JP2008114829A

JP2008114829A - 自動車のラックストローク可変装置

Info

Publication number: JP2008114829A
Application number: JP2006330509A
Authority: JP
Inventors: Jong-Sung Kim; 鐘成金
Original assignee: Kia Motors Corp
Current assignee: Kia Corp
Priority date: 2006-11-03
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2008-05-22
Also published as: DE102006057336A1; US7743873B2; KR100792952B1; CN101172487A; US20080106048A1; CN101172487B

Abstract

【課題】ラックストロークを多段階に調節可能とし、スノーチェーンの選択の自由度を増大させたラックストローク可変装置を提供する。
【解決手段】ラックバーを移動可能に収容するラックハウジングと；ラックハウジングに固定されたケーシングと；モータの駆動によって回転位相が調節され、直径方向に対向する内周面の一定区間に亘って形成された切欠溝と、厚さ方向に異なる長さで一定区間に亘って突出した第１突出部とを備えた環状の回転部材と；ラックバーと結合するボールジョイントに結合して、直径方向に対向する外周面の一定区間に亘って、切欠溝に挿入可能に形成された突起部と、第１突出部と対面するように厚さ方向に異なる長さで一定区間に亘って突出した第２突出部とを備えた環状の固定部材と；モータの回転位相を多段階で調節する操作スイッチと；を含んで構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ユーザの選択により多段階にラックストロークを変化させるようにした自動車のラックストローク可変装置に関する。

一般的にラックストローク可変装置（ＶＲＳ；ｖａｒｉａｂｌｅｒａｃｋｓｔｒｏｋｅ）は、操向時の自動車の旋回半径を可変的に調節して、運転者の便宜を図れるようにするものである。特にＵターンのように、ステアリングホイールのフルターン（ｆｕｌｌｔｕｒｎ）が要求される状況では、より小さい曲率（旋回半径）で自動車を旋回させることができる非常に有用な装置である。

上記のようなラックストローク可変装置は、操向時のラックバーに対するストロークを可変的に制御して、タイヤの最大操向角を適切に変化させる。すなわち、ラックストローク可変装置は、ラックバーに対する操向ストロークをスノーチェーンの装着有無によって可変にする。車体のホイールハウスの部分とタイヤとの間に形成される空間で、スノーチェーンが設置される部分の余裕空間をスノーチェーンの装着有無によって活用または非活用できるようにするものである。

ところで、従来のラックストローク可変装置は、一種類のスノーチェーンに対する余裕空間だけを考慮しており、多様な種類のスノーチェーン、すなわち厚さの仕様が異なるスノーチェーンの装着時に、ラックストロークに対する最大活用が不可能であるという短所があった。すなわち、ラックストローク可変装置の設計時に決められた所定厚さのスノーチェーンを基準として、ラックストロークが限定される。そのため、設計の基準として採用したスノーチェーンの厚さより薄いスノーチェーンが適用された時、ホイールハウスとタイヤとの間に余裕空間が存在するにも関わらず、ラックストロークが限定されるという短所がある。

ラックストロークが一種類に制限され、スノーチェーンは設計段階で基準として採用したものに限定されるので、購買時、スノーチェーンの選択範囲を制限せざるを得なかった。
特開２００２−６７９８４号公報

本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、その目的は、タイヤに装着されるスノーチェーンの仕様に応じて、ラックストロークを多段階に調節可能とすることである。すなわち、スノーチェーン装着時のラックストロークの変化を最適な状態に調節可能とし、スノーチェーンの選択の自由度を増大させることである。

上記のような目的を達成するため、本発明による自動車のラックストローク可変装置は、ラックバーを移動可能に収容するラックハウジングと；前記ラックハウジングに固定されたケーシングと；前記ケーシングの内部でモータの駆動によって回転位相が調節され、直径方向に対向する内周面の一定区間に亘って凹状に形成された切欠溝と、厚さ方向に異なる長さで一定区間に亘って限定されるように突出した第１突出部とを一体に備えた環状の回転部材と；前記ラックバーと結合するボールジョイントに結合して、直径方向に対向する外周面の一定区間に亘って前記切欠溝に挿入されるように凸状に形成された突起部と、前記第１突出部と対面するように厚さ方向に異なる長さで一定区間に亘って限定されるように突出した第２突出部とを一体に備えた環状の固定部材と；前記モータの回転位相を多段階で調節する操作スイッチと；を含んで構成されることを特徴とする。

本発明による自動車のラックストローク可変装置によれば、タイヤに装着されるスノーチェーンの仕様に応じて操向時のラックストロークの制限を多段階で調節することができる。多様な仕様のスノーチェーンが装着されても、ラックストロークの変化を最適な状態で適切に調節できる。この結果、ホイールハウスとタイヤとの間の余裕空間に符合するように設定されるラックストロークに対する活用を極大化できる。ラックストロークの制限を多段階で調節できるので、スノーチェーンの購入時に、スノーチェーンの選択の自由度を高めることができる。

以下、本発明の実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明による自動車のラックストローク可変装置の構成図である。図２は、図１の回転部材と固定部材のみを示す図である。図１と図２に示すように、ラックストローク可変装置は、操向時のステアリングホイールの操作により、直線方向に移動して操向を実施するラックバー１０と、ラックバー１０を内部に移動可能に収容するラックハウジング１２と、ラックハウジング１２の両断部に各々固定されたケーシング１４と、ケーシング１４の内部に設置されたモータ１６と、モータ１６の駆動によって回転位相が調節されて直径方向に対向する内周面に凹状に形成された切欠溝１８が一定区間に亘って限定されるように備えられ、厚さ方向に異なる長さで突出した第１突出部２０が一定区間に亘って限定されるように備えられた環状の回転部材２２と、ラックバー１０に結合するボールジョイント２４に結合して直径方向に対向する外周面に切欠溝１８に挿入される大きさを有する突起部２６が一定区間に亘って限定されるように備えられ、第１突出部２０に対面するように厚さ方向に異なる長さで突出した第２突出部２８が一定区間に亘って限定されるように備えられた環状の固定部材３０と、モータ１６の回転位相を多段階で調節する操作スイッチ３２とから構成される。

この場合、モータ１６は回転軸に駆動ギヤ１６ａを備えて、駆動ギヤ１６ａは従動ギヤ１６ｂと外接し、従動ギヤ１６ｂは回転部材２２と外接する。また、回転部材２２の内周面に形成された切欠溝１８に、固定部材３０の外周面に形成された突起部２６が挿入されるように、切欠溝１８の大きさと突起部２６の大きさが各々同一に設定され、回転部材２２の内部に固定部材３０が嵌め込まれるようになっている。そして、第１突出部２０と第２突出部２８との形成区間は、切欠溝１８と突起部２６との間の嵌合区間を基準として、相互にずれた位置に設定される。

例えば、図３（ａ）に示すように、本発明の第１実施例による第１突出部２０は、切欠溝１８の形成区間からずれた位置に形成され、図３（ｂ）に示すように、第２突出部２８は、突起部２６の形成区間に形成される。また、図４（ａ）に示すように、本発明の第２実施例による第１突出部２０は、切欠溝１８の形成区間に形成され、図４（ｂ）に示すように、第２突出部２８は、突起部２６の形成区間からずれた位置に形成される。

一方、第１および第２実施例において、第１突出部２０は、回転部材２２に対して厚さ方向に突出距離が多段階に異なる複数の突出面からなる。すなわち、第１突出部２０は、回転部材２２に対して厚さ方向に突出距離を各々異なるようにする第１大突出面２０ａと第１小突出面２０ｂからなる。この場合、第１大突出面２０ａと第１小突出面２０ｂとは、第１突出部２０の直径方向に対して対向する位相角をおいて相互離隔された位置に配置される。

また、第１および第２実施例において、第２突出部２８は固定部材３０に対して厚さ方向に突出距離が多段階に異なる複数の突出面からなる。すなわち、第２突出部２８は、固定部材３０に対して厚さ方向に突出距離を各々異なるようにする第２小突出面２８ｂと第２大突出面２８ａからなる。この場合、第２大突出面２８ａと第２小突出面２８ｂは、第２突出部２８の直径方向に対して対向する位相角をおいて相互離隔された位置に配置される。

以下、本発明による自動車のラックストローク可変装置の作動を詳細に説明する。ラックストローク可変装置が非作動の時には、回転部材２２の切欠溝１８に固定部材３０の突起部２６が挿入される位置になり、操向時のラックバー１０のストロークを最大にすることができ、これによって旋回時の半径を最小化できるようになっている。そして、ラックストローク可変装置の作動時には、次の２段階によって動作し、ラックバー１０のストロークは各々可変的に調節される。

先ず、第１段階における作動時には、図５に示すように、操作スイッチ３２の第１段操作によって、モータ１６が駆動される。モータ１６の駆動によって回転部材２２が回転して、第１突出部２０の第１大突出面２０ａと第２突出部２８の第２小突出面２８ｂとが各々対面する位置になる。この時、第１突出部２０の第１小突出面２０ｂと第２突出部２８の第２大突出面２８ａも各々対面する位置になる。これによって、ラックバー１０のストロークは、ラックストローク可変装置の非作動時に比べて小さく設定され、旋回時の半径がラックストローク可変装置の非作動時に比べて増加することになる。

また、第２段階における作動時には、図６に示すように、操作スイッチ３２の第２段操作によって前記モータ１６が駆動され、モータ１６の駆動によって回転部材２２が回転して、第１突出部２０の第１大突出面２０ａと第２突出部２８の第２大突出面２８ａとが各々対面する位置になる。この時、第１突出部２０の第１小突出面２０ｂと第２突出部２８の第２小突出面２８ｂもまた各々対面する位置になるが、第１小突出面２０ｂと第２小突出面２８ｂとの間には所定の隔離距離が置かれることになる。これによって、ラックバー１０のストロークは、ラックストローク可変装置の第１段作動時に比べてさらに小さく設定され、旋回時の半径がラックストローク可変装置の第１段作動時に比べてさらに増加することになる。すなわち、本発明によるラックストローク可変装置は、非作動と第１段階および第２段階における作動の際、各々ラックバー１０のストロークを各々異なるようにするものである。

この結果、図７に示すように、旋回時車体（Ｂ）に対するタイヤ（Ｔ）の最大旋回角度は、ラックストローク可変装置の非作動時（実線Ｌ１で示す）と、第１段階における作動時（点線Ｌ２で示す）および、第２段階における作動時（一点鎖線Ｌ３で示す）各々異なるように設定されるため、車両の旋回半径が各々異なる場合に可変的に調節することができる。

本発明は、自動車の旋回半径を可変的に調節できるラックストローク可変装置に好適である。

本発明による自動車のラックストローク可変装置の構成図である。図１に示す回転部材と固定部材のみを示す図である。本発明の第１実施例による回転部材と固定部材を示す図である。（ａ）は回転部材の正面図と側面図、（ｂ）は固定部材の正面図と側面図である。本発明の第２実施例による回転部材と固定部材を示す図である。（ａ）は回転部材の正面図と側面図、（ｂ）は固定部材の正面図と側面図である。各々ラックストロークを多段階で調節時、第１突出部と第２突出部との間の上面部位を説明するための概略図である。各々ラックストロークを多段階で調節時、第１突出部と第２突出部との間の上面部位を説明するための概略図である。本発明によるラックストローク可変装置の動作時、タイヤの最大旋回角度を比較して示す図である。

符号の説明

１０ラックバー
１２ラックハウジング
１４ケーシング
１６モータ
１６ａ駆動ギヤ
１６ｂ従動ギヤ
２２回転部材
２４ボールジョイント
３０固定部材
３２操作スイッチ

Claims

ラックバーを移動可能に収容するラックハウジングと、
前記ラックハウジングに固定されたケーシングと、
前記ケーシングの内部でモータの駆動によって回転位相が調節され、直径方向に対向する内周面の一定区間に亘って形成された切欠溝と、厚さ方向に異なる長さで一定区間に亘って突出した第１突出部とを備えた環状の回転部材と、
前記ラックバーと結合するボールジョイントに結合して、直径方向に対向する外周面の一定区間に亘って、前記切欠溝に挿入されるように形成された突起部と、前記第１突出部と対面するように厚さ方向に異なる長さで一定区間に亘って突出した第２突出部とを備えた環状の固定部材と、
前記モータの回転位相を多段階で調節する操作スイッチとを含んで構成されることを特徴とする自動車のラックストローク可変装置。
前記第１突出部と前記第２突出部との形成区間は、前記切欠溝と前記突起部との間の嵌合区間を基準として相互にずれた位置に設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動車のラックストローク可変装置。
前記第１突出部は前記切欠溝の形成区間からずれた位置に形成され、前記第２突出部は前記突起部の形成区間に形成されることを特徴とする請求項２に記載の自動車のラックストローク可変装置。
前記第１突出部は前記切欠溝の形成区間に形成され、前記第２突出部は前記突起部の形成区間からずれた位置に形成されることを特徴とする請求項２に記載の自動車のラックストローク可変装置。
前記第１突出部は、前記回転部材に対して厚さ方向に突出距離が多段階に異なる複数の突出面からなることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の自動車のラックストローク可変装置。
前記第１突出部は、第１大突出面と、前記第１大突出面に比べて厚さ方向に突出距離が小さい第１小突出面からなることを特徴とする請求項５に記載の自動車のラックストローク可変装置。
前記第１大突出面と前記第１小突出面とは、前記第１突出部の直径方向に対して対向する位相角をおいて離隔するように配置されることを特徴とする請求項６に記載の自動車のラックストローク可変装置。
前記第２突出部は、前記固定部材に対して厚さ方向に突出距離が多段階に異なる複数の突出面からなることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の自動車のラックストローク可変装置。
前記第２突出部は、第２大突出面と、前記第２大突出面に比べて厚さ方向に突出距離が小さい第２小突出面とからなることを特徴とする請求項８に記載の自動車のラックストローク可変装置。
前記第２大突出面と前記第２小突出面とは、前記第２突出部の直径方向に対して対向する位相角をおいて離隔するように配置されることを特徴とする請求項９に記載の自動車のラックストローク可変装置。