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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung/Offenbarung betrifft ein Eckmodul (oder Cornermodul) eines Fahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Eckmodul eines Fahrzeugs, das ein einfaches Konfigurieren einer Verdrahtung ermöglicht, ein Erhöhen der Lebensdauer eines Motors und der Verdrahtung ermöglicht, ein Vereinfachen einer Gesamtkonfiguration ermöglicht und im Vergleich zu einer herkömmlichen Form in Bezug auf Größe und Aufbau eine kompaktere Form aufweist.
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HINTERGRUND
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Bekanntlich handelt es sich bei einem elektronischen Eckmodul (E-Eckmodul oder E-Cornermodul) um eine Modulvorrichtung für ein Fahrzeug, die durch Integrieren einer Antriebsvorrichtung, einer Lenkvorrichtung, einer Bremsvorrichtung und einer Aufhängung in Form einer Kombination aller Teile konfiguriert ist. Im Gegensatz zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor ist das E-Eckmodul ein System, das keine komplizierten antriebsbezogenen Maschinen wie Verbrennungsmotoren und Antriebswellen und lenkungsbezogene Maschinen wie Getriebe benötigt.
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Wenn ein E-Eckmodul bei einem Fahrzeug angewendet wird, wird das E-Eckmodul zu einer Antriebseinrichtung, die in der Lage ist, ein Fahrzeugrad unabhängig zu lenken, so dass dahingehend ein Vorteil besteht, dass das Ansprechverhalten und die Fahrstabilität des Fahrzeugrades verbessert werden kann und Energie gespart werden kann.
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Da jedes Rad im Fahrzeug unabhängig angetrieben, gelenkt und gesteuert werden kann, ist es außerdem möglich, einen Kurvenradius während eines Kurvenfahrens deutlich zu verringern, wenn das E-Eckmodul bei dem Fahrzeug angewendet wird.
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Darüber hinaus sind, wie in 1 gezeigt, verschiedene Fahrzeugverhalten möglich, wie z.B. ein Drehen von zwei Rädern, ein Drehen von vier Rädern, eine omnidirektionale Bewegung (ein diagonales Fahren), ein Drehen mit Nullradius, ein 90°-Parken und dergleichen.
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Die wichtigsten Kerntechnologien bei dem bekannten E-Eckmodul sind ein Radinnenmotor (z.B. ein Radnabenmotor), eine elektronische Bremse, eine elektronische Lenkvorrichtung und ein elektronischer Dämpfer (E-Dämpfer).
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Ein Radinnenmotorsystem ist hier ein System, welches ermöglicht, dass jedes Rad einzeln angetrieben wird, indem in jedes Rad des Fahrzeugs ein unabhängiger Antriebsmotor eingebaut ist. Da die Räder insgesamt einzeln gesteuert werden können, ist die Stabilität gut, wenn das Fahrzeug in die Kurve fährt, und wird während eines Kraftübertragungsvorgangs von einem Antriebs(elektro)motor auf jedes Rad keine Energie verschwendet, so dass dahingehend ein Vorteil besteht, dass die Kraftstoffeffizienz deutlich verbessert ist.
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Die elektronische Bremse ist eine Reibungsbremsvorrichtung, die eine Bremskraft mit einer (Elektro-)Motorkraft anstelle eines hydraulischen Drucks erzeugt. Die elektronische Bremse kann ein ausgezeichnetes Bremsansprechverhalten aufweisen, und da eine Bremskraft nach Bedarf auf die Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs verteilt werden kann, auch die Fahrstabilität erhöhen.
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Die elektronische Lenkvorrichtung ist konfiguriert, um auf der Grundlage von Lenkeingangsinformationen, wie zum Beispiel einem Lenkwinkel und dergleichen, die durch einen Sensor erfasst werden, wenn ein Fahrer ein Lenkrad betätigt, unabhängig voneinander eine Fernlenkung in Bezug auf jedes Fahrzeugrad durchzuführen.
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Darüber hinaus ist ein konventioneller E-Dämpfer konfiguriert, um in der Lage zu sein, eine vertikale Schwingung zwischen dem Fahrzeugrad und einer Fahrzeugkarosserie während des Fahrens zu absorbieren und eine Höhe des Fahrzeugs gemäß einer Fahrsituation anzupassen.
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Ein solches E-Ecksystem ermöglicht die Herstellung und Produktion eines kundenspezifischen Fahrzeugs mit verschiedenen Funktionen und Gestaltungen, die vom Benutzer gewünscht werden, und alle Kernfunktionen, die die Fahrzeugleistung beeinflussen, sind in jedem Rad enthalten. So erlaubt das E-Ecksystem beispielsweise eine Anordnung von vier Rädern, wobei eine volle Breite (linke und rechte Fahrzeugbreite) und ein Radstand (Achsabstand zwischen einem Vorderrad und einem Hinterrad) frei einstellbar sind und eine Größe des Fahrzeugs frei bestimmt werden kann.
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Da ferner herkömmliche mechanische Vorrichtungen wie ein Antriebsstrang und dergleichen, die in bestehenden Fahrzeugen weit verbreitet waren, wegfallen, ist es möglich, einen Raum im Fahrzeug vorzusehen, so dass ein einzigartiges und elegantes Fahrzeugdesign, das in üblichen Fahrzeugen nicht zu finden war, realisiert werden kann.
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Bei einem herkömmlichen E-Eckmodul treten jedoch die folgenden Probleme auf.
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Eine Konfiguration einer Verdrahtung des Radinnenmotors und der elektronischen Bremse ist sehr schwierig, und insbesondere, da sich der Radinnenmotor in einem Rad befindet, das sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, wird die Bewegung des Radinnenmotors und der Verdrahtung größer, so dass ein Nachteil in Bezug auf die Lebensdauer entsteht.
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Zum Beispiel sollte in einem Zustand, in dem der Radinnenmotor an einer Innenseite eines sich drehenden Rades angewendet wird, der Radinnenmotor Leistung vom Fahrzeug erhalten. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeugrad gedreht und gelenkt wird, erfolgt die Bewegung jedoch häufig, so dass eine Unterbrechung der Verdrahtung zu befürchten ist.
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Da darüber hinaus eine Konfiguration der elektronischen Bremse sehr schwierig ist und das sich drehende Rad direkt gehalten werden sollte, ist ein elektronisches Bremssystem mit einer großen Auslegung erforderlich.
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Darüber hinaus erfordern einige E-Eckmodulstrukturen große (Elektro-)Motoren, um in einem stationären Zustand zu fahren, wenn das Lenken mit Hilfe der (Elektro-)Motordrehung erfolgt, und verwendet eine andere E-Eckmodulstruktur ein Lenkgetriebe und einen Lenk(elektro)motor, die dem vorhandenen Lenkgetriebe und dem vorhandenen Lenkmotor ähnlich sind, so dass ein Nachteil in Bezug auf die Ausführung besteht.
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Die in diesem Abschnitt über den Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der vorliegenden Erfindung und sollten nicht als Anerkennung oder jegliche Form von Hinweis dahingehend verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann auf dem Gebiet bereits wohlbekannt ist.
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KURZE ERFINDUNGSERLÄUTERUNG
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Ziel der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ist es, die oben im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschriebenen Probleme zu lösen.
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Gemäß einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung/Offenbarung ein Eckmodul für ein Fahrzeug bereit, welches eine einfache Konfiguration einer Verdrahtung ermöglicht, die Lebensdauer eines (Elektro-)Motors und der Verdrahtung erhöht, ein Vereinfachen der Gesamtkonfiguration ermöglicht und im Vergleich zu einer herkömmlichen Form in Bezug auf Größe und Ausführung eine kompaktere Form aufweist.
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Die Ziele der vorliegenden Erfindung/Offenbarung sind nicht auf die obigen Ziele beschränkt, und weitere Ziele der vorliegenden Offenbarung, die nicht genannt sind, ergeben sich durch die folgende Beschreibung und sind ferner durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ersichtlich. Darüber hinaus können die Ziele der vorliegenden Erfindung/Offenbarung durch Mittel, die in den angehängten Ansprüchen beschrieben sind, und eine Kombination davon implementiert werden.
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In einer beispielhaften Ausführungsform stellt die vorliegende Offenbarung ein Eckmodul für ein Fahrzeug bereit, das aufweist: eine Aufhängung, die konfiguriert ist, um mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden zu sein, ein Gehäuse, das konfiguriert ist, um mit der Aufhängung verbunden zu sein, und konfiguriert ist, um über die Aufhängung an der Fahrzeugkarosserie abgestützt zu sein; einen innerhalb des Gehäuses angeordneten Radinnenmotor(bzw. Radinnenelektromotor); einen im Inneren des Gehäuses angeordneten Lenkmotor (bzw. Lenkelektromotor); einen ersten Kraftübertragungsmechanismus, der konfiguriert ist, um den Radinnenmotor und ein Fahrzeugrad zu verbinden, und konfiguriert ist, um eine Drehkraft des Radinnenmotors auf das Fahrzeugrad zu übertragen, um das Fahrzeugrad anzutreiben; und einen zweiten Kraftübertragungsmechanismus, der konfiguriert ist, um den Lenkmotor und das Fahrzeugrad zu verbinden und konfiguriert ist, um eine Drehkraft des Lenkmotors auf das Fahrzeugrad zu übertragen, um das Fahrzeugrad zu lenken.
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Weitere Aspekte und bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nachfolgend erläutert.
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Es wird angemerkt, dass sich der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ähnliche Begriffe, wie sie in der vorliegenden Anmeldung verwendet werden, auf Kraftfahrzeuge im Allgemeinen, zum Beispiel auf Personenkraftwagen einschließlich Geländewagen (SUV), Busse, LKWs, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Mehrzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, sowie auf Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge, Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb und andere, mit alternativem Kraftstoff betriebene Fahrzeuge (zum Beispiel auf mit nicht aus Erdöl stammendem Kraftstoff angetriebene Fahrzeuge) beziehen. Im vorliegenden Dokument ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug mit zwei oder mehr Antriebsquellen, zum Beispiel ein Fahrzeug, das sowohl einen Benzinantrieb als auch einen Elektroantrieb aufweist.
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Die obigen und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung/Offenbarung sind nachfolgend erläutert.
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Figurenliste
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Die obigen und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind nun im Einzelnen mit Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen davon beschrieben, die in den angehängten Zeichnungen gezeigt sind, die nachfolgend lediglich zum Zweck der Erläuterung dargestellt sind, und beschränken somit die vorliegende Erfindung/Offenbarung nicht.
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Es zeigen:
- 1 eine Darstellung, die verschiedene Bewegungen eines Fahrzeugs zeigt, bei dem ein bekanntes E-Eckmodul angewendet wird;
- 2 eine kombinierte perspektivische Ansicht, die ein Eckmodul und ein Fahrzeugrad gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 3 eine Darstellung, die eine Innenkonfiguration des Fahrzeugrades, wie z.B. eine Aufhängung und dergleichen, in einem Zustand zeigt, in dem das Eckmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit dem Fahrzeugrad verbunden ist;
- 4 eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Eckmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit dem Fahrzeugrad verbunden ist;
- 5A und 5B perspektivische Schnittansichten, die den Zustand zeigen, in dem das Eckmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit dem Fahrzeugrad verbunden ist;
- 6 eine perspektivische Explosionsansicht, die das Eckmodul gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 7A und 7B perspektivische Montageansichten, die das Eckmodul gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen;
- 8 eine Darstellung, die den Radinnenmotor und einen ersten Kraftübertragungsmechanismus des Eckmoduls sowie das Fahrzeugrad gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 9 eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem das Lenken des Fahrzeugrades durch das Eckmodul gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erfolgt;
- 10 bis 12 Darstellungen, die ein weiteres Beispiel einer Verbindungsstruktur zwischen einer Gelenkkugel und einem Rad in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen;
- 13 eine perspektivische Ansicht, die eine elektronische Bremse im Eckmodul gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
- 14 ist eine Darstellung, die einen Betriebszustand der elektronischen Bremse im Eckmodul gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Es wird angemerkt, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, wobei sie eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale darstellen, die die Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung erläutern. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hier offenbart sind, einschließlich beispielsweise bestimmter Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen werden zum Teil durch die besondere beabsichtigte Anwendung und durch das Nutzungsumfeld bestimmt.
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Die Bezugszeichen in den Figuren beziehen sich auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung/Offenbarung in den verschiedenen Figuren der Zeichnung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nachfolgend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung so ausführlich beschrieben, dass ein Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung/Offenbarung gehört, diese mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen implementieren kann. Die vorliegende Erfindung/Offenbarung ist jedoch nicht auf die hier offenbarten Ausführungsformen beschränkt und kann in anderen Formen implementiert sein.
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Wenn in der vorliegenden Beschreibung ein Element als eine Komponente „aufweisend“ beschrieben ist, bedeutet dies, dass das Element ferner andere Komponenten enthalten kann, wobei die anderen Komponenten nicht ausgeschlossen sind, sofern nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Chassis-Eckmodul, das einzeln an jedem Fahrzeugrad eines Fahrzeugs montiert ist, und betrifft ein elektronisches Eckmodul (E-Eckmodul), das durch Integrieren eines Radinnenmotors (bzw. Radinnenelektromotors) (z.B. eines Radnabenmotors), einer elektronischen Lenkvorrichtung, einer elektronischen Bremse und einer Aufhängung in Form einer Kombination aller Teile konfiguriert ist.
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Das E-Eckmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung ist an jedem Fahrzeugrad des Fahrzeugs separat montiert und vorgesehen, um unabhängig angetrieben und gesteuert zu werden. Der Radinnenmotor wird als eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet, Motoren (z.B. Elektromotoren) sind in der elektronischen Lenkvorrichtung und der elektronischen Bremse eingesetzt, und das Antreiben jedes der Motoren wird gemäß einem Steuersignal einer Steuereinrichtung gesteuert.
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Die vorliegende Offenbarung stellt das E-Eckmodul bereit, das ein einfaches Konfigurieren der Verdrahtung ermöglicht, eine Erhöhung der Lebensdauer des (Elektro-)Motors und der Verdrahtung ermöglicht, ein Vereinfachen der Gesamtkonfiguration ermöglicht und im Vergleich zu einer herkömmlichen Form in Bezug auf Größe und Aufbau eine kompaktere Form aufweist. Konfigurationen von Ausführungsformen für das E-Eckmodul sind im Folgenden beschrieben.
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2 ist eine kombinierte perspektivische Ansicht, die ein Eckmodul und ein Fahrzeugrad gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, 3 ist eine Darstellung, die eine Innenkonfiguration des Fahrzeugrades, wie z.B. eine Aufhängung und dergleichen, in einem Zustand zeigt, in dem das Eckmodul mit dem Fahrzeugrad gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verbunden ist, und 4 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Eckmodul mit dem Fahrzeugrad gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verbunden ist.
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Darüber hinaus sind die 5A und 5B perspektivische Schnittansichten, die den Zustand zeigen, in dem das Eckmodul mit dem Fahrzeugrad gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verbunden ist, ist 6 eine perspektivische Explosionsansicht, die das Eckmodul gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und sind 7A und 7B perspektivische Montageansichten, die das Eckmodul gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
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Ein Eckmodul 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist mit einem Fahrzeugrad 200 verbunden, und das Fahrzeugrad 200 weist ein Rad 210 und einen Reifen 220 auf.
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Das Eckmodul 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist einzeln für jedes Fahrzeugrad 200 des Fahrzeugs konfiguriert, jedes Fahrzeugrad 200 des Fahrzeugs kann das Eckmodul 100 mit der gleichen Konfiguration haben, und das Eckmodul 100 für jedes Fahrzeugrad 200 kann vorgesehen sein, um unabhängig betrieben und gesteuert zu werden.
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Das Eckmodul 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist auf: eine Aufhängung 110, die mit einer (nicht gezeigten) Fahrzeugkarosserie verbunden ist, ein Gehäuse 120, das mit der Aufhängung 110 verbunden und installiert ist, um über die Aufhängung 110 an der Fahrzeugkarosserie abgestützt zu sein, einen Radinnenmotor (bzw. Radinnenelektromotor) 130 und einen Lenkmotor (bzw. Lenkelektromotor) 140, die innerhalb des Gehäuses 120 installiert sind, einen ersten Kraftübertragungsmechanismus 131, der installiert ist, um eine Verbindung zwischen dem Radinnenmotor 130 und dem Fahrzeugrad 200 herzustellen, und konfiguriert ist, um eine Drehkraft des Radinnenmotors 130 auf das Fahrzeugrad 200 zu übertragen, um ein Antreiben des Fahrzeugrades 200 zu ermöglichen, und einen zweiten Kraftübertragungsmechanismus 141, der installiert ist, um eine Verbindung zwischen dem Lenkmotor 140 und dem Fahrzeugrad 200 herzustellen, um eine Drehkraft des Lenkmotors 140 auf das Fahrzeugrad 200 zu übertragen, um ein Lenken des Fahrzeugrades 200 zu ermöglichen.
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Darüber hinaus kann das Eckmodul 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine elektronische Bremse 150 aufweisen, die am Gehäuse 120 montiert und konfiguriert ist, um eine Reibungsbremskraft auf eine Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 auszuüben.
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In der vorliegenden Offenbarung können eine Antriebsvorrichtung aufweisend den Radinnenmotor 130, eine Lenkvorrichtung aufweisend den Lenkmotor 140 und die elektronische Bremse 150 jeweils von einer entsprechenden Steuereinrichtung gesteuert werden. Zum Beispiel kann eine kooperative Steuerung einer Fahrzeug-Steuereinrichtung, die eine übergeordnete Steuereinrichtung ist, einer Motor-Steuereinrichtung zum Steuern des Antreibens des Radinnenmotors 130, einer Lenksteuereinrichtung zum Steuern eines Betriebs des Lenkmotors 140 und einer Bremssteuereinrichtung zum Steuern eines Betriebs der elektronischen Bremse 150 durchgeführt werden.
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Wie oben beschrieben, können die Vorrichtungen, die das E-Eckmodul 100 bilden, von einer Mehrzahl von Steuereinrichtungen gesteuert werden und können alternativ von einer einzigen integrierten Steuerkomponente gesteuert werden. Im Folgenden werden bei der Beschreibung einer Konfiguration der vorliegenden Offenbarung die oben beschriebene Mehrzahl von Steuereinrichtungen und die einzelne integrierte Steuerkomponente gemeinsam als eine Steuereinrichtung bezeichnet.
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Beim Eckmodul 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bilden der Radinnenmotor 130 zum Antreiben des Fahrzeugs und der erste Kraftübertragungsmechanismus 131 zum Übertragen der Drehkraft des Radinnenmotors 130 auf das Fahrzeugrad 200 eine elektronische Antriebsvorrichtung zum unabhängigen Drehen und Antreiben eines jeweiligen Fahrzeugrades 200.
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Darüber hinaus bilden beim Eckmodul 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung der Lenkmotor 140 zum Lenken des Fahrzeugrades 200 und der zweite Kraftübertragungsmechanismus 141 zum Übertragen der Drehkraft des Lenkmotors 140 auf das Fahrzeugrad 200 eine elektronische Lenkvorrichtung zum unabhängigen Drehen und Lenken eines jeweiligen Fahrzeugrades 200.
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Wie in jeder Zeichnung gezeigt, weist hier das Fahrzeugrad 200 das Rad 210 und den mit dem Rad 210 verbundenen Reifen 220 auf.
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Wie in den 3 und 6 gezeigt, kann die Aufhängung 110 aufweisen einen Fahrzeugkarosserie-Befestigungsteil 111, der integral mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist und in dem ein Befestigungsschaft 112 ausgebildet ist, einen Gehäuseverbindungsschaft 114, der integral in dem Gehäuse 120 ausgebildet und verschiebbar mit dem Befestigungsschaft 112 des Fahrzeugkarosserie-Befestigungsteils 111 verbunden ist, und eine Feder 117, die zwischen dem Fahrzeugkarosserie-Befestigungsteil 111 und dem Gehäuse 120 angeordnet und montiert ist, um an einer Außenseite des Befestigungsschafts 112 und des Gehäuseverbindungsschafts 114 angeordnet zu sein.
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Der Befestigungsschaft 112 des Fahrzeugkarosserie-Befestigungsteils 111 und des Gehäuseverbindungsschafts 114 sind Schäfte, die vertikal angeordnet sind, um lang (z.B. langgestreckt) zu sein, und der Gehäuseverbindungsschaft 114 kann in den Befestigungsschaft 112 des Fahrzeugkarosserie-Befestigungsteils 111 eingesetzt und mit diesem verbunden sein.
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In diesem Fall ist ein Langloch (z.B. Schlitzloch) 113 mit einer Form, die sich erstreckt, um in einer axialen Richtung lang (z.B. langgestreckt) zu sein, im Befestigungsschaft 112 ausgebildet, und ist ein Stiftloch 115 der 6 im Gehäuseverbindungsschaft 114 ausgebildet, so dass ein Trennungsverhinderungsstift 116 der 6 in das Stiftloch 115 eingesetzt und mit diesem verbunden ist.
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Wenn also der Trennungsverhinderungsstift 116 mit dem Langloch 113 und dem Stiftloch 115 verbunden ist, indem er in das Langloch 113 und das Stiftloch 115 eingesetzt ist, um durch diese in einem Zustand, in dem der Gehäuseverbindungsschaft 114 in den Befestigungsschaft 112 des Fahrzeugkarosserie-Befestigungsteils 111 eingesetzt ist, hindurchzutreten, wird der koaxial zum Befestigungsschaft 112 des Fahrzeugkarosserie-Befestigungsteils 111 angeordnete Gehäuseverbindungsschaft 114 in einen Zustand des vertikalen Verschiebens versetzt.
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Wenn der Befestigungsschaft 112 und der Gehäuseverbindungsschaft 114 verschoben werden (z.B. gleiten), wird hier der Trennungsverhinderungsstift 116 in einem Zustand des Einsetzens (z.B. des Eingesetzt-Seins) in das Stiftloch 115 vertikal entlang des Langloches 113 bewegt.
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Folglich kann in einem Zustand, in dem der Fahrzeugkarosserie-Befestigungsteil 111 an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, der Gehäuseverbindungsschaft 114 vertikal um so viel wie ein (z.B. um nicht weniger als einen) Längenabschnitt des Langlochs 113 bewegt werden, in dem der Trennungsverhinderungsstift 116 bezüglich des Befestigungsschafts 112 bewegt werden kann.
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Wie oben beschrieben, gleiten der Befestigungsschaft 112 des Fahrzeugkarosseriebefestigungsteils 111 und des im Gehäuse 120 ausgebildeten Gehäuseverbindungsschafts 114 gegenseitig, so dass eine Schwingung zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem Fahrzeugrad 200 von der Feder 117 absorbiert werden kann.
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Beide Endabschnitte des Trennungsverhinderungsstifts 116 können vernietet sein, um nicht aus dem Langloch 113 und dem Stiftloch 115 herausgezogen zu werden, oder es können separate Eingriffsobjekte (nicht gezeigt) zum Verhindern des Lösens der Verbindung und des Trennens von dem Langloch 113 und dem Stiftloch 115 mit den beiden Endabschnitten verbunden sein.
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Das Gehäuse 120 ist vorgesehen, um einen Innenraum mit einem vorbestimmten Volumen zu haben, und wie in 6 gezeigt, sind der Radinnenmotor 130 und der Lenkmotor 140 innerhalb des Gehäuses 120 untergebracht und befestigt.
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Das Gehäuse 120 weist einen Gehäusehauptkörper 121 mit einer offenen Seite und eine Gehäuseabdeckung 122 auf, die mit einer Öffnung des Gehäusehauptkörpers 121 verbunden ist, um einen Innenraum davon abzudichten. Der Gehäuseverbindungsschaft 114 ist montiert, um sich in einem oberen Flächenabschnitt des Gehäusehauptkörpers 121 nach oben zu erstrecken.
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Das bedeutet, dass der obere Flächenabschnitt des Gehäusehauptkörpers 121 zu einem Abschnitt wird, der mit der Aufhängung 110 verbunden ist.
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Darüber hinaus kann eine Leiterplatte (PCB) 148, in der eine elektrische Schaltung zum Antreiben des Radinnenmotors 130 und des Lenkmotors 140 eingerichtet ist, zusammen innerhalb des Gehäuses 120 installiert sein. Eine elektrische Schaltung, wie z.B. ein Wechselrichter und dergleichen, zum Antreiben und Steuern des Radinnenmotors 130 und des Lenkmotors 140 kann in der Leiterplatte 148 vorgesehen sein.
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Das Antreiben des Radinnenmotors 130 und des Lenkmotors 140 wird gemäß einem Steuersignal einer Steuereinrichtung im Fahrzeug gesteuert. Zu diesem Zweck kann jeder von dem Radinnenmotor 130 und dem Lenkmotor 140 durch die elektrische Schaltung (eine (Elektro-)Motorantriebsschaltung aufweisend eine Inverterschaltung) der Leiterplatte 148 angesteuert werden, wenn das von der Steuereinrichtung im Fahrzeug ausgegebene Steuersignal an die elektrische Schaltung der Leiterplatte 148 angelegt wird. In der vorliegenden Offenbarung kann die Steuereinrichtung ein Prozessor, wie zum Beispiel eine CPU oder eine elektronische Steuereinheit (ECU) zum Steuern von einem oder mehreren der elektrischen Systeme oder Teilsysteme in einem Fahrzeug sein.
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Die Leiterplatte 148 kann ein Teil oder eine Gesamtheit von Komponenten der Steuereinrichtung zum Antreiben und Steuern des Radinnenmotors 130 und des Lenkmotors 140 sein.
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Bezugnehmend auf die 6 ist ersichtlich, dass der Radinnenmotor 130 und der Lenkmotor 140 in den Gehäusehauptkörper 121 eingesetzt und in diesem installiert sind. Da in diesem Fall, obwohl dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, der Radinnenmotor 130 und der Lenkmotor 140 so montiert sein sollten, dass sie stabil an einer Innenfläche des Gehäusehauptkörpers 121 befestigt sind, kann eine Halterung oder dergleichen verwendet werden.
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Eine Halterung oder dergleichen ist vorgesehen, um den Radinnenmotor 130 und den Lenkmotor 140 an der Innenfläche des Gehäusehauptkörpers 121 zu befestigen und zu montieren. Die Halterung kann an der Innenfläche des Gehäusehauptkörpers 121 durch ein Eingriffsverfahren wie zum Beispiel Schrauben, Nieten, Schweißen oder dergleichen angeordnet und befestigt sein. Selbst beim Befestigen des Radinnenmotors 130 und des Lenkmotors 140 an der Halterung können Schrauben, Nieten, Schweißen oder andere Eingriffsverfahren verwendet werden.
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Die Gehäuseabdeckung 122 ist anwendbar, solange sie eine Form hat, die zum Verbinden geeignet ist, um die Öffnung des Gehäusehauptkörpers 121 abzudichten. Zum Beispiel kann, wie in 6 gezeigt, die Gehäuseabdeckung 122 in einer Plattenform vorgesehen sein und sind ein Durchgang 123 und ein Loch 124 in 6, durch die der erste Kraftübertragungsmechanismus 131 und der zweite Kraftübertragungsmechanismus 141 hindurchgeführt sein können, an einer Seite und der anderen Seite der Gehäuseabdeckung 122 ausgebildet.
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Im Einzelnen bedeutet dies, dass der Durchgang 123 mit einer röhrenförmigen Form, durch den eine Drehwelle 132 in 6 des Radinnenmotors 130 hindurchgehen kann, an einer Seite der Gehäuseabdeckung 122 integral installiert ist, und das Loch 124, durch das eine Drehwelle 142 des Lenkmotors 140 hindurchgehen kann, an der anderen Seite der Gehäuseabdeckung 122 ausgebildet ist.
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Beim Radinnenmotor 130 ist die Drehwelle 132 integral mit einem Rotor des Radinnenmotors 130 verbunden. Eine mit dem Rad 210 des Fahrzeugrades 200 verbundene Gelenkkugel 133 ist an einem distalen Endabschnitt der Drehwelle 132 integral ausgebildet und in ein im Rad 210 des Fahrzeugrades 200 ausgebildetes Kugelgehäuse 135 eingesetzt und mit diesem verbunden.
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Die Gelenkkugel 133 und das Kugelgehäuse 135 bilden eine Art Verbindungsstruktur in Form eines Kugelgelenks. Im Gegensatz zum herkömmlichen Kugelgelenk sind die Gelenkkugel 133 und das Kugelgehäuse 135 in der vorliegenden Offenbarung Komponenten zum Übertragen einer Drehkraft.
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Das heißt, dass die Drehkraft der Gelenkkugel 133 durch das Kugelgehäuse 135 auf das Rad 210 des Fahrzeugrades 200 übertragen wird, so dass die gesamte Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130, die Gelenkkugel 133, das Kugelgehäuse 135, das Rad 210 und der Reifen 220 integral gedreht werden.
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Die Gelenkkugel 133 und das Kugelgehäuse 135 sind Kraftübertragungselemente zum Übertragen der Drehkraft des Radinnenmotors 130, die durch die Drehwelle 132 auf das Rad 210 des Fahrzeugrades 200 übertragen wird, in dem das Kugelgehäuse 135 ausgebildet ist.
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Somit bilden in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Drehwelle 132 und die Gelenkkugel 133 des Radinnenmotors 130 und das Kugelgehäuse 135, die im Rad 210 des Fahrzeugrades 200 ausgebildet und mit der Gelenkkugel 133 verbunden sind, den ersten Kraftübertragungsmechanismus 131. Aufgrund des ersten Kraftübertragungsmechanismus 131 wird die Drehkraft des Radinnenmotors 130 auf das Rad 210 des Fahrzeugrades 200 übertragen, und wird das Fahrzeugrad 200 gedreht, um auf einer Fahrbahn zu rollen und bewegt zu werden.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Gelenkkugel 133 kugelförmig ausgebildet sein, und ist das Kugelgehäuse 135 so konfiguriert, dass im Rad 210 des Fahrzeugrades 200 ein Loch ausgebildet ist, in dem die Gelenkkugel 133 aufnehmbar ist.
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Wie oben beschrieben, ist das Kugelgehäuse 135 so konfiguriert, dass ein sphärischer Leerraum vorgesehen ist, in den die Gelenkkugel 133 einsetzbar, in dem diese aufnehmbar und mit dem Rad 210 des Fahrzeugrades 200 verbindbar ist. Dies wird zu einer Konfiguration, die das im Rad 210 des Fahrzeugrades 200 ausgebildete Loch aufweist, um zu ermöglichen, dass die Gelenkkugel 133 einsetzbar und verbindbar ist.
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Darüber hinaus sollten, wie oben beschrieben, die Gelenkkugel 133 und das Kugelgehäuse 135 verbunden sein, um in der Lage zu sein, gegenseitig Drehkräfte zu übertragen. Durch eine solche Verbindung sollten beim Antreiben des Radinnenmotors 130 die Gelenkkugel 133 und das Kugelgehäuse 135 aufgrund der Drehkraft des Radinnenmotors 130 integral gedreht werden.
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Um zu ermöglichen, dass alle von der Gelenkkugel 133 und dem Kugelgehäuse 135 und ferner der Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130, der Gelenkkugel 133, dem Kugelgehäuse 135 und dem Rad 210 des Fahrzeugrades 200 eine Kupplungsstruktur bilden, die in der Lage ist, eine Drehkraft zu übertragen, und eine Verbindungsstruktur zu bilden, die integral gedreht werden kann, ist eine Mehrzahl von dünnen langgestreckten Nuten 134 mit einer vorbestimmten Breite und einer vorbestimmten Länge auf einer Oberfläche der Gelenkkugel 133 ausgebildet, und ist eine Mehrzahl von Vorsprüngen 136, die in die Mehrzahl von Nuten 134 der Gelenkkugel 133 einsetzbar ist, auf einer Innenfläche des Kugelgehäuses 135 des Rades 210 ausgebildet.
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In diesem Fall kann jeder aus der Mehrzahl von Vorsprüngen 136 eine dünne langgestreckte Form mit einer vorbestimmten Breite und einer vorbestimmten Länge haben.
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Darüber hinaus kann die Mehrzahl von Nuten 134 in der Gelenkkugel 133 ausgebildet sein, um in vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung basierend auf der Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 angeordnet zu sein, und kann jede aus der Mehrzahl von Nuten 134 auf der Oberfläche der Gelenkkugel 133 in einer Vorne-Hinten-Richtung lang (z.B. langgestreckt) ausgebildet sein.
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Zusätzlich kann die Mehrzahl von Vorsprüngen 136 ausgebildet sein, um an der Innenfläche des Kugelgehäuses 135 in vorbestimmten Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet zu sein, um in die Mehrzahl von Nuten 134 der Gelenkkugel 133 einsetzbar zu sein. In diesem Fall kann jeder aus der Mehrzahl von Vorsprüngen 136 auch ausgebildet sein, um an der Innenfläche des Kugelgehäuses 135 in der Vorne-Hinten-Richtung lang (z.B. langgestreckt) zu sein.
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Somit kann die Drehkraft zwischen der Gelenkkugel 133 und dem Kugelgehäuse 135 aufgrund einer Verbindungsstruktur übertragen werden, bei der jeder Vorsprung 136 in jede Nut 134 eingesetzt ist. Da die Drehkraft des Radinnenmotors 130 durch die Drehwelle 132, die Gelenkkugel 133 und das Kugelgehäuse 135 auf das Rad 210 des Fahrzeugrades 200 übertragen werden kann, kann folglich das Fahrzeugrad 200, das die Drehkraft des Radinnenmotors 130 aufnimmt, wenn der Radinnenmotor 130 zum Drehen angetrieben wird, zusammen damit gedreht und auf einer Fahrbahn gerollt und bewegt werden.
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Die Drehwelle 142 des Lenkmotors 140 ist verbunden, um durch das Loch 124 der Gehäuseabdeckung 122 hindurchzugehen. In diesem Fall ist ein erstes Zahnrad 143 zum Übertragen der Drehkraft des Lenkmotors 140 integral in einem vorderen Endabschnitt der Drehwelle 142 des Lenkmotors 140 montiert.
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Zusätzlich ist ein Lenkrad/eine Lenkplatte 144 in dem Rad 210 des Fahrzeugrades 200 montiert. An einer Innenfläche des Rades 210 des Fahrzeugrades 200 ist eine kreisförmige Plattenaufnahmenut 211 ausgebildet, in die die Lenkplatte 144 einsetzbar ist, und ist die Lenkplatte 144 in die kreisförmige Plattenaufnahmenut 211 eingesetzt, so dass das Rad 210 des Fahrzeugrades 200 und die Lenkplatte 144 verbunden sind.
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Wenn das Rad 210 des Fahrzeugrades 200 durch Aufnehmen der Drehkraft des Radinnenmotors 130 durch den ersten Kraftübertragungsmechanismus 131 gedreht wird, wird die Lenkplatte 144 nicht gedreht und wird nur das Rad 210 des Fahrzeugrades 200 gedreht. Zu diesem Zweck ist ein erstes Lager 147 zwischen der Lenkplatte 144 und dem Rad 210 des Fahrzeugrades 200 installiert.
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Zum Beispiel kann das erste Lager 147 entlang eines Randes der Lenkplatte 144 und eines Innenabschnitts der Plattenaufnahmenut 211, der dem Rand zugewandt ist, installiert sein. Wenn also das Rad 210 und eine Gesamtheit des Fahrzeugrades 200 die Drehkraft des Radinnenmotors 130 empfangen und gedreht werden, um auf einer Fahrbahn gerollt und bewegt zu werden, kann die Lenkplatte 144 in einem festen Zustand gehalten werden, ohne gedreht zu werden.
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Wenn jedoch der Lenkmotor 140 angetrieben wird, um gedreht zu werden, und somit die Drehkraft des Lenkmotors 140 auf die Lenkplatte 144 übertragen wird, wird die Lenkplatte 144 in eine Richtung gedreht, in der das Lenken integral mit dem Rad 210 des Fahrzeugrades 200 durchgeführt wird.
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Zu diesem Zweck ist auf einer Seitenfläche der Lenkplatte 144 ein zweites Zahnrad 146 ausgebildet, das mit dem ersten Zahnrad 143 in Eingriff ist, und bilden das erste Zahnrad 143 und das zweite Zahnrad 146 einen Mechanismus in Form eines Kegelrades.
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In jedem von dem ersten Zahnrad 143 und dem zweiten Zahnrad 146 sind Verzahnungen ausgebildet, so dass die beiden Zahnräder in Eingriff sind, um miteinander kuppelbar zu sein, um eine Kraftübertragung zu ermöglichen.
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Das zweite Zahnrad 146 kann in einer Form ausgebildet sein, die von einer Innenfläche der Lenkplatte 144 hervorsteht. Eine zentrale Drehachse des zweiten Zahnrades 146 ist koaxial mit einer zentralen Drehachse der Lenkplatte 144, die mit dem Fahrzeugrad 200 gedreht wird, wenn das Fahrzeugrad 200 gelenkt wird.
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Wie in den 2 und 7A gezeigt, ist ein Vorsprung 145 mit einer vorbestimmten Höhe und einer im Wesentlichen halbkreisförmigen Form oder einer im Wesentlichen bogenförmigen Form auf der Innenfläche der Lenkplatte 144 ausgebildet, und ist das zweite Zahnrad 146 integral auf einer oberen Fläche des Vorsprungs 145 vorgesehen.
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Eine zentrale Drehachse des ersten Zahnrades 143 ist die Drehwelle 142 des Lenkmotors 140, und die zentrale Drehachse des zweiten Zahnrades 146 wird zu einer Lenkachse, die zu einem Drehpunkt des Fahrzeugrades 200 wird, wenn das Fahrzeugrad 200 zum Lenken und Ausrichten gedreht wird. Somit entspricht die zentrale Drehachse des zweiten Zahnrades 146 einer Achsschenkelbolzenachse in einer herkömmlichen Lenkvorrichtung.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist die zentrale Drehachse des ersten Zahnrades 143 eingestellt, um die zentrale Drehachse des zweiten Zahnrades 146, das in der Lenkplatte 144 ausgebildet ist, zu schneiden. Aus diesem Grund können das erste Zahnrad 143 und das zweite Zahnrad 146, die den Kegelradmechanismus bilden, eine Drehkraft zwischen zwei sich schneidenden Achsen übertragen.
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Hier kann die zentrale Drehachse des ersten Zahnrades 143 eingestellt sein, um sich senkrecht zu der zentralen Drehachse des zweiten Zahnrades 146 (d.h. der zentralen Drehachse der Lenkplatte 144 beim Lenken) zu schneiden.
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9 ist eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem das Lenken des Fahrzeugrades 200 durch das Eckmodul 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erfolgt.
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Wie in den 5B und 9 gezeigt, kann die Drehkraft des Lenkmotors 140 durch das erste Zahnrad 143 und das zweite Zahnrad 146 auf die Lenkplatte 144 übertragen werden. Da in diesem Fall die Lenkplatte 144 aufgrund der Drehkraft des Lenkmotors 140 um die zentrale Drehachse des Lenkmotors 140 gedreht wird, wird eine Gesamtheit des Fahrzeugrades 200 einschließlich des Rades 210 und des Reifens 220 zusammen mit der Lenkplatte 144 um die Lenkachse gedreht, so dass das Lenken des Fahrzeugrades 200 erfolgt.
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Wie oben beschrieben, wird die Drehkraft des Lenkmotors 140 als Kraft zum Drehen des Fahrzeugrades 200 um die Lenkachse zum Lenken verwendet.
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In diesem Fall ist der zweite Kraftübertragungsmechanismus 141 ein Mechanismus zum Übertragen der Drehkraft des Lenkmotors 140 auf das Fahrzeugrad 200 zum Lenken und kann die Drehwelle 142 des Lenkmotors 140, das erste Zahnrad 143, das in der Drehwelle 142 des Lenkmotors 140 montiert ist, die mit dem Fahrzeugrad 200 verbundene Lenkplatte 144 und das zweite Zahnrad 146, das auf der Lenkplatte 144 vorgesehen ist und mit dem ersten Zahnrad 143 in Eingriff ist, aufweisen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung empfängt das Fahrzeugrad 200 einschließlich des Rades 210 und des Reifens 220 die Drehkraft des Radinnenmotors 130 durch den ersten Kraftübertragungsmechanismus 131 und wird gedreht, um auf einer Fahrbahn gerollt und bewegt zu werden. In diesem Fall wird die Lenkplatte 144 anders als das Rad 210, das aufgrund der Leistung des Radinnenmotors 130 gedreht wird, nicht aufgrund der Leistung des Radinnenmotors 130 gedreht.
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Da das erste Lager 147 zwischen dem Rad 210 des Fahrzeugrades 200 und der Lenkplatte 144 angeordnet ist, wird die Lenkplatte 144, die über das erste Zahnrad 143 und das zweite Zahnrad 146 mit dem Lenkmotor 140 verbunden ist, nicht integral mit dem Fahrzeugrad 200 gedreht, wenn das Fahrzeugrad 200 angetrieben wird, um durch den Radinnenmotor 130 gedreht zu werden. Wenn jedoch die Drehkraft des Lenkmotors 140 übertragen wird, wird die Lenkplatte 144 um die oben beschriebene Lenkachse gedreht, so dass das Lenken des Fahrzeugrades 200 erfolgt.
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Wie oben beschrieben, wird das mit der Lenkplatte 144 verbundene Rad 210 zusammen mit der Lenkplatte 144 ebenfalls um die Lenkachse gedreht, wenn die Lenkplatte 144 durch den Lenkmotor 140 um die Lenkachse gedreht wird. Folglich wird die Gesamtheit des Fahrzeugrades 200 einschließlich des Rades 210 um die Lenkachse gedreht, so dass das Lenken des Fahrzeugrades 200 erfolgt.
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Wie oben beschrieben werden die Lenkplatte 144 und das Rad 210 aufgrund der Drehkraft des Lenkmotors 140, die durch den zweiten Kraftübertragungsmechanismus 141 übertragen wird, um die Lenkachse gedreht, so dass das Lenken des Fahrzeugrades 200 erfolgt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Rad 210 des Fahrzeugrades 200 aufgrund der Drehkraft des Radinnenmotors 130, die durch den ersten Kraftübertragungsmechanismus 131 übertragen wird, gedreht, und ferner aufgrund der Drehkraft des Lenkmotors 140, die durch den zweiten Kraftübertragungsmechanismus 141 übertragen wird, um die Lenkachse gedreht.
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Da die Lenkplatte 144 jedoch nur die Drehkraft des Lenkmotors 140, die durch den zweiten Kraftübertragungsmechanismus 141 übertragen wird, auf das Rad 210 des Fahrzeugrades 200 überträgt, wird die Lenkplatte 144 aufgrund der Drehkraft des Radinnenmotors 130 nicht gedreht, selbst wenn das Rad 210 des Fahrzeugrades 200 aufgrund der Drehkraft des Radinnenmotors 130 gedreht wird, die durch den ersten Kraftübertragungsmechanismus 131 übertragen wird.
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Wenn das Fahrzeugrad 200 aufgrund der Drehkraft des Radinnenmotors 130 gedreht wird und die zentrale Drehachse des Fahrzeugrades 200 zur Antriebswelle 153 wird, kann die Lenkplatte 144 immer mit dem Rad 210 und dem Fahrzeugrad 200 um die Lenkachse gedreht werden. Die Lenkplatte 144 wird jedoch nicht um die Antriebswelle 153 gedreht, und ein Eingriffszustand zwischen dem ersten Zahnrad 143 und dem zweiten Zahnrad 146 sowie ein möglicher Zustand der Kraftübertragung zwischen dem Lenkmotor 140 und der Lenkplatte 144 können gleichbleibend aufrechterhalten werden.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein zweites Lager 125 im Durchgang 123 der Gehäuseabdeckung 122 installiert, und wie in 4 gezeigt, stützt das zweite Lager 125 den Vorsprung 145 der Lenkplatte 144 von einer unteren Seite des Vorsprungs 145 ab.
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Folglich drückt die Drehwelle 142 des Lenkmotors 140, wie aus 4 ersichtlich, in einem Zustand, in dem das erste Zahnrad 143 mit dem zweiten Zahnrad 146 über dem Vorsprung 145 in Eingriff ist, den Vorsprung 145 der Lenkplatte 144 durch das erste Zahnrad 143 nach unten (in Richtung eines Pfeils „A1“ in 4), so dass verhindert werden kann, dass sich das Rad 210 in einer Richtung nach außen neigt.
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Darüber hinaus kann das zweite Lager 125, das im Durchgang 123 der Gehäuseabdeckung 122 installiert ist, den Vorsprung 145 der Lenkplatte 144 von der unteren Seite nach oben (in Richtung eines Pfeils „A2“ in 4) abstützen, um zu verhindern, dass sich das Rad 210 nach innen neigt.
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Das zweite Lager 125 kann installiert sein, um die Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 abzustützen, die durch ein Inneres des Durchgangs 123 der Gehäuseabdeckung 122 hindurchgeht. Zum Beispiel kann ein Innenring des zweiten Lagers 125 integral an der Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 befestigt sein, kann ein Außenring des zweiten Lagers 125 integral am Durchgang 123 befestigt sein, und kann eine Mehrzahl von Kugeln zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sein.
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In diesem Fall ist in einem Zustand, in dem der Vorsprung 145 der Lenkplatte 144 auf den Außenring des zweiten Lagers 125 gesetzt ist, eine Struktur derart konfiguriert, dass der Außenring des zweiten Lagers 125 den Vorsprung 145 der Lenkplatte 144 von einer Unterseite des Vorsprungs 145 abstützt.
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Bezugnehmend auf die 7B ist ersichtlich, dass der Lenkmotor 140, der Radinnenmotor 130 und die Leiterplatte 148 zum Antreiben und Steuern der beiden Motoren 130 und 140 zusammen innerhalb eines Gehäuses 120 aufgenommen sind und der Lenkmotor 140 über dem Radinnenmotor 130 angeordnet ist.
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Darüber hinaus ist bezugnehmend auf die 7B ersichtlich, dass die Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 durch das Innere des Durchgangs 123 des Gehäuses 120 hindurchgeht und die Gelenkkugel 133, auf der die dünnen langgestreckten Nuten 134 ausgebildet sind, am distalen Endabschnitt der Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 integral montiert ist.
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Darüber hinaus ist bezugnehmend auf die 7B ersichtlich, dass die Drehwelle 142 des Lenkmotors 140 durch das Loch 124 des Gehäuses 120 hindurchgeht und das erste Zahnrad 143, das den Kegelradmechanismus bildet, an der Drehwelle 142 des Lenkmotors 140 montiert ist.
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Darüber hinaus ist bezugnehmend auf die 7B ersichtlich, dass die elektronische Bremse 150 an der Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 montiert ist, die eine Welle zum Antreiben des Fahrzeugrades 200 ist.
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Die 10 bis 12 sind Darstellungen, die ein weiteres Beispiel für eine Verbindungsstruktur zwischen einer Gelenkkugel und einem Rad in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
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Wie oben beschrieben, ist das Beispiel der 8 ein Beispiel, bei dem die langen schlitzförmigen Nuten 134 in der Gelenkkugel 133 ausgebildet sind und die dünnen langgestreckten Vorsprünge 136 an der Innenfläche des Kugelgehäuses 135 des Rades 210 ausgebildet sind, wobei es aber lediglich der Erläuterung dient und die vorliegende Offenbarung nicht auf dieses beschränkt ist. Die Verbindungsstruktur zwischen der Gelenkkugel 133 und dem Rad 210 kann auf verschiedene Weise modifiziert sein.
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Zum Beispiel kann, wie in 10 gezeigt, ein Kugellager zur Kraftübertragung zwischen der Gelenkkugel 133 und dem Kugelgehäuse 135 des Rades 210 angeordnet sein.
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Hier kann das Kugellager einen Käfig 137 und eine Mehrzahl von Kugeln 138 aufweisen, die mit dem Käfig 137 verbunden sind. Der Käfig 137 dient dazu, eine Trennung der Kugeln 138 zu verhindern, wobei gleichzeitig ein Zwischenraum zwischen den Kugeln aufrechterhalten wird.
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In diesem Fall ist auf der Oberfläche der Gelenkkugel 133 und der Innenfläche des Kugelgehäuses 135 eine Mehrzahl von Nuten 133a und 135a ausgebildet, in die die Kugeln 138 des Kugellagers einsetzbar sind.
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Wie oben beschrieben, kann, wenn das Kugellager angewendet wird, aufgrund einer Belastung des Fahrzeugs eine große Reibungskraft zwischen dem Kugellager, der Gelenkkugel 133 und dem Kugelgehäuse 135 erzeugt werden. Somit kann die Drehkraft des Radinnenmotors 130 auf das Rad 210 übertragen werden, um das Rad 210 anzutreiben, und kann das Rad 210 beim Lenken reibungslos um die Lenkachse gedreht werden, so dass eine für das Lenken vorteilhafte Struktur erreicht wird.
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Wie in den 11 und 12 gezeigt, können darüber hinaus eine Form der Nut 134, die auf der Oberfläche der Gelenkkugel 133 ausgebildet ist, und eine Form des Vorsprungs 136, der auf der Innenfläche des Kugelgehäuses 135 ausgebildet ist, auf verschiedene Weise modifiziert sein.
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Das heißt, dass, wie in einem Beispiel der 11, der Vorsprung 136 des Kugelgehäuses 135 in einer dünnen, langgestreckten Form ausgebildet sein kann. In diesem Fall kann der Vorsprung 136 eine Form haben, deren Breite in einem Zwischenabschnitt in einer Längsrichtung am größten ist und in Richtung zu den beiden Endabschnitten des Vorsprungs 136 allmählich abnimmt.
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In diesem Fall kann die Nut 134 der Gelenkkugel 133 eine Form haben, deren Breite in einem Zwischenabschnitt in einer Längsrichtung gering ist und in Richtung zu den beiden Endabschnitten der Nut 134 allmählich zunimmt. Also Kraft zum Antreiben des Rades 210.
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Alternativ kann, wie in 12A gezeigt, eine Länge des Vorsprungs 136 verkürzt sein, um einen rautenförmigen Vorsprung auszubilden, oder, wie in 12B gezeigt, kann der Vorsprung 136 in einem kugelförmigen Vorsprung ausgebildet sein.
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In diesem Fall kann die Nut 134 der Gelenkkugel 133 eine Form haben, deren Breite in einem Zwischenabschnitt gering ist und in Richtung zu beiden Endabschnitten der Nut 134 allmählich zunimmt. Somit kann eine Struktur erreicht werden, die für das Lenken vorteilhaft ist, wobei gleichzeitig eine Kraft zum Antreiben des Rades 210 übertragen wird.
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Wie oben beschrieben, ist jeder Vorsprung 136, wenn jeder Vorsprung 136 eine Rautenform oder eine Kugelform hat, verbunden, um sich in einem Zwischenabschnitt der Nut 134 zu befinden, wobei eine Breite davon in der Längsrichtung am geringsten ist.
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Darüber hinaus kann der Zwischenabschnitt jedes Vorsprungs 136, wie in 11 gezeigt, verbunden sein, um sich im Zwischenabschnitt jeder Nut 134 zu befinden.
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13 ist eine perspektivische Ansicht, die die elektronische Bremse 150 im E-Eckmodul 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 14 ist eine Darstellung, die einen Betriebszustand der elektronischen Bremse 150 im E-Eckmodul 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Die elektronische Bremse 150 weist einen Linearaktor 152 auf, dessen Antrieb gemäß einem von einer Steuereinrichtung 155 ausgegebenen Steuersignal gesteuert wird.
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Der Linearaktor 152 ist derart vorgesehen, dass ein Antreiben desselben durch ein von der Steuereinrichtung 155 ausgegebenes Steuersignal gesteuert wird, und der Linearaktor 152 ist zusammen mit der Steuereinrichtung 155 zum Antreiben und Steuern des Linearaktors 152 in einem Bremsengehäuse 151 aufgenommen.
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Das Bremsengehäuse 151 kann integral an dem Gehäuse 120 montiert sein, in dem der Radinnenmotor 130 und der Lenkmotor 140 aufgenommen sind. In diesem Fall kann das Bremsengehäuse 151 durch integrales Befestigen an der Gehäuseabdeckung 122 montiert sein (siehe 4).
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Während des Bremsens ist die elektronische Bremse 150 konfiguriert, um die Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 zu halten. Insbesondere ist die elektronische Bremse 150 konfiguriert, um eine Reibungsbremskraft bezüglich der Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 auf eine Weise zu erzeugen, dass eine Reibungsplatte 154 gegen die Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 gedrückt wird.
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Um die obige Konfiguration zu beschreiben, hat der Linearaktor 152 die Antriebswelle 153, die während des Antreibens linear nach vorne und nach hinten bewegt wird, und ist die Reibungsplatte 154 integral mit der Antriebswelle 153 verbunden.
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Darüber hinaus ist eine Öffnung 123a in den 7B und 14 an einer Seite des Durchgangs 123 der Gehäuseabdeckung 122 ausgebildet, um einen Abschnitt der Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 freizulegen, der durch das Innere des Durchgangs 123 hindurchgeht. Wenn die Antriebswelle 153 nach vorne oder nach hinten bewegt wird, wenn der Linearaktor 152 angetrieben wird, wird die Reibungsplatte 154 zwischen dem Inneren und einem Äußeren des Durchgangs 123 durch die Öffnung 123a hindurchbewegt.
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Wenn die Antriebswelle 153 des Linearaktors 152 nach vorne bewegt wird, wird die Reibungsplatte 154 in Richtung zum Äußeren des Durchgangs 123 bewegt, um von der Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 getrennt zu werden. In diesem Fall gelangt die Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 in einen Zustand der Trennung von der Reibungsplatte 154, so dass ein Rotationshalten und Bremsen der Reibungsplatte 154 in Bezug auf die Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 nicht erfolgen.
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Wenn dagegen die Antriebswelle 153 des Linearaktors 152 nach hinten bewegt wird, wird die Reibungsplatte 154 in Richtung zum Inneren des Durchgangs 123 bewegt, um mit der Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 in Kontakt zu gelangen. In diesem Fall wird die Reibungsplatte 154 gegen die Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 gedrückt, so dass das Rotationshalten und das Bremsen der Reibungsplatte 154 in Bezug auf die Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 erfolgen.
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Das bedeutet, dass die Reibungsplatte 154 stark gegen die Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 gedrückt wird, so dass eine Bremskraft erzeugt wird. Da in der vorliegenden Offenbarung die Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 direkt gebremst wird, anstatt das Rad 210 selbst aufgrund von Reibung zu bremsen, können eine kleine Reibungsplatte 154 und ein kleiner Linearaktor 152 verwendet werden, und ist es möglich, das Rad 200 mit einer Vorrichtung zu bremsen, deren Ausführung erheblich reduziert ist.
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Da bei der elektronischen Bremse 150 mit der obigen Konfiguration die Drehwelle 132, die die Drehkraft von dem Radinnenmotor 130 ausgibt, sofort direkt gebremst wird, ist die Bremswirkung hoch, und da beim Bremsen das Abbremsen des Radinnenmotors 130 durchgeführt werden kann und gleichzeitig das Rotationshalten (Bremsen) bezüglich der Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 durchgeführt werden kann, kann ein Bremsweg deutlich reduziert werden.
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Zur Beschreibung des Betriebszustands, wie auf einer linken Seite der 14 gezeigt, ist die Reibungsplatte 154 von der Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 in einem Zustand, in dem der Linearaktor 152 nicht wie üblich betätigt wird, im Abstand angeordnet und getrennt, so dass die Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 in einen Zustand des freien Drehens ohne Erzeugung einer Bremskraft gelangen kann.
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Im Gegensatz dazu wird, wie auf einer rechten Seite der 14 gezeigt, während des Bremsens der Linearaktor 152 so betätigt, dass die Antriebswelle 153 nach hinten bewegt wird. Da in diesem Fall die Reibungsplatte 154 gezogen wird, um gegen die Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 gedrückt zu werden, hält die Reibungsplatte 154 die Drehung der Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130.
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Wie oben beschrieben, wird die Reibungsplatte 154 gegen die Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 gedrückt und wird somit aufgrund der Reibung zwischen der Reibungsplatte 154 und der Drehwelle 132 eine Reibungsbremskraft relativ zu der Drehwelle 132 des Radinnenmotors 130 erzeugt. Folglich kann ein Bremsen des Fahrzeugrades 200 erfolgen.
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Da sowohl der Radinnenmotor 130 als auch der Lenkmotor 140 an der Fahrzeugkarosserie in einem Zustand montiert sind, in dem sie in einem einzigen Gehäuse 120 aufgenommen sind, hat somit das E-Eckmodul 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine kompakte Struktur, bei der ein Volumen und ein belegter Raum minimiert sind, und hat eine Struktur, die bezüglich des Aufbaus und des Gehäuses vorteilhaft ist.
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Da der Radinnenmotor 130 und der Lenkmotor 140 an der Fahrzeugkarosserie in einem Zustand montiert sind, in dem sie im Gehäuse 120 aufgenommen sind, ist im Vergleich zu einem Typ, bei dem der Radinnenmotor 130 und der Lenkmotor 140 am Rad 210 montiert sind, ein Bewegungsbetrag des Radinnenmotors 130, des Lenkmotors 140 und der Verdrahtung reduziert, so dass ein Vorteil hinsichtlich der Lebensdauer des Radinnenmotors 130, des Lenkmotors 140 und der Verdrahtung vorliegt.
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Darüber hinaus ist bei dem E-Eckmodul 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Verdrahtung leicht konfiguriert, da der Radinnenmotor 130 und der Lenkmotor 140 im Vergleich zu der herkömmlichen Konfiguration weiter entfernt vom Fahrzeugrad 200 angeordnet sein können, das mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird.
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Da das Lenken durch Umwandeln einer Leistung des Lenkmotors 140 in ein hohes Drehmoment mittels des Kegelradgetriebes erfolgt, kann die Größe des Lenkmotors 140 verkleinert sein, so dass Vorteile dahingehend vorliegen, dass ein höchst effizientes Lenken mittels des Kegelradgetriebes und eines Verstärkungsprinzips möglich ist, und selbst mit der Kraft eines kleinen Lenkmotors eine große Lenkkraft erzeugt werden kann.
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Ferner wird zum Übertragen der Drehkraft des Radinnenmotors 130 auf das Fahrzeugrad 200 die Kugelgelenkkugel 133 als Kraftübertragungselement eingesetzt, das mit dem Rad 210 des Fahrzeugrades 200 verbunden ist, wobei die Nuten 134 auf einer Oberfläche der Kugelgelenkkugel 133 ausgebildet sind und das Kugelgehäuse 135, mit dem die Kugelgelenkkugel 133 verbunden ist, als weiteres Kraftübertragungselement eingesetzt wird, wobei das Kugelgehäuse 135 die Vorsprünge 136 aufweist, die im Rad 210 des Fahrzeugrades 200 ausgebildet sind und in die Nuten 134 der Gelenkkugel 133 einsetzbar sind, so dass die Kraftübertragung zuverlässig durchgeführt werden kann und das Lenken leicht und reibungslos erfolgen kann.
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Ferner wird die Kugelgelenkkugel 133 zu einem Element mit Festigkeit und Steifigkeit, und ist die Lenkplatte 144 in das Rad 210 eingesetzt und mit diesem verbunden, so dass ein präzises Lenken des Fahrzeugrades 200 durchgeführt werden kann und die Festigkeit und Steifigkeit des Rades 210 und des Reifens 220 durch die Lenkplatte 144 stabil unterstützt werden können.
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Wie oben beschrieben, kann gemäß einem Eckmodul eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Verdrahtung leicht konfiguriert sein, kann die Lebensdauer eines (Elektro-)Motors und der Verdrahtung erhöht werden, kann eine Gesamtkonfiguration vereinfacht werden und kann eine kompaktere Form im Vergleich zu einer herkömmlichen Form in Bezug auf Größe und Aufbau erreicht werden.
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Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ausführlich beschrieben sind, ist der Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und sind verschiedene Modifizierungen und Verbesserungen, die von einem Fachmann auf dem Gebiet mittels des Grundgedankens der vorliegenden Offenbarung konzipiert werden, der durch die angehängten Ansprüche definiert ist, ebenfalls im Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung enthalten.
