KR20170098164A

KR20170098164A - 조타 장치

Info

Publication number: KR20170098164A
Application number: KR1020170016624A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 다카하시; 유토 나카이; 고지 나카무라
Original assignee: 나부테스코 가부시키가이샤
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2017-02-07
Publication date: 2017-08-29
Also published as: JP6659396B2; JP2017144960A; CN107097840A; DE102017201984A1; CN107097840B

Abstract

본 출원은, 스티어링 샤프트에 가해지는 조타 토크에 따른 회전력을 생성하는 모터와, 회전력을 소정의 감속비로 증폭하여 조타력을 생성하는 기어 기구와, 조타력을, 차륜에 연결된 전타 기구에 출력하는 출력부를 구비하는 조타 장치를 개시한다. 출력부는, 조타력을 전타 기구에 전달하는 전달부와, 전달부와 기어 기구 사이의 기계적 접속을 해제하는 해제부를 포함한다. 기어 기구의 고착 하에서의 스티어링 샤프트의 회전에 기인하여 전달부에 발생한 부하 토크가 역치를 초과하면, 해제부는 기계적 접속을 해제한다. 해제부가 기계적 접속을 해제하면, 전달부는 회전 중심축 주위로 회전하여 스티어링 샤프트의 회전을 전타 기구에 전달한다.

Description

조타 장치 {STEERING APPARATUS}

본 발명은, 차륜의 방향을 변경하기 위한 조타력을 출력하는 조타 장치에 관한 것이다.

차륜의 방향을 변경하기 위한 조타력을 출력하는 조타 장치는 다양한 차량에 탑재된다. 일본 특허 공개 제2007-1564호 공보는, 모터로부터의 회전력을 소정의 감속비로 증폭하여 큰 조타력을 출력하는 기어 기구를 갖는 조타 장치를 개시한다. 차륜의 방향을 변경하도록 설계된 전타 기구는 조타 장치로부터의 큰 조타력에 의하여 구동된다. 조타력은 전타 기구를 통하여 차륜에 전달되어 차륜의 방향을 변경한다.

조타 장치는 다양한 사용 환경 하에서 동작한다. 진동이나 충격력에 기인하여 조타 장치 내에 이물이 침입하는 경우도 있다. 조타 장치 내에 진입한 이물은 기어 기구의 고착을 야기하는 경우도 있다. 고착된 기어 기구는 드라이버의 스티어링 조작을 저해하는 경우도 있다.

본 발명은, 기어 기구에 고착이 발생하더라도 드라이버의 스티어링 조작을 가능하게 하는 조타 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 국면에 관한 조타 장치는, 스티어링 샤프트에 가해지는 조타 토크에 따른 회전력을 생성하는 모터와, 상기 회전력을 소정의 감속비로 증폭하여 조타력을 생성하는 기어 기구와, 상기 조타력을, 차륜에 연결된 전타 기구에 출력하는 출력부를 구비한다. 상기 출력부는, 상기 조타력을 상기 전타 기구에 전달하는 전달부와, 상기 전달부와 상기 기어 기구 사이의 기계적 접속을 해제하는 해제부를 포함한다. 상기 전달부는 상기 스티어링 샤프트에 기계적으로 접속되고, 또한 상기 조타력이 전달되면 상기 조타 토크가 저감되도록 소정의 회전 중심축 주위로 회전한다. 상기 기어 기구의 고착 하에서의 상기 스티어링 샤프트의 회전에 기인하여 상기 전달부에 발생한 부하 토크가 역치를 초과하면, 상기 해제부는 상기 기계적 접속을 해제한다. 상기 해제부가 상기 기계적 접속을 해제하면, 상기 전달부는 상기 회전 중심축 주위로 회전하여 상기 스티어링 샤프트의 상기 회전을 상기 전타 기구에 전달한다.

상술한 조타 장치는 기어 기구에 고착이 발생하더라도 드라이버의 스티어링 조작을 가능하게 한다.

상술한 조타 장치의 목적, 특징 및 이점은 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의하여 더 명백해진다.

도 1은 제1 실시 형태의 조타 장치의 개념적인 블록도이다.
도 2는 제2 실시 형태의 조타 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시되는 A-A 선을 따른 개략적인 단면도이다.
도 4는 제3 실시 형태의 조타 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 제4 실시 형태의 조타 장치의 개략적인 단면도이다.

<제1 실시 형태>

모터에 의하여 생성된 회전력을 증폭하는 기어 기구를 갖는 조타 장치는, 드라이버가 작은 힘으로 스티어링 샤프트를 회전시켜 차륜의 방향을 변경하는 것을 가능하게 한다. 그러나 기어 기구에 고착이 발생하면, 기어 기구는 스티어링 샤프트에 대한 드라이버의 회전 조작을 저해한다. 제1 실시 형태에 있어서, 기어 기구의 고착 하에 있어서도, 스티어링 샤프트에 대한 드라이버의 회전 조작에 따라 차륜의 방향을 변경하는 것을 가능하게 하는 예시적인 조타 장치가 설명된다.

도 1은 제1 실시 형태의 조타 장치(100)의 개념적인 블록도이다. 도 1을 참조하여 조타 장치(100)가 설명된다.

조타 장치(100)는 모터(200)와, 기어 기구(300)와, 출력부(400)를 구비한다. 출력부(400)는 해제부(410)와, 제1 연결부(420)와, 제2 연결부(430)를 포함한다.

도 1은, 스티어링 휠 STW와, 스티어링 휠 STW로부터 연장되는 스티어링 샤프트 STS를 도시한다. 스티어링 샤프트 STS는 제1 연결부(420)에 기계적으로 연결된다. 드라이버가 스티어링 휠 STW를 회전시키면 스티어링 샤프트 STS에 조타 토크가 발생한다. 스티어링 샤프트 STS와 제1 연결부(420) 사이의 연결 구조는 기어를 사용하여 구축되어도 된다. 대체(代替)적으로서, 스티어링 샤프트 STS와 제1 연결부(420) 사이의 연결 구조는 링크 기구나 다른 기계적 접속 구조여도 된다. 본 실시 형태의 원리는 제1 연결부(420)와 스티어링 샤프트 STS 사이의 특정한 기계적인 접속 구조에 한정되지 않는다.

도 1은 제어 장치 CTR을 또한 도시한다. 제어 장치 CTR은 토크 센서 TQS와 신호 생성부 SGT를 포함한다. 토크 센서 TQS는 스티어링 샤프트 STS에 가해진 조타 토크를 검출한다. 기지의 토크 검출 기술이 토크 센서 TQS에 적용되어도 된다. 본 실시 형태의 원리는 토크 센서 TQS의 특정한 종류에 한정되지 않는다.

스티어링 샤프트 STS에 발생한 조타 토크의 검출을 위하여, 토크 센서 TQS가 스티어링 샤프트 STS에 직접적으로 접속되어 있을 것이 요구되면, 토크 센서 TQS는 스티어링 샤프트 STS에 기계적으로 접속된다. 다른 경우에는, 토크 센서 TQS는 스티어링 샤프트 STS에 직접적으로 접속되지 않아도 된다. 토크 센서 TQS와 스티어링 샤프트 STS 사이의 기계적 또는 전기적인 접속 구조는 토크 센서 TQS의 성능에 의존한다. 따라서 본 실시 형태의 원리는 스티어링 샤프트 STS와 토크 센서 TQS 사이의 특정한 접속 구조에 한정되지 않는다.

토크 센서 TQS는, 검출된 조타 토크를 나타내는 토크 데이터를 생성한다. 토크 데이터는 토크 센서 TQS로부터 신호 생성부 SGT에 출력된다.

토크 데이터에 의하여 나타나는 조타 토크가 저감되도록 신호 생성부 SGT는 구동 신호를 생성한다. 구동 신호는 신호 생성부 SGT로부터 모터(200)에 출력된다.

모터(200)는 구동 신호에 따라 회전력을 생성한다. 회전력은 모터(200)의 회전으로서 기어 기구(300)에 출력된다. 기어 기구(300)는 회전력을 소정의 감속비로 증폭하여 조타력을 생성한다. 기어 기구(300)는 요동 기어와 내치 기어를 포함해도 된다. 대체적으로서, 기어 기구(300)는 유성 기어와 태양 기어를 포함해도 된다. 설계자는 기어를 사용한 다양한 기구를 기어 기구(300)로서 채용할 수 있다. 본 실시 형태의 원리는 기어 기구(300)의 특정한 구조에 한정되지 않는다.

조타력은 해제부(410), 제1 연결부(420) 및 제2 연결부(430)에 순차 전달된다. 대체적으로서, 조타력은 해제부(410), 제2 연결부(430) 및 제1 연결부(420)에 순차 전달되어도 된다. 본 실시 형태의 원리는 제1 연결부(420)와 제2 연결부(430) 사이의 특정한 위치 관계에 한정되지 않는다.

제2 연결부(430)는 전타 기구 STM에 연결된다. 조타력은 제2 연결부(430)로부터 전타 기구 STM에 전달된다. 전타 기구 STM은 차량(도시되지 않음)의 차륜(도시되지 않음)에 연결된다. 전타 기구 STM은 조타력에 따라 차륜의 방향을 변경한다. 전타 기구 STM은 피트먼 아암이어도 된다. 대체적으로서, 전타 기구 STM은 랙이어도 된다. 본 실시 형태의 원리는 전타 기구 STM의 특정한 구조에 한정되지 않는다. 본 실시 형태에 있어서, 전달부는 제1 연결부(420) 및 제2 연결부(430)에 의하여 예시된다.

제2 연결부(430)의 구조는, 전타 기구 STM으로서 사용되는 부품에 적합하도록 결정되어도 된다. 전타 기구 STM이 피트먼 아암이면, 제2 연결부(430)는, 피트먼 아암에 삽입되는 스플라인 축부여도 된다. 대체적으로서, 제2 연결부(430)는, 피트먼 아암에 삽입되는 키가 설치된 키 구조부여도 된다. 본 실시 형태의 원리는 제2 연결부(430)의 특정한 구조에 한정되지 않는다.

고착이 기어 기구(300)에 발생하면, 기어 기구(300)로부터 출력부(400)에의 조타력의 전달은 상실된다. 그 결과, 드라이버가 스티어링 핸들 STW를 회전시키더라도 출력부(400)는 정지 상태를 유지하게 된다. 스티어링 샤프트 STS는 제1 연결부(420)에 의하여 구속되므로, 스티어링 샤프트 STS에 가해지는 조타 토크는 증대된다. 증대된 조타 토크는 제1 연결부(420)를 통하여 출력부(400)에 전달되어, 출력부(400)에 작용하는 부하 토크로 된다.

해제부(410)는, 부하 토크가 역치를 초과하면 제1 연결부(420)와 기어 기구(300) 사이에서의 기계적 접속이 해제되도록 설계된다. 해제부(410)는 출력부(400) 중에서 특이적으로 약한 기계적 강도를 갖는 부위로서 설계되어도 된다. 대체적으로서, 해제부(410)는 클러치 기구여도 된다. 본 실시 형태의 원리는 해제부(410)의 특정한 구조에 한정되지 않는다.

해제부(410)가 제1 연결부(420)와 기어 기구(300) 사이의 기계적 접속을 해제하면, 제1 연결부(420) 및 제2 연결부(430)는 기어 기구(300)에 의하여 구속되지 않고, 스티어링 샤프트 STS로부터 제1 연결부(420)에 전달된 조타 토크에 따라 동작할 수 있다. 그 결과, 기어 기구(300)의 고착 하에서도 전타 기구 STM은, 스티어링 샤프트 STS, 제1 연결부(420) 및 제2 연결부(430)를 통하여 전달된 조타 토크를 이용하여 차륜의 방향을 변경할 수 있다.

<제2 실시 형태>

설계자는 제1 실시 형태에 관련하여 설명된 설계 원리에 기초하여 다양한 조타 장치를 설계할 수 있다. 제2 실시 형태에 있어서, 예시적인 조타 장치가 설명된다.

도 2는 제2 실시 형태의 조타 장치(100A)의 개략적인 단면도이다. 도 3은, 도 2에 도시되는 A-A 선을 따른 개략적인 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 조타 장치(100A)가 설명된다.

조타 장치(100A)는 모터(200A)와, 기어 기구(300A)와, 출력부(400A)를 구비한다. 모터(200A)는 도 1을 참조하여 설명된 모터(200)에 대응한다. 모터(200)에 관한 설명은 모터(200A)에 원용되어도 된다. 기어 기구(300A)는 도 1을 참조하여 설명된 기어 기구(300)에 대응한다. 기어 기구(300)에 관한 설명은 기어 기구(300A)에 원용되어도 된다. 출력부(400A)는 도 1을 참조하여 설명된 출력부(400)에 대응한다. 출력부(400)에 관한 설명은 출력부(400A)에 원용되어도 된다.

모터(200A)는 하우징(210)과 회전 샤프트(220)를 포함한다. 하우징(210)은 코일이나 스테이터 코어를 내장하며, 구동 신호에 따라 회전력을 생성한다. 회전 샤프트(220)는 하우징(210)으로부터 출력축 OPA를 따라 연장된다. 하우징(210) 내에서 생성된 회전력은 회전 샤프트(220)의 회전으로서 출력된다. 회전 샤프트(220)는 출력축 OPA 주위로 회전한다. 회전 샤프트(220)의 선단부에는 기어부(221)가 형성된다.

기어 기구(300A)는 외통(310)과, 3개의 크랭크 조립체(320){도 2는 3개의 크랭크 조립체(320) 중 1개를 도시함}와, 요동부(330)를 포함한다. 외통(310)은, 3개의 크랭크 조립체(320) 및 요동부(330)가 수용되는 내부 공간을 형성한다. 3개의 크랭크 조립체(320) 각각은 외통(310) 내에서 모터(200A)의 기어부(221)에 연결되어, 전달축 TMA 주위로 회전한다. 전달축 TMA는, 출력축 OPA로부터 소정의 거리만큼 이격된 위치에서 출력축 OPA와 대략 평행으로 연장된다. 크랭크 조립체(320)의 전달축 TMA 주위의 회전은 요동부(330)의 요동 회전을 야기한다. 요동부(330)의 요동 회전은 출력축 OPA 주위의 출력부(400A)의 회전을 야기한다.

3개의 크랭크 조립체(320) 각각은 전달 기어(321)와, 크랭크축(322)과, 2개의 테이퍼 베어링(323, 324)과, 2개의 니들 베어링(325, 326)을 포함한다. 크랭크축(322)은 2개의 저널(341, 342)과 2개의 편심부(343, 344)를 포함한다. 저널(341, 342)은 전달축 TMA 주위로 동축 회전한다. 저널(342)은 저널(341)의 반대측에 위치한다.

전달 기어(321) 및 테이퍼 베어링(323)은 저널(341)에 설치된다. 전달 기어(321)는 회전 샤프트(220)의 기어부(221)와 교합한다. 테이퍼 베어링(324)은 저널(342)에 설치된다.

편심부(343)는 저널(341, 342) 사이에 위치한다. 편심부(344)는 편심부(343)와 저널(342) 사이에 위치한다. 편심부(343, 344)는 전달축 TMA로부터 편심된다. 편심부(343)는 편심 방향에 있어서, 편심부(344)와는 상위하다.

모터(200A)의 기어부(221)와 교합하는 전달 기어(321)가 저널(341)에 설치되므로, 저널(341, 342)은 모터(200A)의 회전 샤프트(220)의 회전에 따라 전달축 TMA 주위로 회전한다. 그 사이, 편심부(343, 344)는 전달축 TMA에 대하여 편심 회전한다.

외통(310)은 모터(200A)에 대하여 고정된다. 외통(310)은 제1 통부(311)와, 제2 통부(312)와, 제3 통부(313)를 포함한다.

제1 통부(311)는 단부벽(314)과 주벽(315)을 포함한다. 단부벽(314)은 모터(200A)의 하우징(210)에 밀접된다. 주벽(315)은 단부벽(314)의 대략 원형의 외주 에지로부터 돌출하여, 회전 샤프트(220) 및 전달 기어(321)를 둘러싼다.

제2 통부(312)는 주벽(316)과, 복수의 내치 핀(317)을 포함한다. 주벽(316)은 편심부(343, 344) 및 요동부(330)를 둘러싼다. 복수의 내치 핀(317) 각각은, 출력축 OPA의 연장 방향으로 연장되는 원기둥형의 부재이다. 복수의 내치 핀(317) 각각은, 주벽(316)의 내면에 형성된 홈부에 감입된다. 따라서 복수의 내치 핀(317)은 주벽(316)에 의하여 적절히 보유 지지된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 내치 핀(317)은 출력축 OPA 주위에 대략 일정한 간격으로 배치된다. 복수의 내치 핀(317) 각각의 반주면(半周面)은 주벽(316)의 내면으로부터 출력축 OPA를 향하여 돌출한다. 따라서 복수의 내치 핀(317)은 조타 장치(100A)의 내치로서 기능할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 복수의 내치는, 환형으로 배열된 복수의 내치 핀(317)에 의하여 예시된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제3 통부(313)는 주벽(318)과 단부벽(319)을 포함한다. 제3 통부(313)의 주벽(318)은 제2 통부(312)의 주벽(316)의 단부 에지에 밀접된다. 단부벽(319)은 주벽(318)에 의하여 둘러싸인 대략 원형의 공간을 부분적으로 폐쇄한다.

요동부(330)는 2개의 요동 기어(331, 332)를 포함한다. 요동 기어(331)에는 3개의 원형 관통 구멍이 형성된다. 3개의 크랭크 조립체(320)는 요동 기어(331)의 3개의 원형 개구 구멍에 삽통된다. 3개의 크랭크 조립체(320) 각각의 니들 베어링(325)은 3개의 원형 관통 구멍 각각에 감입된다. 요동 기어(332)에는 3개의 원형 관통 구멍이 형성된다. 3개의 크랭크 조립체(320)는 요동 기어(332)의 3개의 원형 개구 구멍에 삽통된다. 3개의 크랭크 조립체(320) 각각의 니들 베어링(326)은 3개의 원형 관통 구멍 각각에 감입된다.

본 실시 형태의 조타 장치(100A)는 2개의 요동 기어(331, 332)를 구비한다. 대체적으로서, 조타 장치는 단일의 요동 기어를 가져도 된다. 또한 대체적으로서, 조타 장치는 2를 초과하는 수의 요동 기어를 가져도 된다. 본 실시 형태의 원리는, 몇 개의 요동 기어가 조타 장치에 조립되는지에 따라서는 전혀 한정되지 않는다.

요동 기어(331, 332)는, 복수의 내치 핀(317)에 의하여 형성된 내치 환에 교합한다. 크랭크 조립체(320)가 회전하는 사이, 요동 기어(331, 332)는 편심부(343, 344)에 의하여 요동 회전된다. 그 사이, 요동 기어(331, 332)의 중심은 출력축 OPA 주위를 주회 이동한다. 요동 기어(331, 332)의 요동 회전 운동은, 요동 기어(331, 332)에 접속되는 부위{예를 들어 크랭크 조립체(320)}에 전달된다. 본 실시 형태에 있어서, 회전 중심축은 출력축 OPA에 의하여 예시된다.

상술한 바와 같이, 편심부(343, 344)는 편심 방향에 있어서 상위하다. 따라서 주회 위상차가 요동 기어(331, 332)의 중심의 주회 이동에 발생한다. 예를 들어 180°의 주회 위상차가 요동 기어(331, 332)의 중심의 주회 이동에 발생하도록 편심부(343, 344)는 설계되어도 된다. 이 경우, 요동 기어(331)는 복수의 내치 핀(317) 중 대략 절반과 교합하는 한편, 요동 기어(332)는 나머지 내치 핀(317)과 교합할 수 있다.

출력부(400A)는 캐리어(500)와 출력 샤프트부(600)를 포함한다. 캐리어(500)는 외통(310) 내에서 출력축 OPA 주위로 회전한다. 출력 샤프트부(600)는 캐리어(500)에 설치된다. 피트먼 아암 PTM은 외통(310)의 외측에서 출력 샤프트부(600)에 설치된다. 피트먼 아암 PTM은, 차륜(도시되지 않음)에 연결된 타이 로드 아암(도시되지 않음)과 협동하여, 도 1을 참조하여 설명된 전타 기구 STM을 형성한다.

캐리어(500)는 기부(510)와 단부판부(520)를 포함한다. 단부판부(520)는 기부(510)와 제1 통부(311)의 단부벽(314)과의 사이에 위치한다.

기부(510)는 기판부(511)(도 2를 참조)와 3개의 샤프트(512)(도 3을 참조)를 포함한다. 3개의 샤프트(512)는 기판부(511)로부터 단부판부(520)를 향하여 돌출한다. 요동 기어(331, 332) 각각에는 3개의 사다리꼴 관통 구멍이 형성된다. 3개의 샤프트(512)는 이들 사다리꼴 관통 구멍에 삽입된다. 이들 사다리꼴 관통 구멍의 크기는, 요동 기어(331, 332)와 샤프트(512) 사이에서의 간섭이 발생하지 않도록 설정된다.

단부판부(520)는 3개의 샤프트(512)의 선단면에 고정된다. 따라서 요동 기어(331, 332)는 단부판부(520)와 기판부(511) 사이에서 요동 회전한다.

기판부(511)에는 3개의 관통 구멍(513)이 형성된다{도 2는 3개의 관통 구멍(513) 중 1개를 도시함}. 3개의 크랭크 조립체(320) 각각의 테이퍼 베어링(324)은 3개의 관통 구멍(513) 각각에 감입된다. 단부판부(520)에는 3개의 관통 구멍(521)이 형성된다{도 2는 3개의 관통 구멍(521) 중 1개를 도시함}. 3개의 크랭크 조립체(320) 각각의 테이퍼 베어링(323)은 3개의 관통 구멍(521) 각각에 감입된다. 따라서 캐리어(500)는 크랭크 조립체(320)에 연결된다.

요동 기어(331, 332)의 요동 회전 운동은 3개의 크랭크 조립체(320)를 통하여 캐리어(500)에 전달된다. 3개의 크랭크 조립체(320)는, 요동 기어(331, 332)가 요동 회전하는 사이, 출력축 OPA 주위를 주회 이동하므로, 캐리어(500)는 출력축 OPA 주위로 회전할 수 있다.

출력 샤프트부(600)는 설치판(610)과, 협세부(410A)와, 샤프트(430A)와, 연결 기어(420A)를 포함한다. 설치판(610), 협세부(410A) 및 샤프트(430A)는 일체적으로 형성된다. 협세부(410A)는 도 1을 참조하여 설명된 해제부(410)에 대응한다. 해제부(410)에 관한 설명은 협세부(410A)에 원용된다. 연결 기어(420A)는 도 1을 참조하여 설명된 제1 연결부(420)에 대응한다. 제1 연결부(420)에 관한 설명은 연결 기어(420A)에 원용된다.

설치판(610)은 기판부(511)의 단부면{제3 통부(313)의 단부벽(319)에 대향하는 단부면)에 맞닿는 원판형의 부위이다. 설치판(610)의 중심은 출력축 OPA와 대략 일치한다. 설치판(610)은 기판부(511)의 단부면{제3 통부(313)의 단부벽(319)에 대향하는 단부면}에 볼트 BLT에 의하여 고정된다. 따라서 설치판(610)은 캐리어(500)로부터 분리 가능하다.

협세부(410A)는 출력축 OPA를 따라 설치판(610)으로부터 샤프트(430A)를 향하여 돌출한다. 협세부(410A)는 설치판(610)과 샤프트(430A)에 일체적으로 연결된다. 협세부(410A)는, 출력축 OPA와 직교하는 가상 평면(도시되지 않음)에 있어서, 설치판(610) 및 샤프트(430A)보다도 작은 단면을 갖는다. 따라서 협세부(410A)의 허용 비틀림 응력은 설치판(610) 및 샤프트(430A)의 허용 비틀림 응력보다도 작다. 협세부(410A)의 허용 비틀림 응력을 초과하는 비틀림 응력을 협세부(410A)에 발생시키는 토크가 샤프트(430A)에 가해지면, 협세부(410A)는 파단된다. 본 실시 형태에 있어서, 역치는, 협세부(410A)의 허용 비틀림 응력 및 단면적으로부터 결정되는 허용 토크에 의하여 예시된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 협세부(410A)는 외통(310) 내에 배치된다. 따라서 협세부(410A)의 파단에 의하여 발생한 파편의 대부분은 외통(310) 내에 갇힌다. 그 결과, 조타 장치(100A)가 탑재된 차량(도시되지 않음)은 협세부(410A)의 파편에 의하여 파손되기 어렵다.

샤프트(430A)는 협세부(410A)로부터 피트먼 아암 PTM을 향하여 출력축 OPA를 따라 연장된다. 샤프트(430A)는, 기단부(431)와, 기단부(431)와는 반대측의 선단부(432)를 포함한다. 협세부(410A)는 기단부(431)에 일체적으로 연결된다. 선단부(432)는 기단부(431)의 반대측에 위치한다. 기단부(431)는 외통(310) 내에 위치하는 한편, 선단부(432)는 외통(310)의 외측에 위치한다. 피트먼 아암 PTM은 선단부(432)에 설치된다. 선단부(432)는 도 1을 참조하여 설명된 제2 연결부(430)에 대응한다. 제2 연결부(430)에 관한 설명은 선단부(432)에 원용되어도 된다. 본 실시 형태에 있어서, 회전 샤프트는 샤프트(430A)에 의하여 예시된다.

스플라인 가공이 선단부(432)에 실시되어도 된다. 이 경우, 샤프트(430A)의 선단부(432)는 스플라인 축으로 가공된다. 피트먼 아암 PTM에는 샤프트(430A)의 선단부(432)와 상보적인 스플라인 구멍이 형성된다. 그 결과, 피트먼 아암 PTM은 샤프트(430A)와 일체적으로 회전할 수 있다. 대체적으로서, 키 홈이 선단부(432)에 새겨져 형성되어도 된다. 피트먼 아암 PTM은, 키 홈에 감입된 키를 개재하여 선단부(432)에 설치되어도 된다. 그 결과, 피트먼 아암 PTM은 샤프트(430A)와 일체적으로 회전할 수 있다.

조타 장치(100A)는 기어박스 통(440)을 구비한다. 기어박스 통(440)은, 대략 원통형의 주벽(441)과, 주벽(441)에 의하여 둘러싸인 대략 원형의 공간을 부분적으로 폐쇄하는 단부벽(442)을 포함한다. 기어박스 통(440)의 주벽(441)의 단부 에지는 제3 통부(313)의 단부벽(319)에 밀접된다. 기어박스 통(440)은 제3 통부(313)의 단부벽(319)과 협동하여, 연결 기어(420A)가 수용되는 기어박스를 형성한다.

제3 통부(313)의 단부벽(319)에는 관통 구멍(443)이 형성된다. 기어박스 통(440)의 단부벽(442)에는 관통 구멍(444)이 형성된다. 출력축 OPA는 관통 구멍(443, 444)의 중심과 대략 일치한다. 샤프트(430A)는 출력축 OPA를 따라 연장되어 관통 구멍(443, 444)을 관통한다. 피트먼 아암 PTM은 외통(310) 및 기어박스 통(440)의 외측에서 샤프트(430A)의 선단부(432)에 접속된다. 피트먼 아암 PTM은, 출력축 OPA에 대략 직교하는 방향으로 연장된다. 캐리어(500)가 회전하는 사이, 피트먼 아암 PTM은, 출력축 OPA에 직교하는 면 내에서 흔들려 움직인다.

조타 장치(100A)는, 출력축 OPA를 규정하는 2개의 주 베어링(445, 446)을 구비한다. 주 베어링(446)은 주 베어링(445)과 피트먼 아암 PTM 사이에 위치한다. 주 베어링(445)은, 제3 통부(313)의 단부벽(319)에 형성된 관통 구멍(443)에 감입된다. 주 베어링(446)은, 기어박스 통(440)의 단부벽(442)에 형성된 관통 구멍(444)에 감입된다. 샤프트(430A)는 주 베어링(445, 446)을 관통한다. 따라서 샤프트(430A)는 주 베어링(445, 446)에 의하여 적절히 보유 지지된다.

도 2는, 스티어링 샤프트 STS와, 웜 기어 WMG를 개략적으로 도시한다. 웜 기어 WMG는 스티어링 샤프트 STS의 하단부에 일체적으로 형성된다. 웜 기어 WMG는 제1 실시 형태에 관련하여 설명된 제어 원리 하에서, 스티어링 샤프트 STS에 가해진 조타 토크에 따라 스티어링 샤프트 STS와 함께 회전한다. 연결 기어(420A)는 주 베어링(445, 446) 사이에서 샤프트(430A)에 설치된다. 연결 기어(420A)는 웜 기어 WMG와 교합한다. 본 실시 형태에 있어서, 스티어링 기어는 웜 기어 WMG에 의하여 예시된다. 대체적으로서, 스티어링 기어는 다른 종류의 기어 부품이어도 된다. 본 실시 형태의 원리는, 스티어링 기어로서 사용되는 특정한 종류의 기어 부품에 한정되지 않는다.

기어 기구(300A)가 정상적으로 동작하고 있는 사이, 모터(200A)가 출력한 회전력은 기어 기구(300A)에 의하여 소정의 감속비로 증폭되어 큰 조타력으로 된다. 조타력은 캐리어(500) 및 출력 샤프트부(600)에 전달된다. 그 결과, 피트먼 아암 PTM은, 출력 샤프트부(600)와 함께 출력축 OPA 주위로 흔들려 움직일 수 있다.

드라이버가 기어 기구(300A)의 고착 하에서 스티어링 샤프트 STS를 회전시키면, 스티어링 샤프트 STS의 하단부의 웜 기어 WMG와 교합하는 연결 기어(420A)에 회전력이 가해진다. 연결 기어(420A)에 가해진 회전력은 출력 샤프트부(600)를 비튼다. 협세부(410A)는 특이적으로 작은 단면적을 가지므로, 출력 샤프트부(600)의 비틀림은 협세부(410A)의 파단으로 귀결된다. 협세부(410A)가 파단되면, 샤프트(430A)는 기어 기구(300A)에 구속되지 않고, 연결 기어(420A)에 가해진 회전력에 따라 회전할 수 있다. 그 결과, 샤프트(430A)에 설치된 피트먼 아암 PTM은 스티어링 샤프트 STS의 회전에 따라 흔들려 움직일 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 연결 기어(420A)는 협세부(410A)와 피트먼 아암 PTM 사이에 위치한다. 대체적으로서, 피트먼 아암 PTM은 연결 기어(420A)와 협세부(410A) 사이에 위치해도 된다.

<제3 실시 형태>

전타 기구는 피트먼 아암 대신 랙을 가져도 된다. 제3 실시 형태에 있어서, 랙을 구동하는 예시적인 조타 장치가 설명된다.

도 4는 제3 실시 형태의 조타 장치(100B)의 개략적인 단면도이다. 도 1 및 도 4를 참조하여 조타 장치(100B)가 설명된다. 제2 실시 형태의 설명은 제2 실시 형태와 동일한 부호가 붙여진 요소에 원용된다.

조타 장치(100B)는 모터(200A)와, 기어 기구(300A)와, 기어박스 통(440)과, 주 베어링(445, 446)을 구비한다. 제2 실시 형태의 설명은 이들 요소에 원용된다.

조타 장치(100B)는 출력부(400B)를 더 구비한다. 출력부(400B)는 도 1을 참조하여 설명된 출력부(400)에 대응한다. 출력부(400)에 관한 설명은 출력부(400B)에 원용되어도 된다.

제2 실시 형태와 마찬가지로 출력부(400B)는 캐리어(500)를 포함한다. 제2 실시 형태의 설명은 캐리어(500)에 원용된다.

출력부(400B)는 출력 샤프트부(600B)를 더 포함한다. 제2 실시 형태와 마찬가지로 출력 샤프트부(600B)는 설치판(610)과, 협세부(410A)와, 연결 기어(420A)를 포함한다. 제2 실시 형태의 설명은 이들 요소에 원용된다.

출력 샤프트부(600B)는 샤프트(430B)를 더 포함한다. 제2 실시 형태와 마찬가지로 샤프트(430B)는 기단부(431)를 포함한다. 제2 실시 형태의 설명은 기단부(431)에 원용된다. 본 실시 형태에 있어서, 회전 샤프트는 샤프트(430B)에 의하여 예시된다.

샤프트(430B)는 선단부(432B)를 더 포함한다. 출력부(400B)는 피니언(433)을 더 포함한다. 피니언(433)은 선단부(432B)에 설치된다. 대체적으로서, 피니언(433)은 선단부(432B)와 일체적으로 형성되어도 된다. 피니언(433)은 샤프트(430B)와 일체적으로 출력축 OPA 주위로 회전한다. 선단부(432B) 및 피니언(433)은 도 1을 참조하여 설명된 제2 연결부(430)에 대응한다.

도 4는 피니언(433)과 교합하는 랙 RCK를 도시한다. 랙 RCK는 차량(도시되지 않음)의 차륜(도시되지 않음)에 연결된다. 피니언(433)의 회전은 랙 RCK의 직선 운동으로 변환된다. 차륜의 방향은 랙 RCK의 직선 운동에 의하여 변경된다.

기어 기구(300A)가 정상적으로 동작하고 있는 사이, 모터(200A)가 출력한 회전력은 기어 기구(300A)에 의하여 소정의 감속비로 증폭되어 큰 조타력으로 된다. 조타력은 캐리어(500) 및 출력 샤프트부(600B)에 전달된다. 그 결과, 랙 RCK는 큰 조타력을 피니언(433)로부터 수취하여 직선 운동한다.

드라이버가 기어 기구(300A)의 고착 하에서 스티어링 샤프트 STS를 회전시키면, 스티어링 샤프트 STS의 하단부의 웜 기어 WMG와 교합하는 연결 기어(420A)에 회전력이 가해진다. 연결 기어(420A)에 가해진 회전력은 출력 샤프트부(600B)를 비튼다. 협세부(410A)는 특이적으로 작은 단면적을 가지므로, 출력 샤프트부(600B)의 비틀림은 협세부(410A)의 파단으로 귀결된다. 협세부(410A)가 파단되면, 샤프트(430B)는 기어 기구(300A)에 구속되지 않고, 연결 기어(420A)에 가해진 회전력에 따라 회전할 수 있다. 그 결과, 샤프트(430B)에 설치된 피니언(433)은 출력축 OPA 주위로 회전하여 랙 RCK를 직선적으로 이동시킬 수 있다.

<제4 실시 형태>

조타 기구는 협세부 대신 클러치 기구를 가져도 된다. 제4 실시 형태에 있어서, 클러치 기구를 갖는 예시적인 조타 장치가 설명된다.

도 5는 제4 실시 형태의 조타 장치(100C)의 개략적인 단면도이다. 도 1 및 도 5를 참조하여 조타 장치(100C)가 설명된다. 제2 실시 형태의 설명은 제2 실시 형태와 동일한 부호가 붙여진 요소에 원용된다.

조타 장치(100C)는 모터(200A)와, 기어 기구(300A)와, 기어박스 통(440)과, 주 베어링(445, 446)을 구비한다. 제2 실시 형태의 설명은 이들 요소에 원용된다.

조타 장치(100C)는 출력부(400C)를 더 구비한다. 출력부(400C)는 도 1을 참조하여 설명된 출력부(400)에 대응한다. 출력부(400)에 관한 설명은 출력부(400C)에 원용되어도 된다.

제2 실시 형태와 마찬가지로 출력부(400C)는 캐리어(500)를 포함한다. 제2 실시 형태의 설명은 캐리어(500)에 원용된다.

출력부(400C)는 출력 샤프트부(600C)를 더 포함한다. 제2 실시 형태와 마찬가지로 출력 샤프트부(600C)는 샤프트(430A), 연결 기어(420A)를 포함한다. 제2 실시 형태의 설명은 이들 요소에 원용된다.

출력부(400C)는 클러치 기구(410C)를 더 구비한다. 클러치 기구(410C)는 도 1을 참조하여 설명된 해제부(410)에 대응한다. 해제부(410)에 관한 설명은 클러치 기구(410C)에 원용되어도 된다.

클러치 기구(410C)는 설치부(610C)와, 2개의 클러치판(411, 412)과, 복수의 스프링(413)을 포함한다. 설치부(610C)는 설치판(611)과, 보유 지지 통(612)을 포함한다. 설치판(611)은, 기판부(511)의 단부면{제3 통부(313)의 단부벽(319)에 대향하는 단부면}에 맞닿는 원판형의 부위이다. 설치판(611)의 중심은 출력축 OPA와 대략 일치한다. 설치판(611)은 기판부(511)의 단부면{제3 통부(313)의 단부벽(319)에 대향하는 단부면}에 볼트 BLT에 의하여 고정된다. 따라서 설치판(611)은 캐리어(500)로부터 분리 가능하다. 보유 지지 통(612)은, 설치판(611)으로부터 제3 통부(313)의 단부벽(319)을 향하여 돌출하는 대략 원통형의 부위이다. 복수의 스프링(413)은 보유 지지 통(612) 내에 배치된다. 캐리어(500)와 샤프트(430A) 사이에 배치된 클러치판(411)은 보유 지지 통(612) 내에서 복수의 스프링(413)에 연결된다. 복수의 스프링(413)은 클러치판(411)을, 보유 지지 통(612)으로부터 출력축 OPA를 따라 제3 통부(313)의 단부벽(319)을 향하여 압출한다. 이때, 클러치판(411)은 보유 지지 통(612) 내에 부분적으로 수용된다. 보유 지지 통(612)은 출력축 OPA 주위의 클러치판(411)의 회전을 구속하도록 형성되어도 된다. 따라서 클러치판(411)은 캐리어(500)와 함께 회전한다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 클러치판은 클러치판(411)에 의하여 예시된다.

클러치판(412)은 샤프트(430A)의 기단부(431)에 설치된다. 따라서 클러치판(412)은 클러치판(411)과 샤프트(430A) 사이에 위치한다. 클러치판(411)은 복수의 스프링(413)에 의하여 클러치판(412)에 가압된다. 본 실시 형태에 있어서, 제2 클러치판은 클러치판(412)에 의하여 예시된다.

샤프트(430A)에 가해지는 부하 토크가 소정의 역치를 초과하지 않으면, 클러치판(411, 412)은 일체적으로 회전한다. 샤프트(430A)에 가해지는 부하 토크가 소정의 역치를 초과하면, 클러치판(412)은, 연결 기어(420A)에 입력된 조타력에 의하여 클러치판(411)과는 독립적으로 회전된다. 따라서 기어 기구(300A)가 고착되더라도, 샤프트(430A)는 스티어링 샤프트 STS의 회전에 따라 회전하여 피트먼 아암 PTM을 흔들어 움직일 수 있다.

상술한 다양한 실시 형태에 관련하여 설명된 설계 원리는 다양한 조타 장치에 적용 가능하다. 상술한 다양한 실시 형태 중 하나에 관련하여 설명된 다양한 특징 중 일부가, 다른 또 하나의 실시 형태에 관련하여 설명된 조타 장치에 적용되어도 된다.

상술한 실시 형태에 관련하여 설명된 조타 장치는 이하의 특징을 주로 구비한다.

상술한 실시 형태의 일 국면에 관한 조타 장치는, 스티어링 샤프트에 가해지는 조타 토크에 따른 회전력을 생성하는 모터와, 상기 회전력을 소정의 감속비로 증폭하여 조타력을 생성하는 기어 기구와, 상기 조타력을, 차륜에 연결된 전타 기구에 출력하는 출력부를 구비한다. 상기 출력부는, 상기 조타력을 상기 전타 기구에 전달하는 전달부와, 상기 전달부와 상기 기어 기구 사이의 기계적 접속을 해제하는 해제부를 포함한다. 상기 전달부는 상기 스티어링 샤프트에 기계적으로 접속되고, 또한 상기 조타력이 전달되면 상기 조타 토크가 저감되도록 소정의 회전 중심축 주위로 회전한다. 상기 기어 기구의 고착 하에서의 상기 스티어링 샤프트의 회전에 기인하여 상기 전달부에 발생한 부하 토크가 역치를 초과하면, 상기 해제부는 상기 기계적 접속을 해제한다. 상기 해제부가 상기 기계적 접속을 해제하면, 상기 전달부는 상기 회전 중심축 주위로 회전하여 상기 스티어링 샤프트의 상기 회전을 상기 전타 기구에 전달한다.

상기 구성에 의하면, 전달부는 스티어링 샤프트에 기계적으로 접속되므로, 드라이버가 스티어링 샤프트를 회전시키면, 조타 토크는 스티어링 샤프트에 가해진다. 모터는 조타 토크에 따라 회전력을 생성한다. 회전력은 기어 기구에 의하여 소정의 감속비로 증폭되어 조타력으로 된다. 조타력이 전달부에 전달되면, 전달부는, 스티어링 샤프트의 조타 토크가 저감되도록 소정의 회전 중심축 주위로 회전한다. 그 사이, 조타력은 전달부로부터 전타 기구에 전달되어 차륜의 방향이 변경된다. 따라서 스티어링 샤프트의 회전에 따른 차륜 방향의 변경이 달성된다.

기어 기구에 고착이 발생하고 있는 사이, 드라이버가 스티어링 샤프트를 회전시키면, 전달부에 가해지는 부하 토크는 증대된다. 부하 토크가 역치를 초과하면, 전달부와 기어 기구 사이에서의 기계적 접속은 해제부에 의하여 해제된다. 따라서 전달부는, 스티어링 샤프트에 대한 드라이버의 회전 조작에 따라 회전 중심축 주위로 회전할 수 있다. 그 결과, 기어 기구의 고착 하에 있어서도, 스티어링 샤프트의 회전은 전달부에 의하여 전타 기구에 전달된다.

상기 구성에 대하여, 상기 전달부는, 상기 스티어링 샤프트에 연결된 제1 연결부와, 상기 전타 기구에 연결된 제2 연결부를 갖는 출력 샤프트부를 포함해도 된다.

상기 구성에 의하면, 제1 연결부는 스티어링 샤프트에 연결되므로, 드라이버가 스티어링 샤프트를 회전시키면, 조타 토크는 스티어링 샤프트에 가해진다. 기어 기구가 고착되어 있지 않으면, 모터는, 스티어링 샤프트에 발생한 조타 토크에 따른 회전력을 생성하고, 그 후, 회전력은 기어 기구에 의하여 증폭되어 조타력으로 된다. 이때, 출력 샤프트부는, 스티어링 샤프트의 조타 토크가 저감되도록 회전 중심축 주위로 회전한다. 제2 연결부는 전타 기구에 연결되므로, 회전 중심축 주위의 전달부의 회전은 전타 기구에 전달된다.

기어 기구에 고착이 발생하고 있는 사이, 드라이버가 스티어링 샤프트를 회전시키면, 제1 연결부는 스티어링 샤프트에 연결되므로, 기어 기구는 회전 중심축 주위의 출력 샤프트의 회전을 구속하는 한편, 스티어링 샤프트는 출력 샤프트부를 회전시키고자 한다. 그 결과, 출력 샤프트부에 발생하는 부하 토크는 증대된다. 부하 토크가 역치를 초과하면, 출력 샤프트부와 기어 기구 사이에서의 기계적 접속은 해제부에 의하여 해제된다. 따라서 출력 샤프트부는, 스티어링 샤프트에 대한 드라이버의 회전 조작에 따라 회전 중심축 주위로 회전할 수 있다. 그 결과, 기어 기구의 고착 하에 있어서도, 스티어링 샤프트의 회전은 출력 샤프트부에 의하여 전타 기구에 전달된다.

상기 구성에 대하여, 상기 출력 샤프트부는, 상기 회전 중심축을 따라 연장되는 회전 샤프트를 포함해도 된다. 상기 제1 연결부는, 상기 회전 샤프트에 설치된 연결 기어를 포함해도 된다. 상기 연결 기어는, 상기 스티어링 샤프트와 함께 회전하는 스티어링 기어에 연결되어도 된다.

상기 구성에 의하면, 연결 기어는, 스티어링 샤프트와 함께 회전하는 스티어링 기어에 연결되므로, 드라이버가 스티어링 샤프트를 회전시키면, 조타 토크는 스티어링 샤프트에 가해진다. 기어 기구가 고착되어 있지 않으면, 모터는, 스티어링 샤프트에 발생한 조타 토크에 따른 회전력을 생성하고, 그 후, 회전력은 기어 기구에 의하여 증폭되어 조타력으로 된다. 이때, 회전 샤프트는, 스티어링 샤프트의 조타 토크가 저감되도록 회전 중심축 주위로 회전한다. 제2 연결부는 전타 기구에 연결되므로, 회전 중심축 주위의 회전 샤프트의 회전은 전타 기구에 전달된다.

기어 기구에 고착이 발생하고 있는 사이, 드라이버가 스티어링 샤프트를 회전시키면, 연결 기어는 스티어링 기어에 연결되므로, 기어 기구는 회전 중심축 주위의 회전 샤프트의 회전을 구속하는 한편, 스티어링 샤프트는 회전 샤프트를 회전시키고자 한다. 그 결과, 회전 샤프트에 발생하는 부하 토크는 증대된다. 부하 토크가 역치를 초과하면, 회전 샤프트와 기어 기구 사이에서의 기계적 접속은 해제부에 의하여 해제된다. 따라서 회전 샤프트는, 스티어링 샤프트에 대한 드라이버의 회전 조작에 따라 회전 중심축 주위로 회전할 수 있다. 그 결과, 기어 기구의 고착 하에 있어서도, 스티어링 샤프트의 회전은 회전 샤프트에 의하여 전타 기구에 전달된다.

상기 구성에 대하여, 상기 출력부는, 상기 기어 기구에 연결되어, 상기 회전 중심축 주위에서 회전하는 캐리어를 포함해도 된다. 상기 회전 샤프트는, 상기 해제부로서, 상기 회전 샤프트와 상기 캐리어 사이에서 특이적으로 작은 단면을 갖는 협세부를 포함해도 된다. 상기 부하 토크가 상기 역치를 초과하면, 상기 협세부는 파단되어도 된다.

상기 구성에 의하면, 부하 토크가 역치를 초과하면 협세부는 파단되므로, 연결 기어와 기어 기구 사이에서의 기계적 접속은 협세부에 의하여 해제된다. 따라서 연결 기어는, 스티어링 샤프트에 대한 드라이버의 회전 조작에 의하여 회전된다. 연결 기어의 회전과 일체적으로 회전 샤프트도 회전하므로, 차륜의 방향은 스티어링 샤프트에 대한 드라이버의 회전 조작에 따라 변경된다.

상기 구성에 대하여, 상기 기어 기구는, 복수의 내치가 형성된 외통과, 상기 복수의 내치에 교합하는 요동 기어와, 상기 요동 기어의 중심이 상기 출력부의 회전 중심축 주위를 주회하도록 상기 요동 기어에 요동 회전을 부여하는 크랭크 조립체를 포함해도 된다. 상기 캐리어는 상기 크랭크 조립체에 연결되고, 또한 상기 외통 내에서 상기 회전 중심축 주위로 회전해도 된다. 상기 협세부는 상기 외통 내에 수용되어도 된다.

상기 구성에 의하면, 연결 기어는 스티어링 기어에 연결되므로, 드라이버가 스티어링 샤프트를 회전시키면, 조타 토크는 스티어링 샤프트에 가해진다. 모터는 조타 토크에 따라 회전력을 생성한다. 외통의 내치에 교합하는 요동 기어는 크랭크 조립체에 의하여 요동 회전이 부여되므로, 기어 기구는 큰 감속비로 모터로부터의 회전력을 증폭하여 큰 조타력을 생성할 수 있다. 캐리어 및 회전 샤프트는 큰 조타력 하에서 회전 중심축 주위로 회전하므로, 드라이버는 작은 힘으로 차륜의 방향을 변경할 수 있다.

기어 기구에 고착이 발생하고 있는 사이, 드라이버가 스티어링 샤프트를 회전시키면, 연결 기어는 스티어링 기어에 의하여 회전되도록 하는 한편, 기어 기구는 회전 샤프트 및 연결 기어의 회전을 저해한다. 그 결과, 회전 샤프트에 가해지는 부하 토크는 증대된다. 부하 토크가 역치를 초과하면 파단된다. 협세부는 외통 내에 수용되므로, 협세부의 파단에 기인하여 발생한 파편의 대부분은 외통 내에 머물 수 있다.

상기 구성에 대하여, 상기 출력부는, 상기 기어 기구에 연결되어 상기 회전 중심축 주위에서 회전하는 캐리어를 포함해도 된다. 상기 해제부는, 상기 회전 샤프트와 상기 캐리어 사이에 배치된 클러치 기구를 포함해도 된다. 상기 클러치 기구는, 상기 캐리어와 상기 회전 샤프트 사이에 배치된 제1 클러치판과, 상기 제1 클러치판 및 상기 회전 샤프트의 사이에 배치된 제2 클러치판을 가져도 된다. 상기 부하 토크가 상기 역치를 초과하지 않으면, 상기 제1 클러치판 및 상기 제2 클러치판은 일체적으로 회전해도 된다. 상기 부하 토크가 상기 역치를 초과하면, 상기 제1 클러치판 및 상기 제2 클러치판 중 한쪽은, 상기 제1 클러치판 및 상기 제2 클러치판 중 다른 쪽과는 독립적으로 회전해도 된다.

상기 구성에 의하면, 부하 토크가 역치를 초과하면, 제1 클러치판 및 제2 클러치판 중 한쪽은, 제1 클러치판 및 제2 클러치판 중 다른 쪽과는 독립적으로 회전하므로, 연결 기어는 스티어링 샤프트에 대한 드라이버의 회전 조작에 의하여 회전된다. 회전 샤프트도 연결 기어의 회전과 일체적으로 회전하므로, 차륜의 방향, 스티어링 샤프트에 대한 드라이버의 회전 조작에 따라 변경된다.

상기 구성에 대하여, 상기 제2 연결부는, 상기 회전 샤프트에 형성된 스플라인 축부 또는 키 구조부를 포함해도 된다. 상기 전타 기구는, 상기 스플라인 축부 또는 상기 키 구조부에 설치되는 피트먼 아암을 포함해도 된다.

상기 구성에 의하면, 해제부가 기계적 접속을 해제하면, 연결 기어는 조타 토크를, 회전 샤프트 및 스플라인 축부 또는 키 구조부를 통하여 피트먼 아암에 전달하므로, 차륜의 방향은 기어 기구의 고착 하에서도 스티어링 샤프트에 대한 드라이버의 회전 조작에 따라 변경된다.

상기 구성에 대하여, 상기 제2 연결부는, 상기 회전 중심축 주위로 상기 회전 샤프트와 일체적으로 회전하는 피니언을 포함해도 된다. 상기 전타 기구는, 상기 피니언과 교합하는 랙을 포함해도 된다.

상기 구성에 의하면, 해제부가 기계적 접속을 해제하면, 연결 기어는 조타 토크를, 회전 샤프트 및 피니언을 통하여 랙에 전달하므로, 차륜의 방향은 기어 기구의 고착 하에서도 스티어링 샤프트에 대한 드라이버의 회전 조작에 따라 변경된다.

상술한 실시 형태의 원리는 다양한 차량의 설계에 적합하게 이용된다.

Claims

스티어링 샤프트에 가해지는 조타 토크에 따른 회전력을 생성하는 모터와,
상기 회전력을 소정의 감속비로 증폭하여 조타력을 생성하는 기어 기구와,
상기 조타력을, 차륜에 연결된 전타 기구에 출력하는 출력부를 구비하고,
상기 출력부는, 상기 조타력을 상기 전타 기구에 전달하는 전달부와, 상기 전달부와 상기 기어 기구 사이의 기계적 접속을 해제하는 해제부를 포함하고,
상기 전달부는 상기 스티어링 샤프트에 기계적으로 접속되고, 또한 상기 조타력이 전달되면 상기 조타 토크가 저감되도록 소정의 회전 중심축 주위로 회전하고,
상기 기어 기구의 고착 하에서의 상기 스티어링 샤프트의 회전에 기인하여 상기 전달부에 발생한 부하 토크가 역치를 초과하면, 상기 해제부는 상기 기계적 접속을 해제하고,
상기 해제부가 상기 기계적 접속을 해제하면, 상기 전달부는 상기 회전 중심축 주위로 회전하여 상기 스티어링 샤프트의 상기 회전을 상기 전타 기구에 전달하는,
조타 장치.
제1항에 있어서,
상기 전달부는, 상기 스티어링 샤프트에 연결된 제1 연결부와, 상기 전타 기구에 연결된 제2 연결부를, 갖는 출력 샤프트부를 포함하는,
조타 장치.
제2항에 있어서,
상기 출력 샤프트부는, 상기 회전 중심축을 따라 연장되는 회전 샤프트를 포함하고,
상기 제1 연결부는, 상기 회전 샤프트에 설치된 연결 기어를 포함하고,
상기 연결 기어는, 상기 스티어링 샤프트와 함께 회전하는 스티어링 기어에 연결되는,
조타 장치.
제3항에 있어서,
상기 출력부는, 상기 기어 기구에 연결되어 상기 회전 중심축 주위에서 회전하는 캐리어를 포함하고,
상기 회전 샤프트는, 상기 해제부로서, 상기 회전 샤프트와 상기 캐리어 사이에서 특이적으로 작은 단면을 갖는 협세부를 포함하고,
상기 부하 토크가 상기 역치를 초과하면 상기 협세부는 파단되는,
조타 장치.
제4항에 있어서,
상기 기어 기구는, 복수의 내치가 형성된 외통과, 상기 복수의 내치에 교합하는 요동 기어와, 상기 요동 기어의 중심이 상기 출력부의 회전 중심축 주위를 주회하도록 상기 요동 기어에 요동 회전을 부여하는 크랭크 조립체를 포함하고,
상기 캐리어는 상기 크랭크 조립체에 연결되고, 또한 상기 외통 내에서 상기 회전 중심축 주위로 회전하고,
상기 협세부는 상기 외통 내에 수용되는,
조타 장치.
제3항에 있어서,
상기 출력부는, 상기 기어 기구에 연결되어 상기 회전 중심축 주위에서 회전하는 캐리어를 포함하고,
상기 해제부는, 상기 회전 샤프트와 상기 캐리어 사이에 배치된 클러치 기구를 포함하고,
상기 클러치 기구는, 상기 캐리어와 상기 회전 샤프트 사이에 배치된 제1 클러치판과, 상기 제1 클러치판 및 상기 회전 샤프트 사이에 배치된 제2 클러치판을 갖고,
상기 부하 토크가 상기 역치를 초과하지 않으면, 상기 제1 클러치판 및 상기 제2 클러치판은 일체적으로 회전하고,
상기 부하 토크가 상기 역치를 초과하면, 상기 제1 클러치판 및 상기 제2 클러치판 중 한쪽은, 상기 제1 클러치판 및 상기 제2 클러치판 중 다른 쪽과는 독립적으로 회전하는,
조타 장치.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 연결부는, 상기 회전 샤프트에 형성된 스플라인 축부 또는 키 구조부를 포함하고,
상기 전타 기구는, 상기 스플라인 축부 또는 상기 키 구조부에 설치되는 피트먼 아암을 포함하는,
조타 장치.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 연결부는, 상기 회전 중심축 주위로 상기 회전 샤프트와 일체적으로 회전하는 피니언을 포함하고,
상기 전타 기구는, 상기 피니언과 교합하는 랙을 포함하는,
조타 장치.