DE10016197A1

DE10016197A1 - Electrical servo steering device for moving in compliance with steering force includes a rack-and-pinion mechanism, a ball-and-nut spindle mechanism and an electric motor.

Info

Publication number: DE10016197A1
Application number: DE2000116197
Authority: DE
Inventors: Koichi Okamoto; Akira Iwasaki
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2000-10-05
Also published as: JP4056172B2; JP2000280920A

Abstract

Eine Servolenkvorrichtung umfaßt einen Zahnstangenschaft, der gemäß der Lenkkraft beweglich ist, einen Kugelumlaufspindelmechanismus mit einer Kugelmutter koaxial zum Zahnstangenschaft, ein an einer Ausgangswelle eines Elektromotors angebrachtes erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad, das derart angebracht ist, daß es zur axialen Linie des Zahnstangenschafts koaxial ist. Die axiale Linie des Elektromotors ist so angeordnet, daß sie zur axialen Linie des Zahnstangenschafts geneigt ist, und Eingriffsabschnitte des ersten Zahnrads und des zweiten Zahnrads sind auf der Seite eines stumpfen Winkels (alpha) von Winkeln positioniert, die durch die axiale Linie der Ausgangswelle und die axiale Linie des Zahnstangenschafts definiert sind.A power steering device includes a rack shaft that is movable according to the steering force, a ball screw mechanism with a ball nut coaxial with the rack shaft, a first gear wheel attached to an output shaft of an electric motor, and a second gear wheel that is mounted so that it is coaxial with the axial line of the rack shaft . The axial line of the electric motor is arranged to be inclined to the axial line of the rack shaft, and engaging portions of the first gear and the second gear are positioned on the obtuse angle (alpha) side of angles defined by the axial line of the output shaft and the axial line of the rack shaft are defined.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Servolenk vorrichtung mit einer die Lenkung unterstützenden Kraft zur Verringerung des benötigten Lenkkraftaufwandes für ein Fahrzeug und insbesondere einen Antriebskraftskraftübertragungsmecha nismus zur Übertragung einer Antriebsdrehkraft eines Elek tromotors der elektrischen Servolenkvorrichtung zu einer Zahnstangenachse bzw. -welle.The present invention relates to an electric power steering device with a power supporting the steering Reduction of the steering effort required for a vehicle and in particular a driving force transmission mecha mechanism for transmitting a driving torque of an elec tromotors of the electric power steering device to one Rack axis or shaft.

Zur Herabsetzung des benötigten Lenkkraftaufwandes, der von einer Bedienungsperson auf ein Lenkrad eines Fahrzeuges aufge bracht werden muß, sind zahlreiche, mit elektrischer Kraftüber tragung arbeitende Lenkvorrichtung zum Zugeben einer von einem Elektromotor erzeugten unterstützenden Lenkkraft zur Lenkkraft bekannt geworden. Bei einer beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung JP 8-207796 A offenbarten elek trischen Lenkvorrichtung wird eine in der axialen Richtung zum Lenken von sich drehenden Rädern gemäß einer von einem Lenkrad erteilten Lenkkraft bewegliche Zahnstange durch die Drehan triebskraft eines Elektromotors bewegt, die über einen Kugel umlaufspindelmechanismus zur Unterstützung der Lenkkraft übertragen wird. Hier greift ein an einer Kugelmutter befestig tes Kegelgetriebe oder das Gewinde eines Kugelumlaufmechanismus in ein an einer zu drehenden Ausgangswelle eines Elektromotors befestigtes Kegelgetriebe ein. Der Elektromotor ist auch so angeordnet, daß seine axiale Linie einen spitzen Winkel mit der axialen Linie einer Zahnstangenachse bzw. -welle bildet. To reduce the steering effort required by an operator on a steering wheel of a vehicle must be brought, are numerous, with electrical power steering working device to admit one of one Electric motor generated supportive steering force to the steering force known. For example, in the one disclosed Japanese patent application JP 8-207796 A disclosed elec trical steering device becomes one in the axial direction Steering rotating wheels according to one of a steering wheel given steering power movable rack through the rotation Driving force of an electric motor moves across a ball Reciprocating spindle mechanism to support the steering force is transmitted. Here one attaches to a ball nut bevel gear or the thread of a recirculating ball mechanism into an output shaft of an electric motor to be rotated attached bevel gear. The electric motor is like that too arranged that its axial line forms an acute angle with the axial line of a rack axis or shaft forms.

Bei einer solchen Anordnung des Elektromotors ist ein vor springender Teil des Elektromotors, der in einer Richtung senk recht zum Zahnstangenschaft vorsteht, im Vergleich zu einer elektrischen Servolenkvorrichtung verringert, bei der eine axiale Linie eines Elektromotors und eine axiale Linie eines Zahnstangenschafts zueinander senkrecht sind, die beispiels weise in Fig. 1 der japanischen Gebrauchsmusterveröffentli chung (JU-B) JP 5-20626 B gezeigt ist, so daß die letztere Servolenkvorrichtung kompakt ausgeführt werden kann und der Freiheitsgrad für die Gestaltung vergrößert werden kann.With such an arrangement of the electric motor, a projecting part of the electric motor which protrudes in a direction perpendicular to the rack shaft is reduced compared to an electric power steering device in which an axial line of an electric motor and an axial line of a rack shaft are perpendicular to each other, which example, in Fig. 1 of the Japanese utility model publication (JU-B) JP 5-20626 B is shown, so that the latter power steering device can be made compact and the degree of freedom for the design can be increased.

Bei der in der JP 8-207796 A offenbarten elektrischen Servo lenkvorrichtung ist jedoch das an der Kugelmutter befestigte Kegelgetriebe in der Größe begrenzt, da die Eingriffsabschnitte des an der Ausgangswelle des Elektromotors befestigten Kegelge triebes und das an der Kugelmutter befestigte Kegelgetriebe auf einer Seite eines spitzen Winkels von durch die axiale Linie des Elektromotors und die axiale Linie der Zahnstangenachse bzw. -welle definierten Winkeln positioniert sind. Es wird daher schwierig, ein großes Untersetzungsverhältnis zu erhal ten. Um ein großes Untersetzungsverhältnis zu erhalten, muß auch der Durchmesser des an der Kugelmutter befestigten Kegel getriebes groß gemacht werden. Demzufolge besteht ein Nachteil darin, daß die Vorrichtung eine große Abmessung aufweist und dadurch geht jeglicher durch die Anordnung des Elektromotors in einem spitzen Winkel erhaltene Vorteil verloren.In the electric servo disclosed in JP 8-207796 A. steering device is, however, that attached to the ball nut Bevel gear limited in size because of the engagement sections of the cone shaft attached to the output shaft of the electric motor drive and the bevel gear attached to the ball nut one side of an acute angle from through the axial line of the electric motor and the axial line of the rack axis are defined angles. It will therefore difficult to obtain a large reduction ratio To get a large reduction ratio, must also the diameter of the cone attached to the ball nut gearbox can be made big. As a result, there is a disadvantage in that the device has a large dimension and thereby everyone goes through the arrangement of the electric motor advantage obtained at an acute angle is lost.

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser Umstände ausgeführt.The present invention has been accomplished in view of these circumstances executed.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Servolenkvorrichtung zu schaffen, die kompakt ausgeführt werden kann, um den Freiheitsgrad bei der Gestaltung zu vergrößern, und die ein großes Untersetzungsverhältnis aufweist. Weiter soll die Haltbarkeit einer Servolenkvorrichtung verbessert werden.The present invention has for its object a To create power steering device that are compact can to increase the degree of freedom in the design, and which has a large reduction ratio. Should continue the durability of a power steering device can be improved.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer elektrischen Servo lenkvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Servolenkvor richtung ist Gegenstand des Anspruchs 2.This object is according to the invention in an electric servo Steering device with the features of claim 1 solved. A advantageous development of the power steering system according to the invention direction is the subject of claim 2.

Eine erfindungsgemäße elektrische Servolenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel umfaßt somit eine in ihrer axialen Richtung bewegliche Zahnstangenachse bzw. -welle (Zahnstangen schaft) zum Lenken der sich drehenden Räder eines Fahrzeuges gemäß einer eingegebenen Lenkkraft, einen Konvertierungs- bzw. Umwandlungsmechanismus mit einem koaxial zum Zahnstangenschaft angeordneten Drehelement zum Umwandeln der Drehung des Dreh elements in eine axiale Bewegung des Zahnstangenschafts, einen Elektromotor, der eine unterstützende Kraft zum Unterstützen der Lenkkraft erzeugt, ein an einer Ausgangswelle des Elek tromotors angebrachtes erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad, das gemäß dem Eingriff mit dem ersten Zahnrad drehangetrieben ist und koaxial zum Drehelement vorgesehen ist, um das Dreh element drehend anzutreiben. Eine axiale Linie des Elektromo tors ist zur axialen Linie der Zahnstangenachse geneigt und Eingriffsabschnitte des ersten Zahnrads und des zweiten Zahn rads sind auf einer Seite eines stumpfen Winkels von durch eine axiale Linie der Ausgangswelle des Elektromotors definierten Winkeln und der axialen Linie der Zahnstangenachse positio niert.An electric power steering device according to the invention one embodiment thus includes one in its axial Direction of the movable rack axis or shaft (racks shaft) for steering the rotating wheels of a vehicle according to an entered steering force, a conversion or Conversion mechanism with a coaxial to the rack shaft arranged rotating element for converting the rotation of the rotation elements in an axial movement of the rack shaft, one Electric motor that is a supportive force to assist the steering force generated, one on an output shaft of the elec tromotors attached first gear and a second gear, that is rotated according to the engagement with the first gear is and is provided coaxially to the rotating element to the rotation drive element rotating. An axial line of the electromo tors is inclined to the axial line of the rack axis and Engagement portions of the first gear and the second tooth rads are on one side of an obtuse angle from through one axial line of the output shaft of the electric motor defined Angles and the axial line of the rack axis positio kidney.

Bei der vorliegenden Anmeldung bedeutet die axiale Linie eines Elektromotors eine zentrale Rotationslinie eines Rotors des Elektromotors.In the present application, the axial line means one Electric motor a central line of rotation of a rotor of the Electric motor.

Die vorliegende Erfindung wird weitergehend aus der ins Ein zelne gehenden untenstehenden Beschreibung und der begleitenden Zeichnung ersichtlich, die jedoch nicht die Erfindung ein schränken sollen, sondern lediglich zu Erläuterungszwecken und zum Verständnis der Erfindung vorgesehen sind. In der Zeichnung zeigen:The present invention will further become apparent from the zelne going below description and the accompanying Drawing can be seen, but not the invention should limit, but only for explanatory purposes and are provided for understanding the invention. In the drawing demonstrate:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer elektrischen Servo lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und Fig. 1 is a schematic view of an electric power steering device according to an embodiment of the present invention; and

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptabschnitts der Servolenkvorrichtung. Fig. 2 is an enlarged sectional view of a main portion of the power steering device.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer elektrischen Servo lenkvorrichtung, bei der es sich um ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt, und Fig. 2 ist eine vergrö ßerte Ansicht eines Hauptabschnitts der Servolenkvorrichtung. FIG. 1 is a schematic view of an electric power steering device which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main portion of the power steering device.

Eine elektrische Servolenkvorrichtung 1 ist allgemein mit einem Zylindergehäuse 2 versehen, das sich bei einem Fahrzeug nach links und nach rechts erstreckt, und eine Zahnstangenwelle bzw. -achse (Zahnstangenschaft) 5 ist so untergebracht, das sie in der axialen Richtung des Gehäuses 2 beweglich ist. Das Gehäuse 2 umfaßt einen Gehäusekörper 3 und ein ein Zahnrad bzw. Ge triebe aufnehmendes Gehäuse 4, das in einem sich öffnenden Endabschnitt des Gehäusekörpers 3 angebracht ist, der sich in einer aufgeweiteten Weise öffnet. Das das Zahnrad bzw. Getriebe unterbringende Gehäuse 4 umfaßt einen Montageabschnitt 4a zur Anbringung eines Elektromotors 6 und einen Durchgang oder einen Durchgangslochabschnitt 4b, durch den der Zahnstangenschaft 5 durchtritt, so daß er in der axialen Richtung beweglich ist. Auch sind beide Endabschnitte des Zahnstangenschafts 5 jeweils über Kugelgelenke mit Zugstangen 7, 7 gekuppelt. Die Zugstangen 7, 7 werden gemäß der Bewegung des Zahnstangenschafts 5 so bewegt, daß die sich drehenden Räder des Fahrzeuges gelenkt werden.An electric power steering apparatus 1 is generally provided with a cylinder housing 2 which extends in a vehicle to the left and to the right, and a rack shaft or axis (rack shaft) 5 is accommodated so that it is movable in the axial direction of the housing 2 . The housing 2 includes a housing body 3 and a gear or Ge gear housing 4 , which is mounted in an opening end portion of the housing body 3 , which opens in a widened manner. The housing 4 accommodating the gear or gear comprises a mounting section 4 a for attaching an electric motor 6 and a passage or a through hole section 4 b through which the rack shaft 5 passes so that it is movable in the axial direction. Both end sections of the rack shaft 5 are each coupled via ball joints with tie rods 7 , 7 . The tie rods 7 , 7 are moved according to the movement of the rack shaft 5 so that the rotating wheels of the vehicle are steered.

Eines der Kugelgelenke ist von einer Staubschutzmanschette 8 überdeckt, deren eines Ende an einem Ende des Gehäusekörpers 3 befestigt ist und deren anderes Ende an der Zugstange 7 befe stigt ist. Das andere Kugelgelenk ist von einer zweiten Staub schutzmanschette 9 überdeckt, deren eines Ende am Durchgangs abschnitt 4b des das Zahnrad bzw. Getriebe aufnehmenden Gehäu ses 4 befestigt ist und deren anderes Ende an der Zugstange 7 befestigt ist.One of the ball joints is covered by a dust sleeve 8 , one end of which is attached to one end of the housing body 3 and the other end of which is attached to the pull rod 7 . The other ball joint is covered by a second dust sleeve 9 , one end of which is attached to the passage section 4 b of the gear or gear housing 4 and the other end of which is attached to the pull rod 7 .

In der Nähe des Endabschnittes des Gehäusekörpers 3 und näher an dessen zentralem Abschnitt als am Befestigungsabschnitt der ersten Manschette 8 ist ein Lenkgetriebe 3a vorgesehen, so daß es sich in schräg verlaufender bzw. geneigter Weise vom Gehäu sekörper 3 aus erstreckt. Das heißt, das Lenkgetriebe 3a ist zum Gehäusekörper 3 so geneigt, daß ein Winkel einen stumpfen Winkel bildet, welcher Winkel durch eine halbgerade Linie, die ein Teilabschnitt der axialen Linie der Zahnstangenachse 5 ist und die sich zur zentralen Position der Zahnstangenachse 5 ausgehend von einem Kreuzungspunkt einer ersten geraden Linie parallel zu einer zentralen Linie des Lenkgetriebes 3a (die zentrale Linie stimmt mit der axialen Linie der Eingangswelle 10 bei diesem Ausführungsbeispiel überein) und der axialen Linie des Zahnstangenschafts 5 erstreckt, und einer halbgeraden Linie definiert ist, die ein Teilabschnitt der ersten geraden Linie ist, die sich von dem Kreuzungspunkt aus zur Eingangs welle 10 in einer Ebene erstreckt, die die axiale Linie des Zahnstangenschafts 5 enthält und die parallel zu einer axialen Linie einer später beschriebenen Eingangswelle 10 verläuft. Die Größe des stumpfen Winkels kann in geeigneter Weise wie benö tigt festgesetzt werden.In the vicinity of the end portion of the housing body 3 and closer to its central portion than on the fastening portion of the first sleeve 8 , a steering gear 3 a is provided so that it extends in an oblique or inclined manner from the housing body 3 . That is, the steering gear 3 a is inclined to the housing body 3 so that an angle forms an obtuse angle, which angle through a semi-straight line, which is a portion of the axial line of the rack axis 5 and which is based on the central position of the rack axis 5 a crossing point of a first straight line parallel to a central line of the steering gear 3 a (the central line coincides with the axial line of the input shaft 10 in this embodiment) and the axial line of the rack shaft 5 , and a semi-straight line is defined that one Section of the first straight line, which extends from the crossing point to the input shaft 10 in a plane which contains the axial line of the rack shaft 5 and which is parallel to an axial line of an input shaft 10 described later. The size of the obtuse angle can be appropriately set as needed.

Die Eingangswelle 10, die mit einer zusammenhängend bzw. ein stückig mit einem Lenkrad über ein Gelenk angebrachten Lenk welle gekuppelt ist, ist drehbar über ein Lager im Lenkgetriebe 3a gehaltert bzw. gelagert. Im Lenkgetriebe 3a ist eine Aus gangswelle über ein Lager drehbar am Lenkgetriebe 3a gehaltert und die Eingangswelle 10 ist über eine Torsionsfeder bzw. Torsionsstabfeder mit der Ausgangswelle gekuppelt derart, daß sie in bezug auf die Ausgangswelle gedreht oder verwunden wer den kann.The input shaft 10 , which is coupled with a coherent or one piece with a steering wheel via a joint mounted steering shaft, is rotatably supported or supported by a bearing in the steering gear 3 a. In the steering gear 3 a is an off-shaft via a bearing rotatable on the steering gear 3 a supported and the input shaft 10 is coupled via a torsion spring or torsion bar spring to the output shaft such that they wound who can be rotated with respect to the output shaft or the.

Am unteren Endabschnitt der Ausgangswelle ist ein Drehzapfen gebildet. Der Drehzahpfen greift in einen am Zahnstangenschaft bzw. -welle 5 gebildeten Zahnstangenabschnitt ein. Aus diesem Grund werden die Lenkwelle, die Eingangswelle 10, die einer Verwindung oder Torsion folgende Torsionsfeder und die Aus gangswelle gemäß der Lenkkrafteingabe vom Lenkrad her in Drehung versetzt und der Zahnstangenschaft 5 wird in der axialen Richtung durch den Eingriff zwischen dem Drehzapfen und dem Zahnstangenabschnitt in Reaktion auf die Drehung der Aus gangswelle bewegt.A pivot is formed on the lower end portion of the output shaft. The pivot engages in a rack section formed on the rack shaft or shaft 5 . For this reason, the steering shaft, the input shaft 10 , the torsion spring following a twist or torsion and the output shaft are rotated according to the steering force input from the steering wheel, and the rack shaft 5 is rotated in the axial direction by the engagement between the trunnion and the rack portion in Moving in response to the rotation of the output shaft.

Bei dem das Zahnrad bzw. Getriebe aufnehmenden Gehäuse 4, das den anderen Endabschnitt des Gehäuses 2 bildet, ist der die unterstützende Kraft erzeugende Elektromotor 6 an einem Monta geabschnitt 4a des das Zahnrad bzw. Getriebe aufnehmenden Ge häuses 4 mittels Bolzen angebracht. Der Montageabschnitt 4a ist an einer Position angeordnet, wo der Abstand in der axialen Richtung von einer zentralen Position des Gehäuses 2 im wesent lichen gleich demjenigen des Lenkgetriebes 3a ist, so daß er sich in einer geneigten bzw. schräg verlaufenden Weise von dem das Zahnrad bzw. Getriebe aufnehmenden Gehäuse 4 aus erstreckt.When the gear or gear housing 4 , which forms the other end portion of the housing 2 , the supporting force generating electric motor 6 is mounted on a mounting portion 4 a of the gear or gear housing 4 by means of bolts. The mounting portion 4 a is arranged at a position where the distance in the axial direction from a central position of the housing 2 in wesent union is equal to that of the steering gear 3 a, so that it extends in an inclined or oblique manner from which Gear or transmission housing 4 extends from.

Somit wird die Schrägstellung so ausgeführt, daß ein Winkel, der durch eine halbgerade Linie, die ein Teilabschnitt der axialen Linie der Zahnstangenachse 5 ist und die sich zur zentralen Position des Stahnstangenschafts 5 von einem Kreu zungspunkt der zentralen Linie des Montageabschnitts 4a aus (die zentrale Linie stimmt bei diesem Ausführungsbeispiel mit der axialen Linie des Elektromotors 6 überein) und der axialen Linie des Zahnstangenschafts 5 (oder einem Kreuzungspunkt einer zweiten geraden Linie parallel zur zentralen Linie des Monta geabschnitts 4a und der axialen Linie des Zahnstangenschafts 5, wenn die axiale Linie des Elektromotors 6 und die axiale Linie des Zahnstangenschafts 5 an einer Verwindungsposition in bezug aufeinander positioniert sind) und eine halbgerade Linie defi niert ist, die ein Teilabschnitt der zentralen Linie (nämlich der axialen Linie des Elektromotors 6) des Montageabschnitts 4a ist und die sich zum Elektromotor 6 (oder die ein Abschnitt der zweiten geraden Linie ist und die sich zum Elektromotor 6 hin erstreckt) am Kreuzungspunkt einer Ebene erstreckt, die die axiale Linie des Zahnstangenschafts 5 enthält und die zur axialen Linie (einer zentralen Rotationslinie des Elektromotors 6) des Elektromotors 6 parallel ist oder in einer Ebene (es gibt bei diesem Ausführungsbeispiel die axiale Linie des Zahn stangenschafts 5 und die axiale Linie des Elektromotors 6 in derselben Ebene) verläuft, die die axiale Linie des Zahnstan genschafts 5 enthält, und die axiale Linie des Elektromotors 6 bildet einen stumpfen Winkel α. Die Größe des stumpfen Winkels α kann zweckmäßig, wie es erforderlich ist, festgesetzt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der stumpfe Winkel im wesentlichen gleich dem stumpfen Winkel des Lenkgetriebes 3a festgesetzt.Thus, the inclined position is carried out so that an angle formed by a semi-straight line, which is a partial section of the axial line of the rack shaft 5 and extending to the central position of the Stahnsdorfer rod shaft 5 of a Kreu wetting point of the central line of the mounting portion 4 a of (the central line coincides in this embodiment with the axial line of the electric motor 6 ) and the axial line of the rack shaft 5 (or a crossing point of a second straight line parallel to the central line of the mounting portion 4 a and the axial line of the rack shaft 5 , if the axial Line of the electric motor 6 and the axial line of the rack shaft 5 are positioned at a twist position with respect to each other) and a semi-straight line is defi ned, which is a portion of the central line (namely the axial line of the electric motor 6 ) of the mounting portion 4 a and to the electric motor 6 (or a section of the second straight line and which extends towards the electric motor 6 ) at the crossing point of a plane which contains the axial line of the rack shaft 5 and which is parallel to the axial line (a central rotational line of the electric motor 6 ) of the electric motor 6 or in one plane ( there is in this embodiment, the axial line of the rack shaft 5 and the axial line of the electric motor 6 runs in the same plane), which contains the axial line of the rack shaft 5 , and the axial line of the electric motor 6 forms an obtuse angle α. The size of the obtuse angle α can expediently be set as required. In this embodiment, the obtuse angle is set substantially equal to the obtuse angle of the steering gear 3 a.

Somit ist die axiale Linie des Elektromotors 6 zur axialen Linie des Zahnstangenschafts 5 geneigt, so daß der Elektromotor 6 am Gehäuse 2 in einer schräg verlaufenden bzw. geneigten Wei se angeordnet ist. Daher ist die Größe der Längenausdehnung, wo der Elektromotor 6 vom Gehäuse 2 in seiner diametralen Richtung aus vorsteht, im Vergleich zu einer Servolenkvorrichtung ver ringert, wo die axiale Linie des Elektromotors 6 so angeordnet ist, daß sie zur axialen Linie des Zahnstangenschafts 5 senkrecht ist. Die Servolenkvorrichtung 1 kann daher kompakt ausgeführt werden.Thus, the axial line of the electric motor 6 is inclined to the axial line of the rack shaft 5 , so that the electric motor 6 is arranged on the housing 2 in an inclined or inclined Wei. Therefore, the size of the linear expansion, where the electric motor projecting 6 from the housing 2 in its diametrical direction, Ringert ver compared to a power steering apparatus, where the axial line of the electric motor 6 is arranged so that it is perpendicular to the axial line of the rack shaft 5 . The power steering device 1 can therefore be made compact.

Da die erste gerade Linie bezüglich des Lenkgetriebes 3a und die axiale Linie (oder die zweite gerade Linie) des Elektromo tors 6 in derselben Ebene positioniert sind, sind das Lenkge triebe 3a und der Elektromotor 6 so angeordnet, daß sie zu etwa derselben Seite hin vorstehen. Daher sind das Lenkgetriebe 3a und der Montageabschnitt 4a und der Elektromotor 6 etwa sym metrisch in bezug auf den zentralen Abschnitt des Gehäuses 2 angeordnet, und ein Zwischenraum oder Abstand zwischen ihnen nimmt allmählich entlang einer Richtung zu, die sich vom dia metralen Zentrum des Gehäuses 2 nach außen hin erstreckt.Since the first straight line with respect to the steering gear 3 a and the axial line (or the second straight line) of the electric motor 6 are positioned in the same plane, the steering gear 3 a and the electric motor 6 are arranged so that they are on about the same side stick out. Therefore, the steering gear 3 a and the mounting portion 4 a and the electric motor 6 are arranged approximately sym metrically with respect to the central portion of the housing 2 , and a space or distance between them gradually increases along a direction which is from the dia metric center of the Housing 2 extends outwards.

Eine Ausgangswelle 20 erstreckt sich vom Elektromotor 6 in das das Zahnrad oder Getriebe aufnehmende Gehäuse 4 und ein dista ler oder entfernt angeordneter Endabschnitt ist am ersten Zahn rad 21 befestigt, so daß das erste Zahnrad 21 zusammen mit der Ausgangswelle 20 in Drehung versetzt wird. Da die axiale Linie der Ausgangswelle 20 mit der axialen Linie des Elektromotors 6 bei diesem Ausführungsbeispiel übereinstimmt, kreuzt sie die axiale Linie des Zahnstangenschafts 5 in schräg verlaufender Weise in einem Winkel gleich dem stumpfen Winkel α, der durch die axiale Linie des Elektromotors 6 und die axiale Linie des Zahnstangenschafts 5 definiert ist.An output shaft 20 extends from the electric motor 6 in the gear or gear accommodating housing 4 and a dista ler or remotely located end portion wheel on the first tooth 21 attached, so that the first gear 21 is rotated together with the output shaft 20th Since the axial line of the output shaft 20 coincides with the axial line of the electric motor 6 in this embodiment, it crosses the axial line of the rack shaft 5 in an oblique manner at an angle equal to the obtuse angle α, which by the axial line of the electric motor 6 and the axial line of the rack shaft 5 is defined.

In der Nähe eines Montageabschnitts des das Zahnrad bzw. Ge triebe aufnehmenden Gehäuses 4 im Gehäusekörper 3 ist auch ein einen Kugelumlaufspindelmechanismus aufnehmender Abschnitt 3b mit einem Durchmesser gebildet, der größer als diejenigen der anderen Abschnitte des Gehäusekörpers 3 ist. Ein sich öffnender Endabschnitt des den Kugelumlaufspindelmechanismus aufnehmenden Abschnitts 3b ist weiter so ausgebaucht bzw. mit Wölbung ver sehen, daß er den oben erwähnten aufgeweiteten, sich öffnenden Endabschnitt bildet.In the vicinity of a mounting portion of the gear or Ge receiving housing 4 in the housing body 3 is also a ball screw receiving portion 3 b is formed with a diameter that is larger than those of the other portions of the housing body 3 . An opening end portion of the ball screw receiving portion 3 b is further bulged or see ver with curvature that it forms the above-mentioned widened, opening end portion.

Eine Kugelmutter oder ein Gewinde 31, das ein Drehelement ist und nach außen in einer Richtung des Durchmessers des Zahn stangenschafts 5 angeordnet ist, ist koaxial zum Zahnstangen schaft 5 in dem die Kugelumlaufspindel aufnehmenden Abschnitt 3b vorgesehen. Die Kugelmutter 31 ist am Gehäusekörper 3 mit tels eines Winkelkugellagers 32 gelagert bzw. abgestützt der art, daß sie drehbar ist, aber in der axialen Richtung nicht bewegt werden kann. Auch ist der Zahnstangenschaft 5 am Außen umfang vorgesehen, wobei ein Gewindeabschnitt 33 spiralförmig gebildet ist und sich von einem Abschnitt in der Nähe des zentralen Abschnitts des Zahnstangenschafts 5 aus bis zu einem Endabschnitt desselben an der Seite der zweiten Manschette 9 erstreckt. Eine Anzahl von Kugeln 34 ist rollend in einem zwischen dem Gewindeabschnitt und einem mit Spiralgewinde ver sehenen Abschnitt angeordnet, der am Innenumfang der Kugel umlaufspindel 31 gebildet ist. Außerdem ist die Kugelumlauf spindel 31 mit einen Durchlaß zum Zurückführen der in der axia len Richtung gemäß der Drehung der Kugelumlaufspindel 31 in der Rückwärtsrichtung vorbewegten Kugeln 34 versehen.A ball nut or thread 31 , which is a rotary member and is arranged outwardly in a direction of the diameter of the rack shaft 5 , is provided coaxially with the rack shaft 5 in which the ball screw receiving portion 3 b is provided. The ball nut 31 is mounted on the housing body 3 by means of an angular ball bearing 32 or supported in such a way that it can be rotated, but cannot be moved in the axial direction. Also, the rack shaft 5 is provided on the outer periphery, wherein a threaded portion 33 is formed spirally and extends from a portion near the central portion of the rack shaft 5 to an end portion thereof on the side of the second sleeve 9 . A number of balls 34 is arranged in a rolling manner between the threaded section and a section provided with a spiral thread, which is formed on the inner circumference of the ball screw 31 . In addition, the ball screw 31 is provided with a passage for returning the balls 34 advanced in the axial direction according to the rotation of the ball screw 31 in the reverse direction.

Somit ist ein Kugelumlaufspindelmechanismus 30 so aufgebaut, daß die Kugelumlaufspindel 31, der Gewinde versehene Abschnitt 33 des Zahnstangenschafts 5 und die Kugeln 34 als Elemente die nen. Der Kugelumlaufspindelmechanismus 30 bewirkt die axiale Bewegung des Zahnstangenschafts 5 gemäß der Drehung der Kugel umlaufspindel 31 und bildet daher einen Umwandlungsmechanismus für die Umwandlung der Drehung der Kugelumlaufspindel 31 in die axiale Bewegung des Zahnstangenschafts 5.Thus, a ball screw mechanism 30 is constructed so that the ball screw 31 , the threaded portion 33 of the rack shaft 5 and the balls 34 as elements. The ball screw mechanism 30 effects the axial movement of the rack shaft 5 in accordance with the rotation of the ball screw shaft 31 and therefore forms a conversion mechanism for converting the rotation of the ball screw shaft 31 into the axial movement of the rack shaft 5 .

Bei einer derartigen Anordnung des Lenkgetriebes 3a, des Elek tromotors 6 und des den Kugelumlaufspindelmechanismus 30 auf nehmenden Abschnitts 3b im Gehäuse 2 sind demgemäß die Elemente des Montageabschnitts 4a und des Elektromotors 6 und das Lenk getriebe 3a etwa symmetrisch in bezug auf den zentralen Ab schnitt des Gehäuses 2 entlang dessen Längsrichtung angeordnet. Der Abstand dazwischen nimmt allmählich in einer Richtung zu, die sich vom diametralen Zentrum des Gehäuses 2 nach außen erstreckt. Außerdem ist der Kugelumlaufspindelmechanismus 30 näher an der zentralen Position des Gehäuses 2 als der Elek tromotor 6 angeordnet. Demgemäß kann der weitgehend vom Gehäuse 2 nach außen in Richtung von dessen Durchmesser vorstehende Elektromotor 6 näher am Endabschnitt des Gehäuses 2 in einem zulässigen Bereich angeordnet werden und es kann ein verhält nismäßig breiter Zwischenraum am zentralen Abschnitt des Ge häuses 2 gebildet werden.With such an arrangement of the steering gear 3 a, the electric motor 6 and the ball screw mechanism 30 on the receiving portion 3 b in the housing 2 , the elements of the mounting portion 4 a and the electric motor 6 and the steering gear 3 a are approximately symmetrical with respect to the From central section of the housing 2 arranged along its longitudinal direction. The distance therebetween gradually increases in a direction extending outward from the diametrical center of the housing 2 . In addition, the ball screw mechanism 30 is arranged closer to the central position of the housing 2 than the electric motor 6 . Accordingly, the largely from the housing 2 outwardly in the direction of its diameter protruding electric motor 6 closer to the end portion of the housing 2 can be arranged in a permissible range and a relatively wide space can be formed at the central portion of the housing 2 Ge.

Es wird auf Fig. 2 Bezug genommen. Ein Kugellagerhalterungs abschnitt zum Lagern bzw. Haltern eines Innenrings eines Winkelkugellagers 32 und eines Zahnrad- oder Getriebeab schnitts, an dem das zweite Zahnrad 22 angebracht ist, sind am Außenumfang der Kugelumlaufspindel 31 in deren axialen Richtung in dieser Reihenfolge ausgehend von der Seite der zentralen Position des Zahnstangenschafts 5 gebildet. Wo eine Stirnseite des Innenrings des Winkelkugellagers 32 und eine Stirnseite eines vorgewölbten oder erhabenen Abschnitts des zweiten Zahn rads 22 aneinanderstoßen, sind das Winkelkugellager 32 und das zweite Zahnrad 22 mittels einer Mutter befestigt und einstückig bzw. zusammenhängend an der Kugelumlaufspindel 31 befestigt. Das zweite Zahnrad 22 ist so vorgesehen, daß es mit der Kugel umlaufspindel 31 und daher mit dem Zahnstangenschaft 5 koaxial ist. Ein mit Gewinde versehener Abschnitt von ihm steht von dem den Kugelumlaufspindelmechanismus aufnehmenden Abschnitt 3b in das zahnrad- bzw. getriebeaufnehmende Gehäuse 4 mit einem Durchmesser größer als demjenigen des Aufnahmeabschnitts 3b vor.Reference is made to Figure 2.. A ball bearing bracket portion for supporting an inner ring of an angular ball bearing 32 and a gear or gear section to which the second gear 22 is attached are on the outer periphery of the ball screw 31 in its axial direction in this order from the central position side of the rack shaft 5 is formed. Where an end face of the inner ring of the angular ball bearing 32 and an end face abutting a bulged or raised portion of the second toothed wheel 22, the angular ball bearing 32 and the second gear 22 are fixed by means of a nut and one piece or integrally attached to the ball screw 31st The second gear 22 is provided so that it is coaxial with the ball screw 31 and therefore with the rack shaft 5 . A threaded portion thereof protrudes from the receiving of the ball screw mechanism portion 3 b in the gear or getriebeaufnehmende housing 4 having a diameter greater than that b of the receiving portion 3 before.

Das an der Ausgangswelle 20 des Elektromotors 6 angebrachte erste Zahnrad 21 greift in das zweite Zahnrad 22 in dem das Zahnrad bzw. Getriebe aufnehmenden Gehäuse 4 ein und das zweite Zahnrad 22 wird durch das erste Zahnrad 21, das durch den Elek tromotor 6 drehangetrieben wird, drehangetrieben. Die Kugel umlaufspindel 31 wird durch das zweite Zahnrad 22 so drehange trieben, daß die Kugelumlaufspindel 31 und das zweite Zahnrad 22 zusammen gedreht werden.The attached to the output shaft 20 of the electric motor 6 first gear 21 engages in the second gear 22 in the gear or housing 4 and the second gear 22 is driven by the first gear 21 , which is driven by the electric motor 6 , rotary driven. The ball screw 31 is driven by the second gear 22 so that the ball screw 31 and the second gear 22 are rotated together.

Da die axialen Linien des ersten und zweiten Zahnrades 21 und 22, die jeweils die axialen Linien der Ausgangswelle 20 und der Kugelumlaufspindel 31 sind, sich in schräg verlaufender Weise schneiden, bilden jeweils das erste und zweite Zahnrad 21 und 22 Zahnräder mit sich kreuzenden Achsen. Sie sind beispiels weise mit Kegelzahnrädern versehen. Die Zahl der Zähne des zweiten Zahnrades 22 ist so festgesetzt, daß sie größer als diejenige des ersten Zahnrads 21 ist, auf dieselbe Weise, wie dies bei einer herkömmlichen Servolenkvorrichtung ist, so daß ein Untersetzungsmechanismus mit beiden Zahnrädern 21 und 22 gebildet bzw. aufgebaut ist.Since the axial lines of the first and second gears 21 and 22 , which are the axial lines of the output shaft 20 and the ball screw 31 , intersect in an oblique manner, the first and second gears 21 and 22 form gears with intersecting axes, respectively. For example, they are provided with bevel gears. The number of teeth of the second gear 22 is set to be larger than that of the first gear 21 in the same manner as in a conventional power steering device, so that a reduction mechanism is formed with both gears 21 and 22 .

Auch ist jeder Zahn des zweiten Zahnrades 22 so gebildet, daß eine senkrechte Linie, die die Senkrechte zur Referenzwälz fläche ist und die sich zu ihrer Kopfhöhe hin erstreckt, zum Zahnstangenschaft 5 hin orientiert ist. Demgemäß ist eine Sei te, an der die Zähne des zweiten Zahnrades 22 gebildet sind, zum Zahnstangenschaft 5 hin orientiert. Die Eingriffsabschnitte des ersten Zahnrads 21 und des zweiten Zahnrads 22 sind auf der Seite des stumpfen Winkels α von den Winkeln positioniert, die durch die axiale Linie der Ausgangswelle 20 und die axiale Linie des Zahnstangenschafts 5 definiert sind.Also, each tooth of the second gear 22 is formed so that a vertical line, which is the perpendicular to the reference rolling surface and which extends to its head height, is oriented toward the rack shaft 5 . Accordingly, a side, on which the teeth of the second gear 22 are formed, is oriented toward the rack shaft 5 . The engaging portions of the first gear 21 and the second gear 22 are positioned on the obtuse angle α side from the angles defined by the axial line of the output shaft 20 and the axial line of the rack shaft 5 .

Da die Eingriffsabschnitte des ersten Zahnrads 21 und des zweiten Zahnrads 22 mit dem stumpfen Winkel α positioniert sind, unterliegt somit die Abmessung des zweiten Zahnrads 22 nicht derart Einschränkungen basierend auf der Position der schräg verlaufenden Ausgangswelle 20 und des ersten Zahnrads 21. Daher ist es möglich, ein Zahnrad bzw. Getriebe mit ver hältnismäßig großem Durchmesser als zweites Zahnrad 22 un geachtet der Tatsache zu verwenden, daß die axiale Linie des Elektromotors 6 und die axiale Linie der Ausgangswelle 20 in bezug aufeinander geneigt angeordnet worden sind. Demzufolge kann das Untersetzungsverhältnis bei lediglich einem von dem ersten und zweiten Zahnrad 21 und 22 groß gemacht werden.Thus, since the engaging portions of the first gear 21 and the second gear 22 are positioned with the obtuse angle α, the dimension of the second gear 22 is not limited based on the position of the inclined output shaft 20 and the first gear 21 . Therefore, it is possible to use a gear with a relatively large diameter as the second gear 22 regardless of the fact that the axial line of the electric motor 6 and the axial line of the output shaft 20 have been arranged inclined with respect to each other. As a result, the reduction ratio can be made large for only one of the first and second gears 21 and 22 .

Da eine Senkrechte zu einer Referenzwälzfläche des zweiten Zahnrads 22 zum Zahnstangenschaft 5 hin geneigt ist, kann des weiteren das Eingriffsverhältnis zwischen dem ersten und zwei ten Zahnrad 21 und 22 vergrößert werden, so daß ein großes Drehmoment des Elektromotors 6, der als Quelle für die unter stützende Lenkkraft dient, sicher zum zweiten Zahnrad 22 über tragen werden kann. Auch kann eine auf einzelne Zähne der Ein griffsabschnitte wirkende Übertragungslast so verteilt werden, daß sie klein gemacht wird. Da die Festigkeit und Haltbarkeit der Zahnräder verbessert werden kann, ist es demgemäß möglich, aus Kunstharz hergestellte Zahnräder als erste und zweite Zahn räder 21 und 22 zu verwenden.Furthermore, since a perpendicular to a reference rolling surface of the second gear 22 is inclined toward the rack shaft 5 , the engagement ratio between the first and second gear 21 and 22 can be increased, so that a large torque of the electric motor 6 , which is the source for the lower supporting steering force, can be safely carried over to the second gear 22 . Also, a transmission load acting on individual teeth of the handle sections can be distributed so that it is made small. Accordingly, since the strength and durability of the gears can be improved, it is possible to use gears made of synthetic resin as the first and second gears 21 and 22 .

Untenstehend wird die Funktionsweise des so aufgebauten Aus führungsbeispiels beschrieben.Below is how the off so constructed works management example described.

Wenn das Lenkrad von einem Fahrer zum Lenken der sich drehenden Räder gedreht wird, wird die am Lenkrad befestigte Lenkwelle gedreht und die Drehung wird über das Gelenk zur Eingangswelle 10 übertragen. Die Ausgangswelle wird durch die Eingangswelle 10 gedreht, während in der Torsionsfeder eine Verwindung oder Torsion auftritt, und die Drehung der Ausgangswelle bewirkt eine axiale Bewegung des Zahnstangenschafts 5 durch den Ein griff zwischen dem Drehzapfen und dem Zahnstangenabschnitt des Zahnstangenschafts 5. Dann wird die axiale Bewegung über die Zugstangen 7, 7 zu den sich drehenden Rädern übertragen, wo durch entsprechend der Lenkkraft ein Lenkvorgang bzw. eine Lenkbetätigung der sich drehenden Räder ausgeführt wird.When the steering wheel is rotated by a driver to steer the rotating wheels, the steering shaft attached to the steering wheel is rotated and the rotation is transmitted to the input shaft 10 through the hinge. The output shaft is rotated by the input shaft 10 while twisting or torsion occurs in the torsion spring, and the rotation of the output shaft causes the rack shaft 5 to move axially by the grip between the pivot and the rack portion of the rack shaft 5 . Then the axial movement is transmitted via the tie rods 7 , 7 to the rotating wheels, where a steering operation or a steering operation of the rotating wheels is carried out according to the steering force.

Die Lenkkraft wird durch die Größe der Verwindung oder Torsion in der Torsionsfeder festgestellt und der Elektromotor 6 wird basierend auf dem Kontroll- oder Steuersignal gemäß der festge stellten Lenkkraft angetrieben. Das zweite Zahnrad 22 und die Kugelumlaufspindel 31 werden um den mit Schraubengewinde ver sehenen Abschnitt 33 des Zahnstangenschafts 5 durch die Drehung des ersten Zahnrads 21 drehangetrieben und die Ausgangswelle 20 durch den angetriebenen Elektromotor 6 drehangetrieben. Durch Drehung der Kugelumlaufspindel 31 bewegt sich der mit dem Kugelumlaufgewindeabschnitt 33 versehene Zahnstangenschaft 5, der mit den Kugeln 34 in Eingriff steht, in der axialen Rich tung. Die axiale Bewegung wird dann über die Zugstangen 7, 7 zum Lenkrad übertragen, wodurch die Lenkkraft ausgehend vom Lenkrad unterstützt wird.The steering force is determined by the amount of twist or torsion in the torsion spring and the electric motor 6 is driven based on the control signal according to the determined steering force. The second gear 22 and the ball screw 31 are rotatably driven around the screw-threaded portion 33 of the rack shaft 5 by the rotation of the first gear 21 and the output shaft 20 by the driven electric motor 6 . By rotation of the ball screw 31 , the rack shaft 5 , which is provided with the ball screw thread section 33 and engages with the balls 34, moves in the axial direction. The axial movement is then transmitted to the steering wheel via the tie rods 7 , 7 , which assists the steering force based on the steering wheel.

Da das Ausführungsbeispiel so aufgebaut ist, können die folgen den Wirkungen erhalten werden.Since the exemplary embodiment is structured in this way, they can follow the effects are preserved.

Die axiale Linie des Elektromotors 6 ist zur axialen Linie des Zahnstangenschafts 5 geneigt bzw. schräggestellt und der Elek tromotor 6 ist zum Gehäuse 2 geneigt angeordnet. Daher kann das Ausmaß des Vorstehens des Elektromotors 6, der vom Gehäuse 2 in Richtung des Durchmessers des Gehäuses 2 nach außen vorsteht, kleiner als bei einem Aufbau ausgeführt werden, bei dem die axiale Linie des Elektromotors 6 und die axiale Linie des Zahn stangenschafts 5 zueinander senkrecht sind. Demzufolge kann die Servolenkvorrichtung 1 kompakt ausgeführt werden, so daß der Freiheitsgrad ihrer Gestaltung vergrößert werden kann.The axial line of the electric motor 6 is inclined or inclined to the axial line of the rack shaft 5 and the elec tric motor 6 is arranged inclined to the housing 2 . Therefore, the degree of protrusion of the electric motor 6 , which protrudes outward from the housing 2 in the direction of the diameter of the housing 2 , can be made smaller than a structure in which the axial line of the electric motor 6 and the axial line of the rack shaft 5 to each other are vertical. Accordingly, the power steering device 1 can be made compact, so that the degree of freedom of its configuration can be increased.

Da die Eingriffsabschnitte des ersten Zahnrads 21 und des zwei ten Zahnrads 22 auf der Seite des stumpfen Winkels α von den durch die axiale Linie der Ausgangswelle 20 und die axiale Linie des Zahnstangenschafts 5 gebildeten Winkeln positioniert ist, unterliegt die Abmessung des zweiten Zahnrads 22 nicht so sehr den Einschränkungen basierend auf der Position der Aus gangswelle 20 und des ersten Zahnrads 21. Daher ist es möglich, ein Zahnrad mit verhältnismäßig großem Durchmesser als zweites Zahnrad ungeachtet der Tatsache zu verwenden, daß die axiale Linie des Elektromotors 6 und die axiale Linie der Ausgangs welle 20 so angeordnet worden sind, daß sie zueinander geneigt bzw. schräggestellt sind. Demzufolge kann das Untersetzungs verhältnis vergrößert werden und der Freiheitsgrad der Kon struktion betreffend das Untersetzungsverhältnis kann ver größert werden. Da das gewünschte Untersetzungsverhältnis auch lediglich mit einem von dem ersten und zweiten Zahnrad 21, 22 erhalten werden kann, wird es unnötig, einen komplizierten Untersetzungsmechanismus vorzusehen, der wenigstens drei Zahn räder umfaßt, um das gewünschte Untersetzungsverhältnis zu er zielen, so daß die Anzahl der Teile verringert werden kann und daß der Untersetzungsmechanismus so aufgebaut werden kann, daß er kompakt ist.Since the engaging portions of the first gear 21 and the second gear 22 are positioned on the obtuse angle α side from the angles formed by the axial line of the output shaft 20 and the axial line of the rack shaft 5 , the dimension of the second gear 22 is not so very limited based on the position of the output shaft 20 and the first gear 21 . Therefore, it is possible to use a gear having a relatively large diameter as the second gear regardless of the fact that the axial line of the electric motor 6 and the axial line of the output shaft 20 have been arranged so that they are inclined to each other. As a result, the reduction ratio can be increased and the degree of freedom of the construction relating to the reduction ratio can be increased. Since the desired reduction ratio can be obtained with only one of the first and second gears 21 , 22 , it becomes unnecessary to provide a complicated reduction mechanism which includes at least three gears to achieve the desired reduction ratio so that the number of Parts can be reduced and that the reduction mechanism can be constructed so that it is compact.

Da jeder Zahn des zweiten Zahnrades 22 so gebildet ist, daß eine normale Linie zu seiner Referenzwälzfläche, die sich zu einer Kopfhöhe hin erstreckt, zum Zahnstangenschaft 5 hin orientiert ist, kann das Eingriffsverhältnis zwischen dem ersten und zweiten Zahnrad 21 und 22 vergrößert werden und ein großes Drehmoment ausgehend vom Elektromotor 6, der eine Quelle für die unterstützende Lenkkraft ist, kann sicher zum zweiten Zahnrad 22 übertragen werden. Da die auf die einzelnen Zähne der Eingriffsabschnitte wirkende Übertragungslast so verteilt werden kann, daß sie klein ist, können die Festigkeit und Halt barkeit der Zähne bzw. Zahnräder verbessert werden und aus Kunststoff hergestellte Zahnräder können als erstes und zweites Zahnrad 21, 22 verwendet werden, so daß die Eingriffsgeräusche verringert werden können.Since each tooth of the second gear 22 is formed so that a normal line to its reference rolling surface extending to a head height is oriented toward the rack shaft 5 , the engagement ratio between the first and second gears 21 and 22 can be increased and decreased Large torque from the electric motor 6 , which is a source of the assisting steering force, can be safely transmitted to the second gear 22 . Since the transmission load acting on the individual teeth of the engagement sections can be distributed so that it is small, the strength and durability of the teeth or gears can be improved, and gears made of plastic can be used as the first and second gears 21 , 22 , so that the engaging noise can be reduced.

Die Gruppe des Montageabschnitts 4a und des Elektromotors 6 und das Lenkgetriebe 3a sind etwa symmetrisch in bezug auf die zen trale Position des Gehäuses 2 entlang dessen Längsrichtung an geordnet, und der Abstand zwischen ihnen nimmt allmählich ent lang einer Richtung zu, die sich vom diametralen Zentrum des Gehäuses 2 nach außen erstreckt, und der Kugelumlaufspindelme chanismus 30 ist näher am zentralen Abschnitt des Gehäuses 2 als am Montageabschnitt 4a und Elektromotor 6 angeordnet. Daher kann der stark vom Gehäuse 2 nach außen in der Richtung von dessen Durchmesser vorspringende Motor 6 näher am Endabschnitt des Gehäuses 2 in einem zulässigen Bereich angeordnet werden. Im Vergleich zu dem in der JP 8-207796 A offenbarten Aufbau, bei dem der Montageabschnitt des Elektromotors 6 näher am zen tralen Abschnitt des Zahnstangenschafts 5 als am Kugelumlauf spindelmechanismus 30 angeordnet ist, kann aus diesem Grunde ein verhältnismäßig breiter Abstand bzw. Zwischenraum am zen tralen Abschnitt des Gehäuses 2 bei diesem Ausführungsbeispiel gebildet werden. Daher können am Umfang befindliche Vorrichtun gen in diesem Raum angeordnet werden und die Gestaltung und Konstruktion können für diese am Umfang vorgesehenen Vorrich tungen kompakt ausgeführt werden.The group of the mounting portion 4 a and the electric motor 6 and the steering gear 3 a are arranged approximately symmetrically with respect to the central position of the housing 2 along its longitudinal direction, and the distance between them gradually increases along a direction that increases from diametrical center of the housing 2 extends outwards, and the ball screw mechanism 30 is closer to the central portion of the housing 2 than the mounting portion 4 a and electric motor 6 . Therefore, the motor 6 projecting strongly from the housing 2 in the direction of the diameter thereof can be arranged closer to the end portion of the housing 2 in an allowable range. In comparison to the structure disclosed in JP 8-207796 A, in which the mounting section of the electric motor 6 is arranged closer to the central section of the rack shaft 5 than the ball screw mechanism 30 , for this reason a relatively wide distance or space at the zen central portion of the housing 2 are formed in this embodiment. Therefore, circumferential devices can be arranged in this space and the design and construction can be made compact for these circumferential devices.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das zweite Zahnrad 22 so gebildet, daß die normale Linie (Senkrechte) zu seiner Refe renzwälzfläche zum Zahnstangenschaft 5 hin orientiert ist. Es wird jedoch möglich, ein Zahnrad mit verhältnismäßig großem Durchmesser als zweites Zahnrad 22 zu verwenden, insoweit als die Eingriffsabschnitte des ersten Zahnrads 21 und des zweiten Zahnrads 22 auf der Seite des stumpfen Winkels α der Winkel positioniert sind, die durch die axiale Linie der Ausgangswelle 20 und die axiale Linie des Zahnstangenschafts 5 definiert sind. Daher kann das Untersetzungsverhältnis groß gemacht wer den. Beispielsweise kann demgemäß die Senkrechte zur Refe renzwälzfläche des zweiten Zahnrads 22 so orientiert werden, daß sie parallel zur axialen Linie des Zahnstangenschafts 5 verläuft, oder von dort nach außen in einer Richtung des Durch messers des Zahnstangenschafts 5 abgeht.In this embodiment, the second gear 22 is formed so that the normal line (perpendicular) to its reference rolling surface is oriented toward the rack shaft 5 . However, it becomes possible to use a relatively large diameter gear as the second gear 22 in so far as the engaging portions of the first gear 21 and the second gear 22 are positioned on the obtuse angle α side of the angles defined by the axial line of the output shaft 20 and the axial line of the rack shaft 5 are defined. Therefore, the reduction ratio can be made large. For example, the perpendicular to the reference rolling surface of the second gear 22 can be oriented so that it runs parallel to the axial line of the rack shaft 5 , or from there to the outside in a direction of the diameter of the rack shaft 5 .

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel sind die Gruppe des Monta geabschnitts 4a des Elektromotors 6 und der Elektromotor 6 und das Lenkgetriebe 3a symmetrisch in bezug auf den zentralen Ab schnitt des Gehäuses 2 angeordnet, aber es können beide in der selben Neigung bzw. Schrägstellung angeordnet sein. Das heißt, der Montageabschnitt 4a und der Elektromotor 6 können in bezug auf das Gehäuse 2 derart angeordnet sein, daß die zentrale Linie des Montageabschnitts 4a und die axiale Linie des Elek tromotors 6 zur axialen Linie der Eingangswelle 10 bei diesem Ausführungsbeispiel parallel werden. Zu dieser Zeit ist der Kugelumlaufspindelmechanismus 30 näher an der zweiten Man schette 9 als der Montageabschnitt 4a angeordnet, so daß eine Gestaltungsposition für den Zahnradmontageabschnitt der Kugel umlaufspindel 31 näher an der zentralen Position des Gehäuses 2 als an einer Gestaltungsposition für den Lagerhalterungsab schnitt positioniert ist.In the above embodiment, the group of the mounting section 4 a of the electric motor 6 and the electric motor 6 and the steering gear 3 a are arranged symmetrically with respect to the central section of the housing 2 , but both can be arranged in the same inclination or inclination . That is, the mounting portion 4a and the electric motor 6 can be arranged with respect to the housing 2 such that the central line of the mounting portion 4 a and the axial line of the Elek tromotors 6 are parallel to the axial line of the input shaft 10 in this embodiment. At this time, the ball screw mechanism 30 is closer to the second cuff 9 than the mounting portion 4 a, so that a design position for the gear mounting portion of the ball screw 31 is positioned closer to the central position of the housing 2 than at a design position for the Lagerhalterungsab section .

Selbst in diesem Fall wird es möglich, ein Zahnrad mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser als zweites Zahnrad 22 zu verwenden, und das Untersetzungsverhältnis kann vergrößert wer den. Wenn die Senkrechte zur Referenzwälzfläche des zweiten Zahnrades 22 zum Zahnstangenschaft 5 hin orientiert ist, kann das Eingriffsverhältnis vergrößert werden, so daß dieselben Wirkungen wie beim obigen Ausführungsbeispiel in diesem Fall erhalten werden können.Even in this case, it becomes possible to use a gear having a relatively large diameter as the second gear 22 , and the reduction ratio can be increased. If the perpendicular to the reference rolling surface of the second gear 22 is oriented toward the rack shaft 5 , the engagement ratio can be increased so that the same effects as in the above embodiment can be obtained in this case.

Die Erfindung läßt sich wie folgt zusammenfassen: Eine Servo lenkvorrichtung umfaßt einen Zahnstangenschaft, der gemäß der Lenkkraft beweglich ist, einen Kugelumlaufspindelmechanismus mit einer Kugelmutter koaxial zum Zahnstangenschaft, ein an einer Ausgangswelle eines Elektromotors angebrachtes erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad, das derart angebracht ist, daß es zur axialen Linie des Zahnstangenschafts koaxial ist. Die axiale Linie des Elektromotors ist so angeordnet, daß sie zur axialen Linie des Zahnstangenschafts geneigt ist, und Ein griffsabschnitte des ersten Zahnrads und des zweiten Zahnrads sind auf der Seite eines stumpfen Winkels (α) von Winkeln positioniert, die durch die axiale Linie der Ausgangswelle und die axiale Linie des Zahnstangenschafts definiert sind.The invention can be summarized as follows: a servo Steering device comprises a rack shaft, which according to the Steering force is movable, a ball screw mechanism with a ball nut coaxial to the rack shaft, one on an output shaft of an electric motor attached first Gear and a second gear, which is mounted such that it is coaxial with the axial line of the rack shaft. The axial line of the electric motor is arranged so that it axial line of the rack shaft is inclined, and A handle portions of the first gear and the second gear are on the side of an obtuse angle (α) of angles positioned by the axial line of the output shaft and the axial line of the rack shaft are defined.

Wie zuvor erläutert wurde, sind Ausführungsbeispiele der vor liegenden Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben worden. Jedoch sind die speziellen Konfigurationen und Gestaltungen gemäß der vorliegenden Erfin dung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sollen auch solche mit einer Abwandlung der Konstruktion im Bereich der vorliegenden Erfindung wie beansprucht mitumfaßt sein.As previously explained, exemplary embodiments of the are lying invention in detail with reference to the Drawings have been described. However, the special ones Configurations and designs in accordance with the present invention not limited to these embodiments, but there should also be those with a modification of the construction in the Scope of the present invention as claimed his.

Obwohl die Erfindung anhand mehrerer exemplarischer Ausfüh rungsformen veranschaulicht und beschrieben worden ist, ist es somit für die Fachleute offensichtlich und verständlich, daß die vorstehenden und zahlreiche weitere Änderungen, Fortlassun gen und Zusätze gemäß der Erfindung ohne Verlassen von deren Bereich wie beansprucht ausgeführt werden können. Daher sollte die Erfindung nicht auf das spezielle oben dargelegte Aus führungsbeispiel beschränkt angesehen werden, sondern sie soll sämtliche möglichen Ausführungsbeispiele umfassen, die im Schutzumfang und Umfang der Äquivalente entsprechend den Merk malen der beigefügten Ansprüche mitumfaßt sind.Although the invention is based on several exemplary embodiments has been illustrated and described, it is thus obvious and understandable to those skilled in the art that the above and numerous other changes, omission gene and additives according to the invention without leaving their Area as claimed can be executed. Therefore should the invention does not relate to the specific set forth above example should be considered limited, but it should include all possible embodiments that in Scope of protection and scope of equivalents in accordance with the note paint the appended claims are included.

Claims

An electric power steering device comprising an axially movable rack shaft ( 5 ) for steering rotating wheels of a vehicle according to an input steering force, a conversion mechanism with a rotating element arranged coaxially to the rack shaft for converting a rotation of the rotating element into an axial movement of the rack shaft , an assist force generating electric motor ( 6 ) for assisting the steering force, a first gear ( 21 ) attached to an output shaft of the electric motor and a second gear ( 22 ) rotatably driven according to the engagement with the first gear and provided coaxially with the rotating member is to drive the rotary member in rotation, wherein an axial line of the electric motor ( 6 ) is arranged inclined to an axial line of the rack ( 5 ) and engaging portions of the first gear ( 21 ) and the second gear ( 22 ) on one side of a blunt Angle (α) of Wi Nkeln are positioned, which are defined by the one axial line from the output shaft of the electric motor ( 6 ) and the axial line of the rack shaft ( 5 ).

2. Electric power steering device according to claim 1, characterized in that a perpendicular to a reference rolling surface of the second gear ( 12 ), which extends from the reference rolling surface to a head height, is oriented towards the rack shaft ( 5 ).