【手続補正書】
【提出日】平成21年9月18日(2009.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵部材に連なる第１の部分および転舵輪に連なる第２の部分を含む操舵軸と、
操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比としての伝達比を変更可能な伝達比可変機構と、
上記伝達比可変機構の動作による上記操舵部材の操舵反力を補償するための反力補償用モータと、を備え、
上記伝達比可変機構は、上記第１および第２の部分を差動回転可能に連結する差動機構を含み、
上記差動機構を駆動する差動機構用モータをさらに備え、
上記差動機構は、遊星伝達機構を含み、
上記遊星伝達機構は、上記第１の部分に連なる第１のサンギヤと、上記第２の部分に連なる第２のサンギヤと、上記第１および第２のサンギヤを互いに関連付ける遊星ギヤと、を有し、
上記差動機構用モータおよび上記反力補償用モータの双方が上記操舵軸と同軸に配置されることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１において、上記遊星伝達機構は、上記第１のサンギヤと、上記第２のサンギヤと、上記遊星ギヤと、上記遊星ギヤのためのキャリアと、を有する遊星ギヤ機構を含み、
上記第１のサンギヤの軸線と上記第２のサンギヤの軸線とが一致し、
上記遊星ギヤは、上記第１のサンギヤおよび上記第２のサンギヤの双方に噛み合い、
上記キャリアは、上記遊星ギヤを当該遊星ギヤの軸線の回りに回転可能に支持し、且つ上記第１のサンギヤの軸線回りに回転可能に支持されている車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項２において、上記キャリアが上記差動機構用モータによって回転駆動される車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項において、上記第１の部分は、上記操舵部材から操舵トルクが入力される入力部材と、上記入力部材とトーションバーを介して相対回転可能に連結され、上記操舵トルクを上記差動機構に出力する出力部材と、を含む車両用操舵装置。
【請求項５】
請求項４において、上記差動機構を収容するハウジングを備え、
上記反力補償用モータは、上記操舵軸の上記第１の部分の上記出力部材と一体回転可能なロータと、上記ロータを取り囲み上記ハウジングに収容されたステータと、を有する車両用操舵装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項において、上記伝達比可変機構は、上記第１の部分に連なる第１のサンギヤと、第１のサンギヤの軸線と一致する軸線を有し上記第２の部分に連なる第２のサンギヤと、第１および第２のサンギヤの双方に噛み合う２つの遊星ギヤと、これらの遊星ギヤを自転可能且つ第１および第２のサンギヤの軸線回りに一体回転可能に支持するキャリアとを含み、
各上記遊星ギヤの歯部形成部分は単一の部材を用いて一体に形成され、
第１および第２のサンギヤは、少なくとも一方が転位歯車にされて転位係数（零を含む）が相異なり、且つ互いの歯数の差が２である車両用操舵装置。
【請求項７】
請求項６において、上記第１のサンギヤ、第２のサンギヤおよび遊星ギヤの歯数はそれぞれ１０〜３０の範囲内にある車両用操舵装置。
【請求項８】
請求項６または７において、第１および第２のサンギヤの転位係数の絶対値はそれぞれ１．３以下である車両用操舵装置。
【請求項９】
請求項６〜８の何れか１項において、第１および第２のサンギヤのうち歯数の多いサンギヤの転位係数は、歯数の少ないサンギヤの転位係数に比べて小さくされている車両用操舵装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
このような車両用操舵装置において、小型化が要請されている。本発明は、この課題を解決することを目的とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明は、操舵部材（２）に連なる第１の部分（５）および転舵輪（４Ｌ，４Ｒ）に連なる第２の部分（６）を含む操舵軸（３）と、操舵部材（２）の操舵角（θ１）に対する転舵輪（４Ｌ，４Ｒ）の転舵角（θ２）の比としての伝達比(θ２／θ１)を変更可能な伝達比可変機構（１７）と、上記伝達比可変機構（１７）の動作による上記操舵部材（２）の操舵反力を補償するための反力補償用モータ（２３）と、を備え、上記伝達比可変機構（１７）は、上記第１および第２の部分（５，６）を差動回転可能に連結する差動機構（１７）を含み、上記差動機構（１７）を駆動する差動機構用モータ（１８）をさらに備え、上記差動機構（１７）は、遊星伝達機構（１７）を含み、上記遊星伝達機構（１７）は、上記第１の部分（５）に連なる第１のサンギヤ（１９）と、上記第２の部分（６）に連なる第２のサンギヤ（２０；２０Ａ）と、上記第１および第２のサンギヤ（１９，２０；１９，２０Ａ）を互いに関連付ける遊星ギヤ（２１）と、を有し、上記差動機構用モータ（１８）および上記反力補償用モータ（２３）の双方が上記操舵軸（３）と同軸に配置されることを特徴とする車両用操舵装置（１）を提供するものである（請求項１）。
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
本発明によれば、差動機構用モータおよび反力補償用モータを操舵軸と同軸に配置している。これにより、差動機構用モータおよび反力補償用モータが操舵軸の径方向に張り出す量を少なくでき、車両用操舵装置を小型化することができる。
本発明において、上記遊星伝達機構（１７）は、上記第１のサンギヤ（１９）と、上記第２のサンギヤ（２０；２０Ａ）と、上記遊星ギヤ（２１）と、上記遊星ギヤ（２１）のためのキャリア（２２）と、を有する遊星ギヤ機構（１７）を含み、上記第１のサンギヤ（１９）の軸線（Ｌ）と上記第２のサンギヤ（２０；２０Ａ）の軸線（Ｌ）とが一致し、上記遊星ギヤ（２１）は、上記第１のサンギヤ（１９）および上記第２のサンギヤ（２０；２０Ａ）の双方に噛み合い、上記キャリア（２２）は、上記遊星ギヤ（２１）を当該遊星ギヤ（２１）の軸線（Ｍ）の回りに回転可能に支持し、且つ上記第１のサンギヤ（１９）の軸線（Ｌ）回りに回転可能に支持されていることが好ましい（請求項２）。
本発明において、上記キャリア（２２）が上記差動機構用モータ（１８）によって回転駆動されることが好ましい（請求項３）。この場合、第１および第２のサンギヤの軸線回りに関するキャリアの回転数を変更することで、第１のサンギヤと第２のサンギヤとの変速比を変え、伝達比を変更することができる。
本発明において、上記第１の部分（５）は、上記操舵部材（２）から操舵トルク（Ｔ）が入力される入力部材（５ａ）と、上記入力部材（５ａ）とトーションバー（７）を介して相対回転可能に連結され、上記操舵トルク（Ｔ）を上記差動機構（１７）に出力する出力部材（５ｂ）と、を含むことが好ましい（請求項４）。
本発明において、上記差動機構（１７）を収容するハウジング（３１）を備え、上記反力補償用モータ（２３）は、上記操舵軸（３）の上記第１の部分（５）の上記出力部材（５ｂ）と一体回転可能なロータ（２３ａ）と、上記ロータ（２３ａ）を取り囲み上記ハウジング（３１）に収容されたステータ（２３ｂ）と、を有することが好ましい（請求項５）。
本発明において、上記伝達比可変機構（１７）は、上記第１の部分（５）に連なる第１のサンギヤ（１９）と、第１のサンギヤ（１９）の軸線（Ｌ）と一致する軸線（Ｌ）を有し上記第２の部分（６）に連なる第２のサンギヤ（２０；２０Ａ）と、第１および第２のサンギヤ（１９，２０；１９，２０Ａ）の双方に噛み合う２つの遊星ギヤ（２１）と、これらの遊星ギヤ（２１）を自転可能且つ第１および第２のサンギヤ（１９，２０；１９，２０Ａ）の軸線（Ｌ）回りに一体回転可能に支持するキャリア（２２）とを含み、各上記遊星ギヤ（２１）の歯部形成部分（２１ａ）は単一の部材を用いて一体に形成され、第１および第２のサンギヤ（１９，２０；１９，２０Ａ）は、少なくとも一方が転位歯車にされて転位係数（ｘ１、ｘ２；ｘ１、ｘ２Ａ）（零を含む）が相異なり、且つ互いの歯数（ｚ１、ｚ２）の差が２であることが好ましい（請求項６）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明によれば、遊星ギヤの歯部形成部分を単一の部材で一体に形成していることにより、遊星ギヤを形成するのに、第１のサンギヤに噛み合う歯車部材と第２のサンギヤに噛み合う歯車部材とを別個に形成する必要がなく、その結果、部品点数を少なくして製造コストを格段に低減できる。また、歯数の相異なる第１および第２のサンギヤのそれぞれの転位係数を相異ならせることにより、遊星ギヤと第１のサンギヤとの軸間距離、および遊星ギヤと第２のサンギヤとの軸間距離を互いに一致させることができ、滑らかな噛み合いを実現できる。さらに、第１および第２のサンギヤの歯数差を２とすることにより、遊星ギヤを２つ用いることができ、伝達力の配分が均等になることにより、噛み合い音を小さくできると共に、第１および第２のサンギヤの強度を十分に確保できる。すなわち、遊星ギヤを１つのみ用いると、遊星ギヤにかかる負荷が大きくて噛み合い音が大きくなる。また、遊星ギヤを３つ以上用いると、第１および第２のサンギヤの歯数差を３つ以上にしなければならず、これら第１および第２のサンギヤの少なくとも一方の転位係数を大きくする必要がある結果、正転位した歯車（例えば、転位係数が１．５）を用いれば、歯たけを十分に確保できず、負転位した歯車（例えば、転位係数が−１．５）を用いれば、歯元の厚みを十分に確保し難い。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
また、本発明において、上記第１のサンギヤ（１９）、第２のサンギヤ（２０；２０Ａ）および遊星ギヤ（２１）の歯数（ｚ１、ｚ２、ｚ３）はそれぞれ１０〜３０の範囲内にあることが好ましい（請求項７）。各歯車の歯数を１０以上とすることにより、遊星ギヤと対応する第１および第２のサンギヤとのそれぞれの噛み合いの衝撃を少なくして騒音を少なくできる。また、上記歯数を３０以下とすることにより、伝達比を変更する際に駆動されるキャリアと第２のサンギヤとの速度比が大きくなりすぎないようにでき、その結果、ギヤの噛み合い音を抑制できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本発明において、第１および第２のサンギヤ（１９，２０；１９，２０Ａ）の転位係数（ｘ１、ｘ２；ｘ１、ｘ２Ａ）の絶対値はそれぞれ１．３以下であることが好ましい（請求項８）。この場合、正転位したギヤにおいて、歯たけが低くなり過ぎることを防止して歯先の厚みを十分に確保できる。また、負転位したギヤにおいて、歯元の厚みが小さくなりすぎることを防止できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明において、第１および第２のサンギヤ（１９，２０；１９，２０Ａ）のうち歯数の多いサンギヤ（２０；２０Ａ）の転位係数（ｘ２；ｘ２Ａ）は、歯数の少ないサンギヤ（１９）の転位係数（ｘ１）に比べて小さくされていることが好ましい（請求項９）。この場合、サンギヤと遊星ギヤとの間のバックラッシを小さくすることができる。