DE10059148A1 - Kegelradmechanismus und elektrische Lenkhilfe, die diesen verwendet - Google Patents

Abstract

Ein Blattfederkörper (Stützelement) stützt elastisch ein Innenzahnrad (ein zweites Kegelrad) relativ zu einem Außenzahnrad (ein erstes Kegelrad). Ringfedern (ein Schwankungsunterdrückungselement) sind des Weiteren vorgesehen, um die elastische Stütze zu verstärken und so die Schwankung des Innenzahnrades entlang einer Richtung zu unterdrücken, die annähernd parallel zu einer Achse verläuft, die die Drehmitte des Außenzahnrades und einen Kontaktabschnitt mit einem Hypoidantriebszahnrad (einem dritten Kegelrad) verbindet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kegelradmechanismen in breitem Sinne, wobei Kegelräder in einem engeren Sinne, schrägverzahnte Kegelräder, Hypoidräder und der gleichen umfasst sind, und auf eine diese verwendende elektrische Lenkhilfe.

Derartige Kegelradmechanismen werden beispielsweise bei elektrischen Lenkhilfen und der gleichen verwendet, und ein herkömmlich bekannter Aufbau ist ein Hypoidradmechanismus. Die elektrische Lenkhilfe mit dem Hypoidradmechanismus ist mit einem an einer Drehwelle eines an einem Antriebsmotor befestigten Hypoidantriebszahnrad und einem an einer Lenkwelle befestigten Hypoidtellerrad verstehen, und die beiden Zahnräder finden sich miteinander im Zahneingriff in einer derartigen Positionsbeziehung, dass ihre Drehachsen nicht parallel zueinander sind und sich nicht schneiden. Dieser Mechanismus liefert eine Antriebskraft des Antriebsmotors als eine Lenkunterstützung zu der Lenkwelle.

Bei derartigen Kegelradmechanismen ist es ebenfalls erforderlich, ein geeignetes Spiel für die Kontaktabschnitte zwischen den beiden Zahnrädern vorzusehen, um ein Festfressen und eine Beschädigung der Zahnflanken zu vermeiden. Ein zu großes Spiel kann zu einem Geräusch wie beispielsweise ein Zahnradstörgeräusch oder ein Zahnradsrattergeräusch oder der gleichen führen. Beispielsweise offenbart die offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. H 07-232 651 einen Mechanismus, der zu einem Einstellen der Montageposition des Hypoidtellerrades relativ zu der Lenkwelle entlang der axialen Richtung nach oben und nach unten in der Lage ist, wobei diese Einstellung der Montageposition zu der Einstellung der Größe des Spieles führt. Selbst mit einem geeigneten Spiel wird jedoch beispielsweise wenn ein Trägheitsmoment an der Seite des Hypoidantriebszahnrades groß ist, die den Antriebsmotor umfasst, das Geräusch wie beispielsweise das Zahnradstörgeräusch ohne weiteres an den Kontaktabschnitten des Kegelradmechanismus auftreten, wenn der Antriebsmotor durch eine zugeführte Kraft von der Radseite aufgrund von Straßenunebenheiten oder der gleichen betätigt wird (Zuführung einer Störung).

Die vorliegende Erfindung soll dieses Problem lösen, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Kegelradmechanismus zu schaffen, der noch wirkungsvoller das Geräusch wie beispielsweise ein an den Kontaktabschnitten des Kegelradmechanismus auftretendes Zahnradstörgeräusch wirkungsvoller verringern kann, und eine dieses verwendende elektrische Lenkhilfe zu schaffen.

Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, ist ein erfindungsgemäßer Kegelradmechanismus derart aufgebaut, dass er folgendes aufweist: ein erstes Kegelrad mit einer Ringform mit Zähnen, die an einer Seite einer Tellerfläche vorstehen; ein zweites Kegelrad mit einer Ringform, das so angeordnet ist, dass es konzentrisch zu dem ersten Kegelrad ist, und Zähne hat, die an einem konzentrischen Grundkreis an der Seite der gleichen Fläche wie die Zähne des ersten Kegelrades angeordnet sind; ein Stützelement, das im Wesentlichen eine Drehung des zweiten Kegelrades relativ zu dem ersten Kegelrad unterdrückt und ein elastisches Stützen des zweiten Kegelrades relativ zu dem ersten Kegelrad derart bewirkt, dass in einem freien Zustand die Zähne des zweiten Kegelrades relativ zu den Zähnen des ersten Kegelrades in einer Richtung einer Drehachse vorstehen können und das in einem gedrückten Zustand, wenn die Zähne des zweiten Kegelrades zu der Seite des ersten Kegelrades in der Richtung der Drehachse gedrückt werden, die Zähne des zweiten Kegelrades zu der Seite des ersten Kegelrades zurückversetzt werden können; und ein Schwankungsunterdrückungselement für ein Unterdrücken einer Schwankung des zweiten Kegelrades relativ zu dem ersten Kegelrad entlang einer Richtung eines vorbestimmten Durchmessers.

Da die Zähne des durch das Stützelement elastisch gestützten Kegelrades relativ zu den Zähnen des ersten Kegelrades vorstehen, gelangen, wenn ein nachstehend beschriebenes drittes Kegelrad mit den Zahnrädern zusammengebaut wird, das zweite Kegelrad und das dritte Kegelrad miteinander im zusammengebauten Zustand in Kontakt, und das dritte Kegelrad drückt das zweite Kegelrad zu der Seite des ersten Kegelrades, wodurch das zweite Kegelrad zu der Seite des ersten Kegelrades in der Richtung der Drehachse von diesem zurückversetzt wird, so dass das sich das Stützelement oder der gleichen verformt. Das zweite Kegelrad steht unter der Wiederherstellkraft des Stützelementes oder der gleichen mit dem dritten Kegelrad in Zahneingriff, während es dieses drückt. Wenn das dritte Kegelrad aufgrund einer zugeführten Kraft von der Seite der Räder drehend angetrieben wird, wird die kinetische Energie des dritten Kegelrades beim Beginn der Drehung durch den Grad des Widerstehens gegenüber der Drückkraft des Stützelementes oder der gleichen aufgebraucht, so dass der Stoß bei einer Kollision zwischen den Zähnen vermindert wird und somit das Auftreten des Zahnradstörgeräusches unterdrückt wird.

Gemäß den Ergebnissen von intensiven und ausführlichen Untersuchungen durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung ist deutlich geworden, dass, wenn das Trägheitsmoment an der Seite des dritten Kegelrades groß ist und wenn das dritte Kegelrad aufgrund der zugeführten Kraft von der Seite der Räder drehend angetrieben wird, das zweite Kegelrad ohne weiteres zu einem Schwanken entlang einer Richtung neigt, die annähernd senkrecht zu einer Achse ist, die den Kontaktabschnitt des dritten Kegelrades und die Drehmitte des zweiten Kegelrades verbindet, wobei sich das dritte Kegelrad dreht. Wenn das zweite Kegelrad in dieser Weise schwanken sollte, wird die Biegesteifigkeit des Stützelementes unzureichend, und als eine Folge wird der Energieverbrauch des dritten Kegelrades bei Beginn der Umdrehung unzureichend, was bewirken würde, dass das dritte Kegelrad mit dem ersten Kegelrad zusammenstößt und ein Geräusch erzeugt.

Daher ist das Schwankungsunterdrückungselement vorgesehen, um die Schwankung des zweiten Kegelrades entlang einer Richtung eines vorbestimmten Durchmessers zu unterdrücken, die die Richtung ist, die annähernd senkrecht zur der Achse verläuft, die den Kontaktabschnitt mit dem vorstehend beschriebenen dritten Kegelrad und der Drehmitte des zweiten Kegelrades verbindet.

Die Erfindung schafft zwei Positionsbeziehungen zwischen dem ersten Kegelrad und dem zweiten Kegelrad, d. h. eine Beziehung, bei der das ersten Kegelrad sich an der Innenumfangsseite befindet und das zweite Kegelrad sich an der Außenumfangsseite befindet, und eine Beziehung, bei der das erste Kegelrad sich an der Außenumfangsseite befindet und sich das zweite Kegelrad an der Innenumfangsseite befindet.

Vorzugsweise ist dieses Schwankungsunterdrückungselement so angeordnet, dass ein feststehendes Ende von ihm an dem ersten Kegelrad befestigt ist, während ein freies Ende von ihm mit zumindest entweder dem zweiten Kegelrad oder dem Stützelement in Kontakt steht, wodurch das zweite Kegelrad und das Stützelement relativ zu dem ersten Kegelrad elastisch gestützt sind.

Dieser Aufbau ermöglicht, dass das Schwankungsunterdrückungselement die elastische Stützkraft des Stützelementes verstärkt, was die Drehsteifigkeit und die Biegesteifigkeit in der Richtung der Schwankung des zweiten Kegelrad verbessert, so dass die Schwankung des zweiten Kegelrades relativ zu dem ersten Kegelrad unterdrückt wird. Da die elastische Stützkraft somit verbessert ist, kann die Energie bei einer Kollision durch die Biegung des Stützelementes und des Schwankungsunterdrückungselementes selbst dann absorbiert werden, wenn das Trägheitsmoment an der Seite des dritten Kegelrades hoch ist, so dass der Stoß bei einer Kollision zwischen den Zähnen ebenfalls vermindert wird.

Bei dem Kegelradmechanismus, der des Weiteren ein drittes Kegelrad aufweist, das zu einem Zahneingriff mit dem ersten Kegelrad und dem zweiten Kegelrad in der Lage ist und eine andere Drehachse hat, die nicht parallel zu derjenigen des ersten Kegelrades und des zweiten Kegelrades ist, unterdrückt das Schwankungsunterdrückungselement die Schwankung des zweiten Kegelrades entlang einer Richtung, die annähernd parallel zu einer Achse ist, die die Drehmitte des zweiten Kegelrades und einen Kontaktabschnitt zwischen dem zweiten Kegelrad und dem Kegelrad verbindet.

Im Zahneingriffszustand mit dem Kegelrad schwankt das zweite Kegelrad mit Leichtigkeit entlang dieser Richtung. Diese neigt und wird besonders hoch, wenn das Trägheitsmoment an der Seite des Kegelrades hoch ist. Somit unterdrückt das Schwankungsunterdrückungselement hauptsächlich die Schwankung in dieser Richtung, wodurch das Auftreten eines Geräusches eingedämmt wird, während die Zunahme der Drehreibung des Zahnradmechanismus unterdrückt wird.

Vorzugsweise besteht das Schwankungsunterdrückungselement aus einem Paar an Blattfederelementen, die das zweite Kegelrad und das Stützelement an ihren beiden Seiten in der Richtung der Drehachse des ersten Kegelrades halten.

Wenn das Schwankungsunterdrückungselement aus dem Paar an Blattfederelementen zum Halten des zweiten Kegelrades und des Stützelementes besteht, kann die Drehsteifigkeit und die Biegesteifigkeit des Stützelementes und des Schwankungsunterdrückungselementes vollständig verbessert werden.

Eine erfindungsgemäße elektrische Lenkhilfe hat einen Aufbau unter Verwendung des Kegelradmechanismus mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau, bei dem das vorstehend erwähnte erste Kegelrad und das vorstehend erwähnte zweite Kegelrad mit einer Übertragungswelle für die Lenkkraft beispielsweise mit einer Lenkwelle verbunden sind, bei dem das dritte Kegelrad mit einer Abgabewelle eines Elektromotors verbunden ist, und bei dem diese Kegelräder ein Hypoidradmechanismus bilden.

Bei dieser elektrischen Lenkhilfe tritt keine Schwingung und kein Geräusch wie beispielsweise ein Zahnradstörgeräusch aufgrund einer Beeinträchtigung wie beispielsweise einer zugeführten Kraft von den Rädern oder der gleichen auf und ein Lenkgefühl wird ohne Anormalität vorgesehen.

Die vorliegende Erfindung ist aus der nachstehend dargelegten detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnung besser verständlich, die lediglich dem Zwecke der Veranschaulichung dienen und somit nicht die vorliegende Erfindung einschränken sollen.

Der weitere Umfang der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird aus der nachstehend aufgeführten detaillierten Beschreibung ersichtlich. Jedoch sollte verständlich sein, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, die bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergeben, lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung dargelegt sind, da verschiedene Änderungen und Abwandlungen innerhalb des Umfangs der Erfindung für Fachleute aus dem Studium der detaillierten Beschreibung offensichtlich sind.

Fig. 1 zeigt eine Aufbauabbildung einer erfindungsgemäßen elektrischen Lenkhilfe.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Hypoidradmechanismus, der bei der Lenkhilfe von der Fig. 1 verwendet wird.

Fig. 3 zeigt eine Längsschnittansicht von dem Mechanismus.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht von einer Seite von Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf einen Blattfederkörper bei dem Mechanismus von Fig. 2.

Fig. 6 zeigt eine erläuternde Abbildung der Schwankungsrichtung eines Innenzahnrades bei dem Mechanismus von Fig. 2.

Fig. 7 zeigt eine erläuternde Abbildung einer Situation, bei der die Zähne des Innenzahnrades relativ zu den Zähnen eines Außenzahnrades bei einer Schwankung eines Innenzahnrades verschwenkt sind.

Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung von einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schwankungsunterdrückungselementes, das die Schwankung des Innenzahnrades unterdrückt.

Fig. 9 zeigt einen anderen Aufbau eines erfindungsgemäßen Kegelradmechanismus.

Nachstehend sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Um das Verständnis der Erläuterung zu erleichtern, sind mit den gleichen Bezugszeichen die gleichen Teile nach Möglichkeit in den gesamten Zeichnungen bezeichnet und eine wiederholte Erläuterung unterbleibt.

Fig. 1 zeigt eine Abbildung einer elektrischen Lenkhilfe 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, die mit einem Hypoidradmechanismus als eine Kegelradmechanismus ausgerüstet ist. Die Lenkwelle 20 ist an einem Ende von ihr mit einem Lenkrad 11 verbunden und ein Antriebszahnrad 12 ist koaxial an dem anderen Ende der Lenkwelle 20 befestigt. Eine Lenkstange 13 steht mit diesem Antriebszahnrad 12 so in Zahneingriff, dass eine Drehbewegung des Antriebszahnrades 12 in eine translatorische Bewegung der Lenkstange 13 umgewandelt wird, um die mit den beiden Enden der Lenkstange 13 verbundenen (nicht dargestellten) Räder zu drehen.

Diese Lenkwelle 20 ist derart aufgebaut, dass eine mit dem Lenkrad 11 gekuppelte Eingangswelle 21 mit einer mit dem Antriebszahnrad 12 gekuppelten Abgabewelle 22 verbunden ist, und ein Hypoidtellerrad 100 ist an der Abgabewelle 22 koaxial befestigt. Ein Hypoidantriebszahnrad 200 steht mit diesem Hypoidtellerrad 100 in Zahneingriff und ist an einem Ende einer Abgabewelle 310 eines Elektromotors 300 einstückig ausgebildet.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen den Abschnitt des Kegelradmechanismus, der aus dem Hypoidtellerrad 100 und dem Hypoidantriebszahnrad 200 besteht.

Das Hypoidtellerrad 100 hat ein Außenzahnrad 110 als ein erstes Hypoidtellerrad, das ein Grundteil ist, und ein Innenzahnrad 120 als ein zweites Hypoidtellerrad, das an einer kreisartigen Vertiefungsnut 111 angeordnet ist, die in dem Außenzahnrad 110 eingeschnitten ist.

Das Innenzahnrad 120 ist an freien Enden 121a eines in Fig. 5 gezeigten Blattfederkörpers 121 einstückig ausgebildet. Dieser Blattfederkörper 121 hat eine Vielzahl an radial angeordneten Blattfedern, und deren Fußenden sind in einer ringartigen Form so verbunden, dass sie einstückig sind.

Bei einem Beispiel einer Ausbildung des Innenzahnrades 120 wird ein Metallfundament oder Metallsitz 122 mit einer Ringform zunächst an dem Blattfederkörper 121 befestigt. In diesem Fall sind an den freien Enden 121a des Blattfederkörpers 121 gebohrte Öffnungen 121b mit in dem Sitz 122 gebohrten Durchgangslöchern 122 ausgerichtet, werden Nieten 123 in die Öffnungen 121b und Durchgangslöcher 122a eingeführt und wird der Sitz 122 an dem Blattfederkörper 121 durch die Nieten 123 befestigt. Danach wird ein Harzzahnrad 124 an dem Sitz 122 durch Spritzgießen ausgebildet, wodurch das Innenzahnrad 122 ausgebildet ist.

Zum Einbauen des somit ausgebildeten Innenzahnrades 120 in das Außenzahnrad 110 wird eine Ringfeder 131 als eine Blattfeder mit einer Ringform zunächst an einem an der Innenumfangsseite der kreisartigen Vertiefungsnut 111 in dem Außenzahnrad 110 ausgebildeten Absatz 112 angeordnet und danach wird das Innenzahnrad 120 darauf gesetzt. Danach wird ein Ringabstandshalter 133 angeordnet und eine Ringfeder 132 mit im Wesentlichen der gleichen Form und der gleichen Eigenschaft wie die vorstehend erwähnte Ringfeder 131 wird darauf gesetzt. Danach wird ein Presspassring 134 auf einen Seitenwandabschnitt 113 mit einer zylindrischen Form gedrückt, der von dem Absatz 112 nach oben vorsteht. Dadurch werden das Innenzahnrad 120, die Ringfedern 131 und 132 und der Abstandshalter 133 in einen Presskontakt zwischen den Presspassring 134 und dem Absatz 112 so gebracht, dass jedes Element d. h. das Innenzahnrad 120, die Ringfedern 131 und 132 und der Abstandshalter 133 an der Seite des Außenzahnrades 110 befestigt ist, während es im Wesentlichen vor einem Drehen relativ zu dem Außenzahnrad 110 bewahrt wird. Der Aufbau an der Seite des Innenzahnrades 120 kann so vorgesehen sein, dass ein Spiel zum Tolerieren einer gewissen Relativdrehung im Bezug auf das Außenzahnrad 110 vorgesehen ist.

Das Hypoidtellerrad 100 mit diesem Aufbau ist vor der Montage in die Lenkhilfe 10 in einem derartigen Zustand, dass die Zähne 120h des Innenzahnrades 120 geringfügig in der Richtung der Drehachse (in der Zeichnung nach oben) relativ zu den Zähnen 110h des Außenzahnrades 110 vorstehen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Wenn es montiert wird, wobei das Hypoidtellerrad 100 mit dem Hypoidantriebszahnrad 200 in Zahneingriff gelangt, drückt das Hypoidantriebszahnrad 200 das Innenzahnrad 120 zu der Seite des Außenzahnrades 110 in der Richtung der Drehachse nach unten. In diesem Zustand befindet sich das Innenzahnrad 120 mit dem Hypoidantriebszahnrad 200 im Zahneingriff, während es dieses drückt aufgrund der Wiederherstellkraft des gebogenen Blattfederkörpers 121 und der Ringfedern 131 und 132.

Um eine Verschiebung des Innenzahnrades 120 relativ zu dem Außenzahnrad 110 zu ermöglichen, ist ein Spalt mit einer vorbestimmten Breite zwischen dem Außenrand des Innenzahnrades 120 und dem Innenrand des Außenzahnrades 110 vorgesehen. Die Zähne 120h des Innenzahnrades 120 sind so geschnitten, dass die Zähne 110h des Außenzahnrades 110 und die Zähne 120h des Innenzahnrades 120 kontinuierlich hintereinander (d. h. die Verlängerungen der Flanken der beiden Zahnräder sind annähernd ausgerichtet) bei dem Zustand sind, bei dem das Innenzahnrad 120 durch das Hypoidantriebszahnrad 200 niedergedrückt ist.

Bei dem Aufbau, bei dem das Innenzahnrad 120 in elastischer Weise mit dem vorstehend beschriebenen Hypoidantriebszahnrad 200 in Zahneingriff geht, wird, wenn das Hypoidantriebszahnrad 200 aufgrund der zugeführten Vibrationskraft oder der gleichen von der Seite der Räder in drehender Weise angetrieben wird, die kinetische Energie des Hypoidantriebszahnrades 200 bei dem Beginn der Umdrehung durch den Grad des Wiederstehens der Drückkraft des Blattfederkörpers 121 und der Ringfedern 131 und 132 aufgebraucht, und somit wird der Stoß bei einer Kollision zwischen den Zähnen des Hypoidtellerrades 100 und des Hypoidantriebszahnrades 200 vermindert, wodurch das Auftreten eines Zahnradstörgeräusches unterdrückt wird.

Es wurde herausgefunden, dass das Innenzahnrad 120 dazu neigt, dass es ohne weiteres aufgrund der Drehung des mit dem Innenzahnrad 120 im Zahneingriff stehenden Hypoidantriebszahnrad des 200 schwankt, und seine Schwankungsrichtung ist eine Richtung, die annähernd senkrecht zu der Achse steht, die den Kontaktabschnitt zwischen dem Innenzahnrad 120 und dem Hypoidantriebszahnrad 200 und der Drehmitte des Innenzahnrades 120 verbindet (d. h. die Richtung entlang der Achse x in Fig. 6). Wenn das Innenzahnrad 120 in dieser Richtung schwanken sollte, würden die Zähne 120h des Innenzahnrades 120 so verschoben, dass sie relativ zu den Zähnen 110h des Außenzahnrades 110 geneigt sind (siehe Fig. 7), und somit würde der Stoß nicht genügend absorbiert werden, da das Innenzahnrad 120 sich nicht in ausreichender Weise entlang der axialen Richtung zu bewegen vermag. Dies würde zu einer Situation führen, bei der ein Zahnradrattern ohne weiteres aufgrund eines Zusammenstoßens des Hypoidantriebszahnrades 200 mit den Zähnen 110h des Außenzahnrades 110 auftreten würde.

In dieser Hinsicht ist das Innenzahnrad 120 an der Seite der freien Enden 121a des Blattfederkörpers 121 befestigt, während es des Weiteren durch das Paar der Ringfedern 131 und 132 elastisch gestützt ist. D. h. unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist die Ringfeder 131 so angeordnet, dass ihr feststehendes Ende an der Seite des Innenumfangs an dem Außenzahnrad 110 durch die Wirkung des Presspassringes 134 befestigt ist und dass ihr freies Ende an der Seite des Außenumfangs mit dem unterem Abschnitt des Sitzes 122 in Kontakt steht. Die Ringfeder 132 ist außerdem in ähnlicher Weise so angeordnet, dass ihr feststehendes Ende an der Seite des Innenumfangs an dem Außenzahnrad 110 durch die Wirkung des Presspassringes 134 befestigt ist und dass ihr freies Ende an der Außenumfangsseite mit einem geneigten Abschnitt 122b in Kontakt steht, der von dem Sitz 122 zu der Innenseite hin vorsteht.

Daher ist der Mechanismus derart aufgebaut, dass die elastische Stützkraft des Blattfederkörpers 121, der das Innenzahnrad 120 stützt, durch das Paar der Ringfedern 131 und 132 verstärkt wird, wobei die Drehsteifigkeit und die Biegesteifigkeit um die Achse y in Fig. 6 in ausreichender Weise in Bezug auf das Innenzahnrad 120 durch die Wirkung des Blattfederkörpers 121 und das Paar der Ringfedern 131 und 132 verstärkt werden kann, wodurch ein Unterdrücken der Schwankung des Innenzahnrades 120 mit der Drehung des Hypoidantriebszahnrades ermöglicht wird. Die Drückkraft durch das Paar der Ringfedern 131 und 132 kann gleichmäßig gestaltet werden, indem der Abschnitt des Sitzes 122, der durch das Paar der Ringfedern 131 und 132 geklemmt wird, in der geneigten Form ausgebildet wird (geneigter Abschnitt 122b).

Vorstehend ist ein Beispiel eines Sandwichaufbaus des Blattfederkörpers 121 und des Innenzahnrades 120 zwischen den Paar an Ringfedern 131 und 132 gezeigt, jedoch ist der Aufbau nicht auf dieses Beispiel beschränkt und es ist beispielsweise möglich, Aufbauarten anzuwenden, die entweder die Ringfeder 131 oder die Ringfeder 132 verwenden. Des Weiteren ist die Form der Federn nicht auf die Ringform beschränkt. Die Federn können mit einem derartigen Aufbau ausgebildet sein, das Blattfedern mit einer Sektorform, einer rechtwinkligen Form oder der gleichen in vorbestimmten Abständen angeordnet sind.

Bei den vorstehend dargelegten Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel der Ringfedern 131 und 132 als Elemente zum Unterdrücken der Schwankung des Innenzahnrades 120 gezeigt, jedoch ist das Schwankungsunterdrückungselement nicht auf derartige Federelemente beschränkt. Das Schwankungsunterdrückungselement kann ein beliebiges Element sein, das zum Unterdrücken der Schwankung in der Richtung in der Lage ist, die annähernd senkrecht zu der Achse verläuft, die den Kontaktabschnitt zwischen den Innenzahnrad 120 und dem Hypoidantriebszahnrad 200 und die Drehmitte des Innenzahnrades 120 verbindet. Daher kann die Schwankung des Innenzahnrades 120 in der Richtung der Achse x beispielsweise so, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, unterdrückt werden, indem ein an einem vorbestimmten ortsfesten Abschnitt des Gehäuses oder der gleichen befestigtes Kugellager 150 an einer Position entlang der Achse x von Fig. 6 angeordnet wird und das Kugellager 150 mit dem Innenzahnrad 120 in Kontakt gehalten wird.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt ein Aufbaubeispiel, bei dem das zweite Hypoidtellerrad als das Innenzahnrad 120 an der Innenumfangsseite angeordnet ist, während das erste Hypoidtellerrad als das Außenzahnrad 110 an der Außenumfangsseite angeordnet ist, jedoch kann der Mechanismus ebenfalls mit einem derartigen Aufbau aufgebaut sein, bei dem das zweite Hypoidtellerrad an der Außenumfangsseite angeordnet ist, während das erste Hypoidtellerrad an der Innenumfangsseite angeordnet ist. Fig. 9 zeigt eine Abbildung eines Ausführungsbeispiels mit diesem Aufbau.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Innenzahnrad 115 des ersten Hypoidtellerrades als der Grundabschnitt oder Fundamentabschnitt vorgesehen und das Außenzahnrad 125 des zweiten Hypoidtellerrades ist auf einem an dem Außenumfang des Innenzahnrades 115 ausgebildeten Flansch 116 angeordnet, womit das Hypoidtellerrad 105 ausgebildet ist.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist in der gleichen Weise wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 4 dahingehend aufgebaut, dass das Außenzahnrad 125 an dem Innenzahnrad 115 unter Verwendung der Elemente der Ringfedern 131 und 132, des Abstandhalters 133 und des Presspassringes 134 montiert ist.

Die Erörterung in Bezug auf das vorstehend erwähnte Ausführungsbeispiel gilt ebenfalls für die Beziehung zwischen dem ersten Hypoidtellerrad und dem zweiten Hypoidtellerrad bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.

Die vorstehend dargelegten Ausführungsbeispiele zeigen die Hypoidzahnradmechanismen, jedoch ist der Zahnradmechanismus der vorliegenden Erfindung nicht auf die Hypoidzahnradmechanismen beschränkt; beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch bei Kegelradmechanismen angewendet werden, die eine Beziehung haben, bei der die Drehmittelachse der beiden miteinander im Zahneingriff stehenden Zahnräder nicht parallel ist wie beispielsweise Kegelräder oder der gleichen, wobei sich eine ähnlich Wirkung und ein ähnlicher Effekt ergibt.

Aus der vorstehend beschriebenen Erfindung sollte offensichtlich sein, dass die Erfindung in verschiedener Weise verändert werden kann. Derartige Veränderungen sind nicht als eine Abweichung von dem Umfang der vorliegenden Erfindung zu betrachten und sämtliche derartige Abwandlungen, die für Fachleute offensichtlich sind, sollen in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.

Der Blattfederkörper (das Stützelement) stützt elastisch das Innenzahnrad (das zweite Kegelrad) relativ zu dem Außenzahnrad (das erste Kegelrad). Die Ringfedern (das Schwankungsunterdrückungselement) sind des Weiteren vorgesehen, um die elastische Stütze zu verstärken und so die Schwankung des Innenzahnrades entlang einer Richtung zu unterdrücken, die annähernd parallel zu einer Achse verläuft, die die Drehmitte des Außenzahnrades und den Kontaktabschnitt mit dem Hypoidantriebszahnrad (das dritte Kegelrad) verbindet.

Claims (5)

1. Kegelradmechanismus, der zum Übertragen von Kraft zwischen zwei nicht parallel zueinander stehenden Achsen verwendet wird, wobei der Kegelradmechanismus folgendes aufweist:
ein erstes Kegelrad mit einer Ringform mit Zähnen, die an einer Seite einer Tellerfläche vorstehen;
ein zweites Kegelrad mit einer Ringform, das so angeordnet ist, dass es konzentrisch zu dem ersten Kegelrad ist, und Zähne hat, die an einem konzentrischen Grundkreis an der Seite der gleichen Fläche wie die Zähne des ersten Kegelrades angeordnet sind;
ein Stützelement, das im Wesentlichen eine Drehung des zweiten Kegelrades relativ zu dem ersten Kegelrad unterdrückt und ein elastisches Stützen des zweiten Kegelrades relativ zu dem ersten Kegelrad derart bewirkt, dass in einem freien Zustand die Zähne des zweiten Kegelrades relativ zu den Zähnen des ersten Kegelrades in einer Richtung einer Drehachse vorstehen können und das in einem gedrückten Zustand, wenn die Zähne des zweiten Kegelrades zu der Seite des ersten Kegelrades in der Richtung der Drehachse gedrückt werden, die Zähne des zweiten Kegelrades zu der Seite des ersten Kegelrades zurückversetzt werden können; und
ein Schwankungsunterdrückungselement für ein Unterdrücken einer Schwankung des zweiten Kegelrades relativ zu dem ersten Kegelrad entlang einer Richtung eines vorbestimmten Durchmessers.

2. Kegelradmechanismus gemäß Anspruch 1, wobei das Schwankungsunterdrückungselement so eingerichtet ist, dass ein feststehendes Ende von ihm an dem ersten Kegelrad befestigt ist und ein freies Ende von ihm mit zumindest entweder dem zweiten Kegelrad oder dem Stützelement in Kontakt steht, wobei das Schwankungsunterdrückungselement das zweite Kegelrad und das Stützelement relativ zu dem ersten Kegelrad elastisch stützt.

3. Kegelradmechanismus gemäß Anspruch 1, der des Weiteren ein drittes Kegelrad aufweist, das zu einem Zahneingriff mit dem ersten Kegelrad und dem zweiten Kegelrad in der Lage ist und eine andere Drehachse hat, die nicht parallel zu derjenigen des ersten Kegelrades und des zweiten Kegelrades ist, wobei das Schwankungsunterdrückungselement die Schwankung des zweiten Kegelrades entlang einer Richtung unterdrückt, die annähernd parallel zu einer Achse ist, die die Drehmitte des zweiten Kegelrades und einen Kontaktabschnitt zwischen dem zweiten Kegelrad und dem Kegelrad verbindet.

4. Kegelradmechanismus gemäß Anspruch 1, wobei das Schwankungsunterdrückungselement aus einem Paar ein Blattfederelementen aufweist, die das zweite Kegelrad und das Stützelement an beiden Seiten von ihm entlang der Richtung der Drehachse des ersten Kegelrades halten.

5. Elektrische Lenkhilfe zum Hinzufügen einer Unterstützungslenkkraft von einem Elektromotor, der mit einer Übertragungsachse für die Lenkkraft verbunden ist, zu der Lenkkraft des Fahrers, wobei die Lenkhilfe folgendes aufweist:
ein erstes Kegelrad mit einer Ringform mit Zähnen, die an einer Seite einer Tellefläche vorstehen, wobei die Drehachse des ersten Kegelrades mit der Übertragungsachse für die Lenkkraft ausgerichtet ist;
ein zweites Kegelrad mit einer Ringform, das so angeordnet ist, dass es konzentrisch zu dem ersten Kegelrad ist, und Zähne hat, die an einem konzentrischen Grundkreis an der Seite der gleichen Fläche wie die Zähne des ersten Kegelrades angeordnet sind;
ein drittes Kegelrad, das zu einem Zahneingriff mit dem ersten Kegelrad und dem zweiten Kegelrad in der Lage ist, wobei das dritte Kegelrad eine Drehachse hat, die zu der Übertragungsachse schräg ist und mit einer Abgabewelle des Elektromotors verbunden ist;
ein Stützelement, das im Wesentlichen eine Drehung des zweiten Kegelrades relativ zu dem ersten Kegelrad unterdrückt und ein elastisches Stützen des zweiten Kegelrades, das mit dem dritten Kegelrad im Zahneingriff steht, derart bewirkt, dass in einem freien Zustand die Zähne des zweiten Kegelrades relativ zu den Zähnen des ersten Kegelrades in einer Richtung einer Drehachse vorstehen können, und dass, wenn die Zähne des zweiten Kegelrades durch das dritte Kegelrad gedrückt werden, die Zähne des zweiten Kegelrades zu der Seite des ersten Kegelrades in der Richtung der Drehachse zurückversetzt werden können; und
ein Schwankungsunterdrückungselement für ein Unterdrücken einer Schwankung des zweiten Kegelrades entlang einer Richtung, die annährend senkrecht zu einer Achse verläuft, die eine Drehmitte des zweiten Kegelrades und einen Kontaktabschnitt zwischen dem zweiten Kegelrad und dem dritten Kegelrad verbindet.