(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピットマンアームを用いて車両の車輪の向きを変更する操舵装置であって、
前記車輪の前記向きを変更するための操舵力を出力する回転シャフトを有するモータと、
前記車両に固定された外筒と、前記外筒内で、前記操舵力を所定の減速比で増幅し、増幅された操舵力を生成する歯車機構と、前記増幅された操舵力を所定の出力軸周りの回転として出力する出力部と、を含む減速機と、を備え、
前記歯車機構は、
（ｉ）前記回転シャフトに形成されたギア部と噛み合う伝達歯車と、
（ｉｉ）前記外筒に形成された内歯環と噛み合う揺動歯車と、
（ｉｉｉ）前記伝達歯車の回転軸を定めるジャーナル部と、前記回転軸から偏心した偏心部と、を有するクランク組立体と、を含み、
前記偏心部は、前記回転軸に対して偏心回転し、前記揺動歯車の中心が前記出力軸周りに周回するように、前記揺動歯車に揺動回転を与え、
前記ジャーナル部は、前記出力部に連結され、
前記外筒に対する前記出力部の回転は、前記揺動歯車の前記揺動回転によって、前記増幅された操舵力として、前記ジャーナル部を通じて、前記出力部に伝達され、
前記出力部は、前記外筒外に配置され、前記ピットマンアームとして前記車両に取り付けられる外部分を含み、
前記外筒は、前記歯車機構及び前記出力部の一部を取り囲む周壁を含み、
前記出力部は、前記外筒の外に現れる外面を含み、
前記外部分は、前記外面から前記出力部の半径方向に突出し、前記外面から分離不能である
操舵装置。
【請求項２】
前記歯車機構は、前記モータと前記外部分との間に位置する
請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
前記回転シャフトは、前記出力軸と同軸である
請求項１又は２に記載の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピットマンアームを用いて車両の車輪の向きを変更する電動式の操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪の方向を変更する操舵装置は、様々な車両に搭載されている。特許文献１は、ピットマンアームを備える操舵機構を開示する。特許文献１に開示されるピットマンアームは、遊星歯車を用いてモータから出力された操舵力を増幅する減速機に取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、減速機は、２４０の減速比を有する。しかしながら、太い車輪の向きを変更するには、より高い減速比が必要とされることもある。操舵装置を設計する設計者が、特許文献１の技術に基づき、より高い減速比を達成しようとするならば、減速機は、必然的に大型化する。このことは、車両に搭載される操舵装置に要求される特性（すなわち、軽量且つ小型であること）に相反する。
【０００５】
本発明は、高い減速比を達成する小型且つ軽量な減速機を有する操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一局面に係る操舵装置は、ピットマンアームを用いて車両の車輪の向きを変更する。操舵装置は、前記車輪の前記向きを変更するための操舵力を出力する回転シャフトを有するモータと、前記車両に固定された外筒と、前記外筒内で、前記操舵力を所定の減速比で増幅し、増幅された操舵力を生成する歯車機構と、前記増幅された操舵力を所定の出力軸周りの回転として出力する出力部と、を含む減速機と、を備える。前記歯車機構は、（ｉ）前記回転シャフトに形成されたギア部と噛み合う伝達歯車と、（ｉｉ）前記外筒に形成された内歯環と噛み合う揺動歯車と、（ｉｉｉ）前記伝達歯車の回転軸を定めるジャーナル部と、前記回転軸から偏心した偏心部と、を有するクランク組立体と、を含む。前記偏心部は、前記回転軸に対して偏心回転し、前記揺動歯車の中心が前記出力軸周りに周回するように、前記揺動歯車に揺動回転を与える。前記ジャーナル部は、前記出力部に連結される。前記外筒に対する前記出力部の回転は、前記揺動歯車の前記揺動回転によって、前記増幅された操舵力として、前記ジャーナル部を通じて、前記出力部に伝達される。前記出力部は、前記外筒外に配置され、前記ピットマンアームとして前記車両に取り付けられる外部分を含む。前記外筒は、前記歯車機構及び前記出力部の一部を取り囲む周壁を含む。前記出力部は、前記外筒の外に現れる外面を含む。前記外部分は、前記外面から前記出力部の半径方向に突出し、前記外面から分離不能である。
【０００７】
上記構成によれば、伝達歯車と回転シャフトに形成されたギア部との間の噛み合いによって、モータから出力された操舵力は、増幅される。操舵力は、揺動歯車と外筒に形成された内歯環との間の噛み合いによって更に増幅される。したがって、高い減速比が達成される。揺動歯車の中心が出力軸周りに周回するように、外筒に形成された内歯環に噛み合う揺動歯車は、揺動回転するので、揺動歯車と外筒の内歯環との間の噛み合いは、過度に広い空間を要することなく、非常に高い減速比をもたらすことができる。したがって、出力部は、小さな寸法を有し、且つ、高い減速比の下で増幅された操舵力を出力することができる。
【０００８】
歯車機構は、車両に固定された外筒内で、操舵力を、上述の如く増幅する。操舵装置の可動部位の多くは、外筒内に収容されるので、減速機の運動は、操舵装置の周囲に配置された車両設備にほとんど影響を与えない。加えて、外来の異物が可動部位に引き起こす不具合のリスクも非常に小さくなる。
【０００９】
外部分は、操舵装置の可動部位として、外筒の外に現れる。外部分は、ピットマンアームとして、車両に取り付けられるので、上述の操舵装置は、車輪の操舵に必要な運動を選択的に外筒の外に出力することができる。さらに、外部分は、外筒の外に現れる外面から出力部の半径方向に突出するので、出力軸に沿って突出する出力シャフトは、必要とされない。したがって、操舵装置は、出力軸の延出方向において、小さな寸法を有することができる。さらに、外部分は、外筒の外に現れる外面から分離不能であるので、減速機は、頑健な構造を有することができる。
【００１０】
上記構成に関して、前記出力部は、前記外筒内で前記クランク組立体を保持する基板部と、前記基板部から前記出力軸に沿って突出する出力シャフトと、を含んでもよい。前記外部分は、前記出力シャフトにスプライン結合又はキー結合され、前記出力軸に交差する方向に延びるアーム部材を含んでもよい。
【００１１】
上記構成によれば、基板部は、外筒内でクランク組立体を保持するので、基板部及び基板部から突出する出力シャフトの一部は、外筒内に収容される。出力シャフトの他の部分及びアーム部材は、外筒の外に現れる。出力シャフトの一部及びアーム部材を除いて、減速機の可動部位の大部分は、外筒内に収容されるので、減速機の運動は、操舵装置の周囲に配置された車両設備にほとんど影響を与えない。加えて、外来の異物が可動部位に引き起こす不具合のリスクも非常に小さくなる。アーム部材は、出力シャフトにスプライン結合又はキー結合されるので、出力部から出力された操舵力は、アーム部材に適切に伝達される。アーム部材は、出力軸に交差する方向に延びるので、ピットマンアームとして機能することができる。
【００１２】
上記構成に関して、操舵装置は、前記外筒内への異物の侵入を妨げるシールリングを更に備えてもよい。前記基板部は、前記出力シャフトが接続される接続面を含んでもよい。前記出力シャフトは、前記接続面よりも小さな断面を有してもよい。前記外筒は、前記出力シャフトの貫通を許容する貫通穴が形成された端壁を含んでもよい。前記シールリングは、前記出力シャフトと前記端壁との間に形成された環状の空隙を塞いでもよい。
【００１３】
上記構成によれば、出力シャフトは、基板部の接続面よりも小さな断面を有するので、出力シャフトと外筒の端壁との間に形成された環状の空隙を塞ぐシールリングは、出力シャフトの回転に過度に大きな抵抗を生じさせない。したがって、操舵装置は、増幅された操舵力を、ピットマンアームとして機能する外部分に効率的に出力することができる。
【００１８】
上記構成に関して、前記歯車機構は、前記モータと前記外部分との間に位置してもよい。
【００１９】
上記構成によれば、歯車機構は、モータと外部分との間に位置するので、モータの回転シャフトは、短くてもよい。したがって、操舵力は、モータから歯車機構へ、効率的且つ信頼性高く伝達される。
【００２０】
上記構成に関して、前記回転シャフトは、前記出力軸と同軸であってもよい。
【００２１】
上記構成によれば、回転シャフトは、出力軸と同軸であるので、操舵装置は、出力軸と直交する方向において、小さな寸法を有することができる。
【発明の効果】
【００２２】
上述の操舵装置は、高い減速比を達成する小型且つ軽量な減速機を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態の操舵装置の概念的な断面図である。
【図２】図１に示されるＡ−Ａ線に沿う概略的な断面図である。
【図３】第２実施形態の操舵装置の概念的な断面図である。
【図４】第３実施形態の操舵装置の概念的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
減速機の大きな減速比は、操舵力に対する大きな増幅率に帰結する。その一方で、減速比の増大は、減速機の大きさ及び重量の増大を招来しやすい。減速機の大きさ及び重量の増大は、車両に搭載される車両設備として一般的に求められる特性に相反する。本発明者等は、高い減速比を達成する小型且つ軽量な減速機を有する操舵装置を開発した。第１実施形態において、例示的な操舵装置が説明される。
【００２５】
図１は、第１実施形態の操舵装置１００の概念的な断面図である。図１を参照して、操舵装置１００が説明される。
【００２６】
操舵装置１００は、モータ２００と、減速機３００と、を備える。モータ２００は、筐体２１０と、回転シャフト２２０と、を含む。筐体２１０は、コイル（図示せず）やステータコア（図示せず）を内蔵し、駆動信号に応じて操舵力を生成する。回転シャフト２２０は、筐体２１０から減速機３００内に突出する。筐体２１０内で生成された操舵力は、回転シャフト２２０の回転として出力される。操舵力は、減速機３００によって増幅され、車両（図示せず）の車輪（図示せず）の向きの変更に利用される。
【００２７】
図１は、仮想的な第１軸ＦＡＸを示す。第１軸ＦＡＸは、減速機３００の出力軸を意味する。回転シャフト２２０は、第１軸ＦＡＸに沿って延びる。回転シャフト２２０は、第１軸ＦＡＸ周りに回転する。回転シャフト２２０には、ギア部２２１が形成される。ギア部２２１は、減速機３００に連結される。この結果、操舵力は、モータ２００から減速機３００へ伝達される。
【００２８】
減速機３００は、外筒４００と、歯車機構５００と、出力部６００と、を含む。外筒４００は、モータ２００とともに車両に固定される。外筒４００は、歯車機構５００が収容される内部空間を形成する。出力部６００の一部も、外筒４００によって囲まれた内部空間に配置される。歯車機構５００は、外筒４００と協働して、モータ２００が生成した操舵力を、所定の減速比で増幅する。出力部６００は、歯車機構５００に連結され、増幅された操舵力を、第１軸ＦＡＸ周りの回転として出力する。増幅された操舵力は、最終的に、車両の車輪へ伝達される。この結果、車輪の向きは、変更される。本実施形態において、所定の出力軸は、第１軸ＦＡＸによって例示される。
【００２９】
外筒４００は、第１筒壁４１０と、第２筒壁４２０と、第３筒壁４３０と、を含む。第２筒壁４２０は、第１筒壁４１０と第３筒壁４３０との間に配置される。第１筒壁４１０、第２筒壁４２０及び第３筒壁４３０は、協働して、上述の内部空間を形成する。
【００３０】
第１筒壁４１０は、略円板状の端壁４１１と、略円筒状の周壁４１２と、を含む。モータ２００の筐体２１０は、回転シャフト２２０が突出する端面２１１を含む。端壁４１１は、端面２１１に密接される。端壁４１１には、第１軸ＦＡＸを中心とする貫通穴４１３が形成される。モータ２００の回転シャフト２２０は、貫通穴４１３を通じて、外筒４００内に突出する。
【００３１】
操舵装置１００は、シールリング７０１を備える。シールリング７０１は、回転シャフト２２０と端壁４１１との間に形成された環状の空間に嵌め込まれる。この結果、モータ２００の端面２１１と第１筒壁４１０の端壁４１１との間の境界を通じた外筒４００の内部空間への異物の侵入は生じにくくなる。
【００３２】
周壁４１２は、端壁４１１の周縁から第２筒壁４２０に向けて突出する。周壁４１２は、第２筒壁４２０の端縁面に当接される。周壁４１２は、モータ２００の回転シャフト２２０を取り囲む。
【００３３】
第２筒壁４２０は、第１筒壁４１０と第３筒壁４３０とに隣接する略円筒状の部材である。第２筒壁４２０は、内壁面４２１を含む。内壁面４２１には、歯車機構５００と噛み合う内歯環（後述される）が形成される。内壁面４２１の円周長は、長いので、操舵装置１００を設計する設計者は、内歯環として、環状に配列された多数の内歯を形成することができる。したがって、減速機３００は、高い減速比の下で、操舵力を増幅することができる。
【００３４】
第３筒壁４３０は、略円筒状の周壁４３１と、略円板状の端壁４３２と、を含む。周壁４３１は、第１筒壁４１０の周壁４１２及び第２筒壁４２０に連なる。第１筒壁４１０の周壁４１２、第２筒壁４２０及び第３筒壁４３０の周壁４３１は、第１軸ＦＡＸを中心とする略円柱状の空間を形成する。端壁４３２は、第１軸ＦＡＸと略直交する。出力部６００の一部は、端壁４３２を貫通し、外筒４００の外に現れる。
【００３５】
図２は、図１に示されるＡ−Ａ線に沿う概略的な断面図である。図１及び図２を参照して、減速機３００が説明される。
【００３６】
歯車機構５００は、３つの伝達ギア５１０（図１は、３つの伝達ギア５１０のうち１つを示す）と、３つのクランク組立体５２０（図１は、３つのクランク組立体５２０のうち１つを示す）と、歯車部５３０と、を含む。図１は、第１軸ＦＡＸに加えて、第２軸ＳＡＸを示す。第２軸ＳＡＸは、第１軸ＦＡＸから離間した位置において、第１軸ＦＡＸに平行に延びる。
【００３７】
３つの伝達ギア５１０は、第１軸ＦＡＸ周りに略等間隔に配置される。３つの伝達ギア５１０それぞれは、第２軸ＳＡＸ周りに回転する。３つの伝達ギア５１０それぞれは、モータ２００のギア部２２１と噛み合う。３つの伝達ギア５１０それぞれは、ギア部２２１よりも多いギア歯を有する。ギア部２２１と３つの伝達ギア５１０それぞれとの噛み合いの結果、操舵力は増幅される。
【００３８】
３つのクランク組立体５２０それぞれは、クランク軸５２１と、２つのテーパベアリング５２２，５２３と、２つのニードルベアリング５２４，５２５と、を含む。クランク軸５２１は、２つのジャーナル５２６，５２７と、２つの偏心部５２８，５２９と、を含む。偏心部５２８は、ジャーナル５２６，５２７の間に位置する。偏心部５２９は、偏心部５２８とジャーナル５２７との間に位置する。ジャーナル５２６，５２７は、第２軸ＳＡＸ周りに回転する。偏心部５２８，５２９は、第２軸ＳＡＸから偏心する。偏心部５２８は、偏心方向において、偏心部５２９と相違する。本実施形態において、回転軸は、第２軸ＳＡＸによって例示される。
【００３９】
伝達ギア５１０及びテーパベアリング５２２は、ジャーナル５２６に取り付けられる。テーパベアリング５２３は、ジャーナル５２７に取り付けられる。ニードルベアリング５２４は、偏心部５２８に取り付けられる。ニードルベアリング５２５は、偏心部５２９に取り付けられる。設計者は、他の種類のベアリングを用いて、クランク組立体を形成してもよい。本実施形態の原理は、クランク組立体に組み込まれる特定の種類のベアリングに限定されない。本実施形態において、ジャーナル部は、ジャーナル５２６，５２７及びテーパベアリング５２２，５２３によって例示される。
【００４０】
歯車部５３０は、２つの揺動歯車５３１，５３２を含む。揺動歯車５３１には、３つの円形貫通穴が形成される。３つのクランク組立体５２０の偏心部５２８及びニードルベアリング５２４は、３つの円形貫通穴にそれぞれ嵌め込まれる。揺動歯車５３１と同様に、揺動歯車５３２には、３つの円形貫通穴が形成される（図２を参照）。３つのクランク組立体５２０の偏心部５２９及びニードルベアリング５２５は、３つの円形貫通穴にそれぞれ嵌め込まれる。
【００４１】
クランク軸５２１が回転すると、偏心部５２８，５２９は、揺動歯車５３１，５３２に揺動回転をそれぞれ与える。揺動回転の間、揺動歯車５３１，５３２の中心は、第１軸ＦＡＸ周りに周回する。偏心部５２８，５２９の間の偏心方向における相違は、揺動歯車５３１，５３２の中心の周回移動の位相差に帰結する。
【００４２】
揺動歯車５３１，５３２それぞれは、トロコイド歯車であってもよいし、サイクロイド歯車であってもよい。代替的に、揺動歯車５３１，５３２それぞれは、他の種類の歯車であってもよい。本実施形態の原理は、揺動歯車５３１，５３２として用いられる歯車の特定の種類に限定されない。
【００４３】
揺動歯車５３１，５３２は、共通の図面に基づいて形成されてもよい。この場合、揺動歯車５３１，５３２は、形状及び大きさにおいて略一致する。
【００４４】
設計者は、１つの揺動歯車を減速機に組み込んでもよい。代替的に、設計者は、２を超える数の揺動歯車を減速機に組み込んでもよい。本実施形態の原理は、いくつの揺動歯車が減速機に組み込まれるかによっては、何ら限定されない。
【００４５】
図１に示されるＡ−Ａ線は、第２筒壁４２０を横切る。図２に示される如く、第２筒壁４２０は、円筒壁４２２と複数の内歯ピン４２３とを含む。図１に示される如く、円筒壁４２２は、第１筒壁４１０の周壁４１２と第３筒壁４３０の周壁４３１とに連結される。図２に示される如く、円筒壁４２２は、複数の溝が形成された内周面４２４を含む。図２に示される如く、複数の溝は、第１軸ＦＡＸ周りに略等間隔に形成される。複数の溝は、第１軸ＦＡＸと略平行に延びる。複数の溝それぞれは、略半円形の断面を有する。複数の内歯ピン４２３は、複数の溝にそれぞれ嵌め込まれる。複数の内歯ピン４２３それぞれは、略円形の断面を有する。複数の内歯ピン４２３それぞれの略半面は、円筒壁４２２の内周面４２４から第１軸ＦＡＸに向けて突出する。この結果、上述の内歯環が形成される。円筒壁４２２の内周面４２４及び複数の内歯ピン４２３は、図１を参照して説明された内壁面４２１を形成する。
【００４６】
上述の揺動回転の間、揺動歯車５３１は、複数の内歯ピン４２３のうち略半数と噛み合う。このとき、揺動歯車５３２は、残りの内歯ピン４２３に噛み合う。この結果、モータ２００のギア部２２１と伝達ギア５１０との間の噛み合いによって増幅された操舵力は、複数の内歯ピン４２３と揺動歯車５３１，５３２との間の噛み合いによって更に増幅される。
【００４７】
円筒壁４２２の内周面４２４の円周長は、長いので、設計者は、非常に多くの溝を内周面４２４に形成することができる。この結果、設計者は、非常に多くの内歯ピン４２３を円筒壁４２２に取り付けることができる。したがって、設計者は、複数の内歯ピン４２３と揺動歯車５３１，５３２との間の噛み合いによって得られる減速比を、非常に大きな値に設定することができる。
【００４８】
図１に示される如く、出力部６００は、キャリア６１０と、２つの主ベアリング６２１，６２２と、アーム６５０と、を含む。キャリア６１０は、略円板状の端板部６３０と、端板部６３０に固定される基部６４０と、を含む。端板部６３０は、伝達ギア５１０と歯車部５３０との間に位置する。端板部６３０には、３つの円形貫通穴６３１（図１は、３つの円形貫通穴６３１のうち１つを示す）が形成される。３つのクランク組立体５２０のジャーナル５２６及びテーパベアリング５２２は、３つの円形貫通穴６３１にそれぞれ嵌め込まれる。
【００４９】
基部６４０は、略円板状の基板部６４１と、３つの連結シャフト６４２（図２を参照）と、出力シャフト６４３と、を含む。歯車部５３０は、基板部６４１と端板部６３０との間に位置する。基板部６４１は、第１面６４４と、第２面６４５と、を含む。第１面６４４は、歯車部５３０に対向する。第２面６４５は、第１面６４４とは反対側に位置する。
【００５０】
基板部６４１には、第１面６４４から第２面６４５に向けて凹設された略円形の凹部６４６が形成される。ジャーナル５２７及びテーパベアリング５２３は、基板部６４１の凹部６４６に嵌め込まれる。この結果、歯車機構５００によって増幅された操舵力は、キャリア６１０に伝達される。増幅された操舵力がキャリア６１０へ伝達されると、キャリア６１０は、第１軸ＦＡＸ周りに回転する。
【００５１】
図１に示される如く、連結シャフト６４２は、第１面６４４から端板部６３０に向けて延びる。連結シャフト６４２の先端面は、端板部６３０に当接される、連結シャフト６４２は、リーマボルト及びピンによって、端板部６３０に連結される。
【００５２】
図２に示される如く、揺動歯車５３２には、３つの台形貫通穴が形成される。同様に、揺動歯車５３１にも３つの台形貫通穴が形成される。３つの連結シャフト６４２は、これらの台形貫通穴にそれぞれ挿通される。これらの台形貫通穴の大きさは、揺動歯車５３１，５３２と３つの連結シャフト６４２との間の干渉が生じないように定められる。
【００５３】
図１に示される如く、出力シャフト６４３は、基板部６４１の第２面６４５から第１軸ＦＡＸに沿って延びる。出力シャフト６４３は、連結シャフト６４２とは反対方向に延びる。第３筒壁４３０の端壁４３２には、第１軸ＦＡＸを中心とした貫通穴４３３が形成される。出力シャフト６４３は、貫通穴４３３を貫通するので、出力シャフト６４３の先端部は、外筒４００の外に現れる。
【００５４】
アーム６５０は、外筒４００の外側で、出力シャフト６４３に取り付けられる。アーム６５０は、第１軸ＦＡＸに略直交する方向に延びる。アーム６５０は、車両に搭載されたタイロッドアーム（図示せず）に連結される。したがって、キャリア６１０が第１軸ＦＡＸ周りに回転すると、アーム６５０は、第１軸ＦＡＸ周りに揺振し、車輪に連結されたタイロッドアームを駆動することができる。すなわち、アーム６５０は、ピットマンアームとして機能することができる。
【００５５】
アーム６５０は、市販のピットマンアームと同様の構造を有してもよい。したがって、本実施形態の原理は、アーム６５０の特定の構造に限定されない。本実施形態において、外部分は、アーム６５０によって例示される。
【００５６】
スプライン加工が、出力シャフト６４３に施与されてもよい。この場合、アーム６５０には、スプライン穴が形成される。出力シャフト６４３は、アーム６５０のスプライン穴に嵌入される（スプライン結合）。本実施形態において、アーム部材は、アーム６５０によって例示される。
【００５７】
スプライン結合に代えて、他の接続技術が、出力シャフト６４３とアーム６５０との間の接続に利用されてもよい。たとえば、キーが、出力シャフト６４３とアーム６５０との間の接続に利用されてもよい。本実施形態の原理は、出力シャフト６４３とアーム６５０との間の接続に利用される特定の接続構造に限定されない。
【００５８】
主ベアリング６２１は、第２筒壁４２０の内壁面４２１と端板部６３０の外周面との間に形成された環状の空間に嵌め込まれる。主ベアリング６２２は、第２筒壁４２０の内壁面４２１と基板部６４１の外周面との間に形成された環状の空間に嵌め込まれる。第１軸ＦＡＸは、主ベアリング６２１，６２２によって定められる。歯車部５３０は、主ベアリング６２１，６２２の間に位置する。したがって、歯車部５３０の揺動回転に起因する偏心的な振動は、出力シャフト６４３に伝達されにくくなる。
【００５９】
操舵装置１００は、シールリング７０２を備える。シールリング７０２は、出力シャフト６４３と第３筒壁４３０の端壁４３２との間に形成された環状の空間に嵌め込まれる。この結果、外筒４００の内部空間への異物の侵入は生じにくくなる。
【００６０】
図１に示される如く、出力シャフト６４３は、基板部６４１の第２面６４５よりも非常に小さい断面を有する。したがって、シールリング７０２と出力シャフト６４３との接触長は短くなる。このことは、シールリング７０２が、出力シャフト６４３の回転に大きな抵抗を与えないことを意味する。本実施形態において、接続面は、基板部６４１の第２面６４５によって例示される。
【００６１】
歯車機構５００は、モータ２００とアーム６５０との間に位置する。したがって、モータ２００の回転シャフト２２０は、短くてもよい。この結果、操舵力は、モータ２００から歯車機構５００へ効率的且つ安定的に伝達される。
【００６２】
＜第２実施形態＞
減速機の基板部から半径方向に延出する部位が、ピットマンアームとして利用されてもよい。この場合、第１実施形態に関連して説明された出力シャフトは必要とされないので、操舵装置は、第１軸の延出方向において、短い寸法を有することができる。第２実施形態において、他のもう１つの例示的な操舵装置が説明される。
【００６３】
図３は、第２実施形態の操舵装置１００Ａの概念的な断面図である。図１及び図３を参照して、操舵装置１００Ａが説明される。第１実施形態の説明は、第１実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。
【００６４】
第１実施形態と同様に、操舵装置１００Ａは、モータ２００と、シールリング７０１と、を備える。第１実施形態の説明は、これらの要素に援用される。
【００６５】
操舵装置１００Ａは、減速機３００Ａと、シールリング７０２Ａと、を備える。第１実施形態と同様に、減速機３００Ａは、歯車機構５００を備える。第１実施形態の説明は、歯車機構５００に援用される。
【００６６】
減速機３００Ａは、外筒４００Ａと、出力部６００Ａと、を含む。外筒４００Ａは、モータ２００とともに車両に固定される。外筒４００Ａは、出力部６００Ａと協働して、歯車機構５００が収容される内部空間を形成する。出力部６００Ａの一部は、外筒４００Ａによって囲まれた内部空間に配置される。
【００６７】
第１実施形態と同様に、外筒４００Ａは、第１筒壁４１０と、第２筒壁４２０と、を含む。第１実施形態と同様に、第１筒壁４１０の周壁４１２及び第２筒壁４２０は、協働して、歯車機構５００を取り囲む。第１実施形態の説明は、第１筒壁４１０及び第２筒壁４２０に援用される。
【００６８】
第１実施形態とは異なり、外筒４００Ａは、図１を参照して説明された第３筒壁４３０を有さない。第２筒壁４２０は、略円形の輪郭帯を描く端縁面４２６を含む。第１実施形態において、端縁面４２６は、第３筒壁４３０に連結される。本実施形態において、端縁面４２６は、出力部６００Ａの部分的な挿入を許容する略円形の開口領域を形成する。
【００６９】
第１実施形態と同様に、出力部６００Ａは、主ベアリング６２１，６２２を含む。第１実施形態の説明は、主ベアリング６２１，６２２に援用される。
【００７０】
出力部６００Ａは、キャリア６１０Ａを更に含む。第１実施形態と同様に、キャリア６１０Ａは、端板部６３０を含む。第１実施形態の説明は、端板部６３０に援用される。
【００７１】
キャリア６１０Ａは、基部６４０Ａと、アーム部６４７と、を更に含む。第１実施形態と同様に、基部６４０Ａは、３つの連結シャフト６４２（図３は、３つの連結シャフト６４２のうち１つを示す）を含む。第１実施形態の説明は、３つの連結シャフト６４２に援用される。
【００７２】
基部６４０Ａは、基板部６４１Ａを更に含む。第１実施形態と同様に、基板部６４１Ａは、第１面６４４を含む。第１実施形態と同様に、基板部６４１Ａには、凹部６４６が形成される。第１実施形態の説明は、第１面６４４及び凹部６４６に援用される。
【００７３】
基板部６４１Ａは、第２面６４５Ａと、周面６４８と、を含む。第１実施形態と同様に、第２面６４５Ａは、第１面６４４とは反対側に位置する。第１実施形態とは異なり、第２面６４５Ａは、外筒４００Ａから全体的に露出する。周面６４８は、第１面６４４と第２面６４５Ａとの間で略円形の輪郭を描く。周面６４８の一部は、外筒４００Ａ内に挿入される。周面６４８の残りの部分は、外筒４００Ａから露出する。本実施形態において、外面は、第２面６４５Ａ及び周面６４８の露出部位によって例示される。
【００７４】
シールリング７０２Ａは、第２筒壁４２０と基板部６４１Ａの周面６４８との間に形成された環状の空隙に嵌め込まれる。この結果、外筒４００Ａの内部空間への異物の侵入は生じにくくなる。
【００７５】
アーム部６４７は、基端部６５１と先端部６５２とを含む。基端部６５１は、基板部６４１Ａの第２面６４５Ａ及び／又は周面６４８の露出部位と一体的に接続される。したがって、アーム部６４７は、基板部６４１Ａから分離不能である。設計者は、アーム部６４７に加わる最大負荷を考慮して、基端部６５１と基板部６４１Ａの接続部位の大きさ及び形状を決定することができる。したがって、本実施形態の原理は、基端部６５１の特定の形状及び大きさに限定されない。
【００７６】
先端部６５２は、基端部６５１から基板部６４１Ａの半径方向に延びる。この結果、先端部６５２は、基板部６４１Ａの周面６４８から突出する。先端部６５２は、車両に搭載されたタイロッドアーム（図示せず）に連結される。したがって、キャリア６１０Ａが第１軸ＦＡＸ周りに回転すると、先端部６５２は、第１軸ＦＡＸ周りに揺振し、車輪に連結されたタイロッドアームを駆動することができる。すなわち、アーム部６４７は、ピットマンアームとして機能することができる。本実施形態において、外部分は、アーム部６４７によって例示される。
【００７７】
＜第３実施形態＞
上述の実施形態の操舵装置は、様々な制御の下で、動作し、車輪の向きを変更することができる。第３実施形態において、操舵装置の例示的な制御技術が説明される。
【００７８】
図４は、第３実施形態の操舵装置１００Ｂの概念的なブロック図である。図１、図３及び図４を参照して、操舵装置１００Ｂが説明される。
【００７９】
操舵装置１００Ｂは、モータ２００Ｂと、減速機３００Ｂと、を備える。モータ２００Ｂは、上述の実施形態に関連して説明されたモータ２００に対応する。減速機３００Ｂは、上述の実施形態に関連して説明された減速機３００，３００Ａに対応する。
【００８０】
図４は、ステアリングホイールＳＴＷと、ステアリングシャフトＳＴＳと、制御装置ＣＴＲと、を示す。ステアリングシャフトＳＴＳは、ステアリングホイールＳＴＷから延びる。ステアリングシャフトＳＴＳは、操舵装置１００Ｂに機械的に連結されてもよい。この場合、制御装置ＣＴＲは、ステアリングホイールＳＴＷの回転に起因してステアリングシャフトＳＴＳに生じたトルクを参照して、操舵装置１００Ｂを制御してもよい。代替的に、ステアリングシャフトＳＴＳは、操舵装置１００Ｂとは、機械的に連結されなくてもよい。この場合、制御装置ＣＴＲは、ステアリングホイールＳＴＷ及び／又はステアリングシャフトＳＴＳの回転角を参照して、操舵装置１００Ｂを制御してもよい。
【００８１】
制御装置ＣＴＲは、動作センサＭＴＳと、信号生成部ＳＧＴと、を含む。動作センサＭＴＳは、ステアリングシャフトＳＴＳに生じたトルクを検出してもよい。代替的に、動作センサＭＴＳは、ステアリングホイールＳＴＷ及び／又はステアリングシャフトＳＴＳの回転角を検出してもよい。動作センサＭＴＳは、トルク又は回転角を表す動作データを生成する。動作データは、動作センサＭＴＳから信号生成部ＳＧＴへ出力される。信号生成部ＳＧＴは、動作データに応じて、駆動信号を生成する。駆動信号は、信号生成部ＳＧＴからモータ２００Ｂへ出力される。モータ２００Ｂは、駆動信号に応じて、操舵力を生成することができる。
【００８２】
上述の様々な実施形態に関連して説明された設計原理は、様々な操舵装置に適用可能である。上述の様々な実施形態のうち１つに関連して説明された様々な特徴のうち一部が、他のもう１つの実施形態に関連して説明された操舵装置に適用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
上述の実施形態の原理は、様々な車両の設計に好適に利用される。
【符号の説明】
【００８４】
１００，１００Ａ，１００Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・操舵装置
２００，２００Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・モータ
２２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・回転シャフト
２２１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ギア部
３００，３００Ａ，３００Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・減速機
４００，４００Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外筒
４１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・周壁
４２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２筒壁
４２６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・端縁面
４２３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内歯ピン
４３２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・端壁
４３３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・貫通穴
５００・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・歯車機構
５１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・伝達ギア
５２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・クランク組立体
５２３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・テーパベアリング
５２６，５２７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ジャーナル
５２８，５２９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・偏心部
５３１，５３２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・揺動歯車
６００，６００Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・出力部
６４１，６４１Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・基板部
６４３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・出力シャフト
６４５，６４５Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２面
６４７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・アーム部
６４８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・周面
６５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・アーム
７０２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シールリング
ＦＡＸ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第１軸
ＳＡＸ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第２軸
【図１】
0006681201.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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