DE102017200141A1

DE102017200141A1 - Lenkvorrichtung

Info

Publication number: DE102017200141A1
Application number: DE102017200141.0A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Takahashi; Yuto Nakai; Koji Nakamura
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2017-01-09
Publication date: 2017-07-27
Also published as: CN106995004B; CN106995004A; JP2017128302A; JP6681201B2; KR102636416B1; KR20170088289A

Abstract

Bei einer Lenkvorrichtung wird ein Lenkhebel eingesetzt, um die Richtung von Fahrzeugrädern zu ändern. Die Lenkvorrichtung enthält einen Motor und ein Untersetzungsgetriebe. Der Motor weist eine Drehwelle auf, die Lenkkraft ausgibt. Das Untersetzungsgetriebe enthält einen an dem Fahrzeug befestigten äußeren Zylinder, einen Getriebemechanismus, der verstärkte Lenkkraft erzeugt, sowie einen Ausgabeabschnitt, der die verstärkte Lenkkraft ausgibt. Ein Exzenterabschnitt des Getriebemechanismus wird exzentrisch gedreht, so dass sich ein Oszillations-Zahnrad oszillierend so dreht, dass sich ein Mittelpunkt des Oszillations-Zahnrades, das mit einem in einem äußeren Zylinder ausgebildeten Innenzahnring in Eingriff ist, um eine Ausgabeachse herum bewegt. Ein Zapfenabschnitt überträgt die oszillierende Drehung des Oszillations-Zahnrades als verstärkte Lenkkraft zu dem Ausgabeabschnitt. Der Ausgabeabschnitt enthält einen äußeren Abschnitt, der sich außerhalb des äußeren Zylinders befindet und als Lenkhebel an einem Fahrzeug installiert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Lenkvorrichtung zum Ändern einer Richtung von Rädern eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Lenkhebels.
Technischer Hintergrund
Lenkvorrichtungen sind in verschiedenartigen Fahrzeugen installiert, um eine Richtung von Rädern eines Fahrzeugs zu ändern. JP 2007-1564 A offenbart einen Lenkmechanismus, der einen Lenkhebel enthält. Der in JP 2007-1564 A offenbarte Lenkhebel ist an einem Untersetzungsgetriebe installiert, das so ausgeführt ist, dass es eine von einem Motor ausgegebene Lenkkraft unter Verwendung eines Planetenrades verstärkt.
Gemäß JP 2007-1564 A hat das Untersetzungsgetriebe ein Untersetzungsverhältnis von 240. Jedoch ist möglicherweise ein höheres Untersetzungsverhältnis erforderlich, um eine Richtung dicker Räder zu ändern. Wenn ein Konstrukteur, der eine Lenkvorrichtung konstruiert, versucht, auf Basis der in JP 2007-1564 offenbarten Technik ein höheres Untersetzungsverhältnis zu erreichen, geht dies zwangsläufig mit einer Vergrößerung des Untersetzungsgetriebes einher. Dies läuft Anforderungen (d. h. Gewichtsverringerung und Verringerung der Größe) zuwider, die an eine in einem Fahrzeug zu installierende Lenkvorrichtung gestellt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lenkvorrichtung zu schaffen, die ein kompaktes und leichtes Untersetzungsgetriebe enthält, das so ausgeführt ist, dass es ein hohes Untersetzungsverhältnis erzielt.
Bei einer Lenkvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lenkhebel eingesetzt, um eine Richtung von Rädern eines Fahrzeugs zu ändern. Die Lenkvorrichtung enthält einen Motor, der eine Drehwelle enthält, die eine Lenkkraft zum Ändern der Richtung der Räder ausgibt, sowie ein Untersetzungsgetriebe, das einen an dem Fahrzeug befestigten äußeren Zylinder, einen Getriebemechanismus, der die Lenkkraft mit einem vorgegebenen Untersetzungsverhältnis in dem äußeren Zylinder verstärkt, um eine verstärkte Lenkkraft zu erzeugen, und einen Ausgabeabschnitt enthält, der die verstärkte Lenkkraft als Drehung um eine vorgegebene Ausgabeachse herum ausgibt. Der Getriebemechanismus enthält a) ein Übertragungs-Zahnrad, das mit einem an der Drehwelle ausgebildeten Zahnradabschnitt in Eingriff ist, b) ein Oszillations-Zahnrad, das mit einem in dem äußeren Zylinder ausgebildeten Innenzahnring in Eingriff ist, und c) eine Kurbelbaugruppe, die einen Zapfenabschnitt, der eine Drehachse des Übertragungs-Zahnrades bildet, sowie einen Exzenterabschnitt enthält, der exzentrisch in Bezug auf die Drehachse ist. Der Exzenterabschnitt wird exzentrisch in Bezug auf die Drehachse gedreht, so dass sich das Oszillations-Zahnrad oszillierend so dreht, dass sich ein Mittelpunkt des Oszillations-Zahnrades um die Ausgabeachse herum bewegt. Der Zapfenabschnitt ist mit dem Ausgabeabschnitt verbunden. Drehung des Ausgabeabschnitts in Bezug auf den äußeren Zylinder wird durch die oszillierende Drehung des Oszillations-Zahnrades über den Zapfenabschnitt als die verstärkte Lenkkraft zu dem Ausgabeabschnitt übertragen. Der Ausgabeabschnitt enthält einen äußeren Abschnitt, der sich außerhalb des äußeren Zylinders befindet, wobei der äußere Abschnitt als der Lenkhebel an dem Fahrzeug installiert ist.
Die oben dargestellte Lenkvorrichtung kann ein kompaktes und leichtes Untersetzungsgetriebe aufweisen, das so ausgeführt ist, dass es ein hohes Untersetzungsverhältnis erreicht.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der oben dargestellten Lenkvorrichtung werden beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Schnittansicht einer Lenkvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
2 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1;
3 ist eine schematische Schnittansicht einer Lenkvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform; und
4 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Lenkvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform.
Beschreibung von Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
Ein hohes Untersetzungsverhältnis eines Untersetzungsgetriebes bewirkt eine große Verstärkung einer Lenkkraft. Eine Erhöhung des Untersetzungsverhältnisses kann andererseits zu Zunahme von Größe und Gewicht eines Untersetzungsgetriebes führen. Die Zunahme von Größe und Gewicht eines Untersetzungsgetriebes läuft Anforderungen zuwider, die allgemein an in einem Fahrzeug zu installierende Einrichtungen des Fahrzeugs gestellt werden. Mit der vorliegenden Anmeldung haben die Erfinder eine Lenkvorrichtung entwickelt, die ein kompaktes und leichtes Untersetzungsgetriebe enthält, das so ausgeführt ist, dass es ein hohes Untersetzungsverhältnis erzielt. Eine beispielhafte Lenkvorrichtung wird in der ersten Ausführungsform beschrieben.
1 ist eine schematische Schnittansicht einer Lenkvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Die Lenkvorrichtung 100 wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Die Lenkvorrichtung 100 enthält einen Motor 200 und ein Untersetzungsgetriebe 300. Der Motor 200 enthält ein Gehäuse 210 und eine Drehwelle 220. Eine Wicklung (nicht dargestellt) und ein Ständerblechpaket (nicht dargestellt) sind in dem Gehäuse 210 aufgenommen, in dem eine Lenkkraft in Reaktion auf ein Antriebs-Signal erzeugt wird. Die Drehwelle 220 steht von dem Gehäuse 210 in das Untersetzungsgetriebe 300 hinein vor. Die in dem Gehäuse 210 erzeugte Lenkkraft wird als Drehung der Drehwelle 220 ausgegeben. Die Lenkkraft wird von dem Untersetzungsgetriebe 300 verstärkt, um eine Richtung von Rädern (nicht dargestellt) eines Fahrzeugs (nicht dargestellt) zu ändern.
1 zeigt eine imaginäre erste Achse FAX. Die erste Achse FAX kennzeichnet eine Ausgabeachse des Untersetzungsgetriebes 300. Die Drehwelle 220 erstreckt sich entlang der ersten Achse FAX. Die Drehwelle 220 wird um die erste Achse FAX herum gedreht. Ein Zahnradabschnitt 221 ist an der Drehwelle 220 ausgebildet. Der Zahnradabschnitt 221 ist mit dem Untersetzungsgetriebe 300 verbunden. Daher wird die Lenkkraft von dem Motor 200 zu dem Untersetzungsgetriebe 300 übertragen.
Das Untersetzungsgetriebe 300 enthält einen äußeren Zylinder 400, einen Getriebemechanismus 500 und einen Ausgabeabschnitt 600. Der äußere Zylinder 400 ist zusammen mit dem Motor 200 an einem Fahrzeug befestigt. Der äußere Zylinder 400 bildet einen Innenraum, in dem der Getriebemechanismus 500 aufgenommen ist. Ein Teil des Ausgabeabschnitts 600 befindet sich ebenfalls in dem von dem äußeren Zylinder 400 umschlossenen Innenraum. Der Getriebemechanismus 500 verstärkt eine Lenkkraft im Zusammenwirken mit dem äußeren Zylinder 400 mit einem vorgegebenen Untersetzungsverhältnis, wobei die Lenkkraft von dem Motor 200 erzeugt worden ist. Der Ausgabeabschnitt 600 ist mit dem Getriebemechanismus 500 verbunden und gibt eine verstärkte Lenkkraft als Drehung um die erste Achse FAX herum aus. Die verstärkte Lenkkraft wird schließlich zu den Rädern des Fahrzeugs übertragen. Dementsprechend wird die Richtung der Räder geändert. Bei der vorliegenden Ausführungsform steht die erste Achse FAX als Beispiel für die vorgegebene Ausgabeachse.
Der äußere Zylinder 400 enthält eine erste zylindrische Wand 410, eine zweite zylindrische Wand 420 sowie eine dritte zylindrische Wand 430. Die zweite zylindrische Wand 420 befindet sich zwischen der ersten und der dritten zylindrischen Wand 410, 430. Der oben erwähnte Innenraum wird durch die erste, die zweite und die dritte zylindrische Wand 410, 420, 430 im Zusammenwirken miteinander gebildet.
Die erste zylindrische Wand 410 enthält eine im Wesentlichen scheibenförmige Stirnwand 411 und eine im Wesentlichen zylindrische Umfangswand 412. Das Gehäuse 210 des Motors 200 enthält eine Endfläche 211, von der die Drehwelle 220 vorsteht. Die Stirnwand 411 kommt in engen Kontakt mit der Endfläche 211. Ein Durchgangsloch 413 ist in der Stirnwand 411 um die erste Achse FAX herum ausgebildet. Die Drehwelle 220 des Motors 200 erstreckt sich durch das Durchgangsloch 413 hindurch in den äußeren Zylinder 400 hinein.
Die Lenkvorrichtung 100 enthält einen Dichtungsring 701. Der Dichtungsring 701 ist in einem ringförmigen Raum aufgenommen, der zwischen der Drehwelle 220 und der Stirnwand 411 ausgebildet ist. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass Fremdkörper über eine Grenze zwischen der Endfläche 211 des Motors 200 und der Stirnwand 411 der ersten zylindrischen Wand 410 in den Innenraum des äußeren Zylinders 400 eindringen.
Die Umfangswand 412 steht von dem Umfangsrand der Stirnwand 411 auf die zweite zylindrische Wand 420 zu vor. Die Umfangswand 412 kommt in Kontakt mit einer Randfläche der zweiten zylindrischen Wand 420. Die Umfangswand 412 umschließt die Drehwelle 220 des Motors 200.
Die zweite zylindrische Wand 420 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Element, das an die erste und die dritte zylindrische Wand 410, 430 angrenzt. Die zweite zylindrische Wand 420 enthält eine innere Wandfläche 421. Ein Innenzahnring (weiter unten beschrieben) ist an der inneren Wandfläche 421 ausgebildet, wobei der Innenzahnring mit dem Getriebemechanismus 500 in Eingriff ist. Da die innere Wandfläche 421 eine große Umfangslänge hat, kann ein Konstrukteur, der die Lenkvorrichtung 100 konstruiert, zahlreiche Innenzähne, die ringförmig angeordnet sind, als einen Innenzahnring ausbilden. Daher kann das Untersetzungsgetriebe 300 eine Lenkkraft mit einem hohen Untersetzungsverhältnis verstärken.
Die dritte zylindrische Wand 430 enthält eine im Wesentlichen zylindrische Umfangswand 431 und eine im Wesentlichen scheibenförmige Stirnwand 432. Die Umfangswand 431 schließt sich an die Umfangswand 412 der ersten und der zweiten zylindrischen Wand 410, 420 an. Die Umfangswand 412 der ersten zylindrischen Wand 410, die zweite zylindrische Wand 420 und die Umfangswand 431 der dritten zylindrischen Wand 430 bilden einen im Wesentlichen säulenförmigen Raum um die erste Achse FAX herum. Die Stirnwand 432 schneidet die erste Achse FAX im Wesentlichen in senkrechter Richtung. Ein Teil des Ausgabeabschnitts 600 erstreckt sich durch die Stirnwand 432 hindurch und liegt über den äußeren Zylinder 400 nach außen frei.
2 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie A-A in 1. Das Untersetzungsgetriebe 300 wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
Der Getriebemechanismus 500 enthält drei Übertragungs-Zahnräder 510 (1 zeigt eines der drei Übertragungs-Zahnräder 510), drei Kurbelbaugruppen 520 (1 zeigt eine der drei Kurbelbaugruppen 520) sowie einen Zahnrad-Teilabschnitt 530. 1 zeigt eine zweite Achse SAX zusätzlich zu der ersten Achse FAX. Die zweite Achse SAX verläuft parallel zu der ersten Achse FAX an einer von der ersten Achse FAX entfernten Position.
Die drei Übertragungs-Zahnräder 510 sind in im Wesentlichen gleichmäßigen Abständen um die erste Achse FAX herum angeordnet. Jedes der drei Übertragungs-Zahnräder 510 wird um die zweite Achse SAX herum gedreht. Jedes der drei Übertragungs-Zahnräder 510 ist mit dem Zahnradabschnitt 221 des Motors 200 in Eingriff. Jedes der drei Übertragungs-Zahnräder 510 weist Zähne auf, deren Anzahl größer ist als die der Zähne des Zahnradabschnitts 221. Aufgrund des Eingriffs zwischen dem Zahnradabschnitt 221 und jedem der drei Übertragungs-Zahnräder 510 wird die Lenkkraft verstärkt.
Jede der drei Kurbelbaugruppen 520 enthält eine Kurbelwelle 521, zwei Kegelrollenlager 522, 523 und zwei Nadellager 524, 525. Die Kurbelwelle 521 enthält zwei Zapfen 526, 527 und zwei Exzenterabschnitte 528, 529. Der Exzenterabschnitt 528 befindet sich zwischen den Zapfen 526, 527. Der Exzenterabschnitt 529 befindet sich zwischen dem Exzenterabschnitt 528 und dem Zapfen 527. Die Zapfen 526, 527 werden um die zweite Achse SAX herum gedreht. Die Exzenterabschnitte 528, 529 sind in Bezug auf die zweite Achse SAX exzentrisch. Der Exzenterabschnitt 528 hat eine andere Richtung der Exzentrizität als der Exzenterabschnitt 529. Bei der vorliegenden Ausführungsform steht die zweite Achse SAX als Beispiel für die Drehachse.
Das Übertragungs-Zahnrad 510 und das Kegelrollenlager 522 sind an dem Zapfen 526 angebracht. Das Kegelrollenlager 523 ist an dem Zapfen 527 angebracht. Das Nadellager 524 ist an dem Exzenterabschnitt 528 angebracht. Das Nadellager 525 ist an dem Exzenterabschnitt 529 angebracht. Der Konstrukteur kann ein Lager eines anderen Typs einsetzen, um eine Kurbelbaugruppe auszubilden. Die Prinzipien der vorliegenden Ausführungsform sind nicht auf Integration eines Lagers eines bestimmten Typs in die Kurbelbaugruppe beschränkt. Bei der vorliegenden Ausführungsform stehen die Zapfen 526, 527 und die Kegelrollenlager 522, 523 als Beispiele für den Zapfenabschnitt.
Der Zahnrad-Teilabschnitt 530 enthält zwei Oszillations-Zahnräder 531, 532. Drei kreisförmige Durchgangslöcher sind in dem Oszillations-Zahnrad 531 ausgebildet. Die Exzenterabschnitte 528 und die Nadellager 524 der drei Kurbelbaugruppen 520 sind jeweils in den drei kreisförmigen Durchgangslöchern montiert. Wie bei dem Oszillations-Zahnrad 531 sind drei Durchgangslöcher in dem Oszillations-Zahnrad 532 ausgebildet (siehe 2). Die Exzenterabschnitte 529 und die Nadellager 525 der drei Kurbelbaugruppen 520 sind jeweils in den drei kreisförmigen Durchgangslöchern montiert.
Wenn die Kurbelwelle 521 gedreht wird, bewirken die Exzenterabschnitte 528, 529 jeweils oszillierende Drehung der Oszillations-Zahnräder 531, 532. Während der oszillierenden Drehung der Oszillations-Zahnräder 531, 532 bewegen sich die Mittelpunkte der Oszillations-Zahnräder 531, 532 um die erste Achse FAX herum. Ein Unterschied zwischen den Richtungen der Exzentrizität der Exzenterabschnitte 528, 529 bewirkt eine Phasendifferenz, wenn sich die Mittelpunkte der Oszillations-Zahnräder 531, 532 um die erste Achse FAX herum bewegen.
Jedes der Oszillations-Zahnräder 531, 532 kann ein Trochoiden-Zahnrad oder ein Zykloiden-Zahnrad sein. Als Alternative dazu kann jedes der Oszillations-Zahnräder 531, 532 ein Zahnrad eines anderen Typs sein. Die Prinzipien der vorliegenden Ausführungsform sind nicht auf den Einsatz eines Zahnrades eines bestimmten Typs als die Oszillations-Zahnräder 531, 532 beschränkt.
Die Oszillations-Zahnräder 531, 532 können auf Basis eines einheitlichen Entwurfs ausgebildet werden. In diesem Fall sind die Oszillations-Zahnräder 531, 532 hinsichtlich Form und Größe im Wesentlichen identisch miteinander.
Der Konstrukteur kann ein einzelnes Oszillations-Zahnrad in ein Untersetzungsgetriebe integrieren. Als Alternative dazu kann der Konstrukteur mehr als zwei Oszillations-Zahnräder in ein Untersetzungsgetriebe integrieren. Die Prinzipien der vorliegenden Ausführungsform sind nicht auf die Anzahl in ein Untersetzungsgetriebe integrierter Oszillations-Zahnräder beschränkt.
Die in 1 gezeigte Linie A-A schneidet die zweite zylindrische Wand 420. Die zweite zylindrische Wand 420 enthält, wie in 2 gezeigt, eine zylindrische Wand 422 und innere Zahnbolzen 423. Die zylindrische Wand 422 ist, wie in 1 gezeigt, mit den Umfangswänden 412, 431 der ersten und der dritten zylindrischen Wand 410, 430 verbunden. Die zylindrische Wand 422 enthält, wie in 2 gezeigt, eine innere Fläche 424, in der Nuten ausgebildet sind. Die Nuten sind, wie in 2 gezeigt, in im Wesentlichen gleichmäßigen Abständen um die erste Achse FAX herum ausgebildet. Die Nuten verlaufen im Wesentlichen parallel zu der ersten Achse FAX. Jede der Nuten ist im Querschnitt im Wesentlichen halbkreisförmig. Die inneren Zahnbolzen 423 sind jeweils in den Nuten aufgenommen. Jeder der inneren Zahnbolzen 423 ist im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig. Eine im Wesentlichen halbkreisförmige Fläche jedes der inneren Zahnbolzen 423 steht von der inneren Fläche 424 der zylindrischen Wand 422 auf die erste Achse FAX zu vor. Dadurch wird der oben erwähnte Innenzahnring ausgebildet. Die innere Fläche 424 der zylindrischen Wand 422 und die inneren Zahnbolzen 423 bilden die unter Bezugnahme auf 1 beschriebene innere Wandfläche 421.
Während der oben erwähnten oszillierenden Drehung ist das Oszillations-Zahnrad 531 im Wesentlichen mit einer Hälfte der inneren Zahnbolzen 423 in Eingriff. Währenddessen ist das Oszillations-Zahnrad 532 mit den übrigen inneren Zahnbolzen 423 in Eingriff. Dementsprechend wird die durch den Eingriff zwischen dem Zahnradabschnitt 221 des Motors 200 und den Übertragungs-Zahnrädern 510 verstärkte Lenkkraft durch den Eingriff zwischen den inneren Zahnbolzen 423 und den Oszillations-Zahnrädern 531, 532 weiter verstärkt.
Da die innere Fläche 424 der zylindrischen Wand 422 eine große Umfangslänge hat, kann der Konstrukteur zahlreiche Nuten in der inneren Fläche 424 ausbilden. Daher kann der Konstrukteur zahlreiche der inneren Zahnbolzen 423 an der zylindrischen Wand 422 anbringen. Dementsprechend kann der Konstrukteur ein Untersetzungsverhältnis auf einen sehr hohen Wert einstellen, wobei das Untersetzungsverhältnis durch den Eingriff zwischen den inneren Zahnbolzen 423 und den Oszillations-Zahnrädern 531, 532 erzielt wird.
Der Ausgabeabschnitt 600 enthält, wie in 1 gezeigt, einen Träger 610, zwei Hauptlager 621, 622 sowie einen Arm 650. Der Träger 610 enthält einen im Wesentlichen scheibenförmigen Endplatten-Abschnitt 630 sowie einen Basis-Abschnitt 640, der an dem Endplatten-Abschnitt 630 befestigt ist. Der Endplatten-Abschnitt 630 befindet sich zwischen den Übertragungs-Zahnrädern 510 und dem Zahnrad-Teilabschnitt 530. Drei kreisförmige Durchgangslöcher 631 (1 zeigt eines der drei kreisförmigen Durchgangslöcher 631) sind in dem Endplatten-Abschnitt 630 ausgebildet. Die Zapfen 526 und die Kegelrollenlager 522 der drei Kurbelbaugruppen 620 sind jeweils in den drei kreisförmigen Durchgangslöchern 631 montiert.
Der Basis-Abschnitt 640 enthält einen im Wesentlichen scheibenförmigen Basisplatten-Abschnitt 641, drei Verbindungswellen 642 (siehe Fig. zwei) sowie eine Ausgabewelle 643. Der Zahnrad-Teilabschnitt 530 befindet sich zwischen dem Basisplatten-Abschnitt 641 und dem Endplatten-Abschnitt 630. Der Basisplatten-Abschnitt 641 enthält eine erste Fläche 644 und eine zweite Fläche 645. Die erste Fläche 644 ist dem Zahnrad-Teilabschnitt 530 zugewandt. Die zweite Fläche 645 liegt der ersten Fläche 644 gegenüber.
Ein im Wesentlichen kreisförmiger vertiefter Abschnitt 646 ist in dem Basisplatten-Abschnitt 641 ausgebildet, wobei der vertiefte Abschnitt 646 von der ersten Fläche 644 her auf die zweite Fläche 645 zu vertieft ist. Der Zapfen 527 und das Kegelrollenlager 523 sind in dem vertieften Abschnitt 646 des Basisplatten-Abschnitts 641 montiert. Dementsprechend wird die durch den Getriebemechanismus 500 verstärkte Lenkkraft auf den Träger 610 übertragen. Wenn die verstärkte Lenkkraft auf den Träger 610 übertragen wird, wird der Träger 610 um die erste Achse FAX herumgedreht.
Die Verbindungswelle 642 erstreckt sich, wie in 1 gezeigt, von der ersten Fläche 644 auf den Endplatten-Abschnitt 630 zu. Die vordere Endfläche der Verbindungswelle 642 kommt in Kontakt mit dem Endplatten-Abschnitt 630. Die Verbindungswelle 642 ist über eine Passschraube und einen Stift mit dem Endplatten-Abschnitt 630 verbunden.
Drei trapezförmige Durchgangslöcher sind, wie in 2 gezeigt, in dem Oszillations-Zahnrad 532 ausgebildet. Desgleichen sind drei trapezförmige Durchgangslöcher in dem Oszillations-Zahnrad 531 ausgebildet. Die drei Verbindungswellen 642 sind jeweils in den trapezförmigen Durchgangslöchern aufgenommen. Eine Größe jedes der drei trapezförmigen Durchgangslöcher ist auf einen Wert eingestellt, bei dem die Oszillations-Zahnräder 531, 532 und die drei Verbindungswellen 642 einander nicht behindern.
Die Ausgabewelle 643 erstreckt sich, wie in 1 gezeigt, entlang der ersten Achse FAX von der zweiten Fläche 645 des Basisplatten-Abschnitts 641 aus. Die Ausgabewelle 643 erstreckt sich in einer Richtung entgegengesetzt zu der Verbindungswelle 642. Ein Durchgangsloch 433 ist um die erste Achse FAX herum in der Stirnwand 432 der dritten zylindrischen Wand 430 ausgebildet. Die Ausgabewelle 643 erstreckt sich durch das Durchgangsloch 433 hindurch. Daher liegt der vordere Endabschnitt der Ausgabewelle 643 über den äußeren Zylinder 400 nach außen frei.
Der Arm 650 ist an der Ausgabewelle 643 außerhalb des äußeren Zylinders 400 angebracht. Der Arm 650 erstreckt sich in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Achse FAX. Der Arm 650 ist mit einem in einem Fahrzeug installierten Spurhebel (nicht dargestellt) verbunden. Daher wird, wenn der Träger 610 um die erste Achse FAX herum gedreht wird, der Arm 650 um die erste Achse FAX herum geschwenkt und treibt den mit den Rädern verbundenen Spurhebel an. Das heißt, der Arm 650 dient als ein Lenkhebel.
Der Arm 650 kann den gleichen Aufbau haben wie ein handelsüblicher Lenkhebel. Daher sind die Prinzipien der vorliegenden Ausführungsform nicht auf einen spezifischen Aufbau des Arms 650 beschränkt. Bei der vorliegenden Ausführungsform steht der Arm 650 als Beispiel für den äußeren Abschnitt.
Die Ausgabewelle 643 kann Keilprofil-Bearbeitung unterzogen werden. In diesem Fall wird ein Keilprofil-Loch in dem Arm 650 ausgebildet. Die Ausgabewelle 643 wird in dem Keilprofil-Loch des Arms 650 aufgenommen (Keilprofil-Verbindung). Bei der vorliegenden Ausführungsform steht der Arm 650 als Beispiel für das Arm-Element.
Anstelle von Keilprofil-Verbindung kann ein anderes Verbindungsverfahren zur Verbindung zwischen der Ausgabewelle 643 und dem Arm 650 eingesetzt werden. Beispielsweise kann eine Feder zur Verbindung zwischen der Ausgabewelle 643 und dem Arm 650 eingesetzt werden. Die Prinzipien der vorliegenden Ausführungsform sind nicht auf eine spezifische Verbindungsstruktur zum Einsatz bei Verbindung zwischen der Ausgabewelle 643 und dem Arm 650 beschränkt.
Das Hauptlager 621 ist in einem ringförmigen Raum montiert, der zwischen der inneren Wandfläche 421 der zweiten zylindrischen Wand 420 und der äußeren Fläche des Endplatten-Abschnitts 630 ausgebildet ist. Das Hauptlager 622 ist in einem ringförmigen Raum montiert, der zwischen der inneren Wandfläche 421 der zweiten zylindrischen Wand 420 und der äußeren Fläche des Basisplatten-Abschnitts 641 ausgebildet ist. Die erste Achse FAX wird durch die Hauptlager 621, 622 gebildet. Der Zahnrad-Teilabschnitt 530 befindet sich zwischen den Hauptlagern 621, 622. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass exzentrische Schwingungen, die durch die oszillierende Drehung des Zahnrad-Teilabschnitts 530 verursacht werden, auf die Ausgabewelle 643 übertragen werden.
Die Lenkvorrichtung 100 enthält einen Dichtungsring 702. Der Dichtungsring 702 ist in einem ringförmigen Raum aufgenommen, der zwischen der Ausgabewelle 643 und der Stirnwand 432 der dritten zylindrischen Wand 430 ausgebildet ist. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass Fremdkörper in den Innenraum des äußeren Zylinders 400 eindringen.
Die Ausgabewelle 643 hat, wie in 1 gezeigt, verglichen mit der zweiten Fläche 645 des Basisplatten-Abschnitts 641, einen sehr kleinen Querschnitt. Daher ist ein Kontaktabschnitt zwischen dem Dichtungsring 702 und der Ausgabewelle 643 kurz. Dies bedeutet, dass der Dichtungsring 702 Drehung der Ausgabewelle 643 keinen starken Widerstand entgegensetzt. Bei der vorliegenden Ausführungsform steht die zweite Fläche 645 Des Basisplatten-Abschnitts 641 als Beispiel für die Verbindungsfläche.
Der Getriebemechanismus 500 befindet sich zwischen dem Motor 200 und dem Arm 650. Daher kann die Drehwelle 220 des Motors 200 eine geringe Länge haben. Folglich kann die Lenkkraft effizient und stabil von dem Motor 200 zu dem Getriebemechanismus 500 übertragen werden.
Zweite Ausführungsform
Ein Abschnitt, der sich radial von einem Basisplatten-Abschnitt eines Untersetzungsgetriebes aus erstreckt, kann als ein Lenkhebel dienen. In diesem Fall ist die im Kontext der ersten Ausführungsform beschriebene Ausgabewelle nicht erforderlich. Daher kann eine Lenkvorrichtung in einer Verlaufsrichtung der ersten Achse geringe Größe haben. Eine weitere beispielhafte Lenkvorrichtung wird in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
3 ist eine schematische Schnittansicht einer Lenkvorrichtung 100A gemäß der zweiten Ausführungsform. Die Lenkvorrichtung 100A wird unter Bezugnahme auf 1 und 3 beschrieben. Die Beschreibung der ersten Ausführungsform gilt für Elemente, die mit den gleichen Bezugszeichen wie denjenigen in der ersten Ausführungsform gekennzeichnet sind.
Wie bei der ersten Ausführungsform enthält die Lenkvorrichtung 100 den Motor 200 und den Dichtungsring 701. Die Beschreibung der ersten Ausführungsform gilt für diese Elemente.
Die Lenkvorrichtung 100A enthält ein Untersetzungsgetriebe 300A sowie einen Dichtungsring 702A. Wie bei der ersten Ausführungsform enthält das Untersetzungsgetriebe 300A den Getriebemechanismus 500. Die Beschreibung der ersten Ausführungsform gilt für den Getriebemechanismus 500.
Das Untersetzungsgetriebe 300A enthält einen äußeren Zylinder 400A und einen Ausgabeabschnitt 600A. Der äußere Zylinder 400A ist zusammen mit dem Motor 200 an einem Fahrzeug befestigt. Der äußere Zylinder 400A bildet im Zusammenwirken mit dem Ausgabeabschnitt 600A einen Innenraum, wobei der Getriebemechanismus 500 in dem Innenraum aufgenommen ist. Ein Teil des Ausgabeabschnitts 600A befindet sich in dem von dem äußeren Zylinder 400A umgebenen Innenraum.
Wie bei der ersten Ausführungsform enthält der äußere Zylinder 400A die erste und die zweite zylindrische Wand 410, 420. Wie bei der ersten Ausführungsform umschließen die Umfangswand 412 der ersten zylindrischen Wand 410 und die zweite zylindrische Wand 420 im Zusammenwirken miteinander den Getriebemechanismus 500. Die Beschreibung der ersten Ausführungsform gilt für die erste und die zweite zylindrische Wand 410, 420.
Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform weist der äußere Zylinder 400A nicht die dritte zylindrische Wand 430 auf, die unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wird. Die zweite zylindrische Wand 420 enthält eine Randfläche 426, die eine im Wesentlichen kreisförmige Kontur bildet. Bei der ersten Ausführungsform ist die Randfläche 426 mit der dritten zylindrischen Wand 430 verbunden. Bei der zweiten Ausführungsform jedoch bildet die Randfläche 426 einen im Wesentlichen kreisförmigen Öffnungsbereich, der teilweises Einführen des Ausgabeabschnitts 600A ermöglicht.
Wie bei der ersten Ausführungsform enthält der Ausgabeabschnitt 600A die Hauptlager 621, 622. Die Beschreibung der ersten Ausführungsform gilt für die Hauptlager 621, 622.
Der Ausgabeabschnitt 600A enthält des Weiteren einen Träger 610A. Wie bei der ersten Ausführungsform enthält der Träger 610A den Endplatten-Abschnitt 630. Die Beschreibung der ersten Ausführungsform gilt für den Endplatten-Abschnitt 630.
Der Träger 610A enthält des Weiteren einen Basis-Abschnitt 640A sowie einen Armabschnitt 647. Wie bei der ersten Ausführungsform enthält der Basis-Abschnitt 640A drei Verbindungswellen 642 (3 zeigt eine der drei Verbindungswellen 642). Die Beschreibung der ersten Ausführungsform gilt für die drei Verbindungswellen 642.
Der Basis-Abschnitt 640A enthält des Weiteren einen Basisplatten-Abschnitt 641A. Wie bei der ersten Ausführungsform enthält der Basisplatten-Abschnitt 641A die erste Fläche 644. Wie bei der ersten Ausführungsform ist der vertiefte Abschnitt 646 in dem Basisplatten-Abschnitt 641A ausgebildet. Die Beschreibung der ersten Ausführungsform gilt für die erste Fläche 644 und den vertieften Abschnitt 646.
Der Basisplatten-Abschnitt 641A enthält eine zweite Fläche 645A und eine Umfangsfläche 648. Wie bei der ersten Ausführungsform liegt die zweite Fläche 645A der ersten Fläche 644 gegenüber. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform liegt die zweite Fläche 645A über den äußeren Zylinder 400A vollständig frei. Die Umfangsfläche 648 bildet eine im Wesentlichen kreisförmige Kontur zwischen der ersten und der zweiten Fläche 644, 645A. Ein Teil der Umfangsfläche 648 ist in dem äußeren Zylinder 400A aufgenommen. Der verbleibende Teil der Umfangsfläche 648 liegt über den äußeren Zylinder 400A frei. Bei der vorliegenden Ausführungsform stehen die zweite Fläche 645A und der freiliegende Teil der Umfangsfläche 648 als Beispiel für die äußere Fläche.
Der Dichtungsring 702A ist in einem zwischen der zweiten zylindrischen Wand 420 und der Umfangsfläche 648 des Basisplatten-Abschnitts 641A ausgebildeten ringförmigen Spalt aufgenommen. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass Fremdkörper in den Innenraum des äußeren Zylinders 400A eindringen.
Der Armabschnitt 647 enthält einen hinteren Endabschnitt 651 und einen vorderen Endabschnitt 652. Der hintere Endabschnitt 651 ist integral mit der zweiten Fläche 546A und/oder dem freiliegenden Teil der Umfangsfläche 648 des Basisplatten-Abschnitts 641A verbunden. Daher kann der Armabschnitt 647 nicht von dem Basisplatten-Abschnitt 641A gelöst werden. Der Konstrukteur kann beim Bestimmen einer Größe und Form eines Verbindungsabschnitts zwischen dem hinteren Endabschnitt 651 und dem Basisplatten-Abschnitt 641A eine maximal auf den Armabschnitt 647 auszuübende Last berücksichtigen. Daher sind die Prinzipien der vorliegenden Ausführungsform nicht auf eine bestimmte Form und Größe des hinteren Endabschnitts 651 beschränkt.
Der vordere Endabschnitt 652 erstreckt sich in einer radialen Richtung des Basisplatten-Abschnitts 641A von dem hinteren Endabschnitt 651 aus. Daher steht der vordere Endabschnitt 652 von der Umfangsfläche 648 des Basisplatten-Abschnitts 641A vor. Der vordere Endabschnitt 652 ist mit einem in einem Fahrzeug installierten Spurhebel (nicht dargestellt) verbunden. Daher wird, wenn sich der Träger 610A um die erste Achse FAX herum dreht, der vordere Endabschnitt 652 um die erste Achse FAX herum geschwenkt und treibt den mit den Rädern verbundenen Spurhebel an. Das heißt, der Armabschnitt 647 dient als ein Lenkhebel. Bei der vorliegenden Ausführungsform steht der Armabschnitt 647 als Beispiel für den äußeren Abschnitt.
Dritte Ausführungsform
Mit der Lenkvorrichtung jeder der oben dargestellten Ausführungsformen wird in Funktion eine Richtung von Rädern auf unterschiedliche Weise gesteuert geändert. Beispielhafte Verfahren zum Steuern einer Lenkvorrichtung werden in der dritten Ausführungsform beschrieben.
4 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Lenkvorrichtung 100B gemäß der dritten Ausführungsform. Die Lenkvorrichtung 100B wird unter Bezugnahme auf 1, 3 und 4 beschrieben.
Die Lenkvorrichtung 100B enthält einen Motor 200B und ein Untersetzungsgetriebe 300B. Der Motor 200B entspricht den im Kontext der ersten und der zweiten Ausführungsform beschriebenen Motoren 200. Das Untersetzungsgetriebe 300B entspricht den im Kontext der ersten und der zweiten Ausführungsform beschriebenen Untersetzungsgetrieben 300, 300A.
4 zeigt ein Lenkrad STW, eine Lenkwelle STS sowie eine Steuerungsvorrichtung CTR. Die Lenkwelle STS erstreckt sich von dem Lenkrad STW aus. Die Lenkwelle STS kann mechanisch mit der Lenkvorrichtung 100B verbunden sein. In diesem Fall kann die Steuerungsvorrichtung CTR auf ein Drehmoment Bezug nehmen, das an der Lenkwelle STS bei Drehung des Lenkrades STW erzeugt wird, um die Lenkvorrichtung 100B zu steuern. Als Alternative dazu ist es möglich, dass die Lenkwelle STS nicht mechanisch mit der Lenkvorrichtung 100B verbunden ist. In diesem Fall kann die Steuerungsvorrichtung CTR auf einen Drehwinkel des Lenkrades STW und/oder der Lenkwelle STS Bezug nehmen, um die Lenkvorrichtung 100B zu steuern.
Die Steuerungsvorrichtung CTR enthält einen Bewegungs-Sensor MTS und einen Signalgenerator SGT. Der Bewegungs-Sensor MTS kann ein an der Lenkwelle STS erzeugtes Drehmoment erfassen. Als Alternative dazu kann der Bewegungs-Sensor MTS einen Drehwinkel des Lenkrades STW und/oder der Lenkwelle STS erfassen. Der Bewegungs-Sensor MTS erzeugt Bewegungs-Daten, die ein Drehmoment oder einen Drehwinkel repräsentieren. Bewegungs-Daten werden von dem Bewegungs-Sensor MTS an den Signalgenerator SGT ausgegeben. Der Signalgenerator SGT erzeugt in Entsprechung zu Bewegungs-Daten ein Antriebs-Signal. Ein Antriebs-Signal wird von dem Signalgenerator SGT an den Motor 200B ausgegeben. Der Motor 200B erzeugt in Reaktion auf ein Antriebs-Signal eine Lenkkraft.
Die im Kontext der oben dargestellten Ausführungsformen beschriebenen Konstruktionsprinzipien können bei verschiedenen Lenkvorrichtungen angewendet werden. Ein Teil der im Kontext einer der oben dargestellten Ausführungsformen beschriebenen Merkmale kann bei einer Lenkvorrichtung angewendet werden, die im Kontext mit einer anderen der oben dargestellten Ausführungsformen beschrieben wird.
Die im Kontext der oben dargestellten Ausführungsformen beschriebenen Lenkvorrichtungen können die im Folgenden aufgeführten Hauptmerkmale beinhalten.
Eine Lenkvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ändert eine Richtung von Rädern eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Lenkhebels. Die Lenkvorrichtung enthält einen Motor, der eine Drehwelle enthält, die eine Lenkkraft zum Ändern der Richtung der Räder ausgibt, sowie ein Untersetzungsgetriebe, das einen an dem Fahrzeug befestigten äußeren Zylinder, einen Getriebemechanismus, der die Lenkkraft mit einem vorgegebenen Untersetzungsverhältnis in dem äußeren Zylinder verstärkt, um eine verstärkte Lenkkraft zu erzeugen, und einen Ausgabeabschnitt enthält, der die verstärkte Lenkkraft als Drehung um eine vorgegebene Ausgabeachse herum ausgibt. Der Getriebemechanismus enthält a) ein Übertragungs-Zahnrad, das mit einem an der Drehwelle ausgebildeten Zahnradabschnitt in Eingriff ist, b) ein Oszillations-Zahnrad, das mit einem in dem äußeren Zylinder ausgebildeten Innenzahnring in Eingriff ist, und c) eine Kurbelbaugruppe, die einen Zapfenabschnitt, der eine Drehachse des Übertragungs-Zahnrades bildet, sowie einen Exzenterabschnitt enthält, der exzentrisch in Bezug auf die Drehachse ist. Der Exzenterabschnitt wird exzentrisch in Bezug auf die Drehachse gedreht, so dass sich das Oszillations-Zahnrad oszillierend so dreht, dass sich ein Mittelpunkt des Oszillations-Zahnrades um die Ausgabeachse herum bewegt. Der Zapfenabschnitt ist mit dem Ausgabeabschnitt verbunden. Drehung des Ausgabeabschnitts in Bezug auf den äußeren Zylinder wird durch die oszillierende Drehung des Oszillations-Zahnrades über den Zapfenabschnitt als die verstärkte Lenkkraft zu dem Ausgabeabschnitt übertragen. Der Ausgabeabschnitt enthält einen äußeren Abschnitt, der sich außerhalb des äußeren Zylinders befindet, wobei der äußere Abschnitt als der Lenkhebel an dem Fahrzeug installiert ist.
Bei der oben dargestellten Ausführung wird eine von dem Motor ausgegebene Lenkkraft durch Eingriff zwischen dem Übertragungs-Zahnrad und dem an der Drehwelle ausgebildeten Zahnradabschnitt verstärkt. Die Lenkkraft wird durch Eingriff zwischen dem Oszillations-Zahnrad und dem in dem äußeren Zylinder ausgebildeten Innenzahnring weiter verstärkt. Daher wird ein hohes Untersetzungsverhältnis erzielt. Die oszillierende Drehung findet an dem Oszillations-Zahnrad statt, das mit dem in dem äußeren Zylinder ausgebildeten Innenzahnring so in Eingriff ist, dass sich der Mittelpunkt des Oszillations-Zahnrades um die Ausgabeachse herum bewegt. Daher wird ein sehr hohes Untersetzungsverhältnis durch den Eingriff zwischen dem Oszillations-Zahnrad und dem Innenzahnring des äußeren Zylinders ohne zu großen Raum erzielt. Dementsprechend kann der Ausgabeabschnitt klein sein und eine mit einem hohen Untersetzungsverhältnis verstärkte Lenkkraft ausgeben.
Der Zahnradmechanismus verstärkt, wie oben beschrieben, eine Lenkkraft in dem an dem Fahrzeug befestigten äußeren Zylinder. Zahlreiche bewegliche Elemente der Lenkvorrichtung sind in dem äußeren Zylinder aufgenommen. Daher hat Bewegung des Untersetzungsgetriebes weniger Einfluss auf Einrichtungen des Fahrzeugs, die um die Lenkvorrichtung herum angeordnet sind. Des Weiteren verringert sich die Gefahr eines Ausfalls eines beweglichen Elementes aufgrund von Eindringen von Fremdkörpern.
Der äußere Abschnitt liegt als ein bewegliches Element über den äußeren Zylinder nach außen frei. Da der äußere Abschnitt als ein Lenkhebel an dem Fahrzeug installiert ist, kann die oben dargestellte Lenkvorrichtung selektiv eine Bewegung außerhalb des äußeren Zylinders ausgeben, wobei die Bewegung zum Lenken der Räder erforderlich ist.
Bei der oben dargestellten Ausführung kann der Ausgabeabschnitt einen Basisplatten-Abschnitt, der die Kurbelbaugruppe in dem äußeren Zylinder hält, sowie eine Ausgabewelle enthalten, die entlang der Ausgabeachse von dem Basisplatten-Abschnitt vorsteht. Der äußere Abschnitt kann ein Arm-Element enthalten, das mittels Keilprofil-Verbindung oder Feder-Verbindung mit der Ausgabewelle verbunden ist, wobei sich das Arm-Element in einer Richtung quer zu der Ausgabeachse erstreckt.
Bei der oben dargestellten Ausführung hält der Basisplatten-Abschnitt die Kurbelbaugruppe in dem äußeren Zylinder. Daher sind der Basisplatten-Abschnitt und ein Teil der Ausgabewelle, die von dem Basisplatten-Abschnitt vorsteht, in dem äußeren Zylinder aufgenommen. Der verbleibende Teil der Ausgabewelle und das Arm-Element liegen über den äußeren Zylinder nach außen frei. Da ein großer Teil der beweglichen Elemente des Untersetzungsgetriebes mit Ausnahme des Teils der Ausgabewelle und des Arm-Elementes in dem äußeren Zylinder aufgenommen ist, hat eine Bewegung des Untersetzungsgetriebes weniger Einfluss auf Einrichtungen des Fahrzeugs, die um die Lenkvorrichtung herum angeordnet sind. Des Weiteren verringert sich die Gefahr eines Ausfalls eines beweglichen Elementes aufgrund von Eindringen von Fremdkörpern. Da das Arm-Element mittels Keilprofil-Verbindung oder Feder-Verbindung mit der Ausgabewelle verbunden ist, wird eine von dem Ausgabeabschnitt ausgegebene Lenkkraft entsprechend zu dem Arm-Element übertragen. Da sich das Arm-Element in einer Richtung quer zu der Ausgabeachse erstreckt, kann das Arm-Element als ein Lenkhebel dienen.
Bei der oben dargestellten Ausführung kann die Lenkvorrichtung des Weiteren einen Dichtungsring enthalten, der Eindringen von Fremdkörpern in den äußeren Zylinder verhindert. Der Basisplatten-Abschnitt kann eine Verbindungsfläche enthalten, die mit der Ausgabewelle verbunden ist. Der Querschnitt der Ausgabewelle kann kleiner sein als der der Verbindungsfläche. Der äußere Zylinder kann eine Stirnwand enthalten, in der ein Durchgangsloch ausgebildet ist, um Einführung der Ausgabewelle zu ermöglichen. Der Dichtungsring kann einen zwischen der Ausgabewelle und der Stirnwand ausgebildeten ringförmigen Spalt verschließen.
Bei der oben dargestellten Ausführung ist der Querschnitt der Ausgabewelle kleiner als der der Verbindungsfläche des Basisplatten-Abschnitts. Daher verursacht der Dichtungsring zum Verschließen des zwischen der Ausgabewelle und der Stirnwand des äußeren Zylinders ausgebildeten ringförmigen Spalts keinen zu starken Widerstand gegen Drehung der Ausgabewelle. Dementsprechend kann die Lenkvorrichtung effizient eine verstärkte Lenkkraft an den äußeren Abschnitt ausgeben, der als ein Lenkhebel wirkt.
Bei der oben dargestellten Ausführung kann der äußere Zylinder eine Umfangswand enthalten, die den Getriebemechanismus und einen Teil des Ausgabeabschnitts umschließt. Der Ausgabeabschnitt kann eine äußere Fläche enthalten, die über den äußeren Zylinder nach außen freiliegt. Der äußere Abschnitt kann in einer radialen Richtung des Ausgabeabschnitts von der äußeren Fläche vorstehen.
Bei der oben dargestellten Ausführung ist, da der äußere Abschnitt in einer radialen Richtung des Ausgabeabschnitts von der äußeren Fläche des Basisplatten-Abschnitts vorsteht, die oben erwähnte Ausgabewelle nicht erforderlich. Dementsprechend kann die Lenkvorrichtung eine geringe Größe in einer Verlaufsrichtung der Ausgabeachse haben.
Bei der oben dargestellten Ausführung ist es möglich, dass der äußere Abschnitt nicht von der äußeren Fläche gelöst werden kann.
Bei der oben dargestellten Ausführung kann, da der äußere Abschnitt nicht von der äußeren Fläche des Basisplatten-Abschnitts gelöst werden kann, das Untersetzungsgetriebe einen starren Aufbau haben.
Bei der oben dargestellten Ausführung kann sich der Getriebemechanismus zwischen dem Motor und dem äußeren Abschnitt befinden.
Bei der oben dargestellten Ausführung kann, da sich der Getriebemechanismus zwischen dem Motor und dem äußeren Abschnitt befindet, die Drehwelle des Motors eine geringe Länge haben. Daher wird eine Lenkkraft effizient und zuverlässig von dem Motor zu dem Getriebemechanismus übertragen.
Bei der oben dargestellten Ausführung kann die Drehwelle koaxial zu der Ausgabeachse sein.
Bei der oben dargestellten Ausführung kann, da die Ausgabewelle koaxial zu der Ausgabeachse ist, die Lenkvorrichtung in einer Richtung senkrecht zu der Ausgabeachse eine geringe Größe haben.
Industrielle Einsatzmöglichkeiten
Die Prinzipien der oben dargestellten Ausführungsformen lassen sich vorteilhaft beim Konstruieren verschiedenartiger Fahrzeuge einsetzen.
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

JP 2007-1564 A [0002, 0002, 0003]
JP 2007-1564 [0003]

Claims

Lenkvorrichtung (100; 100A; 100B) zum Ändern einer Richtung von Rädern eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Lenkhebels (650), wobei sie umfasst: einen Motor (200; 200B), der eine Drehwelle enthält, die so ausgeführt ist, dass sie eine Lenkkraft zum Ändern der Richtung der Räder ausgibt; sowie ein Untersetzungsgetriebe (300; 300A; 300B), das enthält: einen an dem Fahrzeug befestigten äußeren Zylinder (400; 400A); einen Getriebemechanismus (500), der die Lenkkraft mit einem vorgegebenen Untersetzungsverhältnis in dem äußeren Zylinder (400; 400A) verstärkt, um eine verstärkte Lenkkraft zu erzeugen; und einen Ausgabeabschnitt (600; 600A), der so ausgeführt ist, dass er die verstärkte Lenkkraft als Drehung um eine vorgegebene Ausgabeachse (FAX) herum ausgibt; wobei der Getriebemechanismus (500) enthält: a) ein Übertragungs-Zahnrad (510), das mit einem an der Drehwelle (220) ausgebildeten Zahnradabschnitt (221) in Eingriff ist; b) ein Oszillations-Zahnrad (531; 532), das mit einem in dem äußeren Zylinder (400; 400A) ausgebildeten Innenzahnring (423) in Eingriff ist; und c) eine Kurbelbaugruppe (520), die einen Zapfenabschnitt (526; 527), der eine Drehachse (SAX) des Übertragungs-Zahnrades (510) bildet, sowie einen Exzenterabschnitt (528; 529) enthält, der exzentrisch in Bezug auf die Drehachse (SAX) ist, wobei der Exzenterabschnitt (528; 529) exzentrisch in Bezug auf die Drehachse (SAX) gedreht wird, so dass sich das Oszillations-Zahnrad (531; 532) oszillierend so dreht, dass sich ein Mittelpunkt des Oszillations-Zahnrades (531; 532) um die Ausgabeachse (FAX) herum bewegt, der Zapfenabschnitt (526; 527) mit dem Ausgabeabschnitt (600; 600A) verbunden ist, Drehung des Ausgabeabschnitts (600; 600A) in Bezug auf den äußeren Zylinder (400; 400A) durch die oszillierende Drehung des Oszillations-Zahnrades (531; 532) über den Zapfenabschnitt (526; 527) als die verstärkte Lenkkraft zu dem Ausgabeabschnitt (600; 600A) übertragen wird, und der Ausgabeabschnitt (600; 600A) einen äußeren Abschnitt enthält, der sich außerhalb des äußeren Zylinders (400; 400A) befindet, wobei der äußere Abschnitt als der Lenkhebel (650) an dem Fahrzeug installiert ist.
Lenkvorrichtung (100; 100A; 100B) nach Anspruch 1, wobei der Ausgabeabschnitt (600; 600A) einen Basisplatten-Abschnitt (641; 641A), der so ausgeführt ist, dass er die Kurbelbaugruppe (520) in dem äußeren Zylinder (400; 400A) hält, sowie eine Ausgabewelle (643) enthält, die entlang der Ausgabeachse (FAX) von dem Basisplatten-Abschnitt (641; 641A) vorsteht, und der äußere Abschnitt ein Arm-Element (650) enthält, das mittels Keilprofil-Verbindung oder Feder-Verbindung mit der Ausgabewelle (643) verbunden ist, wobei sich das Arm-Element (650) in einer Richtung quer zu der Ausgabeachse (FAX) erstreckt.
Lenkvorrichtung (100; 100A; 100B) nach Anspruch 2, die des Weiteren umfasst: einen Dichtungsring (702), der so ausgeführt ist, dass er Eindringen von Fremdkörpern in den äußeren Zylinder (400; 400A) verhindert, wobei der Basisplatten-Abschnitt (641; 641A) eine Verbindungsfläche (645; 645A) enthält, die mit der Ausgabewelle (643) verbunden ist, der Querschnitt der Ausgabewelle (643) kleiner ist als der der Verbindungsfläche (645; 645A), der äußere Zylinder (400; 400A) eine Stirnwand (432) enthält, in der ein Durchgangsloch (433) ausgebildet ist, um Einführung der Ausgabewelle (643) zu ermöglichen, und der Dichtungsring (702) einen zwischen der Ausgabewelle (643) und der Stirnwand (432) ausgebildeten ringförmigen Spalt verschließt.
Lenkvorrichtung (100; 100A; 100B) nach Anspruch 1, wobei der äußere Zylinder (400; 400A) eine Umfangswand (412) enthält, die den Getriebemechanismus (500) und einen Teil des Ausgabeabschnitts (600; 600A) umschließt, wobei der Ausgabeabschnitt (600; 600A) eine äußere Fläche enthält, die über den äußeren Zylinder (400; 400A) nach außen freiliegt, und der äußere Abschnitt in einer radialen Richtung des Ausgabeabschnitts (600; 600A) von der äußeren Fläche vorsteht.
Lenkvorrichtung (100; 100A; 100B) nach Anspruch 4, wobei der äußere Abschnitt nicht von der äußeren Fläche gelöst werden kann.
Lenkvorrichtung (100; 100A; 100B) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei sich der Getriebemechanismus (500) zwischen dem Motor (200; 200B) und dem äußeren Abschnitt befindet.
Lenkvorrichtung (100; 100A; 100B) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Drehwelle (220) koaxial zu der Ausgabeachse (FAX) ist.