JP2008164149A - 波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構及び伝達比可変操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】波動歯車減速機のうち可撓性外歯歯車の噛合部分に使用されている比較的の粘度が高い潤滑剤が、その可撓性外歯歯車を内側から支持する可撓性ベアリングの潤滑剤に混入することを従来より確実に防止することが可能な波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構及び伝達比可変操舵装置を提供する。
【解決手段】本発明では、楕円形剛性カム３５に相似した楕円形状をなしかつ楕円形剛性カム３５と一体回転可能なサイドプレート３７を設け、そのサイドプレート３７に固定したサイドシール７０を可撓性ベアリング３４のアウターリング４０の内周面４０Ａに摺動可能に密着させた。これにより、サイドシール７０が従来のように径方向へ摺動したり伸縮することがなくなり、シール性能及びその信頼性が向上し、潤滑剤に混入することを従来より確実に防止することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、波動歯車減速機のうち可撓性外歯歯車の噛合部分に使用されている比較的粘度が高い潤滑剤が、その可撓性外歯歯車を内側から支持する可撓性ベアリングの潤滑剤に混入することを防止するための潤滑剤混入防止機構及びそのような潤滑剤混入防止機構を備えた伝達比可変操舵装置に関する。

従来、この種の波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構として、図１０に示すように、可撓性外歯歯車１の端部開口縁に弾性シール部材２を固定し、その弾性シール部材２を剛性内歯歯車３と一体回転する回転円板４の端面４Ａに摺動可能に密着させたものや（例えば、特許文献１参照）、図１１に示すように、可撓性外歯歯車１に一体形成された円筒部６の外周面に弾性シール部材７を設けて、その弾性シール部材７を剛性内歯歯車３と一体回転する筒形部品９の内周面９Ａに摺動可能に密着させたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−２９１９８５号公報（段落［００１４］，［００１５］、第１図） 特許第３７８１３１２号公報（段落［００１４］〜［００１６］、第１図）

ところで、上記した波動歯車減速機では、可撓性外歯歯車１がその内側に備えた楕円形剛性カム５に相似した楕円形に変形する。そして、楕円形剛性カム５が回転することで可撓性外歯歯車１における楕円形の長軸位置が回転し、これに伴って可撓性外歯歯車１と剛性内歯歯車３との噛合位置が移動して差動する。このため、上記図１０に示した従来のものでは、可撓性外歯歯車１における楕円形の長軸位置が回転したときに、弾性シール部材２が回転円板４の端面４Ａに対して周方向のみならず、径方向にも摺動し、シール性能が短期間で低下する虞があった。また、上記図１１に示した従来のものにおいては、可撓性外歯歯車１における楕円形の長軸位置が回転したときに、弾性シール部材７が径方向に伸縮しながら摺動し、やはり、シール性能が短期間で低下する虞があった。このため、上記した従来のものでは、可撓性外歯歯車１と剛性内歯歯車３との間に使用した比較的粘度が高い潤滑剤が、可撓性外歯歯車１を内側から支持する可撓性ベアリング８の潤滑剤に混入する事態が懸念された。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、波動歯車減速機のうち可撓性外歯歯車の噛合部分に使用されている比較的粘度が高い潤滑剤が、その可撓性外歯歯車を内側から支持する可撓性ベアリングの潤滑剤に混入することを従来より確実に防止することが可能な波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構及び伝達比可変操舵装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る波動歯車減速機（３０）の潤滑剤混入防止機構は、剛性内歯歯車（３２）と、その内側に配置されかつ剛性内歯歯車（３２）と歯数が異なる可撓性外歯歯車（３３）と、さらにその内側に嵌合された可撓性ベアリング（３４）と、さらにその内側に嵌合されて可撓性外歯歯車（３３）及び可撓性ベアリング（３４）を楕円形に変形させる楕円形剛性カム（３５）とを備え、可撓性外歯歯車（３３）が剛性内歯歯車（３２）に対して部分的に噛合し、それらの噛合位置を楕円形剛性カム（３５）の回転により周方向に移動して可撓性外歯歯車（３３）と剛性内歯歯車（３２）とを差動させることが可能であると共に、可撓性外歯歯車（３３）と剛性内歯歯車（３２）との間に使用した第１の潤滑剤より、可撓性ベアリング（３４）に使用した第２の潤滑剤の粘度を低くした波動歯車減速機（３０）の潤滑剤混入防止機構において、楕円形剛性カム（３５）に相似した楕円形状をなしかつ楕円形剛性カム（３５）と一体回転可能に設けられたサイドプレート（３７）と、サイドプレート（３７）に固定され、可撓性ベアリング（３４）のアウターリング（４０）又は可撓性外歯歯車（３３）に摺動可能に密着し、第１の潤滑剤の可撓性ベアリング（３４）内への侵入を防ぐためのサイドシール（７０〜７７）とを設けたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の波動歯車減速機（３０）の潤滑剤混入防止機構において、可撓性ベアリング（３４）のインナーリング（４１）とアウターリング（４０）との間に、複数の剛性転動体（４２）を周方向に均等配置して保持するためのリテーナ（４３）を備え、サイドプレート（３７）を、リテーナ（４３）の抜け止めに兼用したところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載の波動歯車減速機（３０）の潤滑剤混入防止機構において、サイドシール（７０〜７７）を、アウターリング（４０）の内周面（４０Ａ）に摺動可能に密着させたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載の波動歯車減速機（３０）の潤滑剤混入防止機構において、サイドプレート（３７）の先端部を、アウターリング（４０）の側面（４０Ｂ）に対して側方から対向配置すると共に、サイドシール（７０〜７７）を、サイドプレート（３７）のうち先端周面（３７Ａ）より回転中心寄り位置に配置してアウターリング（４０）の内周面（４０Ａ）に摺動可能に密着させたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項３又は４に記載の波動歯車減速機（３０）の潤滑剤混入防止機構において、サイドプレート（３７）の先端部をアウターリング（４０）から離れる側に段付き状に屈曲させて段差面（３７Ｄ）を形成し、サイドプレート（３７）のうち段差面（３７Ｄ）とその段差面（３７Ｄ）より先端側の内側面（３７Ｂ）とにサイドシール（７０〜７７）を固着したところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の波動歯車減速機（３０）の潤滑剤混入防止機構において、可撓性ベアリング（３４）のアウターリング（４０）又は可撓性外歯歯車（３３）に環状溝（４０Ｍ）を形成して、その環状溝（４０Ｍ）の内部にサイドシール（７０〜７７）を摺動可能に密着させたところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の波動歯車減速機（３０）の潤滑剤混入防止機構において、剛性内歯歯車（３２）と歯数が異なるサブ剛性内歯歯車（３１）を、剛性内歯歯車（３２）と同軸上かつ隣り合わせに配置すると共に、可撓性外歯歯車（３３）を、剛性内歯歯車（３２）及びサブ剛性内歯歯車（３１）の両方に噛合させて、剛性内歯歯車（３２）をサブ剛性内歯歯車（３１）に対して差動可能としたところに特徴を有する。

請求項８の発明に係る伝達比可変操舵装置（２０）は、請求項７に記載の潤滑剤混入防止機構を有した波動歯車減速機（３０）と、剛性内歯歯車（３２）又はサブ剛性内歯歯車（３１）の一方に固定されかつ車両のハンドル（１６）に連結された入力側ハウジング（２１）と、剛性内歯歯車（３２）又はサブ剛性内歯歯車（３１）の他方に固定されかつ車両の転舵輪にラックアンドピニオン機構（１２，１５）を介して連結された出力側ハウジング（２４）と、入力側ハウジング（２１）に取り付けられ、楕円形剛性カム（３５）を回転駆動するためのモータ（２５）とを備え、ハンドル（１６）からラックアンドピニオン機構（１２，１５）のピニオン（１５）への操舵角の伝達比を車速に応じて変更するところに特徴を有する。

［請求項１の発明］
請求項１の構成によれば、可撓性外歯歯車と可撓性ベアリングのアウターリングは、楕円形剛性カムの楕円形状に相似した楕円形に変形する。従って、楕円形剛性カムがアウターリング及び可撓性外歯歯車に対して相対回転すると、アウターリング及び可撓性外歯歯車における楕円形の長軸位置が回転し、これに伴って可撓性外歯歯車と剛性内歯歯車との噛合位置が周方向で移動していく。これにより、可撓性外歯歯車と剛性内歯歯車とが歯数の相違分だけ差動する。また、可撓性外歯歯車と剛性内歯歯車との間に使用した第１の潤滑剤より、可撓性ベアリングに使用した第２の潤滑剤の粘度を低くしたので、楕円形剛性カムを回転駆動する際の負荷トルクを抑えることができる。そして、本発明では、楕円形剛性カムと共に一体回転するサイドプレートにサイドシールを固定し、そのサイドシールを、可撓性ベアリングのアウターリング又は可撓性外歯歯車に摺動可能に密着させて、第１の潤滑剤が可撓性ベアリング内に進入を防いでいる。ここで、サイドプレートは、楕円形剛性カムと相似した楕円形状をなしかつ、アウターリング及び可撓性外歯歯車も楕円形剛性カムに相似した楕円形に変形するので、サイドプレートの先端部とアウターリング及び可撓性外歯歯車とは、径方向において、常に一定の間隔に保持される。これにより、サイドシールが従来のように径方向に摺動したり伸縮することがなくなり、シール性能及びその信頼性を従来より向上させることができる。即ち、本発明によれば、波動歯車減速機のうち可撓性外歯歯車の噛合部分に使用されている比較的粘度が高い第１の潤滑剤が、その可撓性外歯歯車を内側から支持する可撓性ベアリングの第２の潤滑剤に混入することを従来より確実に防止することができる。

なお、本発明に係るサイドシールは、可撓性外歯歯車の側面又は内周面に摺動可能に密着させてもよいし、アウターリングの側面又は内周面に摺動可能に密着させてもよい。

［請求項２の発明］
請求項２の構成によれば、サイドプレートを、可撓性ベアリングにおけるリテーナの抜け止めに兼用したので部品点数が削減される。

［請求項３の発明］
請求項３の発明のように、サイドシールをアウターリングの内周面に摺動可能に密着した構成にすれば、サイドシールを可撓性外歯歯車の側面又は内周面、或いは、アウターリングの側面に摺動可能に密着させた構成に比べて、サイドプレートの回転中心から摺動面までの距離が小さくなり、摺動抵抗を抑えることができる。

［請求項４の発明］
請求項４の構成によれば、サイドプレートの先端部を、アウターリングの側面に対して側方から対向配置したことにより、インナーリングとアウターリングとの間の潤滑剤充填領域の側部開口がサイドプレートによって側方から覆われる。そして、サイドシールを、サイドプレートのうち先端周面より回転中心寄り位置に配置したので、サイドシールがサイドプレートによって保護されると共に、サイドプレートによってサイドシールの密着部分に金属粉等の異物が進入することが防がれ、シール性能の信頼性が向上する。

［請求項５の発明］
請求項５の構成によれば、サイドシールが、サイドプレートに形成された段差面とその段差面より先端側の内側面との２面に固着したので、サイドシールの形状が安定し、シール性能が向上する。

［請求項６の発明］
請求項６の構成によれば、アウターリング又は可撓性外歯歯車に形成された環状溝の内部にサイドシールを密着させたので、シール性能が向上する。

［請求項７の発明］
波動歯車減速機は、可撓性外歯歯車から軸方向に延長されたトルク伝達筒部と、そのトルク伝達筒部の端部から内側又は外側に屈曲した端部固定壁とを備えて、その端部固定壁と剛性内歯歯車とを、機械装置の入力部と出力部とにそれぞれ連結してもよいし、請求項７の発明のように、剛性内歯歯車と歯数が異なるサブ剛性内歯歯車を、剛性内歯歯車と同軸上かつ隣り合わせに配置すると共に、可撓性外歯歯車を、剛性内歯歯車及びサブ剛性内歯歯車の両方に噛合させて、剛性内歯歯車をサブ剛性内歯歯車に対して差動可能に構成し、剛性内歯歯車とサブ剛性内歯歯車とを、機械装置の入力部と出力部とにそれぞれ連結してもよい。

［請求項８の発明］
請求項８の伝達比可変操舵装置は、上記した本発明に係る波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構を備えているので、波動歯車減速機のうち可撓性外歯歯車の噛合部分に使用されている比較的粘度が高い第１の潤滑剤が、その可撓性外歯歯車を内側から支持する可撓性ベアリングの第２の潤滑剤に混入することを従来より確実に防止することができ、モータの負荷トルクが安定する。これにより、モータの発熱や異音を抑えることができる。

以下、本発明に係る一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１に示すように、車両１０のうち１対の前輪１１，１１（本発明に係る「転舵輪」に相当する）の間にはラック１２が差し渡され、そのラック１２の両端部がタイロッド１３，１３を介して各前輪１１，１１に連結されている。また、ラック１２は、車両本体１４に固定されたラックケース１２Ｃに直動可能に収容され、そのラックケース１２Ｃの中間部に備えたピニオン１５と噛合している。

ピニオン１５とハンドル１６とは、ステアリングシャフト１７によって連結されている。そのステアリングシャフト１７は、ハンドル１６側の第１ステアリングシャフト１８と、ピニオン１５側の第２ステアリングシャフト１９とからなる。それら第１と第２のステアリングシャフト１８，１９の間に、本発明に係る伝達比可変操舵装置２０が取り付けられている。なお、伝達比可変操舵装置２０は、図示しないエンジンルームと運転席とを区画するコラム１４Ｃより運転席側に配置されている。

図２には、伝達比可変操舵装置２０の詳細構造が示されている。同図に示すように、伝達比可変操舵装置２０は、第１ステアリングシャフト１８に連結された円筒ハウジング２１（本発明に係る「入力側ハウジング」に相当する）を備え、その円筒ハウジング２１の内部にモータ２５と波動歯車減速機３０とが収容されている。また、円筒ハウジング２１の上端部には、円環状のケーブルケース２２が設けられ、このケーブルケース２２内には、渦巻き状に巻回されたスパイラルケーブル２３が収容されている。そして、スパイラルケーブル２３の一端が端子金具２３Ｔを介してモータ２５に接続され、他端がケーブルケース２２の外面に備えた図示しないコネクタを介して操舵制御装置６０（図１参照）に接続されている。

図２に示すように、モータ２５のステータ２５Ｓは、円筒ハウジング２１に固定され、そのステータ２５Ｓの下端面から下方にロータ２５Ｒが突出している。そして、そのロータ２５Ｒが波動歯車減速機３０に連結されている。

波動歯車減速機３０は、本発明の「サブ剛性内歯歯車」に相当する第１のサーキュラスプライン３１と、本発明の「剛性内歯歯車」に相当する第２のサーキュラスプライン３２とを同軸上に隣り合わせにして備えている。第１及び第２の両サーキュラスプライン３１，３２の内周面には複数の内歯がそれぞれ形成され、それらの歯数は、第１のサーキュラスプライン３１より第２のサーキュラスプライン３２の方が、１つ又は２つだけ少なくなっている。なお、第１と第２の両サーキュラスプライン３１，３２の歯底径及び歯先径は略同一になっている。

第１のサーキュラスプライン３１は、ステータ２５Ｓの下端面に隣接配置され、円筒ハウジング２１の内周面に圧入固定されている。一方、第２のサーキュラスプライン３２は、第１のサーキュラスプライン３１の下方に配置され、円筒ハウジング２１の内周面に設けたメタル軸受３２Ｊに回転可能に軸支されている。また、第２のサーキュラスプライン３２の下面には、出力シャフト２４の上端部に備えたフランジ２４Ｆに連結され、その出力シャフト２４の下端部が第２ステアリングシャフト１９（図１参照）に連結されている。

図３に示すように、第１及び第２の両サーキュラスプライン３１，３２の内側には、本発明の「可撓性外歯歯車」に相当するフレックススプライン３３が配置されている。フレックススプライン３３は、両サーキュラスプライン３１，３２に比べて可撓性が高い材料で円筒状に形成されて、第１及び第２の両サーキュラスプライン３１，３２に跨って延びている。

フレックススプライン３３の外周面には、第１のサーキュラスプライン３１の内歯と同数の複数の外歯が形成されている。また、フレックススプライン３３の外歯のうち歯幅方向における半分は第１のサーキュラスプライン３１の内歯に対向する一方、残りの半分は第２のサーキュラスプライン３２の内歯に対向している。そして、フレックススプライン３３は内側に備えたウェーブジェネレータ５０により楕円形状に変形され、その楕円の長軸線上における２箇所でフレックススプライン３３の外歯と、第１及び第２の両サーキュラスプライン３１，３２の内歯とが噛合している。

ウェーブジェネレータ５０は、楕円形剛性カム３５の外側に可撓性ベアリング３４を嵌合してなる。楕円形剛性カム３５は、図４に示すように、円形に近い楕円形状になっている。なお、図４においてＬ１は、楕円形の長軸であり、Ｌ２は楕円形の短軸であり、Ｌ３は、可撓性ベアリング３４が内接する真円である。楕円形剛性カム３５の中心部には貫通孔３５Ａが形成され、その貫通孔３５Ａの内面には、一般的な回り止め用のスプライン３５Ｓが形成されている。また、図３に示したモータ２５のロータ２５Ｒに固定された連結盤２５Ｔの外周面にもスプライン（図示せず）が形成されている。そして、連結盤２５Ｔを貫通孔３５Ａ内に嵌合して、ロータ２５Ｒと楕円形剛性カム３５とが一体回転可能に連結されている。

可撓性ベアリング３４は、楕円形剛性カム３５に比べて可撓性が高い材料で構成されたアウターリング４０とインナーリング４１とを有している。そして、それらアウターリング４０とインナーリング４１との間には、複数の剛体ボール４２（本発明に係る「剛性転動体」に相当する）と共に、それら複数の剛体ボール４２を周方向で均等配置した状態に保持するためのリテーナ４３が収容されている。

また、インナーリング４１は、楕円形剛性カム３５の外周面に嵌合される一方、アウターリング４０は、フレックススプライン３３の内周面３３Ａに嵌合されている。これにより、インナーリング４１、アウターリング４０及びフレックススプライン３３がそれぞれ楕円形剛性カム３５に相似した楕円形に変形している。そして、楕円形剛性カム３５がモータ２５によって回転駆動されると、アウターリング４０及びフレックススプライン３３において楕円形の長軸が周方向で移動し、これに伴ってフレックススプライン３３と両サーキュラスプライン３１，３２との噛合位置が周方向で移動していく。これにより、楕円形剛性カム３５が１回転したときに、第２のサーキュラスプライン３２が第１のサーキュラスプライン３１に対して歯数の相違分だけ差動し、出力シャフト２４が円筒ハウジング２１に対して相対回転する。

その相対回転角度は、モータ２５の回転角によって変更され、そのモータ２５は、操舵制御装置６０（図１参照）によって駆動制御されている。具体的には、操舵制御装置６０は、図１に示すように、操舵角センサ６１にて検出したハンドル１６の操舵角と、車速センサ６２にて検出した車速とを取り込み、伝達比可変操舵装置２０が第１ステアリングシャフト１８から第２ステアリングシャフト１９に伝達する伝達比を決定する。そして、決定された伝達比と第１ステアリングシャフト１８から伝達比可変操舵装置２０に入力される入力操舵角とに基づいて、伝達比可変操舵装置２０が第２ステアリングシャフト１９に出力する出力操舵角を演算して、その出力操舵角に応じて操舵制御装置６０がモータ２５を駆動制御する。

波動歯車減速機３０のうち図３に示したフレックススプライン３３と両サーキュラスプライン３１，３２との間には、第１の潤滑剤（例えば、グリース）が使用されている。その第１の潤滑剤の動粘度は、例えば「１６５０」になっており、このように比較的高粘度の第１の潤滑剤を使用することで発振を抑制している。なお、波動歯車減速機３０の減速比をＧとすると、第１の潤滑剤による粘性抵抗は、モータ２５に負荷として伝わる際には、「１／Ｇ」倍されるため、第１の潤滑剤の粘度の相違によるモータ負荷に対する寄与度は低い。

波動歯車減速機３０における可撓性ベアリング３４内には、第２の潤滑剤（例えば、グリース）が使用されている。この第２の潤滑剤の粘性抵抗は、「１／Ｇ」倍されずにモータ２５に負荷としてかかるため、第２の潤滑剤の粘度の相違によるモータ負荷に対する寄与度は高い。そこで、本実施形態では、第２の潤滑剤として、第１の潤滑剤より粘度が低いものを使用している。具体的には、第２の潤滑剤の動粘度は、例えば「２４」になっている。そして、可撓性ベアリング３４内への第２の潤滑剤に第１の潤滑剤が混入することを防止するために、本発明に係る潤滑剤混入防止機構が設けられている。

本実施形態の潤滑剤混入防止機構は、可撓性ベアリング３４の両側部にサイドプレート３７，３７を設け、それらサイドプレート３７，３７に固着したサイドシール７０，７０をアウターリング４０の内周面４０Ａに摺動可能に密着させた構成になっている。具体的には、サイドプレート３７，３７は、図３に示されており、全体が楕円形剛性カム３５に相似した楕円形状になっている。また、サイドプレート３７，３７及び楕円形剛性カム３５には、それらを重ねた状態で軸方向に貫通した貫通孔３６Ａが形成されている。そして、両サイドプレート３７，３７と楕円形剛性カム３５の楕円形の長軸同士を一致させた状態にして貫通孔３６Ａにリベット３６を挿通し、それらリベット３６をかしめてサイドプレート３７，３７が楕円形剛性カム３５に固定されている。

また、本実施形態では、図５に示すように、可撓性ベアリング３４のインナーリング４１が、楕円形剛性カム３５と略同一の幅（軸長）になっており、アウターリング４０が、そのインナーリング４１より両側方に幅広になっており、さらに、フレックススプライン３３が、アウターリング４０より更に両側方に幅広になっている。

これらに対し、サイドプレート３７，３７は、楕円形剛性カム３５の側面に密着した部分からインナーリング４１とアウターリング４０との中間位置に亘る範囲で平板状をなし、そのインナーリング４１とアウターリング４０との中間位置で、側方に段付き状（クランク状）に屈曲している。

これにより、インナーリング４１が、サイドプレート３７，３７の間に挟まれて楕円形剛性カム３５に対して軸方向で固定されている。また、リテーナ４３が一方のサイドプレート３７によって可撓性ベアリング３４内に抜け止めされている。さらに、サイドプレート３７，３７の先端部の内側面３７Ｂ，３７Ｂが、アウターリング４０の両側面４０Ｂ，４０Ｂにクリアランスを介して対向すると共に、サイドプレート３７，３７の先端周面３７Ａ，３７Ａが、フレックススプライン３３のうちアウターリング４０から露出した内周面３３Ａにクリアランスを介して対向している。

また、サイドプレート３７の段差面３７Ｄは、径方向でアウターリング４０の内周面４０Ａの両端部に対向している。そのサイドプレート３７のうち段差面３７Ｄとその段差面３７Ｄより先端側の内側面３７Ｂとにサイドシール７０が固着（詳細には、加硫接着）されている。そして、サイドシール７０からアウターリング４０に向かって突出したリップ７０Ｌがアウターリング４０の内周面４０Ａに摺動可能に密着している。

なお、図３に示すように、連結盤２５Ｔには、楕円形剛性カム３５の幅と同一幅で大径部が形成され、その大径部の両端が段付き状に縮径した小径部になっている。これに対し、各サイドプレート３７の中心部には中心孔３７Ｇが形成され、各サイドプレート３７における中心孔３７Ｇの開口縁が、連結盤２５Ｔの両端部に備えた段差部に当接している。これにより、両サイドプレート３７，３７が連結盤２５Ｔを軸方向で挟んで楕円形剛性カム３５に抜け止めしている。

本実施形態の構成に関する説明は以上である。次に、本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態の伝達比可変操舵装置２０に備えた波動歯車減速機３０では、上述したようにフレックススプライン３３と可撓性ベアリング３４のアウターリング４０とが、楕円形剛性カム３５の楕円形状に相似した楕円形に変形する。そして、楕円形剛性カム３５がモータ２５により回転駆動されると、アウターリング４０及びフレックススプライン３３における楕円形の長軸位置が回転し、これに伴ってフレックススプライン３３と両サーキュラスプライン３１，３２との噛合位置が周方向で移動していく。これにより、両サーキュラスプライン３１，３２とが歯数の相違分だけ差動する。このとき、サイドプレート３７，３７と可撓性ベアリング３４のインナーリング４１は楕円形剛性カム３５と一体回転し、可撓性ベアリング３４のアウターリング４０はフレックススプライン３３と一体回転する。そして、サイドプレート３７，３７の先端部に固定されたサイドシール７０，７０がアウターリング４０の内周面４０Ａに摺動し、外部から可撓性ベアリング３４内への第１の潤滑剤の侵入を防ぐ。

ここで、サイドプレート３７，３７は、楕円形剛性カム３５と相似した楕円形状をなしかつ、アウターリング４０も楕円形剛性カム３５に相似した楕円形に変形するので、サイドプレート３７，３７の先端部とアウターリング４０の内周面４０Ａとは、径方向において、常に一定の間隔に保持される。これにより、サイドシール７０が従来のように径方向に摺動したり伸縮することがなくなり、シール性能及びその信頼性を従来より向上させることができる。

即ち、本実施形態に係る潤滑剤混入防止機構によれば、波動歯車減速機３０のうちフレックススプライン３３の噛合部分に使用されている比較的粘度が高い第１の潤滑剤が、そのフレックススプライン３３を内側から支持する可撓性ベアリング３４の第２の潤滑剤に混入することを従来より確実に防止することができる。また、このような潤滑剤混入防止機構を備えた本実施形態の伝達比可変操舵装置２０によれば、モータ２５の負荷トルクが安定し、モータ２５の発熱や異音を抑えることができる。これにより、静粛性が向上し、伝達比可変操舵装置２０をコラム１４Ｃより運転席側に配置することが可能になる。

また、本実施形態では、サイドシール７０をアウターリング４０の内周面４０Ａに摺動可能に密着させた構成にしたので、後述するようにサイドシールを、フレックススプライン３３の内周面３３Ａ、或いは、アウターリング４０の側面４０Ｂに密着させた構成に比べて、サイドプレート３７，３７の回転中心から摺動面までの距離が小さくなり、摺動抵抗を抑えることができる。しかも、各サイドシール７０を、サイドプレート３７に形成された段差面３７Ｄとそれより先端側の内側面３７Ｂとの２面に固着したのでサイドシール７０の形状が安定し、シール性能が向上する。

さらには、サイドプレート３７，３７の先端部を、アウターリング４０の側面４０Ｂに対して側方から対向配置したことにより、インナーリング４１とアウターリング４０との間の潤滑剤充填領域の側部開口がサイドプレート３７，３７によって側方から塞がれる。そして、サイドシール７０を、サイドプレート３７，３７のうち先端周面３７Ａ，３７Ａより回転中心寄り位置に配置したので、サイドシール７０がサイドプレート３７，３７によって保護されると共に、サイドプレート３７，３７によってサイドシール７０の密着部分に金属粉等の異物が進入することが防がれ、シール性能の信頼性が向上する。

また、サイドプレート３７，３７は、可撓性ベアリング３４におけるリテーナ４３の抜け止めにも兼用されているので部品点数の削減が図られる。さらには、サイドプレート３７の先端周面３７Ａは、フレックススプライン３３の内周面３３Ａにクリアランスを介して対峙しているので、万が一、可撓性ベアリング３４が破損した場合に、サイドプレート３７の先端周面３７Ａをフレックススプライン３３の内周面３３Ａに摺接させて波動歯車減速機３０を動作させることもできる。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記実施形態のサイドプレート３７を変形し、図６（Ａ）に示すように、サイドプレート３７の先端周面３７Ａを、アウターリング４０の内周面４０Ａより回転中心側に配置し、アウターリング４０の側面４０Ｂを側方に臨ませてもよい。

（２）また、図６（Ｂ）に示すように、アウターリング４０の幅をインナーリング４１と同一にして、サイドシール７０のリップ７０Ｌをフレックススプライン３３の内周面３３Ａに摺動可能に密着させてもよい。

（３）前記実施形態の波動歯車減速機３０は、先端部がクランク状に屈曲していたが、図７（Ａ）に示すように、サイドプレート３７の全体を平板状にしてもよい。そして、サイドシール７０をサイドプレート３７の先端部外側面に固着し、リップ７０Ｌをフレックススプライン３３の内周面３３Ａに摺動可能に密着させてもよい。

（４）また、図７（Ｂ）に示すように、サイドプレート３７の先端周面３７Ａにサイドシール７１を固着すると共に、そのサイドシール７１に１対のリップ７１Ｌ，７１Ｌを形成して、それらリップ７１Ｌ，７１Ｌをフレックススプライン３３の内周面３３Ａに摺動可能に密着させてもよい。

（５）また、図７（Ｃ）に示すように、アウターリング４０の内周面４０Ａに環状溝４０Ｍを形成し、その内部にサイドシール７２のリップ７２Ｌを摺動可能に密着させてもよい。

（６）また、図８（Ａ）に示すように、サイドプレート３７の先端周面３７Ａをアウターリング４０の内周面４０Ａに突き合わせ、サイドプレート３７の先端部の外側面に固着されたサイドシール７３をフレックススプライン３３側に張り出して、アウターリング４０の側面４０Ｂに摺動可能に密着させてもよい。

（７）また、図８（Ｂ）に示すように、アウターリング４０を両サイドプレート３７，３７に間に収まる幅にすると共に、サイドプレート３７の先端周面３７Ａをアウターリング４０の内周面４０Ａから回転中心側に離し、サイドプレート３７における先端周面３７Ａと外側面とに跨って固着したサイドシール７４をアウターリング４０の側面４０Ｂに摺動可能に密着させてもよい。

（８）また、図８（Ｃ）に示すように、前記実施形態の構成を変形してアウターリング４０をインナーリング４１と同じ幅とし、サイドプレート３７を先端寄り位置でアウターリング４０から離れる側に屈曲させて、そのサイドプレート３７の先端部から断面三角形のサイドシール７５を突出させてアウターリング４０の側面４０Ｂに摺動可能に密着させてもよい。

（９）また、図９（Ａ）に示すように、前記実施形態の構成を変形してアウターリング４０をインナーリング４１と同じ幅とし、サイドプレート３７の先端部の内側面３７Ｂから断面三角形のサイドシール７５を突出させてアウターリング４０の側面４０Ｂに摺動可能に密着させてもよい。

（１０）また、図９（Ｂ）に示すように、サイドプレート３７全体を平板状にしてサイドプレート３７の先端部における内外の両側面と先端周面３７Ａとの三面に跨って密着したサイドシール７６を設け、そのサイドシール７６の一部を内側に張り出させてアウターリング４０の側面４０Ｂに摺動可能に密着させてもよい。

（１１）また、図９（Ｃ）に示すように、サイドプレート３７全体を平板状にしてその内側面３７Ｂに固着した円板状のサイドシール７７を、アウターリング４０の側面４０Ｂに摺動可能に密着させてもよい。

（１２）前記実施形態の可撓性ベアリング３４は、ボールベアリング構造であったが、例えば、コロベアリング構造、ニードルベアリング構造、クロスローラベアリング構造等であってもよい。

（１３）前記実施形態では、歯数が異なる第１と第２のサーキュラスプライン３１，３２を備えて両サーキュラスプライン３１，３２を、機械装置の入力部と出力部とに連結していたが、波動歯車減速機の構造としては、フレックススプラインから軸方向に延長されたトルク伝達筒部と、そのトルク伝達筒部の端部から内側又は外側に屈曲した端部固定壁とを備えて、その端部固定壁とサーキュラスプラインとを、機械装置の入力部と出力部とに連結する構成としてもよい。

本発明の一実施形態に係る車両の概念図 伝達比可変操舵装置の側断面図 波動歯車減速機の拡大側断面図 波動歯車減速機のウェーブジェネレータの正面図 波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構の部分拡大側断面図 変形例に係る潤滑剤混入防止機構の部分拡大側断面図 変形例に係る潤滑剤混入防止機構の部分拡大側断面図 変形例に係る潤滑剤混入防止機構の部分拡大側断面図 変形例に係る潤滑剤混入防止機構の部分拡大側断面図 従来の波動歯車減速機の側断面図 従来の波動歯車減速機の側断面図

符号の説明

１０ 車両
１１，１１ 前輪（転舵輪）
１２ ラック
１５ ピニオン
１６ ハンドル
２０ 伝達比可変操舵装置
２１ 円筒ハウジング（入力側ハウジング）
２４ 出力シャフト（出力側ハウジング）
２５ モータ
３０ 波動歯車減速機
３１ 第１のサーキュラスプライン（サブ剛性内歯歯車）
３２ 第２のサーキュラスプライン（剛性内歯歯車）
３３ フレックススプライン（可撓性外歯歯車）
３３Ａ 内周面
３４ 可撓性ベアリング
３５ 楕円形剛性カム
３７ サイドプレート
３７Ａ 先端周面
３７Ｂ 内側面
３７Ｄ 段差面
４０ アウターリング
４０Ａ 内周面
４０Ｂ 側面
４０Ｍ 環状溝
４１ インナーリング
４２ 剛体ボール（剛性転動体）
４３ リテーナ
７０〜７７ サイドシール

Claims (8)

1. 剛性内歯歯車と、その内側に配置されかつ前記剛性内歯歯車と歯数が異なる可撓性外歯歯車と、さらにその内側に嵌合された可撓性ベアリングと、さらにその内側に嵌合されて前記可撓性外歯歯車及び前記可撓性ベアリングを楕円形に変形させる楕円形剛性カムとを備え、前記可撓性外歯歯車が前記剛性内歯歯車に対して部分的に噛合し、それらの噛合位置を前記楕円形剛性カムの回転により周方向に移動して前記可撓性外歯歯車と前記剛性内歯歯車とを差動させることが可能であると共に、
   前記可撓性外歯歯車と前記剛性内歯歯車との間に使用した第１の潤滑剤より、前記可撓性ベアリングに使用した第２の潤滑剤の粘度を低くした波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構において、
   前記楕円形剛性カムに相似した楕円形状をなしかつ前記楕円形剛性カムと一体回転可能に設けられたサイドプレートと、
   前記サイドプレートに固定され、前記可撓性ベアリングのアウターリング又は前記可撓性外歯歯車に摺動可能に密着し、前記第１の潤滑剤の前記可撓性ベアリング内への侵入を防ぐためのサイドシールとを設けたことを特徴とする波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構。
2. 前記可撓性ベアリングのインナーリングと前記アウターリングとの間に、複数の剛性転動体を周方向に均等配置して保持するためのリテーナを備え、前記サイドプレートを、前記リテーナの抜け止めに兼用したことを特徴とする請求項１に記載の波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構。
3. 前記サイドシールを、前記アウターリングの内周面に摺動可能に密着させたことを特徴とする請求項２に記載の波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構。
4. 前記サイドプレートの先端部を、前記アウターリングの側面に対して側方から対向配置すると共に、前記サイドシールを、前記サイドプレートのうち先端周面より回転中心寄り位置に配置して前記アウターリングの内周面に摺動可能に密着させたことを特徴とする請求項３に記載の波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構。
5. 前記サイドプレートの先端部を前記アウターリングから離れる側に段付き状に屈曲させて段差面を形成し、前記サイドプレートのうち前記段差面とその段差面より先端側の内側面とに前記サイドシールを固着したことを特徴とする請求項３又は４に記載の波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構。
6. 前記可撓性ベアリングのアウターリング又は前記可撓性外歯歯車に環状溝を形成して、その環状溝の内部に前記サイドシールを摺動可能に密着させたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構。
7. 前記剛性内歯歯車と歯数が異なるサブ剛性内歯歯車を、前記剛性内歯歯車と同軸上かつ隣り合わせに配置すると共に、前記可撓性外歯歯車を、前記剛性内歯歯車及び前記サブ剛性内歯歯車の両方に噛合させて、前記剛性内歯歯車を前記サブ剛性内歯歯車に対して差動可能としたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の波動歯車減速機の潤滑剤混入防止機構。
8. 請求項７に記載の潤滑剤混入防止機構を有した前記波動歯車減速機と、
   前記剛性内歯歯車又は前記サブ剛性内歯歯車の一方に固定されかつ車両のハンドルに連結された入力側ハウジングと、
   前記剛性内歯歯車又は前記サブ剛性内歯歯車の他方に固定されかつ前記車両の転舵輪にラックアンドピニオン機構を介して連結された出力側ハウジングと、
   前記入力側ハウジングに取り付けられ、前記楕円形剛性カムを回転駆動するためのモータとを備え、
   前記ハンドルから前記ラックアンドピニオン機構のピニオンへの操舵角の伝達比を車速に応じて変更することを特徴とする伝達比可変操舵装置。

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