(57)【要約】【課題】より低い製造コストによって特徴付けられ、コンパクトに設計され、高い精度を有する、という重畳型変速機を提供すること。【解決手段】本発明は、互いに向き合う端部において歯車（３、４；３’、４’）を保持する駆動軸（１）と出力軸（２）とを備えた自動車のステアリングシステムのための重畳型変速機であって、入力軸（１）の回転運動は、駆動側に置かれた歯車（３；３’）を介して、遊星キャリヤ（６）によって案内された外部の遊星歯車（５ａ−５ｃ；５ａ’−５ｃ’）によって、出力側の歯車（４；４’）に伝達可能であり、入力軸（１）の回転運動は、入力軸（１）に対する遊星キャリヤ（６）の目標の相対回転変位によって、追加の回転運動と共に伝達可能であり、駆動側の歯車（３；３’）と出力側の歯車（４；４’）とは、それぞれ、円錐インボリュート歯車として形成されていることを特徴とする重畳型変速機である。【選択図】図１
2011031878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに向き合う端部において歯車（３、４；３’、４’）を保持する駆動軸（１）と出力軸（２）とを備えた自動車のステアリングシステムのための重畳型変速機（Ueberlagerungsgetrieb）であって、
入力軸（１）の回転運動は、駆動側に置かれた歯車（３；３’）を介して、遊星キャリヤ（６）によって案内された外部の遊星歯車（５ａ−５ｃ；５ａ’−５ｃ’）によって、出力側の歯車（４；４’）に伝達可能であり、
入力軸（１）の回転運動は、入力軸（１）に対する遊星キャリヤ（６）の目標の相対回転変位（Relativverdrehung）によって、追加の回転運動と共に伝達可能であり、
駆動側の歯車（３；３’）と出力側の歯車（４；４’）とは、それぞれ、円錐インボリュート歯車（konisch evolvente Zahnraeder）として形成されている
ことを特徴とする重畳型変速機。
【請求項２】
前記各歯車（３、４；３’、４’）と前記遊星歯車（５ａ−５ｃ；５ａ’−５ｃ’）とは、それぞれ、らせん歯が噛み合うように（schraegverzahnt）形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の重畳型変速機。
【請求項３】
駆動軸（１）と出力軸（２）とは、所定の軸角度（αｋ  ）を有するように公差している
ことを特徴とする請求項１または２に記載の重畳型変速機。
【請求項４】
前記遊星歯車（５ａ’−５ｃ’）も、同様に、円錐インボリュート歯車（konisch evolvente Zahnraeder）として形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の重畳型変速機。
【請求項５】
少なくとも３つの遊星歯車（５ａ−５ｃ；５ａ’−５ｃ’）が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の重畳型変速機。
【請求項６】
駆動軸（１）と出力軸（２）とは、８°の軸角度（αｋ  ）を有するように公差しており、
駆動側の歯車（３）と出力側の歯車（４）とは、それぞれ、８°から１２°の範囲内のテーパ角度に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の重畳型変速機。
【請求項７】
駆動側の歯車（３）と出力側の歯車（４）との各々の歯数は、１７から２７の範囲内である
ことを特徴とする請求項６に記載の重畳型変速機。
【請求項８】
駆動軸（１）と出力軸（２）とは、互いに同軸に配置されており、
駆動側の歯車（３’）と出力側の歯車（４’）とは、それぞれ、−１°から−４°の範囲内のテーパ角度に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の重畳型変速機。
【請求項９】
駆動側の歯車（３’）と出力側の歯車（４’）との各々の歯数は、３７から４７の範囲内である
ことを特徴とする請求項８に記載の重畳型変速機。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の重畳型変速機を備えた、自動車のステアリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに向き合う端部において歯車を保持する駆動軸と出力軸とを備えた自動車のステアリングシステムのための重畳型変速機（Ueberlagerungsgetrieb）であって、入力軸の回転運動は、駆動側に置かれた歯車を介して、遊星キャリヤによって案内された外部の遊星歯車によって、出力側の歯車に伝達可能であり、且つ、入力軸の回転運動は、入力軸に対する遊星キャリヤの目標の相対回転変位（Relativverdrehung）によって、追加の回転運動と共に伝達可能である、という重畳型変速機に関している。
【背景技術】
【０００２】
現在の自動車のステアリングシステムにおいては、部分的に、いわゆる重畳型変速機が利用されている。重畳型変速機によって、一方では、運転者によって与えられるステアリング角度が、ステアリング変速機に伝達され得て、他方では、所定の状況下において、前記所与のステアリング角度が追加の回転角度（Verdrehwinkel）と共に伝達され得る。当該状況というのは、この場合、駐車操作の際において、小さいステアリング操作角度で大きいステアリングホイール角度を得るための、所与のステアリング角度の目標とする増幅から、横風のような不所望の走行影響要因の目標とする補償（Gegensteuern）まで、を含んでいる。全体に高い要求が、各重畳型変速機の精度及び設置空間に関して、提示されている。
【０００３】
一般的に、互いに向き合う端部において各々歯車を保持する駆動軸と出力軸とを備えた重畳型変速機が知られている。この場合、それらの歯車は、円錐クラウンギヤ（konischen Kronenraedern）の態様で形成され、外部の円筒形状の遊星歯車を介して互いに接触している。遊星歯車は、共通の遊星キャリヤによって案内されており、駆動軸の回転は、駆動軸側の歯車によって遊星歯車に伝達され、当該遊星歯車から出力側の歯車に伝達される。正常作動中、当該伝達が、遊星キャリヤの停止時において、遊星歯車の各回転軸回りの回転によってのみ行われる間において、入力軸の回転運動は、入力軸に対する遊星キャリヤの目標の相対回転変位（Relativverdrehung）によって、追加の回転運動と共に伝達され得る。これにより、入力軸の回転運動は、遊星キャリヤの回転方向に依存して、増大され得るか、減速され得る。また、駆動軸の停止時においても、出力軸の回転運動がもたらされ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記のような重畳型変速機においては、以下のような欠点がある。すなわち、駆動側のクラウンギヤと出力側のクラウンギヤとの製造のための製造コストが大変に高いのである。というのは、そのために特殊な製造方法を利用することが必要であるからである。
【０００５】
本発明の課題は、より低い製造コストによって特徴付けられ、コンパクトに設計され、高い精度を有する、という重畳型変速機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の課題は、特許請求の範囲の請求項１に記載された特徴によって解決される。更なる有利な実施の形態が、下位請求項から理解される。
【０００７】
本発明は、駆動側の歯車と出力側の歯車とは、それぞれ、円錐インボリュート歯車（konisch evolvente Zahnraeder）として形成されている、という技術的教示を含んでいる。これにより、その製造の際において、歯車のための通常の切削製造方法を利用することができ、これにより製造コストを顕著に低減することができる。クラウンギヤの製造とは対照的に、インボリュート歯（Evolventenverzahrnung）付きの従来の歯車を製造するための加工機械をも、利用可能である。更に、本発明による重畳型変速機の一実施の形態によれば、遊びの自由度ないし遊びの無さが、駆動側の歯車と出力側の歯車との間の軸方向間隔に対応して、調整され得る。動力伝達における高精度と低ノイズもまた、達成され得る。
【０００８】
本発明の一実施の形態では、前記歯車と前記遊星歯車とが、それぞれ、らせん状に歯が噛み合うように形成されている。これにより、変速機の円滑性が改善される。なぜなら、歯の噛み合いと分離とが、徐々に（ゆっくりと）行われて、複数の歯の同時の噛み合いによる噛み合い比率（Ueberdeckungsgrad）が改善されるからである。さらに、個々の歯車の負荷許容量（ロードキャパシティ）も改善される。
【０００９】
本発明の更なる実施の形態では、駆動軸と出力軸とが所定の軸角度を有するように公差している。このことは、本発明による重畳型変速機を困難な構造空間要求を伴う領域にも投入できる、という利点をもたらす。
【００１０】
また、本発明の更なる有利な実施の形態では、前記遊星歯車も、同様に、円錐インボリュート歯車（konisch evolvente Zahnraeder）として形成されている。この場合には、遊星歯車は、駆動側の歯車と出力側の歯車とのテーパ角度が大変大きい場合であっても、全く傾斜角度（Kippwinkel）無く、遊星キャリヤに案内され得る。
【００１１】
本発明の更なる実施の形態では、少なくとも３つの遊星歯車が設けられている。このことは、コンパクトな動力伝達が可能とされ、本発明による重畳型変速機が小型に（kleinbauend）形成され得る、という利点をもたらす。
【００１２】
本発明の有利な実施の形態によれば、駆動軸と出力軸とは、８°の軸角度を有するように公差しており、駆動側の歯車と出力側の歯車とは、それぞれ、８°から１２°の範囲内のテーパ角度に形成されている。この場合、有利には、駆動側の歯車と出力側の歯車との各々の歯数は、１７から２７の範囲内である。これにより、５乃至１５という範囲の中間ギヤ比（mittlere Uebersetzungen）が実現可能である。当該範囲は、平歯車では、歯先移動限界（Profilverschiebungsgrenzen）のために、達成不可能である。更に、このような重畳型変速機の実施の形態は、良好な効率によっても特徴付けられる。
【００１３】
本発明の更なる実施の形態の重畳型変速機によれば、駆動軸と出力軸とは、互いに同軸に配置されており、駆動側の歯車と出力側の歯車とは、それぞれ、−１°から−４°の範囲内のテーパ角度を有している。この場合、有利には、駆動側の歯車と出力側の歯車との各々の歯数は、３７から４７の範囲内である。これにより、１２乃至３０という範囲の中間ギヤ比（mittlere Uebersetzungen）が実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態による重畳型変速機の概略図である。
【図２】図１の重畳型変速機の、軸を除いた、斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による重畳型変速機の概略図である。
【図４】図３の重畳型変速機の、軸を除いた、斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の好適な実施の形態の説明が、添付図面を参照しながら、詳細になされる。
【００１６】
図１には、本発明による重畳型変速機の第１の実施の形態が、概略図で示されている。当該重畳型変速機は、駆動軸１と、出力軸２と、を備えている。駆動軸１と出力軸２とは、所定の軸角度αｋ  で交差する位置関係で配置されており、互いに向き合う端部において歯車３、４を保持している。この場合、駆動側の歯車３及び出力側の歯車４は、円錐インボリュート歯車として形成されており、外部の遊星歯車５ａ−５ｃを介して、互いに接続（接触）されている。当該図面においては、遊星歯車５ａ−５ｃのうち、遊星歯車５ａのみが示されている。遊星歯車５ａ−５ｃは、円筒状の歯車の形態を呈しており、共通の遊星キャリヤ６によって案内（支持）されている。当該遊星キャリヤ６は、この場合、駆動軸１と同軸に配置されており、遊星歯車５ａ−５ｃの各々の長手中央軸回りの回転を可能にしている。図２の斜視図から更に、駆動側の歯車３及び出力側の歯車４並びに遊星歯車５ａ−５ｃが、それぞれ、らせん歯が噛み合うように（schraeg verzahnt）形成されていることが分かる。
【００１７】
駆動軸１の回転の際、駆動側の歯車３による回転運動は、遊星歯車５ａ−５ｃを介して、出力側の歯車４すなわち出力軸２に伝達される。通常動作中、当該伝達は、遊星歯車５ａ−５ｃの各長手中央軸回りの回転によってのみ行われる。一方、遊星キャリヤ６が駆動軸１に対して相対的に回転される（ねじられる）時、駆動軸の回転運動は、追加の回転運動と共に伝達されることになる。これは、遊星キャリヤ６の回転方向に依存して、出力軸２に伝達される回転運動の増強ないし低減を引き起こす。これにより、極端な場合においては、駆動軸１が回転している際でも、出力軸２の停止が達成可能であるし、反対に、駆動軸１が停止している際でも、出力軸２の回転が達成可能である。このことは、本発明による重畳型変速機を、とりわけ、自動車のステアリングシステムにとって好適にする。なぜなら、例えば駐車操作の際において、運転者によって与えられる操舵角度が増幅され得るし、あるいは、通常の走行運転中において、横風のような不所望の走行影響要因が目標とするところまで補償され得るからである。本発明による重畳型変速機の図１及び図２に示された実施の形態の場合、駆動軸１と出力軸２とは８°の軸角度αｋ  で交差する位置関係に配置されており、駆動側の歯車３は、１０．１°のテーパ角度を有しており、出力側の歯車４は、９．８９°のテーパ角度を有している。この場合、駆動側の歯車３の歯数は、２０であり、出力側の歯車４の歯数は、２３であり、遊星歯車５ａ−５ｃの歯数は、それぞれ１７であり、５乃至１５という範囲の中間ギヤ比（mittlere Uebersetzungen）が達成可能である。
【００１８】
図３には、本発明による重畳型変速機の第２の実施の形態が、概略図で示されている。第１の実施の形態とは異なり、第２の実施の形態においては、駆動軸１と出力軸２とは互いに同軸に配置されており、駆動側の歯車３’と出力側の歯車４’とは、円錐インボリュート遊星歯車５ａ’−５ｃ’を介して、作用接続されている。当該実施の形態は、図４の斜視図からも、とりわけ理解され得る。本発明の当該実施の形態によれば、駆動側の歯車３’の歯数は、４０であり、出力側の歯車４’の歯数は、４３であり、遊星歯車５ａ’−５ｃ’の歯数は、それぞれ１７であり、１２乃至３０という範囲の中間ギヤ比（mittlere Uebersetzungen）が達成可能である。この場合、駆動側の歯車３’と出力側の歯車４’とのテーパ角度は、それぞれ−３°であり、遊星歯車５ａ’−５ｃ’の歯は、それぞれ、３°の角度を有している。
【００１９】
本発明の重畳型変速機は、通常の製造技術を用いて円錐インボリュート歯車を製造できることに基づいて、製造コストがより低いことによって、特徴付けられる。更に、重畳型変速機の遊びの自由度ないし遊びの無さ（乏しさ）は、駆動側の歯車３、３’と出力側の歯車４、４’との間の間隔の所望の（目標とされる）変更によって、調整され得る。
【符号の説明】
【００２０】
１  駆動軸
２  出力軸
３、３’  駆動側の歯車
４、４’  出力側の歯車
５ａ−５ｃ、５ａ’−５ｃ’  遊星歯車
６  遊星キャリヤ
αｋ  軸角度
【図１】
2011031878.tif 000003
【図２】
2011031878.tif 000004
【図３】
2011031878.tif 000005
【図４】
2011031878.tif 000006