(57)【要約】【課題】比較的簡単な構造で安価に製作でき、電動モータ１１の故障時にも、必要最低限のステアリングホイール１の操作に基づいて操舵輪に対し必要な舵角を付与できる構造を実現する。【解決手段】ステアリングホイール１の回転に伴って回転する入力軸８と、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する出力軸９との間に中間回転筒１０を、これら両軸８、９と同心に、且つ、これら両軸８、９に対する相対回転を可能に支持する。又、電動モータ１１により、この中間回転筒１０を回転駆動自在とする。この中間回転筒１０の内径側に、ボール式変速機３７を構成する偏心プレート１２を、上記両軸８、９の中心軸に対し偏心した中心軸を中心とする回転自在に支持する。上記入力軸８と上記出力軸９との間の回転速度比は、上記電動モータ１１の回転方向及び回転速度を変える事で調節自在である。【選択図】図１
2008174213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの回転に伴って回転する入力軸と回転に伴って操舵輪に舵角を付与する出力軸とのうちの一方である第一回転軸と、この第一回転軸と同心に、且つ、この第一回転軸に対する相対回転を自在に支持された、上記入力軸と上記出力軸とのうちの他方である第二回転軸と、この第二回転軸と上記第一回転軸との間に、これら第一回転軸及び第二回転軸と同心に、且つ、これら第一回転軸及び第二回転軸に対する相対回転を可能に支持された中間回転筒と、この中間回転筒を両方向に回転駆動する為の回転駆動手段と、上記第一回転軸及び第二回転軸と平行で且つこれら両回転軸に対し偏心した中心軸を中心とする回転を可能として上記中間回転筒の一部に支持された回転伝達部材と、上記第一回転軸とこの回転伝達部材との間で回転を伝達する為の第一回転伝達手段と、この回転伝達部材と上記第二回転軸との間で回転を伝達する為の第二回転伝達手段とを備えた舵角可変式ステアリング装置。
【請求項２】
中間回転筒がハウジングの内側に回転自在に支持されており、回転駆動手段が、この中間回転筒の外周面に設けられたロータと、上記ハウジングの内面でこのロータと対向する部分に設けられたステータとから成る電動モータである、請求項１に記載した舵角可変式ステアリング装置。
【請求項３】
第一回転伝達手段と第二回転伝達手段とのうちの少なくとも一方の回転伝達手段が、互いに軸方向に対向する１対の面にそれぞれ形成されたサイクロイド波形状又はトロコイド波形状の案内溝と、これら両案内溝同士の間に挟持された複数個のボールとから成るボール式変速装置である、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した舵角可変式ステアリング装置。
【請求項４】
回転伝達部材が、軸方向両側面に案内溝を形成した円板状であり、第一回転伝達手段が、第一回転軸若しくはこの第一回転軸と共に回転する第一回転部材の端面に形成された第一回転軸側案内溝と、上記回転伝達部材の軸方向両側面のうちでこの第一回転軸側案内溝に対向する軸方向片側面部分に形成された回転伝達部材側第一案内溝と、この回転伝達部材側第一案内溝と上記第一回転軸側案内溝との間に挟持された複数個の第一ボールとから成り、これら回転伝達部材側第一案内溝及び第一回転軸側案内溝は、直径が互いに同じであるピッチ円に沿うサイクロイド系波形状又はトロコイド波形状であって、上記回転伝達部材の中心軸と上記第一回転軸の中心軸との偏心量分だけ互いに偏心しており、第二回転伝達手段が、第二回転軸若しくはこの第二回転軸と共に回転する第二回転部材の端面に形成された第二回転軸側案内溝と、上記回転伝達部材の軸方向両側面のうちでこの第二回転軸側案内溝に対向する上記軸方向他側面部分に形成された回転伝達部材側第二案内溝と、この回転伝達部材側第二案内溝と上記第二回転軸側案内溝との間に挟持された複数個の第二ボールとから成り、これら回転伝達部材側第二案内溝及び第二回転軸側案内溝は、直径が互いに同じであるピッチ円に沿うサイクロイド系波形状又はトロコイド波形状であって、上記回転伝達部材の中心軸と上記第二回転軸の中心軸との偏心量分だけ互いに偏心しており、上記回転伝達部材側第一案内溝の波数と上記回転伝達部材側第二案内溝の波数とを互いに異ならせている、請求項３に記載した舵角可変式ステアリング装置。
【請求項５】
回転伝達部材側第一案内溝と第一回転軸側案内溝とのうちの一方の案内溝が、波数がＮであるハイポサイクロイド形状又はハイポトロコイド形状であり、同じく他方の案内溝が、波数が「Ｎ−２」であるエピサイクロイド形状又はエピトロコイド形状であり、上記回転伝達部材側第一案内溝と上記第一回転軸側案内溝との間で、回転伝達部材の軸方向に関してこれら回転伝達部材側第一案内溝と第一回転軸側案内溝とが重畳する部分に、「Ｎ−１」個のボールが配置されており、回転伝達部材側第二案内溝と第二回転軸側案内溝とのうちの一方の案内溝が、波数がＭであるハイポサイクロイド形状又はハイポトロコイド形状であり、同じく他方の案内溝が、波数が「Ｍ−２」であるエピサイクロイド形状又はエピトロコイド形状であり、上記回転伝達部材側第二案内溝と上記第二回転軸側案内溝との間で、上記回転伝達部材の軸方向に関してこれら回転伝達部材側第二案内溝と第二回転軸側案内溝とが重畳する部分に、「Ｍ−１」個のボールが配置されている、請求項４に記載した舵角可変式ステアリング装置。
【請求項６】
回転伝達部材側第一案内溝及び第一回転軸側案内溝と各ボールとの接触部、並びに、回転伝達部材側第二案内溝及び第二回転軸側案内溝との接触部の滑りの要素を大きく設定する事により、回転駆動手段が回転伝達部材を回転駆動しない状態で、この回転伝達部材と第一、第二両回転軸とが同期して回転自在としている、請求項４〜５のうちの何れか１項に記載した舵角可変式ステアリング装置。
【請求項７】
回転伝達部材側第一案内溝、第一回転軸側案内溝、回転伝達部材側第二案内溝、第二回転軸側案内溝の断面形状が、それぞれゴシックアーチ状である、請求項６に記載した舵角可変式ステアリング装置。
【請求項８】
回転伝達部材が、第一回転軸の端部に支持された外歯歯車であり、第一回転伝達手段が、これら外歯歯車と第一回転軸とを、径方向に関する相対変位及び回転力の伝達を可能に結合する結合部材であり、第二回転伝達手段が、第二回転軸の基端部にこの第二回転軸と同心に、且つ、この第二回転軸と同期した回転を自在に結合され、上記外歯歯車と噛合した内歯歯車である、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した舵角可変式ステアリング装置。
【請求項９】
結合部材が、それぞれの基半部を第一回転軸に固定し、それぞれの先半部をこの第一回転軸の端部から軸方向に突出させた複数本の結合ピンであり、これら各結合ピンの先半部を、外歯歯車に形成した、それぞれがこれら各結合ピンの先半部の外径よりも大きな内径を有する複数の通孔に挿入している、請求項８に記載した舵角可変式ステアリング装置。
【請求項１０】
中間回転筒に凹凸係合部が設けられており、この中間回転筒を収納したハウジング内でこの凹凸係合部に対向する部分に、アクチュエータによりこの中間回転筒に対し遠近動してこの凹凸係合部と係脱するストッパ片が設けられている、請求項１〜５、７〜９のうちの何れか１項に記載した舵角可変式ステアリング装置。
【請求項１１】
出力軸の外周面に外嵌固定したウォームホイールと、電動モータの出力軸に固定したウォームとを噛合させる事で電動式パワーステアリング装置を構成すると共に、上記出力軸を通過するトルクを測定する為のトルクセンサを設け、このトルクセンサが測定したこの出力軸を通過するトルクの値に基づき、上記電動モータへの通電量を制御する、請求項１〜１０のうちの何れか１項に記載した舵角可変式ステアリング装置。
【請求項１２】
出力軸が、円管状の外筒と、この外筒内に挿入されてその出力側端部をこの外筒の出力側端部に結合固定したトーションバーとから成り、ウォームホイールがこのうちの外筒に外嵌固定されており、このトーションバーの入力側端部でこの外筒から突出した部分を、上記出力軸を回転駆動する部分に結合固定しており、トルクセンサが、上記ウォームホイールを軸方向両側から挟む２個所位置にそれぞれ設けられて、上記トーションバーの入力側端部と上記外筒との間の捩れ角度を測定する、１対の回転角センサである、請求項１１に記載した舵角可変式ステアリング装置。
【請求項１３】
出力軸が、円管状の外筒と、この外筒内に挿入されてその出力側端部をこの外筒の出力側端部に結合固定したトーションバーとから成り、ウォームホイールがこのうちの外筒に外嵌固定されており、このトーションバーの入力側端部でこの外筒から突出した部分を、上記出力軸を回転駆動する部分に結合固定しており、トルクセンサが、上記トーションバーの入力側端部と上記外筒との間に設けられて、これらトーションバーの入力側端部と外筒との相対回転に伴って出力を変化させる、磁気式のトルクセンサである、請求項１１に記載した舵角可変式ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の操舵輪（フォークリフト等の特殊車両を除き、一般的には前輪）に舵角を付与する為のステアリング装置のうち、ステアリングホイールの操作量と上記操舵輪に付与される舵角との関係を調節可能な、舵角可変式ステアリング装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用のステアリング装置は、例えば図１２に示す様に構成されている。運転者がステアリングホイール１の操作に基づいてステアリングシャフト２を回転させると、この回転は、自在継手３と中間シャフト４とを介してステアリングギヤユニット５の入力軸６に伝達される。すると、このステアリングギヤユニット５は、この入力軸６の回転に伴って左右１対のタイロッド７、７を押し引きし、操舵輪に舵角を付与する。この様なステアリング装置で、上記ステアリングホイール１の操舵角が小さい場合には、操舵量に比べて舵角の変化量を少なく抑え、操舵角が大きくなると操舵量に比べて舵角の変化量を大きくする、所謂バリアブルステアリング装置は、従来から一般的に使用されている。
【０００３】
又、車速に応じて上記操舵量と舵角の変化量との関係を変化させる舵角可変式ステアリング装置に就いても、一部のスポーツカーに搭載されており、その構造に就いても、例えば非特許文献１に記載される等により従来から知られている。この様な従来から実施されている舵角可変式ステアリング装置は、基端部に設けた枢軸を中心として揺動変位するピニオンギヤに形成した長孔の内側に、ステアリングホイールの操作に基づいて回転する入力軸により揺動変位するピンを遊合させている。そして、車速に応じてこのピンを上記長孔に沿って変位させる事により、上記操舵量と舵角の変化量との関係を変化させる。この従来構造は、一種の無段変速機を利用したものであり、この操舵量と舵角の変化量との関係（操舵比）を変化させる事はできるが、舵角そのものを上記ステアリングホイールの操作と独立して調節する事はできない。従って、例えば走行状態が不安定になった場合に、ステアリングホイールの操作に関係なく操舵輪に舵角を付与する、所謂カウンターステアを行なう事はできない。
【０００４】
これに対して、特許文献１〜３には、無段変速機ではなく、差動機構をステアリング装置に組み込む事により、上記操舵量と舵角の変化との関係を自由に変更する事が可能な、舵角可変式ステアリング装置に関する発明が記載されている。上記特許文献１〜３に記載された舵角可変式ステアリング装置は、ステアリングホイールの回転に伴って回転する入力軸と、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する出力軸との間に遊星歯車機構を設けると共に、この遊星歯車機構の構成部材の一部を電動モータにより、所望の方向に所望の回転速度で回転駆動自在としている。
【０００５】
この様な特許文献１〜３に記載された舵角可変式ステアリング装置のうち、特許文献１〜２に記載された構造の場合には、構造が複雑である為、コストが嵩む。又、特許文献１に記載された構造の場合、電動モータが故障した場合に、操舵量と舵角の変化量との関係が１：１から大きく外れた状態となる。具体的には、必要とする舵角を得る為に必要となる、ステアリングホイールの操作量が徒に大きくなる。これに対して特許文献２に記載された構造の場合には、電動モータの故障時に、操舵量と舵角の変化量との関係を、凡そ１：１にできるが、各歯車の摩擦損失に基づく回転抵抗が大きくなり、大きな操舵力を要する事が避けられないものと考えられる。
【０００６】
一方、特許文献３に記載された構造の場合には、上述した特許文献１、２に記載された構造の場合に生じる様な不都合を生じない代わりに、次の様な問題を生じる。即ち、操舵量と舵角の変化量との関係を変える為の電動モータが、ステアリングシャフトと共に回転する構造である為、構造が複雑で、小型・軽量化が難しい。しかも、このステアリングシャフトの回転に拘らず、上記電動モータに通電したり、センサの検出信号を取り出したりする為のスパイラルケーブルやスリップリングが必要になる。これらの部品は、使用時に繰り返し撓み量を変化させる可動部品であったり、摺動部品であったりする為、長期間に亙る使用に対応して十分な信頼性を確保する事が難しく、コストが嵩む。更に、比較的重量が嵩む上記電動モータの慣性力や、この電動モータの起動、停止に伴う反力が上記ステアリングシャフトを介してステアリングホイールに伝わる為、このステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与え易いものと考えられる。
【０００７】
尚、後述する、本発明の舵角可変式ステアリング装置の実施の形態の第１、３、４例に組み込むボール式変速装置を記載した刊行物として、例えば特許文献４〜６がある。これら各特許文献には、ボール式変速装置の構造及び作用が詳しく記載されている。但し、これら各特許文献には、ボール式変速装置を舵角可変式ステアリング装置の舵角可変機構に使用する事に就いては記載されていない。勿論、ボール式変速装置を舵角可変式ステアリング装置に組み込む場合に、何れの部材を電動モータで回転駆動すれば良いかと言った事は全く記載されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２８７２５０号公報
【特許文献２】特開２００２−２４０７２９号公報
【特許文献３】特許第３１８９６２７号公報
【特許文献４】特公平７−６２４９５号公報
【特許文献５】特許第２８６３５２９号公報
【特許文献６】特開２００３−１７２４１９号公報
【非特許文献１】自動車雑誌「カー・アンド・ドライバー」、ダイヤモンド社、平成１２年８月１０日、通巻２３巻１５、ｐ．４５−４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、比較的簡単な構造で安価に製作でき、必要に応じて、電動モータの故障時にも、必要最低限のステアリングホイールの操作に基づいて操舵輪に対し必要な舵角を付与できる、舵角可変式ステアリング装置の構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の舵角可変式ステアリング装置は、第一回転軸と、第二回転軸と、中間回転筒と、回転駆動手段と、回転伝達部材と、第一回転伝達手段と、第二回転伝達手段とを備える。
このうちの第一回転軸は、ステアリングホイールの回転に伴って回転する入力軸と、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する出力軸とのうちの一方である。
又、上記第二回転軸は、上記入力軸と上記出力軸とのうちの他方であって、上記第一回転軸と同心に、且つ、この第一回転軸に対する相対回転を自在に支持されている。
又、上記中間回転筒は、上記第一回転軸と上記第二回転軸との間に、これら第一回転軸及び第二回転軸と同心に、且つ、これら第一回転軸及び第二回転軸に対する相対回転を可能に支持されている。
又、上記回転駆動手段は、上記中間回転筒を両方向に回転駆動する為のものである。この様な回転駆動手段は、例えば請求項２に記載した様に、電動モータとする。この場合には、上記中間回転筒をハウジングの内側に回転自在に支持し、この中間回転筒の外周面にロータを、このハウジングの内面でこのロータと対向する部分にステータを、それぞれ設ける。
又、上記回転伝達部材は、上記第一回転軸及び第二回転軸と平行で且つこれら両回転軸に対し偏心した中心軸を中心とする回転を可能として、上記中間回転筒の一部に支持されている。
又、前記第一回転伝達手段は、上記第一回転軸と上記回転伝達部材との間で回転を伝達する為のものである。
更に、前記第二回転伝達手段は、上記回転伝達部材と上記第二回転軸との間で回転を伝達する為のものである。
【００１１】
上述の様な本発明の舵角可変式ステアリング装置を実施する場合に、第一、第二両回転軸同士の間に組み込んで、電動モータの回転方向及び回転速度に応じてこれら両回転軸同士の間の変速比を変える変速機としては、ボール式変速装置、或いは、歯車伝達機構を採用できる。
例えば、請求項３に記載した様に、上記第一回転伝達手段と上記第二回転伝達手段とのうちの少なくとも一方の回転伝達手段を、互いに軸方向に対向する１対の面にそれぞれ形成されたサイクロイド波形状又はトロコイド波形状の案内溝と、これら両案内溝同士の間に挟持された複数個のボールとから成るボール式変速装置とする。
この様な請求項３に記載した発明を実施する場合で、上記第一回転伝達手段と上記第二回転伝達手段との双方をボール式変速装置とする場合、例えば請求項４に記載した様に構成する。
先ず、上記回転伝達部材を、軸方向両側面に案内溝を形成した円板状とする。
又、上記第一回転伝達手段を、上記第一回転軸若しくはこの第一回転軸と共に回転する第一回転部材の端面に形成された第一回転軸側案内溝と、上記回転伝達部材の軸方向両側面のうちでこの第一回転軸側案内溝に対向する軸方向片側面部分に形成された回転伝達部材側第一案内溝と、この回転伝達部材側第一案内溝と上記第一回転軸側案内溝との間に挟持された複数個の第一ボールとから構成する。そして、これら回転伝達部材側第一案内溝及び第一回転軸側案内溝を、直径が互いに同じであるピッチ円に沿うサイクロイド系波形状又はトロコイド波形状とし、上記回転伝達部材と上記第一回転軸との偏心分だけ、互いに偏心させる。
又、上記第二回転伝達手段を、上記第二回転軸若しくはこの第二回転軸と共に回転する第二回転部材の端面に形成された第二回転軸側案内溝と、上記回転伝達部材の軸方向両側面のうちでこの第二回転軸側案内溝に対向する上記軸方向他側面部分に形成された回転伝達部材側第二案内溝と、この回転伝達部材側第二案内溝と上記第二回転軸側案内溝との間に挟持された複数個の第二ボールとから構成する。そして、これら回転伝達部材側第二案内溝及び第二回転軸側案内溝を、直径が互いに同じであるピッチ円に沿うサイクロイド系波形状又はトロコイド波形状とし、上記回転伝達部材の中心軸と上記第二回転軸の中心軸との偏心量分だけ、互いに偏心させる。
更に、上記回転伝達部材側第一案内溝の波数と、上記回転伝達部材側第二案内溝の波数とを、互いに異ならせる。
【００１２】
上述した請求項４に記載した様なボール式変速装置を利用した舵角可変式ステアリング装置を実施する場合に好ましくは、請求項５に記載した様に、上記回転伝達部材側第一案内溝と上記第一回転軸側案内溝とのうちの一方の案内溝を、波数がＮであるハイポサイクロイド形状又はハイポトロコイド形状とし、同じく他方の案内溝を、波数が「Ｎ−２」であるエピサイクロイド形状又はエピトロコイド形状とする。そして、上記回転伝達部材側第一案内溝と上記第一回転軸側案内溝との間で、回転伝達部材の軸方向に関してこれら回転伝達部材側第一案内溝と第一回転軸側案内溝とが重畳する部分に、「Ｎ−１」個のボールを配置する。一方、上記回転伝達部材側第二案内溝と上記第二回転軸側案内溝とのうちの一方の案内溝を、波数がＭ（≠Ｎ）であるハイポサイクロイド形状又はハイポトロコイド形状とし、同じく他方の案内溝を、波数が「Ｍ−２」であるエピサイクロイド形状又はエピトロコイド形状とする。そして、上記回転伝達部材側第二案内溝と上記第二回転軸側案内溝との間で、上記回転伝達部材の軸方向に関してこれら回転伝達部材側第二案内溝と第二回転軸側案内溝とが重畳する部分に、「Ｍ−１」個のボールを配置する。
【００１３】
又、上述した請求項４に記載した様な、ボール式変速装置を利用した舵角可変式ステアリング装置を実施する場合に好ましくは、請求項６に記載した様に、上記回転伝達部材側第一案内溝及び上記第一回転軸側案内溝と上記各ボールとの接触部、並びに、上記回転伝達部材側第二案内溝及び上記第二回転軸側案内溝との接触部の滑りの要素を大きく設定する。この為に、例えば請求項７に記載した様に、上記回転伝達部材側第一、第一回転軸側、回転伝達部材側第二、第二回転軸側、各案内溝の断面形状を、それぞれゴシックアーチ状とする。そして、前記回転駆動手段が回転伝達部材を回転駆動しない状態で、この回転伝達部材と前記第一、第二両回転軸とが同期して回転自在とする。
【００１４】
一方、歯車伝達機構を使用した構造は、例えば請求項８に記載した様に構成する。
先ず、前記回転伝達部材を、前記第一回転軸の端部に支持された外歯歯車とする。又、前記第一回転伝達手段を、これら外歯歯車と第一回転軸とを、径方向に関する相対変位及び回転力の伝達を可能に結合する結合部材とする。この結合部材は、例えば請求項９に記載した様に、それぞれの基半部を上記第一回転軸に固定し、それぞれの先半部をこの第一回転軸の端部から軸方向に突出させた複数本の結合ピンとする。そして、これら各結合ピンの先半部を、外歯歯車に形成した、それぞれがこれら各結合ピンの先半部の外径よりも大きな内径を有する複数の通孔に挿入する。
又、前記第二回転伝達手段を、前記第二回転軸の基端部にこの第二回転軸と同心に、且つ、この第二回転軸と同期した回転を自在に結合され、上記外歯歯車と噛合した内歯歯車とする。
【００１５】
又、例えば上述した請求項８に記載した様な、歯車伝達機構を利用した舵角可変式ステアリング装置を実施する場合に好ましくは、請求項１０に記載した様に、上記中間回転筒に凹凸係合部を設ける。そして、上記中間回転筒を収納したハウジング内でこの凹凸係合部に対向する部分に、アクチュエータによりこの中間回転筒に対し遠近動してこの凹凸係合部と係脱する、ストッパ片を設ける。尚、この様なストッパ機構は、上記歯車伝達機構を利用した舵角可変式ステアリング装置を実施する場合に限らず、前述の様なボール式変速装置を利用した舵角可変式ステアリング装置を実施する場合にも利用可能である。
尚、本発明を実施する場合に、舵角可変式ステアリング装置に電動式パワーステアリング装置を組み込む事もできる。この場合には、例えば、請求項１１〜１３に記載した構造を採用できる。
【発明の効果】
【００１６】
上述の様に構成する本発明の舵角可変式ステアリング装置によれば、比較的簡単な構造で安価に製作できる。又、必要に応じて、電動モータの故障時にも、必要最低限のステアリングホイールの操作に基づいて操舵輪に対し必要な舵角を付与でき、しかも、その状態でもこのステアリングホイールを操作する為に要する力が過度に大きくならない構造を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［実施の形態の第１例］
図１〜４は、請求項１〜７に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の舵角可変式ステアリング装置は、第一回転軸である入力軸８と、第二回転軸である出力軸９と、中間回転筒１０と、回転駆動手段である電動モータ１１と、回転伝達部材である偏心プレート１２と、第一回転伝達手段である第一ボール変速機構１３と、第二回転伝達手段である第二ボール変速機構１４とを備える。このうちの入力軸８は、ステアリングコラム１５の内径側に、１対の転がり軸受により回転自在に支持されたもので、ステアリングホイール１の回転に伴って回転する。この様な入力軸８の回転角度（及び必要に応じて回転角速度）は、上記ステアリングコラム１５の一端部（上記ステアリングホイール１側端部である、図１の上端部）に設置した、入力側回転角センサ１６により検出自在としている。又、上記出力軸９は、その入力側端部（図１の上端部）を、上記ステアリングコラム１５の他端部（上記ステアリングホイール１と反対側端部である、図１の下端部）に結合固定したハウジング１７内に、上記入力軸８と同心に、且つ、この入力軸８に対する相対回転を自在に支持している。
【００１８】
又、上記中間回転筒１０は、上記ハウジング１７内で上記入力軸８と上記出力軸９との間部分に、これら入力軸８及び出力軸９と同心に、且つ、これら入力軸８及び出力軸９に対する相対回転を可能に支持されている。尚、上記中間回転筒１０がこれら入力軸８及び出力軸９と同心であるとは、この回転中間筒１０の外周面を基準とした状態である。本例の場合、この中間回転筒１０は、大径部１８と小径部１９とを段付部２０により連続させる事で、断面クランク型で全体を段付円筒状に形成している。この様な中間回転筒１０は、上記小径部１９を上記出力軸９の外周面に、転がり軸受２１により回転自在に支持する事で、この出力軸９を介して上記ハウジング１７内に、回転自在に支持している。
【００１９】
上述の様な中間回転筒１０は、上記ハウジング１７内に設置した前記電動モータ１１により、所望の方向に所望の回転速度で、回転駆動自在としている。この為に本例の場合には、上記中間回転筒１０の外周面にロータ２２を、上記ハウジング１７の一部内面でこのロータ２２と対向する部分にステータ２３を、それぞれ設けている。又、上記小径部１９の外周面と上記ハウジング１７の他部内面との間に、制御用回転角センサ２４を設けている。本例の場合、この制御用回転角センサ２４として、レゾルバを使用している。この構成により、上記中間回転筒１０を、所望の方向に所望の回転速度で、この回転速度を適切に規制しつつ、回転駆動自在としている。
【００２０】
上述の様な中間回転筒１０を構成する、上記大径部１８の径方向に関する肉厚は、円周方向に関して漸次変化させている。従って、この大径部１８の内周面の中心軸は、上記入力軸８及び上記出力軸９に対し偏心している。そして、この大径部１８の内径側に前記偏心プレート１２を、深溝型の玉軸受等の転がり軸受２５により、回転自在に支持している。この様な構成により、上記偏心プレート１２を、上記入力軸８及び上記出力軸９と平行で且つこれら両軸８、９に対し偏心した中心軸βを中心とする回転を可能として、上記中間回転筒１０の内径側に支持している。
【００２１】
上述の様にして、上記大径部１８の内径側に回転自在に支持した、上記偏心プレート１２の軸方向両側面と上記入力軸８及び上記出力軸９との間に、前記第一ボール変速機構１３と前記第二ボール変速機構１４とを設置している。そして、このうちの第一ボール変速機構１３により、上記入力軸８から上記偏心プレート１２に、上記第二ボール変速機構１４によりこの偏心プレート１２から上記出力軸９に、それぞれ回転を減速しつつ伝達可能としている。但し、上記入力軸８とこの出力軸９との間の回転速度比は、前記電動モータ１１により上記偏心プレート１２の回転方向及び回転速度を調節する事で、調節可能である。
【００２２】
上記両ボール変速機構１３、１４のうちの第一ボール変速機構１３を構成する為、上記入力軸８の先端部（図１の下端部）で前記ハウジング１７内に位置する部分に取付フランジ部２６を固設し、この取付フランジ部２６に、第一回転部材である駆動リング２７を結合固定している。この駆動リング２７の内周面と、上記出力軸９の基端部（図１の上端部）に形成した突出軸部２８の外周面との間に転がり軸受２９を設けて、上記駆動リング２７と上記出力軸９との同心性を厳密に確保できる様にしている。更に本例の場合には、上記突出軸部２８の先端部に螺合したナット３８により、上記転がり軸受２９を介して、上記駆動リング２７と後述する鍔部３３との間に、互いに近付く方向の力を付与している。又、上記駆動リング２７の軸方向両端面のうち、上記偏心プレート１２に対向する端面に、第一回転軸側案内溝である入力軸側案内溝３０を形成している。又、上記偏心プレート１２の軸方向両側面のうちでこの入力軸側案内溝３０に対向する軸方向片側面部分に、回転伝達部材側第一案内溝である、偏心プレート入力側案内溝３１を形成している。これら両案内溝３０、３１のピッチ円直径は互いに同じである。又、入力軸側案内溝３０のピッチ円の中心は、前記入力軸８の中心軸α上に存在し、偏心プレート入力側案内溝３１のピッチ円の中心は、上記偏心プレート１２の回転中心軸β上に存在する。本例の場合には、図３の（Ａ）に示す様に、上記入力軸側案内溝３０をエピサイクロイド形状とし、上記偏心プレート入力側案内溝３１をハイポサイクロイド形状としている。この偏心プレート入力側案内溝３１の形状と上記入力軸側案内溝３０の形状とは、互いに逆にしても良い。
【００２３】
何れにしても、エピサイクロイド形状の案内溝の波数が、ハイポサイクロイド形状の案内溝の波数よりも２個だけ少ない。本例の場合には、ハイポサイクロイド形状である上記偏心プレート入力側案内溝３１の波数をＮとし、エピサイクロイド形状である上記入力軸側案内溝３０の波数を「Ｎ−２」としている。そして、上記偏心プレート入力側案内溝３１と上記入力軸側案内溝３０との間で、偏心プレート１２の軸方向に関してこれら偏心プレート入力側案内溝３１と入力軸側案内溝３０とが重畳する部分に、「Ｎ−１」個の入力側ボール３２、３２を配置している。
【００２４】
又、前記第二ボール変速機構１４を構成する為、前記出力軸９の基端寄り部分の外周面に外向フランジ状の鍔部３３を形成し、この鍔部３３の軸方向両端面のうちで上記偏心プレート１２に対向する端面に、第二回転軸側案内溝である出力軸側案内溝３４を形成している。又、上記偏心プレート１２の軸方向両側面のうちでこの出力軸側案内溝３４に対向する軸方向他側面部分に、回転伝達部材側第二案内溝である、偏心プレート出力側案内溝３５を形成している。これら両案内溝３４、３５のピッチ円直径は互いに同じである。又、出力軸側案内溝３４のピッチ円の中心は、上記出力軸９の中心軸α上に存在し、偏心プレート出力側案内溝３５のピッチ円の中心は、上記偏心プレート１２の回転軸β上に存在する。本例の場合には、図３の（Ｂ）に示す様に、上記出力軸側案内溝３４をエピサイクロイド形状とし、上記偏心プレート出力側案内溝３５をハイポサイクロイド形状としている。この偏心プレート出力側案内溝３５の形状と上記出力軸側案内溝３４の形状とは、互いに逆にしても良い。
【００２５】
何れにしても、エピサイクロイド形状の案内溝の波数が、ハイポサイクロイド形状の案内溝の波数よりも２個だけ少ない。本例の場合には、ハイポサイクロイド形状である上記偏心プレート出力側案内溝３５の波数をＭとし、エピサイクロイド形状である上記出力軸側案内溝３４の波数を「Ｍ−２」としている。そして、上記偏心プレート出力側案内溝３５と上記出力軸側案内溝３４との間で、偏心プレート１２の軸方向に関してこれら偏心プレート出力側案内溝３５と出力軸側案内溝３４とが重畳する部分に、「Ｍ−１」個の出力側ボール３６、３６を配置している。上記偏心プレート入力側案内溝３１の波数Ｎと上記偏心プレート出力側案内溝３５の波数Ｍとは、互いに異ならせている（Ｎ≠Ｍ）。上記各出力側ボール３６、３６と前記各入力側ボール３２、３２とには、前記ナット３８の緊締に基づき、予圧を付与している。従って、上記各ボール３２、３６と上記各案内溝３１、３０、３５、３４との転がり接触部ががたつく事はない。
【００２６】
それぞれが上述の様な構成を有し、前記中間回転筒１０を介して組み合わされた、前記第一ボール変速機構１３と前記第二ボール変速機構１４とから成るボール式変速装置３７を備えた、本例の舵角可変式ステアリング装置の場合には、上記中間回転筒１０の回転制御によって、前記入力軸８と前記出力軸９との回転速度比（相対角）を自由に変更できる。この様な本例の舵角可変式ステアリング装置の作用は、前述の特許文献６に記載されているボール式変速装置を、固定部を持たない差動機構として看做す事により説明できる。即ち、上記特許文献６のハウジング（１１）及び第一動力板（１２）を本発明の入力軸８とし、この特許文献６の出力軸（２１）を本例の構造の出力軸９とし、この特許文献６のクランク軸（２０）を本例の構造の中間回転筒１０と看做す事により、上記入力軸８と上記出力軸９との間に相対角を生じさせる為の差動動作を説明できる。
【００２７】
例えば、前記ステアリングホイール１を保持して上記入力軸８を固定した状態では、上記特許文献６に記載されたボール式変速装置と同様の動作を行なう。この状態での、上記出力軸９が１回転する間での上記中間回転筒１０の回転数を、上記ボール変速装置３７の減速比Ｋとする。この減速比Ｋは、上記特許文敵６に記載されている様に、自由に設計する事ができる。一方、上記ステアリングホイール１が操作されて、上記入力軸８が回転する場合は、機構全体が回転すると考えれば、次の(1) 式の関係が成り立つ事が分かる。
Ｋ＝（Ｎ10−Ｎ8 ）／（Ｎ9 −Ｎ8 ）  −−−  (1) 
この(1) 式中の符号Ｎ8 、Ｎ9 、Ｎ10は、それぞれ入力軸８、出力軸９、中間回転筒１０の回転数若しくは回転角度を表している。
【００２８】
一方、上記減速比Ｋは、前記各案内溝３０、３１、３４、３５の波数によって定まる、設計可能な定数である。これらの事を考慮すれば、上記入力軸８の回転数若しくは回転角度Ｎ8 が定まれば、上記中間回転筒１０の回転数若しくは回転角度Ｎ10を適宜調節する事により、上記出力軸９の回転数若しくは回転角度Ｎ9 を任意に調節できる事が分かる。即ち、本例の舵角可変式ステアリング装置は、上記入力軸８と上記出力軸９との回転速度比（相対角）を自由に変更できる構造となっている。
【００２９】
例えば、上記中間回転筒１０の回転数若しくは回転角度Ｎ10を次の(2) 式の様に設定した場合に就いて考える。
Ｎ10＝｛Ｋ（ｋ−１）＋１｝Ｎ8   −−−  (2) 
この(2) 式を上記(1) 式に代入する事で、次の(3) 式を得られる。
Ｎ9 ＝ｋ・Ｎ8   −−−  (3) 
この(3) 式から明らかな通り、上記中間回転筒１０の回転数若しくは回転角度Ｎ10を上記(2) 式の様に規制する事で、本例の構造は、舵角比ｋの舵角可変式ステアリング装置となる。その他にも、前記電動モータ１１により上記中間回転筒１０の回転数若しくは回転角度Ｎ10を操作して、出力軸角Ｎ9 を自由に制御する事ができる。更には、車両の横滑りやスピンを検知し、自動的に修正舵（カウンターステア）を与える操作も可能となる。
【００３０】
尚、上記入力軸８及び上記中間回転筒１０の回転数若しくは回転角度Ｎ8 、Ｎ10は、前記入力側、制御用、両回転角センサ１６、２４により計測可能である。但し、スペース等の都合で、このうちの入力側回転角センサ１６を設置できず、上記入力軸８の回転数若しくは回転角度Ｎ8 を計測できない場合も考えられる。この様な場合には、前記出力軸９側に、この出力軸９の回転数若しくは回転角度Ｎ9 を計測する為の角度センサ（図示せず）を設ける。そして、この回転角度Ｎ9 を使用して、上記(2) 式の代わりに次の(4) 式を利用して制御を行なえば、上記入力軸８の回転数若しくは回転角度Ｎ8 を計測した場合と同様に、上記(3) 式の様な制御を行なえる。
Ｎ10＝｛Ｋ（１−１／ｋ）＋１／ｋ｝Ｎ9 −−−  (4) 
【００３１】
尚、本例の舵角可変式ステアリング装置を構成するボール式変速装置３７は、前述した特許文献６に記載されたボール式変速装置の構造を基本としている。但し、特許文献６に記載されたボール式変速装置の構造をそのまま使用したのでは、この特許文献６に記載されたボール式変速装置を構成するクランク軸を電動モータで回転させしかも回転角度を制御する為に、この電動モータ自身もボール式変速装置と共に回転させなければならず、スパイラルケーブル等の、高価で信頼性確保が難しい部品を必要とする。これに対して本例の構造の場合には、上記舵角比ｋを変化させる為の部材として、外径側から偏心回転を制御可能な上記中間回転筒１０を採用し、前記電動モータ１１のステータ２３を固定可能な構成としている。そして、上記スパイラルケーブル等の、高価で信頼性確保が難しい部品を使用する必要がない、簡単で安価に構成でき、しかも信頼性を確保し易い構造を実現している。
【００３２】
更に、図示の例では、上記電動モータ１１の故障時にも、前記入力軸８の回転を上記出力軸９に伝達可能にすべく、次の(a)(b)の様な構成を合わせ持たせている。            (a) 上記両ボール変速機構１３、１４から成るボール式変速装置３７の減速比Ｋを高く（例えば２０〜１００程度に）設定する。 
(b) 前記偏心プレート入力側案内溝３１及び前記入力軸側案内溝３０と上記各入力側ボール３２、３２との接触部、並びに、上記偏心プレート出力側案内溝３５及び上記出力軸側案内溝３４と上記各出力側ボール３６、３６との接触部の滑りの要素を大きく設定する。本例の場合、この様な設定を行なう為に、上記各案内溝３１、３０、３５、３４の断面形状を、それぞれ図４に示す様なゴシックアーチ状としている。より具体的には、これら各案内溝３１、３０、３５、３４と上記各ボール３２、３６とのレスト角θを２５〜６０度とし、同じく溝Ｒ比（これら各案内溝３１、３０、３５、３４の曲率半径Ｒ／上記各ボール３２、３６の直径Ｄａ）を０．５０５〜０．５４の範囲に設定する。
そして、上記(a)(b)の様な構成を合わせ持たせる事により、上記電動モータ１１が前記中間回転筒１０を回転駆動せず、上記偏心プレート１２に対し、外部から公転運動方向の力が加わらない状態で、この偏心プレート１２と上記入力軸８及び上記出力軸９とが同期して回転する（上記ボール式変速装置３７がセルフロックする）様にしている。
【００３３】
尚、本例の構造の場合には、上記出力軸９に送り出されるトルクは、上記入力軸８に入力されるトルクと、上記電動モータ１１から加えられる（又は減じられる）トルクとの合計になる。従って、この電動モータ１１による上記中間回転筒１０の回転駆動状態により、前記ステアリングホイール１の操作感が変わる事になる。即ち、上記電動モータ１１による上記中間回転筒１０の駆動トルクは、前記ボール式変速装置３７の減速比Ｋの値と符号とにより変わり、上記ステアリングホイール１を回転させる為に要する力（操舵力）も変化する。上記電動モータ１１の駆動トルクがあまり大きいと、上記ステアリングホイール１を操作する運転者に違和感を与えるので、上記減速比Ｒを２０〜１００程度の大きな値に設定する事が好ましい。上記特許文献６に記載されている様に、上記ボール式変速装置３７の減速比Ｋの符号（加減状態）は、上記各案内溝３１、３０、３５、３４の波数Ｎ、Ｎ−２、Ｍ、Ｍ−２の符号（大小関係）を変える事で反転できる。従って、舵角比ｋを大きくする（又は小さくする）場合に上記操舵力が大きくなるか、或いは小さくなるかは、本例の舵角可変式ステアリング装置を搭載する自動車の性格（スポーツカーであるか商用車であるか等）により、設計的に定める（上記各案内溝３１、３０、３５、３４の形状に基づく、波数Ｎ、Ｎ−２、Ｍ、Ｍ−２の符号を規制する）。又、上記電動モータ１１により付加されるトルクを補償する様に、電動パワーステアリング装置を構成する別の電動モータによるアシストトルクを調節する事で、上記電動モータ１１による制御の影響を運転者に感じさせない様にする事もできる。
【００３４】
更に、上記電動モータ１１が故障し、上記中間回転筒１０が上記電動モータ１１により回転駆動されない状態では、上記両ボール変速機構１３、１４がロックする。即ち、上記各入力側ボール３２、３２が入力軸側、偏心プレート入力側両案内溝３１、３０同士の間に食い込むと共に、上記各出力側ボール３６、３６が出力軸側、偏心プレート出力側両案内溝３５、３４同士の間に食い込む。この状態では、上記偏心プレート１２と、入力軸８及び出力軸９との相対回転が阻止され、この入力軸８の回転がこの出力軸９にそのまま伝わる。この状態では、特に大きな抵抗を受ける事なく、通常のステアリング装置と同様にして、操舵輪に舵角を付与できる。
【００３５】
又、本例の構造の場合には、上記中間回転筒１０と、この中間回転筒１０を回転駆動する為の電動モータ１１とを径方向に重畳させた状態で配置している為、軸方向寸法を短く抑える事ができる。即ち、前述の特許文献１〜２に記載されている従来構造の様に、遊星歯車機構と、この遊星歯車機構の構成部材を回転駆動する為の電動モータとを軸方向にずらせて配置した構造の場合には、軸方向寸法が嵩む事が避けられない。一方、ステアリング装置には、衝突事故の際に運転者を保護する為、衝撃を吸収しつつ軸方向寸法を縮める為の衝撃吸収機構を組み込む。従って、舵角を調節する為の機構の軸方向寸法が嵩む事は、この衝撃吸収機構の設計の自由度を低くする為、好ましくない。これに対して本例の構造によれば、舵角を調節する為の機構の軸方向寸法を短く抑えて、上記衝撃吸収機構の設計の自由度を高くできる。又、軸方向寸法を確保する事が難しい、ステアリングコラム部に設置する事も可能になる。
【００３６】
［実施の形態の第２例］
図５〜６は、請求項８〜１０に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、第一回転軸である入力軸８の先端部（図５の下端部）に、回転伝達部材である外歯歯車３９を、結合部材である複数本（図示の例では４本）の結合ピン４０、４０により、径方向に関する相対変位及び回転力の伝達を可能に結合している。これら各結合ピン４０、４０の基半部は、上記入力軸８の先端部に固設した外向フランジ状の支持鍔部４１に形成した取付孔に、締り嵌めにより内嵌固定している。この状態で上記各結合ピン４０、４０の先半部を、上記支持鍔部４１から軸方向に突出させている。一方、上記外歯歯車３９は、円形の支持板部４２の外周縁に歯車部４３を設けて成る。そして、この支持板部４２の円周方向複数個所で上記各結合ピン４０、４０と整合する部分に、通孔４４、４４を形成している。これら各通孔４４、４４の内径は、上記各結合ピン４０、４０の外径よりも、次述する入力軸８の中心軸αと外歯歯車３９の中心軸βとの偏心量の２倍だけ大きい。そして、これら各結合ピン４０、４０の先半部を、上記各通孔４４、４４に、これら各結合ピン４０、４０の先半部の外周面がこれら各通孔４４、４４の内周面に接する様に挿入して、第一伝達手段を構成している。
【００３７】
又、上記外歯歯車３９は、上記入力軸８の先端部に、この入力軸８の中心軸αを中心とする公転と、この中心軸αに対し偏心した中心軸βを中心とする自転とを自在に支持している。この為に本例の場合には、上記支持板部４２の軸方向片側面に、上記歯車部４３と同心に設けた円筒部５１を、中間回転筒１０ａの内径に設けられた、上記中心軸βをその中心とする偏心孔に、転がり軸受２５ａを介して支持している。上記中間回転筒１０ａは、ハウジング１７ａ内で上記入力軸８の先端部周囲部分に、深溝型玉軸受等の転がり軸受２１ａにより、この入力軸８と同心に、且つ、この入力軸８に対する相対回転を可能に支持されている。本例の場合も、上記中間回転筒１０ａがこの入力軸８と同心であるとは、この回転中間筒１０ａの外周面（電動モータ１１ａを構成するロータ２２ａの外周面）を基準とした状態である。
【００３８】
又、上記中間回転筒１０ａは、上記ハウジング１７ａ内に設置した電動モータ１１ａにより、所望の方向に所望の回転速度で、回転駆動自在としている。この為に本例の場合には、上記中間回転筒１０ａを構成する小径部１９ａの外周面にロータ２２ａを、上記ハウジング１７ａの一部内面でこのロータ２２ａと対向する部分にステータ２３ａを、それぞれ設けている。又、このステータ２３ａの軸方向一端面（図５の上端面）と上記ハウジング１７ａの他部内面との間に、制御用回転角センサ２４ａを設けている。本例の場合、この制御用回転角センサ２４ａとして、ホールセンサ等の、磁気検知式の回転角度検出センサを使用している。この構成により、上記中間回転筒１０ａを、所望の方向に所望の回転速度で、この回転速度を適切に規制しつつ、回転駆動自在としている。尚、上記入力軸８の回転方向及び回転速度は、前述した実施の形態の第１例と同様の入力側回転角度センサ１６（図１参照）により検出自在としている。
【００３９】
本例の場合も、上記中間回転筒１０ａを構成し、段付部２０ａにより上記小径部１９ａと連続した、大径部１８ａの径方向に関する肉厚を、円周方向に関して漸次変化させて、この大径部１８ａの内周面の中心軸βを、上記入力軸８及び出力軸９の中心軸αに対し偏心させている。そして、上記大径部１８ａの内径側に前記外歯歯車３９を、深溝型の玉軸受等の転がり軸受２５ａにより、回転自在に支持している。この様な構成により、上記外歯歯車３９を、上記入力軸８及び上記出力軸９の中心軸αを中心とする公転、及び、この中心軸αと平行でこの中心軸αに対し偏心した中心軸βを中心とする自転を可能として、上記中間回転筒１０ａの内径側に支持している。
【００４０】
一方、第二回転軸である出力軸９の基端部（図５の上端部）に、第二回転伝達手段である内歯歯車４５を、この出力軸９と同心に、且つ、この出力軸９と同期した回転を自在に結合している。この為に本例の場合には、上記出力軸９の基端部と上記内歯歯車４５とを、結合板４６を介して結合している。そして、この内歯歯車４５と上記外歯歯車３９とを噛合させている。尚、この内歯歯車４５のピッチ円直径はこの外歯歯車３９のピッチ円直径よりも大きい事は勿論であるが、これら両歯車４５、３９の噛合（噛み合いに基づく相対変位）が可能である限り、できるだけ近い大きさ（「内歯歯車４５のピッチ円直径／外歯歯車３９のピッチ円直径」の値を、１よりも大きく、できるだけ１に近い値）に設定する。尚、上記内歯歯車４５及び上記外歯歯車３９の形状は、サイクロイド曲線、トロコイド曲線、円弧曲線等一般的な形状を使用できる。
【００４１】
更に、上記中間回転筒１０ａの外周面に、円周方向に関して凹部と凸部とを交互に配置した、歯車状の凹凸係合部４７を設けている。そして、上記中間回転筒１０ａを収納した、前記ハウジング１７ａ内でこの凹凸係合部４７に対向する部分に、ストッパ片４９を設けている。このストッパ片４９は、ソレノイド等のアクチュエータ４８の出力ロッド５０の先端部に支持しており、このアクチュエータ４８により上記中間回転筒１０ａの径方向に変位して、上記凹凸係合部４７と係脱する。そして、係合時に、上記中間回転筒１０ａの回転を阻止する。
【００４２】
上述の様に構成する本例の舵角可変式ステアリング装置の場合、前記入力軸８の回転は、前記各結合ピン４０、４０を介して上記外歯歯車３９に伝わり、この外歯歯車３９を回転させる。この外歯歯車３９は、上記中間回転筒１０ａの内径側に、偏心した状態で支持されているので、上記入力軸８の回転に伴って上記外歯歯車３９は、前記中心軸βを中心として自転しつつ、上記中間回転筒１０ａの回転に伴って前記中心軸αの周囲を公転する。この際、この中間回転筒１０ａが停止していると仮定した場合には、上記外歯歯車３９と上記内歯歯車４５とにより構成される歯車伝達機構による回転力の伝達状態は、上記中心軸βを中心として自転する上記外歯歯車３９の回転が、上記中心軸αを中心として自転する上記内歯歯車４５に伝達されると考える事ができる。従って、この状態では、上記入力軸８が１回転すると、前記出力軸９は、上記外歯歯車３９の歯数Ｎ39と上記内歯歯車４５の歯数Ｎ45との比（Ｎ39／Ｎ45）に応じた分回転する。
【００４３】
これに対して、上記入力軸８を固定した状態を考えると、上記中間回転筒１０ａを１回転させる事で上記出力軸９が、上記外歯歯車３９の歯数Ｎ39と上記内歯歯車４５の歯数Ｎ45との差に応じた分、即ち、（Ｎ39−Ｎ45）／Ｎ39だけ回転する。尚、この値は負であり、上記出力軸９が上記中間回転筒１０ａと逆方向に回転する事を意味する。（Ｎ39−Ｎ45）／Ｎ39＝Ｋとし、このＫを減速比とすれば、上記入力軸８及び上記出力軸９の回転数若しくは回転角度と上記中間回転筒１０ａの回転数若しくは回転角度との関係は、前述した実施の形態の第１例と等価である。即ち、前述の(1) 式の動作が可能であり、舵角比の変更や自動カウンタステア（修正舵）の動作を、上記実施の形態の第１例と同様に行なえる。
【００４４】
上記電動モータ１１ａの故障時には、前記アクチュエータ４８により前記ストッパ片４９を前進させ、このストッパ片４９を前記凹凸係合部４７と係合させ、上記中間回転筒１０ａの回転を阻止すれば、上記入力軸８の回転に伴って上記出力軸９が、上記両歯車３９、４５の歯数の比に応じた回転速度で回転する。上述の様な本例の構造は、セルフロックの特性を持たせる事が難しいので、上述の様なストッパ片４９と凹凸係合部４７とによるロック機構が必要になるが、その分、トルク伝達機構の効率が高い。従って、上記電動モータ１１ａの小型化や省電力化が可能になる。
【００４５】
［実施の形態の第３例］
図７〜９は、請求項１〜７、１１、１２に対応する、実施の形態の第３例を示している。尚、本例を表す図７〜８の上下方向と実際に車体に組み付ける状態での上下方向との関係は、前述の図１、２、５の場合とは異ならせている。この理由は、本例は、衝突事故の際に運転者保護の為の収縮代の確保を意図しており、図面上の前後方向と車体の前後方向とを近く描く方が、本例の意図が分かり易くなると考えられる為である。尚、前後は車体への組み付け状態で言い、後とは図７〜８の右側。反対に、図７〜８の左側を前と言う。本例の構造と前述の第１〜２例の構造とが、車体への組み付け時で組み付け方向が大きく異なる訳ではない。実際の組み付け時には、図７の状態よりも少し反時計方向に回動させ、後方に向かう程上方に向かう様に傾斜させる。本例の場合も、電動モータ１１ｂとボール式変速装置３７ａとを組み合わせて、入力軸８ａと出力軸９ａとの回転速度比を可変とする部分の基本的な構造及び作用は、前述の図１〜４に示した実施の形態の第１例の場合と同様である。就いては、同等部分に関する説明は、省略若しくは簡略にし、以下、上記実施の形態の第１例の場合と異なる、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００４６】
本例の場合、入力軸８ａとして、インナシャフト５２とアウタチューブ５３とを、衝撃荷重に基づいて収縮可能に組み合わせて成るコラプシブルステアリングシャフトを使用している。又、ステアリングコラム１５ａとして、インナコラム５４とアウタコラム５５とを衝撃荷重に基づいて収縮可能に組み合わせて成るコラプシブルステアリングコラムを使用している。衝突事故の際には、上記入力軸８ａと上記ステアリングコラム１５ａとが、衝撃エネルギを吸収しつつ、上記アウタコラム５５の前端縁がハウジング１７ｂの後面に突き当たるまで、図７のストロークＬ分だけ縮む。この様に、衝突事故の際に上記入力軸８ａと上記ステアリングコラム１５ａとが縮む量（コラプスストローク）を確保する事が、運転者の保護を充実させる面から重要である。本例の場合には、以下に述べる様な構造により、電動式パワーステアリング装置５６を設けた構造で、上記コラプスストロークの確保を図っている。
【００４７】
本例の場合には、前述の図１〜４に示した実施の形態の第１例の構造に電動式パワーステアリング装置５６を組み込んでいる。この電動式パワーステアリング装置５６は、電動モータ５７により出力軸９ａに操舵補助力（アシスト力）を付与自在とすると共に、この出力軸９ａ部分で伝達されるトルクを測定して、上記電動モータ５７への通電量を調節し、上記操舵補助力を適正に調節する様にしている。この様な電動式パワーステアリング装置５６を構成する為に本例の場合には、上記出力軸９ａを、円管状の外筒５８と、この外筒５８内に挿入されたトーションバー５９とから構成している。そして、このトーションバー５９の後端部で上記外筒５８の後方に突出した部分を、基本的に上記実施の形態の第１例のボール式変速装置３７（図１〜２参照）と同様の構成を有するボール式変速装置３７ａの出力部材６０に、ピン６１ａにより結合固定している。従って上記トーションバー５９の後端部は、この出力部材６０と共に回転する。これに対してこのトーションバー５９の前端部は、上記外筒５８の前端部に、別のピン６１ｂにより結合固定している。従って上記トーションバー５９の前端部は、上記外筒５８と共に回転する。
【００４８】
上記電動モータ５７から上記出力軸９ａに操舵補助力を付与自在とする為に、上記出力軸９ａのうちの外筒５８の中間部にウォームホイール６２を外嵌固定し、このウォームホイール６２と、上記電動モータ５７の出力軸に固定したウォーム６３とを噛合させている。又、このウォームホイール６２の前後に１対の回転角センサ６４ａ、６４ｂを配置して、上記出力軸９ａ部分で伝達されるトルクを測定自在としている。本例の場合、上記両回転角センサ６４ａ、６４ｂとしてレゾルバを使用している。そして、後側の回転角センサ６４ａを、上記出力部材６０の外周面とハウジング１７ｂの内周面との間に設けている。これに対して、前側の回転角センサ６４ｂを、このハウジング１７ｂの内周面と上記外筒５８の外周面との間に設けている。これら両回転角センサ６４ａ、６４ｂの出力信号の位相は、上記トーションバー５９の捩れ角度分だけずれるので、これら両回転角センサ６４ａ、６４ｂの出力信号の位相のずれに基づいて、上記出力軸９ａ部分で伝達されるトルクを求められる。
【００４９】
本例の場合には、この様に出力軸９ａ部分で伝達されるトルクを求める為の１対の回転角センサ６４ａ、６４ｂを、前記電動式パワーステアリング装置５６を構成するウォームホイール６２の前後に振り分けて配置する事により、この電動式パワーステアリング装置５６の軸方向寸法の短縮を図っている。即ち、上記ウォームホイール６２の軸方向両側内径寄り部分に存在する余裕空間を有効利用する事で、上記両回転角センサ６４ａ、６４ｂを含む、上記電動式パワーステアリング装置５６の軸方向寸法の短縮を図り、前記コラプスストロークＬを確保し易い構造としている。又、上記両回転角センサ６４ａ、６４ｂ同士の間に上記ウォームホイール６２を配置する事により、これら両回転角センサ６４ａ、６４ｂ同士の間隔を確保すると同時に、これら両回転角センサ６４ａ、６４ｂ同士の間での磁気的、電気的な干渉を防止して、これら両回転角センサ６４ａ、６４ｂの性能（測定精度、耐ノイズ性）を向上させられる様にしている。
【００５０】
尚、本例の場合、上記電動式パワーステアリング装置５６を設けた事に伴って、出力軸９ａの前端位置が、この電動式パワーステアリング装置５６を設けていない、前記実施の形態の第１例の構造の場合よりも前方に位置する。この為、上記出力軸９ａの前端部と中間シャフト４の後端部とを接続する自在継手３（図１２参照）の前後位置がずれ、上記出力軸９ａと、ステアリングギヤユニット５の入力軸６（図１２参照）との等速性を確保する為の条件がずれる可能性がある。但し、このずれは、中間シャフト４の両端部にそれぞれ自在継手を、同じジョイント角で位相を整えて組み込む限り、一般的には僅少で、操舵感に殆ど影響しない為、無視できる場合が多い。又、無視できない場合でも、ずれの方向及び大きさは規則的で予測できる為、前記電動モータ１１とボール式変速装置３７ａとを組み合わせて成る舵角可変機構により上記ずれを補償（ずれを打ち消して、上記出力軸９ａと上記入力軸６との等速性を確保）できる。
【００５１】
又、トルク測定用に上記後側の回転角センサ６４ａを設置したのに伴って、制御用回転角センサ２４ｂを、中間回転筒１０ｂの後端部外周面と上記ハウジング１７ｂの内周面との間に設置している。本例の場合には、この様な構成により、上記制御用回転角センサ２４ｂを、第一ボール変速機構１３ａを構成する駆動リング２７ａの外径側に配置して、この制御用回転角センサ２４ｂの設置部分の軸方向寸法の短縮を図っている。この様な軸方向寸法の短縮も、前記コラプスストロークＬを確保して、衝突事故の際の運転者保護に役立つ。尚、前記インナシャフト５２の前端部外周面と上記駆動リング２７ａの内周面とはスプライン係合して、このインナシャフト５２からこの駆動リング２７ａへの、回転力の伝達を自在としている。
【００５２】
又、本例の場合には、上記ボール式変速装置３７ａを構成する各入力側ボール３２、３２と各出力側ボール３６、３６とに予圧を付与する為のナット３８と駆動リング２７ａとの間に、スラスト軸受６５を設けている。このスラスト軸受６５としては、例えばスラストニードル軸受を使用する。上記ナット３８の締め付け力を、軸方向に関する剛性が高い、上記スラスト軸受６５を介して上記駆動リング２７ａに伝達する事で、上記各ボール３２、３６と各案内溝３１、３０、３５、３４との転がり接触部のがたつきを、より確実に防止できる様にしている。
【００５３】
尚、上記スラスト軸受６５の内径側に予圧間座（シム）８０を設け、この予圧間座８０として適切な厚さ寸法を有するものを選択使用する。そして、上記ナット３８の締め付けに伴って、上記スラスト軸受６５に過度なスラスト荷重を加える事なく上記ボール式変速装置３７ａに適切な予圧を付与し、このボール式変速装置３７ａ内部のがたつきを抑えて、このボール式変速装置３７ａの動力伝達性能の維持を図っている。即ち、上記ボール式変速装置３７ａを構成する上記駆動リング２７ａと次述する従動リング６７との間でトルクを伝達する際には、上記各ボール３２、３６が上記各案内溝３０、３１、３４、３５に乗り上げる傾向になって、上記両リング２７ａ、６７同士を、軸方向に関して互いに離す方向の力が働く。この為、上記スラスト軸受６５の剛性が低いと、上記両リング２７ａ、６７同士の間隔が拡がり、上記ボール式変速装置３７ａのトルク伝達方向に関する剛性（捩れ剛性）が低下し、このボール式変速装置３７ａを組み込んだ舵角可変式ステアリング装置の操舵感が低下する。これに対して、上記スラスト軸受６５は剛性が高い為、上記捩れ剛性の低下を防止して、上記操舵感の低下を防止できる。
【００５４】
尚、上記駆動リング２７ａは前記出力部材６０の周囲に、単列深溝型の玉軸受等、心合わせ用の転がり軸受２９ａにより、同心に保ったまま回転自在に支持している。又、前記中間回転筒１０ｂは、上記駆動リング２７ａの周囲に、単列深溝型の玉軸受等の転がり軸受６６により、回転自在に支持している。更に、上記駆動リング２７ａの他部内径側に偏心プレート１２と従動リング６７とを、それぞれ単列深溝型の玉軸受等の転がり軸受２５、６８により、回転自在に支持している。上記各転がり軸受２９ａ、６６、２５、６８は何れも、各転動体（玉）に予圧を付与すると共に、内外両輪を相手面に、締り嵌め若しくは接着により嵌合固定してラジアル方向のがたつきをなくし、必要とする同心性及び偏心量の確保を図っている。尚、上記従動リング６７は、前述した実施の形態の第１例の鍔部３３（図１〜２参照）の代わりとなるもので、上記出力部材６０の中間部外周面にスプライン係合させて、この出力部材６０と共に回転する様にしている。これら出力部材６０と従動リング６７とは、一体としても良い。
【００５５】
本例の場合には、上述の様にして上記ボール式変速装置３７ａを構成する各部材２７ａ、１２、６０の同心性或いは偏心量を確保すると共に、上記各ボール３２、３６と各案内溝３１、３０、３５、３４との転がり接触部のがたつきを抑えている。この為、上記ボール式変速装置３７ａの剛性を高くして、ステアリングホイール１（図１参照）の操舵感を良好にできる。又、上記ボール式変速装置３７ａの逆効率（上記駆動リング２７ａ及び上記従動リング６７の回転が上記中間回転筒１０ａに伝わる割合）を低くして、逆作動（上記駆動リング２７ａ及び上記従動リング６７の回転に伴って上記中間回転筒１０ｂが回転する現象）が発生しにくくできる。この結果、電動モータ１１ｂの故障時に、この中間回転筒１０ａを停止した状態のまま、上記駆動リング２７ａから上記従動リング６７へのトルク伝達が可能になって、必要最小限の機能を確保できる（フェールセーフを図れる）構造を実現できる。
【００５６】
前記スラスト軸受６５として使用するスラストニードル軸受は、各ニードルの転動面と両スラスト軌道面との接触部の差動滑りが大きく、動トルクが大きい（損失が大きい）為、上記ボール式変速装置３７ａの伝達効率が低下する。本例の場合には、上記電動モータ１１ｂの故障時のフェールセーフを図る為に、上記ボール式変速装置３７ａの逆効率が０である事が望まれる。この点で、予圧付与の為の軸受として、動トルクが大きなスラストニードル軸受を使用する事は有利である。上記スラスト軸受６５として、スラストニードル軸受に代えてスラスト滑り軸受を使用すれば、スラスト軸受としての効率が更に低く抑えられるので、上記逆効率を完全に０にし易い。スラスト滑り軸受は、スラストニードル軸受よりも剛性が高く、負荷容量も大きい為、上記ボール式変速装置３７ａ部分で伝達するトルクが大きく、上記スラスト軸受６５に加わる荷重が大きくなる場合に有利である。尚、このスラスト軸受６５を設置する、前記インナシャフト５２の前端と上記駆動リング２７ａの後側面とは、相対回転速度が遅く、総回転数も極端に大きくなる事はない。この為、逆効率を低くする為に、上記スラスト軸受６５として動トルクが大きなものを使用しても、舵角可変式ステアリング装置全体としての極端に効率が悪くなったり、上記スラスト軸受６５の設置部分で著しい磨耗が発生する事はない。従って、上記スラストニードル軸受や上記滑り軸受を使用できる。
【００５７】
更に、本例の場合には、下記の(A) 〜(C) の点を工夫している。
(A) 前記電動モータ１１ｂを構成する永久磁石製のロータ２２ｂを、高分子材料等の非磁性材製で薄肉のカバー６９により覆っている。
万一、上記ロータ２２ｂが割れたり、或いは剥がれたりした場合でも、このロータ２２ｂの破片等が、上記ボール式変速装置３７ａ等、前記ハウジング１７ｂ内に収納された各部に入り込んで、動作不良、誤動作等を起こす事を防止する為である。
【００５８】
(B) 上記インナシャフト５２の前端と前記出力部材６０との間に、ファイナルバックアップ機構７０を設けている。
このファイナルバックアップ機構７０は、万一、上記ボール式変速装置３７ａが破損しても、操舵輪に対し舵角を付与する為の必要最低限の機能を確保する為に、上記インナシャフト５２の前端面に設けた係合凹部７１に、上記出力部材６０の後端部に設けた係合凸部７２を挿入する事で構成している。これら係合凹部７１と係合凸部７２とは、通常状態では図９の（Ａ）に示す様に、相対回転可能に係合している。これに対して、故障時に、上記インナシャフト５２を上記出力部材６０に対し大きく回動させると、図９の（Ｂ）に示す様に、上記係合凸部７２が上記係合凹部７１の端部にくさび状に食い込み、上記インナシャフト５２と上記出力部材６０とが同期して回転する様にして、上記必要最低限の機能を確保する。この状態では、ステアリングホイールの中立位置が正常時とはずれるが、操舵輪に対し舵角を付与する事は可能になる。
【００５９】
(C) 上記インナシャフト５２と上記ハウジング１７ｂとの間部分に、サポート軸受７３及びダストシール７４を設けている。
上記サポート軸受７３としては、ラジアル滑り軸受が適切である。上記間部分は、本来特に負荷が加わる部分ではないので、この部分に使用する上記サポート軸受７３として、低コストでしかも設置スペースが嵩まないラジアル滑り軸受を使用する事により、省スペース、低コストを図れる。又、上記ダストシール７４と合わせて、上記インナシャフト５２の前端部に適度な摩擦を付与する事により、このインナシャフト５２の微振動を抑えて、操舵感を改善できる。
【００６０】
［実施の形態の第４例］
図１０〜１１は、請求項１〜７、１１、１３に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、出力軸９ａ部分で伝達されるトルクを測定する為に、ホールＩＣやＭＲセンサの如き磁気検出素子を組み込んだ、トルクセンサ７５を使用している。この様な磁気式のトルクセンサ７５を構成する為に本例の場合には、上記出力軸９ａを構成する外筒５８とトーションバー５９とのうち、外筒５８の側に永久磁石を組み込んだ被検出リング７６と磁気検出素子を組み込んだ検出リング７７とのうちの一方のリングを、トーションバー５９の基端部（入力側端部）側に他方のリングを、それぞれ外筒５８及びトーションバー５９と同心に支持している。これら両リング７６、７７は、このトーションバー５９の入力側端部と上記外筒５８との相対回転に伴って相対回転（捩り方向に相対変位）し、上記検出リング７７に設けた各磁気検出素子の特性を変化させて、出力を変化させる。この様な磁気検出式のトルクセンサ７５を構成する場合に、上記被検出リング７６に設けた永久磁石と上記検出リング７７に組み込んだ磁気検出素子とを半径方向に対向させれば、上記トルクセンサ７５の軸方向寸法を小さく（薄く）できる。この為、ボール式変速装置３７ａ等を収納したハウジング１７ｃをステアリングコラム１５ａの前端部に設置した、コラム式の舵角可変機構と組み合わせる事で、設置スペースの自由度が高くなったり、コラプスストロークを確保し易い等の効果を得られる。
【００６１】
又、本例の場合には、中間回転筒１０ｃの回転角度を求める為の制御用回転角センサ２４ｃとして、磁気検出素子とエンコーダとを組み合わせた、磁気検知式のものを使用している。前述した各実施の形態の様に、中間回転筒の回転角度をレゾルバで検出する場合には、高価なデジタル変換用ＩＣを使用するか、演算負荷の大きいソフトウェア処理を行なう必要がある。これに対して、磁気検知式の回転角センサは、従来からアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）等に広く使用されており、低コストでしかも演算負荷も小さい。但し、上記磁気検知式の回転角センサは、角度の変化分しか分からず、角度の絶対値は分からない。この為、上記中間回転筒１０ｃを回転駆動する電動モータ１１ｃであるブラシレスＤＣモータの始動時に、この電動モータ１１ｃを回転させる為に必要な転流角度を求める動作を自動的に行なう（自動転流角検知）。
【００６２】
この自動転流検知では、始動時に上記電動モータ１１ｃに直流を流して、この電動モータ１１ｃを構成するロータが落ち着く角度を検出する。直流電流に対するこのロータの落ち着き位置が一度でも分かれば、上記電動モータ１１ｃの極数と、上記制御用回転角センサ２４ｃを構成するエンコーダのカウント数及び回転方向との関係は予め分かっているので、どのタイミングで転流すれば上記電動モータ１１ｃを回転させられるかが分かる。尚、自動転流検知を行なう場合には、単純に直流を流すだけではなく、上記ロータの回転角度を測定しながら適切に電流を制御し、少ない回転で検知したり信頼性を上げる工夫を行なう事もできる。
【００６３】
上述の様な自動転流検知を行なう際には、上記電動モータ１１ｃのロータが回転するので、一般的には自動転流検知が使えない場合がある。これに対して本例の場合には、上記モータ１１ｃにより回転駆動する中間回転筒１０ｃが、差動機構であるボール式変速装置３７ａを構成するものである事、上記電動モータ１１ｃの極数が多く、上記転流角を検知する際の回転角度が小さくて済む事、上記ボール式変速装置３７ａ減速比が大きい事、このボール式変速装置３７ａの入力側、出力側に結合したインナシャフト５２と出力軸９ａの外筒５８が固定されていても、間に存在するトーションバー５９が捻じれる事等から、上記ロータを回転させて行なう、上記自動転流検知が可能である。例えばステアリングホイール１を回転させた状態でも、上記電動モータ１１ｃに直流を流せば、この電動モータ１１ｃを構成するロータの位置が、落ち着き位置に固定される。この事から、上記自動転流検知が使用可能な事が分かる。
【００６４】
尚、上述の図１０〜１１に示した機構中には、ステアリングホイールの操作角を検出する為の手段がない。従って、この操作角を検出する為に、ハンドルスイッチパック７８（方向指示器やライトのスイッチ類等をステアリングホイール部に収納したユニット）に内蔵された舵角センサを利用する事等を考慮する。又、ステアリングコラム部に舵角センサを設置する事ができない場合には、ステアリングギヤユニット５（図１２参照）に設けたピニオン軸に舵角センサを配置する事もできる。
【００６５】
又、本例の場合には、上記中間回転筒１０ｃの回転角度を検出する為、この中間回転筒１０ｃに外嵌固定したセンサギア７９の外周縁を、フェイルセーフの為の凹凸係合部４７（図５参照）の代わりに利用している。即ち、上記センサギア７９の外周縁と、アクチュエータ４８により進退するストッパ片４９とにより、前述の図５に示した実施の形態の第２例と同様のフェイルセーフ機構を構成している。この様なフェイルセーフ機構は、上記電動モータ１１ｃを小型化する為、上記ボール式変速装置３７ａの効率を高くしてセルフロック構造としない場合や、セルフロックよりも確実なフェールセーフを期待する場合に用いる。上記電動モータ１１ｃの故障時には、上記アクチュエータ４８のコイルへの通電が断たれ、上記ストッパ片４９がばねの弾力により上記センサギア７９の外周面に押し付けられて、前記中間回転筒１０ｃがロックする。この状態で前記出力軸９ａは、ステアリングシャフト２とほぼ同じ角速度で回転する。この様な本例の構造は、上記センサギア７９をフェイルセーフ機構の構成部品として利用するので、スペース効率を高くして、小型に構成できる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明を実施する場合に、入力軸と出力軸とは、図示の実施の形態の各例の場合と逆にする事もできる。
又、前述の実施の形態の第１例で、電動モータ１１の故障時にボール式変速装置３７をセルフロックさせるべく、各案内溝３０、３１、３４、３５と各ボール３２、３６との転がり接触部の滑り要素を多くする為には、それぞれがサイクロイド波形状又はトロコイド波形状である上記各案内溝を、僅かにオフセットさせる事で対応する事もできる。何れの場合でも、上記転がり接触部での滑りは局所的なものであり、入力軸と出力軸との相対回転に影響を及ぼすものではない。
【００６７】
又、前述した実施の形態の第３〜４例の様に、本発明の舵角可変式ステアリング装置と電動式パワーステアリング装置とを組み合わせて実施する事もできる。この場合には、ステアリングホイールから入力軸に加えられるトルクを測定する為の、トーションバー式のトルクセンサが必要になるが、このトルクセンサを、本発明の舵角可変式ステアリング装置よりも上記ステアリングホイール側に設けるか、或いは上記第３〜４例の様に反対側に設けるかは自由である。反対側に設ける場合には、トーションバーを電動式パワーステアリング装置の内部に設けられる為、上記トルクセンサの設置部分をコンパクトに構成する事が可能になる。但し、この場合には、このトルクセンサが、舵角可変式ステアリング装置を構成する電動モータから付加されるトルクも検出する事になる為、この付加トルクをキャンセルする為の演算が必要になる。この付加されるトルクによる上記トーションバーの捩れの影響は、上記電動モータへの通電量に基づいて求められ、上記付加されるトルクは既知となるので、上記演算は、十分な信頼性を確保した状態で、且つ、実用上十分な処理速度で行なえる。
【００６８】
更に、前述の実施の形態の第１、３、４例では、ボール式変速装置３７として、前述の特許文献６に記載された如き構造のものを使用した場合に就いて説明した。これに対して、本発明の舵角可変式ステアリング装置を実施する場合に、前述の特許文献４〜５に記載されたボール式変速装置、更にはボール式変速装置と他の構造の変速装置とをトルクの伝達方向に関して互いに直列に配置した複合型の変速装置を使用する事もできる。この場合に於いて、特許文献４に記載されたボール式変速装置を使用する場合には、この特許文献４の図１に記載された動板６を偏心プレートとし、同じく偏心軸８の代わりに中間回転筒を組み込む。但し、この場合には、電動モータの故障時にボール式変速装置をセルフロックさせる事が難しくなるので、上述した本発明の実施の形態の第２、４例の場合と同様に、故障時にこの電動モータ若しくは上記中間回転筒の回転を阻止する為のロック機構を設ける。又、特許文献５に記載されたボール式変速装置を使用する場合には、この特許文献５の第１図に記載された第１の動板５を偏心プレートとし、この第１の動板５に外径側から偏心運動をさせる機構を加える。尚、特許文献５の第１図に記載された静止部材１を入力軸とし、出力軸９をそのまま出力軸とする。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】（ａ）は、第一ボール変速機構を構成する、入力軸側案内溝と偏心プレート側第一案内溝と複数個の入力側ボールとの関係を、（ｂ）は、第二ボール変速機構を構成する、出力軸側案内溝と偏心プレート側第二案内溝と複数個の出力側ボールとの関係を、それぞれ図１〜２の上下方向から見た状態で示す模式図。
【図４】上記各案内溝の断面形状を示す、図２のＢ部拡大図。
【図５】本発明の実施の形態の第２例を示す要部断面図。
【図６】歯車伝達機構の分解斜視図。
【図７】本発明の実施の形態の第３例を示す断面図。
【図８】図７のＣ部拡大図。
【図９】図８のＤ−Ｄ断面図。
【図１０】本発明の実施の形態の第４例を示す断面図。
【図１１】図１０のＥ部拡大図。
【図１２】ステアリング装置の１例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００７０】
１    ステアリングホイール
２    ステアリングシャフト
３    自在継手
４    中間シャフト
５    ステアリングギヤユニット
６    入力軸
７    タイロッド
８、８ａ  入力軸
９、９ａ  出力軸
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  中間回転筒
１１、１１ａ  電動モータ
１２    偏心プレート
１３、１３ａ  第一ボール変速機構
１４    第二ボール変速機構
１５、１５ａ  ステアリングコラム
１６    入力側回転角センサ
１７、１７ａ  ハウジング
１８、１８ａ  大径部
１９、１９ａ  小径部
２０、２０ａ  段付部
２１、２１ａ  転がり軸受
２２、２２ａ、２２ｂ  ロータ
２３、２３ａ  ステータ
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ  制御用回転角センサ
２５、２５ａ  転がり軸受
２６    取付フランジ
２７、２７ａ  駆動リング
２８    突出軸部
２９、２９ａ  転がり軸受
３０    入力軸側案内溝
３１    偏心プレート入力側案内溝
３２    入力側ボール
３３    鍔部
３４    出力軸側案内溝
３５    偏心プレート出力側案内溝
３６    出力側ボール
３７、３７ａ  ボール式変速装置
３８    ナット
３９    外歯歯車
４０    結合ピン
４１    支持鍔部
４２    支持板部
４３    歯車部
４４    通孔
４５    内歯歯車
４６    結合板
４７    凹凸係合部
４８    アクチュエータ
４９    ストッパ片
５０    出力ロッド
５１    円筒部
５２    インナシャフト
５３    アウタチューブ
５４    インナコラム
５５    アウタコラム
５６    電動式パワーステアリング装置
５７    電動モータ
５８    外筒
５９    トーションバー
６０    出力部材
６１ａ、６１ｂ  ピン
６２    ウォームホイール
６３    ウォーム
６４ａ、６４ｂ  回転角センサ
６５    スラスト軸受
６６    転がり軸受
６７    従動リング
６８    転がり軸受
６９    カバー
７０    ファイナルバックアップ機構
７１    係合凹部
７２    係合凸部
７３    サポート軸受
７４    ダストシール
７５    トルクセンサ
７６    被検出リング
７７    検出リング
７８    ハンドルスイッチパック
７９    センサギア
８０    予圧間座
【図１】
2008174213.tif 000003
【図２】
2008174213.tif 000004
【図３】
2008174213.tif 000005
【図４】
2008174213.tif 000006
【図５】
2008174213.tif 000007
【図６】
2008174213.tif 000008
【図７】
2008174213.tif 000009
【図８】
2008174213.tif 000010
【図９】
2008174213.tif 000011
【図１０】
2008174213.tif 000012
【図１１】
2008174213.tif 000013
【図１２】
2008174213.tif 000014