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Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeuges, und insbesondere eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeuges, bei welcher ein Getriebe genau an einer Fahrzeugkarosserie installiert werden kann.
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Im Allgemeinen ist eine Lenkvorrichtung eine Vorrichtung zum Ändern einer Fahrtrichtung eines Fahrzeuges entsprechend der Absicht eines Fahrers und zum Drehen eines Rades, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug in einer von einem Fahrer gewünschten Richtung fährt.
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Bei einer bekannten Lenkvorrichtung wird, wenn der Fahrer ein Lenkrad betätigt, eine Kraft (d.h. ein Lenkmoment) über ein Getriebe, das eine Zahnstange-Ritzel-Struktur hat, an das Rad abgegeben, um dadurch das Rad des Fahrzeuges zu drehen.
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In letzter Zeit wurde eine elektrische Lenkvorrichtung entwickelt und weit verbreitet. Die elektrische Lenkvorrichtung unterstützt das Lenkmoment von dem Fahrer durch einen Elektromotor, um zu ermöglichen, dass der Fahrer das Lenkrad leicht betätigen kann.
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Für die Abgabe des Lenkmoments von dem Fahrer und eines Hilfslenkmoments, das von dem Elektromotor bei der elektrischen Lenkvorrichtung erzeugt wird, sind mehrere Bauteile einbezogen. Die Bauteile können eine Lenksäule, die unter dem Lenkrad installiert ist, ein Getriebe zum Umwandeln einer Drehkraft, die von der Lenksäule abgegeben wird, in eine Vorwärtskraft, um eine Richtung des Rades zu ändern, und ein Kreuzgelenk zum Abgeben der von der Lenksäule zugeführten Drehkraft an das Getriebe umfassen.
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Hier kann das Getriebe ein Ritzel zum Aufnehmen der Drehkraft von dem Kreuzgelenk und einen Zahnstangenträger aufweisen, an welchem eine Zahnstange ausgebildet ist. Das Ritzel steht mit der Zahnstange im Eingriff.
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Bei einem solchen Getriebe führt, wenn das Ritzel gedreht wird, der Zahnstangenträger infolge der Zahnstange eine direkte Bewegung in einer Links-Rechts-Richtung durch. In diesem Falle wird infolge der direkten Bewegung des Zahnstangenträgers eine Betätigungskraft über eine Spurstange und ein Kugelgelenk an das Rad abgegeben, um die Richtung des Rades zu ändern.
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Indessen ist bei der Lenkvorrichtung ein Zahnstangengehäuse mit der Fahrzeugkarosserie, insbesondere einem Hilfsrahmen des Fahrzeuges gekuppelt. Im Falle des Hilfsrahmens wird, da es schwierig ist, eine Höhe und einen Winkel eines Montageabschnitts infolge einer Eigenschaft eines Herstellungsprozesses genau zu steuern, das Zahnstangengehäuse, welches mit dem Hilfsrahmen gekuppelt ist, gebogen oder beschädigt, so dass es ein Problem dadurch gibt, dass ein Geräusch und ein Lenkungsfehler auftreten.
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6 ist eine Draufsicht eines Hilfsrahmens 1, der einen Montageabschnitt aufweist, mit welchem ein Zahnstangegehäuse eines Getriebes gekuppelt ist.
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Wie gezeigt, sind eine Mehrzahl von Montageabschnitten an dem Hilfsrahmen 1 vorgesehen, und ein rohrförmiges Mutterelement 2 ist in jedem von der Mehrzahl von Montageabschnitten installiert.
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7 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem ein Getriebe 3 an dem Hilfsrahmen 1 montiert ist, und 8 ist eine Querschnittsansicht einer Montagestruktur.
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Wie in 8 gezeigt, ist das rohrförmige Mutterelement 2 (z.B. eine Rohrmutter) an jedem von der Mehrzahl von Montageabschnitten des Hilfsrahmens 1 geschweißt und fixiert, und ein Kupplungsabschnitt 5 ist an einem Zahnstangengehäuse 4 des Getriebes 3 derart ausgebildet, dass er durch eine Schraube 6 mit jedem von der Mehrzahl von Montageabschnitten des Hilfsrahmens 1 gekuppelt ist.
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Das Mutterelement 2 ist durch Bearbeiten eines Schraubengewindes an einer Innenumfangsfläche eines Hohlraumes gebildet. Eine Öffnung 1a ist in jedem von der Mehrzahl von Montageabschnitten des Hilfsrahmens 1 ausgebildet, und das Mutterelement 2 ist in die Öffnung 1a eingesetzt und durch Schweißen darin fixiert.
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Der Kupplungsabschnitt 5 des Zahnstangengehäuses 4 ist in einer Position ausgebildet, die mit jeder von der Mehrzahl von Montageabschnitten des Hilfsrahmens 1 korrespondiert. In einem Zustand, in welchem der Kupplungsabschnitt 5 an dem Mutterelement 2 eines korrespondierenden Montageabschnitts platziert ist, wird eine Kupplungsöffnung 5a des Kupplungsabschnitts 5 zu dem Hohlraum des Mutterelements 2 ausgerichtet, die Schraube 6 tritt von einer oberen Seite durch die Kupplungsöffnung 5a derart hindurch, dass sie in den Hohlraum des Mutterelements 2 eingesetzt wird, und dann wird die Schraube 6 mit einem Inneren des Hohlraumes des Mutterelements 2 verschraubt.
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In diesem Falle wird, da die Mehrzahl von Montageabschnitten des Hilfsrahmens 1 und eine Mehrzahl von Kupplungsabschnitten 5 des Zahnstangengehäuses 4 vorgesehen sind, ein Hohlraum des Mutterelements 2 unter der Mehrzahl von Montageabschnitten zuerst zu einer Kupplungsöffnung 5a unter der Mehrzahl von Kupplungsabschnitten 5 ausgerichtet, um eine Referenzöffnung zu bilden, eine Schraube 6 wird im Voraus mit der Referenzöffnung in Eingriff gebracht, und dann werden die übrigen Schrauben 6 mit den übrigen Montageabschnitten und den übrigen Kupplungsabschnitten 5 in Eingriff gebracht.
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Jedoch wurde festgestellt, wie in 9 gezeigt, dass in einem Zustand, in welchem das Mutterelement 2 in dem Montageabschnitt des Hilfsrahmens 1 installiert ist, eine Abweichung des Mutterelements 2 aus verschiedenen Gründen auftreten kann. Zum Beispiel kann, wenn das Mutterelement 2 an dem Montageabschnitt des Hilfsrahmens 1 geschweißt ist, eine Abweichung innerhalb eines Toleranzbereichs (ein Abweichungswinkel 0) auftreten, und eine Winkelabweichung kann infolge von thermischer Verformung und dergleichen auftreten.
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Wie in 10 gezeigt, wurde ebenfalls festgestellt, dass infolge einer Montagesitzflächentoleranz, nachdem das Getriebe 3 in der Referenzöffnung montiert ist, ein Abstand an einem anderen Montageabschnitt auftreten kann. Wie in 10 gezeigt, kann, wenn der Kupplungsabschnitt 5 des Zahnstangengehäuses 4 im Abstand von dem Mutterelement 2 in dem Montageabschnitt angeordnet ist, ein Schaden in der Umgebung des Kupplungsabschnitts 5 des Zahnstangengehäuses 4 während des Verschraubens auftreten, und eine Reibungsschwankung wird infolge einer Verformung des Zahnstangengehäuses 4 verursacht, so das ein Lenkungsgefühl nachteilig beeinflusst wird.
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Mit der Erfindung wird eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeuges geschaffen, bei welcher ein Getriebe genau an einer Fahrzeugkarosserie installiert werden kann, ohne ein separates Bauteil zum Absorbieren eines Spiels infolge des Auftretens eines Abstandes an der Fahrzeugkaroserie zu verwenden.
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In einer Ausführungsform weist eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeuges auf: ein Getriebe (z.B. ein Lenkgetriebe), das ein Zahnstangengehäuse aufweist, wobei eine Mehrzahl von Kupplungsabschnitten an dem Zahnstangengehäuse ausgebildet sind und jeweils mit Montageabschnitten einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeuges gekuppelt sind, und ein Mutterelement (bzw. Schraubenmutterelement), das eine Stützfläche aufweist und in jedem der Montageabschnitte der Fahrzeugkarosserie installiert ist. Insbesondere weist jeder von der Mehrzahl von Kupplungsabschnitten eine Sitzfläche auf, die als eine gekrümmte (bzw. gewölbte) Fläche mit einer vorbestimmten Wölbung (bzw. Krümmung) ausgebildet ist, und die Sitzflächen sind jeweils an der Stützfläche des Mutterelements, das in jedem der Montageabschnitte der Fahrzeugkarosserie installiert ist, aufgesetzt (bzw. sitzen darauf). In einer Ausführungsform ist das Zahnstangengehäuse des Getriebes mittels einer Schraube (bzw. eines Bolzens), welche durch jeden von der Mehrzahl von Kupplungsabschnitten hindurchtritt und mit dem Mutterelement von jedem der Montageabschnitte im Eingriff steht (bzw. verschraubt ist), an der Fahrzeugkarosserie fixiert (bzw. befestigt).
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Mutterelement aufweisen: einen Körperabschnitt, welcher ein Schraubengewinde aufweist, das an einer Innenumfangsfläche des Körperabschnitts ausgebildet ist, und welcher an der Fahrzeugkarosserie fixiert (bzw. befestigt) ist, und einen Kopfabschnitt, der einstückig mit dem Körperabschnitt ausgebildet ist und die Stützfläche aufweist, die an einer oberen Fläche des Kopfabschnitts ausgebildet ist.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Sitzfläche eine konvex gekrümmte Fläche sein, die an einer unteren Fläche jedes von der Mehrzahl von Kupplungsabschnitten ausgebildet ist. Insbesondere können, wenn die Sitzfläche jedes von der Mehrzahl von Kupplungsabschnitten an der Stützfläche des Mutterelements aufgesetzt ist (bzw. darauf sitzt), und bevor die Schraube mit dem Mutterelement im Eingriff steht (bzw. verschraubt ist), die Mehrzahl von Kupplungsabschnitten des Zahnstangengehäuses in Bezug auf die Mutterelemente der Montageabschnitte drehbar sein.
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Nach einem anderen Aspekt der Erfindung können die Stützfläche des Mutterelements und die Sitzfläche jedes von der Mehrzahl von Kupplungsabschnitten gekrümmte Flächen sein, welche dieselbe Wölbung (bzw. Krümmung) haben.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Schraube einen Flanschabschnitt aufweisen, welcher sich in einer Radialrichtung der Schraube erstreckt, und eine Kupplungsfläche ist an einer unteren Fläche des Flanschabschnitts ausgebildet und an einer Verbindungsfläche, die an einer oberen Fläche jedes von der Mehrzahl von Kupplungsabschnitten ausgebildet ist, aufgesetzt (bzw. sitzt darauf). Insbesondere sind die Kupplungsfläche und die Verbindungsfläche als gekrümmte Flächen ausgebildet, die jeweils eine vorbestimmte Wölbung (bzw. Krümmung) haben.
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Nach einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Kupplungsfläche als eine konvex gekrümmte Fläche ausgebildet sein, und die Verbindungsfläche kann als eine konkav gekrümmte Fläche ausgebildet sein, so dass die Schraube in Bezug auf die Mehrzahl von Kupplungsabschnitten in einem Zustand, in welchem die Kupplungsfläche an der Verbindungsfläche aufgesetzt ist (bzw. sitzt) und mit dieser verbunden ist, neigbar (bzw. kippbar oder schräggestellt) sein.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die vorbestimmte Wölbung der Kupplungsfläche des Flanschabschnitts dieselbe wie die vorbestimmte Wölbung der Verbindungsfläche der Mehrzahl von Kupplungsabschnitten.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann ein Innendurchmesser einer Kupplungsöffnung, die in jedem von der Mehrzahl von Kupplungsabschnitten ausgebildet ist, größer als ein Außendurchmesser eines Körperabschnitts der Schraube sein.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Kupplungsöffnung, die in jedem von der Mehrzahl von Kupplungsabschnitten ausgebildet ist, eine Form haben, deren Innendurchmesser in Richtung zu einer oberen Seite der Kupplungsöffnung allmählich ansteigt (bzw. größer wird).
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Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wie hierin verwendet wird, allgemeine Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, die Geländewagen (SUV) einschließen, Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, die eine Vielfalt von Booten und Schiffen einschließen, Luftfahrzeuge, und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit Alternativkraftstoff (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl stammen) umfasst. Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehrere Antriebsquellen, zum Beispiel sowohl Benzinantrieb als auch Elektroantrieb aufweist.
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Weitere Bereiche der Anwendbarkeit sind aus der hierin vorgesehenen Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und spezielle Ausführungsformen lediglich für Zwecke der Erläuterung vorgesehen sind und nicht dazu bestimmt sind, den Bereich der Erfindung einzuschränken.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine Querschnittsansicht einer Montagestruktur eines Getriebes bei einer Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2 eine perspektivische Ansicht eines Mutterelements zum Montieren eines Getriebes bei der Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 3A und 3B perspektivische Ansichten eines Kupplungsabschnitts eines Zahnstangengehäuses bei der Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 4 eine perspektivische Ansicht einer Schraube zum Montieren des Getriebes bei der Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 5 eine Querschnittsansicht, die einen Montagezustand darstellt, in welchem eine Abweichung und ein Spiel bei einer Getriebemontagestruktur der Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kompensiert sind;
- 6 eine Draufsicht eines Hilfsrahmens, mit welchem ein Zahnstangengehäuse eines Getriebes gekuppelt ist;
- 7 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem ein das Zahnstangengehäuse des Getriebes an dem Hilfsrahmen montiert ist;
- 8 eine Querschnittsansicht einer Montagestruktur eines Getriebes bei einer Lenkvorrichtung gemäß der bezogenen Technik;
- 9 eine Ansicht zum Beschreiben einer Abweichung der Rechtwinkligkeit innerhalb eines Toleranzbereiches in einer einzigen Position eines Mutterelements gemäß der bezogenen Technik; und
- 10 eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem ein Abstand in einem Montageabschnitt, nachdem das Getriebe in einer Referenzöffnung montiert ist, bei der Lenkvorrichtung gemäß der bezogenen Technik auftritt.
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen sind lediglich für Erläuterungszwecke und nicht dazu bestimmt, den Bereich der Erfindung in irgendeiner Weise einzuschränken.
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Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die vorliegende Offenbarung, Anmeldung oder Verwendungen zu beschränken. Es versteht sich, dass durch die Zeichnungen hinweg entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen.
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Durch diese Offenbarung hinweg bedeutet es, wenn ein Element als ein Bauteil „aufweisend“ bezeichnet wird, dass das Element ferner andere Bauteile aufweisen kann und nicht die anderen Bauteile ausschließt, wenn nicht speziell etwas anderes genannt ist.
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Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Eigenschaften darstellen, welche die grundlegenden Prinzipien der Erfindung aufzeigen. Die speziellen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die zum Beispiel spezielle Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen umfassen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise durch die jeweils beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumgebung bestimmt.
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1 ist eine Querschnittsansicht einer Montagestruktur eines Getriebes bei einer Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet ein Zahnstangengehäuse eines Getriebes 20, und das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Hilfsrahmen, welcher ein Teil einer Fahrzeugkarosserie ist, an welchem das Zahnstangengehäuse 21 montiert ist.
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines Mutterelements 13 zum Montieren des Getriebes 20 bei der Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und die 3A und 3B sind perspektivische Ansichten eines Kupplungsabschnitts 22 des Zahnstangengehäuses 21 bei der Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Ferner ist 4 eine perspektivische Ansicht einer Schraube 30 zum Montieren des Getriebes 20 bei der Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Wie in den 1 und 3 gezeigt, ist ein Kupplungsabschnitt 22, welcher an einem Montageabschnitt 11 einer Fahrzeugkarosserie, speziell dem Montageabschnitt 11 des Hilfsrahmens 10 montiert und mit diesem gekuppelt ist, an dem Zahnstangengehäuse 21 des Getriebes 20 ausgebildet.
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Der Kupplungsabschnitt 22 ist ein Abschnitt, welcher durch die Schraube 30 mit dem Montageabschnitt 11 des Hilfsrahmens 10 gekuppelt ist. Der Kupplungsabschnitt 22 weist eine Kupplungsöffnung 23 auf, in welche die Schraube 30 derart eingesetzt ist, dass sie dahindurchtritt.
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Eine Montageöffnung 12 ist in dem Montageabschnitt 11 des Hilfsrahmens 10 ausgebildet, und das Mutterelement 13 ist derart eingesetzt, dass es durch die Montageöffnung 12 hindurchtritt.
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Hier kann der Hilfsrahmen 10 aus einem schweißbaren Material, wie einer Stahllegierung, hergestellt sein.
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In einem Zustand, in welchem das Mutterelement 13 derart eingesetzt ist, das es durch die Montageöffnung 12 hindurchtritt, ist das Mutterelement 13 an einem Hilfsrahmenabschnitt, d.h. dem Montageabschnitt 11 um die Montageöffnung 12 herum geschweißt und fixiert, und ein Schraubengewinde ist an einer Innenumfangsfläche des Mutterelements 13 ausgebildet, um zu ermöglichen, dass die Schraube 30 mit dem Mutterelement 13 in Eingriff gebracht werden kann.
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Das Mutterelement 13 kann ein Mutterelement sein, welches durch Schmieden eines schweißbaren Materials, wie einer Stahllegierung, hergestellt ist. In einem Zustand, in welchem das Mutterelement 13 an dem Hilfsrahmen 10 geschweißt ist, stützt das Mutterelement 13 den Kupplungsabschnitt 22 des Zahnstangengehäuses 21 ab, welcher über dem Mutterelement 13 sitzt.
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Wie in 2 gezeigt, kann das Mutterelement 13 einen Körperabschnitt 14, der eine Rohrform mit einem vorbestimmten Durchmesser hat, und einen Kopfabschnitt 15 aufweisen, der einstückig an einem Endabschnitt des Körperabschnitts 14 derart ausgebildet ist, dass er eine Form hat, die sich in einer Radialrichtung erstreckt.
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In diesem Falle kann das Schraubengewinde (nicht gezeigt) für den Schraubeingriff an einer Innenumfangsfläche von wenigstens einem Teil des Körperabschnitts 14 ausgebildet sein. Außerdem kann das Schraubengewinde an einer Innenumfangsfläche des Kopfabschnitts 15 ausgebildet sein.
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In einer beispielhaften Ausführungsform kann, um zu ermöglichen, dass die Schraube 30, welche wie nachfolgend beschrieben, derart in Eingriff gebracht wird, dass sie gedreht wird, die Kupplungsöffnung 23, welche in dem Kupplungsabschnitt 22 des Zahnstangengehäuses 21 ausgebildet ist und in welche die Schraube 30 derart eingesetzt wird, dass sie dahindurchtritt, einen Innendurchmesser haben, der so viel wie ein vorbestimmtes Maß größer als ein Innendurchmesser des Hohlraumes des Mutterelements 13 oder ein Außendurchmesser eines Körperabschnitts 31 der Schraube 30 ist.
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Ein Innendurchmesser der Kupplungsöffnung 23 in dem Kupplungsabschnitt 22 ist derart gestaltet, dass er so viel wie ein vorbestimmtes Maß größer als der Innendurchmesser des Hohlraumes des Mutterelements 13 oder der Außendurchmesser des Körperabschnitts 31 der Schraube 30 ist, so dass die Schraube 30, die derart eingesetzt wird, dass sie durch die Kupplungsöffnung 23 hindurchtritt, relativ zu dem Kupplungsabschnitt 22 gedreht und in diesem geneigt werden kann.
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Ferner kann das Zahnstangengehäuse 21 durch Druckgießen von Aluminium hergestellt sein und an dem Hilfsrahmen 10 montiert sein, indem es durch die Schraube 30 damit im Eingriff steht.
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Gemäß der Erfindung können der Kupplungsabschnitt 22 des Zahnstangengehäuses 21 und der Montageabschnitt 11 des Hilfsrahmens 10 in einer Mehrzahl von vorbestimmten Positionen vorgesehen sein. In diesem Falle ist das Mutterelement 13 in dem Montageabschnitt 11 installiert, und der Kupplungsabschnitt 22 steht in dem Zustand, in dem er an dem Mutterelement 13 sitzt, das an dem Montageabschnitt 11 installiert ist, durch die Schraube 30 mit dem Mutterelement 13 im Eingriff.
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Die Schraube 30 ist in den Hohlraum des Mutterelements 13 eingesetzt und über das Schraubengewinde mit dem Mutterelement 13 verschraubt, wodurch sie dazu dient, in einem Zustand, in dem sie mit dem Mutterelement 13 im Eingriff steht, eine Axialkraft auf das Zahnstangengehäuse 21 auszuüben.
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Die Schraube 30 kann aus einem Material, wie einer Stahllegierung oder dergleichen, geformt sein. Die Schraube 30 weist den Körperabschnitt 31, der in die Innenumfangsfläche des Mutterelements 13 eingesetzt ist und mit dieser verschraubt ist, einen Kopfabschnitt 32, der an einem Endabschnitt des Körperabschnitts 31 ausgebildet ist, und einen Flanschabschnitt 33 auf, der an einer Grenze zwischen dem Körperabschnitt 31 und dem Kopfabschnitt 32 in einer Form, die sich in einer Radialrichtung erstreckt, ausgebildet ist.
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Indessen ist an dem Zahnstangengehäuse 21 eine untere Fläche des Kupplungsabschnitts 22 eine Sitzfläche 22a, welche an einer oberen Seite des Mutterelements 13 sitzt, und die Sitzfläche 22a des Kupplungsabschnitts 22 kann als eine konvex gekrümmte Fläche mit einer vorbestimmten Wölbung ausgebildet sein.
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Ferner ist eine obere Endfläche des Kopfabschnitts 15 an dem Mutterelement 13 eine Stützfläche 15a, welche in einem Zustand, in welchem die Sitzfläche 22a des Kupplungsabschnitts 22 aufsitzt, verbunden und abgestützt ist. Die Stützfläche 15a, welche die obere Endfläche des Kopfabschnitts 15 des Mutterelements 13 ist, kann als eine konkav gekrümmte Fläche, die mit der Sitzfläche 22a des Kupplungsabschnitts 22 korrespondiert, ausgebildet sein.
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Das heißt, die Stützfläche 15a, welche die obere Endfläche des Kopfabschnitts 15 an dem Mutterelement 13 ist, kann als eine konkav gekrümmte Fläche mit einer vorbestimmten Wölbung ausgebildet sein. An dem Zahnstangengehäuse 21 kann die Sitzfläche 22a des Kupplungsabschnitts 22 als eine konvex gekrümmte Fläche, die mit der Stützfläche 15a des Kopfabschnitts 15 korrespondiert, ausgebildet sein.
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Spezieller kann an dem Zahnstangengehäuse 21 die Sitzfläche 22a des Kupplungsabschnitts 22 eine gekrümmte Fläche mit einer Wölbung sein, welche dieselbe wie die der Stützfläche 15a des Kopfabschnitts 15 ist.
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Ferner ist der Flanschabschnitt 33 der Schraube 30 in einem Zustand, in dem er an einer oberen Fläche des Kupplungsabschnitts 22 des Zahnstangengehäuses 21 sitzt, gekuppelt. Eine Kupplungsfläche 33a, welche eine untere Fläche des Flanschabschnitts 33 an der Schraube 30 ist, kann ebenfalls als eine konvex gekrümmte Fläche mit einer vorbestimmten Wölbung ausgebildet sein.
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In diesem Falle ist an dem Zahnstangengehäuse 21 die obere Fläche des Kupplungsabschnitts 22 eine Verbindungsfläche 22b, welche in einem Zustand, in dem der Flanschabschnitt 33 der Schraube 30 aufgesetzt ist, verbunden ist. Die Verbindungsfläche 22b des Kupplungsabschnitts 22 kann als eine konkav gekrümmte Fläche, die mit der Kupplungsfläche 33a der Schraube 30 korrespondiert, ausgebildet sein.
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Gleichermaßen kann die Verbindungsfläche 22b des Kupplungsabschnitts 22 als eine konkav gekrümmte Fläche mit einer vorbestimmten Wölbung ausgebildet sein. An der Schraube 30 kann die Kupplungsfläche 33a des Flanschabschnitts 33 als eine konvex gekrümmte Fläche, die mit der Verbindungsfläche 22b des Kupplungsabschnitts 22 korrespondiert, ausgebildet sein.
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Spezieller kann an der Schraube 30 die Kupplungsfläche 33a des Flanschabschnitts 33 eine gekrümmte Fläche mit einer Wölbung sein, welche dieselbe wie die der Verbindungsfläche 22b des Kupplungsabschnitts 22 ist.
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Infolgedessen wird eine vorbestimmte Wölbung bei jeder der Kontaktflächen des Mutterelements 13, das an dem Hilfsrahmen 10 fixiert ist, des Kupplungsabschnitts 22, der an dem Zahnstangengehäuse 21 ausgebildet ist, und der Schraube 30 für den Eingriff des Mutterelements 13 mit dem Kupplungsabschnitt 22 verwendet, so dass eine relative Drehung, eine Neigung und eine Positionseinstellung zwischen den Teilen, die in Kontakt miteinander gebracht werden, möglich ist.
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Insbesondere tritt in einem Zustand, in dem der Kupplungsabschnitt 22 des Zahnstangengehäuses 21 an dem Kopfabschnitt 15 des Mutterelements 13 sitzt, speziell in einem Zustand, in dem die konvexe Sitzfläche 22a des Kupplungsabschnitts 22 an dem Zahnstangengehäuse 21 an der konkaven Stützfläche 15a des Kopfabschnitts 15 an dem Mutterelement 13 sitzt, ein Schlupf zwischen der Sitzfläche 22a und der Stützfläche 15a auf, so dass der Kupplungsabschnitt 22 des Zahnstangengehäuses 21 in Bezug auf das Mutterelement 13 gedreht werden kann.
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Mit einer solchen Drehung können ein Winkel und eine Neigung des Zahnstangengehäuses 21 in Bezug auf den Hilfsrahmen 10 und das Mutterelement 13 an dem Montageabschnitt 11 eingestellt werden.
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Ferner kann durch die oben beschriebene Drehung eine Spielabsorption an der Mehrzahl von Montageabschnitten 11 erzielt werden.
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Das heißt, an jedem von der Mehrzahl von Montageabschnitten 11 des Hilfsrahmens 10 können der Winkel und die Neigung des Zahnstangengehäuses 21 durch den Schlupf und die Drehung eingestellt werden, und die Kupplungsfläche 33a, welche die untere Fläche des Flanschabschnitts 33 der Schraube 30 ist, kann in einem Zustand, in dem sie mit der Verbindungsfläche 22b, welche die obere Fläche des Kupplungsabschnitts 22 des Zahnstangengehäuses 21 ist, verbunden ist, gedreht werden.
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Infolgedessen kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine relative Drehung zwischen dem Hilfsrahmen 10 und dem Zahnstangengehäuse 21 in dem Montageabschnitt 11 ohne ein separates Element dazwischen möglich sein, und das Zahnstangengehäuse 21 kann relativ zu dem Hilfsrahmen 10 geneigt sein.
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Ferner kann die Schraube 30 relativ zu dem Kupplungsabschnitt 22 des Zahnstangengehäuses 21 gedreht und geneigt werden.
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5 ist eine Querschnittsansicht, die einen Montagezustand darstellt, in welchem eine Abweichung und ein Spiel bei einer Getriebemontagestruktur der Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kompensiert sind, wobei die Teile in dem Montageabschnitt 11 in einem Winkel, der von dem in 1 abweicht, gedreht und geneigt sind.
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Wie gezeigt, kann, um eine relative Drehung zwischen der Schraube 30, dem Kupplungsabschnitt 22 des Zahnstangengehäuses 21 und dem Mutterelement 13 zu ermöglichen, die Kupplungsöffnung 23, welche in dem Kupplungsabschnitt 22 des Zahnstangengehäuses 21 ausgebildet ist und in welche die Schraube 30 derart eingesetzt ist, dass sie dahindurchtritt, einen Innendurchmesser haben, der so viel wie ein vorbestimmtes Maß größer als der Innendurchmesser des Hohlraumes des Mutterelements 13 und der Außendurchmesser des Körperabschnitts 31 der Schraube 30 ist.
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Ferner kann in einer beispielhaften Ausführungsform die Kupplungsöffnung 23 des Kupplungsabschnitts 22 an dem Zahnstangengehäuse 21 eine Form haben, deren Innendurchmesser in Richtung zu einer oberen Seite der Kupplungsöffnung 23 allmählich ansteigt.
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Dies ist zur Verhinderung einer gegenseitigen Beeinflussung der Schraube 30 mit anderen Teilen beim Drehen und Neigen der Schraube 30, wenn eine Abweichung von einer Eingriffsachse, d.h. eine Abweichung zwischen einer Hohlraumachse des Mutterelements 13 und einer Kupplungsöffnungsachse des Kupplungsabschnitts 22 kompensiert wird. Wie oben beschrieben, ist in einer Ausführungsform die Kupplungsöffnung 23 des Kupplungsabschnitts 22 in einer Form ausgebildet, deren Durchmesser in einer Abwärtsrichtung allmählich abnimmt, um zu ermöglichen, dass die Schraube 30, die mit dem Mutterelement 13 verschraubt ist, an dem Kupplungsabschnitt 22 des Zahnstangengehäuses 21 gedreht und geneigt werden kann.
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Daher ermöglicht bei einer Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Struktur zum Montieren eines Getriebes an einem Hilfsrahmen eine relative Drehung (Neigung) von Teilen in einem zusammenpassenden Abschnitt (Kontaktabschnitt) der Teile, so dass eine Kompensation für ein Spiel und eine Abweichung einer Eingriffsachse durchgeführt werden kann.
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Ferner ist es infolge der Montagestruktur, selbst wenn eine Abweichung eines Mutterelements in dem Hilfsrahmen auftritt, möglich, ein Spiel (einen Abstand) in einem anderen Montageabschnitt infolge der Drehung eines Zahnstangengehäuses in einem Montageabschnitt, der mit einer Referenzöffnung korrespondiert, zu kompensieren, und selbst wenn eine Abweichung zwischen einer Hohlraumachse des Mutterelements und einer Kupplungsöffnungsachse des Zahnstangengehäuses auftritt, ist es möglich, die Abweichung durch eine Neigung der Schraube zu kompensieren.
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Daher ist es aufgrund der Montagestruktur, die geeignet ist, ein Spiel zwischen den Montageabschnitten zu absorbieren, möglich, eine stabile Kupplung zwischen dem Zahnstangengehäuse des Getriebes und dem Hilfsrahmen in jedem der Montageabschnitte zu erzielen, und eine zusätzliche Bearbeitung zur Verhinderung des Auftretens einer Abweichung kann weggelassen werden, so dass die Herstellungskosten reduziert werden können.
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Ferner ist es möglich, eine Verformung des Zahnstangengehäuses und eine Spannungskonzentration an einem Kontaktabschnitt durch Abweichungsabsorption zu verhindern, so dass es möglich ist, nicht nur eine normale Axialeingriffskraft aufrechtzuerhalten, sondern auch einen Schaden an dem Zahnstangengehäuse zu verhindern. Darüber hinaus ist es möglich, einen ungünstigen Einfluss infolge von Reibung zu reduzieren oder minimieren, die Stabilität eines Fahrzeuges zu verbessern und zu verhindern, dass ein Lenkungsgefühl verschlechtert wird.
