操舵装置的制作方法

1.本发明涉及一种操舵装置。

背景技术：

2.设置于车辆等的操舵装置输入与方向盘等的操作相应的旋转，借助减速器输出旋转输出。近年来，研究的不是连接于与方向盘连结着的转向轴的操舵装置，而是基于线控转向的操舵装置。在线控转向中，利用马达控制进行与方向盘操作角相应的转向操作。
3.期望的是，操舵装置尽量使装置结构小型化，以便不受安装对象物的形状制约。例如，在专利文献1中记载有为了减轻操作负担而在操作方向上赋予辅助性的力的操舵装置。
4.专利文献1所记载的操舵装置具备：输入轴，其形成有蜗轮，输入基于操作的旋转；和辅助动力部，其形成有与蜗轮啮合的蜗杆轴，在输入轴的旋转方向上赋予辅助性的力。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：美国专利申请公开第2020/0156697号说明书

技术实现要素：

8.发明要解决的问题
9.专利文献1所记载的操舵装置设为蜗杆轴的旋转轴线与蜗轮的旋转轴线正交的结构。因此，操舵装置的安装对象物的装置结构有可能大型化。
10.本发明目的在于提供一种能够使装置结构小型化的操舵装置。
11.用于解决问题的方案
12.(1)本发明的一形态的操舵装置具备：减速器，其使从一面侧输入的旋转动力减速，并且，使扭矩增强，从配置到另一面侧的输出部进行旋转输出；马达，其设置于所述一面侧，向所述减速器输入所述旋转动力；以及控制装置，其控制所述马达。所述马达具备产生所述旋转动力的转子。所述转子具有与所述输出部的输出轴线同轴地配置的转子输出轴。所述马达从所述转子输出轴的一端侧向所述减速器输入所述旋转动力。所述控制装置具备检测部，该检测部设置于所述转子输出轴的另一端侧，并且，与所述转子输出轴同轴地配置，检测所述转子的旋转。
13.(2)也可以是，在所述输出部设置有在所述输出部的周向上绕所述输出轴线旋转的臂。
14.(3)也可以是，在所述转子输出轴的所述一端一体成型有用于向所述减速器输入所述旋转动力的齿轮。
15.(4)也可以是，所述控制装置具有：逆变电路，其产生控制所述马达的电流；和连结连接器(日文：連結
コネクタ
)，其使所述逆变电路和所述马达电连接。也可以是，所述连结连接器配置于与所述逆变电路相对应的位置，并且，与所述马达相邻地配置。
16.(5)也可以是，所述控制装置具有控制所述马达的第1控制装置和第2控制装置。也
可以是，所述第1控制装置和所述第2控制装置从沿着所述转子输出轴的方向看来呈点对称地配置。
17.(6)也可以是，所述第1控制装置和所述第2控制装置分别具有从沿着所述转子输出轴的方向看来从所述马达朝向径向的外方突出来的突出部。也可以是，所述突出部分别在面对所述马达的部分设置有与其他装置电连接的连接器。
18.(7)也可以是，所述连接器包括向至少所述马达供给电力的电源连接器。也可以是，所述电源连接器设置于所述第1控制装置的所述突出部和所述第2控制装置的所述突出部，并且，相互分开地配置。
19.(8)也可以是，在所述臂与所述马达之间设置有检测所述臂的旋转角度的角度检测部。
20.(9)也可以是，所述角度检测部以沿着所述输出部的周向延伸的方式形成。
21.(10)也可以是，所述减速器具备旋转检测部，该旋转检测部检测被传递从所述转子输出轴输入的旋转力的曲轴的旋转。也可以是，所述控制装置基于所述旋转检测部的旋转检测值和所述减速器的减速比调整所述臂的旋转角度。
22.(11)也可以是，所述控制装置基于所述检测部的检测值和所述减速器的减速比调整所述臂的旋转角度。
23.(12)也可以是，所述控制装置具有控制所述马达的第1控制装置和第2控制装置。也可以是，所述马达具备由所述第1控制装置控制的第1三相线圈单元和由所述第2控制装置控制的第2三相线圈单元。
24.(13)也可以是，所述第1控制装置具备控制连接有所述第1三相线圈单元的终端的第1连接部的连接的第1开关部。也可以是，所述第2控制装置具备控制连接有所述第2三相线圈单元的终端的第2连接部的连接的第2开关部。
25.(14)本发明的一形态的操舵装置具备：减速器，其使从一面侧输入的旋转动力减速，并且，使扭矩增强，从配置到另一面侧的输出部进行旋转输出；马达，其设置于所述一面侧，向所述减速器输入所述旋转动力；控制装置，其设置于所述转子输出轴的另一端侧，控制所述马达；以及臂，其设置于所述输出部，在所述输出部的周向上绕所述输出轴线旋转。所述马达具备产生所述旋转动力的转子。所述转子具有与所述输出部的输出轴线同轴地配置的转子输出轴。所述马达从所述转子输出轴的一端侧向所述减速器输入所述旋转动力。所述控制装置具备检测部，该检测部设置于所述转子输出轴的另一端侧，并且，与所述转子输出轴同轴地配置，检测所述转子的旋转。所述减速器具备：多个正齿轮，其利用从所述转子输出轴的所述一端侧输入的所述旋转动力旋转；多个轴，其与多个所述正齿轮分别连结起来；多个偏心凸轮，其分别形成于多个所述轴，以及偏心齿轮，其根据所述多个偏心凸轮的旋转而相对于所述输出部的中心轴线偏心旋转。所述偏心齿轮沿着所述输出部的内周面绕所述中心轴线偏心旋转。所述输出部以与所述正齿轮的转速相比减速后的转速进行旋转输出。
26.发明的效果
27.根据本发明，能够使操舵装置中的装置结构小型化。
附图说明
28.图1是表示本发明的实施方式的操舵装置的结构的剖视图(相当于沿着图5所示的e-e线的剖视图)。
29.图2是沿着图1所示的a-a线的减速器的剖视图。
30.图3是沿着图2所示的d-d线的减速器的剖视图。
31.图4是沿着图1所示的a-a线的控制装置的剖视图。
32.图5是概略地表示图1所示的控制装置的内部结构的图，是沿着图1所示的c-c线的剖视图。
33.图6是表示角度检测部的结构的图。
34.图7是表示图1所示的操舵装置的构成的框图。
35.图8是概略地表示图1所示的控制装置的电路构成的图。
36.图9是表示变形例的操舵装置的结构的图。
37.附图标记说明
38.1、减速器；1f、固定构件；2、输出部；5、齿轮；5g、正齿轮；10、输入装置；30、臂；35、突起；40、角度检测部；50、旋转检测部；c、控制装置；c1p、c1q、突出部；c3、第1控制装置；c4、第2控制装置；cs、检测部；d1、第1电源连接器；d2、第2电源连接器；dn、连接器(未图示)；hs、方向盘角传感器；k1、第1连结连接器；k2、第2连结连接器；l、中心轴线(输出轴线)；m、马达；mg、齿轮；ms、转子输出轴；s、连结轴；w、操舵装置；x1、第1连接部；x2、第2连接部。
具体实施方式
39.如图1所示，操舵装置w具备：减速器1；马达m，其配置到减速器1的第1面1a侧；以及控制装置c，其设置到马达m。
40.操舵装置w是如下线控操舵装置：利用传感器检测操作信息和车身的指令信息，并且，利用马达m向减速器1输入控制装置c基于传感器的检测值产生与操作量相应的转向角的旋转动力。
41.根据输入方向盘操作、杆操作等操作的装置的操作量输出操作信息。从车辆稳定控制装置、自动驾驶装置等输出车身的指令信息。
42.操舵装置w除了适用于车辆的前轮的转向之外，也可以适用于后轮的转向。操舵装置w也可以适用于商用车用卡车、设置有3个以上的车轴的连结车辆。操舵装置w也可以适用于乘用车。
43.在操舵装置w中，例如减速器1、马达m、控制装置c以与减速器1的输出轴线同轴的中心轴线l为中心地配置。因此，操舵装置w与现有技术相比，能够缩窄沿着中心轴线l方向的宽度，能够使结构小型化。控制装置c基于操作中的旋转驱动力的旋转角控制马达m。
44.减速器1使由马达m输入的旋转动力减速而使扭矩增强，进行旋转输出。减速器1例如具有圆筒状的输出部2。输出部2构成为输出旋转输出。随后论述减速器1的详细的结构。
45.在减速器1的中心轴线l方向上的第1面(一面)1a侧输入马达m的旋转动力。在减速器1的中心轴线l方向上的第2面(另一面)1b侧输出旋转输出。中心轴线l与减速器1的输出轴线一致。以下，将以中心轴线l为中心环绕的方向称为周向，将与中心轴线l正交的方向称为径向。
46.在减速器1的第1面1a侧设置有固定于安装对象的固定构件1f。在减速器1的第2面1b侧设置有相对于固定构件1f旋转、且输出旋转输出的圆筒状的输出部2。在输出部2以在径向上突出的方式设置有绕中心轴线l(输出轴线)旋转的臂30。臂30例如与车辆的转向装置(未图示)连接，根据旋转动作使车轮转向。
47.此外，臂30和输出部2既可以分体地设置，也可以由一个构件形成。
48.臂30以在输出部2的周向上旋转的方式设置。由此，操舵装置w能够缩窄沿着中心轴线l方向的宽度，能够使结构小型化。
49.在固定构件1f的第1面侧连接有减速器1。在固定构件1f的第2面侧(与第1面侧相反的一侧的面)固定有马达m的第1端ma。在马达m的第2端mb连接有控制装置c。马达m例如是由控制装置c控制的无刷马达。不过，马达m也可以是有刷马达。
50.马达m在与方向盘操作相应的旋转方向上赋予旋转动力。马达m例如具备圆筒状的马达壳体m1。马达壳体m1与中心轴线l同轴地配置。
51.在马达m的第2端mb设置有封堵马达壳体m1的圆形的开口的圆板状的盖部m2。盖部m2例如与马达壳体m1一体成型。不过，盖部m2也可以与马达壳体m1分体地设置。
52.盖部m2与中心轴线l同轴地配置。在盖部m2的内侧形成有呈圆环状凹陷而成的第2轴承保持空间bh2。第2轴承保持空间bh2与中心轴线l同轴地配置。在第2轴承保持空间bh2嵌入有第2轴承b2。
53.在马达m的第1端ma，马达壳体m1的圆形的开口由固定构件1f封堵。在固定构件1f的面对马达m的部分形成有呈圆环状凹陷而成的第1轴承保持空间bh1。在第1轴承保持空间bh1嵌入有第1轴承b1。
54.固定构件1f例如在马达m的第1端ma处与马达壳体m1形成为一体。此外，固定构件1f也可以与减速器1的输出部2形成为一体。而且，固定构件1f也可以与马达m和减速器1分体地形成。在马达壳体m1的内部形成有由马达壳体m1、盖部m2以及固定构件1f围成的转子收容空间v。
55.在转子收容空间v配置有产生磁场的线圈单元mu。线圈单元mu具有多个线圈。多个线圈例如由控制装置c控制产生磁场。多个线圈例如与中心轴线l同轴地沿着马达壳体m1的内周面配置。即，马达m构成为径向间隙马达。
56.不过，马达m并不限定于该情况。例如，马达m也可以构成为在转子轴方向上设置有多个线圈的轴向间隙马达。
57.在线圈单元mu的内侧配置有基于从线圈单元mu产生的磁场而旋转的转子mr。转子mr产生作为马达m的旋转动力。转子mr与中心轴线l同轴地配置。
58.转子mr例如具备:转子输出轴ms，其输出转子mr的旋转动力；和转子主体部mc，其固定到转子输出轴ms。转子主体部mc例如利用永磁体形成为圆筒状。转子主体部mc与输出部2的中心轴线l同轴地配置。在转子主体部mc，沿着中心轴线l形成有贯通孔mh。
59.在贯通孔mh中沿着中心轴线l方向贯穿有转子输出轴ms。转子输出轴ms例如形成为圆柱状。转子输出轴ms与中心轴线l同轴地配置。转子输出轴ms例如粘接于贯通孔mh。不过，转子输出轴ms也可以嵌入贯通孔mh。
60.转子输出轴ms的第1端(一端)mr1以旋转自如的方式轴支承于第1轴承b1。转子输出轴ms的第2端(另一端)mr2侧以旋转自如的方式轴支承于第2轴承b2。在转子输出轴ms的
第1端mr1一体成型有用于向减速器1输入旋转动力的齿轮mg。
61.齿轮mg从固定构件1f暴露于减速器1侧。齿轮mg是在外周形成有平齿的正齿轮。设置到减速器1的随后论述的正齿轮5g与齿轮mg啮合。
62.如上述那样构成，因此，马达m能够使转子mr向使输入设于减速器1的正齿轮5g的旋转动力增强的方向旋转，向减速器1输入旋转辅助力。减速器1的第1面1a固定于固定构件1f。减速器1使转速与所输入的旋转动力相比减少，并且，使扭矩增强而从输出部2绕旋转轴线地输出旋转力。减速器1的旋转轴线与中心轴线l设为同轴。在减速器1连接有臂30。因此，臂30利用减速器1输出的旋转力绕旋转轴线旋转。
63.在转子输出轴ms一体成型有齿轮mg。由此，与相对于转子输出轴ms分体地安装齿轮的结构相比，操舵装置w能够缩窄沿着中心轴线l方向的宽度。齿轮mg与设置到减速器1的第1面1a侧的正齿轮5g啮合，向减速器1输入旋转动力。
64.如图2和图3所示，减速器1是内齿使用销齿轮、外齿使用次摆线系齿轮的偏心差动方式的减速器。
65.减速器1具备圆筒状的输出部2和设置到输出部2内的减速机构3。在输出部2的内周面形成有内齿2h。内齿2h由形成为圆柱状的多个销2p和支承多个销2p的销槽2m形成。从输出部2的中心轴线方向看来多个销槽2m形成为大致半圆截面，并且，沿着输出部2的内周面配置。
66.销槽2m在输出部2的内周面中沿着中心轴线l方向延伸。各销2p沿着轴向与各销槽2m抵接。从输出部2的中心轴线l方向看来多个销2p配置于沿着输出部2的内周面的多个销槽2m。
67.根据这样的结构，在输出部2的内周面，从中心轴线l方向看来，由多个销2p形成内齿2h。
68.在减速机构3的第1面侧，绕中心轴线l均等地配置有3个齿轮5。不过，齿轮5的数量并不限定于3个，也可以设置有例如两个、或者3个以上。在3个齿轮5的中心啮合有齿轮mg。因而，3个齿轮5与齿轮mg的旋转联动而旋转。
69.齿轮5例如具备：正齿轮5g，其与齿轮mg啮合；轴5s，其与正齿轮5g同轴地连结起来；以及第1偏心凸轮5m和第2偏心凸轮5n，其形成于轴5s。
70.3个正齿轮5g与齿轮mg啮合(参照图1)。即，3个正齿轮5g从马达m向增强旋转动力的方向输入旋转辅助力。由此，轴5s旋转。
71.轴5s形成为圆柱状。轴5s的第1端借助轴承b4轴支承成相对于第2圆板u2旋转自如。轴5s的第2端借助轴承b3轴支承成相对于第1圆板u1旋转自如。
72.轴5s的第2端和正齿轮5g连结为与轴5s的轴线5l(旋转轴线)同轴。正齿轮5g例如形成为具有预定的齿数的平齿的圆板状。
73.因而，若正齿轮5g被齿轮mg旋转驱动，则轴5s联动而旋转。在轴5s一体形成有第1偏心凸轮5m和第2偏心凸轮5n。第1偏心凸轮5m和第2偏心凸轮5n例如形成为圆柱状。第1偏心凸轮5m以中心轴线相对于轴5s的轴线5l偏离而偏心的方式形成。
74.第2偏心凸轮5n以中心轴线相对于轴5s的轴线5l偏离而偏心的方式形成。第2偏心凸轮5n的偏心方向是与第1偏心凸轮5m的偏心方向相反的方向。
75.第1偏心凸轮5m和第2偏心凸轮5n同与正齿轮5g连结起来的轴5s联动而旋转。第1
偏心凸轮5m驱动设置到输出部2内的第1偏心齿轮6。
76.第1偏心齿轮6形成为圆板状。在第1偏心齿轮6绕中心轴线6l形成有圆形的贯通孔6d。不过，贯通孔6d并不是必须的，即使不具备，也没有问题。
77.在第1偏心齿轮6，沿着外周缘形成有外齿6c。外齿6c的一部分与沿着输出部2的内周面形成的内齿2h啮合。例如，外齿6c的齿数形成得比内齿2h的齿数少1个以上。第1偏心齿轮6相对于中心轴线l(旋转轴线)偏心旋转。外齿6c的一部分一边与内齿2h啮合，一边沿着输出部2的内周面不是滑动而是滚动，从而第1偏心齿轮6偏心旋转。
78.第1偏心齿轮6例如具有将3个第1偏心凸轮5m分别支承成旋转自如的3个第1贯通孔6h。第1贯通孔6h形成为具有圆形的开口。在第1贯通孔6h借助滚针轴承b5以旋转自如的方式支承有第1偏心凸轮5m。
79.在第1偏心齿轮6形成有配置到3个第1贯通孔6h之间的3个第2贯通孔6k。第2贯通孔6k根据第1贯通孔6h的数量形成即可，例如也可以形成有3个以上。
80.3个第2贯通孔6k例如从第1偏心齿轮6的中心轴线6l方向看来以中心轴线6l为中心呈对称地形成。第2贯通孔6k具有与外齿6c之间的厚度形成得最薄的区域即薄壁部6p
81.第2偏心凸轮5n驱动设置到输出部2内的第2偏心齿轮7。第2偏心齿轮7形成为圆板状。
82.在第2偏心齿轮7绕中心轴线7l形成有圆形的贯通孔7d。不过，贯通孔7d不是必须的，即使不具备，也没有问题。在第2偏心齿轮7，沿着外周缘形成有外齿7c。外齿7c的一部分与沿着输出部2的内周面形成的内齿2h啮合。外齿7c例如齿数形成得比内齿2h的齿数少1个以上。第2偏心齿轮7相对于中心轴线l(旋转轴线)偏心旋转。
83.外齿7c的一部分一边与内齿2h啮合，一边沿着输出部2的内周面不是滑动而是滚动，从而第2偏心齿轮7偏心旋转。第2偏心齿轮7与第1偏心齿轮6联动而旋转，向与第1偏心齿轮6的偏心方向相反的方向偏心旋转。第2偏心齿轮7与第1偏心齿轮6联动而旋转，从而可确保减速器1的旋转平衡。
84.在第2偏心齿轮7例如形成有将3个第2偏心凸轮5n分别支承成旋转自如的3个第1贯通孔7h。第1贯通孔7h形成为具有圆形的开口。在第1贯通孔7h借助滚针轴承b6以旋转自如的方式支承有第2偏心凸轮5n。
85.在第2偏心齿轮7形成有配置到3个第1贯通孔7h之间的3个第2贯通孔7k。第2贯通孔7k根据第1贯通孔7h的数量形成即可，例如也可以形成有3个以上。
86.3个第2贯通孔7k例如从第2偏心齿轮7的中心轴线7l方向看来以中心轴线7l为中心呈对称地形成。第2贯通孔7k具有与外齿7c之间的厚度形成得最薄的区域即未图示的薄壁部。
87.连结轴s连续地贯穿第2贯通孔6k、7k。连结轴s的第1端sa与将3个轴5s的第1端轴支承成旋转自如的第2圆板u2连结。连结轴s的第2端sb与将3个轴5s的第2端轴支承成旋转自如的第1圆板u1连结。连结轴s与3个第2贯通孔6k、7k的个数相应地设置有3个。
88.连结轴s的第1端sa从第2贯通孔6k、7k朝向第2圆板u2突出。连结轴s的第1端sa和第2端sb的从轴线sl方向观察的截面形成为圆形形状。连结轴s的第1端sa支承于第2圆板u2。连结轴s的第2端sb支承于第1圆板u1。
89.连结轴s从轴线sl方向看来第2端sb相对于第1圆板u1利用销sp定位。此外，也可以
是连结轴s从轴线sl方向看来第1端sa相对于第2圆板u2利用销sp定位。连结轴s例如借助第1圆板u1固定于固定构件1f。
90.根据这样的结构，第1圆板u1、连结轴s、第2圆板u2固定于固定构件1f。输出部2相对于第1圆板u1、连结轴s、第2圆板u2旋转。输出部2使转速与输入到正齿轮5g的旋转动力相比减少，并且，使扭矩增强而绕中心轴线l(旋转轴线)输出旋转力。
91.与输出部2连接起来的臂30与输出部2的旋转联动而绕中心轴线l(旋转轴线)旋转。臂30例如形成为棒状。臂30的基端例如与输出部2的外周连结。臂30在减速器1中连结成绕中心轴线l旋转自如。
92.在臂30的顶端例如设置有球窝接头(未图示)。臂30的顶端与转向机构(未图示)连接。臂30相对于输出部2的连接位置并不限定于本实施方式，例如也可以根据臂30的顶端的连接对象的位置而与绕中心轴线l(旋转轴线)的任意的位置连接。
93.根据这样的结构，臂30能够在减速器1的输出部2的周向上在旋转范围内没有限制地旋转。因而，臂30能够在减速器1的输出部2的周向上与任意的位置连结。
94.接着，对控制装置c进行说明。
95.如图4和图5所示，控制装置c例如配置于转子输出轴ms的第2端mr2侧。控制装置c例如与中心轴线l同轴地配置。控制装置c例如具备与马达壳体m1的外径相对应地形成的圆筒状的壳体c1。壳体c1例如具有从中心轴线l方向看来从马达壳体m1的外径朝向径向的外侧突出来的一对突出部c1p、c1q。
96.不过，控制装置c的外形形状并不限定于该情况，也可以形成为任一形状。
97.壳体c1的底面c1a与马达m的盖部m2连接。在壳体c1的与底面c1a相反的一侧的上表面具有矩形的开口c1b。开口c1b由形成为矩形的板状的盖部c2封闭。
98.盖部c2例如利用螺钉固定于壳体c1。此外，盖部c2也可以嵌入开口c1b，并且由沿着开口c1b的周围设置的多个爪等保持。
99.在控制装置c的内部形成有通过由壳体c1和盖部c2包围而形成的收容空间t。
100.在收容空间t内，在与转子输出轴ms的第2端mr2相对应的位置设置有检测部cs。检测部cs是检测转子mr的旋转的传感器。控制装置c基于检测部cs的检测值控制向线圈单元mu的通电，控制转子mr的旋转。检测部cs与中心轴线l同轴地配置。
101.在收容空间t内设置有控制马达m的第1控制装置c3和第2控制装置c4。
102.第1控制装置c3和第2控制装置c4具有相同的电路构成。第1控制装置c3和第2控制装置c4是为了确保冗余性而设置的，以便即使是在任一个控制装置发生了故障的情况下，也能够进行马达m的控制。因而，也可以不具备第2控制装置c4。控制装置c具备至少第1控制装置c3即可。
103.第1控制装置c3具有设置有第1电路c3t的第1基板c3k。第1基板c3k例如螺钉固定于壳体c1。在第1基板c3k中，例如第1面面对盖部c2，第2面面对底面c1a。第1电路c3t设置于第1基板c3k的第1面。
104.第2控制装置c4具有设置有第2电路c4t的第2基板c4k。第2基板c4k例如螺钉固定于壳体c1。在第2基板c4k中，例如第1面面对盖部c2，第2面面对底面c1a。第2电路c4t设置于第2基板c4k的第1面。
105.第1电路c3t具有产生用于控制马达m的电流的第1逆变电路c3i。第1逆变电路c3i
例如在第1基板c3k的第2面中配置于与马达m的盖部m2相对应的位置。
106.第1逆变电路c3i例如与壳体c1的底面c1a接触。也可以在第1逆变电路c3i与底面c1a之间的接触面填充有导热性较高的填充材料。由此，能够将在第1逆变电路c3i中产生的热向底面c1a传递。传递到底面c1a的热也借助马达m的盖部m2向马达壳体m1传递，并从马达壳体m1的表面散热。
107.壳体c1和马达壳体m1例如由导热性较高的铝等的金属构件形成。也可以在壳体c1和马达壳体m1的表面形成有具有多个突起的散热片、由导热性较高的其他构件形成的散热层。
108.在第1基板c3k的第2面设置有电连接第1逆变电路c3i和马达m的第1连结连接器k1。第1连结连接器k1配置于第1基板c3k的第2面中的、与第1逆变电路c3i相邻且与马达m的盖部m2相邻的位置。
109.第1连结连接器k1具有电极端子(未图示)，以最短距离电连接第1逆变电路c3i和马达m。第1连结连接器k1例如由树脂等的绝缘体形成。第1连结连接器k1以可拆装的方式固定第1逆变电路c3i和马达m。
110.此外，第1连结连接器k1也可以构成为将第1基板c3k支承于壳体c1的支承构造的一部分。在该情况下，也可以是，以不对第1连结连接器k1的电极端子施加载荷的方式构成，从而防止接触不良。
111.第2电路c4t具有产生用于控制马达m的电流的第2逆变电路c4i。第2逆变电路c4i例如在第2基板c4k的第2面中配置于与马达m的盖部m2相对应的位置。第2逆变电路c4i例如与壳体c1的底面c1a接触。也可以在第2逆变电路c4i与底面c1a之间填充有导热性较高的填充材料。由此，能够将在第2逆变电路c4i中产生的热向底面c1a传递。
112.传递到底面c1a的热也借助马达m的盖部m2向马达壳体m1传递，并从马达壳体m1的表面散热。在第2基板c4k的第2面设置有电连接第2逆变电路c4i和马达m的第2连结连接器k2。第2连结连接器k2配置于第2基板c4k的第2面中的、与第2逆变电路c4i相邻且与马达m的盖部m2相邻的位置。
113.第2连结连接器k2具有电极端子(未图示)，以最短距离电连接第2逆变电路c4i与马达m。第2连结连接器k2例如由树脂等的绝缘体形成。第2连结连接器k2以可拆装的方式固定第2逆变电路c4i和马达m侧。
114.此外，第2连结连接器k2也可以构成为将第2基板c4k支承于壳体c1侧的支承构造的一部分。在该情况下，也可以是，以不对第2连结连接器k2的电极端子施加载荷的方式构成，从而防止接触不良。
115.通过在收容空间t内设置有第1连结连接器k1和第2连结连接器k2，控制装置c能够缩窄沿着中心轴线l方向的宽度。通过设置有第1连结连接器k1和第2连结连接器k2，控制装置c能够以最短距离将第1逆变电路c3i以及第2逆变电路c4i与马达m电连接。因而，能够减少电噪声的产生。而且，以最短距离将第1连结连接器k1以及第2连结连接器k2与马达m电连接，因此，能够降低所输入的其他噪声的影响。
116.根据第1连结连接器k1和第2连结连接器k2，能够容易地进行第1基板c3k和第2基板c4k的安装时的定位。根据第1连结连接器k1和第2连结连接器k2，能够容易地进行第1基板c3k和第2基板c4k的更换。
117.根据第1连结连接器k1和第2连结连接器k2，可不使用配线而将第1逆变电路c3i以及第2逆变电路c4i与马达m直接地连接。因而，能够降低电阻，并且，装配容易。根据第1连结连接器k1和第2连结连接器k2，无需配线。因而，能够减少由于配线的劣化而产生的接触不良，并且，减少由于异物混入而产生的接触不良。
118.从沿着转子输出轴ms(或者中心轴线l)的方向看来，第1控制装置c3与第2控制装置c4点对称地配置。因而，第1基板c3k和第2基板c4k形成为可点对称地配置的形状。设置到第1基板c3k上的第1电路c3t和设置到第2基板c4k上的第2电路c4t是相同的电路结构，且设计成相同的配置。
119.根据这样的结构，第1控制装置c3和第2控制装置c4能够使用相同的电路。因而，能够缩短设计工序和制造工序。而且，不是在壳体c1内叠层地配置第1控制装置c3和第2控制装置c4，而是能够配置于同一面。因而，能够构成减小了中心轴线l方向的宽度的操舵装置w。
120.如图5所示，在第1基板c3k形成有用于配置检测部cs的突部c3m。在第2基板c4k形成有与突部c3m嵌合的缺口部c4m。
121.此外，也可以形成与缺口部c4m同样的缺口部来替代在第1基板c3k设置有突部c3m。在该情况下，也可以分体地形成用于保持检测部cs的圆柱状的基板。
122.而且，也可以是，在第2基板c4k设置有与第1基板c3k的突部c3m同样的突部。在该情况下，第1基板c3k和第2基板c4k也可以以第1基板c3k的突部c3m与第2基板c4k的突部重叠的方式组装。由此，第1控制装置c3和第2控制装置c4可设计成完全相同。通过将第1控制装置c3和第2控制装置c4设计成完全相同，能够降低设计成本和制造成本。
123.第1控制装置c3具有第1突出部c3p。第1突出部c3p从沿着转子输出轴ms(或者中心轴线l)的方向看来朝向马达m的径向的外方突出。
124.第2控制装置c4具有第2突出部c4q。第2突出部c4q从沿着转子输出轴ms的方向看来朝向马达m的径向的外方突出。
125.在第1突出部c3p的底面c1a和第2突出部c4q的底面c1a设置有连接操舵装置w和其他装置的连接器dn(n是自然数)。连接器dn也可以设置有1个以上。
126.连接器dn从底面c1a沿着中心轴线l方向突出。
127.根据这样的结构，操舵装置w能够在壳体c1的盖部c2去掉连接器。因而，能够构成减小了沿着中心轴线l方向的宽度的操舵装置w。
128.设置于第1突出部c3p的连接器dn至少包括向马达m供给电力的第1电源连接器d1。设置于第2突出部c4q的连接器dn至少包括向马达m供给电力的第2电源连接器d2。第1电源连接器d1设置于第1突出部c3p。第2电源连接器d2设置于第2突出部c4q。因而，第1电源连接器d1与第2电源连接器d2相互分开地配置。
129.高电压的电流向第1电源连接器d1流通。该第1电源连接器d1设置于第1突出部c3p，从而能够在第1基板c3k的第1电源连接器d1附近确保良好的散热性。
130.高电压的电流同样地向第2电源连接器d2流通。该第2电源连接器d2设置于第2突出部c4q，从而能够在第2基板c4k的第2电源连接器d2附近确保良好的散热性。
131.设置到第1突出部c3p的第1电源连接器d1与设置到第2突出部c4q的第2电源连接器d2分别分开地配置，从而能够确保良好的散热性，并且，减少向马达m传递的热。
132.(臂的旋转角的检测方法)
133.接着，对臂30的旋转角的检测方法进行说明。
134.在臂30与马达m之间设置有检测臂的旋转角度的角度检测部40。角度检测部40例如设置于固定构件1f的面对减速器1的第1面侧。
135.如图6所示，角度检测部40例如以从减速器1的第2面1b侧沿着中心轴线l看来沿着输出部2的周向呈圆弧状延伸的方式形成。
136.根据这样的结构，操舵装置w与在例如中心轴线l方向上设置角度检测部的结构相比，能够减小沿着中心轴线l方向的宽度。
137.角度检测部40例如是磁传感器，基于随着金属制的突起35的位置的变化而变化的磁场的变动来检测臂30的周向位置。角度检测部40也可以根据臂30的安装位置直接检测臂30的位置。
138.根据这样的结构，控制装置c能够进行如下半闭环控制：将由角度检测部40取得的臂30的旋转角的检测值同与臂30的旋转角相应的马达m的旋转角的指令信号比较，使臂30的旋转角与马达m的旋转角的指令信号之间的偏差为0。
139.臂30的位置与旋转角度预先相关联。控制装置c基于所检测的臂30的位置算出臂30的旋转角度。角度检测部40也可以使用光学式的传感器。角度检测部40只要可检测臂30的角度即可，也可以使用其他传感器。臂30的旋转角也可以利用其他方法检测。
140.例如，也可以是，在减速器1设置有旋转检测部50(参照图1)，该旋转检测部50检测被传递从转子输出轴ms输入的旋转力的轴5s(曲轴)的旋转。
141.基于减速器1的减速比预先算出向轴5s输入的转速与在减速器1内基于各齿轮的旋转所输出的输出部2的转速之间的减速比。
142.也可以是，控制装置c基于检测轴5s的旋转的旋转检测部50的旋转检测值和减速器1中的减速比算出臂30的旋转角度，并基于算出值调整臂30的旋转角度。
143.根据该结构，通过在减速器1的内部设置有旋转检测部50，操舵装置w能够减小沿着中心轴线l方向的宽度。另外，根据该结构，操舵装置w能够提高旋转检测部50的防尘性和防水性。
144.如上所述，在控制装置c设置有检测转子mr的旋转的检测部cs，以便控制转子mr的旋转(参照图1)。由转子mr输入的转速与被减速器1减速后输出的输出部2的转速之间的减速比作为总的减速比预先算出。也可以是，控制装置c基于检测部cs的检测值和预先算出来的总的减速比算出臂30的旋转角度，基于算出值调整臂30的旋转角度。
145.而且，只要可算出臂30的旋转角度即可，也可以在任意的位置设置任意的传感器。根据该结构，无需附加的传感器，能够简化结构。
146.臂30的旋转角度的调整方法也可以作为单独的构成适用于操舵装置w，也可以设为组合两个以上而具有冗余性的构成。
147.(马达m的控制)
148.接着，说明由控制装置c进行的马达m的控制。
149.如图7和图8所示，基于设置到车辆的转向装置的方向盘角传感器hs的检测值由第1控制装置c3和第2控制装置c4控制马达m。
150.第1控制装置c3和第2控制装置c4控制向马达m的线圈单元mu的通电，调整转子mr
的旋转。线圈单元mu例如具备：第1三相线圈单元mu1，其具有由第1控制装置c3控制的三相线圈；和第2三相线圈单元mu2，其具有由第2控制装置c4控制的三相线圈。在线圈单元mu中，第1三相线圈单元mu1与第2三相线圈单元mu2既可以分体地设置，也可以是三相线圈的一个单元。
151.第1控制装置c3具备：第1逆变电路c3i，其向第1三相线圈单元mu1通电；第1开关部c3b，其控制连接有第1三相线圈单元mu1的终端的第1连接部x1的连接；以及第1控制部c3a，其控制第1逆变电路c3i和第1开关部c3b。第1逆变电路c3i例如由多个功率晶体管元件z构成。
152.第1开关部c3b例如由多个功率晶体管元件(未图示)构成。
153.第1控制部c3a例如对第1逆变电路c3i的各功率晶体管元件z的通/断的时刻进行pwm(脉冲宽度调制：pulse width modulation)控制而产生脉冲电流，控制第1三相线圈单元mu1。
154.此外，第1控制部c3a也可以利用除了pwm控制以外的控制方法控制第1三相线圈单元mu1。第1控制部c3a例如在第1控制装置c3的故障时将第1开关部c3b设为开状态，阻断向第1三相线圈单元mu1的通电。由此，操舵装置w可确保故障时的安全性。
155.第2控制装置c4具备：第2逆变电路c4i，其向第2三相线圈单元mu2通电；第2开关部c4b，其控制连接有第2三相线圈单元mu2的终端的第2连接部x2的连接；以及第2控制部c4a，其控制第2逆变电路c4i和第2开关部c4b。
156.第2逆变电路c4i例如由多个功率晶体管元件z构成。第2开关部c4b例如由多个功率晶体管元件(未图示)构成。
157.第2控制部c4a例如对第2逆变电路c4i的各功率晶体管元件z的通/断的时刻进行pwm(脉冲宽度调制：pulse width modulation)控制而产生脉冲电流，控制第2三相线圈单元mu2。
158.此外，第2控制部c4a也可以利用除了pwm控制以外的控制方法控制第2三相线圈单元mu2。第2控制部c4a例如在第2控制装置c4的故障时将第2开关部c4b设为开状态，阻断向第2三相线圈单元mu2的通电。由此，操舵装置w可确保故障时的安全性。
159.第1控制部c3a通过控制第1三相线圈单元mu1来控制马达m的50％量的输出。第2控制部c4a通过控制第2三相线圈单元mu2来控制马达m的50％量的输出。
160.根据该结构，操舵装置w即使是在第1控制装置c3和第2控制装置c4中的任一控制装置发生了故障的情况下，也能够确保至少一半的输出。
161.第1控制部c3a也可以通过控制第1三相线圈单元mu1来控制马达m的100％量的输出。在该情况下，第2控制部c4a未控制马达m。
162.第2控制部c4a也可以通过控制第2三相线圈单元mu2来控制马达m的100％量的输出。在该情况下，第1控制部c3a未控制马达m。
163.根据该结构，操舵装置w在第1控制装置c3和第2控制装置c4中的任一控制装置发生了故障的情况下，切换成另一个控制装置，从而能够确保100％的输出。
164.在第1控制装置c3和第2控制装置c4中的任一控制装置进行马达m的控制的情况下，在每预定期间、运转次数等预定的时刻，即使通过切换第1控制装置c3和第2控制装置c4来控制马达m，也没有问题。由此，能够分散马达m的控制中的负担。
165.第1控制装置c3的马达m的控制与第2控制装置c4的马达m的控制的平衡也可以调整成任意的比例。根据控制装置c，能够确保马达m的控制中的冗余性。根据控制装置c，能够任意地选定马达m的控制中的效率良好的功率平衡。
166.(操舵装置的动作)
167.接着，对操舵装置w的动作进行说明。
168.于在车辆的转向装置中进行了方向盘操作的情况下，控制装置c基于方向盘角传感器hs的检测值算出与方向盘操作角相应的臂30的旋转角度。而且，控制装置c算出与臂30的旋转角度相应的马达m的转速。控制装置c基于算出结果控制马达m。若在马达m中转子mr旋转，则齿轮mg与转子mr联动而旋转。
169.若齿轮mg旋转，则与齿轮mg啮合的多个正齿轮5g与齿轮mg联动而绕轴线5l旋转。如此，控制装置c控制马达m而使转子mr旋转，并且，向正齿轮5g输入旋转动力。
170.若正齿轮5g旋转，则轴5s与正齿轮5g联动而旋转。而且，第1偏心凸轮5m和第2偏心凸轮5n与轴5s的旋转联动而绕轴线5l偏心旋转。
171.第1偏心齿轮6与第1偏心凸轮5m的旋转联动而沿着输出部2的内周面绕中心轴线l偏心旋转。而且，第2偏心齿轮7与第2偏心凸轮5n的旋转联动而沿着输出部2的内周面绕中心轴线l偏心旋转。此时，第2偏心齿轮7以相对于第1偏心齿轮6的旋转偏离半圈的方式旋转。
172.并且，第1圆板u1和第2圆板u2与第1偏心齿轮6和第2偏心齿轮7的旋转联动而同时以中心轴线l为中心相对于输出部2相对旋转。
173.第1圆板u1和第2圆板u2相对于固定构件1f固定。因而，输出部2相对于第1圆板u1和第2圆板u2绕中心轴线l相对旋转。此外，输出部2以比轴5s的转速低的转速旋转。
174.若多个正齿轮5g绕轴线5l旋转，则第1偏心齿轮6和第2偏心齿轮7与多个正齿轮5g的旋转联动而绕中心轴线l偏心运动。此时，连结轴s未与第1偏心齿轮6的第2贯通孔6k的内周接触，沿着第2贯通孔6k的内周的形状相对移动。同样地，连结轴s未与第2偏心齿轮7的第2贯通孔7k的内周接触，沿着第2贯通孔7k的内周的形状相对移动。
175.输出部2与第1偏心齿轮6和第2偏心齿轮7的偏心运动联动而相对于第1圆板u1和第2圆板u2绕中心轴线l旋转运动。输出部2以比正齿轮5g的转速低的转速旋转。
176.因而，在将传递旋转输出的旋转对象物与输出部2连结起来的情况下，可获得与正齿轮5g相比被减速、且扭矩被增强了的旋转输出。而且，臂30与输出部2的旋转联动而绕中心轴线l旋转。此时，臂30在旋转范围内没有限制地旋转。
177.臂30的旋转角由角度检测部40检测。而且，控制装置c进行如下半闭环控制：将角度检测部40的检测值同与臂30的旋转角相应的马达m的旋转角的指令信号比较，使臂30的旋转角与马达m的旋转角的指令信号之间的偏差为0。由此，能够准确地调整臂30的旋转角。
178.如上所述，根据操舵装置w，能够实现根据方向盘操作的旋转角调整臂30的旋转角的线控转向系统。根据操舵装置w，控制装置c、马达m、减速器1与中心轴线l同轴地配置。因此，能够减小沿着中心轴线l的方向的宽度，能够使操舵装置w的装置结构小型化。根据操舵装置w，在马达m的转子输出轴ms的顶端一体成型有齿轮mg。因此，能够减小沿着中心轴线l的方向的宽度，能够导致操舵装置w的小型化。
179.根据操舵装置w，臂30设置于输出部2的周向。因此，能够缩窄沿着中心轴线l方向
的宽度，使操舵装置w的装置结构小型化。根据操舵装置w，控制装置c与中心轴线l同轴地配置。因此，能够缩窄沿着中心轴线l方向的宽度，使操舵装置w的装置结构小型化。根据操舵装置w，控制装置c具有第1控制装置c3和第2控制装置c4。因此，能够确保冗余性，即使是在任一控制装置发生了故障的情况下，也能够继续马达m的控制。
180.[变形例]
[0181]
如图9所示，操舵装置w也可以构成为动力转向装置，该动力转向装置设置于转向装置，对转向操作赋予辅助动力。
[0182]
操舵装置w也可以具备供转向轴12的旋转动力输入的输入装置10。设置有输入装置10的操舵装置w例如适用于车辆的前轮。
[0183]
而且，设置有输入装置10的操舵装置w也可以与未设置输入装置10的其他操舵装置w一起适用于商用车用卡车、设置有3个以上车轴的连结车辆等。在该情况下，设置有输入装置10的操舵装置w也可以与未设置输入装置10的其他操舵装置w联动地控制。
[0184]
而且，操舵装置w也可以适用于乘用车。而且，在变形例的图9所示的操舵装置w中，也可以与上述实施方式的操舵装置w同样地构成为线控操舵装置。
[0185]
此外，本发明并不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，包括对上述的实施方式施加各种变更而成的实施方式。例如，操舵装置w也可以适用于除了车辆的转向装置以外的用途。对于减速器1，除了上述实施方式之外，也可以使用谐波齿轮减速器等能够使旋转动力减速而使扭矩增强后输出的任一减速器。
[0186]
在上述的各实施方式中，由多个物体构成的构件既可以使该多个物体一体化，相反，能够将由一个物体构成的构件分成多个物体。不管是否一体化，以能够达成发明的目的的方式构成即可。
[0187]
在上述的各实施方式中，分散地设置有多个功能的构件也可以集中地设置该多个功能的一部分或全部，相反集中地设置有多个功能的构件能够以该多个功能的一部分或全部分散的方式设置。不管功能是集中还是分散，以能够达成发明的目的的方式构成即可。

技术特征：

1.一种操舵装置，其具备：减速器，其使从一面侧输入的旋转动力减速，并且，使扭矩增强，从另一面侧的输出部进行旋转输出，所述减速器与设于车辆的转向装置连接，使车轮转向；马达，其设置于所述一面侧，在产生所述旋转动力的转子设置的转子输出轴的一端侧与所述输出部的输出轴线同心地配置，所述马达从所述一端侧向所述减速器输入所述旋转动力；以及控制装置，其控制所述马达，设置于所述转子输出轴的另一端侧且检测所述转子的旋转的检测部与所述转子输出轴同心地配置；在所述控制装置的内部具有：逆变电路，其产生控制所述马达的电流；以及连结部，其与所述逆变电路相邻地配置，并且，面向所述马达地配置，该连结部使所述逆变电路和所述马达电连接，所述连结部构成为将设有所述逆变电路的基板可拆装地支承于所述马达的壳体侧的支承构造。2.根据权利要求1所述的操舵装置，其中，所述输出部设置有在周向上绕所述输出轴线旋转的臂。3.根据权利要求1或2所述的操舵装置，其中，在所述转子输出轴的所述一端侧一体成型有用于向所述减速器输入所述旋转动力的齿轮。4.根据权利要求1所述的操舵装置，其中，所述控制装置具有控制所述马达的第1控制装置和第2控制装置，所述第1控制装置和所述第2控制装置从沿着所述转子输出轴的方向看来呈点对称地配置。5.根据权利要求4所述的操舵装置，其中，所述第1控制装置和所述第2控制装置分别具有从沿着所述转子输出轴的方向看来从所述马达的外径端朝向径向的外方突出来的突出部，在所述突出部的所述马达侧的面设置有与其他装置连接的连接器。6.根据权利要求5所述的操舵装置，其中，所述连接器至少是向所述马达供给电力的电源连接器，所述电源连接器相互分开地分别配置于所述第1控制装置侧的所述突出部和所述第2控制装置侧的所述突出部。7.根据权利要求2所述的操舵装置，其中，在所述臂与所述马达之间设置有检测所述臂的旋转角度的角度检测部。8.根据权利要求7所述的操舵装置，其中，所述角度检测部以沿着所述输出部的周向延伸的方式形成。9.根据权利要求2所述的操舵装置，其中，所述减速器具备旋转检测部，该旋转检测部检测被传递从所述转子输出轴输入的旋转力的曲轴的旋转，所述控制装置基于所述旋转检测部的旋转检测值和所述减速器的减速比调整所述臂
的旋转角度。10.根据权利要求2所述的操舵装置，其中，所述控制装置基于所述检测部的检测值和所述减速器的减速比调整所述臂的旋转角度。11.根据权利要求1所述的操舵装置，其中，所述控制装置具有控制所述马达的第1控制装置和第2控制装置，所述马达具备由所述第1控制装置控制的第1三相线圈单元和由所述第2控制装置控制的第2三相线圈单元。12.根据权利要求11所述的操舵装置，其中，所述第1控制装置具备控制连接有所述第1三相线圈单元的终端的第1连接部的连接的第1开关部，所述第2控制装置具备控制连接有所述第2三相线圈单元的终端的第2连接部的连接的第2开关部。13.一种操舵装置，其具备：减速器，其使从一面侧输入的旋转动力减速，并且，使扭矩增强，从另一面侧的输出部进行旋转输出，所述减速器与设于车辆的转向装置连接，使车轮转向；马达，其设置于所述一面侧，在产生所述旋转动力的转子设置的转子输出轴的一端侧与所述输出部的输出轴线同心地配置，所述马达从所述一端侧向所述减速器输入所述旋转动力；控制装置，其控制所述马达，设置于所述转子输出轴的另一端侧且检测所述转子的旋转的检测部与所述转子输出轴同心地配置；以及臂，其设置于所述输出部，在所述输出部的周向上绕所述输出轴线旋转，所述减速器具备：多个正齿轮，从所述转子输出轴的所述一端侧输入所述旋转动力而该多个正齿轮旋转；多个偏心凸轮，其形成于与多个所述正齿轮分别连结起来的多个轴；偏心齿轮，其根据所述多个偏心凸轮的旋转而相对于所述输出部的中心轴线偏心旋转；以及所述输出部，其与所述臂连接，并且所述偏心齿轮沿着所述输出部的内周面绕所述中心轴线偏心旋转，所述输出部以与所述正齿轮的转速相比减速后的转速进行旋转输出，在所述控制装置的内部具有：逆变电路，其产生控制所述马达的电流；以及连结部，其与所述逆变电路相邻地配置，并且，面向所述马达地配置，该连结部使所述逆变电路和所述马达电连接，所述连结部构成为将设有所述逆变电路的基板可拆装地支承于所述马达的壳体侧的支承构造。

技术总结

本发明提供一种操舵装置。本发明的一形态的操舵装置具备：减速器，其使从一面侧输入的旋转动力减速，并且，使扭矩增强，从配置到另一面侧的输出部进行旋转输出；马达，其设置于所述一面侧，向所述减速器输入所述旋转动力；以及控制装置，其控制所述马达。所述马达具备产生所述旋转动力的转子。所述转子具有与所述输出部的输出轴线同轴地配置的转子输出轴。所述马达从所述转子输出轴的一端侧向所述减速器输入所述旋转动力。所述控制装置具备检测部，该检测部设置于所述转子输出轴的另一端侧，并且，与所述转子输出轴同轴地配置，检测所述转子的旋转。子的旋转。子的旋转。

技术研发人员：

田中智 斯蒂芬

受保护的技术使用者：

纳博特斯克有限公司

技术研发日：

2022.04.22

技术公布日：

2022/10/25