(57)【要約】  本発明は、サーボステアリング装置（１）、特に乗物のためのパワーステアリング装置であって、サーボモータによって駆動される移動スクリュー（２）を有し、フレーム（３）内で軸方向にスライドしないように支持されたナット（４）と、移動可能な構成部材（５）であって、そのネジ部（６）がナット（４）のナットネジ部（７）に係合する構成部材（５）と、を含み、回転について固定状態でナット（４）に結合しているベルトプーリ（８）を有し、当該ベルトプーリ（８）は柔軟な駆動機構の一部であり、サーボモータとナット（４）との間にあり、ナット（４）が、フレーム（３）内にローラーベアリング（９）で取り付けられる、サーボステアリング装置（１）に関する。単純な組み立てでほとんどノイズを発生しないサーボステアリング装置がとても正確に操作され、コスト効率よく生産されることができることを規定するために、ベルトプーリ（８）がプラスチックで形成されることが提供される。
2013522114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボステアリング装置、特には乗物のための補助パワーステアリング装置において、
フレーム（３）内で軸方向にスライドしないように支持されたナット（４）と、軸方向にスライド可能な構成部材（５）であってそのネジ部（６）ナット（４）のナットネジ部（７）に係合する構成部材（５）と、からなりサーボモータによって駆動される移動スクリュー（２）と、
回転について固定状態でナット（４）に結合されていて、サーボモータとナット（４）との間で牽引手段変速機の一部となっているベルトプーリ（８）と、を備え、
ナット（４）が、フレーム（３）内にローラーベアリング（９）で支持され、
ベルトプーリ（８）がプラスチックで形成されることを特徴とするサーボステアリング装置。
【請求項２】
ローラーベアリング（９）の内輪（１０）が、径方向に向かい、ナット（４）と一体となって形成されたストッパ（１１）に軸方向で隣接することを特徴とする請求項１に記載のサーボステアリング装置。
【請求項３】
ローラーベアリング（９）の内輪（１０）は、径方向に向かい、ナット（４）と一体になって形成されたストッパ（１１）、及び、ベルトプーリ（８）と一体になって形成され、ナット（４）の前記ストッパ（１１）があるのと同一平面（１３）にあるストッパ（１２）に、軸方向で隣接することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のサーボステアリング装置。
【請求項４】
ナット（４）のストッパ（１１）と、ベルトプーリ（８）のストッパ（１２）は、内輪（１０）に対して、互いに同心で配置されたリング前方面（１４，１５）であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のサーボステアリング装置。
【請求項５】
ベルトプーリ（８）は、スプラインシャフト結合又は歯付きシャフト結合又は別の溝とバネとの結合（１６）のような径方向の噛み合い式の結合でナット（４）に結合される、又は、ナット（４）と物質的な結合で結合されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のサーボステアリング装置
【請求項６】
ベルトプーリ（８）は、ナット（４）上のローラーベアリング（９）からナット（４）のリング形状の軸方向のストッパ（１７）までと、同一の取り付け方向（Ｘ）に押して動かされることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のサーボステアリング装置。
【請求項７】
ベルトプーリ（８）は、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレフタラートのようなエンジニアリングプラスチック、又は、ポリエーテルエーテルケトン若しくはポリエーテルケトンのような高機能プラスチックで形成され、
くさびベルトプーリ、くさびリブベルトプーリ又は歯付きベルトプーリとして形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のサーボステアリング装置。
【請求項８】
ベルトプーリ（８）は、その軸方向の延び（Ｉ）の約半分、ナット（４）から突出することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のサーボステアリング装置。
【請求項９】
ベルトプーリ（８）は、その軸方向の延び（Ｉ）の約１／３、ナット（４）の上に載置されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のサーボステアリング装置。
【請求項１０】
当該サーボステアリング装置（１）が、軸方向にスライド可能な構成部材（５）とサーボモータとの軸平行配置を伴う電気的な補助パワーステアリング装置であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のサーボステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボステアリング装置、特には乗物のための補助パワーステアリング装置であって、フレーム内で軸方向にスライドしないように支持されたナットと、軸方向にスライド可能な構成部材と、からなりサーボモータによって駆動される移動スクリューを備え、特許請求の範囲の請求項１の上位概念によるサーボステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーボモータ回転数とトルクが牽引手段変速機を介してナット、特にボールサーキットナットに伝わるサーボステアリング装置、特に乗用車の電気的な補助パワーステアリング装置が、従来から知られている。そこでは、サーボモータと、ナットによって駆動されるギヤラック又はスピンドル部分が、しばしば、軸に並行に配置されている。
【０００３】
そして、DE 103 10 492 A1は、電気モーターが軸方向にスライド可能な変速機ハウジング内で支持された構成を駆動する電気的なサーボステアリング装置を開示する。その構成はギヤラックとして形成され、その構成のボールネジは、変速機ハウジングとして形成されたフレーム内に軸方向でスライドしないように支持されたナットネジ部と係合している。ナットは、サーボモータとそのように形成された移動スクリューとの間の牽引手段変速機のベルトプーリに回転について固定状態で結合されている。ナットは、径方向で固定されたベアリング、ローラーベアリングを介して、変速機ハウジングに、補強されるととも支持されている。特に軸方向の力が含まれるので、半径方向ベアリングは、しばしば、４ポイント支持部として形成されている。ローラーベアリングの内輪は、例えばリング又は止め輪の形態でベルトプーリ及びストッパのような、ナット上に取り付けられた構成を軸方向で補強する。
【０００４】
ベルトプーリが金属材料から形成されるので、ノイズの放出及びワイヤが問題となり、ベルトプーリの重みも最小とならず、そのような牽引手段変速機の操作において、回転による慣性モーメントが最小とならない。既知のサーボステアリング装置は、望ましくないかなり長い許容チェーンを有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来技術に基づく課題を解決するために、簡単に取り付ける際に小さなノイズを形成し、とても正確に操作され、高くないサーボステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、特許請求の範囲の請求項１の特徴を有するサーボステアリング装置で解決される。
【０００７】
ナットに回転について固定状態で結合された少なくとも一つのベルトプーリがプラスチック、特にエンジニアリングプラスチック又は高機能プラスチックで形成されていることを特徴とし、構造的手段が示され、サーボステアリング装置を操作するときにおける操作ノイズ、例えば、歯の間の空間内及び歯ディスクとして形成されたベルトプーリの歯上の歯付きベルトの衝突ノイズを減らすことを可能にする。音放射と音伝達は、ベルトプーリにおけるこの手段によって、好ましくも影響される。さらに、サーボステアリング装置の製造コストを減少することができる。
【０００８】
好ましい構成は、従属請求項で示される。
【０００９】
特に好ましい実施の形態において、ベルトプーリがナットに固定され、それがナットの外周面に押して動かされ、ナット上の径方向に向かったストッパまで来る。
【００１０】
ローラーベアリングの内輪は、続いて、ナットに直接形成された軸方向のストッパ、及び、ナットに係合するリング又はリングのような物によって保持されたストッパで停止される。
【００１１】
内輪に対する径方向に向かったストッパは、ストッパ平面を画定することができ、ベルトプーリの径方向に延在した前方面に一致することができる、ナットのカラーになることができる。このように、ベルトプーリは、軸方向の別の方向において、内輪によって、カウンターストッパとして固定される。内輪は、ナットの軸方向ストッパに直接接触し、従来技術による解決と比較して許容範囲を減らす。ベルトプーリはナットに向かって押して動かされ、単に関係する構成における二つの互いに掴む溝とナットによって示されるくさびシャフト又は歯付きシャフト結合のような径方向の噛み合い式の結合と結合され、ナットに結合される。異なる横断面の円形状（例えば多角形結合）を有するシャフト結合によって形成される別の回転について固定された結合も適用されうる。それは、ナット上のベルトプーリがプラスチック−インジェクションモールド部分としてナット上にスプレーされる、又は、物質的な結合及び噛み合い式の結合のような別の態様で、ナットに結合することにも適用されうる。
【００１２】
ベルトプーリを製造するために、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレフタラートのようなエンジニアリングプラスチックを用いることが推奨される。ポリアミド（ＰＡ）は、基本ブロックが互いにカルボキサアミドグループでリンクされた、最も重要なエンジニアリングプラスチックである。ポリアミドの二つのグループがあり、ポリアミド−６−タイプは、その基本材料がω-アミノカーボン酸又はラクトンポリマーの重縮合である。
【００１３】
ポリアミド６６−タイプは、その基本材料がジアミン及びジカルボキシ酸の重縮合によって形成される。様々なポリアミドの間の差は、ポリマー内におけるCH2／CONHの比率、C元素が偶数であるか奇数であるか、隣接する高分子との間の距離、このような結晶度の程度のような異なる結晶構造による。ポリアミドは、グラスファイバー、グラスビーズ、ミネラルパウダー、カーボンファイバー又はグラファイト、及び、モリブデン硫化物のような添加物によって、曲げ抵抗や表面硬さといったその特性に影響が与えられる。結晶部分のポリアミドは、高いから中間までの強度及び中間の堅さ、わずかな硬度、良いから際だった衝突強さ及び良い滑り・磨滅特性を有する。ポリオキシメチレン（POM）は、中間から高い強度（疲労強度）と堅さを有し、歯ギヤのような耐性ある構成を製造するのに適している。ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）は、高い強さと硬度と、高い摩耗耐候性を有する。また、低い熱膨張であることから、本発明によるベルトプーリを作るのに適している。
【００１４】
ポリエーテルエーテルケトン又はポリエーテルケトンのようなポリアリールエーテルケトンのような高機能プラスチックは、高い機械的な力学的強度と、良い滑り・摩耗特性を有する。それらは、２５０℃を超える温度まで、良い強さ特性を維持する。
【００１５】
ベルトプーリはナットまで移動して固定されることができ、例えば、それはナット上で軸方向の延びの半分で固定される。ベルトのベアリング面の部分は、ナットの軸方向領域の外側にあり、ベルトプーリ上の拡大リブは、要求された強さのために配慮され、ベルトプーリを製造する際に、インジェクションモールドによって、離型されうる。ベルトプーリは、ナット上で、軸方向長さの約１／３だけ超えて固定されうる。サーボステアリング装置は、好ましくは、サーボモータ及びギヤラックの装置と軸方向で並行に形成された、電気サーボステアリング装置である。
【符号の説明】
【００１６】
１    サーボステアリング装置
２    移動スクリュー
３    フレーム
４    ナット
５    軸方向にスライド可能な構成部材
６    ネジ部
７    ナットネジ部
８    ベルトプーリ
９    ローラーベアリング
１０  内輪
１１  ストッパ
１２  ストッパ
１３  平面
１４  前方面v. 11 
１５  前方面v. 12 
１６  溝−バネ結合
１７  軸方向ストッパ
１８  ギヤラック−補助パワーステアリング装置
１９  変速機ハウジング
２０  ギヤラック
２１  スピンドル部分
２２  ボールネジ
２３，２３’  支持円板
２４  拡大リブ
２５  フランジ領域
２６，２６’  バネ
２７  溝
２８  カラー
２９  ８上のギヤ歯
Ｘ  取り付け方向
Ｉ  軸方向の延び
ｄ１  外径v. 4
ｄ２  外径v. 4
ｄ３  外径v. 4
【００１７】
本発明は、以下、例としての実施の形態に基づいて詳細に記載され、添付された図面に基づいて示される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるサーボステアリング装置による、一部の概略長手方向断面図。
【図１ａ】図１内のＩを切り取った図。
【図２】プラスチックで形成されたベルトプーリの実施の形態の斜視図。
【図３】ナットの取り付け側からの図２内のベルトプーリの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１では、部分的な縦断面において、個人的な自動車又は商業用の自動車に対する、電気的なギヤラックの補助パワーステアリング装置１８として形成されたサーボステアリング装置１が示されている。シリンダ形状の変速機ハウジング１９として形成されたフレーム内に、ギヤラック２０として形成され、軸方向にスライド可能な構成部材５が支持されている。ギヤラック２０と並行となった図示されていない電気的なサーボモータが、変速機ハウジング１９の径方向フランジに固定されている。ギヤラック２０は、図示されていないギヤ歯部分で、ステアリングシャフトの図示されていないピニオンと嵌合し、スピンドル部分２１にボールネジ２２として形成されたネジ部６を有する。ネジ部６は、再循環ボールネジとして形成されたナット４のナットネジ部７と係合する。ナット４とスピンドル部分２１は、移動スクリュー２を形成する。ナット４は、歯ディスク（図２及び図３参照）として形成されたベルトプーリ８に回転について固定された状態で結合され、半径方向ベアリングとして形成されたローラーベアリング９を介して、変速機ハウジング１９の図示されていないハウジングカバー内で保持される。ローラーベアリング９は、固定ベアリングとして形成され、ナット４からの軸方向及び半径方向の力をフレーム３に伝達することができる。
【００２０】
ナット４は、図１ａの詳細Ｉで示されているように、その外周縁に、二つの直径段を有し、その間で、ナット４の輪郭がシリンダのようになっている。外周縁側から見ると、ナット４はステップ状のシリンダを形成する。ローラーベアリング９の半径方向において、ナット４の外径ｄ１は最も小さくなっている。それは、ローラーベアリング９の内輪１０の内径に相当する。内輪１０は、図１を見た方向で右から左に向かう取り付け方向Ｘでナット４に対して押して動かされ、ストッパ１１が形成する第一径ステップの前方面１４に隣接する。ストッパ１１の領域において、ナット４は外径ｄ２を有し、外径ｄ２は、第一外径ｄ１に内輪１０の厚みの約半分を加えたものに対応する。左側に見たときに、ナット４の外周面に、より大きな径ｄ３のさらなる径ステップがあり、ｄ３への径の増加は、図１に明確に示されるように、ｄ１からｄ２への径の増加の約半分である。
【００２１】
外径ｄ２からｄ３への第二の径ステップはベルトプーリに対する軸方向ストッパとして作用し、面１３内の前方面１５が第一の径ステップでナット４の前方面に当接することで、ナット４に当接する。
【００２２】
この態様において、最初に、取り付ける際に、ベルトプーリ８がナット４に取り付け方向Ｘに押して動かされ、続いて、同一の取り付け方向Ｘで、ローラーベアリング９が、前方面１４における内輪１０のストッパ又はナット４のストッパ、同時に、前方面１５又はベルトプーリ８におけるストッパ１２まで押して動かされる。
【００２３】
軸方向においてローラーベアリング９の両側に支持円板２３，２３’を配置することで、ローラーベアリング９がナット４に固定される。ベルトプーリ８は、その軸方向の延びＩの約半分で、ナット４で覆われる。牽引手段、特に歯付きベルトが走るベルトプーリ８の別の半分は、移動して配置される。図２に示すように、径方向の堅いリブ２４がベルトプーリ８の内周縁に形成され、くさび形状が、ベルトプーリ８の本当のフランジ領域２５から突出して細くなり、牽引手段の進行が強くなることを助けることから、上記のことが可能になる。
【００２４】
特にフランジ側からのベルトプーリ８の斜視図である図３に示されるように、ナット４とベルトプーリ８との間の溝とバネとの間の結合１６が供給され、幅の広いバネ２６がベルトプーリ８の内周面からバネ２６’に向かって半径方向で形成され、ナット４の外周縁で、各々の溝に回転ロックされて係合する。
【００２５】
次に、バネ２６，２６’は溝２７の各々に側方で画定され、二つのバネがナット４で係合することができる。それは、結果として、形状ロックで取り外し可能となり、回転について固定され、ラッチ−フォーク結合のタイプのベルトプーリ８とナット４の結合になる。
【００２６】
フランジ側２５に、ベルトプーリ８がカラー２８を有し、ベルトプーリ８の軸方向の反対側の端部が、カラーのないギヤ歯２９で走っている。
【図１】
2013522114.tif 000003
【図１ａ】
2013522114.tif 000004
【図２】
2013522114.tif 000005
【図３】
2013522114.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月27日(2012.11.27)
【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】
サーボステアリング装置、特には乗物のための補助パワーステアリング装置において、
フレーム（３）内で軸方向にスライドしないように支持されたナット（４）と、軸方向にスライド可能な構成部材（５）であってそのネジ部（６）ナット（４）のナットネジ部（７）に係合する構成部材（５）と、からなりサーボモータによって駆動される移動スクリュー（２）と、
回転について固定状態でナット（４）に結合されていて、サーボモータとナット（４）との間で牽引手段変速機の一部となっているベルトプーリ（８）と、を備え、
ナット（４）が、フレーム（３）内にローラーベアリング（９）で支持され、
ベルトプーリ（８）がプラスチックで形成され、
ローラーベアリング（９）の内輪（１０）は、径方向に向かい、ナット（４）と一体になって形成されたストッパ（１１）、及び、ベルトプーリ（８）と一体になって形成され、ナット（４）の前記ストッパ（１１）があるのと同一平面（１３）にあるストッパ（１２）に、軸方向で隣接することを特徴とするサーボステアリング装置。
【請求項２】
ナット（４）のストッパ（１１）と、ベルトプーリ（８）のストッパ（１２）は、内輪（１０）に対して、互いに同心で配置されたリング前方面（１４，１５）であることを特徴とする請求項１に記載のサーボステアリング装置。
【請求項３】
ベルトプーリ（８）は、スプラインシャフト若しくは歯付きシャフト又は別の溝とバネとの結合（１６）のような径方向の噛み合い式の結合でナット（４）に結合される、又は、ナット（４）と物質的な結合で結合されることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のサーボステアリング装置。
【請求項４】
ベルトプーリ（８）は、ナット（４）上のローラーベアリング（９）からナット（４）のリング形状の軸方向のストッパ（１７）までと、同一の取り付け方向（Ｘ）に押して動かされることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のサーボステアリング装置。
【請求項５】
ベルトプーリ（８）は、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレフタラートのようなエンジニアリングプラスチック、又は、ポリエーテルエーテルケトン若しくはポリエーテルケトンのような高機能プラスチックで形成され、
くさびベルトプーリ、くさびリブベルトプーリ又は歯付きベルトプーリとして形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のサーボステアリング装置。
【請求項６】
ベルトプーリ（８）は、その軸方向の延び（Ｉ）の約半分、ナット（４）から突出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のサーボステアリング装置。
【請求項７】
ベルトプーリ（８）は、その軸方向の延び（Ｉ）の約１／３、ナット（４）の上に載置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のサーボステアリング装置。
【請求項８】
当該サーボステアリング装置（１）が、軸方向にスライド可能な構成部材（５）とサーボモータとの軸平行配置を伴う電気的な補助パワーステアリング装置であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のサーボステアリング装置。
【国際調査報告】
2013522114.tif 000007
2013522114.tif 000008
2013522114.tif 000009
2013522114.tif 000010
2013522114.tif 000011
2013522114.tif 000012