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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kugelumlaufspindelmechanismus
für eine
Art von elektrischer Servolenkvorrichtung, welche die Bewegung einer
Zahnwelle durch einen Elektromotor unterstützt; insbesondere betrifft
die Erfindung einen Kugelumlaufspindelmechanismus zum Übertragen
einer Antriebskraft des Elektromotors auf die Zahnwelle als Lenkwelle
in der elektrischen Servolenkvorrichtung.
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Herkömmlicherweise
wird bei einer sogenannten elektrischen Servolenkvorrichtung vom Zahnwellen-Unterstützungstyp
die Bewegung der Zahnwelle in axialer Richtung durch eine Antriebskraft
eines Elektromotors unterstützt.
Bei dieser Art von elektrischer Servolenkvorrichtung ist ein Kugelumlaufspindelmechanismus
vorgesehen, der durch Ausbilden eines Kugelumlaufspindelbereichs an
der Zahnwelle und das Aufsetzen einer Kugelmutter auf die Außenseite
des Kugelumlaufspindelbereichs aufgebaut ist, so daß das vom
Elektromotor erzeugte Drehmoment auf die Zahnwelle durch den Kugelumlaufspindelmechanismus übertragen
wird.
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Eine
Gewindenut ist im Innenumfang der Kugelmutter ausgebildet, und eine
Nutbahn, die durch die Kombination der Gewindenut und des Kugelumlaufspindelbereichs
der Zahnwelle gebildet ist, ist mit mehreren Kugeln gefüllt. Bei
einem derartigen Aufbau ist eine glatte Drehung der Kugelmutter
gewährleistet,
und die Zahnwelle wird in axialer Richtung bewegt, während sich
die Kugeln in der Nutbahn mit der Drehung der Kugelmutter bewegen.
Da die Kugelmutter durch den Elektromotor gedreht werden kann, indem
ein großes
Zahnrad, beispielsweise ein Kegelrad, am Außenumfang der Kugelmutter angebracht wird
und ein an der Motorwelle des Elektromotors angebrachtes kleines
Zahnrad mit dem großen
Zahnrad kämmt,
ist es möglich,
das Lenken durch mit der Drehung der Kugelmutter erfolgendes axiales
Bewegen der Zahnwelle zu unterstützen.
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Um
in der Kugelmutter die eingefüllten
Kugeln in einem als Kugelumlaufspindelbahn bezeichneten Bereich
in der Nutbahn umlaufen zu lassen, ist an der Außenseite der Kugelmutter ein
Zirkulator vorgesehen. Der Zirkulator ist ein rohrartiges Teil zum Zurückführen der
aus der Kugelmutter an einem Ende der Kugelumlaufspindelbahn ausgegebenen Kugeln
zum anderen Ende derselben innerhalb der Kugelmutter, indem die
Kugeln über
die Außenseite der
Kugelmutter überführt werden.
Anders ausgedrückt:
die Nutbahn zwischen zwei Kugelumlauflöchern zum Verbinden beider
Endbereiche des Zirkulators mit dem Nutbereich innerhalb der Kugelmutter wird
zur Kugelumlaufspindelbahn.
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Eine
von der zuvor beschriebenen elektrischen Servolenkvorrichtung des
Zahnwellen-Unterstützungstyps
verschiedene Lenkvorrichtung ist beispielsweise in JP 2002-87288
offenbart, wobei die Vorrichtung einen Kugelumlaufspindelmechanismus zum Übertragen
einer Antriebskraft zwischen einer Lenkradwelle, an der ein Lenkrad
angebracht ist, und einer mit einem Lenkmechanismus verbundenen Querwelle
verwendet. Bei dieser herkömmlichen Lenkvorrichtung
ist die Nutbahn, mit Ausnahme der Kugelumlaufspindelbahn, in der
die Kugeln in der Kugelmutter des in der Vorrichtung vorgesehenen
Kugelumlaufspindelmechanismus tatsächlich umlaufen, nicht poliert,
wodurch ein Austreten von Kugeln aus der Kugelumlaufspindelbahn
verhindert ist.
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Wie
zuvor beschrieben muß der
Kugelumlaufspindelmechanismus die Kugeln durch den Zirkulator im
Bereich der Kugelumlaufspindelbahn umlaufen lassen. Beim Montieren
des Kugelumlaufspindelmechanismus besteht daher die Schwierigkeit,
daß die
Kugeln manchmal zu der Nutbahn außerhalb des Bereichs der Kugelumlaufspindelbahn
laufen. Da die zur Nutbahn außerhalb
der Kugelumlaufspindelbahn gelaufenen Kugeln das Drehen der Kugelmutter
stören
können,
müssen
die verirrten Kugeln aus der Kugelmutter ausgegeben werden.
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Um
die in die Nutbahn außerhalb
der Kugelumlaufspindelbahn gelangten Kugeln aus dem Kugelumlaufspindelmechanismus
auszugeben, ist die Kugelmutter herkömmlicherweise mit einer sogenannten
offenen Struktur in ihrem Endbereich versehen. Verwendet man jedoch
die offene Struktur, ist es erforderlich, den Außendurchmesser der Kugelmutter
zu vergrößern, um
deren Steifigkeit zu gewährleisten,
wodurch der gesamte Kugelumlaufspindelmechanismus größer wird
und das angestrebte Ziel einer Verringerung der Vorrichtung nicht
erreicht wird. Ferner wird bei dem Kugelumlaufspindelmechanismus
der elektrischen Servolenkvorrichtung das Trägheitsmoment erheblich erhöht, da die
Kugelmutter durch den Elektromotor mit hoher Drehzahl gedreht wird,
wenn der Außendurchmesser
der Kugelmutter vergrößert wird.
Daher besteht das Problem der Beeinträchtigung des Lenkgefühls bei
einer elektrischen Servolenkvorrichtung mit einem derartigen Kugelumlaufspindelmechanismus.
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Wenn
ferner die offene Struktur nicht für die Kugelmutter verwendet
wird, bleiben die aus der Kugelumlaufspindelbahn in die Nutbahn
gelangten Kugeln in der Nutbahn außerhalb der Kugelumlaufspindelbahn.
In diesem Fall besteht in einigen Drehzuständen der Kugelmutter die Gefahr,
daß die
aus der Kugelumlaufspindelbahn in die Nutbahn gelangten Kugeln gegen
einen Endbereich des Zirkulators drücken und den reibungslosen
Umlauf der Kugeln behindern.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Probleme
zu lösen,
indem sie einen Kugelumlaufspindelmechanismus für eine elektrische Servolenkvorrichtung
schafft, der in der Lage ist, das Auswandern von Kugeln in eine
Nutbahn außerhalb
einer Kugelumlaufspindelbahn zu verhindern, indem eine Stufe zwischen
einer Nutbahn einer Gewindenut, welche der Kugelumlaufspindelbahn
einer Kugelmutter entspricht, und Nutbahnen auf beiden Seiten ausgebildet
werden.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
der Ansprüche
1 und 4 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
einen Kugelumlaufspindelmechanismus für eine elektrische Servolenkvorrichtung
zu schaffen, bei dem die genannte Stufe gebildet ist, indem die
Tiefe der Nutbahn der Gewindenut, welche der Kugelumlaufspindelbahn
einer Kugelmutter entspricht, tiefer als die Nut in anderen Bereichen
ausgebildet ist, oder indem ein Öffnungsrand
jedes Durchgangslochs, das für den
Kugelumlauf an beiden Endbereichen der Kugelumlaufspindelbahn gebohrt
ist, auf der Seite der Kugelumlaufspindelbahn tiefer ausgebildet
ist als ein gegenüberliegender Öffnungsrand.
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Des
weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß der
Kugelumlaufspindelmechanismus für eine
elektrische Servolenkvorrichtung in der Lage ist, Kugeln, die aus
der Kugelumlaufspindelbahn in die Nutbahn gelangen, auszugeben,
indem ein Kugelauslaßloch
an der Kugelbahn außerhalb
der Kugelumlaufspindelbahn gebohrt wird und die Kugeln durch das
Kugelauslaßloch
geleitet werden.
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Ein
erfindungsgemäßer Kugelumlaufspindelmechanismus
für eine
elektrische Servolenkvorrichtung, bei dem zwei Kugelumlauflöcher, die
jeweils mit jedem der Endbereiche eines Zirkulators zum Zirkulieren
von Kugeln über
die Außenseite
einer Kugelmutter verbunden sind, in der Mitte einer Gewindenut gebohrt
sind, welche im Innenumfang der Kugelmutter gebildet ist, welche
auf die Außenseite
eines in einer Lenkwelle ausgebildeten Kugelumlaufspindelbereichs
gesetzt ist, wobei die Kugelmutter durch die Antriebskraft eines
Elektromotors gedreht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine
Stufe zwischen einem Bereich der Gewindenut, der zu einer Kugelumlaufspindelbahn
zwischen den beiden Kugelumlauflöchern
wird, und beiden oder einem der Bereiche der Gewindenut gebildet
ist, die weiter außen
gelegen sind als die jeweiligen beiden Kugelumlauflöcher.
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Die
Stufe ist bei dem erfindungsgemäßen Mechanismus
zwischen einem Bereich der Nutbahn der Kugelmutter, der zwischen
beiden oder einem der beiden Kugelumlauflöcher, mit denen jeder Endbereich
des Zirkulators verbunden ist, und welcher zur Kugelumlaufspindelbahn
wird, und beiden oder einem der Bereiche auf beiden Seiten der Nutbahn
zwischen den Kugelumlauflöchern
ausgebildet. Da die Stufe das Auswandern von Kugeln aus der Kugelumlaufspindelbahn
begrenzt, ist es möglich,
das Auswandern von Kugeln aus der Kugelumlaufspindelbahn zu verhindern.
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Ferner
ist die Stufe erfindungsgemäß dadurch
ausgebildet, daß die
Tiefe des Bereichs der Gewindenut zwischen den beiden Kugelumlauflöchern tiefer
ist als die Tiefe beider oder eines der Bereiche der Gewindenut,
die weiter außerhalb
liegen als die beiden Kugelumlauflöcher.
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Die
erfindungsgemäß zur Bildung
der Stufe vorgesehene Differenz zwischen den Nutentiefen eines Bereichs
der Nutbahn und eines anderen Bereichs kann erreicht werden, indem
beispielsweise nur der dem Kugelumlaufspindelbahnbereich entsprechende
Bereich der Nutbahn poliert wird.
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Ferner
ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Stufe
gebildet wird, indem eine Öffnung
eines Kugelumlauflochs an der Nutbahn derart ausgebildet wird, daß ein Öffnungsrand
der Gewindenut auf der Seite der Gewindenut zwischen zwei Kugelumlauflöchern tiefer
ist als ein weiter außen
gelegener Öffnungsrand.
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Die
Stufe kann erfindungsgemäß gebildet werden,
indem eine Öffnung
des Kugelumlauflochs an der Gewindenut derart ausgebildet wird,
daß ein auf
der Seite der Kugelumlaufspindelbahn gelegener Öffnungsrand eines oder zweier
Kugelumlauflöcher tiefer
ausgebildet wird als ein Außenrand
auf der Außenseite, indem
beispielsweise nur der Bereich der Nutbahn poliert wird, der dem
Kugelumlaufspindelbahnbereich entspricht.
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Nach
einem anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist vorgesehen, daß ein
sich bis außerhalb
der Kugelmutter erstreckendes Kugelumlaufloch, dessen Lochdurchmesser
größer ist
als der Außendurchmesser
der Kugel, in beiden oder einem der Bereiche der Gewindenut gebohrt
ist, die sich auf beiden Seiten eines zwischen den beiden Kugelumlauflöchern befindlichen
Bereichs der Gewindenut befinden.
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Da
hierbei ein die Innen- und die Außenseite der Kugelmutter verbindendes
Kugelauslaßloch
mit einem Durchmesser, der größer als
der Außendurchmesser
der Kugel ist, in einem Bereich der Nutbahn außerhalb der Kugelumlaufspindelbahn
gebohrt ist, werden die aus der Kugelumlaufspindelbahn ausgewanderten
Kugel durch das Kugelauslaßloch
aus der Kugelmutter nach außen
ausgelassen. Da ferner lediglich erforderlich ist, das genannte
Kugelauslaßloch
in die Kugelmutter zu bohren, tritt keine Erhöhung des Trägheitsmoments der Kugelmutter
wie bei einer herkömmlichen
offenen Struktur auf und es wird ein gutes Lenkgefühl aufrechterhalten,
wenn der erfindungsgemäße Kugelumlaufspindelmechanismus in
einer elektrischen Servolenkvorrichtung eingebaut ist. Es ist ferner
möglich,
in geeigneten Abständen mehrere
Kugelauslaßlöcher an
der Nutbahn außerhalb
der Kugelumlaufspindelbahn zu bohren.
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Die
genannten und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang
mit den zugehörigen
Zeichnungen.
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1 zeigt eine teilweise weggebrochene schematische
Seitenansicht einer schematischen Konfiguration einer gesamten elektrischen
Servolenkvorrichtung mit einem Kugelumlaufspindelmechanismus für eine elektrische
Servolenkvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2A ist eine Querschnittsdarstellung
eines wesentlichen Teils einer Kugelmutter, und 2B ist eine schematische Querschnittsansicht
eines Teils des Querschnitts, geschnitten entlang der Linie A-A
in 2A;
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3 ist eine Querschnittsdarstellung
eines wesentlichen Teils eines Kugelumlaufspindelmechanismus für eine elektrische
Servolenkvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
und
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4 ist eine Seitenansicht
einer Kugelmutter nach einem modifizierten zweiten Ausführungsbeispiel.
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Die
nachfolgende Beschreibung dient der Erläuterung der Erfindung basierend
auf den Ausführungsbeispiele
derselben darstellenden Zeichnungen.
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1 ist eine teilweise weggebrochene schematische
Seitenansicht einer schematischen Konfiguration einer gesamten elektrischen
Servolenkvorrichtung mit einem Kugelumlaufspindelmechanismus für eine elektrische
Servolenkvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Eine derartige Servolenkvorrichtung 1 weist eine Zahnwelle 3 als
Lenkwelle auf und ist in einem langen rohrförmigen Gehäuse 5 derart gestützt, daß sie in
der 1 nach links und
rechts bewegbar ist. Eine Zahnwelleneinheit 3a ist auf
der rechten Seite der Zahnwelle 3 in 1 ausgebildet. Die Zahnwelleneinheit 3a kämmt mit
einem (nicht dargestellten) Zahnrad, das an einem Endbereich einer
Lenkradwelle 6 angebracht ist, an welcher das Lenkrad 2 befestigt
ist. Die Zahnwelle 3 bewegt sich daher mit der Drehung
der Lenkradwelle 6 mit dieser zusammengreifend nach rechts
und links. Mit der Bewegung der Zahnwelle 3 nach rechts
und links werden Räder über einen
(nicht dargestellten) Hebelarm gesteuert, der an beiden Endbereichen
der Zahnwelle 3 angebracht ist.
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Ferner
ist ein Kugelumlaufspindelbereich 3b am linken Bereich
der Zahnwelle 3 ausgebildet, wie in 1 dargestellt. Durch Vorsehen einer Kugelmutter 7 um
die Außenseite
des Kugelumlaufspindelbereichs 3b ist ein Kugelumlaufspindelmechanismus ausgebildet.
Ein großes
Kegelrad 8 ist am Außenumfang 7a der
Kugelmutter 7 angebracht und ein kleines Kegelrad 9,
das an einer Motorwelle 4a eines elektrischen Servolenkmotors 4 angebracht
ist, kämmt
mit dem großen
Kegelrad 8. Der Elektromotor 4 ist in einer Motorbefestigungseinheit 5a angebracht,
die vom Gehäuse 5 absteht.
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Der
Elektromotor 4 wird von einer nicht dargestellten Steuervorrichtung
entsprechend der Drehung der Lenkradwelle 6 getrieben und
gesteuert, wenn diese durch den Fahrer gedreht wird. Durch die Übertragung
der Drehung der Motorwelle 4a des Elektromotors 4 vom
kleinen Kegelrad 9 auf das große Kegelrad 8 wird
die Kugelmutter 7 gedreht und somit die Bewegung der Zahnwelle 3 unterstützt.
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2A ist eine schematische
Querschnittsdarstellung eines wesentlichen Bereichs der Kugelmutter 7.
In der Kugelmutter 7 ist eine Gewindenut 12 in
einem Gewindebereich 7d ausgebildet, bei dem es sich um
einen Bereich handelt, in dem der Innenumfang 7b mit einem
geringeren Durchmesser ausgebildet ist. Ein erstes Kugelumlaufloch 13a und
ein zweites Kugelumlaufloch 13b, die sich durch den Außenumfang 7a erstrecken,
sind an zwei durch einen erforderlichen Abstand getrennten Positionen
in der Mitte der Gewindenut 12 gebohrt. Wie in 1 dargestellt sind beide
Endbereiche eines für
den Kugelumlauf vorgesehenen Zirkulators 11, der am Außenumfang 7a der
Kugelmutter 7 angebracht ist, mit dem ersten Kugelumlaufloch 13a und
dem zweiten Kugelumlaufloch 13b verbunden.
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Durch
diese Anbringung des Zirkulators 11 läuft eine Kugel 20 (siehe 2B) durch einen Bereich
(im folgenden als Zwischen-Nutbahn 12a bezeichnet) der
Gewindenut 12 zwischen dem ersten Kugelumlaufloch 13a und
dem zweiten Kugelumlaufloch 13b, wie durch die Kreuzschraffierung
in 2A dargestellt, und
dem Zirkulator 11 um. Daher handelt es sich bei der Zwischen-Nutbahn 12a um
eine Kugelumlaufspindelbahn L1 durch welche die Kugeln 20 umlaufen.
Sowohl eine erste Nutbahn 12b, die ein Bereich der Gewindenut 12 ist,
der in bezug zur Zwischen-Nutbahn 12a weiter außen als
das erste Kugelumlaufloch 13a liegt, als auch eine zweite
Nutbahn 12c, die ein Bereich ist, der in bezug auf die Zwischen-Nutbahn 12a weiter
außen
liegt als das zweite Kugelumlaufloch 13b, sind Bereiche,
in denen die Kugeln 20 nicht umlaufen können. Die erste Nutbahn 12b und
die zweite Nutbahn 12c, in denen die Kugeln 20 nicht
umlaufen können,
werden im folgenden als die erste Außenbahn L2 und die zweite Außenbahn
L3 bezeichnet.
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Die
Gewindenut 12 wird durch ein Schneidverfahren vollkommen
gleichmäßig hergestellt,
jedoch wird nach dem Schneiden ein Poliervorgang in dem Bereich
der Zwischen-Nutbahn 12a durchgeführt. Infolgedessen ist die
Oberflächenrauheit
der Innenumfangsfläche
der Zwischen-Nutbahn 12a im Vergleich mit derjenigen der
ersten Nutbahn 12b und der zweiten Nutbahn 12c verbessert.
Die Kugeln 20 können
somit reibungsloser in der Kugelspindelumlaufbahn L1 umlaufen als
in anderen Bereichen, nämlich
in der ersten Außenbahn
L2 und der zweiten Außenbahn
L3.
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Durch
das Polieren wird, wie in 2B dargestellt,
die Nuttiefe D1 der Zwischen-Nutbahn 12a um
den durch das Polieren weggenommenen Betrag tiefer als die Nuttiefe
D2 der zweiten Nutbahn 12c der zweiten Außenbahn
L3. Da die zweite Nutbahn 12c nicht poliert wird, verbleibt
ein Polierrand 7c (in 2B kreuzschraffiert
dargestellt), der durch das Polieren in der Zwischen-Nutbahn 12a wegpoliert wurde.
Somit ist die Nuttiefe der Zwischen-Nutbahn 12a und diejenige
der zweiten Nutbahn 12c voneinander um einen Betrag verschieden,
der gleich der Dicke des Polierrandes 7c ist, so daß eine Stufe 14 gebildet
ist.
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Wie
in 2B dargestellt befindet
sich ein Öffnungsrand 12d des
zweiten Kugelumlauflochs 13b auf der Seite der zweiten
Nutbahn 12c in einem Zustand, in dem der Nutboden um einen
Betrag angehoben ist, der gleich der Dicke des Polierrandes 7c ist,
und es ist von der Seite der Zwischen-Nutbahn 12a aus gesehen
eine Stufe 14 vorhanden. Durch das Anheben des Nutbodens
der zweiten Nutbahn 12c in Bezug zu demjenigen der Zwischen-Nutbahn 12a ist
es möglich,
ein Auswandern der Kugeln 20 aus der Zwischen-Nutbahn 12a in
die zweite Nutbahn 12c zu verhindern. Der gleiche Sachverhalt
gilt für das
erste Kugelauslaßloch 13a und
die erste Nutbahn 12a.
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Durch
das Bearbeiten der Zwischen-Nutbahn 12a und der ersten
Nutbahn 12b (und gleichermaßen der zweiten Nutbahn 12c)
derart, daß ihre Tiefen
wie beschreiben unterschiedlich sind, ist es möglich, das Auswandern der in
der Gewindenut 12 enthaltenen Kugeln 20 in die
erste und die zweite Nutbahn 12b, 12c zu verhindern,
bei denen es sich um von der Kugelumlaufspindelbahn L1 verschiedene
Bereiche eines Kugelumlaufspindelmechanismus handelt, und die Kugeln 20 können reibungslos
durch die Zwischen-Nutbahn 12a und den Zirkulator 11 im montierten
Mechanismus umlaufen.
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Bei
dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wurde die Nuttiefe
der Zwischen-Nutbahn 12a durch Polieren gegenüber anderen
Bereichen vertieft, jedoch kann dieses Ergebnis auch durch andere
Verfahren wie Präzisionsschneiden,
Walzen oder dergleichen erreicht werden. Es ist ferner nicht erforderlich,
den gesamten Bereich der ersten und der zweiten Nutbahn 12a, 12b,
welche von der Kugelumlaufspindelbahn L1 verschiedene Bereiche sind,
flacher auszubilden als die Zwischen-Nutbahn 12a. genauer
gesagt ist es unter dem Gesichtspunkt des Verhinderns des Auswanderns von
Kugeln aus der Kugelumlaufspindelbahn L1 wichtig, zumindest die
Nuttiefe des Öffnungsrandes 12d des
zweiten Kugelumlauflochs 13b auf der Seite der zweiten
Nutbahn 12c (und entsprechend für den Öffnungsrand des ersten Kugelumlauflochs 13a auf der
Seite der ersten Nutbahn 12b) flacher auszubilden als den Öffnungsrand 12e desselben
auf der Seite der Zwischen-Nutbahn 12a.
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Bei
einer anderen Konfiguration der Kugelmutter 7 können die
aus der Kugelumlaufspindelbahn L1 ausgewanderten Kugeln 20,
aus einem Endbereich der Kugelmutter 7 ausgelassen werden.
In diesem Fall können
die erste Nutbahn 12b oder die zweite Nutbahn 12c auf
der zum Auslassen der Kugeln 20 geeigneten Seite auf die
gleiche Weise bearbeitet werden wie die Zwischen-Nutbahn 12a, so daß keine
Differenz in der Nuttiefe besteht. In diesem Fall ist der Aufwand
des Spezifizierens des Bearbeitungsbereichs für den Oberflächenbearbeitungsvorgang
(Poliervorgang) der Gewindenut 12 verringert.
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3 ist eine Querschnittsdarstellung
eines wesentlichen Bereichs eines Kugelumlaufspindelmechanismus
für eine
elektrische Servolenkvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Sie zeigt den an der Zahnwelle 3 ausgebildeten
Kugelumlaufspindelbereich 3b und die Kugelmutter 7,
welche den Kugelumlaufspindelmechanismus bilden. Die Grundkonfiguration
einer elektrischen Servolenkvorrichtung mit einem Kugelumlaufspindelmechanismus
nach dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist gleich derjenigen des in 1 dargestellten ersten
Ausführungsbeispiels.
Sie unterscheidet sich jedoch von derjenigen nach dem ersten Ausführungsbeispiel
dadurch, daß die
im Innenumfang der Kugelmutter 7 gebildete Gewindenut 12 über den
gesamten Bereich gleichmäßig poliert
ist, und daß Kugelauslaßlöcher 64a und 64b,
deren Durchmesser größer als
der Außendurchmesser
der Kugel 20 ist, durch die Kugelmutter 7 an der
Nutbahn der ersten Außenbahn
L2 und an der Nutbahn der zweiten Außenbahn L3 gebohrt sind, bei
denen es sich um Bereiche außerhalb
der Kugelumlaufspindelbahn L1 handelt.
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Indem
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, anders
als bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
die Gewindenut 12 derart poliert wird, daß sie vollständig gleichmäßig ist,
ohne den Bereich aufzuteilen, wird die Steuerung für das Spezifizieren
des Polierbereichs vereinfacht. Durch ein derartiges Polieren wird die
Nuttiefe der Gewindenut 12 vollständig einheitlich, wodurch die
Kugeln 20 leicht aus der Kugelumlaufspindelbahn L1, welche
die Nutbahn zwischen dem ersten Kugelumlaufloch 13a und
dem zweiten Kugelumlaufloch 13b ist, in die erste Außenbahn
L2 und die zweite Außenbahn
L3 laufen. Die ausgewanderten Kugeln 20 werden problemlos
aus den Kugelauslaßlöchern 64a und 64b ausgelassen,
wie durch den Pfeil 21 dargestellt.
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Genauer
gesagt ist in der Nutbahn, die der ersten Außenbahn L2 entspricht, welche
in bezug auf die Kugelumlaufspindelbahn L1 weiter außen liegt als
das erste Kugelumlaufloch 13a, das Kugelauslaßloch 64a,
dessen Durchmesser größer als
der Außendurchmesser
der Kugel 20 ist, derart gebohrt, daß es den Außenumfang 7a der Kugelmutter 7 durchsetzt.
Gleichermaßen
ist in der Nutbahn, die der zweiten Außenbahn L3 entspricht, welche
in bezug auf die Kugelumlaufspindelbahn L1 weiter außen liegt
als das zweite Kugelumlaufloch 13b, das Kugelauslaßloch 64b,
dessen Durchmesser größer als
der Außendurchmesser
der Kugel 20 ist, derart gebohrt, daß es den Außenumfang 7a der Kugelmutter 7 durchsetzt.
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Während der
Montage des Kugelumlaufspindelmechanismus werden die in die erste
Außenbahn L1
gelangten Kugeln 20 durch das Kugelauslaßloch 64a nach
außen
geführt,
während
die in die zweite Außenbahn
L2 gelangten Kugeln 20 durch das Kugelauslaßloch 64b nach
außen
geleitet werden. Insbesondere werden die Kugeln 20 beim
Drehen der Kugelmutter 7 sehr leicht aus den Kugelauslaßlöchern 64a und 64b ausgelassen,
da eine Zentrifugalkraft die Kugeln 20 gegen den Innenumfang 7a der Kugelmutter 7 drückt.
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Je
näher die
Bohrungsposition der Kugelauslaßlöcher 64a und 64b an
der Kugelumlaufspindelbahn L1, d.h. an dem ersten und dem zweiten
Kugelumlaufloch 13a und 13b liegt, desto schneller
werden die in die Außenbahn
L2 oder L3 gelangten Kugeln 20 ausgegeben.
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Bei
einer bestimmten Ausführung
der Kugelmutter 7 können
die aus der Kugelumlaufspindelbahn L1 ausgewanderten Kugeln 20 aus
einem Endbereich der Kugelmutter 7 ausgelassen werden.
In diesem Fall sind die Kugelauslaßlöcher 64a und 64b nur
an der Nutbahn der ersten oder der zweiten Außenbahn L2, L3 auf der Seite
gebohrt, aus der die Kugeln 20 nicht ausgelassen werden
können.
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Es
ist ferner möglich,
mehrere Kugelauslaßlöcher 64a, 64b an
jeder der Außenbahnen
L2 und L3 zu bohren. In diesem Fall ist unter dem Gesichtspunkt
eines effizienten Auslassens von Kugeln bevorzugt, wie in einem
modifizierten Beispiel in 4 gezeigt,
ein erstes Kugelauslaßloch 64x,
ein zweites Kugelauslaßloch 64y und
ein drittes Kugelauslaßloch 64z vom
Außenumfang 7a der
Kugelmutter 7 und dem Innenumfang 7b, in dem sich
die Gewindenut 12 befindet, in geeigneten, beispielsweise
gleichen Winkelabständen
in Umfangsrichtung zu bohren.
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Es
ist ferner möglich,
das Kugelauslaßloch 64a an
der Kugelbahn der ersten Außenbahn
L2 zu bohren, und die Nutbahn an der zweiten Außenbahn L3 derart auszubilden,
daß deren
Tiefe geringer las die Tiefe der Zwischen-Nutbahn ist, welcher wie
beim ersten Ausführungsbeispiel
der Kugelumlaufspindelbahn L1 entspricht. Durch eine derartige Ausbildung können die
in die erste Außenbahn
L2 ausgewanderten Kugeln 20 aus dem Kugelauslaßloch 64a ausgelassen
werden, und es ist möglich,
ein Auswandern der Kugeln 20 in die zweite Außenbahn
L3 zu verhindern und ein problemloses Umlaufen der Kugelmutter 7 zu
gewährleisten.
Selbstverständlich
ist es möglich,
die beschriebene Ausbildung umzukehren, wobei das Kugelauslaßloch 64a an
der ersten Außenbahn
L2 gebohrt ist und die Tiefe der Nutbahn der zweiten Außenbahn
L3 flacher ausgebildet wird.
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Wie
zuvor näher
beschrieben ist es erfindungsgemäß möglich, da
ein Auswandern. von Kugeln aus einer Kugelumlaufspindelbahn, in
der die Kugeln umlaufen sollen, verhindert werden kann, die Gefahr
eines Auswanderns von Kugeln in eine Nutbahn außerhalb des Bereichs der Kugelumlaufspindelbahn
beim Montieren eines Kugelumlaufspindelmechanismus zu eliminieren
und ein problemloses Drehen der Kugelmutter auch nach der Montage
zu gewährleisten.
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Ferner
ist erfindungsgemäß möglich, da
die aus der Kugelumlaufspindelbahn ausgewanderten Kugeln durch das
Kugelauslaßloch
natürlich
aus der Kugelmutter ausgelassen werden, eine Situation zu verhindern,
in der Druck auf einen Endbereich eines Zirkulators aufgebracht
wird, und es ist möglich,
die Notwendigkeit der Vergrößerung der
Kugelmutter zu umgehen, so daß eine
elektrische Servolenkvorrichtung mit einer derartigen Kugelmutter
ein gutes Lenkgefühl
gewährleistet.