムが可撓性内歯歯車に対して相対回転すると、可撓性内歯歯車における楕円形の長軸位置が回転し、これに伴って可撓性内歯歯車と剛性外歯歯車及びサブ剛性外歯歯車との噛合位置が周方向で移動していく。これにより、剛性外歯歯車とサブ剛性外歯歯車とが歯数の相違分だけ差動する。即ち、剛性カムが回転駆動源から受けた入力回転を減速して、剛性外歯歯車に連結される一方の相対回転部材と、サブ剛性外歯歯車に連結される他方の相対回転部材との間の相対回転に変換する。
【００１５】
ここで、本発明の請求項３の波動歯車減速機に備えた可撓性内歯歯車は、可撓性軸受を介して剛性カムの楕円孔の内側に嵌合されているので、万が一、可撓性内歯歯車が破断した場合にも、その可撓性内歯歯車は楕円孔に相似した楕円形のままであり、可撓性内歯歯車と剛性外歯歯車及びサブ剛性外歯歯車との噛合状態が維持される。よって、剛性カムが回転した際には可撓性内歯歯車と剛性外歯歯車及びサブ剛性外歯歯車との噛合位置を周方向で移動させることができる。即ち、可撓性内歯歯車が破断した状態でも、剛性外歯歯車とサブ剛性外歯歯車とを歯数の相違分だけ差動させることができ、回転駆動源から受けた入力回転を減速して、１対の相対回転部材との間の相対回転に変換することができる。
【００１６】
［請求項４の発明］
請求項４の構成によれば、回転駆動源の出力回転が、剛性カムの回転軸からオフセットした（ずれた）位置にある駆動力伝達歯車を介して剛性カムに伝達される。ここで、回転駆動源が剛性カムの回転軸からオフセットした位置に配置された場合、剛性カムが波動歯車減速機の中心部に備えた従来のものでは、回転駆動源と剛性カムとの間が比較的大きく離れることになり、回転駆動源から剛性カムに回転を伝達するための伝達構造が複雑化或いは大型化してしまう。これに対し、請求項４の構成によれば、剛性カムが波動歯車減速機の最外部に配置され、その外周面に外歯が形成されているので、剛性カムと回転駆動源とを接近させてギヤ結合させることができ、それら回転駆動源と剛性カムとのギヤ連結構造を、従来に比較して簡素化或いはコンパクト化することが可能である。
【００１７】
［請求項５の発明］
請求項５の伝達比可変操舵装置は、上記した本発明に係る波動歯車減速機を備えているので、波動歯車減速機の可撓性内歯歯車が、万が一、破断した場合にも、ハンドルからラックアンドピニオン機構のピニオンへの操舵角の伝達比を車速に応じて変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１に示すように、車両１０のうち１対の前輪１１，１１（本発明に係る「転舵輪」に相当する）の間にはラック１２が差し渡され、そのラック１２の両端部がタイロッド１３，１３を介して各前輪１１，１１に連結されている。また、ラック１２は、車両本体１４に固定されたラックケース１２Ｃに直動可能に収容され、そのラックケース１２Ｃの中間部に備えたピニオン１５と噛合している。そして、これらラック１２とピニオン１５とによりラックアンドピニオン機構が構成されている。
【００１９】
ピニオン１５の上端部にはインタミシャフト１５Ｃが連結され、そのインタミシャフト１５Ｃとハンドル１６との間がステアリングシャフト１７によって連結されている。図２に示すように、ステアリングシャフト１７は、ハンドル１６側の第１のステアリングシャフト１８と、ピニオン１５側の第２のステアリングシャフト１９とからなる。そして、それら第１と第２のステアリングシャフト１８，１９の端部同士をシャフトハウジング２２内で突き合わせた状態にして波動歯車減速機３０にて連結すると共に、その波動歯車減速機３０にモータ２５をギヤ連結して本発明に係る伝達比可変操舵装置２０が構成されている。
【００２０】
詳細には、シャフトハウジング２２は、上下方向に延びた筒形状をなし、軸方向の中間部分でアッパースリーブ２８とロアースリーブ２９に分割可能になっている。アッパースリーブ２８の下端部は、ロアースリーブ２９に直動可能に嵌合されている。そして、シャフトハウジング２２の側面に備えた直動駆動源２３によってアッパースリーブ２８をロアースリーブ２９に対して直動させてシャフトハウジング２２を伸縮駆動することができる。
【００２１】
第１のステアリングシャフト１８も伸縮可能な構造なっている。即ち、第１のステアリングシャフト１８は、軸方向の中間部分でアッパーシャフト２６とロアーシャフト２７とに分割され、それらアッパーシャフト２６とロアーシャフト２７が、例えば、直動可能にスプライン結合されている。また、第１のステアリングシャフト１８は、その上端部を除いた全体がシャフトハウジング２２内に収容され、その下端部はシャフトハウジング２２における下端寄り位置に配置されている。そして、第１のステアリングシャフト１８の上端寄り位置がアッパースリーブ２８内のベアリング２８Ｂ１により回転可能に軸支され、第１のステアリングシャフト１８の下端寄り位置がロアースリーブ２９内のベアリング２９Ｂ１により回転可能に軸支されている。これにより、第１のステアリングシャフト１８がシャフトハウジング２２の内側にて回転可能に軸支されると共にシャフトハウジング２２と共に伸縮される。
【００２２】
図１に示すように、第２のステアリングシャフト１９は、上端部のみがシャフトハウジング２２に収容され、全体がシャフトハウジング２２から下方に露出して延びている。また、図３に示すように、第２のステアリングシャフト１９の上端部がシャフトハウジング２２内でベアリング１９Ｂ１に回転可能に軸支されている。そして、シャフトハウジング２２内で第２のステアリングシャフト１９の上端面と第１のステアリングシャフト１８の下端面とが僅かに隙間を空けた状態にして突き合わされている。
【００２３】
それら第１及び第２のステアリングシャフト１８，１９の相互に突き合わされた端部の外径は略同一になっており、それらの外周面には複数の外歯３１Ａ，３２Ａがそれぞれ形成されて本発明に係る波動歯車減速機３０の一部を構成している。即ち、波動歯車減速機３０のうち、本発明の「剛性外歯歯車」に相当する第１のサーキュラスプライン３１が、第１のステアリングシャフト１８におけるロアーシャフト２７の一部で構成されると共に、本発明の「サブ剛性外歯歯車」に相当する第２のサーキュラスプライン３２が、第２のステアリングシャフト１９の一部で構成されている。そして、それら第１及び第２の両サーキュラスプライン３１，３２の外側が、図４に示したフレクスプライン３３で囲まれている。
【００２４】
フレクスプライン３３は、本発明の「可撓性内歯歯車」に相当し、両サーキュラスプライン３１，３２に比べて可撓性が高い材料で円筒状に形成され、第１及び第２の両サーキュラスプライン３１，３２に跨って延びている。そして、フレクスプライン３３の内周面には、第１及び第２のサーキュラスプライン３１,３２の外歯３１Ａ，３２Ａと噛合可能な複数の内歯３３Ａが形成されている。ここで、第２のサーキュラスプライン３２の外周面に形成された外歯３２Ａの歯数は、第１のサーキュラスプライン３１の外周面に形成された外歯３１Ａの歯数より１つ又は２つだけ少なくなっている。また、フレクスプライン３３の内歯３３Ａの歯数は、第２のサーキュラスプライン３２の外歯３２Ａと同数になっている。なお、第１と第２の両サーキュラスプライン３１，３２の歯底径及び歯先径は略同一になっている。
【００２５】
また、図４に示すように、フレクスプライン３３の内歯３３Ａのうち歯幅方向における半分は第１のサーキュラスプライン３１の外歯３１Ａに対向する一方、残りの半分は第２のサーキュラスプライン３２の外歯３２Ａに対向している。そして、フレクスプライン３３は、図５に示すように、外側に備えた次述するウェーブジェネレータ５０により楕円形状に変形され、その楕円の短軸線上における２箇所でフレクスプライン３３の内歯３３Ａと、第１及び第２の両サーキュラスプライン３１，３２の外歯３１Ａ，３２Ａとが噛合している。なお、図５においてＬ１は、楕円形の長軸であり、Ｌ２は楕円形の短軸である。
【００２６】
ウェーブジェネレータ５０は、剛性カム３５の内側に可撓性ベアリング３４（本発明の「可撓性軸受」に相当する）を嵌合してなる。剛性カム３５は、その中心部に円形に近い楕円形状の楕円孔３８を有しており、その楕円孔３８に、可撓性ベアリング３４が嵌合している。
【００２７】
可撓性ベアリング３４は、剛性カム３５に比べて可撓性が高い材料で構成されたアウターリング４０とインナーリング４１とを有している。それらアウターリング４０とインナーリング４１との間には、複数のベアリングボール４２が転動可能に保持されると共に、それら複数のベアリングボール４２を周方向で均等配置した状態に保持するためのリテーナ４３（図４を参照）が収容されている。また、本実施形態では、図４に示すように、インナーリング４１及びアウターリング４０が、剛性カム３５と略同一の幅（軸長）になっており、フレクスプライン３３が、アウターリング４０より両側方に幅広になっている。
【００２８】
インナーリング４１は、フレクスプライン３３の外周面に嵌合される一方、アウターリング４０は、剛性カム３５に備えた楕円孔３８の内周面に嵌合されている。これにより、インナーリング４１、アウターリング４０及びフレクスプライン３３がそれぞれ剛性カム３５の楕円孔にほぼ相似した楕円形に変形している。
【００２９】
なお、図４に示すように、可撓性ベアリング３４の両側部（図４における上下両端部）にはサイドプレート３７，３７が設けられている。サイドプレート３７，３７は、可撓性ベアリング３４の側面のほぼ全体を覆った円板体の中心に楕円開口３７Ａを有した構造になっている。そして、サイドプレート３７，３７及び剛性カム３５が重ね、両サイドプレート３７，３７と剛性カム３５の楕円形の長軸同士を一致させた状態にしてリベット３６にて固定されている。
【００３０】
図５に示すように、剛性カム３５の外縁形状は楕円孔３８と同心の円形状になっており、その外周面には複数の外歯３５Ｂ（本発明の「入力連結部」に相当する）が形成されている。そして、図３に示すように、剛性カム３５の外歯３５Ｂにモータ２５に取り付けられたモータ出力歯車２４（本発明に係る「駆動力伝達歯車」に相当する）が噛合している。具体的には、シャフトハウジング２２の下端部側方には、モータ収容ケース２１が取り付けられ、その内部にモータ２５が収容されている。モータ２５のステータ２５Ｓはモータ収容ケース２１に固定され、そのステータ２５Ｓの下端面から下方にロータ２５Ｒが突出している。そして、そのロータ２５Ｒに平歯車であるモータ出力歯車２４が一体回転可能に固定され、そのモータ出力歯車２４の一部がシャフトハウジング２２内に露出して剛性カム３５の外歯３５Ｂに噛合している。
【００３１】
なお、本実施形態では、上述したように図２に示したロアーシャフト２７の一部によって本発明の「剛性外歯歯車」が構成され、そのロアーシャフト２７におけるアッパーシャフト２６との連結部２７Ａが、本発明に係る「外歯歯車連結部」に相当する。また、図２に示した第２のステアリングシャフト１９の一部によって本発明の「サブ剛性外歯歯車」が構成され、その第２のステアリングシャフト１９におけるインタミシャフト１５Ｃ（図１参照）との連結部１９Ｃが、本発明に係る「サブ外歯歯車連結部」に相当する。さらに、アッパーシャフト２６とインタミシャフト１５Ｃが本発明に係る「１対の相対回転部材」に相当する。
【００３２】
本実施形態の波動歯車減速機３０及び伝達比可変操舵装置２０の構成の説明は以上である。次に、本実施形態の動作を説明する。
【００３３】
剛性カム３５がモータ２５によって回転駆動されると、アウターリング４０及びフレクスプライン３３において楕円形の長軸Ｌ１が周方向で移動し、これに伴ってフレクスプライン３３と両サーキュラスプライン３１，３２との噛合位置が周方向で移動していく。これにより、剛性カム３５が１回転したときに、第２のサーキュラスプライン３２が第１のサーキュラスプライン３１に対して歯数の相違分だけ差動し、第２のステアリングシャフト１９が第１のステアリングシャフト１８に対して相対回転する。
【００３４】
その相対回転角度は、モータ２５の回転角によって変更され、そのモータ２５は、操舵制御装置６０（図１参照）によって駆動制御されている。具体的には、操舵制御装置６０は、図１に示すように、操舵角センサ６１にて検出したハンドル１６の操舵角と、車速センサ６２にて検出した車速とを取り込み、伝達比可変操舵装置２０が第１のステアリングシャフト１８から第２のステアリングシャフト１９に伝達する伝達比を決定する。そして、決定された伝達比と第１のステアリングシャフト１８から伝達比可変操舵装置２０に入力される入力操舵角とに基づいて、伝達比可変操舵装置２０が第２のステアリングシャフト１９に出力する出力操舵角を演算して、その出力操舵角に応じて操舵制御装置６０がモータ２５を駆動制御する。
【００３５】
ところで、フレクスプライン３３は、可撓性ベアリング３４を介して剛性カム３５の楕円孔３８の内側に嵌合されているので、万が一、フレクスプライン３３が、金属疲労等により破断した場合でも、フレクスプライン３３は楕円孔３８に相似した楕円形のままであり、噛合状態が維持される。よって、剛性カム３５が回転した際にはフレクスプライン３３と第１及び第２のサーキュラスプライン３１，３２との噛合位置を周方向で移動させることができる。
【００３６】
即ち、本実施形態の構成によれば、フレクスプライン３３が破断した状態でも、第１のサーキュラスプライン３１と第２のサーキュラスプライン３２とを歯数の相違分だけ差動させることができ、モータ２５から受けた入力回転を減速して、第１のステアリングシ１８ャフトと第２のステアリングシャフト１９との間の相対回転に変換することができる。これにより、フレクスプライン３３が破断したときのハンドル操作への影響を抑えることができる。
【００３７】
ところで、本実施形態のように波動歯車減速機３０の中心軸からモータ２５の中心軸を側方に平行にオフセットして（ずらして）配置し、ギヤを介してそれら波動歯車減速機３０とモータ２５とを連結する場合、剛性カムが波動歯車減速機の中心部に備えた従来のものでは、モータと剛性カムとの間が比較的大きく離れることになり、モータの回転を剛性カムに伝達するための伝達構造が複雑化或いは大型化する。これに対し、本実施形態の構成では、剛性カム３５が波動歯車減速機３０の最外部に配置してその外周面に外歯３５Ｂを設けたので、剛性カム３５とモータ２５とを接近させてギヤ連結することができる。これにより、モータ２５と剛性カム２５とのギヤ連結構造を、従来に比較して簡素化或いはコンパクト化することが可能である。
【００３８】
［第２実施形態］
本実施形態の波動歯車減速機３０は、図６に示されており、上記第２のサーキュラスプライン３２を排除し、その代わりにフレクスプライン１００を一端有底の円筒形状にして、その底壁１００Ｂに第２のステアリングシャフト１９を連結した構造になっている。そして、モータ２５の回転駆動によるフレクスプライン１００と第１のサーキュラスプライン３１との差動により、第１のステアリングシャフト１８と第２のステアリングシャフト１９とを相対回転させるようになっている。
【００３９】
そのためにフレクスプライン１００は、図６に示すように、一端が開放しかつ他端が閉じたカップ状構造をなしている。詳細には、図７に示すように、比較的薄肉な円筒状の可撓性スリーブ１００Ａのうち、ハンドル１６側の端部が開放しており、その開放端寄りの内周面には第１のサーキュラスプライン３１とは異なる歯数の内歯１００Ｃが設けられている。また、可撓性スリーブ１００Ａの底壁１００Ｂに取付孔１０１が貫通形成されている。そして、取付孔１０１を通したアンカーピン１０２によって第２のステアリングシャフト１９がフレクスプライン１００に固定されている。その他の構成は、第１実施形態と同一であるので、同一部位に同一符号を付して重複した説明は省略する。
【００４０】
次に本実施形態の波動歯車減速機３０及び伝達比可変操舵装置２０の作用効果について説明する。剛性カム３５がモータ２５によって回転駆動されると、アウターリング４０及びフレクスプライン１００において楕円形の長軸（Ｌ１）が周方向で移動し、これに伴ってフレクスプライン１００と第１のサーキュラスプライン３１との噛合位置が周方向で移動していく。これにより、フレクスプライン１００と第１のサーキュラスプライン３１とが差動する。そして、第２のステアリングシャフト１９が第１のステアリングシャフト１８に対して相対回転する。
【００４１】
また、本実施形態の構成によれば、上記第１実施形態と同様に、フレクスプライン１００が破断した状態でも、フレクスプライン１００と第１のサーキュラスプライン３１とを歯数の相違分だけ差動させることができ、モータ２５から受けた入力回転を減速して、第１と第２のステアリングシャフト１８，１９の間の相対回転に変換することができる。また、モータ２５と剛性カム２５とのギヤ連結構造を、従来に比較して簡素化或いはコンパクト化することが可能である。
【００４２】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４３】
（１）上記実施形態では、剛性カム３５とモータ出力歯車２４とが平歯車であったが、これらは傘歯車や、はす歯歯車でもよい。また、モータ出力歯車２４をウォームとし、剛性カム３５の外縁部をウォームに噛合可能なウォームホイール形状とすれば、剛性カム３５の回転軸からオフセットした（ずらした）位置にモータ２５を配置し、そのモータ２５の回転軸（ロータ２５Ｒ）と剛性カム３５の回転軸とが直角に立体交差するように配置することができる。
【００４４】
（２）前記第２実施形態では、フレクスプライン１００を、可撓性スリーブ１００Ａの一端を底壁１００Ｂで閉じたカップ状構造としていたが、図８に示すように、可撓性スリーブ１００Ａのピニオン１５側の端部から外側に張り出したフランジ壁１００Ｆを備えると共にそのフランジ壁１００Ｆに１つ又は複数の取付孔１０１を形成して本発明に係る「内歯歯車連結部」を構成してもよい。この場合、第２のステアリングシャフト１９の上端部にもフランジ壁１９Ｆと取付孔１９Ｅとを設けておき、それらフランジ壁１００Ｆ，１９Ｆ同士を重ねた状態で、両ボルト挿通孔１０１，１９Ｅを貫通したボルト１２０をナット１２１により締め付けて、フレクスプライン１００と第２のステアリングシャフト１９とを一体回転可能に連結すればよい。
【００４５】
（３）上記実施形態では、インナーリング４１の外周面とアウターリング４０の内周面をベアリングボール４２の転動面としていたが、フレクスプライン３３，１００の外周面と、剛性カム３５の楕円孔３８の内周面をベアリングボール４２の転動面としてもよい。
【００４６】
（４）波動歯車減速機３０は、ハンドル１６からピニオン１５に操舵トルクを伝達するトルク伝達系の何れの部位に設けてもよい。即ち、上記実施形態のようにステアリングシャフト１７の途中（第１及び第２のステアリングシャフト１８，１９の間）に設けてもよいし、インタミシャフト１５Ｃを相対回転可能なアッパーシャフトとロアシャフトとから構成してそれらの間に設けてもよい。また、インタミシャフト１５Ｃとピニオン１５とを相対回転可能としそれらの間に本発明の波動歯車減速機３０を設けてもよい。これら何れの構成であっても、上記実施形態と同等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の概念図
【図２】伝達比可変操舵装置の側断面図
【図３】伝達比可変操舵装置の部分拡大側断面図
【図４】波動歯車減速機の部分拡大側断面図
【図５】波動歯車減速機の平面図
【図６】第２実施形態に係る伝達比可変操舵装置の部分拡大断面図
【図７】波動歯車減速機の部分拡大側断面図
【図８】変形例に係る波動歯車減速機の部分拡大側断面図
【符号の説明】
【００４８】
１０    車両
１１    前輪（転舵輪）
１５    ピニオン
１６    ハンドル
１８    第１のステアリングシャフト
１９    第２のステアリングシャフト
２０    伝達比可変操舵装置
２４    駆動力伝達歯車（モータ出力歯車）
２５    モータ（回転駆動源）
３０    波動歯車減速機
３１    第１のサーキュラスプライン（剛性外歯歯車）
３２    第２のサーキュラスプライン（サブ剛性外歯歯車）
３３，１００    フレクスプライン（可撓性内歯歯車）
３４    可撓性ベアリング（可撓性軸受）
３５    剛性カム
３８    楕円孔
１００Ａ    可撓性スリーブ
１０１    取付孔（内歯歯車連結部）
【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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