專利名稱:傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)及具有該機(jī)構(gòu)的車輛用操舵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及可改變轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角相對(duì)操舵部件的操舵角的傳動(dòng)比的傳動(dòng)比可 變機(jī)構(gòu)、以及具有該機(jī)構(gòu)的車輛用操舵裝置。
背景技術(shù):
已知有具備能夠改變輸出旋轉(zhuǎn)角相對(duì)輸入旋轉(zhuǎn)角的傳動(dòng)比的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)的 車輛用操舵裝置(例如參照專利文獻(xiàn)1 3)。專利文獻(xiàn)1的車輛用操舵裝置,在連結(jié)于轉(zhuǎn)向盤(pán)的上部轉(zhuǎn)向軸和連結(jié)于轉(zhuǎn)向齒輪 的下部轉(zhuǎn)向軸之間,設(shè)置有含有齒部以“滾子”形成的齒輪的齒輪減速器。“滾子”的兩端由 保持器保持,且能夠相對(duì)齒輪主體旋轉(zhuǎn)。設(shè)置在該齒輪減速器的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)具有具備在上部轉(zhuǎn)向軸上被限制旋轉(zhuǎn)的 第一齒輪;在下部轉(zhuǎn)向軸上被限制旋轉(zhuǎn)的第四齒輪;和具有相對(duì)于第一和第四齒輪的旋轉(zhuǎn) 軸線傾斜的軸線的擺動(dòng)齒輪。在擺動(dòng)齒輪的外圈齒輪部的兩端形成有第二和第三齒輪,第 二齒輪與第一齒輪嚙合,第三齒輪與第四齒輪嚙合。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2006-82718號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2007-170624號(hào)公報(bào)在專利文獻(xiàn)1的構(gòu)造中,在擺動(dòng)齒輪的外圈齒輪部的兩端形成了第二及第三齒 輪,因此該第二及第三齒輪的直徑較大。因此在以第一及第四齒輪從軸方向兩側(cè)支承外圈 齒輪部時(shí)的徑方向支承間距較長(zhǎng),外圈齒輪部的支承剛性變低。而且第二及第三齒輪的直 徑較大會(huì)導(dǎo)致該第二及第三齒輪驅(qū)動(dòng)時(shí)的周向速度加快,嚙合聲音變大。另外,在專利文獻(xiàn)1的構(gòu)造中,在第一及第四齒輪的任意一方上設(shè)置有用于施加 朝向擺動(dòng)齒輪側(cè)的軸方向力的軸方向力賦予部件。然而,由于在擺動(dòng)齒輪的外圈齒輪部的 兩端形成了直徑較大的第二及第三齒輪,因此一旦以第一及第四齒輪從軸方向兩側(cè)支承直 徑較大的外圈齒輪部的兩端,則沿直徑方向的該支承間距較長(zhǎng)。因此,在軸方向力的作用 下,擺動(dòng)齒輪的撓曲增大,導(dǎo)致作用在嚙合著的齒輪間的嚙合部的作用力減弱。另外,在專利文獻(xiàn)1的構(gòu)造中,在齒輪的數(shù)量上除了需要使用“滾子”外,還需要使 用保持器,因此部件數(shù)量較多。部件數(shù)量較多會(huì)增加組裝的任務(wù)。進(jìn)而也就增加了確保充 分的組裝精度的任務(wù)。
發(fā)明內(nèi)容
由于本發(fā)明是在這種背景下研發(fā)而成的,所以其目的在于提供一種能夠傳動(dòng)比可 變機(jī)構(gòu)的支承剛性,且能夠減少驅(qū)動(dòng)聲音的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)及具有該機(jī)構(gòu)的車輛用操舵裝置。本發(fā)明的目的在于提供一種可賦予充分的預(yù)壓的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)及具有該機(jī)構(gòu) 的車輛用操舵裝置。本發(fā)明的目的在于提供一種可減少部件數(shù)量且可降低組裝任務(wù)的車輛用操舵裝置。以下,括號(hào)內(nèi)的參照符號(hào)表示后述的實(shí)施方式中對(duì)應(yīng)構(gòu)成要素的參照符號(hào),但并不意味著這些參照符號(hào)對(duì)權(quán)利要求的范圍造成限定。為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明提供一種傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),是能夠改變轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向 角相對(duì)操舵部件的操舵角的傳動(dòng)比的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其具備能夠繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的輸 入部件和輸出部件;第一滾道圈,其具有第一和第二端面,將輸入部件和輸出部件以可差動(dòng) 旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)在一起;借助滾動(dòng)體將該第一滾道圈支承為可旋轉(zhuǎn)的第二滾道圈;和能夠 驅(qū)動(dòng)該第二滾道圈旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)器。作為第一滾道圈和第二滾道圈的中心軸線的第二軸線相對(duì)第一軸線傾斜,輸入部 件和輸出部件分別具有與所述第一滾道圈的第一和第二端面分別相對(duì)的動(dòng)力傳動(dòng)面,另外,設(shè)置有使第一滾道圈的各端面和與該端面對(duì)應(yīng)的動(dòng)力傳動(dòng)面以可傳遞動(dòng)力 的方式卡合的第一凹凸卡合部和第二凹凸卡合部,第一凹凸卡合部和第二凹凸卡合部,包 括設(shè)置在各端面和與該端面對(duì)應(yīng)的動(dòng)力傳動(dòng)面的一方上的凸部,和設(shè)置在另一方上且與凸 部卡合的凹部。根據(jù)該結(jié)構(gòu),通過(guò)將輸入部件、第一滾道圈和輸出部件配置成為沿第一軸線延伸 的方向排列,能夠使傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)在輸入部件和輸出部件的徑方向上小型化,能夠使傳 動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)進(jìn)一步小型化。進(jìn)而,在第一滾道圈和第二滾道圈中,在第一滾道圈側(cè)設(shè)置第一凹凸卡合部和第 二凹凸卡合部,且用輸入部件和輸出部件從軸方向兩側(cè)支承第一滾道圈,由此能夠在徑方 向上縮小第一滾道圈的支承構(gòu)造。由此,也能夠提高第一滾道圈的支承剛性。此外,在第一 滾道圈和第二滾道圈之中,在第一滾道圈側(cè)設(shè)置有第一凹凸卡合部和第二凹凸卡合部的凸 部或者凹部,從而能夠縮小設(shè)置在第一滾道圈的凸部或凹部驅(qū)動(dòng)時(shí)的圓周速度,能夠減小 第一凹凸卡合部和第二凹凸卡合部的卡合聲音。此外,在本發(fā)明中,也可以為致動(dòng)器具備電動(dòng)馬達(dá),該電動(dòng)馬達(dá)具有轉(zhuǎn)子,上述轉(zhuǎn) 子保持第二滾道圈而能夠與之一起旋轉(zhuǎn),并且可繞第一軸線旋轉(zhuǎn)。在該情況下,由于能夠利 用轉(zhuǎn)子包圍第二滾道圈,所以能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子和第一凹凸卡合部以及第二凹凸卡合部配置于在 第一軸線的延伸方向上重疊的位置,能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的進(jìn)一步小型化。優(yōu)選轉(zhuǎn)子形成包圍第一凹凸卡合部和第二凹凸卡合部的筒狀。在該情況下,能夠 將轉(zhuǎn)子用作防音壁,能夠抑制第一凹凸卡合部和第二凹凸卡合部的嚙合聲音傳遞到轉(zhuǎn)子的 外側(cè),能夠進(jìn)一步減少噪音。 此外,在本發(fā)明中,有時(shí)在轉(zhuǎn)子上形成有傾斜孔,該傾斜孔具有沿著第二軸線的中 心軸線,用于保持第二滾道圈。在該情況下,通過(guò)使第二滾道圈保持在轉(zhuǎn)子的傾斜孔中,能 夠使作為第二滾道圈的中心軸線的第二軸線相對(duì)第一軸線傾斜。此外,具有如下結(jié)構(gòu),用被殼體保持的第二軸承和第四軸承兩端支承轉(zhuǎn)子,第一滾 道圈在轉(zhuǎn)子的軸方向上配置在第二軸承和第四軸承之間。在該結(jié)構(gòu)中,能夠用一對(duì)軸承兩 端支承轉(zhuǎn)子,能夠提高轉(zhuǎn)子的支承剛性。此外,通過(guò)在一對(duì)軸承之間配置第一滾道圈,能夠 牢固地支承從第一滾道圈承受力的轉(zhuǎn)子,能夠防止轉(zhuǎn)子的徑向振擺。結(jié)果,能夠有助于噪音 的降低。也可以設(shè)定為第二軸承和第四軸承將轉(zhuǎn)子支承為能夠在轉(zhuǎn)子的軸方向上移動(dòng)。在該情況下,伴隨著第一滾道圈在轉(zhuǎn)子的軸方向上移動(dòng),能夠使第二滾道圈和轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子的 軸方向上一起移動(dòng),結(jié)果,能夠防止在第一滾道圈和第二滾道圈之間作用不需要的力。此外,在本發(fā)明中,能夠采用如下構(gòu)造,該構(gòu)造具備第一軸,其貫穿插入到形成在 輸入部件上的插通孔,并與輸入部件可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié);第二軸,其貫穿插入到形成在輸出 部件上的插通孔,并與輸出部件可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié);和支承機(jī)構(gòu),其將支承第一軸和第二軸 彼此的相對(duì)端部支承為同軸且能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在該構(gòu)造中,通過(guò)同軸地支承第一和第二軸 彼此的相對(duì)端部,能夠提高這些第一軸和第二軸彼此的同軸度。結(jié)果,能夠防止輸入部件和 輸出部件相互間的徑向振擺,能夠防止各凹凸卡合部的凸部和對(duì)應(yīng)的凹部的卡合狀態(tài)的意 外變化,能夠防止卡合聲音的增大。此外,在本發(fā)明中,有時(shí)支承機(jī)構(gòu)包括筒狀部件,其包圍第一和第二軸彼此的相 對(duì)端部,與第一和第二軸的一方可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié);和介于第一和第二軸的另一方和筒狀 部件之間,容許兩者的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸承。在該情況下,利用使用筒狀部件和軸承的簡(jiǎn)單結(jié) 構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)支承機(jī)構(gòu)。此時(shí),能夠利用使用筒狀部件和軸承的簡(jiǎn)單的構(gòu)成來(lái)實(shí)現(xiàn)支承機(jī) 構(gòu)。此外,通過(guò)在第一軸和第二軸之間設(shè)置軸承,能夠使這些第一和第二軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)變得 更順暢。此外,在本發(fā)明中,也可以為如下構(gòu)造,傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)具備朝向使輸入部件和輸 出部件的一方接近另一方的施力方向上施力的施力部件,利用施力部件向第一凹凸卡合部 和第二凹凸卡合部賦予預(yù)壓。根據(jù)該構(gòu)造,在設(shè)置于第一滾道圈的第一端面?zhèn)鹊牡谝话纪?卡合部和設(shè)置于第二端面?zhèn)鹊牡诙纪箍ê喜康母鱾€(gè)中,向凸部和凹部之間賦予預(yù)壓。由 此,在各凹凸卡合部中,能夠防止在凸部和凹部之間產(chǎn)生松動(dòng),能夠減少卡合聲音。也可以為施力部件朝向輸出部件對(duì)輸入部件施力。在該情況下,能夠?qū)⑹┝Σ考?的作用力按照輸入部件、設(shè)置在第一滾道圈的第一端面?zhèn)鹊牡谝话纪箍ê喜?、設(shè)置在第一 滾道圈的第二端面?zhèn)鹊牡诙纪箍ê喜亢洼敵霾考捻樞騻鬟f。此外,在本發(fā)明中,有時(shí)具備被殼體保持、并將輸入部件支承為可旋轉(zhuǎn)的第一軸 承,施力部件經(jīng)由第一軸承對(duì)輸入部件施力。在該情況下,能夠利用施力部件向第一軸承賦 予預(yù)壓,能夠防止由該軸承引起的噪音的發(fā)生。有時(shí),第一軸承被保持在設(shè)置于殼體的軸承保持孔中,施力部件包括與形成在軸 承保持孔中的螺紋部卡合的螺紋部件。在該情況下,通過(guò)調(diào)整螺紋部件對(duì)螺紋部的擰入量, 能夠調(diào)整由螺紋部件產(chǎn)生的作用力。此外,在本發(fā)明中,也可以為第一軸承包括可旋轉(zhuǎn)且可在軸方向上移動(dòng)地保持在 軸承保持孔中的外圈;和可與輸入部件一起旋轉(zhuǎn)且可在軸方向上一起移動(dòng)的內(nèi)圈,螺紋部 件按壓外圈的端面。在該情況下,能夠?qū)⒙菁y部件的作用力經(jīng)由外圈傳遞給內(nèi)圈,能夠可靠 地向第一軸承賦予預(yù)壓。此外,在本發(fā)明中,具備被殼體保持、將輸出部件支承為可旋轉(zhuǎn)的第三軸承,輸出 部件向施力方向的移動(dòng)被第三軸承限制。在該情況下,能夠用第三軸承承受輸出部件要向 施力方向移動(dòng)的力,能夠向該第三軸承賦予預(yù)壓。此外,在本發(fā)明中,有時(shí)輸入部件和輸出部件包括在與第一軸線平行的方向上設(shè) 置間隙而相互相對(duì)的相對(duì)面。在該情況下,當(dāng)由于施力部件的作用力使輸入部件和輸出部 件相互接近時(shí),能夠防止相對(duì)面彼此接觸。
此外,在本發(fā)明的車輛用操舵裝置中,也可以為各凹凸卡合部的凸部和凹部分別 與輸入部件、第一滾道圈和輸出部件之中對(duì)應(yīng)的部件一體地形成。如果列舉更具體的例子,則使第一凹凸卡合部的第一凸部與輸入部件的動(dòng)力傳動(dòng) 面一體地形成,第一凹部與第一滾道圈的第一端面一體地形成,第二凹凸卡合部的第二凸 部與輸出部件的動(dòng)力傳動(dòng)面一體地形成,第二凹部與第一滾道圈的第二端面一體地形成。根據(jù)該構(gòu)造,不需要格外準(zhǔn)備用于保持凸部的保持部件,能夠進(jìn)一步減少傳動(dòng)比 可變機(jī)構(gòu)的部件個(gè)數(shù)。進(jìn)而,由于部件個(gè)數(shù)少,所以能夠容易地進(jìn)行傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)的組 裝。此外,通過(guò)將各凹凸卡合部的凸部和凹部分別與對(duì)應(yīng)的部件一體地形成,與將這些凸部 和凹部與對(duì)應(yīng)的部件分開(kāi)形成的情況相比,能夠容易地提高相互的部件間的組裝精度。此外,通過(guò)使用單一的材料一體地形成,能夠一并形成各凸部(各凹部)和對(duì)應(yīng)的 部件,能夠減少制造工序。另外,優(yōu)選在第一凸部的基端部和/或第二凸部的基端部設(shè)置用于避免與對(duì)應(yīng)的凹部接觸的避讓部。避讓部例如能夠通過(guò)在第一凸部的基端部形成沿徑方向貫穿輸出部件 的凹條而實(shí)現(xiàn),在第二凸部的基端部形成沿徑方向貫穿的凹條來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果是設(shè)置該避讓 部的構(gòu)造,則在各第一和第二凸部與對(duì)應(yīng)的凹部卡合時(shí),能夠防止在各第一和第二凸部產(chǎn) 生根切,能夠防止各凸部和各凹部的磨損。此外,在本發(fā)明中,也可以使輸入部件、輸出部件和第一滾道圈分別形成環(huán)狀,第 一凸部、第二凸部、第一凹部、第二凹部分別沿著徑方向延伸、且周方向上的寬度隨著從徑 方向的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)而逐漸變大。在該情況下,在凸部和凹部之中,越靠向位于對(duì)應(yīng)的部件 的徑方向外側(cè)的部位,周方向的寬度越寬,結(jié)果,能夠減少凹部與凸部卡合時(shí)兩者的滑動(dòng)。 由此,能夠進(jìn)一步延長(zhǎng)凹部和凸部的各自的壽命。有時(shí)第一凸部和第一凹部具有相互接觸的第一接觸區(qū)域,第二凸部和第二凹部具 有相互接觸的第二接觸區(qū)域,在第一接觸區(qū)域和/或第二接觸區(qū)域的附近分別設(shè)置潤(rùn)滑劑 保持部。在該情況下,能夠從接觸區(qū)域的附近向接觸區(qū)域供給潤(rùn)滑劑,能夠使凸部和凹部的 卡合更順暢。此外,如果第一凸部和/或第一凹部使用用于降低摩擦阻力的低摩擦材料形成, 第二凸部和第二凹部使用用于降低摩擦阻力的低摩擦材料形成,則能夠進(jìn)一步降低凹部和 凸部卡合時(shí)的摩擦阻力。此外,本發(fā)明的車輛用操舵裝置具有上述任一情況的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),并且具有 連結(jié)于輸入部件的操舵部件和連結(jié)于輸出部件的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。此時(shí),能夠通過(guò)傳動(dòng)比可變機(jī) 構(gòu)來(lái)修正駕駛員對(duì)操舵部件的操作。此外,還具有賦予操舵輔助力的操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu),此時(shí)能夠減少駕駛員操舵 時(shí)所需的力。本發(fā)明的上述或再一優(yōu)點(diǎn)、特征和效果通過(guò)參照附圖進(jìn)行如下闡述的實(shí)施方式的 說(shuō)明而變得明了。
圖1是表示具備本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)的車輛用操舵裝置 的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是表示在殼體內(nèi)收容傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)和操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)的 截面圖。圖3是圖2的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)及其周邊的放大圖。圖4是用截面表示傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)的一部分的側(cè)視圖。圖5是輸入部件主體和內(nèi)圈的立體圖。圖6是表示輸入部件主體和內(nèi)圈的主要部分的立體圖。圖7是表示第一凸部和第一凹部的嚙合的截面圖。圖8是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的主要部分的立體圖。圖9是表示本發(fā)明的再一實(shí)施方式的主要部分的立體圖。圖10是表示本發(fā)明的再一實(shí)施方式的主要部分的立體圖。圖11是表示本發(fā)明的再一實(shí)施方式的主要部分的立體圖。符號(hào)說(shuō)明1...車輛用操舵裝置;2...操舵部件;4L、4R...轉(zhuǎn)向輪;5...傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu); 10...轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu);12...第二軸(輸入軸);13...第三軸(輸出軸);19...操舵輔助力賦 予機(jī)構(gòu);20...輸入部件;22...輸出部件;23...傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)(致動(dòng)器、電動(dòng) 馬達(dá));24...殼體(轉(zhuǎn)向柱);44...扭矩傳感器(扭矩檢測(cè)單元);64...第一凹凸卡合 部;65、65Α· · ·第一凸部;66、66Α、66Β. · ·第一凹部;67. · ·第二凹凸卡合部;68. · ·第二凸 部;69...第二凹部;70...(輸入部件的)動(dòng)力傳動(dòng)面;71...第一端面;72...(輸出部件 的)動(dòng)力傳動(dòng)面;73. · ·第二端面;231. · ·轉(zhuǎn)子;391. ·.內(nèi)圈;392. · ·外圈;393. · ·滾動(dòng)體; Α...第一軸線;B...第二軸線;θ 1...操舵角;θ 2...轉(zhuǎn)向角;θ 2/ θ 1...傳動(dòng)比。
具體實(shí)施例方式圖1是表示具備本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)的車輛用操舵裝置1 的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。車輛用操舵裝置1,將賦予轉(zhuǎn)向盤(pán)等操舵部件2的操舵扭矩經(jīng)由作為操舵軸的轉(zhuǎn) 向軸3等分別傳遞給左右的轉(zhuǎn)向輪4L、4R,進(jìn)行轉(zhuǎn)向。車輛用操舵裝置1具有能夠改變作為 轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角θ 2相對(duì)操舵部件2的操舵角θ 1的比的傳動(dòng)比θ 2/ θ 1的VGR(Variable Gear Ratio)功能。該車輛用操舵裝置1具有操舵部件2、和與操舵部件2相連的轉(zhuǎn)向軸3。轉(zhuǎn)向軸3 包括相互配置在同軸上的第一 第三軸11 13。作為第一 第三軸11 13的中心軸線 的第一軸線A也是該第一 第三軸11 13的旋轉(zhuǎn)軸線。在第一軸11的一端可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié)有操舵部件2。在此“ 一端”是指操舵部件 2所處的上游側(cè)的端部,“另一端”是指轉(zhuǎn)向輪4L、4R所處的下游側(cè)的端部。第一軸11的另 一端和第二軸12的一端經(jīng)由傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5可差動(dòng)旋轉(zhuǎn)地連結(jié)。第二軸12的另一端和 第三軸13的一端經(jīng)由扭桿14連結(jié),從而在規(guī)定范圍內(nèi)可彈性相對(duì)旋轉(zhuǎn)且可傳遞動(dòng)力。第 三軸13的另一端經(jīng)由萬(wàn)向聯(lián)軸器7、中間軸8、萬(wàn)向聯(lián)軸器9和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10等與轉(zhuǎn)向輪4L、 4R相連。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10具備與萬(wàn)向聯(lián)軸器9連結(jié)的小齒輪軸15、和與小齒輪軸15的前端的 小齒輪15a嚙合的齒條16a,具有在車輛的左右方向延伸的作為轉(zhuǎn)向軸的齒條軸16。轉(zhuǎn)節(jié)臂18L、18R經(jīng)由轉(zhuǎn)向拉桿17L、17R連結(jié)在齒條軸16的一對(duì)端部的各個(gè)端部。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),操舵部件2的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由轉(zhuǎn)向軸3等傳遞給轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10。在轉(zhuǎn)向機(jī) 構(gòu)10中,小齒輪15a的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)換成齒條軸16的軸方向的運(yùn)動(dòng)。齒條軸16的軸方向的運(yùn) 動(dòng)經(jīng)由各轉(zhuǎn)向拉桿17L、17R傳遞給對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂18L、18R,這些轉(zhuǎn)向節(jié)臂18L、18R分別轉(zhuǎn) 動(dòng)。由此,與各轉(zhuǎn)向節(jié)臂18L、18R連結(jié)的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向輪4L、4R轉(zhuǎn)向。傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5用于改變轉(zhuǎn)向軸3的第一和第二軸11、12之間的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)比 (傳動(dòng)比θ 2/ θ 1)。該傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5包括設(shè)置在第一軸11的另一端的輸入部件20、 設(shè)置在第二軸12的一端的輸出部件22、和介于輸入部件20和輸出部件22之間的滾道圈單 元39。輸入部件20與操舵部件2和第一軸11同軸且可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié),輸出部件22與 第二軸12同軸且可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié)。第一軸線A也是輸入部件20和輸出部件22的中心 軸線和旋轉(zhuǎn)軸線。輸出部件22經(jīng)由第二軸12和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10等與轉(zhuǎn)向輪4L、4R相連。
上述滾道圈單元39包括作為第一滾道圈的內(nèi)圈391、作為第二滾道圈的外圈、介 于內(nèi)圈391和外圈之間的滾動(dòng)體393,從而構(gòu)成四點(diǎn)接觸軸承。作為滾動(dòng)體393,例示了滾珠、圓柱滾子、針狀滾子、圓錐滾子。滾動(dòng)體可以單列設(shè) 置,但也可以雙列配置。如果設(shè)為雙列,則能夠防止內(nèi)圈391的傾倒。作為雙列的軸承,能 夠例示雙列角接觸球軸承。內(nèi)圈391將輸入部件20和輸出部件22可差動(dòng)旋轉(zhuǎn)地連結(jié)。內(nèi)圈391和外圈具有 作為相對(duì)于第一軸線A傾斜的中心軸線的第二軸線B。內(nèi)圈391經(jīng)由滾動(dòng)體393可旋轉(zhuǎn)地 支承于作為第二滾道圈的外圈,由此能夠繞第二軸線B旋轉(zhuǎn)。此外,伴隨著作為用于驅(qū)動(dòng)外 圈的電動(dòng)馬達(dá)的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23被驅(qū)動(dòng),外圈可繞第一軸線A旋轉(zhuǎn)。內(nèi)圈391和 外圈可繞第一軸線A進(jìn)行科里奧利運(yùn)動(dòng)(搖頭運(yùn)動(dòng))。傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23,配置在以滾道圈單元39的第一軸線A為中心的徑方向 外方。傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23通過(guò)改變外圈在繞第一軸線A旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)數(shù),來(lái)改 變傳動(dòng)比θ 2/θ 1。傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23例如由與轉(zhuǎn)向軸3同軸配置的無(wú)刷馬達(dá)構(gòu)成,包括保持 滾道圈單元39的轉(zhuǎn)子231、和包圍該轉(zhuǎn)子231并且固定在作為轉(zhuǎn)向柱的殼體24上的定子 232。轉(zhuǎn)子231繞第一軸線A旋轉(zhuǎn)。該車輛用操舵裝置1具備用于賦予轉(zhuǎn)向軸3操舵輔助力的操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu) 19。操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu)19包括與傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5的輸出部件22相連的作為輸入軸 的上述第二軸12 ;與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10相連的作為輸出軸的上述第三軸13 ;檢測(cè)在第二軸12和 第三軸13之間傳遞的扭矩的后述的扭矩傳感器44 ;作為操舵輔助用致動(dòng)器的操舵輔助用 馬達(dá)25 ;和介于操舵輔助用馬達(dá)25和第三軸13之間的減速機(jī)構(gòu)26。操舵輔助用馬達(dá)25由無(wú)刷馬達(dá)等的電動(dòng)馬達(dá)構(gòu)成。該操舵輔助用馬達(dá)25的輸出 經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)26傳遞給第三軸13。減速機(jī)構(gòu)26由例如蝸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成,包括與操舵輔助用馬達(dá)25的輸出軸25a連結(jié) 的作為驅(qū)動(dòng)齒輪的蝸桿軸27,和與蝸桿軸27嚙合且與第三軸13可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié)的作為 從動(dòng)齒輪的蝸輪28。另外,減速機(jī)構(gòu)26并不限定于蝸輪機(jī)構(gòu),也可以利用使用直齒輪、斜齒輪的平行軸齒輪機(jī)構(gòu)等其他齒輪機(jī)構(gòu)。上述傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5和操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu)19設(shè)置在殼體24上,收容在該殼 體24內(nèi)。殼體24配置在車輛的乘客室(駕駛室)內(nèi)。另外,可以以包圍中間軸8的方式 配置殼體24,也可以將殼體24配置在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)。上述傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23和操舵輔助用馬達(dá)25的驅(qū)動(dòng)分別被具有CPU、RAM 和ROM的控制部29控制。控制部29經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路40與傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23連接, 并且經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路41與操舵輔助用馬達(dá)25連接。在控制部29上分別連接有操舵角傳感器42、用于檢測(cè)傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23 的旋轉(zhuǎn)角的作為旋轉(zhuǎn)角檢測(cè)單元的馬達(dá)解析器43、作為扭矩檢測(cè)單元的扭矩傳感器44、轉(zhuǎn) 向角傳感器45、車速傳感器46和偏航率傳感器47。作為從操舵部件2的直向前進(jìn)位置起的操作量即與操舵角θ 1對(duì)應(yīng)的值,將關(guān)于 第一軸11的旋轉(zhuǎn)角的信號(hào)從操舵角傳感器42輸入控制部29。
從馬達(dá)解析器43輸入關(guān)于傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231的旋轉(zhuǎn)角θ r的信號(hào)。作為與作用于操舵部件2的操舵扭矩T對(duì)應(yīng)的值,從扭矩傳感器44輸入關(guān)于作用 于第二和第三軸12、13之間的扭矩的信號(hào)。作為與轉(zhuǎn)向角θ 2對(duì)應(yīng)的值從轉(zhuǎn)向角傳感器45輸入關(guān)于第三軸13的旋轉(zhuǎn)角的信號(hào)。 從車速傳感器46輸入關(guān)于車速V的信號(hào)。從偏航率傳感器47輸入關(guān)于車輛的偏航率Y的信號(hào)??刂撇?9基于各上述傳感器42 47的信號(hào)等控制傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23和 操舵輔助用馬達(dá)25的驅(qū)動(dòng)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5的輸出經(jīng)由操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu)19傳遞給轉(zhuǎn)向 機(jī)構(gòu)10。更具體而言,輸入到操舵部件2的操舵扭矩經(jīng)由第一軸11輸入到傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu) 5的輸入部件20,從輸出部件22傳遞給操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu)19的第二軸12。傳遞給第二 軸12的操舵扭矩被傳遞給扭桿14和第三軸13,與來(lái)自操舵輔助用馬達(dá)25的輸出合并后經(jīng) 由中間軸8傳遞給轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10。圖2是表示圖1的主要部分的更具體結(jié)構(gòu)的截面圖。參照?qǐng)D2,殼體24例如是將 鋁合金等金屬形成為筒狀而作成的,包括第一 第三殼體51 53。在該殼體24內(nèi)收容有 第一 第八軸承31 38。第一 第五軸承31 35和第七 第八軸承37 38分別是角 接觸球軸承等的滾動(dòng)軸承,第六軸承36是針狀滾子軸承等的滾動(dòng)軸承。第一殼體51形成為筒狀,構(gòu)成收容作為差動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5的差動(dòng)機(jī)構(gòu) 殼體,并且構(gòu)成收容傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的馬達(dá)殼體。第一殼體51的一端被端壁部 件54覆蓋。第一殼體51的一端和端壁部件54使用螺栓等緊固部件55相互固定。第二殼 體52的一端的環(huán)狀凸部57與第一殼體51的另一端的內(nèi)周面56嵌合。這些第一和第二殼 體51、52使用螺栓等緊固部件(未圖示)相互固定。第二殼體52形成為筒狀,構(gòu)成收容扭矩傳感器44的傳感器殼體、和收容馬達(dá)解析 器43的解析器殼體。此外,第二殼體52收容傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的母線99 (后述)、 和用于鎖定傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231的鎖定機(jī)構(gòu)58。第三殼體53的一端的內(nèi)周面60與第二殼體52的另一端的外周面59嵌合。第三殼體53形成為筒狀,構(gòu)成收容減速機(jī)構(gòu)26的減速機(jī)構(gòu)殼體。在第三殼體53 的另一端設(shè)置有端壁部61。端壁部61形成為環(huán)狀,覆蓋第三殼體53的另一端。圖3是圖2的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5及其周邊的放大圖。參照?qǐng)D3,傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5 的輸入部件20、輸出部件22和內(nèi)圈391分別形成為環(huán)狀。輸入部件20包括輸入部件主體201、配置在輸入部件主體201的徑方向內(nèi)方且與 輸入部件主體201可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié)的筒狀部件202。
第一軸11,貫穿插入到筒狀部件202的插通孔202a,從而與筒狀部件202可一起
旋轉(zhuǎn)地連結(jié)。第二軸12,貫穿插入到輸出部件22的插通孔22a,從而與輸出部件22可一起旋轉(zhuǎn) 地連結(jié)。第一軸11和第二軸12相互的相對(duì)端部11a、12a被支承機(jī)構(gòu)133以同軸且可相對(duì) 旋轉(zhuǎn)的方式支承。支承機(jī)構(gòu)133包括上述筒狀部件202和第八軸承38。即,筒狀部件202 構(gòu)成輸入部件20的一部分,并且構(gòu)成支承機(jī)構(gòu)133的一部分。筒狀部件202包圍第一和第二軸11、12各自的相對(duì)端部11a、12a。筒狀部件202 的一端在徑方向上與第一軸承31相對(duì)。筒狀部件202的另一端在徑方向上與第二軸12的 相對(duì)端部12a相對(duì)。在筒狀部件202的另一端形成有軸承保持孔109,第二軸12的相對(duì)端部12a貫穿 插入到該軸承保持孔109。第八軸承38介于第二軸12的相對(duì)端部12a和軸承保持孔109 之間,容許筒狀部件202和第二軸12的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。另外,也可以將筒狀部件202與第二軸12的相對(duì)端部12a可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié),并 且使第八軸承38不介于筒狀部件202和第一軸11的相對(duì)端部Ila之間。內(nèi)圈391配置在筒狀部件202的徑方向外方。外圈可一起旋轉(zhuǎn)地保持于在傳動(dòng)比 可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231的內(nèi)周部233形成的傾斜孔63中,與轉(zhuǎn)子231 —起繞第一 軸線A旋轉(zhuǎn)。傾斜孔63以第二軸線B為中心軸線。隨著轉(zhuǎn)子231繞第一軸線A旋轉(zhuǎn),滾道圈單元39進(jìn)行科里奧利運(yùn)動(dòng)。另外,也可以使輸入部件20和輸出部件22可做差動(dòng)旋轉(zhuǎn)地由滾道圈單元39將它 們連結(jié),并且將內(nèi)圈391與傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié)。在該 情況下,滾道圈單元39成為內(nèi)圈支承型。圖4是用截面表示傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5的一部分的側(cè)視圖。參照?qǐng)D3和圖4,在輸入 部件主體201和內(nèi)圈391上分別設(shè)置有第一凹凸卡合部64,從而輸入部件主體201和內(nèi)圈 391可進(jìn)行動(dòng)力傳遞。此外,在內(nèi)圈391和輸出部件22上分別設(shè)置有第二凹部卡合部67, 從而內(nèi)圈391和輸出部件22可進(jìn)行動(dòng)力傳遞。第一凹凸卡合部64包括形成在作為輸入部件主體201的一端面的動(dòng)力傳動(dòng)面 70的第一凸部65 ;和形成在作為內(nèi)圈391的一端面的第一端面71而與第一凸部65卡合的 第一凹部66。動(dòng)力傳動(dòng)面70和第一端面71在轉(zhuǎn)向軸3的軸方向S上相互相對(duì),第一凹凸 卡合部64使這些動(dòng)力傳動(dòng)面70和第一端面71可傳遞動(dòng)力地卡合。另外,也可以將第一凹 部66形成在與內(nèi)圈主體分開(kāi)形成的環(huán)狀部件上,該環(huán)狀部件被內(nèi)圈主體保持為可一起旋 轉(zhuǎn)。在該情況下,用內(nèi)圈主體和環(huán)狀部件構(gòu)成相當(dāng)于內(nèi)圈391的內(nèi)圈。此外,也可以置換第一凸部65的配置和第一凹部66的配置。第二凹凸卡合部67包括形成在作為輸出部件22的一端面的動(dòng)力傳動(dòng)面72的 第二凸部68 ;和形成在作為內(nèi)圈391的另一端面的第二端面73而與第二凸部68卡合的第 二凹部69。動(dòng)力傳動(dòng)面72和第二端面73在轉(zhuǎn)向軸3的軸方向S上相互相對(duì),第二凹凸卡 合部67使這些動(dòng)力傳動(dòng)面72和第二端面73可動(dòng)力傳遞地卡合。另外,也可以將第二凹部 69形成在與內(nèi)圈主體分開(kāi)形成的環(huán)狀部件上,用內(nèi)圈主體保持該環(huán)狀部件使之能夠一起旋 轉(zhuǎn)。在該情況下,用內(nèi)圈主體和環(huán)狀部件構(gòu)成相當(dāng)于內(nèi)圈391的內(nèi)圈。此外,也可以置換第 二凸部68的配置和第二凹部69的配置。圖5是輸入部件主體201和內(nèi)圈391的立體圖。參照?qǐng)D4和圖5,第一凸部65遍 及輸入部件20的周方向Cl的全周等間隔地形成。同樣地,第一凹部66遍及內(nèi)圈391的周 方向C2的全周等間隔地形成。第一凸部65例如形成有38個(gè)。第一凹部66的個(gè)數(shù)為與第一凸部65的個(gè)數(shù)不同 的個(gè)數(shù)。根據(jù)第一凸部65的個(gè)數(shù)和第二凹部66的個(gè)數(shù)的差,能夠在輸入部件201和內(nèi)圈 391之間產(chǎn)生差動(dòng)旋轉(zhuǎn)。內(nèi)圈391的第二軸線B相對(duì)于輸入部件20和輸出部件22的第一軸線A傾斜規(guī)定 角度θ,由此僅各第一凸部65之中的一部分第一凸部65與各第一凹部66之中的一部分第 一凹部66相互嚙合。圖6是輸入部件主體201和內(nèi)圈391的主要部分的立體圖。參照?qǐng)D6,各第一凸部 65與輸入部件20、內(nèi)圈391和輸出部件22之中的對(duì)應(yīng)的部件、即作為設(shè)置有該第一凸部65 的部件的輸入部件20的輸入部件主體201之間使用單一的材料一體地形成。第一凸部65和輸入部件主體201 —并成形。作為這些第一凸部65和輸入部件201 的成形方法,能夠列舉出鍛造成形、鑄造成形、燒結(jié)成形、注塑成形、金屬注射成形和切削加 工。金屬注射成形是指金屬粉末像塑料那樣進(jìn)行注塑成形而與粘合劑混合,在注塑成形后 加熱除去粘合劑,燒結(jié)成金屬單體。第一凸部65,在輸入部件20的徑方向Rl上,遍及動(dòng)力傳動(dòng)面70的整個(gè)區(qū)域而延 伸,形成例如截面半圓形形狀。第一凸部65隨著從徑方向Rl的內(nèi)側(cè)向外側(cè)行進(jìn),截面形狀 (半圓形形狀)逐漸變大。該第一凸部65形在徑方向Rl的任何位置都形成以與動(dòng)力傳動(dòng) 面70同面的中心線El為中心的半圓形形狀。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),第一凸部65隨著從徑方向Rl 的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè),作為對(duì)應(yīng)的部件的輸入部件20沿周方向Cl的寬度Fl逐漸變大,并且從 動(dòng)力傳動(dòng)面70的突出量Gl逐漸變大。在第一凸部65的基端部74設(shè)置有用于避免與對(duì)應(yīng)的第一凹部66接觸的避讓部 75。在第一凸部65沿周方向Cl的兩端分別形成有避讓部75,通過(guò)在徑方向Rl上貫通輸入 部件主體201的凹條而構(gòu)成。通過(guò)設(shè)置避讓部75,能夠避免內(nèi)圈391的第一凹部66的第一 端面71與第一凸部65接觸,能夠防止在第一凸部65的基端部74附近產(chǎn)生根切。此外,通過(guò)設(shè)置避讓部75,在使用模具形成輸入部件主體201時(shí),能夠抑制避讓部 75的周邊的模具部分的磨損。圖7是表示第一凸部65和第一凹部66的嚙合的截面圖。參照?qǐng)D6和圖7,第一凸 部65,其外表面之中的接觸區(qū)域76與對(duì)應(yīng)的第一凹部66的接觸區(qū)域79接觸。接觸區(qū)域 76設(shè)置在第一凸部65的基端部74和頂端部77之間的部分。
該接觸區(qū)域76夾著頂端部77形成在兩側(cè)。接觸區(qū)域76的位置、寬度基于第一 凸部65的接觸角α而決定。第一凸部65的接觸區(qū)域76的接觸角α例如設(shè)定在15° 75°的范圍內(nèi)。接觸區(qū)域76使用用于降低摩擦阻力的低摩擦材料而形成。該低摩擦材料包括 具有比第一凸部65的材料低的摩擦系數(shù)的材料。作為低摩擦材料,能夠列舉類金剛石碳 (DLC)、對(duì)第一凸部65實(shí)施氮化處理而形成的氮化物、實(shí)施硬化涂層處理而成的材料、低μ 涂料。參照?qǐng)D6,在輸入部件主體201之中,在接觸區(qū)域76的附近形成有潤(rùn) 滑劑保持部 78。潤(rùn)滑劑保持部78保持潤(rùn)滑脂等潤(rùn)滑劑,例如形成在輸入部件主體201的動(dòng)力傳動(dòng)面70上。潤(rùn)滑劑保持部78例如由在上述動(dòng)力傳動(dòng)面70形成的滾花、網(wǎng)紋、凹痕等構(gòu)成,使 動(dòng)力傳動(dòng)面70的表面粗糙度變粗。潤(rùn)滑劑保持部78例如對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)面70實(shí)施壓制成形、 或?qū)嵤薨櫦庸ぁ⒒驅(qū)嵤﹪娡栌不庸ざ纬?。?rùn)滑劑保持部78,形成在動(dòng)力傳動(dòng)面70之中沒(méi)有形成第一凸部65的平坦部的至 少一部分上。另外,也可以在第一凸部65之中沒(méi)有形成接觸區(qū)域76的部分形成潤(rùn)滑劑保 持部78。各第一凹部66與輸入部件20、內(nèi)圈391和輸出部件22之中的對(duì)應(yīng)的部件、即作為 設(shè)置有該第一凹部66的部件的內(nèi)圈391之間使用單一的材料一體地形成。第一凹部66的成形與上述第一凸部65的成形同樣地進(jìn)行。第一凹部66形成與第一凸部65大致吻合的形狀。具體而言,第一凹部66,在內(nèi)圈 391的徑方向R2上,遍及第一端面71的整個(gè)區(qū)域延伸,例如形成截面半圓形形狀。第一凹 部66隨著從徑方向R2的內(nèi)側(cè)向外側(cè)行進(jìn),截面形狀(半圓形形狀)逐漸變大。該第一凹 部66形成在徑方向R2的任何位置都形成為以與第一端面71同面的中心線Ε2為中心的半 圓形形狀。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),第一凹部66隨著從徑方向R2的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè),作為對(duì)應(yīng)的部件 的內(nèi)圈391在周方向C2上的寬度F2逐漸變大,并且從第一端面71的凹陷量G2逐漸變大。參照?qǐng)D6和圖7,第一凹部66,其表面之中的接觸區(qū)域79與對(duì)應(yīng)的第一凸部65的 接觸區(qū)域76接觸。接觸區(qū)域79設(shè)置在第一凹部66的開(kāi)口 80和底部81之間的部分。該 接觸區(qū)域79夾著底部81形成在兩側(cè)。接觸區(qū)域79的位置、寬度基于上述的接觸角α而 決定。該接觸區(qū)域79使用用于降低摩擦阻力的低摩擦材料形成。作為該低摩擦材料,能 夠列舉與第一凸部65的接觸區(qū)域76同樣的低摩擦材料。參照?qǐng)D6,在內(nèi)圈391之中,在接觸區(qū)域79的附近形成有潤(rùn)滑劑保持部82。潤(rùn)滑 劑保持部82保持潤(rùn)滑脂等潤(rùn)滑劑,例如形成在內(nèi)圈391的第一端面71。該潤(rùn)滑劑保持部82,具有與輸入部件主體201的動(dòng)力傳動(dòng)面70的潤(rùn)滑劑保持部 78同樣的結(jié)構(gòu)。潤(rùn)滑劑保持部82,形成在第一端面71之中沒(méi)有形成第一凹部66的平坦部 的至少一部分上。另外,也可以在第一凹部66之中沒(méi)有形成接觸區(qū)域79的部分形成潤(rùn)滑 劑保持部82。另外,也可以廢除第一凸部65附近的潤(rùn)滑劑保持部78和第一凹部66附近的潤(rùn)滑 劑保持部82的至少一方。此外,也可以不使用低摩擦材料形成第一凸部65的接觸區(qū)域76和第一凹部66的接觸區(qū)域79的至少一方。進(jìn)而,如圖8所示,也可以將第一凸部65A形成為在輸入部件20的徑方向Rl的任何位置都相同的截面形狀。此時(shí),第一凹部66A形成為在內(nèi)圈391的徑方向R2的任何位置 都相同的截面形狀。此外,如圖9所示,也可以將第一凹部66B的截面形狀形成為哥特式拱形。在該情 況下,第一凹部66B之中的夾著底部81B的第一圓弧狀面83和第二圓滑狀面84的各自中 心線E3、E4被相互偏移配置。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠使第一凸部65的接觸區(qū)域76和第一凹 部66B的接觸區(qū)域79更可靠地接觸。此外,參照?qǐng)D4,也可以在輸入部件主體201的動(dòng)力傳動(dòng)面70和內(nèi)圈391的第一端 面71上分別形成錐齒輪而構(gòu)成第一凹凸卡合部,并且在內(nèi)圈391的第二端面73和輸出部 件22的動(dòng)力傳動(dòng)面72上分別形成錐齒輪而構(gòu)成第二凹凸卡合部。在該情況下,第一凸部 和第二凸部分別由錐齒輪的齒構(gòu)成,上述第一凹部和第二凹部分別由錐齒輪的齒和齒之間 的槽構(gòu)成。參照?qǐng)D4和圖6,第二凹凸卡合部67的第二凸部68具有與第一凹凸卡合部64的 第一凸部65同樣的結(jié)構(gòu),第二凹部69具有與第一凹部66同樣的結(jié)構(gòu)。更具體而言,輸出 部件22的動(dòng)力傳動(dòng)面72具有與輸入部件主體201的動(dòng)力傳動(dòng)面70同樣的結(jié)構(gòu),內(nèi)圈391 的第二端面73具有與該內(nèi)圈391的第一端面71同樣的結(jié)構(gòu)。因而,省略說(shuō)明第二凹凸卡 合部67的詳細(xì)情況。再次參照?qǐng)D3,傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231包括沿軸方向S延伸的筒狀 轉(zhuǎn)子芯85、和固定在轉(zhuǎn)子芯85的外周面的永久磁鐵86。在轉(zhuǎn)子芯85的徑方向內(nèi)方收容有 傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5和扭矩傳感器44。利用轉(zhuǎn)子芯85,遍及全周包圍傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5的第 一凹凸卡合部64和第二凹凸卡合部67的雙方,并且遍及全周包圍扭矩傳感器44。通過(guò)在 轉(zhuǎn)子芯85內(nèi)收容傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5和扭矩傳感器44,能夠縮短殼體24在軸方向S上的長(zhǎng) 度,結(jié)果,能夠確保用于吸收車輛的二次碰撞的撞擊的撞擊吸收行程較長(zhǎng)。此外,能夠確保 與殼體24鄰接設(shè)置的傾斜伸縮機(jī)構(gòu)(未圖示)的配置空間。轉(zhuǎn)子芯85的材質(zhì)能夠列舉鋼件、鋁合金、復(fù)合鋼材、樹(shù)脂材。在使用作為貼合多種 金屬的復(fù)合材的復(fù)合鋼材的情況下,能夠抑制共振。在轉(zhuǎn)子芯85的至少一部分使用樹(shù)脂材 的情況下,由于輕量化而能夠降低轉(zhuǎn)子慣性。在轉(zhuǎn)子芯85的一端形成有被保持孔87。在該被保持孔87的徑方向內(nèi)方設(shè)置有環(huán) 狀軸承保持部88。軸承保持部88配置在形成于第一殼體51的一端的內(nèi)周側(cè)的環(huán)狀凸部 89上。第二軸承32介于這些被保持孔87和軸承保持部88之間,由此轉(zhuǎn)子芯85的一端被 可旋轉(zhuǎn)地支承于第一殼體51。在轉(zhuǎn)子芯85的中間部形成有被保持孔90。在該被保持孔90的徑方向內(nèi)方設(shè)置有 環(huán)狀軸承保持部91。軸承保持部91配置在形成于第二殼體52的一端的內(nèi)周側(cè)的環(huán)狀延伸 部92。環(huán)狀延伸部92形成從設(shè)置在第二殼體52的另一端的隔壁部93向軸方向S的一方 Sl側(cè)延伸的筒狀,貫穿插入到轉(zhuǎn)子芯85上。第四軸承34介于上述被保持孔90和軸承保持部91之間,從而轉(zhuǎn)子芯85的中間 部可旋轉(zhuǎn)地支承于第二殼體52的環(huán)狀延伸部92。通過(guò)作為在轉(zhuǎn)子231的軸方向上夾著滾 道圈單元39配置的一對(duì)軸承的第二和第四軸承32、34,兩端支承轉(zhuǎn)子芯85。
轉(zhuǎn)子231的永久磁鐵86,在轉(zhuǎn)向軸3的周方向C3上具有交替不同的磁極,在周方 向C3上,N極和S極交替等間隔配置。永久磁鐵86固定在轉(zhuǎn)子芯85的中間部的外周面。 永久磁鐵86和傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5的一部分,在軸方向S上的位置相互重合。傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的定子232被收容在形成于第一殼體51的另一端的環(huán) 狀的第一槽狀部94內(nèi)。該第一槽狀部94向軸方向S的另一方S2側(cè)開(kāi)放。定子232包括層疊多個(gè)電磁鋼板而成的定子芯95、和電磁線圈96。定子芯232包括圓環(huán)狀的磁軛97、和在磁軛97的周方向上等間隔配置且向磁軛 97的徑方向內(nèi)方突出的多個(gè)齒98。磁軛97的外周面通過(guò)熱壓配合等而固定在第二殼體52 的第一槽狀部94的內(nèi)周面。在各齒98上分別卷繞電磁線圈96。相對(duì)于定子232在軸方向S的另一方S2側(cè)配置母線99。母線99在整體上形成環(huán) 狀的狀態(tài)下收容在第二殼體52內(nèi),與傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的各電磁線圈96連接。該 母線99將來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路的電力供給至各電磁線圈96。母線99和第三以及第四軸承33、34 的一部分,在軸方向S上的位置重合。相對(duì)于母線99在軸方向S的另一方S2側(cè)配置有鎖定機(jī)構(gòu)58。鎖定機(jī)構(gòu)58用于 限制傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231的旋轉(zhuǎn),被收容在第二殼體52的一端。鎖定機(jī)構(gòu)58包括可與轉(zhuǎn)子芯85 —起旋轉(zhuǎn)地連結(jié)的被限制部100、和用于通過(guò)與 被限制部100卡合來(lái)限制被限制部100的旋轉(zhuǎn)的限制部101。被限制部100為環(huán)狀部件,在 外周面形成有凹部102。凹部102在被限制部100的周方向上形成為一處或多處。另外,也 可以在轉(zhuǎn)子芯85上設(shè)置凹部102。在該情況下,轉(zhuǎn)子芯85構(gòu)成上述被限制部。被限制部 100的一部分與扭矩傳感器44的一部分在軸方向S的位置重合。限制部101與被限制部100在該被限制部100的徑方向上相對(duì)配置。該限制部 101被保持于第二殼體52,可向被限制部100側(cè)移動(dòng)。限制部101向被限制部100側(cè)移動(dòng) 而與凹部102卡合,從而限制轉(zhuǎn)子芯85的旋轉(zhuǎn)。相對(duì)于鎖定機(jī)構(gòu)58在軸方向S的另一方S2側(cè)配置有馬達(dá)解析器43。馬達(dá)解析器 43被收容于在第二殼體52的一端形成的第二槽狀部103,位于轉(zhuǎn)子芯85的徑方向外方。第二槽狀部103,是被第二殼體52的一端的環(huán)狀外周部104和環(huán)狀延伸部92劃分 的環(huán)狀槽,與第一槽狀部94連通。利用這些第一和第二槽狀部94、103,劃分收容傳動(dòng)比可 變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23、鎖定機(jī)構(gòu)58和馬達(dá)解析器43的收容空間139。馬達(dá)解析器43和扭矩傳感器44在轉(zhuǎn)向軸3的徑方向R3上相對(duì)。馬達(dá)解析器43 的一部分和扭矩傳感器44的一部分,在軸方向S上的位置重合。馬達(dá)解析器43包括解析 器轉(zhuǎn)子105和解析器定子106。解析器轉(zhuǎn)子105可與轉(zhuǎn)子芯85的另一端的外周面107 —起 旋轉(zhuǎn)地固定在其上。解析器定子106壓入固定在第二殼體52的外周部104的內(nèi)周面108。第一軸承31,將輸入部件20支承為能夠旋轉(zhuǎn)。第一軸11經(jīng)由輸入部件20的筒狀部件202和第一軸承31可旋轉(zhuǎn)地支承在第一殼體51上。第一軸承31被第二軸承32包 圍,在軸方向S上兩者的位置重合。第三軸承33介于在第二殼體52的延伸部92的頂端的內(nèi)周部形成的軸承保持孔 110和在輸出部件22上形成的軸承保持部111之間。輸出部件22經(jīng)由第三軸承33可旋轉(zhuǎn) 地支承在第二殼體52的環(huán)狀延伸部92。第三軸承33被第四軸承34包圍,在軸方向S上兩 者的位置重合。
分別向第一凹凸卡合部64和第二凹凸卡合部67賦予預(yù)壓,由此,能夠分別實(shí)現(xiàn)第 一凸部65和第一凹部66的順暢的卡合,以及第二凸部68和第二凹部69的順暢的卡合。具體而言,在第一殼體51的一端的內(nèi)周部112配置有螺紋部件113。螺紋部件113 構(gòu)成朝使輸出部件主體201接近輸出部件22的施力方向H(軸方向S的另一方S2側(cè))對(duì) 輸入部件主體201施力的施力部件。此外,該螺紋部件113構(gòu)成在軸方向S上剛性支承第 一軸承31的外圈312的剛性部件。螺紋部件113朝向輸出部件22對(duì)輸入部件主體201施 力,從而分別對(duì)第一凹凸卡合部64和第二凹凸卡合部67施加預(yù)壓。在螺紋部件113的外周面形成的外螺紋部113a與在第一殼體51的一端的環(huán)狀凸 部89的內(nèi)周形成的軸承保持孔134的內(nèi)螺紋部134a螺合。由此,螺紋部件113在施力方 向H上對(duì)保持在第一殼體51的軸承保持孔134中的第一軸承31的外圈312的一端面進(jìn)行 施力(擠壓)。第一軸承31的外圈312相對(duì)于軸承保持孔134可旋轉(zhuǎn)且可在軸方向S上相 對(duì)移動(dòng)。與螺紋部件113鄰接設(shè)置有鎖緊螺母135。鎖緊螺母135在與內(nèi)螺紋部134a螺合 的狀態(tài)下限制螺紋部件113的旋轉(zhuǎn)。第一軸承31的內(nèi)圈311通過(guò)壓入筒狀部件202的一端等而可與其一起旋轉(zhuǎn)地連 結(jié),經(jīng)由該筒狀部件202,可與輸入部件主體201 —起旋轉(zhuǎn)且可在軸方向S上一起移動(dòng)。該 內(nèi)圈311與輸入部件主體201的一端部抵接,向施力方向H擠壓輸入部件主體201。此外,第一凹凸卡合部64的第一凸部65與第一凹部66在施力方向H上相對(duì)。同 樣地,第二凹部卡合部67的第二凹部69與第二凸部68在施力方向H上相對(duì)。第三軸承33 的內(nèi)圈331壓入固定于輸出部件22。輸出部件22,其中間部的臺(tái)階部與內(nèi)圈331的一端面 抵接,向施力方向H擠壓內(nèi)圈331。由與將外圈332保持為可沿施力方向H移動(dòng)的軸承保持 孔110鄰接配置的環(huán)狀臺(tái)階部114來(lái)承接第三軸承33的外圈332,從而外圈332的向施力 方向H的移動(dòng)被限制。輸出部件22向施力方向H的移動(dòng)被第三軸承33限制。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),螺紋部件113的作用力經(jīng)由第一軸承31的外圈312和滾動(dòng)體傳遞 給內(nèi)圈311,進(jìn)而傳遞給輸入部件主體201。傳遞給輸入部件主體201的作用力按照第一凹 凸卡合部64、第二凹部卡合部67的順序傳遞,進(jìn)而傳遞給第三軸承33的內(nèi)圈331、滾動(dòng)體 和外圈332。由環(huán)狀的臺(tái)階部114來(lái)承接傳遞給第三軸承33的外圈332的作用力。伴隨著利用螺紋部件113的作用力使?jié)L道圈單元39的內(nèi)圈391向施力方向H移 動(dòng),滾道圈單元39的滾動(dòng)體393、外圈和傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231 —起向施力 方向H移動(dòng)。具體而言,滾道圈單元39的外圈被壓入固定在轉(zhuǎn)子芯85的傾斜孔63中。由此, 轉(zhuǎn)子芯85保持外圈,使之能夠繞第一軸線A —起旋轉(zhuǎn)且可在軸方向S上一起移動(dòng)。此外,第二軸承32和第四軸承34的各自外圈322、342與轉(zhuǎn)子芯85的對(duì)應(yīng)的環(huán)狀 被保持孔87、90間隙配合,將轉(zhuǎn)子芯85支承為可在軸方向S上做相對(duì)移動(dòng)。第二軸承32 的內(nèi)圈321被壓入固定在環(huán)狀凸部89的軸承保持部88。第四軸承34的內(nèi)圈341被壓入固 定在第二殼體52的環(huán)狀延伸部92的軸承保持部91。另外,也可以使用螺紋部件113使輸出部件22朝接近輸入部件主體201的施力方 向(與施力方向H相反的方向)施力。在該情況下,螺紋部件113被擰入保持第三軸承33 的軸承保持孔110中。螺紋部件113的作用力按照第三軸承33、輸出部件22、第二凹凸卡 合部67、第一凹凸卡合部64、輸入部件主體201、第一軸承31的內(nèi)圈311、滾動(dòng)體和外圈312的順序傳遞,被第一殼體51所承接。此外,內(nèi)圈391向施力方向H的移動(dòng)不受到支承機(jī)構(gòu)133的妨礙。具體而言,支承 機(jī)構(gòu)133的第八軸承38的外圈382與筒狀部件202的軸承保持孔109間隙配合,從而相對(duì) 于軸承保持孔109可在軸方向S上相對(duì)移動(dòng)。第八軸承38的內(nèi)圈381被壓入固定在第二 軸12的相對(duì)端部12a。另外,也可以將第八軸承38的外圈382壓入固定在軸承保持孔109 中,并使內(nèi)圈381與相對(duì)端部12a間隙配合。扭矩傳感器44配置在傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子芯85的徑方向內(nèi)方,包 括固定在第二軸12的中間部的多極磁鐵115 ;和作為一對(duì)軟磁性體的磁性磁軛116、117, 其被支承在第三軸13的一端,配置在多極磁鐵115所產(chǎn)生的磁場(chǎng)內(nèi)而形成磁性電路。多極磁鐵115是圓筒形狀的永久磁鐵,使多個(gè)極(N、S分別相同的極數(shù))在周方向 上等間隔磁化。磁性磁軛116、117相對(duì)于多極磁鐵115在該多極磁鐵115的徑方向上隔開(kāi)規(guī)定間 隔相對(duì),包圍多極磁鐵115。各磁性磁軛116、117被模塑成形于合成樹(shù)脂部件118。合成樹(shù) 脂部件118與第三軸13的一端可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié)。扭矩傳感器44還包括對(duì)來(lái)自磁性磁軛116、117的磁通進(jìn)行感應(yīng)的集磁環(huán)119、 120。這一對(duì)集磁環(huán)119、120是使用軟磁性體形成的環(huán)狀部件,包圍磁性磁軛116、117并分 別與這些磁性磁軛116、117磁性結(jié)合。一對(duì)集磁環(huán)119、120在軸方向S上分離相對(duì)。集磁環(huán)119、120利用合成樹(shù)脂部件 121模塑成形。合成樹(shù)脂部件121被保持在第二殼體52的環(huán)狀延伸部92。與第二和第三軸12、13的相對(duì)旋轉(zhuǎn)量對(duì)應(yīng)在磁性磁軛116、117中產(chǎn)生磁通,該磁 通被集磁環(huán)119、120感應(yīng),被埋設(shè)于合成樹(shù)脂部件121的霍爾IC(未圖示)檢測(cè)出。由此, 能夠檢測(cè)與向第二軸12(操舵部件)施加的扭矩對(duì)應(yīng)的磁通密度。參照?qǐng)D2,相對(duì)于扭矩傳感器44在軸方向S的另一方S2側(cè)配置有第五軸承35。第 五軸承35介于在第三軸13的一端的外周形成的軸承保持部122和在第二殼體52的隔壁 部93形成的軸承保持孔123之間。軸承保持部123經(jīng)由第五軸承35支承第三軸13的一 端,使之能夠旋轉(zhuǎn)。第三軸13包圍第二軸12和扭桿14。具體而言,在第三軸13上形成有向該第三軸 13的一端開(kāi)放的插通孔124。第二軸12的另一端部貫穿插入到插通孔124。在第二軸12 上形成有沿軸方向S延伸的插通孔125,扭桿14貫穿插入到該插通孔125。扭桿14的一端通過(guò)花鍵嵌合等可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié)在第二軸12的插通孔125的一 端。扭桿14的另一端通過(guò)花鍵嵌合等可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié)在第三軸13的插通孔124。第二殼體52的環(huán)狀延伸部92的徑方向內(nèi)方的空間成為扭矩傳感器收容室126,還 設(shè)有用于防止?jié)櫥瑒┣秩肱ぞ貍鞲衅魇杖菔?26的構(gòu)造。具體而言,利用配置在第二殼體52的環(huán)狀延伸部92的一端的帶密封的第三軸承33、配置在第三軸承33的徑方向內(nèi)方的輸出部件22、和配置在輸出部件22的徑方向內(nèi)方的 第二軸12,關(guān)閉扭矩傳感器收容室126的一端。此外,利用帶密封的第五軸承35、配置在第 五軸承35的徑方向內(nèi)方的第三軸13、和堵塞第三軸13的插通孔124的扭桿14,關(guān)閉扭矩 傳感器收容室126的另一端。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠抑制分別填充到第一和第二凹部卡合部64、67的潤(rùn)滑劑侵入扭矩傳感器收容室126,并且能夠抑制填充到減速機(jī)構(gòu)26的蝸桿軸27和蝸輪28的嚙合區(qū) 域的潤(rùn)滑劑侵入扭矩傳感器收容室126。第二軸12和第三軸13經(jīng)由第六軸承36被可相對(duì)旋轉(zhuǎn)地相互支承。第六軸承36 被減速機(jī)構(gòu)26的蝸輪28包圍。減速機(jī)構(gòu)26收容在被第三殼體53的外周部127、端壁部 61和第二殼體52的隔壁部93劃分的收容室128內(nèi)。蝸輪28的一部分和第六軸承36,在 軸方向S上的位置重合。第七軸承37介于第三軸13的中間部和第三殼體53的端壁部61之間。端壁部61 經(jīng)由第七軸承37將第三軸13支承為能夠旋轉(zhuǎn)。第七軸承37的內(nèi)圈371被形成在第三軸13的外周部的環(huán)狀臺(tái)階部129、和與第三 軸13的外周部螺合的螺母部件130夾持。第七軸承37的外圈372被形成在第三殼體53 上的環(huán)狀臺(tái)階部131和保持在第三殼體53上的擋圈132夾持。接著,對(duì)車輛用操舵裝置1的動(dòng)作的一例進(jìn)行說(shuō)明。另外, 對(duì)以下的情況進(jìn)行說(shuō) 明,⑴傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231的旋轉(zhuǎn)被限制的情況、(ii)傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu) 用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231旋轉(zhuǎn)、且輸入部件20不旋轉(zhuǎn)的情況,(iii)傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23 的轉(zhuǎn)子231旋轉(zhuǎn)、且輸入部件20旋轉(zhuǎn)的情況。對(duì)上述(i)、(ii)、(iii)的任一情況,都以第一凹凸卡合部64的第一凸部65的 數(shù)量為38且第一凹部66的數(shù)量為40,并且第二凹凸卡合部67的第二凸部68的數(shù)量為40 且第二凹部69的數(shù)量為40來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。在上述⑴的情況、即禾Ij用鎖定機(jī)構(gòu)58限制傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231 的旋轉(zhuǎn)的情況下,如果通過(guò)操舵部件的操作使第一軸11旋轉(zhuǎn),則輸入部件主體201的第一 凸部65繞第一軸線A旋轉(zhuǎn)。此時(shí),滾道圈單元39不進(jìn)行繞第一軸線A的旋轉(zhuǎn)的科里奧利 運(yùn)動(dòng)。僅內(nèi)圈391繞其第二軸線B旋轉(zhuǎn)。通過(guò)該旋轉(zhuǎn),設(shè)有第一凹部66的內(nèi)圈391旋轉(zhuǎn), 進(jìn)而使第二軸12旋轉(zhuǎn)。結(jié)果,當(dāng)輸入部件20旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)內(nèi)圈391旋轉(zhuǎn)38/40圈。此時(shí),輸出部件22旋轉(zhuǎn) 38/40圈。即,輸入部件20的旋轉(zhuǎn)減速到19/20圈。在上述(ii)的情況、即傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231旋轉(zhuǎn)且通過(guò)駕駛員 保持操舵部件而不進(jìn)行輸入部件20的旋轉(zhuǎn)的情況下,轉(zhuǎn)子231繞第一軸線A旋轉(zhuǎn),從而滾 道圈單元39進(jìn)行科里奧利運(yùn)動(dòng)。由此,內(nèi)圈391意欲使輸入部件20和輸出部件22相互反 向旋轉(zhuǎn)。但是,輸入部件20的旋轉(zhuǎn)被限制,從而僅輸出部件22旋轉(zhuǎn)。此時(shí),第一凹部66的數(shù)量比第一凸部65的數(shù)量多兩個(gè),結(jié)果,當(dāng)滾道圈單元39的 外圈旋轉(zhuǎn)一圈時(shí),內(nèi)圈391的相位會(huì)行進(jìn)相當(dāng)于上述齒數(shù)差(兩個(gè))的量。引起了內(nèi)圈391 的旋轉(zhuǎn)。結(jié)果,當(dāng)外圈旋轉(zhuǎn)一圈時(shí),內(nèi)圈391旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于上述齒數(shù)差的量,輸出部件22旋轉(zhuǎn) 2/40圈。如上所述,傳動(dòng)比可比機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231的旋轉(zhuǎn)被減速到1/20后輸出。在上述(iii)的情況、即傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231旋轉(zhuǎn)、且通過(guò)駕駛 員對(duì)操舵部件進(jìn)行操舵使輸入部件20旋轉(zhuǎn)的情況下,輸出部件22的旋轉(zhuǎn)量成為將上述 (ii)的旋轉(zhuǎn)量與輸入部件20 (操舵部件)的旋轉(zhuǎn)量相加之后的值。由此,在車輛以比較低的速度行駛的情況下,能夠起到增加操舵角θ 1來(lái)輔助駕 駛員的操舵的功能。此外,在車輛以比較高的速度行駛的情況下,例如比較操舵角θ 1和車輛的偏航率Y,判定車輛的舉動(dòng)。結(jié)果,在由操舵角θ 1判定的車輛的舉動(dòng)和由檢測(cè)出的偏航率γ 判定的車輛的舉動(dòng)不一致時(shí),通過(guò)增加或減少傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231的旋 轉(zhuǎn),進(jìn)行車輛的穩(wěn)定控制(姿勢(shì)穩(wěn)定控制)。另外,此時(shí),也能夠?qū)鲃?dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá) 23的轉(zhuǎn)子231的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制,以進(jìn)行逆轉(zhuǎn)向操作。如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式,將第一凹凸卡合部64的第一凸部65 —體地形成在輸入部件主體201上,將第一和第二凹部66、69 —體地形成在內(nèi)圈391上,將第二凹凸卡合部 67的第二凸部68 —體地形成在輸出部件22上。由此,能夠減少傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5的部件個(gè)數(shù)。此外,不需要格外準(zhǔn)備用于分別保 持各第一和第二凸部65、68的保持部件,能夠進(jìn)一步減少傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5的部件個(gè)數(shù)。進(jìn) 而,由于部件個(gè)數(shù)少,所以能夠容易地組裝傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5。此外,通過(guò)將各凸部65、68和各凹部66、69與上述對(duì)應(yīng)的部件201、391、22 —體地 形成,跟將這些各凸部65、68和各凹部66、69與上述對(duì)應(yīng)的部件201、391、22分開(kāi)形成的情 況相比,能夠容易地提高相互部件間的組裝精度。進(jìn)而,通過(guò)使用與上述對(duì)應(yīng)的部件201、391、22為單一的材料而將第一和第二凹 部卡合部64、67的各凸部65、68以及各凹部66、69 —體地形成,能夠分別將各凸部65、 68 (各凹部66、69)和上述對(duì)應(yīng)的部件201、391、22 —并地形成,能夠減少制造工序。此外,通過(guò)在各凸部65、68的基端部74設(shè)置避讓部75,在各凸部65、68與對(duì)應(yīng)的 凹部66、69卡合時(shí),能夠防止在各第一和第二凸部65、68產(chǎn)生根切,能夠抑制各凸部65、68 和各凹部66、69的磨損。進(jìn)而,在各凸部65、68和各凹部66、69之中,越靠向位于對(duì)應(yīng)的部件201、391、22 的徑方向外側(cè)的部位,對(duì)應(yīng)的部件201、391、22的周方向的寬度F1、F2越寬,結(jié)果,能夠減少 各凹部66、69與對(duì)應(yīng)的凸部65、68卡合時(shí)兩者的滑動(dòng)。由此,能夠進(jìn)一步延長(zhǎng)各凸部65、68 和各凹部66、69各自的壽命。此外,在各凸部65、68和各凹部66、69的接觸區(qū)域76、79的附近設(shè)置對(duì)應(yīng)的潤(rùn)滑 劑保持部78、82。由此,能夠從各接觸區(qū)域76、79的附近向這些接觸區(qū)域76、79供給潤(rùn)滑 齊U,能夠使各凸部65、68和對(duì)應(yīng)的凹部66、69的卡合更順暢。進(jìn)而,各凸部65、68和各凹部66、69的接觸區(qū)域76、79使用用于減少摩擦阻力的 低摩擦材料而形成。由此,能夠進(jìn)一步減少各凹部66、69和對(duì)應(yīng)的凸部65、68卡合時(shí)的摩 擦阻力。此外,通過(guò)設(shè)置操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu)19,能夠賦予轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10操舵輔助力,能夠 減少駕駛員進(jìn)行操舵所需要的力。此外,在內(nèi)圈391和外圈之中,在相對(duì)小徑的內(nèi)圈391側(cè)設(shè)置第一和第二凹凸卡合 部64、67,從而能夠縮短用輸入部件20和輸出部件22從軸方向兩側(cè)支承內(nèi)圈391時(shí)的徑方 向的支承間距。由此,能夠提高內(nèi)圈391的支承剛性。進(jìn)而,在內(nèi)圈391和外圈之中,在相對(duì)小徑的內(nèi)圈391側(cè)設(shè)置第一和第二凹凸卡合 部64、67的凹部66、69,從而能夠減小設(shè)置在內(nèi)圈391上的凹部66、69的驅(qū)動(dòng)時(shí)的圓周速 度,能夠減小第一和第二凹凸卡合部64、67的各自的卡合聲音。此外,由于通過(guò)轉(zhuǎn)子231包圍滾道圈單元39的外圈,所以能夠抑制第一和第二凹 凸卡合部64、67的各自的嚙合聲音向轉(zhuǎn)子231的外側(cè)傳播,從而能夠進(jìn)一步降低噪音。
此外,通過(guò)使外圈保持在轉(zhuǎn)子23的轉(zhuǎn)子芯85的傾斜孔63中,能夠使作為外圈的 中心軸線的第二軸線B相對(duì)第一軸線A傾斜。進(jìn)而,能夠用第二和第四軸承32、34兩端支承轉(zhuǎn)子芯85,能夠提高轉(zhuǎn)子231的支承 剛性。此外,通過(guò)在第二和第四軸承32、34之間配置內(nèi)圈391,能夠牢固地支承從內(nèi)圈391 承受力的轉(zhuǎn)子芯85,能夠防止轉(zhuǎn)子231的徑向振擺。結(jié)果,能夠有助于噪音的降低。進(jìn)而,利用第八軸承38相互支承第一和第二軸11、12彼此的相對(duì)端部11a、12a, 能夠提高這些第一和第二軸11、12彼此的同軸度。結(jié)果,能夠防止輸入部件20和輸出部件 22彼此間的徑向振擺,能夠防止各凹凸卡合部64、67的凸部65、68和對(duì)應(yīng)的凹部66、69的 卡合狀態(tài)不慎變化,能夠防止卡合聲音的增大。此外,利用使用筒狀部件202和第八軸承38的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)支承機(jī)構(gòu)133。 進(jìn)而,通過(guò)在第一軸11和第二軸12之間設(shè)置第八軸承38,能夠使上述第一和第二軸11、12 的相對(duì)旋轉(zhuǎn)變得更順暢。
此外,能夠利用傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5修正駕駛員對(duì)操舵部件2的操作,例如,能夠進(jìn) 行用傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5自動(dòng)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)向操作的所謂的主動(dòng)操舵。此外,在設(shè)置于內(nèi)圈391的第一端面71側(cè)的第一凹凸卡合部64、和設(shè)置于內(nèi)圈 391的第二端面73側(cè)的第二凹凸卡合部67的各個(gè)中,向各凸部65、68和對(duì)應(yīng)的凹部66、69 的各個(gè)之間賦予預(yù)壓。由此,在第一和第二凹凸卡合部64、67的各個(gè)中,能夠防止在各凸部 65,68和對(duì)應(yīng)的凹部66、69之間產(chǎn)生松動(dòng),降低卡合聲音。此外,由于內(nèi)圈391直徑小于外圈,所以能夠縮短用輸入部件20和輸出部件22從 軸方向兩側(cè)支承內(nèi)圈391時(shí)的徑方向的支承間距,能夠減小由來(lái)自螺紋部件113的作用力 引起的內(nèi)圈391的撓曲。由此,能夠分別對(duì)在內(nèi)圈391上形成的凹部66、69施加充分的作 用力,能夠更可靠地防止在第一和第二凹凸卡合部64、67的各個(gè)中產(chǎn)生的松動(dòng)。此外,螺紋部件113將輸入部件20朝向輸出部件22施力,從而能夠?qū)⒙菁y部件 113的作用力按照輸入部件20、設(shè)置于內(nèi)圈391的第一端面71側(cè)的第一凹凸卡合部64、設(shè) 置于內(nèi)圈391的第二端面73側(cè)的第二凹凸卡合部67和輸出部件22的順序傳遞。進(jìn)而,能夠通過(guò)螺紋部件113向第一軸承31賦予預(yù)壓,能夠防止由該第一軸承31 引起的異音的發(fā)生。此外,通過(guò)調(diào)整螺紋部件113向內(nèi)螺紋134a的擰入量,能夠調(diào)整由螺紋部件113 產(chǎn)生的作用力。進(jìn)而,能夠?qū)⒙菁y部件113的作用力經(jīng)由第一軸承31的外圈312傳遞到第一軸承 31的內(nèi)圈311,能夠向第一軸承31可靠地賦予預(yù)壓。此外,能夠用第三軸承33承受輸出部件22要向施力方向H移動(dòng)的力,能夠向第三 軸承33賦予預(yù)壓。此外,第二和第四軸承32、34將轉(zhuǎn)子231以可在軸方向S上移動(dòng)的方式進(jìn)行支承。 由此,伴隨著由于螺紋部件113的作用力使內(nèi)圈391在轉(zhuǎn)子231的軸方向上移動(dòng),能夠使外 圈和轉(zhuǎn)子231在轉(zhuǎn)子231的軸方向上一起移動(dòng),結(jié)果,能夠防止不需要的力作用于內(nèi)圈391 和外圈之間。進(jìn)而,傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5的輸出經(jīng)由操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu)19傳遞給轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10。 這樣,在將操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu)19的輸出傳遞給轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10時(shí),能夠?qū)⒃撦敵霾唤?jīng)由傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5而傳遞給轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10。由此,由于能夠減小輸入到傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5的動(dòng)力, 所以能夠使傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5變得小型。此外,通過(guò)將輸入部件20、內(nèi)圈391和輸出部件22在第一軸線A的延伸方向(軸 方向S)排列配置,能夠使傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5在輸入部件20和輸出部件22的徑方向(徑方 向R3)上小型化,結(jié)果能夠使傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5進(jìn)一步小型化。此外,傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231的轉(zhuǎn)子芯85形成包圍第一和第二凹 凸卡合部64、67的筒狀。由此,能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子231和第一及第二凹凸卡合部64、67配置在軸 方向S上重疊的位置,能夠?qū)崿F(xiàn)車輛用操舵裝置1的更加小 型化。此外,能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子231用 作防音壁,能夠抑制第一和第二凹凸卡合部64、67的嚙合聲音泄露到外部。進(jìn)而,通過(guò)用傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)23的轉(zhuǎn)子231的轉(zhuǎn)子芯85包圍扭矩傳感器 44,能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子231和扭矩傳感器44配置在軸方向S上重疊的位置,能夠?qū)崿F(xiàn)車輛用操舵 裝置1的更加小型化。 此外,將傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5和操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu)19設(shè)置在作為轉(zhuǎn)向柱的殼體24 上。通過(guò)將殼體24組裝到車體上,能夠?qū)鲃?dòng)比可變機(jī)構(gòu)5和操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu)19 一 并組裝到車體上。此外,由于在肅靜性上是優(yōu)異的,所以即使在配置有殼體24的車室內(nèi)設(shè) 置傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)5和操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu)19,它們的噪音的影響也小。本發(fā)明并不限定于以上實(shí)施方式的內(nèi)容,在權(quán)利要求記載的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種 變更。例如也可以廢除圖1的操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu)19。另外,以下主要對(duì)與上述實(shí)施方 式的不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明,對(duì)于同樣的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的符號(hào)并省略其說(shuō)明。在該情況下,廢除圖1所示的驅(qū)動(dòng)電路41、操舵輔助用馬達(dá)25、減速機(jī)構(gòu)26、第三 軸13、扭桿14和扭矩傳感器44。第二軸12的另一端與萬(wàn)向聯(lián)軸器9連結(jié)。在該情況下,如圖10所示,第三殼體53C的端壁部61C在沿著第二殼體52C的另 一端的狀態(tài)下固定在該第二殼體52C上。在第三殼體53C上沒(méi)有設(shè)置用于收容減速機(jī)構(gòu)的 收容室。第二軸12C延伸至第三殼體53C的另一端并向殼體24C的外側(cè)突出,與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) (未圖示)連結(jié)。第七軸承37的內(nèi)圈371可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié)在第二軸12C的中間部。此外,如圖11所示,也可以代替輸入部件20而使用輸入部件20D,該輸入部件20D 使用單一的部件將輸入部件主體201D和筒狀部件202D —體地形成。第一凹部卡合部64 的第一凸部65與作為對(duì)應(yīng)的部件的輸入部件20D使用單一的部件形成一體。輸入部件20D的筒狀部件202D以及輸出部件22D包括相互相對(duì)的相對(duì)面136、 137。這些相對(duì)面136、137在作為與第一軸線A平行的方向的軸方向S上設(shè)置間隙138而 相互相對(duì)。由此,在通過(guò)螺紋部件113的作用力使輸入部件20D和輸出部件22D相互接近時(shí), 能夠防止相對(duì)面136、137彼此接觸。此外,通過(guò)用單一的部件將輸入部件20D和第一凸部65 —體地形成,能夠一并形 成第一凸部65和輸入部件20D,能夠減少制造工序。此外,也可以采用滾道圈單元39,該滾道圈單元39具備使輸入部件20D和輸出 部件22可差動(dòng)旋轉(zhuǎn)地連結(jié)在一起的外圈;和經(jīng)由滾動(dòng)體將外圈支承為能夠旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈。此外,能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于車輛用操舵裝置以外的其他一般裝置.
權(quán)利要求
一種傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其能夠改變轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角相對(duì)操舵部件的操舵角的傳動(dòng)比,其特征在于,具備能夠繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的輸入部件和輸出部件;第一滾道圈,其具有第一和第二端面,將所述輸入部件和所述輸出部件以可差動(dòng)旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)在一起;第二滾道圈,其借助滾動(dòng)體將該第一滾道圈支承為能夠旋轉(zhuǎn);和能夠驅(qū)動(dòng)該第二滾道圈旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)器,作為所述第一滾道圈和所述第二滾道圈的中心軸線的第二軸線相對(duì)所述第一軸線傾斜,所述輸入部件和所述輸出部件分別具有與所述第一滾道圈的所述第一和第二端面分別相對(duì)的動(dòng)力傳動(dòng)面,設(shè)置有使所述第一滾道圈的所述第一端面和與該端面對(duì)應(yīng)的所述輸入部件的動(dòng)力傳動(dòng)面以可傳遞動(dòng)力的方式卡合的第一凹凸卡合部,所述第一凹凸卡合部,包括在所述第一端面和與該端面對(duì)應(yīng)的所述動(dòng)力傳動(dòng)面之中設(shè)置在一個(gè)面上的第一凸部,和設(shè)置在另一個(gè)面上且與所述第一凸部卡合的第一凹部,設(shè)置有使所述第一滾道圈的所述第二端面和與該端面對(duì)應(yīng)的所述輸出部件的動(dòng)力傳動(dòng)面以可傳遞動(dòng)力的方式卡合的第二凹凸卡合部,所述第二凹凸卡合部,包括在所述第二端面和與該端面對(duì)應(yīng)的所述動(dòng)力傳動(dòng)面之中設(shè)置在一個(gè)面上的第二凸部,和設(shè)置在另一個(gè)面上且與所述第二凸部卡合的第二凹部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于 所述致動(dòng)器具備電動(dòng)馬達(dá),該電動(dòng)馬達(dá)具有轉(zhuǎn)子,所述轉(zhuǎn)子保持所述第二滾道圈而能夠與之一起旋轉(zhuǎn),并且所述 轉(zhuǎn)子能夠繞所述第一軸線旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于所述轉(zhuǎn)子形成包圍所述第一凹凸卡合部和所述第二凹凸卡合部的筒狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛用操舵裝置,其特征在于在所述轉(zhuǎn)子上形成有傾斜孔,該傾斜孔具有沿著所述第二軸線的中心軸線,用于保持 所述第二滾道圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于用被殼體保持的第二軸承和第四軸承對(duì)所述轉(zhuǎn)子進(jìn)行兩端支承,所述第一滾道圈在所 述轉(zhuǎn)子的軸方向上配置在所述第二軸承和所述第四軸承之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于所述第二軸承和所述第四軸承將所述轉(zhuǎn)子支承為能夠在所述轉(zhuǎn)子的軸方向上移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于,具備第一軸,其貫穿插入到形成在所述輸入部件上的插通孔中,并與所述輸入部件可一起 旋轉(zhuǎn)地連結(jié);第二軸,其貫穿插入到形成在所述輸出部件上的插通孔中,并與所述輸出部件 可一起旋轉(zhuǎn)地連結(jié);和支承機(jī)構(gòu),其對(duì)所述第一軸和第二軸的相互的相對(duì)端部以同軸且可 做相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行支承。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于所述支承機(jī)構(gòu)包括筒狀部件和軸承,所述筒狀部件包圍所述第一軸和第二軸彼此的相對(duì)端部,并與所述第一軸及第二軸的 一方連結(jié)而能夠與之一起旋轉(zhuǎn),所述軸承介于所述第一軸和所述第二軸的另一方與所述筒狀部件之間,而允許兩者的 相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于具備施力部件,施力部件使所述輸入部件和所述輸出部件的一方向接近另一方的施力 方向施力,利用所述施力部件向所述第一凹凸卡合部和第二凹凸卡合部賦予預(yù)壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于 所述施力部件將所述輸入部件向所述輸出部件進(jìn)行施力。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于具備被殼體保持、并將所述輸入部件支承為能夠旋轉(zhuǎn)的第一軸承, 所述施力部件經(jīng)由所述第一軸承對(duì)所述輸入部件施力。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于 所述第一軸承被設(shè)置在所述殼體的軸承保持孔保持,所述施力部件含有與形成在所述軸承保持孔的螺紋部接合的螺紋部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于 所述第一軸承包括外圈和內(nèi)圈,所述外圈以能夠旋轉(zhuǎn)且能夠沿軸方向移動(dòng)的方式被保持在所述軸承保持孔,所述內(nèi)圈 能夠與所述輸入部件一起旋轉(zhuǎn)且沿軸方向一起移動(dòng), 所述螺紋部件擠壓所述外圈的端面。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于具備被所述殼體保持、并將所述輸出部件支承為能夠旋轉(zhuǎn)的第三軸承,所述輸出部件 向施力方向的移動(dòng)被所述第三軸承限制。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于各凹凸卡合部的凸部和凹部分別與輸入部件、第一滾道圈和輸出部件中對(duì)應(yīng)的部件一 體地形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于在所述第一凸部的基端部和/或所述第二凸部的基端部設(shè)置有用于避免與對(duì)應(yīng)的凹 部接觸的避讓部。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于 所述輸入部件、所述輸出部件和所述第一滾道圈分別形成為環(huán)狀,所述第一凸部、第二凸部、第一凹部、第二凹部分別沿著徑方向延伸、且周方向上的寬 度隨著從徑方向的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)而逐漸變大。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),其特征在于 所述第一凸部及第一凹部具有彼此接觸的第一接觸區(qū)域, 所述第二凸部及第二凹部具有彼此接觸的第二接觸區(qū)域,在所述第一接觸區(qū)域和/或所述第二接觸區(qū)域的附近分別設(shè)置潤(rùn)滑劑保持部。
19.一種車輛用操舵裝置,其特征在于,具備權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu),并且 具有連結(jié)于所述輸入部件的操舵部件和連結(jié)于所述輸出部件的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛用操舵裝置,其特征在于,還具有賦予操舵輔助力的 操舵輔助力賦予機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)及具有該機(jī)構(gòu)的車輛用操舵裝置。傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)(5)具備可繞第一軸線(A)旋轉(zhuǎn)的輸入部件(20)和輸出部件(22),使各部件(20、22)可差動(dòng)旋轉(zhuǎn)地連結(jié)的內(nèi)圈(391),經(jīng)由滾動(dòng)體(393)支承該內(nèi)圈(391)可旋轉(zhuǎn)的外圈(392),和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)外圈(392)的傳動(dòng)比可變機(jī)構(gòu)用馬達(dá)(23)。作為內(nèi)圈(391)和外圈(392)的中心軸線的第二軸線(B)相對(duì)第一軸線(A)傾斜。設(shè)置有使內(nèi)圈(391)的一方端面(71)與和該端面(71)對(duì)應(yīng)的輸入部件(20)的動(dòng)力傳動(dòng)面卡合的第一凹凸卡合部(64),設(shè)置有使內(nèi)圈(391)的另一端面(73)與輸出部件(22)的動(dòng)力傳動(dòng)面卡合的第二凹凸卡合部(67)。
文檔編號(hào)B62D5/04GK101835672SQ20088011236
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2008年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月22日
發(fā)明者中岡正樹(shù), 土持順, 大槻榮高, 山川知也, 椎名晶彥, 辻泰明, 齊藤安弘 申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特