(57)【要約】  本発明は、軸受(２)によってフレーム(３)上に回転自在に取り付けられるとともにその舵取り角度を調整するために舵取り可能な車輪に機能的に接続されている軸(４)と、前記フレーム(３)内において前記軸(４)を軸線方向に位置決めするための手段(５)と、を備える、車両のための操舵システム(１)に関する。操舵システム(１)の軸(４)を安価かつ簡単な方法でそのバックラッシュをなくすために、軸線方向に軸(４)を位置決めするための手段(５)は、遊びなしに軸(４)に着座している軸受(２)およびフレーム(３)上で軸線方向に支持されるとともに、フレーム(３)上に軸受(２)を保持する、押圧パッド(６)として構成されている。
2007514593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のための操舵システムであって、軸受(２)によってフレーム(３)上に回転自在に取り付けられるとともにその舵取り角度を調整するために舵取り可能な車輪に作動的に接続されている軸(４)と、前記フレーム(３)内において前記軸(４)を軸線方向に位置決めするための手段(５)と、を備えたものにおいて、
前記軸線方向に位置決めするための手段(５)は、前記フレーム(３)および前記軸受(２)上に軸線方向に支持されるとともに、前記軸受(２)を前記フレーム(３)上に軸線方向に保持する押え部材(６)であることを特徴とする操舵システム。
【請求項２】
前記押え部材(６)は、ラジアル軸受(８)として構成された前記軸受(２)の外輪(７)に対して軸線方向に作用することを特徴とする請求項１に記載の操舵システム。
【請求項３】
前記押え部材(６)は、前記軸受(２)の外周の全体にわたって分散して軸線方向に作用することを特徴とする請求項１および２のいずれかに記載の操舵システム。
【請求項４】
前記押え部材(６)は、この操舵システムのセンサ(９)を覆うように延び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操舵システム。
【請求項５】
前記押え部材(６)は、実質的にスリーブ状あるいは円筒状の形であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項６】
前記押え部材(６)は、異なる直径を有していることを特徴とする請求項５に記載の操舵システム。
【請求項７】
前記押え部材(６)は、前記軸受(２)上において、前記センサ(９)の領域における直径あるいは内側幅よりも、より小さな直径(１０)あるいは内側幅を有していることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項８】
前記押え部材(６)は、弾性手段(１１)によって前記軸受(２)に押圧されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項９】
前記弾性手段(１１)は、前記押え部材(６)においてその弾力性を増加させた領域(１２)であることを特徴とする請求項８に記載の操舵システム。
【請求項１０】
前記弾性手段(１１)は、前記押え部材(６)の２つの異なる直径あるいは内側幅の間の移行領域(１３)に配置されていることを特徴とする請求項８または９に記載の操舵システム。
【請求項１１】
前記フレーム(３)が前記操舵システム(１)の歯車機構ハウジング(１４)として構成され、前記押え部材(６)が前記歯車機構ハウジング(１４)内で半径方向に接触していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項１２】
前記押え部材(６)は、前記歯車機構ハウジング(１４)のハウジングカバー(１５)上に支持されていることを特徴とする請求項１１に記載の操舵システム。
【請求項１３】
前記押え部材(６)が単一片として形成されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載した操舵システム。
【請求項１４】
前記押え部材(６)が切欠き(１６)を有していることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項１５】
前記軸(４)あるいは前記出力要素(１８)が、ラック＆ピニオン操舵システムのピニオン(１７)であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項１６】
前記軸(４)あるいは前記出力要素(１８)が、ボール＆ナット操舵システムのねじが設けられたスピンドルであることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項１７】
前記操舵システム(１)がパワーステアリングシステム、あるいは外部動力パワーステアリングシステムであることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の操舵システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の導入部分（おいて書き部分）に記載した、フレーム上の軸受によって回転自在に取り付けられた軸を有する、車両のための操舵システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のための操舵システムは、なかでも、フレームあるいは歯車機構のハウジング内に軸部分を有しているが、それらは出力要素として構成され、操舵ハンドルの回転運動あるいはまたサーボモータ軸の回転運動によって生じるその回転が、舵取り可能なホイールの舵取り角度の調整を行う。この種の出力要素は、ラック＆ピニオン装置操舵システムのためのピニオンあるいは操舵軸として、またはリサーキュレーティングボール操舵システムとして構成され、回転方向に弾性的な要素を介して回転方向にほぼ固定された状態でしばしばこの操舵システムの入力軸に接続される。
【０００３】
この種の操舵システムのその出力要素は、とりわけ、入力軸における回転方向およびトルクの大きさを検出するためのセンサと相互に作用するので、軸線方向の遊びがないように取り付けられるべきである。
【０００４】
ドイツ特許公開ＤＥ１９９３５２８３Ａ１号公報は、電動パワーステアリングシステムとして構成された操舵システムを記載しているが、その出力要素は位置決め用の軸受に取り付けられている。軸線方向の固定のために、その出力要素はその端部にねじを有していてその上にナットが螺合している。このナットは、出力エレメントを、軸線方向に移動しないように位置決め用軸受の内輪に支持している。その位置決め用軸受はまた、クランプ機構によってその半径方向に固定することができる。
【０００５】
出力要素を軸線方向に位置決めするこの公知の手段は、出力要素の径の大きい領域において出力要素を位置決めするという限られた範囲においてのみ適しており、また、比較的複雑で、製造に費用がかかる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、操舵システムの軸あるいは出力要素のために、安価で遊びのない取付け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】
【０００７】
その目的は、請求項１に記載の特徴を有した操舵システムによって達成される。
【０００８】
軸が遊びなしに軸受に接続され、かつフレームおよびベアリング上に軸線方向に支持されている押え部材によって軸受がフレーム上に保持されているという事実の結果として、軸線方向の遊びなしに軸を軸線方向に位置決めする方法がもたらされ、その方法は簡単にかつ安価に構成することができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施例は従属請求項に由来する。
【００１０】
軸受は、好ましくはラジアル深溝玉軸受、特に堅固な深溝玉軸受として構成され、かつ押え部材はラジアル軸受の外輪上に軸方向に作用する。ラジアル軸受の外輪はフレームの軸受座に圧入される。この目的のために、押え部材は、好ましくはラジアル軸受の外輪の全周、特に外輪の環状部分の全周にわたって作用する。ここで、押え部材は、軸にセンサあるいはバルブまたは軸上の類似のものを覆うように、スリーブ状あるいは円筒状に軸線方向および半径方向に延びることができる。
【００１１】
例えばトルク／回転速度センサを覆うように延びるために、異なる内側幅あるいは異なる直径の部分によって、押え部材をスリーブ状あるいは円筒状に構成することが好都合である。そのためにこの押え部材は、好ましくは、軸受上においては比較的小さい直径あるいは内側幅に構成することができ、かつセンサあるいはバルブの領域においては約２倍の大きさの直径あるいは２倍の大きさの内側幅を有することができる。
【００１２】
押え部材は、好ましくは弾性要素によって軸受に押圧される。予圧力を発生させるこの弾性手段は、押え部材における弾力性を増加させた領域あるいは範囲とすることができる。特に好ましい例示的な実施態様において、押え部材の弾力性を増加させた領域は、押え部材における２つの異なる直径あるいは内側幅の間の移行領域に配置され、かつ円板ばねのように構成される。押え部材は、この操舵システムの歯車機構ハウジングとして形成されたフレームの歯車機構ハウジング内において半径方向に支持され、その結果として取り付けが簡単である。ここで、押え部材は、好ましくは、ハウジングカバーによって閉鎖されるハウジングの凹部に当接する。このようにして、押え部材の一端は軸受に支持され、かつ他端はハウジングカバーに支持される。押え部材は、好ましくは、プレス成形された部品、あるいはほぼ同じ壁厚を有する円筒状に深絞りされた部品、または段付き円筒として単一片に形成される。歯車機構ハウジングの取付スペースを減少させるために、押え部材は切欠きを有することができ、その内側にセンサあるいはバルブ部品等が突出する。
【００１３】
押え部材によって遊びなしに位置決めされる軸は、ラック＆ピニオン操舵システムのピニオンの形の出力素子として構成することができる。リサーキュレーティングボール操舵システムのねじが設けられたスピンドルとして、出力要素を構成することが好都合である。
【００１４】
軸あるいは出力要素についての本発明によって遊びなしに取付けられる操舵システムは、電動および／または油圧式のパワーステアリングシステムあるいは外部動力パワーステアリングシステムとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、例示的な実施形態および添付の図面を用いてより詳細に記載される。
【００１６】
図１は、車両用のラック＆ピニオンパワーステアリングシステムとして構成された操舵システム１の、歯車機構ハウジング１４として構成されている、フレーム３の縦断面を示している。ラック＆ピニオンパワーステアリングシステムの出力要素１８として構成された軸４は、歯車機構ハウジング１４内に回転自在に取り付けられている。
【００１７】
出力要素１８は、らせん形の歯を有したピニオン１７として構成され、歯車機構ハウジング１４の一端１９においてラック２０と噛み合っている。ラック２０は、車両の１つ若しくは複数の舵取り可能な車輪に作動的に接続され、その車輪の舵取り方向を調整する。
出力要素１８は、回転方向に弾性的な要素２１を介して、ラック＆ピニオンパワーステアリングシステムの入力軸２２に接続されている。操舵ハンドルのトルクは入力軸２２に負荷される。
【００１８】
歯車機構ハウジング１４は、実質的に２つの部分から構成され、入力軸２２と出力要素１８との間の境界部分において拡大した円筒状のハウジングカバー１５によって閉鎖されている。入力軸２２は、実質的にハウジングカバー１５の内部に延びている。
【００１９】
入力軸２２のトルクおよび回転方向を測定するセンサ９は、歯車機構ハウジング１４の拡大領域の内側に配置されている。出力要素１８の軸線方向から見ると、歯車機構ハウジング１４内において出力要素１８を回転自在に取り付けるための軸受２は、センサ９と出力要素１８の歯の領域との間に配置されている。軸受２は、位置決め軸受およびラジアル軸受８として構成されている。それは、軸線方向の力を支持することができる、堅固な深溝玉軸受であることが好ましい。
【００２０】
出力要素１８は、歯車機構ハウジング１４の一端１９に、ニードルベアリング２３によって取り付けられている。出力要素１８の取付けは、小さな軸受設計が選択されるので、このように簡単かつ安価に実現している。
【００２１】
特に軸線方向において、遊びがない状態で出力要素１８を位置決めするために、ラジアル軸受８の内輪２４は出力要素１８のカラー２６に対し、止め輪２５によって保持されている。ラジアル軸受８の外輪７は、出力要素１８を軸線方向に位置決めするための手段５として設けられている押え部材６によって、歯車機構ハウジング１４上の軸線方向ストッパ２７に押圧されている。その結果、出力要素１８は、軸線方向に遊びのない状態で取り付けられている。
【００２２】
図示した典型的な実施例において、押え部材６は、ほぼ一様な壁厚を有した単一片の要素として構成されている。鋼板から成形できるこの押え部材６は、ラジアル軸受８の外輪７の側面全体を押圧するその環状部分２８において、センサ９を覆うように延びる領域の直径の約半分の直径１０を有している。押え部材６は、環状部分２８の反対側にある部分２９によって、ハウジングカバー１５上で軸線方向に支持されている。
【００２３】
図示した典型的な実施例において、押え部材６は、その直径が異なる部分の間に移行領域１３を有している。この移行領域１３は、押え部材６を軸線方向に予圧できるようにするために、弾性手段１１として設けられている。押え部材６の移行領域１３には、円板ばねのような、その弾力性が増大されている領域１２が設けられている。押え部材６は、その外周表面の全体によって歯車機構ハウジング１４内で半径方向に支持されており、その結果として取り付けが簡単になっている。歯車機構ハウジング１４の取付スペースを最小化するために、押え部材６は各位置に切欠き１６を有しており、この切欠き１６の内側にセンサ９の一部が突出することができる。
【００２４】
押え部材６の寸法を選択した結果、ハウジングカバー１５は歯車機構ハウジング１４上に隙間なしに配置され、かつラジアル軸受８は定められた力によって歯車機構ハウジング１４上に保持される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】電動パワーステアリングシステムにおけるラック＆ピニオン歯車機構の縦断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１  操舵システム
２  軸受
３  フレーム
４  軸
５  軸線方向に位置決めするための手段
６  押え部材
７  外輪
８  ラジアル軸受
９  センサ
１０  直径
１１  弾性手段
１２  弾性を増加させた領域
１３  移行領域
１４  歯車機構ハウジング
１５  ハウジングカバー
１６  切欠き
１７  ピニオン
１８  出力要素
１９  １４の端部端部
２０  ラック
２１  回転方向に弾性的な要素
２２  入力軸
２３  ニードルベアリング
２４  ８の内輪
２５  止め輪
２６  １８上のカラー
２７  軸線方向ストッパ
２８  ６の環状部分
２９  ６の一部
【図１】
2007514593.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月17日(2005.6.17)
【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】
車両のための操舵システムであって、軸受(２)によってフレーム(３)上に回転自在に取り付けられるとともにその舵取り角度を調整するために舵取り可能な車輪に作動的に接続されている軸(４)と、前記フレーム(３)内において前記軸(４)を軸線方向に位置決めするための手段(５)と、を備え、前記軸線方向に位置決めするための手段(５)が、前記フレーム(３)および前記軸受(２)上で軸線方向に支持されるとともに、前記軸受(２)を前記フレーム(３)上で軸線方向に保持する押え部材(６)である、操舵システムにおいて、
前記押え部材(６)がこの操舵システムのセンサ(９)を覆うように延びていることを特徴とする操舵システム。
【請求項２】
前記押え部材(６)は、ラジアル軸受(８)として構成された前記軸受(２)の外輪(７)に対して軸線方向に作用することを特徴とする請求項１に記載の操舵システム。
【請求項３】
前記押え部材(６)は、前記軸受(２)の外周の全体にわたって分散して軸線方向に作用することを特徴とする請求項１または２に記載の操舵システム。
【請求項４】
前記押え部材(６)は、実質的にスリーブ状あるいは円筒状の形であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項５】
前記押え部材(６)は、異なる直径を有していることを特徴とする請求項４に記載の操舵システム。
【請求項６】
前記押え部材(６)は、前記軸受(２)上において、前記センサ(９)の領域における直径あるいは内側幅よりも、より小さな直径(１０)あるいは内側幅を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項７】
前記押え部材(６)は、弾性手段(１１)によって前記軸受(２)に押圧されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項８】
前記弾性手段(１１)は、前記押え部材(６)においてその弾力性を増加させた領域(１２)であることを特徴とする請求項７に記載の操舵システム。
【請求項９】
前記弾性手段(１１)は、前記押え部材(６)の２つの異なる直径あるいは内側幅の間の移行領域(１３)に配置されていることを特徴とする請求項７または８に記載の操舵システム。
【請求項１０】
前記フレーム(３)が前記操舵システム(１)の歯車機構ハウジング(１４)として構成され、前記押え部材(６)が前記歯車機構ハウジング(１４)内で半径方向に接触していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項１１】
前記押え部材(６)は、前記歯車機構ハウジング(１４)のハウジングカバー(１５)上に支持されていることを特徴とする請求項１０に記載の操舵システム。
【請求項１２】
前記押え部材(６)が単一片として形成されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項１３】
前記押え部材(６)が切欠き(１６)を有していることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項１４】
前記軸(４)あるいは前記出力要素(１８)が、ラック＆ピニオン操舵システムのピニオン(１７)であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項１５】
前記軸(４)あるいは前記出力要素(１８)が、ボール＆ナット操舵システムのねじが設けられたスピンドルであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の操舵システム。
【請求項１６】
前記操舵システム(１)がパワーステアリングシステム、あるいは外部動力パワーステアリングシステムであることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の操舵システム。
【国際調査報告】
2007514593.tif 000004
2007514593.tif 000005
2007514593.tif 000006
2007514593.tif 000007