(57)【要約】 【課題】  異常が発生してロック機構が作動し、モータの回転が阻止され、且つ、第１サンギヤ、第２サンギヤと第１、第２プラネタリギヤの噛合い部又は、第１、第２プラネタリギヤの軸受部に、異物の噛み込み、或いは潤滑不良が発生し、第１、第２プラネタリギヤの自転が困難になった場合にもハンドル側シャフトからの回転をピニオン軸に確実に伝達できるようにする。【解決手段】  ウォームホイール４３と円筒スリーブ６２の間に所定値以上の回転トルクが作用したとき、ウォームホイール４３と円筒スリーブ６２の相対回転を許容するすべり部材５５を介在した。この結果、ロック機構によってモータの回転が阻止された上、第１、第２プラネタリギヤ４０、４１の自転が困難な場合にすべり部材５５がウォームホイール４３と円筒スリーブ６２の相対回転を許容してキャリア３６を回転可能にし、ハンドル側シャフト１１とピニオン軸１３を一体的に回転させることができる。【選択図】  図１
2005161915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルに作用する操舵力をステアリングギヤを介し操向車輪に伝達する動力舵取り装置にして、前記ハンドルに連結されたハンドル側シャフトと、前記ステアリングギヤに連結されたギヤ側シャフトとをハウジングに中心軸線上で回転可能に軸承し、該両シャフトに歯数が僅かに異なる第１及び第２サンギヤを設け、該第１及び第２サンギヤに夫々噛合して一体回転する第１及び第２プラネタリギヤを支承するキャリアを前記中心軸線回りに回転可能に支承して遊星歯車機構を構成し、該キャリアをモータにより回転駆動するキャリア回動機構を設け、前記キャリアの回転速度を変更して減速比を変える減速比可変式動力舵取り装置において、
異常発生時に前記モータの回転を阻止する回転阻止手段を設け、該回転阻止手段によるモータの回転阻止中に所定値以上の回転トルクが前記キャリアから作用したとき該キャリアと前記モータとの相対回転を許容する相対回転許容手段を設けたことを特徴とする減速比可変式動力舵取り装置。
【請求項２】
請求項１に記載の減速比可変式動力舵取り装置において、前記キャリア回動機構を前記遊星歯車機構に並列配置し、このキャリア回動機構に、モータにより回転駆動され小径歯車が形成された歯車軸と、前記小径歯車と噛合する環状歯車を設け、前記モータとキャリアとの間で回転トルクを伝達する伝達経路の途中に前記相対回転許容手段を配置したことを特徴とする減速比変動式動力舵取り装置。
【請求項３】
請求項２に記載の減速比可変式動力舵取り装置において、前記キャリアとの間で回転トルクを伝達する環状部材を前記環状歯車の内周側に前記中心軸線回りに回転可能に軸承し、前記相対回転許容手段を、環状歯車の内周面と環状部材の外周面との間に配置され、該環状歯車と環状部材の間に所定値以上の回転トルクが作用したとき該環状歯車と環状部材の間で相対回転を許容するすべり部材にて構成したことを特徴とする減速比可変式動力舵取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドルに作用する操舵入力をステアリングギヤを介し操向車輪に伝達する動力舵取り装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハンドルの切り角が小さいときはステアリングギヤの減速比を小さくしてハンドルの切れをよくし、切り角が大きくなると操作が楽なように減速比を大きくすることがある。また、ハンドルの切り角と減速比の関係を上述の関係と逆にしてハンドルの切り角が小さいときにステアリングギヤの減速比を大きくしてハンドルの中立安定性をよくすることがある。さらに、車庫入れ等では減速比をかなり小さくしてハンドルの回し角度を少なくすることが望まれている。これらに対応するために、ハンドルに作用する操舵入力を油圧サーボ装置により増幅して操向車輪に伝達する動力舵取り装置において、ハンドルに連結されたハンドル側シャフトとサーボ弁装置の入力軸との回転比を可変にした減速比可変式動力舵取り装置が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された装置では、遊星歯車機構が操舵入力軸と操舵出力軸との間に介装され、遊星歯車機構のプラネタリギヤを支持するキャリアをモータにより回転し、プラネタリギヤの公転回転数を制御することによってステアリングの減速比を変更できるようにしている。
【０００３】
この種の減速比可変式動力舵取り装置では、例えば、モータに過電流が流れるなどしてモータが加熱する場合や、センサ不良等によってモータが誤動作して適切なステアリングの減速比の制御ができなくなる恐れが生じた場合にモータの回転軸をロックして回転軸の回転を阻止することにより、モータの損傷及び減速比の急変動を防止するロック機構を備えた装置がある。このようにロック機構を備えた装置では、モータの回転が阻止されると、キャリアの回転が阻止され、プラネタリギヤの公転が阻止されるため、プラネタリギヤは、操舵入力軸の回転を自転のみで操舵出力軸に伝達し、操舵入力軸から操舵出力軸への回転伝達比を操舵入力軸と操舵出力軸に形成されたサンギヤの歯数比で決まる一定値に固定する。
【特許文献１】特開昭６０−２０９３６２号公報（第２，３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来装置では、サンギヤとプラネタリギヤの間で異物の噛み込みや潤滑不良等が発生し、プラネタリギヤの自転が困難になった場合、操舵入力軸が回転されると、プラネタリギヤが操舵入力軸と一体的に回転し、キャリヤを操舵入力軸と一体回転させることになる。このときモータの回転軸が上述のロック機構によってロックされていなければ、モータの回転軸は、回転力を操舵入力軸から加えることによって回転可能であり、キャリアを操舵入力軸と一体回転でき、操舵入力軸の回転を操舵出力軸に伝達できる。
【０００５】
ところが、上述のような異常が生じてモータの回転軸がロック機構によってロックされた状態とプラネタリギヤの自転が困難な状態とが同時に発生した場合には、操舵入力軸の回転が操舵出力軸に伝達できなくなる恐れがあった。
【０００６】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、モータの回転軸がロックされ、且つ、プラネタリギヤの自転が困難になった場合でも操舵入力軸の回転を操舵出力軸に確実に伝達できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、異常発生時に前記モータの回転を停止する回転阻止手段を設け、該回転阻止手段によるモータの回転阻止中に所定値以上の回転トルクが前記キャリアから作用したとき該キャリアとモータとの相対回転を許容する相対回転許容手段を設けたことにある。
【０００８】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１のものにおいて、キャリア回動機構を遊星歯車機構と並列配置し、このキャリア回動機構に、モータにより回転駆動され小歯車が形成された小歯車軸と、前記小歯車と噛合された環状歯車を設け、相対回転許容手段を前記モータとキャリアとの間で回転トルクを伝達する伝達経路の途中に配置したことにある。
【０００９】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２のものにおいて、キャリアとの間で回転トルクを伝達する環状部材を環状歯車の内周側に中心軸線回りに回転可能に軸承し、相対回転許容手段を、環状歯車の内周面と環状部材の外周面との間に配置され、該環状歯車と環状部材の間に所定値以上の回転トルクが作用したとき該環状歯車と環状部材の間で相対回転を許容するすべり部材にて構成したことにある。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、回転阻止手段によるモータの回転阻止中に所定値以上の回転トルクが前記キャリアから作用したとき該キャリアとモータとの相対回転を許容する相対回転許容手段を設けたので、回転阻止手段の作動によってキャリアの回転が阻止され、且つ、例えば第１サンギヤ、第２サンギヤと第１、第２プラネタリギヤの噛合い部又は、第１、第２プラネタリギヤの軸受部に、異物の噛み込み或いは、潤滑不良が発生し、第１、第２プラネタリギヤの自転が困難になった場合に、ハンドルが操作され操舵入力軸が回転し、キャリアからモータ側に所定以上の回転トルクが作用すると、相対回転許容手段が作動してキャリアの回転を可能にする。この結果、モータの回転が阻止されているときに遊星歯車機構が操舵入力軸と一体回転状態になっても、操舵入力軸の回転が確実に操舵出力軸に伝達され、ハンドルの操作量に応じた回転がラックピニオン機構を介し操向車輪に伝達できる。
【００１１】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、遊星歯車機構にキャリア回動機構を並列に配置し、キャリア回動機構に小歯車及び環状歯車を設けた構成の簡単な伝達経路の途中に回転許容手段を設けたので、モータからキャリアへの伝達経路を複雑にすることなく、回転阻止停止手段の作動によってモータの回転が阻止され、且つ、第１、第２プラネタリギヤの自転が困難になった場合のキャリアの回転を可能にできる。
【００１２】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、環状部材を環状歯車の内周側に配置し、環状歯車の内周面と環状部材の外周面の間にすべり部材を介在したので、環状歯車、環状部材及びすべり部材を組み上げた後にハウジングに組付けることが可能となり、組付け性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の第１の実施の形態に係る減速比可変式動力舵取り装置を図面に基づいて説明する。図１、図２において、減速比可変式動力舵取り装置１は、油圧サーボ装置２のサーボ弁装置３の入力軸４にハンドル５の回転が伝達され、サーボ弁装置３の出力軸の回転が遊星歯車機構６により変速されてラックピニオン機構７のピニオン軸１３に伝達される。これにより、ハンドル５に作用する操舵力が油圧サーボ装置２により増幅されてステアリングギヤであるラックピニオン機構７を介し操向車輪８に伝達される。
【００１４】
アッパーハウジング９とロアーハウジング１０はボルトにより結合されてハウジングを構成している。アッパーハウジング９には弁収納孔９ａが形成され、該弁収納孔９ａにサーボ弁装置３が収納され、サーボ弁装置３の出力軸であるハンドル側シャフト１１がアッパーハウジング９の弁収納孔９ａのロアーハウジング１０側開口端部に一箇所で軸受１２により中心軸線Ｏ回りに回転可能に軸承されている。ロアーハウジング１０にはギア室１０ａが形成され、該ギヤ室１０ａにステアリングギヤであるラックピニオン機構７が収納されている。ラックピニオン機構７のピニオン軸であるギヤ側シャフト１３は、中心軸線Ｏ方向に離間した二個所で軸受１４，１５によりロアーハウジング１０に中心軸線Ｏ回りに回転可能に軸承されている。
【００１５】
サーボ弁装置３の入力軸４にはロータリ弁１８が形成されている。アッパーハウジング９に形成された弁収納孔９ａには、ハンドル側シャフト１１に回転連結されたスリーブ２０が中心軸線Ｏ回りに回転可能に嵌合され、スリーブ２０に形成された弁孔２１にロータリ弁１８が中心軸線Ｏ回りに回転可能に嵌合されている。ロータリ弁１８、スリーブ２０等によりサーボ弁装置３が構成され、ロータリ弁１８とスリーブ２０との相対回転に応じてシリンダ装置３０の左右室２８ｂ、２８ａに夫々連通されたポートＡ，Ｂが、油圧ポンプ２２及びタンク２３に夫々接続されたポートＰ，Ｔに接続されるようになっている。入力軸４及びハンドル側シャフト１１はトーションバー２４の両端部に夫々結合されている。ハンドル５に操舵入力が作用されずに入力軸４が自由状態のとき、ポートＰ，Ｔが連通され、ポートＡ，Ｂに油圧が生じない中立位置にロータリ弁１８がスリーブ２０に対して相対的に回転位置決めされる。ポートＴは弁収納孔９ａの上端部に開口されている。入力軸４には、トーションバー２４が隙間を持って挿通する貫通穴４ａが軸線上に穿設されるとともに、貫通穴４ａに開口する連通穴４ｂ，４ｃが軸線方向に離間して半径方向に穿設されている。これによりポートＴは弁収納孔９ａの上端部、連通穴４ｂ、貫通穴４ａ及び連通穴４ｃを通ってロータリ弁１８に連通されている。
【００１６】
ロアーハウジング１０のアッパーハウジング９側には、サーボ弁装置３が収納された弁収納孔９ａと隣接して遊星歯車機構６が収納される遊星歯車室１０ｂが形成されている。遊星歯車室１０ｂは、弁収納室９ａのロアーハウジング１０側開口部、入力軸４の軸線穴４ａ、連通穴４ｂ、弁収納孔９ａの上端部を介してポートＴに連通される。これにより、遊星歯車室１０ｂにサーボ弁装置３から低圧の作動油が流入し遊星歯車機構６を油漬けにする。遊星歯車室１０ｂに流入した作動油がギヤ室１０ａに流入するのを防止するために、遊星歯車室１０ｂとギヤ室１０ａとの間はシール部材５２により液密的にシールされている。
【００１７】
ハンドル側シャフト１１は、遊星歯車室１０ｂに延在し、軸端に小径部１１ａが突出されている。ギヤ側シャフト１３のハンドル側シャフト１１と対抗する軸端には軸受穴１３ａが穿設され、この軸受穴１３ａに小径部１１ａがニードル軸受１６により回転可能に支承されている。このように、ハンドル側シャフト１１及びギヤ側シャフト１３の対向する軸端部は、半径方向荷重を支承する軸受１６を介在して中心軸線Ｏ回りに高い同心性を確保して高剛性で相対回転可能に嵌合されている。
【００１８】
ギヤ側シャフト１３の軸端部には、摺動穴１３ｂが軸受穴１３ａに連続して穿設され、摺動穴１３ｂに摩擦体４５が摺動可能に嵌合され、この摩擦体４５が圧縮スプリング４６のばね力によりハンドル側シャフト１１の小径部１１ａの端面に押圧されている。このように、ハンドル側シャフト１１とギヤ側シャフト１３との間に相対回転に対して抵抗となる摩擦体４５が介在される。
【００１９】
ロアーハウジング１０の遊星歯車室１０ｂには、遊星歯車機構６及びモータ５１により回転駆動されるキャリア回動機構５０が中心軸線Ｏ上で並列配置して収納されている。ハンドル側シャフト１１及びギヤ側シャフト１３の対向する軸端部には、遊星歯車機構６の歯数が僅かに異なる第１及び第２サンギヤ３４，３５が夫々一体に設けられている。ギヤ側シャフト１３及びハンドル側シャフト１１にプレート３６ａ，３６ｂが遊嵌され、プレート３６ａ，３６ｂには円周上略等角度間隔に配置された複数個（例えば３個）の遊星体３７が、プレート３６ａ，３６ｂに両端を支持された支承軸３８により夫々回転可能に支承されている。各遊星体３７には第１及び第２サンギヤ３４，３５に夫々噛合して一体回転する第１及び第２プラネタリギヤ４０，４１が同軸線上に一体に形成されている。プレート３６ａ，３６ｂ、支承軸３８等により第１及び第２プラネタリギヤ４０，４１を支承するキャリア３６が構成されている。
【００２０】
前記キャリア回動機構５０は、遊星歯車室１０ｂの底部に設けられ、ロアーハウジング１０に装架したモータ５１の回転力を前記キャリア３６に伝達し、このキャリア３６を回転駆動するように構成されている。同機構５０は、ウォーム軸（歯車軸）４８とウォームホイール（環状歯車）４３とからなるウォーム機構４９及び伝達機構６０を備えている。ウォーム軸４８は、両端を図３に示すように軸受４８ａ，４８ｂによりロアーハウジング１０に中心軸線Ｏと直角な軸線回りに回転可能に軸承され、モータ５１の回転軸５１ａに連結されている。ウォームホイール４３は、ウォーム軸４８に設けられたウォーム（小径歯車）４４と遊星歯車室１０ｂ内で噛合している。伝達機構６０は、中間部材６１及び円筒スリーブ６２を備え、中間部材６１は、ギヤ側シャフト１３の外周に中心軸線Ｏ回りに回転可能に支承され、外周に形成されたスプライン係合部によりキャリア３６の内周面に形成されたスプライン係合部とスプライン係合している。円筒スリーブ６２は、キャリア３６と並列に配置されるとともに、ギヤ側シャフト１３に軸受４２により中心軸線Ｏ回りに回転可能に支承されている。円筒スリーブ６２の一端にはスプライン係合部が形成され、このスプライン係合部と前記中間部材６１のスプライン係合部がスプライン係合している。ウォームホイール４３の内周面と円筒スリーブ６２の外周面の間には、すべり部材５５が介在されている。すべり部材５５は、トレランスリング（製品名）であり、環状鋼板に波形突起５５ａが円周上等間隔に形成され、波形突起５５ａの弾性作用により、ウォームホイール４３と円筒スリーブ６２の間に所定以上の回転トルクが作用したときにすべりを発生し、ウォームホイール４３と円筒スリーブ６２の相対回転を許容する。キャリア３６のプレート３６ａと円筒スリーブ６２のキャリア側端面との間の中間部材６１の外周には、ウエイブワッシャ３２が設けられ、キャリア３６を円筒スリーブ６２から遠ざける方向に付勢し、キャリア３６をスラスト軸受に押圧している。
【００２１】
ギヤ側シャフト１３には軸受１４，１５間でピニオン２５が形成され、ピニオン２５に噛合するラック２６が刻設されたラック軸２７がロアーハウジング１０に摺動可能に装架されている。図２に示すように、ロアーハウジング１０にはシリンダチューブ２８が固定され、シリンダチューブ２８にラック軸２７に固定されたピストン２９が左右のシリンダ室２８ｂ、２８ａを区画するように嵌合してシリンダ装置３０が構成されている。ラック軸２７の両突出端にタイロッドを介してナックルアームがボールジョイントにより連結され、ラック軸２７の軸動により操向車輪８が偏向される。
【００２２】
図３に示すように、ウォーム軸４８には、モータ５１の回転軸５１ａが結合されている。モータ５１は、モータハウジング５６、ステータ５７、回転軸５１ａ、ロータ５８、及び金属カバー５９から構成される。
【００２３】
モータハウジング５６は略円筒形状をなし、ロアーハウジング１０に固定されている。モータハウジング５６の内周には非磁性の金属カバー５９を介して電磁コイルであるステータ５７が固定されている。また、回転軸５１ａは軸受５３，５４により金属カバー５９に対して回転可能に支持されている。回転軸５１ａの外周には、ステータ５７に対向してロータ５８が取り付けられ、ロータ５８は永久磁石を備え、ステータ５７で発生される磁束の作用により回転軸５１ａを回転させる。金属カバー５９は、モータハウジング５６の開口部を塞ぐとともに、ステータ５７を包囲するように形成され、金属カバー５９と回転軸５１ａの後端部との間には、ロック機構７０が設けられている。
【００２４】
ロック機構７０は、図４に示すように、回転軸揺動部材７４が金属カバー５９の後壁にピン７２により揺動可能に取り付けられている。揺動部材７４の一端には係合凸部７４ａが形成され、他端には金属カバー５９に取り付けられた電磁アクチュエータ７１が連結されている。回転軸５１ａの後端に嵌着された係合部材７５の外周には、係合凸部７４ａに係合する係合凹部７５ａが円周上等間隔に複数形成されている。ピン７２の外周に巻き付けられたコイルばね７３は、一端が揺動部材７４に係合され、他端がピン７２に固定され、ねじれ力により揺動部材７４をピン７２の軸線回りに揺動させ、揺動係合凸部７４ａを係合凹部７５へ係合させる回転力を揺動部材７４に加えている。電磁アクチュエータ７１はコイルばね７３による回転力に抗して係合凸部７４ａを係合凹部７５から離脱させる回転力を揺動部材７４に加える。これにより、揺動部材７４はピン７２を中心として係合凹部７５を係合凸部７４ａに係合、離脱させるよう駆動し、回転軸５１ａの回転を許容又は阻止する。
【００２５】
電磁アクチュエータ７１による係合凸部７４ａと係合凹部７５との係合、離脱の判断及び動作の指令は、制御装置７６により行われる。制御装置７６は、減速比可変式動力舵取り装置１の動作が正常な場合、車両のイグニションがオンされると、電磁アクチュエータ７１を作動させて揺動部材７４をコイルばね７３の力に抗して揺動させ、係合凸部７４ａを係合凹部７５から離脱する。これによってモータ５１による回転軸５１ａの回転制御が可能となり、減速比の可変が可能となる。また、制御装置７６は、何らかの異常、例えば、モータ５１に対する過電流の供給、配線の断線、短絡によってモータ５１が損傷する恐れがある場合や、センサの故障等によってモータ５１が誤動作を生じて適切な減速比が維持できなる恐れが発生した場合に、モータ５１及び電磁アクチュエータ７１の作動を停止して係合凸部７４ａを係合凹部７５に係合させ、モータ５１の回転軸５１ａの回転を阻止し、モータ５１による減速比の変更制御を停止する。
【００２６】
次に、上記構成の作動について説明する。上述したように制御装置７６は、車両のイグニションがオンされると、電磁アクチュエータ７１を作動させて係合凸部７４ａを係合凹部７５から離脱し、モータ５１による回転軸５１ａの回転を可能とする。
【００２７】
ハンドル５が回されると、ロータリ弁１８とスリーブ２０がトーションバー２４を捩って相対回転され、油圧ポンプ２２から供給された圧油がハンドル５の回転方向に応じてポートＡ又はＢからシリンダ装置３０のシリンダ左室２８ｂ又は右室２８ａに供給され、ラック軸２７が軸動されて操向車輪８が偏向される。このとき、ハンドル側シャフト１１が回転されると、ギヤ側シャフト１３はキャリア３６の回転に応じて遊星歯車機構６により変速されて回転される。キャリア３６がハンドル５と同方向に回転されると、その回転数に応じてギヤ側シャフト１３とハンドル側シャフト１１との回転比が増大され、ステアリングギヤの減速比を減少する方向に作用し、動力舵取り装置全体としての減速比が小さくなる。  そして、ハンドル５が切られると、制御装置７６は動力舵取り装置全体としての減速比が車両の走行状態に最適な減速比となるように、モータ５１の回転方向、回転数を演算してモータ５１を回転駆動する。このモータ５１の回転は、回転軸５１ａからウォーム軸４８に伝達され、ウォーム４４がウォームホイール４３を円滑に回転する。このとき、キャリア３６は自在に回転可能な状態にあることから、ウォームホイール４３と円筒スリーブ６２の間に所定以上の回転トルクが作用せず、すべり部材５５はウォームホイール４３と円筒スリーブ６２の間をすべらせることはない。従って、ウォームホイール４３の回転は、ロスなく円筒スリーブ６２に伝達され、中間部材６１及び遊星歯車機構６のキャリア３６を一体回転させる。
【００２８】
また、モータ５１の回転が停止されているとき、モータ５１のセルフロックにより、ウォームホイール４３と一体回転するキャリア３６が回転しないように固定保持される。このようにキャリア３６が固定されるとき、入力側の第１サンギヤ３４又は出力側の第２サンギヤ３５が回転すると、第１及び第２プラネタリギヤ４０，４１は自転のみする。このため、減速比は入力側の第１サンギヤ３４と出力側の第２サンギヤ３５の歯数比で決まる所定の値に維持され、入力軸４とピニオン軸１３との間で回転が伝達される。なお、第１及び第２プラネタリギヤ４０，４１が自転可能な状態では、キャリア３６が固定されていても、ウォームホイール４３と円筒スリーブ６２との間に所定以上の回転トルクが作用せず、すべり部材５５は、ウォームホイール４３と円筒スリーブ６２の間をすべらせることはない。
【００２９】
次に、何らかの異常、例えば、モータ５１に対する過電流の供給、配線の断線、短絡によってモータ５１が損傷する恐れがある場合や、センサの故障等によってモータ５１が誤動作を生じて適切な減速比が維持できなる恐れが発生した場合の動作について説明する。異常が発生すると、制御装置７６はモータ５１及び電磁アクチュエータ７１への給電を停止する。電磁アクチュエータ７１への給電が停止されると、揺動部材７４の係合凸部７４ａがコイルばね７３のねじれ力によって係合凹部７５に係合し、モータ５１の回転軸５１ａは回転不能の状態にされ、キャリア３６の回転を停止させる。この結果、第１及び第２プラネタリギヤ４０，４１の自転のみが許容され、減速比が入力側の第１サンギヤ３４と出力側の第２サンギヤ３５の歯数比で決まる所定の値に固定される。
【００３０】
ロック機構７０の作動によってモータの回転軸５１ａの回転が阻止された状態にて、第１サンギヤ３４、第２サンギヤ３５と第１、第２プラネタリギヤ４０，４１の噛合い部又は、第１、第２プラネタリギヤ４０，４１の軸受部に、異物の噛み込み、或いは潤滑不良が発生すると、第１、第２プラネタリギヤ４０，４１の自転が困難になる。このとき、ハンドル５を操作により第１サンギヤ３４に回転が与えられると、第１、第２プラネタリギヤ４０，４１の自転が困難なため、第１サンギヤ３４と第１、第２プラネタリギヤ４０，４１が一体的に回転、即ち、キャリヤ３６を回転させようとする。この結果、キャリア３６を回転させようとする回転トルクは、中間部材６１を介して円筒スリーブ６２に伝達され、円筒スリーブ６２とウォームホイール４３の間には、所定以上の回転トルクが作用し、すべり部材５５がすべりを生じて円筒スリーブ６２とウォームホイール４３の間で相対回転を許容する。この円筒スリーブ６２とウォームホイール４３の間に相対回転が許容されると、キャリア３６が回転可能となり、第１、第２プラネタリギヤ４０，４１の公転が可能となる。従って、第１サンギヤ３４、第２サンギヤ３５と第１、第２プラネタリギヤ４０，４１が一体的に回転し、ハンドル５の操作量に応じた回転がラックピニオン機構７を介し操向車輪８に伝達される。
【００３１】
以上のように、ロック機構７０の作動によってキャリア３６の回転が停止され且つ、第１、第２プラネタリギヤ４０，４１の自転が困難になっても、すべり部材５５の作用によってキャリア３６の回転を可能にし、ハンドル５の操作量に応じた回転がラックピニオン機構７を介し操向車輪８に伝達できる。
【００３２】
次に、本発明による第２実施例について図５を参照して説明する。この第２実施例は、モータ５１とキャリア３６の相対回転を許容する構成が第１実施例と異なり、その他の点の構成及び作用については第１実施例と同様である。
【００３３】
図５に示すように、この第２の実施の形態においては、円筒スリーブ６２の外周面にウォームホイール４３が固着されている。この際、ウォームホイール４３を円筒スリーブ６２に嵌合するか、円筒スリーブ６２上にてウォームホイール４３を樹脂モールド成形すればよい。中間部材６１は、キャリア３６のプレート３６ａとスプライン嵌合する第１中間部材６１ａと、円筒スリーブ６２とスプライン嵌合する第２中間部材６３に分割されている。第１中間部材６１ａには、第２中間部材６３の内周面に遊嵌する小径部６１ｂが形成され、この小径部６１ｂ外周面と第２中間部材６３の内周面との間にすべり部材８０が介在されている。このすべり部材８０によって第１中間部材６１ａと第２中間部材６３との間に所定以上の回転トルクが作用すると、第１中間部材６１ａと第２中間部材６３との間で相対回転が許容される。
【００３４】
次に第３の実施の形態について説明する。図６に示すように、第３の実施の形態では、中間部材６１の代わりにキャリア３６のプレート３６ａと円筒スリーブ６２の間に相対回転許容手段として摩擦部材８１を介在させたものである。この摩擦部材８１は円板形状をなし、円筒スリーブ６２に対して相対回転を規制され軸線方向のみに移動可能に内周面がスプライン係合している。また、円筒スリーブ６２の側面と摩擦部材８１の側面との間には、摩擦部材８１をプレート３６ａに押圧する押圧ばね７８が介在されている。これにより、摩擦部材８１に所定以上の回転トルクが作用した場合、摩擦部材８１はプレート３６ａとの間ですべりを生じ、キャリア３６と円筒スリーブ６２の相対回転を許容する。
【００３５】
なお、第３の実施形態において、摩擦部材８１を用いたがこれに限られることなく、例えば、所定以上の回転トルクが作用したときにキャリア３６と円筒スリーブ６２の相対回転を許容する伝達トルク制限機構を用いることもできる。
【００３６】
以上のように、第１から第３の実施の形態の如く、キャリア３６から所定以上の回転トルクが作用した場合に、モータ５１とキャリア３６の間の相対回転を許容する相対回転許容手段として、すべり部材５５，８０又は摩擦部材８１を設けることにより、ロック機構７０の作動によってモータ５１の回転が阻止され、且つ、第１、第２プラネタリギヤ４０，４１の自転が困難になっても、キャリア３６の回転を可能にし、ハンドル５の操作量に応じた回転がラックピニオン機構７を介し操向車輪８に伝達できる。
【００３７】
また、第１の実施の形態の如く、円筒スリーブ６２の外周とウォームホイール４４の内周に相対回転許容手段としてすべり部材５５を介在させ、円筒スリーブ６２とウォームホイール４４の相対回転を許容できるようにしたことにより、円筒スリーブ６２にすべり部材５５を嵌合し、ウォームホイール４４をすべり部材の外周に嵌合して一体化した後に、ロアーハウジング１０に組付けるようにすれば、組付け性を向上できる。また、すべり部材５５が環状鋼板からなる公知のトレランスリングであれば、ウォームホイールの径を特に大きくする必要もなく、装置が大型化することもない。
【００３８】
また、第２、第３の実施の形態の如く構成すれば、モータ５１の回転が阻止され、且つ第１、第２プラネタリギヤ４０，４１の自転が困難な異常状態において、円筒スリーブ６２等のキャリア回動機構５０を逆回転させることなくキャリア３６の回転を可能にできる。
【００３９】
なお、上記実施の形態においては、キャリア回動機構５０を遊星歯車機構６とラックピニオン機構７との間に配置しているが、キャリア回動機構５０を遊星歯車機構６よりもサーボ弁装置３側に配置してもよい。それ以上に、キャリア回動機構５０は遊星歯車機構６と隣接して配置することが好ましいが、サーボ弁装置３、遊星歯車機構６及びラックピニオン機構７に対するキャリア回動機構５０の配置関係は特に限定されるものではない。
【００４０】
また、上記した実施の形態においては、遊星歯車機構６をサーボ弁装置３の回転軸となるハンドル側シャフト１１と、ステアリングギヤに連結されたギヤ側シャフト１３との間に配列した例について述べたが、遊星歯車機構６とサーボ弁装置３の配列を逆にしてもよく、この場合におけるギヤ側シャフト１３はサーボ弁装置３の入力軸となる。
【００４１】
上記実施の形態では、ハンドル５に作用する操舵力を油圧サーボ装置２によって増幅してラックピニオン機構７に伝達する油圧式の動力舵取り装置について述べたが、本発明は、ハンドル５に作用する操舵力をトルクセンサによって検出し、このトルクセンサの信号により制御されるモータより操舵力を増幅してラックピニオン機構７に伝達する公知の電気式の動力舵取り装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１の実施の形態に係る減速比可変式動力舵取り装置の縦断面図。
【図２】図１のＩ−Ｉ線に沿って切断した断面図。
【図３】モータ及びロック機構の一部縦断面図。
【図４】図３のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断したロック機構の断面図
【図５】第２実施例におけるキャリア回動機構の拡大断面図。
【図６】第３実施例におけるキャリア回動機構の拡大断面図。
【符号の説明】
【００４３】
１…減速比可変式動力舵取り装置、２…油圧サーボ装置、３…サーボ弁装置、４…入力軸、４ａ…貫通穴、４ｂ、４ｃ…連通穴、５…ハンドル、６…遊星歯車機構、７…ラックピニオン機構、８…操向車輪、９…アッパーハウジング、９ａ…弁収納孔、１０ａ…ギヤ室、１０ｂ…遊星歯車室、１０…ロアーハウジング、１１…ハンドル側シャフト、１１ａ…小径部、１２…軸受、１３…ピニオン軸、１３ａ…軸受穴、１３ｂ…摺動穴、１４…軸受、１５…軸受、１６…ニードル軸受、１８…ロータリ弁、２０…スリーブ、２１…弁孔、２２…油圧ポンプ、２３…タンク、２４…トーションバー、２５…ピニオン、２６…ラック、２７…ラック軸、２８…シリンダチューブ、２８ａ、２８ｂ…左右室、、３０…シリンダ装置、３２…ウェーブワッシャ、３４…第１サンギヤ、３５…第２サンギヤ、３６…キャリア、３６ａ…プレート、３６ｂ…プレート、３７…遊星体、３８…支承軸、４０…第１プラネタリギヤ、４１…第２プラネタリギヤ、４２…軸受４３…ウォームホイール、４４…ウォーム、４５…摩擦体、４６…圧縮スプリング、４８…ウォーム軸、４８ａ、４８ｂ…軸受、４９…ウォーム機構、５０…キャリア回動機構、５１…モータ、５１ａ…回転軸、５２…シール部材、５３…軸受、５４…軸受、５５…すべり部材、５５ａ…波状突起、５６…モータハウジング、５７…ステータ、５８…ロータ、５９…金属カバー、６０…伝達機構、６１…中間部材、６１ａ…第１中間部材、６１ｂ…小径部、、６２…円筒スリーブ（環状部材）６３…第２中間部材、７０…ロック機構（回転阻止手段）、７１…電磁アクチュエータ、７２…ピン、７３…コイルばね、７４…揺動部材、７４ａ…係合凸部、７５…係合部材、７５ａ…係合凹部、７６…制御装置、７８…押圧ばね、８０…すべり部材、８１…摩擦部材、Ｏ…中心軸線、Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｔ…ポート。
【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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