(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024130762
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】ステアリングストッパ装置
(51)【国際特許分類】
B62D 5/04 20060101AFI20240920BHJP
F16H 1/28 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
B62D5/04
F16H1/28
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023040657
(22)【出願日】2023-03-15
(71)【出願人】
【識別番号】000102692
【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100130513
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 直也
(74)【代理人】
【識別番号】100074206
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二
(74)【代理人】
【識別番号】100130177
【弁理士】
【氏名又は名称】中谷 弥一郎
(72)【発明者】
【氏名】石川 慎太朗
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 隆英
【テーマコード（参考）】
3D333
3J027
【Ｆターム（参考）】
3D333CB02
3D333CB29
3D333CB45
3D333CC16
3D333CD04
3D333CD05
3D333CD16
3D333CD21
3D333CD22
3D333CD23
3D333CE53
3J027FB02
3J027GB02
3J027GC22
3J027GD02
3J027GD08
3J027GD14
(57)【要約】
【課題】高い強度を必要とせず、コンパクトなステアリングストッパ装置を提供する。
【解決手段】ステアリングホイール２の回転が入力されるリングギヤ２５と、リングギヤ２５の回転中心を中心に回転可能に支持される遊星キャリヤ２７と、リングギヤ２５の回転を減速して遊星キャリヤ２７に伝達する減速機構１６と、リングギヤ２５に設けられたストッパ１７と、遊星キャリヤ２７に設けられたストッパ受け部１８とを有し、ストッパ１７をストッパ受け部１８で周方向に受け止めることでステアリングホイール２の回転角度を規制する。
【選択図】図２
【解決手段】ステアリングホイール２の回転が入力されるリングギヤ２５と、リングギヤ２５の回転中心を中心に回転可能に支持される遊星キャリヤ２７と、リングギヤ２５の回転を減速して遊星キャリヤ２７に伝達する減速機構１６と、リングギヤ２５に設けられたストッパ１７と、遊星キャリヤ２７に設けられたストッパ受け部１８とを有し、ストッパ１７をストッパ受け部１８で周方向に受け止めることでステアリングホイール２の回転角度を規制する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステアリングホイール（２）の回転が入力される入力側回転部材と、
前記入力側回転部材の回転中心を中心に回転可能に支持される出力側回転部材と、
前記入力側回転部材の回転を減速して前記出力側回転部材に伝達する減速機構（１６）と、
前記入力側回転部材と一体に回転するように前記入力側回転部材に設けられたストッパ（１７）と、
前記ストッパ（１７）と同一円周上に位置し、前記出力側回転部材と一体に回転するように前記出力側回転部材に設けられたストッパ受け部（１８）と、を有し、
前記入力側回転部材と一体に回転する前記ストッパ（１７）を、前記出力側回転部材と一体に回転する前記ストッパ受け部（１８）で周方向に受け止めることで前記ステアリングホイール（２）の回転角度を規制するステアリングストッパ装置。
前記入力側回転部材の回転中心を中心に回転可能に支持される出力側回転部材と、
前記入力側回転部材の回転を減速して前記出力側回転部材に伝達する減速機構（１６）と、
前記入力側回転部材と一体に回転するように前記入力側回転部材に設けられたストッパ（１７）と、
前記ストッパ（１７）と同一円周上に位置し、前記出力側回転部材と一体に回転するように前記出力側回転部材に設けられたストッパ受け部（１８）と、を有し、
前記入力側回転部材と一体に回転する前記ストッパ（１７）を、前記出力側回転部材と一体に回転する前記ストッパ受け部（１８）で周方向に受け止めることで前記ステアリングホイール（２）の回転角度を規制するステアリングストッパ装置。
【請求項2】
前記減速機構（１６）は、サンギヤ（２４）と、前記サンギヤ（２４）を囲む環状に形成された内歯のリングギヤ（２５）と、前記リングギヤ（２５）の内周と前記サンギヤ（２４）の外周との間に周方向に間隔をおいて配置され、前記リングギヤ（２５）と前記サンギヤ（２４）に同時に噛み合う複数の遊星ギヤ（２６）と、前記複数の遊星ギヤ（２６）を自転可能に支持する遊星キャリヤ（２７）とを有する遊星歯車減速機構である請求項１に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項3】
前記サンギヤ（２４）は回転しないように固定して設けられ、
前記リングギヤ（２５）が、前記入力側回転部材であり、
前記遊星キャリヤ（２７）が、前記出力側回転部材である請求項２に記載のステアリングストッパ装置。
前記リングギヤ（２５）が、前記入力側回転部材であり、
前記遊星キャリヤ（２７）が、前記出力側回転部材である請求項２に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項4】
前記リングギヤ（２５）は、前記ステアリングホイール（２）の回転が入力されるリングギヤ軸部（３０）と、内歯（２９）を内周にもつ環状のリングギヤ本体部（３１）と、前記リングギヤ軸部（３０）と前記リングギヤ本体部（３１）との間を連結するリングギヤフランジ部（３２）とを有し、
前記遊星キャリヤ（２７）は、前記複数の遊星ギヤ（２６）を自転可能に支持する複数の遊星軸（３６）と、前記複数の遊星軸（３６）の軸方向端部を支持するキャリヤフランジ部（３７）とを有し、
前記キャリヤフランジ部（３７）は、前記リングギヤフランジ部（３２）と軸方向に対向するように前記遊星ギヤ（２６）に対して前記リングギヤフランジ部（３２）の側に配置され、
前記ストッパ（１７）は、前記リングギヤフランジ部（３２）に設けられ、
前記ストッパ受け部（１８）は、前記キャリヤフランジ部（３７）に設けられている請求項３に記載のステアリングストッパ装置。
前記遊星キャリヤ（２７）は、前記複数の遊星ギヤ（２６）を自転可能に支持する複数の遊星軸（３６）と、前記複数の遊星軸（３６）の軸方向端部を支持するキャリヤフランジ部（３７）とを有し、
前記キャリヤフランジ部（３７）は、前記リングギヤフランジ部（３２）と軸方向に対向するように前記遊星ギヤ（２６）に対して前記リングギヤフランジ部（３２）の側に配置され、
前記ストッパ（１７）は、前記リングギヤフランジ部（３２）に設けられ、
前記ストッパ受け部（１８）は、前記キャリヤフランジ部（３７）に設けられている請求項３に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項5】
前記リングギヤ（２５）は回転しないように固定して設けられ、
前記サンギヤ（２４）が、前記入力側回転部材であり、
前記遊星キャリヤ（２７）が、前記出力側回転部材である請求項２に記載のステアリングストッパ装置。
前記サンギヤ（２４）が、前記入力側回転部材であり、
前記遊星キャリヤ（２７）が、前記出力側回転部材である請求項２に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項6】
前記サンギヤ（２４）は、前記外歯を外周にもつサンギヤ本体部（４１）と、前記ステアリングホイール（２）の回転を前記サンギヤ本体部（４１）に伝達するサンギヤ軸部（４２）とを有し、
前記遊星キャリヤ（２７）は、前記複数の遊星ギヤ（２６）を自転可能に支持する複数の遊星軸（３６）と、前記複数の遊星軸（３６）の軸方向端部を支持するキャリヤフランジ部（３７）とを有し、
前記キャリヤフランジ部（３７）は、前記遊星ギヤ（２６）に対して前記サンギヤ軸部（４２）の側に配置され、
前記ストッパ（１７）は、前記サンギヤ軸部（４２）に設けられ、
前記ストッパ受け部（１８）は、前記キャリヤフランジ部（３７）に設けられている請求項５に記載のステアリングストッパ装置。
前記遊星キャリヤ（２７）は、前記複数の遊星ギヤ（２６）を自転可能に支持する複数の遊星軸（３６）と、前記複数の遊星軸（３６）の軸方向端部を支持するキャリヤフランジ部（３７）とを有し、
前記キャリヤフランジ部（３７）は、前記遊星ギヤ（２６）に対して前記サンギヤ軸部（４２）の側に配置され、
前記ストッパ（１７）は、前記サンギヤ軸部（４２）に設けられ、
前記ストッパ受け部（１８）は、前記キャリヤフランジ部（３７）に設けられている請求項５に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項7】
前記遊星キャリヤ（２７）は回転しないように固定して設けられ、
前記サンギヤ（２４）が、前記入力側回転部材であり、
前記リングギヤ（２５）が、前記出力側回転部材である請求項２に記載のステアリングストッパ装置。
前記サンギヤ（２４）が、前記入力側回転部材であり、
前記リングギヤ（２５）が、前記出力側回転部材である請求項２に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項8】
前記減速機構（１６）は、前記回転中心から偏心した位置を中心とする円筒状の外周をもつ偏心軸部（５０）と、前記偏心軸部（５０）の外周に装着された転がり軸受（５１）と、前記転がり軸受（５１）を囲むように前記転がり軸受（５１）の径方向外側に設けられ、一定の周方向ピッチで並ぶ複数のカム溝（５６）を内周にもつカム外輪（５２）と、前記転がり軸受（５１）の外周と前記カム外輪（５２）の内周との間に配置される複数のローラ（５３）と、前記複数のローラ（５３）をそれぞれ径方向に移動可能に収容する複数のポケット（５７）が周方向に等間隔に形成されたローラ保持器（５４）とを有するローラ減速機構である請求項１に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項9】
前記カム外輪（５２）は回転しないように固定して設けられ、
前記偏心軸部（５０）が、前記入力側回転部材であり、
前記ローラ保持器（５４）が、前記出力側回転部材である請求項８に記載のステアリングストッパ装置。
前記偏心軸部（５０）が、前記入力側回転部材であり、
前記ローラ保持器（５４）が、前記出力側回転部材である請求項８に記載のステアリングストッパ装置。
【請求項10】
前記減速機構（１６）は、前記回転中心から偏心した位置を中心とする円筒状の外周をもつ偏心軸部（６０）と、前記偏心軸部（６０）の外周に転がり軸受（６１）を介して支持される偏心板部（６２）と、前記偏心板部（６２）と軸方向に対向して配置され、前記回転中心を中心に回転可能に支持される非偏心板部（６３）と、前記偏心板部（６２）の前記非偏心板部（６３）との軸方向の対向面に形成された環状の第１カム溝（６４）と、前記非偏心板部（６３）の前記偏心板部（６２）との軸方向の対向面に形成された環状の第２カム溝（６５）と、前記第１カム溝（６４）と前記第２カム溝（６５）とに転がり接触するように前記偏心板部（６２）と前記非偏心板部（６３）の軸方向の対向面間に一定の周方向ピッチで組み込まれた複数のボール（６６）とを有するボール減速機構であり、
前記偏心軸部（６０）が、前記入力側回転部材であり、
前記非偏心板部（６３）が、前記出力側回転部材である請求項１に記載のステアリングストッパ装置。
前記偏心軸部（６０）が、前記入力側回転部材であり、
前記非偏心板部（６３）が、前記出力側回転部材である請求項１に記載のステアリングストッパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、ステアリングホイールの回転角度を規制するステアリングストッパ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
運転者によるステアリングホイールの回転操作に応じて、車両の転舵輪の向きを変化させるステアリング装置として、ステアバイワイヤ方式のものが知られている（例えば、特許文献１）。ステアバイワイヤ方式のステアリング装置は、ステアリングホイールの操作量を検知する操舵センサと、ステアリングホイールに対して機械的に切り離して設けられた転舵アクチュエータとを有し、その転舵アクチュエータが、操舵センサで検知されるステアリングホイールの操作量に応じて作動し、左右一対の転舵輪の向きを変化させる。
【0003】
このステアバイワイヤ方式のステアリング装置は、運転者によるステアリングホイールの操作量をいったん電気信号に変換し、その電気信号に基づいて転舵アクチュエータの動作を制御するので、例えば、ステアリングホイールを操作したときの転舵輪の向きの変化量を車両の走行速度に応じて調整するといったように、車両の走行速度に応じてステアリングホイールの操作量と転舵アクチュエータの動作量の対応関係を最適化することが可能であり、車両の走行安定性や運動性能の向上を可能とするものとして期待されている。
【0004】
ところで、特許文献１のステアリング装置には、ステアリングホイールが、予め設定された角度範囲を超えて回転操作されるのを防止するため、ステアリングストッパ装置が組み込まれている。特許文献１のステアリングストッパ装置は、ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトの外周の周方向の１箇所に外周突起を設けるとともに、ステアリングシャフトを回転可能に収容する筒状のステアリングコラムの内周の周方向の１箇所に内周突起を設け、ステアリングシャフトの外周突起をステアリングコラムの内周の内周突起で周方向に受け止めることで、ステアリングホイールの回転角度を規制するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２１－１７２２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１のステアリングストッパ装置は、ステアリングシャフトの外周に設けた外周突起を、ステアリングコラムの内周に設けた内周突起で周方向に受け止める構成なので、ステアリングホイールの回転が規制される角度位置を、中立位置から１８０°未満の角度位置にしか設定することができない。
【0007】
そこで、本願の発明者らは、ステアリングホイールの回転を中立位置から１８０°以上の角度位置で規制できるようにするため、ステアリングホイールと一体に回転するステアリングシャフトに減速機を接続することを検討した。具体的には、ステアリングシャフトに減速機の入力軸を接続し、その減速機の出力軸にストッパを設け、減速機のハウジングに、ストッパを周方向に受け止めるストッパ受け部を設けることを検討した。
【0008】
このようにすると、ステアリングシャフトを回転させたときの減速機の出力軸の回転角度は、ステアリングシャフトの回転角度よりも小さいので、ステアリングホイールの回転を中立位置から１８０°以上の角度位置で規制することが可能となる。
【0009】
しかしながら、減速機の出力軸に設けたストッパを、減速機のハウジングに設けたストッパ受け部で受け止めるようにした場合、減速機のハウジングの強度が不足するおそれがある。
【0010】
すなわち、減速機の入力軸に回転トルクを入力すると、減速機の出力軸からは、減速機の減速により増大した回転トルク（具体的には、入力軸に入力される回転トルクに、減速機の減速比を乗じた大きさの回転トルク）が出力される。そのため、減速機の出力軸にストッパを設け、減速機のハウジングにストッパ受け部を設けたのでは、ストッパをストッパ受け部で周方向に受け止めたときに、減速機のハウジングのストッパ受け部の部分に大きな荷重がかかることとなる。一方、減速機のハウジングは、一般にプレス材やダイカスト材などで成形され、大きな荷重がかかることは想定されていない。そのため、減速機の出力軸にストッパを設け、減速機のハウジングにストッパ受け部を設けたのでは、減速機のハウジングの強度が不足するおそれがあるという問題に発明者らは着目した。
【0011】
また、減速機の出力軸にストッパを設け、減速機のハウジングにストッパ受け部を設けたのでは、ストッパ受け部を設ける分、減速機のハウジングが大型化するという問題もある。
【0012】
この発明が解決しようとする課題は、高い強度を必要とせず、コンパクトなステアリングストッパ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記の課題を解決するため、この発明では、以下の構成のステアリングストッパ装置を提供する。
［構成１］
ステアリングホイールの回転が入力される入力側回転部材と、
前記入力側回転部材の回転中心を中心に回転可能に支持される出力側回転部材と、
前記入力側回転部材の回転を減速して前記出力側回転部材に伝達する減速機構と、
前記入力側回転部材と一体に回転するように前記入力側回転部材に設けられたストッパと、
前記ストッパと同一円周上に位置し、前記出力側回転部材と一体に回転するように前記出力側回転部材に設けられたストッパ受け部と、を有し、
前記入力側回転部材と一体に回転する前記ストッパを、前記出力側回転部材と一体に回転する前記ストッパ受け部で周方向に受け止めることで前記ステアリングホイールの回転角度を規制するステアリングストッパ装置。
［構成１］
ステアリングホイールの回転が入力される入力側回転部材と、
前記入力側回転部材の回転中心を中心に回転可能に支持される出力側回転部材と、
前記入力側回転部材の回転を減速して前記出力側回転部材に伝達する減速機構と、
前記入力側回転部材と一体に回転するように前記入力側回転部材に設けられたストッパと、
前記ストッパと同一円周上に位置し、前記出力側回転部材と一体に回転するように前記出力側回転部材に設けられたストッパ受け部と、を有し、
前記入力側回転部材と一体に回転する前記ストッパを、前記出力側回転部材と一体に回転する前記ストッパ受け部で周方向に受け止めることで前記ステアリングホイールの回転角度を規制するステアリングストッパ装置。
【0014】
この構成を採用すると、入力側回転部材と一体に回転するストッパが、出力側回転部材と一体に回転するストッパ受け部で周方向に受け止められて、入力側回転部材と出力側回転部材のそれ以上の相対回転が阻止されたときに、入力側回転部材に入力される回転トルクがそのままの大きさでストッパおよびストッパ受け部に作用することとなり、減速機構の減速により増大した回転トルク（具体的には、入力側回転部材に入力される回転トルクに、減速機構の減速比を乗じた大きさの回転トルク）がストッパおよびストッパ受け部に作用するのを回避することができる。そのため、ストッパおよびストッパ受け部にかかる荷重を低く抑えることができ、高い強度を必要としない。また、ストッパとストッパ受け部が、減速機構の内部（入力側回転部材と出力側回転部材）にあるので、コンパクトである。
【0015】
［構成２］
前記減速機構は、サンギヤと、前記サンギヤを囲む環状に形成された内歯のリングギヤと、前記リングギヤの内周と前記サンギヤの外周との間に周方向に間隔をおいて配置され、前記リングギヤと前記サンギヤに同時に噛み合う複数の遊星ギヤと、前記複数の遊星ギヤを自転可能に支持する遊星キャリヤとを有する遊星歯車減速機構である構成１に記載のステアリングストッパ装置。
前記減速機構は、サンギヤと、前記サンギヤを囲む環状に形成された内歯のリングギヤと、前記リングギヤの内周と前記サンギヤの外周との間に周方向に間隔をおいて配置され、前記リングギヤと前記サンギヤに同時に噛み合う複数の遊星ギヤと、前記複数の遊星ギヤを自転可能に支持する遊星キャリヤとを有する遊星歯車減速機構である構成１に記載のステアリングストッパ装置。
【0016】
この構成を採用すると、減速機構として遊星歯車減速機構を採用しているので、特にコンパクトなステアリングストッパ装置を得ることができる。
【0017】
［構成３］
前記サンギヤは回転しないように固定して設けられ、
前記リングギヤが、前記入力側回転部材であり、
前記遊星キャリヤが、前記出力側回転部材である構成２に記載のステアリングストッパ装置。
前記サンギヤは回転しないように固定して設けられ、
前記リングギヤが、前記入力側回転部材であり、
前記遊星キャリヤが、前記出力側回転部材である構成２に記載のステアリングストッパ装置。
【0018】
この構成を採用すると、入力側回転部材の回転方向と出力側回転部材の回転方向とが同じ方向となるので、ステアリングホイールの回転を中立位置から１８０°以上の角度位置で規制することができる。しかも、入力側回転部材としてのリングギヤと、出力側回転部材としての遊星キャリヤの速度差が小さい（減速比が２未満となる）ので、ステアリングホイールの回転が規制される角度位置を、特に大きく設定することが可能である。
【0019】
［構成４］
前記リングギヤは、前記ステアリングホイールの回転が入力されるリングギヤ軸部と、内歯を内周にもつ環状のリングギヤ本体部と、前記リングギヤ軸部と前記リングギヤ本体部との間を連結するリングギヤフランジ部とを有し、
前記遊星キャリヤは、前記複数の遊星ギヤを自転可能に支持する複数の遊星軸と、前記複数の遊星軸の軸方向端部を支持するキャリヤフランジ部とを有し、
前記キャリヤフランジ部は、前記リングギヤフランジ部と軸方向に対向するように前記遊星ギヤに対して前記リングギヤフランジ部の側に配置され、
前記ストッパは、前記リングギヤフランジ部に設けられ、
前記ストッパ受け部は、前記キャリヤフランジ部に設けられている構成３に記載のステアリングストッパ装置。
前記リングギヤは、前記ステアリングホイールの回転が入力されるリングギヤ軸部と、内歯を内周にもつ環状のリングギヤ本体部と、前記リングギヤ軸部と前記リングギヤ本体部との間を連結するリングギヤフランジ部とを有し、
前記遊星キャリヤは、前記複数の遊星ギヤを自転可能に支持する複数の遊星軸と、前記複数の遊星軸の軸方向端部を支持するキャリヤフランジ部とを有し、
前記キャリヤフランジ部は、前記リングギヤフランジ部と軸方向に対向するように前記遊星ギヤに対して前記リングギヤフランジ部の側に配置され、
前記ストッパは、前記リングギヤフランジ部に設けられ、
前記ストッパ受け部は、前記キャリヤフランジ部に設けられている構成３に記載のステアリングストッパ装置。
【0020】
この構成を採用すると、遊星キャリヤのキャリヤフランジ部が、リングギヤフランジ部と軸方向に対向するように遊星ギヤに対してリングギヤフランジ部の側に配置され、そのキャリヤフランジ部とリングギヤフランジ部に、それぞれストッパ受け部とストッパが設けられているので、軸方向にコンパクトである。
【0021】
［構成５］
前記リングギヤは回転しないように固定して設けられ、
前記サンギヤが、前記入力側回転部材であり、
前記遊星キャリヤが、前記出力側回転部材である構成２に記載のステアリングストッパ装置。
前記リングギヤは回転しないように固定して設けられ、
前記サンギヤが、前記入力側回転部材であり、
前記遊星キャリヤが、前記出力側回転部材である構成２に記載のステアリングストッパ装置。
【0022】
この構成を採用すると、入力側回転部材の回転方向と出力側回転部材の回転方向とが同じ方向となるので、ステアリングホイールの回転を中立位置から１８０°以上の角度位置で規制することができる。
【0023】
［構成６］
前記サンギヤは、前記外歯を外周にもつサンギヤ本体部と、前記ステアリングホイールの回転を前記サンギヤ本体部に伝達するサンギヤ軸部とを有し、
前記遊星キャリヤは、前記複数の遊星ギヤを自転可能に支持する複数の遊星軸と、前記複数の遊星軸の軸方向端部を支持するキャリヤフランジ部とを有し、
前記キャリヤフランジ部は、前記遊星ギヤに対して前記サンギヤ軸部の側に配置され、
前記ストッパは、前記サンギヤ軸部に設けられ、
前記ストッパ受け部は、前記キャリヤフランジ部に設けられている構成５に記載のステアリングストッパ装置。
前記サンギヤは、前記外歯を外周にもつサンギヤ本体部と、前記ステアリングホイールの回転を前記サンギヤ本体部に伝達するサンギヤ軸部とを有し、
前記遊星キャリヤは、前記複数の遊星ギヤを自転可能に支持する複数の遊星軸と、前記複数の遊星軸の軸方向端部を支持するキャリヤフランジ部とを有し、
前記キャリヤフランジ部は、前記遊星ギヤに対して前記サンギヤ軸部の側に配置され、
前記ストッパは、前記サンギヤ軸部に設けられ、
前記ストッパ受け部は、前記キャリヤフランジ部に設けられている構成５に記載のステアリングストッパ装置。
【0024】
この構成を採用すると、遊星キャリヤのキャリヤフランジ部が、遊星ギヤに対してサンギヤ軸部の側に配置され、そのキャリヤフランジ部とサンギヤ軸部に、それぞれストッパ受け部とストッパが設けられているので、軸方向にコンパクトである。
【0025】
［構成７］
前記遊星キャリヤは回転しないように固定して設けられ、
前記サンギヤが、前記入力側回転部材であり、
前記リングギヤが、前記出力側回転部材である構成２に記載のステアリングストッパ装置。
前記遊星キャリヤは回転しないように固定して設けられ、
前記サンギヤが、前記入力側回転部材であり、
前記リングギヤが、前記出力側回転部材である構成２に記載のステアリングストッパ装置。
【0026】
［構成８］
前記減速機構は、前記回転中心から偏心した位置を中心とする円筒状の外周をもつ偏心軸部と、前記偏心軸部の外周に装着された転がり軸受と、前記転がり軸受を囲むように前記転がり軸受の径方向外側に設けられ、一定の周方向ピッチで並ぶ複数のカム溝を内周にもつカム外輪と、前記転がり軸受の外周と前記カム外輪の内周との間に配置される複数のローラと、前記複数のローラをそれぞれ径方向に移動可能に収容する複数のポケットが周方向に等間隔に形成されたローラ保持器とを有するローラ減速機構である構成１に記載のステアリングストッパ装置。
前記減速機構は、前記回転中心から偏心した位置を中心とする円筒状の外周をもつ偏心軸部と、前記偏心軸部の外周に装着された転がり軸受と、前記転がり軸受を囲むように前記転がり軸受の径方向外側に設けられ、一定の周方向ピッチで並ぶ複数のカム溝を内周にもつカム外輪と、前記転がり軸受の外周と前記カム外輪の内周との間に配置される複数のローラと、前記複数のローラをそれぞれ径方向に移動可能に収容する複数のポケットが周方向に等間隔に形成されたローラ保持器とを有するローラ減速機構である構成１に記載のステアリングストッパ装置。
【0027】
この構成を採用すると、減速機構としてローラ減速機構を採用しているので、特にコンパクトなステアリングストッパ装置を得ることができる。
【0028】
［構成９］
前記カム外輪は回転しないように固定して設けられ、
前記偏心軸部が、前記入力側回転部材であり、
前記ローラ保持器が、前記出力側回転部材である構成８に記載のステアリングストッパ装置。
前記カム外輪は回転しないように固定して設けられ、
前記偏心軸部が、前記入力側回転部材であり、
前記ローラ保持器が、前記出力側回転部材である構成８に記載のステアリングストッパ装置。
【0029】
［構成１０］
前記減速機構は、前記回転中心から偏心した位置を中心とする円筒状の外周をもつ偏心軸部と、前記偏心軸部の外周に転がり軸受を介して支持される偏心板部と、前記偏心板部と軸方向に対向して配置され、前記回転中心を中心に回転可能に支持される非偏心板部と、前記偏心板部の前記非偏心板部との軸方向の対向面に形成された環状の第１カム溝と、前記非偏心板部の前記偏心板部との軸方向の対向面に形成された環状の第２カム溝と、前記第１カム溝と前記第２カム溝とに転がり接触するように前記偏心板部と前記非偏心板部の軸方向の対向面間に一定の周方向ピッチで組み込まれた複数のボールとを有するボール減速機構であり、
前記偏心軸部が、前記入力側回転部材であり、
前記非偏心板部が、前記出力側回転部材である構成１に記載のステアリングストッパ装置。
前記減速機構は、前記回転中心から偏心した位置を中心とする円筒状の外周をもつ偏心軸部と、前記偏心軸部の外周に転がり軸受を介して支持される偏心板部と、前記偏心板部と軸方向に対向して配置され、前記回転中心を中心に回転可能に支持される非偏心板部と、前記偏心板部の前記非偏心板部との軸方向の対向面に形成された環状の第１カム溝と、前記非偏心板部の前記偏心板部との軸方向の対向面に形成された環状の第２カム溝と、前記第１カム溝と前記第２カム溝とに転がり接触するように前記偏心板部と前記非偏心板部の軸方向の対向面間に一定の周方向ピッチで組み込まれた複数のボールとを有するボール減速機構であり、
前記偏心軸部が、前記入力側回転部材であり、
前記非偏心板部が、前記出力側回転部材である構成１に記載のステアリングストッパ装置。
【0030】
この構成を採用すると、減速機構としてボール減速機構を採用しているので、特にコンパクトなステアリングストッパ装置を得ることができる。
【発明の効果】
【0031】
この発明のステアリングストッパ装置は、入力側回転部材と一体に回転するストッパが、出力側回転部材と一体に回転するストッパ受け部で周方向に受け止められて、入力側回転部材と出力側回転部材のそれ以上の相対回転が阻止されたときに、入力側回転部材に入力される回転トルクがそのままの大きさでストッパおよびストッパ受け部に作用することとなり、減速機構の減速により増大した回転トルク（具体的には、入力側回転部材に入力される回転トルクに、減速機構の減速比を乗じた大きさの回転トルク）がストッパおよびストッパ受け部に作用するのを回避することができる。そのため、ストッパおよびストッパ受け部にかかる荷重を低く抑えることができ、高い強度を必要としない。また、ストッパとストッパ受け部が、減速機構の内部（入力側回転部材と出力側回転部材）にあるので、コンパクトである。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】この発明の第１実施形態にかかるステアリングストッパ装置を使用したステアリング装置を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【0033】
図１に、この発明の第１実施形態にかかるステアリングストッパ装置１を組み込んだステアリング装置を示す。このステアリング装置は、運転者によるステアリングホイール２の操作量を電気信号に変換し、その電気信号に基づいて転舵アクチュエータ３を制御することで、左右一対の転舵輪４の向きを変化させるステアバイワイヤ方式の車両用ステアリング装置である。
【0034】
このステアリング装置は、運転者により操舵されるステアリングホイール２と、ステアリングホイール２に連結されたステアリングシャフト５と、ステアリングホイール２の操作量を検知する操舵センサ６と、ステアリングホイール２に操舵反力を与える反力モータ７と、ステアリングホイール２の回転角度を規制するステアリングストッパ装置１と、ステアリングホイール２に対して機械的に切り離して設けられた転舵アクチュエータ３と、制御部８とを有する。
【0035】
ステアリングシャフト５は、ステアリングホイール２を操舵したときに、ステアリングホイール２と一体に回転するようにステアリングホイール２に連結されている。操舵センサ６は、ステアリングシャフト５に取り付けられている。操舵センサ６としては、例えば、ステアリングホイール２の操舵角を検知する操舵角センサ、運転者によってステアリングホイール２に入力される操舵トルクを検知する操舵トルクセンサなどが挙げられる。
【0036】
反力モータ７は、通電により回転トルクを発生する電動モータである。反力モータ７は、ステアリングシャフト５の端部に連結されている。反力モータ７は、回転トルクをステアリングシャフト５に入力することで、そのステアリングシャフト５を介してステアリングホイール２に操舵反力を付与する。
【0037】
転舵アクチュエータ３は、転舵軸９と、転舵軸ハウジング１０と、転舵軸９を車両の左右方向に移動させる転舵モータ１１と、転舵軸９の位置を検知する転舵センサ１２とを有する。転舵軸９は、車両の左右方向に移動可能に転舵軸ハウジング１０で支持されている。転舵軸ハウジング１０は、転舵軸９の左右両端が転舵軸ハウジング１０から突出した状態となるように転舵軸９の中央部を収容している。
【0038】
転舵モータ１１および転舵センサ１２は、転舵軸ハウジング１０に取り付けられている。転舵モータ１１と転舵軸９の間には、転舵モータ１１が出力する回転を転舵軸９の直線運動に変換する運動変換機構（図示せず）が組み込まれている。転舵軸９の左右両端は、タイロッド１３を介して左右一対の転舵輪４に連結され、転舵軸９が軸方向に移動するとこれに連動して左右一対の転舵輪４の向きが変化するようになっている。
【0039】
制御部８は、操舵センサ６で検知されるステアリングホイール２の操作量と、外部センサ７２で検知される車両の走行状況（車速等）とに応じて転舵モータ１１を作動させ、左右一対の転舵輪４の向きを変化させる制御を行なう。また、このとき、制御部８は、ステアリングホイール２の操作量と車両の走行状況とに応じた大きさの操舵反力が発生するように反力モータ７を作動させる制御を行なう。
【0040】
図２に示すように、反力モータ７は、モータケース１４と、モータケース１４からステアリングホイール２（図１参照）の側とは反対側（図では右側）に突出するモータシャフト１５とを有する。モータシャフト１５は、モータケース１４の内部に組み込まれた図示しない転がり軸受で回転可能に支持されている。また、モータシャフト１５は、ステアリングシャフト５（図１参照）と一体回転するようにステアリングシャフト５に連結されている。モータケース１４は、ステアリングシャフト５（図１参照）の回転時にも回転しないように車体（図示せず）に固定されている。
【0041】
ステアリングストッパ装置１は、モータシャフト１５を介してステアリングホイール２の回転が入力される減速機構１６と、減速機構１６の内部に設けられたストッパ１７およびストッパ受け部１８と、減速機構１６を収容するハウジング１９とを有する。ハウジング１９は、筒部２０と、筒部２０のモータケース１４の側（図では左側）の端に形成された外向きのフランジ部２１と、筒部２０のモータケース１４の側とは反対側（図では右側）の端に形成された底部２２とを有する。フランジ部２１は、ボルト２３でモータケース１４に固定されている。
【0042】
減速機構１６は、サンギヤ２４と、サンギヤ２４を囲む環状に形成された内歯のリングギヤ２５と、リングギヤ２５とサンギヤ２４に同時に噛み合う複数の遊星ギヤ２６と、複数の遊星ギヤ２６を自転可能に支持する遊星キャリヤ２７とを有する遊星歯車減速機構である。この実施形態では、サンギヤ２４が回転しないように固定して設けられ、リングギヤ２５の回転が減速して遊星キャリヤ２７に伝達するように構成されている。つまり、リングギヤ２５が、ステアリングホイール２（図１参照）の回転が入力される入力側回転部材であり、遊星キャリヤ２７が、減速機構１６の出力側回転部材である。
【0043】
サンギヤ２４は、ハウジング１９の底部２２に固定して設けたサンギヤ固定軸２８の外周に嵌合している。サンギヤ２４とサンギヤ固定軸２８の嵌合は、サンギヤ２４の回転を阻止する回り止め嵌合（キー溝嵌合、スプライン嵌合、締め代をもった嵌合など）とされている。
【0044】
図４に示すように、リングギヤ２５の内周とサンギヤ２４の外周との間には、周方向に間隔をおいて複数の遊星ギヤ２６が配置されている。リングギヤ２５の内周には、遊星ギヤ２６に噛み合う複数の内歯２９が周方向に一定ピッチで形成されている。遊星ギヤ２６は、リングギヤ２５とサンギヤ２４に同時に噛み合っている。
【0045】
図２に示すように、リングギヤ２５は、サンギヤ２４に対して反力モータ７の側（図では左側）に配置されたリングギヤ軸部３０と、内歯２９を内周にもつ環状のリングギヤ本体部３１と、リングギヤ軸部３０とリングギヤ本体部３１との間を連結するリングギヤフランジ部３２とを有する。リングギヤ軸部３０は、反力モータ７のモータシャフト１５に連結され、そのモータシャフト１５を介してステアリングホイール２（図１参照）の回転がリングギヤ軸部３０に入力されるようになっている。リングギヤ２５の内歯２９の歯数は、サンギヤ２４の外周の歯数の１．５倍以上３．０倍以下に設定されている。
【0046】
図では、リングギヤフランジ部３２とは別体に形成したリングギヤ本体部３１を、リングギヤフランジ部３２の外周に形成した二面幅部３３（図３参照）に嵌合して固定しているが、リングギヤ本体部３１をスプライン嵌合やボルト等でリングギヤフランジ部３２に固定するようにしてもよく、リングギヤ本体部３１をリングギヤフランジ部３２と一体に形成してもよい。
【0047】
ハウジング１９の反力モータ７の側（図では左側）の端部内周には、リングギヤフランジ部３２を軸方向に支持するスラスト軸受３４と、リングギヤ２５およびスラスト軸受３４をハウジング１９から抜け止めする止め輪３５とが装着されている。リングギヤ２５および遊星ギヤ２６の反力モータ７の側とは反対側（図では右側）の端面は、ハウジング１９の底部２２と対向し、ハウジング１９の底部２２に接触することで軸方向に位置決めされている。リングギヤ２５および遊星ギヤ２６は、ハウジング１９の底部２２との摺動性を確保するため、焼結金属で形成されている。
【0048】
遊星キャリヤ２７は、複数の遊星ギヤ２６を各遊星ギヤ２６の中心まわりに自転可能に支持する複数の遊星軸３６と、複数の遊星軸３６の軸方向端部を支持するキャリヤフランジ部３７とを有する。キャリヤフランジ部３７は、リングギヤフランジ部３２の内周に装着した転がり軸受３８で、リングギヤ２５の回転中心を中心に回転可能に支持されている。遊星軸３６は、キャリヤフランジ部３７と一体に回転（公転）するようにキャリヤフランジ部３７に固定されている。キャリヤフランジ部３７は、リングギヤフランジ部３２と軸方向に対向するように遊星ギヤ２６に対してリングギヤフランジ部３２の側（図では左側）に配置されている。サンギヤ固定軸２８には、キャリヤフランジ部３７の回転中心がサンギヤ２４の中心と一致するように、キャリヤフランジ部３７を回転可能に支持する転がり軸受３９が装着されている。
【0049】
図３に示すように、リングギヤフランジ部３２のキャリヤフランジ部３７との対向面には、ストッパ１７が設けられている。ストッパ１７は、リングギヤ２５に回転が入力されたときにリングギヤ２５と一体に回転するように設けられた突起である。図では、ストッパ１７は、リングギヤフランジ部３２と一体に形成したものを示したが、リングギヤフランジ部３２とは別体に形成したストッパ１７（ピンやねじ部材等）をリングギヤフランジ部３２に固定するようにしてもよい。
【0050】
また、図２、図３に示すように、キャリヤフランジ部３７のリングギヤフランジ部３２との対向面には、ストッパ受け部１８が設けられている。ストッパ受け部１８は、遊星キャリヤ２７に回転が入力されたときに遊星キャリヤ２７と一体に回転し、かつ、ストッパ１７と同一円周上に位置する（つまりストッパ１７を周方向移動させたときのストッパ１７の軌跡と重なる部分を有する）ように配置された突起である。図では、キャリヤフランジ部３７とは別体に形成したストッパ受け部１８（キー部材）を、キャリヤフランジ部３７に形成した凹部に嵌合しているが、ストッパ受け部１８は、キャリヤフランジ部３７と一体に形成してもよい。
【0051】
図２に示すステアリングストッパ装置１は、ステアリングホイール２（図１参照）の回転が、モータシャフト１５を介してリングギヤ２５に入力されると、その回転が減速されて遊星キャリヤ２７に伝達する。このとき、図３に示すストッパ１７がリングギヤ２５と一体に回転するとともに、ストッパ受け部１８も遊星キャリヤ２７と一体に回転し、図５に示すように、ストッパ１７がストッパ受け部１８を追いかける形となる。そして、図６に示すように、ストッパ１７がストッパ受け部１８に追いつくと、ストッパ１７がストッパ受け部１８で周方向に受け止められることで、リングギヤ２５が遊星キャリヤ２７に対してそれ以上は相対回転することができなくなり、その結果、ステアリングホイール２（図１参照）の回転角度が規制される。
【0052】
減速機構１６の減速比が１．５の場合を例に挙げて説明すると、図５に示すように、入力側回転部材としてのリングギヤ２５を中立位置から６０°回転させたとき、そのリングギヤ２５と一体にストッパ１７は６０°回転し、ストッパ受け部１８は４０°（＝６０°／１．５）回転する。このとき、ストッパ１７とストッパ受け部１８の角度差は、当初の１８０°から２０°分減少し、１６０°となる。さらにリングギヤ２５を回転させ、リングギヤ２５が中立位置から５４０°回転したとき、図６に示すように、ストッパ１７とストッパ受け部１８の角度差が無くなり、ストッパ１７がストッパ受け部１８で周方向に受け止められることで、リングギヤ２５と遊星キャリヤ２７のそれ以上の相対回転が阻止され、その結果、ステアリングホイール２（図１参照）の回転が阻止される。
【0053】
このステアリングストッパ装置１は、図６に示すように、リングギヤ２５と一体に回転するストッパ１７が、遊星キャリヤ２７と一体に回転するストッパ受け部１８で周方向に受け止められて、リングギヤ２５と遊星キャリヤ２７のそれ以上の相対回転が阻止されたときに、図２に示すリングギヤ２５に入力される回転トルクがそのままの大きさでストッパ１７およびストッパ受け部１８に作用することとなり、減速機構１６の減速により増大した回転トルク（具体的には、リングギヤ２５に入力される回転トルクに、減速機構１６の減速比を乗じた大きさの回転トルク）がストッパ１７およびストッパ受け部１８に作用するのを回避することができる。そのため、ストッパ１７およびストッパ受け部１８にかかる荷重を低く抑えることができ、高い強度を必要としない。
【0054】
また、このステアリングストッパ装置１は、図２に示すように、ストッパ１７とストッパ受け部１８を、比較的強度の低いハウジング１９ではなく、減速機構１６を構成する比較的強度の高い部材（リングギヤ２５と遊星キャリヤ２７）に設けているので、特に強度不足の問題が生じにくくなっている。
【0055】
また、このステアリングストッパ装置１は、サンギヤ２４を回転しないように固定して設け、リングギヤ２５を減速機構１６の入力側回転部材とし、遊星キャリヤ２７を減速機構１６の出力側回転部材とする遊星歯車減速機構（いわゆるソーラ型の遊星歯車減速機構）を使用しているので、入力側回転部材としてのリングギヤ２５の回転方向と、出力側回転部材としての遊星キャリヤ２７の回転方向とが同じ方向となる。そのため、ステアリングホイール２の回転を中立位置から１８０°以上の角度位置で規制することができる。しかも、ソーラ型の遊星歯車減速機構は、入力側回転部材としてのリングギヤ２５と、出力側回転部材としての遊星キャリヤ２７の速度差が小さい（減速比が２未満）ので、ステアリングホイール２の回転が規制される角度位置を、特に大きく設定することが可能である。なお、中立位置は、図１に示す転舵輪４が左右いずれにも向かずに直進方向を向くときのステアリングホイール２の角度位置である。
【0056】
また、このステアリングストッパ装置１は、図２に示すように、減速機構１６として遊星歯車減速機構を採用しているので、特にコンパクトなステアリングストッパ装置を得ることが可能となっている。
【0057】
また、このステアリングストッパ装置１は、ストッパ１７とストッパ受け部１８が、減速機構１６のハウジング１９ではなく、減速機構１６の内部（リングギヤ２５と遊星キャリヤ２７）にあるので、ハウジング１９を大型化する必要がなく、コンパクトである。
【0058】
また、このステアリングストッパ装置１は、遊星キャリヤ２７のキャリヤフランジ部３７が、リングギヤフランジ部３２と軸方向に対向するように遊星ギヤ２６に対してリングギヤフランジ部３２の側に配置され、そのキャリヤフランジ部３７とリングギヤフランジ部３２に、それぞれストッパ受け部１８とストッパ１７が設けられているので、軸方向にコンパクトである。
【0059】
【0060】
図７に示すように、減速機構１６は、サンギヤ２４と、サンギヤ２４を囲む環状に形成された内歯のリングギヤ２５と、リングギヤ２５とサンギヤ２４に同時に噛み合う複数の遊星ギヤ２６と、複数の遊星ギヤ２６を自転可能に支持する遊星キャリヤ２７とを有する遊星歯車減速機構である。この実施形態では、リングギヤ２５が回転しないように固定して設けられ、サンギヤ２４の回転が減速して遊星キャリヤ２７に伝達するように構成されている。つまり、サンギヤ２４が、ステアリングホイール２（図１参照）の回転が入力される入力側回転部材であり、遊星キャリヤ２７が、減速機構の出力側回転部材である。
【0061】
図８に示すように、リングギヤ２５は、ハウジング１９の筒部２０の内周に嵌合して固定されている。リングギヤ２５とハウジング１９の嵌合面間には、リングギヤ２５の回転を阻止するキー部材４０が装着されている。
【0062】
図７に示すように、サンギヤ２４は、外歯を外周にもつサンギヤ本体部４１と、サンギヤ本体部４１に対して反力モータ７の側（図では左側）に配置されたサンギヤ軸部４２とを有する。サンギヤ軸部４２は、反力モータ７のモータシャフト１５に連結され、そのモータシャフト１５を介してステアリングホイール２（図１参照）の回転がサンギヤ軸部４２に入力されるようになっている。リングギヤ２５の内歯２９の歯数は、サンギヤ２４の外周の歯数の１．５倍以上３．０倍以下に設定されている。図では、サンギヤ軸部４２とサンギヤ本体部４１を一体に形成しているが、サンギヤ軸部４２とは別体に形成したサンギヤ本体部４１を、サンギヤ軸部４２の外周に嵌合して固定するようにしてもよい。ハウジング１９の底部２２には、サンギヤ２４を回転可能に支持する転がり軸受４３が装着されている。
【0063】
遊星キャリヤ２７は、複数の遊星ギヤ２６を各遊星ギヤ２６の中心まわりに自転可能に支持する複数の遊星軸３６と、複数の遊星軸３６の軸方向端部を支持するキャリヤフランジ部３７とを有する。キャリヤフランジ部３７は、サンギヤ軸部４２の外周を囲むように遊星ギヤ２６に対してサンギヤ軸部４２の側に配置されている。また、キャリヤフランジ部３７は、サンギヤ軸部４２の外周に装着した転がり軸受４４で、サンギヤ２４の回転中心を中心に、サンギヤ軸部４２に対して回転可能に支持されている。
【0064】
図９に示すように、サンギヤ軸部４２の外周のキャリヤフランジ部３７との対向部分には、ストッパ１７が設けられている。ストッパ１７は、サンギヤ２４に回転が入力されたときにサンギヤ２４と一体に回転するように設けられた突起である。図では、サンギヤ軸部４２とは別体に形成したストッパ１７（キー部材）をサンギヤ軸部４２に形成した凹部に嵌合したが、ストッパ１７は、サンギヤ軸部４２と一体に形成してもよい。
【0065】
また、キャリヤフランジ部３７の内周のサンギヤ軸部４２との対向部分には、ストッパ受け部１８が設けられている。ストッパ受け部１８は、遊星キャリヤ２７に回転が入力されたときに遊星キャリヤ２７と一体に回転し、かつ、ストッパ１７と同一円周上に位置する（つまりストッパ１７を周方向移動させたときのストッパ１７の軌跡と重なる部分を有する）ように配置された突起である。図では、ストッパ受け部１８は、キャリヤフランジ部３７と一体に形成したものを示したが、キャリヤフランジ部３７とは別体に形成したストッパ受け部１８（ピンやねじ部材等）をキャリヤフランジ部３７に固定するようにしてもよい。
【0066】
図７に示すステアリングストッパ装置１は、ステアリングホイール２（図１参照）の回転が、モータシャフト１５を介してサンギヤ２４に入力されると、その回転が減速されて遊星キャリヤ２７に伝達する。このとき、図９に示すストッパ１７がサンギヤ２４と一体に回転するとともに、ストッパ受け部１８も遊星キャリヤ２７と一体に回転し、図１０に示すように、ストッパ１７がストッパ受け部１８を追いかける形となる。そして、図１１に示すように、ストッパ１７がストッパ受け部１８に追いつくと、ストッパ１７がストッパ受け部１８で周方向に受け止められることで、サンギヤ２４が遊星キャリヤ２７に対してそれ以上は相対回転することができなくなり、その結果、ステアリングホイール２（図１参照）の回転角度が規制される。
【0067】
減速機構１６の減速比が２の場合を例に挙げて説明すると、図１０に示すように、入力側回転部材としてのサンギヤ２４を中立位置から６０°回転させたとき、そのサンギヤ２４と一体にストッパ１７は６０°回転し、ストッパ受け部１８は３０°（＝６０°／２）回転する。このとき、ストッパ１７とストッパ受け部１８の角度差は、当初の１８０°から３０°分減少し、１５０°となる。さらにサンギヤ２４を回転させ、サンギヤ２４が中立位置から３６０°回転したとき、図１１に示すように、ストッパ１７とストッパ受け部１８の角度差が無くなり、ストッパ１７がストッパ受け部１８で周方向に受け止められることで、サンギヤ２４と遊星キャリヤ２７のそれ以上の相対回転が阻止され、その結果、ステアリングホイール２（図１参照）の回転が阻止される。
【0068】
このステアリングストッパ装置１は、図１１に示すように、サンギヤ２４と一体に回転するストッパ１７が、遊星キャリヤ２７と一体に回転するストッパ受け部１８で周方向に受け止められて、サンギヤ２４と遊星キャリヤ２７のそれ以上の相対回転が阻止されたときに、図７に示すサンギヤ２４に入力される回転トルクがそのままの大きさでストッパ１７およびストッパ受け部１８に作用することとなり、減速機構１６の減速により増大した回転トルク（具体的には、サンギヤ２４に入力される回転トルクに、減速機構１６の減速比を乗じた大きさの回転トルク）がストッパ１７およびストッパ受け部１８に作用するのを回避することができる。そのため、ストッパ１７およびストッパ受け部１８にかかる荷重を低く抑えることができ、高い強度を必要としない。
【0069】
また、このステアリングストッパ装置１は、図７に示すように、ストッパ１７とストッパ受け部１８を、比較的強度の低いハウジング１９ではなく、減速機構１６を構成する比較的強度の高い部材（サンギヤ２４と遊星キャリヤ２７）に設けているので、特に強度不足の問題が生じにくくなっている。
【0070】
また、このステアリングストッパ装置１は、リングギヤ２５を回転しないように固定して設け、サンギヤ２４を減速機構１６の入力側回転部材とし、遊星キャリヤ２７を減速機構１６の出力側回転部材とする遊星歯車減速機構（いわゆるプラネタリ型の遊星歯車減速機構）を使用しているので、入力側回転部材としてのサンギヤ２４の回転方向と、出力側回転部材としての遊星キャリヤ２７の回転方向とが同じ方向となる。そのため、ステアリングホイール２の回転を中立位置から１８０°以上の角度位置で規制することができる。また、プラネタリ型の遊星歯車減速機構は、入力側回転部材としてのサンギヤ２４と、出力側回転部材としての遊星キャリヤ２７の減速比が２以上なので、ステアリングホイール２の回転が規制される角度位置を、３６０°以下に設定することができる。
【0071】
また、このステアリングストッパ装置１は、図７に示すように、減速機構１６として遊星歯車減速機構を採用しているので、特にコンパクトなステアリングストッパ装置を得ることが可能となっている。
【0072】
また、このステアリングストッパ装置１は、ストッパ１７とストッパ受け部１８が、減速機構１６のハウジング１９ではなく、減速機構１６の内部（サンギヤ２４と遊星キャリヤ２７）にあるので、ハウジング１９を大型化する必要がなく、コンパクトである。
【0073】
また、このステアリングストッパ装置１は、遊星キャリヤ２７のキャリヤフランジ部３７が、遊星ギヤ２６に対してサンギヤ軸部４２の側に配置され、そのキャリヤフランジ部３７とサンギヤ軸部４２に、それぞれストッパ受け部１８とストッパ１７が設けられているので、軸方向にコンパクトである。
【0074】
【0075】
図１２に示すように、減速機構１６は、サンギヤ２４と、サンギヤ２４を囲む環状に形成された内歯のリングギヤ２５と、リングギヤ２５とサンギヤ２４に同時に噛み合う複数の遊星ギヤ２６と、複数の遊星ギヤ２６を自転可能に支持する遊星キャリヤ２７とを有する遊星歯車減速機構である。この実施形態では、遊星キャリヤ２７が回転しないように固定して設けられ、サンギヤ２４の回転が減速してリングギヤ２５に伝達するように構成されている。つまり、サンギヤ２４が、ステアリングホイール２（図１参照）の回転が入力される入力側回転部材であり、リングギヤ２５が、減速機構１６の出力側回転部材である。
【0076】
遊星キャリヤ２７の遊星軸３６は、ハウジング１９の底部２２に固定されている。この遊星軸３６の固定により、キャリヤフランジ部３７は、サンギヤ２４を中心に回転（公転）しないように固定されている。
【0077】
リングギヤ２５は、サンギヤ軸部４２の外周に装着した転がり軸受４５で、サンギヤ２４の回転中心を中心に、サンギヤ軸部４２に対して回転可能に支持されている。キャリヤフランジ部３７の内周には、サンギヤ軸部４２を回転可能に支持する転がり軸受４６が装着されている。
【0078】
図１３に示すように、サンギヤ軸部４２の外周のリングギヤ軸部３０との対向部分には、ストッパ１７が設けられている。ストッパ１７は、サンギヤ２４に回転が入力されたときにサンギヤ２４と一体に回転するように設けられた突起である。また、リングギヤ軸部３０の内周のサンギヤ軸部４２との対向部分には、ストッパ受け部１８が設けられている。ストッパ受け部１８は、リングギヤ２５に回転が入力されたときにリングギヤ２５と一体に回転し、かつ、ストッパ１７と同一円周上に位置する（つまりストッパ１７を周方向移動させたときのストッパ１７の軌跡と重なる部分を有する）ように配置された突起である。
【0079】
図１３に示すステアリングストッパ装置１は、ステアリングホイール２（図１参照）の回転が、モータシャフト１５を介してサンギヤ２４に入力されると、その回転が減速されてリングギヤ２５に伝達する。このとき、図１３に示すストッパ１７がサンギヤ２４と一体に回転するとともに、ストッパ受け部１８もリングギヤ２５と一体に回転し、図１４に示すように、ストッパ１７とストッパ受け部１８とが互いに近づく向きに移動する。そして、図１５に示すように、ストッパ１７がストッパ受け部１８で周方向に受け止められると、サンギヤ２４がリングギヤ２５に対してそれ以上は相対回転することができなくなり、その結果、ステアリングホイール２（図１参照）の回転角度が規制される。
【0080】
減速機構１６の減速比が２の場合を例に挙げて説明すると、図１４に示すように、入力側回転部材としてのサンギヤ２４を中立位置から６０°回転させたとき、そのサンギヤ２４と一体にストッパ１７は６０°回転し、ストッパ受け部１８は、ストッパ１７の移動方向とは逆向きに３０°（＝６０°／２）回転する。このとき、ストッパ１７とストッパ受け部１８の角度差は、当初の１８０°から９０°分減少し、９０°となる。さらにサンギヤ２４を回転させ、サンギヤ２４が中立位置から１２０°回転したとき、図１５に示すように、ストッパ１７とストッパ受け部１８の角度差が無くなり、ストッパ１７がストッパ受け部１８で周方向に受け止められることで、サンギヤ２４とリングギヤ２５のそれ以上の相対回転が阻止され、その結果、ステアリングホイール２（図１参照）の回転が阻止される。
【0081】
このステアリングストッパ装置１は、図１５に示すように、サンギヤ２４と一体に回転するストッパ１７が、リングギヤ２５と一体に回転するストッパ受け部１８で周方向に受け止められて、サンギヤ２４とリングギヤ２５のそれ以上の相対回転が阻止されたときに、図１２に示すサンギヤ２４に入力される回転トルクがそのままの大きさでストッパ１７およびストッパ受け部１８に作用することとなり、減速機構１６の減速により増大した回転トルク（具体的には、サンギヤ２４に入力される回転トルクに、減速機構１６の減速比を乗じた大きさの回転トルク）がストッパ１７およびストッパ受け部１８に作用するのを回避することができる。そのため、ストッパ１７およびストッパ受け部１８にかかる荷重を低く抑えることができ、高い強度を必要としない。
【0082】
また、このステアリングストッパ装置１は、図１２に示すように、ストッパ１７とストッパ受け部１８を、比較的強度の低いハウジング１９ではなく、減速機構１６を構成する比較的強度の高い部材（サンギヤ２４とリングギヤ２５）に設けているので、特に強度不足の問題が生じにくくなっている。
【0083】
また、このステアリングストッパ装置１は、図１２に示すように、減速機構１６として遊星歯車減速機構を採用しているので、特にコンパクトなステアリングストッパ装置を得ることが可能となっている。
【0084】
また、このステアリングストッパ装置１は、ストッパ１７とストッパ受け部１８が、減速機構１６のハウジング１９ではなく、減速機構１６の内部（サンギヤ２４とリングギヤ２５）にあるので、ハウジング１９を大型化する必要がなく、コンパクトである。
【0085】
また、このステアリングストッパ装置１は、リングギヤ２５のリングギヤ軸部３０が、遊星ギヤ２６に対してサンギヤ軸部４２の側に配置され、そのリングギヤ軸部３０とサンギヤ軸部４２に、それぞれストッパ受け部１８とストッパ１７が設けられているので、軸方向にコンパクトである。
【0086】
【0087】
図１６に示すように、減速機構１６は、モータシャフト１５に接続して設けられる偏心軸部５０と、偏心軸部５０の外周に装着された転がり軸受５１と、転がり軸受５１を囲むように転がり軸受５１の径方向外側に設けられたカム外輪５２と、転がり軸受５１の外周とカム外輪５２の内周との間に配置される複数のローラ５３と、その複数のローラ５３を保持するローラ保持器５４とを有するローラ減速機構である。ここで、カム外輪５２は回転しないように固定して設けられ、偏心軸部５０の回転が減速してローラ保持器５４に伝達するように構成されている。つまり、偏心軸部５０が、ステアリングホイール２（図１参照）の回転が入力される入力側回転部材であり、ローラ保持器５４が、減速機構１６の出力側回転部材である。
【0088】
偏心軸部５０は、回転中心から偏心した位置を中心とする円筒状の外周をもつ部分である。偏心軸部５０は、反力モータ７のモータシャフト１５に連結され、そのモータシャフト１５を介してステアリングホイール２（図１参照）の回転が偏心軸部５０に入力されるようになっている。図では、偏心軸部５０をモータシャフト１５と一体に形成しているが、両者を別体に形成してもよい。
【0089】
転がり軸受５１は、玉軸受である。転がり軸受５１の外周は、偏心軸部５０の外周の円筒面の中心を中心とする円筒面である。カム外輪５２は、ハウジング１９の筒部２０の内周に嵌合して固定されている。カム外輪５２とハウジング１９の嵌合面間には、カム外輪５２の回転を阻止するキー部材が装着されている。
【0090】
図１７に示すように、カム外輪５２の内周には、一定の周方向ピッチで並ぶ複数のカム溝５６が形成されている。複数のローラ５３は、転がり軸受５１の外周とカム外輪５２の内周との間に、周方向に等間隔に配置されている。各ローラ５３は、カム溝５６の内面と転がり軸受５１の外周とに接触している。ローラ５３の個数は、カム溝５６の数よりも少なく設定され、これにより、各ローラ５３のカム溝５６に対する位相が周方向に向かって次第に変化し、一周して元の位相に戻るようになっている。ローラ保持器５４には、複数のローラ５３をそれぞれ径方向に移動可能に収容する複数のポケット５７が周方向に等間隔に形成されている。
【0091】
図１６に示すように、ハウジング１９の底部２２には、ローラ保持器５４を回転可能に支持する転がり軸受５８が装着されている。また、ローラ保持器５４は、偏心軸部５０の内周に装着した転がり軸受５９で、偏心軸部５０の回転中心を中心に、偏心軸部５０に対して回転可能に支持されている。
【0092】
偏心軸部５０には、ストッパ１７が設けられている。ストッパ１７は、偏心軸部５０に回転が入力されたときに偏心軸部５０と一体に回転するように設けられた突起である。また、ローラ保持器５４には、ストッパ受け部１８が設けられている。ストッパ受け部１８は、ローラ保持器５４に回転が入力されたときにローラ保持器５４と一体に回転し、かつ、ストッパ１７と同一円周上に位置する（つまりストッパ１７を周方向移動させたときのストッパ１７の軌跡と重なる部分を有する）ように配置された突起である。
【0093】
この減速機構１６は、モータシャフト１５と一体に偏心軸部５０が偏心回転すると、図１７に示す各ローラ５３が、位相をずらして順にカム外輪５２の内周のカム溝５６に押し込まれ、そのカム溝５６の内面に沿って周方向に移動する。そして、そのローラ５３の周方向移動がローラ保持器５４で取り出され、ローラ保持器５４が回転する。
【0094】
図１６に示すステアリングストッパ装置１は、ステアリングホイール２（図１参照）の回転が、モータシャフト１５を介して偏心軸部５０に入力されると、その回転が減速されてローラ保持器５４に伝達する。このとき、ストッパ１７が偏心軸部５０と一体に回転するとともに、ストッパ受け部１８もローラ保持器５４と一体に回転し、図１８、図１９に示すように、ストッパ１７とストッパ受け部１８とが互いに近づく向きに移動する。そして、図２０に示すように、ストッパ１７がストッパ受け部１８で周方向に受け止められると、偏心軸部５０がローラ保持器５４に対してそれ以上は相対回転することができなくなり、その結果、ステアリングホイール２（図１参照）の回転角度が規制される。
【0095】
このステアリングストッパ装置１は、図２０に示すように、偏心軸部５０と一体に回転するストッパ１７が、ローラ保持器５４と一体に回転するストッパ受け部１８で周方向に受け止められて、偏心軸部５０とローラ保持器５４のそれ以上の相対回転が阻止されたときに、図１６に示す偏心軸部５０に入力される回転トルクがそのままの大きさでストッパ１７およびストッパ受け部１８に作用することとなり、減速機構１６の減速により増大した回転トルク（具体的には、偏心軸部５０に入力される回転トルクに、減速機構１６の減速比を乗じた大きさの回転トルク）がストッパ１７およびストッパ受け部１８に作用するのを回避することができる。そのため、ストッパ１７およびストッパ受け部１８にかかる荷重を低く抑えることができ、高い強度を必要としない。
【0096】
また、このステアリングストッパ装置１は、図１６に示すように、ストッパ１７とストッパ受け部１８を、比較的強度の低いハウジング１９ではなく、減速機構１６を構成する比較的強度の高い部材（偏心軸部５０とローラ保持器５４）に設けているので、特に強度不足の問題が生じにくくなっている。
【0097】
また、このステアリングストッパ装置１は、図１６に示すように、減速機構１６としてローラ減速機構を採用しているので、特にコンパクトなステアリングストッパ装置を得ることが可能となっている。
【0098】
また、このステアリングストッパ装置１は、ストッパ１７とストッパ受け部１８が、減速機構１６のハウジング１９ではなく、減速機構１６の内部（偏心軸部５０とローラ保持器５４）にあるので、ハウジング１９を大型化する必要がなく、コンパクトである。
【0099】
【0100】
図２１に示すように、減速機構１６は、モータシャフト１５に接続して設けられる偏心軸部６０と、偏心軸部６０の外周に転がり軸受６１を介して支持される偏心板部６２と、偏心板部６２と軸方向に対向して配置される非偏心板部６３と、偏心板部６２の非偏心板部６３との軸方向の対向面に形成された環状の第１カム溝６４と、非偏心板部６３の偏心板部６２との軸方向の対向面に形成された環状の第２カム溝６５と、第１カム溝６４と第２カム溝６５とに転がり接触するように偏心板部６２と非偏心板部６３の軸方向の対向面間に組み込まれた複数のボール６６とを有するボール減速機構である。この減速機構は、偏心軸部６０の回転が減速して非偏心板部６３に伝達するように構成されている。つまり、偏心軸部６０が、ステアリングホイール２（図１参照）の回転が入力される入力側回転部材であり、非偏心板部６３が、減速機構１６の出力側回転部材である。
【0101】
偏心軸部６０は、回転中心から偏心した位置を中心とする円筒状の外周をもつ部分である。偏心軸部６０は、反力モータ７のモータシャフト１５に連結され、そのモータシャフト１５を介してステアリングホイール２（図１参照）の回転が偏心軸部６０に入力されるようになっている。第１カム溝６４は、偏心軸部６０の外周の円筒面の中心を中心に真円状に延びる円環溝である。
【0102】
図２２に示すように、第２カム溝６５は、周方向に向かって径方向に変位する波形が繰り返される形状を有する。複数のボール６６は、一定の周方向ピッチで組み込まれている。ボール６６の個数は、第２カム溝６５の波形の個数よりも１つ多く設定され、これにより、各ボール６６の第２カム溝６５に対する位相が周方向に向かって次第に変化し、一周して元の位相に戻るようになっている。
【0103】
図２１に示すように、偏心板部６２と非偏心板部６３の軸方向に対向面間には、複数のボール６６を保持するボール保持板６７が設けられている。ボール保持板６７には、複数のボール６６をそれぞれ径方向に移動可能に収容する長穴形状のポケット６８が周方向に等間隔に形成されている。ボール保持板６７は、回転しないようにハウジング１９に固定されている。
【0104】
ハウジング１９の筒部２０には、偏心軸部６０を回転可能に支持する転がり軸受６９と、非偏心板部６３を回転可能に支持する転がり軸受７０とが軸方向に間隔をおいて装着されている。また、非偏心板部６３は、非偏心板部６３の内周に装着した転がり軸受７１で、偏心軸部６０の回転中心を中心に、偏心軸部６０に対して回転可能に支持されている。
【0105】
偏心軸部６０には、ストッパ１７が設けられている。ストッパ１７は、偏心軸部６０に回転が入力されたときに偏心軸部６０と一体に回転するように設けられた突起である。また、非偏心板部６３には、ストッパ受け部１８が設けられている。ストッパ受け部１８は、非偏心板部６３に回転が入力されたときに非偏心板部６３と一体に回転し、かつ、ストッパ１７と同一円周上に位置する（つまりストッパ１７を周方向移動させたときのストッパ１７の軌跡と重なる部分を有する）ように配置された突起である。
【0106】
この減速機構１６は、モータシャフト１５と一体に偏心軸部６０が偏心回転すると、図２２に示す各ボール６６が、ボール保持板６７のポケット６８内で、位相をずらして順に径方向に移動する。そして、そのボール６６と第２カム溝６５の係合により非偏心板部６３が周方向に移動し、その周方向移動が繰り返されることで非偏心板部６３が回転する。
【0107】
図２１に示すステアリングストッパ装置１は、ステアリングホイール２（図１参照）の回転が、モータシャフト１５を介して偏心軸部６０に入力されると、その回転が減速されて非偏心板部６３に伝達する。このとき、ストッパ１７が偏心軸部６０と一体に回転するとともに、ストッパ受け部１８も非偏心板部６３と一体に回転し、図２３、図２４に示すように、ストッパ１７とストッパ受け部１８とが互いに近づく向きに移動する。そして、図２５に示すように、ストッパ１７がストッパ受け部１８で周方向に受け止められると、偏心軸部６０が非偏心板部６３に対してそれ以上は相対回転することができなくなり、その結果、ステアリングホイール２（図１参照）の回転角度が規制される。
【0108】
このステアリングストッパ装置１は、図２５に示すように、偏心軸部６０と一体に回転するストッパ１７が、非偏心板部６３と一体に回転するストッパ受け部１８で周方向に受け止められて、偏心軸部６０と非偏心板部６３のそれ以上の相対回転が阻止されたときに、図２１に示す偏心軸部６０に入力される回転トルクがそのままの大きさでストッパ１７およびストッパ受け部１８に作用することとなり、減速機構１６の減速により増大した回転トルク（具体的には、偏心軸部６０に入力される回転トルクに、減速機構１６の減速比を乗じた大きさの回転トルク）がストッパ１７およびストッパ受け部１８に作用するのを回避することができる。そのため、ストッパ１７およびストッパ受け部１８にかかる荷重を低く抑えることができ、高い強度を必要としない。
【0109】
また、このステアリングストッパ装置１は、図２１に示すように、ストッパ１７とストッパ受け部１８を、比較的強度の低いハウジング１９ではなく、減速機構１６を構成する比較的強度の高い部材（偏心軸部６０と非偏心板部６３）に設けているので、特に強度不足の問題が生じにくくなっている。
【0110】
また、このステアリングストッパ装置１は、図２１に示すように、減速機構１６としてボール減速機構を採用しているので、特にコンパクトなステアリングストッパ装置を得ることが可能となっている。
【0111】
また、このステアリングストッパ装置１は、ストッパ１７とストッパ受け部１８が、減速機構１６のハウジング１９ではなく、減速機構１６の内部（偏心軸部６０と非偏心板部６３）にあるので、ハウジング１９を大型化する必要がなく、コンパクトである。
【0112】
また、上記各実施形態では、この発明にかかるステアリング装置の一例として、図１に示すように、車両の左右一対の転舵輪４を操舵対象とする車両用ステアリング装置を例に挙げて説明したが、この発明は、車両に限らず、船舶、建設機械、農業機械、全地形対応車、多用途四輪車など、ステアリングホイール２の回転量に応じて転舵アクチュエータ３を作動させて操舵対象の向きを変化させる他の乗り物にも同様に適用することが可能である。
【0113】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0114】
１ ステアリングストッパ装置
２ ステアリングホイール
１６ 減速機構
１７ ストッパ
１８ ストッパ受け部
２４ サンギヤ
２５ リングギヤ
２６ 遊星ギヤ
２７ 遊星キャリヤ
２９ 内歯
３０ リングギヤ軸部
３１ リングギヤ本体部
３２ リングギヤフランジ部
３６ 遊星軸
３７ キャリヤフランジ部
４１ サンギヤ本体部
４２ サンギヤ軸部
５０ 偏心軸部
５１ 転がり軸受
５２ カム外輪
５３ ローラ
５４ ローラ保持器
５６ カム溝
５７ ポケット
６０ 偏心軸部
６１ 転がり軸受
６２ 偏心板部
６３ 非偏心板部
６４ 第１カム溝
６５ 第２カム溝
６６ ボール
２ ステアリングホイール
１６ 減速機構
１７ ストッパ
１８ ストッパ受け部
２４ サンギヤ
２５ リングギヤ
２６ 遊星ギヤ
２７ 遊星キャリヤ
２９ 内歯
３０ リングギヤ軸部
３１ リングギヤ本体部
３２ リングギヤフランジ部
３６ 遊星軸
３７ キャリヤフランジ部
４１ サンギヤ本体部
４２ サンギヤ軸部
５０ 偏心軸部
５１ 転がり軸受
５２ カム外輪
５３ ローラ
５４ ローラ保持器
５６ カム溝
５７ ポケット
６０ 偏心軸部
６１ 転がり軸受
６２ 偏心板部
６３ 非偏心板部
６４ 第１カム溝
６５ 第２カム溝
６６ ボール
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】