JP2012512102A - ステアリングギア - Google Patents

Abstract

本発明は、特には車両のステアリングシステムのための、ギヤラック（１１）に係合しているピニオンに当該ギヤラック（１１）を押圧するための装置（１０）に関する。当該装置（１０）は、ギヤラック（１１）の方向に荷重付与可能で、ハウジング（１２）内で移動可能に案内されるスラストピース（１３）と、ステアリングシステムにおいて発生する遊びを補償するための調整装置（１４）と、を有している。公知の装置では、スラストピースの遊びは、調整ねじを用いて調整されなければならない。これは、問題である。従って、本発明によれば、スプリングワッシャー（２２）が、調整装置（１４）とスラストピース（１３）との間に配置されており、スプリングワッシャー（２２）の領域において、調整装置（１４）が突起部（３０）を有していてスラストピース（１３）が受容開口部を有しているか、あるいは、スラストピースが突起部を有していて当該調整装置が受容開口部を有している。

Description

本発明は、特には車両のステアリングシステムのための、ギヤラックに係合しているピニオンに当該ギヤラックを押圧するための装置に関する。当該装置は、ギヤラックの方向に荷重付与可能で、ハウジング内で移動可能に案内されるスラストピースと、ステアリングシステムにおいて発生する遊びを補償するための調整装置と、を有している。

従来技術から知られている一般的な装置では、スラストピースの遊びは、調整ねじで調整されなければならない。遊びの調整は、しばしば問題をもたらす。なぜなら、調整ねじは、意図しない緩みに対して、補償されなければならないからである。これに加えて、調整ねじは、しばしば最終調整でコーキングされる。当該コーキングによって、及び、動作中の力の影響によっても、スラストピースの遊びは、望ましくない態様で変化する可能性がある。

本発明の課題は、将来的に費用のかかる遊びの調整が不要となることを可能にするような、冒頭で述べられたタイプの装置を改善することである。

本発明は、提示された課題を、冒頭で述べられたタイプの装置において解決する。本発明によれば、調整装置とスラストピースとの間にスプリングワッシャーが配置されており、スプリングワッシャーの領域において、調整装置が突起部を有していてスラストピースが受容開口部を有しているか、あるいは、スラストピースが突起部を有していて当該調整装置が受容開口部を有している。そのため、調整装置あるいはスラストピースの突起部（段部）が、遊びを作り出しており、当該遊びは、少なくとも、例えばピニオンとギヤラックとの間のかみ合いが滑らか（均一）でないこと、ピニオンの不均整（不円滑）、ギヤラック歯とそれらの稜線に関する平行誤差（Parallelitaetsfehler）、及び、他の許容誤差が引き起こす差異（偏差）、を補償するような大きさである。スラストピース内あるいは調整装置内の受容開口部は、スプリングワッシャーに撓み変形（Federweg）を可能にする。当該撓み変形（Federweg）が、上述の遊びを補償するために必要なのである。従って、必要な遊びは、突起部と受容開口部との構造的な設計によるだけで補償される。つまり、問題のあるねじの調整が、不要となり得るのである。

スプリングワッシャーは、その内側領域に、少なくとも１つの受容開口部が設けられ得る。つまり、当該スプリングワッシャーは、受容開口部を有さない場合より、より大きい厚みを有する。しかし、より大きい厚みのスプリングワッシャーは、より小さい厚みのスプリングワッシャーより、平坦性及び許容誤差に関して、より良好に製造できる。

スプリングワッシャーをスラストピースに対して正確な所与の位置に配置可能とするために、スラストピースは、スプリングワッシャーの受容のための別の受容開口部を有し得る。

スプリングワッシャーを当該別の受容開口部に係止するために、当該別の受容開口部はコーキング可能な縁を有し得る。

スラストピースとスプリングワッシャーとの間と、調整装置とスプリングワッシャーとの間と、の押圧面は、可能な限り大きくできる。その結果、押圧面上には、わずかな表面圧力のみが生じる。従って、調整装置は、スプリングワッシャーの領域内では、プラスチックから製造され得る。

更なる実施の形態においては、調整装置は、スラストピースに対向する側の縁の領域に、好適には周回する受容開口部を有している。この受容開口部は、コーキング可能な縁に対して合目的的に存在する。この受容開口部は、スプリングワッシャーが撓まされ（ausgelenkt）、スラストピースが調整装置に近づけられる際に、調整装置がスラストピースに衝突するのを回避するための自由空間を作り出す。

合目的的には、突起部は、補償されるべき遊びよりも若干大きい。すなわち、調整装置の軸方向の力は、スプリングワッシャーに最小の撓み（Auslenkung)をもたらし、それによって、前述された偏差（Abweichungen）の補償のために利用できる状態の遊びが、縮小され得る。従って、このスプリングワッシャーの最小の撓み（Auslenkung）の分だけ突起部をより大きく寸法づけることは、理にかなっている。

本発明の更なる実施の形態では、調整装置は、互いに対して回転可能で、接触面で互いに接している２つのディスクを有し得て、当該接触面は、少なくとも２つの傾斜した表面部分（Flaechensegmente）を有している。当該両ディスクは、ねじりばねを介して、互いに対して回転され得る。従って、調整装置は、作動の過程で発生する摩耗による遊び、あるいは、ギヤラック、スラストピースあるいはその間に配置される膜（Folie）、の撓み（Setzen）を自動で補償し得る。両ディスクは、ディスクとスプリングワッシャーとの間のわずかな表面圧力に基づいて、プラスチックから製造され得る。

合目的的には、スプリングワッシャーは、本発明の更なる実施の形態では、スラストピースに隣接するディスクとスラストピースとの間に配置される。

スプリングワッシャーが撓まされて（ausgelenkt）スラストピースが調整装置に近づけられる際に、調整装置がスラストピースに衝突するのを回避するための空間を形成するためには、スラストピースに隣接するディスクは、スラストピースに対向する側の縁の領域に、好適には周回する受容開口部を有している。

実際に、本発明による装置は、ディスクワッシャーが０．５ミリ〜０．７ミリの間の厚さを有している場合に、とりわけ良い結果を示している。

ディスクワッシャーは、大量に生産される部材であるので、打抜で製造される部材（Stanzteil）である場合に、特に低コストで製造され得る。

本発明は更に、請求項１乃至１２のいずれかによる装置を有する車両に関する。

本発明による装置の一実施の形態が、添付の図に基づいて、より詳細に説明される。

スラストピースと調整装置との断面図である。 図１の詳細図である。 撓まされている（ausgelenkten）状態のスプリングワッシャーの領域の図２の詳細図である。 撓まされて（ausgelenkten）いない状態のスプリングワッシャーの領域の図２の詳細図である。 スプリングワッシャーの平面図である。 調整装置の断面図である。 図５の調整装置のディスクの斜視図である。

図１は、ここでは詳細に図示されていないピニオンに対してギヤラック１１を押圧するための装置１０を示している。スラストピース１３は、ハウジング１２内で、移動可能に案内される。調整装置１４は、スラストピース１３に隣接して配置されている。

調整ねじ１５とスラストピース１３との間には、圧力ばね１６が配置されており、当該圧力ばね１６は、スラストピース１３をギヤラック１１の方へ押しつける。

２つのディスク２０及び２１を有する調整装置１４とスラストピース１３との間には、スプリングワッシャー２２が配置されている。スプリングワッシャー２２の領域では、スラストピース１３に受容開口部２３が設けられている（図２参照）。

ディスク２１は、突起部３０を有しており、当該突起部３０は、ディスクワッシャー２２に当接している（図３ａ及び図３ｂ参照）。突起部３０の高さは、少なくとも遊びに対応しており、当該遊びは、例えばピニオンとギヤラック１１の間のかみ合いが滑らか（均一）でないこと、ピニオンの不均整（不円滑）、ギヤラック１１の歯とそれらの稜線に関する平行誤差（Parallelitaetsfehler）、及び、他の許容誤差が引き起こす差異（偏差）、に対応している。

スプリングワッシャー２２は、スラストピース１３に対して、環状の押圧面３１で当接している。押圧面３１は、可能な限り大きく、その結果、一方ではスプリングワッシャー２２とスラストピース１３との間の表面圧力が、他方ではスプリングワッシャー２２とディスク２１との間の表面圧力が、可能な限り小さくなる。可能な限り小さい表面圧力では、ディスク２１は、問題なくプラスチックから製造され得る。

図３ａは、撓まされて（ausgelenkten）いない状態のスプリングワッシャー２２を示している。撓まされて（ausgelenkten）いない状態では、ディスク２１の突起部３０は、スプリングワッシャー２２に隣接しているにすぎない。

撓まされて（ausgelenkten）いる状態（図３ｂ参照）では、突起部３０がスプリングワッシャー２２に当接しているだけでなく、ディスク２１のより大きな外側の領域をもスプリングワッシャー２２に当接している。特に押圧面３１に対向するディスク２１の領域は、とりわけ高い表面圧力を受ける。

上述の偏差が補償されなければならない場合、スラストピース１３も、調整装置１４に対して、あるいは、ディスク２１に対して、押しつけられる（図２及び３ｂ参照）。その際同時に、スプリングワッシャー２２も、突起部３０の方へ押しつけられ、その結果、スプリングワッシャー２２は、受容開口部２３内に撓まされる（ausgelenkt）（図３ｂ参照）。

スプリングワッシャー２２は、受容開口部４０を有しており（図４参照）、そのため、当該スプリングワッシャー２２は、受容開口部４０を有さないスプリングワッシャーより、より大きい厚みを有している。しかし、より大きい厚みを有するスプリングワッシャー２２は、受容開口部４０を有さないスプリングワッシャーより、平坦性及び許容誤差に関して、より良好に製造できる。

スプリングワッシャー２２は、縁２４を有する受容開口部内に配置されている（図２参照）。当該縁２４は、スプリングワッシャー２２の固定のためにコーキングされ得る。

縁２４に対向して受容開口部２５があり（図２参照）、当該受容開口部２５は、スプリングワッシャー２２が撓まされる（ausgelenkt）時に、ディスク２１がスラストピース１３と衝突するのを回避する。

図５は、両ディスク２０及び２１を有する調整装置１４を示している。両ディスク２０及び２１には、傾斜した表面部分６０を有する接触面が設けられている（図６参照）。両ディスク２０及び２１は、ねじりばね５０を介して、互いに対して回転可能であり、両ディスク２０及び２１の厚みの合計は、より大きくなっている。表面部分の傾斜は、比較的小さい。従って、ねじりばね５０の回転方向に対向するディスク２０と２１の回転は、阻止される。

調整装置１４は、組み立て装置（Montageeinheit）としてプリアセンブリされ得る。そのために、両ディスク２０及び２１は、ねじ５１を用いて、互いに当接して製造され、互いの回転は阻止される。組み立てられた状態で、両ディスク２０及び２１は最小の全体厚さを有する。

圧力ばね１６の組み付けの後（図１参照）、調整ねじ１５は、完全に（ganz）所与のトルクで締め付けられ、その結果、突起部３０を介して実現される遊びが短絡される（ueberbruecket）。続いて、調整ねじ１５は、再び所与の角度だけ開かれる。当該開かれる角度は、突起部３０を介して実現される遊びに対応していなければならない。調整ねじがより大きな角度で開かれる場合には、調整装置１４は、突起部３０を介して実現される遊びより大きい行程を、軸方向に戻って置かれるため、これ（dies）は、ねじ１５が離れることに応じて、調整装置１４によって補償され得る。当該調整ねじ１５は、例えば接着剤（Verklebung）を介して固定され得る。しかし、当業者に知られている調整ねじ１５の固定のための方法は、他にもあり得る。

１０ 装置
１１ ギヤラック
１２ ハウジング
１３ スラストピース
１４ 調整装置
１５ 調整ねじ
１６ 圧力ばね
２０ ディスク
２１ ディスク
２２ スプリングワッシャー
２３ 受容開口部
２４ 突起部
２５ 受容開口部
３０ 突起部
３１ 押圧面
４０ 受容開口部
５０ ねじりばね
５１ ねじ
６０ 表面部分

Claims (13)

1. 特には車両のステアリングシステムのための、ギヤラック（１１）に係合しているピニオンに当該ギヤラック（１１）を押圧するための装置（１０）であって、
   当該装置（１０）は、ギヤラック（１１）の方向に荷重付与可能で、ハウジング（１２）内で移動可能に案内されるスラストピース（１３）と、
   ステアリングシステムにおいて発生する遊びを補償するための調整装置（１４）と、
   を有しており、
   スプリングワッシャー（２２）が、調整装置（１４）とスラストピース（１３）との間に配置されており、
   スプリングワッシャー（２２）の領域において、調整装置（１４）が突起部（３０）を有していてスラストピース（１３）が受容開口部を有しているか、あるいは、スラストピースが突起部を有していて当該調整装置が受容開口部を有している
   ことを特徴とする装置。
2. スプリングワッシャー（２２）は、その内側領域に、少なくとも１つの受容開口部（４０）が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置（１０）。
3. スラストピース（１３）は、スプリングワッシャー（２２）の受容のための別の受容開口部を有している
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置（１０）。
4. 当該別の受容開口部は、コーキング可能な縁（２４）を有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の装置（１０）。
5. 押圧面（３１）は、スラストピース（１３）とスプリングワッシャー（２２）との間でも、調整装置（１４）とスプリングワッシャー（２２）との間でも、可能な限り大きい
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の装置（１０）。
6. 調整位置（１４）は、スラストピース（１３）に対向する側の縁の領域に、受容開口部（２５）を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の装置（１０）。
7. 突起部（３０）は、スラストピース（１３）の必要な遊びより、若干大きい
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の装置（１０）。
8. 調整装置(１４)は、接触面で互いに接している２つの互いに対して回転可能なディスク（２０、２１）を有していて、
   当該接触面は、少なくとも２つの傾斜した表面部分（６０）を有している
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の装置（１０）。
9. スプリングワッシャー（２２）は、スラストピース（１３）に近い側のディスク（２１）とスラストピース（１３）との間に配置されている
   ことを特徴とする請求項８に記載の装置（１０）。
10. スラストピース（１３）に近い側のディスク（２１）は、スラストピース（１３）に対向する側の縁の領域に、受容開口部（２５）を有している
    ことを特徴とする請求項８または９に記載の装置（１０）。
11. スプリングワッシャー（２２）は、０．５ミリ〜０．７ミリの間の厚さを有している
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の装置（１０）。
12. スプリングワッシャー（２２）は、打抜で製造された部材（Stanzteil）である
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の装置（１０）。
13. 請求項１乃至１２のいずれかに記載の装置（１０）を有することを特徴とする車両。

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