JP6530513B2 - 半径方向の構成空間を節減する波動歯車装置 - Google Patents

Description

本発明は、内側歯切部を備えた外側リングを有する波動歯車装置（Spannungswellengetriebe, strain wave gearing, ハーモニックドライブ（登録商標）：本願において「波動歯車装置」と称する）に関し、前記外側リングには、対向する２つの箇所において、外側歯切部を備えた可撓（弾性変形可能）な内側リングがかみ合う。

更に本発明は、特に車両操舵装置（車両ステアリング）又はアクティブシャーシ（アクティブ車台）のためのスーパーインポーズ作動器として構成することが可能であり且つ冒頭に掲げた形式の波動歯車装置を有するアクチュエータに関する。

また本発明は、特に車両操舵装置、アクティブシャーシ（aktives Fahrwerk）、並びに自動車にも関する。

更に本発明は、プログラミング可能な運動自動装置の互いに相対運動可能な２つの支持体を連結するための電動継手（電動ジョイント）、並びにプログラミング可能な運動自動装置（Bewegungsautomat）に関する。

波動歯車装置は、それ自体にガタのないことなどの利点により、例えば車両操舵装置にスーパーインポーズ作動器として好んで使用される。また波動歯車装置は、例えば飛行シミュレータや工作機械においても使用される。

スーパーインポーズ操舵装置は、運転者が操舵輪（ステアリングホイール）の回転により設定する操舵運動に対し、走行状況に依存して追加的な操舵運動を重ね合わせることができるという利点を有する。例えばスーパーインポーズ操舵装置は、車両の切り返しや駐車のような低速走行時に、比較的小さな操舵輪回転角で大きな車輪角が達成可能であるように構成することが可能であり、それに対し、スーパーインポーズ操舵装置は、例えば高速自動車道路におけるような高速走行時には、その逆に作用する。

下記特許文献１から、車両操舵システム用の歯車装置が公知である。当該歯車装置は、運転者により行われた操舵運動に対して追加的な操舵運動を重ね合わせるために用いられる。当該歯車装置は入力軸を有し、該入力軸は、フレクスプラインと相対回転不能に結合されている。それに加え、当該歯車装置は出力軸を有し、該出力軸は、サーキュラスプラインと相対回転不能に結合されている。フレクスプラインには外側歯切部が備えられており、該外側歯切部は、サーキュラスプラインの内側歯切部とかみ合い状態にある。フレクスプラインの内側には、電動駆動されるウェーブジェネレータが配設されている。

また下記特許文献２から、車両の操舵システム用のスーパーインポーズ作動器が公知である。当該スーパーインポーズ作動器は、第１歯車装置入力軸と第２歯車装置入力軸を備えたスーパーインポーズ歯車装置を有し、該スーパーインポーズ歯車装置は、両方の歯車装置入力軸に発生する回転角をスーパーインポーズ歯車装置の歯車装置出力軸へ重ね合わせるために用いられ、この際、第１歯車装置入力軸は、操舵ハンドルと作用接続されている。第２歯車装置入力軸は、電子的に転流されるサーボモータと作用接続されている。

下記特許文献３から、操舵ハンドルとスーパーインポーズ作動器を有する操舵装置が公知である。当該スーパーインポーズ作動器は、実際の操舵ハンドル角に依存して制御される。当該操舵装置は、所定の制御装置が設けられており、制御ずれ値が上側許容値を上回る及び／又は制御ずれ値が下側許容値を下回る場合に、該制御装置がスーパーインポーズ作動器のロックを解除することにより特徴付けられている。この際、異なる走行状況又は操舵状況に対して異なる許容値が割り当てられている。

下記特許文献４から、車両の操舵システム用の波動歯車装置が公知であり、当該波動歯車装置は、当該波動歯車装置の偏心的な駆動コアの外周面へ適合されている内側リングと、半径方向に可撓な回転ブッシュの内周面へ作用する外側リングと、半径方向において内側リングと外側リングの間に保持された転動体とを有する、半径方向に可撓な転動ベアリングを備えている。所定のシール装置が、半径方向に可撓な転動ベアリングを外側に向かって密閉している。当該シール装置は、偏心的な駆動コアと相対回転不能に結合された少なくとも１つのシールディスクを有する。

DE 10 2007 051 418 A1 DE 10 2007 000 945 A1 DE 10 2011 109 170 A1 DE 10 2011 053 323 A1

本発明の課題は、伝達可能なトルクと半径方向の構成サイズとの比率が特に大きい波動歯車装置を提供することである。

前記課題は、外側リングの外周部厚（リム部厚 Kranzdicke）に対する外側リングのピッチ円直径（基準円直径）の比率は、１３から２１までの範囲内か、特に１７から１９までの範囲内か、特に１７.５８７であること、及び、
ａ．内側リングの歯切部の歯は、８度から１２度までの範囲内か、又は９度から１１度までの範囲内か、又は１１.６１５度の圧力角（プロファイル角度 Profilwinkel）を有すること、及び／又は、
ｂ．外側リングの歯切部の歯は、８度から１４度までの範囲内か、又は９度から１３度までの範囲内か、又は１２.４７４度の圧力角を有すること
により特徴付けられている波動歯車装置により解決される。
即ち本発明の第１の視点により、内側歯切部を備えた外側リングを有する波動歯車装置であって、前記外側リングには、対向する２つの箇所において、外側歯切部を備えた可撓な内側リングがかみ合うという構成を有し、前記外側リングの外周部厚に対する前記外側リングのピッチ円直径の比率は、１５から２０までの範囲内か、又は１６から１８までの範囲内か、又は１７.５８７であること、及び、
ａ．前記内側リングの前記外側歯切部の歯は、８度から１５度までの範囲内か、又は１１度から１２度までの範囲内か、又は１１.６１５度の圧力角を有すること、及び／又は、
ｂ．前記外側リングの前記内側歯切部の歯は、８度から１５度までの範囲内か、又は１１度から１２度までの範囲内か、又は１２.４７４度の圧力角を有すること
を特徴とする波動歯車装置が提供される。
更に本発明の第２の視点により、前記波動歯車装置として構成されているスーパーインポーズ歯車装置と、該波動歯車装置の軸を駆動するモータとを備えたアクチュエータが提供される。
更に本発明の第３の視点により、前記波動歯車装置、及び／又は前記アクチュエータを有する自動車用のシャーシが提供される。
更に本発明の第４の視点により、前記波動歯車装置、及び／又は前記アクチュエータを有する車両操舵装置が提供される。
更に本発明の第５の視点により、前記波動歯車装置、及び／又は前記アクチュエータ、及び／又は前記シャーシ、及び／又は前記車両操舵装置を有する自動車が提供される。
更に本発明の第６の視点により、前記波動歯車装置、及び／又は前記アクチュエータを有しており、プログラミング可能な運動自動装置の互いに相対運動可能な２つの支持体を連結するための電動継手が提供される。
更に本発明の第７の視点により、前記波動歯車装置、及び／又は前記アクチュエータ、及び／又は前記電動継手を有するプログラミング可能な運動自動装置が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲において場合により付記される図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。

本発明において、以下の形態が可能である。
（形態１）内側歯切部を備えた外側リングを有する波動歯車装置であって、前記外側リングには、対向する２つの箇所において、外側歯切部を備えた可撓な内側リングがかみ合うという構成を有し、前記外側リングの外周部厚に対する前記外側リングのピッチ円直径の比率は、１５から２０までの範囲内か、特に１６から１８までの範囲内か、特に１７.５８７であること、及び、
ａ．前記内側リングの歯切部の歯は、８度から１５度までの範囲内か、又は１１度から１２度までの範囲内か、又は１１.６１５度の圧力角を有すること、及び／又は、
ｂ．前記外側リングの歯切部の歯は、８度から１５度までの範囲内か、又は１１度から１２度までの範囲内か、又は１２.４７４度の圧力角を有すること。
（形態２）前記波動歯車装置において、可撓な前記内側リングの前記外側歯切部の歯数は、１５４と１６６の間であるか、又は正確に１６０であること、及び、前記外側リングの前記内側歯切部は、可撓な前記内側リングの前記外側歯切部よりも正確に２つだけ多くの歯を有することが好ましい。
（形態３）前記波動歯車装置において、前記外側リングは、３ｍｍから８ｍｍまでの範囲内か、特に４ｍｍから６ｍｍまでの範囲内か、特に５ｍｍの外周部厚を有することが好ましい。
（形態４）前記波動歯車装置において、前記外側リングは、鉄を含むこと、及び／又は、前記外側リングは、鋼材から構成されることが好ましい。
（形態５）前記波動歯車装置において、
ａ．前記外側歯切部と前記内側歯切部は、各々、０.４ｍｍから０.７ｍｍまでの範囲内か、又は０.５ｍｍから０.６ｍｍまでの範囲内か、又は０.５５ｍｍから０.５７ｍｍまでの範囲内か、又は０.５６８７５ｍｍのモジュールを有すること、
ｂ．前記内側リングの前記外側歯切部は、９０ｍｍから９２ｍｍまでの範囲内か、又は９０.５ｍｍから９１.５ｍｍまでの範囲内か、又は９１.０ｍｍのピッチ円直径を有すること、及び／又は、
ｃ．前記外側リングの前記内側歯切部は、９１ｍｍから９３ｍｍまでの範囲内か、又は９１.８ｍｍから９２.３ｍｍまでの範囲内か、又は９２.１３７５ｍｍのピッチ円直径を有することが好ましい。
（形態６）前記波動歯車装置において、前記波動歯車装置は、１.１ｍｍから１.３ｍｍまでの範囲内か、又は１.１８ｍｍから１.２２ｍｍまでの範囲内か、又は１.２０ｍｍの撓みを有することが好ましい。
（形態７）前記波動歯車装置において、前記波動歯車装置は、ウェーブジェネレータを有し、該ウェーブジェネレータは、ベアリングを用いて回転可能に前記内側リング内に備えられていることが好ましい。
（形態８）前記波動歯車装置において、前記ベアリングは、１１ｍｍから１３ｍｍまでの範囲内か、又は１２.１ｍｍから１２.４ｍｍまでの範囲内か、１２.２６ｍｍの断面高さを有することが好ましい。
（形態９）前記波動歯車装置において、前記ベアリングの転動体、特に球体は、８.５ｍｍから８.９ｍｍまでの範囲内か、又は８.７ｍｍから８.８ｍｍまでの範囲内か、又は８.７３１ｍｍの転動体直径を有することが好ましい。
（形態１０）
ａ．前記波動歯車装置において（撓み／断面高さ）から計算される大きさは、０.０８から０.１２までの範囲内にあるか、又は０.０９から０.１１までの範囲内にあること、又は、
ｂ．前記波動歯車装置においては（撓み／断面高さ）＝０.０９７９であることが好ましい。
（形態１１）
ａ．前記波動歯車装置において（撓み／断面高さ）×転動体直径から計算される大きさは、０.７から１.０までの範囲内にあるか、又は０.８から０.９までの範囲内にあること、又は、
ｂ．前記波動歯車装置においては（撓み／断面高さ）×転動体直径＝０.８５５であることが好ましい。
（形態１２）
ａ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングのピッチ円直径との比率は、０.００８から０.０１８までの範囲内にあるか、又は０.０１から０.０１６までの範囲内にあること、又は、
ｂ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングのピッチ円直径との比率は、０.０１３２であることが好ましい。
（形態１３）前記波動歯車装置において、
ａ．前記内側リングの歯切部の歯は、０.７ｍｍから０.９ｍｍまでの範囲内か、又は０.７５ｍｍから０.８５ｍｍまでの範囲内か、又は０.８ｍｍの歯厚を有すること、及び／又は、
ｂ．前記外側リングの歯切部の歯は、０.８ｍｍから１.１ｍｍまでの範囲内か、又は０.８６ｍｍから０.９６ｍｍまでの範囲内か、又は０.９１６ｍｍの歯厚を有することが好ましい。
（形態１４）
ａ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの歯数との比率は、０.００５から０.０１までの範囲内にあるか、又は０.００６から０.００９までの範囲内にあること、又は、
ｂ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの歯数との比率は、０.００７５であることが好ましい。
（形態１５）前記波動歯車装置において、
ａ．前記内側リングの外周部厚は、０.９ｍｍから１.３ｍｍまでの範囲内か、又は１.１ｍｍから１.２ｍｍまでの範囲内にあること、又は、
ｂ．前記内側リングの外周部厚は、１.１２８ｍｍであることが好ましい。
（形態１６）
ａ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの外周部厚との比率は、０.９から１.２までの範囲内にあるか、又は１.００から１.１２までの範囲内にあること、又は、
ｂ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの外周部厚との比率は、１.０６であることが好ましい。
（形態１７）
ａ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの歯の圧力角との比率は、０.０６から０.０１５までの範囲内にあるか、又は０.０８から０.１２までの範囲内にあること、又は、
ｂ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの歯の圧力角との比率は、０.１０３であることが好ましい。
（形態１８）
ａ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの歯の歯厚との比率は、１.１から１.９までの範囲内にあるか、又は１.４から１.６までの範囲内にあること、又は、
ｂ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの歯の歯厚との比率は、１.５０であることが好ましい。
（形態１９）前記波動歯車装置において、
ａ．前記内側リングの歯切部長さのインボリュート部分は、１４％から３４％までの範囲内にあるか、又は１９％から１９％までの範囲内にあるか、又は２４％であること、及び／又は、
ｂ．前記外側リングの歯切部長さのインボリュート部分は、１６％から４１％までの範囲内にあるか、又は２１％から３６％までの範囲内にあるか、又は２６％から３１％までの範囲内にあるか、又は２９％であることが好ましい。
（形態２０）前記波動歯車装置において、可撓な前記内側リングの前記外側歯切部は、１５４と１６６の間の歯数の代わりに、３０８から３３２までの範囲内の歯数か、特に正確に３２０の歯を有すること、及び、前記外側リングの前記内側歯切部は、可撓な前記内側リングよりも正確に４つだけ多くの歯を有することが好ましい。
（形態２１）形態２０の前記波動歯車装置において、前記外側歯切部と前記内側歯切部は、各々、前記モジュール値の半分に相当するモジュール値を有することが好ましい。
（形態２２）前記波動歯車装置において、前記内側リングは、２箇所の代わりに３箇所で前記外側リングへかみ合い、可撓な前記内側リングの前記外側歯切部は、１５４と１６６の間の歯数の代わりに、２３１から２４９までの範囲内の歯数か、特に正確に２４０の歯を有し、そして前記外側リングの前記内側歯切部は、可撓な前記内側リングの前記外側歯切部よりも正確に３つだけ多くの歯を有することが好ましい。
（形態２３）形態２２の前記波動歯車装置において、前記外側歯切部と前記内側歯切部は、各々、前記モジュール値の２／３に相当するモジュール値を有することが好ましい。
（形態２４）前記波動歯車装置において、前記内側リングは、２箇所の代わりに４箇所で前記外側リングへかみ合い、前記外側リングの前記内側歯切部は、可撓な前記内側リングの前記外側歯切部よりも２つの代わりに正確に４つだけ多くの歯を有することが好ましい。
（形態２５）前記波動歯車装置として構成されているスーパーインポーズ歯車装置と、該波動歯車装置の軸を駆動するモータとを備えたアクチュエータ。
（形態２６）前記アクチュエータにおいて、前記アクチュエータは、操舵ハンドルを用いて行われた操舵運動に対して追加的な操舵運動を重ね合わせるために構成されて決定されている車両操舵装置用のスーパーインポーズ作動器として構成されていることが好ましい。
（形態２７）前記アクチュエータにおいて、
ａ．前記モータの２つよりも多くのコイルが共通のモータ位相へ接続されていること、及び／又は、
ｂ．前記モータの少なくとも１つのコイルには、互いに並列接続された少なくとも２つのワイヤが巻き付けられていること、及び／又は、
ｃ．少なくとも１つのスタータ歯上か、特に全てのスタータ歯上に、各々正確に１７の巻線が設けられているか、又は、少なくとも１つのステータ歯上か、特に全てのステータ歯上に、１７よりも多くの巻線が設けられていること、及び／又は、
ｄ．前記モータにおいてコイル歯ごとのコイル横断面は、１.４ｍｍ ^２ よりも大きいこと、及び／又は、
ｅ．前記モータのロータは、４つよりも多くの極ペアを有すること、及び／又は、
ｆ．磁石の長さは、２０ｍｍであるか、又は、磁石の長さは、２０ｍｍよりも大きいこと、及び／又は、
ｇ．ロータの外径は、４２ｍｍから４６ｍｍまでの範囲内にあるか、又は、ロータの外径は、４５ｍｍであること、及び／又は、
ｈ．磁石の歯先円直径は、４０ｍｍよりも大きいことが好ましい。
（形態２８）前記アクチュエータにおいて、
ａ．前記モータと前記波動歯車装置は、互いに同軸に配設されていること、及び／又は、
ｂ．前記モータと前記波動歯車装置は、共同でスーパーインポーズ作動器を構成すること、及び／又は、
ｃ．前記モータと前記波動歯車装置は、共通のハウジング内に配設されていることが好ましい。
（形態２９）前記波動歯車装置、及び／又は前記アクチュエータを有する自動車用のシャーシ、特にアクティブシャーシ。
（形態３０）前記波動歯車装置、及び／又は前記アクチュエータを有する車両操舵装置。
（形態３１）前記車両操舵装置において、前記アクチュエータは、スーパーインポーズ作動器として、操舵ハンドルと機械的に連結された入力軸と、モータにより駆動され、前記波動歯車装置のウェーブジェネレータと機械的に連結され、前記入力軸と同軸に配設された駆動軸とを有することが好ましい。
（形態３２）前記波動歯車装置、及び／又は前記アクチュエータ、及び／又は前記シャーシ、及び／又は前記車両操舵装置を有する自動車。
（形態３３）前記波動歯車装置、及び／又は前記アクチュエータを有しており、プログラミング可能な運動自動装置の互いに相対運動可能な２つの支持体を連結するための電動継手。
（形態３４）前記波動歯車装置、及び／又は前記アクチュエータ、及び／又は前記電動継手を有するプログラミング可能な運動自動装置。

本発明により、波動歯車装置の外側リングはできるだけ堅固でそれにより半径方向において極めて増強されて構成されていなくてはならないとの一般的に主張されている見解が全ての状況に該当するわけではないということが認識された。事実、外周部厚が明らかに減少された外側リングは、特に半径方向において剛性が高いとは言えず、波動歯車装置の稼動時には多大な問題をもたらす可能性がある。このことは、特に伝達すべきトルクが大きいほど当てはまる。例えば、歯逸脱（歯の飛び越し Ueberratschen）、歯かみつき（Klemmen）、摩損の増加、及び／又は歯先の衝突などをもたらすことになる。

しかし本発明により、これらの問題は、歯切部の特殊な構成により回避可能であることが認識された。この際、本質的な一視点は、特に急勾配の圧力角である。このことは、特にそれに適合された歯たけとも関連しており、それについては、後続段落で詳細に説明される。更に上述の問題が発生することなく且つ外側リングが半径方向で追加的に安定化される必要なく、外周部厚を通常の波動歯車装置と比べて四倍も減少可能であるように歯切部を構成することができることが認識された。

本発明による認識、即ち伝達可能なトルクと半径方向の構成サイズとの特に良好な比率は、減少された外周部厚と、歯切部の特殊な構成との特殊な組み合わせにより、上述の問題が発生することなく達成可能であるという本発明による認識は、極めて一般的であり、外側リングの材料に配慮することなく実現可能である。つまり例えば、外側リングが所定の材料から構成された従来技術による波動歯車装置は、本発明により、伝達すべきトルクに関する耐負荷能力が同じ場合、外側リングが同じ材料から構成された半径方向でより小型の波動歯車装置により置き換えることができる。選択的に、外側リングが所定の材料から構成された従来技術による波動歯車装置は、外側リングに関し、半径方向で同じ寸法を有するが従来技術による波動歯車装置よりも大きなトルクを伝達することのできる同じ材料から構成された外側リングを備えた本発明による波動歯車装置により置き換えることもできるであろう。

外側リングが鉄を含む、及び／又は外側リングが鋼材から構成される波動歯車装置の一形態は、特に有利であり、特に極めてコンパクトに構成可能である。特に外側リングは、有利には、オーステナイト鋼か又はフェライト鋼から製造されていることが可能である。また外側リングがチタンから製造されているか又はチタンを含むことも可能である。特に有利には、外側リングは、以下の要素のうちの１つを含むか、又は以下の要素のうちの所定の組み合わせを含むことを提案することもできる：クロム、コバルト、マンガン、ニッケル、ケイ素、タングステン、アルミニウム、ベリリウム、鉛、銅、モリブデン、ニオビウム、タンタル、チタン、バナジウム、ジルコニウム、セリウム、炭素、リン、硫黄、窒素、ホウ素。

波動歯車装置の特殊な一実施形において、可撓な内側リングの外側歯切部の歯数は、１５６と１６４の間であるか、又は正確に１６０であり、この際、外側リングの内側歯切部は、可撓な内側リングの外側歯切部よりも正確に２つだけ多くの歯を有する。

波動歯車装置の特殊な一実施形において、外側歯切部と内側歯切部は、互いに適合されて同じモジュール（ピッチ円直径を歯数で割った値）、即ち各々、０.４ｍｍから０.７ｍｍまでの範囲内か、又は０.５ｍｍから０.６ｍｍまでの範囲内か、又は０.５５ｍｍから０.５７ｍｍまでの範囲内か、又は０.５６８７５ｍｍのモジュールを有する。そのような波動歯車装置、並びに当該波動歯車装置とモータから構成されるスーパーインポーズ作動器は、特にコンパクトに省スペースで構成することが可能である。

特に、内側リングの外側歯切部は、９０ｍｍから９２ｍｍまでの範囲内か、又は９０.５ｍｍから９１.５ｍｍまでの範囲内か、又は９１.０ｍｍのピッチ円直径を有すること、及び／又は、外側リングの内側歯切部は、９１ｍｍから９３ｍｍまでの範囲内か、又は９１.８ｍｍから９２.３ｍｍまでの範囲内か、又は９２.１３７５ｍｍのピッチ円直径を有することを提案することができる。ピッチ円直径（基準円直径）は、歯数とモジュールの積として定義される。

極めて信頼性があり堅固であるが低騒音で作動する一実施形において、波動歯車装置は、１.１ｍｍから１.３ｍｍまでの範囲内か、又は１.１８ｍｍから１.２２ｍｍまでの範囲内か、又は１.２０ｍｍの撓みを有する。撓み（Deflektion）とは、内側リングの外側歯切部の１つの歯が（楕円形の）短軸線と長軸線の間の入れ替わりの際に経過する半径方向の距離として理解される。

図２は、特に外側リング３１と、内側リング３２と、ウェーブジェネレータ３３と、ボールベアリング３４を有する一波動歯車装置の構成を模式的に図示している。図３は、内側リングの長軸線（Ｄ軸線）と、内側リングの短軸線（Ｅ軸線）を模式的に図示している。（半径方向）撓みは（Ｄ−Ｅ）／２として計算される。

特殊な一実施形において、波動歯車装置は、ウェーブジェネレータを有し、該ウェーブジェネレータは、ベアリングを用いて回転可能に内側リング内に備えられていることが提案される。有利には、前記ベアリングは、１１ｍｍから１３ｍｍまでの範囲内か、又は１２.１ｍｍから１２.４ｍｍまでの範囲内か、１２.２６ｍｍの断面高さ（Schnitthoehe）を有する。そのような断面高さを有するベアリングは、例えば車両操舵装置での特殊な使用のために、特に長寿命であるが低騒音で作動するように構成可能である。このことは、後続段落でより詳細に説明されているように、ベアリングのサイズ決定が上記の撓みに対して特有に適合されていることにより達成することができる。断面高さ（図４の符号３５）とは、ベアリングリング（２つのベアリングリング）において転動体とは反対側の両方の面による、遊びのない半径方向の間隔（インナリング内面とアウタリング外面の間の間隔）として理解され、このことは、図４に図示されている。

特殊な一実施形において、特に球体（ボール）として構成することのできる前記ベアリングの転動体は、８.５ｍｍから８.９ｍｍまでの範囲内か、又は８.７ｍｍから８.８ｍｍまでの範囲内か、又は８.７３１ｍｍの転動体直径を有する。

特に有利には、波動歯車装置において（撓み／断面高さ）から計算される大きさ（比）は、０.０８から０.１２までの範囲内にあるか、又は０.０９から０.１１までの範囲内にあること、又は、波動歯車装置においては（撓み／断面高さ）＝０.０９７９であることを提案することができる。

極めて磨耗の少ない一実施形では、波動歯車装置において（撓み／断面高さ）×転動体直径（「／」＝除算；「×」＝乗算）から計算される大きさ（数値）は、０.７から１.０までの範囲内にあるか、又は０.８から０.９までの範囲内にあること、又は、波動歯車装置においては（撓み／断面高さ）×転動体直径＝０.８５５であることが提案される。つまりそのような実施形においては、稼働中に連続的に且つ周期的に撓みに対応して変形する（ウェーブジェネレータの）外側のベアリングリングが早すぎる疲労を被ることはないことが保証されている。それに加え、ベアリングリングの軌道（レース）の表面に対する転動体のヘルツ応力が、マイクロピッチング（Graufleckigkeit）やピッチング（斑点状の微孔が生じる現象）のような損傷を永続的に回避するために十分に小さいということが保証されている。

波動歯車装置は、有利には、撓みと内側リングのピッチ円直径との比率が、０.００８から０.０１８までの範囲内にあるか、又は０.０１から０.０１６までの範囲内にあること、又は、撓みと内側リングのピッチ円直径との比率が０.０１３２であるように構成することが可能である。

同様に有利には、内側リングの歯切部の歯は、８度から１５度までの範囲内か、又は１１度から１２度までの範囲内か、又は１１.６１５度の圧力角を有すること、及び／又は、外側リングの歯切部の歯は、８度から１５度までの範囲内か、又は１１度から１３度までの範囲内か、又は１２.４７４度の圧力角を有することを提案することができる。圧力角α_ｐは、図５に図示されているように、基準断面形状（基準ラック歯形）における歯中心線に対する歯側面（歯面）の角度である。図５において鎖線で記入された線は、断面形状基準線３６である。基準断面形状は、本歯切部のモジュールに依存せず、全般的に有効な断面形状であり、歯切部の定義のために使用される。基準断面形状は、無限の歯数を有する１つの歯車に対応する。ピッチ円直径＝モジュール×歯数（「×」は乗算を意味する）との関係により、無限の歯数においては、ピッチ円直径が同様に無限になり、直線（歯付ラック）が生ずるという実情が説明される。

波動歯車装置において、内側リングの歯切部の歯が、ピッチ円（基準円）において、０.７ｍｍから０.９ｍｍまでの範囲内か、又は０.７５ｍｍから０.８５ｍｍまでの範囲内か、又は０.８ｍｍの歯厚を有すること、及び／又は、外側リングの歯切部の歯が、０.８ｍｍから１.１ｍｍまでの範囲内か、又は０.８６ｍｍから０.９６ｍｍまでの範囲内か、又は０.９１６ｍｍの歯厚を有すると、本発明にとって特に有利であることが分かった。歯厚ｓは、図６に図示されているように、断面形状幅にわたってピッチ円３７のところで測定された１つの歯の弓形部分の長さである。

特殊な一実施形では、波動歯車装置において、撓みと内側リングの歯数との比率は、０.００５から０.０１までの範囲内にあるか、又は０.００６から０.００９までの範囲内にある。特に有利には、波動歯車装置において、撓みと内側リングの歯数との比率は０.００７５であることを提案することができる。それによりトルク容量の明らかな増加をもたらす特に大きなかみ合い率（Ueberdeckungsgrad）が得られる。このことは、比較的大きなかみ合い率による均等な圧力分配と、内側歯車の外周部領域（Kranzbereich）における比較的小さな変形度とにより説明される。

特に有利には、内側リングの外周部厚（Kranzdicke）は、０.９ｍｍから１.３ｍｍまでの範囲内か、又は１.１ｍｍから１.２ｍｍまでの範囲内にあることができる。特に内側リングの外周部厚は、好ましくは１.１２８ｍｍであることができる。それにより特にポット状部材の剛性（鍋状部材の剛性）に対する歯外周部（歯リム部）の領域の材料内の応力の比率がポジティブに影響される。

有利な一実施形では、波動歯車装置において、撓みと内側リングの外周部厚との比率は、０.９から１.２までの範囲内にあるか、又は１.００から１.１２までの範囲内にあること、又は、波動歯車装置において、撓みと内側リングの外周部厚との比率は１.０６であることが提案される。適合された撓みにより、上述したように、かみ合い率が増加される。この際、外周部厚に対する撓みのバランスのとれた比率は、従来の波動歯車装置におけるよりも少ない外周部応力を発生させる。外周部厚Ｓ_Ｒは、図７に図示されているように、可撓な内側リングの内面３９と、可撓な内側リングの歯底３８の間の壁厚であり、内側リングの内径と内側リングの歯底円直径の差の半分として計算される。

有利には、波動歯車装置において、撓みと内側リングの歯の圧力角との比率は、０.０６から０.１５までの範囲内にあるか、又は０.０８から０.１２までの範囲内にあること、又は、波動歯車装置において、撓みと内側リングの歯の圧力角との比率は０.１０３であることを提案することもできる。撓みが同じである場合、伝達可能なトルクの接線方向の力成分は増加し、半径方向の力は減少する。それにより中空歯車の特に小さな外周部厚を実現することが可能である。更に小さな圧力角は、半径方向荷重成分に対し、並びに歯車装置の音響特性に対してポジティブに作用する。

同様に有利には、それに加え、波動歯車装置において、撓みと内側リングの歯の歯厚との比率は、１.１から１.９までの範囲内にあるか、又は１.４から１.６までの範囲内にあること、又は、波動歯車装置において、撓みと内側リングの歯の歯厚との比率は１.５０であることを提案することもできる。

波動歯車装置の極めて有利な一実施形において、内側リングの歯切部長さ（Verzahnungslaenge）のインボリュート部分（evolventischer Anteil）は、１５％から４０％までの範囲内か、又は２０％から３０％までの範囲内にある。特に有利には、内側リングの歯切部長さのインボリュート部分は２４％であることを提案することができる。代替的に又は追加的に、外側リングの歯切部長さのインボリュート部分は、１９％から３９％までの範囲内にあるか、又は２４％から３４％までの範囲内にあるか、又は２９％であることを提案することもできる。前記のインボリュート部分を有する内側リングと外側リングの歯切部の構成は、少ない転がり部分と比較的大きな滑り部分とによる特殊な利点を有し、このことは、特に有利には騒音発生に対して有利に働く。歯切部長さのインボリュート部分とは、歯切部の該当部分が、基礎円（Grundkreis）から出発するインボリュート歯形（Evolvente）と等しいことにより特徴付けられている部分である（つまり上記インボリュート部分に該当しない部分は、例えばレリービングやクラウニングの修整により意図的に正しくないインボリュート歯形に形成されている）。

内側リングの歯は、前側の修整部及び／又は後側の修整部（例えばレリービングやクラウニングによる）を有することが可能である。それにより歯のかみ合いの改善が達成される。代替的に又は追加的に、歯幅（Zahnbreite）にわたる歯先たけ（歯先高さ）の延在態様が球状（丸み状 ballig）の延在態様を有することを提案することもできる。

特殊な一実施形において、歯先と歯底は平行に延在することが提案される。

特に歯先の衝突を回避し、音の励起を減少するために、有利には、少なくとも歯のかみ合い領域において、少なくとも１つの歯の歯幅、好ましくは各歯の歯幅に沿った内側リングの歯先たけの延在態様は、中心軸線（内側リングの中心軸線）と平行な直線部分をもたないことを提案することもできる。このことに関しては、可撓な内側リングの今まで通常の歯幾何学形状、即ち前側の歯修整部と後側の歯修整部を有する対称的な横断面延在態様と、多くの場合は円柱状の歯部分を有する歯幾何学形状は、（フレクスプライン底部とは反対側に設けられた）歯切部の前側領域における歯側面接触領域を規定することが認識された。伝達すべきトルクの変化により、この歯側面接触領域は、歯力の半径方向成分に起因して、歯切部の円柱状部分（中心軸線と平行に歯幅に沿った歯先たけの延在態様）の方へずれる。この事情により、歯側面接触領域は、更に歯切部の中央部の方へ移動される。このことは、極めて漸進的な剛性増加を伴い、該剛性増加は、外側リングの歯切部と内側リングの歯切部との歯側面押圧に対して直接的な影響をもつ。特にこの歯側面押圧により、点状の歯側面接触領域には、振動が励起する可能性があることが認識され、この振動の励起は、全システムの音特性に対してネガティブに作用する。

有利な一実施形において、可撓な内側リングの歯切部の円柱状部分は、完全に無くされている。特にこのことは、有利には、例えば、ｎ次（ｎは１よりも大きい）の多項式により記述可能である、歯幅に沿った歯先たけの延在態様が、少なくとも歯のかみ合い領域において、選択されることにより達成することができる。

特殊な一実施形において、少なくとも歯のかみ合い領域において、少なくとも１つの歯の歯幅、好ましくは各歯の歯幅に沿った内側リングの歯先たけの延在態様は、直線部分を伴わないこと、及び／又は、少なくとも歯のかみ合い領域において、少なくとも１つの歯の歯幅、好ましくは各歯の歯幅に沿った歯先たけの延在態様は、少なくとも１つの非直線部分を有すること、及び／又は、少なくとも歯のかみ合い領域において、少なくとも１つの歯の歯幅、好ましくは各歯の歯幅に沿った歯先たけの延在態様は、非対称性であることが提案されている。

特に円柱状部分を無くすことで、歯幅に沿った歯先たけの延在態様の直線部分を減少又は完全に回避することにより、剛性経過態様は、もはや上述の極めて漸進的な経過態様をもつことはない。特に歯側面接触領域は、かみ合い軸線に沿って拡大される。それにより更に本発明により、可撓な内側リングの歯側面の半径方向の滑り部分は、外側リングの歯切部に関して減少され、このことは、歯側面トポロジーのあり得る特異性による振動の励起を減少させる。

特殊な一実施形において、歯幅に沿った内側リングの歯先たけの延在態様は、数学的な意味で連続的である。特に既述のように有利には、歯幅に沿った歯先たけの延在態様は、ｎ次（ｎは１よりも大きい）の多項式により記述可能であること、及び／又は、歯幅に沿った歯先たけの延在態様は、部分的に各々のｎ次（ｎは１よりも大きい）の多項式により記述可能であることを提案することができる。

特殊な一実施形において、歯幅に沿った内側リングの歯先たけの延在態様は、ゼロの歯先たけに至るまで連続的に下降すること、及び／又は、歯車装置構成部材は、ポット状（鍋状）の内側リングとして構成されていること、及び／又は、歯先たけは、ポット状部材の底部の方向へ、ゼロの歯先たけに至るまで連続的に下降することが提案されている。

上述した本発明により可能な歯先たけの延在態様により、特に、好ましくは１よりも高い次数の多項式により記述することのできる、ポット状部材の底部に向かって指向された歯先たけの下降の部分の、本発明により可能な歯先たけの延在態様により、追加的に、歯逸脱となることなく、特に高いトルクが伝達可能であることが達成される。簡単に述べると、そのような実施形は、高い歯逸脱トルクを有する。このことは、減速比と構成サイズに応じ、特に、歯先たけがポット状部材の底部の方向へゼロの歯先たけに至るまで連続的に下降していることにより支援することができる。

特殊な一実施形において、各歯底は、歯底幅に沿って直線的に延在すること、又は、歯底の延在態様は、歯先の延在態様と平行であることが提案されている。しかし使用に応じて、歯底の延在態様をそれとは異なるように形成することを提案することもできる。

特殊な一実施形において、歯先幅に沿った外側リングの内側歯切部の各歯の歯先たけの延在態様は、非対称性であることが提案されている。

有利には特に、少なくとも歯のかみ合い領域において、歯先幅に沿った外側リングの内側歯切部の少なくとも１つの歯、好ましくは各歯の歯先たけの延在態様は、ｎ次（ｎは１よりも大きい）の多項式により記述可能であること、及び／又は、少なくとも歯のかみ合い領域において、歯先幅に沿った内側歯切部の少なくとも１つの歯、好ましくは各歯の歯先たけの延在態様は、部分的に各々のｎ次（ｎは１よりも大きい）の多項式により記述可能であることを提案することができる。

特殊な一実施形において、外側リングの内側歯切部の少なくとも１つの歯、好ましくは内側歯切部の各歯の歯先たけの延在態様は、上昇する部分と、下降する部分とを有し、この際、上昇する部分の傾斜角度の値と、下降する部分の傾斜角度の値とは、異なっていることが提案される。

一実施形において、内側リングは、可撓なポット状部材（鍋状部材）として構成されていること、及び（外側リングの）内側歯切部の少なくとも１つの歯、好ましくは内側歯切部の各歯の歯先たけの延在態様は、ポット状部材の底部の方を向いた部分と、ポット状部材の底部から離れる方を向いた部分とを有し、この際、中心軸線（内側リングの中心軸線）と平行な軸線に対する、ポット状部材の底部の方を向いた部分の傾斜角度の値は、中心軸線と平行な軸線に対する、ポット状部材の底部から離れる方を向いた部分の傾斜角度の値よりも大きいことが提案される実施形は、特に有利である。そのような実施形は、一方では、歯先衝突の回避に関して及び騒音減少に関して利点を提供するが、また最大伝達可能なトルク、即ち特に大きな歯逸脱トルクに関しても利点を提供する。

代替的に又は追加的に（外側リングの）内側歯切部の少なくとも１つの歯、好ましくは内側歯切部の各歯の歯先たけの延在態様は、上昇する部分と、下降する部分とを有し、これらの部分の間に中心軸線と平行な部分を有していることを提案することができる。

（外側リングの）内側歯切部の歯先幅に沿った、内側歯切部の少なくとも１つの歯、好ましくは内側歯切部の各歯の歯先たけの延在態様が、上昇し、再び下降するという一実施形に対して代替的に、内側歯切部の歯は、片側の歯修整部だけを有することを提案することができる。そのような実施形は（歯先衝突の回避と騒音減少の利点を無くすことなく）極めて高い歯逸脱トルクを有する。

また波動歯車装置の上記の利点を少なくとも部分的に達成するために、可撓な内側リングは、１５４と１６６の間の歯数の代わりに、３０８から３３２までの範囲内の歯数か、特に正確に３２０の歯を有すること、及び、外側リングは、その内側歯切部において可撓な内側リングよりも正確に４つだけ多くの歯を有することも可能である。この際、特に、外側歯切部と内側歯切部は、各々、請求項５に記載されたモジュール値の半分に相当するモジュール値を有することを提案することができる。

代替的に波動歯車装置は、内側リングが、２箇所の代わりに３箇所で外側リングへかみ合い、可撓な内側リングが、１５４と１６６の間の歯数の代わりに、２３１から２４９までの範囲内の歯数か、特に正確に２４０の歯を有し、そして外側リングが、可撓な内側リングよりも正確に３つだけ多くの歯を有するように構成することも可能である。この際、特に、外側歯切部と内側歯切部は、各々、請求項５に記載されたモジュール値の２／３に相当するモジュール値を有することを提案することができる。

また更なる選択肢として、波動歯車装置は、内側リングが、２箇所の代わりに４箇所で外側リングへかみ合い、外側リングが、可撓な内側リングよりも２つの代わりに正確に４つだけ多くの歯を有するように構成することも可能である。しかしそのような実施形は、上述されているように、２つのかみ合い箇所を有する実施形よりも、明らかに複雑で大掛かりなものとなる。

本発明による波動歯車装置として構成されたスーパーインポーズ歯車装置と、波動歯車装置の軸（シャフト）を駆動するモータとを有するアクチュエータは、特に有利である。特に当該アクチュエータは、例えば、操舵ハンドルを用いて行われた操舵運動に対して追加的な操舵運動を重ね合わせるために構成されて決定されている車両操舵装置用のスーパーインポーズ作動器として構成することが可能である。

好ましくは、アクチュエータのモータは、波動歯車装置の上記の特徴に対して極めて特有に適合されている。この際、モータの２つよりも多くのコイルが共通のモータ位相へ接続されていること、及び／又は、モータの少なくとも１つの歯には、互いに並列接続された少なくとも２つの線（ワイヤ Draehte）が巻き付けられていることを提案することができる。そのような実施形は、モータが車両操舵装置の稼動のために十分なトルクを印加可能であることを容易に保証することができるという特有の利点を有する。

好ましくは、少なくとも１つのスタータ歯上か、特に全てのスタータ歯上に、各々正確に１７の巻線（Windungen）が設けられていることを提案することもできる。少なくとも１つのステータ歯上に、１７よりも多くの巻線、特に正確に１８又は１９の巻線が設けられており、及び／又は、モータにおいてコイル歯ごとのコイル横断面は１.４ｍｍ^２よりも大きいという実施形は極めて有利であり、後者は、コイル横断面が何本のワイヤに分けられているかに依存しない。それによりそのような実施形は、有利には、十分なトルクを提供できるように構成することが可能である。

更にモータのロータが４つよりも多くの極ペア（極の対）を有すると、特に有利である。更に磁石の長さが、ほぼ２０ｍｍ、特に１９.７ｍｍであることを提案することができる。磁石の長さが２０ｍｍよりも大きい値をとる実施形は、極めて有利である。それによりそのような実施形は、有利には、十分なトルクを提供できるように構成することが可能である。

有利には、それに加え、そして前記の措置には依存せず、磁石の歯先円直径は、ほぼ４０ｍｍであることを提案することができる。特に有利には、磁石の歯先円直径は、４０ｍｍよりも大きいことを提案することができる。また代替的に又は追加的に、有利には、ロータの外径は、４２ｍｍから４６ｍｍまでの範囲内にあること、又はロータの外径は、４５ｍｍであることも可能である。

特にコンパクトで且つ特に頑丈に構成することのできる有利な一実施形態において、モータと波動歯車装置は、互いに同軸に配設されている。また代替的に又は追加的に、モータと波動歯車装置は、共同でスーパーインポーズ作動器を構成すること、及び／又は、モータと波動歯車装置は、共通のハウジング内に配設されていることを提案することもできる。当該ハウジングは、車両ボデーと相対回転不能に結合可能である。

特にモータと波動歯車装置は、共同でスーパーインポーズ作動器を構成し、該スーパーインポーズ作動器は、操舵ハンドルと機械的に連結された入力軸と、モータにより駆動され、波動歯車装置のウェーブジェネレータと機械的に連結され、入力軸と同軸に配設された駆動軸とを有することを提案することができる。

上記の理由から、そのようなスーパーインポーズ作動器を有する車両操舵装置は、特に有利である。

本発明による波動歯車装置及び／又は上記のアクチュエータは、特に有利にアクティブシャーシ（アクティブ車台 aktives Fahrwerk）に使用することができる。この際、特有の利点は、本発明による波動歯車装置が要求する半径方向の構成空間は比較的少ないということにある。当該シャーシは、特に各車輪に固有のアクチュエータが付設されているホイールセレクティブシャーシとして構成することが可能である。

極めて一般的に、本発明による波動歯車装置、及び／又は少なくとも１つのそのような波動歯車装置を含む上記のアクチュエータは、有利には、そして特に良好な構成空間利用のもと、自動車の他の箇所や他のユニットにおいて使用することも可能である。

本発明による波動歯車装置及び／又は本発明によるアクチュエータを有しており、プログラミング可能な運動自動装置の互いに相対運動可能な２つの支持体を連結するための電動継手（電動ジョイント機構）は、特に有利である。そのような継手は、高い耐負荷能力と高い出力性能のもと、有利には極めてコンパクトに構成することが可能である。特にプログラミング可能な運動自動装置（Bewegungsautomat）は、有利には、そのような波動歯車装置及び／又はそのようなアクチュエータを備えた少なくとも１つの電動継手を有することが可能である。

特に、高い耐負荷能力と高い出力性能のもとでの極めてコンパクトな構造形式に関し、本発明による波動歯車装置及び／又は本発明によるアクチュエータを有するプログラミング可能な運動自動装置は、極めて有利である。

本発明による電動継手を用いて互いに相対運動可能に連結されている２つの支持体を備えたプログラミング可能な運動自動装置は、特に有利である。この際、特に有利には、支持体のうち一方の支持体が直接的に又は間接的に駆動モータのステータ及び／又は駆動モータの駆動モータハウジングと相対回転不能に結合されており、他方の支持体が波動歯車装置の従動要素へ相対回転不能に連結されていることを提案することができる。

当該電動継手を用いて可動に連結された２つの支持体は、例えば、ロボットアームの一部とすることができる。特に当該電動継手は、互いに相対的にそれらの支持体をロックするための特に電気的に作動可能な固定装置を有することが可能である。

特殊な一実施形において、電動継手は、互いに相対運動可能な２つのハウジング部分を有し、この際、駆動モータは、ハウジング部分のうち一方のハウジング部分内に配設されており、波動歯車装置は、他方のハウジング部分内に配設されている。また代替的に又は追加的に、波動歯車装置の一部分が、ハウジング部分のうち一方のハウジング部分内に配設されており、波動歯車装置の他方の部分が、他方のハウジング部分内に配設されていることを提案することもできる。特に一方のハウジング部分は、支持体のうち一方の支持体と固定的に直接的に又は間接的に結合するように構成して配設することが可能であり、それに対して他方のハウジング部分は、他方の支持体と固定的に結合するように構成されて配設されている。また代替的に、第１支持体のハウジングは、追加的に第１ハウジング部分としても機能すること、及び／又は、第２支持体のハウジングは、追加的に第２ハウジング部分としても機能することも可能である。

特殊な一実施形において、電動継手は、２つの支持体を、これらの支持体のうち一方の支持体が運動する面と他方の支持体が運動する面とが互いに常に平行に配設されているように連結するように構成されている。他の一実施形において、当該継手は、２つの支持体を、これらの支持体のうち一方の支持体が運動する面と他方の支持体が運動する面とが互いに常に直角に配設されているように連結するように構成されている。

特に当該継手は、ヒンジ継手として構成することが可能である。

添付の図面に本発明の例示の対象が模式的に図示されており、以下、これらの図面に基づいてそれらの対象を説明する。また同じ要素又は同様に作用する要素には、大体において同じ符号が付けられている。

車両操舵装置の一実施例を示す図である。 一波動歯車装置の構成を示す図である。 内側リングの長軸線と短軸線を模式的に示す図である。 ウェーブジェネレータに備えられたベアリングを示す図である。 歯形を有する基準断面形状を示す図である。 １つの歯の断面形状を示す図である。 一内側リングとその一部分を示す図である。

図１は、車両操舵装置１の一実施例を示しており、車両操舵装置１は、スーパーインポーズ作動器３として構成されており且つ本発明による波動歯車装置９の一実施例を有するアクチュエータを含んでいる。車両操舵装置１は、スーパーインポーズ作動器３と作用接続（即ち連動）されている操舵ハンドル２を有する。スーパーインポーズ作動器３は、操舵ハンドル２を用いて行われた操舵運動に対して追加的な操舵運動を重ね合わせるという機能を有する。運転者により操舵ハンドル２を用いて行われた操舵運動は、追加的な操舵運動と共に、ステアリングギヤ４とタイロッド５を介して車輪６に伝達され、それに対応して車輪６の車輪舵角が設定される。

スーパーインポーズ作動器３は、入力軸７を有し、入力軸７は、操舵ハンドル２と機械的に接続されている。更にスーパーインポーズ作動器３は、出力軸８を有し、出力軸８は、ステアリングギヤ４へ連結されている。

波動歯車装置９は、出力軸８を有し、出力軸８は、従動ベアリング１０を用いて回転可能に備えられている。出力軸８は、内側歯切部１２を有する外側リング１１と固定接続されている。更に波動歯車装置９は、半径方向に可撓（弾性変形可能）な内側リング１３を有し、内側リング１３は、外側歯切部１４を有する。可撓な内側リング１３の外側歯切部１４は、正確に１６０個の歯を有し、それに対して外側リング１１の内側歯切部１２は、正確に１６２個の歯を有する。可撓な内側リング１３の外側歯切部１４は、外側リング１１の内側歯切部１２と、互いに対向する２つの箇所においてかみ合い状態にある。

外側リング１１の外周部厚（リム部厚）に対する外側リング１１のピッチ円直径（基準円直径）の比率は、１５から２０までの範囲内にある。内側リング１３の歯切部の歯は、全て同じ圧力角を有し、各々、８度から１５度までの範囲内の圧力角、特に正確に１１.６１５度の圧力角を有し、それに対して外側リング１１の歯切部の歯は、各々、８度から１５度までの範囲内の圧力角、特に正確に１２.４７４度の圧力角を有する。

可撓な内側リング１３は、入力軸７と相対回転不能に結合されている。

更にスーパーインポーズ作動器３は、電気的なスーパーインポーズ駆動部１５を有し、スーパーインポーズ駆動部１５は、ハウジング１６に固定されたステータ１７と、ウェーブジェネレータ１８に対して相対回転不能に配設されたロータ１９を有する。ハウジング１６は、車両ボデーと相対回転不能に結合可能である。

ウェーブジェネレータ１８には、ウェーブジェネレータベアリング２０が備えられており、ウェーブジェネレータベアリング２０は、ウェーブジェネレータ１８を内側リング１３の内側で回転させることを可能にし、この際、内側リング１３は、ウェーブジェネレータ１８とそのウェーブジェネレータベアリング２０により楕円形状へ押し付けられ（変形され）、該楕円形状は、内側リング１３の内側におけるウェーブジェネレータ１８の回転により自転（循環）し、それにより内側リング１３の外側歯切部１４が外側リング１１の内側歯切部１２上を転動しながら移動していく。ウェーブジェネレータ１８は、中空軸として構成された駆動軸２１と結合されており、駆動軸２１は、少なくとも１つのベアリング２２、特に２つのベアリングを用いて回転可能にハウジング１６において支持されている。

出力軸８は、同様に少なくとも部分的に中空軸として構成されており、該中空軸内には、センタリングピン２３が固定されている。センタリングピン２３は、出力軸８と入力軸７を更なるベアリング２４を用いて互いに回転可能にセンタリングして支持するために用いられる。

スーパーインポーズ作動器３は、ベアリングモジュール２５を有し、ベアリングモジュール２５は、入力軸７を回転可能に支持するためのベアリング２６を有する。ベアリングモジュール２５内には、回転角センサ２７が設けられており、回転角センサ２７の出力信号は、電気的なスーパーインポーズ駆動部１５の転流（コミュテーション）を制御（開ループ制御ないし閉ループ制御）するために使用される。回転角センサ２７は、代替的な一実施形態では、ベアリングモジュール２５内に設けられず、ロータ１９に隣接してロータ１９とウェーブジェネレータ１８の間の領域に設けることが可能である。この回転角センサ２７は、図１において鎖線で描かれている。

スーパーインポーズ駆動部１５の転流（コミュテーション）は、総合電子装置３０により制御され、総合電子装置３０は、回転角センサ２７の出力信号を受信する。総合電子装置３０は、図１で模式的に描かれているように複数の構成要素から構成可能である。更に総合電子装置３０は、代替的な一実施形では、独立制御器（Wegbausteuergeraet）としてスーパーインポーズ作動器３の外に配設することも可能である。

スーパーインポーズ作動器３は、スーパーインポーズ作動器３内に組み込まれた舵角センサ２８を装備することが可能である。具体的に舵角センサ２８は、同様にベアリングモジュール２５内に配設されており、入力軸７の回転角位置を連続的に測定し、対応する信号を総合電子装置３０へ送信するように構成されている。舵角センサ２８は、代替的な一実施形態では、操舵ハンドル２の領域に配設することも可能である。

総合電子装置３０は、スーパーインポーズ電子装置を含んでおり、該スーパーインポーズ電子装置は、スーパーインポーズ駆動部１５を、舵角センサ２８の信号に依存して、並びに総合電子装置３０が外部から受信する車両状態に関する更なるパラメータに依存して制御する。

ベアリングモジュール２５は、固有のハウジング２９を有する。ハウジング２９は、スーパーインポーズ作動器３のハウジング１６のためのカバーを構成し、ハウジング１６を同時に密閉する。

（図１）
１ 車両操舵装置
２ 操舵ハンドル
３ スーパーインポーズ作動器
４ ステアリングギヤ
５ タイロッド
６ 車輪
７ 入力軸
８ 出力軸
９ 波動歯車装置
１０ 従動ベアリング
１１ 外側リング
１２ 内側歯切部
１３ 内側リング
１４ 外側歯切部
１５ スーパーインポーズ駆動部
１６ ハウジング
１７ ステータ
１８ ウェーブジェネレータ
１９ ロータ
２０ ウェーブジェネレータベアリング
２１ 駆動軸
２２ ベアリング
２３ センタリングピン
２４ 更なるベアリング
２５ ベアリングモジュール
２６ 入力軸７を回転可能に支持するためのベアリング
２７ 回転角センサ
２８ 舵角センサ
２９ ベアリングモジュール２５のハウジング
３０ 総合電子装置

（図２）
３１ 外側リング
３２ 内側リング
３３ ウェーブジェネレータ
３４ ボールベアリング

（図４）
３５ 断面高さ

（図５）
３６ 断面形状基準線
α_ｐ 圧力角

（図６）
３７ ピッチ円
ｓ 歯厚

（図７）
３８ 歯底
３９ 内側リングの内面
Ｓ_Ｒ 外周部厚

Claims (34)

1. 内側歯切部を備えた外側リングを有する波動歯車装置であって、前記外側リングには、対向する２つの箇所において、外側歯切部を備えた可撓な内側リングがかみ合うという構成を有し、
   前記外側リングの外周部厚に対する前記外側リングのピッチ円直径の比率は、１５から２０までの範囲内か、又は１６から１８までの範囲内か、又は１７.５８７であること、及び、
   ａ．前記内側リングの前記外側歯切部の歯は、８度から１５度までの範囲内か、又は１１度から１２度までの範囲内か、又は１１.６１５度の圧力角を有すること、及び／又は、
   ｂ．前記外側リングの前記内側歯切部の歯は、８度から１５度までの範囲内か、又は１１度から１２度までの範囲内か、又は１２.４７４度の圧力角を有すること
   を特徴とする波動歯車装置。
2. 可撓な前記内側リングの前記外側歯切部の歯数は、１５４と１６６の間であるか、又は正確に１６０であること、及び、前記外側リングの前記内側歯切部は、可撓な前記内側リングの前記外側歯切部よりも正確に２つだけ多くの歯を有すること
   を特徴とする、請求項１に記載の波動歯車装置。
3. 前記外側リングは、３ｍｍから８ｍｍまでの範囲内か、又は４ｍｍから６ｍｍまでの範囲内か、又は５ｍｍの外周部厚を有すること
   を特徴とする、請求項１又は２に記載の波動歯車装置。
4. 前記外側リングは、鉄を含むこと、及び／又は、前記外側リングは、鋼材から構成されること
   を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
5. ａ．前記外側歯切部と前記内側歯切部は、各々、０.４ｍｍから０.７ｍｍまでの範囲内か、又は０.５ｍｍから０.６ｍｍまでの範囲内か、又は０.５５ｍｍから０.５７ｍｍまでの範囲内か、又は０.５６８７５ｍｍのモジュールを有すること、
   ｂ．前記内側リングの前記外側歯切部は、９０ｍｍから９２ｍｍまでの範囲内か、又は９０.５ｍｍから９１.５ｍｍまでの範囲内か、又は９１.０ｍｍのピッチ円直径を有すること、及び／又は、
   ｃ．前記外側リングの前記内側歯切部は、９１ｍｍから９３ｍｍまでの範囲内か、又は９１.８ｍｍから９２.３ｍｍまでの範囲内か、又は９２.１３７５ｍｍのピッチ円直径を有すること
   を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
6. 前記波動歯車装置は、１.１ｍｍから１.３ｍｍまでの範囲内か、又は１.１８ｍｍから１.２２ｍｍまでの範囲内か、又は１.２０ｍｍの撓みを有すること
   を特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
7. 前記波動歯車装置は、ウェーブジェネレータを有し、該ウェーブジェネレータは、ベアリングを用いて回転可能に前記内側リング内に備えられていること
   を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
8. 前記ベアリングは、１１ｍｍから１３ｍｍまでの範囲内か、又は１２.１ｍｍから１２.４ｍｍまでの範囲内か、１２.２６ｍｍの断面高さを有すること
   を特徴とする、請求項７に記載の波動歯車装置。
9. 前記ベアリングの転動体は、８.５ｍｍから８.９ｍｍまでの範囲内か、又は８.７ｍｍから８.８ｍｍまでの範囲内か、又は８.７３１ｍｍの転動体直径を有すること
   を特徴とする、請求項７又は８に記載の波動歯車装置。
10. ａ．前記波動歯車装置において（撓み／断面高さ）から計算される大きさは、０.０８から０.１２までの範囲内にあるか、又は０.０９から０.１１までの範囲内にあること、又は、
    ｂ．前記波動歯車装置においては（撓み／断面高さ）＝０.０９７９であること
    を特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
11. ａ．前記波動歯車装置において（撓み／断面高さ）×転動体直径から計算される大きさは、０.７から１.０までの範囲内にあるか、又は０.８から０.９までの範囲内にあること、又は、
    ｂ．前記波動歯車装置においては（撓み／断面高さ）×転動体直径＝０.８５５であること
    を特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
12. ａ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングのピッチ円直径との比率は、０.００８から０.０１８までの範囲内にあるか、又は０.０１から０.０１６までの範囲内にあること、又は、
    ｂ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングのピッチ円直径との比率は、０.０１３２であること
    を特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
13. ａ．前記内側リングの前記外側歯切部の歯は、０.７ｍｍから０.９ｍｍまでの範囲内か、又は０.７５ｍｍから０.８５ｍｍまでの範囲内か、又は０.８ｍｍの歯厚を有すること、及び／又は、
    ｂ．前記外側リングの前記内側歯切部の歯は、０.８ｍｍから１.１ｍｍまでの範囲内か、又は０.８６ｍｍから０.９６ｍｍまでの範囲内か、又は０.９１６ｍｍの歯厚を有すること
    を特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
14. ａ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの歯数との比率は、０.００５から０.０１までの範囲内にあるか、又は０.００６から０.００９までの範囲内にあること、又は、
    ｂ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの歯数との比率は、０.００７５であること
    を特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
15. ａ．前記内側リングの外周部厚は、０.９ｍｍから１.３ｍｍまでの範囲内か、又は１.１ｍｍから１.２ｍｍまでの範囲内にあること、又は、
    ｂ．前記内側リングの外周部厚は、１.１２８ｍｍであること
    を特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
16. ａ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの外周部厚との比率は、０.９から１.２までの範囲内にあるか、又は１.００から１.１２までの範囲内にあること、又は、
    ｂ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの外周部厚との比率は、１.０６であること
    を特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
17. ａ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの歯の圧力角との比率は、０.０６から０.１５までの範囲内にあるか、又は０.０８から０.１２までの範囲内にあること、又は、
    ｂ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの歯の圧力角との比率は、０.１０３であること
    を特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
18. ａ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの歯の歯厚との比率は、１.１から１.９までの範囲内にあるか、又は１.４から１.６までの範囲内にあること、又は、
    ｂ．前記波動歯車装置において、撓みと前記内側リングの歯の歯厚との比率は、１.５０であること
    を特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
19. ａ．前記内側リングの歯切部長さのインボリュート部分は、１４％から３４％までの範囲内にあるか、又は１９％から３９％までの範囲内にあるか、又は２４％であること、及び／又は、
    ｂ．前記外側リングの歯切部長さのインボリュート部分は、１６％から４１％までの範囲内にあるか、又は２１％から３６％までの範囲内にあるか、又は２６％から３１％までの範囲内にあるか、又は２９％であること
    を特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
20. 可撓な前記内側リングの前記外側歯切部は、１５４と１６６の間の歯数の代わりに、３０８から３３２までの範囲内の歯数か、又は正確に３２０の歯を有すること、及び、前記外側リングの前記内側歯切部は、可撓な前記内側リングよりも正確に４つだけ多くの歯を有すること
    を特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
21. 前記外側歯切部と前記内側歯切部は、各々、請求項５に記載されたモジュール値の半分に相当するモジュール値を有すること
    を特徴とする、請求項２０に記載の波動歯車装置。
22. 前記内側リングは、２箇所の代わりに３箇所で前記外側リングへかみ合い、可撓な前記内側リングの前記外側歯切部は、１５４と１６６の間の歯数の代わりに、２３１から２４９までの範囲内の歯数か、又は正確に２４０の歯を有し、そして前記外側リングの前記内側歯切部は、可撓な前記内側リングの前記外側歯切部よりも正確に３つだけ多くの歯を有すること
    を特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
23. 前記外側歯切部と前記内側歯切部は、各々、請求項５に記載されたモジュール値の２／３に相当するモジュール値を有すること
    を特徴とする、請求項２２に記載の波動歯車装置。
24. 前記内側リングは、２箇所の代わりに４箇所で前記外側リングへかみ合い、前記外側リングの前記内側歯切部は、可撓な前記内側リングの前記外側歯切部よりも２つの代わりに正確に４つだけ多くの歯を有すること
    を特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の波動歯車装置。
25. 請求項１〜２４のいずれか一項に記載の波動歯車装置として構成されているスーパーインポーズ歯車装置と、該波動歯車装置の軸を駆動するモータとを備えたアクチュエータ。
26. 前記アクチュエータは、操舵ハンドルを用いて行われた操舵運動に対して追加的な操舵運動を重ね合わせるために構成されて決定されている車両操舵装置用のスーパーインポーズ作動器として構成されていること
    を特徴とする、請求項２５に記載のアクチュエータ。
27. ａ．前記モータの２つよりも多くのコイルが共通のモータ位相へ接続されていること、及び／又は、
    ｂ．前記モータの少なくとも１つのコイルには、互いに並列接続された少なくとも２つのワイヤが巻き付けられていること、及び／又は、
    ｃ．少なくとも１つのスタータ歯上か、又は全てのスタータ歯上に、各々正確に１７の巻線が設けられているか、又は、少なくとも１つのステータ歯上か、又は全てのステータ歯上に、１７よりも多くの巻線が設けられていること、及び／又は、
    ｄ．前記モータにおいてコイル歯ごとのコイル横断面は、１.４ｍｍ^２よりも大きいこと、及び／又は、
    ｅ．前記モータのロータは、４つよりも多くの極ペアを有すること、及び／又は、
    ｆ．磁石の長さは、２０ｍｍであるか、又は、磁石の長さは、２０ｍｍよりも大きいこと、及び／又は、
    ｇ．ロータの外径は、４２ｍｍから４６ｍｍまでの範囲内にあるか、又は、ロータの外径は、４５ｍｍであること、及び／又は、
    ｈ．磁石の歯先円直径は、４０ｍｍよりも大きいこと
    を特徴とする、請求項２５又は２６に記載のアクチュエータ。
28. ａ．前記モータと前記波動歯車装置は、互いに同軸に配設されていること、及び／又は、
    ｂ．前記モータと前記波動歯車装置は、共同でスーパーインポーズ作動器を構成すること、及び／又は、
    ｃ．前記モータと前記波動歯車装置は、共通のハウジング内に配設されていること
    を特徴とする、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
29. 請求項１〜２４のいずれか一項に記載の波動歯車装置、及び／又は請求項２５〜２８のいずれか一項に記載のアクチュエータを有する自動車用のシャーシ。
30. 請求項１〜２４のいずれか一項に記載の波動歯車装置、及び／又は請求項２５〜２８のいずれか一項に記載のアクチュエータを有する車両操舵装置。
31. 前記アクチュエータは、スーパーインポーズ作動器として、操舵ハンドルと機械的に連結された入力軸と、モータにより駆動され、前記波動歯車装置のウェーブジェネレータと機械的に連結され、前記入力軸と同軸に配設された駆動軸とを有すること
    を特徴とする、請求項３０に記載の車両操舵装置。
32. 請求項１〜２４のいずれか一項に記載の波動歯車装置、及び／又は請求項２５〜２８のいずれか一項に記載のアクチュエータ、及び／又は請求項２９に記載のシャーシ、及び／又は請求項３０又は３１に記載の車両操舵装置を有する自動車。
33. 請求項１〜２４のいずれか一項に記載の波動歯車装置、及び／又は請求項２５〜２８のいずれか一項に記載のアクチュエータを有しており、プログラミング可能な運動自動装置の互いに相対運動可能な２つの支持体を連結するための電動継手。
34. 請求項１〜２４のいずれか一項に記載の波動歯車装置、及び／又は請求項２５〜２８のいずれか一項に記載のアクチュエータ、及び／又は請求項３３に記載の電動継手を有するプログラミング可能な運動自動装置。

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