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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE
ANMELDUNGEN
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Die
vorliegende Anmeldung beruht auf und beansprucht die Priorität einer
koreanischen Anmeldung mit laufender
Nummer 10-2006-0108194 ,
die am 3. November 2006 eingereicht wurde und deren Offenbarung
hiermit durch Verweis in ihrer Gänze hierin
aufgenommen ist.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Zahnstangensystem mit
variablem Hub für
ein Fahrzeug, das einen Zahnstangenhub in mehreren Stufen verändern kann.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im
Allgemeinen stellt ein Zahnstangensystem mit variablem Hub (VRS;
Variable Rack Stroke System) den Spurkreisradius eines Fahrzeugs
beim Wenden des Fahrzeugs veränderlich
ein, um einem Nutzer Komfort zu bieten. Insbesondere wenn ein Steuerrad
voll eingeschlagen ist, d.h. wenn ein Fahrzeug eine Kehrtwende vollführt, ermöglicht das Zahnstangensystem
mit variablem Hub dem Fahrzeug, mit einem kleineren Spurkreisradius
(Krümmungsradius)
zu wenden. Deswegen ist das Zahnstangensystem mit variablem Hub
sehr nützlich.
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Das
oben genannte Zahnstangensystem mit variablem Hub steuert den Hub
der Zahnstange beim Lenken eines Fahrzeugs, um so die maximalen
Einschlagwinkel von Reifen geeignet zu verändern.
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Das
heißt,
das Zahnstangensystem mit variablem Hub ist eine Vorrichtung, die
dazu verwendet wird, einen Lenkhub einer Zahnstange in Anbetracht dessen
zu verändern,
ob auf einem Reifen eine Schneekette angebracht ist, und bewirkt,
dass ein Raum so groß wie
ein zum Anbringen einer Schneekette gebrauchter Raum in einem Zwischenraum
zwischen dem Radkasten und dem Reifen eines Fahrzeugkörpers genutzt
wird oder nicht, in Anbetracht dessen, ob auf einem Reifen eine
Schneekette angebracht ist.
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Bei
einem herkömmlichen
Zahnstangensystem mit variablem Hub kann jedoch der Raum für gerade
einen Typ von Schneekette berücksichtigt
werden. Aus diesem Grund besteht ein Problem, insofern es nicht
möglich
ist den Zahnstangenhub optimal zu nutzen, wenn verschiedene Typen
von Schneeketten, d.h. Schneeketten mit verschiedenen technischen
Daten wie Dicke usw. auf Reifen angebracht werden.
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Das
heißt,
es bestehen die folgenden Probleme. Beim Entwerfen eines Zahnstangensystems
mit variablem Hub wird der Zahnstangenhub bezüglich einer Schneekette mit
vorbestimmter Dicke begrenzt. Aus diesem Grunde kann, wenn eine
Schneekette mit einer kleineren Dicke als diejenige der beim Entwurf
als Standard verwendeten Schneekette auf einem Reifen angebracht
ist, der Zahnstangenhub nur unter Billigung eines Zwischenraums
zwischen dem Radkasten und dem Reifen begrenzt werden.
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Da
ferner der Zahnstangenhub über
den einen Typ von Schneekette begrenzt wird, beschränkt sich
die Wahl einer Schneekette auf die Standard-Schneekette während des
Entwurfs. Deswegen ist das Kaufsortiment zwangsläufig eingeschränkt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Zahnstangensystem mit variablem
Hub für
ein Fahrzeug bereit, das einen Zahnstangenhub zur Abstimmung auf
die technischen Daten einer auf einem Reifen angebrachten Schneekette
in mehreren Stufen verändern
kann. Demgemäß ist es
möglich,
wenn Schneeketten mit verschiedenen technischen Daten auf Reifen
angebracht werden, den Zahnstangenhub angemessen in einen optimalen
Zustand zu verstellen. Ferner kann ein Nutzer eine Schneekette unbehindert
aus einer Vielfalt von Schneeketten auswählen.
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Das
Zahnstangensystem mit variablem Hub für ein Fahrzeug beinhaltet ein
Zahnstangengehäuse,
in dem eine Zahnstange beweglich gehalten ist, eine an dem Zahnstangengehäuse befestigte
Kapselung, ein ringförmiges
Drehglied, ein ringförmiges Standglied
und einen Betriebsschalter. Das ringförmige Drehglied beinhaltet
an seinem inneren Umfang in einer radialen Richtung einander gegenüberliegend
ausgebildete Schlitze und von ihm in einer Dickenrichtung in unterschiedlichen
Höhen vorspringende
erste Vorsprünge.
Die Rotationsphase des Drehglieds wird abhängig vom Antrieb eines Motors in
der Kapselung eingestellt. Das ringförmige Standglied beinhaltet
vorspringende Teile, die an seinem äußeren Umfang in einer radialen
Richtung dazu ausgebildet sind, sich gegenüberzuliegen und in die Schlitze
eingefügt
zu werden, sowie zweite Vorsprünge,
die von ihm in einer Dickenrichtung derart vorspringen, dass sie
unterschiedliche Höhen
aufweisen und den ersten Vorsprüngen
gegenüberliegen.
Das Standglied ist mit einem Kugelgelenk zur Kopplung mit der Zahnstange
gekoppelt. Der Betriebsschalter wird verwendet, um die Rotationsphase
des Motors in mehreren Stufen zu verändern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Zum
besseren Verständnis
des Wesens und der Aufgaben der vorliegenden Erfindung sollte auf die
folgende ausführliche
Beschreibung mit den begleitenden Zeichnungen hingewiesen werden,
von denen:
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1 den
Aufbau eines erfindungsgemäßen Zahnstangensystems
mit variablem Hub für
ein Fahrzeug zeigt;
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2 ein
Drehglied und ein Standglied aus 1 zeigt;
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3 ein
Drehglied und ein Standglied gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ein
Drehglied und ein Standglied gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 und 6 schematisch
zeigen, dass erste Vorsprünge
und zweite Vorsprünge
einander gegenüberstehen,
wenn ein Zahnstangenhub in mehreren Stufen verstellt wird; und
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7 die
maximalen Einschlagwinkel eines Reifens während des Betriebs des erfindungsgemäßen Zahnstangensystems
mit variablem Hub zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, beinhaltet ein Zahnstangensystem
mit variablem Hub für
ein Fahrzeug eine Zahnstange 10, ein Zahnstangengehäuse 12,
Kapselungen 14, einen Motor 16, ein ringförmiges Drehglied 22,
ein ringförmiges
Standglied 30 und einen Betriebsschalter 32. Die
Zahnstange 10 bewegt sich geradlinig entsprechend einem
zum Lenken betätigten
Lenkrad, wobei das Zahnstangengehäuse 12 die Zahnstange 10 beweglich
aufnimmt. Die Kapselungen 14 sind an beiden Enden des Zahnstangengehäuses 12 befestigt
und der Motor 16 im Inneren der Kapselungen 14 vorgesehen.
Die Rotationsphase des Drehglieds 22 wird durch Antrieb
des Motors 16 eingestellt. Das Drehglied 22 umfasst
ferner Nuten 18, die an seinem inneren Umfang derart in
radialer Richtung ausgebildet sind, dass sie einander gegenüberliegen,
sowie erste Vorsprünge 20,
die aus ihm in einer Dickenrichtung vorspringen und unterschiedliche
Höhen aufweisen.
Das Standglied 30 ist mit einem Kugelgelenk 24 zur
Kopplung an Zahnstange 10 gekoppelt. Das Standglied 30 umfasst
ferner vorspringende Teile 26, die an seinem äußeren Umfang
derart in einer radialen Richtung ausgebildet sind, dass sie einander
gegenüberliegen
und sich in die Schlitze 18 einfügen, sowie zweite Vorsprünge 28,
die von ihm in einer Dickenrichtung vorspringen, unterschiedliche
Höhen aufweisen
und den ersten Vorsprüngen 20 gegenüberliegen.
Der Betriebsschalter 32 wird verwendet, um die Rotationsphase des
Motors 16 in einer Vielzahl von Stufen einzustellen.
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In
diesen Fall ist auf einer Drehachse des Motors 16 ein Antriebsritzel 16a vorgesehen,
wobei das Antriebsritzel 16a ein angetriebenes Zahnrad 16b kämmt. Das
angetriebene Zahnrad 16b kämmt weiterhin das Drehglied 22.
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Des
Weiteren sind die Schlitze 18 und die vorspringenden Teile 26 in
gleicher Größe ausgebildet,
um die auf den äußeren Umfang
des Standglieds 30 ausgebildeten vorspringenden Teile 26 in
die am inneren Umfang des Drehglieds 22 ausgebildeten Schlitze 18 einzufügen. Das
Standglied 30 wird in das Drehglied 22 eingefügt.
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Ferner
kreuzen die Abschnitte einander, in denen die ersten Vorsprünge 20 und
die zweiten Vorsprünge 28 ausgebildet
sind, bezüglich
der Abschnitte, in denen die vorspringenden Teile 26 in
die Schlitze 18 eingefügt
werden.
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Beispielsweise
sind, wie in 3 gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt, die ersten Vorsprünge 20 an
Abschnitten ausgebildet, wo die Schlitze 18 nicht ausgebildet sind,
und die zweiten Vorsprünge 28 an
Abschnitten ausgebildet, wo die vorspringenden Teile 26 ausgebildet
sind.
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Ferner
sind, wie in 4 gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt, die ersten Vorsprünge 20 an
Abschnitten ausgebildet, wo die Schlitze 18 ausgebildet
sind, und die zweiten Vorsprünge 28 an
Abschnitten ausgebildet, wo die vorspringenden Teile 26 nicht
ausgebildet sind.
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Derweil
beinhalten die ersten Vorsprünge 20 gemäß der ersten
und zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl vorspringender Oberflächen mit
unterschiedlichen, aus dem Drehglied 22 in der Dickenrichtung
vorspringenden Höhen.
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Das
heißt,
die ersten Vorsprünge 20 beinhalten
eine erste hohe vorspringende Oberfläche 20a und eine erste
niedrige vorsprin gende Oberfläche 20b,
welche unterschiedliche, aus dem Drehglied 22 in der Dickenrichtung
vorspringende Höhen
aufweisen.
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In
diesem Fall sind die erste hohe vorspringende Fläche 20a und die erste
niedrige vorspringende Fläche 20b an
Positionen angeordnet, die voneinander beabstandet sind und in der
radialen Richtung der ersten Vorsprünge 20 einander gegenüberliegenden
Phasenwinkeln entsprechen.
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Ferner
beinhalten die zweiten Vorsprünge 29 gemäß der ersten
und zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl vorspringender Flächen mit
unterschiedlichen, aus dem Standglied 30 in der Dickenrichtung
vorspringenden Höhen.
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Das
heißt,
die zweiten Vorsprünge 28 beinhalten
eine zweite niedrige vorspringende Fläche 28b und eine zweite
hohe vorspringende Fläche 28a, welche
unterschiedliche, aus dem Standglied 30 in der Dickenrichtung
vorspringende Höhen
aufweisen.
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In
diesem Fall sind die zweite hohe vorspringende Fläche 28a und
die zweite niedrige vorspringende Fläche 28b an Positionen
angeordnet, die voneinander beabstandet sind und in der radialen Richtung
der zweiten Vorsprünge 28 einander
gegenüberliegenden
Phasenwinkeln entsprechen.
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Im
Folgenden soll die Funktion des erfindungsgemäßen Zahnstangensystems mit
variablem Hub für
ein Fahrzeug ausführlich
beschrieben werden.
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Wenn
das Zahnstangensystem mit variablem Hub gemäß der vorliegenden Erfindung
nicht in Betrieb ist, sind die vorspringenden Teile 26 des Standglieds 30 in
die Schlitze 18 des Drehglieds 22 eingefügt. Aus
diesem Grunde ist es möglich,
einen Spur kreisradius eines Fahrzeugs zu minimieren, da der Hub
der Zahnstange 10 während
des Lenkens eines Fahrzeugs maximiert werden kann.
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Ferner
kann, wenn das Zahnstangensystem mit variablem Hub betrieben wird,
der Hub der Zahnstange 10 durch die folgenden beiden Schritte
veränderlich
eingestellt werden.
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Indem
der Betrieb zu einem ersten Schritt übergeht, wird zunächst der
Motor 16 durch anfängliches
Betätigen
des Betriebsschalters 32 angetrieben. Dann wird aufgrund
des Antriebs durch den Motor 16 das Drehglied 22 gedreht,
so dass die erste hohe vorspringende Fläche 20a der ersten
Vorsprünge 20 gegenüber der
zweiten niedrigen vorspringenden Fläche 28b der zweiten
Vorsprünge 28 liegt,
wie in 5 gezeigt.
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In
diesem Fall liegt auch die erste niedrige vorspringende Fläche 20b der
ersten Vorsprünge 20 gegenüber der
zweiten hohen vorspringenden Fläche 28a der
zweiten Vorsprünge 28.
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Entsprechend
wird der Hub der Zahnstange 10 kleiner eingestellt als
derjenige der Zahnstange, wenn das Zahnstangensystem mit variablem
Hub nicht betrieben wird. Im Ergebnis ist der Spurkreisradius eines
Fahrzeugs weiter erhöht,
als er es im Vergleich ist, wenn das Zahnstangensystem mit variablem
Hub nicht betrieben wird.
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Indem
der Betrieb in einen zweiten Schritt übergeht, wird der Motor 16 durch
die zweite Betätigung
des Betriebsschalters 32 angetrieben. Dann wird das Drehglied 22 aufgrund
des Antriebs des Motors 16 gedreht, so dass die erste hohe
vorspringende Fläche 20a der
ersten Vorsprünge 20 gegenüber der
zweiten ho hen vorspringenden Fläche 28a der zweiten
Vorsprünge 28 liegt,
wie in 6 gezeigt.
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In
diesem Fall liegt auch die erste niedrige vorspringende Fläche 20b der
ersten Vorsprünge 20 gegenüber der
zweiten niedrigen vorspringenden Fläche 28b der zweiten
Vorsprünge 28.
Allerdings sind die erste niedrige vorspringende Fläche 20b und die
zweite niedrige vorspringende Fläche 28b durch einen
vorbestimmten Abstand zwischen denselben getrennt.
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Entsprechend
wird der Hub der Zahnstange 10 kleiner eingestellt als
derjenige der Zahnstange, wenn das Zahnstangensystem mit variablem
Hub im ersten Schritt betrieben wird. Im Ergebnis ist der Spurkreisradius
eines Fahrzeugs weiter erhöht,
als er es im Vergleich ist, wenn das Zahnstangensystem mit Variablem
Hub im ersten Schritt betrieben wird.
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Das
bedeutet, dass die Zahnstange 10 unterschiedliche Hübe für die Fälle aufweist,
dass das erfindungsgemäße Zahnstangensystem
mit variablem Hub nicht betrieben wird, im ersten Schritt betrieben wird
bzw. im zweiten Schritt betrieben wird.
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Wie
in 7 gezeigt kann im Ergebnis ein Reifen T beim Wenden
eines Fahrzeugs unterschiedliche maximale Einschlagwinkel aufweisen,
wenn das Zahnstangensystem mit variablem Hub nicht betrieben wird
(gezeigt durch eine durchgezogene Linie), im ersten Schritt betrieben
wird (gezeigt durch eine gepunktete Linie) bzw. im zweiten Schritt
betrieben wird (gezeigt durch eine strichpunktierte Linie). Damit
ist es möglich,
den Spurkreisradius des Fahrzeugs veränderlich für die oben genannten Fälle einzustellen.
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In Übereinstimmung
mit dem erfindungsgemäßen Zahnstangensystem
mit variablem Hub für ein
Fahrzeug kann, wie oben beschrieben, der Zahnstangenhub beim Lenken
des Fahrzeugs in mehreren Stufen eingestellt werden, um den technischen Daten
einer auf einem Reifen angebrachten Schneekette zu entsprechen.
Folglich ist es möglich,
den Zahnstangenhub angemessen in einer optimalen Stellung einzustellen,
wenn Schneeketten verschiedener technischer Daten auf Reifen angebracht
werden. Im Ergebnis ist es möglich,
den besten Nutzen aus dem Zahnstangenhub zu ziehen, der so eingestellt
wird, dass er dem Zwischenraum zwischen dem Radkasten und dem Reifen
entspricht.
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Das
heißt,
ein Nutzer kann sich eine Schneekette hinsichtlich der technischen
Daten der Schneekette frei beschaffen, da der Zahnstangenhub in mehreren
Stufen eingestellt werden kann.