DE112014001565T5

DE112014001565T5 - Servolenkvorrichtung

Info

Publication number: DE112014001565T5
Application number: DE112014001565.2T
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Arai; Shogo Ishikawa
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Steering Ltd
Current assignee: Knorr Bremse Commercial Vehicle Systems Japan Ltd
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2015-12-03
Also published as: JP5964775B2; WO2014148219A1; JP2014184848A

Abstract

Die vorliegende Erfindung sieht eine integrierte Servolenkvorrichtung vor, die eine Differenz zwischen linken und rechten Drehmomenten aufheben kann. Wenn angenommen wird, dass ein Abstandskreisradius eine Distanz von einem Eingriffspunkt zwischen Zahnstangenzähnen 71 und einem Sektorzahnrad 8 zu einer Drehmitte O1 eines Sektorzahnrads 8 ist, ist die Servolenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung derart konfiguriert, dass die Abstandskreisradien r (groß) und R (groß), die die Abstandskreisradien sind, wenn ein Kolben 7 in einer Richtung zum Vergrößern des Volumens einer Druckkammer verschoben wird, und die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein), die die Abstandskreisradien sind, wenn der Kolben 7 in einer Richtung zum Verkleinerns des Volumens der Druckkammer verschoben wird, auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um die Differenz zwischen der Größe eines Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads 8 in Bezug auf eine Lenkbetätigung zum Drehen eines Lenkrads zu einer Seite in einer Drehrichtung des Lenkrads und der Größe eines Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads 8 in Bezug auf eine Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu einer gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Servolenkvorrichtung.
Stand der Technik
Es ist eine herkömmliche Technik bekannt, die in der Patentliteratur 1 als eine Technik zum Aufheben einer Differenz zwischen Lenkdrehmomenten von nach links und nach rechts gerichteten Lenkbetätigungen in einer Servolenkvorrichtung erläutert wird. Die in der Patentliteratur 1 erläuterte Technik hebt eine Differenz zwischen linken und rechten Drehmomenten durch das Vorsehen einer Kennlinie für das Aufheben einer Differenz zwischen linken und rechten Lenklasten eines Fahrzeugs beim Ausüben eines Hilfsdrehmomentes durch eine elektronische Steuerung auf.
Referenzliste
Patentliteratur

Japanische Gebrauchsmusteranmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H10-278818

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Eine nicht-elektrische, hydraulische Servolenkvorrichtung mit einem Drehventil weist das Problem auf, dass sie die oben beschriebene Differenz zwischen den linken und rechten Drehmomenten bei einer elektrischen Steuerung nicht aufheben kann.
Die vorliegende Erfindung nimmt auf das oben genannte Problem Bezug, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist, eine integrierte Servolenkvorrichtung anzugeben, die die Differenz zwischen den linken und rechten Drehmomenten aufheben kann.
Problemlösung
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, ist in einer Servolenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn angenommen wird, dass ein Abstandskreisradius eine Distanz von einem Eingreifpunkt zwischen einer Zahnstange und einem Sektorzahnrad zu der Drehmitte des Sektorzahnrads ist, ein zweiter Drehzahlminderer derart konfiguriert, dass ein erster Abstandskreisradius, der der Abstandskreisradius ist, wenn ein Kolben in einer Richtung zum Vergrößern des Volumens einer zweiten Druckkammer verschoben wird, und ein zweiter Abstandskreisradius, der der Abstandskreisradius ist, wenn der Kolben in einer Richtung zum Verkleinern des Volumens der zweiten Druckkammer verschoben wird, auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um eine Differenz zwischen der Größe eines Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf eine Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu einer Seite in einer Drehrichtung des Lenkrads und der Größe eines Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf eine Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu einer gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren.
Weiterhin ist in einer Servolenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn angenommen wird, dass ein Abstandskreisradius eine Distanz von einem Eingreifpunkt zwischen einer Zahnstange und einem Sektorzahnrad zu der Drehmitte des Sektorzahnrads ist, ein zweiter Drehzahlminderer so konfiguriert, dass er eine derartige Zahnfläche aufweist, dass ein erster Abstandskreisradius, der ein Abstandskreisradius ist, wenn ein Kolben in einer Richtung zum Vergrößern des Volumens einer zweiten Druckkammer verschoben wird, und ein zweiter Abstandskreisradius, der der Abstandskreisradius ist, wenn der Kolben in einer Richtung zum Verkleinern des Volumens der zweiten Druckkammer verschoben wird, auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um eine Differenz zwischen der Größe eines Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf eine Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu einer Seite in einer Drehrichtung des Lenkrads und der Größe eines Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf eine Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu einer gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittansicht einer integrierten Servolenkvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine vergrößerte Querschnittansicht eines Sektorzahnrads gemäß der ersten Ausführungsform.
3 zeigt eine Kennlinie eines Abstandskreisradius, die die Beziehung zwischen dem Lenkwinkel eines Lenkrads und dem Abstandskreisradius in der Servolenkvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform angibt.
4 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, in dem eine Zahnstange 70 nach rechts in 4 verschoben wird, wenn das Lenkrad nach links gedreht wird.
5 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, in dem die Zahnstange nach links in 5 verschoben wird, wenn das Lenkrad nach der nach links gerichteten Drehung wieder zurückversetzt wird.
6 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, in dem die Zahnstange 70 nach rechts in 6 verschoben wird, wenn das Lenkrad nach rechts gedreht wird.
7 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, in dem die Zahnstange nach links in 7 verschoben wird, wenn das Lenkrad nach der nach rechts gerichteten Drehung wieder zurückversetzt wird.
8 ist ein Kennliniendiagramm, das eine Übersetzungskennlinie eines Getriebes mit einem variablen Übersetzungsverhältnis gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer integrierten Servolenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Zuerst wird die Gesamtkonfiguration einer integrierten Servolenkvorrichtung (nachfolgend als Vorrichtung 1 bezeichnet) gemäß einer ersten Ausführungsform mit Bezug auf 1 beschrieben. 1 ist eine vertikale Querschnittansicht der Vorrichtung 1 vor der Montage an einem Fahrzeug entlang einer Ebene durch die Drehmitte einer Eingangswelle 2 und senkrecht zu der Drehachse eines Sektorzahnrads 8. Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden beschrieben, wobei der Einfachheit halber angenommen wird, dass eine x-Achse auf die Erstreckungsrichtung der Eingangswelle 2 gesetzt ist, wobei die positive Richtung als eine Lenkradseite (rechte Seite in 1) definiert ist.
Die Vorrichtung 1 enthält ein Gehäuse 10, die Eingangswelle (den Wellenstumpf) 2, der mit einem Lenkrad verbunden ist, einen Kolben 7, der in dem Gehäuse 10 enthalten ist und ein zylindrisches Inneres des Gehäuses 10 in eine erste Druckkammer 16 und eine zweite Druckkammer 17 teilt, einen ersten Drehzahlminderer (einen Kugelspindelmechanismus 5), der zwischen der Eingangswelle 2 und dem Kolben 7 angeordnet ist und konfiguriert ist, um eine Drehbewegung der Eingangswelle 2 zu einer Axialbewegung des Kolbens 7 zu wandeln, einen zweiten Drehzahlminderer mit einer Zahnstange 70, die um den Kolben 7 herum vorgesehen ist, und mit einem Sektorzahnrad 8, das mit den Zahnstangenzähnen 71 der Zahnstange 70 eingreift, um die Axialbewegung der Zahnstange 70 (des Kolbens 7) zu einer Drehbewegung zu wandeln, und in der zweiten Druckkammer 17 angeordnet ist, ein Steuerventil 6, das konfiguriert ist, um wahlweise ein von einer externen Hydraulikquelle zugeführtes Hydrauliköl in die erste Druckkammer 16 oder die zweite Druckkammer 17 zu führen, einen Übersetzungsmechanismus (einen Lenkhebel), der konfiguriert ist, um die Drehbewegung des Sektorzahnrads 8 über einen Verbindungsmechanismus zu einem zu lenkenden Rad zu übertragen, und ein Begrenzungsventil 9, das ein Hubbegrenzer ist, der konfiguriert ist, um einen Hub (eine Verschiebung entlang der x-Achse) des Kolbens 7 zu begrenzen, indem er den Druck in einer Druckkammer auf einer Hochdruckseite reduziert (den Druck in einer Druckkammer auf einer Niederdruckseite erhöht), wenn ein Drehwinkel (ein Lenkwinkel) des gelenkten Rads einen erforderlichen Lenkwinkel erreicht. Die Zahnstangenzähne 71 der Zahnstange 70 sind Zahnstangenzähne, in denen eine Vielzahl von in der Axialrichtung angeordneten Zähnen allgemein gleiche Drehzahlminderungsverhältnisse aufweisen, d. h. es handelt sich um Zahnstangenzähne mit einem konstanten Übersetzungsverhältnis.
Die Vorrichtung 1 ist in dem Gehäuse 10 enthalten. Das Gehäuse 10 ist mit einer zylindrischen Form aus einem Metallmaterial wie etwa einem Aluminiummaterial ausgebildet. Das Gehäuse 10 enthält ein Lenkgehäuse 11, in dem der Kolben 7 und das Sektorzahnrad 8 aufgenommen sind, ein Ventilgehäuse 12, das auf der Seite der positiven Richtung der x-Achse in Bezug auf das Lenkgehäuse 11 angeordnet ist und in dem das Steuerventil 6 aufgenommen ist, und eine Abdeckung 13, die eine Öffnung des Ventilgehäuses 12 auf der Seite der positiven Richtung der x-Achse flüssigkeitsdicht schließt.
Die Eingangswelle 2 wird dreh- und schwenkbar durch die Abdeckung 13 über ein Kugellager 130 gehalten. Ein hohler Teil 20 ist an einem Ende der Eingangswelle 2 auf einer Seite in der negativen Richtung der x-Achse ausgebildet, und ein Ende eines Drehstabs 3 auf der Seite in der positiven Richtung der x-Achse ist in diesen hohlen Teil 20 eingesteckt. Der Außenumfang der Eingangswelle 2 auf der Seite der negativen Richtung der x-Achse ist in einen allgemein zylindrisch geformten Rotor 60 eingesteckt. Die Eingangswelle 2, der Drehstab 3 und der Rotor 60 sind durch einen Stift 30 fixiert und derart angeordnet, dass sie sich gemeinsam drehen. Eine Schraubwelle 4 ist mit der Eingangswelle 2 über den Drehstab 3 verbunden. Ein Ventilkörper 61 ist an einem Ende der Schraubwelle 4 auf der Seite der positiven Richtung der x-Achse einstückig mit der Schraubwelle 4 ausgebildet. Der Ventilkörper 61 wird dreh- und schwenkbar durch das Ventilgehäuse 12 über ein Kugellager 120 gehalten. Ein hohler Rotoraufnahmeteil 610 ist in dem Ventilkörper 61 ausgebildet, und der Rotor 60 wird drehbar in dem Rotoraufnahmeteil 610 gehalten. Ein hohler Drehstabaufnahmeteil 40 ist in der Schraubwelle 4 ausgebildet und mit dem Rotoraufnahmeteil 610 verbunden, und der Drehstab 3 ist in dem Drehstabaufnahmeteil 40 aufgenommen. Der Außenumfang des Endes der Eingangswelle 2 auf der Seite in der negativen Richtung der x-Achse ist in ein Ende des Drehstabaufnahmeteils 40 auf der Seite der positiven Richtung der x-Achse eingesteckt und wird dreh- und schwenkbar durch ein Lager 41 gehalten. Ein Ende des Drehstabs 3 auf der Seite der negativen Richtung der x-Achse ist an einem Ende der Schraubwelle 4 auf der Seite der negativen Richtung der x-Achse durch einen Stift 31 fixiert.
Der Kolben 7 ist um die Schraubwelle 4 herum derart angeordnet, dass er in der x-Achsenrichtung mittels des Kugelspindelmechanismus 5 verschoben werden kann. Der Kolben 7 ist in einem zylindrischen Zylinderteil 14 enthalten, der in dem Lenkgehäuse 11 ausgebildet ist. Ein Ende des Zylinderteils 14 auf der Seite der positiven Richtung der x-Achse ist geöffnet, während ein Ende des Zylinderteils 14 auf der Seite der negativen Richtung durch einen Bodenteil 140 geschlossen wird. Das Sektorzahnrad 8 ist in einer Zahnradkammer 15 aufgenommen, die in dem Lenkgehäuse 11 in einer Richtung senkrecht zu dem Zylinderteil 14 ausgebildet ist. Der Lenkhebel ist mit dem Sektorzahnrad 8 verbunden. Eine Kolbendichtung 70a ist an einem Außenumfang des Kolbens 7 befestigt. Eine Kolbendichtung 70a teilt den Zylinderteil 14 in die erste Druckkammer 16 und die zweite Druckkammer 17, um einen Kraftzylinder zu bilden. Die erste Druckkammer 16 wird durch einen Teil des Zylinderteils 14 auf der Seite der negativen Richtung der x-Achse in Bezug auf die Kolbendichtung 70a gebildet, und die zweite Druckkammer 17 wird durch einen Teil des Zylinderteils 14 auf der Seite der positiven Richtung der x-Achse in Bezug auf die Kolbendichtung 70a und die Zahnradkammer 15 gebildet.
Das Steuerventil 6 enthält den Rotor 60 und den Ventilkörper 61. Eine Vielzahl von Schaltrillen 600, die sich in der x-Achsenrichtung erstrecken, sind an einem Außenumfang des Rotors 60 mit vorbestimmten Intervallen vorgesehen. Eine Vielzahl von ersten Axialrillen 611 und eine Vielzahl von Axialrillen 612, die sich in der x-Achsenrichtung erstrecken, sind an einem Innenumfang des Rotoraufnahmeteils 610 des Ventilkörpers 61, der dem Außenumfang des Rotors 60 zugewandt ist, mit vorbestimmten Intervallen ausgebildet. Eine Einlassseiten-Umfangsrille 121 und eine erste Druckkammerseiten-Umfangsrille 122, die sich entlang des Umfangs erstrecken, sind an einer Innenumfangsfläche des Ventilgehäuses 12, die dem Außenumfang des Ventilkörpers 61 zugewandt ist, ausgebildet und in der x-Achsenrichtung voneinander beabstandet.
Ein erster Öldurchgang 613, der eine Verbindung zwischen der ersten Axialrille 611 und der ersten Druckkammernseiten-Umfangsrille 122 herstellt, ein zweiter Öldurchgang 614, der eine Verbindung zwischen der zweiten Axialrille 612 und der zweiten Druckkammer 17 herstellt, und ein dritter Öldurchgang 615, der eine Verbindung zwischen dem Innenumfang und dem Außenumfang des Ventilkörpers 61 herstellt, sind an dem Ventilkörper 61 ausgebildet. Eine Einlassöffnung 123, die mit einer externen Ölpumpe verbunden ist, ein vierter Öldurchgang 124, der eine Verbindung zwischen der Einlassöffnung 123 und der Einlassseiten-Umfangsrille 121 herstellt, und ein fünfter Öldurchgang 125, der mit der ersten Druckkammernseiten-Umfangsrille 122 verbunden ist, sind an dem Ventilgehäuse 12 ausgebildet. Ein sechster Öldurchgang 126, der eine Verbindung zwischen dem fünften Öldurchgang 125 und der ersten Druckkammer 16 herstellt, ist an dem Lenkgehäuse 11 ausgebildet. Die Schaltrillen 600 des Rotors 60 sowie die ersten Axialrillen 611 und die zweiten Axialrillen 612 des Ventilkörpers 61 bilden das Steuerventil 6, das das Ziel, in welches das Hydrauliköl von der Ölpumpe eingeführt wird, zwischen der ersten Druckkammer 16 und der zweiten Druckkammer 17 in Übereinstimmung mit einer relativen Drehung zwischen der Eingangswelle 2 (dem Rotor 60) und dem Ventilkörper 61 schaltet.
Ein Verbindungsdurchgang ist an dem Kolben 7 ausgebildet, um eine Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 16 und der zweiten Druckkammer 17 herzustellen. Ein erstes Ablassventil 21 ist in diesem Verbindungsdurchgang vorgesehen. Das erste Ablassventil 21 enthält einen kugelförmigen Ventilkörper, der an einer mittleren Position in dem Verbindungsdurchgang angeordnet ist, Ventilsitze, die auf beiden Seiten dieses Ventilkörpers ausgebildet sind, und weiterhin ein Paar von Federn, das konfiguriert ist, um den Ventilkörper von beiden Seiten zu drücken. Wenn zum Beispiel ein Motor ausgeschaltet wird oder das Fahrzeug eine gerade Strecke fährt, wird kein Differenzdruck zwischen der ersten Druckkammer 16 und der zweiten Druckkammer 17 erzeugt. Deshalb wird der Ventilkörper zu einem schwebenden Zustand von den Ventilsitzen auf beiden Seiten mithilfe des Paars von Federn versetzt, sodass die erste Druckkammer 16 und die zweite Druckkammer 17 miteinander verbunden sind. Die Vorrichtung 1 ist derart an dem Fahrzeug montiert, dass die Eingangswelle 2 vertikal nach oben gerichtet ist, sodass in der ersten Druckkammer 16 gespeicherte Luft zu der Seite der zweiten Druckkammer 17 über das erste Ablassventil 21 ausgeführt wird.
Weiterhin ist ein Verbindungsdurchgang, der eine Verbindung zwischen der zweiten Druckkammer 17 und einer Ausführöffnung (nicht gezeigt) herstellt, an dem Ventilgehäuse 21 ausgebildet. Ein zweites Ablassventil 22 mit einer ähnlichen Konfiguration wie das erste Ablassventil 21 ist in diesem Verbindungsdurchgang vorgesehen. Also auch wenn kein Differenzdruck zwischen der zweiten Druckkammer 17 und der Ausführöffnung erzeugt wird, werden die in der zweiten Druckkammer 17 gespeicherte Luft und die über das erste Ablassventil 21 zu der zweiten Druckkammer ausgeführte Luft über das zweite Ablassventil und die Ausführöffnung zu einem Reservoirtank ausgeführt.
Wenn ein Differenzdruck zwischen den Kammern auf beiden Seiten des Verbindungsdurchgangs erzeugt wird, können das erste Ablassventil 21 und das zweite Ablassventil 22 den Druck in der ersten Druckkammer 16 oder der zweiten Druckkammer 17 angemessen aufrechterhalten, weil der Ventilkörper auf dem Ventilsitz sitzt und die Verbindung über den Verbindungsdurchgang blockiert.
Unter Umständen kann auch auf das zweite Ablassventil 22 verzichtet werden.
Das Begrenzungsventil 9 enthält ein erstes Ventil 9a, das konfiguriert ist, um den Druck in der zweiten Druckkammer 17 zu der Seite der ersten Druckkammer 16 auszuführen, wenn der Kolben 7 zu einer ersten vorbestimmten Position in einer Richtung zum Verkleinern des Volumens der ersten Druckkammer 16 (in der negativen Richtung der x-Achse) verschoben wird, und ein zweites Ventil 9b, das konfiguriert ist, um den Druck in der ersten Druckkammer 16 zu der Seite der zweiten Druckkammer 17 auszuführen, wenn der Kolben 7 zu einer zweiten vorbestimmten Position in einer Richtung zum Verkleinern des Volumens der zweiten Druckkammer 17 (in der positiven Richtung der x-Achse) verschoben wird. In dem Lenkgehäuse 11 ist das erste Ventil 9a zu der ersten Druckkammer 16 hin installiert und ist das zweite Ventil 9b zu der zweiten Druckkammer 17 (Zahnradkammer 15) installiert. Das erste Ventil 9a und das zweite Ventil 9b sind miteinander über einen siebten Öldurchgang 18 verbunden, der an dem Lenkgehäuse 11 ausgebildet ist. 1 zeigt das erste Ventil 9a und das zweite Ventil 9b, bevor die Vorrichtung 1 an dem Fahrzeug montiert ist (bevor die Position eines Ventilhauptkörpers 91 oder eines Stifts 95 eingestellt wird).
(Lenkhilfsfunktion)
Wenn ein Fahrer das Lenkrad dreht, sodass der Kolben 7 zu der Seite der ersten Druckkammer 16 (zu der Seite der negativen Richtung der x-Achse) verschoben wird, wird das Hydrauliköl durch das Steuerventil 6 in die zweite Druckkammer 17 zugeführt. Insbesondere wird das von der Ölpumpe ausgegebene Hydrauliköl über die Einlassöffnung 123, den vierten Öldurchgang 124, die ersten Axialrillen 611, den dritten Öldurchgang 615, die Schaltrillen 600, die zweiten Axialrillen 612 und den zweiten Öldurchgang 614 in die zweite Druckkammer 17 zugeführt. Der Druck in der zweiten Druckkammer 17 wird größer, wobei dieser Druck eine Hilfskraft zum Verschieben des Kolbens 7 zu der Seite der ersten Druckkammer 16 ausübt, sodass der Fahrer das Lenkrad mit einem geringen Kraftaufwand drehen kann.
Wenn der Fahrer dagegen das Lenkrad derart dreht, dass der Kolben 7 zu der Seite der zweiten Druckkammer 17 (zu der Seite der positiven Richtung der x-Achse) verschoben wird, wird das Hydrauliköl durch das Steuerventil 6 in die erste Druckkammer 16 zugeführt. Insbesondere wird das von der Ölpumpe ausgegebene Hydrauliköl über die Einlassöffnung 123, den vierten Öldurchgang 124, die ersten Axialrillen 611, den dritten Öldurchgang 615, die Schaltrillen 600, die ersten Axialrillen 611, den ersten Öldurchgang 613, die ersten Druckkammernseiten-Umfangsrille 122, den fünften Öldurchgang 125 und den sechsten Öldurchgang 126 in die erste Druckkammer 16 eingeführt. Der Druck in der ersten Druckkammer 16 wird größer, wobei dieser Druck eine Hilfskraft zum Verschieben des Kolbens 7 zu der Seite der zweiten Druckkammer 17 ausübt, sodass der Fahrer das Lenkrad mit einem geringen Kraftaufwand drehen kann.
(Konfiguration des Sektorzahnrads)
Im Folgenden wird eine Konfiguration des Sektorzahnrads 8 gemäß der ersten Ausführungsform im Detail beschrieben. Es hat sich herausgestellt, dass das Ausüben einer Hilfskraft während des nach links gerichteten Lenkens und während des nach rechts gerichteten Lenkens unter Verwendung der oben beschriebenen Konfiguration die Erzeugung einer geringen Drehmomentdifferenz zwischen dem nach links gerichteten Lenken und dem nach rechts gerichteten Lenken während des Lenkens zur Folge hat, auch wenn das gleiche Hilfsdrehmoment ausgeübt wird, während der Fahrer nach links lenkt und während der Fahrer nach rechts lenkt. Gemäß der ersten Ausführungsform ist die erste Druckkammer 16 eine Hydraulikkammer mit einem kleineren Volumen und einer größeren hydraulischen Steifigkeit als die zweite Druckkammer 17, in der die Zahnstange 70 und das Sektorzahnrad 8 aufgenommen sind. Dagegen weist die zweite Druckkammer 17 ein relativ großes Aufnahmevolumen im Vergleich zu der ersten Druckkammer 16 auf, weil die Zahnstange 70 und das Sektorzahnrad 8 in der zweiten Druckkammer 17 aufgenommen sind. Dies kann eine Vergrößerung des Einflusses einer Expansionsverformung des Gehäuses aufgrund des Drucks oder ein verstärktes Lecken der Hydraulikflüssigkeit aus der Druckkammer zur Folge haben, sodass die hydraulische Steifigkeit reduziert wird und eine Differenz zwischen dem Lenkdrehmoment des nach links gerichteten Lenkens und dem Lenkdrehmoment des nach rechts gerichteten Lenkens erzeugt wird.
Um also die Differenz zwischen den linken und rechten Drehmomenten aufzuheben, ist die Form einer Zahnfläche des Sektorzahnrads 8 neuartig ausgebildet, um dadurch die Differenz zwischen den linken und rechten Drehmomenten aufzuheben, wobei das Sektorzahnrad 8 zudem derart vorgesehen ist, dass es ein variables Übersetzungsverhältnis aufweist, um ein Lenkübersetzungsverhältnis zu variieren. Im Folgenden wird die Form der Zahnfläche des Sektorzahnrads 8 beschrieben.
2 ist eine vergrößerte Querschnittansicht des Sektorzahnrads gemäß der ersten Ausführungsform. Das Sektorzahnrad 8 weist eine Mitte O1 auf, die einem mit dem Lenkhebel gekoppelten Punkt entspricht und als eine Drehmitte für die Drehbewegung dient. Das Sektorzahnrad 8 umfasst eine Vielzahl von Zähnen, die in einer Umfangsrichtung eines Umfangs um die Mitte O1 herum angeordnet sind und konfiguriert sind, um in die Zahnstangenzähne 71 der Zahnstange 70 einzugreifen. In dieser Ausführungsform weist das Sektorzahnrad 8 drei Zähne auf. Weiterhin umfasst das Sektorzahnrad 8 ein variables Übersetzungsverhältnis, das durch diese Vielzahl von Zähnen realisiert wird, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind und voneinander verschiedene Drehzahlminderungsverhältnisse aufweisen. Diese Zähne sind derart ausgebildet, dass das Lenkübersetzungsverhältnis, das ein Verhältnis zwischen einer Drehgröße des Sektorzahnrads 8 und einer Verschiebungsgröße der Zahnstange 70 ist, zwischen dem nach rechts gerichteten Lenken und dem nach links gerichteten Lenken variiert, wenn das Sektorzahnrad 8 gedreht wird, indem es mit den Zahnstangenzähnen 71 eingreift (siehe 8).
Es soll hier angenommen werden, dass ein Zahn auf einer linken Seite, ein Zahn in der Mitte und ein Zahn auf einer rechten Seite in 2 jeweils ein Zahn a, ein Zahn b und ein Zahn c sind. Die Zähne a und c sind derart ausgebildet, dass eine linke Zahnfläche und eine rechte Zahnfläche jedes der Zähne a, b und c jeweils verschieden geformt sind. Der Zahn b ist derart geformt, dass eine linke Zahnfläche und eine rechte Zahnfläche symmetrisch ausgebildet sind. Wenn sich das Lenkrad an einer neutralen Position befindet, weisen die Zahnstangenzähne 71 und das Sektorzahnrad 8 Eingriffspunkte an neutralen Positionen b1 und b2 auf, die sich allgemein in der Mitte der Zahnflächen des Zahns b befinden.
Wenn der Fahrer das Lenkrad nach rechts dreht, wird die Zahnstange 70 nach links in 1 verschoben. Dann weisen die Zahnstangenzähne 71 und das Sektorzahnrad 8 einen Eingriffspunkt an einer Zahnfläche b(1) des Zahns b auf, wenn der Fahrer zu lenken beginnt, wobei sich dieser Eingriffspunkt an der Zahnfläche b(1) nach rechts und unten in 2 verschiebt (dieser Verschiebungszustand wird nachfolgend als ein Zustand (1) bezeichnet). Danach veranlasst ein Drehen des Lenkrads weiter nach rechts, dass sich der Eingriffspunkt zu zwischen einer Zahnfläche c(2) des Zahns c und den Zahnstangenzähnen 71 verschiebt, wobei sich dieser Eingriffspunkt auf der Zahnfläche c(2) nach rechts und unten in 2 verschiebt (dieser Verschiebungszustand wird nachfolgend als ein Zustand (2) bezeichnet). Der Winkel, um dem sich der Eingriffspunkt von der Zahnfläche b(1) des Zahns b zu der Zahnfläche c(2) des Zahns c verschiebt, ist als ein vorbestimmter Winkel gesetzt, wobei eine Ausgabekennlinie, die sich von einer Ausgabekennlinie zum Zeitpunkt des Anstoßens gegen den Zahn b unterscheidet, darauf gesetzt ist. Die Zahnfläche c(2) ist auf einer Zahnspitzenseite über einen mittleren Teil in einer Zahnlängenrichtung des Zahns c hinaus ausgebildet. Details dazu werden weiter unten beschrieben.
Wenn der Fahrer das Lenkrad zurück zu der neutralen Position versetzt, nachdem er das Lenkrad nach rechts gedreht hat, verschiebt sich der Eingriffspunkt zu zwischen den Zahnstangenzähnen 71 und einer Zahnfläche c(2-1) des Zahns c. Nachdem sich dann der Eingriffspunkt auf der Zahnfläche c(2-1) verschiebt (dieser Verschiebungszustand wird nachfolgend als ein Zustands (2-1) bezeichnet), verschiebt sich der Eingriffspunkt zu einer Zahnfläche b(1-1) des Zahns b und dann zu einer neutralen Position b2 (dieser Verschiebungszustand wird nachfolgend als ein Zustand (1-1) bezeichnet).
Wenn der Fahrer das Lenkrad nach links dreht, wird die Zahnstange 70 in 1 nach rechts verschoben. Dann weisen die Zahnstangenzähne 71 und das Sektorzahnrad 8 einen Eingriffspunkt an der Zahnfläche b(3) des Zahns b auf, wenn der Fahrer zu lenken beginnt, wobei sich dieser Eingriffspunkt an der Zahnfläche b(3) nach links und unten in 2 verschiebt (dieser Verschiebungszustand wird nachfolgend als ein Zustand (3) bezeichnet). Danach veranlasst ein Drehen des Lenkrads weiter nach links, dass sich der Eingriffspunkt von der Zahnfläche b(3) zu zwischen den Zahnstangenzähnen 71 und einer Zahnfläche a(4) des Zahns a verschiebt, wobei sich dieser Eingriffspunkt an der Zahnfläche a(4) nach links und unten in 2 verschiebt (dieser Verschiebungszustand wird nachfolgend als ein Zustand (4) bezeichnet). Der Winkel, um dem sich der Eingriffspunkt von der Zahnfläche b(3) des Zahns b zu der Zahnfläche a(4) des Zahns a verschiebt, ist als ein vorbestimmter Winkel gesetzt, und eine Ausgabekennlinie, die sich von einer Ausgabekennlinie zum Zeitpunkt des Anstoßens gegen den Zahn b unterscheidet, wird darauf gesetzt. Die Zahnfläche a(4) ist an einer Zahnspitzenseite über einen mittleren Teil in einer Zahnlängenrichtung des Zahns a hinaus ausgebildet. Die Details dazu werden weiter unten beschrieben.
Wenn der Fahrer das Lenkrad zu der neutralen Position zurückversetzt, nachdem er das Lenkrad nach links gedreht hat, verschiebt sich der Eingriffspunkt zu zwischen den Zahnstangenzähnen 71 zu einer Zahnfläche a(4-1) des Zahns a. Nachdem sich dann der Eingriffspunkt auf der Zahnfläche a(4-1) verschiebt (dieser Verschiebungszustand wird nachfolgend als ein Zustand (4-1) bezeichnet), verschiebt sich der Eingriffspunkt zu einer Zahnfläche b(3-1) des Zahns b und dann zu der neutralen Position b1 (dieser Verschiebungszustand wird nachfolgend als ein Zustand (3-1) bezeichnet.
Die Distanz zwischen der Drehmitte O1 des Sektorzahnrads 8 und dem Eingriffspunkt wird als ein Abstandskreisradius definiert. Eine Vergrößerung des Abstandskreisradius bedeutet eine Vergrößerung der Distanz zwischen der Drehmitte O1 und dem Eingriffspunkt und damit eine Vergrößerung des Hebelverhältnisses, was eine Vergrößerung des Drehmoments mit sich bringt, mit dem sich der Lenkhebel dreht, auch dann wenn die gleiche Kraft von der Zahnstange 70 auf das Sektorzahnrad 8 ausgeübt wird.
3 zeigt eine Kennlinie des Abstandskreisradius, die eine Beziehung zwischen dem Lenkwinkel des Lenkrads und dem Abstandskreisradius in der Servolenkvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform angibt. Der Teil um die Mitte eines Arbeitswinkels herum ist ein durch den Zahn b erhaltener Bereich. Die Zahnfläche des Zahns b ist auf der linken Seite und auf der rechten Seite symmetrisch geformt, wobei auch der Abstandskreisradius auf der linken Seite und auf der rechten Seite symmetrisch ist. Weiterhin ist der Zahn b derart geformt, dass der Abstandskreisradius zwischen dem Zustand (1) und dem Zustand (1-1) und auch zwischen dem Zustand (3) und dem Zustand (3-1) gleich ist. 3 zeigt auch die Abstandskreisradien an den Zähnen a und c zusätzlich zu dem Zahn b, wobei die Einstellungen dieser Abstandskreisradien weiter unten beschrieben werden.
4 bis 7 zeigen jeweils schematisch eine hydraulische Beziehung zwischen den Hydraulikkammern und die Richtung, in der die Kraft ausgeübt wird, wenn der Fahrer das Lenkrad dreht oder wenn der Fahrer das Lenkrad über einen bestimmten Lenkwinkel während des Lenkens nach links oder des Lenkens nach rechts zurückversetzt. 4 zeigt einen Zustand, in dem die Zahnstange 70 nach rechts in 4 verschoben wird, wenn der Fahrer das Lenkrad nach links dreht. Die erste Hydraulikkammer 16 und die zweite Hydraulikkammer 17 werden jeweils zu der Hochdruckkammer und der Niederdruckkammer, sodass sich der Eingriffspunkt an der Zahnfläche a(4) des Zahns a befindet. Dabei wird der Hochdruck in die erste Hydraulikkammer 16 mit der hohen hydraulischen Steifigkeit eingeführt, sodass der Abstandskreisradius nicht so groß sein muss und auf r (klein) gesetzt ist. Dieser in 4 gezeigte Zustand wird als ein Zustand (i) definiert.
5 zeigt einen Zustand, in dem der Fahrer das Lenkrad zurückversetzt, nachdem er das Lenkrad nach links gedreht hat, und die Zahnstange 70 nach links in 5 verschoben wird. Die erste Hydraulikkammer 16 und die zweite Hydraulikkammer 17 werden jeweils zu der Niederdruckkammer und der Hochdruckkammer, sodass sich der Eingriffspunkt an der Zahnfläche a(4-1) des Zahns a befindet. Dabei wird der Hochdruck in die zweite Hydraulikkammer 17 mit der geringen hydraulischen Steifigkeit eingeführt, sodass der Abstandskreisradius groß sein muss auf r (groß) (> r (klein)) gesetzt wird. Dieser in 5 gezeigte Zustand wird als ein Zustand (ii) definiert.
6 zeigt einen Zustand, in dem die Zahnstange 70 nach links in 6 verschoben wird, wenn der Fahrer das Lenkrad nach rechts dreht. Die erste Hydraulikkammer 16 und die zweite Hydraulikkammer 17 werden jeweils die Niedrigdruckkammer und die Hochdruckkammer, sodass sich der Eingriffspunkt an der Zahnfläche c(2) des Zahns c befindet. Dabei wird der Hochdruck in die zweite Hydraulikkammer 17 mit der niedrigen hydraulischen Steifigkeit eingeführt, sodass der Abstandskreisradius größer als der Abstandskreisradius während des Lenkens nach links sein muss und dementsprechend auf R (groß) gesetzt wird. Dieser in 6 gezeigte Zustand wird als ein Zustand (iii) definiert.
7 zeigt einen Zustand, in dem der Fahrer das Lenkrad zurückversetzt, nachdem er das Lenkrad nach rechts in 7 gedreht hat, und die Zahnstange 70 nach rechts in 7 verschoben wird. Die erste Hydraulikkammer 16 und die zweite Hydraulikkammer 17 werden jeweils die Hochdruckkammer und die Niederdruckkammer, sodass sich der Eingriffspunkt an der Zahnfläche c(2-1) des Zahns c befindet. Dabei wird der Hochdruck in die erste Hydraulikkammer 16 mit der hohen hydraulischen Steifigkeit eingeführt, sodass der Abstandskreisradius nicht so groß sein muss und dementsprechend auf R (klein) (< R (groß)) gesetzt wird. Dieser in 7 gezeigte Zustand wird als ein Zustand (iv) definiert.
Mit Bezug auf 3 werden im Folgenden die Einstellungen der Abstandskreisradien der Zähne a und c beschrieben. Wenn der Fahrer das Lenkrad von der neutralen Position nach links zu drehen beginnt, verschiebt sich der Eingriffspunkt über den Zustand (3) zu dem Zustand (4). Der in 4 gezeigte Zustand (i) gibt einen Zustand bei einem bestimmten Winkel in dem Zustand (4) von 3 an. Die Steuerung während des Lenkens nach links ist derart, dass der Hochdruck in die erste Hydraulikkammer 16 mit der hohen hydraulischen Steifigkeit eingeführt wird, sodass das Hebelverhältnis niedriger als das Hebelverhältnis während des Lenkens nach rechts sein muss. Deshalb werden die Abstandskreisradien r (klein) und r (groß) auf kleinere Radien gesetzt als die Abstandskreisradien R (klein) und R (groß) während des Lenkens nach rechts.
Wenn der Fahrer dann lenkt, indem er das Lenkrad zu der neutralen Position zurückversetzt, nachdem er das Lenkrad nach links gedreht hat, verschiebt sich der Eingriffspunkt zu dem Zustand (3-1) über den Zustand (4-1) von 3. Der in 5 gezeigte Zustand (ii) gibt einen Zustand bei einem bestimmten Winkel in dem Zustand (4-1) von 3 an. Wenn der Fahrer das Lenkrad zurückversetzt, nachdem er das Lenkrad nach links gedreht hat, wird die zweite Hydraulikkammer 17 mit dem großen Volumen die Hochdruckkammer, sodass das Hebelverhältnis groß sein muss. Deshalb wird der Abstandskreisradius r (groß) auf einen größeren Radius gesetzt als der Abstandskreisradius r (klein) in dem Zustand (i).
Wenn der Fahrer das Lenkrad von dem neutralen Zustand nach rechts zu drehen beginnt, verschiebt sich der Eingriffspunkt über den Zustand (1) zu dem Zustand (2). Der in 6 gezeigte Zustand (iii) gibt einen Zustand mit einem bestimmten Winkel in dem Zustand (2) von 3 an. Die Steuerung während des Lenkens nach rechts ist derart, dass der Hochdruck in die zweite Hydraulikkammer 17 mit der geringen hydraulischen Steifigkeit eingeführt wird, sodass das Hebelverhältnis größer als das Hebelverhältnis während des Lenkens nach links sein muss. Deshalb werden die Abstandskreisradien R (klein) und R (groß) auf größere Radien gesetzt als die Abstandskreisradien r (klein) und r (groß) während des Lenkens nach links.
Wenn dann der Fahrer lenkt, indem er das Lenkrad zu der neutralen Position zurückversetzt, nachdem er das Lenkrad nach rechts gedreht hat, verschiebt sich der Eingriffspunkt über den Zustand (2-1) zu dem Zustand (1-1). Der in 7 gezeigte Zustand (iv) gibt einen Zustand mit einem bestimmten Winkel in dem Zustand (2-1) von 3 an.
Wenn der Fahrer das Lenkrad zurückversetzt, nachdem er das Lenkrad nach rechts gedreht hat, wird die erste Hydraulikkammer 16 mit der hohen hydraulischen Steifigkeit die Hochdruckkammer, sodass das Hebelverhältnis nicht groß sein muss. Deshalb wird der Abstandskreisradius R (klein) auf einen kleineren Radius gesetzt als der Abstandskreisradius R (groß) in dem Zustand (iii).
Insbesondere sind die Zahnflächenprofile der Zahnflächen a(4) und c(2) anders geformt als die durch die Zahnflächen a(4-1) und c(2-1) definierten Zahnflächenprofile. Weiterhin sind die Zahnstangenzähne 71 der Zahnstange 70 derart geformt, dass sie das konstante Übersetzungsverhältnis erzielen, sodass die Ausbildung der Zahnstange 70 nicht angepasst werden muss, wenn das Lenkübersetzungsverhältnis geändert wird. Dadurch wird die Ausbildung der Zahnstangenzähne vereinfacht.
8 ist ein Kennliniendiagramm, das eine Übersetzungskennlinie eines Getriebes mit einem variablen Übersetzungsverhältnis gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Wie weiter oben beschrieben, muss das Sektorzahnrad 8 bei einem größeren Abstandskreisradius häufiger gedreht werden, wenn der Abstandskreisradius in Übereinstimmung mit dem Lenkwinkel gesetzt wird und das Sektorzahnrad 8 als ein Zahnrad mit einem variablen Übersetzungsverhältnis vorgesehen wird. Deshalb wird das variable Übersetzungsverhältnis in Bezug auf den Lenkwinkel wie in 8 gezeigt derart gesetzt, dass es größer wird, wenn das Lenkrad weiter nach rechts gedreht wird. Daraus resultiert, dass die Größe, um die das gelenkte Rad gelenkt wird, eine konstante Beziehung zu der Betätigungsgröße an dem Lenkrad unabhängig davon aufrechterhält, ob das Rad nach links oder rechts gelenkt wird.
Weiterhin werden Bereiche, in denen sich der Abstandskreisradius zwischen dem Zahn a und dem Zahn c ändert, gebildet, indem die Zahnstangenzähne 71 oder das Sektorzahnrad 8 während eines Schneidvorgangs zum Ausbilden der Formen der Zahnflächen der Zahnstangenzähne 71 oder des Sektorzahnrads 8 durch eine Schneidverarbeitung und während eines Poliervorgangs zum Durchführen einer Polierverarbeitung verarbeitet werden. Durch das Ausbilden der oben beschriebenen Bereiche während des Schneidvorgangs kann eine größere Differenz zwischen den Ausgabekennlinien korrigiert werden.
Weiterhin kann durch das Ausbilden der oben beschriebenen Bereiche während des Poliervorgangs eine detailliertere Differenz zwischen den Ausgabekennlinien korrigiert werden.
[Effekte der ersten Ausführungsform]
In der folgenden Beschreibung werden die Effekte der Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform erläutert.

(1) Die Servolenkvorrichtung 1 enthält das Gehäuse 10, das zylindrisch aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, den Drehstabaufnahmeteil 40 (eine Ausgangswelle), der mit der über den Drehstab 3 mit dem Lenkrad verbundenen Eingangswelle 2 verbunden ist und drehbar in dem Gehäuse 10 vorgesehen ist, den Kolben 7, der in dem Gehäuse 11 in der Axialrichtung beweglich vorgesehen ist, wobei angenommen wird, dass die Axialrichtung die Richtung ist, in der sich die Drehachse des Drehstabaufnahmeteils 40 erstreckt, die Kolbendichtung 70a (eine Dichtungseinheit), die an dem Kolben 7 vorgesehen ist und das Innere des Gehäuses 11 in die erste Druckkammer 16, die auf der einen Seite in der Axialrichtung definiert ist, und in die zweite Druckkammer 17, die auf der gegenüberliegenden Seite in der Axialrichtung definiert ist, teilt, das Ventilgehäuse 12 (einen Drehventilaufnahmeteil), das an dem Gehäuse 10 vorgesehen ist, den Rotor 60 (ein Drehventil), das in dem Ventilgehäuse 12 enthalten ist und konfiguriert ist, um in Übereinstimmung mit der relativen Drehung zwischen der Eingangswelle 2 und dem Drehstabaufnahmeteil 40 betrieben zu werden, und wahlweise das von der externen Hydraulikquelle zugeführte Hydraulikfluid in die erste Druckkammer 16 oder die zweite Druckkammer 17 zuführt, den Kugelspindelmechanismus 5 (den ersten Drehzahlminderer), der konfiguriert ist, um die Drehbewegung des Drehstabaufnahmeteils 40 zu der Bewegung des Kolbens 7 in der Axialrichtung zu wandeln, und den zweiten Drehzahlminderer mit den Zahnstangenzähnen 71, die an dem Teil des Kolbens 7 auf der einen Seite in der Axialrichtung in Bezug auf die Kolbendichtung 71a vorgesehen sind und in der zweiten Druckkammer angeordnet sind, und mit dem Sektorzahnrad 8, das in der zweiten Druckkammer 17 angeordnet ist, um mit den Zahnstangenzähnen 71 einzugreifen, und konfiguriert ist, um die Lenkkraft auf das zu lenkende Rad zu übertragen, indem es die Bewegung des Kolbens 7 in der Axialrichtung zu einer Drehbewegung wandelt. Wenn angenommen wird, dass der Abstandskreisradius die Distanz von dem Eingriffspunkt zwischen den Zahnstangenzähnen 71 und dem Sektorzahnrad 8 zu der Drehmitte O1 des Sektorzahnrads 8 ist, ist der zweite Drehzahlminderer derart konfiguriert, dass die Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) (ein erster Abstandskreisradius), die die Abstandskreisradien sind, wenn der Kolben 7 in der Richtung zum Vergrößern des Volumens der zweiten Druckkammer 17 verschoben wird, und die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) (ein zweiter Abstandskreisradius), die die Abstandskreisradien sind, wenn der Kolben 7 in der Richtung zum Verkleinern des Volumens der zweiten Druckkammer 17 verschoben wird, auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads 8 in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu einer Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu einer gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren.

Bei dieser Konfiguration kann die Differenz in der Ausgabekennlinie für jede Richtung, in der sich das Lenkrad dreht, aufgrund der Form des Gehäuses oder ähnlichem korrigiert werden.

(2) In der oben unter (1) beschriebenen Servolenkvorrichtung sind die Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) derart gesetzt, dass sie die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) überschreiten.

Insbesondere ist das Aufnahmevolumen auf der Seite der zweiten Druckkammer 17 relativ zu der Seite der ersten Druckkammer 16 größer, weil die Zahnstange 70 und das Sektorzahnrad 8 auf der Seite der zweiten Druckkammer 17 aufgenommen sind. Dies kann einen größeren Einfluss der Expansionsverformung des Gehäuses 10 aufgrund des Drucks oder eine größere Leckgröße des Hydraulikfluids aus der Druckkammer zur Folge haben. Dieses Problem kann jedoch durch die oben unter (2) beschriebene Größenbeziehung gelöst werden.

(3) In der oben unter (2) beschriebenen Servolenkvorrichtung weisen die Zahnstangenzähne 71 ein konstantes Übersetzungsverhältnis auf, wobei die Vielzahl von in der Axialrichtung angeordneten Zähne allgemein gleiche Drehzahlminderungsverhältnisse aufweisen. Das Sektorzahnrad 8 weist eine Vielzahl von Zähnen a, b und c auf, die entlang des Umfangs um die Drehmitte O1 der Drehbewegung angeordnet sind. Die Differenzen zwischen den Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und den Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) werden erzeugt, indem voneinander verschiedene Profile an dem Paar von entlang des Umfangs gegenüberliegend in Bezug auf die Zahnspitze ausgebildeten Zahnflächen jedes der Vielzahl von Zähnen des Sektorzahnrads 8 vorgesehen werden.

Die Seite der Zahnstangenzähne 71 wird durch konstante Zähne gebildet, sodass der Abstandskreisradius auf der Zahnstangenseite nicht eingestellt werden muss. Dadurch wird die Ausbildung der Zahnstange 70 vereinfacht.

(4) In der oben unter (2) beschriebenen Servolenkvorrichtung weist das Sektorzahnrad 8 ein variables Übersetzungsverhältnis auf, wobei die Vielzahl von Zähnen a, b und c, die entlang des Umfangs um die Drehmitte O1 der Drehbewegung angeordnet sind, jeweils verschiedene Drehzahlminderungsverhältnisse aufweisen. Die Differenzen zwischen den Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und den Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) werden erzeugt, indem voneinander verschiedene Profile an dem Paar von entlang des Umfangs gegenüberliegend in Bezug auf die Zahnspitze ausgebildeten Zahnflächen jedes der Vielzahl von Zähnen des Sektorzahnrads 8 vorgesehen werden.

Bei dieser Konfiguration weist das Sektorzahnrad 8 ein variables Übersetzungsverhältnis auf, sodass eine Prozedur zum Polieren der Zähne unter einer computergestützten Positionssteuerung für das Ausbilden der Profile erforderlich ist. Durch das Hinzufügen einer Anordnung zum Einstellen der Abstandskreisradien zu diesem Sektorzahnrad 8 können die Prozedur zum Ausbilden des variablen Übersetzungsverhältnisses und die Prozedur zum Einstellen der Abstandskreisradien gleichzeitig durchgeführt werden.

(5) In der oben unter (4) beschriebenen Servolenkvorrichtung werden die Differenzen zwischen den Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und den Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) erzeugt, indem die voneinander verschiedenen Profile an dem Paar von Zahnflächen auf den Zahnspitzenseiten des Paars von Zahnflächen der Vielzahl von Zähnen a, b und c des Sektorzahnrads 8 über die mittleren Teile in den Zahnlängenrichtungen hinaus vorgesehen werden.

Insbesondere befindet sich der mittlere Teil der Zahnfläche in der Zahnlängenrichtung in Nachbarschaft zu dem Eingriffspunkt, wenn sich das Lenkrad an der neutralen Position befindet, und befindet sich der Eingriffspunkt an der Zahnspitzenseite, wenn der Lenkwinkel der vorbestimmte Winkel oder größer ist. Weil also eine große Differenz in der Ausgabekennlinie für jede Lenkrichtung erzeugt wird, wenn der Lenkwinkel der vorbestimmte Winkel oder größer ist, realisiert das Einstellen der Profile auf den Zahnspitzenseiten die Einstellung gemäß der Differenz in der Ausgabekennlinie.

(6) In der oben unter (2) beschriebenen Servolenkvorrichtung werden die Differenzen zwischen den Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und den Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) derart erzeugt, dass die Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) in den Bereichen überschreiten, in denen die Zahnstangenzähne 71 und das Sektorzahnrad 8 miteinander eingreifen, wenn sich das Lenkrad um den vorbestimmten Winkel oder mehr von der neutralen Position im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn dreht.

Weil eine große Differenz in der Ausgabekennlinie für jede Lenkrichtung erzeugt wird, wenn der Lenkwinkel der vorbestimmte Winkel oder größer ist, kann diese Konfiguration die Einstellung in Übereinstimmung mit dieser Differenz in der Ausgabekennlinie realisieren.

(7) In der oben unter (6) beschriebenen Servolenkvorrichtung sind die Bereiche, in denen die Differenzen zwischen den Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und den Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) derart erzeugt werden, dass die Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) überschreiten, in den gleichen Winkelbereichen für die Ausführung der Lenkbetätigung an dem Lenkrad für ein Drehen des Lenkrads von der neutralen Position im Uhrzeigersinn und für die Ausführung der Lenkbetätigung an dem Lenkrad für ein Drehen des Lenkrads von der neutralen Position gegen den Uhrzeigersinn ausgebildet.

Bei dieser Konfiguration kann jede der Richtungen, in denen sich das Lenkrad dreht, eine gleichförmige Ausgabekennlinie erzeugen.

(8) In der oben unter (2) beschriebenen Servolenkvorrichtung werden die Bereiche, in denen die Differenzen zwischen den Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und den Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) derart erzeugt werden, dass die Abstandkreisradien r (groß) und R (groß) die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) überschreiten, ausgebildet, indem die Zahnstangenzähne 71 oder das Sektorzahnrad 8 während des Schneidvorgangs zum Ausbilden der Formen der Zahnflächen der Zahnstangenzähne 71 oder des Sektorzahnrads 8 durch die Schneidverarbeitung und während des Poliervorgangs zum Durchführen der Polierverarbeitung verarbeitet werden.

Bei dieser Konfiguration kann durch das Ausbilden der oben beschriebenen Bereiche während des Schneidvorgangs eine größere Differenz in der Ausgabekennlinie korrigiert werden. Und durch das Ausbilden der oben beschriebenen Bereiche während des Poliervorgangs kann eine präzisere Differenz in der Ausgabekennlinie korrigiert werden.

(9) In der oben unter (1) beschriebenen Servolenkvorrichtung werden die Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) oder die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein), die durch die Zahnstangenzähne 71 und das Sektorzahnrad 8 hergestellt werden, wenn diese ineinander eingreifen, während das Hydraulikfluid zu der ersten Druckkammer 16 und der zweiten Druckkammer 17 mit dem größeren Volumen zugeführt wird, derart gesetzt, dass sie die jeweils anderen Abstandskreisradien überschreiten.

Insbesondere kann der Einfluss der Expansionsverformung des Gehäuses aufgrund des Drucks oder der Leckgröße des Hydraulikfluids aus der Druckkammer in der zweiten Druckkammer 17, die die Druckkammer mit dem größeren Volumen ist, größer werden. Dieses Problem kann gelöst werden, indem größere Radien als die Abstandskreisradien gesetzt werden, die hergestellt werden, wenn die Zahnstangenzähne 71 und das Sektorzahnrad 8 ineinander eingreifen, wenn das Hydraulikfluid zu der Druckkammer mit dem größeren Volumen zugeführt wird.

(10) In der oben unter (9) beschriebenen Servolenkvorrichtung weisen die Zahnstangenzähne 71 ein konstantes Übersetzungsverhältnis auf, wobei die Vielzahl von in der Axialrichtung angeordneten Zähnen allgemein gleiche Drehzahlminderungsverhältnisse aufweisen. Das Sektorzahnrad 8 weist eine Vielzahl von Zähnen a, b und c auf, die entlang des Umfangs um die Drehmitte O1 der Drehbewegung angeordnet sind. Die Differenzen zwischen den Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und den Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) werden erzeugt, indem die voneinander verschiedenen Profile an dem Paar von entlang des Umfangs gegenüberliegend in Bezug auf die Zahnspitze ausgebildeten Zahnflächen jedes der Vielzahl von Zähnen des Sektorzahnrads 8 vorgesehen werden.

(11) In der oben unter (9) beschriebenen Servolenkvorrichtung weist das Sektorzahnrad 8 ein variables Übersetzungsverhältnis auf, wobei die Vielzahl von Zähnen a, b und c, die entlang des Umfangs um die Drehmitte O1 der Drehbewegung angeordnet sind, jeweils voneinander verschiedene Drehzahlminderungsverhältnisse aufweist. Die Differenzen zwischen den Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und den Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) werden erzeugt, indem die voneinander verschiedenen Profile an dem Paar von entlang des Umfangs gegenüberliegend in Bezug auf die Zahnspitze ausgebildeten Zahnflächen jedes der Vielzahl von Zähnen des Sektorzahnrads 8 vorgesehen werden.

(12) In der oben unter (9) beschriebenen Servolenkvorrichtung werden die Differenzen zwischen den Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und den Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) erzeugt, indem die voneinander verschiedenen Profile an dem Paar von entlang des Umfangs gegenüberliegend in Bezug auf die Zahnspitze ausgebildeten Zahnflächen jedes der Vielzahl von Zähnen a, b und c des Sektorzahnrads 8 über die mittleren Teile in den Zahnlängenrichtungen hinaus vorgesehen werden.

Insbesondere befindet sich der mittlere Teil der Zahnfläche in der Zahnlängenrichtung in Nachbarschaft zu der neutralen Position des Lenkrads und befindet sich die Zahnspitzenseite dort, wo der Eingriffspunkt angeordnet ist, wenn der Lenkwinkel der vorbestimmte Winkel oder größer ist. Weil eine große Differenz in der Ausgabekennlinie für jede Lenkrichtung erzeugt wird, wenn der Lenkwinkel der vorbestimmte Winkel oder größer ist, realisiert das Einstellen der Profile an der Zahnspitzenseite die Einstellung in Übereinstimmung mit der Differenz in der Ausgabekennlinie.

(13) In der oben unter (9) beschriebenen Servolenkvorrichtung werden die Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) auf die voneinander verschiedenen Radien gesetzt, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der einen Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads in den Bereichen, in denen die Zahnstangenzähne 71 und das Sektorzahnrad 8 miteinander eingreifen, wenn sich das Lenkrad um den vorbestimmten Winkel oder mehr von der neutralen Position im Uhrzeigersinn dreht oder wenn sich das Lenkrad um den vorbestimmten Winkel oder mehr von der neutralen Position gegen den Uhrzeigersinn dreht, zu reduzieren.

Weil eine große Differenz in der Ausgabekennlinie für jede Lenkrichtung erzeugt wird, wenn der Lenkwinkel gleich dem vorbestimmten Winkel oder größer ist, kann diese Konfiguration die Einstellung in Übereinstimmung mit dieser Differenz in der Ausgabekennlinie realisieren.

(14) In der oben unter (13) beschriebenen Servolenkvorrichtung sind die Bereiche, in denen die Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) auf die voneinander verschiedenen Radien gesetzt sind, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads 8 in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der einen Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads 8 in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren, in den gleichen Winkelbereichen für die Ausführung der Lenkbetätigung an dem Lenkrad zum Drehen des Lenkrads von der neutralen Position im Uhrzeigersinn und für die Ausführung der Lenkbetätigung an dem Lenkrad zum Drehen des Lenkrads von der neutralen Position gegen den Uhrzeigersinn ausgebildet.

(15) In der oben unter (9) beschriebenen Servolenkvorrichtung werden die Bereiche, in denen die Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads 8 in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der einen Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads 8 in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren, durch das Verarbeiten der Zahnstangenzähne 71 oder des Sektorzahnrads 8 während des Schneidvorgangs zum Ausbilden der Formen der Zahnflächen der Zahnstangenzähne 71 oder des Sektorzahnrads 8 durch die Schneidverarbeitung und während des Poliervorgangs zum Durchführen der Polierverarbeitung ausgebildet.

Bei dieser Konfiguration kann die Ausbildung der oben beschriebenen Bereiche während des Schneidvorgangs eine größere Differenz in der Ausgabekennlinie erzeugen. Außerdem kann das Ausbilden der oben beschriebenen Bereiche während des Poliervorgangs eine präzisere Differenz in der Ausgabekennlinie korrigieren.

(16) Die Servolenkvorrichtung 1 umfasst das Gehäuse 10, das zylindrisch aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, den Drehstabaufnahmeteil 40 (eine Ausgangswelle), die mit der über den Drehstab 3 mit dem Lenkrad verbundenen Eingangswelle 2 verbunden ist und drehbar in dem Gehäuse 10 vorgesehen ist, den Kolben 7, der beweglich in der Axialrichtung in dem Gehäuse 11 vorgesehen ist, wobei angenommen wird, dass die Axialrichtung die Richtung ist, in der sich die Drehachse des Drehstabaufnahmeteils 40 erstreckt, die Kolbendichtung 70a (eine Dichtungseinheit), die an dem Kolben 7 vorgesehen ist und das Innere des Gehäuses 11 in die erste Druckkammer 16, die auf der einen Seite in der Axialrichtung definiert ist, und in die zweite Druckkammer 17, die auf der gegenüberliegenden Seite in der Axialrichtung definiert ist, teilt, das Ventilgehäuse 12 (einen Drehventilaufnahmeteil), der an dem Gehäuse 10 vorgesehen ist, den Rotor 60 (ein Drehventil), der in dem Ventilgehäuse 12 aufgenommen ist und konfiguriert ist, um in Übereinstimmung mit der relativen Drehung zwischen der Eingangswelle 2 und dem Drehstabaufnahmeteil 40 betrieben zu werden, und wahlweise das von der externen Hydraulikquelle zugeführte Hydraulikfluid in die erste Druckkammer 16 oder in die zweite Druckkammer 17 zuführt, den Kugelspindelmechanismus 5 (den ersten Drehzahlminderer), der konfiguriert ist, um die Drehbewegung des Drehstabaufnahmeteils 40 zu der Bewegung des Kolbens 7 in der Axialrichtung zu wandeln, und den zweiten Drehzahlminderer mit den Zahnstangenzähnen 71, die an dem Teil des Kolbens 7 auf der einen Seite in der Axialrichtung in Bezug auf die Kolbendichtung 71a vorgesehen sind und in der zweiten Druckkammer angeordnet sind, und mit dem Sektorzahnrad 8, das in der zweiten Druckkammer 17 angeordnet ist, um mit den Zahnstangenzähnen 71 einzugreifen, und konfiguriert ist, um die Lenkkraft auf das zu lenkende Rad zu übertragen, indem es die Bewegung des Kolbens 7 in der Axialrichtung zu der Drehbewegung wandelt. Wenn angenommen wird, dass der Abstandskreisradius die Distanz von dem Eingriffspunkt zwischen den Zahnstangenzähnen 71 und dem Sektorzahnrad 8 zu der Drehmitte O1 des Sektorzahnrads 8 ist, ist der zweite Drehzahlminderer mit derartigen Zahnflächen konfiguriert, dass die Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) (ein erster Abstandskreisradius), die die Abstandskreisradien sind, wenn der Kolben 7 in der Richtung zum Vergrößern des Volumens der zweiten Druckkammer 17 verschoben wird, und die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) (ein zweiter Abstandskreisradius), die die Abstandskreisradien sind, wenn der Kolben 7 in der Richtung zum Verkleinern des Volumens der zweiten Druckkammer 17 verschoben wird, auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads 8 in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu einer Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu einer gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren.

(17) In der oben unter (16) beschriebenen Servolenkvorrichtung sind die Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) auf voneinander verschiedene Radien gesetzt, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads 8 in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der einen Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads 8 in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads in den Bereichen, in denen die Zahnstange 71 und das Sektorzahnrad 8 miteinander eingreifen, wenn sich das Lenkrad um den vorbestimmten Winkel oder mehr von der neutralen Position im Uhrzeigersinn dreht oder wenn sich das Lenkrads um den vorbestimmten Winkel oder mehr von der neutralen Position gegen den Uhrzeigersinn dreht, zu reduzieren.

(18) In der oben unter (17) beschriebenen Servolenkvorrichtung sind die Bereiche, in denen die Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der einen Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren, in den gleichen Winkelbereichen für die Ausführung der Lenkbetätigung an dem Lenkrad zum Drehen des Lenkrads von der neutralen Position im Uhrzeigersinn und für die Ausführung der Lenkbetätigung an dem Lenkrad zum Drehen des Lenkrads von den neutralen Position gegen den Uhrzeigersinn ausgebildet.

(19) In der oben unter (16) beschriebenen Servolenkvorrichtung werden die Bereiche, in denen die Abstandskreisradien r (groß) und R (groß) und die Abstandskreisradien r (klein) und R (klein) auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der einen Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren, durch das Verarbeiten der Zahnstangenzähne 71 oder des Sektorzahnrads 80 während des Schneidvorgangs zum Ausbilden der Formen der Zahnflächen der Zahnstangenzähne 71 oder des Sektorzahnrads 80 durch die Schneidverarbeitung und während des Poliervorgangs zum Durchführen der Polierverarbeitung ausgebildet.

Bei dieser Konfiguration kann die Ausbildung der oben beschriebenen Bereiche während des Schneidvorgangs eine größere Differenz in der Ausgabekennlinie korrigieren. Außerdem kann das Ausbilden der oben beschriebenen Bereiche während des Poliervorgangs eine präzisere Differenz in der Ausgabekennlinie korrigieren.
Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Bremsvorrichtung den Flüssigkeitsleckteil während des Erzeugens der Bremskraft lokalisieren.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend anhand einer beispielhaften Ausführungsform erläutert, wobei die spezifische Konfiguration der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben für die beispielhafte Ausführungsform beschriebene Konfiguration beschränkt ist. Es können verschiedene Modifikationen des Aufbaus vorgesehen werden, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität zu der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-060852 vom 22. März 2013. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-060852 vom 22. März 2013 einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung ist hier vollständig unter Bezugnahme eingeschlossen.
Die gesamte Offenbarung der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. H10-278818 einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung ist hier vollständig unter Bezugnahme eingeschlossen.
Bezugszeichenliste

2: Eingangswelle
5: Kugelspindelmechanismus (erster Drehzahlminderer)
6: Steuerventil
7: Kolben
70: Zahnstange (zweiter Drehzahlminderer)
8: Sektorzahnrad (zweiter Drehzahlminderer)
10: Gehäuse
11: Lenkgehäuse
12: Ventilgehäuse (Drehventilbehälterteil)
16: erste Druckkammer
17: zweite Druckkammer
60: Rotor (Drehventil)
70a: Kolbendichtung (Dichtungseinheit)

Claims

Servolenkvorrichtung, die umfasst: ein Gehäuse, das zylindrisch aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, eine Ausgangswelle, die mit einer Eingangswelle verbunden ist, die mit einem Lenkrad über einen Drehstab verbunden ist, wobei die Ausgangswelle drehbar in dem Gehäuse vorgesehen ist, einen Kolben, der beweglich in der Axialrichtung in dem Gehäuse vorgesehen ist, wobei angenommen wird, dass die Axialrichtung die Richtung ist, in der sich eine Drehachse der Ausgangswelle erstreckt, eine Dichtungseinheit, die an dem Kolben vorgesehen ist, wobei die Dichtungseinheit das Innere des Gehäuses in eine erste Druckkammer, die auf einer Seite in der Axialrichtung definiert ist, und in eine zweite Druckkammer, die auf einer gegenüberliegenden Seite in der Axialrichtung definiert ist, teilt, einen Drehventilaufnahmeteil, der an dem Gehäuse vorgesehen ist, ein Drehventil, das in dem Drehventilaufnahmeteil enthalten ist, wobei das Drehventil konfiguriert ist, um in Übereinstimmung mit einer relativen Drehung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle betrieben zu werden, und wahlweise ein von einer externen Hydraulikquelle zugeführtes Hydraulikfluid in die erste Druckkammer oder in die zweite Druckkammer zuführt, einen ersten Drehzahlminderer, der konfiguriert ist, um eine Drehbewegung der Ausgangswelle zu einer Bewegung des Kolbens in der Axialrichtung zu wandeln, und einen zweiten Drehzahlminderer mit einer Zahnstange, die an einem Teil des Kolbens auf der gegenüberliegenden Seite in der Axialrichtung in Bezug auf die Dichtungseinheit vorgesehen ist und in der zweiten Druckkammer angeordnet ist, und mit einem Sektorzahnrad, das in der zweiten Druckkammer angeordnet ist, um mit der Zahnstange einzugreifen, und konfiguriert ist, um eine Lenkkraft auf ein zu lenkendes Rad zu übertragen, indem es die Bewegung des Kolbens in der Axialrichtung zu einer Drehbewegung wandelt, wobei, wenn angenommen wird, dass ein Abstandskreisradius die Distanz von einem Eingriffspunkt zwischen den Zahnstangenzähnen und dem Sektorzahnrad zu einer Drehmitte des Sektorzahnrads ist, der zweite Drehzahlminderer derart konfiguriert ist, dass ein erster Abstandskreisradius, der der Abstandskreisradius ist, wenn der Kolben in einer Richtung zum Vergrößern des Volumens der zweiten Druckkammer verschoben wird, und ein zweiter Abstandskreisradius, der der Abstandskreisradius ist, wenn der Kolben in einer Richtung zum Verkleinern des Volumens der zweiten Druckkammer verschoben wird, auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um eine Differenz zwischen der Größe eines Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf eine Lenkbetätigung zum Drehen eines Lenkrads zu einer Seite in einer Drehrichtung des Lenkrads und einer Größe eines Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf eine Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu einer gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Abstandskreisradius derart gesetzt ist, dass er den zweiten Abstandskreisradius überschreitet.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Zahnstange Zahnstangenzähne mit einem konstanten Übersetzungsverhältnis umfasst, wobei eine Vielzahl von in der Axialrichtung angeordneten Zähnen allgemein gleiche Drehzahlminderungsverhältnisse aufweisen, wobei das Sektorzahnrad eine Vielzahl von Zähnen aufweist, die entlang des Umfangs um die Drehmitte der Drehbewegung herum angeordnet sind, und wobei die Differenz zwischen dem ersten Abstandskreisradius und dem zweiten Abstandskreisradius erzeugt wird, indem voneinander verschiedene Profile an einem Paar von entlang des Umfangs gegenüberliegend in Bezug auf die Zahnspitze ausgebildeten Zahnflächen jedes der Vielzahl von Zähnen des Sektorzahnrads vorgesehen werden.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Sektorzahnrad ein variables Übersetzungsverhältnis aufweist, wobei eine Vielzahl von Zähnen, die entlang des Umfangs um die Drehmitte der Drehbewegung angeordnet sind, jeweils verschiedene Drehzahlminderungsverhältnisse aufweisen, und wobei die Differenz zwischen dem ersten Abstandskreisradius und dem zweiten Abstandskreisradius erzeugt wird, indem voneinander verschiedene Profile an einem Paar von entlang des Umfangs gegenüberliegend in Bezug auf die Zahnspitze ausgebildeten Zahnflächen jedes der Vielzahl von Zähnen des Sektorzahnrads vorgesehen werden.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Differenz zwischen dem ersten Abstandskreisradius und dem zweiten Abstandskreisradius erzeugt wird, indem die voneinander verschiedenen Profile an dem Paar von entlang des Umfangs gegenüberliegend in Bezug auf die Zahnspitze ausgebildeten Zahnflächen jedes der Vielzahl von Zähnen des Sektorzahnrads über mittlere Teile in den Zahnlängenrichtungen hinaus vorgesehen werden.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Differenz zwischen dem ersten Abstandskreisradius und dem zweiten Abstandskreisradius derart erzeugt wird, dass der erste Abstandskreisradius den zweiten Abstandskreisradius in einem Bereich überschreitet, in dem die Zahnstange und das Sektorzahnrad miteinander eingreifen, wenn sich das Lenkrad um einen vorbestimmten Winkel oder mehr von einer neutralen Position im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn dreht.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Bereich, in dem die Differenz zwischen dem ersten Abstandskreisradius und dem zweiten Abstandskreisradius derart erzeugt wird, dass der erste Abstandskreisradius den zweiten Abstandskreisradius überschreitet, in dem gleichen Winkelbereich für die Ausführung der Lenkbetätigung an dem Lenkrad für ein Drehen des Lenkrads von der neutralen Position im Uhrzeigersinn und für die Ausführung der Lenkbetätigung an dem Lenkrad für ein Drehen des Lenkrads von der neutralen Position gegen den Uhrzeigersinn ausgebildet ist.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Bereich, in dem die Differenz zwischen dem ersten Abstandskreisradius und dem zweiten Abstandskreisradius derart erzeugt wird, dass der erste Abstandskreisradius den zweiten Abstandskreisradius überschreitet, ausgebildet wird, indem die Zahnstange oder das Sektorzahnrad während eines Schneidvorgangs zum Ausbilden einer Form einer Zahnfläche der Zahnstange oder des Sektorzahnrads durch eine Schneidverarbeitung oder während eines Poliervorgangs zum Durchführen einer Polierverarbeitung verarbeitet wird.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Abstandskreisradius oder der zweite Abstandskreisradius, der durch die Zahnstange und das Sektorzahnrad hergestellt wird, wenn diese miteinander eingreifen, während das Hydraulikfluid in die erste Druckkammer oder in die zweite Druckkammer mit einem größeren Volumen eingeführt wird, derart gesetzt ist, dass er den anderen Abstandskreisradius überschreitet.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Zahnstange Zahnstangenzähne mit einem konstanten Übersetzungsverhältnis umfasst, wobei eine Vielzahl von in der Axialrichtung angeordneten Zähnen allgemein gleiche Drehzahlminderungsverhältnisse aufweisen, wobei das Sektorzahnrad eine Vielzahl von Zähnen aufweist, die entlang des Umfangs um die Drehmitte der Drehbewegung angeordnet sind, und wobei die Differenz zwischen dem ersten Abstandskreisradius und dem zweiten Abstandskreisradius erzeugt wird, indem voneinander verschiedene Profile an einem Paar von entlang des Umfangs gegenüberliegend in Bezug auf die Zahnspitze ausgebildeten Zahnflächen jedes der Vielzahl von Zähnen des Sektorzahnrads vorgesehen werden.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Sektorzahnrad ein variables Übersetzungsverhältnis aufweist, wobei eine Vielzahl von entlang des Umfangs um die Drehmitte der Drehbewegung angeordneten Zähnen voneinander verschiedene Drehzahlminderungsverhältnisse aufweisen, und wobei die Differenz zwischen dem ersten Abstandskreisradius und dem zweiten Abstandskreisradius erzeugt wird, indem voneinander verschiedene Profile an einem Paar von entlang des Umfangs gegenüberliegend in Bezug auf die Zahnspitze ausgebildeten Zahnflächen jedes der Vielzahl von Zähnen des Sektorzahnrads vorgesehen werden.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Differenz zwischen dem ersten Abstandskreisradius und dem zweiten Abstandskreisradius erzeugt wird, indem die voneinander verschiedenen Profile an dem Paar von entlang des Umfangs gegenüberliegend in Bezug auf die Zahnspitze ausgebildeten Zahnflächen jedes der Vielzahl von Zähnen des Sektorzahnrads über mittlere Teile in den Zahnlängenrichtungen hinaus vorgesehen werden.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der erste Abstandskreisradius und der zweite Abstandskreisradius auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der einen Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads in einem Bereich, in dem die Zahnstange und das Sektorzahnrad miteinander eingreifen, wenn sich das Lenkrad mit einem vorbestimmten Winkel oder mehr von einer neutralen Position im Uhrzeigersinn dreht oder wenn sich das Lenkrad mit einem vorbestimmten Winkel oder mehr von der neutralen Position gegen den Uhrzeigersinn dreht, zu reduzieren.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Bereich, in dem der erste Abstandskreisradius und der zweite Abstandskreisradius auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der einen Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren, in dem gleichen Winkelbereich für die Ausführung der Lenkbetätigung an dem Lenkrad für ein Drehen des Lenkrads von der neutralen Position im Uhrzeigersinn und für die Ausführung der Lenkbetätigung an dem Lenkrad für ein Drehen des Lenkrads von der neutralen Position gegen den Uhrzeigersinn ausgebildet ist.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Bereich, in dem der erste Abstandskreisradius und der zweite Abstandskreisradius auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der einen Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren, ausgebildet wird, indem die Zahnstange oder das Sektorzahnrad während eines Schneidvorgangs zum Ausbilden einer Form einer Zahnfläche der Zahnstange oder des Sektorzahnrads durch eine Schneidverarbeitung oder während eines Poliervorgangs zum Durchführen einer Polierverarbeitung verarbeitet wird.
Servolenkvorrichtung, die umfasst: ein Gehäuse, das zylindrisch aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, eine Ausgangswelle, die mit einer Eingangswelle verbunden ist, die mit einem Lenkrad über einen Drehstab verbunden ist, wobei die Ausgangswelle drehbar in dem Gehäuse vorgesehen ist, einen Kolben, der beweglich in der Axialrichtung in dem Gehäuse vorgesehen ist, wobei angenommen wird, dass die Axialrichtung die Richtung ist, in der sich eine Drehachse der Ausgangswelle erstreckt, eine Dichtungseinheit, die an dem Kolben vorgesehen ist, wobei die Dichtungseinheit das Innere des Gehäuses in eine erste Druckkammer, die auf einer Seite in der Axialrichtung definiert ist, und in eine zweite Druckkammer, die auf einer gegenüberliegenden Seite in der Axialrichtung definiert ist, teilt, einen Drehventilaufnahmeteil, der an dem Gehäuse vorgesehen ist, ein Drehventil, das in dem Drehventilaufnahmeteil enthalten ist, wobei das Drehventil konfiguriert ist, um in Übereinstimmung mit einer relativen Drehung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle betrieben zu werden, und wahlweise ein von einer externen Hydraulikquelle zugeführtes Hydraulikfluid in die erste Druckkammer oder in die zweite Druckkammer zuführt, einen ersten Drehzahlminderer, der konfiguriert ist, um eine Drehbewegung der Ausgangswelle zu einer Bewegung des Kolbens in der Axialrichtung zu wandeln, und einen zweiten Drehzahlminderer mit einer Zahnstange, die an einem Teil des Kolbens auf der gegenüberliegenden Seite in der Axialrichtung in Bezug auf die Dichtungseinheit vorgesehen ist und in der zweiten Druckkammer angeordnet ist, und mit einem Sektorzahnrad, das in der zweiten Druckkammer angeordnet ist, um mit der Zahnstange einzugreifen, und konfiguriert ist, um eine Lenkkraft auf ein zu lenkendes Rad zu übertragen, indem es die Bewegung des Kolbens in der Axialrichtung zu einer Drehbewegung wandelt, wobei, wenn angenommen wird, dass ein Abstandskreisradius die Distanz von einem Eingriffspunkt zwischen den Zahnstangenzähnen und dem Sektorzahnrad zu einer Drehmitte des Sektorzahnrads ist, der zweite Drehzahlminderer derart konfiguriert ist, dass er eine derartige Zahnfläche aufweist, dass ein erster Abstandskreisradius, der der Abstandskreisradius ist, wenn der Kolben in einer Richtung zum Vergrößern des Volumens der zweiten Druckkammer verschoben wird, und ein zweiter Abstandskreisradius, der der Abstandskreisradius ist, wenn der Kolben in einer Richtung zum Verkleinern des Volumens der zweiten Druckkammer verschoben wird, auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um eine Differenz zwischen der Größe eines Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf eine Lenkbetätigung zum Drehen eines Lenkrads zu einer Seite in einer Drehrichtung des Lenkrads und einer Größe eines Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf eine Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu einer gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 16, wobei der erste Abstandskreisradius und der zweite Abstandskreisradius auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der einen Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads in einem Bereich, in dem die Zahnstange und das Sektorzahnrad miteinander eingreifen, wenn sich das Lenkrad mit einem vorbestimmten Winkel oder mehr von einer neutralen Position im Uhrzeigersinn dreht oder wenn sich das Lenkrad mit einem vorbestimmten Winkel oder mehr von der neutralen Position gegen den Uhrzeigersinn dreht, zu reduzieren.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Bereich, in dem der erste Abstandskreisradius und der zweite Abstandskreisradius auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der einen Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren, in dem gleichen Winkelbereich für die Ausführung der Lenkbetätigung an dem Lenkrad für ein Drehen des Lenkrads von der neutralen Position im Uhrzeigersinn und für die Ausführung der Lenkbetätigung an dem Lenkrad für ein Drehen des Lenkrads von der neutralen Position gegen den Uhrzeigersinn ausgebildet ist.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Bereich, in dem der erste Abstandskreisradius und der zweite Abstandskreisradius auf voneinander verschiedene Radien gesetzt sind, um die Differenz zwischen der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der einen Seite in der Drehrichtung des Lenkrads und der Größe des Ausgabedrehmoments des Sektorzahnrads in Bezug auf die Lenkbetätigung zum Drehen des Lenkrads zu der gegenüberliegenden Seite in der Drehrichtung des Lenkrads zu reduzieren, ausgebildet wird, indem die Zahnstange oder das Sektorzahnrad während eines Schneidvorgangs zum Ausbilden einer Form einer Zahnfläche der Zahnstange oder des Sektorzahnrads durch eine Schneidverarbeitung oder während eines Poliervorgangs zum Durchführen einer Polierverarbeitung verarbeitet wird.