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QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 30. November 2017 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2017-0163537 , die hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke so aufgenommen wird, als ob sie hierin vollständig dargelegt wäre.
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HINTERGRUND
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Technischer Bereich
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Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich im Allgemeinen auf eine elektrische Servolenkvorrichtung und insbesondere auf eine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger, die Magnetkörper auf einem Riemen und/oder einem Zahnstangengehäuse umfasst.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Eine allgemeine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger kann ein Lenksystem beinhalten, das sich von einem Lenkrad zu gegenüberliegenden Seitenrädern erstreckt, und einen Hilfsantriebsmechanismus, der dem Lenksystem Hilfslenkleistung zuführt. Eine Riemenantriebsvorrichtung ist einer der Hilfsantriebsmechanismen in einer solchen allgemeinen elektrischen Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger.
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Bei der herkömmlichen Technik kann es jedoch zu einem Problem kommen, da Geräusche und Vibrationen durch das Zahnstangengehäuse oder dergleichen erzeugt werden, da bei der Drehung der Motor-Riemenscheibe Gurtschwingungen im Riemen auftreten.
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Darüber hinaus kann bei motorischer Betätigung des Riemens die Spannung des Riemens im Dauerbetrieb des Motors in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung verändert werden, so dass keine entsprechende Lenkhilfskraft erzeugt werden kann. Dadurch kann es zu Verschleiß und Bruch am Riemen, an der Motor-Riemenscheibe, an der Mutter-Riemenscheibe oder dergleichen kommen, und die Lebensdauer des Riemens, der Motor-Riemenscheibe, an der Mutter-Riemenscheibe oder dergleichen kann verringert werden.
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In Bezug auf diese und andere allgemeine Überlegungen wurden die folgenden Ausführungsformen beschrieben. Auch wenn relativ spezifische Probleme erörtert wurden, sollte verstanden werden, dass sich die Ausführungsformen nicht auf die Lösung der im Hintergrund identifizierten spezifischen Probleme beschränken sollten.
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KURZDARSTELLUNG
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Gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann eine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger eine Gurtschwingung eines Riemens verhindern, die auftritt, wenn eine Motor-Riemenscheibe durch die Antriebskraft eines Motors kontinuierlich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht wird, um so das Geräusch eines Zahnstangengehäuses zu reduzieren.
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Gemäß einigen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann eine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger die konstante Spannung eines Riemens, der mit einer Motor-Riemenscheibe und einer Mutter-Riemenscheibe gekoppelt ist, aufrechterhalten, auch wenn die Motor-Riemenscheibe durch die Antriebskraft eines Motors kontinuierlich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht wird.
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Gemäß bestimmten exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann eine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger beinhalten: eine Motor-Riemenscheibe, die auf einer Welle eines Motors vorgesehen oder mit einer Welle eines Motors gekoppelt ist; eine Mutter-Riemenscheibe, die auf einer Außenumfangsfläche einer Kugelmutter vorgesehen oder mit dieser gekoppelt ist, die mit einer Zahnstange über eine Kugel gekoppelt ist; ein Riemen, der drehbar mit der Motor-Riemenscheibe und der Mutter-Riemenscheibe gekoppelt ist, wobei der Riemen einen oder mehrere erste Magnetkörper umfasst oder mit diesen versehen ist; und ein Zahnstangengehäuse, das mindestens einen Teil der Motor-Riemenscheibe, der Mutter-Riemenscheibe und des Riemens umschließt oder aufnimmt, wobei das Zahnstangengehäuse einen oder mehrere zweite Magnetkörper auf ihrer Innenumfangsfläche gegenüber dem Riemen umfasst oder mit diesen versehen ist.
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Gemäß einigen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger: eine Motor-Riemenscheibe, die auf einer Welle eines Motors vorgesehen oder mit einer Welle eines Motors gekoppelt ist; eine Mutter-Riemenscheibe, die auf einer Außenumfangsfläche einer Kugelmutter vorgesehen oder mit dieser gekoppelt ist, die mit einer Zahnstange über eine Kugel gekoppelt ist; ein Riemen, der mit der Motor-Riemenscheibe und der Mutter-Riemenscheibe gekoppelt ist, wobei der Riemen einen oder mehrere erste Magnetkörper umfasst oder mit diesen versehen ist; und ein Zahnstangengehäuse, das mindestens einen Teil der Motor-Riemenscheibe, der Mutter-Riemenscheibe und des Riemens umschließt oder aufnimmt, wobei das Zahnstangengehäuse einen Trägerabschnitt umfasst oder mit diesem versehen ist, der von einer Innenwand des Zahnstangengehäuses zwischen der Motor-Riemenscheibe und der Mutter-Riemenscheibe vorsteht. Der Trägerabschnitt kann einen oder mehrere zweite Magnetkörper auf einer Außenfläche des Zahnstangengehäuses beinhalten, die dem Riemen zugewandt ist oder diesem gegenüberliegt.
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Gemäß den vorliegenden Ausführungsformen ist es möglich, die Gurtschwingung des Riemens zu verhindern, die auftritt, wenn die Motor-Riemenscheibe durch die Antriebskraft des Motors kontinuierlich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht wird, wodurch das Geräusch des gesamten Zahnstangengehäuses reduziert wird.
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Selbst wenn die Motor-Riemenscheibe durch die Antriebskraft des Motors kontinuierlich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht wird, kann die Spannung des mit der Motor-Riemenscheibe und der Mutter-Riemenscheibe gekoppelten Riemens konstant gehalten werden.
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Diese Kurzdarstellung wird bereitgestellt, um eine Auswahl von Konzepten in einer vereinfachten Form einzuführen, die im Folgenden in der ausführlichen Beschreibung beschrieben sind. Diese Kurzdarstellung ist nicht dazu gedacht, Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch beabsichtigt sie, verwendet zu werden, um den Umfang des beanspruchten Gegenstands einzuschränken.
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Figurenliste
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Die oben genannten und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor, in denen:
- 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer elektrischen Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger gemäß den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
- 2 zeigt eine Explosionsteilansicht einer elektrischen Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger gemäß den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
- 3 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer elektrischen Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger gemäß den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
- 4 bis 8 zeigen Querschnittsteilansichten einer elektrischen Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger gemäß den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachfolgend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Beim Hinzufügen von Bezugszeichen zu Elementen in jeder Zeichnung werden die gleichen Elemente nach Möglichkeit mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, obwohl sie in verschiedenen Zeichnungen dargestellt werden. Weiterhin entfällt in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Offenbarung eine detaillierte Beschreibung der hierin enthaltenen bekannten Funktionen und Konfigurationen, wenn es den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eher unklar machen kann.
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Darüber hinaus können hierin Begriffe, wie etwa erste, zweite, A, B, (a), (b) oder dergleichen verwendet werden, um Komponenten der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben. Diese Begriffe dienen lediglich der Unterscheidung eines Strukturelements von anderen Strukturelementen, und eine Eigenschaft, eine Ordnung, eine Folge und dergleichen eines entsprechenden Strukturelements werden durch den Begriff nicht eingeschränkt. Es ist zu beachten, dass wenn in der Patentschrift beschrieben wird, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente „verbunden“, „gekoppelt“ oder „zusammengefügt“ ist, eine dritte Komponente zwischen der ersten und zweiten Komponente „verbunden“, „gekoppelt“ oder „zusammengefügt“ sein kann, obwohl die erste Komponente direkt mit der zweiten Komponente verbunden, gekoppelt oder zusammengefügt sein kann.
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1 zeigt ein schematisches Diagramm einer elektrischen Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger gemäß den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, 2 zeigt eine Explosionsteilansicht einer elektrischen Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger gemäß den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, 3 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer elektrischen Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger gemäß den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und 4 bis 8 zeigen Querschnittsteilansichten einer elektrischen Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger gemäß den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Eine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger gemäß verschiedenen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann eine oder mehrere Motor-Riemenscheiben 123, eine Mutter-Riemenscheibe 143, einen Riemen 125 und ein Zahnstangengehäuse 150 beinhalten. Die Motor-Riemenscheibe 123 kann mit einer Welle eines Motors 121 gekoppelt oder auf dieser ausgebildet sein. So ist beispielsweise die Motor-Riemenscheibe 123 fest mit der Welle des Motors 121 verbunden. Die Mutter-Riemenscheibe 143 kann mit einer Kugelmutter 141 gekoppelt werden, zum Beispiel, jedoch nicht beschränkt auf eine Außenumfangsfläche der Kugelmutter 141. So ist beispielsweise die Mutter-Riemenscheibe 143 fest mit der Außenfläche der Kugelmutter 141 verbunden. Die Kugelmutter 141 kann über Kugeln drehbar mit einer Zahnstange 130 gekoppelt werden. Der Riemen 125 kann mit der Motor-Riemenscheibe 123 und der Mutter-Riemenscheibe 143 gekoppelt werden. Der Riemen 125 kann einen ersten Magnetkörper 170 umfassen. Das Zahnstangengehäuse 150 kann mindestens einen Teil der Motor-Riemenscheibe 123, der Mutter-Riemenscheibe 143 und des Riemens 125 umschließen oder aufnehmen. Das Zahnstangengehäuse 150 kann einen zweiten Magnetkörper 180 aufweisen. So kann beispielsweise der zweite Magnetkörper 180 auf einer Innenumfangsfläche 151 vorgesehen sein. Der zweite Magnetkörper 180 kann dem Riemen 125 zugewandt sein oder gegenüberliegend angeordnet sein.
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Die elektrische Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger gemäß den bestimmten exemplarischen Ausführungsformen kann mindestens eines von einem Lenksystem 100 und einem Hilfsantriebsmechanismus 160 beinhalten. Das Lenksystem 100 kann sich von einem Lenkrad 105 zu gegenüberliegenden Fahrzeugrädern 131 erstrecken oder fortsetzen. Der Hilfsantriebsmechanismus 160 kann konfiguriert werden, um dem Lenksystem 100 Lenkhilfsleistung zuzuführen.
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Das Lenksystem 100 kann eine Lenkwelle 102 beinhalten. Die Lenkwelle 102 kann mit dem Lenkrad 105 so verbunden werden, dass sie zusammen mit dem Lenkrad 105 gedreht wird. Die Lenkwelle 102 kann über ein Paar Kreuzgelenke 115 mit einer Ritzelwelle 119 verbunden sein. So kann beispielsweise das obere Ende der Lenkwelle 102 mit dem Lenkrad 105 und das untere Ende der Lenkwelle 102 mit den Gelenken 115 oder der Ritzelwelle 119 gekoppelt werden. Darüber hinaus kann die Ritzelwelle 119 über einen Zahnstangenmechanismus 110 mit der Zahnstange 130 verbunden sein, und die gegenüberliegenden Enden der Zahnstange 130 können jeweils über Zugstangen 133 und Stangenhebel 135 mit den Fahrzeugrädern 131 verbunden sein.
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Der Zahnstangenmechanismus 110 kann ein Ritzelrad 113 und ein Zahnstangenrad 117 beinhalten. Das Ritzelrad 113 kann am unteren Ende der Ritzelwelle 119 angeordnet werden. Das Zahnstangenrad 117 kann auf mindestens einer Seite der Außenumfangsfläche der Zahnstange 130 angeordnet sein, in der das Ritzelrad 113 und die Zahnstange 117 miteinander in Eingriff stehen.
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Der Hilfsantriebsmechanismus 160 kann einen oder mehrere eines Drehmomentsensors 111, eine elektronische Steuereinheit (ECU), einen Motor 121 und ein Riemengetriebe 140 beinhalten. Der Drehmomentsensor 111 kann konfiguriert werden, um das Lenkmoment zu erfassen, das von einem Fahrer auf das Lenkrad 105 aufgebracht wird, und um ein elektrisches Signal auszugeben, das proportional zum erfassten Drehmoment ist. Die ECU kann konfiguriert werden, um ein Steuersignal basierend auf dem vom Drehmomentsensor 111 übertragenen elektrischen Signal zu erzeugen. Der Motor 121 kann konfiguriert werden, um basierend auf dem von der ECU übertragenen Steuersignal Hilfsleistung zu erzeugen. Das Riemengetriebe 140 kann konfiguriert werden, um die vom Motor 121 erzeugte Hilfsleistung über den Riemen 125 auf die Zahnstange 130 zu übertragen.
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Das Riemengetriebe 140 kann einen oder mehrere des Motors 121, der Motor-Riemenscheibe 123, der Kugelmutter 141, der Mutter-Riemenscheibe 143 und des Riemens 125 beinhalten. Der Motor 121 kann von der ECU gesteuert werden. Die Motor-Riemenscheibe 123 kann an der Welle des Motors 121 befestigt oder auf dieser ausgebildet sein. Die Kugelmutter 141 kann zur Aufnahme der Zahnstange 130 konfiguriert werden. Die Mutter-Riemenscheibe 143 kann mit der Kugelmutter 141 gekoppelt werden. So kann beispielsweise die Mutter-Riemenscheibe 143 fest mit der Außenumfangsfläche der Kugelmutter 141 gekoppelt sein. Der Riemen 125 kann um die Motor-Riemenscheibe 123 und die Mutter-Riemenscheibe 143 und dergleichen gewickelt werden. So kann beispielsweise der Riemen 125 drehbar zwischen der Motor-Riemenscheibe 123 und der Mutter-Riemenscheibe 143 verbunden werden.
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Die Kugelmutter 141 kann über eine Kugel drehbar mit der Zahnstange 130 gekoppelt werden, was dazu führen kann, dass die Zahnstange 130 innerhalb des Gehäuses 150 gleitet. Ein Lager 145 kann an der Außenumfangsfläche der Kugelmutter 141 montiert werden, um die Drehung der Kugelmutter 141 zu unterstützen.
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Mindestens ein Teil der Kugelmutter 141, der Zahnstange 130, der Motor-Riemenscheibe 123, der Mutter-Riemenscheibe 143, des Riemens 125 und dergleichen kann innerhalb des Zahnstangengehäuses 150 angeordnet oder untergebracht sein. Um zu verhindern, dass durch die Gurtschwingungen des Riemens 125 Geräusche entstehen, die auftreten können, wenn die Motor-Riemenscheibe 123 durch die Antriebskraft des Motors 121 gedreht wird, ist der Riemen 125 mit einem ersten Magnetkörper 170 und das Zahnstangengehäuse 150 mit einem zweiten Magnetkörper 180 versehen.
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So kann beispielsweise der Riemen 125 einen unebenen Abschnitt 125a auf der Innenseite des Bandes aufweisen, um ein Verrutschen zu verhindern, und kann in einer integral verbundenen Ringform ausgebildet sein. Der Riemen 125 kann drehbar mit der Motor-Riemenscheibe 123 und der Mutter-Riemenscheibe 143 auf deren gegenüberliegenden Seiten gekoppelt sein, um die Antriebskraft der Motor-Riemenscheibe 123 auf die Mutter-Riemenscheibe 143 zu übertragen. Der Riemen 125 kann den ersten Magnetkörper 170 umfassen, so dass der Riemen 125 durch die zwischen dem ersten Magnetkörper 170 und dem zweiten Magnetkörper 180 des Zahnstangengehäuses 150 wirkende Magnetkraft beweglich ist.
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Das Zahnstangengehäuse 150, in dem die Motor-Riemenscheibe 123, die Mutter-Riemenscheibe 143 und der Riemen 125 untergebracht sind, kann den zweiten Magnetkörper 180 umfassen. So kann beispielsweise der zweite Magnetkörper 180 auf der Innenumfangsfläche 151 des Zahnstangengehäuses 150 und der zweite Magnetkörper 180 gegenüber dem Riemen 125 angeordnet sein, wodurch der Riemen 125 durch die auf den ersten darauf vorgesehenen Magnetkörper 170 ausgeübte Magnetkraft bewegt werden kann.
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So kann beispielsweise der erste Magnetkörper 170 integral um die gesamte Außenfläche des Riemens 125 herum vorgesehen werden, wie in 4 dargestellt. Alternativ können die mehreren der ersten Magnetkörper 170 entlang der Außenfläche des Riemens 125 so vorgesehen werden, dass sie voneinander beabstandet sind, wie in 5 dargestellt.
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Der erste Magnetkörper 170 und der zweite Magnetkörper 180 können unterschiedliche oder entgegengesetzte Magnetisierungen (z. B. N-Pol/S-Pol oder S-Pol/N-Pol) auf den einander zugewandten Oberflächen aufweisen, so dass dazwischen Anziehungskraft erzeugt werden kann.
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Unter Bezugnahme auf 6, die eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht, die nicht den ersten Magnetkörper 170 und den zweiten Magnetkörper 180 beinhaltet, während die Drehung der Motor-Riemenscheibe 123 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung durchgeführt oder fortgesetzt wird, kann der Riemen 125 kontinuierlich einer Verformung ausgesetzt werden, bei der der Riemen 125 in Richtung der Innenumfangsfläche 151 des Zahnstangengehäuses 150 (Zustand T1) oder einer Verformung, bei der der Riemen 125 gegen die Innenumfangsfläche 151 des Zahnstangengehäuses 150 oder in Richtung der gegenüberliegenden Seite der Innenumfangsfläche 151 des Zahnstangengehäuses 150 (Zustand T2) gedrückt wird, in dem Abschnitt, in dem die Außenumfangsfläche der Motor-Riemenscheibe 123 an der Innenfläche des Riemens 125 anliegt.
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Im T2-Zustand, in dem die Verformung, bei der der Riemen 125 gegen die Innenumfangsfläche 151 oder das Zahnstangengehäuse 150 oder auf die gegenüberliegende Seite der Innenumfangsfläche 151 des Zahnstangengehäuses 150 gedrückt wird, auftritt, kann die Kontaktfläche zwischen dem auf der Innenfläche des Riemens 125 vorgesehenen unebenen Abschnitt 125a und einem unebenen Abschnitt 123a der Motor-Riemenscheibe 123 und der Kontaktfläche zwischen dem unebenen Abschnitt 125a und einem unebenen Abschnitt 143a der Mutter-Riemenscheibe 143 erweitert werden, wodurch Betriebsgeräusche auftreten und die darauf aufgebrachte Last erhöht wird.
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Einige exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, einschließlich der zweiten Magnetkörper 180, die am Zahnstangengehäuse 150 vorgesehen sind, um die Kraft des Ziehens des Riemens 125 in Richtung der Innenumfangsfläche 151 des Zahnstangengehäuses 150 zu erzeugen, um den Riemen 125 in seine ursprüngliche Position zurückzubringen, können jedoch die Anziehungskraft zwischen dem ersten Magnetkörper 170 und dem/den zweiten Magnetkörper(n) 180 erzeugen.
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Darüber hinaus kann der (die) zweite(n) Magnetkörper 180 auf der Innenumfangsfläche 151 des Zahnstangengehäuses 150 zwischen den Mittelachsen der Motor-Riemenscheibe 123 und der Mutter-Riemenscheibe 143 vorgesehen sein, so dass die Anziehungskraft auf den Riemen 125 an der Stelle aufgebracht werden kann, an der die Gurtschwingung des Riemens 125 am stärksten auftritt.
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So können beispielsweise die zweiten Magnetkörper 180 auf der Innenumfangsfläche an im Wesentlichen symmetrischen Positionen an den gegenüberliegenden Seiten des Zahnstangengehäuses 150 in Bezug auf eine Ebene senkrecht zu den Mittelachsen der Motor-Riemenscheibe 123 und der Mutter-Riemenscheibe 143 vorgesehen sein, so dass die Anziehungskraft auf den Riemen 125 an einer Stelle aufgebracht werden kann, an der die Gurtschwingung des Riemens 125 am stärksten auftritt.
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Um sicherzustellen, dass die Anziehungskraft auf den Riemen 125 an der Stelle, an der die Gurtschwingung des Riemens 125 am stärksten auftritt, aufgebracht werden kann, können ein erster Kontaktabschnitt 181, an dem die Außenumfangsfläche der Motor-Riemenscheibe 123 und die Innenfläche des Riemens 125 beginnen, miteinander in Kontakt treten, und ein zweiter Kontaktabschnitt 183, an dem die Außenumfangsfläche der Mutter-Riemenscheibe 143 und die Innenfläche des Riemens 125 beginnen, miteinander in Kontakt treten, vorgesehen sein, und der zweite Magnetkörper 180 auf der Innenumfangsfläche 151 des Zahnstangengehäuses 150 kann vorgesehen sein, die der Zwischenposition zwischen dem ersten Kontaktabschnitt 181 und dem zweiten Kontaktabschnitt 183 am nächsten liegt. Der zweite Magnetkörper 180 kann jedoch an jedem Abschnitt des Zahnstangengehäuses 150 zwischen dem ersten Kontaktabschnitt 180 und dem zweiten Kontaktabschnitt 183 angeordnet sein.
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Auch in diesem Fall können die zweiten Magnetkörper 180 auf der Innenumfangsfläche 151 an symmetrischen Positionen an den gegenüberliegenden Seiten des Zahnstangengehäuses 150 in Bezug auf eine Ebene senkrecht zu den Mittelachsen der Motor-Riemenscheibe 123 und der Mutter-Riemenscheibe 143 vorgesehen sein, so dass die Anziehungskraft auf den Riemen 125 an der Position aufgebracht werden kann, an der die Gurtschwingung des Riemens 125 am stärksten auftritt.
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Wie in den 7 und 8 dargestellt, kann eine elektrische Servolenkvorrichtung mit einem Zahnstangenträger gemäß den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eine oder mehrere Motor-Riemenscheiben 123, eine Mutter-Riemenscheibe 143, den Riemen 125 und ein Zahnstangengehäuse 150 beinhalten. Die Motor-Riemenscheibe 123 kann mit einer Welle eines Motors 121 gekoppelt werden. Die Mutter-Riemenscheibe 143 kann mit einer Außenumfangsfläche einer Kugelmutter 141 gekoppelt werden, die über eine Kugel mit einer Zahnstange 130 gekoppelt ist. Der Riemen 125 kann mit der Motor-Riemenscheibe 123 und der Mutter-Riemenscheibe 143 gekoppelt sein und kann einen ersten Magnetkörper 170 umfassen. Das Zahnstangengehäuse 150 kann mindestens einen Teil der Motor-Riemenscheibe 123, der Mutter-Riemenscheibe 143 und des Riemens 125 umschließen oder aufnehmen. Das Zahnstangengehäuse 150 kann einen Trägerabschnitt 190 umfassen, der aus der Innenwand zwischen der Motor-Riemenscheibe 123 und der Mutter-Riemenscheibe 143 hervorsteht. Das Zahnstangengehäuse 150 kann ferner einen oder mehrere zweite Magnetkörper 180 auf seiner dem Riemen 125 zugewandten Außenfläche beinhalten oder gegenüber dem Riemen 125 angeordnet sein, beispielsweise die Außenfläche des Trägerabschnitts 190 des Zahnstangengehäuses 150.
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Wie in den 7 und 8 dargestellt, kann der Trägerabschnitt 190 zu den in den 2-6 dargestellten exemplarischen Ausführungsformen hinzugefügt werden, und die zweiten Magnetkörper 180 können auf der Außenfläche des Trägerabschnitts 190 und nicht auf der Innenumfangsfläche 151 des Zahnstangengehäuses 150 vorgesehen sein.
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In diesen exemplarischen Ausführungsformen können der erste Magnetkörper 170 und der zweite Magnetkörper 180 so angeordnet oder vorgesehen sein, dass ihre einander zugewandten Oberflächen den gleichen Magnetismus aufweisen, um Abstoßungskräfte miteinander zu erzeugen.
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Dies wird weiter unter Bezugnahme auf 6 beschrieben, die die exemplarische Ausführungsform veranschaulicht, die den ersten Magnetkörper 170 und den zweiten Magnetkörper 180 nicht beinhaltet. Neben der Verformung, bei der der Riemen 125 in Richtung Zahnstangengehäuse 150 (Zustand T1) geschoben wird, und der Verformung, bei der der Riemen 125 gegen das Zahnstangengehäuse 150 oder in Richtung der dem Zahnstangengehäuse 150 gegenüberliegenden Seite (Zustand T2) geschoben wird, tritt im Zustand T2 die Verformung auf, bei der der Riemen 125 gegen das Zahnstangengehäuse 150 oder in Richtung der dem Zahnstangengehäuse 150 gegenüberliegenden Seite geschoben wird, wobei die zweiten Magnetkörper 180, die auf dem Trägerabschnitt 190 vorgesehen sind, vorgesehen sein können, um mit dem ersten Magnetkörper 170 eine Abstoßungskraft zu erzeugen, um die Kraft des Ziehens des Riemens 125 in Richtung des Zahnstangengehäuses 150 zu erzeugen und dadurch den Riemen 125 in seine ursprüngliche Position zurückzubringen.
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Dementsprechend können die zweiten Magnetkörper 180 so angeordnet werden, dass sie den gleichen Magnetismus (N-Pol/N-Pol oder S-Pol/S-Pol) auf den Oberflächen des Trägerabschnitts 190 aufweisen, der dem ersten Magnetkörper 170 zugewandt ist, der auf dem Riemen 125 vorgesehen ist, wodurch der Riemen 125 in Richtung der Innenumfangsfläche 151 des Zahnstangengehäuses 150 gedrückt wird, so dass der Riemen 125 unter Beibehaltung seiner ursprünglichen Position betrieben werden kann.
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Darüber hinaus kann, wie vorstehend beschrieben, beispielsweise der erste Magnetkörper 170 integral um die gesamte Außenfläche des Riemens 125 herum vorgesehen werden. In einem weiteren Beispiel können die mehreren der ersten Magnetkörper 170 entlang der Außenfläche des Riemens 125 so vorgesehen werden, dass sie voneinander beabstandet sind.
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Der Trägerabschnitt 190 kann aus der Innenwand des Zahnstangengehäuses 150 hervorstehen, was der Position entspricht, in der die Außenumfangsflächen der Motor-Riemenscheibe 123 und der Mutter-Riemenscheibe 143 am nächsten beieinanderliegen, und der Trägerabschnitt 190 kann so positioniert oder vorgesehen sein, dass die gegenüberliegenden Seitenflächen der Außenumfangsfläche des Trägerabschnitts 190 den gleichen Abstand zum Riemen 125 aufweisen. Der Trägerabschnitt 190 kann jedoch an jeder beliebigen Stelle zwischen der Motor-Riemenscheibe 123 und der Mutter-Riemenscheibe 143 positioniert werden.
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Der Trägerabschnitt 190 kann so ausgebildet sein, dass er eine symmetrische Form auf den seitlichen gegenüberliegenden Seiten im Zahnstangengehäuse 150 in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse jeder Motor-Riemenscheibe 123 und Mutter-Riemenscheibe 143 aufweist. Der Trägerabschnitt 190 kann mit einem zweiten Magnetkörper 180 auf jeder der seitlichen gegenüberliegenden Seiten der Außenfläche versehen sein.
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Um sicherzustellen, dass die Anziehungskraft auf den Riemen 125 an der Stelle, an der die Gurtschwingung des Riemens 125 am stärksten auftritt, aufgebracht werden kann, können ein erster Kontaktabschnitt 181, an dem die Außenumfangsfläche der Motor-Riemenscheibe 123 und die Innenfläche des Riemens 125 beginnen, miteinander in Kontakt treten, und ein zweiter Kontaktabschnitt 183, an dem die Außenumfangsfläche der Mutter-Riemenscheibe 143 und die Innenfläche des Riemens 125 beginnen, miteinander in Kontakt treten, vorgesehen sein. Der zweite Magnetkörper 180 kann auf der Außenumfangsfläche des Trägerabschnitts 190 an einer Position vorgesehen sein, die der Zwischenposition zwischen dem ersten Kontaktabschnitt 181 und dem zweiten Kontaktabschnitt 183 am nächsten liegt.
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Einige exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können die Gurtschwingung des Riemens verhindern, die auftritt, wenn die Motor-Riemenscheibe durch die Antriebskraft des Motors kontinuierlich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht wird, wodurch das Geräusch des gesamten Zahnstangengehäuses reduziert wird.
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Darüber hinaus können bestimmte exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, selbst wenn die Motor-Riemenscheibe durch die Antriebskraft des Motors kontinuierlich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gedreht wird, die konstante Spannung des mit der Motor-Riemenscheibe und der Mutter-Riemenscheibe gekoppelten Riemens beibehalten.
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Obwohl alle Elemente, die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellen, vorstehend beschrieben wurden, dass sie zu einer einzelnen Einheit zusammengefasst oder zu einer einzelnen Einheit zusammengefasst werden, ist die vorliegende Offenbarung nicht unbedingt auf solche Ausführungsformen beschränkt. Das heißt, mindestens zwei Elemente aller Strukturelemente können selektiv zusammengefügt werden und funktionieren, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Da Begriffe wie „einschließlich“, „umfassend“ und „aufweisend“ bedeuten, dass eine oder mehrere entsprechende Komponenten vorhanden sein können, es sei denn, sie werden ausdrücklich anders beschrieben, ist auszulegen, dass eine oder mehrere andere Komponenten beinhaltet werden können. Alle Begriffe, die technisch, wissenschaftlich oder anderweitiger Natur sind, stimmen mit den Bedeutungen überein, die von Fachleuten verstanden werden, sofern nicht anders definiert. Gängige Begriffe, wie sie in Wörterbüchern vorkommen, sollten im Zusammenhang mit den entsprechenden technischen Schriften nicht allzu ideal oder unpraktisch interpretiert werden, es sei denn, die vorliegende Offenbarung definiert sie ausdrücklich so.
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Die oben genannten Ausführungsformen wurden lediglich zur Veranschaulichung der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung beschrieben, und Fachleute werden verstehen, dass verschiedene Änderungen und Ergänzungen möglich sind, ohne vom Umfang und Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher sollen die in der vorliegenden Offenbarung offenbarten Ausführungsformen den Umfang der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen, und der Umfang der vorliegenden Offenbarung wird durch die Ausführungsform nicht eingeschränkt. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung ist auf der Grundlage der damit verbundenen Ansprüche so auszulegen, dass alle technischen Ideen, die in den Ansprüchen gleichwertigen Umfang einbezogen sind, zur vorliegenden Offenbarung gehören.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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