(57)【要約】ピニオン上にラック（１）を加圧する装置に関するものである。上記装置は加圧部（２）及び停止部（３）を備える。ラック（１）に対し加圧部（２）を加圧する２つの連続的な接触加圧ステージのうちの少なくとも一つを印加するスプリング部（４）は加圧部（２）と停止部（３）との間に配置される。加圧部（２）及び停止部（３）には基本位置で互いに一定距離で離隔され、相互に向き合って位置する接触面（１７ａ、１７ｂ）がそれぞれ備えられる。接触面（１７ａ、１７ｂ）のうち少なくとも一つは、接触面（１７ａ、１７ｂ）が互いに接触し始めるやいなや第２接触加圧（２）ステージが開始されるスプリング方式で構成される。
2007513004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピニオン上にラックを加圧する装置であり、加圧部及び停止部を有し、前記加圧部と前記停止部との間に配列されたスプリング部は、連続的にラックに対して前記加圧部を加圧する少なくとも２つの加圧ステージのうちの第１ステージを行う、ラックを加圧する装置において、
前記加圧部（２）及び前記停止部（３）は対向しながら基本位置で互いに一定距離を離隔されて配列される接触面（１７ａ，１７ｂ）をそれぞれ有し、
前記接触面（１７ａ，１７ｂ）のうち、少なくとも一つは弾性体で構成され、前記接触面（１７ａ，１７ｂ）が互いに接触するようになるやいなや第２加圧ステージが開始することを特徴とするラックを加圧する装置。
【請求項２】
前記加圧部（２）は円周表面（５）と、前記停止部（３）の方向に突出するピン（７）とを含み、該ピンの露出された端部は前記接触面（１７ａ）とされることを特徴とする請求項１に記載のラックを加圧する装置。
【請求項３】
前記ピン（７）は、前記加圧部（２）の軸に対して同軸に延在されていることを特徴とする請求項２に記載のラックを加圧する装置。
【請求項４】
前記停止部（３）は、環状円周表面（１４）と、前記接触面（１７ｂ）として構成される端部壁（１５）とを備えることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項５】
前記スプリング部（４）は、前記加圧部（２）の中空スペース内に実質的に配置されるとともに、前記加圧部（２）の基端部（６）と前記停止部（３）の前記端部壁（１５）との間に固定されることを特徴とする、請求項４に記載のラックを加圧する装置。
【請求項６】
前記スプリング部は、ヘリカルスプリング（４）として構成され、該ヘリカルスプリング（４）の中央には、前記加圧部（２）の前記基端部（６）から始まるピン（７）が前記端部壁（１５）の方向に延長されることを特徴とする、請求項５に記載のラックを加圧する装置。
【請求項７】
前記ピン（７）は、前記加圧部（２）と一体に構成されることを特徴とする、請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項８】
前記加圧部（２）及び前記停止部（３）は、対向しながら基本位置で前記第１接触面（１７ａ，１７ｂ）の互いに対する距離よりさらに大きい互いに対する一定距離で離隔されている第２接触面（１８ａ，１８ｂ）をそれぞれ有することを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項９】
前記加圧部（２）の前記第１接触面（１７ａ）と前記停止部（３）の第１接触面（１７ｂ）との間の距離は、前記基本位置で０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍであり、望ましくは０．０５ｍｍであることを特徴とする、請求項８に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１０】
前記停止部（３）の前記第２接触面（１８ｂ）から加圧部（２）の第２接触面（１８ａ）までの距離は、基本位置で０．１５ｍｍ〜０．３ｍｍであり、望ましくは０．２ｍｍであることを特徴とする、請求項８または請求項９に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１１】
前記停止部（３）の方向に向いた前記加圧部（２）の前記円周表面（５）の露出された端部は前記第２接触面（１８ａ）として構成されることを特徴とする、請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１２】
前記加圧部（２）の方向に向いた前記停止部（３）の前記環状円周表面（１４）の端部は前記第２接触面（１８ｂ）として構成されることを特徴とする、請求項４または請求項８〜請求項１１のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１３】
前記加圧部（２）の前記第２接触面（１８ａ）及び前記停止部（３）の前記第２接触面（１８ｂ）は前記加圧部（２）の運動に対する端部止め部を形成するように構成されることを特徴とする、請求項８〜請求項１２のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１４】
加圧部（２）は、ステアリングハウジング（９）の収容空間（８）内に配置され、該収容空間（８）の内壁と前記加圧部（２）の前記円周表面（５）との間に滑りシート（１０）が配置されることを特徴とする、請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１５】
前記滑りシート（１０）は、前記ラック（１）のための支持地点としての滑り床（１１）を有することを特徴とする請求項１４に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１６】
前記滑りシート（１０）は、圧力嵌合により前記収容空間（８）内に配置されることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１７】
前記停止部は、前記収容空間（８）内にネジ止めすることができる調整スクリュー（３）として構成されることを特徴とする請求項１４〜請求項１６のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１８】
前記加圧部（２）及び前記停止部（３）は、金属で製造されることを特徴とする請求項１〜請求項１７のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１９】
加圧部及び停止部を有し、ピニオン上にラックを加圧する装置において、
前記加圧部（２）及び前記停止部（３）は対向しながら基本位置で互いに一定距離を離隔されて配置される接触面（１７ａ，１７ｂ）をそれぞれ有し、
該接触面（１７ａ，１７ｂ）のうちの少なくとも一つは弾性体で構成されることを特徴とするラックを加圧する装置。
【請求項２０】
前記加圧部（２）は、円周表面（１５）と、前記停止部（３）の方向に突出するピン（７）とを備え、該ピンの露出された端部は接触面（１７ａ）として構成されることを特徴とする請求項１９に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２１】
前記ピン（７）は、前記加圧部（２）の軸に対して同軸に延在されることを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２２】
前記停止部（３）は、環状円周表面（１４）と、前記接触面（１７ｂ）として構成される端部壁（１５）とを備えることを特徴とする、請求項１９〜請求項２１のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２３】
前記停止部（３）の前記接触面（１７ｂ）は、前記ピン（７）の前記接触面（１７ａ）により基本位置で湾曲され、または固定されることを特徴とする請求項２２に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２４】
前記ピン（７）の前記接触面（１７ａ）は、漸進的なスプリング特性ダイヤグラムを形成するためにキャンバー式で構成されることを特徴とする請求項２０〜請求項２３のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２５】
前記ピン（７）は前記加圧部（２）と一体に構成されることを特徴とする請求項２０〜請求項２４のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２６】
前記加圧部（２）及び前記停止部（３）は対向しながら基本位置で互いに対する一定距離を離隔される第２接触面（１８ａ，１８ｂ）をそれぞれ含むことを特徴とする請求項１９〜請求項２５のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２７】
前記停止部（３）の方向に向いた前記加圧部（２）の前記円周表面（５）の露出された端部は、前記第２接触面（１８ａ）として構成されることを特徴とする請求項２０または請求項２６に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２８】
前記加圧部（２）の方向に向いた前記停止部（３）の前記環状円周表面（１４）の端部は、前記第２接触面（１８ｂ）として構成されることを特徴とする請求項２２または請求項２６に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２９】
前記加圧部（２）の前記第２接触面（１８ａ）及び前記停止部（３）の前記第２接触面（１８ｂ）は前記加圧部（２）の運動に対する端部止め部を形成するように構成されることを特徴とする請求項２６〜請求項２８のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項３０】
前記停止部は、調整スクリュー（３）として構成されることを特徴とする請求項１９〜請求項２９のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧部及び停止部を有し、ピニオン上にラックを押し付ける、請求項１の前提部に記載された装置に関する。
【０００２】
また、本発明は請求項１９の前提部に記載された、ピニオン上にラックを押し付ける装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
この類型の一般的な装置は特許文献１に公知となっている。
【０００４】
車両用のラック−ピニオン形式のステアリングシステムは、通常、ラックが長手方向に移動することができるように取り付けられたステアリングハウジングを備えている。ステアリングハウジング内に回転可能に取り付けられるピニオンはラックの歯形部に結合し、このピニオンに回転固定式に連結されるステアリングカラムが回転する時に、ラックを横方向へ移動させてトラックロッド及びステアリングナックルを介して自動車のステアリング式ホイールが回転する。ラックへのピニオンの取り付けは、スプリングに予め与えられた応力下でピニオンに対してラックを加圧しながら、ピニオンに対向するラックを支持する加圧部により遊びなしになされている。ここで、スプリングに予め与えられた応力にも影響を及ぼす調整スクリューにより加圧部の遊びが設定されることは従来技術で公知となっている。
【０００５】
ここで、加圧部は、互いに結合している歯形部の遊びなしに加圧部とラックとのカップリングを維持するように設計されなければならず、また同様にラックを加圧しなければならない。ここで、ピニオンの偏心、ピニオンの軸方向の遊び、及び歯形部の摩耗に対する欠点が考慮されなければならない。また、操向されたホイールが例えば障害物にぶつかる時、機構は操向されたホイールから引き起こされる揺動に耐えられなければならない。
【０００６】
一般的な類型を記載している特許文献１により、ピニオン及びラックを互いに対して押し付けるためのスプリングを有する、ピニオンに対するラック用カップリング機構が公知となっており、このスプリングは連続的な少なくとも２つの加圧ステージにその作用を及ぼすようにする目的で設けられる。ここで、スプリングは調整スクリューと加圧部との間の少なくとも２つの接触面を有するエラストマーにより構成される。振動または揺動が第１ステージの作用可能性を凌駕するやいなや第２加圧ステージが第１加圧ステージを代替し、加圧が少なくとも２つのステージで行われる。これにより、ピニオンとラックとの結合を解除するとともに、騒音を発生させようとする振動及び揺動を明確な程度に減衰させる。このように、押し付け力が増加し、その結果ラックとピニオンとの結合は改善され、発生する騒音が減少する。
【０００７】
しかし、特許文献１に記載された一般的な類型には、加圧部の遊びが小さい場合、スプリング力のバラツキが大きいという問題がある。ステアリングシステムでの摩擦は大きな公差により変化し、これによって自動車の直線安定性挙動は否定的に影響を受ける。また、特許文献１に記載の一般的類型には、スプリング力が温度変動に対して比較的影響を受けやすいという問題もある。さらに、エラストマーのスプリング力はその耐用期間にわたって変動する。
【０００８】
第１に、ピニオンにラックを加圧する装置において、直線走行の際には、ステアリングシステムの摩擦が小さく、第２に、高速のステアリング速度でステアリングする場合には、遊びのない歯形部結合が高い信頼性で保障されるべきである。また、装置は温度変動及び摩耗に可能なかぎり影響を受けてはならない。
【特許文献１】独国特許出願公開第１９８１１９１７号明細書
【特許文献２】独国特許発明２９２８７３２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来技術の短所を除去し、特に少ない摩耗と非常に優れた減衰特性を有し、高い信頼性で騒音発生を防止し、低廉に製造されて組み立てられることができ、加圧部及び停止部を有する、ピニオンにラックを加圧する装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、このような目的は請求項１の特徴により達成される。
【００１１】
また、本発明によれば、このような目的は請求項１６の特徴により達成される。
【００１２】
請求項１によれば、第２加圧ステージは互いに向き合う加圧部及び停止部の接触面の接触により行われるので、ラックに対する加圧部の少なくとも２つのステージで作用する望ましい加圧が達成される。基本位置で、即ちラック内へのピニオンの結合により加圧部の方向にラックを変位させるのに適切な力または動的な力が作用しない位置で、第１加圧ステージのみが、即ち加圧部と停止部間に配置されたスプリング部のみが作用する。この位置では、加圧部及び停止部の接触面は互いに離隔されている。
【００１３】
スプリング部のスプリングに予め与えられた応力によりスプリング部のみが、即ち第１加圧ステージのみが作用する加圧部の遊びが形成される。スプリング部は通常小さな公差で製造されることができ、従って、ラック上に制限されたスプリング力を加える。これによって、車両の満足のできる直線走行が非常に小さな軸方向加圧部の遊びでも可能である。加圧部の方向にラックを運動させる大きい歯形部の分離力または他の力が操向中に発生するやいなや、スプリング部のスプリング力が克服されるので、加圧部の接触面は停止部の接触面と接触するようになる。本発明によれば、少なくとも一つの接触面が弾性体で構成されるため、第２加圧ステージは接触面が互いに接触すると直ちに開始する。第２加圧ステージまたは弾性体で構成された接触面は大きいスプリング力を有するので、高速のステアリング速度でステアリングする時に遊びのない歯形部結合が保証される。このような遊びのない歯形部結合はステアリング中に騒音の発生を減少させる。
【００１４】
接触面のうちの少なくとも一つの弾性構造は接触面が互いに接触する時にのみ、初めて作用し始める。これより前には、弾性接触面は応力を緩和させることができ、または弾性接触面は接触によってのみ応力が加えられることができる。
【００１５】
試験で証明された通り、本発明による装置は効果が変わらず長い使用寿命を有する。また、特許文献１に公知となった装置に比べて、本発明による装置は温度変動に比較的鈍感である。
【００１６】
加圧部が金属、望ましくはアルミニウムで形成され、停止部が金属、望ましくは鋼で形成される場合に有利である。また、スプリング部が金属製ヘリカルスプリングで形成される場合に有利である。
【００１７】
特に、加圧部及び停止部を金属で形成すると、小さな公差を有する、特に精密な製造が可能になる。その結果、加圧部と停止部との間に配置されるスプリング部のみが作用する加圧部の遊びを特に小さく維持することができるので、発生する騒音は最小化される。
【００１８】
加圧部、停止部及びスプリング部が金属で形成されることによって、装置は長い使用寿命を有して温度変動に対して実質的に関係がない２つの金属製スプリング、即ち固定されるスプリング部、及び少なくとも一つの弾性接触面を有する。これにより、ステアリングシステムでの摩擦は正確に設定されることができる。本発明による解決策が特に簡単で、低廉に製造され組み立てられることができるということが試験で証明された。
【００１９】
本発明における目的は請求項１６の特徴により同様に望ましく達成される。ここで、請求項１による解決策とは逆に、加圧部と停止部との接触面は互いに押し付けあう。ここで、加圧部の接触面が停止部の接触面と接触することにより、騒音が発生しないという利点がある。ここで、装置の耐用期間にわたる磨耗を相殺し、またはうまく接触しあうために、接触面が互いに対して予め応力を与えられていると有利である。従って、接触面に予め応力を与えておくことによって、例えばピニオンが摩耗によって摩滅する場合にでも接触面が依然として互いに押し付けあうことが達成できる。
【００２０】
加圧部は円周表面及び停止部方向に突出したピンを含み、ピンの露出された端部は接触面とされ、停止部は環状円周表面と、接触面として構成される端部壁とを有すれば有利である。
【００２１】
ここで、停止部の端部壁はピンの接触面により基本位置で撓んでいる。停止部の接触面は０．１〜０．５ｍｍだけ撓むようにされることができる。
【００２２】
漸進的なスプリング特性ダイヤグラムを形成するために、ピンの接触面を弓形に外側に反った形状に形成されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明による解決策の望ましい構成及び改善例は追加従属項から得られる。以下では、本発明の２つの例示的な実施例が図面を用いて概要形態で示される。
【００２４】
ピニオンに対してラックをカップリングする加圧部を有し、特に車両用であるラック及びピニオンのステアリング機構は、例としてのみ参照される特許文献２及び特許文献１に既に十分に公知となっている。従って、以下では本発明に関連した特徴のみが詳細に説明される。ラック及びその駆動ピニオンに対するこのような類型のカップリング機構の基本原理もまた前述された特許公開公報と一般的な従来技術から十分に公知となっている。
【００２５】
図１に示すように、ラック（１）をピニオン（図示せず）に押し付ける本発明による装置は加圧部（２）及び停止部（３）を有する。圧縮スプリングとして構成されるスプリング部（４）は加圧部（２）と停止部（３）との間に配置される。ここで、スプリング部（４）は、連続的にラック（１）に対し加圧部（２）を押し付ける少なくとも２つの加圧段階のうちの最初の段階に影響する。
【００２６】
加圧部（２）は環状円周表面（５）、ラック（１）に対面する基端部（６）、及び停止部（３）の方向に円周表面（５）を超えて突出するピン（７）を本質的に有する。
【００２７】
加圧部（２）は望ましくはアルミニウムで製造され、ダイカストにより製造される。
【００２８】
図１から分かるように、加圧部（２）はステアリングハウジング（９）の収容空間（８）内に配置される。ここで、加圧部（２）の基端部（６）はラック（１）の方向を向いている。ここで、基短部（６）はラック（１）の隣接周縁部に適応する形状を有する。ステアリングハウジング（９）内の収容空間（８）は円筒形の孔部として通常構成され、加圧部（２）の円周表面（５）は収容孔部（８）の内径に合うようにされている。
【００２９】
本実施例において、ラック（１）に対面する基端部（６）にはラック（１）に対する接触面として使われるプラスチック製挿入物が備えられる。代案的に、基端部（６）または加圧部（２）全体もプラスチックで構成されることができる。
【００３０】
典型的な実施例においては、加圧部（２）が金属、望ましくはアルミニウムで構成され、加圧部（２）の円周表面（５）と収容空間（８）の内壁との間に滑りフィルム（１０）が配置される。ここで、滑りフィルム（１０）はラック（１）の支持部としての滑り底（１１）を有している。従って、基端部（６）内のプラスチック挿入物または類似の摩擦減少用挿入物は必要とならない。滑りフィルム（１０）は圧力嵌合により収容空間（８）内に望ましく配置できる。滑りフィルム（１０）または滑り底（１１）は、第１に、要求された押圧力を加圧部（２）が伝達することを可能とし、第２に、ラック（２）の移動時に滑り底（１１）が大きな摩擦力や、摩耗を引き起こさない支持面を形成することを可能にする。加圧部（２）の円周表面（５）及び滑りフィルム（１０）の特に望ましい構成については独国特許出願１０３０９３０３．６号明細書が参照される。
【００３１】
典型的な実施例では、加圧部（２）が嵌合により滑りフィルム（１０）内に配置され、または滑りフィルム（１０）に接続される。この配置または接続は、滑りフィルム（１０）の内径より大きい外径を有する加圧部（２）の円周表面（５）により簡単に具現化される。しかし、本実施例では、円周表面（５）はリング（１２）を備えている。ここで、嵌合は滑りフィルム（１０）の内径と、円周表面（５）のリング（１２）の外径との間で行われる。
【００３２】
収容空間（８）の内壁と滑りフィルム（１０）との間の嵌合は滑りフィルム（１０）と加圧部（２）との間の嵌合と同様な方式で行われる。このために、滑りフィルム（１０）は収容空間（８）の直径よりさらに大きい外径を有する外周滑りフィルムリング（１３）を備える。滑りフィルム（１０）は例えば、望ましくは１ｍｍの壁厚を有し、この滑りフィルム（１０）は滑りフィルムリング（１３）の領域でさらに厚くなるので、結果的に、その壁厚は例えば１．１ｍｍ〜１．５ｍｍとなり、望ましくは１．２ｍｍとなる。
【００３３】
また、図１から分かるように、収容孔部（８）は、ラック（１）に距離をおいて対向する開口部で停止部（３）により閉塞される。示された実施例では、停止部は限定された方式で収容孔部（８）内にネジ結合する調整スクリュー（３）として構成される。ここで、調整スクリュー（３）は環状円周表面（１４）及び端部壁（１５）を有している。調整スクリュー（３）は望ましくは鋼で製造され、深絞り（ｄｅｅｐ  ｄｒａｗｉｎｇ）により製造される。
【００３４】
封止リング（１６）は収容空間（８）の内壁と調整スクリュー（３）との間を封止することができる。
【００３５】
図１から分かるように、スプリング部（４）は加圧部（２）の円周表面（５）により形成される中空スペース内に実際に配置されるヘリカルスプリングとして構成され、加圧部（２）の基端部（６）と調整スクリュー（３）の端部壁（１５）との間に固定される。
【００３６】
加圧部（２）及び調整スクリュー（３）は互いに向きあい、基本位置では互いに離隔されて配置される接触面（１７ａ、１７ｂ）をそれぞれ有する。ここで、接触面（１７ａ、  １７ｂ）のうちの少なくとも一方は弾性体で構成され、接触面（１７ａ、１７ｂ）が互いに接触するやいなや押し付けの第２段階が開始される。実施例で示すように、加圧部（２）の接触面（１７ａ）は調整スクリュー（３）の方向に加圧部（２）の円周表面（５）を超えて突出するピン（７）の露出された端部として形成される。ここで、ピン（７）は加圧部（２）の軸に対して同軸に延在され、ヘリカルスプリング（４）の中央に位置し、ヘリカルスプリング（４）により囲まれている。ピン（７）は加圧部（２）と一体に構成される。このように、接触面（１７ａ）は好ましくはアルミニウムで形成される。
【００３７】
本実施例では、調整スクリュー（３）の接触面（１７ｂ）は端部壁（１５）として形成される。また、典型的な実施例では、接触面（１７ｂ）または端部壁（１５）は弾性体で構成される。ここで、端部壁（１５）の壁厚は例えば０．６ｍｍ〜０．９ｍｍであり、望ましくは０．７ｍｍである。このような構成によって、または端部壁（１５）の後ろに遊びがあるため、端部壁（１５）または接触面（１７ｂ）は撓むことができる。
【００３８】
接触面（１７ｂ）は調整スクリュー（３）にネジ止めされる。加圧部の遊び、または接触面（１７ａ）と接触面（１７ｂ）との間の距離は、収容空間（８）内にネジ結合した調整スクリュー（３）上に支持されたヘリカルスプリング（４）のスプリングに予め与えられた応力により生じ、このヘリカルスプリング（４）は滑りフィルム（１０）または滑り底（１１）に加圧部（２）を押し付け、これにより（図示されてはいないが、同様にステアリングハウジング（９）内に装着された）ピニオンに対してラック（１）を押し付ける。ヘリカルスプリング（４）のスプリング力は、接触面（１７ａ）が接触面（１７ｂ）と接触する前、または接触面（１７ａ）と接触面（１７ｂ）とが接触している間のみ作用する。ヘリカルスプリング（４）のスプリング力が克服されて接触面（１７ａ）が接触面（１７ｂ）と接触するようになるやいなや、調整スクリュー（３）の弾性構造が作用する。押し付けの第２段階が作用する間に接触面（１７ｂ）のスプリングの動きを制限する、または加圧部（２）の遊びを限定するために、加圧部（２）及び調整スクリュー（３）は互いに向き合いつつ、基本位置で第１接触面（１７ａ、１７ｂ）間の距離よりさらに大きい距離で互いに離隔されている第２接触面（１８ａ、１８ｂ）をそれぞれ備えている。従って、加圧部（２）の第２接触面（１８ａ）及び調整スクリュー（３）の第２接触面（１８ｂ）は調整スクリュー（３）の方向への加圧部（２）の移動に対する端部止め部とされている。このように第２加圧部の遊びは部品により限定されている。即ち加圧部（２）及び調整スクリュー（３）により固定的に限定され、接触面（１８ａ、１８ｂ）により具現化される。
【００３９】
調整スクリュー（３）の接触面（１８ｂ）はスプリング作用なしにステアリングハウジング（９）内に直接力を導入する。第２加圧部経路を移動する間に即ち接触面（１７ａ）が接触面（１７ｂ）と接触した後、支柱に発生する力は弾性調整スクリュー（３）に貯蔵され、これによりステアリング中に再度復帰する。これによって、高速のステアリング速度でも遊びのない歯形部結合が保障される。調整スクリュー（３）の高いスプリング定数（ｓｐｒｉｎｇ  ｒａｔｅ）は小さな公差を有する第２加圧部経路で大きいスプリング力を貯蔵する。この結果形成される遊びのない歯形部結合はステアリング中に騒音の発生を減少させる。
【００４０】
図１から分かるように、加圧部（２）の第２接触面（１８ａ）は、調整スクリュー（３）の方向に向いた加圧部（２）の円周表面（５）の露出された端部として形成される。調整スクリュー（３）の第２接触面（１８ｂ）は、加圧部（２）の方向に向いた調整スクリュー（３）の環状円周表面（１４）の端部として形成される。
【００４１】
調整スクリュー（３）の接触面（１７ｂ）または調整スクリュー（３）で漸進的スプリング定数を得るためには、接触面（１７ａ）が弓なりに外側に反った構造であることが望ましいと証明された。即ち、接触面（１７ａ）は例えば１００〜３００ｍｍの、望ましくは２００ｍｍの半径を有する湾曲表面として構成されることができる。ここで、接触面（１７ａ）の半径は端部壁（１５）の壁厚によってきまるので、端部壁（１５）または調整スクリュー（３）で発生する応力が制御できる。従って、接触面（１７ａ）の弓形に反った構造の他の利点は、加圧部（２）がラック（１）上に十分に対向することができて接触面（１７ｂ）との接触により干渉されないという点である。
【００４２】
ヘリカルスプリング（４）のスプリング定数は、例えば２００〜３５０Ｎ／ｍｍであり、望ましくは２８０Ｎ／ｍｍであり得る。接触面（１７ｂ）または調整スクリュー（３）のスプリング定数は例えば１０００〜２５０００Ｎ／ｍｍから、０．２ｍｍのスプリング経路を経て２５００Ｎ〜３５００Ｎのスプリング力まで上昇する。
【００４３】
基本位置で、加圧部（２）の第１接触面（１７ａ）と調整スクリュー（３）の第２接触面（１７ｂ）との間の間隔は例えば、０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍであり、望ましくは０．０５ｍｍであり得る。基本位置での加圧部（２）の第２接触面（１８ａ）と調整スクリュー（３）の第２接触面（１８ｂ）との間の間隔は例えば、０．１５ｍｍ〜０．３ｍｍであり、望ましくは０．２ｍｍであり得る。
【００４４】
本発明による解決策は望ましくは車両用ラック−ピニオン形式のステアリングシステムに適応しているが、これに限定されるわけではない。また、本発明に係る装置は他の分野のラック−ピニオン形式のステアリングシステムにも用いることができる。
【００４５】
図２〜図５は図１に対する変形実施例を示す。図１及び図２〜図５で同一の図面符号で表示された部品は、以下で変更が言及されない限り互いに対応するので、図２〜図５に対するこれら部品の追加説明は省略される。
【００４６】
図２は、接触面（１７ａ、１７ｂ）が基本位置で互いに押し付けあう実施例を示す。この場合には、停止部（３）の接触面（１７ｂ）が基本位置でピン（７）の接触面（１７ａ）により撓むようにする。ここでは、接触面（１７ｂ）が基本位置で０．１ｍｍ〜０．５ｍｍだけ撓むようにされている。
【００４７】
図２によれば、漸進的なスプリング特性ダイヤグラムを発生させるためにピン（７）の接触面（１７ａ）が弓形に外側に反るように設計されている。
【００４８】
接触面（１８ａ、１８ｂ）間の距離は基本位置で０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍであり、望ましくは０．１ｍｍであり得る。
【００４９】
場合によっては、スプリング（４）を使わなくとも良い。
【００５０】
図３は接触面（１７ａ、１７ｂ）が基本位置で互いに押し付け合う場合の実施例を示す。ここでは、図２とは異なり、ピン（７）が弾性体で構成される。図３によれば、端部壁（１５）は剛性体であるか、または実質的に剛性な構造である。ピン（７）には、互いに対して配置されたオフセットである、またはピン（７）の弾性構造を引き起こすノッチが備えられたカットアウト（１９）が設けられる。ここで、図４及び図５から分かるように、カットアウト（１９）はピン（７）の軸方向に、そしてピン（７）の周縁部に沿って互いに対して配置されたオフセットである。例示的な実施例で、カットアウト（１９）はピンの周縁部の約１／８〜１／４にわたって延長されている。これは試験で特に適していると証明され、また、カットアウト（１９）はピン（７）内に異なる方式で配置され得、実施例と異なる長さを有することができることは言うまでもない。
【００５１】
カットアウト（１９）の導入によるピン（７）の弾性構造に対する代案として、例えば、ピン（７）が結果的に弾性作用をするように薄い構造で提供されることができる。ピン（７）の弾性構造を達成することができる他の可能性は、例えばピン（７）が所定の弾性を有する材料（弾性率）から部分的にまたは全体的に構成されることにある。よって、このためには例えば公知となったプラスチックが用いられる。
【００５２】
ピン（７）の弾性構造がカットアウト（１９）の導入によって特に簡単に達成できるということが試験で証明された。
【００５３】
図３によれば、本発明に係る弾性構造は実質的にピン（７）の弾性構造から形成される。代案的に示された図４の実施例では端部壁（１５）も弾性構造を有するので、本発明による装置の弾性作用はピン（７）と端部壁（１５）との両方から形成される。ここで、図２と類似する図４によれば、端部壁（１５）及びピン（７）は既に基本位置で撓んでいるように形成される。端部壁（１５）またはピン（７）の接触面（１７ａ、１７ｂ）に予め与えられた応力により、例えばピニオンが摩耗によって摩滅する場合にも接触面（１７ａ、１７ｂ）が互いに依然として押し付けあうことが達成される。
【００５４】
図４はスプリング部（４）が使われない構成を示す。提供された適用のために適切である場合には、図３による実施例においてスプリング（４）を使わなくても良い。
【００５５】
図５は１／４だけ切断された状態の加圧部（２）の模式図を示す。
【００５６】
図２と同様に、図３〜図５によって、接触面（１８ａ、１８ｂ）間の間隔が基本位置で０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍであり、望ましくは０．１ｍｍになるように提供されることができる。
【００５７】
本発明による装置は例示的な実施例で示された構成に制限されない。特に他の可能な実施例または組合わせは図１〜図５を共に参照することによって得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】接触面が互いに離隔されて配置された、一構成の基本位置での本発明による装置の断面を示す。
【図２】接触面が互いに押し付けあう、一構成の基本位置での本発明による装置の断面を示す。
【図３】接触面が互いに押し付け合い、加圧部のピンが弾性体で構成された、一構成の基本位置での本発明による装置の断面を示す。
【図４】接触面が互いに押し付け合い、加圧部のピン及び停止部の端部壁全てが弾性体で構成された、一構成の基本位置での本発明による装置の断面を示す。
【図５】１／４だけ切断された加圧部の図面を示す。
【符号の説明】
【００５９】
１：ラック
２：加圧部
３：停止部、調整スクリュー
４：スプリング部
５：環状円周表面
６：基端部
７：ピン
８：収容空間
９：ステアリングハウジング
１０：滑りフィルム
１１：滑り底
１２：リング
１３：滑りフィルムリング
１４：環状円周表面
１５：端部壁
１６：封止リング
１７ａ、１７ｂ：第１接触面
１８ａ、１８ｂ：第２接触面
１９：カットアウト
【図１】
2007513004.tif 000003
【図２】
2007513004.tif 000004
【図３】
2007513004.tif 000005
【図４】
2007513004.tif 000006
【図５】
2007513004.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月6日(2005.7.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピニオン上にラックを加圧する装置であり、
加圧部及び停止部を有し、
前記加圧部と前記停止部との間に配置されたスプリング部は、連続的に前記ラックに対して前記加圧部を加圧する少なくとも２つの加圧ステージのうちの第１ステージを行い、
前記加圧部及び前記停止部は対向しつつ、基本位置で互いに一定距離に離隔されて配置される第１接触面をそれぞれ有するラックを加圧する装置において、
１．１  前記加圧部（２）及び前記停止部（３）は金属で製造され、
１．２  前記停止部（３）の前記接触面（１７ｂ）は弾性体で構成され、
前記第１接触面（１７ａ，  １７ｂ）が互いに接触するようになるやいなや第２加圧ステージが開始し、
１．３  前記加圧部（２）及び前記停止部（３）は、対向しつつ、前記基本位置で前記第１接触面（１７ａ，  １７ｂ）の互いに対する距離よりさらに大きい互いに対する一定距離で離隔されている第２接触面（１８ａ，  １８ｂ）をそれぞれ有し、
該第２接触面（１８ａ，  １８ｂ）は前記加圧部（２）の運動に対する端部止め部を形成するように構成される、
ことを特徴とするラックを加圧する装置。
【請求項２】
前記加圧部（２）は、円周表面（５）と、前記停止部（３）の方向に突出するピン（７）とを備え、
該ピンの露出された端部は前記第１接触面（１７ａ）とされることを特徴とする、請求項１に記載のラックを加圧する装置。
【請求項３】
前記ピン（７）は、前記加圧部（２）の軸に対して同軸に延在されていることを特徴とする、請求項２に記載のラックを加圧する装置。
【請求項４】
前記停止部（３）は、環状円周表面（１４）と、前記第１接触面（１７ｂ）として構成される端部壁（１５）とを備えることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項５】
前記スプリング部（４）は、前記加圧部（２）の中空スペース内に実質的に配置されるとともに、前記加圧部（２）の基端部（６）と前記停止部（３）の前記端部壁（１５）との間に固定されることを特徴とする、請求項４に記載のラックを加圧する装置。
【請求項６】
前記スプリング部は、ヘリカルスプリング（４）として構成され、該ヘリカルスプリング（４）の中央には、前記加圧部（２）の前記基端部（６）から始まり、前記端部壁（１５）の方向に延在されたピン（７）が形成されることを特徴とする、請求項５に記載のラックを加圧する装置。
【請求項７】
前記ピン（７）は、前記加圧部（２）と一体に構成されることを特徴とする、請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項８】
前記加圧部（２）の前記第１接触面（１７ａ）と前記停止部（３）の前記第１接触面（１７ｂ）との間の距離は、前記基本位置で０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍであり、望ましくは０．０５ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項９】
前記停止部（３）の前記第２接触面（１８ｂ）から前記加圧部（２）の前記第２接触面（１８ａ）までの距離は、前記基本位置で０．１５ｍｍ〜０．３ｍｍであり、望ましくは０．２ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１０】
前記停止部（３）の方向に向いた前記加圧部（２）の前記円周表面（５）の露出された端部は前記第２接触面（１８ａ）として構成されることを特徴とする、請求項２〜請求項９のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１１】
前記加圧部（２）の方向に向いた前記停止部（３）の前記環状円周表面（１４）の端部は前記第２接触面（１８ｂ）として構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１２】
前記加圧部（２）は、ステアリングハウジング（９）の収容空間（８）内に配置され、該収容空間（８）の内壁と前記加圧部（２）の前記円周表面（５）との間に滑りシート（１０）が配置されることを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１３】
前記滑りシート（１０）は、前記ラック（１）のための支持地点としての滑り床（１１）を有することを特徴とする請求項１２に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１４】
前記滑りシート（１０）は、圧力嵌合により前記収容空間（８）内に配置されることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１５】
前記停止部は、前記収容空間（８）内にネジ止めすることができる調整スクリュー（３）として構成されることを特徴とする請求項１２〜請求項１４のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１６】
ピニオン上にラックを加圧する装置であり、
加圧部及び停止部を有し、
前記加圧部及び前記停止部は対向する接触面をそれぞれ有するラックを加圧する装置において、
１６．１  前記加圧部（２）及び前記停止部（３）は金属で製造され、
１６．２  前記加圧部（２）及び前記停止部（３）は、対向しつつ、基本位置で互いに押し付けあう前記接触面（１７ａ，  １７ｂ）をそれぞれ有し、
１６．３  前記停止部（３）の前記接触面（１７ｂ）は弾性体で構成され、
前記加圧部（２）及び前記停止部（３）は、対向しつつ、基本位置で互いに対する一定距離で離隔される第２接触面（１８ａ，  １８ｂ）をそれぞれ備えるとともに、前記加圧部（２）の運動に対する端部止め部を形成するように構成される、
ことを特徴とするラックを加圧する装置。
【請求項１７】
前記加圧部（２）は、円周表面（１５）と、前記停止部（３）の方向に突出するピン（７）とを備え、該ピンの露出された端部は前記接触面（１７ａ）として構成されることを特徴とする請求項１６に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１８】
前記ピン（７）は、前記加圧部（２）の軸に対して同軸に延在されることを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載のラックを加圧する装置。
【請求項１９】
前記停止部（３）は、環状円周表面（１４）と、前記接触面（１７ｂ）として構成される端部壁（１５）とを備えることを特徴とする、請求項１６〜請求項１８のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２０】
前記停止部（３）の前記接触面（１７ｂ）は、前記ピン（７）の前記接触面（１７ａ）により基本位置で湾曲され、または固定されることを特徴とする請求項１９に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２１】
前記ピン（７）の前記接触面（１７ａ）は、漸進的なスプリング特性ダイヤグラムを形成するために弓形に沿った湾曲面に形成されることを特徴とする請求項１７〜請求項２０のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２２】
前記ピン（７）は、前記加圧部（２）と一体に構成されることを特徴とする請求項１７〜請求項２１のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２３】
前記停止部（３）の方向に向いた前記加圧部（２）の前記円周表面（５）の露出された端部は、前記第２接触面（１８ａ）として構成されることを特徴とする請求項１７〜請求項２２のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２４】
前記加圧部（２）の方向に向いた前記停止部（３）の前記環状円周表面（１４）の端部は、前記第２接触面（１８ｂ）として構成されることを特徴とする請求項１７〜請求項２３のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【請求項２５】
前記停止部は、前記調整スクリュー（３）として構成されることを特徴とする請求項１６〜請求項２４のいずれか一項に記載のラックを加圧する装置。
【国際調査報告】
2007513004.tif 000008
2007513004.tif 000009
2007513004.tif 000010
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