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QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNG
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Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen aus der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2012-0110905 , eingereicht am 05. Oktober 2012, deren Offenbarung hiermit durch Erwähnung in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird.
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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 Riemenscheibenstruktur eines elektrischen Servolenkungs-(EPS; Electric Power Steering)-Getriebes vom Riementyp, und genauer gesagt bezieht sie sich auf eine Riemenscheibenstruktur eines EPS-Getriebes vom Riementyp, die in der Lage ist, eine gute Zusammenbaubarkeit bereitzustellen, indem ein technischer Kunststoff und eine spezifische Struktur verwendet werden.
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2. Erörterung des Standes der Technik
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Eine Servolenkungsvorrichtung für ein Fahrzeug funktioniert dahingehend, eine Lenkkraft derart zu unterstützen, dass ein Fahrer eine Handhabe mit einer kleinen Kraft lenken kann, wenn er das Fahrzeug lenkt. In Servolenkungsvorrichtungen wird eine Vorrichtung, die ein Verfahren verwendet, das eine Rotationskraft eines Elektromotors nutzt, der eine Funktion des Unterstützens der Lenkkraft hat, als eine elektrische Servolenkungsvorrichtung bzw. EPS-(Electric Power Steering)-Vorrichtung bezeichnet.
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Die EPS-Vorrichtung erfasst die Lenkkraft des Fahrers und dreht den Elektromotor, um die Lenkkraft in einer Richtung zu unterstützen, in die der Fahrer lenken will. In der EPS-Vorrichtung verwendet eine EPS-Vorrichtung vom Riementyp zum Übertragen einer Rotationskraft einer Motorwelle durch einen Zahnriemen den Zahnriemen als eine Einheit, die die Motorwelle mit einer Zahnstangenstab-Antriebsvorrichtung verbindet, um eine Drehgeschwindigkeit der Motorwelle zu reduzieren und die Rotationskraft zu übertragen.
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Eine Riemenscheibe wird verwendet, um die Antriebskraft des Riemens auf eine Kugelmutter zu übertragen, und eine herkömmliche Riemenscheibenstruktur hat eine Struktur, die unten beschrieben werden wird.
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1 und 2 zeigen eine Mutterriemenscheibenstruktur eines herkömmlichen Servolenkungsgetriebes vom Riementyp, wobei eine Mutterriemenscheibe 1 veranschaulicht ist, die einen Flansch 3 aufweist, der dafür konfiguriert ist, eine Ablösung bzw. eine Trennung eines Antriebsabschnitts 2 eines Riemens von dem Riemen zu verhindern. Die Mutterriemenscheibe 1 ist mit einer Kugelmutter 5 verbunden, und eine seitliche Oberfläche der Mutterriemenscheibe 1 kommt in Kontakt mit einem Befestigungsabschnitt 4, um an diesem befestigt zu werden.
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1 zeigt einen Zustand, in dem die Mutterriemenscheibe des herkömmlichen Servolenkungsgetriebes vom Riementyp mit der Kugelmutter 5 gekoppelt ist, und 2 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Kopplungsverfahrens der Mutterriemenscheibe 1 und der Kugelmutter 5.
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Ein Toleranzring 6 ist an einer seitlichen Oberfläche der Kugelmutter so angeordnet, dass er die Kugelmutter überspannt, und er ist in einer Art und Weise gekoppelt, in der die Mutterriemenscheibe 1 mit Preßsitz ein- bzw. aufgepresst ist, um durch eine dreidimensionale Struktur des Toleranzrings 6 fixiert zu werden. Der Toleranzring 6, der eine Vorsprungsform aufweist, ist in einer Richtung angeordnet, die einer Umfangsrichtung der Kugelmutter 5 entgegengesetzt ist, und der Toleranzring 6 ist mit einer inneren Oberfläche der Mutterriemenscheibe 1 gekoppelt, um durch den Befestigungsabschnitt 4 fixiert zu werden.
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Da die herkömmliche Getrieberiemenscheibenstruktur nicht leicht mit einem Flansch, der mit der Mutterriemenscheibe integriert ist, unter Verwendung eines Sinterwerkstoffs hergestellt werden kann, sollte ein Einpress- bzw. Aufpressvorgang des Flansches separat durchgeführt werden.
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Außerdem wird ein Metallmaterial verwendet, wodurch das Gewicht übermäßig erhöht wird und eine Gewichtsreduktion der Servolenkung vom Riementyp stark eingeschränkt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um solche Probleme zu lösen, ist die vorliegende Erfindung darauf ausgerichtet, eine Riemenscheibenstruktur eines elektrischen Servolenkungs-(EPS)-Getriebes vom Riementyp bereitzustellen, die einen Einsatzringabschnitt, der mit einer Kugelmutter gekoppelt ist, einen Stützabschnitt, der dafür konfiguriert ist, den Einsatzringabschnitt abzustützen, einen ersten Flanschabschnitt, der dafür konfiguriert ist, eine Ablösung eines Riemens zu verhindern, eine Riemenscheibe, die einen Antriebsabschnitt aufweist, der dafür konfiguriert ist, eine Antriebskraft des Riemens zu empfangen, einen Stützrahmen, der an einer seitlichen Oberfläche des Antriebsabschnitts angeordnet ist und eine gebogene Form aufweist, um einen Innenraum zu haben, wenn er mit der Kugelmutter gekoppelt ist, und einen zweiten Flanschabschnitt auf, der an einer seitlichen Oberfläche des Stützrahmens angeordnet ist und dafür konfiguriert ist, eine Ablösung des Riemens zu verhindern.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Riemenscheibenstruktur bereitgestellt, die eine Riemenscheibe hat, die in einem EPS-Getriebe vom Riementyp verwendet wird, das in einem Fahrzeug verwendet wird, und die einen Einsatzringabschnitt, der mit einer Kugelmutter gekoppelt ist, einen Stützabschnitt, der dafür konfiguriert ist, den Einsatzringabschnitt abzustützen, einen ersten Flanschabschnitt, der dafür konfiguriert ist, eine Ablösung eines Riemens zu verhindern, eine Riemenscheibe, die einen Antriebsabschnitt aufweist, der dafür konfiguriert ist, eine Antriebskraft des Riemens zu empfangen, einen Stützrahmen, der an einer seitlichen Oberfläche des Antriebsabschnitts angeordnet ist und eine gebogene Form aufweist, um einen Innenraum zu haben, wenn er mit der Kugelmutter gekoppelt ist, und einen zweiten Flanschabschnitt aufweist, der an einer seitlichen Oberfläche des Stützrahmens angeordnet ist und dafür konfiguriert ist, eine Ablösung des Riemens zu verhindern.
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Außerdem kann der Einsatzringabschnitt durch ein Außengewinde, das an der Kugelmutter angeordnet ist, und ein Innengewinde gebildet sein, das an der Riemenscheibe angeordnet ist.
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Des Weiteren kann die Riemenscheibenstruktur ferner ein Stützrahmenbefestigungselement aufweisen, das dafür konfiguriert ist, den Stützrahmen zu befestigen.
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Darüber hinaus kann das Stützrahmenbefestigungselement eine Sicherungsmutter oder ein Sicherungsring sein.
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Außerdem kann die Riemenscheibe aus einem technischen Kunststoff gebildet sein.
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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 den Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet durch das ausführliche Beschreiben exemplarischer Ausführungsformen davon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlicher, in denen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Mutterriemenscheibenstruktur eines herkömmlichen Servolenkungsgetriebes vom Riementyp ist, die einen Zustand zeigt, in dem eine Riemenscheibe mit einer Kugelmutter gekoppelt ist;
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2 eine perspektivische Ansicht der Mutterriemenscheibenstruktur des herkömmlichen Servolenkungsgetriebes vom Riementyp ist, die einen Zustand zeigt, in dem die Kugelmutter und die Riemenscheibe getrennt sind;
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3 eine Vorderansicht ist, die einen gekoppelten Zustand eines Servolenkungsgetriebes vom Riementyp in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 eine Querschnittansicht ist, die entlang der Linie A-A von 3 aufgenommen worden ist; und
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5 eine vergrößerte Querschnittansicht einer Riemenscheibenstruktur des Servolenkungsgetriebes vom Riementyp in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit exemplarischen Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben wird, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass von dem Gedanken und dem Schutzumfang der Erfindung abgewichen wird.
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3 ist eine Vorderansicht, die einen gekoppelten Zustand eines Servolenkungsgetriebes vom Riementyp in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt, 4 ist eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A von 3 aufgenommen worden ist, und 5 ist eine vergrößerte Querschnittansicht einer Riemenscheibenstruktur des Servolenkungsgetriebes vom Riementyp in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
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Eine Riemenscheibe 10 ist eine Vorrichtung, die mit einer Kugelmutter 50 gekoppelt ist und so konfiguriert ist, dass sie eine Rotationskraft eines Elektromotors überträgt, und sie weist Einsatzringabschnitte 14 und 15 auf, die dafür konfiguriert sind, mit der Kugelmutter 50 gekoppelt zu werden. Die Einsatzringabschnitte 14 und 15 sind durch ein Innengewinde 14, das an der Riemenscheibe 10 angeordnet ist, und ein Außengewinde 15 gebildet, das an der Kugelmutter 50 angeordnet ist, und sie funktionieren dahingehend, anstelle eines herkömmlichen Toleranzrings die Kugelmutter und die Riemenscheibe zu verbinden. Obgleich die herkömmliche Riemenscheibenstruktur ein Verfahren zum Koppeln der Riemenscheibe mit der Kugelmutter durch eine dreidimensionale Struktur des Toleranzrings verwendet, muss eine übermäßige Kraft während des Zusammenbauens von Produkten, die eine solche Struktur haben, angelegt werden, und eine übermäßige Last wird an den Toleranzring bei dem Zusammenbauen angelegt, wodurch die Haltbarkeit der Riemenscheibe verringert wird.
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Um diese Probleme zu überwinden, sind in der vorliegenden Erfindung die Einsatzringabschnitte 14 und 15 bereitgestellt, um das Zusammenbauen des Servolenkungsgetriebes vom Riementyp leichter und angenehmer zu machen. Als Folge davon wird dank der Einsatzringabschnitte 14 und 15 ein unmittelbares Befestigen mit einem leichten Schlag möglich.
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Die Riemenscheibe 10 wird von einem Antriebsabschnitt 11, einem ersten Flanschabschnitt 12, einem Stützabschnitt 13 und den Einsatzringabschnitten 14 und 15 gebildet. Der Antriebsabschnitt 11, in den der Riemen eingelegt ist, funktioniert dahingehend, die Antriebskraft des Elektromotors auf die Kugelmutter 50 zu übertragen. Der Antriebsabschnitt 11 ist allgemein in einer Zahnradzahnstruktur gebildet und hat eine Form, die zu einer Zahnform des Riemens passt.
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Der Stützabschnitt 13 funktioniert dahingehend, die Einsatzringabschnitte 14 und 15 abzustützen, und er hat eine Struktur, die einen Innenraum 16 aufweist, der darin gebildet ist, und zwischen der Riemenscheibe 10 und der Kugelmutter 50 zusammen mit einem Stützrahmen 20 angeordnet ist. Da die herkömmliche Riemenscheibenstruktur den Innenraum 16 nicht aufweisen kann, war bis heute eine Gewichtsreduktion des Servolenkungsgetriebes vom Riementyp schwierig. Aber in der vorliegenden Erfindung sind der Stützabschnitt 13 und der Stützrahmen 20 bereitgestellt, um den Innenraum 16 als einen leeren Raum zu verwenden, und das Gewicht des Servolenkungsgetriebes vom Riementyp kann in einem Ausmaß des Innenraums 16 reduziert werden.
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Der erste Flanschabschnitt 12 funktioniert dahingehend, eine Ablösung des Riemens beim Antreiben zu verhindern. In der herkömmlichen Riemenscheibenstruktur wird die Riemenscheibe unter Verwendung eines Sinterwerkstoffs hergestellt. Dementsprechend ist es schwierig, den Flanschabschnitt einstückig damit herzustellen, und der Flanschabschnitt wird durch einen separaten Aufpress- oder Einpress- bzw. Verpressvorgang hergestellt. Aber da die Riemenscheibenstruktur in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durch ein Spritzgießverfahren hergestellt werden kann, kann der erste Flanschabschnitt 12 einstückig damit hergestellt werden und kann eine Struktur, die ein Ablösen des Riemens verhindert, bereitgestellt werden.
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Der Stützrahmen 20 ist bereitgestellt, um die Riemenscheibe 10 an einer seitlichen Oberfläche des Antriebsabschnitts 11 abzustützen, nachdem die Riemenscheibe 10 an der Kugelmutter 50 befestigt ist. Der Stützrahmen 20 funktioniert dahingehend, den Innenraum 16 bereitzustellen, und macht den Antriebsabschnitt 11 der Riemenscheibe 10 bündig mit der Kugelmutter 50, um die Antriebskraft des Riemens ruckfrei zu übertragen.
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Der Stützrahmen 20 ist in einer im Wesentlichen „⌉”-Form gebogen und hat eine Struktur, die dafür konfiguriert ist, den Antriebsabschnitt 11 abzustützen. Ein zweiter Flanschabschnitt 21 ist mit einem Ende des Antriebsabschnitts 11 verbunden, und der zweite Flanschabschnitt 21 ist in einer Richtung angeordnet, die dem ersten Flanschabschnitt 12 entspricht, um ein Ablösen des Riemens nach außen aus der Riemenscheibe 10 heraus beim Antreiben des Riemens zu verhindern, wodurch ein genaueres Lenken ermöglicht wird. Der Stützrahmen 20 kann aus dem gleichen Material wie oder aus einem anderen Material als die Riemenscheibe 10 gebildet sein. Die Riemenscheibe 10 ist gemeinhin aus einem technischen Kunststoff (EP; engineering plastic) gebildet, aber der Stützrahmen 20 kann aus dem technischen Kunststoff oder aus einem Metallmaterial gebildet sein.
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Um den Stützrahmen 20 zu befestigen, wird ein Stützrahmenbefestigungselement 22 benötigt, und das Stützrahmenbefestigungselement 22 kann die Form einer Sicherungsmutter oder eines Sicherungsrings haben. Das Stützrahmenbefestigungselement 22 soll angeordnet werden, um eine Übertragung von Vibrationen und Stößen auf den Stützrahmen 20 infolge der Drehung des Riemens und um ein Ablösen bzw. Trennen des Stützrahmens 20 von der Kugelmutter 50 infolge der Vibrationen und Stöße zu verhindern.
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Obgleich die herkömmliche Riemenscheibenstruktur aus dem Sinterwerkstoff gebildet wird, was Schwierigkeiten beim integrierten bzw. einstückigen Herstellen des Flanschabschnitts verursachen kann, kann die Riemenscheibenstruktur der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des technischen Kunststoffs durch ein Spritzgießverfahren hergestellt werden, und Flanschabschnitte können einstückig an jedem von dem Stützabschnitt 13 und dem Stützrahmen 20 hergestellt werden. Der erste Flanschabschnitt 12 ist an einem Ende der Riemenscheibe 10 angeordnet und geringfügig nach außen geneigt. Der zweite Flanschabschnitt 21 ist an einem Ende des Stützrahmens 20 angeordnet und in einer Richtung geneigt, die entgegengesetzt zu dem ersten Flanschabschnitt 12 ist.
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Ein Befestigungsabschnitt 30 funktioniert dahingehend, die Riemenscheibe 10 und den Stützrahmen 20 derart zu fixieren, dass die Riemenscheibe 10 und der Stützrahmen 20 nicht bewegt werden, selbst wenn der Riemen gedreht wird, und funktioniert dahingehend, das Stützrahmenbefestigungselement 22 zu unterstützen.
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Ein 4-Punkt-Lager 40, das angeordnet ist, um einen Raum mit einer Seite des Stützabschnitts 13 der Riemenscheibe 10 bereitzustellen, ist mit einer seitlichen Oberfläche der Kugelmutter 50 gekoppelt und funktioniert dahingehend, die Kugelmutter 50 ruckfrei anzutreiben.
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Wie oben beschrieben ist, ist die Riemenscheibenstruktur des elektrischen Servolenkungs-(EPS)-Getriebes vom Riementyp in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, um Nachteile der herkömmlichen Riemenscheibenstruktur, die den Sinterwerkstoff verwendet, zu überwinden, und hat Vorteile für die Gewichtsreduktion des EPS insofern, als das Spritzgießverfahren angewendet werden kann und ein Innenraum, der einen leeren Raum in der Riemenscheibe vorsieht, bereitgestellt ist. Außerdem können der Flansch und die Stützstruktur integriert werden, um die Anzahl an Teilen zu reduzieren, und die Neigung des Flanschabschnitts kann im Vergleich zu der herkömmlichen Riemenscheibenstruktur angepasst bzw. eingestellt werden, um das Ablösen des Riemens zu verhindern.
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Außerdem kann im Vergleich zu dem herkömmlichen Stand der Technik, bei dem die Zylindrizität einer Zahnflanke und einer Zusammenbaufläche der Riemenscheibe beschränkt ist, der gleiche Effekt durch eine Beschränkung der Konzentrizität erhalten werden.
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Wie aus dem Obigen ersichtlich ist, kann, da die Riemenscheibe der Riemenscheibenstruktur des Servolenkungsgetriebes vom Riementyp in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durch das Spritzgießverfahren hergestellt werden kann, der technische Kunststoff verwendet werden und kann das Gewicht des EPS-Getriebes reduziert werden.
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Außerdem sind der Flanschabschnitt und der Stützrahmen als eine integrierte Struktur konfiguriert, um die Anzahl an Teilen zu reduzieren, wodurch eine Erleichterung beim Zusammenbauen bereitgestellt wird.
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Des Weiteren kann im Vergleich zu dem herkömmlichen Stand der Technik, in dem die Zylindrizität einer Zahnflanke und einer Zusammenbaufläche der Riemenscheibe beschränkt ist, der gleiche Effekt durch eine Beschränkung der Konzentrizität erhalten werden.
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Es wird den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass verschiedene Modifikationen bei den oben beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne dass von dem Gedanken oder dem Schutzumfang der Erfindung abgewichen wird. Infolgedessen soll die vorliegende Erfindung alle derartigen Modifikationen abdecken, vorausgesetzt, sie fallen in den Schutzumfang der angehängten Ansprüche und ihrer Äquivalente.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2012-0110905 [0001]
