(57)【要約】【課題】本発明は、車のステアリングシステムの作動装置に関する。作動装置は遊星歯車装置（１）として構成され、遊星歯車装置（１）には遊星コマ（２）が設けられている。相互に連結されている遊星コマ（２）の２つの遊星歯車（４，５）は、常に遊星歯車装置（１）の相手側の歯車（１１，１２）と噛み合っている。バネ（９）により力を作用され、回転自在に取り付けられるレバー（８）は遊星保持体（６）の保持板（７）内または保持板（７）上に結合され、遊星コマ（２）の軸（１３）を受けるための軸受（２１）を有している。レバー（８）に取り付けられた遊星コマ（２）の遊星軸は略放射方向に移動することができる。
2004523429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車のステアリングシステムに用いられる作動装置として機能する遊星歯車装置に遊星コマが設けられ、
いずれの場合にも相互に連結されている遊星コマの２つの遊星歯車は、常に遊星歯車装置の相手側の歯車と噛み合い、
遊星歯車装置の相手側の歯車は内歯または外歯を有する、車のステアリングシステムに用いられる作動装置において、
バネ（９）により力を作用され、回転自在に取り付けられるレバー（８）が遊星保持体（６）の保持板（７）内または保持板（７）上に結合され、
レバー（８）は遊星コマ（２）の軸（１３）を受けるための軸受（２１）を有していることを特徴とする車のステアリングシステムに用いられる作動装置。
【請求項２】
レバー（８）の取り付け部（１０）はプレストレスを受けた回転体により、遊びが生じないように保持板（７）内または保持板（７）上に配置されていることを特徴とする請求項１記載の車のステアリングシステムに用いられる作動装置。
【請求項３】
レバー（８）は、その変位がレバー（８）の回転中心と遊星コマ（２）の回転中心とを結ぶ線に対して事実上直角に生じるように配置され、これにより、レバー（８）に取り付けられた遊星コマ（２）の遊星軸は略放射方向に移動自在となることを特徴する請求項１および請求項２のいずれかに記載の車のステアリングシステムに用いられる作動装置。
【請求項４】
いずれの場合にも力をレバー（８）に作用させるバネ（９）は、遊星保持体（７）のケースまたはこれに固定して連結された他の構成部材により支持されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車のステアリングシステムに用いられる作動装置。
【請求項５】
レバー（８）は片側または両側レバー（８）として構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車のステアリングシステムに用いられる作動装置。
【請求項６】
各レバー（８）は軸受（１０）内に結合されたトーションバネにより力を作用されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車のステアリングシステムに用いられる作動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求の範囲の請求項１のおいて書きによれば、車のステアリングシステムに用いられる作動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの入力ギヤの重ね合わされた回転角度の変換装置として機能する、車のステアリングシステムに用いられる作動装置が知られている。１つの入力ギヤがステアリングハンドルにより作動され、他の入力ギヤはモーターにより作動される。その一方で出力ギヤはステアリング装置に連結されている。作動装置は、遊星保持体に保持された遊星コマと、遊星コマの遊星歯車とからなる遊星歯車装置として構成されている。遊星歯車は、いずれの場合にも堅固に互いに連結され、そして常に２つの太陽歯車と歯が噛み合っている。太陽歯車のうち１つは第１入力ギヤに連結され、その一方で、他は出力ギヤに割り当てられている。駆動可能にモーターに連結され、遊星保持体に連結されたウォーム歯車に噛み合うウォームが第２入力ギヤとして機能する。
【０００３】
歯付ギヤそして同様に歯車により駆動される作動装置においては、歯厚みの変化、フランク形状の誤差、実際作業の誤差、ピッチ誤差、そして中心距離のずれのように製造に誘発される公差が存在する。歯車の引っ掛かりを防止するためには、フランク間に遊びが常に存在すること必要である。この歯のフランクの遊びは、例えば車のステアリングシステムの作動装置の使用を妨げる。なぜなら、定められたトルクに達するためには、両回転方向において遊びが無いことが必要だからである。
【０００４】
憂慮すべき歯のフランクの遊びを削除する手段を伴う遊星歯車装置が、ＤＥ１９７５７４３３Ａ１に記載されている。この遊星歯車装置はリング歯車と、ピニオンと、同時にリング歯車とピニオンとに噛み合う遊星歯車を有する遊星保持体とを備えている。リング歯車とピニオンは、それらと噛み合う遊星歯車の幅よりわずかに大きな幅を有している。この超過した幅はいずれの場合も、遊星歯車の一方の側から突出するように、噛み合う遊星歯車に割り当てられる。この場合ピニオンは、リング歯車の超過した幅が遊星歯車をはみ出して突出する側に対して反対側に配置された遊星歯車の端面をはみ出して突出する。遊星歯車の２つの端面には追加の歯車が取り付けられている。追加の歯車は遊星歯車と同軸上で回転することができ、いずれの場合も遊星歯車に対してねじり弾性変形することができるように固定されている。上述した歯幅構成により、追加の歯車の一方はピニオンとだけ歯が噛み合い、他方はリング歯車とだけ噛み合うことができる。これにより、一つの追加の歯車は放射方向内側へ張力をかける追加の歯車として作用し、他方は放射方向外側へ張力をかける追加の歯車として作用する。
【０００５】
この解決方法は、特別に追加した歯車と、遊星歯車装置のピニオンおよびリング歯車の歯幅構成に関連した配置とに関する構造的観点から、相当高額となる。
【０００６】
さらにまた、弓状バネにより少なくとも遊星コマの支持軸が太陽歯車に対して長穴内で放射方向に移動自在に案内され、そして支持されている遊星歯車装置が知られている。このように案内された遊星コマは、長穴内での望ましい放射方向可動性を確保するため、接線方向の剛性に影響を及ぼす遊びを有している。これらの長穴と相互に作用し合う弓状バネは付勢力を増すために曲げられ、さらにこの付勢力はバネの疲労のため弓状バネの対応年数を通して減少していく。さらにまた、長穴内において支持軸のための追加の案内エレメントは、求められる利用可能な空間量を制限することとなる。
【０００７】
特許請求の範囲の請求項１に明記された解決方法は、最初に明記された型の遊びのない遊星歯車装置の問題点に基づいている。その中で、遊びを無くすことは、事前に加えられた所定の力とともに、接線方向の高剛性と長期間の安定性を伴う、操作上確実で構成上単純な手段により達成される。問題点は特許請求の範囲の請求項１の特徴部分に挙げられた特徴により解決される。その中で、遊星歯車装置の少なくとも１つの遊星コマの遊星コマ軸の取り付け部は回転自在に取り付けられたレバー内に配置され、遊星歯車はバネの力により略放射方向に移動する。
【０００８】
本発明により達成された利点は、特に、遊びの代わりとなる小型の手段をしなやかなレバーの腕により提供することである。その中において、長い耐用年数を達成し得るにもかかわらず、製造公差と歯のフランクの遊びは極わずかである。
【０００９】
本発明の有利な改良は従属項に明記される。
【００１０】
本発明の典型的な実施形態は図面に図示され、そして以下に更に詳しく説明される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
各種の図面の中で、本質的に同一な部分には同一の参照符号を付している。
【００１２】
図面は、車のステアリングシステムの作動装置としての、複数の遊星コマ２を伴う遊星歯車装置１を図示する。図１から理解できるように、これらの遊星コマ２は、回転軸受２１によって遊星保持体６の保持板７に保持され、軸３により対になって堅固に連結されている２つの遊星歯車４，５をいずれの場合にも有している。遊星コマ２の遊星歯車４，５は、常に２つの太陽歯車１１，１２に歯が噛み合っている。ステアリングハンドル１８を経由して作動する入力ギヤ１４は第１太陽歯車１１に連結されている。一方、第２太陽歯車１２は出力ギヤ１９に割り当てられている。ここではウォーム１５とウォーム歯車１６として構成された第２入力ギヤ１５，１６は、サーボモーター１７により駆動される。ステアリングハンドル１８とステアリング装置２０は単にブロックとして象徴的に図示されている。
【００１３】
図２と図３に示すように、遊星保持体６の２つの保持板７にレバー８が設けられている。一方で、レバー８は、プレストレスを受けた回転体１０により遊びがないように保持板７に取り付けられ、バネ９から力を作用される。他方で、レバー８は、遊星コマ２の軸１３を受けるための軸受２１を有している。レバー８は、その変位がレバー８の回転中心と遊星コマ２の回転中心とを結ぶ線に対して事実上直角に生じるように、遊星保持体６の保持板７に配置されている。これにより、ベアリング２１内に取り付けられた遊星コマ２の遊星軸は、略放射方向に移動自在となる。各レバー８は片側または両側レバーとして構成されている。すなわち、それぞれの遊星コマの軸１３の取り付け部２１とバネ９がレバー８の取り付け部１０から少し離れて片側だけに配置され、またはこの取り付け部１０がバネ９の作用点と遊星コマ２の取り付け部２１との間に配置される。レバー８に対して力を作用するバネ９は、遊星歯車装置１を囲うカバーに支持されている。他方では、バネ９を長く延び中心に位置決めされたウォームギヤ１６の枠、または遊星保持体６のケース、またはこれに連結された他の構成部材により支持することもできる。レバー８の構成によっては、軸受１０から少し離れて配置されたバネを圧縮力下または引っ張り力下にさらすように構成してもよい。しかしながら、トーションバネとして作用するバネ９を直接レバー８の回転中心に据え付けることも可能である。遊星コマ２の両側に結合され、バネに負荷されたレバー８は遊星コマ２に対して作用し、その遊星歯車４，５がその理想的な幾何学的配置により太陽歯車を支えるようになる。
【００１４】
事前に力を加えられたレバー８により、放射方向への能動的な力を作用されるたった１つの遊星コマ２に代えて、作動装置の複数のまたはすべての遊星コマ２に対して、この型のレバーが取り付けられた軸１３を装備させてもよい。
【００１５】
機能的観点から、車のステアリングシステムに用いられるこの作動装置において、運転手によりステアリングハンドル１８にもたらされる回転角度は、第１入力ギヤ１４と太陽歯車１１とを経由して持ち込まれる。回転するために第２太陽歯車１２に固定して連結された出力ギヤ１９は、ステアリング装置２０を経由して操縦可能な車の車輪に連結されている。図示しない調整ユニットが検出器によりステアリング角度の加減を検出し、適切な場合に、ステアリング特性に影響を及ぼす他の特性値により、第２入力ギヤ１５，１６とともに遊星保持体６を作動させるサーボモーター１７を駆動する。これにより、入力ギヤ１４から出力ギヤ１９への伝達比は、ステアリングハンドル１８を経由して持ち込まれる回転角度およびサーボモーター１７の回転方向と回転速度との重ね合わせにより決定される。
【００１６】
記載された機能性を伴う遊星歯車装置１は、遊星コマ２の遊星歯車４，５が２つのリング歯車、または１つのリング歯車と１つの太陽歯車１１若しくは１２に噛み合うように構成されてもよい。作動原理はこの複合遊星歯車装置１にも同様に当てはまるだろう。
【００１７】
記載された遊星歯車装置１は第２入力ギヤ１５，１６無しで構成してもよい。この場合、歯車の型によって、遊星コマ２は、遊びをなくしまた雑音を抑えながら、両回転方向における入力回転速度を減じたり増加したりすることができる。この変形により、遊星歯車装置１を、回転速度を下げたり上げたりすることが求められる機械工学や車構造のすべての分野に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】車のステアリングシステムに用いられる作動装置としての遊びのない遊星歯車装置の縦断面図を示す。
【図２】遊星コマのために取り付けられたレバーを伴う遊星保持体の保持板を示す。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示す。
【国際公開パンフレット】
2004523429.tif 000003
2004523429.tif 000004
2004523429.tif 000005
2004523429.tif 000006
2004523429.tif 000007
2004523429.tif 000008
2004523429.tif 000009
2004523429.tif 000010
2004523429.tif 000011
2004523429.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月9日(2003.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車のステアリングシステムに用いられる作動装置として機能する遊星歯車装置に遊星コマが設けられ、
いずれの場合にも相互に連結されている遊星コマの２つの遊星歯車は、常に遊星歯車装置の相手側の歯車と噛み合い、
遊星歯車装置の相手側の歯車は内歯または外歯を有する、車のステアリングシステムに用いられる作動装置において、
バネにより力を作用され、回転自在に取り付けられるレバーが遊星保持体（６）の保持板内または保持板上に結合され、
レバーは遊星コマ（２）の軸（１３）を受けるための軸受（２１）を有し、
レバーの取り付け部はプレストレスを受けた回転体により、遊びが生じないように遊星コマの保持板内または保持板上に配置されていることを特徴とする車のステアリングシステムに用いられる作動装置。
【請求項２】
レバーは、その変位がレバーの回転中心と遊星コマ（２）の回転中心とを結ぶ線に対して事実上直角に生じるように配置され、これにより、レバーに取り付けられた遊星コマ（２）の遊星軸は略放射方向に移動自在となることを特徴する請求項１に記載の車のステアリングシステムに用いられる作動装置。
【請求項３】
いずれの場合にも力をレバーに作用させるバネは、遊星保持体（６）のケースまたはこれに固定して連結された他の構成部材により支持されることを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の車のステアリングシステムに用いられる作動装置。
【請求項４】
レバーは片側または両側レバーとして構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車のステアリングシステムに用いられる作動装置。
【請求項５】
各レバーは軸受内に結合されたトーションバネにより力を作用されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車のステアリングシステムに用いられる作動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
遊星保持体６の２つの保持板にレバーが設けられている。一方で、レバーは、圧縮応力を受けた回転体により遊びがないように保持板に取り付けられ、バネから力を作用される。他方で、レバーは、遊星コマ２の軸１３を受けるための軸受２１を有している。レバーは、その変位がレバーの回転中心と遊星コマ２の回転中心とを結ぶ線に対して事実上直角に生じるように、遊星保持体６の保持板に配置されている。これにより、ベアリング２１内に取り付けられた遊星コマ２の遊星軸は、略放射方向に移動自在となる。各レバーは片側または両側レバーとして構成されている。すなわち、それぞれの遊星コマの軸１３の取り付け部２１とバネがレバーの取り付け部から少し離れて片側だけに配置され、またはこの取り付け部がバネの作用点と遊星コマ２の取り付け部２１との間に配置される。レバーに対して力を作用するバネは、遊星歯車装置１を囲うカバーに支持されている。他方では、バネを長く延び中心に位置決めされたウォームギヤ１６の枠、または遊星保持体６のケース、またはこれに連結された他の構成部材により支持することもできる。レバーの構成によっては、軸受から少し離れて配置されたバネを圧縮力下または引っ張り力下にさらすように構成してもよい。しかしながら、トーションバネとして作用するバネを直接レバーの回転中心に据え付けることも可能である。遊星コマ２の両側に結合され、バネに負荷されたレバーは遊星コマ２に対して作用し、その遊星歯車４，５がその理想的な幾何学的配置により太陽歯車１１，１２を支えるようになる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
事前に力を加えられたレバーにより、放射方向への能動的な力を作用されるたった１つの遊星コマ２に代えて、作動装置の複数のまたはすべての遊星コマ２に対して、この型のレバーが取り付けられた軸１３を装備させてもよい。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
【図１】車のステアリングシステムに用いられる作動装置としての遊びのない遊星歯車装置の縦断面図を示す。




【国際調査報告】
2004523429.tif 000013
2004523429.tif 000014
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2004523429.tif 000016
2004523429.tif 000017
2004523429.tif 000018