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Hintergrund
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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kugelgewindetrieb und eine Lenkvorrichtung.
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2. Verwandter Stand der Technik
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Es gibt ein Verfahren, in welchem eine Endumlenkung angewendet wird, um einen Kugelgewindetrieb zirkulieren zu lassen. In diesem Verfahren ist ein Zirkulationsweg in einer Mutter gebildet, um die Kugel zirkulieren zu lassen. Die Endumlenkung ist an jedem Ende der Mutter befestigt, um die Kugel von der Mutter und einer Spiralnut einer Gewindespindel zu dem Zirkulationsweg zu führen, oder die Kugel von dem Zirkulationsweg zu der Spiralnut zurückzuführen (siehe Patentliteratur 1 (
JP-A-2012-154437 )). Die Endumlenkung weist einen Führungsvorsprungsabschnitt auf (eine Klaue in Patentliteratur 1), welcher in die Spiralnut der Gewindespindel hervorsteht, um die Kugel in die Endumlenkung aufzunehmen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Da die Gewindespindel ein beweglicher Körper ist, ist zwischen dem Führungsvorsprungsabschnitt und der Spiralnut der Gewindespindel ein Spalt bereitgestellt, um eine Interferenz zwischen dem Führungsvorsprungsabschnitt und der Gewindespindel zu verhindern. Das heißt, ein Problem liegt darin, dass eine Stufe zwischen dem Führungsvorsprungsabschnitt und der Spiralnut der Gewindespindel gebildet ist, wodurch ein Kollisionsgeräusch auftritt, wenn die Kugel aus der Spiralnut der Gewindespindel kommt und mit der Stufe in Kontakt gebracht wird.
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Die vorliegende Erfindung wird gemacht, um das Problem zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kugelgewindetrieb und eine Lenkvorrichtung bereitzustellen, in welchen eine Endumlenkung und eine Kugel daran gehindert werden können, ein Kollisionsgeräusch zu verursachen, wenn die Kugel von einer Spiralnut einer Gewindespindel in die Endumlenkung eintritt.
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Ein Kugelgewindetrieb gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst eine Mutter; eine Gewindespindel; und eine Endumlenkung, welche an der Mutter befestigt ist, und weist einen Führungsvorsprungsabschnitt auf, welcher hin zu einer Spiralnut der Gewindespindel hervorsteht. Eine Führungsspitzenkante des Führungsvorsprungsabschnitts nimmt eine Kugel auf und führt die Kugel in die Endumlenkung. Die Endumlenkung umfasst einen Kugelhebeabschnitt, welcher die Kugel entlang einer Nutseitenoberfläche der Spiralnut anhebt. Die Führungsspitzenkante nimmt die Kugel auf, welche durch den Kugelhebeabschnitt angehoben worden ist.
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In diesem Kugelgewindetrieb wird, wenn der Kugelhebeabschnitt die Kugel von der Spiralnut der Gewindespindel anhebt, zwischen der Kugel und der Spiralnut der Gewindespindel ein Spalt gebildet. Die Führungsspitzenkante nimmt die Kugel in diesem Zustand auf, wodurch es möglich ist, die Kollision der Kugel mit der Führungsspitzenkante zu vermeiden und das Auftreten eines Kollisionsgeräusches zu verhindern. Auch wenn die Kugel mit der Führungsspitzenkante kollidiert, kollidiert die Kugel mit der Führungsspitzenkante in einem flachen Winkel (ein Winkel, bei welchem eine Vorwärtsbewegungsrichtung der Kugel eine Richtung tangential zu einem kollidierenden Abschnitt der Kugel schneidet) in dem Ausmaß, dass die Kugel angehoben wird. Entsprechend ist es möglich, ein Kollisionsgeräusch zu reduzieren.
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Der Kugelgewindetrieb gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, in welcher die eine Nutseitenoberfläche eine Nutseitenoberfläche ist, welche auf einer äußeren Seite der Gewindespindel in einer axialen Richtung davon angeordnet ist.
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Der Kugelgewindetrieb gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, in welcher ein Abschnitt der Führungsspitzenkante nahe der anderen Nutseitenoberfläche in eine entgegengesetzte Richtung einer Vorwärtsbewegungsrichtung der Kugel weiter als ein Abschnitt der Führungsspitzenkante nahe der einen Nutseitenoberfläche in einer Weise hervorsteht, dass die Führungsspitzenkante beginnt, die Kugel von einer Position aufzunehmen, welche von der anderen Nutseitenoberfläche unter Verwendung eines Spalts, welcher zwischen der durch den Kugelhebeabschnitt angehobenen Kugel und der anderen Nutseitenoberfläche der Spiralnut gebildet ist, getrennt ist.
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Eine Lenkvorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst den Kugelgewindetrieb, und einen Motor. Der Motor rotiert die Mutter, um die Gewindespindel in einer Axialrichtung davon zu bewegen.
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In dieser Lenkvorrichtung können die Endumlenkung und die Kugel daran gehindert werden, ein Kollisionsgeräusch zu verursachen, wenn die Kugel von der Spiralnut der Gewindespindel in die Endumlenkung eintritt.
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Gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung können die Endumlenkung und die Kugel daran gehindert werden, ein Kollisionsgeräusch zu verursachen, wenn die Kugel von der Spiralnut der Gewindespindel in die Endumlenkung eintritt.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1 ist eine schematische Konfigurationsansicht, welche ein Beispiel einer Lenkvorrichtung zeigt.
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2 ist eine Querschnittansicht, welche eine Spiralnut einer Mutter und eine Spiralnut einer Gewindespindel zeigt.
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3 ist eine Außenansicht eines Kugelgewindetriebs gemäß der vorliegenden Erfindung, und zeigt einen Zustand, in welchem eine Endumlenkung mit der Mutter zusammengebaut ist (die Gewindespindel ist nicht gezeigt).
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4 ist eine Außenansicht des Kugelgewindetriebs gemäß der vorliegenden Erfindung, und zeigt einen Zustand, in welchem die Endumlenkung nicht mit der Mutter zusammengebaut ist (die Gewindespindel ist nicht gezeigt).
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5A bis 5C zeigen Ansichten zur Beschreibung der Endumlenkung. 5A ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem ein erstes Element und ein zweites Element miteinander zusammengebaut sind, 5B ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem das erste Element und das zweite Element nicht miteinander zusammengebaut sind, und 5C ist eine Draufsicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem das erste Element und das zweite Element miteinander zusammengebaut sind.
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6 ist eine Draufsicht der Mutter und der Endumlenkung, betrachtet aus einer Axialrichtung der Gewindespindel.
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7 ist eine Querschnittansicht der Spiralnut der Gewindespindel und des zweiten Elements der Endumlenkung.
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8A bis 8D sind Querschnittansichten, welche einen Vorgang zeigen, in welchem eine Kugel entlang einer Nutseitenoberfläche durch einen Kugelhebeabschnitt angehoben wird.
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9 ist eine Entwicklungsdraufsicht der Spiralnut der Gewindespindel, betrachtet in einer radialen Richtung.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Wie in 1 beispielhaft gezeigt, wird ein Kugelgewindetrieb 1 der vorliegenden Erfindung in einer Zahnstangenunterstützungslenkhilfevorrichtung 50 verwendet. Die Lenkhilfevorrichtung 50 umfasst zum Beispiel ein Lenkrad 51, welches durch einen Fahrer betrieben wird; eine Lenkwelle 52, welche integral mit dem Lenkrad 51 verbunden ist; eine obere Verbindungswelle 54, welche mit der Lenkwelle 52 über eine Universalkupplung 53 verbunden ist; eine untere Verbindungswelle 56, welche mit der oberen Verbindungswelle 54 über eine Universalkupplung 55 verbunden ist; eine Ritzelwelle 58, welche mit der unteren Verbindungswelle 56 über einen Torsionsstab 57 verbunden ist, und ein Ritzel in einem unteren Abschnitt aufweist; und eine Zahnstangenwelle 59, welche Zahnstangenzähne aufweist, welche mit dem Ritzel ineinandergreifen, und mit dem rechten und linken Vorderrad 61 über eine Spurstange 60 an jedem Ende verbunden ist. Die Zahnstangenwelle 59 fungiert als eine Drehwelle zum Drehen eines Radreifens.
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Eine Gewindespindel 62 ist zwischen der Zahnstangenwelle 59 und einer der Spurstangen 60 integral an der Zahnstangenwelle 59 befestigt und der Kugelgewindetrieb 1 ist an der Gewindespindel 62 befestigt. Eine angetriebene Riemenscheibe 63 ist drehbar an einem Außenumfang einer Mutter 21 des Kugelgewindetriebs 1 befestigt und eine Antriebsscheibe 65 ist drehbar an einer Ausgangswelle eines elektrischen Hilfsmotors 64 befestigt. Ein Transmissionsriemen 66 ist um die Antriebsscheibe 65 und die angetriebene Riemenscheibe 63 gewickelt.
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In der Lenkhilfevorrichtung 50 mit der zuvor genannten Konfiguration wird ein Drehmoment, welches auf das Lenkrad 51 aufgebracht wird, durch einen Drehmomentsensor, welcher nicht gezeigt ist, detektiert und eine Steuer-/Regeleinrichtung, welche nicht gezeigt ist, steuert/regelt einen Antrieb des Motors 64, basierend auf dem detektierten Drehmoment. Entsprechend wird ein Drehmoment, welches durch den Motor 64 erzeugt wird, auf die Zahnstangenwelle 59 über einen Übertragungsmechanismus, welcher die Antriebsscheibe 65, den Transmissionsriemen 66 und die angetriebene Riemenscheibe 63 aufweist und über den Kugelgewindetrieb 1 übertragen. Das erzeugte Drehmoment fungiert als eine Hilfskraft für eine Betriebskraft, welche der Fahrer auf das Lenkrad 51 ausübt.
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Der Kugelgewindetrieb 1 der vorliegenden Erfindung ist auf eine so genannte Stear-by-Wire-Lenkvorrichtung anwendbar, in welcher ein reaktiver Kraftaktuator, welcher dem Fahrer ein Betriebsgefühl während dem Betrieb des Lenkrads gibt, elektrisch mit einem Drehaktuator, welcher einen Motor zum Antrieb der Drehwelle aufweist, elektrisch verbunden ist. In der Stear-by-Wire-Lenkvorrichtung ist die Gewindespindel 62 integral an der Drehwelle befestigt.
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Nachfolgend wird der Kugelgewindetrieb 1 im Detail beschrieben.
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In 4 ist der Kugelgewindetrieb 1 dazu konfiguriert, die Mutter 21; die Gewindespindel 62 (siehe 1), welche in die Mutter 21 eingesetzt ist; eine Kugel 41 (siehe 2); und eine Endumlenkung 2, welche an der Mutter 21 befestigt ist, zu umfassen. In der folgenden Beschreibung zeigt eine Vorwärtsbewegungsrichtung der Kugel 41 eine Richtung an, in welcher die Kugel 41 von Spiralnuten 22 und 36 in die Endumlenkung 2 eintritt.
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Mutter 21
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Wie in 2 gezeigt, ist die Mutter 21 ein zylindrisches Element und umfasst die Spiralnut 22, welche die Kugel 41 zwischen der Spiralnut 36 der Gewindespindel 62 und der Spiralnut 22 beherbergt. Zum Beispiel weist jede der Spiralnuten 22 und 36 eine Querschnittform eines gotischen Bogens und Nutbodenabschnitte 34 und 37 auf. Ein Nutoberseitenabschnitt 35 der Spiralnut 22 ist von einem Nutoberseitenabschnitt 38 der Spiralnut 36 durch einen Abstand s getrennt.
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In 4 weist ein Umfangsendabschnitt der Mutter 21 eine Stufenform auf und eine ringförmige Innenendoberfläche 23, welche in einem Umfangsrand eines Öffnungsabschnitts, in welchen die Gewindespindel 62 eingesetzt ist, gebildet ist; eine gestufte Wandoberfläche 24, welche dazu gebildet ist, um zu einer äußeren Seite in einer Richtung einer Achse O der Gewindespindel 62 von einem äußeren Rand der inneren Endoberfläche 23 hervorzustehen; und eine ringförmige äußere Endoberfläche 25, welche in einer radialen Richtung in Bezug auf die Achse O von einem äußeren Ende der gestuften Wandoberfläche 24 gebildet ist, auf. Die Nut 26 ist über die gesamte Umfangsoberfläche der gestuften Wandoberfläche 24 gebildet, um einen Sicherungsring 42, welcher später beschrieben wird, zu arretieren. Die äußere Seite zeigt in der Richtung der Achse O eine Richtung, in welcher sich ein Abschnitt entlang der Richtung der Achse O von einem Mittelabschnitt der Richtung der Achse O der Mutter 21 weit entfernt. Eine innere Seite in der Richtung der Achse O zeigt eine Richtung, in welcher sich ein Abschnitt dem Mittenabschnitt der Richtung der Achse O der Mutter 21 nähert.
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Ein Aufnahmeabschnitt 27 zum Aufnehmen der Endumlenkung 2 ist durch Abschneiden des Endabschnitts der Mutter 21 von der äußeren Endoberfläche 25 und der inneren Endoberfläche 23 hin zu der inneren Seite in der Richtung der Achse O gebildet. Der Aufnahmeabschnitt 27 ist in eine erste Seitenwandoberfläche 28 und eine zweite Seitenwandoberfläche 29, welche von einer inneren Umfangsoberfläche zu einer äußeren Umfangsoberfläche der Mutter 21 gebildet sind, so dass sie sich gegenüber liegen; eine Bodenwandoberfläche 30, welche von einem Endabschnitt der ersten Seitenwandoberfläche 28 nahe der äußeren Umfangsoberfläche der Mutter 21 quer zu einem Endabschnitt der zweiten Seitenwandoberfläche 29 nahe der äußeren Umfangsoberfläche der Mutter 21 gebildet ist; und eine Kontaktoberfläche 31, welche über Endabschnitte der ersten Seitenwandoberfläche 28, der zweiten Seitenwandoberfläche 29 und der Bodenwandoberfläche 30 gebildet ist, welche nahe zu der inneren Seite in der Richtung der Achse O liegen, unterteilt.
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Die erste Seitenwandoberfläche 28, die zweite Seitenwandoberfläche 29 und die Bodenwandoberfläche 30 sind entlang der Richtung der Achse O gebildet und die Kontaktoberfläche 31 ist entlang einer Ebene senkrecht zu der Richtung der Achse O gebildet. Die erste Seitenwandoberfläche 28 und die zweite Seitenwandoberfläche 29 stehen sich gegenüber, wobei es nicht erforderlich ist, dass sie parallel zueinander sind. In der Ausführungsform ist die erste Wandoberfläche 28 gebildet, so dass sie sich in Bezug auf die Achse O in der radialen Richtung nach außen neigt. Die zweite Seitenwandoberfläche 29 ist gebildet, so dass sie sich in Bezug auf die Achse O in der radialen Richtung weiter als die erste Seitenwandoberfläche 28 nach außen neigt. Die zweite Seitenwandoberfläche 29 ist dazu gebildet, um leichtgängig mit einem Endabschnitt 22a der Spiralnut 22 verbunden zu werden. Ein Öffnungsabschnitt 33 eines Zirkulationswegs 32 liegt in der Kontaktoberfläche 31 vor. Der Zirkulationsweg 32 ist entlang der Richtung der Achse O der Mutter 21 gebildet und eine andere Öffnung 33 ist in einem gegenüberliegenden Endabschnitt der Mutter 21 gebildet.
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Endumlenkung 2
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Die Endumlenkung 2 begradigt eine Spiralbewegung der Kugeln 41 (siehe 2) in den Spiralnuten 22 und 36 und eine Bewegung der Kugeln 41 in dem Zirkulationsweg 32 in der Richtung der Achse O. Das heißt, die Endumlenkung ist ein Element, welches es den Kugeln 41 ermöglicht, sich zwischen den Spiralnuten 22 und 36 und dem Zirkulationsweg 32 hin und her zu bewegen. Die Endumlenkung 2 weist einen Führungsvorsprungsabschnitt 5 auf, welcher zu der Spiralnut 36 der Gewindespindel 62 hervorsteht.
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In 5A bis 5C ist in der Endumlenkung 2 ein Weg 18 gebildet, um es der Kugel 41 zu erlauben, sich hindurchzubewegen. Hauptsächlich aus dem Gesichtspunkt der Formbarkeit des Wegs 18 ist die Endumlenkung 2 aus zwei geteilten Elementen gebildet (ein erstes Element 3 und ein zweites Element 4). Ein Material der Endumlenkung 2 ist nicht sonderlich beschränkt und die Endumlenkung 2 kann aus einem metallischen Material, einem synthetischen Harzmaterial oder dergleichen gefertigt sein. Wenn zum Beispiel die Endumlenkung 2 aus einem Zinkmaterial gefertigt ist, können die Komponenten der Endumlenkung 2 unter Verwendung eines Druckgussverfahrens gebildet werden.
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Das erste Element 3 weist eine erste Seitenoberfläche 6, welche eine äußere Konturoberfläche ist, welche näherungsweise entlang der Richtung der Achse O gebildet ist, um der ersten Seitenwandoberfläche 28 gegenüber zu liegen; eine innere Oberfläche 7, welche der Gewindespindel 62 gegenüberliegt; und eine Teilungsoberfläche 8, welche mit dem zweiten Element 4 in Oberflächenkontakt steht, auf. Das erste Element 3 weist aus der Richtung der Achse O betrachtet eine im Wesentlichen dreieckige Form auf. Eine Endoberfläche des ersten Elements 3 nahe der inneren Seite in der Richtung der Achse O ist aus einer kontaktierten Oberfläche 9 gebildet, welche mit der Kontaktoberfläche 31 in Kontakt steht. Eine Endoberfläche des ersten Elements 3 nahe der äußeren Seite in der Richtung der Achse O ist aus einer Endoberfläche 10 gebildet, welche durch den Sicherungsring 42 angedrückt wird. Ein erster halbkugelförmiger Weg 11 mit einer im Wesentlichen halbkugelförmigen Querschnittform ist auf der Teilungsoberfläche 8 gebildet, um den Weg 18 für die Kugel 41 zu bilden, wenn das erste Element 3 mit dem zweiten Element 4 zusammengebaut ist. Der erste halbkugelförmige Weg 11 ist ein Weg, welcher in der Spiralnut 36 der Gewindespindel 62 vorliegt.
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Führungsvorsprungsabschnitt 5
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Der Führungsvorsprungsabschnitt 5 ist auf einem Teil der Innenoberfläche 7 des ersten Elements 3 gebildet, um sich in der radialen Richtung nach innen zu wölben und um in der Spiralnut 36 der Gewindespindel 62 positioniert zu werden. Der Führungsvorsprungsabschnitt 5 weist eine im Wesentlichen halbkugelförmige Form auf und weist eine Größe auf, so dass der Führungsvorsprungsabschnitt 5 nicht mit der Spiralnut 36 der Gewindespindel 62 interferiert. Eine Kopfkante 39 (ein Kantenabschnitt, welcher der sich, sich zu der Endumlenkung 2 bewegenden Kugel 41 gegenüber liegt, und ein Öffnungskantenabschnitt des ersten halbkugelförmigen Wegs 11, welcher in der Spiralnut 36 der Gewindespindel 62 vorliegt) des Führungsvorsprungsabschnitts 5 nimmt die Kugeln 41 auf und führt die Kugeln in die Endumlenkung 2.
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Das zweite Element 4 weist eine zweite Seitenoberfläche 12, welche eine äußere Konturoberfläche ist, welche näherungsweise entlang der Richtung der Achse O gebildet ist, um der zweiten Seitenwandoberfläche 29 gegenüber zu liegen; eine äußere Oberfläche 13, welche der Bodenwandoberfläche 30 gegenüber liegt; und eine Teilungsoberfläche 14, welche mit dem ersten Element 3 in Kontakt steht, auf. Das zweite Element 4 weist, von der Richtung der Achse O aus betrachtet, eine im Wesentlichen dreieckige Form auf. Eine Endoberfläche des zweiten Elements 4 nahe der inneren Seite in der Richtung der Achse O ist aus einer kontaktierten Oberfläche 15, welche mit der Kontaktoberfläche 31 in Kontakt steht, gebildet. Eine Endoberfläche des zweiten Elements 4 nahe der äußeren Seite in der Richtung der Achse O ist aus einer Endoberfläche 16, welche durch den Sicherungsring 42 aufgepresst ist, gebildet. Ein zweiter halbkugelförmiger Weg 17 mit einer im Wesentlichen halbkugelförmigen Querschnittform ist auf der Teilungsoberfläche 14 des zweiten Elements 4 gebildet, um den Weg 18 für die Kugel 41 zu bilden, wenn das zweite Element 4 mit dem ersten Element 3 zusammengebaut ist. Der zweite halbkugelförmige Weg 17 ist ein Weg, welcher in der Spiralnut 22 der Mutter 21 vorliegt. An einer Endspitze des zweiten halbkugelförmigen Wegs 17 ist eine Einkerbung 40 gebildet, um die Kugeln 41 leichtgängig von dem Endabschnitt 22a der Spiralnut 22 zu führen.
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Ein Kopplungsvorsprungsabschnitt 19 ist auf der Teilungsoberfläche 14 des zweiten Elements 4 gebildet und ein Kopplungskonkavabschnitt 20 ist in der Teilungsoberfläche 8 des ersten Elements 3 gebildet. Wenn zum Beispiel eine Schnappkopplung des Kopplungsvorsprungsabschnitts 19 mit dem Kopplungskonkavabschnitt 20 ausgeführt wird, wird die Teilungsoberfläche 8 mit der Teilungsoberfläche 14 in Kontakt gebracht, sind das erste Element 3 und das zweite Element 4 gemeinsam integriert, wodurch die Endumlenkung 2 gebildet wird. Die Endoberflächen 10 und 16 sind gemeinsam verbunden und miteinander auf gleicher Ebene und die kontaktierten Oberflächen 9 und 15 sind gemeinsam verbunden und miteinander auf gleicher Ebene. Wenn der erste halbkugelförmige Weg 11 und der zweite halbkugelförmige Weg 17 gemeinsam in der Endumlenkung 2 kombiniert werden, wird der Weg 18 aus einem ersten Weg 18A und einem zweiten Weg 18B gebildet. Der erste Weg 18A wird gebildet, um die Spiralnut 22 der Mutter 21 mit der Spiralnut der Gewindespindel 62 zu verbinden. Der zweite Weg 18B ändert leichtgängig seine Richtung bei im Wesentlichen 90° von dem ersten Weg 18A, um entlang der Richtung der Achse O gebildet zu werden, und steht mit dem Öffnungsabschnitt 33 des Zirkulationswegs 32 in Verbindung. Ein Verfahren zum Integrieren des ersten Elements 3 mit dem zweiten Element 4 ist nicht ausdrücklich auf das Verfahren zum Koppeln des Kopplungsvorsprungsabschnitts 19 mit dem Kopplungskonkavabschnitt 20 beschränkt. Eine Struktur, in welcher das erste Element und das zweite Element nicht gemeinsam integriert sind, kann angenommen werden.
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In der zuvor genannten Konfiguration geht, wie in 6 gezeigt, wenn die Kugel 41 in die Endumlenkung 2 eintritt, die Kugel 41 der Reihe nach durch die folgenden Zustände:
- (1) Ein Zustand, in welchem die Kugel 41 zwischen die Spiralnut 36 der Gewindespindel 62 und die Spiralnut 22 der Mutter 21 zwischengebracht wird.
- (2) Ein Zustand, in welchem die Kugel 41 zwischen die Spiralnut 36 der Gewindespindel 62 und den zweiten halbkugelförmigen Weg 17 des zweiten Elements 4 zwischengebracht wird.
- (3) Ein Zustand, in welchem die Kugel 41 zwischen den ersten halbkugelförmigen Weg 11 des ersten Elements 3 und den zweiten halbkugelförmigen Weg 17 des zweiten Elements 4 zwischengebracht wird.
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Wenn der zweite halbkreisförmige Weg 17 des zweiten Elements 4 leichtgängig mit dem Endabschnitt 22a der Spiralnut 22 der Mutter 21 ohne einen Spalt oder eine Stufe dazwischen in Verbindung steht, kann die Kugel 41 sich leichtgängig während des Übergangszustands der Kugel 41 von (1) zu (2) bewegen. Jedoch ist die Gewindespindel 62 ein beweglicher Körper, welcher sich relativ zu der Endumlenkung 2 bewegt, wodurch es nicht möglich ist, ein Einstellen eines Spalts t zur Verhinderung eines Kontakts zwischen der Führungsspitzenkante 39, einem Ausgangspunkt des ersten halbkugelförmigen Wegs 11 und der Spiralnut 36 der Gewindespindel 62 während des Übergangszustands der Kugel 41 von (2) zu (3) zu vermeiden. Entsprechend gibt es im verwandten Stand der Technik ein Problem, in welchem die Kugel 41 mit der Führungsspitzenkante 39 aufgrund des Vorhandenseins des Spalts t kollidiert, wodurch ein Kollisionsgeräusch verursacht wird.
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Kugelhebeabschnitt 71
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Wie in 5A, 5B, 7, und 8A bis 8D gezeigt, umfasst, in Anbetracht des zuvor genannten Problems, die Endumlenkung 2 der vorliegenden Erfindung einen Kugelhebelabschnitt 71, welcher die Kugel 41 entlang einer Nutseitenoberfläche 75A der Spiralnut 36 der Gewindespindel 62 anhebt. Die Führungsspitzenkante 39 nimmt die Kugel 41 auf, welche durch den Kugelhebeabschnitt 71 angehoben worden ist. In der Ausführungsform zeigt eine Nutseitenoberfläche 75A eine Nutseitenoberfläche, welche auf der äußeren Seite in der Richtung der Achse O positioniert ist. „Eine Nutseitenoberfläche 75A” zeigt eine Seitenoberfläche der Spiralnut 36, welche auf einer Seite mit einer Basis des Nutbodenabschnitts 37 (siehe 2) als eine Grenzreferenz gebildet ist, und „die andere Nutseitenoberfläche 75B” ist eine Seitenoberfläche der Spiralnut 36, welche auf der anderen Seite mit dem Nutbodenabschnitt 37 als die Grenzreferenz gebildet ist.
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In einer inneren Umfangswand des zweiten halbkugelförmigen Wegs 17 des zweiten Elements 4 ist der Kugelhebeabschnitt 71 aus einer geneigten Hebewand 72 gebildet, welche sich hin zu der Vorwärtsbewegungsrichtung der Kugel 41 neigt, um nahe der Nutseitenoberfläche 75A der Spiralnut 36 der Gewindespindel 62 zu sein. In 8A bis 8D ist ein Bereich, in welchem die geneigte Hebewand 72 verschoben ist, durch eine Punktierung gezeigt, um einen Zustand, in welchem die geneigte Hebewand 72 verschoben wird, so dass sie der Nutseitenoberfläche 75A schrittweise näher kommt, einfach zu verstehen. 8A und 7 sind Querschnittansichten, welche in einer Position gemacht worden sind, in welcher die Einkerbung 40 gebildet ist (siehe 5A und 5B).
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Wie in 8A bis 8D gezeigt, kann die geneigte Hebewand 72 entsprechend der Umstände eine gebogene Oberfläche aufweisen, um der Form der Kugel 41 zu folgen, oder eine flache Oberfläche aufweisen. Wie in 7 gezeigt, ist ein Abstand b zwischen dem oberen Nutabschnitt 38 der Gewindespindel 62 und der geneigten Hebewand 72 dazu eingestellt, kleiner zu sein als ein Abstand u zwischen dem oberen Nutabschnitt 38 der Gewindespindel 62 und einem Kugelmittelpunkt p. Das heißt, da eine innere Kante in der radialen Richtung der geneigten Hebewand 72 in der radialen Richtung weiter nach innen positioniert ist als der Kugelmittelpunkt p, drückt die geneigte Hebewand 72 einen inneren Abschnitt in die radiale Richtung der Kugel 41. Entsprechend drückt die geneigte Hebewand 72 die Kugel 41 nach außen in die Richtung der Achse O und zumindest entlang der Richtung der Achse O. Ein Abschnitt der geneigten Hebewand 72, welcher in der radialen Richtung weiter nach innen positioniert ist als der Kugelmittelpunkt p, neigt sich in die radiale Richtung, um die Kugel 41 effizient in die radiale Richtung zu drücken.
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Da die Kugel 41 entlang einer Nutseitenoberfläche 75A angehoben wird, wird die Kugel 41 von der anderen Nutseitenoberfläche 75B getrennt. Entsprechend ist, wie in 8C gezeigt, ein Spalt x zwischen der Kugel 41 und der Nutseitenoberfläche 75B gebildet. Wie in 9 gezeigt, steht in der Ausführungsform ein Abschnitt der Führungsspitzenkante 39 nahe der anderen Nutseitenoberfläche 75B in eine entgegengesetzte Richtung der Vorwärtsbewegungsrichtung der Kugel weiter als ein Teil der Führungsspitzenkante 39 nahe einer Nutseitenoberfläche 75A hervor, so dass die Führungsspitzenkante 39 beginnt, die Kugel 41 von einer Position aufzunehmen, welche von der Nutseitenoberfläche 75B durch den Spalt x getrennt ist. Das heißt, die Führungsspitzenkante 39 weist eine eingekerbte Form auf, in welcher der Teil davon nahe der anderen Nutseitenoberfläche 75B, näher an der Vorwärtsbewegungsrichtung der Kugel positioniert ist als der Teil davon nahe einer Nutseitenoberfläche 75A. In der Ausführungsform neigt sich die Führungsspitzenkante 39 von dem Teil der Führungsspitzenkante 39 nahe an der Nutseitenoberfläche 75A, zu dem Teil davon nahe der anderen Nutseitenoberfläche 75B, um in der entgegengesetzten Richtung der Vorwärtsbewegungsrichtung der Kugel positioniert zu werden.
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Betrieb
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Wenn die Kugel 41 in den zweiten halbkugelförmigen Weg 17 des zweiten Elements 4 während des oben beschriebenen Übergangszustands der Kugel 41 von (1) zu (2), wie in 8A, 8B und 8C gezeigt, eintritt, wird die Kugel 41 entlang einer Nutseitenoberfläche 75A der Spiralnut 36 durch die geneigte Hebewand 72 angehoben. Der Spalt x ist zwischen der Kugel 41 und der anderen Nutseitenoberfläche 75B gebildet. 8A bis 8D zeigen Querschnittansichten, welche näherungswiese entlang Linie VIIIA-VIIIA, Linie VIIIB-VIIIB, Linie VIIIC-VIIIC, und Linie VIIID-VIIID, in 6 und 9 gemacht worden sind.
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Wenn der vorbestimmte Spalt x wie in 8D gebildet ist, wird die Kugel 41 durch die Führungsspitzenkante 39 aufgenommen. Wie aus 9 bekannt, ist der Abschnitt der Führungsspitzenkante 39 nahe der anderen Nutseitenoberfläche 75B dazu positioniert, um weiter in die entgegengesetzte Richtung der Vorwärtsbewegungsrichtung der Kugel hervorzustehen als der Abschnitt der Führungsspitzenkante 39 nahe der einen Nutseitenoberfläche 75A. Wie in 8D gezeigt, ist der Abschnitt der Führungsspitzenkante 39 nahe der anderen Nutseitenoberfläche 75B dazu positioniert, um durch den Spalt x von der Nutseitenoberfläche 75B getrennt zu sein. Entsprechend beginnt der Abschnitt der Führungsspitzenkante 39 nahe der anderen Nutseitenoberfläche 75B die Kugel 41 aufzunehmen, ohne dass die Kugel 41 mit der Führungsspitzenkante 39 kollidiert, und die Kugel 41 tritt in den ersten halbkugelförmigen Weg 11 des ersten Elements 3 ein. Da die Kugel 41 schrittweise auf dem ersten halbkugelförmigen Weg 11 fährt, kollidiert die Kugel 41 nicht mit dem Abschnitt der Führungsspitzenkante 39 nahe der einen Nutseitenoberfläche 75A.
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In der zuvor genannten Konfiguration ist der Kugelhebeabschnitt 71 in der Endumlenkung 2 gebildet, um die Kugel 41 entlang einer Nutseitenoberfläche 75A der Spiralnut 36 der Gewindespindel 62 anzuheben, nimmt die Führungsspitzenkante 39 die angehobene Kugel 41 auf, wodurch es möglich ist, die Kollision der Kugel 41 mit der Führungsspitzenkante 39 zu vermeiden. Auch wenn die Kugel 41 mit der Führungsspitzenkante 39 kollidiert, kollidiert die Kugel 41 mit der Führungsspitzenkante 39 bei einem flachen Winkel, so dass die Kugel 41 angehoben wird. Entsprechend ist es möglich, ein Kollisionsgeräusch zu reduzieren.
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In einer einfachen Konfiguration, in welcher der Abschnitt der Führungsspitzenkante 39 nahe der anderen Nutseitenoberfläche 75B weiter in die entgegengesetzte Richtung der Vorwärtsbewegungsrichtung der Kugel hervorsteht als der Abschnitt der Führungsspitzenkante 39 nahe der einen Nutseitenoberfläche 75A, derart, dass die Führungsspitzenkante 39 beginnt, die Kugel 41 von einer Position, welche von der Nutseitenoberfläche 75B durch den Spalt x getrennt ist, aufzunehmen, ist es möglich, die Kollision der Kugel 41 mit der Führungsspitzenkante 39 zu vermeiden und das Auftreten eines Kollisionsgeräusches zu verhindern.
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Modifiziertes Beispiel
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In der Ausführungsform fungiert die Nutseitenoberfläche, welche auf der äußeren Seite in der Richtung der Achse O positioniert ist, als eine Nutseitenoberfläche 75A, entlang welcher die Kugel 41 angehoben wird. Im Gegensatz kann die Nutseitenoberfläche, welche auf der inneren Seite in der Richtung der Achse O positioniert ist, als eine Nutseitenoberfläche 75A fungieren. In diesem Fall ist der Weg 18 der Endumlenkung 2 derart gebildet, dass der erste Weg 18A mit dem zweiten Weg 18B verbunden ist, während er sich zu der inneren Seite in der Richtung der Achse O neigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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