-
Technisches Feld
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopplung zur Übertragung eines Drehmoments zwischen einem Paar von in Reihe zueinander angeordneten Drehwellen, eine die Kopplung enthaltende Drehmomentübertragungsvorrichtung und eine die Drehmomentübertragungsvorrichtung enthaltende elektrische Servolenkungsvorrichtung.
-
Hintergrund
-
In den
14 und
15 ist ein Beispiel einer aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Servolenkungsvorrichtung dargestellt, die in
JP-A-2004-306898 und dergleichen offenbart ist. Ein vorderer Endabschnitt einer Lenkwelle
2, an deren hinterem Endabschnitt ein Lenkrad
1 befestigt ist, ist drehbar in einem Gehäuse
3 gelagert, und ein Schneckenrad
4 ist an einem von der Lenkwelle
2 rotierend angetriebenen Abschnitt befestigt. Eine Schnecke
7 weist in einem mittleren Abschnitt in axialer Richtung Schneckenzähne
5 auf, die mit dem Schneckenrad
4 kämmen, und wird von einem Elektromotor
6 drehend angetrieben. Beide Endabschnitte in axialer Richtung der Schnecke
7 sind im Gehäuse
3 durch ein Paar von Walzlagern
8 und
9, wie Rillenkugellager, drehbar gelagert. Ein Pressstück
10 ist außen an einem Abschnitt angebracht, der aus dem Walzlager
8 an einem Spitzenendabschnitt der Schnecke
7 herausragt, und ein elastisches Element wie eine Spiralfeder
11 ist zwischen dem Pressstück
10 und dem Gehäuse
3 vorgesehen. Die Spiralfeder
11 drückt die Schneckenzähne
5 der Schnecke
7 über das Pressstück
10 in Richtung des Schneckenrads
4. Mit einer solchen Konfiguration wird ein Spiel zwischen den Schneckenzähnen
5 und dem Schneckenrad
4 verhindert, und die Erzeugung von Klappergeräuschen wird vermieden.
-
In der Servolenkungsvorrichtung nach dem verwandten Stand der Technik wird das Auftreten von Klappergeräuschen an einem Eingriffsabschnitt zwischen den Schneckenzähnen 5 und dem Schneckenrad 4 verhindert, aber es gibt Raum für Verbesserungen unter dem Gesichtspunkt der Verhinderung von unnormalen Geräuschen, die an einem Verbindungsabschnitt zwischen einem Spitzenendabschnitt einer Ausgangswelle 12 des Elektromotors 6 und einem Basisabschnitt der Schnecke 7 erzeugt werden. Dieser Punkt wird im Folgenden beschrieben.
-
In der verwandten Servolenkungsvorrichtung sind eine Keilnutbohrung 13, die in dem Basisabschnitt der Schnecke 7 vorgesehen ist, und ein Keilwellenabschnitt 14, der an dem Spitzenendabschnitt der Ausgangswelle 12 vorgesehen ist, mit einer Keilnut in Eingriff, um den Spitzenendabschnitt der Ausgangswelle 12 des Elektromotors 6 und den Basisendabschnitt der Schnecke 7 zu verbinden, um ein Drehmoment zu übertragen. Wenn der Keilwellenabschnitt 14 und die Keilnutbohrung 13 so ineinandergreifen, dass in einer Umfangsrichtung kein Spalt vorhanden ist, d.h. kein Spiel vorhanden ist, kommt es nicht vor, dass an einem Keilwelleneingriffsabschnitt zwischen dem Spitzenendabschnitt der Ausgangswelle 12 und dem Basisabschnitt der Schnecke 7 ein unnormales Geräusch erzeugt wird. In der Praxis ist jedoch ein Spiel an dem Verzahnungseingriffsabschnitt vorhanden. Insbesondere ist es in einer Struktur, in der das Spiel zwischen den Schneckenzähnen 5 und dem Schneckenrad 4 verhindert wird, nicht möglich, das Spiel des Keilwelleneingriffsabschnitts vollständig zu eliminieren, da die Schnecke 7 schwingen und verschoben werden muss. Daher gibt es Raum für Verbesserungen unter dem Gesichtspunkt der Verhinderung der Erzeugung anormaler Geräusche aufgrund des Vorhandenseins des Spiels beim Umkehren einer Drehrichtung der Ausgangswelle 12 des Elektromotors 6.
-
Andererseits offenbart
JP-A-2012-131249 eine Struktur, bei der das Schwenken und Verschieben einer Schnecke reibungslos durchgeführt werden kann, indem eine Ausgangswelle eines Elektromotors und die Schnecke über ein Kraftübertragungselement verbunden werden, das eine säulenartige Form aufweist und aus Metall besteht. Jedoch ist selbst in einer solchen Struktur, um die Schnecke zu schwenken und zu verschieben, ein Spiel an einem Keilwelleneingriffsabschnitt zwischen einem Keilwellenabschnitt, der an einem Endabschnitt des Kraftübertragungselements vorgesehen ist, und einer Keilnutbohrung, die in einem Endabschnitt der Schnecke vorgesehen ist, und einem Keilwelleneingriffsabschnitt zwischen einem Keilwellenabschnitt, der an dem anderen Endabschnitt des Kraftübertragungselements vorgesehen ist, und einer Keilnutbohrung, die in einem Endabschnitt der Ausgangswelle des Elektromotors vorgesehen ist, vorhanden. Daher gibt es Raum für Verbesserungen unter dem Gesichtspunkt der Verhinderung der Erzeugung von unnormalem Lärm aufgrund des Vorhandenseins eines solchen Spiels.
-
Dokument zum Stand der Technik
-
Patentdokument
- Patentschrift 1: JP-A-2004-306898
- Patentschrift 1: JP-A-2012-131249
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Technisches Problem
-
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kopplung und eine Drehmomentübertragungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, die Erzeugung unnormaler Geräusche zu verhindern, wenn eine Drehrichtung einer Drehwelle auf einer Antriebsseite umgekehrt wird.
-
Lösung des Problems
-
Eine Kopplung der vorliegenden Erfindung dient zur Übertragung von Drehmomenten zwischen einem Paar von Drehwellen, die in Reihe zueinander angeordnet sind, und umfasst ein Paar von Hochsteifigkeitskörpern und einen Niedrigsteifigkeitskörper.
-
Das Paar von Hochsteifigkeitskörpern ist in axialer Richtung miteinander verbunden.
-
Der Niedrigsteifigkeitskörper ist mit dem Paar von Hochsteifigkeitskörpern so kombiniert, dass er von beiden Seiten in axialer Richtung von dem Paar von Hochsteifigkeitskörpern eingeschlossen wird.
-
Das Paar von Hochsteifigkeitskörpern weist an einer Vielzahl von Umfangspositionen davon Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitte auf, die es ermöglichen, dass Drehmoment-Übertragungszähne, die sich integral mit der Drehwelle drehen, in axialer Richtung darin eingesetzt werden können.
-
Der Niedrigsteifigkeitskörper weist an einer Vielzahl von Positionen derselben Phase wie die Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitte in einer Umfangsrichtung davon Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitte auf, die es den Drehmoment-Übertragungszähnen ermöglichen, sich darin in der axialen Richtung einzusetzen.
-
Ein Umfangsintervall zwischen beiden Umfangsseitenkanten jedes Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitts ist kleiner als ein Umfangsintervall zwischen beiden Umfangsseitenkanten jedes Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitts.
-
Das Paar von Hochsteifigkeitskörpern wird an einer Drehung relativ zueinander gehindert, indem es in Vorsprung/Aussparungs-Eingriff miteinander gebracht wird.
-
Als das Paar von Hochsteifigkeitskörpern können solche angenommen werden, die eine solche Form aufweisen, dass das Paar von Hochsteifigkeitskörpern in Vorsprung/Aussparungs-Eingriff miteinander gebracht wird, was eine Kombination davon in der axialen Richtung begleitet.
-
Es kann eine Konfiguration angenommen werden, bei der: in Abschnitten zum Vorsprung/Aussparungs-Eingriff miteinander des Paares von Hochsteifigkeitskörpern ein Klauenabschnitt an einem Vorsprung vorgesehen ist, der den Abschnitt zum Vorsprung/Aussparungs-Eingriff bildet, und ein Klauenrillenabschnitt in einer Ausnehmung vorgesehen ist, die den Abschnitt zum Vorsprung/Aussparungs-Eingriff bildet, und der Klauenabschnitt und der Klauenrillenabschnitt in Eingriff stehen, um eine Trennung des Paares von Hochsteifigkeitskörpern in der axialen Richtung zu verhindern.
-
Der Klauenabschnitt und der Klauenrillenabschnitt können so vorgesehen sein, dass sie bei der Kombination des Paares von Hochsteifigkeitskörpern in axialer Richtung miteinander in Eingriff stehen.
-
Es kann eine Konfiguration angenommen werden, bei der: jeder des Paares von Hochsteifigkeitskörpern an einer Vielzahl von Umfangspositionen davon Hochsteifigkeitsstücke aufweist, die sich in der axialen Richtung erstrecken; die Hochsteifigkeitsstücke des einen Hochsteifigkeitskörpers unter dem Paar von Hochsteifigkeitskörpern und die Hochsteifigkeitsstücke des anderen Hochsteifigkeitskörpers unter dem Paar von Hochsteifigkeitskörpern abwechselnd in der Umfangsrichtung mit einem dazwischen angeordneten Umfangsspalt angeordnet sind; und ein Raumabschnitt zwischen dem Hochsteifigkeitskörper des einen Hochsteifigkeitskörpers und dem Hochsteifigkeitsstück des anderen Hochsteifigkeitskörpers, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen, der Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitt ist.
-
Es kann eine Konfiguration angenommen werden, bei der: die Abschnitte für den Vorsprung/Aussparungs-Eingriff miteinander des Paares von Hochsteifigkeitskörpern an radial äußeren Abschnitten des Paares von Hochsteifigkeitskörpern angeordnet sind; die Hochsteifigkeitsstücke des Paares von Hochsteifigkeitskörpern an radial inneren Abschnitten des Paares von Hochsteifigkeitskörpern angeordnet sind; und der Niedrigsteifigkeitskörper in einer radialen Richtung zwischen den Abschnitten für den Vorsprung/Aussparungs-Eingriff miteinander des Paares von Hochsteifigkeitskörpern und den Hochsteifigkeitsstücken des Paares von Hochsteifigkeitskörpern eingeschlossen ist.
-
Der Niedrigsteifigkeitskörper kann daran gehindert werden, sich relativ zu dem Paar von Hochsteifigkeitskörpern zu drehen, indem er in Vorsprung/Aussparungs-Eingriff in Bezug auf das Paar von Hochsteifigkeitskörpern gebracht wird.
-
Der Niedrigsteifigkeitskörper kann Vorsprünge aufweisen, die Abschnitte für einen Vorsprung/Aussparungs-Eingriff in Bezug auf das Paar von Hochsteifigkeitskörpern bilden, und die Vorsprünge können so eingestellt sein, dass sie von einer Außendurchmesserseite der Kopplung aus visuell erkennbar sind.
-
Der Niedrigsteifigkeitskörper kann an Positionen einer gleichen Phase wie die Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitte in der Umfangsrichtung die Vorsprünge aufweisen, die Abschnitte für einen Vorsprung-/Einsatzeingriff in Bezug auf das Paar von Hochsteifigkeitskörpern bilden, und die Spitzenendflächen der Vorsprünge können so eingestellt werden, dass sie nicht in Kontakt mit dem Paar von Hochsteifigkeitskörpern sind.
-
Als das Paar von Hochsteifigkeitskörpern und der Niedrigsteifigkeitskörper können solche angenommen werden, die eine solche Form aufweisen, dass der Niedrigsteifigkeitskörper in Vorsprung/Aussparungs-Eingriff in Bezug auf das Paar von Hochsteifigkeitskörpern gebracht wird, was die Kombination des Paars von Hochsteifigkeitskörpern in der axialen Richtung begleitet.
-
Der Niedrigsteifigkeitskörper kann mit Trennwandabschnitten versehen sein, die in axialer Richtung inneren Endflächen der Drehmoment-Übertragungszähne zugewandt sind, die in Bezug auf den Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitt und den Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitt in axialer Richtung eingesetzt sind.
-
Eine Drehmomentübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Gehäuse und ein Paar von Endübertragungselementen, die an beiden Seitenteilen in einer axialen Richtung der Kopplung in Eins-zu-Eins-Entsprechung montiert sind und die in axialer Richtung voneinander beabstandet angeordnet sind.
-
Die Kopplung ist eine Kopplung im Sinne der vorliegenden Erfindung.
-
Jedes der beiden Endübertragungselemente weist Drehmoment-Übertragungszähne an einer Vielzahl von Umfangspositionen auf.
-
Die das Endübertragungselement bildenden Drehmoment-Übertragungszähne sind in jedem der beiden Seitenteile in axialer Richtung der Kopplung in Bezug auf die Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitte in axialer Richtung eingesetzt und in Bezug auf die Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitte in axialer Richtung mit einem dazwischen liegenden Umfangsspalt eingesetzt.
-
Eine elektrische Servolenkungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Gehäuse, ein Schneckenrad, eine Schnecke, einen Elektromotor, und eine Drehmomentübertragungsvorrichtung.
-
Das Schneckenrad ist drehbar in Bezug auf das Gehäuse gelagert.
-
Die Schnecke ist drehbar gegenüber dem Gehäuse in einem Zustand gelagert, in dem sie mit dem Schneckenrad kämmt.
-
Der Elektromotor weist eine Ausgangswelle zum drehenden Antrieb der Schnecke auf.
-
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung verbindet die Ausgangswelle des Elektromotors und die Schnecke, um eine Drehmomentübertragung zu ermöglichen.
-
Insbesondere in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Drehmomentübertragungsvorrichtung die Drehmomentübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, und ein Endübertragungselement des Paares von Endübertragungselementen ist an einem Spitzenendabschnitt der Ausgangswelle des Elektromotors befestigt oder einstückig mit diesem ausgebildet, und das andere Endübertragungselement des Paares von Endübertragungselementen ist an einem Basisabschnitt der Schnecke befestigt oder einstückig mit diesem ausgebildet.
-
In der elektrischen Servolenkungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration angenommen werden, in der die Schnecke in Bezug auf die Ausgangswelle des Elektromotors schwenkbar ist, und ein Vorspannmechanismus, der die Schnecke in Richtung des Schneckenrads vorspannt, zwischen einem Spitzenendabschnitt der Schnecke und dem Gehäuse vorgesehen ist.
-
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Erzeugung unnormaler Geräusche bei der Umkehrung einer Drehrichtung einer antriebsseitigen Drehwelle eines Paares von Drehwellen, die zur Drehmomentübertragung verbunden sind, verhindert werden.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine Teilschnitt-Seitenansicht, die eine elektrische Servolenkungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
- 2 ist eine vergrößerte Ansicht von Teil A in 1, wobei ein Teil davon weggelassen ist.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
- 4 ist eine teilweise aufgelöste perspektivische Ansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
- 5 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der gesamten Drehmomentübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
- 6 ist eine Ansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung von einer Außenseite in radialer Richtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
- 7 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 6.
- 8 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in 6.
- 9 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie D-D in 6.
- 10 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie E-E in 7, die nur eine herausgenommene Kopplung zeigt.
- 11A ist eine Ansicht eines Hochsteifigkeitskörpers, der die Kopplung bildet, von einer Innenseite in einer axialen Richtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gesehen.
- 11B ist eine Seitenansicht des Hochsteifigkeitskörpers, der die Kopplung bildet, von der rechten Seite von 11A aus gesehen, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
- 12A ist eine Ansicht eines Niedrigsteifigkeitskörpers, der die Kopplung bildet, in axialer Richtung gesehen, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
- 12B ist eine Seitenansicht des Niedrigsteifigkeitskörpers, der die Kopplung bildet, von der rechten Seite von 12A aus gesehen, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
- 13A ist eine Ansicht eines Endübertragungselements von einer Innenseite in axialer Richtung gesehen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
- 13B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie F-F in 13A.
- 14 ist eine seitliche Teilschnittansicht, die ein Beispiel für eine artverwandte Struktur einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung zeigt.
- 15 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie G-G in 14.
-
Beschreibung der Ausführungsform
-
Ein erstes Beispiel einer Ausführungsform wird mit Bezug auf die 1 bis 13 beschrieben. Ähnlich wie die oben beschriebene Struktur nach dem verwandten Stand der Technik, die in den 14 und 15, umfasst eine elektrische Servolenkungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels: ein Gehäuse 3; ein Schneckenrad 4, das in Bezug auf das Gehäuse 3 drehbar gelagert ist; eine Schnecke 7a, die Schneckenzähne 5 an einer äußeren Umfangsfläche davon aufweist und die eine Drehwelle ist, die in Bezug auf das Gehäuse 3 in einem Zustand drehbar gelagert ist, in dem die Schneckenzähne 5 mit dem Schneckenrad 4 kämmen; einen Elektromotor 6, der eine Ausgangswelle 12a aufweist, die als eine Drehwelle zum drehenden Antrieb der Schnecke 7a dient; und eine Drehmomentübertragungsvorrichtung 16, die die Ausgangswelle 12a des Elektromotors 6 und die Schnecke 7a verbindet, um eine Drehmomentübertragung zu ermöglichen.
-
In dem Gehäuse 3 ist ein vorderer Endabschnitt einer Lenkwelle 2 drehbar gelagert, an deren hinterem Endabschnitt ein Lenkrad 1 befestigt ist. Das Schneckenrad 4 ist an einem Abschnitt befestigt, der von der Lenkwelle 2 drehend angetrieben wird. Beide Seitenabschnitte in axialer Richtung der Schnecke 7a sind im Gehäuse 3 durch ein Paar von Walzlagern 8 und 9, wie beispielsweise Rillenkugellager, drehbar gelagert. Ein Vorspannmechanismus 15, der so konfiguriert ist, dass er einen Niedrigsteifigkeitskörper, wie beispielsweise eine Spiralfeder oder eine Tellerfeder, enthält, ist zwischen dem Walzlager 8, das außen an einem Spitzenendabschnitt der Schnecke 7a angebracht ist, und dem Gehäuse 3 vorgesehen. Der Vorspannmechanismus 15 drückt oder spannt die Schneckenzähne 5 der Schnecke 7a aufgrund der Elastizität des Niedrigsteifigkeitskörpers in Richtung des Schneckenrads 4. Mit einer solchen Konfiguration wird ein Spiel zwischen den Schneckenzähnen 5 und dem Schneckenrad 4 verhindert, und die Erzeugung von Klappergeräuschen wird vermieden.
-
Die Ausgangswelle 12a des Elektromotors 6, die als Antriebswelle dient, und die Schnecke 7a, die als angetriebene Welle dient, sind in axialer Richtung in Reihe zueinander angeordnet. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 verbindet einen Spitzenendabschnitt der Ausgangswelle 12a des Elektromotors 6 und einen Basisabschnitt der Schnecke 7a, um eine Drehmomentübertragung zu ermöglichen.
-
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 umfasst eine Kopplung 17 und ein Paar von Endübertragungselementen 18, die an beiden Seitenabschnitten in der axialen Richtung der Kopplung 17 in Eins-zu-Eins-Entsprechung montiert sind. In der folgenden Beschreibung werden eine innere Seite und eine äußere Seite in der axialen Richtung von Elementen, die die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 bilden, basierend auf einem mittleren Abschnitt in der axialen Richtung der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 in einem Zustand festgelegt, in dem die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 zusammengebaut ist. Das heißt, eine mittlere Seite in der axialen Richtung der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 ist eine innere Seite in der axialen Richtung, und beide Seiten in der axialen Richtung der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 sind äußere Seiten in der axialen Richtung.
-
Jedes des Paares von Endübertragungselementen 18 wird in eine ringförmige Form als Ganzes geformt, wie in den 4, 5, 13A und 13B dargestellt, mit einem Kunstharz, das je nach Bedarf mit Verstärkungsfasern gemischt wird, oder einem Metall, wie einer Eisenlegierung, einer Kupferlegierung oder einer Aluminiumlegierung, durch eine Verarbeitung wie Spritzgießen, Gießen, Schmieden, Sintern, Schneiden oder dergleichen. Im vorliegenden Beispiel ist das Paar von Endübertragungselementen 18 so geformt, dass sie die gleiche Form und die gleiche Größe haben wie das andere. Daher ist es möglich, eine fehlerhafte Montage der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 aufgrund einer Vermischung verschiedener Teile oder Ähnlichem zu verhindern.
-
Jedes des Paares von Endübertragungselementen 18 umfasst einen Kopplungszylinderabschnitt 35, eine Vielzahl von Drehmoment-Übertragungszähnen 36 und einen Flanschabschnitt 37. Der Kopplungszylinderabschnitt 35 hat eine zylindrische Form. Der Flanschabschnitt 37 hat eine im Wesentlichen kreisförmige Ringform und ist so vorgesehen, dass er von einem äußeren Seitenabschnitt in der axialen Richtung des Kopplungszylinderabschnitts 35 radial nach außen ragt. Jeder der Vielzahl von Drehmoment-Übertragungszähnen 36 hat eine rechteckige Plattenform. Die mehreren Drehmoment-Übertragungszähne 36 sind radial an mehreren Positionen in gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung um den Kopplungszylinderabschnitt 35 herum angeordnet, jeder radial innere Endabschnitt davon ist mit einer äußeren Umfangsfläche des Kopplungszylinderabschnitts 35 gekoppelt, und jeder Endabschnitt davon auf der Außenseite in der axialen Richtung ist mit einer inneren Seitenfläche in der axialen Richtung des Flanschabschnitts 37 gekoppelt. Beachten Sie, dass der Flanschabschnitt 37 weggelassen werden kann. Die Anzahl der Drehmoment-Übertragungszähne 36 ist acht in dem vorliegenden Beispiel, und kann auf eine beliebige Anzahl von 2 oder mehr bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung eingestellt werden.
-
Die Kopplung 17 ist als Ganzes ringförmig ausgebildet und umfasst ein Paar Hochsteifigkeitskörper 19, die in axialer Richtung miteinander verbunden sind, und einen Niedrigsteifigkeitskörper 20, der so angeordnet ist, dass er in axialer Richtung von beiden Seiten von dem Paar Hochsteifigkeitskörper 19 eingeschlossen wird.
-
Jeder der beiden Hochsteifigkeitskörper 19 ist als Ganzes ringförmig ausgebildet, wie in den 5, 11A und 11B dargestellt, mit einem Material, das eine höhere Steifigkeit (schwer elastisch verformbar) aufweist als der Niedrigsteifigkeitskörper 20. Als Material des Hochsteifigkeitskörpers 19 kann beispielsweise ein Riemenmaterial, in dem Gummi mit Gewebe verstärkt ist, ein Kunstharz, das mit Verstärkungsfasern nach Bedarf gemischt ist (PPS, PEEK, Polyamid oder ähnliches), Gummi oder Elastomer mit höherer Steifigkeit als der Niedrigsteifigkeitskörper 20 oder ein Metall wie eine Eisenlegierung, eine Kupferlegierung oder eine Aluminiumlegierung verwendet werden. Jeder der beiden Hochsteifigkeitskörper 19 wird gebildet, indem diese Materialien einer geeigneten Verarbeitung unterzogen werden, wie beispielsweise Spritzgießen, Gießen, Schmieden, Sintern, Schneiden oder dergleichen. Im vorliegenden Beispiel ist das Paar der Hochsteifigkeitskörper 19 so geformt, dass sie die gleiche Form und die gleiche Größe haben wie jeder andere. Daher ist es möglich, das Auftreten einer fehlerhaften Montage der Kopplung 17 aufgrund einer Vermischung verschiedener Teile oder Ähnlichem zu verhindern.
-
Jeder des Paares von Hochsteifigkeitskörpern 19 umfasst einen Basisabschnitt 21, einen ersten Armabschnitt 22, einen zweiten Armabschnitt 23 und ein Hochsteifigkeitsstück 24.
-
Der Basisabschnitt 21 ist kreisringförmig ausgebildet und weist Hochsteifigkeitsspalten 25 an einer Vielzahl von Positionen in gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung davon auf. Jeder der Hochsteifigkeitsspalten 25 ist radial in einem radial inneren Abschnitt des Basisabschnitts 21 ausgebildet und ist zu beiden Seitenflächen in axialer Richtung und einer inneren Umfangsfläche des Basisabschnitts 21 offen. In den Hochsteifigkeitsspalt 25 können die Drehmoment-Übertragungszähne 36 des Endübertragungselementes 18 von der Außenseite in axialer Richtung eintauchen. Die Anzahl der Hochsteifigkeitsspalten 25 ist gleich der Anzahl der Drehmoment-Übertragungszähne 36 des Endübertragungselements 18.
-
Der erste Armabschnitt 22 ist in einer Vielzahl vorgesehen, und der zweite Armabschnitt 23 ist ebenfalls in einer Vielzahl vorgesehen. Genauer gesagt ist die Anzahl der vorgesehenen ersten Armabschnitte 22 die Hälfte der Anzahl der Hochsteifigkeitsspalten 25, und die Anzahl der vorgesehenen zweiten Armabschnitte 23 ist die gleiche wie die Anzahl der Hochsteifigkeitsspalten 25. Die ersten Armabschnitte 22 und die zweiten Armabschnitte 23 erstrecken sich von mehreren Umfangspositionen eines radial äußeren Endabschnitts des Basisabschnitts 21 in axialer Richtung zur Innenseite. Jeder erste Armabschnitt 22 und jeder zweite Armabschnitt 23 haben eine im Wesentlichen rechteckige, in Umfangsrichtung des Basisabschnitts 21 gekrümmte Plattenform. Zwei zweite Armabschnitte 23, die in Umfangsrichtung aneinander angrenzen, sind in Bezug auf den zweiten Armabschnitt 23 gepaart. Der erste Armabschnitt 22 und das Paar der zweiten Armabschnitte 23 sind abwechselnd und in gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet.
-
Ein Umfangsintervall zwischen den beiden gepaarten zweiten Armabschnitten 23 ist im Wesentlichen gleich einer Umfangsbreite des ersten Armabschnitts 22. Ein Spitzenseitenabschnitt des ersten Armabschnitts 22 hat eine in Umfangsrichtung gegabelte Form. Genauer gesagt ist der Spitzenseitenabschnitt des ersten Armabschnitts 22 mit einem Paar von Schnappverschlussstücken 26 konfiguriert, die in der Umfangsrichtung beabstandet sind. Mit anderen Worten, zwischen dem Paar von Schnappverschlussstücken 26 ist ein Schlitz vorgesehen. An jedem der Umfangsseitenabschnitte, die den Spitzenendabschnitten des Paars von Schnappverschlussstücken 26 gegenüberliegen, ist ein Klauenabschnitt 27 vorgesehen, der in Umfangsrichtung vorsteht. Andererseits ist an jedem der Umfangsseitenabschnitte, die den Basisabschnitten der beiden gepaarten zweiten Armabschnitte 23 gegenüberliegen, ein Klauenrillenabschnitt 28 vorgesehen, der in Umfangsrichtung vertieft ist und der mit dem Klauenabschnitt 27 des Hochsteifigkeitskörpers 19 der Gegenseite in Eingriff kommen kann.
-
Das Hochsteifigkeitsstück 24 ist in einer Vielzahl vorgesehen. Insbesondere ist die Anzahl der Hochsteifigkeitsstücke 24 die Hälfte der Anzahl der Hochsteifigkeitsspalten 25. Die Hochsteifigkeitsstücke 24 sind an einer Vielzahl von Positionen in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung eines radial inneren Endabschnitts des Basisabschnitts 21 vorgesehen, und jedes der Hochsteifigkeitsstücke 24 erstreckt sich in axialer Richtung zur Innenseite hin von einem Abschnitt, der zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Hochsteifigkeitsspalten 25 liegt. Jedes der Hochsteifigkeitsstücke 24 hat eine rechteckige, in Umfangsrichtung des Basisabschnitts 21 gekrümmte Plattenform. Im vorliegenden Beispiel ist die Phase der Anordnung in Umfangsrichtung des Hochsteifigkeitsstücks 24 so eingestellt, dass sie mit derjenigen des Paares der zweiten Armabschnitte 23 übereinstimmt. Bei der Implementierung der vorliegenden Erfindung kann jedoch beispielsweise auch die Phase der Anordnung in Umfangsrichtung des Hochsteifigkeitsstücks 24 mit der des ersten Armabschnitts 22 zusammenfallen.
-
In einem Zustand, in dem die Kopplung 17 zusammengebaut ist, ist das Paar von Hochsteifigkeitskörpern 19 in axialer Richtung kombiniert (gekoppelt). Insbesondere sind die ersten Armabschnitte 22 (Vorsprung) jedes des Paares von Hochsteifigkeitskörpern 19 mit Raumabschnitten (Aussparung) zwischen den beiden gepaarten zweiten Armabschnitten 23 des zugehörigen Hochsteifigkeitskörpers 19 in Eingriff, ohne in Umfangsrichtung zu klappern. Dementsprechend wird eine Relativdrehung zwischen dem Paar Hochsteifigkeitskörper 19 verhindert. Da außerdem an einer Vielzahl von Umfangspositionen Abschnitte vorhanden sind, in denen das Paar Hochsteifigkeitskörper 19 wie beschrieben in Vorsprung/Aussparungs-Eingriff miteinander steht, wird eine relative Verschiebung des Paares Hochsteifigkeitskörper 19 in radialer Richtung durch diese Vorsprung/Aussparungs-Eingriffsabschnitte verhindert. Darüber hinaus sind für jedes des Paars von Hochsteifigkeitskörpern 19 eine Spitzenendfläche der ersten Armabschnitte 22, eine Spitzenendfläche des zweiten Armabschnitts 23 und eine Spitzenendfläche des Hochsteifigkeitskörpers 24 in Kontakt mit einer inneren Seitenfläche in der axialen Richtung des Basisabschnitts 21 des gepaarten Hochsteifigkeitskörpers 19. Dementsprechend ist das Paar der Hochsteifigkeitskörper 19 in axialer Richtung positioniert. Ferner greift jeder der Klauenabschnitte 27, die an beiden Umfangsseitenabschnitten eines Spitzenendabschnitts des ersten Armabschnitts 22 vorgesehen sind, in den Klauenrillenabschnitt 28 des Hochsteifigkeitskörpers 19 auf der Gegenseite ein. Dementsprechend wird verhindert, dass das Paar von Hochsteifigkeitskörpern 19 in axialer Richtung getrennt wird.
-
Im vorliegenden Beispiel wird zum Zeitpunkt des Zusammenfügens des Paares von Hochsteifigkeitskörpern 19 in axialer Richtung der erste Armabschnitt 22 jedes des Paares von Hochsteifigkeitskörpern 19 in den Zwischenraumabschnitt zwischen den beiden gepaarten zweiten Armabschnitten 23 des zusammenpassenden Hochsteifigkeitskörpers 19 in axialer Richtung von einer Spitzenendseite des Zwischenraumabschnitts aus eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Paar von Schnappverschlussstücken 26, die den spitzenseitigen Abschnitt des ersten Armabschnitts 22 bilden, elastisch verformt, so dass sich die jeweiligen spitzenseitigen Endabschnitte in Umfangsrichtung einander annähern, wodurch das Paar von Klauenabschnitten 27, die an den einander gegenüberliegenden umfangsseitigen Abschnitten der jeweiligen spitzenseitigen Endabschnitte vorgesehen sind, in den Raumabschnitt eintreten kann. Danach stellt sich das Paar von Schnappverschlussstücken 26 zu einem Zeitpunkt elastisch zurück, wenn es sich in eine Position bewegt, in der das Paar von Klauenabschnitten 27 mit dem Paar von Klauenrillenabschnitten 28 des Hochsteifigkeitskörpers 19 auf der Gegenseite ausgerichtet ist, und das Paar von Klauenabschnitten 27 mit dem Paar von Klauenrillenabschnitten 28 in Eingriff kommt (Schnappschlusseingriff). Das heißt, das Paar von Hochsteifigkeitskörpern 19 hat eine solche Form, dass das Paar von Hochsteifigkeitskörpern 19 in Vorsprung/Aussparungs-Eingriff miteinander steht und der Klauenabschnitt 27 in den Klauenrillenabschnitt 28 eingreift, was die Kombination des Paares von Hochsteifigkeitskörpern 19 in axialer Richtung begleitet. Daher kann die Kopplung 17 entsprechend einfach montiert werden. Die Anzahl der Kombinationen des ersten Armabschnitts 22 (Vorsprung) und des Zwischenraumabschnitts (Aussparung) zwischen den beiden zweiten Armabschnitten 23, die miteinander in Vorsprung/Aussparungs-Eingriff stehen, beträgt im vorliegenden Beispiel acht und kann bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung auf eine beliebige Anzahl von 1 oder mehr eingestellt werden.
-
Des Weiteren fallen die Phasen der Anordnung in Umfangsrichtung der Hochsteifigkeitsspalten 25 des einen Hochsteifigkeitskörpers 19 (die rechte in den 2 bis 6 und 10) und die der Hochsteifigkeitsspalten 25 des anderen Hochsteifigkeitskörpers 19 (die linke in den 2 bis 6 und 10) zusammen. Die Hochsteifigkeitsteile 24 des einen Hochsteifigkeitskörpers 19 und die Hochsteifigkeitsteile 24 des anderen Hochsteifigkeitskörpers 19 sind in Umfangsrichtung abwechselnd in Eins-zu-Eins-Entsprechung in einem Zustand angeordnet, in dem ein Umfangsspalt von der gleichen Größe wie der des Hochsteifigkeitsspaltes 25 dazwischen liegt. Des Weiteren sind ein Zwischenraumabschnitt zwischen den Hochsteifigkeitsstücken 24, die in Umfangsrichtung aneinander angrenzen, und die beiden inneren Seitenabschnitte eines Paares von Hochsteifigkeitsspalten 25, die sich auf beiden Seiten in der axialen Richtung des Zwischenraumabschnitts befinden, kontinuierlich miteinander verbunden und bilden einen Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitt 29. Ähnlich wie der Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitt 25 ermöglicht der Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitt 29 das Einsetzen der Drehmoment-Übertragungszähne 36 des Endübertragungselementes 18 von der Außenseite in axialer Richtung.
-
Darüber hinaus ist an einem Abschnitt, an dem ein Paar der zweiten Armabschnitte 23, die einen der Hochsteifigkeitskörper 19 bilden, und ein Paar der zweiten Armabschnitte 23, die den anderen Hochsteifigkeitskörper 19 bilden, in Umfangsrichtung aneinander angrenzen, ein Durchgangsloch 30, das ein Durchgangsloch in radialer Richtung ist, zwischen den Paaren vorgesehen. Die Durchgangslöcher 30 sind in gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet.
-
Der Niedrigsteifigkeitskörper 20 ist als Ganzes ringförmig ausgebildet, wie in den 5, 12A und 12B dargestellt, mit einem elastischen Material, das eine geringere Steifigkeit als der Hochsteifigkeitskörper 19 aufweist, wie beispielsweise Gummi (NBR, HNBR oder dergleichen) oder Elastomer (Polyurethan, Silikon oder dergleichen). Im vorliegenden Beispiel ist der Niedrigsteifigkeitskörper 20 so geformt, dass seine beiden Hälften in axialer Richtung spiegelsymmetrisch zueinander sind. In den Zeichnungen ist der Niedrigsteifigkeitskörper 20 jeweils in einem freien Zustand dargestellt.
-
Der Niedrigsteifigkeitskörper 20 hat einen Hauptkörper 31 mit einer Ringform und einem elastischen Vorsprung 32.
-
Der Hauptkörper 31 weist Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitte 33 an einer Vielzahl von Positionen der gleichen Phase wie die der Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitte 29 des Paares von Hochsteifigkeitskörpern 19 in der Umfangsrichtung an beiden Seitenabschnitten in der axialen Richtung auf. Jeder der Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitte 33 ist radial in einem radial inneren Abschnitt des Hauptkörpers 31 ausgebildet und ist zu einer äußeren Seitenfläche in axialer Richtung und einer inneren Umfangsfläche des Hauptkörpers 31 offen. In die Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitte 33 können die Drehmoment-Übertragungszähne 36 des Endübertragungselements 18 von der Außenseite in axialer Richtung eingesetzt werden. Ein Umfangsabstand W33 zwischen beiden Umfangsseitenkanten jedes Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitts 33 ist kleiner als ein Umfangsabstand W29 zwischen beiden Umfangsseitenkanten jedes Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitts 29 (W33 < W29). Der Hauptkörper 31 weist einen Trennwandabschnitt 34 zwischen zwei Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitten 33 auf, die in axialer Richtung aneinandergrenzen.
-
Der elastische Vorsprung 32 ist in einer Vielzahl vorgesehen. Die elastischen Vorsprünge 32 ragen zu einer Außenseite in einer radialen Richtung davon, von einer Vielzahl von Positionen der gleichen Phase wie die Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitte 33 in der Umfangsrichtung auf einer äußeren Umfangsfläche des Hauptkörpers 31 (eine Vielzahl von Positionen der gleichen Phase wie die Durchgangslöcher 30 des Paares von Hochsteifigkeitskörpern 19 in der Umfangsrichtung).
-
In einem Zustand, in dem die Kopplung 17 montiert ist, ist der Niedrigsteifigkeitskörper 20 mit dem Paar von Hochsteifigkeitskörpern 19 so kombiniert, dass er von beiden Seiten in der axialen Richtung durch das Paar von Hochsteifigkeitskörpern 19 eingeschlossen ist. Insbesondere ist der Niedrigsteifigkeitskörper 20 in Bezug auf das Paar von Hochsteifigkeitskörpern 19 in axialer Richtung positioniert, indem er von beiden Seiten in axialer Richtung von den jeweiligen Basisabschnitten 21 des Paars von Hochsteifigkeitskörpern 19 eingeschlossen wird. Darüber hinaus ist der Niedrigsteifigkeitskörper 20 in radialer Richtung in Bezug auf das Paar von Hochsteifigkeitskörpern 19 positioniert, indem er von beiden Seiten in radialer Richtung durch die ersten Armabschnitte 22, die zweiten Armabschnitte 23 und die Hochsteifigkeitsstücke 24 des Paars von Hochsteifigkeitskörpern 19 eingeschlossen wird. Des Weiteren sind die elastischen Vorsprünge 32 des Niedrigsteifigkeitskörpers 20 mit den Durchgangslöchern 30 (Ausnehmungen) des Paares von Hochsteifigkeitskörpern 19 in Eingriff, ohne in Umfangsrichtung zu klappern. Dementsprechend ist der Niedrigsteifigkeitskörper 20 gegenüber dem Paar der Hochsteifigkeitskörper 19 verdrehgesichert. In jedem der beiden Seitenteile in axialer Richtung der Kopplung 17 fällt die Phase der Anordnung in Umfangsrichtung der Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitte 29 und die der Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitte 33 zusammen. Das heißt, im vorliegenden Beispiel sind die Spezifikationen (Form und Größe, Anzahl, Phase der Anordnung in Umfangsrichtung und dergleichen) der Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitte 29 und der Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitte 33 für die beiden Seitenabschnitte in axialer Richtung der Kopplung 17 gleich.
-
Im vorliegenden Beispiel können die Durchgangslöcher 30 bei der Kombination des Paares von Hochsteifigkeitskörpern 19 in axialer Richtung gleichzeitig mit den elastischen Vorsprüngen 32 in einen Vorsprung/Eingriff gebracht werden. Die Kopplung 17 lässt sich dementsprechend einfach montieren. Im vorliegenden Beispiel liegt eine Spitzenendfläche (eine außendurchmesserseitige Endfläche) jedes elastischen Vorsprungs 32, der ein Teil des Niedrigsteifigkeitskörpers 20 ist, an einer Außendurchmesserseite der Kopplung 17 an. Das heißt, die spitze Endfläche jedes elastischen Vorsprungs 32 kann von der Außendurchmesserseite der Kopplung 17 aus visuell erkannt werden. Daher kann die Inspektion erleichtert werden, um zu verhindern, dass der Niedrigsteifigkeitskörper 20 vergessen wird, montiert zu werden. Die Anzahl der Kombinationen des Durchgangslochs 30 und des elastischen Vorsprungs 32, die miteinander in Eingriff stehen, beträgt im vorliegenden Beispiel acht und kann bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung auf eine beliebige Anzahl von 1 oder gesetzt werden. Des Weiteren kann bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung der Vorsprung/Aussparung-Eingriff zwischen dem Paar von Hochsteifigkeitskörpern und dem Niedrigsteifigkeitskörper auch ein Eingriff zwischen einem Vorsprung, der an dem Paar von Hochsteifigkeitskörpern vorgesehen ist, und einer Aussparung sein, die an dem Niedrigsteifigkeitskörper vorgesehen ist. Beispielsweise kann an der Außenumfangsfläche des Niedrigsteifigkeitskörpers eine Ausnehmung vorgesehen sein, und an dem Paar Hochsteifigkeitskörper kann ein Vorsprung zum Eingriff in die Ausnehmung vorgesehen sein. Die Anzahl der Kombinationen des Vorsprungs und der Aussparung kann auf eine beliebige Zahl von 1 oder mehr eingestellt werden.
-
In dem Zustand, in dem die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 zusammengebaut ist, werden ein innerer Endabschnitt in der axialen Richtung und ein mittlerer Abschnitt von jedem des Paars von Endübertragungselementen 18 von der Außenseite in der axialen Richtung zu einer radial inneren Seite beider Seitenabschnitte in der axialen Richtung der Kopplung 17 eingesetzt. Des Weiteren sind die Drehmoment-Übertragungszähne 36 des Endübertragungselements 18 in jedem der beiden Seitenabschnitte in der axialen Richtung der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 mit den Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitten 33 des Niedrigsteifigkeitskörpers 20 in Eingriff, ohne in der Umfangsrichtung zu klappern (beispielsweise in einem Zustand, in dem ein Befestigungsspiel in der Umfangsrichtung vorhanden ist), und sind mit den Hochsteifigkeits-Einsetzspalten 25 des Hochsteifigkeitskörpers 19 in Eingriff, wobei ein Umfangsspalt dazwischen angeordnet ist. Das heißt, dass in einem Zustand, in dem die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 kein Drehmoment überträgt, zwischen den einander zugewandten Umfangsseitenflächen sowohl der Drehmoment-Übertragungszähne 36 als auch der Hochsteifigkeitsspalten 25 ein Umfangsspalt α besteht, wie in 8 dargestellt. Der Umfangsspalt α ist vorgesehen, um Fehlausrichtungen (wie beispielsweise Neigungs- und Achsversatz) zwischen der Ausgangswelle 12a des Elektromotors 6 und der Schnecke 7a ordnungsgemäß zu ermöglichen. Bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung können die Drehmoment-Übertragungszähne 36 mit den Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitten 33 in einem Zustand in Eingriff gebracht werden, in dem ein Umfangsspalt dazwischen angeordnet ist. In diesem Fall wird der Umfangsspalt α jedoch größer als dieser Umfangsspalt eingestellt. In einem Zustand, in dem die Drehmoment-Übertragungsvorrichtung 16 kein Drehmoment überträgt, ist ein radialer Spalt β, wie in 8 dargestellt, zwischen einer radial äußeren Endfläche jedes Drehmoment-Übertragungszahns 36 und einer Bodenfläche, die ein radial äußerer Endabschnitt einer Innenfläche jedes Hochsteifigkeitsspaltes 25 ist, angeordnet, und ein radialer Spalt γ, wie in 8 dargestellt, ist zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kopplungszylinderabschnitts 35 des Endübertragungselements 18 und einer inneren Umfangsfläche des Paares von Hochsteifigkeitskörpern 19 angeordnet. Die radialen Spalte β und γ dienen auch dazu, den Versatz ordnungsgemäß zuzulassen.
-
Darüber hinaus sind in dem Zustand, in dem die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 zusammengebaut ist, beide Seitenflächen in der axialen Richtung des Trennwandabschnitts 34 des Niedrigsteifigkeitskörpers 20 den jeweiligen inneren Seitenflächen in der axialen Richtung der Drehmoment-Übertragungszähne 36 des Paars von Endübertragungselementen 18 zugewandt.
-
Des Weiteren ist in einem Zustand, in dem die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 mit der elektrischen Servolenkungsvorrichtung zusammengebaut ist, der zylindrische Kopplungszylinderabschnitt 35 des einen Endübertragungselements 18 (der rechte in den 2 bis 6) von außen eingepasst und an dem Spitzenendabschnitt der Ausgangswelle 12a in einer drehmomentübertragenden Weise befestigt, wie beispielsweise ein zylindrischer Oberflächenbeschlag, der eine Anzugszulassung aufweist, ein Keilbeschlag, der eine Befestigungszulassung aufweist, und ein Verstemmen. Ähnlich wie bei dem einen Endübertragungselement 18 ist der Kopplungszylinderabschnitt 35 des anderen Endübertragungselements 18 (der linke in den 2 bis 6) von außen an den Basisabschnitt der Schnecke 7a angepasst und befestigt. Des Weiteren liegen beide Seitenflächen in axialer Richtung jedes Trennwandabschnitts 34 des Niedrigsteifigkeitskörpers 20 an den inneren Seitenflächen in axialer Richtung jedes Drehmoment-Übertragungszahns 36 des Paars von Endübertragungselementen 18 an (in Kontakt) oder benachbart (in Kontakt, aber nicht in Kontakt). Dementsprechend ist eine Position der Kopplung 17 in axialer Richtung eingeschränkt. Da im vorliegenden Beispiel die Trennwand 34 ein Teil des Niedrigsteifigkeitskörpers 20 ist und weich ist, ist es möglich, die Erzeugung unnormaler Geräusche, wie beispielsweise ein Schlaggeräusch oder ein Reibegeräusch zwischen dem Trennwandabschnitt 34 und den Drehmoment-Übertragungszähnen 36, zu verhindern. Das Endübertragungselement 18 kann einstückig mit dem Spitzenendabschnitt der Ausgangswelle 12a und dem Basisabschnitt der Schnecke 7a ausgebildet sein.
-
Im vorliegenden Beispiel sind die Spezifikationen (Form und Größe, Anzahl, Phase der Anordnung in der Umfangsrichtung und dergleichen) der Drehmoment-Übertragungszähne 36 in dem Paar von Endübertragungselementen 18 gleich, und die Spezifikationen (Form und Größe, Anzahl, Phase der Anordnung in der Umfangsrichtung und dergleichen) des Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitts 29 und des Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitts 33 sind in beiden Seitenabschnitten in der axialen Richtung der Kopplung 17 gleich. Daher kann zum Zeitpunkt der Montage der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16, unabhängig davon, in welchen der beiden Seitenabschnitte in der axialen Richtung der Kopplung 17 das an der Ausgangswelle 12a befestigte Endübertragungselement 18 und das an der Schnecke 7a befestigte Endübertragungselement 18 jeweils eingesetzt werden, ein Eingriffszustand der Drehmoment-Übertragungszähne 36 in Bezug auf den Hochsteifigkeitskörper 19 und den Niedrigsteifigkeitskörper 20 (wie beispielsweise das Befestigungsspiel und die Größe der Lücken α, β und γ) in beiden Seitenabschnitten in der axialen Richtung der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 gleich gemacht werden. Daher kann die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 entsprechend einfach montiert werden.
-
In der elektrischen Servolenkungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels wird, wenn das zwischen der Ausgangswelle 12a des Elektromotors 6 und der Schnecke 7a übertragene Drehmoment relativ klein ist, das Drehmoment der Ausgangswelle 12a in der Reihenfolge ein Endübertragungselement 18 → der Niedrigsteifigkeitskörper 20 → das andere Endübertragungselement 18 → die Schnecke 7a übertragen. Das heißt, das Drehmoment der Ausgangswelle 12a wird über einen Eingriffsabschnitt zwischen den Drehmoment-Übertragungszähnen 36 des einen Endübertragungselements 18 und dem Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitt 33 auf den Niedrigsteifigkeitskörper 20 übertragen. Zusätzlich wird das auf den Niedrigsteifigkeitskörper 20 übertragene Drehmoment auf das andere Endübertragungselement 18 und die Schnecke 7a durch einen Eingriffsabschnitt zwischen den Drehmoment-Übertragungszähnen 36 des anderen Endübertragungselements 18 und dem Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitt 33 übertragen.
-
Andererseits, da ein elastischer Verformungsbetrag von Abschnitten des Niedrigsteifigkeitskörpers 20, die in der Umfangsrichtung durch die Drehmoment-Übertragungszähne 36 des einen Endübertragungselements 18 und die Drehmoment-Übertragungszähne 36 des anderen Endübertragungselements 18 gedrückt werden, erhöht wird, wenn das zwischen der Ausgangswelle 12a und der Schnecke 7a übertragene Drehmoment erhöht wird, Umfangsseitenflächen der Drehmoment-Übertragungszähne 36 des einen Endübertragungselements 18 und der Drehmoment-Übertragungszähne 36 des anderen Endübertragungselements 18 und Umfangsseitenflächen der Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitte 29 des Paars von Hochsteifigkeitskörpern 19 direkt miteinander in Kontakt kommen. Da das Moment des Kontakts durch die elastische Verformung des Niedrigsteifigkeitskörpers 20 geschwächt wird, wird die Erzeugung von unnormalen Geräuschen, die den Kontakt begleiten, verhindert. In diesem Zustand wird der größte Teil des Drehmoments der Ausgangswelle 12a direkt von dem einen Endübertragungselement 18 auf das Paar der Hochsteifigkeitskörper 19 übertragen, und der größte Teil des auf das Paar der Hochsteifigkeitskörper 19 übertragenen Drehmoments wird direkt von dem Paar der Hochsteifigkeitskörper 19 auf das andere Endübertragungselement 18 übertragen. Das restliche Drehmoment wird von der Ausgangswelle 12a auf die Schnecke 7a auf die gleiche Weise übertragen wie in dem oben beschriebenen Fall, in dem das Drehmoment klein ist.
-
Darüber hinaus wird im vorliegenden Beispiel, selbst wenn die Drehrichtung der Ausgangswelle 12a des Elektromotors 6 umgekehrt wird, das Moment des Kontakts zwischen 1) den Umfangsseitenflächen der Drehmoment-Übertragungszähne 36 des einen Endübertragungselements 18 und den Drehmoment-Übertragungszähnen 36 des anderen Endübertragungselements 18 und 2) den Umfangsseitenflächen der Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitte 29 des Paars von Hochsteifigkeitskörpern 19 durch die elastische Verformung des Niedrigsteifigkeitskörpers 20 geschwächt, und somit wird die Erzeugung von unnormalen Geräuschen, die den Kontakt begleiten, verhindert.
-
Darüber hinaus sind im vorliegenden Beispiel die elastischen Vorsprünge 32, die den Niedrigsteifigkeitskörper 20 bilden, an Positionen der gleichen Phase wie die Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitte 33 in Umfangsrichtung vorgesehen. Daher kann, wenn das Drehmoment durch die Kopplung 17 übertragen wird, ein Teil des Materials eines Abschnitts des Niedrigsteifigkeitskörpers 20, der zwischen einem Paar Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitten 33 liegt, die in Umfangsrichtung aneinandergrenzen, leicht an den elastischen Vorsprung 32 abgegeben werden. Da die spitze Endfläche des elastischen Vorsprungs 32 nicht in Kontakt mit dem Paar Hochsteifigkeitskörper 19 ist, ist Platz für die Aufnahme des Materials, das sich wie oben beschrieben gelöst hat. Daher kann im vorliegenden Beispiel, wenn die Kopplung 17 das Drehmoment überträgt, die Formänderung von anderen Teilen als dem elastischen Vorsprung 32 des Niedrigsteifigkeitskörpers 20 durch die oben beschriebene Abgabe des Materials an den elastischen Vorsprung 32 stabil durchgeführt werden. Folglich ist es möglich, das Drehmoment durch die Kopplung 17 stabil zu übertragen.
-
In dem dargestellten Beispiel sind beide Umfangsseitenflächen des Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitts 29 ebene Flächen parallel zueinander, und beide Umfangsseitenflächen des Drehmoment-Übertragungszahns 36 sind ebene Flächen parallel zueinander. Bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch wenigstens eine der Konfigurationen, bei der beide Umfangsseitenflächen des Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitts 29 zueinander geneigt sind, und eine Konfiguration, bei der beide Umfangsseitenflächen des Drehmoment-Übertragungszahns 36 zueinander geneigt sind, verwendet werden, so dass die Umfangsseitenflächen des Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitts 29 und die Umfangsseitenflächen des Drehmoment-Übertragungszahns 36 leicht durch Flächen in Kontakt gebracht werden können (Flächenkontakt).
-
Wie oben beschrieben, weist die Torsionssteifigkeit der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 bei der elektrischen Servolenkungsvorrichtung des vorliegenden Beispiels eine zweistufige Charakteristik auf, dass die Torsionssteifigkeit reduziert wird, wenn das zu übertragende Drehmoment klein ist, und die Torsionssteifigkeit erhöht wird, wenn das zu übertragende Drehmoment groß ist. Bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung kann die Torsionssteifigkeit der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 jedoch so eingestellt werden, dass sie mehr als zwei Stufen aufweist, beispielsweise indem die Größe des Umfangsspaltes α zwischen dem Paar von Endübertragungselementen 18 unterschiedlich eingestellt wird.
-
Diese Anmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-132028 , die am 12. Juli 2018 eingereicht wurde und deren Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Lenkrad
- 2
- Lenkwelle
- 3
- Gehäuse
- 4
- Schneckenrad
- 5
- Schneckenzahn
- 6
- Elektromotor
- 7, 7a
- Schnecke
- 8
- Walzlager
- 9
- Walzlager
- 10
- Pressstück
- 11
- Spiralfeder
- 12, 12a
- Ausgangswelle
- 13
- Keilnutbohrung
- 14
- Keilwellenabschnitt
- 15
- Vorspannmechanismus
- 16
- Drehmomentübertragungsvorrichtung
- 17
- Kopplung
- 18
- Endübertragungselement
- 19
- Hochsteifigkeitskörper
- 20
- Niedrigsteifigkeitskörper
- 21
- Basisabschnitt
- 22
- erster Armabschnitt
- 23
- zweiter Armabschnitt
- 24
- Hochsteifigkeitsstück
- 25
- Hochsteifigkeitsspalt
- 26
- Schnappverschlussstück
- 27
- Klauenabschnitt
- 28
- Klauenrillenabschnitt
- 29
- Hochsteifigkeits-Einsetzabschnitt
- 30
- Durchgangsloch
- 31
- Hauptkörper
- 32
- elastischer Vorsprung
- 33
- Niedrigsteifigkeits-Einsetzabschnitt
- 34
- Trennwandabschnitt
- 35
- Kopplungszylinderabschnitt
- 36
- Drehmoment-Übertragungszahn
- 37
- Flanschabschnitt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2004306898 A [0002, 0006]
- JP 2012131249 A [0005, 0006]
- JP 2018132028 [0070]
