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QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität aus der
koreanischen Patentanmeldung 10-2015-0150989 , die am 29. Oktober 2015 eingereicht wurde und die hiermit durch Bezugnahme darauf für alle Zwecke hier so aufgenommen wird, als ob sie hier vollständig dargelegt worden wäre.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, in der dann, wenn ein Fahrer das Lenkrad abrupt betätigt, dann, wenn der Fahrer bewirkt, dass das Lenkrad mit einer raschen Geschwindigkeit mit linken und rechten Einschlag-Enden kollidiert, oder dann, wenn ein starker Schlag übertragen wird, der umgekehrt ausgehend von einer Fahrbahnoberfläche eingegeben wird, die Spannung eines Riemens erhöht wird, um das Auftreten eines Phänomens des Zahnspringens zu verhindern, das bewirkt, dass Zähne, die auf der Motorriemenscheibe, der Mutterriemenscheibe und dem Riemen gebildet sind, zum Springen gebracht werden, und in der ein Spannungseinstellelement ohne die Betätigung eines Motors oder einer Bedienperson verschoben wird, um die Eingriffsflächen zwischen der Motorriemenscheibe und der Mutterriemenscheibe sowie dem Riemen zu vergrößern, und als ein Ergebnis werden die Geräusche und die Vibration sowie die Beschädigung des Riemens, die verursacht werden, wenn sich die Zähne des Riemens über die Zähne der Motorriemenscheibe bewegen, verhindert und wird die Weglänge des Riemens vergrößert, um die Spannung davon zu erhöhen.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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1 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration einer herkömmlichen elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht. 2 ist eine Seitenansicht, die ein Motorriemenscheibengehäuse und ein Zahnstangengehäuse gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht.
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Wie in 1 veranschaulicht ist, weist die herkömmliche elektrische Servolenkungsvorrichtung ein Lenksystem 100, das sich von einem Lenkrad 101 bis zu entgegengesetzten Fahrzeugrädern 108 ausdehnt, und einen Hilfskraftmechanismus 120 auf, der dafür konfiguriert ist, dem Lenksystem 100 eine Lenkhilfskraft bereitzustellen.
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Das Lenksystem 100 weist eine Lenkspindel 102 auf, die an einer Seite mit dem Lenkrad 101 verbunden ist, um mit dem Lenkrad 101 gedreht zu werden, und die an der anderen Seite mit einer Ritzelwelle 104 über ein Paar von Universalgelenken 103 verbunden ist. Außerdem ist die Ritzelwelle 104 mit einem Zahnstangenstab 109 durch einen Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus 105 verbunden, und die entgegengesetzten Enden des Zahnstangenstabs 109 sind mit Fahrzeugrädern 108 durch Lenkspurstangen 106 und Spurstangenhebel 107 verbunden.
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Der Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus 105 ist durch ein Ritzelgetriebe 111, das an einer Ritzelwelle 104 gebildet ist, und eine Zahnstangenverzahnung 112 gebildet, die auf einer Seite der äußeren peripheren Oberfläche des Zahnstangenstabs 109 gebildet ist, wobei das Ritzelgetriebe 111 und der Zahnstangenstab 109 miteinander in Eingriff stehen. Infolgedessen wird dann, wenn ein Fahrer das Lenkrad 101 betätigt, ein Drehmoment in dem Lenksystem 100 erzeugt, und die Fahrzeugräder 108 werden durch das erzeugte Drehmoment über den Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus 105 und die Lenkspurstangen 106 gelenkt.
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Der Hilfskraftmechanismus 120 weist Folgendes auf: einen Drehmomentsensor 121, der dafür konfiguriert ist, ein Drehmoment zu erfassen, das an das Lenkrad 101 durch den Fahrer angelegt wird, und ein elektrisches Signal auszugeben, das proportional zu dem erfassten Drehmoment ist; ein elektronisches Steuergerät (ECU; Electronic Control Unit) 123, das dafür konfiguriert ist, ein Steuersignal auf der Grundlage des von dem Drehmomentsensor 121 gesendeten elektrischen Signals zu erzeugen; einen Motor (Elektromotor) 130, der dafür konfiguriert ist, eine Hilfskraft auf der Grundlage des von dem elektronischen Steuergerät 123 gesendeten Steuersignals zu erzeugen; und ein riemenartiges Getriebe 140, das dafür konfiguriert ist, die von dem Motor 130 erzeugte Hilfskraft zu dem Zahnstangenstab 109 über einen Riemen zu übertragen.
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Dementsprechend ist die elektrische Servolenkungsvorrichtung so konfiguriert, dass ein Drehmoment, das durch die Rotation des Lenkrads 101 erzeugt wird, zu dem Zahnstangenstab 109 über den Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus 105 übertragen wird, und dass die Hilfskraft, die von dem Motor 130 entsprechend dem erzeugten Drehmoment erzeugt wird, zu dem Zahnstangenstab 109 durch das riemenartige Getriebe 140 über eine Kugelumlaufspindeleinheit 150 übertragen wird.
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Das heißt, das Drehmoment, das von dem Lenksystem 100 erzeugt wird, und die Hilfskraft, die von dem Motor 130 erzeugt wird, werden miteinander kombiniert, um zu bewirken, dass sich der Zahnstangenstab 109 in einer axialen Richtung bewegt.
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Des Weiteren ist der Motor 130, wie in 2 veranschaulicht ist, durch das Koppeln eines Getriebegehäuses 235, das den Motor 130 umgibt, und eines Zahnstangengehäuses 207 durch Schraubenbolzen 209 befestigt. Zu dem Zeitpunkt des Lenkens wirkt dann, wenn eine Motorwelle 203 gedreht wird, um einen Riemen 143 anzutreiben, wodurch ein Bereich einer Kugelmutter 205 gedreht wird, eine Kraft in einer Richtung, in der die Motorwelle 203 und die Welle des Zahnstangenstabs 109, der mit der Kugelmutter 205 versehen ist, durch die Spannung des Riemens 143 zueinander gezogen werden.
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Die Kraft, die wie oben beschrieben erzeugt wird, konzentriert sich auf die Kopplungsbereiche der Schraubenbolzen 209 zwischen dem Getriebegehäuse 235 und dem Zahnstangengehäuse 207, die die mechanisch schwächsten Abschnitte sind, und bedingt durch das Phänomen des Lösens der Schraubenbolzen 209 durch die Vibration und den Schlag, die erzeugt werden, während die Motorwelle 203 zu der Zeit des Lenkens gedreht wird, wird die Motorwelle 203 zu dem Zahnstangenstab 109 bewegt, der mit der Kugelmutter 205 versehen ist, wodurch die Spannung des Riemens 143 derart reduziert wird, dass sich die Zähne des Riemens 143 über die Zähne der Antriebsriemenscheibe 210 bewegen. Infolgedessen werden Geräusche erzeugt und wird der Riemen 143 beschädigt, so dass die Lenkhilfskraft nicht korrekt übertragen wird.
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Die oben beschriebene herkömmliche elektrische Servolenkungsvorrichtung hat ein Problem dahingehend, dass dann, wenn ein Fahrer das Lenkrad abrupt betätigt, dann, wenn der Fahrer bewirkt, dass das Lenkrad mit einer raschen Geschwindigkeit mit linken und rechten Einschlag-Enden kollidiert, oder dann, wenn ein starker Schlag übertragen wird, der umgekehrt ausgehend von einer Fahrbahnoberfläche eingegeben wird, ein Phänomen des Zahnspringens, das bewirkt, dass Zähne, die auf der Motorriemenscheibe, der Mutterriemenscheibe und dem Riemen gebildet sind, zum Springen gebracht werden, erzeugt wird, so dass die Lenkhilfskraft nicht korrekt übertragen werden kann.
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Außerdem hat die herkömmliche elektrische Servolenkungsvorrichtung auch ein Problem, dass dann, wenn die Spannung des Riemens aufgrund der Alterung der Haltbarkeit reduziert wird, der Riemen, die Motorriemenscheibe und die Mutterriemenscheibe nicht stabil miteinander in Eingriff stehen und die Eingriffsfläche reduziert wird, so dass sich die Zähne des Riemens über die Zähne der Antriebsriemenscheibe bewegen. Infolgedessen werden Geräusche und eine Vibration erzeugt und wird der Riemen beschädigt.
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Außerdem kann dann, wenn das Phänomen des Zahnspringens in einem Zustand erzeugt wird, in dem das Lenken abrupt in einer Notsituation während des Betriebs eines Fahrzeugs durchgeführt wird, ein fatales Problem in der Fahrstabilität des Fahrzeugs verursacht werden.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine elektrische Servolenkungsvorrichtung bereitzustellen, in der dann, wenn ein Fahrer das Lenkrad abrupt betätigt, dann, wenn der Fahrer bewirkt, dass das Lenkrad mit einer raschen Geschwindigkeit mit linken und rechten Einschlag-Enden kollidiert, oder dann, wenn ein starker Schlag übertragen wird, der umgekehrt ausgehend von einer Fahrbahnoberfläche übertragen wird, die Spannung eines Riemens erhöht wird, um das Auftreten eines Phänomens des Zahnspringens, das bewirkt, dass Zähne, die auf der Motorriemenscheibe, der Mutterriemenscheibe und dem Riemen gebildet sind, zum Springen gebracht werden, zu verhindern, wodurch die Fahrstabilität des Fahrzeugs verbessert wird und dem Fahrer ein komfortables Lenkgefühl bereitgestellt wird, indem das Auftreten einer Vibration und von Geräuschen verhindert wird.
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Außerdem liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine elektrische Servolenkungsvorrichtung bereitzustellen, in der ein Spannungseinstellelement ohne die Betätigung eines Motors oder einer Bedienperson verschoben wird, um die Eingriffsflächen zwischen der Motorriemenscheibe und der Mutterriemenscheibe sowie dem Riemen zu vergrößern, und als ein Ergebnis davon können die Geräusche und die Vibration sowie die Beschädigung des Riemens, die verursacht werden, wenn sich die Zähne des Riemens über die Zähne der Motorriemenscheibe bewegen, verhindert werden und kann die Weglänge des Riemens vergrößert werden, um die Spannung davon zu erhöhen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Aufgaben beschränkt, und andere Aufgaben, die oben nicht beschrieben sind, können von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet aus der folgenden Beschreibung klar erkannt werden.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann eine elektrische Servolenkungsvorrichtung bereitgestellt werden. Die elektrische Servolenkungsvorrichtung weist Folgendes auf: ein Zahnstangengehäuse, das eine Gleitausnehmung aufweist, die zwischen einem Motorkopplungsloch, in dem eine Motorriemenscheibe angebracht ist, und einem Kugelmutterkopplungsloch, in dem eine Mutterriemenscheibe angebracht ist, gebildet ist, wobei die Gleitausnehmung so gebildet ist, dass sie sich in einer Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung erstreckt, in der ein Riemen angebracht ist; und ein Spannungseinstellelement, das eine zentrale Welle, von der ein Ende in die Gleitausnehmung eingeführt ist, ein Verbindungselement, das mit einem anderen Ende der zentralen Welle gekoppelt ist, und ein Paar von Rollen aufweist, das mit entgegengesetzten Enden des Verbindungselements gekoppelt ist, um entgegengesetzte Seiten einer äußeren peripheren Fläche des Riemens zu straffen, wobei die zentrale Welle entlang der Gleitausnehmung verschoben wird, um die Spannung des Riemens einzustellen.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn ein Fahrer das Lenkrad abrupt betätigt, dann, wenn der Fahrer bewirkt, dass das Lenkrad mit einer raschen Geschwindigkeit mit linken und rechten Einschlag-Enden kollidiert, oder dann, wenn ein starker Schlag übertragen wird, der umgekehrt ausgehend von einer Fahrbahnoberfläche eingegeben wird, die Spannung eines Riemens erhöht, um das Auftreten eines Phänomens des Zahnspringens, das bewirkt, dass Zähne, die auf der Motorriemenscheibe, der Mutterriemenscheibe und dem Riemen gebildet sind, zum Springen gebracht werden, zu verhindern, wodurch die Fahrstabilität des Fahrzeugs verbessert wird und gleichzeitig dem Fahrer ein komfortables Lenkgefühl bereitgestellt wird, indem das Auftreten einer Vibration und von Geräuschen verhindert wird.
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Des Weiteren wird das Spannungseinstellelement ohne die Betätigung eines Motors oder einer Bedienperson verschoben, um die Eingriffsflächen zwischen der Motorriemenscheibe und der Mutterriemenscheibe sowie dem Riemen zu vergrößern. Infolgedessen können die Geräusche und die Vibration sowie die Beschädigung des Riemens, die verursacht werden, wenn sich die Zähne des Riemens über die Zähne der Motorriemenscheibe bewegen, verhindert werden und kann die Weglänge des Riemens vergrößert werden, um die Spannung davon zu erhöhen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, offensichtlicher werden, wobei in den Zeichnungen:
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1 eine Ansicht ist, die eine Konfiguration einer herkömmlichen elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht;
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2 eine Seitenansicht ist, die ein Getriebegehäuse und ein Zahnstangengehäuse gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht;
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3 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Teil einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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4 eine Seitenansicht von 3 ist;
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5A bis 5D schematische Ansichten sind, die jeweils eine modifizierte Ausführungsform einer Gleitausnehmung und eines Spannungseinstellelements in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
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6A und 6B Querschnittansichten sind, die jeweils eine modifizierte Ausführungsform eines Kopplungszustands des Spannungseinstellelements in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
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7A bis 7C Ansichten sind, die jeweils den Betrieb des Spannungseinstellelements der elektrischen Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen; und
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8 eine graphische Darstellung ist, die eine Beziehung eines Dekrementbetrags in der Weglänge des Riemens auf der gedehnten Seite und eines Inkrementbetrags in der Wegrichtung in dem Riemen auf der entspannten Seite einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Es soll angemerkt werden, dass beim Hinzufügen von Bezugszeichen zu Elementen in jeder Zeichnung die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, wenn dies möglich ist, obwohl sie in unterschiedlichen Zeichnungen gezeigt sind. Des Weiteren wird in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung eine ausführliche Beschreibung von bekannten Funktionen und Konfigurationen, die hier integriert sind, weggelassen werden, wenn diese den Gegenstand der vorliegenden Erfindung eher undeutlich machen könnte.
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Außerdem können Begriffe wie etwa ein erster, ein zweiter, A, B, (a), (b) oder dergleichen hier verwendet werden, wenn Komponenten bzw. Bauteile der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Diese Begriffe werden lediglich zur Unterscheidung eines strukturellen Elements von anderen strukturellen Elementen verwendet, und eine Eigenschaft, eine Ordnung, eine Reihenfolge und dergleichen eines entsprechenden strukturellen Elements sind durch den Begriff nicht beschränkt. Es sollte angemerkt werden, dass dann, wenn in der Patentspezifikation beschrieben wird, dass eine Komponente bzw. ein Bauteil mit einer anderen Komponente bzw. einem anderen Bauteil „verbunden”, „gekoppelt” oder „zusammengefügt” ist, eine dritte Komponente bzw. ein drittes Bauteil zwischen den ersten und zweiten Komponenten bzw. Bauteilen „angeschlossen” bzw. „verbunden”, „gekoppelt” und damit „zusammengefügt” sein kann, obwohl die erste Komponente bzw. das erste Bauteil direkt mit der zweiten Komponente bzw. dem zweiten Bauteil verbunden, gekoppelt oder zusammengefügt sein kann.
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3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, 4 ist eine Seitenansicht von 3, und 5A bis 5D sind schematische Ansichten, die jeweils eine modifizierte Ausführungsform einer Gleitausnehmung und eines Spannungseinstellelements in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 6A und 6B sind Querschnittansichten, die jeweils eine modifizierte Ausführungsform eines Kopplungszustands des Spannungseinstellelements in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, 7A bis 7C sind Ansichten, die jeweils den Betrieb des Spannungseinstellelements der elektrischen Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, und 8 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung eines Dekrementbetrags in der Weglänge des Riemens auf der gedehnten Seite und eines Inkrementbetrags in der Wegrichtung in dem Riemen auf der entspannten Seite der elektrischen Servolenkungsvorrichtung veranschaulicht.
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Wie in diesen Zeichnungen sowie auch in 1 veranschaulicht ist, weist eine elektrische Servolenkungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: ein Zahnstangengehäuse 305, das eine Gleitausnehmung 308 aufweist, die zwischen einem Motorkopplungsloch 331, in dem eine Motorriemenscheibe 330 angebracht ist, und einem Kugelmutterkopplungsloch 351, in dem eine Mutterriemenscheibe 350 angebracht ist, gebildet ist, wobei die Gleitausnehmung 308 so gebildet ist, dass sie sich in einer Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung erstreckt, in der ein Riemen 310 angebracht ist; und ein Spannungseinstellelement 370, das eine zentrale Welle 375, von der ein Ende in die Gleitausnehmung 308 eingeführt ist, ein Verbindungselement 373, das mit einem anderen Ende der zentralen Welle 375 gekoppelt ist, und ein Paar von Rollen 371 und 372 aufweist, das mit entgegengesetzten Enden des Verbindungselements 373 gekoppelt ist, um entgegengesetzte Seiten einer äußeren peripheren Fläche des Riemens 310 zu straffen, wobei die zentrale Welle 375 entlang der Gleitausnehmung 308 verschoben wird, um die Spannung des Riemens 310 einzustellen.
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Die elektrische Servolenkungsvorrichtung weist eine Antriebseinheit und eine angetriebene Einheit auf, um eine Lenkkraft zu unterstützen.
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Die Antriebseinheit weist einen Motor (Elektromotor) 301, der dafür konfiguriert ist, durch ein elektronisches Steuergerät gesteuert zu werden, eine Motorriemenscheibe 330, die mit einer Motorwelle 303 gekoppelt ist, um die Antriebskraft des Motors 301 zu der Mutterriemenscheibe 350 über den Riemen 310 zu übertragen, den Riemen 310 und so weiter auf.
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Außerdem ist der Riemen 310 um die Motorriemenscheibe 330 und die Mutterriemenscheibe 350 herum gewickelt, um die Rotationskraft der Motorriemenscheibe 330 zu der Mutterriemenscheibe 350 zu übertragen.
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Des Weiteren ist der Riemen 310 in einen ersten Kopplungsabschnitt 311, der mit der Motorriemenscheibe 330 in Eingriff steht, einen zweiten Kopplungsabschnitt 312, der mit der Mutterriemenscheibe 350 in Eingriff steht, und in Verbindungsabschnitte 313 unterteilt, die den ersten Kopplungsabschnitt 311 und den zweiten Kopplungsabschnitt 312 miteinander verbinden.
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Hier werden die Rollen 371 und 372, die später beschrieben werden, auf den Verbindungsabschnitten 313 abgestützt, um die Spannung des Riemens 310 zu erhöhen.
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Ferner weist die angetriebene Einheit eine Kugelmutter 309, die dafür konfiguriert ist, den Zahnstangenstab 307 innerhalb des Zahnstangengehäuses 305 abzustützen, das den Zahnstangenstab 307 umgibt, und die Mutterriemenscheibe 350 auf, die mit der äußeren peripheren Fläche der Kugelmutter 309 gekoppelt ist.
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Des Weiteren sind ein Getriebegehäuse 305a und ein Motorgehäuse 302 mit dem Zahnstangengehäuse 305 gekoppelt.
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Das Zahnstangengehäuse 305 ist mit dem Motorkopplungsloch 311, in dem die Motorriemenscheibe 330 angebracht ist, und einem Kugelmutterkopplungsloch 351 ausgebildet, in dem die Mutterriemenscheibe 350 angebracht ist, so dass die Motorriemenscheibe 330, die Mutterriemenscheibe 350 und der Riemen 310 im Innern des Zahnstangengehäuses 305 bereitgestellt sind, und das Zahnstangengehäuse 305 ist mit dem Getriebegehäuse 305a über ein Befestigungselement gekoppelt.
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Die Motorriemenscheibe 330, die mit dem Motor 301 verbunden ist, und die Mutterriemenscheibe 350, die mit dem Zahnstangenstab 307 verbunden ist, sind parallel zueinander angeordnet, und der Riemen 310 ist um die Motorriemenscheibe 330 und die Mutterriemenscheibe 350 herum gewickelt, um die Rotationskraft des Motors 301 zu dem Zahnstangenstab 307 über die Kugelmutter 309 zu übertragen und um den Zahnstangenstab 307 von der einen Seite zu der anderen Seite durch den Betrieb der Kugelmutter 309 zu bewegen, wodurch eine Lenkhilfskraft erzeugt wird.
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Die Kugelmutter 309 ist mit dem Zahnstangenstab 307 über eine Kugel gekoppelt und wird gedreht, wodurch bewirkt wird, dass der Zahnstangenstab 307 im Innern des Zahnstangengehäuses 305 und des Getriebegehäuses 305a verschoben wird, und die Mutterriemenscheibe 350 ist an der äußeren peripheren Fläche der Kugelmutter 309 angebracht, um die Kugelmutter 309 zu drehen, um so den Zahnstangenstab 307 von der einen Seite zu der anderen Seite zu bewegen, wodurch die Lenkhilfskraft erzeugt wird.
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Die Mutterriemenscheibe 350, die die Kugelmutter 309 wie oben beschrieben dreht, ist dafür konfiguriert, sich in Kooperation mit der Motorriemenscheibe 330 über den Riemen 310 zu drehen, und nachdem die Haltbarkeit gealtert ist, wird die Spannung des Riemens 310 verringert, so dass ein Schlupf zwischen der Motorriemenscheibe 330 und der Mutterriemenscheibe 350 sowie dem Riemen 310 erzeugt wird, der die Kraftübertragungsleistung verschlechtert.
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Außerdem werden dann, wenn das Zahnstangengehäuse 305 und der Motor 301 montiert werden, das Zahnstangengehäuse 305 und der Motor 301 an Positionen montiert, die festgelegten Spannungswerten entsprechen, während die Spannung des Riemens 310 gemessen wird, aber nachdem die Haltbarkeit gealtert ist, wird der Schlupf des Riemens 310 bedingt durch die Reduktion der Spannung, die abrupte Betätigung des Lenkrads 101, den Schlag, der umgekehrt ausgehend von der Fahrbahnoberfläche eingegeben wird, oder dergleichen erzeugt.
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Insbesondere dann, wenn das Lenkrad 101 abrupt betätigt wird oder wenn ein Schlag, der umgekehrt ausgehend von einer Fahrbahnoberfläche eingegeben wird, übertragen wird, kann ein Schlupf verursacht werden, oder es kann ein Phänomen des Zahnspringens erzeugt werden, um zu bewirken, dass die Zähne, die auf der Motorriemenscheibe 330, der Mutterriemenscheibe 350 und dem Riemen 310 gebildet sind, zum Springen gebracht werden, wodurch ein Problem verursacht wird.
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Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung das Spannungseinstellelement 370 bereit, um die Spannung des Riemens 310 einstellen zu können, wobei das Spannungseinstellelement 370 die zentrale Welle 375, das Verbindungselement 373 und das Paar von Rollen 371 und 372 aufweist.
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Zuerst wird ein Ende der zentralen Welle 375 in die Gleitausnehmung 308 so eingeführt, dass es verschiebbar ist, und das andere Ende wird mit dem Verbindungselement 373 so gekoppelt, dass es mit dem Verbindungselement 373 entlang der Gleitausnehmung 308 bewegt werden kann.
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Das Verbindungselement 373 ist an entgegengesetzten Enden davon jeweils mit Drehwellen 371a und 372a des Paars von Rollen 371 und 372 (d. h. einer ersten Rolle 371 und einer zweiten Rolle 372) versehen, und die erste Rolle 371 und die zweite Rolle 372 sind jeweils mit den Drehwellen 371a und 372a gekoppelt.
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Die Drehwellen 371a und 372a sind parallel zu der zentralen Welle 375 gebildet und sind von der zentralen Welle 375 um den gleichen Abstand beabstandet, und das Paar von Rollen 371 und 372 ist mit den Drehwellen 371a und 372a jeweils über Rotationsstützelemente 371b und 372b gekoppelt.
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Hier können die Rotationsstützelemente 371b und 372b zum Beispiel durch Nadellager bereitgestellt sein und sie können den Spalt zwischen den Drehwellen 371a und 372a und dem Paar von Rollen 371 und 372 abstützen.
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Die erste Rolle 371 und die zweite Rolle 372 straffen die entgegengesetzten Seiten der äußeren peripheren Fläche des Riemens 310 nach innen, um so den Riemen 310 zu dehnen.
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Mit anderen Worten, die erste Rolle 371 und die zweite Rolle 372 stehen mit dem Riemen 310 in Eingriff, während sie die entgegengesetzten Seiten des Riemens 310 zusammenziehen, um die Spannung des Riemens 310 zu erhöhen, so dass der Riemen 310 und die Motorriemenscheibe 330 sowie der Riemen 310 und die Mutterriemenscheibe 350 stabil miteinander in Eingriff stehen.
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Außerdem wird, da die Eingriffsfläche zwischen dem Riemen 310 und der Motorriemenscheibe 330 und der Mutterriemenscheibe 350 größer wird, dadurch das Auftreten von Geräuschen und einer Vibration und die Beschädigung des Riemens 310, die verursacht werden können, wenn sich die Zähne des Riemens 310 über die Zähne der Motorriemenscheibe 330 bewegen, verhindert.
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An diesem Zeitpunkt werden, weil die zentrale Welle 375 verschiebbar in die Gleitausnehmung 308 eingeführt ist, dann, wenn die Motorriemenscheibe 330 in einer Richtung durch die Antriebskraft des Motors 301 gedreht wird, so dass irgendeiner von den Verbindungsabschnitten 313 des Riemens 310 gespannt wird, die erste Rolle 371 und die zentrale Welle 375 entlang der Gleitausnehmung 308 verschoben, und folglich wird auch die zweite Rolle 372 verschoben, so dass der gespannte restliche eine von den Verbindungsabschnitten 313 des Riemens 310 weiter nach innen gestrafft wird.
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Somit wird, weil die Motorriemenscheibe 330 in einer Richtung ohne die Betätigung eines Motors oder einer Bedienperson gedreht wird, das Spannungseinstellelement 370 entlang der Gleitausnehmung 308 verschoben, wodurch die Spannung des Riemens 310 eingestellt wird.
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Außerdem ist das Motorgehäuse 302 mit dem Zahnstangengehäuse 305 in einer solchen Art und Weise gekoppelt, in der die Motorwelle 303 exzentrisch mit dem Motorkopplungsloch 331 so gekoppelt ist, dass der Spannungswert des Riemens 310 in dem Zustand festgelegt werden kann, in dem das Spannungseinstellelement 370 bereitgestellt wird, um die Spannung des Riemens 310 einzustellen.
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Mit anderen Worten, die Motorriemenscheibe 330 und die Motorwelle 303 sind so angebracht, dass sie exzentrisch zu dem Motorkopplungsloch 331 sind, und als ein Ergebnis davon kann die Spannung des Riemens 310 durch das Drehen des Motorgehäuses 302, das mit dem Zahnstangengehäuse 305 gekoppelt ist, eingestellt werden kann.
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In der Zwischenzeit wird die zentrale Welle 375 des Spannungseinstellelements 370 entlang der Gleitausnehmung 308 verschoben, aber das Verbindungselement 373 und die Rollen 371 und 372 werden in Bezug auf die zentrale Welle 375 nicht gedreht.
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Mit anderen Worten, das Spannungseinstellelement 370 führt nur eine hin und her gehende Gleitbewegung mit der zentralen Welle 375 durch, die entlang der Gleitausnehmung 308 verschoben wird, um die Spannung des Riemens 310 einzustellen.
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Außerdem dehnt das Spannungseinstellelement 370 eines von den Verbindungselementen 373 des Riemens 310, wenn die Motorriemenscheibe 330 durch die abrupte Rotation oder eine Umkehrrotation des Motors 301 gedreht wird, wodurch die Spannung des gespannten restlichen einen von den Verbindungselementen 373 erhöht wird, anstatt dass die Spannung des Riemens 310 durch das optionale Anlegen einer Kraft an die erste Rolle 371 oder die zweite Rolle 372 eingestellt wird.
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5A bis 5D veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen des Spannungseinstellelements 370, das dafür konfiguriert ist, nur die hin und her gehende Gleitbewegung durchzuführen, während verhindert wird, dass es sich dreht, wobei die Gleitausnehmung 308 und das Spannungseinstellelement 370 schematisch veranschaulicht sind.
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Zuerst veranschaulicht 5A die Gleitausnehmung 308, die in dem Zahnstangengehäuse 305 gebildet ist, und das Spannungseinstellelement 370, das in die Gleitausnehmung 308 so eingeführt ist, dass es verschoben werden kann.
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Ferner veranschaulicht 5B eine Ausführungsform, in der die Gleitausnehmung 308 in dem Zahnstangengehäuse 305 gebildet ist, ein Ende der zentralen Welle 375, das entgegengesetzt zu dem Ende ist, das mit dem Verbindungselement 373 gekoppelt ist, mit der Gleitausnehmung 308 gekoppelt ist, und ein Führungsabschnitt 576, der so gebildet ist, dass er zu den entgegengesetzten Seiten vorsteht, an dem Ende der zentralen Welle 375 bereitgestellt ist.
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Der Führungsabschnitt 576 ist auf der inneren umfangsseitigen Fläche der Gleitausnehmung 308 abgestützt, um die Rotation der zentralen Welle 375 zu verhindern, wodurch es dem Spannungseinstellelement 370 erlaubt wird, nur die hin und her gehende Gleitbewegung durchzuführen.
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Des Weiteren veranschaulicht 5C eine Ausführungsform, in der die Gleitausnehmung 308 in dem Zahnstangengehäuse 305 gebildet ist und eine planare Form 578 an der zentralen Welle 375 gebildet ist, die in die Gleitausnehmung 308 eingeführt ist.
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Die planare Form 578 steht in Kontakt mit der inneren umfangsseitigen Fläche der Gleitausnehmung 308, um die Rotation der zentralen Welle 375 zu verhindern, wodurch erlaubt wird, dass das Spannungseinstellelement 370 nur die hin und her gehende Gleitbewegung durchführt.
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Ferner veranschaulicht 5D eine Ausführungsform, in der die Gleitausnehmung 308 in dem Zahnstangengehäuse 305 gebildet ist und zwei zentrale Wellen 375 für die Einführung in die Gleitausnehmung 308 und die Kopplung mit dem Verbindungselement 373 bereitgestellt sind. Je nach Bedarf können mehr als zwei zentrale Wellen 375 bereitgestellt werden.
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Wenn eine Vielzahl von zentralen Wellen 375 in die Gleitausnehmung 308 eingeführt ist, um die Rotation des Spannungseinstellelements 370 zu verhindern.
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Des Weiteren veranschaulichen 6A und 6B Ausführungsformen, in denen das Spannungseinstellelement 370 in das Zahnstangengehäuse 305 und das Getriebegehäuse 305a eingeführt ist, um zu verhindern, dass das Spannungseinstellelement 370 aus der Gleitausnehmung 308 gelöst wird oder in der Gleitausnehmung 308 gekippt wird.
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Unter Bezugnahme auf 6A ist das Getriebegehäuse 305a auch mit einer weiteren Gleitausnehmung 308a in einer Form, die der Gleitausnehmung 308 entspricht, an einer Position ausgebildet, die der Gleitausnehmung 308 des Zahnstangengehäuses 305 gegenüberliegt, und die zentrale Welle 375 ist so gebildet, dass sie sich so erstreckt, dass die entgegengesetzten Enden der zentralen Welle 375 jeweils in die Gleitausnehmungen 308 und 308a eingeführt sind.
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Mit anderen Worten, das Ende der zentralen Welle 375, das mit dem Verbindungselement 373 gekoppelt ist, ragt durch das Verbindungselement 373 heraus, und die entgegengesetzten Enden der zentralen Welle 375 sind in die Gleitausnehmungen 308 und 308a so eingeführt, dass sie verschiebbar sind, so dass die zentrale Welle 375 stabil verschoben werden kann, während sie entlang der Gleitausnehmungen 308 und 308a verschoben wird.
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Außerdem weist das Zahnstangengehäuse 305 unter Bezugnahme auf 6B einen Halterungsabschnitt 308b auf, der so gebildet ist, dass er ausgehend von der Gleitausnehmung 308 in Richtung auf das Getriebegehäuse 305a vorsteht.
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Der Halterungsabschnitt 308b ist so gebildet, dass er in Richtung auf das Getriebegehäuse 305a vorsteht, um die Einführlänge der zentralen Welle 375, die in die Gleitausnehmung 308 eingeführt ist, zu vergrößern, und er stützt die zentrale Welle 375 ab. Der Halterungsabschnitt 308b kann so ausgebildet sein, dass er in Richtung auf das Zahnstangengehäuse 305 ausgehend von der Gleitausnehmung 308a des Zahnstangengehäuses 305a vorsteht.
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Deshalb ist die zentrale Welle 375 in die Gleitausnehmung 308 eingeführt, um den Halterungsabschnitt 308b abzustützen, und sie kann stabil verschoben werden, ohne dass sie aus der Gleitausnehmung 308 gelöst wird oder ohne dass sie darin gekippt wird.
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Beschreibungen werden ausführlich in Bezug auf die Spannungseinstellung des Riemens 310 durch das Spannungseinstellelement 370 unter Bezugnahme auf 7A bis 7C vorgenommen werden.
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7A veranschaulicht einen Zustand, bevor der Motor 301 angetrieben wird, wobei zum Beispiel in der Figur die erste Rolle 371 die linke Seite des Riemens 310 abstützt und die zweite Rolle 372 die rechte Seite des Riemens 310 abstützt.
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Außerdem wird, wie in 7B veranschaulicht ist, dann, wenn der Motor 301 so angetrieben wird, dass die Motorriemenscheibe 330 im Uhrzeigersinn gedreht wird, die linke Seite des Riemens 310 in der Figur gedehnt und wird die rechte Seite des Riemens 310 entspannt. Die linke Seite des Riemens 310 bewirkt, dass die erste Rolle 371 und das Spannungseinstellelement 370 nach links verschoben werden, und zur gleichen Zeit wird auch die zweite Rolle 372 nach links verschoben, wodurch bewirkt wird, dass die rechte Seite des Riemens 310 gedehnt wird.
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Infolgedessen wird die rechte Seite des Riemens 310 stark gespannt, indem sie nach links gezogen wird, während das Spannungseinstellelement 370 nach links verschoben wird.
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Da an diesem Zeitpunkt der Dekrementbetrag der Weglänge des Riemens 310 auf der gedehnten Seite, welche die linke Seite des Riemens 310 ist, kleiner als der Inkrementbetrag der Weglänge des Riemens 310 auf der entspannten Seite ist, welche die rechte Seite des Riemens 310 ist, vergrößert sich die Weglänge des gesamten Riemens 310. Während die Länge des Riemens 310 selbst begrenzt ist, vergrößert sich die Weglänge des gesamten Riemens 310, und als eine Folge davon erhöht sich die Spannung des Riemens 310.
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Hier bezieht sich die Weglänge des Riemens 310 auf eine Länge in dem Zustand, in dem der Riemen 310 um die Motorriemenscheibe 330, die Mutterriemenscheibe 350 und das Paar von Rollen 371 und 372 herumgewickelt ist und mit diesen in Eingriff steht. In dem Fall, in dem die Weglänge des Riemens 310 länger als die Länge des Riemens 310 ist, bevor der Riemen 310 in Eingriff gebracht ist, wird der Riemen 310 in dem gedehnten Zustand in Eingriff gebracht.
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Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem die Weglänge des Riemens 310 kürzer als die Länge des Riemens 310 ist, bevor der Riemen 310 in Eingriff gebracht ist, der Riemen 310 in dem gespannten Zustand in Eingriff gebracht.
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Außerdem veranschaulicht 7C im Gegensatz dazu einen Zustand, in dem die Motorriemenscheibe 330 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, so dass das Spannungseinstellelement 370 nach rechts verschoben wird.
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In Verbindung damit veranschaulicht 8 eine graphische Darstellung, aus der eine Beziehung zwischen einem Dekrementbetrag in der Weglänge des Riemens 310 auf der gedehnten Seite und einem Inkrementbetrag in der Weglänge des Riemens 310 auf der entspannten Seite zu erkennen ist.
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Wie ebenfalls aus der graphischen Darstellung zu entnehmen ist, ist der Dekrementbetrag in der Weglänge des Riemens 310 auf der gedehnten Seite kleiner als der Inkrementbetrag in der Weglänge des Riemens 310 auf der entspannten Seite, und wenn der Dekrementbetrag in der Weglänge des Riemens 310 auf der gedehnten Seite zunimmt, nimmt der Inkrementbetrag in der Weglänge des Riemens 310 auf der entspannten Seite weiter zu.
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Das heißt, der Unterschied zwischen dem Dekrementbetrag in der Weglänge des Riemens 310 auf der gedehnten Seite und dem Inkrementbetrag in der Weglänge des Riemens 310 auf der entspannten Seite nimmt zu, wenn der Riemen 310 auf der gedehnten Seite gedehnt wird, und die Spannung des Riemens 310 nimmt zu, wenn der Riemen 310 auf der gedehnten Seite gedehnt wird.
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Wenn der Riemen 310 auf der gedehnten Seite gedehnt wird, wird die zentrale Welle 375 dementsprechend zu den entgegengesetzten Enden der Gleitausnehmung 308 verschoben, und wenn die zentrale Welle 375 zu den entgegengesetzten Enden der Gleitausnehmung 308 verschoben wird, nimmt die Spannung des Riemens 310 aufgrund des Spannungseinstellelements 370 allmählich zu.
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In Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die die oben beschriebenen Formen und Strukturen haben, wird dann, wenn der Fahrer bewirkt, dass das Lenkrad mit einer raschen Geschwindigkeit mit linken und rechten Einschlag-Enden kollidiert, oder wenn ein starker Schlag übertragen wird, der umgekehrt ausgehend von der Fahrbahnoberfläche her eingegeben wird, die Spannung eines Riemens erhöht, um das Erzeugen des Auftretens eines Phänomens des Zahnspringens, das bewirkt, dass Zähne, die auf der Motorriemenscheibe, der Mutterriemenscheibe und dem Riemen gebildet sind, zum Springen gebracht werden, zu verhindern, wodurch die Fahrstabilität des Fahrzeugs verbessert wird und wodurch zur gleichen Zeit dem Fahrer ein komfortables Lenkgefühl bereitgestellt wird, indem das Auftreten einer Vibration und von Geräuschen verhindert wird.
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Außerdem wird das Spannungseinstellelement ohne die Betätigung eines Motors oder einer Bedienperson verschoben, um die Eingriffsflächen zwischen der Motorriemenscheibe und der Mutterriemenscheibe sowie dem Riemen zu vergrößern. Infolgedessen können die Geräusche und die Vibration sowie die Beschädigung des Riemens, die verursacht werden, wenn sich die Zähne des Riemens über die Zähne der Motorriemenscheibe bewegen, verhindert werden, und die Weglänge des Riemens kann vergrößert werden, um die Spannung davon zu erhöhen.
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Auch wenn vorstehend beschrieben worden ist, dass alle Komponenten bzw. Bauteile von einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als eine einzige Einheit gekoppelt sind oder so gekoppelt sind, dass sie als eine einzige Einheit operativ betrieben werden können, ist die vorliegende Erfindung nicht zwangsläufig auf eine solche Ausführungsformen beschränkt. Das heißt, dass wenigstens zwei Elemente von allen strukturellen Elementen selektiv gekoppelt und betrieben werden können, ohne dass von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
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Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben worden ist, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne dass von dem Schutzumfang und dem Erfindungsgedanken der Erfindung, wie diese in den beigefügten Patentansprüchen offenbart ist, abgewichen wird. Daher sollen die in der vorliegenden Erfindung offenbarten Ausführungsformen den Schutzumfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die Ausführungsform beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist auf der Basis der beigefügten Patentansprüche so auszulegen, dass alle technischen Ideen, die in dem Schutzumfang enthalten sind und äquivalent zu den Patentansprüchen sind, zu der vorliegenden Erfindung gehören.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2015-0150989 [0001]
