DE102016123148A1

DE102016123148A1 - Lenkvorrichtung

Info

Publication number: DE102016123148A1
Application number: DE102016123148.7A
Authority: DE
Inventors: Yasuharu Yamamoto
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2017-06-08
Also published as: US20170158221A1; US9969422B2; JP6759568B2; CN107031700B; JP2017100672A; CN107031700A

Abstract

Eine Lenkvorrichtung, die fähig ist, einen Rotationswinkel einer gelenkten Welle in der Umfangsrichtung zu unterdrücken, ist vorgesehen. Zwei flache Oberflächenabschnitte 12d sind an Abschnitten einer Zahnstangenwelle 12 vorgesehen, die abseits von Zahnstangenzähnen 12b und einer Rückseite 12c in der Umfangsrichtung gelegen sind. Die zwei flachen Oberflächenabschnitte 12d sind parallel zueinander. Ein Rotationsstoppteil 80 hat ein Gehäuse 81 und ein reibungsarmes Teil 82. Das Gehäuse 81 hat eine im Allgemeinen zylindrische Form. Ein im Allgemeinen rechteckiger hohler Abschnitt 81a ist innerhalb des Gehäuses 81 vorgesehen. Der hohle Abschnitt 81a beinhaltet zwei flache Oberflächenabschnitte 83, die einander in einer Richtung Y zugewandt sind und sich parallel zueinander erstrecken, und zwei flache Oberflächenabschnitte 84, die einander in einer Richtung Z zugewandt sind und sich senkrecht zu den flachen Oberflächenabschnitten 83 erstrecken. Ein kleiner Freiraum c1 ist zwischen der äußeren Oberfläche der Zahnstangenwelle 12 und der inneren Oberfläche des Rotationsstoppteils 80 (reibungsarmes Teil 82) vorgesehen. Das Rotationsstoppteil 80 ist auf dem Außenumfang der Zahnstangenwelle 12 angeordnet. Der Außenumfang des Rotationsstoppteils 80 ist an dem Innenumfang eines Zahnstangengehäuses befestigt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenkvorrichtung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Bisher ist eine elektrische Servolenkvorrichtung (EPS) bekannt, in welcher ein Kugelumlaufspindelmechanismus bzw. ein Kugelgewindemechanismus einer Zahnstangenwelle in der Axialrichtung Schub bereitstellt, die als eine gelenkte Welle vorgesehen ist, um einen Fahrer im Durchführen einer Lenkbetätigung bzw. eines Lenkvorgangs zu unterstützen. Zum Beispiel, beschreibt die japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnr. 2012-144202 ( JP 2012-144202 A ) eine EPS-Vorrichtung, in der ein Motor parallel zu einer Zahnstangenwelle angebracht ist und ein Kugelgewindemechanismus ein Rotationsdrehmoment des Motors in eine Linearbewegung der Zahnstangenwelle umwandelt, um einen Fahrer im Durchführen eines Lenkvorgangs zu unterstützen. In diesem Fall wird die Zahnstangenwelle dazu gezwungen, in Antwort auf das Rotationsdrehmoment des Motors rotiert zu werden (in einer begleitenden Weise). Jedoch ist die Zahnstangenwelle durch einen Zahnstangenmechanismus gelagert und am Rotieren gehindert.
Wenn jedoch die Rotation der Zahnstangenwelle unterdrückt wird, indem nur der Zahnstangenmechanismus verwendet wird, ist der Oberflächendruck/der Anpressdruck für den Kontakt zwischen Zahnstangenzähnen und Ritzelzähnen durch das Rotationsdrehmoment uneinheitlich, und die Zähne können ungleichmäßig abgenutzt werden, um ein Zahnspiel/Flankenspiel/Spiel oder abnorme Geräusche zu verursachen. Insbesondere in EPS-Vorrichtungen für große Fahrzeuge, welche größere Rotationsdrehmomente benötigen, können die Zähne durch das größere Rotationsdrehmoment in einem größeren Maße ungleichmäßig abgenutzt sein. Als eine der Maßnahmen zum Adressieren solch eines Problems, ist es denkbar, die Zahnstangenwelle derart zu lagern, dass die Zahnstangenwelle nicht drehbar ist, indem die Rückseite der Zahnstangenwelle, welche den Zahnstangenzähnen in der Umfangsrichtung entgegengesetzt ist/gegenüber liegt, mit einer Y-Form vorzusehen und einen Stützbügel/Lagerbügel einer Zahnstangenführung mit einer Form zur Aufnahme der Y-Form vorzusehen. In diesem Fall ist es jedoch notwendig, die Freiräume bzw. Abstände des Lagerbügels der Zahnstangenführung in der Axialrichtung und der Radialrichtung mit hoher Genauigkeit zu gestalten und anzupassen, was hohe Kosten und viele Schwierigkeiten verursacht. Daher ist es gewünscht, die Zahnstangenwelle derart zu lagern, dass die Zahnstangenwelle mit einer einfacheren Konfiguration nicht drehbar/rotierbar ist, selbst in dem Fall, in dem das Rotationsdrehmoment auf die Zahnstangenwelle wirkt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lenkvorrichtung vorzusehen, die dazu fähig ist den Drehwinkel/Rotationswinkel einer gelenkten Welle in der Umfangsrichtung zu unterdrücken bzw. zu hemmen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Lenkvorrichtung bereit, mit: einer Lenkwelle, die eine Ritzelwelle beinhaltet, welche Ritzelzähne aufweist; einer gelenkten Welle, die in einer Axialrichtung wechselseitig bzw. hin und her bewegbar ist und die einen Abschnitt aufweist, in dem eine Schraubnut in einem äußeren Umfang vorgesehen ist, wobei die gelenkte Welle mit einem ersten Anschlagabschnitt versehen ist, der an einer Position angeordnet ist, welche in der Axialrichtung der gelenkten Welle abseits der Schraubnut angeordnet ist; einem Kugelgewindemechanismus, welcher eine zylindrische Mutter aufweist, die mit der Schraubnut mittels Gewinde über eine Vielzahl Kugeln in Eingriff ist, wobei der Kugelgewindemechanismus dazu ausgelegt ist, eine Kraft basierend auf der Rotation der Mutter in der Axialrichtung auf die gelenkte Welle aufzubringen; einem Motor, der ein Rotationsdrehmoment auf die Mutter aufbringt; einem Zahnstangengehäuse, welches einen Einsetzabschnitt aufweist, durch den die gelenkte Welle eingesetzt bzw. eingeführt ist; einem Zahnstangenende, welches an jedes der beiden Endabschnitte der gelenkten Welle montiert ist und mit einem gelenkten Rad gekoppelt ist; und einem Rotationsstoppteil, welches zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche der gelenkten Welle und einer inneren Umfangsoberfläche des Einsetzabschnitts und zwischen einer Endoberfläche des Zahnstangengehäuses, gegen welche das Zahnstangenende anstößt, und dem Kugelgewindemechanismus in der Axialrichtung der gelenkten Welle vorgesehen ist, wobei das Rotationsstoppteil einen zweiten Anschlagabschnitt aufweist, welcher dem ersten Anschlagabschnitt über einen Freiraum zugewandt ist und der gegen den ersten Anschlagabschnitt stößt, wenn die gelenkte Welle in der Umfangsrichtung rotiert wird.
Mit dieser Konfiguration wird der Winkel, über den die gelenkte Welle in der Umfangsrichtung rotiert wird, dadurch unterdrückt, dass der erste Anschlagabschnitt gegen den zweiten Anschlagabschnitt stößt, welcher an dem Rotationsstoppteil vorgesehen ist, wenn die gelenkte Welle in der Umfangsrichtung rotiert wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und nachfolgenden Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei gleiche Nummerierungen dazu verwendet werden, gleiche Elemente zu markieren, und wobei:
1 eine Ansicht ist, welche eine schematische Konfiguration einer Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellt;
2 eine Schnittansicht ist, die eine schematische Struktur eines Hilfsmechanismus der Lenkvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt;
3 eine Schnittansicht ist, welche eine schematische Struktur um ein Zahnstangenende und eine Zahnstangenführung der Lenkvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt;
4 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der 3 ist;
5A eine Seitenansicht ist, die eine schematische Konfiguration eines Rotationsstoppteils der Lenkvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt;
5B eine Vorderansicht ist, welche eine schematische Konfiguration des Rotationsstoppteils der Lenkvorrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt;
6A eine schematische Ansicht ist, die eine schematische Struktur der Lenkvorrichtung gemäß der Ausführungsform für einen Fall darstellt, in dem ein Freiraum zwischen dem Rotationsstoppteil und der Zahnstangenwelle vorhanden ist;
6B eine schematische Ansicht ist, welche eine schematische Struktur der Lenkvorrichtung gemäß der Ausführungsform für einen Fall darstellt, in dem die Rotation der Zahnstangenwelle durch das Rotationsstoppteil unterdrückt ist;
7 eine schematische Graphdarstellung ist, welche die Beziehung zwischen dem Rotationswinkel der Zahnstangenwelle in der Umfangsrichtung und einem zulässigen Rotationswinkel darstellt;
8 eine schematische Ansicht ist, welche einen Zustand darstellt, in dem die Rotation der Zahnstangenwelle durch das Rotationsstoppteil unterdrückt ist;
9 eine schematische Ansicht ist, welche einen Zustand darstellt, in dem ein Freiraum zwischen einem Bügel und einem Stopfen durch die Rotation der Zahnstangenwelle eliminiert ist;
10A eine schematische Ansicht ist, die eine schematische Struktur eines Rotationsstoppteils einer Lenkvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt;
10B eine schematische Ansicht ist, welche eine Querschnittsform einer Zahnstangenwelle in der Axialrichtung einer Lenkvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt;
10C eine schematische Ansicht ist, welche eine Querschnittsform einer Zahnstangenwelle in der Axialrichtung einer Lenkvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt; und
10D eine schematische Ansicht ist, welche eine Querschnittsform einer Zahnstangenwelle in der Axialrichtung einer Lenkvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine EPS-Vorrichtung, die als eine Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient, wird nachfolgend beschrieben. Wie in 1 dargestellt, beinhaltet eine EPS-Vorrichtung 1 einen Lenkmechanismus 2, welcher gelenkte Räder 16 basierend auf einer von einem Fahrer durchgeführten Betätigung eines Lenkrads 10, lenkt, und einen Hilfsmechanismus 3, der den Fahrer im Durchführen eines Lenkvorgangs unterstützt.
Der Lenkmechanismus 2 beinhaltet das Lenkrad 10 und eine Lenkwelle 11, die zusammen mit dem Lenkrad 10 rotiert. Die Lenkwelle 11 hat einen Säulenwelle 11a, der an das Lenkrad 10 gekoppelt ist, eine Zwischenwelle 11b, die an den unteren Endabschnitt der Säulenwelle 11a gekoppelt ist, und eine Ritzelwelle 11c, die an den unteren Endabschnitt der Zwischenwelle 11b gekoppelt ist. Der untere Endabschnitt der Ritzelwelle 11c ist über einen Zahnstangenmechanismus 13 an eine Zahnstangenwelle 12 gekoppelt. Der untere Endabschnitt (Ritzelzähne) der Ritzelwelle 11c ist mit der Zahnstangenwelle 12 (Zahnstangenzähne) in Eingriff. Somit wird die Rotationsbewegung der Lenkwelle 11 über den Zahnstangenmechanismus 13, welcher sich aus den Ritzelzähnen, die an dem distalen Ende der Ritzelwelle 11c vorgesehen sind, und den Zahnstangenzähnen, die auf der Zahnstangenwelle 12 vorgesehen sind, zusammensetzt, in eine in einer Axialrichtung X (die Rechts-Links-Richtung in 1) wechselseitige Linearbewegung bzw. lineare Hin-und-her-Bewegung der Zahnstangenwelle 12 umgewandelt. Die lineare Hin-und-her-Bewegung wird über Zahnstangenenden 14, die an beide Enden der Zahnstangenwelle 12 gekoppelt sind, auf die Zugstangen 15 übertragen.
Die Bewegung der Zugstangen 15 wird auf die rechten und linken gelenkten Räder 16 übertragen, um den gelenkten Winkel der gelenkten Räder 16 zu verändern. Die Zahnstangenwelle 12 ist in einem Zahnstangengehäuse 17 aufgenommen. Zahnstangen-Faltenbälge 18 in einer rohrförmigen faltenbalgartig gestalteten Form sind zwischen beiden Enden des Zahnstangengehäuses 17 und den Zugstangen 15 angeordnet. Die Ritzelwelle 11c ist derart gelagert, dass sie bzgl. der inneren Umfangsoberfläche eines Abschnitts des Zahnstangengehäuses 17, welches die Ritzelwelle 11c über ein Lager 19 aufnimmt, drehbar ist.
Die Zahnstangenwelle 12 ist innerhalb des Zahnstangengehäuses 17 derart gelagert, dass sie entlang der Axialrichtung X in dem Zustand hin und her bewegbar ist, in dem sie durch eine Zahnstangenführung 20, welche in dem Zahnstangengehäuse 17 vorgesehen ist, in Richtung der Ritzelwelle 11c gedrängt wird.
Der Hilfsmechanismus 3 ist um die Zahnstangenwelle 12 herum vorgesehen. Der Hilfsmechanismus 3 ist aus einem Motor 30, der als eine Erzeugungsquelle einer Hilfskraft dient, einem Kugelgewindemechanismus 40, welcher integral an den Umfang der Zahnstangenwelle 12 befestigt ist, und einem Drehzahlminderer/Untersetzungsgetriebe 50, welches eine Rotationskraft einer Rotationswelle/Drehwelle 31 des Motors 30 auf den Kugelgewindemechanismus 40 überträgt, zusammengesetzt. Der Hilfsmechanismus 3 wandelt die Rotationskraft der Rotationswelle 31 des Motors 30 über den Drehzahlminderer 50 und den Kugelgewindemechanismus 40 in eine in der Axialrichtung der Zahnstangenwelle 12 lineare Hin-und-her-Bewegung um, um den Fahrer im Durchführen eines Lenkvorgangs zu unterstützen.
Der Kugelgewindemechanismus 40, der Drehzahlminderer 50, die Ritzelwelle 11c und die Zahnstangenwelle 12 sind durch das Zahnstangengehäuse 17 abgedeckt. Ein Einsetzabschnitt 17a, durch den die Zahnstangenwelle 12 eingesetzt ist, ist dazu vorgesehen, das Zahnstangengehäuse 17 in der Axialrichtung X zu durchdringen. Das Zahnstangengehäuse 17 hat ein Drehzahlminderergehäuse 17b, welches ein Abschnitt ist, der in eine Richtung (in 1 nach unten) vorsteht, welche die Richtung, in die sich die Zahnstangenwelle 12 erstreckt, kreuzt. Ein Teil des Drehzahlminderers 50 ist innerhalb des Drehzahlminderergehäuses 17b aufgenommen. Ein Durchgangsloch 33 ist in der Außenwand (rechte Seitenwand des Drehzahlminderergehäuses 17b in 1) des Drehzahlminderergehäuses 17b vorgesehen. Die Rotationswelle 31 des Motors 30 erstreckt sich durch das Durchgangsloch 33, welches in dem Drehzahlminderergehäuse 17b vorgesehen ist, in das Drehzahlminderergehäuse 17b. Der Motor 30 ist an dem Drehzahlminderergehäuse 17b über eine Schraube 32 befestigt/fixiert, sodass sich die Rotationswelle 31 parallel zu der Zahnstangenwelle 12 erstreckt. Ein geringer bzw. kleiner Freiraum ist zwischen dem Einsetzabschnitt 17a und der Zahnstangenwelle 12 in Radialrichtung vorgesehen.
Als nächstes wird der Hilfsmechanismus 3 im Detail beschrieben. Wie in 2 dargestellt, beinhaltet der Kugelgewindemechanismus 40 eine zylindrische Mutter 41, welche mittels Gewinde über eine große Anzahl Kugeln 72 mit der Zahnstangenwelle 12 in Eingriff ist. Die Mutter 41 ist derart gelagert, dass sie bzgl. der inneren Umfangsoberfläche des Zahnstangengehäuses 17 über ein zylindrisches Lager 44 rotierbar/drehbar ist. Eine spiralförmige Schraubnut 12a ist in der äußeren Umfangsoberfläche der Zahnstangenwelle 12 vorgesehen. Eine spiralförmige Schraubnut 43, die der Schraubnut 12a der Zahnstangenwelle 12 entspricht, ist in der inneren Umfangsoberfläche der Mutter 41 vorgesehen. Ein spiralförmiger Raum, welcher durch die Schraubnut 43 der Mutter 41 und der Schraubnut 12a der Zahnstangenwelle 12 umgeben ist, fungiert als ein Rolldurchgang R, in dem die Kugeln 42 rollen. Obwohl nicht dargestellt, ist die Mutter 41 mit einem Zirkulationsdurchgang versehen, der den Rolldurchgang R an zwei Stellen öffnet und der die Öffnungen an den zwei Stellen verbindet. Somit können die Kugeln 42 über den Zirkulationsdurchgang in der Mutter 41 endlos in dem Rolldurchgang R zirkulieren.
Der Drehzahlminderer 50 beinhaltet eine Antriebsriemenscheibe 51, die integral an der Rotationswelle 31 des Motors 30 befestigt ist, eine angetriebene Riemenscheibe 52, die integral an dem äußeren Umfang der Mutter 41 befestigt ist, und einen Riemen 53, der zwischen der Antriebsriemenscheibe 51 und der angetriebenen Riemenscheibe 52 gewunden bzw. gewickelt ist. Die Rotationswelle 31 des Motors 30, die Antriebsriemenscheibe 51, welche an der Rotationswelle 31 befestigt ist, und ein Teil des Riemens 53 sind in dem Innenraum des Drehzahlminderergehäuses 17b angeordnet. Der Riemen 53 kann z. B. ein Zahnriemen sein, welcher aus Gummi besteht und einen Kerndraht beinhaltet.
In dem so konfigurierten Hilfsmechanismus 3 wird die Antriebsriemenscheibe 51 zusammen mit der Rotationswelle 31 rotiert, wenn die Rotationswelle 31 des Motors 30 rotiert wird. Die Rotation der Antriebsriemenscheibe 51 wird über den Riemen 53 auf die angetriebene Riemenscheibe 52 übertragen, sodass die angetriebene Riemenscheibe 52 rotiert wird. Deshalb wird die Mutter 41, welche integral an der angetriebenen Riemenscheibe 52 befestigt ist, ebenfalls zusammen/gemeinsam rotiert. Mit der relativ zu der Zahnstangenwelle 12 rotierenden Mutter 41, nimmt die große Anzahl Kugeln 42, welche zwischen der Mutter 41 und der Zahnstangenwelle 12 eingeschoben sind, eine Last von sowohl der Mutter 41 als auch der Zahnstangenwelle 12 auf, um endlos in dem Rolldurchgang R zu zirkulieren. Mit den endlos zirkulierenden Kugeln 42 wird ein Rotationsdrehmoment, welches auf die Mutter 41 aufgebracht ist, in eine Kraft umgewandelt, die in der Axialrichtung X der Zahnstangenwelle 12 aufgebracht werden soll. Deshalb wird die Zahnstangenwelle 12 in der Axialrichtung X bzgl. der Mutter 41 bewegt. Die Kraft in der Axialrichtung X, die auf die Zahnstangenwelle 12 aufgebracht wird, dient als eine Hilfskraft zum Unterstützen des Fahrers beim Durchführen eines Lenkvorgangs.
Als nächstes wird die Konfiguration der Zahnstangenenden 14 beschrieben, welche an Endabschnitten der Zahnstangenwelle 12 vorgesehen sind. Die zwei Endabschnitte (Zahnstangenenden 14) der Zahnstangenwelle 12 haben dieselbe Konfiguration, außer dass sie in einer Rechts-Links-Richtung umgekehrt/seitenverkehrt sind.
Wie in 3 dargestellt, ist das Zahnstangenende 14 ein so genanntes Kugelgelenk und hat einen Kugelbolzen 61 mit einem Kugelabschnitt 61a, welcher an dem distalen Ende vorgesehen ist, und eine Buchse/Pfanne 62, die den Kugelabschnitt 61a derart aufnimmt, dass der Kugelabschnitt 61a drehbar und biegbar ist. Ein sphärischer Sitz/eine sphärische Sitzschale 62a, welche der sphärischen Form des Kugelabschnitts 61a entspricht, ist innerhalb der Buchse 62 montiert/eingebaut. Der Kugelbolzen 61 ist derart gekoppelt, dass er bzgl. der Buchse 62 zusammen mit dem Kugelabschnitt 61a, der in die sphärische Sitzschale 62a eingepasst ist, biegbar ist. Ein Endabschnitt der Zugstange 15 auf der Seite entgegengesetzt zu dem gelenkten Rad 16 ist an einem Endabschnitt des Kugelbolzens 61 auf der dem Kugelabschnitt 61a entgegengesetzten Seite fixiert/befestigt, sodass die Zugstange 15 derart gekoppelt ist, dass sie mit Bezug zu der Zahnstangenwelle 12 biegbar ist.
Das Zahnstangenende 14 ist mit der Buchse 62, die mittels Gewinde mit einem Endabschnitt der Zahnstangenwelle 12 in Eingriff ist, an der Zahnstangenwelle 12 befestigt. Ein runder bzw. kreisförmiger Säulenabschnitt 64, der in Richtung der Zahnstangenwelle 12 vorsteht, ist an einer Endoberfläche 63 der Buchse 62 auf der Seite der Zahnstangenwelle 12 vorgesehen. Ein Außengewindeabschnitt 65 ist auf der äußeren Umfangsoberfläche des kreisförmigen Säulenabschnitts 64 vorgesehen. Indes ist ein rundes bzw. kreisförmiges Loch 66, welches konzentrisch zur Zahnstangenwelle 12 ist, an einem Endabschnitt der Zahnstangenwelle 12 vorgesehen. Ein Innengewindeabschnitt 67, der dem Außengewindeabschnitt 65 entspricht, ist in der inneren Umfangsoberfläche des kreisförmigen Lochs 66 vorgesehen. Die Buchse 62 ist an einem Endabschnitt der Zahnstangenwelle 12 befestigt, indem der Außengewindeabschnitt 65 mittels Gewinde mit dem Innengewindeabschnitt 67 ineinandergreift. Die Endoberfläche 63 der Buchse 62 stößt gegen eine Endoberfläche der Zahnstangenwelle 12 an.
Ein im Durchmesser vergrößerter Abschnitt 17c zum Einsetzen der Buchse 62 ist an einem Endabschnitt des Zahnstangengehäuses 17 vorgesehen. Der Innendurchmesser des im Durchmesser vergrößerten Abschnitts 17c ist festgelegt, größer zu sein als der Innendurchmesser des Einsetzabschnitts 17a. Eine Begrenzungsoberfläche 17b, die orthogonal bzw. senkrecht zu der Axialrichtung X ist, ist an dem Grenzabschnitt zwischen dem Einsetzabschnitt 17a und dem im Durchmesser vergrößerten Abschnitt 17c vorgesehen. Der Außendurchmesser der Buchse 62 ist festgelegt, größer zu sein als der Innendurchmesser des Einsetzabschnitts 17a des Zahnstangengehäuses 17, und kleiner zu sein als der Innendurchmesser des im Durchmesser vergrößerten Abschnitts 17c. Daher treten so genannte Endanstöße auf, in denen die Endoberfläche 63 gegen die Begrenzungsoberfläche 17d anstößt (um genau zu sein, drückt die Endoberfläche 63 gegen die Begrenzungsoberfläche 17d über ein Schockabsorbierungsteil bzw.
Stoßabsorbierungsteil 70 und ein Rotationsstoppteil 80 in der Ausführungsform), wenn die Zahnstangenwelle 12 bewegt wird. Um einen Schock bzw. Stoß während des Endanstoßes abzuschwächen, ist deshalb das Stoßabsorbierungsteil 70 zwischen der Begrenzungsoberfläche 17d des Zahnstangengehäuses 17 und der Endoberfläche 63 des Zahnstangenendes 14 vorgesehen.
Das Stoßabsorbierungsteil 70 hat einen zylindrischen elastischen Abschnitt 71 und eine ringförmige Endplatte 72. Die Endplatte 72 wird in dem Zustand des Kontaktierens einer ersten Endoberfläche des elastischen Abschnitts 71 gehalten, welches eine Endoberfläche auf der Seite entgegengesetzt zu der Begrenzungsoberfläche 17d ist. Eine zweite Endoberfläche des elastischen Abschnitts 71 wird in dem Zustand des Kontaktierens der Begrenzungsoberfläche 17d gehalten.
Als nächstes wird die Zahnstangenführung 20 beschrieben. Wie in den 3 und 4 dargestellt, ist der Zahnstangenmechanismus 13 mit Ritzelzähnen 11d, welche an dem distalen Ende der Ritzelwelle 11c vorgesehen sind, und Zahnstangenzähnen 12b konfiguriert, welche auf der Zahnstangenwelle 12 vorgesehen sind, die ineinander greifen. Eine Rückseite 12c der Zahnstangenwelle 12 auf der den Zahnstangenzähne 12d entgegengesetzten Seite hat eine halbzylindrische Form (halbbogenförmige Form im Schnitt).
Ein Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche des Zahnstangengehäuses 17 entsprechend der Rückseite 12c der Zahnstangenwelle 12 ist mit einem röhrenförmigen Führungsbefestigungsabschnitt 17e versehen. Der Führungsbefestigungsabschnitt 17e ist zur Kommunikation zwischen der Innenseite und der Außenseite des Zahnstangengehäuses 17 mit einem Gehäuseloch 17f versehen. Die Zahnstangenführung 20 ist an dem Führungsbefestigungsabschnitt 17e fixiert, wobei die Zahnstangenführung 20 in dem Gehäuseloch 17f aufgenommen ist. Die Zahnstangenführung 20 hat einen Stopfen 21, einen Lagerbügel 22 und ein druckausübendes Teil 23.
Der Stopfen 21 ist an einem Öffnungsabschnitt des Gehäuselochs 17f positioniert. Außengewinde 21a sind auf der äußeren Umfangsoberfläche des Stopfens 21 vorgesehen. Der Stopfen 21 ist an dem Zahnstangengehäuse 17 (Führungsbefestigungsabschnitt 17e) befestigt, indem sich die Außengewinde 21a mit Innengewinden 17g, welche in der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuselochs 17f vorgesehen sind, im Gewindeeingriff befinden. Die Position des Einsetzens des Stopfens 21 in das Gehäuseloch 17f wird angepasst, indem die Größe des Gewindeeingriffs zwischen den Innengewinden 17g und den Außengewinden 21a angepasst wird.
Der Lagerbügel 22 wird durch den Stopfen 21 über das druckausübende Teil 23 gedrückt. Der Lagerbügel 22 ist derart vorgesehen, dass er bezogen auf den Stopfen 21 nach vorne bzw. vor und nach hinten bzw. zurück bewegbar ist. Der Lagerbügel 22 lagert die Zahnstangenwelle 12 derart, dass die Zahnstangenwelle 12 in der Axialrichtung X bewegbar ist. Der Lagerbügel 22 hat eine Führungsoberfläche 22a, die der Form der Rückseite 12c der Zahnstangenwelle 12 entspricht. Die Führungsoberfläche 22a dient als eine Anschlagoberfläche zum Anschlagen bzw. Anstoßen des Lagerbügels 22 an die Zahnstangenwelle 12 und fungiert als ein Aufnahmeabschnitt für die Zahnstangenwelle 12. Zusätzlich ist ein Blechteil 22b zwischen der Führungsoberfläche 22a und der Rückseite 12c vorgesehen. Die Zwischenschaltung des Blechteils 22b reduziert den Gleitwiderstand zwischen der Zahnstangenwelle 12 und der Führungsoberfläche 22a für einen Fall, in dem die Zahnstangenwelle 12 in der Axialrichtung X bewegt wird. Ein Material, wie bspw. ein Harz mit gutem Verschleißwiderstand (z. B., mit hoher Selbstschmierung) wird für das Blechteil 22b angenommen. Folglich wird der Verschleiß der Zahnstangenwelle 12 und des Lagerbügels 22 unterdrückt.
Zum Beispiel, wird eine Spiralfeder als das druckausübende Teil 23 angenommen. Der Lagerbügel 22 wird durch die elastische Kraft des druckausübenden Teils 23 immer in Richtung der Rückseite 12c gedrängt. Die Führungsoberfläche 22a wird immer in dem Zustand gehalten, in dem sie gegen die Rückseite 12c über das Blechteil 22b durch die elastische Kraft des druckausübenden Teils 23 anstößt. Zusätzlich wird das druckausübende Teil 23 in die Richtung gedrängt, in die die Zahnstangenwelle 12 über den Lagerbügel 22 gegen die Ritzelwelle 11c gepresst wird. Folglich wird der Lagerbügel 22 gegen die Zahnstangenwelle 12 gepresst, um ein Eingreifen zwischen den Zahnstangenzähnen 12b der Zahnstangenwelle 12 und den Ritzelzähnen 11b der Ritzelwelle 11c sicherzustellen. Die drängende Kraft des druckausübenden Teils 23, d. h., die Kraft, mit der der Lagerbügel 22 gegen die Zahnstangenwelle 12 gepresst wird, kann angepasst werden, indem die Einsetzposition des Stopfens 21 in das Gehäuseloch 17f angepasst wird.
Als nächstes wird das Rotationsstoppteil, welches dazu ausgelegt ist, die Rotation der Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung zu unterdrücken, beschrieben. Wie in 3 dargestellt, ist das Rotationsstoppteil 80 zwischen der Innenwandoberfläche des Einsetzabschnitts 17a und der äußeren Umfangsoberfläche (Außenwandoberfläche) der Zahnstangenwelle 12 und in der Axialrichtung der Zahnstangenwelle 12 zwischen der Begrenzungsoberfläche 17d und dem Stoßabsorbierungsteil 70 vorgesehen. Anders ausgedrückt, ist das Rotationsstoppteil 80 in der Axialrichtung der Zahnstangenwelle 12 zwischen einer Endoberfläche des Zahnstangengehäuses 17, welche gegen das Zahnstangenende 14 (um genau zu sein, eine Endoberfläche des Zahnstangengehäuses 17, das ursprünglicherweise gegen das Zahnstangenende 14 anstoßen würde) anstößt, und dem Zahnstangenmechanismus 13 (Zahnstangenführung 20) vorgesehen. Zusätzlich ist das Rotationsstoppteil 80 an die Innenwandoberfläche des Zahnstangengehäuses 17 angepasst, um an dem Zahnstangengehäuse 17 befestigt zu sein.
In dem Fall, in dem das Zahnstangengehäuse 17 durch das Zusammenbauen einer Vielzahl getrennter Gehäuse aufgebaut ist, ist eins der getrennten Gehäuse vorzugsweise mit der Zahnstangenführung 20, dem Zahnstangenende 14 und dem Rotationsstoppteil 80 versehen. Zusätzlich ist das Rotationsstoppteil 80 vorzugsweise in dem Umfeld der Zahnstangenführung 20 vorgesehen. Dies beruht darauf, dass ein Abschnitt der Zahnstangenwelle 12 zwischen dem Rotationsstoppteil 80 und der Zahnstangenführung 20 in dem Fall verdreht werden kann, in dem das Rotationsstoppteil 80 und die Zahnstangenführung 20 zueinander distanziert bzw. beabstandet sind.
Wie in den 5A und 5B dargestellt, hat das Rotationsstoppteil 80 ein Gehäuse bzw. eine Hülse 81 und ein reibungsarmes Teil 82. Das Gehäuse 81 hat eine im Allgemeinen zylindrische Form. In der Axialrichtung der Zahnstangenwelle 12 gesehen, hat die äußere Umfangsoberfläche der Hülse 81 eine runde bzw. kreisförmige Form und ein hohler Abschnitt 81a in einer rechteckigen Form mit vier (ab)gerundeten Ecken ist innerhalb der Hülse 81 vorgesehen. Der hohle Abschnitt 81a hat zwei flache Oberflächenabschnitte 83, die einander in einer Richtung Y (der Tiefenrichtung in 1) zugewandt sind und sich parallel zueinander erstrecken, und zwei flache Oberflächenabschnitte 84, die einander in einer Richtung Z (der Oben-Unten-Richtung in 1) zugewandt sind und sich parallel zueinander erstrecken. Die flachen Oberflächenabschnitte 83 und die flachen Oberflächenabschnitte 84 sind senkrecht zueinander. Befestigungsteile bzw. Fixierungsteile 85 zur Fixierung des reibungsarmen Teils 82 sind an den vier gerundeten Ecken (Abschnitte, an denen die flachen Oberflächenabschnitte 84 und die flachen Oberflächenabschnitte 83 einander kreuzen) des hohlen Abschnitts 81a vorgesehen. Das reibungsarme Teil 82 ist über den gesamten Umfang der Hülse 81 vorgesehen, um sich entlang der inneren Umfangsform der Hülse 81 (um genau zu sein, der Hülse 81 und des Fixierungsteils 85) zu erstrecken. Das heißt, die äußere Umfangsform des reibungsarmen Teils 82 entspricht der inneren Umfangsform der Hülse 81. Das reibungsarme Teil 82 ist mit einem hohlen Abschnitt 82a in einer rechteckigen Form mit vier (ab)gerundeten Ecken versehen. Die Länge eines ungerundeten Abschnitts des hohlen Abschnitts 82a in der Richtung Y ist auf eine Länge y1 festgelegt. Zusätzlich ist die Länge eines ungerundeten Abschnitts des hohlen Abschnitts 82a in der Richtung Z auf eine Länge z1 festgelegt.
Beispielhalber ist das Material der Hülse 81 in der Wärmeausdehnungsrate im Wesentlichen gleich zu dem Zahnstangengehäuse 17 (der Unterschied zwischen den Wärmeausdehnungsraten der Hülse 81 und des Zahnstangengehäuses 17 ist kleiner als ein Schwellwert). Deshalb ist die Fixierung zwischen der Hülse 81 und dem Zahnstangengehäuse 17 weniger einfach zu lösen/zu lockern, selbst in dem Fall, in dem Temperaturvariationen verursacht werden.
Ein erster Abschnitt (auf der Oberseite in 5A) des reibungsarmen Teils 82, welcher ungerundet ist, hat in der Richtung Z eine Dicke a. Ein zweiter Abschnitt (auf der Unterseite in 5A) des reibungsarmen Teils 82, welcher ungerundet ist, hat in der Richtung Z eine Dicke b. Die Dicke a ist festgelegt, größer zu sein als die Dicke b. Zusätzlich ist die Dicke von beiden ungerundeten Abschnitten des reibungsarmen Teils 82a in der Richtung Y auf eine Dicke c festgelegt. Der Abstand zwischen den zwei flachen Oberflächenabschnitten 83 der Hülse 81 wird durch die Summe der Länge y1 und zweimal die Dicke c dargestellt. Ein Material, wie bspw. ein Harz mit gutem Verschleißwiderstand und geringer Reibung (einem geringen Reibungswiderstand) wird für das reibungsarme Teil 82 angenommen. Beispielhalber wird kristalliner Kunststoff mit hoher Selbstschmierung oder ähnliches angenommen. Zusätzlich wird, zum Beispiel, dasselbe Material wie das des Zahnstangengehäuses 17 für die Hülse 81 angenommen. In den 5A und 5B ist das reibungsarme Teil 82 übertrieben groß dargestellt.
Die Länge (Dicke) des Rotationsstoppteils 80 in der Axialrichtung ist aus Sicht der Lagerung der Zahnstangenwelle 12 vorzugsweise so lang wie möglich. Wenn die Länge des Rotationstoppteils 80 in der Axialrichtung zu lang ist, kann jedoch der Gleitwiderstand zwischen der Zahnstangenwelle 12 und dem Rotationsstoppteil 80 (reibungsarmes Teil 82) erhöht sein. Wenn die Länge des Rotationsstoppteils 80 in der Axialrichtung, im Gegenteil, zu kurz ist, ist es schwierig, die Festigkeit für das Rotationsstoppteil 80 sicherzustellen, um die Zahnstangenwelle 12 zu lagern. Die Länge des Rotationsstoppteils 80 in der Axialrichtung ist von solchen Gesichtspunkten aus auf einen optimalen Wert festgelegt.
Wie in 6A dargestellt, sind zwei flache Oberflächenabschnitte 12d auf Abschnitten der Zahnstangenwelle 12 abseits der Zahnstangenzähne 12b und der Rückseite 12c in der Umfangsrichtung vorgesehen. Die zwei flachen Oberflächenabschnitte 12d sind parallel zueinander. Das heißt, die zwei flachen Oberflächenabschnitte 12d sind derart ausgebildet, dass sie eine Schlüsselweite aufweisen. Zusätzlich sind die zwei flachen Oberflächenabschnitte 12d vorgesehen, senkrecht zu den Zahnstangenzähnen 12b zu sein. Deshalb können die zwei flachen Oberflächenabschnitte 12d abseits der Zahnstangenzähnen 12b und der Rückseite 12c vorgesehen sein, was das Sicherstellen der Bereiche der Zahnstangenzähne 12b und der Rückseite 12c vereinfacht. Wie in 1 dargestellt, sind die flachen Oberflächenabschnitte 12d über einen bestimmten Bereich vorgesehen, von dem angenommen wird, dass die Zahnstangenwelle 12 in der Axialrichtung X mit Bezug zu dem rechten Endabschnitt der Zahnstangenwelle 12 in diesem bewegt wird. Beispielhalber sind die flachen Oberflächenabschnitte 12d vorgesehen, in dem die ursprünglich zylindrische Form (zylindrische Oberfläche) S der Zahnstangenwelle 12 weggeschnitten wird, was durch die Strich-Punkt-Linie in 6A, entlang der Richtung Z, angegeben ist.
In diesem Fall sind die flachen Oberflächenabschnitte 12d mit Bezug zu der ursprünglich zylindrischen Form S auf der Innenseite (einer verlängerten gekrümmten Oberfläche, die durch das Verlängern der halbzylindrischen Form der Rückseite 12c erhalten wird) der Zahnstangenwelle 12 vorgesehen. Deshalb ist die maximale Länge der Zahnstangenwelle 12 in der Richtung Y eine Länge y2 für die Zahnstangenwelle 12, welche mit den flachen Oberflächenabschnitten 12d versehen ist, im Gegensatz zu einer Länge y3 für die ursprüngliche Zahnstangenwelle 12. Die Länge y2 ist festgelegt, kleiner zu sein als die Länge y3.
Das Rotationsstoppteil 80 ist auf der äußeren Umfangsoberfläche der Zahnstangenwelle 12 angeordnet. Das heißt, die Zahnstangenwelle 12 ist in den hohlen Abschnitt 82a eingesetzt, welcher in dem reibungsarmen Teil 82 des Rotationsstoppteils 80 vorgesehen ist. In diesem Fall ist die Zahnstangenwelle 12 derart an das Gehäuse 81 angebaut, dass die flachen Oberflächenabschnitte 12d der Zahnstangenwelle 12 den flachen Oberflächenabschnitten 83 der Hülse 81 entsprechen.
Die Länge y1 des hohlen Abschnitts 82a des Rotationsstoppteils 80 (reibungsarmes Teil 82) in der Richtung Y ist festgelegt, etwas größer zu sein als die Länge y2 zwischen den zwei flachen Oberflächenabschnitten 12d der Zahnstangenwelle 12 in der Richtung Y. Zusätzlich ist die Länge y1 festgelegt, kleiner zu sein als die maximale Länge y3 der ursprünglichen zylindrischen Form S der Zahnstangenwelle 12 in der Richtung Y. Zusätzlich ist die Länge z1 des hohlen Abschnitts 82a des Rotationsstoppteils 80 (reibungsarmes Teil 82) in der Richtung Z festgelegt, geringfügig größer zu sein als eine Länge z2 zwischen den Zahnstangenzähnen 12b und der Rückseite 12c der Zahnstangenwelle 12 in der Richtung Z. Das heißt, ein kleiner Freiraum c1 ist zwischen der Außenoberfläche (äußere Umfangsoberfläche) der Zahnstangenwelle 12 und der inneren Oberfläche (innere Umfangsoberfläche) des Rotationsstoppteils 80 (reibungsarmes Teil 82) vorgesehen. Beispielhalber stellt die 6A einen Zustand dar, in dem der Freiraum c1 im Allgemeinen gleichmäßig zwischen der äußeren Oberfläche der Zahnstangenwelle 12 und der inneren Oberfläche des Rotationsstoppteils 80 vorgesehen ist.
Wie in 6B dargestellt, wenn die Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung rotiert wird, stößt die Zahnstangenwelle 12 über das reibungsarme Teil 82 gegen die Hülse 81, sodass die Rotation der Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung begrenzt ist. Das heißt, die Zahnstangenwelle 12 wird in der Umfangsrichtung innerhalb des Bereichs des Freiraums c1 rotiert, welcher zwischen der äußeren Oberfläche der Zahnstangenwelle 12 und der inneren Oberfläche des Rotationsstoppteils 80 vorgesehen ist, und die Rotation der Zahnstangenwelle 12 ist in der Umfangsrichtung begrenzt, wenn der Freiraum c1 eliminiert wird, indem die Zahnstangenwelle 12 über das reibungsarme Teil 82 gegen die Hülse 81 (an)stößt. Mit den flachen Oberflächenabschnitten 12d versehen, ist die Rotation der Zahnstangenwelle 12 zusätzlich begrenzt, wenn die Zahnstangenwelle 12 über das reibungsarme Teil 82 gegen die flachen Oberflächenabschnitte 83 anstößt, wenn die Zahnstangenwelle 12 rotiert wird. Das heißt, die Rotation der Zahnstangenwelle 12 ist durch die flachen Oberflächenabschnitte 12d begrenzt, welche als ein erster Anschlagabschnitt dienen, die gegen die flachen Oberflächenabschnitte 83 anstoßen, die als zweite Anschlagabschnitte dienen. Zum Beispiel, mit der ursprünglichen zylindrischen Form S der Zahnstangenwelle 12 ist die Rotation der Zahnstangenwelle 12 nicht unterdrückt, da die Zahnstangenwelle 12 keinen in Eingriff bringbaren Abschnitt aufweist, selbst wenn die Zahnstangenwelle 12 rotiert wird und gegen die flachen Oberflächenabschnitte 83 (an)stößt. Das Rotationsstoppteil 80 ist mit Bezug zu dem Zahnstangengehäuse 17 fixiert und deshalb ist die Rotation des Rotationsstoppteils 80, welches die Rotation der Zahnstangenwelle 12 begleitet, begrenzt.
Wie in 7 dargestellt, ist der Einfachheit halber der maximale Drehwinkel, über den die Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung mit Begrenzung durch das Rotationsstoppteil 80 rotiert werden kann, als ein zulässiger Rotationswinkel θ definiert. Das Rotationsstoppteil 80 ist derart vorgesehen, dass der zulässige Rotationswinkel θ kleiner ist als der in einer Konfiguration gemäß dem Stand der Technik, in der kein Rotationsstoppteil 80 vorgesehen ist. Wie in 6B dargestellt, passt das Rotationsstoppteil 80 den Freiraum c1 derart an, dass der zulässige Rotationswinkel θ kleiner ist, wie auch später detailliert diskutiert. In dem Fall, in dem vollständig kein Freiraum c1 vorhanden ist, kann der Nachteil auftreten, dass der Freiraum zwischen dem Lagerbügel 22 und dem Stopfen 21 nicht angepasst werden kann. Der zulässige Rotationswinkel θ wird in Übereinstimmung mit einer Vielfalt Faktoren inklusive den vorstehend beschriebenen, abgeschätzt und der Freiraum c1 wird bestimmt, um den zulässigen Rotationswinkel θ kleiner zu machen.
Mit einer Konfiguration gemäß dem Stand der Technik ohne Rotationsstoppteil 80, wird die Zahnstangenwelle 12 nicht nur in normalen Situationen in der Umfangsrichtung durch das Rotationsdrehmoment des Motors 30 rotiert, sondern auch wesentlicher in der Umfangsrichtung rotiert, selbst in abnormen Situationen. Beispiele der normalen Situationen beinhalten eine Situation, in der ein Endanschlag oder ähnliches nicht verursacht wird. Beispiele der abnormalen Situationen beinhalten eine Situation, in der ein Endanschlag verursacht wird, nachdem das Lenkrad schnell gedreht wird, wenn das Fahrzeug auf einen Bordstein fährt. Deshalb ist das Rotationsstoppteil 80 vorgesehen, um sowohl die Rotation der Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung, welche kontinuierlich jedes Mal auftritt, wenn ein Lenken durchgeführt wird, als auch die erhebliche Rotation der Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung zum Zeitpunkt des Endanschlags, nachdem das Fahrzeug auf einen Bordstein fährt, welche selten auftritt, unterdrückt.
Eine Situation, in der die Zahnstangenwelle 12 rotiert werden kann, wird im Detail beschrieben. Als erstes wird die Rotation der Zahnstangenwelle 12, die in dem Fall verursacht wird, wenn ein Lenken in normalen Situationen durchgeführt wird, beschrieben. Wie in 2 dargestellt, wird das Rotationsdrehmoment, welches von dem Motor 30 aufgebracht wird, über den Drehzahlminderer 50 auf den Kugelgewindemechanismus 40 (Mutter 41) übertragen. Wenn das Rotationsdrehmoment aufgebracht wird, um die Mutter 41 zu rotieren, wird ein großer Teil des Rotationsdrehmoments in eine Kraft umgewandelt, die die Zahnstangenwelle 12 in der Axialrichtung X bewegt. Jedoch wirkt der verbleibende kleine Teil des Rotationsdrehmoments als eine Kraft, die die Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung (in einer begleitenden Weise) rotiert, wenn die Mutter 41 rotiert wird.
Wie durch die gestrichelte Linie in 8 angegeben, wird in dem Fall eines Vergleichsbeispiels, in dem das Rotationsstoppteil 80 nicht vorgesehen ist, die Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung in einer begleitenden Weise durch das Rotationsdrehmoment, welches von dem Motor 30 aufgebracht wird, rotiert. Das heißt, Drehmoment T wirkt auf die Zahnstangenwelle 12 aufgrund des Rotationsdrehmoments, welches von dem Motor 30 aufgebracht wird, und die Zahnstangenwelle 12 wird dazu gedrängt in die Richtung rotiert zu werden, in die das Drehmoment T wirkt. In dem Vergleichsbeispiel ist die Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung nicht gelagert und die Zahnstangenwelle 12 wird in der Umfangsrichtung rotiert (gekippt). In diesem Fall ist ein Teil der Zahnstangenzähne 12b fest mit den Ritzelzähnen 11d in Eingriff, während ein anderer Teil der Zahnstangenzähne 12b mit den Ritzelzähnen 11d in schwachem Eingriff ist. In der Darstellung von 8 ist das druckaufbringende Teil 23 kaum komprimiert, selbst in dem Fall, in dem die Zahnstangenwelle 12 rotiert wird, um in die Richtung zum Komprimieren des druckaufbringenden Teils 23 bewegt zu werden.
Dahingegen ist in der Ausführungsform, wie durch die durchgehende Linie in 8 angegeben, das Rotationsstoppteil 80 vorgesehen und die Zahnstangenwelle 12 wird in einer begleitenden Weise nur um den zulässigen Rotationswinkel θ rotiert, selbst in dem Fall, in dem Rotationsdrehmoment von dem Motor 30 aufgebracht wird. Wenn die Zahnstangenwelle 12 dazu gedrängt wird, in einer begleitenden Weise in der Umfangsrichtung rotiert zu werden, schlägt die Zahnstangenwelle 12 gegen das Rotationsstoppteil 80 (reibungsarmes Teil 82) an und die Rotation der Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung, welche den zulässigen Rotationswinkel θ überschreitet, wird unterdrückt. Daher ist das Auftreten eines Teils, in dem das Ineinandergreifen zwischen den Zahnstangenzähnen 12b und den Ritzelzähnen 11d zu stark ist, unterdrückt.
Als nächstes wird die Rotation der Zahnstangenwelle 12, die in abnormen Situationen verursacht wird, beschrieben. In abnormen Situationen wirkt das Drehmoment T2, welches größer ist als das Drehmoment T, welches durch das Lenken in in 8 gezeigten normalen Situationen, erzeugt wird, auf die Zahnstangenwelle 12. Beispiele für den Fall, in dem das Drehmoment T2 wirkt, beinhaltet einen Fall, in dem aufgrund eines Endanschlags eine große Last auf die Zahnstangenwelle 12 wirkt, nachdem das Fahrzeug auf einen Bordstein fährt.
Wie durch die durchgehende Linie in 9 angegeben, wird die Zahnstangenwelle 12 dazu gedrängt in dem Fall rotiert zu werden, in dem das Drehmoment T2 auf die Zahnstangenwelle 12 wirkt. Wenn die Zahnstangenwelle 12 rotiert wird, wird die Zahnstangenwelle 12 gegen den Lagerbügel 22 gedrückt, um das druckaufbringende Teil 23 zu komprimieren. Die Zahnstangenwelle 12 wird innerhalb des Bereichs der Expansion und Kontraktion des druckaufbringenden Teils 23 in Richtung des Lagerbügels 22 bewegt. Wenn der Lagerbügel 22 gegen den Stopfen 21 gedrückt wird, wird die Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung nicht mehr rotiert. In der Darstellung von 9 wirkt das Drehmoment T2, um die Zahnstangenwelle 12 zu rotieren, um derart bewegt zu werden, dass das druckaufbringende Teil 23 ausreichend komprimiert wird. In diesem Fall treten ein Abschnitt, in dem die Zahnstangenzähne 12b und die Ritzelzähne 11d ineinander greifen und ein Abschnitt auf, in dem die Zahnstangenzähne 12b und die Ritzelzähne 11d nicht ineinander greifen. Mit anderen Worten stoßen die Zahnstangenzähne 12b und die Ritzelzähne 11d teilweise in einem Abschnitt des Bereichs gegeneinander, in dem die Zähne vorgesehen sind.
Wenn die Zahnstangenwelle 12 weiter in der Umfangsrichtung rotiert wird, können die Zahnstangenzähne 12b und die Ritzelzähne 11d verformt werden. Um die Verformung der Zahnstangenzähne 12b und der Ritzelzähne 11d zu unterdrücken, ist es notwendig, die Größe der Zahnstangenzähne 12b und der Ritzelzähne 11d zu erhöhen, was das Gewicht und die Kosten erhöhen kann. In der Ausführungsform stößt die Zahnstangenwelle 12 gegen das Rotationsstoppteil 80 an, bevor die Zahnstangenzähne 12b und die Ritzelzähne 11d verformt werden, was die Rotation der Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung begrenzt. Daher wird die Verformung der Zahnstangenzähne 12b und der Ritzelzähne 11d unterdrückt, was einen Anstieg im Gewicht und der Kosten unterdrückt, welche einen Anstieg der Größe der Zahnstangenzähne 12b und der Ritzelzähne 11d begleitet.
Als nächstes wird mit Bezug zu 7 ein maximaler begleitender Rotationswinkel θ1 im Detail beschrieben, welcher in Übereinstimmung mit Zahnspielen bzw. Flankenspielen bzw. Spielen an verschiedenen Abschnitten des Lenkmechanismus 2 bestimmt ist. Der maximale begleitende Rotationswinkel θ1 ist ein Winkel, der in Übereinstimmung mit einer Vielfalt von Faktoren bestimmt wird. Der maximale begleitende Rotationswinkel θ1 wird insbesondere in Übereinstimmung mit ersten bis vierten Faktoren bestimmt.
Der erste Faktor ist ein Spiel (Bewegungsmenge) des Lagerbügels 22 in einem Raum, der durch das Zahnstangengehäuse 17 und den Stopfen 21 umgeben ist. Dieses Spiel wird in Übereinstimmung mit dem Freiraum in der Radialrichtung zwischen der inneren Wandoberfläche (innere Umfangsoberfläche) des Gehäuselochs 17f des Zahnstangengehäuses 17 und der äußeren Wandoberfläche (äußere Umfangsoberfläche) des Lagerbügels 22 und dem Freiraum in der Axialrichtung zwischen dem Stopfen 21 und dem Lagerbügel 22 bestimmt.
Der zweite Faktor ist ein Spiel (Bewegungsmenge) in der Axialrichtung der Ritzelwelle 11c mit Bezug zu dem Zahnstangengehäuse 17. Dieses Spiel wird in Übereinstimmung mit einem Spiel des Lagers 19 selbst, einem Spiel (Freiraum) zwischen der Ritzelwelle 11c und dem Lager 19 und einem Spiel (Freiraum) zwischen dem Lager 19 und dem Zahnstangengehäuse 17 bestimmt.
Der dritte Faktor ist ein Spiel (Bewegungsmenge) in der Radialrichtung der Ritzelwelle 11c mit Bezug zu dem Zahnstangengehäuse 17. Dieses Spiel wird, wie der zweite Faktor, in Übereinstimmung mit einem Spiel des Lagers 19 selbst, einem Spiel (Freiraum) zwischen der Ritzelwelle 11c und dem Lager 19 und einem Spiel (Freiraum) zwischen dem Lager 19 und dem Zahnstangengehäuse 17 bestimmt.
Der vierte Faktor ist der Eingriffszustand (um genau zu sein, ein lokaler Freiraum) zwischen den Zahnstangenzähnen 12b und den Ritzelzähnen 11d in dem Zahnstangenmechanismus 13. Zum Beispiel, in dem Fall, in dem ein Spiel (Freiraum) zwischen den Zahnstangenzähnen 12b und den Ritzelzähnen 11d vorhanden ist, kann die Zahnstangenwelle 12 mit Bezug zu der Ritzelwelle 11c bewegt werden (z. B., kann die Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung rotiert werden). Da die Zahnstangenwelle 12 durch die Zahnstangenführung 20 gegen die Ritzelwelle 11c gedrückt wird, ist die Bewegungsmenge, die durch den vierten Faktor erzeugt wird, marginal.
Der maximale begleitende Rotationswinkel θ1 der Zahnstangenwelle 12 wird in Übereinstimmung mit dem ersten bis vierten Faktor bestimmt. Im Allgemeinen wird der maximale begleitende Rotationswinkel θ1 größer, wenn der erste bis vierte Faktor größer wird. Um den Rotationswinkel der Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung kleiner zu machen als den maximalen begleitenden Rotationswinkel θ1, welcher in Übereinstimmung mit solchen Faktoren bestimmt wird, ist die Zahnstangenwelle 12 mit den flachen Oberflächenabschnitten 12d versehen und das Rotationstoppteil 80, gegen das die Zahnstangenwelle 12 anschlägt, wenn die Zahnstangenwelle 12 rotiert wird, ist vorgesehen.
Gemäß dieser Ausführungsform können die nachfolgenden Funktionen und Effekte erhalten werden.

(1) Wenn die Zahnstangenwelle 12 dazu gedrängt wird, zusammen mit dem Rotationsdrehmoment, welches von dem Motor 30 aufgebracht wird, rotiert zu werden, stoßen die flachen Oberflächenabschnitte 12d der Zahnstangenwelle 12 gegen das Rotationsstoppteil 80. Deshalb wird die Rotation der Zahnstangenwelle 12 unterdrückt. Der zulässige Rotationswinkel θ für einen Fall, in dem das Rotationstoppteil 80 vorgesehen ist, ist kleiner als der maximale begleitende Rotationswinkel θ1 der Zahnstangenwelle 12 für einen Fall, in dem das Rotationsstoppteil 80 nicht vorgesehen ist. Deshalb ist eine ungleichmäßige Last, die auf die Zahnstangenzähne 12b und die Ritzelzähne 11d durch Rotation der Zahnstangenwelle 12 aufgebracht wird, klein und ein ungleichmäßiger Verschleiß der Zahnstangenzähne 12b und der Ritzelzähne 11d, selbst nach einer langen Gebrauchsdauer, ist underdrückt.

Zusätzlich ermöglicht der Freiraum c1, welcher zwischen dem Rotationsstoppteil 80 und der Zahnstangenwelle 12 vorgesehen ist, der Zahnstangenwelle 12, wenig bewegt (rotiert und translatiert) zu werden und ermöglicht auch dem Lagerbügel 22, die Zahnstangenwelle 12 zu lagern, während diese sich vor und zurück bewegt.

(2) Selbst in einem Fall, in dem eine große Last auf die Zahnstangenwelle 12 aufgrund des Endanschlags wirkt, z. B., nachdem das Fahrzeug auf einen Bordstein gefahren ist, schlagen die flachen Oberflächenabschnitte 12d der Zahnstangenwelle 12 gegen die flachen Oberflächenabschnitte 83 des Rotationstoppteils 80, was die Rotation der Zahnstangenwelle 12 in der Umfangsrichtung begrenzt. Deshalb wird die Zerstörung der Zahnstangenzähne 12b und der Ritzelzähne 11d unterdrückt.
(3) Der Gleitwiderstand zwischen dem Rotationstoppteil 80 und der Zahnstangenwelle 12 kann reduziert werden, indem das reibungsarme Teil 82 auf der Innenoberfläche der Hülse 81 vorgesehen ist.
(4) Ein Material, welches in der Wärmeausdehnungsrate im Wesentlichen gleich der des Zahnstangengehäuses 17 ist, wird als das Material für die Hülse 81 verwendet. Deshalb ist die Befestigung zwischen dem Rotationsstoppteil 80 (Hülse 81) und dem Zahnstangengehäuse 17 nicht gelockert, selbst in dem Fall, in dem Temperaturvariationen verursacht werden.

Die Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden. Die nachfolgenden anderen Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, solange die Ausführungsformen einander technisch nicht widersprechen. In der Ausführungsform ist das Stoßabsorbierungsteil 70 vorgesehen. Jedoch kann das Stoßabsorbierungsteil 70 nicht vorgesehen sein. Zum Beispiel kann das Stoßabsorbierungsteil 70 nicht vorgesehen sein, wenn keine Probleme auftreten, selbst wenn ein Schock bzw. Stoß des Endanschlags auf den Hilfsmechanismus 3 wirkt.
In der Ausführungsform ist die Rückseite 12c der Zahnstangenwelle 12 in einer halbzylindrischen Form ausgebildet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. In derselben Weise weist der Führungsbefestigungsabschnitt 17e auch eine Form entsprechend der Form der Rückseite 12c auf. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel, kann die Rückseite 11c in einer Dreieckssäulenform ausgebildet sein und der Führungsbefestigungsabschnitt 17e kann derart geformt sein, die Dreieckssäulenform der Rückseite 12 aufzunehmen.
In der Ausführungsform ist der Lagerbügel 22 mit dem Blechteil 22b versehen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das Blechteil 22b kann in dem Fall nicht vorgesehen sein, in dem der Gleitwiderstand zwischen der Zahnstangenwelle 12 und der Führungsoberfläche 22a keine Rolle spielt.
In der Ausführungsform ist das Rotationsstoppteil 80 in dem Umfeld der Zahnstangenführung 20 (Zahnstangenmechanismus 13) vorgesehen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. In dem Fall, in dem das Rotationsstoppteil 80 in dem Umfeld der Zahnstangenführung 20 vorgesehen ist, wird ein Teil/Abschnitt der Zahnstangenwelle 12 zwischen dem Rotationstoppteil 80 und der Zahnstangenführung 20 daran gehindert, verdreht zu werden. Jedoch können das Rotationstoppteil 80 und die Zahnstangenführung 20 voneinander distanziert/beabstandet sein, insbesondere wenn ein solches Verdrehen nichts ausmacht. Das heißt, das Rotationsstoppteil 80 kann zwischen der einen der beiden Endoberflächen des Zahnstangengehäuses 17, welche gegen das Zahnstangenende 14 anstößt, und der Zahnstangenführung 20 vorgesehen sein.
In der Ausführungsform ist das Rotationsstoppteil 80 mit dem reibungsarmen Teil 82 versehen. Jedoch kann das Rotationsstoppteil 80 nicht mit dem reibungsarmen Teil 82 versehen sein. Zum Beispiel kann das Rotationsstoppteil 80 um die Zahnstangenwelle 12 herum angeordnet sein, sodass die Hülse 81 direkt gegen die Zahnstangenwelle 12 anschlägt, in dem Fall, in dem der Gleitwiderstand zwischen der Zahnstangenwelle 12 und der Hülse 81 nichts ausmacht (z. B. ausreichend gering ist).
In der Ausführungsform sind die zwei flachen Oberflächenabschnitte 12d parallel zueinander vorgesehen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das heißt, die zwei flachen Oberflächenabschnitte 12d können nicht parallel zueinander vorgesehen sein. Zum Beispiel kann der zweite flache Oberflächenabschnitt 12d geringfügig nicht parallel zu dem ersten flachen Oberflächenabschnitt 12d vorgesehen sein. Zusätzlich können die zwei flachen Oberflächenabschnitte 83 nicht parallel zueinander sein und die zwei flachen Oberflächenabschnitte 84 können nicht parallel zueinander sein.
In der Ausführungsform ist der Freiraum c1 zwischen dem Rotationstoppteil 80 und der Zahnstangenwelle 12 vorgesehen, indem die Länge y1 größer ist als die Länge y2. Jedoch kann der Freiraum c1 nicht vorgesehen sein.
In der Ausführungsform hat das Rotationsstoppteil 80 zwei flache Oberflächenabschnitte 83. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Wie in 10A dargestellt, kann das Rotationsstoppteil 80 nur einen flachen Oberflächenabschnitt 83 aufweisen. In diesem Fall stößt der flache Oberflächenabschnitt 12d der Zahnstangenwelle 12 auch gegen den flachen Oberflächenabschnitt 83, wenn die Zahnstangenwelle 12 rotiert wird. Daher kann der zulässige Rotationswinkel θ reduziert werden.
In der Ausführungsform hat die Zahnstangenwelle 12 zwei flache Oberflächenabschnitte 12d. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Wie in 10B dargestellt, kann die Zahnstangenwelle 12 nur einen flachen Oberflächenabschnitt 12d aufweisen.
In der Ausführungsform sind die flachen Oberflächenabschnitte 12d, 83 und 84 flache Oberflächen. Jedoch können die flachen Oberflächenabschnitte 12d, 83 und 84 gekrümmte Oberflächen sein. Zum Beispiel, wie in 10C dargestellt, kann der flache Oberflächenabschnitt 12d der Zahnstangenwelle 12 eine gekrümmte Oberfläche sein. Es sollte beachtet werden, dass die flachen Oberflächenabschnitte jedoch derart festgelegt sind, dass der flache Oberflächenabschnitt 12d gegen den flachen Oberflächenabschnitt 83 anstößt, wenn die Zahnstangenwelle 12 rotiert wird, selbst in dem Fall, in dem die flachen Oberflächenabschnitte 12d, 83, 84 gekrümmte Oberflächen sind. Zum Beispiel, ist der flache Oberflächenabschnitt 12d in 10C eine gekrümmte Oberfläche mit einer Krümmung, die von der der ursprünglich zylindrischen Form S der Zahnstangenwelle 12 verschieden ist.
In der Ausführungsform sind die flachen Oberflächenabschnitte 12d auf der Innenseite mit Bezug zu der ursprünglich zylindrischen Form S der Zahnstangenwelle 12 vorgesehen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel, wie in 10D dargestellt, können flache Oberflächenabschnitte vorgesehen sein, die mit Bezug zu der ursprünglich zylindrischen Form S nach außen vorstehen.
In der Ausführungsform ist die Hülse 81 aus einem Material hergestellt, welches in der Wärmeausdehnungsrate im Wesentlichen gleich ist wie das des Zahnstangengehäuses 17. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel, können die Hülse 81 und das Zahnstangengehäuse 17 aus Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungsraten hergestellt sein, wenn die Differenz in der Wärmeausdehnungsrate zwischen der Hülse 81 und dem Zahnstangengehäuse 17 für die Befestigung der Hülse 81 bzgl. des Zahnstangengehäuses 17 nichts ausmacht, selbst in dem Fall, in dem eine solche Differenz existiert.
In der Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung als die EPS-Vorrichtung 1 ausgeführt, welche eine Hilfskraft auf die Zahnstangenwelle 12 aufbringt, indem der Motor 30 benutzt wird, welcher die Rotationswelle 81 aufweist, die parallel zu der Zahnstangenwelle 12 angeordnet ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Das heißt, die vorliegende Erfindung kann als eine Lenkvorrichtung ausgeführt sein, die den Kugelgewindemechanismus 40 beinhaltet. Zusätzlich wird die vorliegende Erfindung bei einer elektrischen Servolenkvorrichtung verwendet, die eine Linearbewegung der Zahnstangenwelle 12 unterstützt, die in Verbindung mit einem Lenkvorgang auftritt, indem die Rotationskraft des Motors 30 genutzt wird. Jedoch kann die vorliegende Erfindung für ein Steer-by-wire (SBW) Lenkaktuator verwendet werden. In dem Fall, in dem die vorliegende Erfindung als ein SBW-Lenkaktuator ausgeführt ist, kann die vorliegende Erfindung nicht nur als eine Vorderradlenkvorrichtung, sondern auch als eine Hinterradlenkvorrichtung oder als eine Allradlenkvorrichtung (4WS-Vorrichtung) ausgeführt werden. Vorstehend beschriebener SBW-Lenkaktuator kann zusätzlich zu dem Aufbau mit dem Zahnstangenmechanismus auch einen Aufbau ohne Zahnstangenmechanismus aufweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-144202 A [0002]

Claims

Lenkvorrichtung, mit: einer Lenkwelle, die eine Ritzelwelle beinhaltet, welche Ritzelzähne aufweist; einer gelenkten Welle, die in einer Axialrichtung hin und her bewegbar ist und die einen Abschnitt aufweist, in dem eine Schraubnut in einem Außenumfang vorgesehen ist, wobei die gelenkte Welle mit einem ersten Anschlagabschnitt versehen ist, der an einer Position angeordnet ist, die in der Axialrichtung der gelenkten Welle abseits der Schraubnut ist; einem Kugelgewindemechanismus, der eine zylindrische Mutter aufweist, die mittels Gewinde über eine Vielzahl Kugeln mit der Schraubnut in Eingriff ist, wobei der Kugelgewindemechanismus dazu ausgelegt ist, in der Axialrichtung eine Kraft basierend auf der Rotation der Mutter auf die gelenkte Welle aufzubringen; einem Motor, der Rotationsdrehmoment auf die Mutter aufbringt; einem Zahnstangengehäuse, welches einen Einsetzabschnitt aufweist, durch den die gelenkte Welle eingesetzt ist; einem Zahnstangenende, welches an jedes der beiden Endabschnitte der gelenkten Welle montiert ist und mit einem gelenkten Rad gekoppelt ist; und einem Rotationsstoppteil, welches zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche der gelenkten Welle und einer inneren Umfangsoberfläche des Einsetzabschnitts und zwischen einer Endoberfläche des Zahnstangengehäuses, gegen welches das Zahnstangenende anstößt, und dem Kugelgewindemechanismus in der Axialrichtung der gelenkten Welle vorgesehen ist, wobei das Rotationsstoppteil einen zweiten Anschlagabschnitt aufweist, welcher dem ersten Anschlagabschnitt über einen Freiraum zugewandt ist und der gegen den ersten Anschlagabschnitt anstößt, wenn die gelenkte Welle in der Umfangsrichtung rotiert wird.
Lenkvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner mit: einer Lenkwelle, die eine Ritzelwelle beinhaltet, welche Ritzelzähne aufweist, wobei die gelenkte Welle einen Abschnitt aufweist, der mit Zahnstangenzähnen versehen ist, die mit den Ritzelzähnen an unterschiedlichen Positionen der Schraubnut in der Axialrichtung ineinander greifen, wobei die gelenkte Welle mit dem ersten Anschlagabschnitt versehen ist, der an einer Position angeordnet ist, die abseits der Zahnstangenzähne und einer Rückseite der gelenkten Welle in einer Umfangsrichtung um eine Mittelachse der gelenkten Welle ist, und in der Axialrichtung der gelenkten Welle abseits der Schraubnut ist; die Zahnstangenzähne und die Ritzelzähne einen Zahnstangenmechanismus bilden, der die Rotation der Lenkwelle in eine lineare Hin-und-her-Bewegung der gelenkten Welle durch das Ineinandergreifen zwischen den Ritzelzähnen und den Zahnstangenzähnen umwandelt; das Rotationsstoppteil zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche der gelenkten Welle und einer inneren Umfangsoberfläche des Einsetzabschnitts und zwischen einer Endoberfläche des Zahnstangengehäuses, gegen die das Zahnstangenende anstößt, und dem Zahnstangenmechanismus in der Axialrichtung der gelenkten Welle vorgesehen ist.
Lenkvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: der erste Anschlagabschnitt zwei flache Oberflächenabschnitte beinhaltet, die sich parallel zueinander erstrecken; und der zweite Anschlagabschnitt zwei flache Oberflächenabschnitte beinhaltet, die sich parallel zueinander erstrecken.
Lenkvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei: die Rückseite der gelenkten Welle eine zylindrische Oberfläche ist; die zwei flachen Oberflächenabschnitte, die auf der gelenkten Welle vorgesehen sind, mit Bezug zu einer verlängerten gekrümmten Oberfläche der zylindrischen Oberfläche auf einer Innenseite vorgesehen sind, wie, in der Axialrichtung gesehen, die Rückseite der gelenkten Welle; und ein Abstand zwischen den zwei flachen Oberflächenabschnitten, die auf dem Rotationsstoppteil vorgesehen sind, festgelegt ist, größer zu sein als ein Abstand zwischen den zwei flachen Oberflächenabschnitten, die auf der gelenkten Welle vorgesehen sind, und kleiner als ein Außendurchmesser der verlängerten gekrümmten Oberfläche der zylindrischen Oberfläche wie, wenn in der Axialrichtung gesehen, die Rückseite der gelenkten Welle.
Lenkvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei: das Rotationsstoppteil einen Rotationswinkel der gelenkten Welle in der Umfangsrichtung auf einen zulässigen Rotationswinkel oder geringer beschränkt; und der Freiraum zwischen dem ersten Anschlagabschnitt der gelenkten Welle und dem zweiten Anschlagabschnitt des Rotationsstoppteils derart festgelegt ist, dass der zulässige Rotationswinkel kleiner ist als ein Rotationswinkel der gelenkten Welle in der Umfangsrichtung, bei dem die Zahnstangenzähne der gelenkten Welle und die Ritzelzähne der Ritzelwelle verformt sind.
Lenkvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der erste Anschlagabschnitt, der auf der gelenkten Welle vorgesehen ist, an einer Position vorgesehen ist, an der der erste Anschlagabschnitt senkrecht zu den Zahnstangenzähnen in der Umfangsrichtung der gelenkten Welle ist.
Lenkvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Rotationsstoppteil zwischen einer Endoberfläche des Zahnstangengehäuses in der Axialrichtung, welche dem Zahnstangenmechanismus nahe ist, und dem Zahnstangenmechanismus und in einem Umfeld des Zahnstangenmechanismus vorgesehen ist.
Lenkvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein reibungsarmes Teil, welches aus einem Material hergestellt ist, das einen geringeren Reibwiderstand aufweist als das Zahnstangengehäuse, auf einer inneren Umfangsoberfläche des Rotationsstoppteils angeordnet ist.
Lenkvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Rotationsstoppteil und das Zahnstangengehäuse etwa dieselbe Wärmeausdehnungsrate aufweisen.
Lenkvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei: der Einsetzabschnitt mit einem Gehäuseloch versehen ist, welches eine Außenseite des Zahnstangengehäuses durchdringt; eine Mittellinie des Gehäuselochs derart vorgesehen ist, dass sie senkrecht zu einer Mittellinie des Einsetzabschnitts ist; die Lenkvorrichtung eine Zahnstangenführung aufweist, die einen Stopfen, der an einem inneren Wandabschnitt des Gehäuselochs und einem Endabschnitt des Gehäuselochs nahe der Außenseite befestigt ist, einen Lagerbügel, der derart vorgesehen ist, dass er mit Bezug zu dem Stopfen vorwärts und rückwärts bewegbar ist, und der die gelenkte Welle derart lagert, dass die gelenkte Welle in der Axialrichtung verschiebbar ist, und ein druckaufbringendes Teil beinhaltet, welches zwischen dem Lagerbügel und dem Stopfen angeordnet ist, um den Lagerbügel in Richtung der gelenkten Welle zu drängen; das Rotationsstoppteil einen Rotationswinkel der gelenkten Welle in der Umfangsrichtung auf einen zulässigen Rotationswinkel oder kleiner begrenzt; und der zulässige Rotationswinkel der gelenkten Welle, welcher in Übereinstimmung mit dem Freiraum zwischen dem ersten Anschlagabschnitt und dem zweiten Anschlagabschnitt bestimmt wird, festgelegt ist, kleiner zu sein als ein maximaler begleitender Rotationswinkel, welcher in Übereinstimmung mit einem ersten Faktor, welcher einen Freiraum in der Axialrichtung zwischen dem Lagerbügel und dem Stopfen und einen Freiraum in der Radialrichtung zwischen dem Lagerbügel und dem Gehäuseloch ist, einem zweiten Faktor, welcher ein Spiel in der Axialrichtung der Ritzelwelle mit Bezug zu dem Zahnstangengehäuse ist, einem dritten Faktor, welcher ein Spiel in der Radialrichtung der Ritzelwelle mit Bezug zu dem Zahnstangengehäuse ist und einem vierten Faktor, welcher ein Freiraum zwischen ineinandergreifenden Abschnitten der Ritzelwelle und der gelenkten Welle ist, bestimmt wird, wobei der maximale begleitende Rotationswinkel ein Winkel ist, um den die gelenkte Welle in der Umfangsrichtung rotiert wurde bis die Freiräume und Spiele eliminiert sind.
Lenkvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der zweite Faktor und der dritte Faktor in Übereinstimmung mit einem Spiel eines Lagers selbst bestimmt werden, wobei das Lager dazu ausgelegt ist, die Ritzelwelle derart zu lagern, dass die Ritzelwelle mit Bezug zu dem Zahnstangengehäuse, einem Freiraum zwischen der Ritzelwelle und dem Lager und einem Freiraum zwischen dem Lager und dem Zahnstangengehäuse rotierbar ist.