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    • 专利摘要:
    Eine elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung (1) weist eine Zahnstangenwelle (10) auf, die in einer axialen Richtung beweglich ist. Die Zahnstangenwelle (10) kämmt mit einem Ritzel (8), das in Antwort auf die Betätigung eines Lenkelementes (2) gedreht wird. Die Drehung einer Ausgangswelle (32) eines elektrischen Motors (20) wird mittels eines ersten und eines zweiten Zahnrades (21, 22) verzögert, die miteinander kämmen. Ein Bewegungswandlungsmechanismus (24) zum Umwandeln der Drehung des zweiten Zahnrades (22) in die axiale Bewegung der Zahnstangenwelle (10) weist einen Drehzylinder (26) auf, der synchron mit dem zweiten Zahnrad (22) dreht, und weist eine Gewindewelle (25) auf. Die Gewindewelle (25) ist einstückig mit und koaxial zu der Zahnstangenwelle (10) vorgesehen und ist mittels eines Rollelementes (29) in den Drehzylinder (26) geschraubt. Eine Gewindenut (25b) der Gewindewelle (25) und die Zähne (21a) des ersten Zahnrades (21) besitzen die gleiche Steigungsrichtung.
    公开号:DE102004030349A1
    申请号:DE200410030349
    申请日:2004-06-17
    公开日:2005-01-05
    发明作者:Tetsuya Osaka Murakami；Kensaku Osaka Nakamura；Kousuke Osaka Yamanaka
    申请人:Koyo Seiko Co Ltd；
    IPC主号:B62D5-04
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Hilfskraftlenkvorrichtungvom sogenannten Zahnstangen/Ritzel-Typ.
    [0002] Beieiner Lenkvorrichtung vom Zahnstangen/Ritzel-Typ, bei der eine manuelleBetätigungskraft,erzeugt durch Betätigeneines Lenkelementes, übereine Ritzelwelle an eine Zahnstangenwelle angelegt wird, gibt eseine elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung, die eine von einem elektrischenMotor erzeugte Lenkhilfskraft an eine Zahnstangenwelle anlegt.
    [0003] Esist eine elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung vom sogenannten Zahnstangen-Unterstützungstypbekannt, die einen Drehzahlverringerungs- bzw. Untersetzungsmechanismusaufweist, der ein erstes Kegelrad beinhaltet, das an einer Ausgangswelleeines elektrischen Motors zur Lenkunterstützung angebracht ist, und einzweites Kegelrad aufweist, das um eine Zahnstangenwelle herum angeordnetist und mit dem ersten Kegelrad in Eingriff steht, wobei die Lenkvorrichtungferner dazu ausgelegt ist, dass die Drehung des zweiten Kegelradesin die axiale Bewegung der Zahnstangenwelle umgewandelt wird, undzwar mittels eines Kugelgewindemechanismus (siehe japanische nichtgeprüftePatentveröffentlichung(KOKAI) mit der Nr. 9-66844A (1997), um ein Beispiel zu nennen).
    [0004] Beider oben genannten elektrischen Hilfskraftlenkvorrichtung werdeneine Drehkraft, die von einer Ritzelwelle an die Zahnstangenwelleangelegt wird, und eine Drehkraft, die von einem Kugelgewinde andie Zahnstangenwelle angelegt wird, in entgegengesetzten Richtungenausgeübt,derart, dass die Rich tung, in der eine Kugelgewindenut in Bezugauf eine Kugelgewindewelle gewunden ist, und die Richtung, in derZahnstangenzähnein Bezug auf die Zahnstangenwelle gewunden sind, gleich sind bzw. derart,dass die Steigungsrichtung einer Kugelgewindenut in Bezug auf eineKugelgewindewelle und die Steigungsrichtung von Zahnstangenzähnen inBezug auf die Zahnstangenwelle gleich sind.
    [0005] DieAusgangswelle des elektrischen Motors wird in Abhängigkeitvon der Betätigungsrichtungeines Lenkelementes in eine erste oder eine zweite Drehrichtunggedreht. Das erste Kegelrad wird dann, wenn die Ausgangswelle inder ersten Drehrichtung gedreht wird, in die Richtung bewegt, beider das Spiel bzw. Flankenspiel verringert wird, und zwar durcheine Antriebsreaktionskraft, die von dem ersten Kegelrad mittelsdes zweiten Kegelrades empfangen wird, wohingegen das erste Kegelraddann, wenn die Ausgangswelle in die zweite Drehrichtung gedrehtwird, in die Richtung bewegt wird, in der das Spiel durch die Antriebsreaktionskraftvergrößert wird.
    [0006] Andererseitskann das zweite Kegelrad in manchen Fällen dann, wenn die Ausgangswellein die erste Drehrichtung bewegt wird, in die Richtung bewegt werden,in der das Spiel verringert wird, und zwar durch eine Antriebsreaktionskraft,die von einer Kugelnut mittels einer Gewindewelle der Zahnstangenwelleempfangen wird, wohingegen das zweite Kegelrad dann, wenn die Ausgangswellein die zweite Drehrichtung gedreht wird, in die Richtung bewegt wird,bei der das Spiel durch die Antriebsreaktionskraft vergrößert wird.
    [0007] Indiesem Fall wird das Spiel annäherndNull, wenn die Ausgangswelle in die erste Drehrichtung gedreht wird,wohingegen der Betrag der Zunahme des Spiels zunimmt bzw. das Spielvergrößert wird, wenndie Ausgangswelle in die zweite Drehrichtung gedreht wird, so dassder Zahneingriff zwischen den Kegelrädern stark verändert wird(versetzt bzw. verschoben wird). Die Verschiebung des Zahneingriffs zwischenden beiden Kegelrädernin Abhängigkeit vonder Drehrichtung hat eine großeWirkung auf die Zahnräder.Insbesondere kann das Spiel annähernd Nullwerden, so dass die Laufruhe bzw. Leichtigkeit des Zahneingriffszwischen den Kegelrädernverloren geht, und die Dauerhaltbarkeit des Zahneingriffs wird verringert.
    [0008] Generellist es bevorzugt, wenn das Kegelrad keine geraden Zähne sondernschrägeZähne odergekrümmteZähne verwendet,um die Festigkeit und die Leichtigkeit bzw. Laufruhe beim Zahneingriff zugewährleisten.Wenn diagonale Zähneoder gekrümmteZähne verwendetwerden, kann sich das oben genannte Problem leicht ergeben, undzwar in Abhängigkeitvon der Einstellung eines Winkels, mit dem sich die Achsen der beidenKegelräderkreuzen, und von einem Untersetzungsverhältnis zwischen den Kegelrädern.
    [0009] EineAufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrischeHilfskraftlenkvorrichtung anzugeben, die dazu in der Lage ist, immerein geeignetes Spiel zwischen Zahnrädern zur Übertragung bzw. für ein Getriebe,die miteinander in Eingriff stehen, zu gewährleisten, und die dazu inder Lage ist, die Leichtigkeit bzw. Laufruhe und Dauerhaltbarkeitdes Zahneingriffs zu verbessern.
    [0010] ZurErzielung der oben genannten Aufgabe wird gemäß einem Modus der vorliegendenErfindung eine elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung vorgesehen,die ein Ritzel aufweist, das an einer Welle vorgesehen ist, diein Antwort auf die Betätigungeines Lenkelementes gedreht wird, und eine Zahnstangenwelle aufweist,die Zahnstangenzähnebeinhaltet, die mit dem Ritzel in Eingriff stehen, wobei die Zahnstangenwellein der axialen Richtung beweglich ist. Die elektrische Hilfskraftlenkvorrichtungbeinhaltet einen elektrischen Motor zur Lenkunterstützung, dereine Ausgangswelle aufweist; einen Drehzahlverringerungs- bzw. Untersetzungsmechanismus,der ein erstes Zahnrad aufweist, das mit der Ausgangswelle des elektrischenMotors verbunden ist, und ein zweites Zahnrad aufweist, das mitdem ersten Zahnrad in Eingriff steht; und einen Bewegungswandlungsmechanismuszum Umwandeln der Rotation des zweiten Zahnrades in die axiale Bewegungder Zahnstangenwelle. Der Bewegungswandlungsmechanismus beinhalteteinen Drehzylinder, der sich synchron mit dem zweiten Zahnrad dreht,und beinhaltet eine Gewindewelle, die einstückig mit und koaxial zu der Zahnstangenwellevorgesehen und überein Rollelement in den Drehzylinder geschraubt ist. Die Gewindewellebeinhaltet eine Gewindenut und das erste Zahnrad beinhaltet Zähne, wobeidie Gewindenut der Gewindewelle und die Zähne des ersten Zahnrades indie gleiche Richtung gewunden („twisted") sind bzw. die gleiche Steigungsrichtungbesitzen.
    [0011] Beidem vorliegenden Modus wird unabhängig von der Drehrichtung derAusgangswelle des elektrischen Motors dann, wenn das erste Zahnradin die Richtung bewegt wird, bei der das Spiel in Bezug auf daszweite Zahnrad verringert wird, das zweite Zahnrad in die Richtungbewegt, bei der das Spiel in Bezug auf das erste Zahnrad vergrößert wird.
    [0012] Wennhingegen das erste Zahnrad in die Richtung bewegt wird, bei derdas Spiel vergrößert wird,wird das zweite Zahnrad in die Richtung bewegt, in der das Spielverringert wird. Daher kann unabhängig von der Drehrichtung derAusgangswelle des elektrischen Motors immer ein geeignetes Spiel zwischendem ersten und dem zweiten Zahnrad gewährleistet werden. Im Ergebnisist es möglich,die Laufruhe und die Dauerhaltbarkeit des Zahneingriffs zwischendem ersten und dem zweiten Zahnrad zu verbessern.
    [0013] Esversteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehendnoch zu erläuternden Merkmalenicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderenKombinationen oder in Alleinstellung verwendet werden können, ohneden Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
    [0014] EineAusführungsformder vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf diebeigefügteZeichnung beschrieben.
    [0015] 1 ist eine schematischeAnsicht der schematischen Konfiguration einer elektrischen Hilfskraftlenkvorrichtunggemäß einerAusführungsform dervorliegenden Erfindung.
    [0016] Wiees in 1 gezeigt, weisteine elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung (electric power steeringapparatus, EPS) 1 auf: eine Lenkwelle 3, die mit einemLenkelement 2 wie einem Lenkrad verbunden ist, eine Zwischenwelle 5,die mit der Lenkwelle 3 über ein Universalgelenk 4 verbundenist, eine Ritzelwelle 7, die mit der Zwischenwelle 5 über einUniversalgelenk 6 verbunden ist, und eine Zahnstangenwelle 10 mitZahnstangenzähnen 9,die mit einem Ritzel 8 in Eingriff stehen, das an einem vorderen Endeder Ritzelwelle 7 vorgesehen ist, wobei sich die Zahnstangenwelle 10 inRichtung nach links bzw. nach rechts eines Fahrzeugs erstreckt.
    [0017] Anden Enden der Zahnstangenwelle 1 ist jeweils eine Spurstange 11 angekoppelt,und jede der Spurstangen 11 ist mit einem entsprechendenRad 13 übereinen entsprechenden Gelenkarm bzw. Radlenkhebel 12 verbunden.Die Zahnstangenwelle 10 ist durch ein Zahnstangengehäuse 14 mittelseines Lagers (nicht gezeigt) so gelagert, dass sie in der axialenRichtung beweglich ist. Eine Zahnstangenlagereinrichtung, die nichtdargestellt ist, ist an der gegenüberliegenden Seite des Ritzels 8 vorgesehen,wobei die Zahnstangenwelle 10 dazwischen angeordnet ist. DieZahnstangenwellenlagereinrichtung beschränkt die Drehung der Zahnstangenwelle 10,währendsie eine axiale Bewegung der Zahnstangenwelle 10 zulässt, unddrücktdie Zahnstangenwelle 10 gegen das Ritzel 8, umein Spiel bzw. Flankenspiel im Zahneingriff zwischen der Zahnstangenwelle 10 unddem Ritzel 8 zu beschränken.
    [0018] Wenndas Lenkelement 2 betätigtwird, um die Lenkwelle 3 zu drehen, wird diese Drehungmittels des Ritzels 8 und der Zahnstangenzähne 9 indie lineare Bewegung der Zahnstangenwelle 10 in Richtungnach links bzw. rechts des Fahrzeugs umgewandelt. Demzufolge wirddas Lenken des Rades 13 erzielt.
    [0019] DieLenkwelle 3 ist in eine Eingangswelle 3a, diemit dem Lenkelement 2 verbunden ist, und eine Ausgangswelle 3b unterteilt,die als eine zu bewegende Welle dient und mit der Ritzelwelle 7 verbundenist. Die Eingangswelle 3a und die Aus gangswelle 3b sindkoaxial miteinander verbunden übereinen Torsionsstab 15.
    [0020] Fernerist ein Drehmomentsensor 16 zum Erfassen eines Lenkdrehmomentesdurch einen Betrag eines relativen Drehversatzes zwischen der Eingangswelle 3a undder Ausgangswelle 3b überden Torsionsstab 15 vorgesehen. Die Ergebnisse der Erfassungdes Drehmomentes mittels des Drehmomentsensors 16 und dieErgebnisse des Erfassens der Geschwindigkeit des Fahrzeugs von einemFahrzeuggeschwindigkeitssensor werden in einen Steuerabschnitt 18 eingegeben,der als eine elektrische Steuereinheit (ECU) aufgebaut ist, um einBeispiel zu nennen.
    [0021] Indem Steuerabschnitt 18 wird das Ansteuern eines elektrischenMotors 20 zur Lenkunterstützung über eine Ansteuerschaltung 19 gesteuert,und zwar auf der Grundlage der Ergebnisse der Erfassung des Drehmomentes,der Ergebnisse der Erfassung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs,usw. Die Ausgangsdrehung des elektrischen Motors 20 wird über einenDrehzahlverringerungs- bzw. Untersetzungsmechanismus 23,der beispielsweise ein erstes und ein zweites Kegelrad 21, 22 aufweist,und einen Bewegungswandlungsmechanismus 24, der beispielsweiseaus einem Kugelgewindemechanismus besteht, in die axiale Bewegungder Zahnstangenwelle 10 umgewandelt. Im Ergebnis wird eineLenkunterstützungerzielt. Das erste und das zweite Kegelrad 21, 22 bestehenjeweils aus einem schräg bzw.spiral verzahnten Kegelrad.
    [0022] Genauergesagt ist eine Gewindewelle bzw. Schraubenwelle 25 ineinem mittleren Abschnitt in axialer Richtung der Zahnstangenwelle 10 ausgebildet,und ein Drehzylinder 26, der bei spielsweise aus einer Kugelmutteraufgebaut ist, umgibt die Gewindewelle 25 konzentrisch.Der Drehzylinder 26 ist an dem Zahnstangengehäuse 14 mittelseines Paars von Lagern 27, 28 drehbar gelagert,und die entsprechende Bewegung in axialer Richtung wird durch die Lager 27, 28 eingestellt.
    [0023] EineVielzahl von Rollelementen 29 wie Kugeln ist zwischen einerschraubenförmigenGewindenut 25b an einem Außenumfang 25a derGewindewelle 25 und einer schraubenförmigen Gewindenut 26b aneinem Innenumfang 26a des Drehzylinders 26 angeordnet,und der Drehzylinder 26 ist über die Rollelemente 29 indie Gewindewelle 25 geschraubt. Ferner laufen die Rollelemente 29 inden Gewindenuten 25b, 26b um, und zwar unter Verwendungeines bekannten Mechanismus (nicht dargestellt).
    [0024] EinMotorgehäuse 30 deselektrischen Motors 20 ist an einem Ende eines zylindrischenVerbindungsgehäuses 31 festgelegt,das mit dem Zahnstangengehäuse 14 inKreuzform bzw. schrägverbunden ist. Eine Ausgangswelle 32 des elektrischen Motors 20 istan dem Verbindungsgehäuse 31 mittels einesPaars von Lagern 33, 34 drehbar gelagert.
    [0025] Daserste Kegelrad 21 des Drehzahlverringerungsmechanismus 23 istdrehfest an einem vorderen Ende der Ausgangswelle 32 festgelegt.Ferner ist das zweite Kegelrad 22 drehfest an einer äußeren Umfangsfläche 26c desDrehzylinders 26 festgelegt. Ein Winkel P1, mit dem sicheine Drehachse 210 des ersten Kegelrades 21 undeine Drehachse 220 des zweiten Kegelrades 22 schneiden,ist so eingestellt, dass er nicht kleiner ist als 20° und kleinerist als 90°, umein Beispiel zu nennen.
    [0026] Aneiner seitlichen Oberflächevon konisch zulaufender Form des ersten Kegelrades 21 sind Zähne 21a gebildet,die mit den Zähnen 22a des zweitenKegelrades 22 in Zahneingriff zu bringen sind. Als Zähne 22a, 22b desersten bzw. des zweiten Kegelrades 21, 22 werdenvorzugsweise gekrümmteZähne verwendet,und die Richtungen, in denen diese gewunden sind, sind einanderentgegengesetzt, bzw. deren Steigungsrichtungen sind einander entgegengesetzt.
    [0027] Dievorliegende Ausführungsformist durch Folgendes gekennzeichnet. Die Richtung, in der die Zähne 21a desersten Kegelrades 21 gewunden sind, und die Richtung, inder die Gewindenut 25b der Gewindewelle 25 gewundenist, sind auf die gleiche Richtung eingestellt, bzw. deren Steigungsrichtungen sindgleich. Wenn die Gewindewelle 25 beispielsweise ein Rechtsgewindeaufweist, sind die Zähne 21a desersten Kegelrades 21 ebenfalls von der Windungsrichtungbzw. Verzahnungsrichtung her ausgerichtet wie das Rechtsgewinde.Wenn die Gewindewelle 25 ein Linksgewinde aufweist, sinddie Zähne 21a desersten Kegelrades 21 von der Steigungsrichtung her ebenfallswie ein Linksgewinde ausgerichtet. Auf diese Weise kann ein geeignetesSpiel bzw. Flankenspiel zwischen dem ersten und dem zweiten Kegelrad 21, 22 unabhängig vonder Drehrichtung der Ausgangswelle 32 des elektrischenMotors 20 immer gewährleistetwerden.
    [0028] ImFolgenden wird im Detail ein Fall beschrieben, bei dem die Zähne 21a desersten Kegelrades 21 nach rechts ausgerichtet sind, undbei dem die Gewindenut 25b der Gewindewelle 25 gleichfalls nachrechts ausgerichtet ist ("twistedrightward"), wie esin 1 gezeigt ist, insbesonderejeweils in Richtung zum Schnittpunkt der Achsen 210, 220 gesehen.Wenn die Ausgangswelle 32 des elektrischen Motors 20 inUhrzeigerrichtung A1 gedreht wird, empfängt das erste Kegelrad 21 vondem zweiten Kegelrad 22 eine Antriebsreaktionskraft. EineKomponente der Antriebsreaktionskraft in Richtung der Drehachse 210 wirdjedoch in eine Richtung B1 diagonal nach links unten (hin zum vorderenEnde der Ausgangswelle 32) ausgeübt, bei der es sich um die Richtunghandelt, bei der das Spiel zwischen den Kegelrädern 21, 22 verringertwird. Das erste Kegelrad 21 wird in die Richtung bewegt,bei der das Spiel verringert wird (in die Richtung B1 diagonal nachlinks unten), und zwar um einen kleinen Spielbetrag, der durch einenInnen- bzw. Zwischen-Spielraum zwischen den Lagern 33, 34 erzeugtwird, die die Ausgangswelle 32 lagern, um ein Beispielzu nennen.
    [0029] Andererseitswerden hierbei das zweite Kegelrad 22 und der Drehzylinder 26 inGegenuhrzeigerrichtung C1 gedreht. Demzufolge werden die Gewindewelle 25 unddie Zahnstangenwelle 10, die miteinander über dieGewindenut 25a mit Rechtsgewinde in Schraubeingriff stehen,in 1 in die Richtung D1nach links gedrückt.Demzufolge empfängtder Drehzylinder 26 von der Gewindewelle 25 eineAntriebsreaktionskraft in Richtung E1 nach rechts. Demzufolge empfängt daszweite Kegelrad 22 von der Gewindewelle 25 über denDrehzylinder 26 eine Antriebsreaktionskraft in der Richtung,bei der das Spiel zwischen den Kegelrädern 21, 22 vergrößert wird.Das zweite Kegelrad 22 wird in die Richtung bewegt, inder das Spiel vergrößert wird(in die Richtung E1 nach rechts), und zwar um kleine Spielbeträge, indemder Drehzylinder 26 und die Gewindewelle 25 über dieRollelemente 29 ineinander geschraubt werden, und durchSpiel, das durch einen Innen- bzw. Zwischen-Spielraum zwischen denLagern 27, 28 erzeugt wird, die den Drehzylinder 26 lagern.
    [0030] Wennhingegen die Ausgangswelle 32 des elektrischen Motors 20 inRichtung A2 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wird eine Komponente derAntriebsreaktionskraft in Richtung der Drehachse 210, welcheKomponente aus dem zweiten Kegelrad 22 kommt und von demersten Kegelrad 21 empfangen wird, in die Richtung ausgeübt, beider das Spiel zwischen den Kegelrädern 21, 22 vergrößert wird(in Richtung B2 diagonal rechts nach oben). Andererseits werdenhierbei das zweite Kegelrad 22 und der Drehzylinder 26 inUhrzeigerrichtung C2 gedreht, so dass die Gewindewelle 25 unddie Zahnstangenwelle 10 in Richtung D2 nach rechts gedrückt werden. Demzufolgeempfängtdas zweite Kegelrad 22 von der Gewindewelle 25 über denDrehzylinder 26 eine Antriebsreaktionskraft in RichtungE2 nach links, bei der es sich um die Richtung handelt, bei derdas Spiel verringert wird.
    [0031] Aufdie vorstehende Art und Weise wird dann, wenn das erste Kegelrad 21 oderdas zweite Kegelrad 22 in die Richtung bewegt wird, beider das Spiel verringert wird (in die Richtung B1 diagonal nachlinks unten bzw. in die Richtung E2 nach links), unabhängig vonder Drehrichtung der Ausgangswelle 32 des elektrischenMotors 20 das andere Kegelrad in die Richtung bewegt, beider das Spiel vergrößert wird(in die Richtung E1 nach rechts bzw. in die Richtung B2 diagonalnach rechts oben), wodurch es ermöglicht wird, zwischen dem erstenund dem zweiten Kegelrad 21, 22 immer ein geeignetesSpiel zu gewährleisten.Im Ergebnis ist es möglich,die Laufruhe und Dauerhaltbarkeit des Zahneingriffs zwischen den Kegelrädern 21, 22 zuverbessern.
    [0032] Diegleichen Ergebnisse werden auch für den Fall erhalten, bei demdie Zähne 21a desersten Kegelrades 21 nach links ausgerichtet sind (bzw. eineSteigungsrichtung nach links besitzen) und die Gewindenut 25b derGewindewelle 25 gleichfalls nach links ausgerichtet ist(bzw. eine Steigungsrichtung nach links besitzt).
    [0033] Beider vorliegenden Ausführungsformist es bevorzugt, wenn die Zahnstangenzähne 9 der Zahnstange 10 unddie Gewindenut 25b der Gewindewelle 25 in entgegengesetzteRichtungen ausgerichtet sind (entgegengesetzte Steigungsrichtungenbesitzen), wie es in 1 dargestelltist. In diesem Fall hebt das Spiel im Zahneingriff zwischen denZahnstangenzähnen 9 unddem Ritzel 8 das Spiel beim Ineinanderschrauben des Drehzylinders 26 undder Gewindewelle 25 sowie das Spiel auf, das durch den Innenspielraumzwischen den Lagern 27, 28 erzeugt wird, die denDrehzylinder 26 lagern, wodurch es ermöglicht wird, ein Lenkgefühl zu verbessern.
    [0034] Dasheißt,wenn die Zahnstangenwelle 10 es aufgrund eines Spiels zwischenZahnstange und Ritzel versucht, sich um einen kleinen Betrag zudrehen, wird eine Bewegungskraft zur Bewegung der Zahnstangenwelle 10 indie der Lenkrichtung entgegengesetzte Richtung erzeugt, wenn dieZahnstangenwelle 10 dreht. Die Bewegungskraft wird jedochdurch eine Bewegungskraft zur Bewegung der Zahnstangenwelle 10 aufgrundeiner von der Gewindewelle 25 empfangenen Lenkhilfskraftaufgehoben.
    [0035] Beider vorliegenden Ausführungsformwerden gekrümmteZähne (eineBogenverzahnung) als die Zähne 21a, 22a desersten bzw. des zweiten Kegelrads 21, 22 verwendet,wodurch es ermög licht wird,ein Kontaktverhältniszu verbessern, um Geräuschezu verringern. Ferner ermöglichtdie Verwendung der gekrümmtenZähne,ein hochpräzises Zahnradzu erhalten. Dies ist insbesondere bevorzugt, da sich die Wirkungenerzielen lassen, ohne die umgebende Struktur, den Montageprozessusw. zu verändern.
    [0036] Dievorliegende Erfindung ist nicht auf die oben erwähnte Ausführungsform beschränkt. Beispielsweisekann der oben genannte Kugelgewindemechanismus durch einen bekanntenLagergewindemechanismus ("bearingscrew mechanism")als Bewegungswandlungsmechanismus 24 ersetzt werden.
    [0037] Obgleichdie Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformenhiervon beschrieben worden ist, versteht sich für Fachleute, dass bei Erzieleneines Verständnissesdes Vorstehenden sich leicht Änderungen,Variationen und Äquivalentedieser Ausführungsformenergeben. Demzufolge soll der Schutzbereich der vorliegenden Erfindungdurch jenen der beigefügtenAnsprüche undsämtliche Äquivalentehiervon bestimmt werden.
    [0038] Dievorliegende Anmeldung entspricht der japanischen Patentanmeldungmit der Nr. 2003-172271, die am 17. Juni 2003 beim Japanischen Patentamteingereicht wurde, wobei deren Offenbarungsgehalt vorliegend durchBezugnahme enthalten ist.
    权利要求:
    Claims (12)
    [1] Elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung, die ein Ritzel(8) aufweist, das an einer Welle (7) vorgesehen ist,die in Antwort auf eine Betätigungeines Lenkelementes (2) in Drehung versetzt wird, und eineZahnstangenwelle (10) mit Zahnstangenzähnen (9) aufweist,die mit dem Ritzel (8) in kämmendem Eingriff stehen, wobeidie Zahnstangenwelle (10) in einer axialen Richtung beweglichist, und wobei die elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung ferneraufweist: einen elektrischen Motor (20) zur Lenkunterstützung, dereine Ausgangswelle (32) aufweist; einen Drehzahlverringerungsmechanismus(23), der ein erstes Zahnrad (21), das mit derAusgangswelle (32) des elektrischen Motors (20)in Verbindung steht, und ein zweites Zahnrad (22) aufweist,das mit dem ersten Zahnrad (21) in kämmendem Eingriff steht; und einenBewegungswandlungsmechanismus (24) zum Umwandeln der Drehungdes zweiten Zahnrades (22) in eine axiale Bewegung derZahnstangenwelle (10), wobei der Bewegungswandlungsmechanismus(24) einen Drehzylinder (26) aufweist, der sichsynchron mit dem zweiten Zahnrad (22) dreht, und eine Gewindewelle(25) aufweist, die einstückig koaxial mit der Zahnstangenwelle(10) vorgesehen und überein Rollelement (29) in den Drehzylinder (29)geschraubt ist, wobei die Gewindewelle (25) eine Gewindenut(25b) aufweist, wobei das erste Zahnrad (21) Zähne (21a) aufweistund wobei die Gewinde nut (25b) der Gewindewelle (25)und die Zähne(21a) des ersten Zahnrades (21) die gleiche Steigungsrichtungbesitzen.
    [2] Elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung nach Anspruch1, wobei dann, wenn das erste oder das zweite Zahnrad (21, 22)in eine Richtung versetzt wird, in der das Spiel zwischen diesenverringert wird, das andere Zahnrad in eine Richtung versetzt wird,in der das Spiel vergrößert wird.
    [3] Elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung nach Anspruch1, wobei die Zahnstangenzähne(9) der Zahnstangenwelle (10) und die Gewindenut(25b) der Gewindewelle (25) die entgegengesetzteSteigungsrichtung besitzen.
    [4] Elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung nach Anspruch1, 2 oder 3, wobei der Drehzahlverringerungsmechanismus (23)einen Kegelradmechanismus (23) aufweist, wobei das ersteZahnrad (21) ein erstes schräg verzahntes Kegelrad (21)aufweist, und wobei das zweite Zahnrad (22) ein zweitesschrägverzahntes Kegelrad (22) aufweist.
    [5] Elektrische Hilfsradlenkvorrichtung nach Anspruch4, wobei ein Winkel, mit dem sich eine Drehachse (210)des ersten schrägverzahnten Kegelrades (21) und eine Drehachse (220)des zweiten schrägverzahnten Kegelrades (22) kreuzen, nicht kleiner ist als20° undkleiner ist als 90°.
    [6] Elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung nach Anspruch4 oder 5, wobei die Zähne(21a) des ersten schrägverzahnten Kegelrades (21) und die Zähne (22a) des zweitenschrägverzahn ten Kegelrades (22) entgegengesetzte Steigungsrichtungenbesitzen.
    [7] Elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung nach einemder Ansprüche1 bis 6, wobei das zweite Zahnrad (22) an einer Außenumfangsfläche (26c)des Drehzylinders (26) festgelegt ist, so dass es drehfest hiermitverbunden ist.
    [8] Elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung nach Anspruch7, wobei das erste Zahnrad (21) an einem Ende einer Ausgangswelle(32) des elektrischen Motors (20) vorgesehen ist,so dass es drehfest mit dieser verbunden ist.
    [9] Elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung nach einemder Ansprüche1 bis 8, wobei der Bewegungswandlungsmechanismus (24) einenKugelgewindemechanismus (24) aufweist, wobei der Drehzylinder (26)eine Kugelmutter (26) aufweist, die die Gewindewelle (25)umgibt, und wobei das Rollelement (29) eine Kugel (29)aufweist.
    [10] Elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung nach einemder Ansprüche1 bis 9, ferner mit einem Zahnstangengehäuse (14), das dieZahnstangenwelle (10) aufnimmt, so dass diese in der axialenRichtung gleitbar ist, und wobei der Drehzylinder (26)an dem Zahnstangengehäuse(14) mittels eines Paars von Lagern (27, 28)drehbar gelagert ist.
    [11] Elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung nach einemder Ansprüche1 bis 10, wobei der elektrische Motor (20) ein Motorgehäuse (30)aufweist, und wobei das Motorgehäuse(30) an einem Verbindungsgehäuse (31) festgelegtist, das mit dem Zahnstangengehäuse(14) kreuzförmigbzw. kreuzend verbunden ist.
    [12] Elektrische Hilfskraftlenkvorrichtung nach Anspruch11, wobei die Ausgangswelle (32) des elektrischen Motors(20) an dem Verbindungsgehäuse (31) mittels einesPaars von Lagern (33, 34) drehbar gelagert ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP2005007969A|2005-01-13|
    US20050016790A1|2005-01-27|
    FR2856367A1|2004-12-24|
    US7159690B2|2007-01-09|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2007-10-11| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2008-01-17| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: JTEKT CORP., OSAKA, JP |
    2010-04-22| 8139| Disposal/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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