DE112019006029T5

DE112019006029T5 - Zahnstangenstützvorrichtung einer fahrzeuglenkvorrichtung

Info

Publication number: DE112019006029T5
Application number: DE112019006029.5T
Authority: DE
Inventors: Seongmoo Heo
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2021-10-07
Also published as: WO2020116797A1; US11958539B2; US20220055682A1; CN113165685A; KR20200066807A; KR102670379B1; CN113165685B

Abstract

Gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen können Geräusche reduziert werden, indem das durch den Verschleiß eines Zahnstangenstützelements verursachte Spiel kompensiert wird, die Montagefreundlichkeit kann durch die Vereinfachung einer Struktur verbessert werden, und ein Einbauraum kann durch die Reduzierung der Gesamtgröße einer Lenkvorrichtung leicht gewährleistet werden.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegenden Ausführungsbeispielen beziehen sich auf eine Zahnstangenstützvorrichtung eines Fahrzeuglenksystems und insbesondere auf eine Zahnstangenstützvorrichtung einer Fahrzeuglenkvorrichtung, die Geräusche reduzieren kann, indem sie den Spalt zwischen der Zahnstange und der Ritzelwelle kompensiert, die Montagefreundlichkeit durch Vereinfachung der Struktur erhöht und einen Einbauraum leicht beschafft, indem die Gesamtabmessung der Lenkvorrichtung reduziert wird.
Stand der Technik
Die Fahrzeuglenkvorrichtung ist eine Vorrichtung zur Änderung der vom Fahrer beabsichtigten Fahrtrichtung des Fahrzeugs und wandelt typischerweise das Lenkradmanöver des Fahrers in eine lineare Bewegung der Zahnstange um, um den Drehpunkt zu ändern, an dem sich die Vorderräder des Fahrzeugs drehen.
An einem Ende der Lenkwelle ist eine Ritzelwelle mit einem Ritzelzahnrad ausgebildet, die durch die Lenkradbetätigung des Fahrers gedreht wird, und die Zahnstange hat eine Verzahnung, die mit dem Ritzelzahnrad im Eingriff ist. Wenn der Fahrer also das Lenkrad betätigt, greifen die Ritzelwelle und die Zahnstange ineinander, um die Drehung der Lenkwelle in eine lineare Bewegung der Zahnstange umzuwandeln, wodurch sich die Vorderräder des Fahrzeugs drehen können.
In diesem Fall ist eine Stützvorrichtung für die Zahnstange vorgesehen, die die Zahnstange zur Ritzelwelle hin abstützt, um den Spalt auszugleichen und somit einen ordnungsgemäßen Eingriff zwischen der Zahnstange und der Ritzelwelle zu erreichen. Eine solche Zahnstangenstützvorrichtung ist mit einem Stützjoch auf der entgegengesetzten Seite der Ritzelwelle versehen, das sich an der Zahnstange abstützt.
Die herkömmliche Zahnstangenstützvorrichtung umfasst eine Feder, die von der Rückseite des Stützjochs gestützt wird, um das Stützjoch in engen Kontakt mit der Zahnstange zu bringen, einen Jochstopfen, um die Feder zu halten, und eine Verriegelungsmutter, um den Jochstopfen zu befestigen, so dass verhindert wird, dass das Stützjoch aufgrund der linearen Bewegung der Zahnstange verschleißt und die Stützfähigkeit schwächt. Eine solche herkömmliche Zahnstangenstützvorrichtung leidet unter der mit der Zeit nachlassenden Federkraft, dem unzureichenden Ausgleich des Spaltes zwischen Ritzelwelle und Zahnstange und der damit verbundenen Geräuschentwicklung, der unbequemen Montage, die durch die vertikale Montage der Feder mit der Zahnstange entsteht, sowie dem großen Platzbedarf im Fahrzeuginneren.
Offenbarung
Technische Aufgabe
Die vorliegenden Ausführungsbeispiele wurden vor dem oben genannten Hintergrund konzipiert und zielen darauf ab, Geräusche zu reduzieren, indem der Spalt aufgrund von Verschleiß des Zahnstangenstützelementes kompensiert wird, den Montagekomfort durch Vereinfachung des Aufbaus zu erhöhen und einen Einbauraum durch Reduzierung der Gesamtabmessung der Lenkvorrichtung leicht zu beschaffen.
Die Gegenstände der vorliegenden Ausführungsbeispiele sind nicht darauf beschränkt, und andere Gegenstände werden für einen Fachmann aus der folgenden Beschreibung ersichtlich sein.
Technische Lösung
Gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen kann eine Zahnstangenstützvorrichtung einer Fahrzeuglenkvorrichtung vorgesehen werden, die eine mit einer Ritzelwelle in Eingriff stehende Zahnstange, ein mit einem Gehäuse gekoppeltes Führungselement mit einer ersten geneigten Fläche, die gegenüber einer hinteren Fläche der Zahnstange positioniert ist, ein Zahnstangenstützelement mit einem Jochteil, das auf der hinteren Fläche der Zahnstange abgestützt ist, und einer zweiten geneigten Fläche, die an der erste geneigte Fläche anliegt, und ein elastisches Element umfasst, das zwischen dem Führungselement und dem Zahnstangenstützelement vorgesehen ist, um das Zahnstangenstützelement in eine axiale Richtung elastisch zu unterstützen.
Vorteilhafte Wirkungen
Gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist es möglich, die Geräusche zu reduzieren, indem der Spalt aufgrund der Abnutzung des Zahnstangenstützelements kompensiert wird, den Montagekomfort durch Vereinfachung der Struktur zu erhöhen und einen Einbauraum leicht zu gewährleisten, indem die Gesamtabmessung der Lenkvorrichtung reduziert wird.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Zahnstangenstützvorrichtung einer Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen der Offenbarung zeigt;
2 ist eine Querschnittsansicht, die einen zusammengesetzten Zustand von 1 zeigt;
3 und 4 sind perspektivische Ansichten, die einen Teil von 1 zeigen;
5 und 6 sind perspektivische Ansichten, die einen Teil von 1 zeigen;
7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Betriebszustand eines Teils von 1 zeigt;
8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil einer Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen der Offenbarung zeigt;
9 ist eine Seitenansicht, die einen Teil von 1 zeigt; und
10, 11 und 12 sind perspektivische Ansichten, die einen Teil von 1 zeigen.

Ausführung der Erfindung
In der folgenden Beschreibung von Beispielen oder Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen, in denen veranschaulichend bestimmte Beispiele oder Ausführungsformen, die umgesetzt werden können, dargestellt sind und in denen dieselben Bezugszahlen und -zeichen verwendet sein können, um dieselben oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen, auch wenn sie in voneinander verschiedenen begleitenden Zeichnungen dargestellt sind. Ferner sind in der folgenden Beschreibung von Beispielen oder Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung detaillierte Beschreibungen hierin enthaltener bekannter Funktionen und Komponenten weggelassen, wenn befunden wird, dass die Beschreibung den Gegenstand bei manchen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung möglicherweise eher verunklart. Die Ausdrücke wie „beinhaltend“, „aufweisend“, „enthaftend“, „bestehend aus“ und „gebildet aus“, die hierin verwendet werden, sollen im Allgemeinen die Hinzufügung anderer Komponenten zulassen, sofern die Ausdrücke nicht mit dem Ausdruck „nur“ verwendet werden. Wie hierin verwendet, sollen Singularformen Pluralformen einschließen, sofern nicht der Kontext ausdrücklich etwas anderes angibt.
Ausdrücke wie ,,erste(r/s)”, ,,zweite(r/s)”, „A“, „B“, „(A)“ oder „(B)“ können hierin verwendet werden, um Elemente der Offenbarung zu beschreiben. Jeder der Ausdrücke dient nicht dazu, das Wesen, die Reihenfolge, Abfolge oder Anzahl von Elementen usw. zu definieren, sondern nur dazu, das entsprechende Element von anderen Elementen zu unterscheiden.
Wenn gesagt wird, dass ein erstes Element mit einem zweiten Element „verbunden oder gekoppelt ist“, dieses „kontaktiert oder überlappt“ usw., ist dies so auszulegen, dass das erste Element mit dem zweiten Element nicht nur „direkt verbunden oder gekoppelt sein“ kann oder dieses „direkt kontaktieren oder überlappen“ kann, sondern auch ein drittes Element zwischen das erste und das zweite Element „dazwischengesetzt“ sein kann oder das erste und das zweite Element über ein viertes Element miteinander „verbunden oder gekoppelt sein“ oder einander „kontaktieren oder überlappen“ können. Hier kann das zweite Element in mindestens einem von zwei oder mehr Elementen beinhaltet sein, die miteinander „verbunden oder gekoppelt sind“, sich „kontaktieren oder überlappen“ usw.
Wenn zeitbezügliche Ausdrücke wie etwa „nach“, „folgend auf“, „nächste(r/s)“, „vor“ und dergleichen verwendet werden, um Prozesse oder Vorgänge von Elementen oder Konfigurationen oder Abläufen oder Schritten beim Betrieb, bei der Verarbeitung, bei Herstellungsverfahren zu beschreiben, können diese Ausdrücke verwendet werden, um nichtkonsekutive oder nichtsequenzielle Prozesse oder Vorgänge zu beschreiben, sofern nicht der Ausdruck „direkt“ oder „unmittelbar“ damit zusammen verwendet wird.
Außerdem sollte bei einer Nennung von Maßen, relativen Größen usw. berücksichtigt werden, dass numerische Werte für Elemente oder Merkmale oder entsprechende Angaben (z. B. Niveau, Bereich usw.) einen Toleranz- oder Fehlerbereich einschließen, der durch verschiedene Faktoren verursacht werden kann (z. B. Prozessfaktoren, interner oder externer Einfluss, Geräusche usw.), auch wenn keine einschlägige Beschreibung angegeben ist. Ferner kann der Ausdruck „kann“ (als Möglichkeit) alle Bedeutungen des Ausdrucks „kann“ umfassen.
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Zahnstangenstützvorrichtung einer Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen der Offenbarung zeigt. 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen zusammengesetzten Zustand von 1 zeigt. 3 und 4 sind perspektivische Ansichten, die einen Teil der 1 zeigen. 5 und 6 sind perspektivische Ansichten, die einen Teil der 1 zeigen. 7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Betriebszustand eines Teils der 1 zeigt. 8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil einer Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen der Offenbarung zeigt. 9 ist eine Seitenansicht, die einen Teil der 1 zeigt. 10 bis 12 sind perspektivische Ansichten, die einen Teil der 1 zeigen.
Nachfolgend erfolgt eine Beschreibung unter Bezugnahme auf die 1 und 2.
Gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen umfasst eine Zahnstangenstützvorrichtung 100 einer Fahrzeuglenkvorrichtung eine Zahnstange 103, die mit einer Ritzelwelle 102 im Eingriff ist, ein Führungselement 130, das mit einem Gehäuse 101 gekoppelt ist und eine erste geneigte Fläche 132 umfasst, die gegenüber einer hinteren Fläche der Zahnstange 103 positioniert ist, ein Zahnstangenstützelement 110, das ein Jochteil 111, das auf der hinteren Fläche der Zahnstange 103 abgestützt ist, und eine zweite geneigte Fläche 112, die an die erste geneigte Fläche 132 anstößt, umfasst, und ein elastisches Element 120, das zwischen dem Führungselement 130 und dem Zahnstangenstützelement 110 vorgesehen ist, um das Zahnstangenstützelement 110 in einer axialen Richtung elastisch zu stützen.
Die Ritzelwelle 102 ist mit einer Lenkwelle (nicht abgebildet) verbunden, die durch ein Lenkrad (nicht abgebildet) gedreht wird, und wird durch ein Lenkradmanöver des Fahrers gedreht.
Da eine an der Vorderseite der Zahnstange 103 ausgebildete Verzahnung 104 in ein Ritzel 201 der Ritzelwelle 102 eingreift, wird die Zahnstange 103 durch die Drehung der Ritzelwelle 102 innerhalb des Gehäuses 101 linear hin- und herbewegt, wodurch die Vorderräder des Fahrzeugs gedreht werden und somit das Fahrzeug gelenkt werden kann, wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt.
Um Geräusche aufgrund eines Spalts zwischen der Zahnstange 103 und der Ritzelwelle 102 zu verhindern, wenn die Verzahnung 104 und das Ritzelrad 201 miteinander in Eingriff sind, unterstützen das Zahnstangenstützelement 110, das Führungselement 130 und das elastische Element 120 die Zahnstange 103 in Richtung des Eingriffs mit der Ritzelwelle 102, um dadurch den Spalt auszugleichen.
Mit anderen Worten, das Führungselement 130 und das Zahnstangenstützelement 110 sind an der Rückseite der Zahnstange 103 im Inneren des Gehäuses 101 vorgesehen und unterstützen die Zahnstange 103 in Richtung des Eingriffs mit der Ritzelwelle 102 und gleichen so den Spalt zwischen der Zahnstange 103 und der Ritzelwelle 102 aus.
Darüber hinaus bilden das Führungselement 130, das Zahnstangenstützelement 110 und das elastische Element 120 eine Baugruppe, die in eine Montageausnehmung 211 in axialer Richtung eingesetzt und im Inneren des Gehäuses 101 vorgesehen ist und durch ein Kopplungselement 140 am Gehäuse 101 befestigt wird.
Verglichen mit der herkömmlichen Zahnstangenstützvorrichtung, die bei dem Zusammensetzen von Teilen Nachteile hat, weil sie in einer Richtung senkrecht zur Zahnstange vorgesehen ist und bei der sich das Gehäuse senkrecht zur axialen Richtung der Zahnstange erstreckt, um die Feder, den Jochstopfen usw. aufzunehmen, ermöglicht die Zahnstangenstützvorrichtung 100 der Fahrzeuglenkvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen einen vereinfachten Aufbau, eine erhöhte Montagefreundlichkeit, weil sie in dem Gehäuse 101 in derselben axialen Richtung wie die Zahnstange 103 montiert wird, und eine Verringerung der Gesamtgröße der Lenkvorrichtung sowie eine einfachere Sicherung eines Einbauraums, da sich das Gehäuse 101 nicht senkrecht zur Zahnstange 103 erstrecken muss.
Nachfolgend wird eine solche Struktur beschrieben, bei der das Führungselement 130, das Zahnstangenstützelement 110 und das elastische Element 120 eine Baugruppe bilden, die im Inneren des Gehäuses 101 mit dem Kopplungselement 140 montiert wird.
Die Beschreibung wird mit Bezug auf die 3 und 4 fortgesetzt.
Das Führungselement 130 ist mit dem Gehäuse 101 gekoppelt und umfasst eine erste geneigte Fläche 132 gegenüber der Rückseite der Zahnstange 103.
Die erste geneigte Fläche 132 ist so ausgebildet, dass sie in Bezug auf die axiale Richtung geneigt bzw. schräg ist. Mit anderen Worten, wenn die Dicke des Führungselements 130 von vorne nach hinten von einem Ende in axialer Richtung zum entgegengesetzten Ende zunimmt, nähert sich die vordere Fläche des Führungselements 130 der hinteren Fläche der Zahnstange 103.
Das Zahnstangenstützelement 110 umfasst ein Jochteil 111, das sich auf der hinteren Fläche der Zahnstange 103 abstützt, und eine zweite geneigte Fläche 112, die an der ersten geneigten Fläche 132 anliegt. Mit anderen Worten, das Zahnstangenstützelement 110 ist zwischen der Zahnstange 103 und dem Führungselement 130 vorgesehen (siehe 2).
Die zweite geneigte Fläche 112 ist so geformt, dass sie der ersten geneigten Fläche 132 entspricht und somit an dieser anliegt. Mit anderen Worten, die Dicke von vorne nach hinten des Zahnstangenstützelements 110 nimmt von einem Ende desselben in axialer Richtung zum entgegengesetzten Ende zu, so dass die hintere Fläche des Zahnstangenstützelements 110 sich von der hinteren Fläche der Zahnstange 103 gesehen vom entgegengesetzten Ende bis zum Ende hin zunehmend entfernt.
Das Zahnstangenstützelement 110 muss aus einem Material bestehen, das gegen Verschleiß durch Reibung zwischen der Zahnstange 103 und dem Jochteil 111 widerstandsfähig ist und weniger thermisch elastisch ist, wenn sich die Zahnstange 103 linear in axialer Richtung bewegt. Das Zahnstangenstützelement 110 kann aus technischen Kunststoffen, wie Polyacetal (POM), Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polyimid (PI) oder Polybutylenterephthalat (PBT), oder aus Stahlsinter- oder Aluminium- und Zinkdruckgussmaterial bestehen, oder es kann zusätzlich ein reibungsarmes, abriebfestes Material auf der Innenfläche des Jochteils 111 vorgesehen sein.
Das elastische Element 120 ist zwischen dem Führungselement 130 und dem Zahnstangenstützelement 110 vorgesehen, um das Zahnstangenstützelement 110 in axialer Richtung elastisch abzustützen bzw. zu lagern. Die elastische Kraft des elastischen Elements 120 wird verändert, wenn die erste geneigte Fläche 132 und die zweite geneigte Fläche 112 aneinander stoßen, so dass das elastische Element 120 die Zahnstange 103 in der Richtung des Eingriffs mit der Ritzelwelle 102 unterstützt.
Als elastisches Element 120 können verschiedene Federn, wie eine Schraubenfeder oder eine Blattfeder, verwendet werden. Ein Beispiel, bei dem eine Schraubenfeder als elastisches Element 120 verwendet wird, wird hier mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Damit das Zahnstangenstützelement 110 auf dem Führungselement 130 gleiten kann, wobei die erste geneigte Fläche 132 und die zweite geneigte Fläche 112 aneinanderliegen, enthält das Führungselement 130 eine Gleitvertiefung 131, und das Zahnstangenstützelement 110 enthält einen Gleitteil 113.
Das Führungselement 130 umfasst die Gleitvertiefung 131, die in der ersten geneigten Fläche 132 in axialer Richtung ausgebildet ist, und das Zahnstangenstützelement 110 umfasst den Gleitteil 113, der ausgebildet ist, aus der zweiten geneigten Fläche 112 herauszuragen und in die Gleitvertiefung 131 eingesetzt ist.
Mit anderen Worten, wenn die erste geneigte Fläche 132 und die zweite geneigte Fläche 112 aneinanderstoßen, wird der Gleitteil 113 des Zahnstangenstützelements 110 in die Gleitvertiefung 131 des Führungselements 130 eingeführt (siehe 5 und 6), und wenn der Gleitteil 113 in der Gleitvertiefung 131 gleitet, wird das Zahnstangenstützelement 110 durch die erste geneigte Fläche 132 und die zweite geneigte Fläche 112 in Vorwärtsrichtung vom Führungselement 130 zur Zahnstange 103 bewegt und kommt in engen Kontakt mit der Zahnstange 103.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, sind die Gleitvertiefung 131 und der Gleitteil 113 in der vorderen Fläche des Führungselements 130 bzw. der hinteren Fläche des Zahnstangenstützelements 110 entlang der axialen Richtung ausgebildet, so dass die erste geneigte Fläche 132 und die zweite geneigte Fläche 112 jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Gleitvertiefung 131 bzw. des Gleitteils 113 vorgesehen sein können.
Mit anderen Worten, das Führungselement 130 umfasst einen Körperteil 301 gegenüber der Rückseite des Gleitteils 113 und Seitenteile 302,die von zwei gegenüberliegenden Seiten des Körperteils 301 nach vorne ragen und sich auf Seitenflächen des Gleitteils 113 abstützen. Der Körperteil 301 und die einander gegenüberliegenden Seitenteile 302 bilden die Gleitvertiefung 131, und die erste geneigte Fläche 132 ist an der Vorderfläche des Seitenteils 302 vorgesehen, so dass das Seitenteil 302 auf der zweiten geneigten Fläche 112 abgestützt werden kann.
Mit anderen Worten, das Seitenteil 302 ist so geformt, dass die vorstehende Höhe von einem Ende des Führungselements 130 zum entgegengesetzten Ende hin zunimmt, und die erste geneigte Fläche 132 ist an dessen Vorderfläche vorgesehen.
Wenn das Zahnstangenstützelement 110 bei der Vorwärtsbewegung zur gegenüberliegenden Seite entlang der axialen Richtung gleitet, ist der Gleitteil 113 vom Körperteil 301 beabstandet (siehe 8), und wenn das Zahnstangenstützelement 110 bei der Rückwärtsbewegung zur einen Seite entlang der axialen Richtung gleitet, kann der Gleitteil 113 auf dem Körperteil 301 abgestützt werden.
Gleichzeitig ist die Gleitvertiefung 131 von einem Ende des Führungselements 130 zum gegenüberliegenden Ende derart ausgebildet, dass sie in axialer Richtung länger ist als der Gleitteil 113, und das Führungselement 130 umfasst eine untere Stützwand 311 und eine obere Stützwand 321, so dass der Gleitteil 113 auf der unteren Stützwand 311 oder der oberen Stützwand 321 abgestützt werden kann, wenn das Zahnstangenstützelement 110 gleitet.
Das Führungselement 130 umfasst an einem unteren Ende der ersten geneigten Fläche 132 die untere Stützwand 311, die die Gleitvertiefung 131 in axialer Richtung verschließt.
Die untere Stützwand 311 verbindet die jeweiligen Enden der beiden gegenüberliegenden Seitenteile und blockiert die Gleitvertiefung 131, um als Stopper zu dienen, der das auf dem Führungselement 130 gleitende Zahnstangenstützelement 110 in axialer Richtung abstützt.
Das Führungselement 130 umfasst die obere Stützwand 321, die die Gleitvertiefung 131 in axialer Richtung an einem höheren Ende der ersten geneigten Fläche 132 abschließt.
Die obere Stützwand 321 verbindet die jeweiligen gegenüberliegenden Enden der beiden Seitenteile 302 miteinander und blockiert die Gleitvertiefung 131, um als Stopper zu dienen, der das auf dem Führungselement 130 gleitende Zahnstangenstützelement 110 in axialer Richtung abstützt.
Mit anderen Worten, wenn das Führungselement 130, das Zahnstangenstützelement 110 und das elastische Element 120 zusammengebaut sind, wird das Zahnstangenstützelement 110 durch das elastische Element 120 elastisch gelagert und stützt sich an der oberen Stützwand 321 ab.
Das elastische Element 120 ist zwischen dem Führungselement 130 und dem Zahnstangenstützelement 110 vorgesehen. Mit anderen Worten, ein Ende des elastischen Elements 120 in axialer Richtung stützt sich auf der unteren Stützwand 311 ab, und das gegenüberliegende Ende in axialer Richtung stützt sich auf dem Gleitteil 113 ab.
Mit anderen Worten, wenn das elastische Element 120 das Zahnstangenstützelement 110 in der Richtung elastisch abstützt, entlang der die zweite geneigte Fläche 112 die erste geneigte Fläche 132 hochfährt, gleitet das Zahnstangenstützelement 110 auf dem Führungselement 130 in der axialen Richtung, während es sich vorwärts bewegt, so dass das Jochteil 111 in engen Kontakt mit der Zahnstange 103 kommt.
In diesem Fall sind ein Ansatz 411 und ein Einführungsloch 303 vorgesehen, um einen Raum zu sichern, in dem das elastische Element 120 zwischen dem Führungselement 130 und dem Zahnstangenstützelement 110 vorgesehen ist.
Mit anderen Worten, das Zahnstangenstützelement 110 umfasst den Ansatz 411, der von der hinteren Fläche des Gleitteils 113 vorsteht, und das Führungselement 130 umfasst das Einführungsloch 303, das in der Gleitvertiefung 131 ausgebildet ist und das Einführen des Ansatzes 411 in dieses ermöglicht, so dass der Ansatz 411 in das Einführungsloch 303 eingeführt wird, wenn der Gleitteil 113 in die Gleitvertiefung 131 eingeführt wird.
In diesem Fall ist das Einführungsloch 303 in axialer Richtung länger ausgebildet als der Ansatz 411, damit das Zahnstangenstützelement 110 in axialer Richtung gleiten kann.
Das Zahnstangenstützelement 110 umfasst ein erstes Aufnahmeloch 312, das in axialer Richtung in dem Gleitteil 113 vertieft ist, und das andere Ende des elastischen Elements 120 wird in das erste Aufnahmeloch 312 eingeführt.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, kann das erste Aufnahmeloch 312 über dem Gleitteil 113 und dem Ansatz 411 ausgebildet sein.
Das Führungselement 130 kann ein zweites Aufnahmeloch 412 aufweisen, das in der unteren Stützwand 311 in axialer Richtung vertieft ist, und das eine Ende des elastischen Elements 120 wird in das zweite Aufnahmeloch 412 eingeführt. Mit anderen Worten, die beiden gegenüberliegenden Enden des elastischen Elements 120 entlang der axialen Richtung werden in das erste Aufnahmeloch 312 und das zweite Aufnahmeloch 412 eingeführt, so dass das elastische Element 120 eine elastische Kraft in der axialen Richtung erzeugt.
Bezugnehmend auf 7 wird, da die elastische Kraft in der axialen Richtung des elastischen Elements 120 in der Richtung geändert wird, entlang derer die Zahnstange 103 und die Ritzelwelle 102 durch die erste geneigte Fläche 132 und die zweite geneigte Fläche 112 miteinander in Eingriff stehen, das Zahnstangenstützelement 110 durch das elastische Element 120 entlang der axialen Richtung verschoben und bewegt sich vorwärts zur Zahnstange 103 und kommt somit in Kontakt mit der Zahnstange 103. Auch wenn das Jochteil 111 durch den Langzeitbetrieb des Fahrzeugs abgenutzt ist, kann sich das Zahnstangenstützelement 110 um den durch den Verschleiß verursachten Spalt nach vorne bewegen und so den Spalt zwischen der Zahnstange 103 und der Ritzelwelle 102 ausgleichen.
Es ist bevorzugt, dass die Neigung zwischen der ersten geneigten Fläche 132 und der zweiten geneigten Fläche 112 10 Grad oder weniger beträgt, aber Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind nicht darauf beschränkt, und unterschiedliche Neigungen können in Abhängigkeit von den Eigenschaften verschiedener Fahrzeugtypen gebildet werden.
Die Zeichnung ist übertrieben dargestellt, um den Höhenunterschied (h) zu verdeutlichen, der entsteht, wenn sich das Zahnstangenstützelement 110 nach vorne bewegt, während es auf dem Führungselement 130 gleitet. In der Praxis kann das Ausmaß, in dem sich das Zahnstangenstützelement 110 vorwärts bewegt, um den Spalt zwischen der Zahnstange 103 und der Ritzelwelle 102 auszugleichen, jedoch geringer sein als in der Zeichnung dargestellt.
Bezugnehmend auf 8 ist das zweite Aufnahmeloch 412 durch die untere Stützwand 311 in axialer Richtung ausgebildet, und ein vom elastischen Element 120 getragener Einstellbolzen 801 kann in das zweite Aufnahmeloch 412 geschraubt werden.
Wie oben beschrieben, wird das elastische Element 120 in das erste Aufnahmeloch 312 und das zweite Aufnahmeloch 412 eingesetzt, um eine elastische Kraft auf das Zahnstangenstützelement 110 in axialer Richtung auszuüben, und der Einstellbolzen 801 kann vorgesehen werden, um die elastische Kraft des elastischen Elements 120 einzustellen.
Mit anderen Worten, der Einstellbolzen 801 kann nach vorne bewegt werden, um das elastische Element 120 unter Druck zu setzen und dadurch die auf das Zahnstangenstützelement 110 ausgeübte elastische Kraft zu erhöhen, oder der Einstellbolzen 801 kann nach hinten bewegt werden, um die auf das Zahnstangenstützelement 110 ausgeübte elastische Kraft zu verringern. Dies kann je nach den Eigenschaften der einzelnen Fahrzeugtypen unterschiedlich eingestellt werden. Oder, wenn das Jochteil 111 durch einen Langzeitbetrieb des Fahrzeugs weiter abgenutzt ist, kann der Einstellbolzen 801 vorgeschoben werden, um die elastische Kraft des elastischen Elements 120 zu erhöhen und dadurch den Spalt zwischen der Zahnstange 103 und der Ritzelwelle 102 auszugleichen.
Um zu verhindern, dass das Zahnstangenstützelement 110 aus dem Führungselement 130 entweicht, umfasst das Zahnstangenstützelement 110 einen Vorsprung 421, der vom Gleitteil 113 zur anderen Seite in axialer Richtung vorsteht, und das Führungselement 130 umfasst ein Einführungsloch 322, das in der oberen Stützwand 321 ausgebildet ist, um das Einführen des Vorsprungs 421 in dieses zu ermöglichen.
Mit anderen Worten, da der Vorsprung 421 in das Einführungsloch 322 eingeführt wird, wenn das Zahnstangenstützelement 110 auf der oberen Stützwand 321 abgestützt ist, kann das Zahnstangenstützelement 110 daran gehindert werden, nach vorne aus dem Führungselement 130 zu entweichen, was zu einer bequemeren Montage der Baugruppe am Gehäuse 101 führt.
Bezugnehmend auf 9 kann das Führungselement 130 eine Vertiefung 323 in der vorderen Fläche der oberen Stützwand 321 aufweisen, die der Zahnstange 103 gegenüberliegt.
Da die obere Stützwand 321 am höheren Ende des Seitenteils 302 vorgesehen ist, kann der mittlere Abschnitt der oberen Stützwand 321 weiter vorstehen als das Jochteil 111 und somit mit der Zahnstange 103 interferieren. Um eine solche Beeinträchtigung zu verhindern, kann die Vertiefung 323 so vorgesehen werden, dass die obere Stützwand 321 im mittleren Bereich niedriger ist als an den beiden gegenüberliegenden Enden, so dass die obere Stützwand 321 das Jochteil 111 nicht blockiert und somit eine Störung mit der Zahnstange 103 vermieden wird, wenn das Führungselement 130 und das Zahnstangenstützelement 110 miteinander verbunden sind.
Eine Beschreibung erfolgt im Folgenden unter Bezugnahme auf 10 und 12.
Das Führungselement 130, das Zahnstangenstützelement 110 und das elastische Element 120 werden zusammengebaut, bevor sie im Gehäuse 101 montiert werden, und die Baugruppe kann dann in der Montageausnehmung 211 montiert und im Inneren des Gehäuses 101 durch das Kopplungselement 140 befestigt werden.
Der Gleitteil 113 wird in die Gleitvertiefung 131 eingesetzt und stützt sich sowohl auf den Seitenteilen 302, der oberen Stützwand 321 und dem elastischen Element 120 ab, und der Vorsprung 421 wird in das Einführungsloch 322 eingesetzt, derart dass das Führungselement 130, das Zahnstangenstützelement 110 und das elastische Element 120 zusammengebaut werden.
Eine solche Baugruppe wird in das Gehäuse 101 in der gleichen axialen Richtung wie die Zahnstange 103 eingesetzt. Dadurch kann die Montage vereinfacht und der Platzbedarf des Gehäuses 101 im Fahrzeug minimiert werden.
Das Gehäuse 101 enthält die Montageausnehmung 211, die in einer Innenfläche des Gehäuses vertieft ist und die Montage des Zahnstangenstützelements 110 und des Führungselements 130 darin ermöglicht. Wie in den Zeichnungen dargestellt, kann die Montageausnehmung 211 so geformt sein, dass sie der Außenfläche des Jochteils 111 und der Rück- und Seitenfläche des Führungselements 130 entspricht, und sie kann in axialer Richtung länger als das Zahnstangenstützelement 110 geformt sein, derart dass das Zahnstangenstützelement 110 in die Montageausnehmung 211 eingesetzt und in axialer Richtung verschoben wird.
In diesem Fall enthält das Gehäuse 101 einen Stufenabschnitt 1001, der mit zunehmendem Innendurchmesser des Gehäuses 101 gebildet wird, und die Montageausnehmung 211 kann durch den Stufenabschnitt 1001 in axialer Richtung offen sein.
Der Vorgang des Einsetzens der Baugruppe in die Montageausnehmung 211 wird beschrieben. Zunächst wird die Baugruppe so positioniert, dass sich das Jochteil 111 auf der Rückseite der Zahnstange 103 abstützt, und die Baugruppe kann in axialer Richtung entlang der Zahnstange 103 geschoben und einfach in die Montageausnehmung 211 eingesetzt werden.
Mit anderen Worten, wenn das Zahnstangenstützelement 110 durch die Reibung zwischen der Zahnstange 103 und dem Jochteil 111 in axialer Richtung zu einem Ende geschoben und in die Montageausnehmung 211 eingesetzt wird, entfällt die Notwendigkeit eines separaten Verfahrens zum Einsetzen der Baugruppe in die Montageausnehmung 211.
Das Kopplungselement 140 ist zur Befestigung der eingesetzten Baugruppe an der Montageausnehmung 211 vorgesehen. Mit anderen Worten: Das Kopplungselement 140 stützt sich auf dem Stufenabschnitt 1001 ab und ist mit dem Gehäuse 101 gekoppelt, wodurch das in der Montageausnehmung 211 sitzende Führungselement 130 in axialer Richtung befestigt wird.
Der Stufenteil 1001 kann, wie in den Zeichnungen dargestellt, ringförmig ausgebildet sein und in das Innere des Gehäuses 101 eingepresst oder eingeschraubt werden.
Da das Führungselement 130 im Inneren des Gehäuses 101 durch das Kopplungselement 140 befestigt wird, wird ein Ende des elastischen Elements 120 durch das Führungselement 130 gestützt, wodurch eine elastische Kraft entsteht, wenn das Zahnstangenstützelement 110 entlang der axialen Richtung gleitet.
Eine Zahnstangenstützvorrichtung einer Fahrzeuglenkvorrichtung, die die oben beschriebene Form hat, kann den Spalt kompensieren, der durch den Verschleiß des Zahnstangenstützteils entsteht, um dadurch Geräusche zu reduzieren, einen erhöhten Montagekomfort durch eine vereinfachte Struktur zu bieten und einen Einbauraum leicht zu gewährleisten, indem die Gesamtabmessung der Lenkvorrichtung reduziert wird.
Die obige Beschreibung wurde dargelegt, um einen Fachmann zu befähigen, den technischen Gedanken der vorliegenden Offenbarung umzusetzen und zu nutzen, und wurde im Zusammenhang mit einer bestimmten Anwendung und ihren Anforderungen bereitgestellt. Verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Substitutionen zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen werden für den Fachmann ohne Weiteres ersichtlich sein, und die hierin definierten allgemeinen Prinzipien können auf andere Ausführungsbeispiele und Anwendungen angewandt werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die obige Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen stellen nur für Veranschaulichungszwecke ein Beispiel für den technischen Gedanken der vorliegenden Offenbarung bereit. Das heißt, die offenbarten Ausführungsbeispiele sollen den Umfang des technischen Gedankens der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Somit ist der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern ist dem weitesten Umfang im Einklang mit den Ansprüchen zuzuerkennen. Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung ist auf der Grundlage der folgenden Ansprüche auszulegen und alle technischen Ideen innerhalb des Umfangs von Äquivalenten davon sind so auslegen, dass sie im Umfang der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen sind.
QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht eine Priorität aus der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2018-0153355 , eingereicht am 3. Dezember 2018, die hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke einbezogen wird, als ob sie hier vollständig wiedergegeben wäre. Wenn diese Patentanmeldung aus demselben Grund wie oben eine Priorität für andere Länder als die Vereinigten Staaten beansprucht, wird der gesamte Inhalt durch Bezugnahme in diese Patentanmeldung aufgenommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1020180153355 [0077]

Claims

Zahnstangenstützvorrichtung einer Fahrzeuglenkvorrichtung, umfassend: eine Zahnstange, die mit einer Ritzelwelle im Eingriff ist; ein Führungselement, das mit einem Gehäuse gekoppelt ist und eine erste geneigte Fläche aufweist, die gegenüber einer hinteren Fläche der Zahnstange angeordnet ist; ein Zahnstangenstützelement mit einem Jochteil, das auf der hinteren Fläche der Zahnstange abgestützt ist, und einer zweiten geneigten Fläche, die an der ersten geneigten Fläche anliegt; und ein elastisches Element, das zwischen dem Führungselement und dem Zahnstangenstützelement vorgesehen ist, um das Zahnstangenstützelement in eine axialen Richtung elastisch zu unterstützen.
Zahnstangenstützvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Führungselement eine in der ersten geneigten Fläche in axialer Richtung ausgebildete Gleitvertiefung aufweist.
Zahnstangenstützvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Zahnstangenstützelement ein Gleitteil enthält, das von der zweiten geneigten Fläche vorsteht und in die Gleitvertiefung eingesetzt ist.
Zahnstangenstützvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Führungselement eine untere Stützwand aufweist, die die Gleitvertiefung in axialer Richtung an einem unteren Ende der ersten geneigten Fläche verschließt.
Zahnstangenstützvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Führungselement eine obere Stützwand aufweist, die die Gleitvertiefung in axialer Richtung an einem höheren Ende der ersten geneigten Fläche verschließt.
Zahnstangenstützvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das elastische Element ein erstes Ende entlang der axialen Richtung, das an der unteren Stützwand abgestützt ist, und ein zweites Ende entlang der axialen Richtung, das an dem Gleitteil abgestützt ist, aufweist.
Zahnstangenstützvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Zahnstangenstützelement einen Ansatz aufweist, der von einer hinteren Fläche des Gleitteils vorsteht, und wobei das Führungselement ein Einführungsloch aufweist, das in der Gleitvertiefung ausgebildet ist und das Einführen des Vorsprungs in dieses ermöglicht.
Zahnstangenstützvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Zahnstangenstützelement ein erstes Aufnahmeloch aufweist, das in der axialen Richtung vom Gleitteil vertieft ist, und wobei das zweite Ende des elastischen Elements in das erste Aufnahmeloch eingesetzt ist.
Zahnstangenstützvorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Führungselement ein zweites Aufnahmeloch aufweist, das in der axialen Richtung von der unteren Stützwand her vertieft ist, und wobei das erste Ende des elastischen Elements in das zweite Aufnahmeloch eingesetzt ist.
Zahnstangenstützvorrichtung nach Anspruch 9, wobei das zweite Aufnahmeloch durch die untere Stützwand in axialer Richtung ausgebildet ist, und wobei ein auf dem elastischen Element abgestützter Einstellbolzen in das zweite Aufnahmeloch eingeschraubt ist.
Zahnstangenstützvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Zahnstangenstützelement einen Vorsprung aufweist, der von dem Gleitteil zu einem zweiten Ende in der axialen Richtung vorsteht, und wobei das Führungselement ein Einführungsloch aufweist, das in der oberen Stützwand ausgebildet ist und das Einführen des Vorsprungs in dieses ermöglicht.
Zahnstangenstützvorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Führungselement eine Vertiefung in einer vorderen Fläche der oberen Stützwand aufweist, die der Zahnstange gegenüber liegt.
Zahnstangenstützvorrichtung g nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse eine Montageausnehmung aufweist, die in eine Innenfläche desselben eingesenkt ist und ermöglicht, das Zahnstangenstützelement und das Führungselement darin zu montieren.
Zahnstangenstützvorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Gehäuse einen Stufenabschnitt aufweist, der durch einen vergrößerten Innendurchmesser des Gehäuses gebildet wird, und wobei die Montageausnehmung in axialer Richtung durch den Stufenabschnitt offen ist.
Zahnstangenstützvorrichtung nach Anspruch 14, die ferner ein Kopplungselement umfasst, das auf dem Stufenabschnitt gelagert ist und mit dem Gehäuse gekoppelt ist, um das in der Montageausnehmung sitzende Führungselement in axialer Richtung zu befestigen.