(57)【要約】【課題】一対の車輪の各々を独立に転舵する操舵装置において、一対の車輪を確実に転舵することが可能なコンパクトな操舵装置を提供する。【解決手段】操舵装置２００Ｂにおいて、第１ラック軸３０は、一対の車輪のうち一方の車輪を転舵する。第１ボールねじ機構３１は、第１ナット３６の回転運動を第１ラック軸３０の軸方向運動に変換する。遊星ギヤユニット１７５は、第２モータ１５２によって駆動される第２リングギヤ１６８を有し、第２リングギヤ１６８が第２モータ１５２よって駆動されることにより、第１ナット３６に与えられるトルクを第２ナットに伝達すると共に、第１ナット３６の回転角度に対する第２ナットの回転角度を変化させる。第２ラック軸３２は、第１ラック軸３０と分離され、一対の車輪のうち他方の車輪を転舵する。第２ボールねじ機構３３は、第２ナットの回転運動を第２ラック軸３２の軸方向運動に変換する。【選択図】図２
2007099144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１モータと、
前記第１モータによって駆動される回転可能な第１ナットと、
一対の車輪のうち一方の車輪を転舵する第１操舵軸と、
前記第１ナットの回転運動を前記第１操舵軸の軸方向運動に変換する第１ねじ機構と、
第２モータと、
回転可能な第２ナットと、
前記第２モータによって駆動される駆動対象部を有し、前記駆動対象部が前記第２モータよって駆動されることにより、前記第１ナットに与えられるトルクを前記第２ナットに伝達すると共に、前記第１ナットの回転角度に対する前記第２ナットの回転角度を変化させる駆動伝達手段と、
前記第１操舵軸と分離され、前記一対の車輪のうち他方の車輪を転舵する第２操舵軸と、
前記第２ナットの回転運動を前記第２操舵軸の軸方向運動に変換する第２ねじ機構と、
を備えることを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記第１ねじ機構は、前記第１ナットの内周に形成された雌ねじ溝と、前記第１操舵軸の外周に形成された雄ねじ溝と、前記雄ねじ溝および前記雌ねじ溝により形成された転走路内を転動可能な複数の転動体とを有し、
前記第２ねじ機構は、前記第２ナットの内周に形成された雌ねじ溝と、前記第２操舵軸の外周に形成された雄ねじ溝と、前記雄ねじ溝および前記雌ねじ溝により形成された転走路内を転動可能な複数の転動体とを有することを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
ステアリングホイールに連結される入力軸と、
前記第１操舵軸および前記第２操舵軸のいずれか一方に、ステアリングギヤを介して連結される出力軸と、
前記入力軸の回転角度に対する前記出力軸の回転角度を変化させる伝達比可変手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記駆動対象部の回転を規制する回転規制手段をさらに備え、
前記駆動伝達手段は、前記駆動対象部の回転が規制された場合に、前記一対の車輪が同一の角度で転舵するような、前記第１ナットの回転角度に対する前記第２ナットの回転角度とすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の操舵装置。
【請求項５】
前記回転規制手段は、前記第２モータが作動している場合に、前記第２モータから前記駆動対象部へトルクを伝達し、前記第２モータが停止している場合に、前記第２モータへのトルクの伝達を遮断すると共に前記駆動対象部の回転を規制することを特徴とする請求項４に記載の操舵装置。
【請求項６】
前記駆動伝達手段は、
前記第１ナットと共に回転するよう前記第１ナットに連結された第１サンギヤと、
前記第１サンギヤと同軸に配置され、回転が規制された第１リングギヤと、
前記第１サンギヤおよび前記第１リングギヤと噛合する第１遊星ギヤと、
前記第２ナットと共に回転するよう前記第２ナットに連結された第２サンギヤと、
前記第２サンギヤと同軸に配置され、回転可能な第２リングギヤと、
前記第２サンギヤおよび前記第２リングギヤと噛合し、前記第１遊星ギヤと共に公転するよう前記第１遊星ギヤと連結された第２遊星ギヤと、
を含む遊星ギヤ機構を有し、
前記第２モータは、前記第２リングギヤを駆動することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の操舵装置。
【請求項７】
前記駆動伝達手段は、
回転可能な第３サンギヤと、
前記第３サンギヤと同軸に配置され、回転が規制された第３リングギヤと、
前記第３サンギヤおよび前記第３リングギヤと噛合し、前記第１ナットが回転すると共に公転するよう前記第１ナットに連結された第３遊星ギヤと、
前記第３サンギヤと共に回転するように前記第３サンギヤに連結された第４サンギヤと、
前記第４サンギヤと同軸に配置され、回転可能な第４リングギヤと、
前記第４サンギヤおよび前記第４リングギヤと噛合し、前記第２ナットが回転すると共に公転するよう前記第２ナットに連結された第４遊星ギヤと、
を含む遊星ギヤ機構を有し、
前記第２モータは、前記第４リングギヤを駆動することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の操舵装置。
【請求項８】
前記駆動伝達手段は、
回転可能な第５サンギヤと、
前記第５サンギヤと同軸に配置され、回転可能な第５リングギヤと、
前記第５サンギヤおよび前記第５リングギヤと噛合し、公転が規制された第５遊星ギヤと、
前記第５サンギヤと共に回転するよう前記第５サンギヤに連結された第６サンギヤと、
前記第６サンギヤと同軸に配置され、回転可能な第６リングギヤと、
前記第６サンギヤおよび前記第６リングギヤと噛合する第６遊星ギヤと、
前記第６遊星ギヤが公転すると共に回転するよう前記第６遊星ギヤに連結された中間ギヤと、
を含む遊星ギヤ機構を有し、
前記第２モータは、前記中間ギヤを駆動することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の操舵装置。
【請求項９】
前記駆動伝達手段は、
前記第１ナットと共に回転するよう前記第１ナットに連結された第７サンギヤと、
前記第７サンギヤと同軸に配置され、回転可能な第７リングギヤと、
前記第７サンギヤおよび前記第７リングギヤと噛合し、公転が規制され第７遊星ギヤと、
前記第２ナットと共に回転するよう前記第２ナットに連結された第８サンギヤと、
前記第８サンギヤと同軸に配置され、前記第７リングギヤと共に回転するよう前記第７リングギヤに連結された第８リングギヤと、
前記第８サンギヤおよび前記第８リングギヤと噛合する第８遊星ギヤと、
前記第８遊星ギヤの公転と共に回転するよう前記第８遊星ギヤに連結された中間ギヤと、
を含む遊星ギヤ機構を有し、
前記第２モータは、前記中間ギヤを駆動することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の操舵装置。
【請求項１０】
前記駆動伝達手段は、
前記第１ナットと共に回転するよう前記第１ナットに連結された第１かさ歯ギヤと、
前記第１かさ歯ギヤと同軸に配置され、前記第２ナットと共に回転するよう前記第２ナットに連結された第２かさ歯ギヤと、
前記第１かさ歯ギヤおよび前記第２かさ歯ギヤと噛合する第３かさ歯ギヤと、
前記第３かさ歯ギヤが自転可能に取り付けられ、前記第３かさ歯ギヤを前記第１かさ歯ギヤおよび前記第２かさ歯ギヤと噛合させながら同軸に回転させる中間ギヤと、
を含むギヤ機構を有し、
前記第２モータは、前記中間ギヤを駆動することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵装置に関し、特に、ステアリングホイールの操作に応じて一対の車輪を操舵する操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の操舵装置は、一般的にタイロッドやナックルアームなどを介して左右の車輪に機械的に連結されるラック軸を有している。運転者によってステアリングホイールの回転操作が行われると、このラック軸が軸方向に移動され、左右の車輪の転舵が一体的に行われる。近年、この左右の車輪の機械的な連結を分離し、左右の車輪の転舵を各々独立して制御・調整する技術が提案されている。例えば、特許文献１では、複数の車輪に各別に付設された操舵アクチュエータと、該複数の車輪を相互に連携するリンク部材を備え、左右の車輪の転舵を各々独立して制御する車両用操舵装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１７０８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献に記載される車両用操舵装置のように、左右の車輪の機械的な連結を分離した場合、一方の操舵アクチュエータがフェイル状態に陥ったとき、分離された左右の車輪を連結する必要が生じる。しかし、上記特許文献に記載される車両用操舵装置では、リンク部材が複数の車輪を相互に連携するための負荷が大きく、このような大きな負荷に対応するため大きなリンク部材を設けなければならない。
【０００４】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一対の車輪の各々を独立に転舵する操舵装置において、一対の車輪を確実に転舵することが可能なコンパクトな操舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の操舵装置は、第１モータと、第１モータによって駆動される回転可能な第１ナットと、一対の車輪のうち一方の車輪を転舵する第１操舵軸と、第１ナットの回転運動を第１操舵軸の軸方向運動に変換する第１ねじ機構と、第２モータと、回転可能な第２ナットと、第２モータによって駆動される駆動対象部を有し、駆動対象部が第２モータよって駆動されることにより、第１ナットに与えられるトルクを第２ナットに伝達すると共に、第１ナットの回転角度に対する第２ナットの回転角度を変化させる駆動伝達手段と、第１操舵軸と分離され、一対の車輪のうち他方の車輪を転舵する第２操舵軸と、第２ナットの回転運動を第２操舵軸の軸方向運動に変換する第２ねじ機構と、を備える。
【０００６】
この態様によれば、各ナットと操舵軸の間にねじ機構を設け、各ナットを連結することにより、分離された操舵軸を直接連結するより低い負荷で分離された操舵軸の軸方向運動を連結することができる。このため、分離された操舵軸を直接連結するよりも連結するための機構をコンパクトに構成することができ、操舵装置をコンパクトにする構成することが可能となる。
【０００７】
また、駆動対象部は、第１モータによって駆動される第１ナットに与えられるトルクを第２ナットに伝達し、第１ナットの回転角度に対する第２ナットの回転角度を変化させる。これにより、第１モータおよび第２モータの各々によって一対の車輪の各々が転舵されないことから、第１モータおよび第２モータの双方の出力を高める必要性が低減され、第１モータおよび第２モータの双方が大型化、高コスト化することが抑制される。
【０００８】
第１ねじ機構は、第１ナットの内周に形成された雌ねじ溝と、第１操舵軸の外周に形成された雄ねじ溝と、雄ねじ溝および雌ねじ溝により形成された転走路内を転動可能な複数の転動体とを有してもよい。第２ねじ機構は、第２ナットの内周に形成された雌ねじ溝と、第２操舵軸の外周に形成された雄ねじ溝と、雄ねじ溝および雌ねじ溝により形成された転走路内を転動可能な複数の転動体とを有してもよい。この態様によれば、低トルクの第１ナットおよび第２ナットの回転運動を、高推力の第１操舵軸の軸方向運動に容易に変換することができる。
【０００９】
本態様に係る操舵装置は、ステアリングホイールに連結される入力軸と、第１操舵軸および第２操舵軸のいずれか一方に、ステアリングギヤを介して連結される出力軸と、入力軸の回転角度に対する出力軸の回転角度を変化させる伝達比可変手段と、をさらに備えてもよい。この態様によれば、伝達比可変手段によって一方の車輪を様々な角度に転舵することが可能となる。さらに駆動伝達手段によって他方の車輪を一方の車輪と異なる角度に転舵することにより、左右の車輪を様々な角度に転舵することが可能となる。
【００１０】
本態様に係る操舵装置は、駆動対象部の回転を規制する回転規制手段をさらに備えてもよい。駆動伝達手段は、駆動対象部の回転が規制された場合に、一対の車輪が同一の角度で転舵するような、第１ナットの回転角度に対する第２ナットの回転角度としてもよい。この態様によれば、駆動対象部の回転を規制することにより、容易に一対の車輪を同一の角度で転舵させることが可能となる。
【００１１】
回転規制手段は、第２モータが作動している場合に、第２モータから駆動対象部へトルクを伝達し、第２モータが停止している場合に、第２モータへのトルクの伝達を遮断すると共に駆動対象部の回転を規制してもよい。この態様によれば、第２モータの作動および停止を制御することによって、駆動対象部の回転の規制を制御することが可能となり、制御の複雑化を抑制することができる。
【００１２】
駆動伝達手段は、第１ナットと共に回転するよう第１ナットに連結された第１サンギヤと、第１サンギヤと同軸に配置され、回転が規制された第１リングギヤと、第１サンギヤおよび第１リングギヤと噛合する第１遊星ギヤと、第２ナットと共に回転するよう第２ナットに連結された第２サンギヤと、第２サンギヤと同軸に配置され、回転可能な第２リングギヤと、第２サンギヤおよび第２リングギヤと噛合し、第１遊星ギヤと共に公転するよう第１遊星ギヤと連結された第２遊星ギヤと、を含む遊星ギヤ機構を有してもよい。第２モータは、第２リングギヤを駆動してもよい。
【００１３】
この態様によれば、第１ナットに与えられるトルクを第２ナットに伝達すると共に、第１ナットの回転角度に対する第２ナットの回転角度を変化させる機構を、遊星ギヤ機構を用いて容易に実現することができる。また、第２モータは、サンギヤなどよりも径が大きいリングギヤを駆動することができるため、低トルクの作動によって第１ナットに対して第２ナットを相対的に回転させることができる。
【００１４】
駆動伝達手段は、回転可能な第３サンギヤと、第３サンギヤと同軸に配置され、回転が規制された第３リングギヤと、第３サンギヤおよび第３リングギヤと噛合し、第１ナットが回転すると共に公転するよう第１ナットに連結された第３遊星ギヤと、第３サンギヤと共に回転するように第３サンギヤに連結された第４サンギヤと、第４サンギヤと同軸に配置され、回転可能な第４リングギヤと、第４サンギヤおよび第４リングギヤと噛合し、第２ナットが回転すると共に公転するよう第２ナットに連結された第４遊星ギヤと、を含む遊星ギヤ機構を有してもよい。第２モータは、第４リングギヤを駆動してもよい。
【００１５】
この態様によれば、第１ナットに与えられるトルクを第２ナットに伝達すると共に、第１ナットの回転角度に対する第２ナットの回転角度を変化させる機構を、遊星ギヤ機構を用いて容易に実現することができる。また、第２モータは、サンギヤなどよりも径が大きいリングギヤを駆動することができるため、低トルクの作動によって第１ナットに対して第２ナットを相対的に回転させることができる。
【００１６】
駆動伝達手段は、回転可能な第５サンギヤと、第５サンギヤと同軸に配置され、回転可能な第５リングギヤと、第５サンギヤおよび第５リングギヤと噛合し、公転が規制された第５遊星ギヤと、第５サンギヤと共に回転するよう第５サンギヤに連結された第６サンギヤと、第６サンギヤと同軸に配置され、回転可能な第６リングギヤと、第６サンギヤおよび第６リングギヤと噛合する第６遊星ギヤと、第６遊星ギヤが公転すると共に回転するよう第６遊星ギヤに連結された中間ギヤと、を含む遊星ギヤ機構を有してもよい。第２モータは、中間ギヤを駆動してもよい。
【００１７】
この態様によれば、第１ナットに与えられるトルクを第２ナットに伝達すると共に、第１ナットの回転角度に対する第２ナットの回転角度を変化させる機構を、遊星ギヤ機構を用いて容易に実現することができる。また、第２モータは、サンギヤなどよりも径を大きく構成することが可能な中間ギヤを駆動することができるため、低トルクの作動によって第１ナットに対して第２ナットを相対的に回転させることができる。
【００１８】
駆動伝達手段は、第１ナットと共に回転するよう第１ナットに連結された第７サンギヤと、第７サンギヤと同軸に配置され、回転可能な第７リングギヤと、第７サンギヤおよび第７リングギヤと噛合し、公転が規制され第７遊星ギヤと、第２ナットと共に回転するよう第２ナットに連結された第８サンギヤと、第８サンギヤと同軸に配置され、第７リングギヤと共に回転するよう第７リングギヤに連結された第８リングギヤと、第８サンギヤおよび第８リングギヤと噛合する第８遊星ギヤと、第８遊星ギヤの公転と共に回転するよう第８遊星ギヤに連結された中間ギヤと、を含む遊星ギヤ機構を有してもよい。第２モータは、中間ギヤを駆動してもよい。
【００１９】
この態様によれば、第１ナットに与えられるトルクを第２ナットに伝達すると共に、第１ナットの回転角度に対する第２ナットの回転角度を変化させる機構を、遊星ギヤ機構を用いて容易に実現することができる。また、第２モータは、サンギヤなどよりも径を大きく構成することが可能な中間ギヤを駆動することができるため、低トルクの作動によって第１ナットに対して第２ナットを相対的に回転させることができる。
【００２０】
駆動伝達手段は、第１ナットと共に回転するよう第１ナットに連結された第１かさ歯ギヤと、第１かさ歯ギヤと同軸に配置され、第２ナットと共に回転するよう第２ナットに連結された第２かさ歯ギヤと、第１かさ歯ギヤおよび第２かさ歯ギヤと噛合する第３かさ歯ギヤと、第３かさ歯ギヤが自転可能に取り付けられ、第３かさ歯ギヤを第１かさ歯ギヤおよび第２かさ歯ギヤと噛合させながら同軸に回転させる中間ギヤと、を含むギヤ機構を有してもよい。第２モータは、中間ギヤを駆動してもよい。
【００２１】
この態様によれば、第１ナットに与えられるトルクを第２ナットに伝達すると共に、第１ナットの回転角度に対する第２ナットの回転角度を変化させる機構を、かさ歯ギヤを含むギヤ機構を用いて容易に実現することができる。また、第２モータは、径を大きく構成することが可能な中間ギヤを駆動することができるため、低トルクの作動によって第１ナットに対して第２ナットを相対的に回転させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の操舵装置によれば、一対の車輪の各々を独立に転舵する操舵装置において、一対の車輪を確実に転舵することが可能なコンパクトな操舵装置を提供するができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、ラック軸が分割された操舵装置の一例の全体構成図である。本図は車両後方から前方に向かって見た状態を示している。操舵装置２００Ａは、ステアリングホイール１２、ステアリングシャフト１４、ギヤボックス１５などを有する。ギヤボックス１５には、伝達比可変装置２０、第１ラック軸３０、第２ラック軸３２、第１ボールねじ機構３１、第２ボールねじ機構３３、第１モータ４６、第２モータ５２、および遊星ギヤユニット７５などが内部に設けられている。
【００２４】
ステアリングホイール１２は車両室内に設けられ、運転者によって操作されることにより回転させられる。ステアリングシャフト１４は、相互に分離された入力軸１４ａおよび出力軸１４ｂによって構成される。入力軸１４ａは、ステアリングホイール１２と共に回転するように上部において連結されている。入力軸１４ａの下部と出力軸１４ｂ上部とは伝達比可変装置２０を介して接続されている。出力軸１４ｂの下部にはピニオンギヤ２４が設けられている。
【００２５】
入力軸１４ａには、舵角センサ１６が設けられている。舵角センサ１６は、ステアリングホイール１２の操舵角と操舵方向を検出する。また、入力軸１４ａにはトルクセンサ１８が設けられている。トルクセンサ１８は、運転者によってステアリングホイール１２に与えられる操舵トルクを検出する。舵角センサ１６およびトルクセンサ１８はＥＣＵ１００に接続されており、各々の検出結果はＥＣＵ１００に入力される。
【００２６】
伝達比可変装置２０は、モータ２２、差動発生機構（図示せず）、およびロック機構（図示せず）などにより構成される。差動発生機構は、波動発生器としてのカム、フレキシブルギヤ、ステータギヤ、およびドリブンギヤなどにより構成される。
【００２７】
モータ２２が作動されると、カムが駆動され、フレキシブルギヤを介してステータギヤに対してドリブンギヤが回転させられる。これによって入力軸１４ａの回転角度に対する出力軸１４ｂの回転角度を示す伝達比が変化させられる。電子制御ユニット１００（以下、「ＥＣＵ１００」と記載する。）は、舵角センサ１６、および各車輪に対応して設けられた車輪速センサ２６の検出結果に基づいて、伝達比可変装置２０のモータ２２に駆動信号を入力してモータ２２を作動させ、ステアリングホイール１２の操舵角に対する出力軸１４ｂの回転角度を示す伝達比を変化させる。したがって、伝達比可変装置２０は、入力軸１４ａの回転角度に対する出力軸１４ｂの回転角度を変化させる伝達比可変手段として機能する。これによって、たとえば車両の速度に応じて伝達比を変化させるなどの制御を実行することが可能となり、運転者の操作性を向上させることが可能となる。
【００２８】
伝達比可変装置２０のロック機構はソレノイドを有し、ソレノイドを作動させてロックピンを溝と係合させることで、入力軸１４ａに対する出力軸１４ｂの相対的な回転を規制する。モータ２２には、回転センサ（図示せず）が設けられており、この回転センサは、ＥＣＵ１００に接続されている。ＥＣＵ１００は、回転センサの検出結果に基づいて伝達比可変装置２０に異常が発生しているかを判断する。伝達比可変装置２０に異常が発生したと判断した場合、ＥＣＵ１００は、ロック機構に駆動信号を入力して入力軸１４ａに対する出力軸１４ｂの相対的な回転を規制する。これにより、伝達比可変装置２０にフェールが生じた場合などにおいて、運転者は固定された伝達比によって車輪を転舵することが可能となる。
【００２９】
第１ラック軸３０は、断面が円形の軸状の部材として形成される。第１ラック軸３０は、ギヤボックス１５の略中央から車両右方向に延在し、ギヤボックス１５の外部の右前輪（図示せず）周辺まで延在する。第１ラック軸３０の車輪側端部は、タイロッド（図示せず）の一端に連結される。タイロッドの他端は、右前輪を支持するナックルアーム（図示せず）に連結される。ナックルアームはキングピンを支点として回転する。第１ラック軸３０が軸方向に移動することによって、タイロッドを介してナックルがキングピンを中心に回動され、右前輪が転舵される。したがって、第１ラック軸３０は、一対の車輪のうち一方の車輪を転舵するための操舵軸として機能する。
【００３０】
第１ラック軸３０にはラック歯３０ｂが設けられており、出力軸１４ｂの下方に設けられたピニオンギヤ２４と噛合する。これによってラックアンドピニオン機構が構成される。運転者によってステアリングホイール１２が操作されると、ステアリングシャフト１４を介してピニオンギヤ２４が回転させられる。ピニオンギヤ２４の回転運動は、ラックアンドピニオン機構によって第１ラック軸３０の軸方向の直線運動に変換される。このように、車輪を転舵するための操舵軸が分離された場合においても、ステアリングホイールと一方の車輪を転舵するための操舵軸を機械的に連結することにより、連結された側の車輪を確実に転舵することが可能となる。
【００３１】
第１モータ４６は、ステータ４８およびロータ５０を有する。ステータ４８は環状に巻回されたコイルによって構成され、第１ナット３６を囲うようにハウジング１０に固定される。ロータ５０は永久磁石を有し、管状に形成される。第１ナット３６がロータ５０に挿通され、第１ナット３６の外周にロータ５０が固定される。第１モータ４６はＥＣＵ１００に接続されており、ＥＣＵ１００から駆動信号が入力されることにより作動する。
【００３２】
第１ナット３６は、円筒状に形成される。ハウジング１０の内側且つステータ４８の左右両側には、それぞれボールベアリング４０の外輪が固定される。第１ナット３６は、これらボールベアリング４０の内輪に挿通され、ロータ５０の外周がステータ４８の内周に対向するようにボールベアリング４０の内輪に固定される。これにより、第１ナット３６は車両左右方向を軸方向として回転可能に構成される。
【００３３】
第１ナット３６の内周には、雌ねじ溝３６ａが形成される。第１ナット３６の中空の内部には第１ラック軸３０が挿通される。第１ラック軸３０の外周であって第１ナット３６の雌ねじ溝３６ａに対向する部分近傍には、雄ねじ溝３０ａが形成される。雌ねじ溝３６ａと雄ねじ溝３０ａによって転動路が形成され、転動路に多数の転動ボール３４が転動自在に設けられる。第１ナット３６の雌ねじ溝３６ａ、第１ラック軸３０の雄ねじ溝３０ａ、および転動ボール３４によって、第１ボールねじ機構３１が構成される。
【００３４】
第１ナット３６が回転すると、転動ボール３４が雌ねじ溝３６ａおよび雄ねじ溝３０ａを転動し、第１ラック軸３０は車両左右方向に移動する。したがって、第１ボールねじ機構３１は、第１ナット３６の回転運動を第１ラック軸３０の軸方向運動に変換する。このようにねじ機構を利用することにより、低トルクで第１ナット３６を回転しても、第１ラック軸３０を高推力で移動させることができる。なお、ボールネジ機構に代わって、転動ボール３４がないネジ機構など、他のネジ機構が採用されてもよいことは勿論である。
【００３５】
ＥＣＵ１００は、トルクセンサ１８および車輪速センサ２６の検知結果に基づいて、運転者がステアリングホイール１２を操舵するためのアシストトルクを算出し、算出されたアシストトルクを発生させるよう第１ラック軸３０を軸方向に移動させるべく、第１モータ４６の作動を制御する。これによって、運転者は、ステアリングホイール１２を操舵する際にアシストを受けることが可能となる。
【００３６】
第２ラック軸３２は、第１ラック軸３０と同様に、断面が円形の軸状の部材として形成される。第１ラック軸３０は、ギヤボックス１５の略中央から車両左方向に延在し、ギヤボックス１５の外部の左前輪（図示せず）周辺まで延在するように配置される。第２ラック軸３２の車輪側端部は、タイロッド（図示せず）の一端に連結される。タイロッドの他端は、左前輪を支持するナックルアーム（図示せず）に連結される。ナックルアームはキングピンを支点として回転する。第２ラック軸３２が軸方向に移動することによって、タイロッドを介してナックルがキングピンを中心に回動され、左前輪が転舵される。したがって、第２ラック軸３２は、一対の車輪のうち他方の車輪を転舵するための操舵軸として機能する。
【００３７】
第２モータ５２は、ステータ５４およびロータ５６を有する。ステータ５４は環状に巻回されたコイルによって構成され、第２ナット３８を囲うようにハウジング１０に固定される。ロータ５６は永久磁石を有し、管状に形成される。第２ナット３８がロータ５６に挿通され、第２ナット３８の外周にロータ５６が固定される。第２モータ５２はＥＣＵ１００に接続されており、ＥＣＵ１００から駆動信号が入力されることにより作動する。
【００３８】
第２ナット３８は、第１ナット３６と同様に円筒状に形成される。ハウジング１０の内側且つステータ５４の左右両側には、それぞれボールベアリング４０の外輪が固定される。第２ナット３８は、これらボールベアリング４０の内輪に挿通され、ロータ５６の外周がステータ５４の内周に対向するようにボールベアリング４０の内輪に固定される。これにより、第２ナット３８は車両左右方向を軸方向として回転可能に構成される。
【００３９】
第２ナット３８の内周には、雌ねじ溝３８ａが形成される。第２ナット３８の中空の内部には第２ラック軸３２が挿通される。第２ラック軸３２の外周であって第２ナット３８の雌ねじ溝３８ａに対向する部分近傍には、雄ねじ溝３２ａが形成される。雌ねじ溝３８ａと雄ねじ溝３２ａによって転動路が形成され、転動路に多数の転動ボール３４が転動自在に設けられる。第２ナット３８の雌ねじ溝３８ａ、第２ラック軸３２の雄ねじ溝３２ａ、および転動ボール３４によって、第２ボールねじ機構３３が構成される。
【００４０】
第２ナット３８が回転すると、転動ボール３４が雌ねじ溝３８ａおよび雄ねじ溝３２ａを転動し、第２ラック軸３２は車両左右方向に移動する。したがって、第２ボールねじ機構３３は、第２ナット３８の回転運動を第２ラック軸３２の軸方向運動に変換する。このようにねじ機構を利用することで、低トルクで第２ナット３８を回転しても、第２ラック軸３２を高推力で移動させることができる。なお、ボールネジ機構に代わって、転動ボール３４がないネジ機構など、他のネジ機構が採用されてもよいことは勿論である。
【００４１】
第１ナット３６の雌ねじ溝３６ａと第２ナット３８の雌ねじ溝３８ａとは同一の形状となるように互いに形成されている。また第１ラック軸３０の雄ねじ溝３０ａおよび第２ラック軸３２の雄ねじ溝３２ａとは同一の形状となるように互いに形成されている。したがって、第１ナット３６の回転角度に対する第１ラック軸３０の移動距離と、第２ナット３８の回転角度に対する第２ラック軸３２の移動距離とが同一となるように構成される。
【００４２】
ＥＣＵ１００は、舵角センサ１６の検知結果に基づいて、車両左側の車輪を転舵する角度を算出し、この角度に対応した距離だけ第２ラック軸３２を移動させるように第２モータ５２の作動を制御する。これによって操舵装置２００Ａは、運転者のステアリングホイール１２の操作に応じて左前輪を転舵する。
【００４３】
第１モータ４６および第２モータ５２の各々には、内部に図示しない回転センサが設けられている。回転センサの各々はＥＣＵ１００に接続され、各々の検知結果はＥＣＵ１００に入力される。ＥＣＵ１００は、回転センサの検知結果に基づいて、第１モータ４６および第２モータ５２の回転数や異常の発生を判断する。
【００４４】
遊星ギヤユニット７５は、第１ナット３６と第２ナット３８の間に設けられる。遊星ギヤユニット７５は、第９サンギヤ５８、第１０サンギヤ６０、第９遊星ギヤ６２、第１０遊星ギヤ６４、第９リングギヤ６６、第１０リングギヤ６８、中間プレート７０、伝達軸７２などにより構成される。
【００４５】
第９サンギヤ５８は円盤状に形成され、外周にギヤ部が形成される。第９サンギヤ５８は、第１ナット３６と同軸に配置される。第９サンギヤ５８が第１ナット３６と共に回転するよう第１ナット３６に連結され、第９ナットユニット３５が形成される。
【００４６】
第９リングギヤ６６は第９サンギヤ５８の外径よりも大きい内径を有する円筒状に形成され、内周に内歯となるギヤ部が形成される。第９リングギヤ６６は、第９サンギヤ５８と同軸に配置された状態でハウジング１０と一体的に形成されて回転が規制されている。複数の第９遊星ギヤ６２が、第９サンギヤ５８および第９リングギヤ６６の双方に噛合するように配置される。
【００４７】
第１０サンギヤ６０は円盤状に形成され、外周にギヤ部が形成される。第１０サンギヤ６０は、第２ナット３８と同軸に配置される。第１０サンギヤ６０が第２ナット３８と共に回転するよう第２ナット３８に連結され、第１０ナットユニット３７が形成される。
【００４８】
第１０リングギヤ６８は第１０サンギヤ６０の外径よりも大きい内径を有する円筒状に形成され、内周に内歯となるギヤ部が形成される。第１０リングギヤ６８は、第１０サンギヤ６０と同軸に配置される。複数の第１０遊星ギヤ６４が、第１０サンギヤ６０および第１０リングギヤ６８の双方に噛合するように配置される。これにより、第１０リングギヤ６８は回転可能に構成される。
【００４９】
各々の第９遊星ギヤ６２の中心には貫通孔が設けられる。また各々の第１０遊星ギヤ６４の中心にも貫通孔が設けられる。第９遊星ギヤ６２の貫通孔と第１０遊星ギヤ６４の貫通孔に、軸状の伝達軸７２が挿通される。これにより、第９遊星ギヤ６２と第１０遊星ギヤ６４は共に公転するように、また共に自転可能に、相互に連結される。中間プレート７０は円盤状に形成され、外周近傍に軸方向に貫通する貫通孔が設けられる。中間プレート７０の貫通孔に伝達軸７２が挿通され、複数の伝達軸７２の相対的な位置が規制される。
【００５０】
第９サンギヤ５８と第１０サンギヤ６０は、外周のギヤ部のピッチ円半径やピッチ、歯数などのギヤの諸元がすべて同一となるように形成される。また、第９遊星ギヤ６２と第１０遊星ギヤ６４もギヤの諸元がすべて同一となるように形成される。また、第９リングギヤ６６と第１０リングギヤ６８もギヤの諸元がすべて同一となるように形成される。
【００５１】
ハウジング１０の内部であって、第１０リングギヤ６８の近傍にはロック機構７４が設けられる。ロック機構７４はハウジング１０に固定され、第９リングギヤ６６に設けられた溝に向かって図示しないソレノイドやリターンスプリングによりロックピンを進退させる。ロック機構７４はロックピンを第９リングギヤ６６の溝に係合させることによって、第９リングギヤ６６をロックして回転を規制する。
【００５２】
第９リングギヤ６６のロックが解除され回転可能とされている状態では、第１ナット３６と第２ナット３８は相互に回転可能となる。このため、ＥＣＵ１００は、第１モータ４６の作動と第２モータ５２の作動を各々制御することによって、左右の車輪の独立した転舵制御を実行することが可能となる。
【００５３】
ロック機構７４により第９リングギヤ６６の回転が規制されると、第９サンギヤ５８と第１０サンギヤ６０、第９遊星ギヤ６２と第１０遊星ギヤ６４、第９リングギヤ６６と第１０リングギヤ６８の諸元が同一であることから、第１ナット３６の回転角度を入力、第２ナット３８の回転角度を出力とした場合に、入力：出力は１：１となる。すなわち、第２ナット３８の回転角度が第１ナット３６の回転角度と同一となるように、第１ナット３６と第２ナット３８とが連結される。この場合、第１ナット３６の回転角度に対する第１ラック軸３０の移動距離と第２ナット３８の回転角度に対する第２ラック軸３２の移動距離とは同一であるため、第１ラック軸３０と第２ラック軸３２とは、共に軸方向に同一の距離を移動するように連結される。第１ナット３６と第２ナット３８を連結することにより、第１ラック軸３０と第２ラック軸３２を直接連結するよりも低い負荷で第１ラック軸３０と第２ラック軸３２の軸方向運動を連結することができる。
【００５４】
ＥＣＵ１００は、第１モータ４６および第２モータ５２のいずれかにフェールが生じた場合に、ロック機構７４によって第１ラック軸３０と第２ラック軸３２を連結する。これによって、第１モータ４６および第２モータ５２のいずれかにフェールが生じた場合においても、左右の車輪を転舵することが可能となる。
【００５５】
このように操舵装置２００Ａでは、第１モータ４６および第２モータ５２の双方にフェールが生じていない通常の状態では、左右の車輪が独立に転舵される。このとき、右側の車輪は伝達比可変装置２０のモータ２２および第１モータ４６によって転舵され、左側の車輪は第２モータ５２によって転舵される。このため、第１モータ４６および第２モータ５２の双方に大きな出力が要求され、第１モータ４６および第２モータ５２の小型化、軽量化、および低コスト化が困難となる。
【００５６】
このような現象に鑑み、本発明者は、一対の車輪の各々を独立に転舵することが可能な、小型・軽量で低コストな操舵装置を提供するため鋭意研究を重ね、その結果、第１ナット３６と第２ナット３８との間の遊星ギヤユニットによる駆動トルクの伝達に着目するに至った。以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について説明する。
【００５７】
（第１の実施形態）
図２は、第１の実施形態に係る操舵装置２００Ｂの全体構成図である。本図は車両後方から前方に向かって見た状態を示している。なお、操舵装置２００Ａと同様の箇所については説明を省略する。
【００５８】
操舵装置２００Ｂは、ステアリングホイール１２、ステアリングシャフト１４、ギヤボックス１１５などを有する。ギヤボックス１１５には、伝達比可変装置２０、第１ラック軸３０、第２ラック軸３２、第１ボールねじ機構３１、第２ボールねじ機構３３、第１モータ４６、第２モータ１５２、および遊星ギヤユニット１７５などがハウジング１１０の内部に設けられている。
【００５９】
遊星ギヤユニット１７５は、第１ナット３６と第２ナット３８の間に設けられる。遊星ギヤユニット１７５は、第１サンギヤ１５８、第２サンギヤ１６０、第１遊星ギヤ１６２、第２遊星ギヤ１６４、第１リングギヤ１６６、第２リングギヤ１６８、中間プレート１７０、回転軸１７２などにより構成される。第１ナット３６と第１サンギヤ１５８が連結されて第１ナットユニット１３５が形成される。また第２ナット３８と第２サンギヤ１６０が連結されて第２ナットユニット１３７が形成される。これらの構成は操舵装置２００Ａの遊星ギヤユニット７５と同様であることから説明を省略する。
【００６０】
本実施形態に係る操舵装置２００Ｂには、第２ボールねじ機構３３と遊星ギヤユニット１７５の間に、第２モータ１５２、パイプ部材１７６、およびロック機構１７４などが設けられる。このため、第２ナット３８は第２ボールねじ機構３３から遊星ギヤユニット１７５まで伸ばされて、遊星ギヤユニット１７５の第２サンギヤ１６０に連結される。
【００６１】
第２ボールねじ機構３３と遊星ギヤユニット１７５の間に、第２ナット３８の外周を覆うように、管状のパイプ部材１７６が設けられる。パイプ部材１７６は、内径が第２ナット３８の外径よりも大きく、またボールベアリング１８０を介してハウジング１１０に取り付けられる。こうして、パイプ部材１７６は、第２ナット３８と同軸に回転可能となるようにハウジング１１０に取り付けられる。
【００６２】
パイプ部材１７６の径方向外側且つ軸方向略中央には、第２モータ１５２が設けられている。第２モータ１５２は、ステータ１５４およびロータ１５６を有している。ステータ１５４は環状に巻回されたコイルによって構成され、パイプ部材１７６を囲うようにハウジング１１０に固定される。ロータ１５６は永久磁石を有し、管状に形成される。パイプ部材１７６がロータ１５６に挿通され、パイプ部材１７６の外周にロータ１５６が固定される。第２モータ１５２はＥＣＵ１００に接続されており、ＥＣＵ１００から駆動信号が入力されることにより作動する。
【００６３】
パイプ部材１７６の遊星ギヤユニット１７５側は第２リングギヤ１６８と一体的に結合されている。このため、第２モータ１５２が作動することにより、駆動対象部としての第２リングギヤ１６８が駆動され、第１ナット３６に対して第２ナット３８が相対的に回転させられる。
【００６４】
ＥＣＵ１００は、トルクセンサ１８および車輪速センサ２６の検知結果に基づいて、運転者がステアリングホイール１２を操舵するためのアシストトルクを算出し、算出されたアシストトルクを発生させるよう第１ラック軸３０を軸方向に移動させるべく、第１モータ４６の作動を制御する。これによって、運転者は、ステアリングホイール１２を操舵する際にアシストを受けることが可能となる。
【００６５】
第２モータ１５２によって第２リングギヤ１６８が駆動されると、第１ナット３６に与えられるトルクが遊星ギヤユニット１７５を介して第２ナット３８に伝達されると共に、第１遊星ギヤ１６２が自転する角度と第２遊星ギヤ１６４が自転する角度に差が設けられる。これにより、第１サンギヤ１５８の回転角度に対する第２サンギヤ１６０の回転角度が変化し、第１ナット３６の回転角度に対する第２ナット３８の回転角度が変化する。この結果、第１ラック軸３０の軸方向の移動距離と異なる距離を第２ラック軸３２が軸方向に移動し、左右の車輪が異なる角度に転舵される。
【００６６】
ＥＣＵ１００は、舵角センサ１６の検知結果に基づいて、右側の車輪を転舵すべき角度と左側の車輪を転舵すべき角度を算出し、それぞれの角度の差に対応した距離だけ第２ラック軸３２を移動させるように第２モータ１５２の作動を制御する。これによって、ステアリングホイール１２の操舵角に応じて左右の車輪を異なる角度に転舵することができる。
【００６７】
このように、遊星ギヤユニット１７５は、第２モータ１５２により第２リングギヤ１６８が駆動されることによって、第１ナット３６に与えられるトルクを第２ナット３８に伝達すると共に、第１ナット３６の回転角度に対する第２ナット３８の回転角度を変化させる駆動伝達手段として機能する。このため、第２モータ１５２によって一方の車輪の独立した転舵が行われないことから、第１モータ４６および第２モータ１５２の双方が大型化、高コスト化することを抑制することができる。また、第２モータ１５２は、径が大きい第２リングギヤ１６８を駆動することができるため、低トルクの作動によって第１ナット３６に対して第２ナット３８を相対的に回転させることができる。
【００６８】
パイプ部材１７６の第２ボールねじ機構３３側には、径方向外側に突出した係止環部１７６ａが形成される。ハウジング１１０内面のパイプ部材１７６近傍には、ロック機構１７４が設けられる。ロック機構１７４は、係止環部１７６ａに設けられた溝に向かってロックピンを進退させ、これらを係合させることによって、パイプ部材１７６をロックしてその回転を規制する。パイプ部材１７６の回転が規制されると、パイプ部材１７６と一体的に形成された第２リングギヤ１６８も回転が規制される。
【００６９】
ロック機構１７４により第２リングギヤ１６８の回転が規制されると、第１ナット３６の回転角度を入力、第２ナット３８の回転角度を出力とした場合に、入力：出力は１：１となる。すなわち、第２ナット３８の回転角度が第１ナット３６の回転角度と同一となるように、第１ナット３６と第２ナット３８とが連結される。これにより、第１ラック軸３０と第２ラック軸３２は共に軸方向に同一の距離を移動するように連結される。
【００７０】
図３は、第１の実施形態に係る操舵装置２００Ｂの制御手順を説明するためのフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、車両のイグニッションキーがオンにされＥＣＵ１００に電源が供給されることにより実行が開始され、その後所定時間ごとに繰り返し実行される。
【００７１】
ＥＣＵ１００は、第１モータ４６に設けられた回転センサの検知結果に基づいて、第１モータ４６に異常がないか否かを判断する（Ｓ１１）。第１モータ４６に異常がないと判断された場合（Ｓ１１のＹ）、ＥＣＵ１００は、第２モータ１５２に設けられた回転センサの検知結果に基づいて、第２モータ１５２に異常があるか否かを判断する（Ｓ１２）。第１モータ４６および第２モータ１５２のいずれにも異常がないと判断された場合（Ｓ１２のＹ）、ＥＣＵ１００は、第１モータ４６、第２モータ１５２、および伝達比可変装置２０のモータ２２にそれぞれに独立した駆動信号を入力し、左右の車輪の独立した操舵制御を実行する（Ｓ１３）。
【００７２】
第１モータ４６に異常がなく、第２モータ１５２に異常があると判断された場合（Ｓ１２のＮ）、ＥＣＵ１００は、ロック機構１７４を作動させ、第２リングギヤ１６８の回転を規制する。これによって、第１ナット３６と第２ナット３８が共に同一の角度で回転するように連結される（Ｓ１４）。これによって、第１ラック軸３０と第２ラック軸３２が軸方向に同一の距離だけ移動するように機械的に連結される。このため、運転者がステアリングホイール１２を操作することにより、ラックアンドピニオン機構を介して左右の車輪を確実に転舵することが可能となる。ＥＣＵ１００は、異常があると判断された第２モータ１５２の作動を停止し（Ｓ１５）、第１モータ４６によるステアリングホイール１２の操作のアシストを継続する（Ｓ１６）。
【００７３】
第１モータ４６に異常がある場合（Ｓ１１のＮ）、ＥＣＵ１００は、ロック機構１７４を作動させ、第２リングギヤ１６８の回転を規制する。これによって、第１ナット３６と第２ナット３８が共に同一の角度で回転するように連結される（Ｓ１７）。これにより、左右の車輪を転舵することが可能となる。この場合、第２リングギヤ１６８の回転が規制され、第２モータ１５２を作動させることができなくなるため、ＥＣＵ１００は、第２モータ１５２に異常があるか否かにかかわらず、第１モータ４６および第２モータ１５２の作動を停止する（Ｓ１８）。
【００７４】
なお、第１モータ４６に異常があり、第２モータ１５２に異常がない場合であって、第１モータ４６に異常があると判断されたときに左右の車輪が異なる角度に転舵されている場合は、ＥＣＵ１００は、左右の車輪の転舵角度が同一となるように第２モータ１５２を作動させてもよい。ＥＣＵ１００は、左右の車輪の転舵角度が同一となった場合に、ロック機構１７４を作動することにより、第２ナット３８の回転角度が第１ナット３６の回転角度と同一となるように、第１ナット３６と第２ナット３８とが連結してもよい。これにより、左右の車輪を同一の角度に転舵することが可能となる。
【００７５】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る操舵装置２００Ｃの全体構成図である。本図は車両後方から前方に向かって見た状態を示している。なお、前述の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。
【００７６】
操舵装置２００Ｃは、ステアリングホイール１２、ステアリングシャフト１４、ギヤボックス２１５などを有する。ギヤボックス２１５には、伝達比可変装置２０、第１ラック軸３０、第２ラック軸３２、第１ボールねじ機構３１、第２ボールねじ機構３３、第１モータ４６、第２モータ１８４、逆入力遮断機構１８８、および遊星ギヤユニット１７５などが内部に設けられている。
【００７７】
本実施形態に係る操舵装置２００Ｃでは、第２ボールねじ機構３３と遊星ギヤユニット１７５の間に、第２モータ１８４、パイプ部材１９０、および逆入力遮断機構１８８などが設けられる。このため、第２ナット３８は第２ボールねじ機構３３から遊星ギヤユニット１７５まで伸ばされて、遊星ギヤユニット１７５の第２サンギヤ１６０に連結される。
【００７８】
第２ボールねじ機構３３と遊星ギヤユニット１７５の間の遊星ギヤユニット１７５近傍に第２ナット３８の外周を覆うように、管状のパイプ部材１９０が設けられる。パイプ部材１９０は、内径が第２ナット３８の外径よりも大きく、またハウジング２１０にボールベアリング１９１を介して取り付けられる。こうしてパイプ部材１９０は、第２ナット３８と同軸に回転可能に構成される。パイプ部材１９０の遊星ギヤユニット１７５側は第２リングギヤ１６８と一体的に結合されている。パイプ部材１９０の第２ナット３８側の外周にはギヤ部１９０ａが設けられている。
【００７９】
第２ボールねじ機構３３と遊星ギヤユニット１７５の間の第２ボールねじ機構３３に近い側に、第２モータ１８４が設けられる。第２モータ１８４は、第２ナット３８の径方向外側に設けられる。第２モータ１８４は、ステータ１８５およびロータ１８６を有している。ステータ１８５は環状に巻回されたコイルによって構成され、ハウジング２１０に固定される。ロータ１８６は永久磁石を有し、管状に形成される。ロータ１８６は、モータ軸１８７に挿通され固定される。第２モータ１８４はＥＣＵ１００に接続されており、ＥＣＵ１００から駆動信号が入力されることにより作動する。
【００８０】
ＥＣＵ１００は、舵角センサ１６の検知結果に基づいて、右側の車輪を転舵すべき角度と左側の車輪を転舵すべき角度を算出し、それぞれの角度の差に対応した距離だけ第２ラック軸３２を移動させるように第２モータ１８４の作動を制御する。これによって、ステアリングホイール１２の操舵角に応じて左右の車輪を異なる角度に転舵することができる。
【００８１】
モータ軸１８７は逆入力遮断機構１８８を介してモータギヤ１８９に連結されている。パイプ部材１９０の第２ボールねじ機構３３側は径方向外側に突出するよう形成されており、この突出する部分の外周にはギヤ部が設けられている。モータギヤ１８９は、このパイプ部材１９０のギヤ部１９０ａに噛合する。
【００８２】
逆入力遮断機構１８８は、入力軸からトルクが与えられた場合にそのトルクを出力軸に伝達するが、出力軸からトルクが与えられた場合にそのトルクを入力に伝達しない。また、本実施形態における逆入力遮断機構１８８は、出力軸からトルクが与えられた場合に、出力軸の回転を規制する、いわゆるロック型のものが採用されている。本実施形態においては、入力軸がモータ軸１８７、出力軸がモータギヤ１８９に連結されるよう、逆入力遮断機構１８８が配置される。このため、第２モータ１８４の作動が停止されると、モータギヤ１８９にトルクが与えられることによって逆入力遮断機構１８８がモータギヤ１８９の回転を規制し、第２リングギヤ１６８の回転を規制する。
【００８３】
このように、逆入力遮断機構１８８は、第２モータ１８４が作動している場合に、第２モータ１８４から駆動対象部としての第２リングギヤ１６８へトルクを伝達し、第２モータ１８４が停止している場合に、第２モータ１８４へのトルクの伝達を遮断すると共に第２リングギヤ１６８の回転を規制する回転規制手段として機能する。これによって、第２モータ１８４の作動および停止を制御することによって、駆動対象部としての第２リングギヤ１６８の回転の規制を制御することが可能となり、制御の複雑化を抑制することができる。具体的には、第２モータ１８４を停止することによって第２ナット３８を第１ナット３６の回転角度と同一の回転角度で回転させるよう連結することができるため、図３におけるＳ１４とＳ１７の処理が不要となる。
【００８４】
（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態に係る操舵装置２００Ｄの全体構成図である。本図は車両後方から前方に向かって見た状態を示している。なお、前述の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。
【００８５】
操舵装置２００Ｄは、ステアリングホイール１２、ステアリングシャフト１４、ギヤボックス３１５などを有する。ギヤボックス３１５には、伝達比可変装置２０、第１ラック軸３０、第２ラック軸３２、第１ボールねじ機構３１、第２ボールねじ機構３３、第１モータ４６、第２モータ１５２、および遊星ギヤユニット２７５などが内部に設けられている。
【００８６】
遊星ギヤユニット２７５は、第１ナット３６と第２ナット３８の間に設けられる。遊星ギヤユニット２７５は、第３サンギヤ２５８、第４サンギヤ２６０、第３遊星ギヤ２６２、第４遊星ギヤ２６４、第３リングギヤ２６６、第４リングギヤ２６８などにより構成される。
【００８７】
第３サンギヤ２５８は円盤状に形成され、外周にギヤ部が形成される。第３サンギヤ２５８は第１ナット３６と同軸に配置される。
【００８８】
第３リングギヤ２６６は、第３サンギヤ２５８の外径よりも大きい内径を有する円筒状に形成され、内周に内歯となるギヤ部が形成される。第３リングギヤ２６６は、第３サンギヤ２５８と同軸に配置された状態で、ハウジング３１０と一体的に形成され回転が規制されている。複数の第３遊星ギヤ２６２が、第３サンギヤ２５８および第３リングギヤ２６６の双方に噛合するように配置される。
【００８９】
各々の第３遊星ギヤ２６２の中心には軸方向に貫通する貫通孔が設けられる。この貫通孔に、回転軸２７２が回転可能に挿通される。回転軸２７２が第１ナット３６の遊星ギヤユニット２７５側の端部に一体的に結合され、第３ナットユニット２３５が形成される。したがって、第３遊星ギヤ２６２は、第１ナット３６が回転すると共に公転するよう第１ナット３６に連結され、且つ自転可能に構成される。
【００９０】
第４サンギヤ２６０は円盤状に形成され、外周にギヤ部が形成される。第４サンギヤ２６０は第２ナット３８と同軸に配置される。第４サンギヤ２６０は、第３サンギヤ２５８と同軸且つ第３サンギヤ２５８の第２ナット３８側に配置される。第４サンギヤ２６０が連結軸２７８によって第３サンギヤ２５８と共に回転するように第３サンギヤ２５８と連結され、サンギヤユニット２７９が形成される。
【００９１】
第４リングギヤ２６８は、第４サンギヤ２６０の外径よりも大きい内径を有する円筒状に形成され、内周に内歯となるギヤ部が形成される。第４リングギヤ２６８は第４サンギヤ２６０と同軸に配置される。複数の第４遊星ギヤ２６４が、第４サンギヤ２６０および第４リングギヤ２６８の双方に噛合するように配置される。これにより、第４リングギヤ２６８は回転可能に構成される。
【００９２】
各々の第４遊星ギヤ２６４の中心には軸方向に貫通する貫通孔が設けられる。この貫通孔に、回転軸２７４が回転可能に挿通される。回転軸２７４が第２ナット３８の遊星ギヤユニット２７５側の端部に一体的に結合され、第４ナットユニット２３７が形成される。したがって、第４遊星ギヤ２６４は、第２ナット３８が回転すると共に公転するよう第２ナット３８に連結され、且つ自転可能に構成される。
【００９３】
第３サンギヤ２５８と第４サンギヤ２６０は、外周のギヤ部のピッチ円半径やピッチ、歯数などのギヤの諸元がすべて同一となるように形成される。また、第３遊星ギヤ２６２と第４遊星ギヤ２６４もギヤの諸元がすべて同一となるように形成される。また、第３リングギヤ２６６と第４リングギヤ２６８もギヤの諸元がすべて同一となるように形成される。
【００９４】
第２ボールねじ機構３３と遊星ギヤユニット２７５の間には、第２モータ１５２、パイプ部材１７６、およびロック機構１７４などが設けられる。このため、第２ナット３８は第２ボールねじ機構３３から遊星ギヤユニット７５まで伸ばされて、遊星ギヤユニット２７５の第４サンギヤ２６０に連結される。第２モータ１５２、パイプ部材１７６、およびロック機構１７４の構成は第１の実施形態と同様であることから説明を省略する。
【００９５】
第２モータ１５２によって、駆動対象部としての第４リングギヤ２６８が駆動されると、第３遊星ギヤ２６２が公転する角度と第４遊星ギヤ２６４が公転する角度に角度差が設けられる。このため、第１ナット３６の回転角度と第２ナット３８の回転角度に角度差が設けられ、第２ラック軸３２は、第１ボールねじ機構３１が軸方向に移動する距離と異なる距離を軸方向に移動する。これによって、左右の車輪が異なる角度に転舵される。
【００９６】
ＥＣＵ１００は、舵角センサ１６の検知結果に基づいて、右側の車輪を転舵すべき角度と左側の車輪を転舵すべき角度を算出し、それぞれの角度の差に対応した距離だけ第２ラック軸３２を移動させるように第２モータ１５２の作動を制御する。これによって、ステアリングホイール１２の操舵角に応じて左右の車輪を異なる角度に転舵することができる。
【００９７】
このように、遊星ギヤユニット２７５は、第２モータ１５２により第４リングギヤ２６８が駆動されることによって、第１ナット３６に与えられるトルクを第２ナット３８に伝達すると共に、第１ナット３６の回転角度に対する第２ナット３８の回転角度を変化させる駆動伝達手段として機能する。このため、第２モータ１５２によって一方の車輪の独立した転舵が行われないことから、第１モータ４６および第２モータ１５２の双方が大型化、高コスト化することを抑制することができる。また、第２モータ１５２は、径が大きい第４リングギヤ２６８を駆動することができるため、低トルクの作動によって第１ナット３６に対して第２ナット３８を相対的に回転させることができる。
【００９８】
ロック機構１７４により係止環部２７６ａがロックされ、第４リングギヤ２６８の回転が規制されると、第１ナット３６の回転角度を入力、第２ナット３８の回転角度を出力とした場合に、入力：出力は１：１となる。したがって、第２ナット３８の回転角度が第１ナット３６の回転角度と同一となるように、第１ナット３６と第２ナット３８とが連結され、第１ラック軸３０と第２ラック軸３２とは、共に軸方向に同一の距離を移動するように連結される。
【００９９】
（第４の実施形態）
図６は、第４の実施形態に係る操舵装置２００Ｅの全体構成図である。本図は車両後方から前方に向かって見た状態を示している。なお、前述の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。
【０１００】
操舵装置２００Ｅは、ステアリングホイール１２、ステアリングシャフト１４、ギヤボックス４１５などを有する。ギヤボックス４１５には、伝達比可変装置２０、第１ラック軸３０、第２ラック軸３２、第１ボールねじ機構３１、第２ボールねじ機構３３、第１モータ４６、第２モータ３５２、および遊星ギヤユニット３７５などが内部に設けられている。
【０１０１】
遊星ギヤユニット３７５は、第１ナット３６と第２ナット３８の間に設けられる。遊星ギヤユニット３７５は、第５サンギヤ３５８、第６サンギヤ３６０、第５遊星ギヤ３６２、第６遊星ギヤ３６４、第５リングギヤ３６６、第６リングギヤ３６８、支持プレート３７０、中間ギヤ３７６、回転軸３７２、回転軸３７８などにより構成される。
【０１０２】
第５サンギヤ３５８は円盤状に形成され、外周にギヤ部が形成される。第５サンギヤ３５８は第１ナット３６と同軸に配置される。
【０１０３】
第５リングギヤ３６６は、第５サンギヤ３５８の外径よりも大きい内径を有する円筒状に形成され、内周に内歯となるギヤ部が形成される。第５リングギヤ３６６が第１ナット３６の遊星ギヤユニット３７５側の端部と一体的に結合され、第５ナットユニット３３５が形成される。これによって、第５リングギヤ３６６は、第１ナット３６と共に回転するよう第１ナット３６に連結される。第５リングギヤ３６６は、第５サンギヤ３５８と同軸に配置される。複数の第５遊星ギヤ３６２が、第５サンギヤ３５８および第５リングギヤ３６６の双方に噛合するように配置される。これにより、第５リングギヤ３６６は回転可能に構成される。
【０１０４】
各々の第５遊星ギヤ３６２の中心には軸方向に貫通する貫通孔が設けられる。また、第５遊星ギヤ３６２の第２ナット３８側には、車両左右方向に貫通する貫通孔が複数設けられ板状に形成された支持プレート３７０が配置される。支持プレート３７０はハウジング４１０に固定されている。回転軸３７２の一端側が支持プレート３７０の貫通孔に挿通され、回転不能に固定される。また、回転軸３７２の他端側が第５遊星ギヤ３６２の貫通孔に回転可能に挿通される。複数の第５遊星ギヤ３６２に同様に回転軸３７２が挿通される。これによって、第５遊星ギヤ３６２は公転が規制され且つ自転可能に構成される。
【０１０５】
第６サンギヤ３６０は円盤状に形成され、外周にギヤ部が形成される。第６サンギヤ３６０は、支持プレート３７０から更に第２ナット３８側に、第２ナット３８および第５サンギヤ３５８と同軸に配置される。第６サンギヤ３６０は、連結軸３８０によって第５サンギヤ３５８と共に回転するように第５サンギヤ３５８と連結されている。
【０１０６】
第６リングギヤ３６８は、第６サンギヤ３６０の外径よりも大きい内径を有する円筒状に形成され、内周に内歯となるギヤ部が形成される。第６リングギヤ３６８が第２ナット３８の遊星ギヤユニット３７５側の端部と一体的に結合され、第６ナットユニット３３７が形成される。これによって、第６リングギヤ３６８は、第２ナット３８と共に回転するよう第２ナット３８に連結される。第６リングギヤ３６８は、第６サンギヤ３６０と同軸に配置される。複数の第６遊星ギヤ３６４が、第６サンギヤ３６０および第６リングギヤ３６８の双方に噛合するように配置される。これにより、第６リングギヤ３６８は回転可能に構成される。
【０１０７】
各々の第６遊星ギヤ３６４の中心には軸方向に貫通する貫通孔が設けられる。また、第６遊星ギヤ３６４と支持プレート３７０の間には、円盤状に形成され貫通孔が複数設けられた中間ギヤ３７６が配置される。中間ギヤ３７６の外周部にはギヤ部が設けられる。回転軸３７８が、中間ギヤ３７６の貫通孔に挿通され、回転不能に固定される。また、回転軸３７８は、第６遊星ギヤ３６４の貫通孔に回転可能に挿通される。これによって、第６遊星ギヤ３６４は、自転可能且つ中間ギヤ３７６と共に公転可能に構成される。
【０１０８】
第５サンギヤ３５８と第６サンギヤ３６０は、外周のギヤ部のピッチ円半径やピッチ、歯数などのギヤの諸元がすべて同一となるように形成される。また、第５遊星ギヤ３６２と第６遊星ギヤ３６４もギヤの諸元がすべて同一となるように形成される。また、第５リングギヤ３６６と第６リングギヤ３６８もギヤの諸元がすべて同一となるように形成される。
【０１０９】
第６リングギヤ３６８の径方向外側には、第２モータ３５２が設けられる。第２モータ３５２は、ステータ３５４およびロータ３５６を有している。ステータ３５４は環状に巻回されたコイルによって構成され、ハウジング４１０に固定される。ロータ３５６は永久磁石を有し、管状に形成される。モータ軸３５０がロータ３５６に挿通され、モータ軸３５０の外周にロータ３５６が固定される。ロータ３５６の外周がステータ３５４の内周に対向するように、モータ軸３５０が配置される。モータ軸３５０の中間ギヤ３７６側にはモータギヤ３４８が取り付けられている。モータギヤ３４８は中間ギヤ３７６と噛み合いしている。第２モータ１８４はＥＣＵ１００に接続されており、ＥＣＵ１００から駆動信号が入力されることにより作動する。
【０１１０】
第２モータ３５２の近傍にロック機構３７４が配置され、ハウジング４１０に固定される。第２モータ３５２のモータ軸３５０における、モータギヤ３４８が設けられたと反対側の端部には係止環部３４６が取り付けられる。ロック機構３７４は、係止環部３４６に設けられた溝に向かってロックピンを進退させ、係止環部３４６の溝に係合させることによって、中間ギヤ３７６の回転を規制する。
【０１１１】
第２モータ３５２によって、駆動対象部としての中間ギヤ３７６が駆動されると、第１ナット３６に与えられるトルクが遊星ギヤユニット３７５を介して第２ナット３８に伝達されると共に、第６遊星ギヤ３６４が公転させられる。このため、第１ナット３６の回転角度と第２ナット３８の回転角度に角度差が設けられ、第２ラック軸３２は、第１ボールねじ機構３１が軸方向に移動する距離と異なる距離を軸方向に移動する。これによって、左右の車輪が異なる角度に転舵される。
【０１１２】
ＥＣＵ１００は、舵角センサ１６の検知結果に基づいて、右側の車輪を転舵すべき角度と左側の車輪を転舵すべき角度を算出し、それぞれの角度の差に対応した距離だけ第２ラック軸３２を移動させるように第２モータ３５２の作動を制御する。これによって、ステアリングホイール１２の操舵角に応じて左右の車輪を異なる角度に転舵することができる。
【０１１３】
このように、遊星ギヤユニット３７５は、第２モータ３５２により中間ギヤ３７６が駆動されることによって、第１ナット３６に与えられるトルクを第２ナット３８に伝達すると共に、第１ナット３６の回転角度に対する第２ナット３８の回転角度を変化させる駆動伝達手段として機能する。このため、第２モータ３５２によって一方の車輪の独立した転舵が行われないことから、第１モータ４６および第２モータ３５２の双方が大型化、高コスト化することを抑制することができる。また、第２モータ３５２は、径を大きくすることが可能な中間ギヤ３７６を駆動することができるため、低トルクの作動によって第１ナット３６に対して第２ナット３８を相対的に回転させることができる。
【０１１４】
ロック機構３７４により係止環部３４６がロックされ、中間ギヤ３７６の回転が規制されると、第１ナット３６の回転角度を入力、第２ナット３８の回転角度を出力とした場合に、入力：出力は１：１となる。すなわち、第２ナット３８の回転角度が第１ナット３６の回転角度と同一となるように、第１ナット３６と第２ナット３８とが連結される。これにより、第１ラック軸３０と第２ラック軸３２は共に軸方向に同一の距離を移動するように連結される。
【０１１５】
（第５の実施形態）
図７は、第５の実施形態に係る操舵装置２００Ｆの全体構成図である。本図は車両後方から前方に向かって見た状態を示している。なお、前述の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。
【０１１６】
操舵装置２００Ｆは、ステアリングホイール１２、ステアリングシャフト１４、ギヤボックス５１５などを有する。ギヤボックス５１５には、伝達比可変装置２０、第１ラック軸３０、第２ラック軸３２、第１ボールねじ機構３１、第２ボールねじ機構３３、第１モータ４６、第２モータ３５２、および遊星ギヤユニット４７５などが内部に設けられている。
【０１１７】
遊星ギヤユニット４７５は、第１ナット３６と第２ナット３８の間に設けられる。遊星ギヤユニット４７５は、第７サンギヤ４５８、第８サンギヤ４６０、第７遊星ギヤ４６２、第８遊星ギヤ４６４、第７リングギヤ４６６、第８リングギヤ４６８、支持プレート４７０、中間ギヤ４７６、回転軸４７２、回転軸４７８などにより構成される。
【０１１８】
第７サンギヤ４５８は円盤状に形成され、外周にギヤ部が形成される。第７サンギヤ４５８は、第１ナット３６と同軸に配置される。第７サンギヤ４５８が、第１ナット３６の遊星ギヤユニット４７５側の端部と一体的に結合され、第７ナットユニット４３５が形成される。これによって、第７サンギヤ４５８は、第１ナット３６と共に回転するよう第１ナット３６に連結される。
【０１１９】
第７リングギヤ４６６は、第７サンギヤ４５８の外径よりも大きい内径を有する円筒状に形成され、内周に内歯となるギヤ部が形成される。第７リングギヤ４６６は、第７サンギヤ４５８と同軸に配置される。複数の第７遊星ギヤ４６２が、第７サンギヤ４５８および第７リングギヤ４６６の双方に噛合するように配置される。これにより、第７リングギヤ４６６は回転可能に構成される。
【０１２０】
各々の第７遊星ギヤ４６２の中心には軸方向に貫通する貫通孔が設けられる。また、第７遊星ギヤ４６２の第１ナット３６側には、貫通孔が複数設けられ板状に形成された支持プレート４７０が配置される。支持プレート４７０はハウジング５１０に固定される。回転軸４７２の一端側が支持プレート４７０の貫通孔に挿通され、回転不能に固定される。また、回転軸４７２の他端側が第７遊星ギヤ４６２の貫通孔に回転可能に挿通される。複数の第７遊星ギヤ４６２に同様に回転軸４７２が挿通される。これによって、第７遊星ギヤ４６２は公転が規制され且つ自転可能に構成される。
【０１２１】
第８サンギヤ４６０は円盤状に形成され、外周にギヤ部が形成される。第８サンギヤ４６０は、第７サンギヤ４５８の第２ナット３８側に、第２ナット３８および第７サンギヤ４５８と同軸に配置される。第８サンギヤ４６０が第２ナット３８の遊星ギヤユニット４７５側の端部と一体的に結合され、第８ナットユニット４３７が形成される。これによって、第８サンギヤ４６０は、第２ナット３８と共に回転するよう第２ナット３８連結される。
【０１２２】
第８リングギヤ４６８は、第８サンギヤ４６０の外径よりも大きい内径を有する円筒状に形成され、内周に内歯となるギヤ部が形成される。第８リングギヤ４６８は、第８サンギヤ４６０と同軸に配置される。第８遊星ギヤ４６４が、第８サンギヤ４６０および第８リングギヤ４６８の双方に噛合するように配置される。これにより、第８リングギヤ４６８は回転可能に構成される。
【０１２３】
第８リングギヤ４６８は、第７リングギヤ４６６と共に回転するように、第７リングギヤ４６６に連結される。第８リングギヤ４６８と第７リングギヤ４６６が連結されることによって、リングギヤユニット４８０が形成される。
【０１２４】
各々の第８遊星ギヤ４６４の中心には軸方向に貫通する貫通孔が設けられる。また、第８遊星ギヤ４６４の第２ナット３８側には、円盤状に形成され貫通孔が複数設けられた中間ギヤ４７６が配置される。中間ギヤ４７６の外周部にはギヤ部が設けられる。回転軸４７８が、中間ギヤ４７６の貫通孔に挿通され、回転不能に固定される。また、回転軸４７８は、第８遊星ギヤ４６４の貫通孔に回転可能に挿通される。これによって、第８遊星ギヤ４６４は、自転可能且つ中間ギヤ４７６と共に公転可能に構成される。
【０１２５】
第７サンギヤ４５８と第８サンギヤ４６０は、外周のギヤ部のピッチ円半径やピッチ、歯数などのギヤの諸元がすべて同一となるように形成される。また、第７遊星ギヤ４６２と第８遊星ギヤ４６４もギヤの諸元がすべて同一となるように形成される。また、第７リングギヤ４６６と第８リングギヤ４６８もギヤの諸元がすべて同一となるように形成される。
【０１２６】
第２ナット３８の径方向外側には、第２モータ３５２が設けられる。第２モータ３５２のモータ軸３５０の中間ギヤ４７６側にはモータギヤ３４８が取り付けられる。モータギヤ３４８は、中間ギヤ４７６と噛合する。第２モータ３５２のその他の構成およびロック機構３７４については、第４の実施形態と同様であることから説明を省略する。
【０１２７】
第２モータ３５２によって、駆動対象部としての中間ギヤ４７６が駆動されると、第１ナット３６に与えられるトルクが遊星ギヤユニット４７５を介して第２ナット３８に伝達されると共に、第８遊星ギヤ４６４が公転させられる。このため、第１ナット３６の回転角度と第２ナット３８の回転角度に角度差が設けられ、第２ラック軸３２は、第１ボールねじ機構３１が軸方向に移動する距離と異なる距離を軸方向に移動する。これによって、左右の車輪が異なる角度に転舵される。
【０１２８】
ＥＣＵ１００は、舵角センサ１６の検知結果に基づいて、右側の車輪を転舵すべき角度と左側の車輪を転舵すべき角度を算出し、それぞれの角度の差に対応した距離だけ第２ラック軸３２を移動させるように第２モータ３５２の作動を制御する。これによって、ステアリングホイール１２の操舵角に応じて左右の車輪を異なる角度に転舵することができる。
【０１２９】
このように、遊星ギヤユニット４７５は、第２モータ３５２により中間ギヤ４７６が駆動されることによって、第１ナット３６に与えられるトルクを第２ナット３８に伝達すると共に、第１ナット３６の回転角度に対する第２ナット３８の回転角度を変化させる駆動伝達手段として機能する。このため、第２モータ３５２によって一方の車輪の独立した転舵が行われないことから、第１モータ４６および第２モータ３５２の双方が大型化し、またはコストが高くなることを抑制することができる。また、第２モータ３５２は、径を大きくすることが可能な中間ギヤ４７６を駆動することができるため、低トルクの作動によって第１ナット３６に対して第２ナット３８を相対的に回転させることができる。
【０１３０】
ロック機構３７４によりモータ軸３５０がロックされ、中間ギヤ４７６の回転が規制されると、第１ナット３６の回転角度を入力、第２ナット３８の回転角度を出力とした場合に、入力：出力は１：１となる。すなわち、第２ナット３８の回転角度が第１ナット３６の回転角度と同一となるように、第１ナット３６と第２ナット３８とが連結され、これにより、第１ラック軸３０と第２ラック軸３２は共に軸方向に同一の距離を移動するように連結される。
【０１３１】
（第６の実施形態）
図８は、第６の実施形態に係る操舵装置２００Ｇの全体構成図である。本図は車両後方から前方に向かって見た状態を示している。なお、前述の実施形態と同様の箇所については説明を省略する。
【０１３２】
操舵装置２００Ｇは、ステアリングホイール１２、ステアリングシャフト１４、ギヤボックス６１５などを有する。ギヤボックス６１５には、伝達比可変装置２０、第１ラック軸３０、第２ラック軸３２、第１ボールねじ機構３１、第２ボールねじ機構３３、第１モータ４６、第２モータ３５２、およびギヤ機構５７５などがハウジング６１０の内部に設けられている。
【０１３３】
ギヤ機構５７５は、第１ナット３６と第２ナット３８の間に設けられる。ギヤ機構５７５は、図９に示すように、第１軸５２０、第１かさ歯ギヤ５２２、中間ギヤ５２４、第３軸５２６、第３かさ歯ギヤ５２８、第２軸５３０、第２かさ歯ギヤ５３２などにより構成される。
【０１３４】
第１軸５２０は第１ナット３６と共に回転するよう第１ナット３６に連結されている。第１かさ歯ギヤ５２２は、第１軸５２０に固定されている。第２軸５３０は第２ナット３８と共に回転するよう第２ナット３８に連結されている。第２かさ歯ギヤ５３２は、第２軸５３０に固定されている。
【０１３５】
第１かさ歯ギヤ５２２と第２かさ歯ギヤ５３２との間に中間ギヤ５２４が配置される。中間ギヤ５２４は円環状に形成され、外周にギヤ部が形成される。中間ギヤ５２４の中心に円筒状に形成された中心部５３４が中間ギヤ５２４と同軸に配置され、放射状に延在する支持部材によって中間ギヤ５２４に固定されている。中心部５３４に形成された貫通孔に第１軸５２０の先端および第２軸５３０の先端が回転可能に挿通される。このように、中間ギヤ５２４には第３かさ歯ギヤ５２８が自転可能に取り付けられ、中間ギヤ５２４が駆動されることにより、第３かさ歯ギヤ５２８を第１かさ歯ギヤ５２２および第２かさ歯ギヤ５３２と噛合させながら同軸に回転させる。
【０１３６】
中心部５３４と中間ギヤ５２４との間に中心部５３４と中間ギヤ５２４とを接続する第３軸５２６が設けられる。第３かさ歯ギヤ５２８の中心に設けられた挿通孔に第３軸５２６が挿通され、第１かさ歯ギヤ５２２および第２かさ歯ギヤ５３２に第３かさ歯ギヤ５２８が噛合するように、第３かさ歯ギヤ５２８の軸方向の移動が規制されている。第１かさ歯ギヤ５２２と第３かさ歯ギヤ５２８が噛合し、第３かさ歯ギヤ５２８と第２かさ歯ギヤ５３２が噛合することにより、第１ナット３６に与えられるトルクが第２ナット３８に伝達される。
【０１３７】
中間ギヤ５２４はモータギヤ３４８に噛合している。モータギヤ３４８はモータ軸３５０に固定されている。中間ギヤ５２４は、第２モータ３５２が作動することによりモータギヤ３４８を介して駆動される。第２モータ３５２の駆動対象部としての中間ギヤ５２４が駆動されることにより、第１ナット３６の回転数に対する第２ナット３８の回転数が変化させられる。
【０１３８】
第１ナット３６の雌ねじ溝３６ａと第２ナット３８の雌ねじ溝３８ａとは線対称の形状となるように互いに形成されている。また第１ラック軸３０の雄ねじ溝３０ａおよび第２ラック軸３２の雄ねじ溝３２ａとは線対称の形状となるように互いに形成されている。したがって、第１ナット３６の回転角度に対する第１ラック軸３０の移動距離と、第１ナット３６の回転方向と逆方向の第２ナット３８の回転角度に対する第２ラック軸３２の移動距離とが同一となるように構成される。ギヤ機構５７５において、第１ナット３６からトルクが与えられる入力軸としての第１軸５２０の回転方向と、第２ナット３８へトルクを伝達する出力軸としての第２軸５３０の回転方向とは逆となる。このように第１ボールねじ機構３１および第２ボールねじ機構３３を線対称の構造とすることによって、第１ナット３６と第２ナット３８の回転方向が逆になっても、第１ラック軸３０と第２ラック軸３２の移動方向を同一とすることができる。
【０１３９】
第２モータ３５２およびロック機構３７４はハウジング６１０に固定される。なお、第２モータ３５２およびロック機構３７４の構成については、前述の実施形態と同様であることから、説明を省略する。ＥＣＵ１００は、舵角センサ１６の検知結果に基づいて、右側の車輪を転舵すべき角度と左側の車輪を転舵すべき角度を算出し、それぞれの角度の差に対応した距離だけ第２ラック軸３２を移動させるように第２モータ３５２の作動を制御する。これによって、ステアリングホイール１２の操舵角に応じて左右の車輪を異なる角度に転舵することができる。
【０１４０】
このように、ギヤ機構５７５は、第２モータ３５２により中間ギヤ５２４が駆動されることによって、第１ナット３６に与えられるトルクを第２ナット３８に伝達すると共に、第１ナット３６の回転角度に対する第２ナット３８の回転角度を変化させる駆動伝達手段として機能する。このため、第２モータ３５２によって一方の車輪の独立した転舵が行われないことから、第１モータ４６および第２モータ３５２の双方が大型化し、またはコストが高くなることを抑制することができる。また、第２モータ３５２は、径を大きくすることが可能な中間ギヤ５２４を駆動することができるため、低トルクの作動によって第１ナット３６に対して第２ナット３８を相対的に回転させることができる。
【０１４１】
ロック機構３７４によりモータ軸３５０がロックされ、中間ギヤ４７６の回転が規制されると、第１かさ歯ギヤ５２２の回転角度を入力、第１かさ歯ギヤ５２２の回転方向と逆方向の第２かさ歯ギヤ５３２の回転角度を出力とした場合に、入力：出力は１：１となる。したがって、第２ナット３８の回転角度が第１ナット３６の回転角度と同一となるように、第１ナット３６と第２ナット３８とが連結され、第１ラック軸３０と第２ラック軸３２とは、共に軸方向に同一の距離を移動するように連結される。
【０１４２】
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。
【０１４３】
第３及至第６の実施形態において、ロック機構は、第２の実施形態と同様に、逆入力遮断機構が採用されてもよい。これによって、第２モータの作動および停止を制御することによって、駆動対象部の回転の規制を制御することが可能となり、制御の複雑化を抑制することができる。
【０１４４】
図３において、第１モータ４６に異常がある場合（Ｓ１１のＮ）、ＥＣＵ１００は、ロック機構１７４により第４リングギヤ２６８の回転を規制せず、第１モータ４６の作動を停止するだけでもよい。これにより、伝達比可変装置２０および第２モータ１５２によって左右の車輪の独立した転舵制御を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】ラック軸が分割された操舵装置の一例の全体構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る操舵装置の全体構成図である。
【図３】第１の実施形態に係る操舵装置の制御手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係る操舵装置の全体構成図である。
【図５】第３の実施形態に係る操舵装置の全体構成図である。
【図６】第４の実施形態に係る操舵装置の全体構成図である。
【図７】第５の実施形態に係る操舵装置の全体構成図である。
【図８】第６の実施形態に係る操舵装置の全体構成図である。
【図９】第６の実施形態に係るギヤ機構の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１４６】
１２  ステアリングホイール、  １４  ステアリングシャフト、  １６  舵角センサ、  １８  トルクセンサ、  ２０  伝達比可変装置、  ３０  第１ラック軸、  ３１  第１ボールねじ機構、  ３２  第２ラック軸、  ３３  第２ボールねじ機構、  ３６  第１ナット、  ３８  第２ナット、  ４６  第１モータ、  １００  ＥＣＵ、  １５２  第２モータ、  １７４  ロック機構、  １７５  遊星ギヤユニット、  ２００Ａ及至Ｇ  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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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