(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を転舵するために操作される操舵部材を含む操舵機構と、
前記車輪を転舵するための転舵機構と、
前記操舵機構と前記転舵機構との間に介在された舵角比可変機構と、を備えた車両用操舵装置において、
前記舵角比可変機構は、前記操舵部材からの回転が伝達される入力軸にベベルギヤを介在して連結されるステータギヤと、
前記転舵機構に設けられたラックに噛合したピニオンギヤと相対回転不能に連結されたドリブンギヤと、
をモータによって変速される変速ギヤを介在して連結されていることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
前記ステータギヤは、筒状に形成されて内周面にステータ内歯歯車部を有し、
前記ドリブンギヤは、前記ステータギヤ内に回動自在に収納されると共に、ドリブン内歯歯車部を有し、
前記変速ギヤは、前記ステータ内歯歯車部および前記ドリブン内歯歯車部に内設されてそれぞれに噛合し、前記ステータ内歯歯車部の歯数と相違する歯数で形成されたフレキシブルギヤからなると共に、
この変速ギヤ内には、前記モータによって回転する波動発生器が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記舵角比可変機構は、中心軸線が、前記入力軸の中心線に対して傾いて配置され、
前記ステータギヤは、前記中心軸線の方向の一端にベベルギヤが設けられ、所定長さの延長部を介して前記中心軸線の方向の他端に前記ステータ内歯歯車部が設けられ、
前記ステータギヤの内周に前記変速ギヤと前記ドリブンギヤとが配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵部材の操舵角（以下「舵角」という）に対する転舵機構の転舵角との舵角比を変える舵角比可変機構を、操舵機構と転舵機構との間に備えた車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から操舵機構と転舵機構との間に舵角比可変機構を備えた車両用操舵装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１の車両用操舵装置は、操舵部材（ステアリングハンドル）とステアリングギヤボックスとの間の操舵軸を、操舵部材側から先端軸部と中間軸部と後端軸部とに３分割して、その中間軸部に舵角比可変機構（伝達比可変機構）を設けている。
中間軸部は、舵角比可変機構を収容したハウジングと、このハウジングの上下にそれぞれ設けられた上下の係止軸と、上側の係止軸と先端軸部とを連結するための上側の等速ジョイントと、下側の係止軸と後端軸部とを連結するための下側の等速ジョイントと、から構成されている。そして、ハウジング内には、このハウジングと係止軸との相対変位により圧接されて変形するケーブルケース（退避部）を備えている。
【特許文献１】特開２００１−２１１５４１号公報（段落００２６、図１および図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記した特許文献１の車両用操舵装置では、操舵軸の上下の等速ジョイント間の距離が長くなるので、衝突時にステアリングギヤボックスの後退量を吸収するための後退量吸収部材を設置する設置スペースがなくなるという問題点がある。
このように、特許文献１の車両用操舵装置は、設置スペースの制約を受けるため、設計の自由度が低いという問題点がある。
【０００４】
さらに、特許文献１の車両用操舵装置は、舵角比可変機構とするための専用設計が必要であり、電動パワーステアリング装置等との置き換えが困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、省スペースかつ舵角比可変機構を用いたステアリング機構と他のステアリング機構との置き換えが容易な車両用操舵装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段として、請求項１に記載の車両用操舵装置の発明は、車輪を転舵するために操作される操舵部材を含む操舵機構と、前記車輪を転舵するための転舵機構と、前記操舵機構と前記転舵機構との間に介在された舵角比可変機構と、を備えた車両用操舵装置において、前記舵角比可変機構は、前記操舵部材からの回転が伝達される入力軸にベベルギヤを介在して連結されるステータギヤと、前記転舵機構に設けられたラックに噛合したピニオンギヤと相対回転不能に連結されたドリブンギヤと、をモータによって変速される変速ギヤを介在して連結されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の車両用操舵装置の発明によれば、運転者が操舵部材をハンドル操作すると、操舵部材の回転は、操舵機構を介在して舵角比可変機構へ伝達され、この舵角比可変機構で変速されて、車輪を転舵する転舵機構へ伝えられる。前記舵角比可変機構は、入力軸にベベルギヤを介在させてステータギヤと連結していることにより、入力軸に対して当該舵角比可変機構を斜めに交差するように配置できるため、設置スペースを制約して、全体を小型化することが可能となる。
また、舵角比可変機構を組み付ける場合には、入力側のステータギヤをベベルギヤに噛合させて、出力側のピニオンギヤを転舵機構のラックに噛合させることにより、車両用操舵装置に設置することができるため、組み付けが容易である。
さらに、舵角比可変機構と、舵角比可変機構を用いない他のステアリング機構（例えば、電動パワーステアリング装置や油圧パワーステアリング装置）との置き換えは、舵角比可変機構を取り外し、他のステアリング機構のピニオンギヤ部を入れ込むだけでよく、従来の車両用操舵装置と比べて置換が容易である。
【０００８】
請求項２に記載の車両用操舵装置の発明は、請求項１に記載の車両用操舵装置であって、前記ステータギヤは、筒状に形成されて内周面にステータ内歯歯車部を有し、前記ドリブンギヤは、前記ステータギヤ内に回動自在に収納されると共に、ドリブン内歯歯車部を有し、前記変速ギヤは、前記ステータ内歯歯車部および前記ドリブン内歯歯車部に内設されてそれぞれに噛合し、前記ステータ内歯歯車部の歯数と相違する歯数で形成されたフレキシブルギヤからなると共に、この変速ギヤ内には、前記モータによって回転する波動発生器が配設されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の車両用操舵装置の発明によれば、舵角比可変機構をハーモニックドライブ（登録商標）で構成したため、確実な動力伝達特性と高い減速比を得ることができる。
【００１０】
請求項３に記載の車両用操舵装置の発明は、請求項１または請求項２に記載の車両用操舵装置であって、前記舵角比可変機構は、中心軸線が、前記入力軸の中心線に対して傾いて配置され、前記ステータギヤは、前記中心軸線の方向の一端にベベルギヤが設けられ、所定長さの延長部を介して前記中心軸線の方向の他端に前記ステータ内歯歯車部が設けられ、前記ステータギヤの内周に前記変速ギヤと前記ドリブンギヤとが配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の車両用操舵装置の発明によれば、舵角比可変機構は、中心軸線が、入力軸の中心線に対して傾いて配置される。そして、舵角比可変機構の中心軸線は、入力軸に対して略Ｖ字状に配置されと共に、舵角比可変機構とピニオンギヤとの結合部がラップした状態に配置されるため、操舵軸の全長が短くなり、省スペース化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る車両用操舵装置の発明によれば、省スペースかつ組み付けが容易で、さらに、舵角比可変機構を用いたステアリング機構と他のステアリング機構との置き換えが容易な車両用操舵装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置を図１〜図４を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の設置状態を示す概略図である。
【００１４】
≪車両用操舵装置の構成≫
図１に示すように、車両用操舵装置Ｓは、運転者が行う操舵部材１０のハンドル操作に応じて駆動する操舵機構１を、舵角比可変機構２を介在して可変させ、転舵機構３によって車輪（図示せず）を転舵する装置である。この車両用操舵装置Ｓは、操舵機構１と、舵角比可変機構２と、転舵機構３と、制御装置４とから主に構成されている。
【００１５】
≪操舵機構の構成≫
図１に示すように、操舵機構１は、運転者がハンドル操作した操舵部材１０の回転を舵角比可変機構２に伝達するものである。この操舵機構１は、車輪を転舵するために操作される操舵部材１０と、この操舵部材１０と一体に回転する上部ステアリング軸１２と、操舵部材１０への入力（舵角）を検出する操作入力検出部１３と、上部ステアリング軸１２の下端に接続されたユニバーサルジョイント１４と、このユニバーサルジョイント１４の下端に接続された入力軸１５と、この入力軸１５に設けられた主動ベベルギヤ１６（図３参照）と、から主に構成されている。
【００１６】
操舵部材１０は、いわゆるステアリングホイールであり、中央部の下端には、上部ステアリング軸１２の上端が固定されている。
上部ステアリング軸１２は、操舵部材１０と共に回転する軸棒であり、この上部ステアリング軸１２の下端部には、ユニバーサルジョイント１４を介在して入力軸１５が配設されている。
【００１７】
操作入力検出部１３は、上部ステアリング軸１２に設置されて、操舵部材１０の回転状況、すなわち舵角を検出して検出信号を発生する舵角センサからなる。この操作入力検出部１３は、制御装置４に電気的に接続されている。また、転舵角を検出するための図示しない転舵角センサ（ラック位置センサ）を備え、その検出信号が制御装置４に出力されるものとする。
【００１８】
ユニバーサルジョイント１４は、上部ステアリング軸１２と入力軸１５とを互いに向きを変えた状態で連結することができる継手部材であり、操舵部材１０を適宜な傾斜角度に配設できるように設けられている。このユニバーサルジョイント１４の下側には、図１に示すように、転舵機構３から舵角比可変機構２とほぼ同じ高さの位置に配置された入力軸１５が連結されている。
制御装置４は、舵角比可変機構２を制御するための制御信号の出力するものであり、この制御装置４は、車速を検出する車速センサ５に電気的に接続されて、車速が入力されるようになっている。
【００１９】
＜入力軸の構成＞
図１に示すように、入力軸１５は、操舵部材１０からの回転が伝達されて操舵部材１０と同回転する軸棒である。入力軸１５は、操舵部材１０から上部ステアリング軸１２およびユニバーサルジョイント１４を介してこの入力軸１５に伝達された回転を主動ベベルギヤ１６（図３参照）によって舵角比可変機構２に伝達するための部材である。
【００２０】
図２は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の設置状態を示す要部拡大平面図である。図３は、図２の矢視Ｘ−Ｘ線方向から見たときの拡大断面図であり、カバー部材を離脱したときの状態を示す。図４は、図３の分解斜視図である。
【００２１】
図１に示すように、入力軸１５の下端は、主動ベベルギヤ１６（図３および図４参照）が嵌着され、ステアリングギヤボックス３２に固定されたケース体１７に覆われている（図２参照）。
図３および図４に示すように、入力軸１５の下端部には、この入力軸１５をケース体１７に回動自在に組み付けるための複数のベアリングＢ１，Ｂ２が設置されている（図２参照）。
【００２２】
＜主動ベベルギヤ（ベベルギヤ）の構成＞
図３および図４に示すように、主動ベベルギヤ１６は、従動ベベルギヤ２１ａと噛合することで入力軸１５の回転を舵角比可変機構２に伝達する。操舵機構１の入力軸１５の中心線Ｏ１−Ｏ１と舵角比可変機構２の中心軸線Ｏ２−Ｏ２とは、互いに交差角θ分だけずれた向きに傾いて配置されている。
【００２３】
なお、交差角θは、任意の角度であり、主動ベベルギヤ１６および従動ベベルギヤ２１ａの歯面の傾きを調整することにより、適宜にその角度を調整することができる。
また、主動ベベルギヤ１６と従動ベベルギヤ２１ａは、特許請求の範囲に記載の「ベベルギヤ」に相当する。
【００２４】
≪舵角比可変機構の構成≫
図３および図４に示すように、舵角比可変機構２は、例えば、運転者のハンドル操作によって回転した操舵部材１０の舵角に対する車輪の転舵角との舵角比を車速等に応じて適宜に変えるための装置であり、操舵機構１と転舵機構３との間に介在されている。言い換えると、この舵角比可変機構２は、入力軸１５の主動ベベルギヤ１６からステータギヤ２１に入力された回転を、波動発生器２３と変速ギヤ２２とによって適宜に変速し、ピニオンギヤ２５から転舵機構３のラック３１に伝達する装置である。
この舵角比可変機構２のユニットケースとしてのハウジング２８が、ベアリングＢ４を介在してステアリングギヤボックス３２に固定されたカバー部材Ｃ（図１および図２参照）に、回動自在に覆われている。
【００２５】
この舵角比可変機構２は、例えば、波動発生器２３を利用した回転伝達比可変手段であり、いわゆるハーモニックドライブ（登録商標）等の波動歯車減速機から構成されている。舵角比可変機構２は、入力軸１５に主動ベベルギヤ１６を介在して連結されるステータギヤ２１と、転舵機構３に設けられたラック３１に噛合したピニオンギヤ２５と相対回転不能に連結されたドリブンギヤ２４と、ステータギヤ２１の回転を減速させてドリブンギヤ２４を差動させる変速ギヤ２２と、モータＭのモータ軸Ｍａに設けたロータ（カム）２３ｂによって変速ギヤ２２を波動させる波動発生器２３と、から主に構成されている（図５（ａ）、（ｂ）参照）。
【００２６】
この舵角比可変機構２には、その他に、波動発生器２３を回転させるためのモータＭと、このモータＭの回転を規制するためのロック機構２６と、スパイラルケーブル２７と、モータＭおよびロック機構２６を収納するためのハウジング２８と、このハウジング２８をステアリングギヤボックス３２に固定するためのカバー部材Ｃと、ドリブンギヤ２４にスプライン結合されたピニオンギヤ２５と、が備えられている（図１および図２参照）。
【００２７】
＜ステータギヤの構成＞
図３および図４に示すように、ステータギヤ２１は、入力軸１５の回転を変速ギヤ２２に伝達するための歯車である。このステータギヤ２１は、円筒状に形成された金属からなり、ハウジング２８の下側収納部２８ａに固定されている。このステータギヤ２１の下端外周面には、従動ベベルギヤ２１ａが一体形成され、上端内周面には、ステータ内歯歯車部２１ｂが一体形成され、その上端内周面の下側の内周面には、ドリブンギヤ２４が回動自在に収納されるドリブン収納部２１ｃが形成されている。
言い換えると、ステータギヤ２１は、中心軸線Ｏ２−Ｏ２の方向の一端に従動ベベルギヤ２１ａが設けられ、所定長さの延長部を介して前記中心軸線Ｏ２−Ｏ２の方向の他端にステータ内歯歯車部２１ｂが設けられ、このステータギヤ２１の内周に変速ギヤ２２とドリブンギヤ２４とが配置されている。
【００２８】
従動ベベルギヤ２１ａは、舵角比可変機構２を入力軸１５に対して傾けて配置するために設けられた歯車であり、ピニオンギヤ２５の上部に設けられた舵角比可変機構２の下端部外周に配置されている。筒状のステータギヤ２１は、下側の従動ベベルギヤ２１ａを入力軸１５の下端の主動ベベルギヤ１６に噛合させると共に、ピニオンギヤ２５を装着したドリブンギヤ２４を回転自在に挿入し、さらに、上側がハウジング２８内に嵌着されている。これにより、図３に示すピニオンギヤ２５以外の舵角比可変機構２を構成する各部材は、ピニオンギヤ２５より上の位置に配置されている。その結果、舵角比可変機構２の略全体の高さＨ分だけ操舵軸１１の全体の長さが短く形成されている（図３参照）。
【００２９】
ステータ内歯歯車部２１ｂは、ステータギヤ２１の回転を変速ギヤ２２に伝達するための歯車であり、円筒状のステータギヤ２１の上側内面に形成されたサーキュラスプライン等の内歯歯車からなる。
ドリブン収納部２１ｃ内のラック３１側（下側）の開口部には、このドリブン収納部２１ｃに収納したドリブンギヤ２４の脱落防止用の嵌着部材２９が嵌着される。
【００３０】
＜変速ギヤの構成＞
変速ギヤ２２は、ステータギヤ２１の回転を変速させてドリブンギヤ２４に伝達させるための歯車であり、例えば、フレクスプライン等の弾性変形する金属材料等によってリング状に形成されたフレキシブルギヤからなる。この変速ギヤ２２の外周面には、ステータ内歯歯車部２１ｂの歯数と相違する歯数（例えば、ステータ内歯歯車部２１ｂの歯数より２つ少ない歯数）で形成されたスプライン形状の歯形部が一体形成されている。
【００３１】
図５（ａ）は、図３の矢視Ｙ−Ｙ線方向の拡大断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の状態から９０度回転したときの状態を示す拡大断面図である。
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、変速ギヤ２２は、波動発生器２３の外周に装着された楕円形のボールベアリング２３ａに係合されることによって、楕円形状に変形された状態で組み付けられている。このため、変速ギヤ２２は、半径の長い部分に形成された２箇所の歯形部分が、ステータ内歯歯車部２１ｂに噛合し、その他の歯形部分が、隙間によって、ステータ内歯歯車部２１ｂと噛合していない状態となっている。
【００３２】
変速ギヤ２２には、ボールベアリング２３ａを介在して、モータＭによって回転する波動発生器２３のロータ２３ｂが内設されている（図３参照）。この変速ギヤ２２は、車速センサ５からの車速信号に基づいて制御装置４が波動発生器２３を回転振動させることによって、ステータギヤ２１の回転を適宜に変速してドリブンギヤ２４（図３参照）に伝達するようになっている（図１参照）。
【００３３】
図３および図４に示すように、変速ギヤ２２は、外面の上側半部は、この変速ギヤ２２の歯数と相違した歯数（例えば、ステータ内歯歯車部２１ｂの歯数より２つ少ない歯数）からなるステータ内歯歯車部２１ｂに、内設されて噛合している。一方、変速ギヤ２２の外面の下側半分は、この変速ギヤ２２と同ピッチで同数の歯数のドリブンギヤ２４のドリブン内歯歯車部２４ｂに、内設されて噛合している。
なお、変速ギヤ２２は、波動発生器２３が停止している場合、ステータ内歯歯車部２１ｂが１回転すると歯数の相違する２ピッチ分減速回転してドリブンギヤ２４に伝達するようになっている。
なお、変速の原理等は、
1137041001906_0.html
に記載されている。
【００３４】
＜ドリブンギヤの構成＞
ドリブンギヤ２４は、変速ギヤ２２の回転をピニオンギヤ２５に伝達するための段付の円筒状の内歯歯車であり、ステータギヤ２１のドリブン収納部２１ｃに回動自在に挿入されたリング形状の剛体からなる。このドリブンギヤ２４のラック３１側の外周端には、嵌着部材２９を回動自在に嵌合するためのリング状の切欠部２４ａが形成されている。
ドリブンギヤ２４のステータ内歯歯車部２１ｂ側の開口部内には、例えば、変速ギヤ２２に噛合し、変速ギヤ２２と同ピッチの歯で、ステータ内歯歯車部２１ｂの歯数よりも２枚少ないドリブン内歯歯車部２４ｂが形成されている。
ドリブンギヤ２４の内部中央部には、ピニオンギヤ２５のスプライン軸部２５ａに軸合して一体に回転させるためのスプライン継手部２４ｃが形成され、さらにピニオンギヤ２５側の開口端には、ベアリングＢ３が装着されている。
ドリブン内歯歯車部２４ｂの歯数は、変速ギヤ２２と同数であり、前記ステータ内歯歯車部２１ｂの歯数より、例えば２つ少なく形成されている。
【００３５】
＜波動発生器およびモータの構成＞
波動発生器２３は、モータＭのモータ軸Ｍａに取付けられたロータ２３ｂが回転することによって波動回転して、変速ギヤ２２を変速回転させるいわゆるウェーブジュネレータである。波動発生器２３は、楕円状のカムとその外周に配置されたボールベアリング２３ａにより構成されロータ２３ｂと共に回転するモータ軸Ｍａに固着されている（図５（ａ）、（ｂ）参照）。
【００３６】
図３および図４に示すように、モータＭは、駆動力で操舵部材１０の操舵力をアシストする電動パワーステアリングの動力源であり、例えば、ＤＣブラシレスモータからなる。モータＭは、波動発生器２３に内設された波動発生用のカムを固定したモータ軸Ｍａを備え、ハウジング２８内に固定されている（図５（ａ）、（ｂ）参照）。
このモータＭが回転した際、前記変速ギヤ２２は、カムの形状に沿って楕円形に変形した状態でステータギヤ２１内を回転し、同軸上のドリブンギヤ２４を回転させる。すなわち、ドリブンギヤ２４の歯数がステータギヤ２１の歯数より少ないので、波動発生器２３が１回転すると、ドリブンギヤ２４が、波動発生器２３の回転方向と逆方向に歯数の差分だけ減速回転するようになっている。
一方、操舵部材１０がハンドル操作されて回転すると、入力軸１５（ステータギヤ２１）が回転し、モータ作動角（モータ作動角＝モータＭの回転角度×歯数差÷ドリブンギヤ２４の歯数）が付加されて出力軸であるピニオンギヤ２５へと伝達されるようになっている（図１参照）。
【００３７】
ロック機構２６は、車両用操舵装置Ｓの電動パワーステアリング機能がフェイル状態になったときや、イグニッションスイッチがＯＦＦになったときに、モータＭを回転しないように機械的にロックすることでマニュアルステアの状態とすることである。このロック機構２６は、例えば、制御装置４からの電流がコイルに流れることによりプランジャを移動させるソレノイド（図示せず）と、一端がソレノイドのプランジャに連結され他端がモータＭのモータ軸Ｍａに固定されたロックホルダのロック溝に係合するロックレバー（図示せず）と、前記ロックホルダ（図示せず）と、を備える。
なお、ロックレバーの中央部分には、このロックレバーをロックホルダに向けて付勢するための戻しばねと、ロックレバーを揺動自在に支持する支持部が設けられている。
【００３８】
そして、ロックレバーとロックホルダとが係合して、モータＭのモータ軸Ｍａ（図５（ａ）、（ｂ）参照）がロック状態になると、モータＭおよび波動発生器２３は回転不能となる。このとき、操舵部材１０が回転すると、入力軸１５が連動して回転し、変速ギヤ２２を介してドリブンギヤ２４が変速されない状態で回転されるようになっている。このため、モータＭおよび波動発生器２３に何らかの異常が発生した場合でも、操舵部材１０の回転が確実に転舵機構３に伝達されるようになっている（図１参照）。
【００３９】
ロック機構２６は、例えば、イグニッションスイッチをＯＮして車両用操舵装置ＳがＯＮすると、ソレノイドに通電されて、ソレノイドの吸引力によりロックレバーが回動して、アンロック状態となり、モータＭによる転舵比可変機構２の伝達比可変機能の実行が可能になる。すなわち、操舵部材１０がハンドル操作されて回動した舵角に、モータ作動角が付加されてラック３１に入力されるようになる。
【００４０】
スパイラルケーブル２７は、回動するハウジング２８に内設されたモータＭと、車体側に設けられた制御装置４と、を正転方向および反転方向に回動自在に電気的に接続するために、渦巻状に配線されたフレキシブルなフラットケーブルからなる。このスパイラルケーブル２７は、一方がモータＭ側に連結して共に回動する回動ケース２７ａと、他方が車体側に係止させて回動しない固定ケース２７ｂと、からなるケーシング内に設けられている。
【００４１】
＜ハウジングの構成＞
図３に示すように、ハウジング２８は、下側開口部にステータギヤ２１を装着して、このステータギヤ２１と共に回動する段差状の円筒体からなり、内部に、モータＭおよびロック機構２６が収納されている。このハウジング２８は、外周に設置したベアリングＢ４を介在してカバー部材Ｃ内に回動自在に配設されている。
ハウジング２８の下端部には、従動ベベルギヤ２１ａが配置され、その下方部位には、ピニオンギヤ２５が配置されている。ハウジング２８の中央収納部２８ｂには、モータＭが収納され、上側収納部２８ｃには、ロック機構２６が収納されている。
【００４２】
＜ピニオンギヤの構成＞
ピニオンギヤ２５は、ドリブンギヤ２４の回転をラック３１に伝達する歯車であり、ラック３１との噛合によって舵角比可変機構２の回転を車幅方向の直線移動に変換する伝達部材である。このピニオンギヤ２５は、中央部に装着したベアリングＢ５を介在してカバー部材Ｃ（図１参照）内に回動自在に配置されている。
【００４３】
≪転舵機構の構成≫
転舵機構３は、車輪を転舵するための機構であり、ピニオンギヤ２５とラック３１とから構成されるラックアンドピニオン機構を備えている。この転舵機構３には、そのほか、ラック３１の両端に設置され、ナックル（図示せず）を介在して車輪に接続されるタイロット３３を備えている（図１参照）。
【００４４】
≪舵角比可変機構の組み付けと動作≫
次に、図１〜図５を参照しながら本発明の実施形態に係る車両用操舵装置Ｓにおける舵角比可変機構２の組み付けと動作について説明する。
【００４５】
図４に示すように、車両用操舵装置Ｓに舵角比可変機構２を組み付ける場合には、まず、ベアリングＢ４を装着したハウジング２８の下側収納部２８ａに、ステータギヤ２１を挿入する。次に、そのステータギヤ２１のドリブン収納部２１ｃに、ベアリングＢ３を装着したドリブンギヤ２４を挿入し、さらにドリブン収納部２１ｃの開口部内に、嵌着部材２９を挿入して止めねじで固定する。そのドリブンギヤ２４には、ピニオンギヤ２５のスプライン軸部２５ａを挿入して固定する。
【００４６】
楕円形状の波動発生器２３の周部には、変速ギヤ２２を装着する。すると、円環状の変速ギヤ２２は、金属製弾性材料等から形成されているため、楕円形状となる。その波動発生器２３の駆動源であるモータＭの上部には、ロック機構２６を介在してスパイラルケーブル２７を設置する。
【００４７】
これにより、舵角比可変機構２の各部材は、図３に示すように組み付けられて、さらに、ハウジング２８、ステータギヤ２１およびピニオンギヤ２５をカバー部材Ｃで覆うことにより、図１および図２に示すように、ユニット化された状態となる。
【００４８】
この舵角比可変機構２を車両用操舵装置Ｓの操舵機構１と転舵機構３との間に設置するときには、ピニオンギヤ２５をラック３１へ横方向から噛合させ、従動ベベルギヤ２１ａを主動ベベルギヤ１６へ横方向から噛合させることにより、舵角比可変機構２を組み付けることができるため、組み付け作業が容易である。
パワーステアリング装置を備えていないマニュアルステアリングの場合であっても、操舵軸１１の下端に主動ベベルギヤ１６を設置し、この主動ベベルギヤ１６に舵角比可変機構２の従動ベベルギヤ２１ａを噛合させ、ピニオンギヤ２５を転舵機構のラック３１に噛合させることによって、容易に後付けして、舵角比可変機構２を設置することができる。もちろん、生産ラインにおいても同じである。
【００４９】
図３に示すように、車両用操舵装置Ｓは、舵角比可変機構２の中心軸線Ｏ２−Ｏ２が、入力軸１５の中心線Ｏ１−Ｏ１に対してＶ字状に傾いて配置され、入力軸１５の主動ベベルギヤ１６に噛合する従動ベベルギヤ２１ａより上側の中心軸線Ｏ２−Ｏ２上に、モータＭ、波動発生器２３、ロック機構２６を収納したハウジング２８や、スパイラルケーブル２７が配置される。
【００５０】
このため、図３のＨで示す部分、つまり、舵角比可変機構２を操舵軸１１上から除くことができると共に、既存の転舵機構とユニット化することでコンパクトに設けることができる。
これにより、小型車等に容易に設置することが可能となる他、舵角比可変機構２自体の軽量化も図ることができる。
【００５１】
次に、車両用操舵装置Ｓの動作を説明する。
図１に示す車両用操舵装置Ｓは、例えば、イグニッションスイッチがＯＮして操舵部材１０がハンドル操作されると、車速センサ５によって検出された車速と、操作入力検出部１３によって検出された操作入力（舵角）と、図示しない転舵角センサによって検出された転舵角とが制御装置４に入力される。すると、制御装置４は、車速に基づいて目標舵角比の演算を行い、この目標舵角比に基づく制御信号が舵角比可変機構２に出力される。この制御信号に基づき舵角比可変機構２のモータＭが駆動され操舵部材１０に対して目標舵角比に対応した舵角比を付与する。併せて、舵角比が目標舵角比になっているか否かを判定するため、検出された舵角と転舵角とを用いて実舵角比を算出する。
【００５２】
制御装置４は、モータＭの故障が検出された場合には、ソレノイドに対して制御信号を出力して、プランジャをモータ軸Ｍａに固定されたロック機構２６をロック状態にさせる。
すると、舵角比可変機構２の波動発生器２３の作動が停止され、操舵部材１０と車輪とが直結状態となるため、一定した伝達比で操舵が行われるようになる。
【００５３】
モータＭの故障が解消された場合には、制御装置４がロック機構２６のソレノイドに制御信号を出力して、アンロック状態となることにより、操舵部材１０と車輪との連結が解除される。その結果、舵角比可変機構２の波動発生器２３の作動が再開される。
【００５４】
この場合、運転者が図１に示す操舵部材１０をハンドル操作すると、操舵部材１０の操舵入力は、上部ステアリング軸１２、ユニバーサルジョイント１４および入力軸１５に入力される。この操作入力は、図３に示すように、入力軸１５の主動ベベルギヤ１６から従動ベベルギヤ２１ａを経由して舵角比可変機構２に伝達される。
【００５５】
この舵角比可変機構２では、制御装置４からの信号でモータＭが駆動して、波動発生器２３を回転させる。すると、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、変速ギヤ２２が弾性変形してステータ内歯歯車部２１ｂ、およびドリブン内歯歯車部２４ｂとの噛み合い位置が順次移動し、波動発生器２３の回転がドリブン内歯歯車部２４ｂに伝達される。この場合に例えば、ドリブン内歯歯車部２４ｂは、波動発生器２３と同速度で回転するがドリブン内歯歯車部２４ｂは、波動発生器２３が１回転する毎に２枚の歯数分だけ回転が遅れて減速回転され、ピニオンギヤ２５およびラック３１を介して車輪が転舵されるようになる。
【００５６】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
【００５７】
≪変形例≫
図６は、本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の変形例を示す
例えば、図５に示す前記舵角比可変機構２の変速ギヤ２２は、図６に示すように、遊星歯車機構６からなる減速機構を利用した舵角比可変機構２Ａの変速ギヤ６２であってもよい。すなわち、舵角比可変機構２Ａは、モータＭ（図３参照）のモータ軸Ｍａに設けられて太陽歯車６１と、この太陽歯車６１とステータギヤ２１のステータ内歯歯車部２１ｂ（図３参照）とに噛合して公転して減速する遊星歯車からなる変速ギヤ６２と、各変速ギヤ６２を支持するキャリア６３と、から構成されている。
この場合、変速ギヤ６２に設けられたキャリア６３は、不図示のドリブンギヤのドリブン内歯歯車部に噛合する遊星歯車に連結されている。
【００５８】
このようにしても、ステータギヤ２１の回転を変速ギヤ６２で減速し、この変速ギヤ６２の回転がキャリア６３およびドリブンギヤ２４を介してピニオンギヤ２５に伝達されることで減速させることができる。
また、車両用操舵装置Ｓは、電動パワーステアリング装置を備えた構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の設置状態を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の設置状態を示す要部拡大平面図である。
【図３】図２の矢視Ｘ−Ｘ線方向から見たときの拡大断面図であり、カバー部材を離脱したときの状態を示す。
【図４】図３の分解斜視図である。
【図５】（ａ）は、図３の矢視Ｙ−Ｙ線方向の拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態から９０度回転したときの状態を示す拡大断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る車両用操舵装置の変形例を示す
【符号の説明】
【００６０】
１      操舵機構
２，２Ａ  舵角比可変機構
３      転舵機構
６      遊星歯車機構
１０    操舵部材
１５    入力軸
１６    主動ベベルギヤ（ベベルギヤ）
２１    ステータギヤ
２１ａ  従動ベベルギヤ（ベベルギヤ）
２１ｂ  ステータ内歯歯車部
２２，６２  変速ギヤ
２３    波動発生器
２３ａ  ボールベアリング
２４    ドリブンギヤ
２４ｂ  ドリブン内歯歯車部
２５    ピニオンギヤ
２８    ハウジング
３１    ラック
Ｍ      モータ
Ｏ１−Ｏ１  中心線
Ｏ２−Ｏ２  中心軸線
Ｓ      車両用操舵装置
【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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