DE19852447A1 - Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug, die ein variables Übertragungsverhältnis eines Lenkwinkels von gelenkten Rädern zu einem Lenkwinkel eines Lenkrades hat.

In einer vergleichbaren Lenkvorrichtung wird die Drehung einer Lenkwelle, die mit dem Lenkrad gekoppelt ist, normalerweise durch ein Getriebesystem wie eine Zahnstange und ein Ritzel in einen seitlichen Versatz einer Zugstange umgewandelt. Um die Fahrstabilität in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit dabei zu gewährleisten, ist die Vorrichtung mit einem Übertragungsverhältnis-Änderungsmechanismus ausgestattet, zur Änderung eines Drehübertragungsverhältnisses (Übersetzung) zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Getriebesystems in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit.

Fig. 9 veranschaulicht ein Beispiel der Vergleichs- Lenkvorrichtung, die mit einem solchen Übertragungsverhältnis- Änderungsmechanismus ausgestattet ist, der ähnlich zu einem Mechanismus ist, wie er in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 62-23869 offenbart ist. In dieser Lenkvorrichtung wird die Drehung einer Lenkwelle 102, die mit dem Lenkrad gekoppelt ist, durch Eingangszahnräder 103, 104 auf die Eingangswelle 101 übertragen, wodurch die Eingangswelle 101 im Einklang mit dem Sonnenrad 105 dreht. Die Drehung des Sonnenrades 105 wird durch Planetenzahnräder 106, die auf dem Außenumfang des Sonnenrades angeordnet sind, auf das Ringzahnrad 107 übertragen, und die Vorrichtung ist so aufgebaut, daß sie den Drehausgang von der Ausgangswelle 108, die einstückig zu dem Ringzahnrad 107 ist, erhält.

Andererseits wird die Drehung eines Schrittmotors 109 auf einen Träger 110 übertragen, der relativ zur Eingangswelle 101 drehbar ist, und der Träger 110 lagert die Planetenzahnräder 106.

Wenn in diesem Aufbau der Träger 110 durch den Schrittmotor 109 gedreht wird, werden die Planetenzahnräder 106 dazu gebracht, sich um das Sonnenrad 105 zu drehen. Dieser Vorgang ändert einen Drehbetrag der Planetenzahnräder 106, die durch das Sonnenrad 105 gedreht werden. Das Drehübertragungsverhältnis zwischen der Eingangswelle 101 und der Ausgangswelle 108 wird durch diesen Mechanismus gesteuert.

In der Vergleichs-Lenkvorrichtung wird, wie in Fig. 10 gezeigt ist, wenn die Eingangswelle 101 in die Richtung eines Pfeils a dreht, diese Drehung durch das Sonnenrad 105 und die Planetenzahnräder 106 auf das Ringzahnrad 107 übertragen, aber das Ringzahnrad 107 dreht in die Richtung eines Pfeils b, die zu der des Pfeils a entgegengesetzt ist. Um eine Übereinstimmung zwischen der Drehrichtung des Lenkrades und der Drehrichtung der Ausgangswelle 108 zu erhalten, war es notwendig, die Drehung der Lenkwelle 102 während ihrer Umkehr entsprechend zu übertragen. Zu diesem Zweck war es notwendig, ein Paar Eingangszahnräder 103, 104 zur Übertragung der umgekehrten Drehung der Drehwelle auf die Eingangsseite dazwischen zu positionieren und diese waren somit ein Hindernis, das einer Verkleinerung der Lenkvorrichtung entgegenstand.

Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um dieses Problem zu lösen, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, die zur Verkleinerung der Vorrichtung beitragen kann.

Eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug, die ein variables Übertragungsverhältnis eines Winkels eines gelenkten Rades zu einem Winkel eines Lenkrades hat, wobei die Lenkvorrichtung folgende Bauteile aufweist:
Eine Eingangswelle, die angeordnet ist, um in Verbindung mit einem Drehvorgang des Lenkrades in der gleichen Richtung wie das Lenkrad zu drehen; ein Sonnenrad, das konzentrisch zur Eingangswelle angeordnet ist und in der Lage ist, angetrieben zu werden, um sich zu drehen; ein Planetenzahnrad, das mit der Eingangswelle gekoppelt ist und angeordnet ist, um in derselben Richtung wie die Eingangswelle um das Sonnenrad herum zu drehen, während es mit dem Sonnenrad in Eingriff gehalten wird; ein Ringzahnrad mit einer ringförmigen Gestalt, dessen Innenumfang mit dem Planetenzahnrad in Eingriff ist; und eine Ausgangswelle, die angeordnet ist, um zusammen mit dem Ringzahnrad zu drehen.

Mit der Drehung der Eingangswelle dreht sich das Planetenzahnrad, das mit dieser Eingangswelle gekoppelt ist, um das Sonnenrad herum, in derselben Richtung wie die Eingangswelle. Mit der Drehbewegung des Planetenzahnrades um das Sonnenrad herum wird das Ringzahnrad, das mit dem Planetenzahnrad in Eingriff ist, in derselben Richtung wie die Drehrichtung des Planetenzahnrades gedreht, wodurch die Ausgangswelle in dieser Richtung gedreht wird. Deshalb wird zwischen den Drehrichtungen der Eingangswelle und der Ausgangswelle Übereinstimmung erreicht.

Die Drehung des Sonnenrades ändert den Drehbetrag (Drehwinkel) des Planetenzahnrades und ändert wiederum den Drehbetrag des Ringzahnrades. Dieser Vorgang kann das Drehübertragungsverhältnis der Ausgangswelle zur Eingangswelle ändern.

Die Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug kann folgende Bauteile aufweisen:
Ein Übertragungszahnrad, das konzentrisch zur Eingangswelle angeordnet ist und durch eine Antriebswelle angetrieben wird, um einer Drehung zu unterliegen, wodurch die Drehung auf das Sonnenrad übertragen wird; eine erste Befestigungsvorrichtung zur Fixierung des Sonnenrades und des Übertragungszahnrades relativ zur Eingangswelle, um eine Bewegung davon entlang einer Axialrichtung der Eingangswelle zu verhindern und um eine Drehung davon relativ zur Eingangswelle zuzulassen; ein Stützbauteil zur Lagerung des Planetenzahnrades; und eine zweite Befestigungsvorrichtung zur Fixierung des Stützbauteils relativ zur Eingangswelle.

Die zweite Befestigungsvorrichtung weist beispielsweise einen Anschlagabschnitt auf, der zwischen der Eingangswelle und dem Stützbauteil ausgebildet ist, um eine Bewegung des Stützbauteils entlang der Axialrichtung der Eingangswelle zu verhindern, und einen Schiebeabschnitt zum Schieben des Stützbauteils zum Anschlagabschnitt.

Auf diese Art und Weise befestigt die erste Befestigungsvorrichtung das Sonnenrad und das Übertragungsrad relativ zur Eingangswelle, während die zweite Befestigungsvorrichtung, im Unterschied zur ersten Befestigungsvorrichtung, das Stützbauteil relativ zur Eingangswelle fixiert. Demgemäß kann die zweite Befestigungsvorrichtung das Stützbauteil relativ zur Eingangswelle fixieren, unabhängig vom Befestigungsmechanismus der ersten Befestigungsvorrichtung, wodurch ein axiales Positionieren des Stützbauteils relativ zur Eingangswelle unabhängig ausgeführt werden kann, was den Freiheitsgrad der Positionierung bei der Montage des Stützbauteiles erhöht.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der detaillierten, nachfolgend angegebenen Beschreibung und den dazugehörigen Zeichnungen, die lediglich zur Veranschaulichung angegeben sind und somit nicht als die Erfindung begrenzend betrachtet werden dürfen, verständlicher.

Ein weiterer Bereich zur Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die die Konstruktion der Lenkvorrichtung für das Fahrzeug gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, um den Hauptteil der Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu zeigen.

Fig. 3 ist eine Draufsicht, um nur den Planetengetriebemechanismus zu zeigen, der von der Lenkvorrichtung für das Fahrzeug herausgelöst wurde.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die die Konstruktion einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht, um einen Hauptteil aus Fig. 4 vergrößert darzustellen.

Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel zeigt.

Fig. 7 ist eine Schnittansicht, um eine vergrößerte Darstellung des Hauptteils aus Fig. 6 zu zeigen.

Fig. 8 ist eine Schnittansicht, um eine andere Kopplungskonfiguration der Eingangswelle zum Träger schematisch darzustellen.

Fig. 9 ist eine Schnittansicht, um die Vergleichs- Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug zu zeigen.

Fig. 10 ist eine Draufsicht, um nur den Planetengetriebemechanismus zu zeigen, der von der Vergleichs- Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug herausgelöst wurde.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird durch Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 und Fig. 2 stellen eine Lenkvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dar.

Eine Eingangswelle 10 ist an ihrem oberen Ende mit einer Lenkwelle 1 gekoppelt. Die Lenkwelle 1 ist mit einem Lenkrad SW gekoppelt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Dies ist ein Mechanismus zur Drehung der Eingangswelle 10 in dieselbe Richtung wie das Lenkrad.

Die Eingangswelle 10 durchdringt das Innere eines zylindrischen Hülsenkörpers 20 und der Hülsenkörper 20 ist ein einstückiger Körper, der ein Sonnenrad 21 mit einer ringförmigen Gestalt enthält, das an einem Ende der Hülse 22 ausgebildet ist, und ein Schneckenrad 23 mit einer ringförmigen Gestalt, das am anderen Ende ausgebildet ist, das auf einer konzentrischen Basis zu der Eingangswelle 10 angeordnet ist. Lager 12 sind zwischen dem Außenumfang der Eingangswelle 10 und dem Innenumfang des Hülsenkörpers 20 dazwischen eingelegt (siehe Fig. 1), womit ein Mechanismus zum getrennten Drehen der Eingangswelle 10 und des Hülsenkörpers 20 zusammengesetzt wird, ohne aneinander gebunden zu sein.

Ein Träger 11 mit einer scheibenförmigen Gestalt, der einen Außendurchmesser hat, der größer als der des Sonnenrades 21 ist, ist an dem Durchdringungsende der Eingangswelle 10 befestigt, die sich durch den Hülsenkörper 20 erstreckt. Drei Lagerzapfen 13 sind in gleichen Abständen in dem Umfangsbereich des Trägers 11 befestigt und jeder Lagerzapfen 13 lagert ein Planetenzahnrad 30 in einem drehbaren Zustand. Diese drei Planetenzahnräder 30 wälzen jeweils mit dem Sonnenrad 21 ab, das im mittleren Teil angeordnet ist, womit ein Mechanismus zur Drehung eines jeden Planetenzahnrades 30 um das Sonnenrad 21 gebildet wird, wobei dieses mit dem Sonnenrad 21 in Eingriff bleibt, wenn sich der Träger 11 im Einklang mit der Eingangswelle 10 dreht.

Ein Ringzahnrad 40 mit einer ringförmigen Gestalt ist so angeordnet, daß es jedes Planetenzahnrad 30 umgibt, und Zahnradzähne, die am Innenumfang des Ringzahnrades 40 ausgebildet sind, wälzen mit jedem Planetenzahnrad 30.

Dementsprechend sind das Sonnenrad 21, die Planetenzahnräder 30 und das Ringzahnrad 40 konzentrisch angeordnet, wie in Fig. 3 gezeigt ist, wobei das Sonnenrad 21 und jedes Planetenzahnrad 30 aneinander abwälzen und jedes Planetenzahnrad 30 und das Ringzahnrad 40 miteinander wälzen, wodurch ein Planetengetriebemechanismus zusammengesetzt wird.

Das Ringzahnrad 40 ist einstückig mit der Ausgangswelle 41 und eine Zahnstangenwelle 43 (siehe Fig. 1) wälzt mit einem Ritzel 42, das an der Ausgangswelle 41 ausgebildet ist. Dieser Zahnstangen-und-Ritzel-Mechanismus wandelt eine Drehbewegung der Ausgangswelle 41 in eine translatorische Bewegung der Zahnstangenwelle 43 um, womit ein Mechanismus zum Lenken der Räder gebildet wird.

Andererseits wälzt ein Schneckenzahnrad 24 mit dem Schneckenrad 23, das den Hülsenkörper 20 bildet, und dieses Schneckenzahnrad 24 ist so aufgebaut, daß es durch den Antriebsmotor 25 drehbar angetrieben wird. Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 50 führt eine Steuerung einer Drehung des Antriebsmotors 25 in Abhängigkeit von einer Lenkrichtung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit aus, basierend auf Erfassungsergebnissen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 60 und des Lenkwinkelsensors 61.

Nun wird die Funktion eines jeden Zahnrades beschrieben.

Wenn ein Fahrer das Lenkrad dreht, wird diese Drehung durch die Lenkwelle 1 auf die Eingangswelle 10 übertragen, wodurch die Eingangswelle 10 in dieselbe Richtung wie das Lenkrad dreht. Dabei wird auch der Träger 11 im Einklang mit der Eingangswelle 10 gedreht, so daß sich jeder Lagerzapfen 13, der auf dem Träger 11 gelagert ist, auch um das Sonnenrad 21 herum dreht.

Unter der Annahme, daß sich die Lagerzapfen 13 in die Richtung bewegen, die durch den Pfeil c in Fig. 3 gezeigt ist, bewirkt beispielsweise die Bewegung eines jeden Lagerzapfens 13, daß jedes Planetenzahnrad 30, das durch diesen Lagerzapfen 13 gelagert wird, entlang der Richtung des Pfeils c um das Sonnenrad 21 herum bewegt wird, während es sich in die Richtung um den Lagerzapfen 13 dreht, die durch einen Pfeil d gezeigt wird. Wenn sich die Planetenzahnräder 30 in die Richtung eines Pfeils d drehen, wälzt das Ringzahnrad 40 mit den Planetenzahnrädern 30 in der Richtung eines Pfeils e, so daß die Ausgangswelle 41 in diese Richtung dreht. Deshalb wird die Drehung der Eingangswelle 10 in der gleichen Richtung zur Ausgangswelle 41 übertragen und die Ausgangswelle 41 wird dazu gebracht, sich in der gleichen Richtung wie die Eingangswelle 10 zu drehen.

Wenn der Fahrer das Lenkrad in die entgegengesetzte Richtung dreht, dreht sich oder bewegt sich jedes Zahnrad in die entgegengesetzte Richtung zu den Pfeilen, die in Fig. 3 gezeigt sind, so daß in diesem Fall eine Übereinstimmung in ähnlicher Weise zwischen der Drehrichtung der Eingangswelle 10 und der Drehrichtung der Ausgangswelle 41 erzielt wird.

Wenn der Antriebsmotor 25 andererseits das Schneckenzahnrad 24 dreht, wird diese Drehung durch das Schneckenrad 23 auf den Hülsenkörper 20 übertragen, wodurch sich die Gesamtheit des Hülsenkörpers 20 dreht. Der Hülsenkörper 20 wird nämlich angetrieben, um in eine Richtung gemäß der Drehrichtung des Schneckenzahnrades 24 zu drehen. Deshalb dreht sich das Sonnenrad 21, das den Hülsenkörper 20 bildet, auch, wodurch die Drehung des Sonnenrades 21 den Drehbetrag eines jeden Planetenzahnrades 30, das mit dem Sonnenrad 21 wälzt, ändert.

Wenn sich die Planetenzahnräder 30 beispielsweise in die Richtung eines Pfeils c in Verbindung mit dem Lenkvorgang bewegen, und wenn das Sonnenrad 21 in die Richtung eines Pfeils f aus Fig. 3 gedreht wird, resultiert dies in einer Zunahme des Drehbetrages der Planetenzahnräder 30, die sich in der Richtung eines Pfeils d drehen, und ferner in einer Zunahme des Drehbetrages des Ringzahnrades 40, das mit den Planetenzahnrädern 30 wälzt. Wenn sich das Sonnenrad 21 in die entgegengesetzte Richtung zum Pfeil f aus Fig. 3 dreht, nimmt der Drehbetrag der Planetenzahnräder 30 ab und der Drehbetrag des Ringzahnrades 40 wird ferner vermindert.

Wenn die Drehsteuerung des Sonnenrades 21 wie vorstehend beschrieben ausgeführt wird, kann das Drehübertragungsverhältnis (Übersetzungsverhältnis), bei dem die Drehung der Eingangswelle 10 auf das Ringzahnrad 40 übertragen wird, verändert werden. Diese Drehsteuerung des Sonnenrades 21 wird durch die ECU 50 ausgeführt, wie vorstehend beschrieben wurde, um die Steuerung der Drehung des Antriebsmotors 25 in Abhängigkeit von der Lenkrichtung und der Fahrzeuggeschwindigkeit auszuführen.

Als nächstes wird in Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt. Bauteile, die dieselben Funktionen wie diejenigen in der Lenkvorrichtung aus Fig. 1 haben, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Diese Lenkvorrichtung ist mit einem Lenkwinkelsensor 61 zur Erfassung eines Winkels einer Drehung der Eingangswelle 10 über ein Schneckenrad 23 ausgestattet, und mit einem Drehmelder (Resolver) 62 zur Erfassung eines Winkels einer Drehung der Ausgangswelle 41 unterhalb der Ausgangswelle 41. Das Schneckenrad 23 und das Sonnenrad 21 sind miteinander gekoppelt, wenn sie zusammengebaut sind, wodurch ein Mechanismus zusammengesetzt wird, um das Schneckenrad 23 und das Sonnenrad 21 im Einklang miteinander zu drehen.

Ein Beispiel des Zusammenbaus des Planetenzahnradmechanismus's in der Lenkvorrichtung aus Fig. 4 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und die Fig. 5 beschrieben.

Zuerst wird der ringförmige Lenkwinkelsensor 61 über das untere Ende der Eingangswelle 10 angehoben und in einer Position, in der er die Eingangswelle 10 in der dargestellten Position umgibt gepreßt und darauf fixiert. Anschließend wird der obere Teil des Sonnenrades 21 in den unteren Teil des Schneckenrades 23 gepreßt und diese Teile überlappen sich. Die sich überlappenden Teile werden durch Einsetzen eines Kupplungszapfens 72 durch diese Teile fixiert und zusammen verblockt, wodurch eine relative Drehbewegung zwischen diesen Teilen minimiert oder beseitigt wird. Es soll betont werden, daß anstelle des Kupplungszapfens 72 diese Teile durch Verwenden einer Keilkupplung fixiert werden können, die eine Keilnut und einen in die Nut passenden Keil vorsieht, wobei die jeweilige Keilnut und der Keil auf den jeweiligen Teilen vorgesehen sind.

Als nächstes wird das ringförmige Schrägkugellager 15 durch Pressen des Lagers 15 in den inneren oberen Teil des Schneckenrades 23 am Schneckenrad 23 befestigt. Die Gesamtheit des in einer solchen Art und Weise zusammengebauten Getriebes wird von dem unteren Teil der Eingangswelle 10 aus eingesetzt. Das Schrägkugellager 15 wird darauf gepreßt, bis der innere Ring des Schrägkugellagers 15 gegen einen Stufenabschnitt 10a anschlägt, der auf der Eingangswelle 10 zur Positionierung ausgebildet ist.

Als nächstes wird ein Schrägkugellager 16 mit Ringgestalt in eine Öffnung des Trägers 11, der die Planetenzahnräder 30 trägt, eingepreßt, um dort befestigt zu werden, und der Träger 11 wird in diesem Zustand vom unteren Ende der Eingangswelle 10 nach oben geschoben. Dies bewirkt, daß der innere Ring des Schrägkugellagers 16 auf den unteren Teil des Sonnenrades 21 gepreßt wird und bewirkt ferner, daß die Planetenzahnräder 30 mit dem Sonnenrad 21 gekoppelt werden.

Nahe der Fixierposition des Trägers 11 sind Gewindenuten in den Umfangsteil der Eingangswelle 10 geschnitten. Wenn eine Mutter 19 mit Ringgestalt vom unteren Ende der Eingangswelle 10 nach oben bewegt wird, um sich der dargestellten Position zu nähern, und angezogen wird, schiebt die Mutter 19 den Träger 11 nach oben. Diese Schubkraft wird über den Träger 11 zum Schrägkugellager 16, dem Sonnenrad 21 und zum Schneckenrad 23 übertragen, um auf das Schrägkugellager 15, das von dem Stufenabschnitt 10a positioniert wird, zu wirken. Demgemäß resultiert das Anziehen der Mutter 19 im Befestigen der Bauteile, die sich zwischen der Mutter 19 und dem Schrägkugellager 15 in Position befinden.

Danach wird ein Kugellager 17 mit tiefer Nut auf die Mitte des Ringzahnrades 40 gepreßt und fixiert. Das Ringzahnrad 40 ist aus einem Basisabschnitt 40b, der an der Seite der Eingangswelle 10 befestigt ist und dem ringförmigen Zahnradabschnitt 40a, zusammengesetzt. Der Zahnradabschnitt 40a wird auf den Basisabschnitt 40b gepreßt, wobei sie sich teilweise überlappen. Ein Kupplungszapfen 73 durchdringt diese sich überlappenden Abschnitte und befestigt und sperrt diese Teile zueinander, wobei die relative Drehbewegung dieser Teile beseitigt oder minimiert wird. Das Ringzahnrad 40 ist an der Ausgangswelle 41 befestigt, während die Relativdrehbewegung durch einen Kupplungszapfen 71 eingeschränkt ist.

Diese Konstruktion kann beispielsweise dadurch zusammengebaut werden, daß zuerst ein Schrägkugellager 18 und ein Schrägkugellager 88 am unteren Gehäuse 85 befestigt werden. Anschließend wird eine Zwischeneinheit durch Zusammenbauen und Integrieren des Ringzahnrads 40, des Kugellagers mit der tiefen Nut 17 und der Ausgangswelle 11 ausgebildet. Als nächstes wird die Zwischeneinheit in das untere Gehäuse 85 eingesetzt und in die inneren Ringe des Schrägkugellagers 18 und des Schrägkugellagers 88 eingepaßt. Nach dem Einsetzen wird die Zwischeneinheit durch Befestigungsmuttern 87 am unteren Gehäuse 85 befestigt.

Das obere Gehäuse 86 wird mit all seinen Zahnrädern mit Ausnahme des Ringzahnrades 40 und der darauf befestigten Eingangswelle 10 mit dem unteren Gehäuse 85 auf die oben beschriebene Art und Weise zusammengebaut. Diese Schritte bewirken, daß das Ringzahnrad 40 und das Planetenzahnrad 30 miteinander abwälzen.

Bei der auf diesem Wege getätigten Montage sind das Schneckenrad 23 und das Sonnenrad 21 so konstruiert, daß sie drehbar zwischen dem Schrägkugellager 15, das an der Eingangswelle 10 befestigt ist, und dem Schrägkugellager 16, das an dem Träger 11 befestigt ist, gelagert sind.

Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist entweder der Träger 11 oder die Eingangswelle 10 mit einem Keil ausgestattet, der sich in der Axialrichtung erstreckt, während das andere Bauteil mit einer Keilnut ausgestattet ist, um diesen Keil aufzunehmen. Wenn der Keil in der Keilnut aufgenommen wird, wird eine Relativverdrehung zwischen diesen um die Eingangswelle 10 herum verhindert.

Der Träger 11 und die Eingangswelle 10 werden durch Anziehen einer Mutter 19 fixiert und ihre axialen Positionen werden durch den Abstand von dem Schrägkugellager 15 in der Axialrichtung zum Träger 11 definiert, der von dem Schneckenrad 23, dem Sonnenrad 21 und dem Schrägkugellager 16 getrennt wird. Da jedoch die Schrägkugellager 15, 16 nicht komplett steif sind, sind die Relativposition des Trägers 11 und der Eingangswelle 10 entlang der Axialrichtung versetzbar.

In Fig. 6 wird ferner ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt. Bauteile, die dieselben Funktionen wie diejenigen haben, die in Fig. 4 dargestellt sind, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Die prinzipiellen Veränderungen im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 4 dargestellt ist, liegen darin, daß die Schrägkugellager 15, 16 in der Rückseite-an- Rückseite-Montagelage verwendet werden, und daß, gemäß dieser Änderung, der Befestigungsmechanismus des Trägers 11 ebenso geändert ist.

Ein Beispiel für die Montage des Planetengetriebemechanismus in der Lenkvorrichtung aus Fig. 6 wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 und Fig. 7 beschrieben.

Zuerst wird der Lenkwinkelsensor 61 mit der Ringgestalt vom unteren Ende der Eingangswelle 10 nach oben gebracht, um an der dargestellten Position auf dem Umfangsteil der Eingangswelle 10 gepreßt und fixiert zu werden.

Die Außenringe der Schrägkugellager 15, 16 im Rückseite-an- Rückseite-Befestigungszustand werden in die Öffnung des Schneckenrades 23 gepreßt. Dabei werden sie in die Öffnung gepreßt, bis das Schrägkugellager 16, das sich unterhalb befindet, gegen einen Stufenabschnitt 23a, der in der Öffnung des Schneckenrades 23 ausgebildet ist, anschlägt. Eine Mutter 81 mit der Ringgestalt, wird angezogen, um mit den Gewindegängen, die in der Öffnung des Schneckenrades 23 ausgebildet sind, zu wälzen, bevor diese Mutter 81 gegen das Kontaktkugellager 15 schlägt, das sich oberhalb befindet.

Anschließend wird das Schneckenrad 23, das mit den Schrägkugellagern 15, 16 und der Mutter 81 auf diese Art und Weise montiert ist, vom unteren Ende der Eingangswelle 10 nach oben geschoben, um daran gepreßt zu werden, bis der innere Ring des Schrägkugellagers 15 gegen den Stufenabschnitt 10a der Eingangswelle 10 anschlägt, und er wird in jener Position befestigt.

In der Nähe dieser Befestigungsposition sind Gewindegänge in den Umfangsteil der Eingangswelle 10 geschnitten. Eine Mutter 82 mit Ringgestalt wird von dem unteren Ende der Eingangswelle 10 nach oben in die Nähe der dargestellten Position geführt und anschließend angezogen. Als ein Ergebnis kommen die Schrägkugellager 15, 16 mit dem Stufenabschnitt 10a und der Mutter 81 am oberen Teil davon in der Axialrichtung der Eingangswelle 10 in Kontakt und mit der Mutter 81 und dem Stufenabschnitt 23a am unteren Teil davon in Kontakt. Deshalb ist das Schneckenrad 23 relativ zu der Eingangswelle 10 so fixiert, daß eine Bewegung entlang der Axialrichtung der Eingangswelle 10 verhindert wird und eine Drehung relativ zur Eingangswelle 10 erlaubt wird.

Unter Verwendung der Schrägkugellager 15, 16 mit dem Rück­ seite-an-Rückseite-Befestigungsaufbau und den Muttern 81, 82, wie vorstehend beschrieben wurde, kann das Schneckenrad 23 hinsichtlich der Eingangswelle 10 separat fixiert werden, während die Befestigungsposition nicht durch die anderen Komponenten eingeschränkt ist.

Anschließend wird das Sonnenrad 21 vom unteren Ende der Eingangswelle 10 nach oben geführt und der obere Teil des Sonnenrades 21 wird in die untere Innenseite des Schneckenrades 23 gepreßt. Als ein Ergebnis werden Verzahnungen, die in dem sich überlappenden Abschnitt zwischen diesen ausgebildet sind, miteinander gekoppelt, so daß das Schneckenrad 23 und das Sonnenrad 21 miteinander gekoppelt werden, womit die gemeinsam drehbare Konstruktion zusammengesetzt ist.

Anschließend wird der Träger 11 mit den Planetenzahnrädern 30 von dem unteren Ende der Eingangswelle 10 eingebracht. Dabei hat die Eingangswelle 10 einen Stufenabschnitt 10b mit einem solchen Umfangsteil, der einen abnehmenden Durchmesser hat, um gegen den Träger 11 zu stoßen, wenn dieser entlang der Axialrichtung der Eingangswelle 10 geführt wird, und der Träger 11 wird somit mit diesem Stufenabschnitt 10b in Kontakt gebracht. Deshalb bestimmt dieser Stufenabschnitt 10b die Fixierposition in der Axialrichtung hinsichtlich der Eingangswelle 10.

In der Nähe der Montageposition des Trägers 11 sind Gewindegänge 10c in den Umfangsteil der Eingangswelle 10 geschnitten. Eine Mutter 83 zur Befestigung des Trägers wird :von dem unteren Ende der Eingangswelle 10 darauf geführt und angezogen, wodurch der Träger 11 dazu gebracht wird, zwischen den Stufenabschnitt 10b und die Mutter 83 gepreßt zu werden. Dieser Vorgang bewirkt, daß der Träger 11 hinsichtlich der Eingangswelle 10 integral befestigt ist.

Wie vorstehend beschrieben kann der Träger 11 an der Position befestigt werden, die durch den Stufenabschnitt 10b definiert wird, während die Befestigungsposition nicht von den anderen Komponenten beschränkt wird. Durch Abwechseln der Position, an der der Stufenabschnitt 10b ausgebildet wird, kann die Befestigungsposition des Trägers 11 unabhängig bestimmt werden. Im Vergleich zum Ausführungsbeispiel aus Fig. 4 wird die Montageposition des Schrägkugellagers 16 nach oben bewegt, so daß ein ausreichender Montageraum durch den Grad der Bewegung im Bereich unterhalb des Trägers 11 sichergestellt werden kann.

Die darauf folgende Montage ist die gleiche wie im Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist und vorstehend beschrieben wurde, und eine Beschreibung davon wird hier weggelassen.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 und der Fig. 7, das oben beschrieben wurde, hat das Beispiel gezeigt, in dem der Träger 11 dadurch positioniert wurde, daß von dem Stufenabschnitt 10b Gebrauch gemacht wurde. Es gibt beispielsweise eine andere erdenkliche Konfiguration, wie sie schematisch in Fig. 8 dargestellt ist, bei der der untere Endabschnitt der Eingangswelle 10 kegelig mit einem abnehmenden Durchmesser zum Ende hin ausgebildet ist, und wobei die Innenwand der Öffnung des Trägers 11 als kegelige Oberfläche entsprechend der kegeligen Konfiguration der Eingangswelle 10 ausgebildet ist. Bei dieser Konfiguration kann der Träger 11 ferner relativ zur Eingangswelle 10 dadurch fixiert werden, daß der Träger 11 über die Eingangswelle 10 eingebracht wird, um die kegeligen Abschnitte der jeweiligen Bauteile miteinander zu koppeln, und daß danach die Mutter 83 angezogen wird.

Während dem Anziehvorgang der Mutter 83 wird der Träger 11 in der Axialrichtung bezüglich der Eingangswelle 10 relativ versetzt, aber dieser Versatz ruft in diesem Fall nur einen relativen Versatz der sich wälzenden Teile des Sonnenrades 21 und des Ringzahnrades 40 mit den Planetenzahnrädern 30 entlang der Axialrichtung, die die Ausbildungsrichtung der Gewinderippen und Gewindenuten ist, hervor. Deshalb wird dieser relative Versatz zugelassen und der wechselseitige Kopplungszustand wird überhaupt nicht beeinträchtigt.

Die Kopplungskraft des Trägers 11 entlang der Drehrichtung der Eingangswelle 10 kann ferner durch Verwendung einer Kopplung von Verzahnungen miteinander (Kerbverzahnung, etc.) vergrößert werden, wobei die Verzahnungen 84 in den Anschlagoberflächen der Eingangswelle 10 und des Trägers 11 geschnitten sind, wie in Fig. 8 dargestellt ist.

Wie oben detailliert ausgeführt wurde, verwendet die Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug den Planetengetriebemechanismus mit dem Sonnenrad, den Planetenzahnrädern und einem Ringzahnrad, die konzentrisch angeordnet sind, wobei die Eingangswelle mit den Planetenzahnrädern und die Ausgangswelle mit dem Ringzahnrad gekoppelt sind; somit kann das Übertragungsverhältnis durch Drehen des Sonnenrades verändert werden und die Ausgangsleistung kann von der Ausgangswelle ohne Umkehr der Drehrichtung der Eingangswelle abgenommen werden.

Dies beseitigt die Notwendigkeit für die Zahnräder zur Übertragung der Drehung der Eingangswelle mit der Umkehrung der Drehrichtung, wie es vorher nötig war, wodurch eine Verkleinerung der Lenkvorrichtung weiter vorangetrieben werden kann.

Da die Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug mit der ersten Befestigungsvorrichtung zur Fixierung des Sonnenrades und des Übertragungszahnrades relativ zur Eingangswelle und mit der zweiten Befestigungsvorrichtung zur Fixierung des Stützbauteils zum Lagern der Planetenzahnräder relativ zur Eingangswelle ausgestattet ist, kann das Stützbauteil hinsichtlich Eingangswelle durch die zweite Befestigungsvorrichtung unabhängig fixiert werden, ungeachtet des Befestigungsmechanismus s der ersten Befestigungsvorrichtung. Deshalb kann die axiale Positionierung des Stützbauteils hinsichtlich der Eingangswelle unabhängig ausgeführt werden und die Freiheitsgrade zur Positionierung bei der Montage des Stützbauteils können erhöht werden.

Ein Planetengetriebemechanismus ist aus einem Sonnenrad 21, Planetenzahnrädern 30 und einem Ringzahnrad 40 aufgebaut, wobei die Planetenzahnräder 30 zusammen mit einer Eingangswelle 10 an einem Träger 11 befestigt sind, und eine Ausgangswelle 41 ist an dem Ringzahnrad 40 gekoppelt. Das Übertragungsverhältnis kann durch Drehen des Sonnenrades 21 durch das Schneckenrad 23 und ein Schneckenzahnrad 24 verändert werden und es wird eine Übereinstimmung zwischen den Drehrichtungen der Eingangswelle 10 und der Ausgangswelle 41 erzielt.

Claims (2)

1. Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug, die die folgenden Bauteile aufweist:

• (A) eine Eingangswelle (10), die angeordnet ist, um sich unter der Steuerung eines Lenkrades (SW) zu drehen;
• (B) ein Sonnenrad (21), das konzentrisch zur Eingangswelle (10) angeordnet ist;
• (C) ein Ringzahnrad (40), in dem das Sonnenrad (21) angeordnet ist;
• (D) Planetenzahnräder (30), die zwischen dem Sonnenrad (21) und dem Ringzahnrad (40) angeordnet sind und in wälzendem Eingriff gehalten werden; und
• (E) eine Ausgangswelle (41), die angeordnet ist, um im Einklang mit dem Ringzahnrad (40) zu drehen,

2. Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Bauteile aufweist:
ein Übertragungszahnrad (23), das konzentrisch zur Eingangswelle (10) angeordnet ist und angetrieben wird, um einer Drehung durch eine Antriebswelle (25) zu unterliegen, wodurch die Drehung auf das Sonnenrad (21) übertragen wird;
eine erste Befestigungsvorrichtung zur Fixierung des Sonnenrades (21) und des Übertragungsrades (23) relativ zur Eingangswelle (10), um eine Bewegung entlang einer Axialrichtung der Eingangswelle (10) zu verhindern und eine Drehung davon relativ zur Eingangswelle (10) zu gestatten;
ein Stützbauteil (11) zur Abstützung der Planetenzahnräder (30); und
eine zweite Befestigungsvorrichtung zur Fixierung des Stützbauteils (11) relative zur Eingangswelle (10).