JP2012509809A - ステアリングギア - Google Patents

Abstract

本発明は、車両のパワーステアリングシステムのためのステアリングギヤ（１）に関する。当該ステアリングギヤ（１）は、ステアリングギヤ（１）のハウジング（２）内で軸方向に移動可能に軸支された構成要素（３）を有し、タイ・ロッド（６）が、当該要素（３）の少なくとも１つの軸方向の終端部（４）にジョイント（５）を介して関節接合で固定されており、ジョイント（５）の回転中心部（７）は、軸方向に移動可能な構成要素（３）の中心長手軸（８）から横方向にオフセットするように、径方向に向けられたアダプタ部（９）上に配置されており、当該アダプタ部（９）は、軸方向に移動可能な構成要素（３）に軸−ハブ結合部（１０）で固定されており、当該軸−ハブ結合部（１０）は、ナット（１１）を用いて、軸方向に移動可能な構成要素（３）の軸方向の終端部（４）で雄ねじ部（１２）上に締結されている。軸方向に移動可能な構成要素とアダプタ部との間に高強度で遊びのない結合を有し、簡単に製造できるステアリングギヤを実現するために、軸−ハブ結合部（１０）は、遊びのない円錐形の鋸歯結合（１３）によって形成されている。

Description

本発明は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念に従う、ステアリングギヤのハウジング内で軸方向に移動可能に軸支された構成要素を有する車両のパワーステアリングシステムのためのステアリングギヤに関する。

車両のパワーステアリングシステムのためのステアリングギヤは、特にはギヤラックが軸方向に移動可能な構成要素を形成しており、当該構成要素は車両の長手軸に対して横切るように組み込まれており、ギヤラックの軸方向の両終端部にタイ・ロッドが関節接合で固定されている、ということが知られている。あるステアリングギヤが、ＤＥ４４２２５５９Ａ１とＦＲ２８３２９７３Ｂ１とから知られている。それは、ステアリングの運動学的な観点から、車両の干渉輪郭（Stoehrkontur）に関して、特には車両エンジンの干渉輪郭（Stoehrkontur）に関して、ステアリングギヤないしはギヤラックの配置を改良するための構造的な解決手法を示している。当該公報は、この目的のために、それぞれのタイ・ロッドのジョイントないしはボールジョイントの回転中心部を、ギヤラックに対してその中心長手軸に対して径方向に突出させて（Radialfortsatz）横にオフセットさせる、ということを提案している。その結果、ギヤラック側のボールジョイントの運動軌道は、ギヤラックからより離れた距離を保持し得る。つまり、ボールジョイントの位置は、ギヤラックの設置位置に対して、可能な限り（weitestgehend）依存しない。径方向の突出部（Radialfortsatz）は、アダプタ部を介して形成されており、当該アダプタ部は、断面円形でない開口領域を有する、アダプタ部に形成されたスリーブ状（muffenartigen）部分によって、対応するギヤラックの同様に（凹凸は逆の関係）断面円形でない終端部上に配置されている。アダプタ部のスリーブ状（muffenartige）部分は、好適な実施の形態によれば、ギヤラックにネジで圧着力で（kraftschluessig）固定されている。当該ネジは、ギヤラックの前方のネジ穴（Gewindebohrung）にねじ込まれている。

アダプタ部は、高い製造コストを伴ってのみ製造可能である。さらに、アダプタ部のために提案された固定ねじ（Befestigungsschraube）は、径方向の内壁がギヤラックに必要であるため、その配置が制限される。ギヤラックとアダプタ部との間の提案された円錐形の軸−ハブ結合部は、不可欠な雌ねじ部（Innengewinde）を介して弱められている。

スタッドボルト（Gewindebolzen）として形成されたギヤラックの終端部によってナットが固定される、というネジ固定（Schraubverbindung）を介してアダプタ部がギヤラックに固定される、というステアリングギヤが知られている。このネジ固定（Schraubverbindung）は、製造にコストがかかる。

本発明の課題は、軸方向に移動可能な構成要素とアダプタ部との間に高強度で遊びのない結合を有し、簡単に製造できるステアリングギヤを実現することである。

本課題は、特許請求の範囲の請求項１に記載された特徴を有するステアリングギヤによって解決される。

本発明によれば、アダプタ部は、軸方向に移動可能な構成要素に軸−ハブ結合部で固定されており、当該軸−ハブ結合部は、円錐形の鋸歯結合として形成されており、ナットを用いて軸方向に移動可能な構成要素の片方のあるいは両方の軸方向の終端部の雄ねじ部上に締め付けられている。このように形成されるアダプタ部の軸方向に移動可能な構成要素との結合は、大きな径方向の力と曲げトルク（Biegemomente）とを受け入れることができ、製造についても単純化される。本質的に、雄ねじ部の利用で、公知のステアリングギヤにおいてより、より高いプレロード力が生成され得る。

有利な実施の形態は、従属請求項から明らかである。

鋸歯は、軸方向に移動可能な構成要素上にホブ付け（Waelzfraesen）を介して、及び、アダプタ部において空隙部及び突出部（Aufdornen）を介して、製造され得る。当該鋸歯は、位置の精度（lagetreue）が非常に安定した固定をアダプタ部と軸方向に移動可能な構成要素との間に生じさせることができる。

ナットとアダプタ部のナット側の前面との間にディスク（ワッシャ）を配置することは、合目的的である。軸−ハブ結合部の作動範囲（Bereich der Mitnahme）内のテーパは、好適には、１．５°〜２°の角度であるが、ドイツ工業規格２５４（ＤＩＮ２５４）に記載されている通り、最大約５．７°にまでも及び得る。ステアリングギヤのハウジングからアダプタ部を経てタイ・ロッドのタイ・ロッド・ヘッドへ至る全体の結合領域は、合目的的には、例えば蛇腹部のようなシール部材によって覆われて、汚染に対して保護される。

１つの蛇腹部の代わりに、ギヤラックまたは軸方向に移動可能な構成要素の軸方向のそれぞれの終端部に２つの蛇腹部を使用することも、考慮可能である。蛇腹部は、ステアリングギヤのハウジングからアダプタ部の軸−ハブ結合部に当接するシャフトまで延ばされており、タイ・ロッドのジョイントに当接するフランジの別個の蛇腹部が、アダプタ部からタイ・ロッド・シャフトにまで延ばされており、その結果、アダプタ部は、それ自身では本質的に保護されていないままである。アダプタ部とタイ・ロッドとの間のジョイントは、実用的には、ボールジョイントとして形成される。本発明によるステアリングギヤは、車両の補助ステアリングシステムあるいは電動ステアリングシステム（Fremdkraftlenkung）に適している。

本発明は、一実施の形態に基づいて、より詳細に記載され、添付の図面に基づいて、再現される。

本発明によるステアリングギヤの部分概略縦断面図である。 本発明による軸−ハブ結合部を有する軸方向に移動可能な構成要素の軸方向終端部の部分斜視図である。 本発明による軸−ハブ結合部を有するアダプタ部の部分斜視図である。 本発明によるステアリングギヤの更なる部分概略縦断面図である。

図１では、部分概略縦断面図に、乗用車の電動パワーステアリングシステムのハウジング２を有するステアリングギヤ１が示されている。ハウジング２には、ギヤラック２２として形成された軸方向に移動可能な構成要素３が軸支されているが、ハウジング２の内の端部領域のみが示されている。ギヤラック２２の軸方向の終端部４では、アダプタ部９が、軸−ハブ結合部１０でかみ合い式に解除可能に固定されている。軸−ハブ結合部１０は、蛇腹状に形成された、ギヤラック２２の横突起を形成している。

図２で、ギヤラック２２の軸方向の終端部４の部分斜視図で示しているように、軸−ハブ結合部１０は、円錐形の鋸歯結合部１３として形成されており、ホブ付け（Waelzfraesen）によって形成された鋸歯２５が、１．５°のテーパ角αで終端部４に配置されている。これによって、空隙部と突出部（Aufdornen）とによって形成された円錐形の鋸歯の補助で、アダプタ部９の開口部２６（図３参照）とナット１１が締結される雄ねじ部１２とにおいて、両部の安定した固定が可能になる。基本的に、雄ねじ部１２は、従来技術から知られる雌ねじ部（Innengewinde）より、選択肢が多い。そのため、従来技術から知られるステアリングギヤの場合と比較して、２倍高いプレロード力（プレ応力）を生成し得る。その上、円錐形の鋸歯結合部１３は、ギヤラック２２の中心長手軸８に対するアダプタ部９の回転位置の少しずつの調整を可能にする。

アダプタ９では、図１及び図４が示すように、タイ・ロッド６が、自動車の操舵される車輪の図示されていないステアリングレバー（Radlenkhebel）とのギヤラック２２の関節接合のために、ボールジョイント２４として形成されたジョイント５を介して結合されている。タイ・ロッド６の回転中心部７は、ギヤラック２２の中心長手軸８から径方向にオフセットして配置されている。アダプタ部９の前面１４とナット１１との間には、ディスク１５が固定されている。

図１では、ステアリングギヤ１の本発明による一実施の形態が示されており、当該ステアリングギヤ１は、唯一のシール部材１６−蛇腹部２３−を介して、ステアリングギヤ１のハウジング２からタイ・ロッド・シャフト１７にまで至っており、シール部材１６は距離をおいてアダプタ部を完全に覆っており、ステアリングギヤ１のハウジング２へのあらゆるタイプの物質の侵入を阻止している。シール部材１６は、クランプバンド２７で、ハウジング２の周囲の溝（Umfangsnut）とタイ・ロッド・シャフト１７とに保持されている。

図４に示された実施の形態は、シール部材１８を示している。当該シール部材１８は、ステアリングギヤ１のハウジング２からアダプタ部９のハウジング側のシャフト１９にまで至っており、ハウジング２を物質の侵入から保護している。第二シール部材２０が、ジョイント領域内のアダプタ部９のフランジ２１からタイ・ロッド・シャフト１７まで延ばされており、ジョイント５を保護している。

１ ステアリングギヤ
２ ハウジング
３ 軸方向に移動可能な構成要素
４ 軸方向の終端部
５ ジョイント
６ タイ・ロッド
７ 回転中心部
８ 中心長手軸
９ アダプタ部
１０ 軸−ハブ結合部
１１ ナット
１２ 雄ねじ部
１３ 円錐形の鋸歯結合
１４ 前面
１５ ディスク
１６ シール部材
１７ タイ・ロッド・シャフト
１８ シール部材
１９ シャフト
２０ シール部材
２１ フランジ
２２ ギヤラック
２３ 蛇腹部
２４ ボールジョイント
２５ 鋸歯
２６ 開口部
２７ クランプバンド
α テーパ角

Claims (9)

1. ステアリングギヤ（１）のハウジング（２）内で軸方向に移動可能に軸支された構成要素（３）を有し、
   タイ・ロッド（６）が、当該要素（３）の少なくとも１つの軸方向の終端部（４）に、ジョイント（５）を介して関節接合で固定されており、
   ジョイント（５）の回転中心部（７）は、軸方向に移動可能な構成要素（３）の中心長手軸（８）から横方向にオフセットするように、径方向に向けられたアダプタ部（９）上に配置されており、
   当該アダプタ部（９）は、軸方向に移動可能な構成要素（３）に軸−ハブ結合部（１０）で固定されており、
   当該軸−ハブ結合部（１０）は、ナット（１１）を用いて軸方向に移動可能な構成要素（３）の軸方向の終端部（４）の雄ねじ部（１２）で締結されており、
   軸−ハブ結合部（１０）は、遊びのない円錐形の鋸歯結合部（１３）によって形成されている
   ことを特徴とする車両のパワーステアリングシステムのためのステアリングギヤ。
2. アダプタ部（９）の前面（１４）とナット（１１）との間に、ディスク（１５）が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のステアリングギヤ。
3. 軸−ハブ結合部（１０）のテーパ角（α）は、約１．５°〜２．０°である
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のステアリングギヤ。
4. シール部材（１６）が、ステアリングギヤ（１）のハウジング（２）からアダプタ部（９）を経てタイ・ロッド（６）のタイ・ロッド・シャフト（１７）まで、かぶせられており、
   当該シール部材（１６）は、外からは侵入する物質に対してステアリングギヤ（１）を保護し、内からはステアリングギヤ（１）のハウジング（２）の外へと離散する物質を留める（zurueckhaelt）
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のステアリングギヤ。
5. １つのシール部材（１８）が、ステアリングギヤ（１）のハウジング（２）からアダプタ部（９）の軸−ハブ結合部（１０）に当接するシャフト（１９）まで延ばされており、
   別のシール部材（２０）が、アダプタ部（９）の関節接合側のフランジ（２１）からタイ・ロッド・シャフト（１７）まで延ばされている
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のステアリングギヤ。
6. 軸方向に移動可能な構成要素（３）は、ギヤラック（２２）である
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のステアリングギヤ。
7. シール部材（１６、１８、２０）は、蛇腹部（２３）である
   ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載のセンサ装置。
8. ジョイント（５）は、ボールジョイント（２４）である
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のステアリングギヤ。
9. 当該ステアリングギヤ（１）は、車両の補助ステアリングシステムあるいは電動ステアリングシステム（Fremdkraftlenkung）に組み込まれている
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のステアリングギヤ。

Images