JP2008201378A - 舵角可変式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組込位置の自由度が高く、しかも電動モータ１１ａに給電等する為の可動部品、摺動部材等を必要としない舵角可変式ステアリング装置を実現する。
【解決手段】ステアリングホイールの回転に伴って回転する第一の回転軸８ａと、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する第二の回転軸１０ａとを、波動歯車式減速機１３ｃにより接続する。そして、この波動歯車式減速機１３ｃを構成するウェーブジェネレータ１４ａと共に回転する駆動軸１２ａを、中空状に形成し、この駆動軸１２ａの径方向内側に、上記第一の回転軸８ａを配置する。又、これと共に、この駆動軸１２ａの径方向外側に、上記駆動軸１２ａを回転駆動する為の電動モータ１１ａを設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車の操舵輪（フォークリフト等の特殊車両を除き、一般的には前輪）に舵角を付与する為のステアリング装置のうち、ステアリングホイールの操作量と上記操舵輪に付与される舵角との関係を調節可能な、舵角可変式ステアリング装置の改良に関する。

自動車用のステアリング装置は、例えば図７に示す様に構成されている。運転者がステアリングホイール１の操作に基づいてステアリングシャフト２を回転させると、この回転は、自在継手３と中間シャフト４とを介してステアリングギヤ５の入力軸６に伝達される。すると、このステアリングギヤ５は、この入力軸６の回転に伴って左右１対のタイロッド７、７を押し引きし、操舵輪に舵角を付与する。この様なステアリング装置で、上記ステアリングホイール１の操舵角が小さい場合には、操舵量に比べて舵角の変化量を少なく抑え、操舵角が大きくなると操舵量に比べて舵角の変化量を大きくする、所謂バリアブルステアリング装置は、従来から一般的に使用されている。

又、車速に応じて上記操舵量と舵角の変化量との関係を変化させる舵角可変式ステアリング装置に就いても、一部のスポーツカーに搭載されており、その構造に就いても、例えば非特許文献１に記載される等により従来から知られている。但し、この非特許文献１に記載され従来構造の場合には、操舵量と舵角の変化量との関係（操舵比）を変化させる事はできるが、舵角そのものをステアリングホイールの操作と独立して調節する事はできない。即ち、例えば電動モータ等の駆動源（一般的にはパワーステアリング装置を構成する為の駆動源とは別の駆動源）からの出力に基づく回転を、ステアリングホイールの回転とは別に加える事により、操舵量と舵角の変化量との関係を変化させるものではない。この為、例えば走行状態が不安定になった場合等に、ステアリングホイールの操作に関係なく操舵輪に舵角を付与する、所謂カウンターステアを行なう（修正舵を付与する）事はできない。

これに対して、特許文献１〜３には、差動機構をステアリング装置に組み込むと共に、この差動機構の構成部材の一部を電動モータ等の駆動源（回転駆動手段）により回転駆動する事により、操舵量と舵角の変化量との関係を変化させる舵角可変式ステアリング装置の発明が記載されている。図８〜９は、このうちの特許文献２〜３に記載された舵角可変式ステアリング装置を示している。この舵角可変式ステアリング装置は、ステアリングホイール１（図７参照）の回転に伴って回転する第一の回転軸８と、この第一の回転軸８の端部に設けられ、この第一の回転軸８と共に回転するハウジング９と、このハウジング９に対し相対回転自在に支持され、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する第二の回転軸１０とを備える。又、上記ハウジング９の内側に電動モータ１１を設けると共に、この電動モータ１１により回転駆動される駆動軸１２を、上記第一、第二両回転軸８、１０と同心に設けている。又、これら第一、第二両回転軸８、１０同士の間に差動機構を構成する波動歯車式減速機１３を設け、これら第一、第二両回転軸８、１０同士を互いに回転力の伝達を可能に接続している。

上記波動歯車式減速機１３は、ウェーブジェネレータ（回転素子）１４と、第一のサーキュラスプライン（第一の剛性歯車）１５と、第二のサーキュラスプライン（第二の剛性歯車）１６と、（１個の）フレクスプライン（可撓性歯車）１７とを備える。このうちのウェーブジェネレータ１４は、上記駆動軸１２を介して上記電動モータ１１により回転駆動されるもので、中心軸に対し直交する仮想平面に関する、外周面の断面形状を楕円としている。又、上記第一のサーキュラスプライン１５は、上記ハウジング９と共に回転するもので、ピッチ円を真円とした内歯歯車としている。又、上記第二のサーキュラスプライン１６は、上記第二の回転軸１０と共に回転するもので、同じくピッチ円を真円とした内歯歯車としている。又、上記フレクスプライン１７は、転がり軸受（ウェーブジェネレータ軸受）１８を介して上記ウェーブジェネレータ１４の周囲に、このウェーブジェネレータ１４に対し相対回転自在に、且つ、このウェーブジェネレータ１４の外周面の形状に応じた弾性変形を自在に設けられている。この様なフレクスプライン１７は、ピッチ円を上記ウェーブジェネレータ１４の外周面に倣った（少し大き目の相似形である）楕円とした、外歯歯車としている。

上記転がり軸受１８は、上記ウェーブジェネレータ１４と一体或は別体の内輪１９（図８参照、図９は図示省略）の外周面に設けた内輪軌道２０と、上記フレクスプライン１７と一体或は別体の外輪２１（図８参照、図９は図示省略）の内周面に設けた外輪軌道２２との間に、複数個の転動体２３、２３（図示の例の場合は玉）を配置して成る。又、上記内輪軌道２２の断面（中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面）の形状を上記ウェーブジェネレータ１４と同様の楕円とし、上記外輪２１並びに上記フレクスプライン１７を、上記各転動体２３、２３を介して楕円状に弾性変形させている（撓ませている）。そして、上記ウェーブジェネレータ１４の外周面と上記第一、第二両サーキュラスプライン１５、１６の内周面との間の隙間が最も小さくなる径方向反対側２個所位置（ウェーブジェネレータ１４の外周面のうちで長径に対応する部分）で、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５、１６と上記フレクスプライン１７とを噛合させている。尚、上記隙間が最も大きくなる径方向反対側２個所位置（ウェーブジェネレータ１４の外周面のうちで短径に対応する部分）では、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５、１６の歯面と上記フレクスプライン１７の歯面とが完全に離れた（噛合してない）状態となる。又、上記フレクスプライン１７の軸方向に関して後半部（図８の左半部）が上記第一のサーキュラスプライン１５に、同じく前半部（図８の右半部）が上記第二のサーキュラスプライン１６に、それぞれ噛合している。

上述の様に構成する波動歯車式減速機１３の場合、上記ウェーブジェネレータ１４が回転すると、上記隙間が最も小さくなる上記径方向反対側２個所位置（ウェーブジェネレータ１４の外周面のうちで長径に対応する部分）が、回転方向に順次変化（移動）する。そして、この変化（移動）に伴い、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５、１６と上記フレクスプライン１７との噛合位置が、回転方向に連続的に変化する（噛合位置が順次変化する）。図示の例の場合、上記第一のサーキュラスプライン１５の歯数と上記フレクスプライン１７の歯数とを同じにすると共に、上記第二のサーキュラスプライン１６の歯数をこのフレクスプライン１７の歯数よりも多くしている（第一のサーキュラスプライン１５の歯数＝フレクスプライン１７の歯数＜第二のサーキュラスプライン１６の歯数）。先ず、このうちの第二のサーキュラスプライン１６とフレクスプライン１７との噛合位置の変化について、図１０を用いて説明する。この図１０は、上記第二のサーキュラスプライン１６が固定され（静止し）、上記ウェーブジェネレータ１４が回転する状態を示している。又、この図１０では、上記第二のサーキュラスプライン１６の歯数を、上記フレクスプライン１７の歯数よりも２歯多くしている（第二のサーキュラスプライン１６の歯数＝フレクスプライン１７の歯数＋２歯）。

上記第二のサーキュラスプライン１６が固定された（静止した）状態で、上記ウェーブジェネレータ１４が、上記図１０の（Ａ）の状態から、時計方向に９０度回転すると、同図（Ｂ）に示す様に、このウェーブジェネレータ１４の外周面と上記第二のサーキュラスプライン１６の内周面との間の隙間が最も小さくなる径方向反対側２個所位置、即ち、このウェーブジェネレータ１４の外周面のうちで長径に対応する部分が、時計方向に９０度移動する。そして、この移動に伴い、上記第二のサーキュラスプライン１６と上記フレクスプライン１７との噛合位置が、時計方向に９０度連続的に変化（噛合位置が順次変化）しつつ、このフレクスプライン１７が、この可塑性歯車１７の１／２歯分、反時計方向に回転する。即ち、上記ウェーブジェネレータ１４が９０度回転（１／４回転）すると、上記フレクスプライン１７が、このフレクスプライン１７と上記第二のサーキュラスプライン１６との歯数差（２歯）の１／４分（２歯×１／４分）回転する。

次いで、この状態｛図１０の（Ｂ）の状態｝から上記ウェーブジェネレータ１４が時計方向に更に９０度回転すると、同図の（Ｃ）に示す様に、上記噛合位置が時計方向に更に９０度移動しつつ、上記フレクスプライン１７が、このフレクスプライン１７の１／２歯に相当する分、反時計方向に更に回転する｛図１０の（Ａ）の状態から１歯分反時計方向に回転する｝。そして、図１０の（Ｄ）に示す様に、上記ウェーブジェネレータ１４が、同図（Ａ）の状態から時計方向に３６０度回転（時計方向に１回転）した状態で、上記フレクスプライン１７は、同図（Ａ）の状態から、上記第二のサーキュラスプライン１６に対し上記歯数差（２歯）分、反時計方向に相対回転する。尚、これとは逆に、上記ウェーブジェネレータ１４が反時計方向に回転した場合には、上記フレクスプライン１７は、時計方向に同様に相対回転する。

一方、前記第一のサーキュラスプライン１５と上記フレクスプライン１７とに関しては、前述した様に、互いに歯数を同じにしている（第一のサーキュラスプライン１５の歯数＝フレクスプライン１７の歯数）。この為、上記ウェーブジェネレータ１４が１回転（３６０度回転）しても、上記フレクスプライン１７は、上記第一サーキュラスプライン１５に対し相対回転しない。ここで、上記フレクスプライン１７から見た状態で、上記ウェーブジェネレータ１４が３６０度分相対回転した場合の、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５、１６の動きを考える。この場合には、上記第一のサーキュラスプライン１５がそのままの状態を維持する（相対回転しない）のに対して、上記第二のサーキュラスプライン１６が、この第二のサーキュラスプライン１６と上記フレクスプライン１７の歯数差分、相対回転する事になる。即ち、上記ウェーブジェネレータ１４が１回転する事で、上記第二のサーキュラスプライン１６と上記第一のサーキュラスプライン１５との間に、上記歯数差分の相対回転を付与できる（差動を発生させられる）。

従って、車速等の車両状態、運転状況等に応じて前記電動モータ１１を回転駆動し、上記ウェーブジェネレータ１４を所定方向に所定量回転させれば、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５、１６同士の間に、必要な相対回転（差動）を付与できる。そして、この様な相対回転に基づき、前記第一の回転軸８の回転量と上記第二の回転軸１０の回転量との関係を変化させ、ステアリングホイール１の操舵量と舵角の変化量との関係を変化させる事ができる。又、この場合に、上記第一の回転軸８の回転量が０でも（ステアリングホイールの操舵量が０でも）、上記電動モータ１１の回転駆動に伴う上記ウェーブジェネレータ１４の回転に基づき、上記第二の回転軸１０を回転させられる。この為、例えばステアリングホイールの操作に関係なく操舵輪に舵角を付与する、所謂カウンターステアを行なう（修正舵を付与する）事もできる。

ところで、図示の舵角可変式ステアリング装置を含む、特許文献１〜３に記載された構造の場合、操舵量と舵角の変化量との関係を変える為の電動モータ１１が、ステアリングシャフトを構成する第一の回転軸８と共に回転する。この為、このステアリングシャフト（第一の回転軸８）の回転に拘らず、上記電動モータ１１に通電したり、センサの検出信号を取り出したりする為のスパイラルケーブル２４やスリップリングが必要になる。これらの部品は、使用時に繰り返し撓み量を変化させる可動部品であったり、摺動部品であったりする為、長期間に亙る使用に対応して十分な信頼性を確保する事が難しく、コストが嵩む。更に、比較的重量が嵩む上記電動モータ１１の慣性力や、この電動モータ１１の起動、停止に伴う反力が上記ステアリングシャフトを介してステアリングホイールに伝わる為、このステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与え易いものと考えられる。

一方、特許文献４には、舵角可変式ステアリング装置をステアリングギヤに組み込んだ構造が記載されている。この構造の場合には、電動モータがステアリングシャフトと共に回転しない。この為、上述の様なスパイラルケーブルやスリップリング等の可動部品、摺動部品を必要としない。但し、この構造の場合には、舵角可変式ステアリング装置を組み込む位置が、ステアリングシャフトの先端部等のステアリングギヤ部分に限定される等、設計の自由度が制限される為、好ましくない。
尚、特許文献５には、自動操舵装置に関する発明が記載されている。

特許第３４９６２１１号公報 特開２０００−２１１５４１号公報 特開２００４−９９８１号公報 特開２００４−１７５３３６号公報 特許第３４６５４６２号公報 自動車雑誌「カー・アンド・ドライバー」、ダイヤモンド社、平成１２年８月１０日、通巻２３巻１５、ｐ．４５−４７

本発明の舵角可変式ステアリング装置は、上述の様な事情に鑑みて、組込位置の自由度が高く、しかも回転駆動手段に給電等する為の可動部品、摺動部材等を必要としない構造を実現すべく発明したものである。

本発明の舵角可変式ステアリング装置は、第一の回転軸と、第二の回転軸と、波動歯車式減速機と、駆動軸とを備える。
このうちの第一の回転軸は、ステアリングホイールの回転に伴って回転する。
又、上記第二の回転軸は、上記第一の回転軸と同心に設けられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。
又、上記波動歯車式減速機は、上記第一、第二両回転軸同士の間に設けられ、これら第一、第二両回転軸同士を互いに回転力の伝達を可能に接続する。
又、上記駆動軸は、上記波動歯車式減速機を構成するウェーブジェネレータと共に回転し、回転駆動手段（例えば電動モータ）により回転駆動される。
そして、上記駆動軸の回転に伴う上記ウェーブジェネレータの回転に基づき、上記第一の回転軸の回転量と第二の回転軸の回転量との関係を変化させる事により、上記ステアリングホイールの操舵量と上記舵角の変化量との関係を変化させる。
特に、本発明の舵角可変式ステアリング装置に於いては、上記駆動軸を中空状（例えば中空円筒状）に形成する。そして、この中空状の駆動軸の径方向内側に、上記第一、第二両回転軸のうちの一方の回転軸を、この駆動軸に対し相対回転自在に設ける。又、これと共に、この駆動軸の径方向外側に、上記回転駆動手段を設ける。

又、上述の様な本発明の舵角可変式ステアリング装置を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、上記回転駆動手段を電動モータとする。そして、この電動モータを構成するロータ（例えば永久磁石）を上記駆動軸の外周面に設けると共に、同じくステータ（例えば駆動コイル）をこのロータの周囲に設ける。この場合に、例えばこのステータを、ステアリングコラム等の固定の部材の内側（内周面）に固定する。

又、上記波動歯車式減速機は、請求項３に記載した様に、ウェーブジェネレータ（回転素子）と、サーキュラスプライン（剛性歯車）と、フレクスプライン（フレックススプライン、可撓性歯車）とを備えたものとする。
このうちのウェーブジェネレータは、中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面の形状が楕円の周面を有するものとする。
又、上記サーキュラスプラインは、ピッチ円を真円とし、上記ウェーブジェネレータと径方向に重畳する状態で、このウェーブジェネレータと同心に設ける。
又、上記フレクスプラインは、ピッチ円を上記ウェーブジェネレータの周面に倣った（相似形である）楕円とし、互いに対向する、このウェーブジェネレータの周面と上記サーキュラスプラインの周面との間に設けられ、これら両周面同士の径方向の隙間が最も小さくなる径方向反対側２個所位置で、上記サーキュラスプラインと噛合する。
そして、上記隙間が最も小さくなる上記径方向反対側２個所位置が、上記ウェーブジェネレータの回転に基づき回転方向に順次変化（移動）する事で、上記サーキュラスプラインと上記フレクスプラインとの噛合位置がこの回転方向に連続的に変化（移動）する。

この場合に、より好ましくは、請求項４に記載した様に、上記ウェーブジェネレータの外周面の、このウェーブジェネレータの中心軸に直交する仮想平面に関する断面の形状を楕円とする。そして、このウェーブジェネレータの径方向外側に設けた外歯歯車であるフレクスプラインと、このフレクスプラインの径方向外側に設けた内歯歯車であるサーキュラスプラインとを噛合させる。
或は、請求項５に記載した様に、上記ウェーブジェネレータの内周面の、このウェーブジェネレータの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面の形状を楕円とする。そして、このウェーブジェネレータの径方向内側に設けた内歯歯車であるフレクスプラインと、このフレクスプラインの径方向内側に設けた外歯歯車であるサーキュラスプラインとを噛合させる。

何れにしても、上述の請求項３〜５に記載した様な波動歯車式減速機を用いる場合に、より好ましくは、請求項６に記載した様に、この波動歯車式減速機を、第一の回転軸と共に回転する第一のサーキュラスプラインと、第二の回転軸と共に回転する第二のサーキュラスプラインと、これら第一、第二両サーキュラスプラインに噛合する１個のフレクスプラインとを備えたものとする。そして、上記第一のサーキュラスプラインの歯数と第二のサーキュラスプラインの歯数とを異ならせる事により、ウェーブジェネレータの回転に伴う、上記第一のサーキュラスプラインの回転量と第二のサーキュラスプラインの回転量とを異ならせ、上記第一の回転軸の回転量と上記第二の回転軸の回転量との関係を変化させる。
或は、請求項７に記載した様に、上記波動歯車式減速機を、第一の回転軸と第二の回転軸とのうちの一方の回転軸と共に回転するフレクスプラインと、同じく他方の回転軸と共に回転するサーキュラスプラインとを備えたものとする。そして、ウェーブジェネレータの回転に伴う、上記サーキュラスプラインと上記フレクスプラインとの噛合位置の変化に基づき、これらサーキュラスプラインとフレクスプラインとの間に、これらサーキュラスプラインの歯数とフレクスプラインの歯数との差に応じた相対回転を与える事により、上記第一の回転軸の回転量と上記第二の回転軸の回転量との関係を変化させる。

上述の様に構成する本発明の舵角可変式ステアリング装置によれば、組込位置の自由度が高く、しかも回転駆動手段に給電等する為の可動部品、摺動部材等を必要としなくて済む。
即ち、中空状の駆動軸の内側に第一、第二両回転軸のうちの一方の回転軸を挿入すると共に、この駆動軸の径方向外側に上記回転駆動手段（例えば電動モータ）を設けている。この為、この回転駆動手段を、ステアリングコラム等の固定の部材に支持する事ができ、この回転駆動手段に給電等する為の可動部品、摺動部材等が必要なくなる。又、組込位置に関しても、ステアリング装置を構成するステアリングシャフトや中間シャフト等、何れの回転軸にも組み込む事ができる為、設計の自由度が制限される事もない。

［実施の形態の第１例］
図１〜２は、請求項１〜４、６に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の舵角可変式ステアリング装置は、第一の回転軸８ａと、第二の回転軸１０ａと、波動歯車式減速機１３ａと、駆動軸１２ａとを備える。
このうちの第一の回転軸８ａは、ステアリングホイール１（図７参照）の回転に伴って回転するもので、ステアリングコラム２５の中間部に設けた収納部２６の隔壁２７に、転がり軸受２８を介して回転自在に支持している。又、上記第二の回転軸１０ａは、回転に伴って操舵輪に舵角を付与するもので、上記ステアリングコラム２５の中間部で上記収納部２６に隣接する部分に、転がり軸受２９を介して回転自在に支持している。尚、これら第一、第二両回転軸８ａ、１０ａは、互いに同心に配置されている。

又、上記駆動軸１２ａは、上記ステアリングコラム２５の収納部２６の内側に設けた、特許請求の範囲に記載した回転駆動手段に相当する電動モータ１１ａにより、回転駆動される。本例の場合、上記駆動軸１２ａを中空状に形成し、この駆動軸１２ａの径方向内側に、上記第一の回転軸８ａを挿入（挿通）している。又、この第一の回転軸８ａの外周面と上記駆動軸１２ａの内周面との間に、転がり軸受３０を設け、これら駆動軸１２ａと第一の回転軸８ａとの相対回転を許容している。そして、上記電動モータ１１ａを構成するロータ（例えば永久磁石）３１を、上記駆動軸１２ａの外周面に設けると共に、同じくステータ（例えば駆動コイル）３２を、このロータ３１の周囲、即ち、上記ステアリングコラム２５の収納部２６の内周面に設けている。従って、上記駆動軸１２ａは、この駆動軸１２ａの径方向外側に設けられた上記電動モータ１１ａにより、（歯車やプーリ、ベルト等の動力伝達部材を介する事なく）直接回転駆動される。尚、この様に駆動軸１２ａを直接回転駆動する場合には、歯車のがたつきや、このがたつきに伴なう騒音等を防止できる。

又、上記波動歯車式減速機１３ａは、上記第一、第二両回転軸８ａ、１０ａ同士の間に設けられ、これら第一、第二両回転軸８ａ、１０ａ同士を互いに回転力の伝達を可能に接続している。この様な波動歯車式減速機１３ａは、ウェーブジェネレータ１４ａと、第一のサーキュラスプライン１５ａと、第二のサーキュラスプライン１６ａと、１個のフレクスプライン１７ａとを備える。このうちのウェーブジェネレータ１４ａは、上記駆動軸１２ａを介して上記電動モータ１１ａにより回転駆動されるもので、この駆動軸１２ａの先端部（図１の左端部）に直接形成されている。そして、中心軸に対し直交する仮想平面に関する、外周面の断面の形状を楕円としている。又、上記第一のサーキュラスプライン１５ａは、上記第一の回転軸８ａと共に回転するもので、ピッチ円を真円とした内歯歯車としている。本例の場合には、上記第一の回転軸８ａの前端部（図１の左端部）で、上記駆動軸１２ａの前端面（図１の左端面）から前方（左方）に露出した部分に、径方向外方に突出する鍔部３３を設け、この鍔部３３の外周縁に、上記第一のサーキュラスプライン１５ａを結合固定している。

又、上記第二のサーキュラスプライン１６ａは、上記第二の回転軸１０ａと共に回転するもので、同じくピッチ円を真円とした内歯歯車としている。本例の場合は、上記第二の回転軸１０ａの後端部（図１の右端部）に、上記鍔部３３よりも外径が大きい第二の鍔部３４を設けると共に、この第二の鍔部３４の外周縁から後方（図１の右方）に向け、上記鍔部３３並びに上記第一のサーキュラスプライン１５ａを跨ぐ状態で円筒部３５を設けている。そして、この円筒部３５の先端部（図１の右端部）に、上記第二のサーキュラスプライン１６ａを結合している。従って、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５ａ、１６ａは、前後方向（図１の左右方向）に関して前方（図１の左方）に第一のサーキュラスプライン１５ａが、同じく後方（図１の右方）に第二のサーキュラスプライン１６ａが、それぞれ配置され、互いに軸方向に隣り合う。即ち、この状態で、上記第一の回転軸８ａの前端部（図１の左端部）が、上記第二の回転軸１０ａの後端部（図１の右端部）の径方向内側に、入れ子状に配置される。

又、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５ａ、１６ａの互いに対向する側面同士の間には、円輪板状の滑り軸受３６を設け、これら第一、第二両サーキュラスプライン１５ａ、１６ａ同士の相対回転を円滑に行なえる様にしている。又、互いに対向する上記鍔部３３並びに上記第二の鍔部３４の側面同士の間にも、円輪板状の滑り軸受３７を設けている。そして、この滑り軸受３７と上記第二の鍔部３４との間に断面波状の皿板ばね３８を設け、上記鍔部３３と第二の鍔部３７との間に、互いに軸方向に離れる方向の軸力を付与している。そして、この軸力に基づいて、上記第一、第二両回転軸８ａ、１０ａ同士の間に適度な摩擦力を与え、互いにがたついたり振動したりするのを防止している。

又、前記フレクスプライン１７ａは、転がり軸受（ウェーブジェネレータ軸受）１８を介して前記ウェーブジェネレータ１４ａの周囲に、このウェーブジェネレータ１４ａに対し相対回転自在に、且つ、このウェーブジェネレータ１４ａの外周面の形状に応じた弾性変形を自在に設けられている。この様なフレクスプライン１７ａは、ピッチ円を上記ウェーブジェネレータ１４ａの外周面に倣った楕円とした外歯歯車としている。尚、上記転がり軸受１８は、前述の背景技術の欄で説明したものと同様のものである。そして、上記ウェーブジェネレータ１４ａの外周面と上記第一、第二両サーキュラスプライン１５ａ、１６ａの内周面との間の隙間が最も小さくなる径方向反対側２個所位置（ウェーブジェネレータ１４ａの外周面のうちで長径に対応する部分）で、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５ａ、１６ａと上記フレクスプライン１７ａとを噛合させている。尚、このフレクスプライン１７ａの軸方向に関して前半部（図１の左半部）に上記第一のサーキュラスプライン１５ａが、同じく後半部（図１の右半部）に上記第二のサーキュラスプライン１６ａが、それぞれ噛合する。

この様に構成する波動歯車式減速機１３ａは、前述の背景技術の欄で説明した通り、上記ウェーブジェネレータ１４ａの回転に基づき、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５ａ、１６ａ同士の間の回転量を異ならせる（変化させる）事ができる。本例の場合は、上記フレクスプライン１７ａの歯数Ｈ₁₇と上記第一のサーキュラスプライン１５ａの歯数Ｈ₁₅とを同じ（Ｈ₁₇＝Ｈ₁₅＝Ｎ）にすると共に、上記第二のサーキュラスプライン１６ａの歯数Ｈ₁₆をこのフレクスプライン１７ａの歯数Ｈ₁₇よりも多く（例えば２歯多く、Ｈ₁₆＝Ｎ＋２）している。この為、上記ウェーブジェネレータ１４が１回転すると、上記第一のサーキュラスプライン１５ａがそのままの状態を維持する（相対回転しない）のに対して、上記第二のサーキュラスプライン１６ａが、歯数差である２歯分、即ち、２／Ｎ回転分、上記ウェーブジェネレータ１４ａの回転方向とは逆方向に相対回転する。尚、この２／Ｎの逆数、即ち、Ｎ／２が、上記波動歯車式減速機１３ａの減速比Ｋとなる（Ｋ＝Ｎ／２）。

又、この減速比Ｋは、前記第一の回転軸８ａが静止した状態で、上記第二のサーキュラスプライン１６ａと共に回転する前記第二の回転軸１０ａが１回転する間の、上記ウェーブジェネレータ１４ａと共に回転する前記駆動軸１２ａの回転数に対応する。ここで、前記ステアリングホイール１が操作され、上記第一の回転軸８ａが回転する場合に、機構全体が回転すると考えれば、次の(1) 式の関係が成り立つ。
Ｋ＝（Ｎ₁₂−Ｎ₈ ）／（Ｎ₁₀−Ｎ₈ ） −−− (1)
この(1) 式中の符号Ｎ₈ 、Ｎ₁₀、Ｎ₁₂は、それぞれ第一の回転軸８ａ、第二の回転軸１０ａ、駆動軸１２ａの回転数若しくは回転角度を表している。
一方、上記減速比Ｋは、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５ａ、１６ａ並びにフレクスプライン１７ａの歯数によって定まる、設計可能な定数である。従って、上記第一の回転軸８ａの回転数若しくは回転角度Ｎ₈ が定まれば、上記駆動軸１２ａの回転数若しくは回転角度Ｎ₁₂を適宜調節する事により、上記第二の回転軸１０ａの回転数若しくは回転角度Ｎ₁₀を任意に調節できる事が分かる。即ち、上記駆動軸１２ａの回転に応じて、上記第一の回転軸８ａと上記第二の回転軸１０ａとの回転速度比（相対角）を自由に変更できる。

例えば、上記駆動軸１２ａの回転数若しくは回転角度Ｎ₁₂を、次の(2) 式を満たす様に制御した場合に就いて考える。
Ｎ₁₂＝｛Ｋ（ｋ−１）＋１｝Ｎ₈ −−− (2)
この(2) 式を上記(1) 式に代入する事で、次の(3) 式を得られる。
Ｎ₁₀＝ｋ・Ｎ₈ −−− (3)
この(3) 式から明らかな通り、上記駆動軸１２ａの回転数若しくは回転角度Ｎ₁₂を上記(2) 式の様に規制する事で、舵角比（伝達比）ｋの舵角可変式ステアリング装置を構成できる。その他にも、前記電動モータ１１ａにより上記駆動軸１２ａの回転数若しくは回転角度Ｎ₁₂を操作して、上記第二の回転軸１０ａの回転数若しくは回転角度Ｎ₁₀を自由に制御する事ができる。更には、車両の横滑りやスピンを検知し、自動的に修正舵（カウンターステア）を与える操作も可能となる。

尚、本例の場合には、上記第一の回転軸８ａ及び上記駆動軸１２ａの回転数若しくは回転角度Ｎ₈ 、Ｎ₁₂を計測する為に、制御用回転角センサ３９、並びに、操舵量検出用回転角センサ４０を設けている。即ち、前記駆動軸１２ａの外周面と前記ステアリングコラム２５の収納部２６の内面との間に、上記制御用回転角センサ３９を設けると共に、上記ステアリングコラム２５の中間部内周面で上記収納部２６から軸方向に外れた部分と上記第一の回転軸８ａの外周面との間に、上記操舵量検出用回転角センサ４０を設けている。本例の場合には、これら制御用回転角センサ３９並びに操舵量検出用回転角センサ４０として、それぞれレゾルバを使用している。

尚、スペース等の都合で、上記操舵量検出用回転角センサ４０を設置できず、上記第一の回転軸８ａの回転数若しくは回転角度Ｎ₈ を計測できない場合も考えられる。この様な場合には、前記第二の回転軸１０ａ側に、この第二の回転軸１０ａの回転数若しくは回転角度Ｎ₁₀を計測する為の角度センサ（図示せず）を設ける。そして、この回転数若しくは回転角度Ｎ₁₀ を使用して、上記(2) 式の代わりに次の(4) 式を利用して制御を行なえば、上記第一の回転軸８ａの回転数若しくは回転角度Ｎ₈ を計測した場合と同様に、上記(3) 式の様な制御を行なえる。
Ｎ₁₂＝｛Ｋ（１−１／ｋ）＋１／ｋ｝Ｎ₁₀ −−− (4)

何れにしても、車速等の車両状態、運転状況等に応じて上記電動モータ１１ａを回転駆動し、前記ウェーブジェネレータ１４ａを所定方向に所定量回転させ、前記第一、第二両サーキュラスプライン１５ａ、１６ａ同士の間に、必要な相対回転（差動）を付与する。そして、この様な相対回転に基づき、上記第一の回転軸８ａの回転量と上記第二の回転軸１０ａの回転量との関係を変化させ、ステアリングホイールの操舵量と舵角の変化量との関係を変化させる。

尚、本例の場合は、上述した様に、上記第二の回転軸１０ａと共に回転する上記第二のサーキュラスプライン１６ａの歯数Ｈ₁₆を、上記フレクスプライン１７ａの歯数Ｈ₁₇よりも多くすると共に、上記第一の回転軸８ａと共に回転する上記第一のサーキュラスプライン１５ａの歯数Ｈ₁₅を上記フレクスプライン１７ａの歯数Ｈ₁₇と同じ（Ｈ₁₆＞Ｈ₁₇＝Ｈ₁₅＝Ｎ）にしている。但し、これとは逆に、上記第一のサーキュラスプライン１５ａの歯数Ｈ₁₅を、上記フレクスプライン１７ａの歯数Ｈ₁₇よりも多く（例えば２歯多く、Ｈ₁₅＝Ｎ＋２）すると共に、上記第二のサーキュラスプライン１６ａの歯数Ｈ₁₆を上記フレクスプライン１７ａの歯数Ｈ₁₇と同じ（Ｈ₁₅＞Ｈ₁₇＝Ｈ₁₆＝Ｎ）にする事もできる。この場合には上記波動歯車式減速機１３ａの減速比Ｋの符号（正負）が上述の場合と反対になるが、この様な減速比Ｋの正負に応じて、例えばステアリングホイールの操作感（トルクフィーリング）を、軽くしたり重くしたりする事ができる。この点に関し、以下に説明する。

即ち、本例の場合には、上記第二の回転軸１０ａに送り出されるトルクは、前記ステアリングホイール１を通じて上記第一の回転軸８ａに入力されるトルクと、上記電動モータ１１ａから加えられる（又は減じられる）トルクとの合計になる。従って、この電動モータ１１ａによる前記駆動軸１２ａの回転駆動状態により、上記ステアリングホイール１の操作感が変わる事になる。即ち、上記電動モータ１１ａによる上記駆動軸１２ａの駆動トルクは、前記波動歯車式減速機１３ａの減速比Ｋの値と符号とにより変わり、上記ステアリングホイール１を回転させる為に要する力（操舵力）も変化する。上記電動モータ１１ａの駆動トルクがあまり大きいと、上記ステアリングホイール１を操作する運転者に違和感を与えるので、上記減速比Ｋを２０〜１００程度の大きな値に設定する事が好ましい。

上述の様に波動歯車式減速機１３ａの減速比Ｋの符号（加減状態）は、第一のサーキュラスプライン１５ａの歯数と第二のサーキュラスプライン１６ａの歯数の大小関係を変える事で反転できる。そして、舵角可変式ステアリング装置の舵角比（伝達比）ｋを大きくする（又は小さくする）場合に、上記操舵力が大きくなるか、或いは小さくなるかは、本例の舵角可変式ステアリング装置を搭載する自動車の性格（スポーツカーであるか商用車であるか等）により、設計的に定める。又、上記電動モータ１１ａにより付加されるトルクを補償する様に、電動パワーステアリング装置を構成する別の電動モータによるアシストトルクを調節する事で、上記電動モータ１１ａによる制御の影響を運転者に感じさせない様にする事もできる。

尚、上記電動モータ１１ａ等が故障した場合等の為に、例えば後述する実施の形態の第３例で説明する様な、ロック機構（駆動軸１２ａの回転を強制的に停止させたままにする機構）を設ける事もできる。この様なロック機構の構成に就いては、実施の形態の第３例で詳述するが、この様なロック機構により上記駆動軸１２ａを停止させても、上記舵角比（伝達比）ｋは略１（ｋ≒１）になる。即ち、上記駆動軸１２ａが停止した状態（Ｎ₁₂＝０）で、上記第一、第二両回転軸８ａ、１０ａ同士の間の伝達比ｋ（舵角可変式ステアリング装置の舵角比ｋ）は、前記(2) 式から導ける様に、ｋ＝１−１／Ｋとなる。ここで、上記波動歯車式減速機１３ａの減速比Ｋは、Ｋ＝３０〜２００程度である為、上記第一、第二両回転軸８ａ、１０ａ同士の間の伝達比（舵角比）ｋは略１（ｋ≒１）となる。即ち、上記駆動軸１２ａが停止した状態でも、この伝達比（舵角比）ｋが１の状態と略同じである為、ステアリング操作に関して運転者に違和感を与える程度は小さい（殆どない）。

上述の様に構成する本例の舵角可変式ステアリング装置によれば、組込位置の自由度が高く、しかも電動モータ１１ａに給電等する為の可動部品、摺動部材等を必要としなくて済む。
即ち、中空状の駆動軸１２ａの内側に第一の回転軸８ａを回転自在に挿入すると共に、この駆動軸１２ａの径方向外側に、上記電動モータ１１ａを設けている。又、第二の回転軸１０ａの後端部を中空し、この中空とした後端部内に、上記第一の回転軸８ａの前端部を納め、この第一の回転軸８ａの前端より後側から上記第二の回転軸１０ａに伝達力を取り出す、所謂入れ子構造としている。そして、この様に構成する事により、上記駆動軸１２ａを、上記第一、第二両回転軸８ａ、１０ａよりも外径側に配置している。この為、上記電動モータ１１ａを、固定の部材であるステアリングコラム２５に支持する事ができ、この電動モータ１１ａに給電等する為の可動部品、摺動部材等が必要なくなる。又、組込位置に関しても、ステアリング装置を構成するステアリングシャフト２や中間シャフト４（図７参照）等、何れの回転軸にも組み込む事ができる（ステアリングギヤ５部分に限定されない）為、設計の自由度が制限される事もない。

［実施の形態の第２例］
図３は、請求項１、３、４、６に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合は、駆動軸１２ｂを回転駆動する為の電動モータ１１ｂを、この駆動軸１２ｂの径方向外側に、この駆動軸１２ｂと平行に設けている。即ち、ステアリングコラム２５の中間部に設けた収納部２６ａの外側に、上記電動モータ１１ｂを固定している。そして、この電動モータ１１ｂの回転駆動軸４１と上記駆動軸１２ｂとにそれぞれプーリ４２ａ、４２ｂを固設し、これらプーリ４２ａ、４２ｂ同士の間に無端ベルト４３を掛け渡す事により、これら電動モータ１１ｂの回転駆動軸４１と上記駆動軸１２ｂとの間で動力の伝達を自在としている。尚、これら回転駆動軸４１の回転速度と駆動軸１２ｂの回転速度とは、例えば１：１に対応させる｛伝達比、減速比を１にする｝。この場合に、上記無端ベルト４３を歯付ベルト（タイミングベルト）とすると共に、上記各プーリ４２ａ、４２ｂも歯付きのもの（タイミングプーリ）とすれば、滑りを防止して、より信頼性を確保できる。

この様な本例の場合には、上記ステアリングコラム２５の収納部２６ａにステータ３２並びに制御用回転角センサ３９（図１参照）を設ける必要がなく、又、上記駆動軸１２ｂにもロータ３１（同じく図１参照）を設ける必要がなくなる。この為、上記収納部２６ａの軸方向寸法の低減を図れる。尚、上記電動モータ１１ｂの回転駆動軸４１と上記駆動軸１２ｂとを、ベルト伝達式に代えて、例えば歯車式の動力伝達機構により動力の伝達を自在に接続する事もできる。この場合には、この動力伝達機構をウォーム歯車式として、上記電動モータ１１ｂを上記駆動軸１２ｂに対し直角方向に設ける事もできる。
その他の構成及び作用は、前述した第１例と同様である為、重複する説明は省略する。

［実施の形態の第３例］
図４〜５は、請求項１〜３、５、６に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、波動歯車式減速機１３ｂを構成するウェーブジェネレータ１４ｂの内周面の、このウェーブジェネレータ１４ｂの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面の形状を楕円としている。又、これと共に、このウェーブジェネレータ１４ｂの径方向内側に設けた、内歯歯車であるフレクスプライン１７ｂと、このフレクスプライン１７ｂの径方向内側に設けた、それぞれが外歯歯車である第一、第二両サーキュラスプライン１５ｂ、１６ｂとを、噛合させている。この為に、本例の場合は、中空状の駆動軸１２ｃの前端部（図４の左端部）に、他の部分よりも内径が大きい大径円筒部４４を設けている。そして、この大径円筒部４４の内周面の、中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面の形状を楕円とし、この部分を上記波動歯車式減速機１３ｂを構成する上記ウェーブジェネレータ１４ｂとしている。

又、第一の回転軸８ｂの前端部（図４の左端部）に、ピッチ円を真円とした上記第一のサーキュラスプライン１５ｂを固設している。又、第二の回転軸の後端部（図４の右端部）に、同じくピッチ円を真円とした上記第二のサーキュラスプライン１６ｂを固設している。そして、これら第一、第二両サーキュラスプライン１５ｂ、１６ｂを、互いに軸方向に隣接する状態で、上記ウェーブジェネレータ１４ｂの内側に配置している。又、上記フレクスプライン１７ｂは、転がり軸受（ウェーブジェネレータ軸受）１８ａを介してこのウェーブジェネレータ１４ｂの内側に、このウェーブジェネレータ１４ｂに対し相対回転自在に、且つ、このウェーブジェネレータ１４ｂの内周面の形状に応じた弾性変形を自在に設けられている。この様なフレクスプライン１７ｂは、ピッチ円を上記ウェーブジェネレータ１４ｂの内周面に倣った楕円としている。

又、上記転がり軸受１８ａは、上記ウェーブジェネレータ１４ｂと一体或は別体の外輪２１ａの内周面に設けた外輪軌道２２ａと、上記フレクスプライン１７ｂと一体或は別体の内輪１９ａの外周面に設けた内輪軌道２０ａとの間に、複数個の転動体２３、２３（図示の例の場合は玉）を保持して成る。又、上記外輪軌道２２ａの断面（中心軸に対し直角方向の断面）形状を上記ウェーブジェネレータ１４ｂの内周面と同様の楕円とし、上記内輪１９ａ並びに上記フレクスプライン１７ｂを、上記各転動体２３、２３を介して楕円状に弾性変形させている（撓ませている）。そして、上記ウェーブジェネレータ１４ｂの内周面と上記第一、第二両サーキュラスプライン１５ｂ、１６ｂの外周面との間の隙間が最も小さくなる径方向反対側２個所位置（ウェーブジェネレータ１４ｂの内周面のうちで短径に対応する部分）で、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５ｂ、１６ｂと上記フレクスプライン１７ｂとを噛合させている。尚、上記隙間が最も大きくなる径方向反対側２個所位置（ウェーブジェネレータ１４ｂの内周面のうちで長径に対応する部分）では、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５ｂ、１６ｂの歯面と上記フレクスプライン１７ｂの歯面とが完全に離れた（噛合してない）状態となる。

この様に構成する本例の波動歯車式減速機１３ｂの場合も、前述の背景技術の欄の構造や実施の形態の第１例の構造と略同様に、上記ウェーブジェネレータ１４ｂの回転に基づき、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５ｂ、１６ｂ同士の間の回転量を異ならせる（変化させる）事ができる。この為に、例えば上記第一、第二両サーキュラスプライン１５ｂ、１６ｂのうちの何れか一方の歯車の歯数をフレクスプライン１７ｂの歯数と同じにすると共に、同じく他方の歯車の歯数をこのフレクスプライン１７ｂの歯数よりも少なくする。この様な本例の場合も、車速等の車両状態、運転状況等に応じて電動モータ１１ａを回転駆動し、上記ウェーブジェネレータ１４ｂを所定方向に所定量回転させれば、上記第一、第二両サーキュラスプライン１５ｂ、１６ｂ同士の間に、必要な相対回転（差動）を付与できる。そして、この様な相対回転に基づき、前記第一の回転軸８ｂの回転量と上記第二の回転軸１０ｂの回転量との関係を変化させ、ステアリングホイール１（図７参照）の操舵量と舵角の変化量との関係を変化させる。尚、この様な本例の場合には、前述の第１例の様に、第一の回転軸８ａの前端部を第二の回転軸１０ａの後端部の径方向内側に入れ子状に配置しなくて済む為、その分、上記第１例に比べて簡素に構成できる。

尚、本例の場合、上記電動モータ１１ｂ等が故障した場合等に、駆動軸１２ｃの回転を強制的に停止させたままにする為の、ロック機構４５を設けている。このロック機構４５は、ソレノイド４６の如きアクチュエータとストッパ部材４７とにより構成している。このうちのソレノイド４６は、ステアリングコラム２５の収納部２６のうち、上記駆動軸１２ａの径方向外側で、上記ウェーブジェネレータ１４ｂ（大径円筒部４４）の外周面と対向する位置に設けられている。又、上記ストッパ部材４７は、上記ソレノイド４６により上記ウェーブジェネレータの１４ｂの径方向に変位させられる。本例の場合、このストッパ部材４７は、上記ソレノイド４６の通電時に、上記ウェーブジェネレータ１４ｂの外周面から離れた位置に引き寄せられ、同じく非通電時に、このウェーブジェネレータ１４ｂの外周面に向けて突出する。

そして、この様にストッパ部材４７が突出した状態で、このストッパ部材４７の先端が上記ウェーブジェネレータ１４ｂの外周面の円周方向等間隔複数個所に設けた凹部４８、４８の何れかに入り込み、当該凹部４８とストッパ部材４７との係合に基づいて、上記ウェーブジェネレータ１４ｂ、延いては、上記駆動軸１２ｃの回転を強制的に停止させる。この様なロック機構４５により上記駆動軸１２ｃを停止させた状態では、前述した様に第一、第二両回転軸８ｂ、１０ｂ同士の間の伝達比（舵角比）ｋは略１（ｋ≒１）になる。この為、上記ロック機構４５により上記駆動軸１２ｃが停止した状態でも、ステアリング操作に関して運転者に違和感を与える程度は小さい（殆どない）。しかも、上述の様に電磁クラッチ４６の通電を停止する（非通電状態とする）事により、上記駆動軸１２ｃを停止させる為、この面からもフェールセーフ性を確保できる。
その他の構成及び作用は、前述した第１例並びに第２例と同様である為、重複する説明は省略する。

［実施の形態の第４例］
図６は、請求項１〜４、７に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、波動歯車式減速機１３ｃを、第一の回転軸８ｃと共に回転するフレクスプライン１７ｃと、第二の回転軸１０ｃと共に回転する（１個の）サーキュラスプライン４９とを備えたものとしている。そして、ウェーブジェネレータ１４ｃの回転に伴う、上記サーキュラスプライン４９と上記フレクスプライン１７ｃとの噛合位置の変化に基づき、これらサーキュラスプライン４９とフレクスプライン１７ｃとの間に、これらサーキュラスプライン４９の歯数とフレクスプライン１７ｃの歯数との差に応じた相対回転を与える事により、上記第一の回転軸８ｃの回転量と上記第二の回転軸１０ｂの回転量との関係を変化させる。

この様な本例の場合には、サーキュラスプライン４９を２個必要としない為、その分、歯車同士の噛合数を低減でき、高効率化、低騒音化を図れる。尚、本例の場合は、上記第一の回転軸８ｃとフレクスプライン１７ｃとを、連結ボルト５０、５０で結合する事により、これら第一の回転軸８ｃとフレクスプライン１７ｃとの強度設計、摩擦結合力の管理を行ない易くしている。尚、図示は省略するが、第二の回転軸とフレクスプラインとを接続すると共に、第一の回転軸とサーキュラスプラインとを接続する事もできる。
その他の構成及び作用は、前述した第１〜３例と同様である為、重複する説明は省略する。

本発明を実施する場合に、第一の回転軸と第二の回転軸とを、図示の実施の形態の各例の場合と逆にする事もできる。又、前述の第３例（図４、５）で説明した、駆動軸１２ｂの回転を強制的に停止させたままにする為のロック機構４５（図４、５参照）は、前述の第１例、第２例、上述の第４例に設ける事もできる。又、このロック機構を電磁クラッチにより構成する事もできる。
又、本発明の舵角可変式ステアリング装置と電動式パワーステアリング装置とを組み合わせて実施する事もできる。この場合には、ステアリングホイールから入力軸に加えられるトルクを測定する為の、トーションバー式のトルクセンサが必要になるが、このトルクセンサを、本発明の舵角可変式ステアリング装置よりも上記ステアリングホイール側に設けるか、或いは反対側に設けるかは自由である。反対側に設ける場合には、上記トルクセンサが、舵角可変式ステアリング装置を構成する電動モータから付加されるトルクも検出する事になる為、この付加トルクをキャンセルする為の演算が必要になる。この付加されるトルクによる上記トーションバーの捩れの影響は、上記電動モータへの通電量に基づいて求められ、上記付加されるトルクは既知となるので、上記演算は、十分な信頼性を確保した状態で、且つ、実用上十分な処理速度で行なえる。

本発明の実施の形態の第１例を示す要部断面図。 図１のＡ−Ａ断面に相当する図。 本発明の実施の形態の第２例を示す要部断面図。 同第３例を示す要部断面図。 図４のＢ−Ｂ断面に相当する図。 本発明の実施の形態の第４例を示す要部断面図。 ステアリング装置の１例を示す斜視図。 従来の舵角可変式ステアリング装置を示す要部断面図。 図８のＣ−Ｃ断面に相当する図。 波動歯車式減速機の動作を説明する為の図９と同様の断面図で、（Ａ）は最初の状態を、（Ｂ）はウェーブジェネレータを９０度回転させた状態を、（Ｃ）は同じく１８０度回転させた状態を、（Ｄ）は３６０度（１回転）させた状態を、それぞれ示している。

符号の説明

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ 自在継手
４ 中間シャフト
５ ステアリングギヤ
６ 入力軸
７ タイロッド
８、８ａ、８ｂ、８ｃ 第一の回転軸
９ ハウジング
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 第二の回転軸
１１、１１ａ、１１ｂ 電動モータ
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 駆動軸
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 波動歯車式減速機
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ ウェーブジェネレータ
１５、１５ａ、１５ｂ 第一のサーキュラスプライン
１６、１６ａ、１６ｂ 第二のサーキュラスプライン
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ フレクスプライン
１８、１８ａ 転がり軸受
１９、１９ａ 内輪
２０、２０ａ 内輪軌道
２１、２１ａ 外輪
２２、２２ａ 外輪軌道
２３、２３ａ 転動体（玉）
２４ スパイラルケーブル
２５ ステアリングコラム
２６、２６ａ 収納部
２７ 隔壁
２８ 転がり軸受
２９ 転がり軸受
３０ 転がり軸受
３１ ロータ
３２ ステータ
３３ 鍔部
３４ 第二の鍔部
３５ 円筒部
３６ 滑り軸受
３７ 滑り軸受
３８ 皿板ばね
３９ 制御用回転角センサ
４０ 操舵量検出用回転角センサ
４１ 回転駆動軸
４２ａ、４２ｂ プーリ
４３ 無端ベルト
４４ 大径円筒部
４５ ロック機構
４６ ソレノイド
４７ ストッパ部材
４８ 凹部
４９ サーキュラスプライン
５０ 連結ボルト

Claims (7)

1. ステアリングホイールの回転に伴って回転する第一の回転軸と、この第一の回転軸と同心に設けられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する第二の回転軸と、これら第一、第二両回転軸同士の間に設けられ、これら第一、第二両回転軸同士を互いに回転力の伝達を可能に接続する波動歯車式減速機と、この波動歯車式減速機を構成するウェーブジェネレータと共に回転し、回転駆動手段により回転駆動される駆動軸とを備え、この駆動軸の回転に伴う上記ウェーブジェネレータの回転に基づき、上記第一の回転軸の回転量と第二の回転軸の回転量との関係を変化させる事により、上記ステアリングホイールの操舵量と上記舵角の変化量との関係を変化させる舵角可変式ステアリング装置に於いて、上記駆動軸は中空状に形成され、この駆動軸の径方向内側に、上記第一、第二両回転軸のうちの一方の回転軸を、この駆動軸に対し相対回転を自在に設けると共に、この駆動軸の径方向外側に、上記回転駆動手段を設けた事を特徴とする舵角可変式ステアリング装置。
2. 回転駆動手段は電動モータであり、この電動モータを構成するロータを駆動軸の外周面に設けると共に、同じくステータをこのロータの周囲に設けた、請求項１に記載した舵角可変式ステアリング装置。
3. 波動歯車式減速機は、中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面の形状が楕円の周面を有するウェーブジェネレータと、ピッチ円を真円とし、このウェーブジェネレータと径方向に重畳する状態で、このウェーブジェネレータと同心に設けられたサーキュラスプラインと、ピッチ円を上記ウェーブジェネレータの周面に倣った楕円とし、互いに対向する、このウェーブジェネレータの周面と上記サーキュラスプラインの周面との間に設けられ、これら両周面同士の径方向の隙間が最も小さくなる径方向反対側２個所位置で、上記サーキュラスプラインと噛合するフレクスプラインとを備えたものであり、上記隙間が最も小さくなる上記径方向反対側２個所位置が、上記ウェーブジェネレータの回転に基づき回転方向に順次変化する事で、上記サーキュラスプラインと上記フレクスプラインとの噛合位置がこの回転方向に連続的に変化する、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した舵角可変式ステアリング装置。
4. ウェーブジェネレータの外周面の、このウェーブジェネレータの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面の形状を楕円とすると共に、このウェーブジェネレータの径方向外側に設けた外歯歯車であるフレクスプラインと、このフレクスプラインの径方向外側に設けた内歯歯車であるサーキュラスプラインとを噛合させた、請求項３に記載した舵角可変式ステアリング装置。
5. ウェーブジェネレータの内周面の、このウェーブジェネレータの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面の形状を楕円とすると共に、このウェーブジェネレータの径方向内側に設けた内歯歯車であるフレクスプラインと、このフレクスプラインの径方向内側に設けた外歯歯車であるサーキュラスプラインとを噛合させた、請求項３に記載した舵角可変式ステアリング装置。
6. 波動歯車式減速機は、第一の回転軸と共に回転する第一のサーキュラスプラインと、第二の回転軸と共に回転する第二のサーキュラスプラインと、これら第一、第二両サーキュラスプラインに噛合する１個のフレクスプラインとを備えたものであり、上記第一のサーキュラスプラインの歯数と第二のサーキュラスプラインの歯数とを異ならせる事により、ウェーブジェネレータの回転に伴う、上記第一のサーキュラスプラインの回転量と第二のサーキュラスプラインの回転量とを異ならせ、上記第一の回転軸の回転量と上記第二の回転軸の回転量との関係を変化させる、請求項３〜５のうちの何れか１項に記載した舵角可変式ステアリング装置。
7. 波動歯車式減速機は、第一の回転軸と第二の回転軸とのうちの一方の回転軸と共に回転するフレクスプラインと、同じく他方の回転軸と共に回転するサーキュラスプラインとを備えたものであり、ウェーブジェネレータの回転に伴う、上記サーキュラスプラインと上記フレクスプラインとの噛合位置の変化に基づき、これらサーキュラスプラインとフレクスプラインとの間に、これらサーキュラスプラインの歯数とフレクスプラインの歯数との差に応じた相対回転を与える事により、上記第一の回転軸の回転量と上記第二の回転軸の回転量との関係を変化させる、請求項３〜５のうちの何れか１項に記載した舵角可変式ステアリング装置。

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