(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクションを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸から出力するとともに、前記入力軸側の第１段階変速部と前記出力軸側の第２段階変速部とを軸方向に左右対称に連結して２段階変速を行うトラクションドライブ変速装置であって、
前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、
前記第１段階変速部は、第１保持器に配設された前記転動体が前記入力軸を設けた第１内輪と連結出力軸を設けた第１外輪との間に介在し、
前記第２段階変速部は、第２保持器に配設された前記転動体が前記出力軸を設けた第２内輪と連結入力軸を設けた第２外輪との間に介在し、
前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に、前記第１段階変速部及び前記第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて前記転動体に付与する予圧を自動的に変化させる予圧調整手段を設けるとともに、前記第１保持器に回転数制御を行って前記変速比を変化させる変速比可変機構を連結し、前記第２保持器をハウジングに固定したことを特徴とするトラクションドライブ変速装置。
【請求項２】
入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクションを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸から出力するとともに、前記入力軸側の第１段階変速部と前記出力軸側の第２段階変速部とを軸方向に左右対称に連結して２段階変速を行うトラクションドライブ変速装置であって、
前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、
前記第１段階変速部は、連結出力軸を備えている第１保持器に配設された前記転動体が前記入力軸を設けた第１内輪と第１外輪との間に介在し、
前記第２段階変速部は、連結入力軸を備えている第２保持器に配設された前記転動体が前記出力軸を設けた第２内輪と第２外輪との間に介在し、
前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に、前記第１段階変速部及び前記第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて前記転動体に付与する予圧を自動的に変化させる予圧調整手段を設けるとともに、前記第１外輪に回転数制御を行って前記変速比を変化させる変速比可変機構を連結し、前記第２外輪をハウジングに固定したことを特徴とするトラクションドライブ変速装置。
【請求項３】
入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクションを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸から出力するとともに、前記入力軸側の第１段階変速部と前記出力軸側の第２段階変速部とを軸方向に左右対称に連結して２段階変速を行うトラクションドライブ変速装置であって、
前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、
前記第１段階変速部は、前記入力軸を備えている第１保持器に配設された前記転動体が連結出力軸を設けた第１内輪と第１外輪との間に介在し、
前記第２段階変速部は、前記出力軸を備えている第２保持器に配設された前記転動体が連結入力軸を設けた第２内輪と第２外輪との間に介在し、
前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に、前記第１段階変速部及び前記第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて前記転動体に付与する予圧を自動的に変化させる前記予圧調整手段を設けるとともに、前記第１外輪に回転数制御を行って前記変速比を変化させる前記変速比可変機構を連結し、前記第２外輪をハウジングに固定したことを特徴とするトラクションドライブ変速装置。
【請求項４】
入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクションを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸から出力するとともに、前記入力軸側の第１段階変速部と前記出力軸側の第２段階変速部とを軸方向に左右対称に連結して２段階変速を行うトラクションドライブ変速装置であって、
前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、
前記第１段階変速部は、第１保持器に配設された前記転動体が連結出力軸を設けた第１内輪と前記入力軸を設けた第１外輪との間に介在し、
前記第２段階変速部は、第２保持器に配設された前記転動体が連結入力軸を設けた第２内輪と前記出力軸を設けた第２外輪との間に介在し、
前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に、前記第１段階変速部及び前記第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて前記転動体に付与する予圧を自動的に変化させる前記予圧調整手段を設けるとともに、前記第１保持器に回転数制御を行って前記変速比を変化させる前記変速比可変機構を連結し、前記第２保持器をハウジングに固定したことを特徴とするトラクションドライブ変速装置。
【請求項５】
前記出力軸に回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のトラクションドライブ変速装置。
【請求項６】
前記変速比可変機構が回転制御可能な駆動源を備えたウォームギアであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のトラクションドライブ変速装置。
【請求項７】
前記伝達トルク補助機構が、駆動手段を備えたウォームギアであることを特徴とする請求項５または６に記載のトラクションドライブ変速装置。
【請求項８】
運転者のステアリング操作が、請求項１から７のいずれか１項に記載のトラクションドライブ変速装置を介して車両の操舵輪に伝達されることを特徴とする車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば車両の操舵系等に適用されるトルク伝達構造を用いたトラクションドライブ変速装置及び車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり滑り状態にある回転体の接触部に作用する接線力を利用し、入力軸の回転数と出力軸の回転数との間に変速比をもってトルクの伝達を行うトラクションドライブ変速装置が知られている。このトラクションドライブ変速装置においては、入出力の変速比が線形となる。（たとえば、特許文献１参照）
また、線形の無断変速が可能な変速装置としては、遊星ローラ式変速装置が知られている。（たとえば、特許文献２参照）
また、増速機として機能する差動伝達機構を備えた操舵伝達系のトルク伝達経路に減速機を介在させることにより、いったん増速した変速比を減速して最終的には操舵系全体の伝達比をたとえば１：１に戻す車両用操舵装置が知られている。（たとえば、特許文献３参照）
【特許文献１】特開２００３−２７８８６６号公報
【特許文献２】実開平１−１３９１６１号公報
【特許文献３】特開２００４−５８８９６号公報
【発明の開示】
【０００３】
ところで、上述した従来のトラクションドライブ変速装置や遊星ローラ式変速装置は、入出力の変速比が所定の線形となるため、１台の変速装置において予め設定された線形の変速比とは異なる任意の変速比を実現することはできなかった。
また、トルク伝達系等に増速機及び減速機を介在させて操舵系全体の伝達比を所望の値に設定する車両用操舵装置は、車両という限られたスペースに設置されることを考慮すると、増速機及び減速機が同軸上に並んで軸方向に長くなるため、コンパクト化の面で問題が生じてくる。
【０００４】
このような背景から、たとえば車両用操舵装置のトルク伝達経路等に使用でき、伝達するトルクに応じて変化する軸方向の押圧力を発生させるコンパクトで耐久性の高いトルク伝達構造の開発が望まれる。
また、入出力軸間の変速比を自由に変化させることができ、コンパクトで耐久性の高いトラクションドライブ変速装置及びこのトラクションドライブ変速装置を用いた車両用操舵装置の開発が望まれる。
また、入出力軸間の変速比を自由に変化させることができ、しかも出力軸の伝達トルクを増すことができるコンパクトで耐久性の高いトラクションドライブ変速装置及びこのトラクションドライブ変速装置を用いた車両用操舵装置の開発が望まれる。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コンパクトで耐久性の高いトルク伝達構造、コンパクトで耐久性が高い可変速のトラクションドライブ変速装置、及びこれらを用いた車両用操舵装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、入出力軸間の変速比を自由に変化させ、かつ、出力軸の伝達トルクを増すことができる、コンパクトで耐久性の高い可変速のトラクションドライブ変速装置、及びこれを用いた車両用操舵装置を提供することにある。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するため、下記の手段を採用した。
参考例として記載のトルク伝達構造は、同一軸線上を回転するように配置された２部材の対向面間でトルク伝達を行うトルク伝達構造において、前記対向面の間に、断面形状が傾斜面または曲面を形成する凹部を複数組設け、該凹部の空間に調圧カムを配設したことを特徴とするものである。
【０００７】
このようなトルク伝達構造によれば、前記対向面の間に、断面形状が傾斜面または曲面を形成する凹部を複数組設け、該凹部の空間に調圧カムを配設したので、軸方向の長さがほとんど延びることなく対向面間に組み込まれるコンパクトな調圧カムの作用により、伝達するトルクに応じて変化する軸方向の押圧力を発生させることができる。
【０００８】
参考例として記載のトラクションドライブ変速装置は、入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクションを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸から出力するトラクションドライブ変速装置であって、前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、前記転動体に付与する予圧を前記入力軸のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段と、前記転動体のトラクション入出力部材に連結され、該トラクション入出力部材の回転数制御を行って前記変速比を変化させる差動式の変速比可変機構とを備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
このようなトラクションドライブ変速装置によれば、転動体の自転軸線が入力軸及び出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、かつ、転動体に付与する予圧を入力軸のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段と、転動体のトラクション入出力部材に連結され、該トラクション入出力部材の回転数制御を行って変速比を変化させる差動式の変速比可変機構とを備えているので、傾斜配置された転動体に付与される予圧は、入力軸のトルクに応じて予圧調整手段が調整したものとなる。すなわち、予圧調整機構が伝達トルクに応じたスラスト荷重を発生させ、このスラスト荷重が転動体を軸方向に押圧する予圧となる。また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができる。
【００１０】
また、上記の参考例は、トラクションドライブ変速装置が、前記出力軸に回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構を備えていることを特徴とするものである。
この場合、出力軸に伝達されたトルクは、伝達トルク補助機構の作用によって所望の値に増大したものが出力される。
【００１１】
また、上記の参考例に記載のトラクションドライブ変速装置において、保持器に配設された前記転動体を前記入力軸を設けた内輪と前記出力軸を設けた外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記保持器に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、入力軸となる内輪のトルクは、転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる外輪に伝達される。このとき、入力軸においては、予圧調整手段が入力軸のトルクに応じて転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクション入出力部材の保持器に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、外輪に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。
【００１２】
また、上記の参考例に記載のトラクションドライブ変速装置において、前記出力軸を備えている保持器に配設された前記転動体を前記入力軸を設けた内輪と外輪との間に介在させ、前記保持器に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記外輪に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、入力軸となる内輪のトルクは、転動体保持部に配設された転動体を介して保持器の出力軸に伝達される。このとき、出力軸となる保持器においては、予圧調整手段が入力軸のトルクに応じて転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクション入出力部材の外輪に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、保持器に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合は、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。
【００１３】
また、上記の参考例に記載のトラクションドライブ変速装置において、前記入力軸を備えている保持器に配設された前記転動体を内輪と前記出力軸を設けた外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、入力軸となる保持器のトルクは、転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる外輪に伝達される。このとき、内輪においては、予圧調整手段が入力軸のトルクに応じて転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクション入出力部材の内輪に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。
この場合、前記外輪の外周面もしくは側面にギア部を形成してラックギアと噛合させることにより、入力軸の回転トルクは、出力軸の外輪を介してラックギアの直線運動に変換される。
【００１４】
また、上記の参考例に記載のトラクションドライブ変速装置において、前記入力軸を備えている保持器に配設された前記転動体を前記出力軸を設けた内輪と外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記外輪に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、入力軸となる保持器のトルクは、転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる内輪に伝達される。このとき、内輪においては、予圧調整手段が入力軸のトルクに応じて転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクション入出力部材の外輪に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、内輪に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。
【００１５】
また、上記の参考例に記載のトラクションドライブ変速装置において、前記出力軸となる保持器に配設された前記転動体を内輪と前記入力軸を設けた外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、入力軸となる外輪のトルクは、転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる保持器に伝達される。このとき、内輪においては、予圧調整手段が入力軸のトルクに応じて転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクション入出力部材の内輪に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。
この場合、前記保持器の外周面もしくは側面にギア部を形成してラックギアと噛合させ
ることにより、入力軸の回転トルクは、出力軸の保持器を介してラックギアの直線運動に
変換される。
【００１６】
また、上記の参考例に記載のトラクションドライブ変速装置において、保持器に配設された前記転動体を前記出力軸を設けた内輪と前記入力軸を設けた外輪との間に介在させ、前記内輪に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記保持器に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、入力軸となる外輪のトルクは、転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる内輪に伝達される。このとき、出力軸においては、予圧調整手段が入力軸のトルクに応じて転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクション入出力部材の保持器に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、内輪に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。
【００１７】
本発明の請求項１に係るトラクションドライブ変速装置は、入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクションを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸から出力するとともに、前記入力軸側の第１段階変速部と前記出力軸側の第２段階変速部とを軸方向に左右対称に連結して２段階変速を行うトラクションドライブ変速装置であって、前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、前記第１段階変速部は、第１保持器に配設された前記転動体が前記入力軸を設けた第１内輪と連結出力軸を設けた第１外輪との間に介在し、前記第２段階変速部は、第２保持器に配設された前記転動体が前記出力軸を設けた第２内輪と連結入力軸を設けた第２外輪との間に介在し、前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に、前記第１段階変速部及び前記第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて前記転動体に付与する予圧を自動的に変化させる予圧調整手段を設けるとともに、前記第１保持器に回転数制御を行って前記変速比を変化させる変速比可変機構を連結し、前記第２保持器をハウジングに固定したことを特徴とするものである。
【００１８】
このようなトラクションドライブ変速装置によれば、傾斜配置された転動体に付与される予圧は、第１段階変速部及び第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段が調整したものとなる。また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができる。この場合、第１段変速部及び第２段変速部による２段階変速を行うので、トラクションドライブによる入出力関係は、同回転方向に１：１となる。
そして、第１段階変速部において、入力軸となる第１内輪のトルクは、第１保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して連結出力軸となる第１外輪に伝達される。
この後、第２段階変速部においては、予圧調整手段を介して連結入力軸となる第２外輪に伝達されたトルクが、第２保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる第２内輪に伝達される。このとき、軸連結部においては、予圧調整手段が連結出力軸のトルクに応じて第１段階変速部及び第２段階変速部の転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクション入出力部材の保持器に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、第２内輪に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。
【００１９】
本発明の請求項２に係るトラクションドライブ変速装置は、入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクションを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸から出力するとともに、前記入力軸側の第１段階変速部と前記出力軸側の第２段階変速部とを軸方向に左右対称に連結して２段階変速を行うトラクションドライブ変速装置であって、前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、前記第１段階変速部は、連結出力軸を備えている第１保持器に配設された前記転動体が前記入力軸を設けた第１内輪と第１外輪との間に介在し、前記第２段階変速部は、連結入力軸を備えている第２保持器に配設された前記転動体が前記出力軸を設けた第２内輪と第２外輪との間に介在し、前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に、前記第１段階変速部及び前記第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて前記転動体に付与する予圧を自動的に変化させる予圧調整手段を設けるとともに、前記第１外輪に回転数制御を行って前記変速比を変化させる変速比可変機構を連結し、前記第２外輪をハウジングに固定したことを特徴とするものである。
【００２０】
このようなトラクションドライブ変速装置によれば、傾斜配置された転動体に付与される予圧は、第１段階変速部及び第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段が調整したものとなる。また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができる。この場合、第１段変速部及び第２段変速部による２段階変速を行うので、トラクションドライブによる入出力関係は、同回転方向に１：１となる。
そして、第１段階変速部において、入力軸となる第１内輪のトルクは、第１保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して連結出力軸となる第１保持器に伝達される。
この後、第２段階変速部においては、予圧調整手段を介して連結入力軸となる第２保持器に伝達されたトルクが、第２保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる第２内輪に伝達される。このとき、軸連結部においては、予圧調整手段が連結出力軸のトルクに応じて第１段階変速部及び第２段階変速部の転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクション入出力部材の外輪に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、第２内輪に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。
【００２１】
本発明の請求項３に係るトラクションドライブ変速装置は、入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクションを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸から出力するとともに、前記入力軸側の第１段階変速部と前記出力軸側の第２段階変速部とを軸方向に左右対称に連結して２段階変速を行うトラクションドライブ変速装置であって、前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、前記第１段階変速部は、前記入力軸を備えている第１保持器に配設された前記転動体が連結出力軸を設けた第１内輪と第１外輪との間に介在し、前記第２段階変速部は、前記出力軸を備えている第２保持器に配設された前記転動体が連結入力軸を設けた第２内輪と第２外輪との間に介在し、前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に、前記第１段階変速部及び前記第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて前記転動体に付与する予圧を自動的に変化させる前記予圧調整手段を設けるとともに、前記第１外輪に回転数制御を行って前記変速比を変化させる前記変速比可変機構を連結し、前記第２外輪をハウジングに固定したことを特徴とするものである。
このようなトラクションドライブ変速装置によれば、傾斜配置された転動体に付与される予圧は、第１段階変速部及び第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段が調整したものとなる。また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができる。この場合、第１段変速部及び第２段変速部による２段階変速を行うので、トラクションドライブによる入出力関係は、同回転方向に１：１となる。
そして、第１段階変速部において、入力軸となる第１保持器のトルクは、第１保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して連結出力軸となる第１内輪に伝達される。
この後、第２段階変速部においては、予圧調整手段を介して連結入力軸となる第２内輪に伝達されたトルクが、第２保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる第２保持器に伝達される。このとき、軸連結部においては、予圧調整手段が連結出力軸のトルクに応じて第１段階変速部及び第２段階変速部の転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクション入出力部材の外輪に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、第２保持部に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。
【００２２】
本発明の請求項４に係るトラクションドライブ変速装置は、入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクションを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸から出力するとともに、前記入力軸側の第１段階変速部と前記出力軸側の第２段階変速部とを軸方向に左右対称に連結して２段階変速を行うトラクションドライブ変速装置であって、前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、前記第１段階変速部は、第１保持器に配設された前記転動体が連結出力軸を設けた第１内輪と前記入力軸を設けた第１外輪との間に介在し、前記第２段階変速部は、第２保持器に配設された前記転動体が連結入力軸を設けた第２内輪と前記出力軸を設けた第２外輪との間に介在し、前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に、前記第１段階変速部及び前記第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて前記転動体に付与する予圧を自動的に変化させる前記予圧調整手段を設けるとともに、前記第１保持器に回転数制御を行って前記変速比を変化させる前記変速比可変機構を連結し、前記第２保持器をハウジングに固定したことを特徴とするものである。
このようなトラクションドライブ変速装置によれば、傾斜配置された転動体に付与される予圧は、第１段階変速部及び第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段が調整したものとなる。また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができる。この場合、第１段変速部及び第２段変速部による２段階変速を行うので、トラクションドライブによる入出力関係は、同回転方向に１：１となる。
そして、第１段階変速部において、入力軸となる第１外輪のトルクは、第１保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して連結出力軸となる第１内輪に伝達される。
この後、第２段階変速部においては、予圧調整手段を介して連結入力軸となる第２内輪に伝達されたトルクが、第２保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる第２外輪に伝達される。このとき、軸連結部においては、予圧調整手段が連結出力軸のトルクに応じて第１段階変速部及び第２段階変速部の転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構がトラクション入出力部材の保持器に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。なお、第２外輪に設けられた出力軸に伝達トルク補助機構が連結されている場合には、出力軸の伝達トルクを増した大きな値のトルクが出力される。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載のトラクションドライブ変速装置が、前記出力軸に回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構を備えていることを特徴とするものである。
この場合、出力軸に伝達されたトルクは、伝達トルク補助機構の作用によって所望の値に増大したものが出力される。
【００２４】
参考例のトラクションドライブ変速装置は、入力軸と出力軸との間に介在させた転動体のトラクションを利用し、前記入力軸の回転数を所望の変速比に変化させて前記出力軸から出力するとともに、前記入力軸及び出力軸を連結して２段階変速を行うトラクションドライブ変速装置であって、前記転動体の自転軸線が前記入力軸及び前記出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、前記転動体に付与する予圧を、第１段階変速部及び第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段と、前記転動体のトラクション入出力部材に連結され、該トラクション入出力部材の回転数制御を行って前記変速比を変化させる変速比可変機構とを備え、前記第１段階変速部及び前記第２段階変速部のトラクション入出力部材を連結して一体化するとともに、両変速部の変速比に差を設けたことを特徴とするものである。
【００２５】
このような参考例のトラクションドライブ変速装置によれば、転動体の自転軸線が入力軸及び出力軸の軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、転動体に付与する予圧を、第１段階変速部及び第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段と、転動体のトラクション入出力部材に連結され、該トラクション入出力部材の回転数制御を行って前記変速比を変化させる変速比可変機構とを備え、第１段階変速部及び第２段階変速部のトラクション入出力部材を連結して一体化するとともに、両変速部の変速比に差を設けたので、傾斜配置された転動体に付与される予圧は、第１段階変速部及び第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段が調整したものとなる。また、第１段変速部及び第２段変速部による２段階変速を行い、両変速部のトラクション入出力部材を一体化して変速比に差を設けたので、差動式の変速比可変機構により入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができ、しかも、トラクションドライブによる入出力関係を同回転方向に１：１とすることができる。
【００２６】
上記参考例のトラクションドライブ変速装置において、前記入力軸を備えている第１保持器に配設された前記転動体を連結出力軸を設けた第１内輪と外輪連結部材との間に介在させた第１段階変速部と、前記出力軸を備えている第２保持器に配設された前記転動体を連結入力軸を設けた第２内輪と前記外輪連結部材との間に介在させた第２段階変速部とを備え、前記連結出力軸と前記連結入力軸との軸連結部に前記予圧調整手段を設けるとともに、前記外輪連結部材に前記変速比可変機構を連結したことを特徴とするものであり、これにより、第１段階変速部において、入力軸となる第１保持器のトルクは、第１保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して連結出力軸となる第１内輪に伝達される。この後、第２段階変速部においては、予圧調整手段を介して連結入力軸となる第２内輪に伝達されたトルクが、第２保持器の転動体保持部に配設された転動体を介して出力軸となる第２保持器に伝達される。このとき、軸連結部においては、予圧調整手段が連結出力軸のトルクに応じて第１段階変速部及び第２段階変速部の転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、両変速部には変速比に差が設けられているので、変速比可変機構を外輪連結部材に連結して差動の回転制御を行うことにより、入出力軸の変速比を可変とすることができる。
【００２７】
上記の発明及び参考例に記載のトラクションドライブ変速装置において、前記予圧調整手段は、同一軸線上を回転するように配置された２部材の対向面間でトルク伝達を行うトルク伝達構造であって、前記対向面の間に、断面形状が傾斜面または曲面を形成する凹部を複数組設け、該凹部の空間に調圧カムを配設したものが好ましい。
【００２８】
また、上記の発明及び参考例に記載のトラクションドライブ変速装置において、前記変速比可変機構は、回転制御可能な駆動源を備えたウォームギアであることが好ましい。このウォームギアは、出力軸側から入力が入った場合のフェールセーフ機能を有している。
【００２９】
また、上記の発明及び参考例に記載のトラクションドライブ変速装置において、前記変速比可変機構は、前記入力軸及び前記出力軸と同軸に配設された中空モータを駆動源とする遊星式減速機構であることが好ましく、これにより、装置の外径寸法を小さくすることができる。
【００３０】
また、上記の発明及び参考例に記載のトラクションドライブ変速装置において、前記伝達トルク補助機構は、制御が容易な電動の駆動手段を備えたウォームギアであることが好ましい。
【００３１】
本発明の車両用操舵装置は、運転者のステアリング操作が、請求項１から７のいずれか１項に記載のトラクションドライブ変速装置を介して車両の操舵輪に伝達されることを特徴とするものである。
このような車両用操舵装置によれば、操舵により発生する操舵軸のトルクは、予圧調整手段により転動体に作用する予圧が調整されるため、直進時のように操舵トルクが発生しない最小限の予圧から急激な操舵を行った場合の大きな予圧まで変動する。このため、転動体に対して、大きな予圧が継続して作用することを防止できる。また、変速比可変機構がトラクション入出力部材の保持器に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができ、かつ、１段階変速のトラクションドライブ装置を採用すれば軸方向長さを短くでき、２段階変速のトラクションドライブ装置を採用すれば入出力関係が同回転方向に１：１となる。
さらに、出力軸に伝達トルクを付与する伝達トルク補助機構を備えている場合には、出力軸から出力される伝達トルクの増大により、運転者のステアリング操作力を軽減することができる。
【００３２】
上述した本発明によれば、同一軸線上を回転する２部材の対向面間に設けられ、断面形状が傾斜面または曲面を形成する複数の凹部間に調圧カムを配設した構成により、調圧カムを介して１次側（入力側）部材から２次側（出力軸側）部材にトルクを伝達できるとともに、この伝達トルクに応じて１次側部材から２次側部材に作用する軸方向の押圧力（スラスト荷重）が変化し、かつ、軸方向に短くコンパクトなトルク伝達構造を提供することができる。
【００３３】
上述したトルク伝達構造を採用したトラクションドライブ変速装置は、入出力軸間の伝達トルクに応じてトラクションドライブの転動体に作用する予圧（軸方向の押圧力）を変動させることができる。このため、入出力軸間の伝達トルクが変動するトラクションドライブ変速装置においては、転動体に常時大きな予圧が作用することはなく、従って、転動体の寿命を向上させることができる。この結果、入力軸から出力軸へ転動体を介してトルク伝達を行うトラクションドライブ変速装置においては、転動体の寿命向上により信頼性や耐久性が向上するという顕著な効果を得る。
また、差動式の変速比可変機構を備えているので、変速比可変機構を制御することにより、入力軸と出力軸との間に任意の変速比を得ることもできる。特に、入力軸及び出力軸と同軸に配設された中空モータを駆動源とする遊星式減速機構を採用すれば、外形寸法の小さいトラクションドライブ変速装置を提供することが可能になる。
また、出力軸に伝達トルクを付与する伝達トルク補助機構を備えている場合には、出力軸から出力される伝達トルクを所望の値に増大させて出力することができる。
【００３４】
また、上述したトラクションドライブ変速装置を備えた車両用操舵装置は、運転者が操舵を行わない停車時や直進走行時等には転動体に作用する予圧を最小とし、操舵に応じて発生する入力軸（操舵軸）側のトルク変動に応じて変化する予圧が転動体に作用するようにしたので、装置のコンパクト化とともに、転動体の寿命向上により操舵装置の信頼性や耐久性も向上するという顕著な効果が得られる。特に、入力軸及び出力軸と同軸に配設された中空モータを駆動源とする遊星式減速機構を採用した外形寸法の小さいトラクションドライブ変速装置は、設置スペースが狭く厳しい設置環境に適した車両用操舵装置の提供を可能にする。
【００３５】
さらに、差動方式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸間の変速比を任意に変化させることができ、従って、操舵状況に応じた最適の変速比を適宜設定することができる。具体的には、縦列駐車時等の操舵時には変速比を大きくして少ない操舵量で大きな操舵角を得られるようにし、高速走行時等の操舵時には変速比を小さくして直進走行性を増すなど、変速比可変機構を制御して最適な変速比に設定すれば、操舵装置の操作性を向上させることができる。
また、出力軸に伝達トルクを付与する伝達トルク補助機構を備えている場合には、出力軸から出力される伝達トルクは所望の値に増大したものを出力することができる。従って、運転者のステアリング操作力を軽減し、操作性を向上させた車両用操舵装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るトラクションドライブ変速装置について、参考例を示す断面図である。
【図２】図１のトラクションドライブ変速装置を組み込んだ車両用操舵装置の概略構成例を示す斜視図である。
【図３】図１のトラクションドライブ変速装置について、その第１変形例を示す断面図である。
【図４】図１のトラクションドライブ変速装置について、その第２変形例を示す断面図である。
【図５】図１のトラクションドライブ変速装置について、その第３変形例を示す断面図である。
【図６】図１のトラクションドライブ変速装置について、その第４変形例を示す断面図である。
【図７】図１のトラクションドライブ変速装置について、その第５変形例を示す断面図である。
【図８】本発明に係るトラクションドライブ変速装置について、第１の実施形態を示す断面図である。
【図９】図８のトラクションドライブ変速装置について、その第１変形例を示す断面図である。
【図１０】図８のトラクションドライブ変速装置について、その第２変形例を示す断面図である。
【図１１】図８のトラクションドライブ変速装置について、その第３変形例を示す断面図である。
【図１２】図８のトラクションドライブ変速装置について、その参考例（変形例）を示す断面図である。
【図１３】本発明に係るトラクションドライブ変速装置について、第２の実施形態を示す断面図である。
【図１４】本発明に係るトラクションドライブ変速装置について、第３の実施形態を示す断面図である。
【図１５】図１４のトラクションドライブ変速装置について、その第１変形例を示す断面図である。
【図１６】図１４トラクションドライブ変速装置について、その第２変形例を示す断面図である。
【図１７】図１４のトラクションドライブ変速装置について、その参考例（変形例）を示す断面図である。
【図１８】本発明に係るトラクションドライブ変速装置について、第４の実施形態を示す断面図である。
【図１９】図１８のトラクションドライブ変速装置について、その第１変形例を示す断面図である。
【図２０】図１８のトラクションドライブ変速装置について、その第２変形例を示す断面図である。
【図２１】図１８のトラクションドライブ変速装置について、その第３変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明に係るトルク伝達機構、トラクションドライブ変速装置及び車両用操舵装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
＜参考例＞
図１は、本発明に係るトラクションドライブ変速装置の参考例を示す断面図である。このトラクションドライブ変速装置（以下、「変速装置」と呼ぶ）１０は、入力軸Ｓｉと出力軸Ｓｏとの間に介在させた転動体Ｋのトラクションを利用し、入力軸Ｓｉの回転数を所望の変速比に変化させて出力軸Ｓｏから出力する機能を有している。
トラクションは、転がり滑り状態にある回転体として複数配設された転動体Ｋの接触部に作用する接線力であり、図示の例では、入力軸Ｓｉを設けた内輪２０と、出力軸Ｓｏを設けた外輪３０との間に、保持器４０に保持された転動体Ｋを複数介在させてトラクションドライブ機構ＴＲが構成されている。このトラクションドライブ機構ＴＲは、内輪２０及び外輪３０と転動体Ｋとの接触面にできる油膜のレオロジー特性により、内輪２０から転動体Ｋを介して外輪３０にトルクを伝達することができる。このトルク伝達時において、転動体Ｋは自転しながら内輪２０の外側を公転する。
【００３８】
トラクションドライブ機構ＴＲは、変速装置１０のハウジング１１内に収納され、同一軸線上に配置された入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏがハウジング１１の両端部から外部に突出している。
内輪２０は二分割構造とされ、同一軸線上を回転するように配置された２部材の対向面間でトルク伝達を行うため、調圧カム５０が配設されている。すなわち、内輪２０は入力軸部２１と内輪部２２とに分割され、入力軸部２１及び内輪部２２の対向面２１ａ，２２ａ間には、円柱形状とした調圧カム５０を設置する凹部２３が複数組設けられている。この凹部２３は、対向面２１ａ，２２ａの対称位置にそれぞれ設けられた一対の溝部が一組となって形成する空間であり、この空間内に調圧カム５０が転がり滑り可能な状態で収納される。このような凹部２３は、円周方向に等ピッチとなるよう軸中心から放射状に複数組設けられるが、この数は諸条件に応じて適宜選択すればよい。なお、図示の例では、円周方向に９０度ピッチとした４組の凹部２３が設けられ、各凹部２３は、調圧カム５０が互いに干渉しないよう軸中心から適当な距離を設けた位置にある。
【００３９】
また、凹部２３は、傾斜面または曲面を形成する断面形状とされる。図示の例では、対向面２１ａ，２２ａに各々断面形状を二等辺三角形とした溝部を設け、対向する一対の溝部を重ね合わせることで矩形断面形状の凹部２３が形成されている。なお、凹部２３を形成する溝部は、対向面２１ａ，２２ａの対称位置に配設する必要はなく、対向面間に凹部を形成できればよい。
また、内輪２０は、入力軸部２１がハウジング１１に軸受１２を介して回動可能に支持され、ハウジング１１の外部に突出する入力軸部２１には、図示しないトルク発生源が連結される。なお、図中の符号１３はオイルシール、１４は入力軸部２１を軸方向に押圧する板ばね、２４は内輪部２２の外周面に固着された内側リング部材である。
【００４０】
この結果、凹部２３に設置された円柱形状の調圧カム５０は、入力軸部２１に入力を受けると、くさび効果により内輪部２２を軸方向へ押す力、すなわちスラスト荷重を発生させる。このスラスト荷重は、入力軸部２１に入力される軸トルクの大きさに応じて変化するものである。従って、同一軸線上を回転するように配置された入力軸部２１及び出力軸部２２の２部材が対向する面間に複数の凹部２３を形成し、各凹部２３に調圧カム５０を配設してトルク伝達を行う構成により、入力軸部２１に入力されるトルク変動に応じて、内輪部２２に作用するスラスト荷重が変化するトルク伝達構造となる。このようなトルク伝達構造は、対向面２１ａ，２２ａ間に円柱形状の調圧カム５０を介在させるものであるから、軸方向の延長を最小限に抑制できるトルク伝達構造となる。このようなトルク伝達構造は、トラクションドライブ機構ＴＲにおいて、転動体Ｋに付与する予圧を入力軸Ｓｉのトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段として機能する。
【００４１】
保持器４０は、略リング状とした本体４１の内周に櫛状の転動体保持部４２を備え、本体４１が一対の軸受１２を介してハウジング１１に回動可能に支持された部材である。転動体保持部４２に配置される転動体Ｋは、櫛部に挟持されて自転可能な円錐ころであり、その自転軸線は入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏの軸線と直交しないように傾斜している。この転動体Ｋは、その内周側の面を転動可能に支持する内側リング部材２４と、後述する外輪３０の外輪部３１に固着されて外周側の面を転動可能に支持する外側リング部材３２とにより、両リング部材２４，３２間を転動体Ｋが自転しながら公転可能な円錐ころ軸受を構成している。
この円錐ころ軸受においては、転動体Ｋと内側リング部材２４及び転動体Ｋと外側リング部材３２の接触面に薄い油膜が形成されてトラクションドライブによるトルク伝達が行われる。なお、転動体Ｋを保持する転動体保持部４２については、上述した櫛状に限定されることはなく、たとえば梯子状とするなど種々の変形例が可能である。
【００４２】
外輪３０は、外輪部３１と出力軸部３３とが一体の部材であり、出力軸部３３がハウジング１１に軸受１２を介して回動可能に支持されている。なお、ハウジング１１の外部に突出する出力軸部３３は、たとえば車両用操舵装置のラック＆ピニオン装置のように、図示しない被駆動側の装置と連結されている。
また、外輪部３３は、一端が開口する略リング状の部分であり、その内周面側には、上述した円錐ころ軸受を構成する外側リング部材３２が固着されている。
【００４３】
上述した保持器４０は、本体４１の外周面に形成されたギア部４１ａを備えており、このギア部４１ａが変速比可変機構として機能するウォームギア５５と噛合して連結されている。このウォームギア５５は、図示しない電動機等の駆動源を備えており、所望の回転数に可変制御することができる。すなわち、ウォームギア５５の回転数を制御することにより、円錐ころ軸受を構成する転動体Ｋの公転と一体に回転する保持器４０の回転数が変化するので、入力軸Ｓｉと出力軸Ｓｏとの間の変速比を変化させる差動式の変速比可変機構となる。換言すれば、保持器４０はトラクションによってトルク伝達を行うトラクションドライブ機構ＴＲの構成要素であるから、転動体Ｋがトラクションの影響を受けて動作するトラクション入出力部材である保持器４０にウォームギア５５を連結して回転数制御を行えば、変速比を可変とした差動式の変速比可変機構となる。
【００４４】
このように構成された変速装置１０は、入力軸Ｓｉにトルクの入力がない場合、軸方向の押圧力としては、板ばね１４から受ける付勢のみであり、この付勢により転動体Ｋに付与される予圧（図中に矢印で示す）が最小値となる。この予圧は、転動体Ｋの自転軸線が入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏの軸線と直交しないように傾斜しているため、軸方向の押圧力を成分として接触面に作用する力である。なお、このような板ばね１４の付勢力は、入力軸Ｓｉ等が軸方向に移動するのを阻止したり、あるいは、調圧カム５０を凹部２３内に保持しておくために必要となるものである。
【００４５】
入力軸Ｓｉにトルクを受けると、対向面２１ａ，２２ａ間の調圧カム５０が入力トルクに応じて予圧を変化させる予圧調整機能を発揮するので、内輪部２２から転動体Ｋに付与する予圧がトルクに比例して上昇する。この結果、内輪部２２に固着された内側リング部材２４と転動体Ｋとの間のトラクションにより、転動体Ｋは自転しながら保持器４０と一体に内輪部２２の外側を公転する。さらに、転動体Ｋと外輪部３１に固着された外側リング部材３２との間のトラクションにより、外輪部３１にトルクが伝達されて出力軸Ｓｏが回転する。なお、この場合、出力軸Ｓｏの回転方向は入力軸Ｓｉと逆方向になる。
【００４６】
このとき、ウォームギア５５が所望の回転数で回転することにより、噛合する保持器４０の回転数、すなわち転動体Ｋの公転回転数が影響を受けて変化するので、この転動体Ｋとのトラクションにより回転する出力軸Ｓｏの回転数も同様の影響を受けて変化する。
従って、入力軸Ｓｉの回転数は、回転数の可変制御が可能なウォームギア５５と連結されたトラクションドライブ機構ＴＲを介して出力軸Ｓｏから出力する場合、ウォームギア５５の回転数に応じて変化する所望の変速比を得ることができる。すなわち、入出力軸間の変速比は線形にならず、所定の範囲内で任意の変速比を選択して設定することが可能になる。
【００４７】
また、転動体Ｋに作用する予圧は、入力軸Ｓｉにトルクの入力がない場合、板ばね１４の付勢に起因する最小値となるので、転動体Ｋに対して、トルク伝達時に発生する大きな予圧が常時作用するようなことはなく、従って、転動体Ｋの寿命を向上させることができる。
また、上述した予圧調整は、入力軸部２１と内輪部２２との間に円柱形状部材の調圧カム５０を配設する構成により達成できるため、変速装置１０が軸方向に延びて大型化することのないコンパクトな装置となる。
しかも、上述した構成の変速装置１０は、必要となる軸受の数が比較的少なくてすむので、製造時の組立が容易である。また、同一条件で比較した場合、ウォームギア５５の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができ、さらに、転動体Ｋの面圧を比較的低く抑えたり、調圧カム５０を配設する入力軸Ｓｉの伝達トルクも比較的低く設定できるので、寿命や耐久性の面で有利になる。
【００４８】
図２は、上述した変速装置１０の適用例として、車両用操舵装置ＳＴの概要を示す斜視図である。
車両用操舵装置ＳＴは、車両の走行方向を操作して曲がるための装置であり、ハンドル６０を回転させるステアリング操作により操舵輪６１，６１の向きを変化させることができる。ハンドル６０の操作は、上部操舵軸６２の回転トルクとして変速装置１０に入力され、この変速装置１０で変速された出力のトルクが下部操舵軸６３に連結されたラック＆ピニオン装置６４を動作させる。この結果、ラック＆ピニオン装置６４に連結された図示省略のリンク機構がラックと連動し、操舵輪６１，６１の向きを所望の方向へ変化させることができる。
【００４９】
このような車両用操舵装置ＳＴにおいては、上部操舵軸６２が変速装置１０の入力軸Ｓｉと連結され、下部操舵軸６３が変速装置１０の出力軸Ｓｏに連結されている。
このため、ステアリング操作を行うと、ハンドル６０の操作により発生したトルクが上部操舵軸６２から入力軸Ｓｉに伝達され、変速装置１０内で所望の変速比に変換されたトルクが出力軸Ｓｏから下部操舵軸６３に伝達されてラック＆ピニオン装置６４を動作させることができる。
【００５０】
従って、ハンドル６０が操作されていない場合、たとえば停車時や直進走行時等においては、上部操舵軸６２及び入力軸Ｓｉにはトルクがないので、転動体Ｋに作用する予圧は最小となる。このため、転動体Ｋの寿命が向上し、車両用操舵装置ＳＴの耐久性や信頼性の向上に有効である。
また、たとえば縦列駐車等のように、低速走行時にハンドル６０の操作量が大きくなる場合には、ウォームギア５５の回転数を制御して変速比を増すと、少ないハンドル操作量で大きな操舵角を得ることができる。すなわち、入力軸Ｓｉの回転数が大きく増速されて出力軸Ｓｏから出力されるようにウォームギア５５の回転数を調整すれば、小さなハンドル操作量（上部操舵軸６２の回転数）が増速されて下部操舵軸６３に出力されるので、ラック＆ピニオン装置６４のラック移動量を増して操舵輪６１，６１の向きを大きく変化させることができるため、車両用操舵装置ＳＴの操作性が向上する。
【００５１】
次に、上述した参考例に係る変速装置について、その第１変形例を図３に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例で説明する変速装置１０Ａにおいては、入力軸Ｓｉを設けた内輪２０Ａが一体構造とされ、出力軸Ｓｏを設けた保持器４０Ａを２分割構造として接合面間に調圧カム５０を配設するとともに、外輪３０Ａに変速比可変機構のウォームギア５５を連結した点が上述した実施形態と異なっている。
【００５２】
すなわち、出力軸Ｓｏを備えている保持器４０Ａを保持部本体４３と出力軸部４４とに分割した二分割構造とし、保持部本体４３に設けた櫛状の転動体保持部４２に円錐ころの転動体Ｋを配設する。そして、保持部本体４３と出力軸部４４との対向面４３ａ，４４ａ間に、上述した予圧調整手段として機能する調圧カム５０を配設する。
また、入力軸Ｓｉを設けた内輪２０Ａと外輪３０Ａとの間には、予圧（図中に矢印で示す）が作用するように転動体Ｋを介在させてトラクションによるトルク伝達を行い、内輪２０Ａと保持器４０Ａとの間には、スラスト軸受１５を配設して相対的な回転を可能としている。さらに、変速比可変機構のウォームギア５５は、外輪３０Ａの外周面に形成したギア部３０ａと噛合して連結されている。なお、図中の符号１２は軸受、１３はオイルシール、１４は板ばね、１６は円錐ころ軸受である。
【００５３】
このような構成の変速装置１０Ａでは、入力軸Ｓｉとなる内輪２０Ａのトルクは、転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを介して保持器４０Ａの出力軸Ｓｏとなる出力軸部４４に伝達される。このとき、出力軸Ｓｏとなる保持器４０Ａにおいては、調圧カム５０が入力軸Ｓｉのトルクに応じて転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。なお、この場合の予圧は、調圧カム５０により調整され、保持部本体４３からスラスト軸受１５に作用するスラスト荷重ｆにより発生する。また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の外輪３０Ａのギア部３０ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。
しかも、上述した構成の変速装置１０Ａは、入出力軸の回転方向が同じになるという利点を有している。また、同一条件で比較した場合、特に転動体Ｋの面圧をかなり低く抑えることができるため、寿命や耐久性の面で有利になる。
【００５４】
次に、上述した参考例に係る変速装置について、その第２変形例を図４に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例で説明する変速装置１０Ｂにおいては、入力軸Ｓｉを備えている保持器４０Ｂに櫛状の転動体保持部４２を設け、この転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを二分割構造とした内輪２０Ｂと出力軸Ｓｏになる外輪３０Ｂとの間に介在させ、内輪２０Ｂの対向面間に予圧調整手段の調圧カム５０を設けるとともに、変速比可変機構のウォームギア５５を連結した構成とされる。
【００５５】
この場合、内輪２０Ｂは内輪部２２Ｂとギア形成軸部２５とに二分割され、内輪部２２Ｂ及びギア形成軸部２５の対向面２２ｂ，２５ｂ間には、調圧カム５０及び最小の予圧を規定するコイルバネ１７が配設され、ギア形成部２５の外周面に形成されたギア部２５ａは、変速比可変機構のウォームギア５５と噛合して連結されている。
また、出力軸Ｓｏとなる外輪３０Ｂの外周面にもギア部３４が形成され、たとえばこのギア部３４をラックギア７０と噛合させて回転運動を直線運動に変換した出力を得るようにしてもよい。この場合、ギア部３４を形成するのは、外輪３０Ｂの側面でもよい。
なお、図中の符号１２は軸受、１３はオイルシール、１５はスラスト軸受、１６は円錐ころ軸受である。
【００５６】
このような構成の変速装置１０Ｂでは、入力軸Ｓｉとなる保持器４０Ｂのトルクは、転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを介して出力軸Ｓｏとなる外輪３０Ｂに伝達される。このとき、内輪２０Ｂにおいては、調圧カム５０が入力軸Ｓｉのトルクに応じて転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア５５は、トラクション入出力部材の内輪２Ｂを分割したギア形成部２５のギア部２５ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。
【００５７】
また、上述した構成の変速装置１０Ｂは、入出力軸の回転方向が同じになるという利点を有するだけでなく、必要となる軸受の数が少なくてすむので、製造時の組立が容易である。また、同一条件で比較した場合、ウォームギア５５の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができ、さらに、転動体Ｋの面圧を比較的低く抑えたり、調圧カム５０を配設する入力軸Ｓｉの伝達トルクも比較的低く設定できるので、寿命や耐久性の面でも有利になる。特に、ラックギア７０を設けてラック＆ピニオン機構を内蔵した構成にすれば、よりコンパクトな車両用操舵装置を可能にする。
【００５８】
次に、上述した参考例に係る変速装置について、その第３変形例を図５に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例で説明する変速装置１０Ｃにおいては、入力軸Ｓｉを備えている保持器４０Ｃに櫛状の転動体保持部４２を設け、この転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを、出力軸Ｓｏを設けた内輪２０Ｃと外輪３０Ｃとの間に介在させ、内輪２０Ｃに予圧調整手段として調圧カム５０を設けるとともに、外輪３０Ｃに変速比可変機構としてウォームギア５５を連結した構成とされる。
【００５９】
この場合の内輪２０Ｃは、内輪部２２Ｃと出力軸部２６とに二分割され、内輪部２２Ｃ及び出力軸部２６の対向面２２ｃ，２６ｃ間には、調圧カム５０及び最小の予圧を規定するコイルバネ１７が配設されている。
このような構成の変速装置１０Ｃでは、入力軸Ｓｉとなる保持器４０Ｃのトルクは、転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを介して出力軸Ｓｏとなる内輪２０Ｃの内輪部２２Ｃに伝達される。このとき、内輪２０Ｃにおいては、予調圧カム５０が入力軸Ｓｉのトルクに応じて転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の外輪３０Ｃに形成されたギア部３０ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。
【００６０】
また、上述した構成の変速装置１０Ｃは、入出力軸の回転方向が同じになるという利点を有するだけでなく、必要となる軸受の数が少なくてすむので、製造時の組立が容易である。特に、同一条件で比較した場合、ウォームギア５５の回転数が低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。
【００６１】
次に、上述した参考例に係る変速装置について、その第４変形例を図６に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例で説明する変速装置１０Ｄにおいては、出力軸Ｓｏとなる保持器４０Ｄに櫛状の転動体保持部４２を設け、この転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを二分割構造とした内輪２０Ｄと入力軸Ｓｉを設けた外輪３０Ｄとの間に介在させ、内輪２０Ｄの対向面間に予圧調整手段の調圧カム５０を設けるとともに、変速比可変機構のウォームギア５５を連結した構成とされる。
【００６２】
この場合、内輪２０Ｄは内輪部２２Ｄとギア形成部２５とに二分割され、内輪部２２Ｄ及びギア形成部２５の対向面２２ｄ，２５ｄ間には調圧カム５０が配設され、ギア形成部２５の外周面に形成されたギア部２５ａは、変速可変機構のウォームギア５５と噛合して連結されている。
また、出力軸Ｓｏとなる保持器４０Ｄの外周面にもギア部４５が形成され、たとえばこのギア部４５をラックギア７０と噛合させて回転運動を直線運動に変換した出力を得るようにしてもよい。この場合のギア部４５は、保持器４０Ｄの側面に形成してもよい。
なお、図中の符号１２は軸受、１３はオイルシール、１４は最小予圧を規定している板ばね、１６は円錐ころ軸受である。
【００６３】
このような構成の変速装置１０Ｄは、入力軸Ｓｉとなる外輪３０Ｄのトルクは、転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを介して出力軸Ｓｏとなる保持器４０Ｄに伝達される。
このとき、内輪２０Ｄにおいては、調圧カム５０が入力軸Ｓｉのトルクに応じて転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア５５は、トラクション入出力部材の内輪２０Ｄを分割したギア形成部２５のギア部２５ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。
【００６４】
また、上述した構成の変速装置１０Ｄは、入出力軸の回転方向が同じになるという利点を有している。そして、同一条件で比較した場合、転動体Ｋの面圧を低く抑えたり、調圧カム５０を配設する入力軸Ｓｉの伝達トルクも低く設定できるので、寿命や耐久性の面で極めて有利になる。なお、ラックギア７０を設けてラック＆ピニオン機構を内蔵した構成にすれば、よりコンパクトな車両用操舵装置を可能にする。
【００６５】
次に、上述した参考例に係る変速装置について、その第５変形例を図７に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例で説明する変速装置１０Ｅにおいては、保持器４０Ｅに櫛状の転動体保持部４２を設け、この転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを出力軸Ｓｏを設けた二分割構造の内輪２０Ｅと入力軸Ｓｉを設けた外輪３０Ｅとの間に介在させ、内輪２０Ｅの対向面間に予圧調整手段として調圧カム５０を設けるとともに、保持器４０Ｅに変速比可変機構としてウォームギア５５を連結した構成とされる。
【００６６】
この場合、内輪部２０Ｅは内輪部２２Ｅと出力軸部２６とに二分割され、内輪部２２Ｅ及び出力軸部２６の対向面間２２ｅ，２６ｅには、調圧カム５０が配設されている。
このように構成された変速装置１０Ｅでは、入力軸Ｓｉとなる外輪３０Ｄのトルクは、転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを介して出力軸Ｓｏとなる内輪２０Ｅの内輪部２２Ｅに伝達される。このとき、出力軸Ｓｏとなる内輪２０Ｅにおいては、予圧カム５０が入力軸Ｓｉのトルクに応じて転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の保持器４０Ｅに形成したギア部に連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。
また、上述した構成の変速装置１０Ｃは、同一条件で比較した場合、ウォームギア５５の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。
【００６７】
＜第１の実施形態＞
続いて、本発明に係る変速装置の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。以下に説明する実施形態は、上述したトラクションドライブ変速の入出力を二組接続することにより、第１段階の変速とは逆の変速を第２段階で行う二段変速の構成としたものである。なお、上述した参考例及び実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図８に示す実施形態の変速装置１０Ｆは、入力軸Ｓｉと出力軸Ｓｏとの間に介在させた転動体Ｋのトラクションを利用し、入力軸Ｓｉの回転数を所望の変速比に変化させて出力軸Ｓｏから出力するとともに、入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏを左右対称に連結して２段階変速を行うように構成されている。
【００６８】
ハウジング１１の両側に突出する入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏは、軸方向において実質的に左右対称となるように連結した第１段階変速部ＴＲ１及び第２段階変速部ＴＲ２の内輪に設けられた軸部である。
第１段階変速部ＴＲ１は、第１保持器１４０の本体１４１に櫛状の転動体保持部１４２を設け、この転動体保持部１４２に配設した転動体Ｋを、入力軸Ｓｉを設けた第１内輪１２０と連結出力軸１３１を設けた第１外輪１３０との間に介在させた構成とされる。この場合においても、転動体保持部１４２は櫛状に限定されることはなく、梯子状など適宜選択することができる。
第２段階変速部ＴＲ２は、第２保持器２４０の本体２４１に櫛状の転動体保持部２４２を設け、この転動体保持部２４２に配設した転動体Ｋを、出力軸Ｓｏを設けた第２内輪２２０と連結入力軸２３１を設けた第２外輪２３０との間に介在させた構成とされる。この場合においても、転動体保持部２４２は櫛状に限定されることはなく、梯子状など適宜選択することができる。
なお、上述した転動体Ｋは、第１段階変速部ＴＲ１及び第２段階変速部ＴＲ２のいずれにおいても、自転軸線が入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏの軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされる。
【００６９】
第１段階変速部ＴＲ１の連結出力軸１３１と、第２段階変速部ＴＲ２の連結入力軸２３１との端部端面を対向させて連結する軸連結部には、予圧調整手段として機能する調圧カム５０が設けられている。この調圧カム５０は、上述した第１の実施形態と同様に、軸連結部の対向面間に形成された凹部の空間に転がり滑り可能な状態で収納設置される。このような凹部は、円周方向に等ピッチとなるよう軸中心から放射状に複数組設けられるが、この数は諸条件に応じて適宜選択すればよい。
また、第１保持器１４０は、本体１４１の外周面に形成されたギア部１４１ａを備えており、このギア部１４１ａが変速比可変機構として機能するウォームギア５５と噛合して連結されている。すなわち、この構成は、上記の参考例で説明したトラクションドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。なお、第２保持器２４０は、ハウジング１１に固定されてその一部を形成する不動の部材であり、図中の符号１２は軸受、１３はオイルシール、１４は板ばねである。
【００７０】
このような変速装置１０Ｆによれば、第１段階変速部ＴＲ１において、入力軸Ｓｉとなる第１内輪１２０のトルクは、第１保持器１４０の転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを介して、トラクションドライブにより連結出力軸１３１を備えた第１外輪１３０に伝達される。この後、第２段階変速部ＴＲ２においては、予圧調整手段として機能する調圧カム５０を介して連結入力軸２３１を備えた第２外輪２３０にトルクが伝達され、第２保持器２４０の転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを介して出力軸Ｓｏとなる第２内輪２２０に伝達される。
このとき、連結出力部１３１と連結入力部２３１との間を調圧カム５０を介して連結する軸連結部においては、調圧カム５０が連結出力軸１３１のトルクに応じて第１段階変速部及び第２段階変速部の転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには、板ばね１４に規定される最小限の予圧に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の第１保持部１４０に形成されたギア部１４１ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。
【００７１】
また、このような構成の変速装置１０Ｆは、第１段階変速部ＴＲ１で変速した後、第２段階変速部ＴＲ２で逆向きの変速を行うので、たとえば第１段階変速部ＴＲ１で増速した後に第２段階変速部ＴＲ２で減速することとなり、マイクロトラクションによる入出力関係は１：１となる。このため、この装置を車両用操舵装置ＳＴに組み込む場合には、現状のラック＆ピニオン装置６４をそのまま生かして使用することができる。
また、上述した変速装置１０Ｆは、同一条件で比較した場合、特にウォームギア５５の回転数が低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。さらに、使用する軸受の数が少ないので、組立が容易になるという利点を有している。
【００７２】
次に、上述した第１の実施形態に係る変速装置について、その第１変形例を図９に基づいて説明する。なお、上述した参考例及び実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例で説明する変速装置１０Ｇにおいては、連結出力軸１４３を備えている第１保持器１４０Ａに櫛状の転動体保持部１４２を設け、この転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを、入力軸Ｓｉを設けた第１内輪１２０Ａと第１外輪１３０Ａとの間に介在させた第１段階変速部ＴＲ１１と、連結入力軸２４３を備えている第２保持器２４０Ａに櫛状の転動体保持部２４２を設け、この転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを、出力軸Ｓｏを設けた第２内輪２２０Ａと第２外輪（ハウジング１１に固定されて一体）との間に介在させた第２段階変速部ＴＲ２１とを備えている。そして、連結出力軸１４３と連結入力軸２４３との軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム５０を設けるとともに、第１外輪１３０Ａに形成したギア部３０ａに変速比可変機構のウォームギア５５を連結した構成とされる。すなわち、この構成は、第１の実施形態で説明した第１変形例のトラクションドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。
【００７３】
このような変速装置１０Ｇによれば、第１段階変速部ＴＲ１１において、入力軸Ｓｉとなる第１内輪１２０Ａのトルクは、第１保持器１４０Ａの転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを介して、トラクションドライブにより連結出力軸１４３を備えた第１保持器１４０Ａに伝達される。この後、第２段階変速部ＴＲ２１においては、予圧調整手段として機能する調圧カム５０を介して連結入力軸２４３となる第２保持器２４０Ａに伝達されたトルクが、第２保持器２４０Ａの転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを介して、トラクションドライブにより出力軸Ｓｏとなる第２内輪２２０Ａに伝達される。
このとき、連結出力軸１４３と連結入力軸２４３との間を調圧カム５０を介して連結する軸連結部においては、調圧カム５０が連結出力軸１４３のトルクに応じて第１段階変速部ＴＲ１１及び第２段階変速部ＴＲ２１の転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の第１外輪１３０Ａに形成されたギア部３０ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。
【００７４】
また、このような構成の変速装置１０Ｇは、第１段階変速部ＴＲ１１で変速した後、第２段階変速部ＴＲ２１で逆向きの変速を行うので、たとえば第１段階変速部ＴＲ１１で増速した後に第２段階変速部ＴＲ２１で減速することとなり、マイクロトラクションによる入出力関係は１：１となる。このため、この装置を車両用操舵装置ＳＴに組み込む場合には、現状のラック＆ピニオン装置６４をそのまま生かして使用することができる。
また、上述した変速装置１０Ｇは、同一条件で比較した場合、ウォームギア５５の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。
【００７５】
次に、上述した第１の実施形態に係る変速装置について、その第２変形例を図１０に基づいて説明する。なお、上述した参考例及び実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例で説明する変速装置１０Ｈにおいては、入力軸Ｓｉを備えている第１保持器１４０Ｂに櫛状の転動体保持部１４２を設け、この転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを、連結出力軸１２６を設けた第１内輪１２０Ｂと第１外輪１３０Ｂとの間に介在させた第１段階変速部ＴＲ１２と、出力軸Ｓｏを備えている第２保持器２４０Ｂに櫛状の転動体保持部２４２を設け、この転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを、連結入力軸２２６を設けた第２内輪２２０Ｂとハウジング１１に固定されて一体の第２外輪との間に介在させた第２段階変速部ＴＲ２２とを備えている。そして、連結出力軸１２６と連結入力軸２２６との軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム５０を設けるとともに、第１外輪１３０Ｂに形成したギア部３０ａに変速比可変機構として機能するウォームギア５５を連結した構成とされる。すなわち、この構成は、第１の実施形態で説明した第３変形例のトラクションドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。
【００７６】
このような変速装置１０Ｈによれば、第１段階変速部ＴＲ１２において、入力軸Ｓｉとなる第１保持器１４０Ｂのトルクは、第１保持器１４０Ｂの転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを介して連結出力軸１２６を備えた第１内輪１２０Ｂに伝達される。
この後、第２段階変速部ＴＲ２２においては、予圧調整手段として機能する調圧カム５０を介して連結入力軸２２６を備えた第２内輪２２０Ｂにトルクが伝達され、さらに、第２保持器２４０Ｂの転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを介して、出力軸Ｓｏとなる第２保持器２４０Ｂにトルクが伝達される。
このとき、連結出力部１２６と連結入力部２２６との間を調圧カム５０を介して連結する軸連結部においては、調圧カム５０が連結出力軸１２６のトルクに応じて第１段階変速部ＴＲ１２及び第２段階変速部ＴＲ２２の転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の第１外輪１３０Ｂに形成されたギア部３０ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。
【００７７】
また、このような構成の変速装置１０Ｈは、第１段階変速部ＴＲ１２で変速した後、第２段階変速部ＴＲ２２で逆向きの変速を行うので、たとえば第１段階変速部ＴＲ１２で増速した後に第２段階変速部ＴＲ２２で減速することとなり、マイクロトラクションによる入出力関係は１：１となる。このため、この装置を車両用操舵装置ＳＴに組み込む場合には、現状のラック＆ピニオン装置６４をそのまま生かして使用することができる。
また、上述した変速装置１０Ｈは、比較的軸受の数が少ないため、組立が容易である。そして、同一条件で比較した場合、特に転動体Ｋの面圧を低く抑え、かつ、調圧カム５０を配設する入力軸Ｓｉの伝達トルクも低く設定できるので、寿命や耐久性の面で極めて有利になる。
【００７８】
次に、上述した第１の実施形態に係る変速装置について、その第３変形例を図１１に基づいて説明する。なお、上述した参考例及び実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例で説明する変速装置１０Ｉにおいては、第１保持器１４０Ｃに櫛状の転動体保持部１４２を設け、この転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを、連結出力軸１２６を設けた第１内輪１２０Ｃと入力軸Ｓｉを設けた第１外輪１３０Ｃとの間に介在させた第１段階変速部ＴＲ１３と、第２保持器２４０Ｃに櫛状の転動体保持部２４２を設け、この転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを、連結入力軸２２６を設けた第２内輪２２０Ｃと出力軸Ｓｏを設けた第２外輪２３０Ｃとの間に介在させた第２段階変速部ＴＲ２３とを備えている。そして、連結出力軸１２６と連結入力軸２２６との軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム５０を設けるとともに、第１保持器１４０Ｃに形成したギア部４１ａに変速比可変機構として機能するウォームギア５５を連結した構成とされる。すなわち、この構成は、第１の実施形態で説明した第５変形例のトラクションドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。
【００７９】
このような変速装置１０Ｉによれば、第１段階変速部ＴＲ１３において、入力軸Ｓｉとなる第１外輪１３０Ｃのトルクは、第１保持器１４０Ｃの転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを介して連結出力軸１２６を備えた第１内輪１２０Ｃに伝達される。この後、第２段階変速部ＴＲ２３においては、予圧調整手段として機能する調圧カム５０を介して連結入力軸２２６を備えた第２内輪２２０Ｃに伝達されたトルクが、ハウジング１１に固定されて一体に形成された不動の第２保持器に設けられている転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを介して、出力軸Ｓｏとなる第２外輪２３０Ｃに伝達される。
このとき、連結出力軸１２６と連結入力軸２２６との間が調圧カム５０を介して連結される軸連結部においては、調圧カム５０が連結出力軸１２６のトルクに応じて第１段階変速部ＴＲ１３及び第２段階変速部ＴＲ２３の転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の第１保持器１４０Ｃに形成されたギア部４１ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。
【００８０】
また、このような構成の変速装置１０Ｉは、第１段階変速部ＴＲ１３で変速した後、第２段階変速部ＴＲ２３で逆向きの変速を行うので、たとえば第１段階変速部ＴＲ１３で増速した後に第２段階変速部ＴＲ２３で減速することとなり、マイクロトラクションによる入出力関係は１：１となる。このため、この装置を車両用操舵装置ＳＴに組み込む場合には、現状のラック＆ピニオン装置６４をそのまま生かして使用することができる。
また、上述した変速装置１０Ｉは、同一条件で比較した場合、転動体Ｋの面圧を低く抑え、かつ、調圧カム５０を配設する入力軸Ｓｉの伝達トルクも低く設定できるので、寿命や耐久性の面で有利になる。さらに、ウォームギア５５の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることもできる。
【００８１】
次に、上述した第１の実施形態に係る変速装置について、その参考例（変形例）を図１２に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この参考例で説明する変速装置１０Ｊは、これまで説明したウォームギア５５による変速比可変機構に代えて、中空モータＭを駆動源とする遊星式減速機構８０を採用した構成が異なっている。また、変速装置１０Ｊは、入力軸Ｓｉを備えている第１保持器１４０Ｄに櫛状の転動体保持部１４２を設け、この転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを、連結出力軸１２６を設けた第１内輪１２０Ｄと第１外輪１３０Ｄとの間に介在させた第１段階変速部ＴＲ１４と、出力軸Ｓｏを備えている第２保持器２４０Ｄに櫛状の転動体保持部２４２を設け、この転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを、連結入力軸２２６を設けた第２内輪２２０Ｄとハウジング１１に固定されて一体の第２外輪との間に介在させた第２段階変速部ＴＲ２４とを備えている。そして、連結出力軸１２６と連結入力軸２２６との軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム５０を設けるとともに、第１外輪１３０Ｄに変速比可変機構として機能する遊星式減速機構８０を連結した構成とされる。すなわち、第４変形例の構成は、上述した第２変形例の変速装置１０Ｈにおいて、変速可変機構のウォームギア５５を遊星式減速機構８０に変更したものである。なお、図中の符号Ｃは、クラッチ等を包含するロック機構部である。
【００８２】
遊星式減速機構８０は、入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏと同軸に配設された中空モータＭを駆動源とし、中空モータ軸８１に設けた太陽ローラ８２と、複数の遊星ローラ８３と、遊星ローラ８３の外周側に配設されたリングローラ８４とを具備して構成される。
第１保持器１４０Ｄに設けられた入力軸Ｓｉは、中空モータ軸８１の内部を貫通して配設されている。この中空モータ軸８１は、転動体保持部１４２側の端部外周面にギア部を形成した太陽ローラ８２が設けられている。太陽ローラ８２の外周には、ギア部と噛合する複数個の遊星ローラ８３が周方向へ等ピッチで配設され、さらに、各遊星ローラ８３の外周側には、第１外輪１３０Ｄとスプライン結合等により連結されたリングローラ８４が配設されている。このリングローラ８４は、内周面に形成されたギア部が遊星ローラ８３と噛合している。
【００８３】
このような構成の遊星式減速機構８０は、中空モータＭを駆動させることにより中空モータ軸８１と一体に太陽ローラ８２が回転すると、太陽ローラ８２に形成したギア部の歯数、遊星ローラ８３の歯数及びリングローラ８４に形成したギア部の歯数に応じて、太陽ローラ８２の回転数が変速（減速）されてリングローラ８４に伝達される。リングローラ８４の回転は、一体に連結されたトラクション入出力部材の第１外輪１３０Ｄを回転させるので、上述した変速可変機構のウォームギア５５と同様に、差動の回転制御を行って入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。
【００８４】
すなわち、リングローラ８４及び第１外輪１３０Ｄに伝達される回転数は、中空モータＭの回転数制御により変更可能であるから、差動の回転制御を行って入出力軸の変速比を容易に設定することができる。
また、中空モータＭを使用し、中空モータ軸８１内を入出力軸が貫通する構成としたので、たとえばウォームギア５５のように周方向へ突出する部材をなくすか、あるいは突出量を最小にすることができるので、変速装置１０Ｊの外径寸法を小さくしてコンパクト化することができる。このように外形寸法の小さい変速装置１０Ｊは、たとえば設置スペースの確保が困難な車両用操舵装置ＳＴの変速装置として好適である。
【００８５】
このような変速装置１０Ｊによれば、第１段階変速部ＴＲ１４において、入力軸Ｓｉとなる第１保持器１４０Ｄのトルクは、第１保持器１４０Ｄの転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを介して連結出力軸１２６を備えた第１内輪１２０Ｂに伝達される。
この後、第２段階変速部ＴＲ２４においては、予圧調整手段として機能する調圧カム５０を介して連結入力軸２２６を備えた第２内輪２２０Ｄにトルクが伝達され、さらに、第２保持器２４０Ｄの転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを介して、出力軸Ｓｏとなる第２保持器２４０Ｂにトルクが伝達される。
このとき、連結出力部１２６と連結入力部２２６との間を調圧カム５０を介して連結する軸連結部においては、調圧カム５０が連結出力軸１２６のトルクに応じて第１段階変速部ＴＲ１４及び第２段階変速部ＴＲ２４の転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構の遊星式減速機構８０がトラクション入出力部材の第１外輪１３０Ｄに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。
【００８６】
また、このような構成の変速装置１０Ｊは、第１段階変速部ＴＲ１４で変速した後、第２段階変速部ＴＲ２４で逆向きの変速を行うので、たとえば第１段階変速部ＴＲ１４で増速した後に第２段階変速部ＴＲ２４で減速することとなり、マイクロトラクションによる入出力関係は１：１となる。このため、この装置を車両用操舵装置ＳＴに組み込む場合には、現状のラック＆ピニオン装置６４をそのまま生かして使用することができる。
なお、上述した遊星式減速機構８０は、図１２に示した構成の変速装置１０Ｊに限定されることはなく、上述した各実施形態及び変形例のウォームギア５５に代えて採用することが可能である。
【００８７】
＜第２の実施形態＞
続いて、本発明に係る変速装置の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。以下に説明する実施形態は、上述したトラクションドライブ変速の入出力を左右対称に二組接続することにより、第１段階の変速とは逆の変速を同じ変速比で第２段階に行う二段変速の構成とした第１の実施形態とは異なり、逆の変速を異なる変速比で行う二段変速の構成としたものである。なお、上述した参考例及び実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１３に示す実施形態の変速装置１０Ｋは、入力軸Ｓｉと出力軸Ｓｏとの間に介在させた転動体Ｋのトラクションを利用し、入力軸Ｓｉの回転数を所望の変速比に変化させて出力軸Ｓｏから出力するとともに、入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏを連結して２段階変速を行うように構成されている。すなわち、この変速装置１０Ｋは、第１段階変速部ＴＲ１５及び第２段階変速部ＴＲ２５のトラクション入出力部材を連結して一体化するとともに、両変速部ＴＲ１５，ＴＲ２５の変速比に差を設けたことに特徴があり、他の構成については、上述した図１１の変速装置１０Ｊと実質的に同じである。
【００８８】
ハウジング１１の両側に突出する入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏは、軸方向に連結された第１変速部ＴＲ１５及び第２段階変速部ＴＲ２５の保持器に設けられた軸部である。
変速装置１０Ｋは、入力軸Ｓｉを備えている第１保持器１４０Ｅに櫛状の転動体保持部１４２Ａを設け、この転動体保持部１４２Ａに配設された転動体Ｋを、連結出力軸１２６Ａを設けた第１内輪１２０Ｅと外輪連結部材９０との間に介在させた第１段階変速部ＴＲ１５と、出力軸Ｓｏを備えている第２保持器２４０Ｅに櫛状の転動体保持部２４２Ａを設け、この転動体保持部２４２Ａに配設された転動体Ｋを、連結入力軸２２６Ａを設けた第２内輪２２０Ｅと外輪連結部材９０との間に介在させた第２段階変速部ＴＲ２５とを備えている。そして、連結出力軸１２６Ａと連結入力軸２２６Ａとの軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム５０を設けるとともに、外輪連結部材９０に変速比可変機構として機能する遊星式減速機構８０を連結した構成とされる。
【００８９】
すなわち、この実施形態では、トラクション入出力部材となる第１外輪及び第２外輪に相当する部材として、第１段階変速部ＴＲ１５及び第２段階変速部ＴＲ２５を外輪連結部材９０で連結して一体化し、この外輪連結部材９０に変速可変機構の遊星式減速機構８０を連結するとともに、両変速部ＴＲ１５，ＴＲ２５の内輪軌跡径等が異なるものを組み合わせて変速比に差を設けた構成とされる。なお、この場合、両変速部ＴＲ１５，ＴＲ２５の変速比に設ける差は若干でよい。
【００９０】
遊星式減速機構８０は、入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏと同軸に配設された中空モータＭを駆動源とし、中空モータ軸８１に設けた太陽ローラ８２と、複数の遊星ローラ８３と、遊星ローラ８３の外周側に配設されたリングローラ８４とを具備して構成される。
第１保持器１４０Ｅに設けられた入力軸Ｓｉは、中空モータ軸８１の内部を貫通して配設されている。この中空モータ軸８１は、転動体保持部１４２側の端部外周面にギア部を形成した太陽ローラ８２が設けられている。太陽ローラ８２の外周には、ギア部と噛合する複数個の遊星ローラ８３が周方向へ等ピッチで配設され、さらに、各遊星ローラ８３の外周側には、外輪連結部材９０とスプライン結合等により連結されたリングローラ８４が配設されている。このリングローラ８４は、内周面に形成されたギア部が遊星ローラ８３と噛合している。
【００９１】
このような構成の遊星式減速機構８０は、中空モータＭを駆動させることにより中空モータ軸８１と一体に太陽ローラ８２が回転すると、太陽ローラ８２に形成したギア部の歯数、遊星ローラ８３の歯数及びリングローラ８４に形成したギア部の歯数に応じて、太陽ローラ８２の回転数が変速（減速）されてリングローラ８４に伝達される。リングローラ８４の回転は、一体に連結されたトラクション入出力部材の外輪連結部材９０を回転させるとともに、両変速部ＴＲ１５，ＴＲ２５の変速比には差があるので、差動の回転制御を行って入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。
【００９２】
すなわち、リングローラ８４及び外輪連結部材９０に伝達される回転数は、中空モータＭの回転数制御により変更可能であるから、差動の回転制御を行って入出力軸の変速比を容易に設定することができる。
また、中空モータＭを使用し、中空モータ軸８１内を入出力軸が貫通する構成としたので、たとえばウォームギア５５のように周方向へ突出する部材をなくすか、あるいは突出量を最小にすることができるので、変速装置１０Ｋの外径寸法を小さくしてコンパクト化することができる。このように外形寸法の小さい変速装置１０Ｋは、たとえば設置スペースの確保が困難な車両用操舵装置ＳＴの変速装置として好適である。
なお、上述した構成の変速装置１０Ｋは、外形寸法は大きくなるものの、変速比可変機構としてウォームギア５５を使用してもよい。
【００９３】
以上説明したように、参考例に示した変速装置は、転動体Ｋの自転軸線が入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏの軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、かつ、転動体Ｋに付与する予圧を入力軸Ｓｉのトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段の調圧カム５０と、転動体Ｋのトラクション入出力部材に連結され、該トラクション入出力部材の回転数制御を行って変速比を変化させる差動式の変速比可変機構のウォームギア５５とを備えているので、傾斜配置された転動体に付与される予圧は、入力軸Ｓｉのトルクに応じて調圧カム５０が調整したものとなる。すなわち、調圧カム５０が伝達トルクに応じたスラスト荷重を発生させ、このスラスト荷重が転動体Ｋを軸方向に押圧する予圧となる。また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができる。
【００９４】
また、本発明における第１の実施形態に示した減速装置は、転動体Ｋの自転軸線が入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏの軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、かつ、転動体Ｋに付与する予圧を、第１段階変速部及び第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段の調圧カム５０と、転動体Ｋのトラクション入出力部材に連結され、該トラクション入出力部材の回転数制御を行って変速比を変化させる変速比可変機構のウォームギア５５とを備えているので、傾斜配置された転動体Ｋに付与される予圧は、第１段階変速部及び第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる調圧カム５０が調整したものとなる。また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができる。この場合、第１段変速部及び第２段変速部による２段階変速を行うので、トラクションドライブによる入出力関係は、同回転方向に１：１となる。
特に、変速比可変機構として中空モータで駆動する遊星式減速機構を採用すれば、径方向の外径寸法を小さくして小型化することができる。
【００９５】
＜第３の実施形態＞
図１４は、本発明に係るトラクションドライブ変速装置の第３の実施形態を示す断面図である。以下に説明する各実施形態は、上述した変速装置が、出力軸Ｓｏに回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構を備えたものである。なお、上述した各実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変速装置１０Ｌは、上述した参考例（図１）で説明した変速装置１０の出力軸部３３に、軸受１２の間に位置するギア部３５を追加して設けたものである。このギア部３５は、後述する伝達トルク補助機構と噛合する部分である。なお、ハウジング１１の外部に突出する出力軸部３３は、たとえば車両用操舵装置のラック＆ピニオン装置のように、図示しない被駆動側の装置と連結されている。
【００９６】
出力軸Ｓｏとなる外輪３０のギア部３５には、出力軸Ｓｏに回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構として機能するように、ウォームギア５５Ａが噛合して連結されている。このウォームギア５５Ａは、可変制御可能な電動モータ等の駆動手段により駆動され、噛合する出力軸Ｓｏ側を回転させてトラクションドライブ機構ＴＲの出力トルクに所望の回転トルクを付与して増大させるものである。
すなわち、出力軸Ｓｏから出力される伝達トルクは、入力軸Ｓｉからトラクションドライブ機構ＴＲを介して出力されるトルクに、ウォームギア５５Ａから所望の回転トルクを付与されて増大した大きな出力トルクとなる。
【００９７】
このように構成された変速装置１０Ｌは、上述した参考例で説明した変速装置１０の機能に加えて、伝達トルク補助機能を備えたものとなる。すなわち、出力軸Ｓｏに対してウォームギア５５Ａが所望の回転力を付与すると、トラクションドライブ機構ＴＲを介して出力される伝達トルクは、付与された回転力に応じて最終的に出力軸Ｓｏから出力するトルクが増大する。
従って、入力軸Ｓｉの入力トルクが小さくても、諸条件に応じてウォームギア５５Ａを制御して所望の回転力を付与することにより、最終的な出力トルクを増して大きくする伝達トルク補助機能（パワーアシスト機能）を備えた変速装置１０Ｌとなる。
【００９８】
また、このような変速装置１０Ｌを車両用操舵装置ＳＴに採用してステアリング操作を行うと、ハンドル６０の操作により発生したトルクが上部操舵軸６２から入力軸Ｓｉに伝達され、変速装置１０Ｌ内で所望の変速比に変換されるとともに、伝達トルクに所望の回転トルクを付与して増大させた出力トルクが出力軸Ｓｏから下部操舵軸６３に伝達されてラック＆ピニオン装置６４を動作させることができる。
【００９９】
従って、ハンドル６０が操作されていない場合、たとえば停車時や直進走行時等においては、上部操舵軸６２及び入力軸Ｓｉにはトルクがないので、転動体Ｋに作用する予圧は最小となる。このため、転動体Ｋの寿命が向上し、車両用操舵装置ＳＴの耐久性や信頼性の向上に有効である。
また、たとえば縦列駐車等のように、低速走行時にハンドル６０の操作量が大きくなる場合には、ウォームギア５５の回転数を制御して変速比を増すと、少ないハンドル操作量で大きな操舵角を得ることができる。すなわち、入力軸Ｓｉの回転数が大きく増速されて出力軸Ｓｏから出力されるようにウォームギア５５の回転数を調整すれば、小さなハンドル操作量（上部操舵軸６２の回転数）が増速されて下部操舵軸６３に出力されるので、ラック＆ピニオン装置６４のラック移動量を増して操舵輪６１，６１の向きを大きく変化させることができるため、車両用操舵装置ＳＴの操作性が向上する。
【０１００】
また、走行状態等の諸条件に応じてウォームギア５５Ａから付与する回転トルクを適宜制御すれば、たとえば高速走行時には回転トルクの付与をなくすか最小とすることにより、ハンドル６０の操作を重くして直進走行性を増し、あるいは、縦列駐車時等のように低速でハンドル６０を操作する場合には、回転トルクを最大とすることにより操作を軽くして操作性を向上させることが可能になる。
【０１０１】
次に、上述した第３の実施形態に係る変速装置について、その第１変形例を図１５に基づいて説明する。なお、上述した参考例及び実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例で説明する変速装置１０Ｍにおいては、入力軸Ｓｉを設けた内輪２０Ａが一体構造とされ、出力軸Ｓｏを設けた保持器４０Ａを２分割構造として接合面間に調圧カム５０を配設するとともに、外輪３０Ａに変速比可変機構のウォームギア５５を連結し、保持器４０Ａの出力軸部分に伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａを連結した点が上述した実施形態と異なっている。
【０１０２】
すなわち、出力軸Ｓｉを備えている保持器４０Ａを保持部本体４３と出力軸部４４とに分割した二分割構造とし、保持部本体４３に設けた櫛状の転動体保持部４２に円錐ころの転動体Ｋを配設する。そして、保持部本体４３と出力軸部４４との対向面４３ａ，４４ａ間に、上述した予圧調整手段として機能する調圧カム５０を配設する。
また、入力軸Ｓｉを設けた内輪２０Ａと外輪３０Ａとの間には、予圧（図中に矢印で示す）が作用するように転動体Ｋを介在させてトラクションによるトルク伝達を行い、内輪２０Ａと保持器４０Ａとの間には、スラスト軸受１５を配設して相対的な回転を可能としている。さらに、変速比可変機構のウォームギア５５は、外輪３０Ａの外周面に形成したギア部３０ａと噛合して連結され、伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａは、出力軸部４４に取り付けたギア部３５と噛合して連結されている。なお、図中の符号１２は軸受、１３はオイルシール、１４は板ばね、１６は円錐ころ軸受である。
【０１０３】
このような構成の変速装置１０Ｍでは、入力軸Ｓｉとなる内輪２０Ａのトルクは、転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを介して保持器４０Ａの出力軸Ｓｏとなる出力軸部４４に伝達される。このとき、出力軸Ｓｏとなる保持器４０Ａにおいては、調圧カム５０が入力軸Ｓｉのトルクに応じて転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。なお、この場合の予圧は、調圧カム５０により調整され、保持部本体４３からスラスト軸受１５に作用するスラスト荷重により発生する。
【０１０４】
また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の外輪３０Ａのギア部３０ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができ、さらに、伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａが出力軸部４４と一体に回転するギア部３５に連結されて所望の回転トルクを付与するので、出力軸Ｓｏから出力される伝達トルクを増大させることができる。
しかも、上述した構成の変速装置１０Ｍは、入出力軸の回転方向が同じになるという利点を有している。また、同一条件で比較した場合、特に転動体Ｋの面圧をかなり低く抑えることができるため、寿命や耐久性の面で有利になる。
【０１０５】
次に、上述した第３の実施形態に係る変速装置について、その第２変形例を図１６に基づいて説明する。なお、上述した参考例及び実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例で説明する変速装置１０Ｎにおいては、入力軸Ｓｉを備えている保持器４０Ｂに櫛状の転動体保持部４２を設け、この転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを、出力軸Ｓｏを設けた内輪２０Ｂと外輪３０Ｂとの間に介在させ、内輪２０Ｂに予圧調整手段として調圧カム５０を設けるとともに、外輪３０Ｂに変速比可変機構としてウォームギア５５を連結し、内輪２０Ｂの出力軸部分（後述する出力軸部２６）に伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａを連結した構成とされる。なお、図中の符号１２は軸受、１３はオイルシール、１４は板ばね、１５はスラスト軸受、１６は円錐ころ軸受である。
【０１０６】
この場合の内輪２０Ｂは、内輪部２２Ｂと出力軸部２６とに二分割され、内輪部２２Ｂ及び出力軸部２６の対向面２２ｂ，２６ｂ間には、調圧カム５０が配設されている。
このような構成の変速装置１０Ｎでは、入力軸Ｓｉとなる保持器４０Ｂのトルクは、転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを介して出力軸Ｓｏとなる内輪２０Ｂの内輪部２２Ｂに伝達される。このとき、内輪２０Ｂにおいては、調圧カム５０が入力軸Ｓｉのトルクに応じて転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の外輪３０Ｂに形成されたギア部３０ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。
【０１０７】
さらに、伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａが、内輪２０Ｂの出力軸部２６と一体に回転するギア部３５に連結されて所望の回転トルクを付与するので、出力軸Ｓｏから出力される伝達トルクを増大させることができる。
また、上述した構成の変速装置１０Ｎは、入出力軸の回転方向が同じになるという利点を有するだけでなく、必要となる軸受の数が少なくてすむので、製造時の組立が容易である。特に、同一条件で比較した場合、ウォームギア５５の回転数が低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。
【０１０８】
次に、上述した第３の実施形態に係る変速装置について、その参考例（変形例）を図１７に基づいて説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この参考例で説明する変速装置１０Ｐにおいては、保持器４０Ｃに櫛状の転動体保持部４２を設け、この転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを出力軸Ｓｏを設けた二分割構造の内輪２０Ｃと入力軸Ｓｉを設けた外輪３０Ｃとの間に介在させ、内輪２０Ｃの対向面間に予圧調整手段として調圧カム５０を設けるとともに、保持器４０Ｃに変速比可変機構としてウォームギア５５を連結し、内輪２０Ｃの出力軸部分（後述する出力軸部２６）に伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａを連結した構成とされる。なお、図中の符号１２は軸受、１３はオイルシール、１４は板ばね、１６は円錐ころ軸受である。
【０１０９】
この場合、内輪部２０Ｃは内輪部２２Ｃと出力軸部２６とに二分割され、内輪部２２Ｃ及び出力軸部２６の対向面２２ｃ，２６ｃ間には、調圧カム５０が配設されている。
このように構成された変速装置１０Ｐでは、入力軸Ｓｉとなる外輪３０Ｃのトルクは、転動体保持部４２に配設された転動体Ｋを介して出力軸Ｓｏとなる内輪２０Ｃの内輪部２２Ｃに伝達される。このとき、出力軸Ｓｏとなる内輪２０Ｃにおいては、予圧カム５０が入力軸Ｓｉのトルクに応じて転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときは予圧を最小限に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の保持器４０Ｃに形成したギア部４１ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を可変とすることができる。
【０１１０】
さらに、伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａが、内輪２０Ｃの出力軸部２６と一体に回転するギア部３５に連結されて所望の回転トルクを付与するので、出力軸Ｓｏから出力される伝達トルクを増大させることができる。
また、上述した構成の変速装置１０Ｐは、同一条件で比較した場合、ウォームギア５５の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。
【０１１１】
＜第４の実施形態＞
続いて、本発明に係る変速装置の第４の実施形態を図面に基づいて説明する。以下に説明する実施形態は、上述したトラクションドライブ変速の入出力を二組接続することにより、第１段階の変速とは逆の変速を第２段階で行う二段変速の構成としたものである。なお、上述した参考例及び実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１８に示す実施形態の変速装置１０Ｑは、入力軸Ｓｉと出力軸Ｓｏとの間に介在させた転動体Ｋのトラクションを利用し、入力軸Ｓｉの回転数を所望の変速比に変化させて出力軸Ｓｏから出力するとともに、入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏを左右対称に連結して２段階変速を行うように構成されている。
【０１１２】
ハウジング１１の両側に突出する入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏは、軸方向において実質的に左右対称となるように連結した第１段階変速部ＴＲ１及び第２段階変速部ＴＲ２の内輪に設けられた軸部である。
第１段階変速部ＴＲ１は、第１保持器１４０の本体１４１に櫛状の転動体保持部１４２を設け、この転動体保持部１４２に配設した転動体Ｋを、入力軸Ｓｉを設けた第１内輪１２０と連結出力軸１３１を設けた第１外輪１３０との間に介在させた構成とされる。この場合においても、転動体保持部１４２は櫛状に限定されることはなく、梯子状など適宜選択することができる。
第２段階変速部ＴＲ２は、第２保持器２４０の本体部分（ハウジング１１の一部）に櫛状の転動体保持部２４２を設け、この転動体保持部２４２に配設した転動体Ｋを、出力軸Ｓｏを設けた第２内輪２２０と連結入力軸２３１を設けた第２外輪２３０との間に介在させた構成とされる。この場合においても、転動体保持部２４２は櫛状に限定されることはなく、梯子状など適宜選択することができる。
なお、上述した転動体Ｋは、第１段階変速部ＴＲ１及び第２段階変速部ＴＲ２のいずれにおいても、自転軸線が入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏの軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされる。
【０１１３】
第１段階変速部ＴＲ１の連結出力軸１３１と、第２段階変速部ＴＲ２の連結入力軸２３１との端部端面を対向させて連結する軸連結部には、予圧調整手段として機能する調圧カム５０が設けられている。この調圧カム５０は、上述した第１の実施形態と同様に、軸連結部の対向面間に形成された凹部の空間に転がり滑り可能な状態で収納設置される。このような凹部は、円周方向に等ピッチとなるよう軸中心から放射状に複数組設けられるが、
この数は諸条件に応じて適宜選択すればよい。
また、第１保持器１４０は、本体１４１の外周面に形成されたギア部１４１ａを備えており、このギア部１４１ａが変速比可変機構として機能するウォームギア５５と噛合して連結されている。すなわち、この構成は、第１の実施形態で説明したトラクションドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。
【０１１４】
さらに、出力軸Ｓｏを備えた第２内輪２２０には、一体に回転するギア部３５が設けられている。このギア部３５は、伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａと噛合して連結され、ウォームギア５５Ａから出力軸Ｓｏに所望の回転トルクを付与して出力される伝達トルクを増大させる機能を有している。なお、第２保持器２４０は、ハウジング１１に固定されてその一部を形成する不動の部材であり、図中の符号１２は軸受、１３はオイルシール、１４は板ばねである。
【０１１５】
このような変速装置１０Ｑによれば、第１段階変速部ＴＲ１において、入力軸Ｓｉとなる第１内輪１２０のトルクは、第１保持器１４０の転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを介して、トラクションドライブにより連結出力軸１３１を備えた第１外輪１３０に伝達される。この後、第２段階変速部ＴＲ２においては、予圧調整手段として機能する調圧カム５０を介して連結入力軸２３１を備えた第２外輪２３０にトルクが伝達され、第２保持器２４０の転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを介して出力軸Ｓｏとなる第２内輪２２０に伝達される。
このとき、連結出力部１３１と連結入力部２３１との間を調圧カム５０を介して連結する軸連結部においては、調圧カム５０が連結出力軸１３１のトルクに応じて第１段階変速部及び第２段階変速部の転動体に作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには、板ばね１４に規定される最小限の予圧に抑えることができる。また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の第１保持部１４０に形成されたギア部１４１ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。
【０１１６】
さらに、上述した変速装置１０Ｑにおいては、伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａが、出力軸Ｓｏを備えている段２内輪２２０と一体に回転するギア部３５に連結されているので、出力軸Ｓｏにはウォームギア５５Ａの回転に応じて所望の回転トルクが付与されるため、出力軸Ｓｏから出力される伝達トルクを増大させることができる。
また、このような構成の変速装置１０Ｑは、第１段階変速部ＴＲ１で変速した後、第２段階変速部ＴＲ２で逆向きの変速を行うので、たとえば第１段階変速部ＴＲ１で増速した後に第２段階変速部ＴＲ２で減速することとなり、マイクロトラクションによる入出力関係は１：１となる。このため、この装置を車両用操舵装置ＳＴに組み込む場合には、現状のラック＆ピニオン装置６４をそのまま生かして使用することができる。
また、上述した変速装置１０Ｑは、同一条件で比較した場合、特にウォームギア５５の回転数が低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。さらに、使用する軸受の数が少ないので、組立が容易になるという利点を有している。
【０１１７】
次に、上述した第４の実施形態に係る変速装置について、その第１変形例を図１９に基づいて説明する。なお、上述した参考例及び実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例で説明する変速装置１０Ｒにおいては、連結出力軸１４３を備えている第１保持器１４０Ａに櫛状の転動体保持部１４２を設け、この転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを、入力軸Ｓｉを設けた第１内輪１２０Ａと第１外輪１３０Ａとの間に介在させた第１段階変速部ＴＲ１１と、連結入力軸２４３を備えている第２保持器２４０Ａに櫛状の転動体保持部２４２を設け、この転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを、出力軸Ｓｏを設けた第２内輪２２０Ａと第２外輪（ハウジング１１に固定されて一体）との間に介在させた第２段階変速部ＴＲ２１とを備えている。
【０１１８】
そして、連結出力軸１４３と連結入力軸２４３との軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム５０を設けるとともに、第１外輪１３０Ａに形成したギア部３０ａに変速比可変機構のウォームギア５５を連結した構成とされる。すなわち、この構成は、第４の実施形態で説明した第１変形例のトラクションドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。
さらに、出力軸Ｓｏとなる第２内輪２２０Ａには一体に回転するギア部３５を設け、上述した伝達トルク補助機構として機能するウォームギア５５Ａがギア部３５と噛合して連結されている。
【０１１９】
このような変速装置１０Ｒによれば、第１段階変速部ＴＲ１１において、入力軸Ｓｉとなる第１内輪１２０Ａのトルクは、第１保持器１４０Ａの転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを介して、トラクションドライブにより連結出力軸１４３を備えた第１保持器１４０Ａに伝達される。この後、第２段階変速部ＴＲ２１においては、予圧調整手段として機能する調圧カム５０を介して連結入力軸２４３となる第２保持器２４０Ａに伝達されたトルクが、第２保持器２４０Ａの転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを介して、トラクションドライブにより出力軸Ｓｏとなる第２内輪２２０Ａに伝達される。
このとき、連結出力軸１４３と連結入力軸２４３との間を調圧カム５０を介して連結する軸連結部においては、調圧カム５０が連結出力軸１４３のトルクに応じて第１段階変速部ＴＲ１１及び第２段階変速部ＴＲ２１の転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。
【０１２０】
また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の第１外輪１３０Ａに形成されたギア部３０ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。
さらに、伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａが出力軸Ｓｏと連結されて所望の回転力を付与するので、出力軸Ｓｏから出力される伝達トルクを増大させることができる。
【０１２１】
また、このような構成の変速装置１０Ｒは、第１段階変速部ＴＲ１１で変速した後、第２段階変速部ＴＲ２１で逆向きの変速を行うので、たとえば第１段階変速部ＴＲ１１で増速した後に第２段階変速部ＴＲ２１で減速することとなり、マイクロトラクションによる入出力関係は１：１となる。このため、この装置を車両用操舵装置ＳＴに組み込む場合には、現状のラック＆ピニオン装置６４をそのまま生かして使用することができる。
また、上述した変速装置１０Ｒは、同一条件で比較した場合、ウォームギア５５の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることができる。
【０１２２】
次に、上述した第４の実施形態に係る変速装置について、その第２変形例を図２０に基づいて説明する。なお、上述した参考例及び実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例で説明する変速装置１０Ｓにおいては、入力軸Ｓｉを備えている第１保持器１４０Ｂに櫛状の転動体保持部１４２を設け、この転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを、連結出力軸１２６を設けた第１内輪１２０Ｂと第１外輪１３０Ｂとの間に介在させた第１段階変速部ＴＲ１２と、出力軸Ｓｏを備えている第２保持器２４０Ｂに櫛状の転動体保持部２４２を設け、この転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを、連結入力軸２２６を設けた第２内輪２２０Ｂとハウジング１１に固定されて一体の第２外輪との間に介在させた第２段階変速部ＴＲ２２とを備えている。
【０１２３】
そして、連結出力軸１２６と連結入力軸２２６との軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム５０を設けるとともに、第１外輪１３０Ｂに形成したギア部３０ａに変速比可変機構として機能するウォームギア５５を連結した構成とされる。すなわち、この構成は、第４の実施形態で説明した第２変形例のトラクションドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。
さらに、出力軸Ｓｏとなる第２保持器２４０Ｂには一体に回転するギア部３５を設け、上述した伝達トルク補助機構として機能するウォームギア５５Ａがギア部３５と噛合して連結されている。
【０１２４】
このような変速装置１０Ｓによれば、第１段階変速部ＴＲ１２において、入力軸Ｓｉとなる第１保持器１４０Ｂのトルクは、第１保持器１４０Ｂの転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを介して連結出力軸１２６を備えた第１内輪１２０Ｂに伝達される。
この後、第２段階変速部ＴＲ２２においては、予圧調整手段として機能する調圧カム５０を介して連結入力軸２２６を備えた第２内輪２２０Ｂにトルクが伝達され、さらに、第２保持器２４０Ｂの転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを介して、出力軸Ｓｏとなる第２保持器２４０Ｂにトルクが伝達される。
このとき、連結出力部１２６と連結入力部２２６との間を調圧カム５０を介して連結する軸連結部においては、調圧カム５０が連結出力軸１２６のトルクに応じて第１段階変速部ＴＲ１２及び第２段階変速部ＴＲ２２の転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。
【０１２５】
また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の第１外輪１３０Ｂに形成されたギア部３０ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。
さらに、伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａが出力軸Ｓｏと連結されて所望の回転力を付与するので、出力軸Ｓｏから出力される伝達トルクを増大させることができる。
【０１２６】
また、このような構成の変速装置１０Ｓは、第１段階変速部ＴＲ１２で変速した後、第２段階変速部ＴＲ２２で逆向きの変速を行うので、たとえば第１段階変速部ＴＲ１２で増速した後に第２段階変速部ＴＲ２２で減速することとなり、マイクロトラクションによる入出力関係は１：１となる。このため、この装置を車両用操舵装置ＳＴに組み込む場合には、現状のラック＆ピニオン装置６４をそのまま生かして使用することができる。
また、上述した変速装置１０Ｓは、比較的軸受の数が少ないため、組立が容易である。
そして、同一条件で比較した場合、特に転動体Ｋの面圧を低く抑え、かつ、調圧カム５０を配設する入力軸Ｓｉの伝達トルクも低く設定できるので、寿命や耐久性の面で極めて有利になる。
【０１２７】
次に、上述した第４の実施形態に係る変速装置について、その第３変形例を図２１に基づいて説明する。なお、上述した参考例及び実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例で説明する変速装置１０Ｔにおいては、第１保持器１４０Ｃに櫛状の転動体保持部１４２を設け、この転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを、連結出力軸１２６を設けた第１内輪１２０Ｃと入力軸Ｓｉを設けた第１外輪１３０Ｃとの間に介在させた第１段階変速部ＴＲ１３と、第２保持器２４０Ｃに櫛状の転動体保持部２４２を設け、この転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを、連結入力軸２２６を設けた第２内輪２２０Ｃと出力軸Ｓｏを設けた第２外輪２３０Ｃとの間に介在させた第２段階変速部ＴＲ２３とを備えている。
【０１２８】
そして、連結出力軸１２６と連結入力軸２２６との軸連結部に予圧調整手段として機能する調圧カム５０を設けるとともに、第１保持器１４０Ｃに形成したギア部１４１ａに変速比可変機構として機能するウォームギア５５を連結した構成とされる。すなわち、この構成は、第４の実施形態で説明した第３変形例のトラクションドライブ機構を、入出力軸が左右対称となるように組み合わせたものである。
さらに、出力軸Ｓｏとなる第２外輪２３０Ａには一体に回転するギア部３５を設け、上述した伝達トルク補助機構として機能するウォームギア５５Ａがギア部３５と噛合して連結されている。
【０１２９】
このような変速装置１０Ｔによれば、第１段階変速部ＴＲ１３において、入力軸Ｓｉとなる第１外輪１３０Ｃのトルクは、第１保持器１４０Ｃの転動体保持部１４２に配設された転動体Ｋを介して連結出力軸１２６を備えた第１内輪１２０Ｃに伝達される。この後、第２段階変速部ＴＲ２３においては、予圧調整手段として機能する調圧カム５０を介して連結入力軸２２６を備えた第２内輪２２０Ｃに伝達されたトルクが、ハウジング１１に固定されて一体に形成されて不動の第２保持器に設けられている転動体保持部２４２に配設された転動体Ｋを介して、出力軸Ｓｏとなる第２外輪２３０Ｃに伝達される。
このとき、連結出力軸１２６と連結入力軸２２６との間が調圧カム５０を介して連結される軸連結部においては、調圧カム５０が連結出力軸１２６のトルクに応じて第１段階変速部ＴＲ１３及び第２段階変速部ＴＲ２３の転動体Ｋに作用する予圧を調整するため、入力トルクがないときには予圧を最小限に抑えることができる。
【０１３０】
また、変速比可変機構のウォームギア５５がトラクション入出力部材の第１保持器１４０Ｃに形成されたギア部１４１ａに連結されて差動の回転制御を行うので、入出力軸の変速比を所望の値に可変とすることができる。
さらに、伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａが出力軸Ｓｏと連結されて所望の回
転力を付与するので、出力軸Ｓｏから出力される伝達トルクを増大させることができる。
【０１３１】
また、このような構成の変速装置１０Ｔは、第１段階変速部ＴＲ１３で変速した後、第２段階変速部ＴＲ２３で逆向きの変速を行うので、たとえば第１段階変速部ＴＲ１３で増速した後に第２段階変速部ＴＲ２３で減速することとなり、マイクロトラクションによる入出力関係は１：１となる。このため、この装置を車両用操舵装置ＳＴに組み込む場合には、現状のラック＆ピニオン装置６４をそのまま生かして使用することができる。
また、上述した変速装置１０Ｇは、同一条件で比較した場合、転動体Ｋの面圧を低く抑え、かつ、調圧カム５０を配設する入力軸Ｓｉの伝達トルクも低く設定できるので、寿命や耐久性の面で有利になる。さらに、ウォームギア５５の回転数が比較的低い領域で運転できるため、運転騒音を低く抑えることもできる。
【０１３２】
以上説明したように、本発明における第３の実施形態に示した変速装置は、転動体Ｋの自転軸線が入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏの軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、かつ、転動体Ｋに付与する予圧を入力軸Ｓｉのトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段の調圧カム５０と、転動体Ｋのトラクション入出力部材に連結され、該トラクション入出力部材の回転数制御を行って変速比を変化させる差動式の変速比可変機構のウォームギア５５と、出力軸Ｓｏに回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａとを備えているので、傾斜配置された転動体に付与される予圧は、入力軸Ｓｉのトルクに応じて調圧カム５０が調整したものとなる。すなわち、調圧カム５０が伝達トルクに応じたスラスト荷重を発生させ、このスラスト荷重が転動体Ｋを軸方向に押圧する予圧となる。
また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができ、しかも、伝達トルク補助機構により出力軸Ｓｏに回転力を付与することができるので、出力軸Ｓｏから出力する伝達トルクを増大させることもできる。
【０１３３】
また、本発明における第４の実施形態に示した減速装置は、転動体Ｋの自転軸線が入力軸Ｓｉ及び出力軸Ｓｏの軸線と直交しないよう傾斜させた配置とされ、かつ、転動体Ｋに付与する予圧を、第１段階変速部及び第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる予圧調整手段の調圧カム５０と、転動体Ｋのトラクション入出力部材に連結され、該トラクション入出力部材の回転数制御を行って変速比を変化させる変速比可変機構のウォームギア５５と、出力軸Ｓｏに回転力を付与して伝達トルクを増す伝達トルク補助機構のウォームギア５５Ａとを備えているので、傾斜配置された転動体Ｋに付与される予圧は、第１段階変速部及び第２段階変速部を連結する軸間のトルクに応じて自動的に変化させる調圧カム５０が調整したものとなる。
また、差動式の変速比可変機構を備えているので、入出力軸の変速比を調整して任意に設定することができ、しかも、伝達トルク補助機構により出力軸Ｓｏに回転力を付与することができるので、出力軸Ｓｏから出力する伝達トルクを増大させることもできる。この場合、第１段変速部及び第２段変速部による２段階変速を行うので、トラクションドライブによる入出力関係は、同回転方向に１：１となる。
【０１３４】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内において適宜変更することができる。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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