DE10136249A1

DE10136249A1 - Elektrische Servolenkvorrichtung

Info

Publication number: DE10136249A1
Application number: DE10136249A
Authority: DE
Inventors: Takanori Kurokawa; Hirokazu Arai; Akihiko Shiina; Masashi Kuze; Mitsuharu Minami; Hideo Matsubara
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2000-08-08
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2002-02-21
Anticipated expiration: 2021-07-26
Also published as: US20020020578A1; FR2812848B1; JP3650726B2; US6622814B2; JP2002053051A; DE10136249B4; FR2812848A1

Abstract

Bei einer elektrischen Servolenkvorrichtung hat ein getriebenes Zahnrad eine Untersetzungs-Getriebeeinrichtung zur Übertragung der Drehbewegung einer elektrischen Betätigungseinrichtung zur Erzeugung einer Hilfslenkkraft, einen Zahnradkörper, welcher aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellt ist. Wenigstens ein Außenumfang eines metallischen Kernrings ist durch den Zahnradkörper abgedeckt, oder wird von diesem umschlossen. Der Zahnradkörper ist integral mit dem Kernring mittels Spritzgießen des synthtischen Harzmaterials in eine Form ausgebildet, in welche der Kernring eingelegt ist. Eine Mehrzahl von Zähnen, die jeweils Flächen haben, die in Richtung der Drehachse des getriebenen Zahnrads weisen, ist aus dem Außenumfang des Kernrings in Abständen in Umfangsrichtung angeordnet. Das synthetische Harzmaterial, aus welchem der Zahnradkörper ausgebildet ist, wird in die Zwischenräume zwischen die Zähne des Kernrings eingefüllt.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer elektrischen Servolenkvorrichtung, welche eine Drehbewegung einer elektrischen Betätigungseinrichtung zum Erzeugen einer Hilfslenkkraft auf die Räder über eine Untersetzungs-Getriebeeinrichtung bzw. eine drehzahlverminderte Getriebeeinrichtung überträgt, die ein treibendes Zahnrad, wie ein Schneckenrad, und ein getriebenes Zahnrad, wie ein Schneckenzahnrad hat, welches mit dem treibenden Zahnrad in Kämmeingriff ist.

Es besteht ein Bedürfnis bei derartigen elektrischen Servolenkvorrichtungen, das Gewicht derselben zu reduzieren und die Laufgeräusche zu vermindern, wobei eine solche elektrische Servolenkvorrichtung eine Drehbewegung einer elektrischen Betätigungseinrichtung zur Erzeugung einer Hilfslenkkraft auf die Räder über ein Untersetzungs-Getriebeeinrichtung überträgt.

Bei relativ gewichtsmäßig leicht gebauten Kraftfahrzeugen wird das getriebene Zahnrad, welches die Untersetzungs-Getriebeeinrichtung bildet, von einem Metallkernring und einem Zahnradkörper gebildet, welcher aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellt ist. Der Außenumfang des Kernrings ist durch den Zahnradkörper bedeckt bzw. wird von diesem umschlossen. Das synthetische Harzmaterial wird in eine Form eingespritzt, in welche der Kernring eingelegt ist, so daß der Zahnradkörper mit dem Kernring unter Bildung einer integralen Einheit gegossen wird.

In den letzten Jahren besteht ein Bedürfnis, auch bei elektrischen Servolenk vorrichtungen für große Fahrzeuge, bei denen eine Untersetzungs-Getrie beeinrichtung zum Einsatz kommt, einen Zahnradkörper vorzusehen, welcher aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellt ist, und es wurden An strengungen unternommen, die Festigkeit, die Verschleißbeständigkeit und die Standzeit des Zahnradkörpers zu verbessern. Im Hinblick auf die Verbesserung der Festigkeit, der Verschleißbeständigkeit und der Standzeit eines Zahnradkörpers wurde festgestellt, daß man Verbesserungen dadurch erzielen kann, daß man die Viskosität des synthetischen Harzmaterials größer macht, aus welchem der Zahnradkörper ausgebildet ist, ohne daß man Verstärkungsfasern oder dergleichen einsetzt.

Wenn man jedoch die Viskosität des synthetischen Harzmaterials größer macht, führt dies zu einer Verringerung des Fließvermögens bzw. des Fließ verhaltens des synthetischen Harzmaterials im Innenraum der Form, was wiederum zu der Neigung führt, daß sich Hohlräume (Luftzellen), Schweiß markierungen und Risse bilden können, wodurch die Festigkeit herabgesetzt wird. Da ferner in einem hohen Maße ein Schrumpfen des synthetischen Harzmaterials nach dem Gießen auftritt, wenn man keine Verstärkungsfasern oder dergleichen als Füllstoffe einbringt, besteht die Gefahr, daß Eigen spannungen in gewissen Teilen konzentriert auftreten, welche zu Beschädi gungen und einem Versagen führen können, und welche dazu führen, daß die Festigkeit des Zahnradkörpers ungleichmäßig ist.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine elektrische Servolenkvorrichtung bereitzu stellen, bei der die vorstehend genannten Schwierigkeiten überwunden sind. Nach der Erfindung wird eine elektrische Servolenkvorrichtung bereitgestellt, welche eine Untersetzungs-Getriebeeinrichtung aufweist, welche eine Drehbewegung einer elektrischen Betätigungseinrichtung zur Erzeugung einer Hilfslenkkraft auf die Räder über ein treibendes Zahnrad und ein getriebenes Zahnrad überträgt, welches in Kämmeingriff mit dem treibenden Zahnrad ist, wobei das getriebene Zahnrad einen Metallkernring als Zahnradkörper hat, der aus synthetischem Harzmaterial hergestellt ist, wobei wenigstens der Außenumfang des Kernrings durch den Zahnradkörper bedeckt bzw. um schlossen ist, der Zahnradkörper unter Bildung eine einstückigen Auslegung mit dem Kernring durch Spritzgießen des synthetischen Harzmaterials in eine Form gebildet wird, in welche der Kernring eingelegt ist, eine Mehrzahl von Zähnen auf dem Außenumfang des Kernrings ausgebildet wird, welche Flächen haben, welche in Richtung der Drehachse des getriebenen Zahnrads weisen, wobei diese Zähne in Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und wobei das synthetische Harzmaterial, welches den Zahnradkörper bildet, in die Zwischenräume zwischen die Zähne des Kernrings eingefüllt ist.

Da bei der Auslegung nach der Erfindung das synthetische Harzmaterial, welches den Zahnradkörper bildet, in die Zwischenräume zwischen die Mehrzahl von Zähnen eingefüllt ist, die auf dem Außenumfang des Kernrings ausgebildet sind, wird ermöglicht, daß auf zuverlässige Weise verhindert wird, daß sich der Zahnradkörper bezüglich des Kernrings verdrehen kann. Da zusätzlich die Flächen der Zähne des Kernrings in Richtung der Drehachse des getriebenen Zahnrads weisen, stellt sich eine bevorzugte Flußrichtung des synthetischen Harzmaterials in der Form ein, in die der Kernring eingelegt ist. Auf diese Weise lassen sich Hohlräume, Schweißmarkierungen, Risse und so weiter, verhindern, und ferner läßt sich auch die Festigkeit des Zahnradkörpers erhöhen. Jeder der Zähne des Kernrings hat beispielsweise eine Evolventen zahnform.

Die Zahnteilung bzw. die Zähnezahl des Kernrings ist vorzugsweise kleiner als die Zahnteilung bzw. die Zähnezahl des Zahnradkörpers.

Somit kann die Drehkraft der elektrischen Betätigungseinrichtung zur Erzeu gung der Hilfslenkkraft nicht nur durch die Zähne des Kernrings, sondern auch durch die Zähne des Zahnradkörpers aufgenommen werden.

In bevorzugter Weise sind die Endflächen jedes Zahns des Kernrings durch das synthetische Harzmaterial bedeckt, aus welchem der Zahnradkörper ausgebildet ist, so daß die Grenzbereiche zwischen dem Zahnkopf und den Endflächen der jeweiligen Zähne des Kernrings durch das synthetische Harzmaterial bedeckt sind, und daß wenigstens einer der Grenzbereiche der jeweiligen Zähne des Kernrings in Form einer konvex gekrümmten Fläche ausgebildet ist.

Somit sind die Endflächen der Zähne des Kernrings durch das synthetische Harzmaterial bedeckt, aus welchem der Zahnradkörper ausgebildet ist, so daß der Zahnradkörper daran gehindert wird, daß er eine Gleitbewegung bezüglich des Kernrings in Richtung der Drehachse des getriebenen Zahnrads ausführen kann. Auch sind die Grenzbereiche zwischen dem Zahnkopf und den Endflächen der jeweiligen Zähne des Kernrings durch das synthetische Harzmaterial bedeckt, und wenigstens einer der Grenzbereiche der jeweiligen Zähne des Kernrings ist in Form einer konvex gekrümmten Fläche ausgebildet, wodurch sich Konzentrationen von Restspannungen an dem Grenzbereich infolge des Schrumpfens des synthetischen Harzmaterials abschwächen oder aufheben lassen und sich eine Ungleichmäßigkeit hinsichtlich der Festigkeit des Zahnradkörpers vermeiden läßt.

Wenn der Krümmungsradius der jeweils konvex gekrümmten Fläche größer als die Zähnezahl des Kernrings gemacht wird, kann man die Konzentrationen von Restspannungen an den Endabschnitten der Zähne herabsetzen, an denen die Grenzbereiche angeordnet sind.

In bevorzugter Weise wird ein Einguß, welcher zum Einspritzen des syntheti schen Harzmaterials eingesetzt wird, aus dem Zahnradkörper ausgebildet wird, und das synthetische Harzmaterial in die Form eingespritzt wird, nur auf einer Endfläche des Zahnradkörpers angeordnet, und die jeweilige konvex gekrümm ten Flächen der Zähne des Kernrings sind wenigstens an dem Grenzbereich ausgebildet, auf den der Einguß weist.

Folglich wird das synthetische Harzmaterial nicht über eine Mehrzahl von Eingüssen eingespritzt, sondern nur über einen Einguß in die Form einge spritzt, und somit werden keine Abschnitte des Zahnradkörpers durch das Zusammenfließen von synthetischem Harzmaterial gebildet, so daß sich ein Zahnradkörper mit gleichmäßiger Qualität ausformen läßt, und sich eine Herabsetzung der Festigkeit des Zahnradkörpers vermeiden läßt. Wenn ferner der Einguß nur auf einer Endfläche des Zahnradkörpers angeordnet ist, ist die Restspannung an dem Grenzbereich an dieser einen Endfläche des Zahnrad körpers größer als an der anderen Endfläche infolge des Schrumpfens des synthetischen Harzmaterials im Innern des Eingusses. Da in diesem Fall die zuvor angegebene jeweilige konvex gekrümmte Fläche der Zähne des Kernrings wenigstens in diesem Grenzbereich ausgebildet ist, auf den der Einguß zugewandt gerichtet ist, läßt sich eine Konzentration von Spannung auf effektive Weise herabsetzen.

Nach der Erfindung kann eine elektrische Servolenkvorrichtung bereitgestellt werden, bei der das getriebene Zahnrad der Untersetzungs-Getriebeeinrichtung zur Übertragung der Drehbewegung einer elektrischen Betätigungseinrichtung zur Erzeugung einer Hilfslenkkraft einen Metallkernring bat, welcher durch den Zahnradkörper bedeckt ist, welcher aus synthetischem Harzmaterial hergestellt ist, eine Verbesserung hinsichtlich der Festigkeit, der Verschleißbeständigkeit und der Standzeit des Zahnradkörpers erreicht werden, eine Gleitbewegung des Zahnradkörpers bezüglich des Kernrings läßt sich verhindern, und es läßt sich jegliche Herabsetzung der Festigkeit verhindern, die ihre Ursache in internen Defekten und einer Ungleichmäßigkeit der Festigkeit bewirkt durch Streßspannungen im Zahnradkörper hat.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer elektrischen Servolenkvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3(1) eine Verfahrensweise zur Ausformung eines Schnecken rads gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 3(2) eine Schnittansicht der wesentlichen Teile des Schnec kenrads;

Fig. 4 eine Vorderansicht eines Teilausschnitts der Zähne des Kernrings gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 5(1) eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Zustands während der Ausformung des Kernrings gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 5(2) eine Teilschnittansicht des Kernrings; und

Fig. 6(1) bis 6(5) Teilschnittansichten eines Schneckenrads mit Ausfüh rungsvarianten von bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung.

Die in Fig. 1 gezeigte elektrische Servolenkvorrichtung 1 überträgt ein Lenkmoment, welches durch die Betätigung eines Lenkrads 2 erzeugt wird, auf ein treibendes Zahnrad 4 mittels einer Lenkwelle 3, so daß eine Zahnstange 5, welche in Kämmeingriff mit dem treibenden Zahnrad (Ritzel) 4 ist, bewegt wird. Der Lenkwinkel ändert sich durch die Übertragung der Bewegung der Zahnstange 5 auf die Räder 6 über Lenkspurstangen, Gelenkarme oder dergleichen (diese Teile sind in der Zeichnung weggelassen).

Um eine Hilfslenkkraft entsprechend dem Lenkmoment bereitzustellen, welches durch die Lenkwelle 3 übertragen wird, weist die elektrische Servolenkvor richtung 1 einen Drehmomentsensor 7 auf, welcher das Lenkmoment erfaßt, einen Motor (eine elektrische Betätigungseinrichtung zum Erzeugen einer Hilfslenkkraft) 8, welcher nach Maßgabe des erfaßten Lenkmoments angetrie ben wird, ein metallisches Schneckenrad 9 (treibendes Zahnrad), welches auf dem Außenumfang der Antriebswelle 50 angetrieben durch den Motor 8 vorge sehen ist, und ein Schneckenrad (getriebenes Zahnrad) 10 auf, welches in Kämmeingriff mit dem Schneckenrad 9 ist und an der Lenkwelle 3 angebracht ist. Eine Hilfslenkkraft kann durch Übertragung der Drehbewegung des Motors 8 von der Lenkwelle 3 auf die Räder 6 über das Schneckenrad 9 und das Schneckenrad 10 bereitgestellt werden. Das Schneckenrad 9 und das Schneckenrad 10 bilden eine Untersetzungs-Getriebeeinrichtung (eine drehzahlvermindernde Getriebeeinrichtung), welche die Drehbewegung des Motors 8 auf die Räder 6 überträgt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Antriebs welle 50, welche durch den Motor 8 angetrieben ist, der in einem Gehäuse 41 untergebracht ist, durch das Gehäuse 41 über Lager 62, 63 gelagert.

Die Lenkwelle 3 ist in einen ersten Wellenabschnitt 3a, welcher mit dem Lenkrad 2 verbunden ist, einen rohrförmigen, zweiten Wellenabschnitt 3b, welcher mit dem ersten Wellenabschnitt 3a über einen Bolzen 22 verbunden ist, und einen rohrförmigen, dritten Wellenabschnitt 3c unterteilt, welcher passend auf dem Außenumfang des zweiten Wellenabschnitts 3b unter Zwischenlage einer Buchse 25 vorgesehen ist, so daß er eine Drehbewegung relativ zu dem zweiten Wellenabschnitt 3b ausführen kann. Ein Torsionsstab 43, bei dem es sich um ein plastisches Teil handelt, ist in die jeweiligen Wellenabschnitte 3a, 3b und 3c eingesetzt, so daß dieser durch die Zentren derselben geht. Ein Ende des Torsionsstabs 43 ist mit dem ersten Wellen abschnitt 3a und dem zweiten Wellenabschnitt 3b durch den vorstehend angegebenen Bolzen 22 verbunden, und das andere Ende ist mit dem dritten Wellenabschnitt 3c durch einen Bolzen 24 verbunden. Als Folge hiervon können sich der zweite Wellenabschnitt 3b und der dritte Wellenabschnitt 3c elastisch relativ zueinander nach Maßgabe des Lenkmoments verdrehen.

Der zweite Wellenabschnitt 3b wird durch eine Lenksäule 30 gelagert, welche mittels Preßsitz in dem Gehäuse 41 unter Einsatz einer Buchse 31 angeordnet ist. Der dritte Wellenabschnitt 3c ist im Gehäuse 41 über Lager 26, 27 gelagert. Das vorstehend angegebene Schneckenrad 10 ist integral mit dem Außen umfang des dritten Wellenabschnitts 3c ausgebildet. Das Schneckenrad 10 kann mittels Preßsitz auf dem dritten Wellenabschnitt 3c angebracht sein, oder unter Einsatz einer Keilverbindung oder dergleichen fest mit diesem verbunden sein.

Der Drehmomentsensor 7 hat einen ersten Detektionsring 36, welcher aus einem magnetischen Material hergestellt und fest an dem zweiten Wellen abschnitt 3b angebracht ist, einen zweiten Detektionsring 37, welcher aus einem magnetischen Material hergestellt und an dem dritten Wellenabschnitt 3c angebracht ist, und eine Detektionsspule 33, welche den Raum zwischen den beiden Detektionsringen 36 und 37 abdeckt. Eine Mehrzahl von Zähnen 36a ist in einer Umfangsrichtung auf einer Endfläche des ersten Detektions rings 36 ausgebildet, und eine Mehrzahl von Zähnen 37a ist in Umfangs richtung auf einer Endfläche des zweiten Detektionsrings 37 vorgesehen. Die Oberflächenbereiche, an denen die Zähne 36a und die Zähne 37a einander zugewandt sind, ändern sich durch die elastische, relative Drehbewegung zwischen dem zweiten Wellenabschnitt 3b und dem dritten Wellenabschnitt 3c nach Maßgabe des Lenkmoments. Da sich der magnetische Widerstand bezüglich des magnetischen Flusses, welcher in der Detektionsspule 33 erzeugt wird, nach Maßgabe der Änderung des Oberflächenbereiches ändert, kann das Lenkmoment auf der Basis des Ausgangs von der Detektionsspule 33 erfaßt werden. Ein Drehmomentsensor üblicher Bauart kann als Drehmo mentsensor 7 eingesetzt werden. Der vorstehend angegebene Motor 8 wird nach Maßgabe eines Signals angetrieben, welches dem erfaßten Drehmoment entspricht, und die Drehbewegung des Motors 8 wird auf die Lenkwelle 3 über das Schneckenrad 9 und das Schneckenrad 10 übertragen.

Das Schneckenrad 10 hat einen metallischen Kernring 11 und einen Zahn radkörper 12, welcher aus synthetischem Harzmaterial hergestellt ist. We nigstens der Außenumfang des Kernrings 11 wird durch den Zahnradkörper 12 bedeckt oder von diesem umschlossen. Der Zahnradkörper 12 ist integral mit dem Kernring 11 durch Spritzgießen des synthetischen Harzmaterials in eine Form ausgebildet, in die der Kernring 11 eingelegt ist. Hierbei kommt die Spritzgieß-Verfahrenstechnik zur Anwendung. Wie in Fig. 3(1) gezeigt ist, ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform ein Einguß 21, welcher zum Einspit zen des synthetischen Harzmaterial eingesetzt wird, aus welchem der Zahnradkörper 12 ausgebildet ist, und hierdurch das Material in die Form 20 eingespritzt wird, nur auf einer Endfläche des Zahnradkörpers 12 angeordnet. Im Anschluß an die Formgebung nach Fig. 3(2) wird das synthetische Harzmaterial 23, mit dem der Einguß 21 befüllt wurde, entfernt, und das Schneckenrad 10 ist durch die Ausbildung der Zähne 12a auf dem Zahnradkör per 12 fertiggestellt. Das synthetische Harzmaterial ist ein als Nylon bekanntes synthetisches Harzmaterial, wie PA(Polyamid)6, PA55, PA46, PA11, PA12, PPA (Polyparabanic acid) PA6T oder PA6.6T, oder ein reines Material, in welches keine weiteren Materialien als Füllstoffe eingebracht sind.

Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, hat die Mehrzahl von Zähnen 11a Flächen, welche in Richtung der Drehachse des Schneckenrads 10 verlaufen, und diese Zähne 11a sind auf dem Außenumfang des Kernrings 11 in Intervallen in Umfangsrichtung angeordnet. Die Breite des Außenumfangs abschnitts, an dem die Zähne 11a ausgebildet sind, ist kleiner als jene des Innenumfangs des Kernrings 11, so daß eine Schulter 11' gebildet wird, deren Breite sich allmählich auf dem Abschnitt zwischen den Zähnen 11a und dem Innenumfangsabschnitt ändert. Jeder Zahn 11a gemäß der bevorzugten Ausführungsform hat eine Evolventenzahnform. Das synthetische Harzmaterial, aus welchem der vorstehend genannte Zahnradkörper 12 ausgebildet ist, ist in die Zwischenräume zwischen den Zähnen 11a des Kernrings 11 eingefüllt. Die Schulter 11' und auch die Endflächen 11a" jedes Zahns 11a des Kernrings 11 sind durch das synthetische Harzmaterial bedeckt, aus welchem der Zahnradkörper 12 ausgebildet ist.

Nach der Ausbildung der Zähne 11a auf dem Kernring 11 nach Fig. 5(1) sind die Grenzbereiche zwischen dem Zahnkopf 11a' und den beiden Endflächen 11a" des jeweiligen Zahns 11a des Kernrings 11 in Form einer konvex gekrümmten Fläche 11r durch maschinelle Bearbeitung ausgebildet, und die Grenzbereiche sind durch synthetisches Harzmaterial bedeckt, welches zur Ausbildung des Zahnradkörpers 12 dient. Der Krümmungsradius R der jeweils konvex gekrümmten Fläche 11r ist größer als die Zahnteilung bzw. Zähnezahl der Zähne 11a des Kernrings 11. Die Zähnezahl der Zähne 11a des Kernrings 11 ist kleiner als die Zähnezahl der Zähne 12a des Zahnradkörpers 12 gewählt. Jede konvex gekrümmte Fläche 11r der Zähne 11a des Kernrings 11 kann nur an einem Grenzbereich ausgebildet sein, auf die der Einguß 21 zeigt.

Da bei der vorstehend beschriebenen Auslegungsform das synthetische Harzmaterial, welches zur Ausbildung des Zahnradkörpers 12 dient, in die Zwischenräume zwischen der Mehrzahl von Zähnen 11a eingefüllt ist, die auf dem Außenumfang des Kernrings 11 ausgebildet sind; kann auf zuverlässige Weise verhindert werden, daß der Zahnradkörper 12 sich bezüglich des Kernrings 11 verdrehen kann. Zusätzlich verlaufen die Flächen der Zähne 11a des Kernrings 11 in Richtung der Drehachse des Schneckenrads 10, so daß eine bevorzugte Fließrichtung des synthetischen Harzmaterials in der Form 20 eingestellt werden kann, in die der Kernring 11 eingelegt ist. Als Folge hiervon lassen sich Hohlräume, Schweißmarkierungen, Risse und dergleichen verhindern, und hierdurch läßt sich die Festigkeit des Zahnradkörpers 12 verbessern.

Die Zähnezahl der Zähne 11a des Kernrings 11 ist kleiner als die Zähnezahl der Zähne 12a des Schneckenrads 10. Somit kann die Drehkraft des Motors 8 nicht nur durch die Zähne 11a des Kernrings 11, sondern auch durch die Zähne 12a des Zahnradkörpers 12 aufgenommen werden.

Die Endflächen 11a" der jeweiligen Zähne 11a des Kernrings 11 sind durch das synthetische Harzmaterial bedeckt, aus welchem der Zahnradkörpers 12 ausgebildet ist, wodurch verhindert wird, daß der Zahnradkörper 12 eine Gleitbewegung bezüglich des Kernrings 11 in Richtung der Drehachse des Schneckenrads 10 ausführen kann. Obgleich die Grenzbereiche zwischen dem Zahnkopf 11a' und den Endflächen 11a" der jeweiligen Zähne 11a des Kernrings 11 durch das synthetische Harzmaterial bedeckt sind, sind die Grenzbereiche als konvex gekrümmte Flächen 11r ausgelegt, und somit kann sich die Konzentration von Streßspannungen an den Grenzbereichen infolge des Schrumpfens des synthetischen Harzmaterials reduziert werden, wodurch sich Ungleichförmigkeiten hinsichtlich der Festigkeit des Zahnradkörpers 12 vermeiden lassen. Der Krümmungsradius R der jeweils konvex gekrümmten Flächen 11r ist größer als die Zähnezahl der Zähne 11a des Kernrings 11, wodurch sich die Konzentrationen von Restspannungen an den Endabschnitten der Zähne 11a, an denen die Grenzbereiche angeordnet sind, auf zuverlässige Weise aufgrund der Tatsache herabsetzen lassen, daß die Kopfhöhe der Zähne 11a gleich der Zahnteilung der Zähne mit vollständiger Tiefe ist.

Da das synthetische Harzmaterial nicht über eine Mehrzahl von Eingüssen eingespritzt wird, sondern nur über einen Einguß 21 in die Form 20 eingespritzt wird, um den Zahnradkörper 12 auszubilden, werden keine Abschnitte des Zahnradkörpers 12 durch das Zusammenfließen von synthetischem Harzmateri al ausgeformt, so daß man einen Zahnradkörper 12 mit gleichmäßiger Qualität herstellen kann, und sich eine Herabsetzung der Festigkeit eines Zahnradkör pers 12 vermeiden läßt. Wenn ferner ein Einguß 21 nur auf einer Endfläche des Zahnradkörpers 12 angeordnet ist, ist infolge des Schrumpfens des synthetischen Harzmaterials im Innern des Eingusses 21 die Restspannung am Grenzbereich an dieser einen Endfläche des Zahnradkörpers 12 größer als an der anderen Endfläche. Da in diesem Fall die vorstehend beschriebene jeweils konvex gekrümmte Fläche 11r der Zähne 11a des Kernrings 11 wenigstens an dem Grenzbereich ausgebildet ist, auf die der Einguß 21 zugewandt liegt, lassen sich Konzentrierungen von Restspannungen auf effektive Weise herabsetzen.

Die Erfindung ist nicht auf die voranstehend bevorzugte Ausführungsform beschränkt. Die Form des Schneckenrads 10 kann auch beispielsweise in modifizierter Weise derart ausgestaltet sein, wie es in den Fig. 6(1) bis 6(5) dargestellt ist. In den Ausführungsvarianten sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen wie bei der voranstehend erläuterten bevorzugten Ausführungsform versehen. Ferner sind das treibende Zahnrad und das getrie bene Zahnrad nicht auf die Ausgestaltung als ein Schneckenrad jeweils abgestellt, sondern es kann sich beispielsweise auch um irgendwelche anderen Kegelräder oder dergleichen handeln.

Claims

1. Elektrische Servolenkvorrichtung, welche folgendes aufweist:
eine Untersetzungs-Getriebeeinrichtung, welche die Drehbewe gung einer elektrischen Betätigungseinrichtung (8) zur Erzeugung einer Hilfslenkkraft auf Räder über ein treibendes Zahnrad (9) und ein getriebenes Zahnrad (10) überträgt, welches in Kämmeingriff mit dem treibenden Zahnrad (9) ist, wobei folgendes vorgesehen ist:
das getriebene Zahnrad (10) hat einen metallischen Kernring (11) und einen Zahnradkörper (12), welcher aus einem synthetischen Harzmaterial hergestellt ist, und wenigstens ein Außenumfang des Kernrings (11) ist durch den Zahnradkörper (12) abgedeckt bzw. wird von diesem umschlossen;
der Zahnradkörper (12) ist integral mit dem Kernring (11) durch Spritzgießen des synthetischen Harzmaterials in eine Form (20) aus gebildet, in die der Kernring (11) eingelegt ist;
eine Mehrzahl von Zähnen (11a) haben Flächen, welche in Richtung einer Drehachse des getriebenen Zahnrads (10) weisen, und diese Zähne sind auch auf dem Außenumfang des Kernrings (11) in Abständen in Umfangsrichtung angeordnet; und
das synthetische Harzmaterial, aus welchem der Zahnradkörper (12) ausgebildet ist, wird in die Zwischenräume zwischen die Zähne (11a) des Kernrings (11) eingefüllt.

2. Elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Zahnteilung bzw. eine Zähnezahl der Zähne (11a) des Kernrings (11) kleiner als eine Zahnteilung bzw. eine Zähnezahl der Zähne (12a) des Zahnradkörpers (12) ist.

3. Elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflächen der jeweiligen Zähne (11a) des Kernrings (11) durch das synthetische Harzmaterial bedeckt sind, aus welchem der Zahnradkörper (12) ausgebildet ist, so daß die Grenzbe reiche zwischen dem Zahnkopf und den Endflächen der jeweiligen Zähne (11a) des Kernrings (11) durch das synthetische Harzmaterial bedeckt sind; und wenigstens einer der Grenzbereiche der jeweiligen Zähne (11a) des Kernrings (11) in Form einer konvex gekrümmten Fläche (11r) ausgebildet ist.

4. Elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Krümmungsradius der jeweils konvex gekrümmten Fläche (11r) kleiner als die Zahnteilung bzw. Zähnezahl der Zähne (11a) des Kernrings (11) ist.

5. Elektrische Servolenkvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einguß (21), welcher zum Einspritzen des synthetischen Harzmaterials eingesetzt wird, aus dem der Zahnrad körper (12) in der Form (20) ausgebildet wird, nur auf einer Endfläche des Zahnradkörpers (12) angeordnet ist, und die jeweils konvex gekrümmte Fläche (11r) der Zähne (11a) des Kernrings (11) wenigstens an diesem Grenzbereich ausgebildet ist, auf den der Einguß (21) zeigt.