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QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr.
10-2021-0017984 , die am 09. Februar 2021 eingereicht wurde und die hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke so einbezogen wird, als ob sie hier vollständig wiedergegeben wäre.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegenden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf eine Motoranordnung und eine diese enthaltende Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere auf eine Motoranordnung, die in der Lage ist, eine Riemenspannung leicht einzustellen und die Motoreinbaustruktur und den Montagevorgang im Lenksystem zu vereinfachen, und die in der Lage ist, den Motor für mehrere Fahrzeugmodelle zu benutzen.
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In einer Struktur zur Übertragung des Motordrehmoments werden häufig ein Riemen und eine Riemenscheibe bzw. -rolle verwendet, um das Drehmoment des Motors auf das angetriebene Teil zu übertragen. Da in diesem Fall die Riemenspannung gelockert werden kann, muss die Riemenspannung aufrechterhalten werden, um ein Durchdrehen der Riemenrolle zu verhindern.
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Insbesondere kann eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs einen Motor zur Erzeugung eines Drehmoments zur Unterstützung des Lenkmoments des Fahrers oder zur Lenkung eines Rades entsprechend dem Lenkmoment des Fahrers oder zur Erzeugung einer Lenkreaktionskraft zur Verbesserung des Lenkgefühls des Fahrers umfassen. Eine allgemeine Lenkvorrichtung hat eine Struktur, in der ein Motor mit einem Gehäuse exzentrisch in Bezug auf eine Motorwelle gekoppelt ist, sich in Bezug auf das Gehäuse dreht und die Spannung eines Riemens aufrechterhält, der die Motorwelle und eine Riemenscheibe bzw. -rolle verbindet. Alternativ kann eine Konstruktion verwendet werden, bei der eine auf der Außenfläche des Riemens gelagerte Riemenrolle installiert ist, der Riemen von der Riemenrolle gedrückt wird und die Spannung des Riemens aufrechterhalten wird.
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Die exzentrische Montage des Motors ist jedoch schwierig herzustellen, da im Gehäuse ein Schraubenloch mit einem umlaufenden Schlitz vorgesehen werden muss, um den Motor zu drehen. Darüber hinaus besteht das Problem, dass es umständlich ist, für jedes Fahrzeugmodell unter Berücksichtigung von Behinderungen mit peripheren Teilen und eines Motoreinbauraums einen anderen Motortyp zu verwenden. Darüber hinaus hat die Konstruktion mit der auf der Außenfläche des Riemens gelagerten Riemenrolle das Problem, dass die Anzahl der Teile zunimmt und der Zusammenbau kompliziert ist, da es notwendig ist, zusätzlich eine Riemenrolle und einen Motor einzuschließen.
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ABRISS
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Vor diesem Hintergrund sehen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung eine Motoranordnung vor, die in der Lage ist, eine Riemenspannung leicht einzustellen und die Motoreinbaustruktur und den Montagevorgang im Lenksystem zu vereinfachen, und die in der Lage ist, den Motor für mehrere Fahrzeugmodelle zu benutzen, sowie eine Fahrzeuglenkvorrichtung mit demselben.
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In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Motoranordnung vorgesehen, die einen Motor mit einer Motorwelle einschließt, die einen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser einschließt, der sich von einem Ende des Abschnitts mit großem Durchmesser aus erstreckt, ein erstes Lagerelement, das in einer hohlen Form ausgebildet und auf einer Seite einer Außenfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist und dessen Außendurchmesser von einer Seite zur anderen Seite abnimmt, ein zweites Lagerelement, das in einer hohlen Form ausgebildet und auf der anderen Seite der Außenfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist und dessen Außendurchmesser von einer Seite zur anderen Seite zunimmt, eine Riemenrolle, die in einer hohlen Form ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Schlitzen zum Durchgreifen einer Innenfläche und einer Außenfläche aufweist und deren Innenfläche eine erste kegelförmige Fläche, die auf der Außenfläche des ersten Lagerelements aufliegt, und eine zweite kegelförmige Fläche aufweist, die auf der Außenfläche des zweiten Lagerelements aufliegt, eine Mutter, die mit einem Ende des Abschnitts mit kleinem Durchmesser gekoppelt ist, ein erstes elastisches Element, das zwischen der Mutter und dem ersten Lagerelement vorgesehen ist, und ein zweites elastisches Element, das zwischen dem zweiten Lagerelement und dem Abschnitt mit großem Durchmesser vorgesehen ist, aufweist.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Motoranordnung vorgesehen, die einen Motor mit einer Motorwelle umfasst, die einen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser umfasst, der sich von einem Ende des Abschnitts mit großem Durchmesser aus erstreckt, ein Lagerelement, das in einer hohlen Form ausgebildet und auf einer Außenfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser von einer Seite zur anderen Seite abnimmt, eine Riemenrolle, die in einer hohlen Form ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Schlitzen zum Durchgreifen einer Innenfläche und einer Außenfläche aufweist und deren Innenfläche eine kegelförmige Fläche, die auf der Außenfläche des Lagerelements aufliegt, und einen abgestuften Bereich umfasst, der mit einem Durchmesser ausgebildet ist, der am anderen Ende der kegelförmigen Fläche vergrößert ist und an dem Abschnitt mit großem Durchmesser anliegt, eine Mutter, die mit einem Ende des Abschnitts mit kleinem Durchmesser gekoppelt ist, und ein elastisches Element, das zwischen der Mutter und dem Lagerelement vorgesehen ist.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs vorgesehen, die die Motoranordnung, eine Schubstange, deren beide Enden mit einer Spurstange und einem Achsschenkel verbunden sind, ein Gehäuse, das die Schubstange aufnimmt und mit einem Motor der Motoranordnung gekoppelt ist, eine Kugelmutter, die über eine Kugel mit einer Außenfläche der Schubstange gekoppelt ist und mit einer angetriebenen Riemenrolle verbunden ist, und einen Riemen, der mit einer in der Motoranordnung enthaltenen Riemenrolle und der angetriebenen Riemenrolle gekoppelt ist, umfasst.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs vorgesehen, die die Motoranordnung, eine Lenksäule mit einer Lenkwelle, an die ein Motor der Motoranordnung gekoppelt ist, eine angetriebene Riemenrolle, die mit der Lenkwelle gekoppelt ist, und einen Riemen umfasst, der mit einer in der Motoranordnung enthaltenen Riemenrolle und der angetriebenen Riemenrolle gekoppelt ist.
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Gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Spannung des Riemens leicht einzustellen und die Motoreinbaustruktur im Lenksystem zu vereinfachen sowie einen Motor für verschiedene Fahrzeugtypen gemeinsam zu nutzen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für die Verwendung einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen zeigt.
- 3 bis 4 sind perspektivische Ansichten eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen.
- 5 ist eine Querschnittsansicht eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen.
- 6 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen.
- 7 ist eine Querschnittsansicht eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen.
- 8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen.
- 9 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen.
- 10 ist eine Querschnittsansicht eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen.
- 11 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen.
- 12 ist eine Querschnittsansicht eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen.
- 13 bis 14 sind perspektivische Ansichten einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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In der folgenden Beschreibung von Beispielen oder Ausführungsbeispielen bzw. -formen der vorliegenden Offenbarung wird Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen, in denen zur Veranschaulichung bestimmte Beispiele oder Ausführungsbeispiele, die implementiert werden können, dargestellt sind und in denen die gleichen Bezugszahlen und -zeichen verwendet sein können, um gleiche oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen, auch wenn diese in voneinander verschiedenen begleitenden Zeichnungen gezeigt sind. Ferner wird in der folgenden Beschreibung von Beispielen oder Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung auf detaillierte Beschreibungen hierin eingebundener bekannter Funktionen und Komponenten verzichtet, wenn festgestellt wird, dass die Beschreibung den Gegenstand einiger Ausführungsbeispiele bzw. -formen der vorliegenden Offenbarung eher unklar machen könnte. Die Ausdrücke wie „umfassen“, „aufweisen“, „entharten“, „bildend“ und „gebildet aus“ und „geformt aus“ die hierin verwendet werden, sollen im Allgemeinen die Hinzufügung anderer Komponenten zulassen, sofern die Ausdrücke nicht mit dem Ausdruck „nur“ verwendet werden. Wie hierin verwendet, sollen Singularformen Pluralformen einschließen, solange der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt.
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Ausdrücke wie „erste zweite“ „A“, „B“, „(A)“ oder „(B)“ können hierin verwendet werden, um Elemente der Offenbarung zu beschreiben. Keiner dieser Begriffe wird verwendet, um eine Wichtigkeit, Reihenfolge, Abfolge oder Zahl von Elementen usw. zu definieren, sondern sie werden lediglich verwendet, um das entsprechende Element von anderen Elementen zu unterscheiden.
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Wenn erwähnt wird, dass ein erstes Element mit einem zweiten Element „verbunden oder gekoppelt“ ist, dieses „berührt oder überlappt“, sollte dies so interpretiert werden, dass das erste Element mit dem zweiten Element „direkt verbunden oder gekoppelt“ sein kann oder dieses „direkt berühren oder überlappen“ kann, aber auch ein drittes Element „zwischen“ dem ersten und dem zweiten Element „angeordnet“ sein kann, oder dass das erste und das zweite Element über ein viertes Element miteinander „verbunden oder gekoppelt“ sein können, einander „berühren oder überlappen“ können usw. Hier kann das zweite Element mindestens eines von zwei oder mehr Elementen sein, die miteinander „verbunden oder gekoppelt sind“, sich „kontaktieren oder überlappen“ usw.
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Wenn auf Zeit bezogene Begriffe, wie etwa „nach“, „danach kommend“, „als nächstes“, „vor“ und dergleichen verwendet werden, um Prozesse oder Betätigungen von Elementen oder Konfigurationen oder Abläufe oder Schritte von Betätigungs-, Verarbeitungs-, Herstellungsverfahren zu beschreiben, können diese Begriffe verwendet werden, um Prozesse oder Betätigungen zu beschreiben, die sich nicht aneinander anschließen oder nicht aufeinander folgen, solange nicht der Begriff „direkt“ oder „unmittelbar“ in Verbindung damit verwendet wird.
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Wenn irgendwelche Abmessungen, relativen Größen usw. genannt werden, ist außerdem zu bedenken, dass numerische Werte für ein Elemente oder Merkmale oder entsprechende Informationen (z.B. Grad, Bereich usw.) einen Spielraum oder einen Fehlerbereich einschließen, der von verschiedenen Faktoren (z.B. Prozessfaktoren, von innen oder von außen kommenden Einflüssen, Rauschen usw.) verursacht werden kann, auch wenn eine relevante Beschreibung nicht spezifiziert wird. Ferner kann der Ausdruck „könnte“ alle Bedeutungen des Ausdrucks „kann“ umfassen.
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1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen, 2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für die Verwendung einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen illustriert, 3 bis 4 sind perspektivische Ansichten eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen, 5 ist eine Querschnittsansicht eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen, 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen, 7 ist eine Querschnittsansicht eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen, 8 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen, 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen, 10 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen, 11 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen, 12 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Teils einer Motoranordnung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen, und 13 bis 14 sind perspektivische Ansichten einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen.
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Zunächst wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Motorbaugruppe 100 vorgesehen sein, die einen Motor 101 mit einer Motorwelle 102 umfasst, die einen Abschnitt 103 mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 104 mit kleinem Durchmesser aufweist, der sich von einem Ende des Abschnitts mit großem Durchmesser aus erstreckt, ein erstes Lagerelement 121, das hohl ausgebildet und auf einer Seite einer Außenfläche des Abschnitts 104 mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist und dessen Außendurchmesser von einer Seite zur anderen Seite abnimmt, ein zweites Lagerelement 122, das hohl ausgebildet und auf der anderen Seite der Außenfläche des Abschnitts 104 mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist und dessen Außendurchmesser von einer Seite zur anderen Seite zunimmt, eine Riemenrolle 110, die in einer hohlen Form ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Schlitzen 310 zum Durchgreifen einer Innenfläche und einer Außenfläche aufweist und deren Innenfläche eine erste kegelförmige Fläche 511, die auf der Außenfläche des ersten Lagerelements 121 aufliegt, und eine zweite kegelförmige Fläche 512 aufweist, die auf der Außenfläche des zweiten Lagerelements 122 aufliegt, eine Mutter 140, die mit einem Ende des Abschnitts 104 mit kleinem Durchmesser gekoppelt ist, ein erstes elastisches Element 131, das zwischen der Mutter 140 und dem ersten Lagerelement 121 vorgesehen ist, und ein zweites elastisches Element 132, das zwischen dem zweiten Lagerelement 122 und dem Abschnitt 103 mit großem Durchmesser vorgesehen ist, aufweist.
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Wie in den 1 bis 2 dargestellt, ist ein Riemen 200 auf der Außenfläche der Riemenrolle 110 gelagert, wenn sich der Riemen 200 dreht, und das Drehmoment des Motors 101 wird auf das angetriebene Teil übertragen. Die Riemenrolle 110 kann so geformt sein, dass sie sich in radialer Richtung elastisch verformt und dass sie im Durchmesser zunimmt oder abnimmt. Die Riemenrolle 110 wird durch eine elastische Kraft des ersten elastischen Elements 131 und des zweiten elastischen Elements 132 vergrößert, so dass der Riemen 200 gepresst wird und die Spannung des Riemens 200 aufrechterhalten werden kann.
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Wie in 3 dargestellt, ist die Riemenrolle 110 hohl geformt, und in der Riemenrolle 110 sind mehrere Schlitze 310 zum Durchgreifen der Innenfläche und Außenfläche ausgebildet. Der Schlitz 310 umfasst einen ersten Schlitz 311, der von einem Ende der Riemenrolle 110 zur anderen Seite verläuft, und einen zweiten Schlitz 312, der vom anderen Ende der Riemenrolle 110 zur einen Seite verläuft.
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Der erste Schlitz 311 und der zweite Schlitz 312 können abwechselnd vorgesehen sein. Daher können sich der erste Schlitz 311 und der zweite Schlitz 312 elastisch verformen, um ihre Breite zu vergrößern oder zu verringern, so dass der Durchmesser der Riemenrolle 110 zunehmen oder abnehmen kann.
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Wie in 3 dargestellt, können der erste Schlitz 311 und der zweite Schlitz 312 parallel zu einer axialen Richtung ausgebildet sein. Alternativ können, wie in 4 dargestellt, der erste Schlitz 311 und der zweite Schlitz 312 spiralförmig ausgebildet sein.
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In beiden Fällen, in denen der erste Schlitz 311 und der zweite Schlitz 312 parallel zur axialen Richtung und spiralförmig ausgebildet sind, kann die Riemenrolle 110 im Durchmesser zunehmen, um den Riemen 200 zu pressen. Wenn der erste Schlitz 311 und der zweite Schlitz 312 spiralförmig ausgebildet sind, kann die Rippe der Riemenrolle 110, die zwischen dem ersten Schlitz 311 und dem zweiten Schlitz 312 vorgesehen ist, von dem Riemen 200 in einem größeren Winkel in Umfangsrichtung abgestützt werden, so dass es möglich ist, den Riemen 200 fester zu drücken.
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Bezugnehmend auf 1 und 5, werden das erste Lagerelement 121 und das zweite Lagerelement 122 jeweils von einer Seite und von der anderen Seite in die Innenfläche der Riemenrolle 110 eingeführt. Das erste elastische Element 131 und das zweite elastische Element 132 stützen jeweils das erste Lagerelement 121 und das zweite Lagerelement 122 elastisch ab. Dementsprechend wird der Riemen 200 in eine Richtung gedrückt, in der die Riemenrolle 110 durch die elastische Kraft des ersten elastischen Elements 131 und des zweiten elastischen Elements 132 vergrößert wird.
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Die Motorwelle 102 des Motors 101 umfasst einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 104 und einen Abschnitt mit großem Durchmesser 103. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 104 erstreckt sich von einem Ende des Abschnitts mit großem Durchmesser 103. Die Mutter 140 ist mit einem Ende des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 104 gekoppelt und das erste elastische Element 131, das erste Lagerelement 121, die Riemenrolle 110, das zweite Lagerelement 122 und das zweite elastische Element 132 sind mit der Motorwelle 102 gekoppelt.
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Das erste Lagerelement 121 und das zweite Lagerelement 122 haben eine hohle Form und sind jeweils auf einer Seite und auf der anderen Seite der Außenfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 104 vorgesehen.
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Das erste Lagerelement 121 hat einen Außendurchmesser, der von einer Seite zur anderen Seite abnimmt. Das zweite Lagerelement 122 hat einen Außendurchmesser, der von einer Seite zur anderen zunimmt. Das heißt, das erste Lagerelement 121 und das zweite Lagerelement 122 können symmetrisch in einer Richtung geformt sein, wobei sie einander zugewandt sind.
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An der Innenseite der Riemenrolle 110 kann eine erste kegelförmige Fläche 511 vorgesehen sein, die auf der Außenfläche des ersten Lagerelements 121 aufliegt, und eine zweite kegelförmige Fläche 512, die auf der Außenfläche des zweiten Lagerelements 122 aufliegt.
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Das heißt, dass der Innendurchmesser der Riemenrolle 110 in dem Bereich, in dem die erste kegelförmige Fläche 511 ausgebildet ist, von einer Seite zur anderen Seite abnimmt. In dem Bereich, in dem die zweite kegelförmige Fläche 512 ausgebildet ist, nimmt der Innendurchmesser der Riemenrolle 110 von einer Seite zur anderen Seite zu. Die Innenfläche der Riemenrolle 110 kann eine annähernde V-Form haben.
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Das erste elastische Element 131 ist zwischen der Mutter 140 und dem ersten Lagerelement 121 vorgesehen, wird von der Mutter 140 abgestützt und drückt auf das erste Lagerelement 121. Das zweite elastische Element 132 ist zwischen dem zweiten Lagerelement 122 und dem Abschnitt mit großem Durchmesser 103 vorgesehen, stützt sich am Abschnitt mit großem Durchmesser 103 ab und drückt auf das zweite Lagerelement 122.
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Auf einer Seite des ersten Lagerelements 121 und auf der anderen Seite des zweiten Lagerelements 122 kann jeweils in axialer Richtung eine vertiefte Nut zur Aufnahme des ersten elastischen Elements 131 und des zweiten elastischen Elements 132 vorgesehen sein.
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Dementsprechend werden das erste Lagerelement 121 und das zweite Lagerelement 122 jeweils durch das erste elastische Element 131 und das zweite elastische Element 132 in eine einander zugewandte Richtung gedrückt. Da das erste Lagerelement 121 und das zweite Lagerelement 122 jeweils an der ersten kegelförmigen Fläche 511 und der zweiten kegelförmigen Fläche 512 der Riemenrolle 110 anliegen, wird der Riemen 200 in die Richtung gedrückt, in der die Riemenrolle 110 vergrößert wird, und die Spannung des Riemens 200 wird aufrechterhalten.
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Darüber hinaus können das erste elastische Element 131 und das zweite elastische Element 132 durch Vorwärts- oder Rückwärtsbewegen der Mutter 140 zusammengedrückt oder gedehnt werden. Dementsprechend ist es möglich, die Spannung des Riemens 200 durch Einstellen der elastischen Kraft des ersten elastischen Elements 131 und des zweiten elastischen Elements 132 leicht einzustellen.
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Um den Riemen 200 durch die Drehung der Motorwelle 102 ohne Drehmomentverlust zu drehen, ist es derweil erforderlich, den Schlupf zwischen dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 104 und der Innenfläche des ersten Lagerelements 121 und des zweiten Lagerelements 122, zwischen der Außenfläche des ersten Lagerelements 121 und des zweiten Lagerelements 122 und der Riemenrolle 110 sowie zwischen der Außenfläche der Riemenrolle 110 und dem Riemen 200 zu verhindern.
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Zunächst können, auch wenn dies in den Figuren nicht dargestellt ist, auf dem Abschnitt mit dem kleinen Durchmesser 104 und den Innenflächen des ersten Lagerelements 121 und des zweiten Lagerelements 122 Kerbverzahnungen ausgebildet sein. Das heißt, das erste Lagerelement 121 und das zweite Lagerelement 122 sind mit dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 104 so gekoppelt, dass sie in axialer Richtung verschiebbar sind, aber in Umfangsrichtung fixiert sind, um den Schlupf zu verhindern.
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Wie in den 6 bis 7 gezeigt, kann eine erste, in axialer Richtung langgestreckte Nut 611 in der Außenfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 104 und eine zweite, in axialer Richtung verlängerte Nut 612 in der Innenfläche des zweiten Lagerelements 122 ausgebildet sein. Ein Lagerstift 620 wird in die erste Nut 611 und die zweite Nut 612 eingesetzt, und das erste Lagerelement 121 und das zweite Lagerelement 122 werden an dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 104 in der Umfangsrichtung befestigt, um ein Verrutschen zu verhindern.
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Das heißt, der Lagerstift 620 ist im Wesentlichen stabförmig ausgebildet, der radial innere Abschnitt des Lagerstifts 620 wird in die erste Nut 611 eingeführt und in Umfangsrichtung durch den Abschnitt mit kleinem Durchmesser 104 gesichert. Der radial äußere Teil des Lagerstiftes 620 wird in die zweite Nut 612 eingeführt und von dem ersten Lagerelement 121 und dem zweiten Lagerelement 122 in Umfangsrichtung gesichert.
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Um die Kopplung in axialer Richtung zu erleichtern, kann die erste Nut 611 so geformt sein, dass sie sich bis zu einem Ende des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 104 öffnet. Die zweite Nut 612 kann so geformt sein, dass sie sich von dem ersten Lagerelement 121 und dem zweiten Lagerelement 122 zu beiden Enden hin öffnet.
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Darüber hinaus können das erste Lagerelement 121, das zweite Lagerelement 122 und die Riemenrolle 110 aus einem Material mit hoher Reibung bestehen, so dass ein Schlupf zwischen den Außenflächen des ersten und zweiten Lagerelements 121 und 122 und der Innenfläche der Riemenrolle 110 verhindert werden kann.
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Das heißt, dass das erste Lagerelement 121 und das zweite Lagerelement 122 jeweils durch die elastische Kraft des ersten elastischen Elements 131 und des zweiten elastischen Elements 132 in engem Kontakt mit der ersten kegelförmigen Fläche 511 und der zweiten kegelförmigen Fläche 512 stehen. Darüber hinaus stehen die erste kegelförmige Fläche 511 und die zweite kegelförmige Fläche 512 durch die Rückstellkraft der Riemenrolle 110 in engem Kontakt mit dem ersten Lagerelement 121 und dem zweiten Lagerelement 122. Dementsprechend kann der Schlupf verhindert werden, indem das erste Lagerelement 121 und das zweite Lagerelement 122 sowie die Riemenrolle 110 aus einem Material mit hoher Reibung hergestellt werden.
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Darüber hinaus kann ähnlich wie bei dem Lagerstift 620, der ersten Nut 611 und der zweiten Nut 612 eine Nut auf der inneren Umfangsfläche der Riemenrolle 110 und den äußeren Umfangsflächen des ersten Lagerelements 121 und des zweiten Lagerelements 122 ausgebildet sein, um sie in Umfangsrichtung durch Einsetzen eines Stifts zu fixieren. In diesem Fall muss die Tiefe der Nut oder die Dicke des Stifts auf der Grundlage des vergrößerten Durchmessers der Riemenrolle 110 ausgelegt werden.
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Darüber hinaus ist es auch möglich, den Schlupf zwischen der Außenfläche der Riemenrolle 110 und dem Riemen zu verhindern, indem ein Zahnriemen verwendet wird und eine Rille gebildet wird, die mit den Zähnen des Riemens auf der Außenumfangsfläche der Riemenrolle 110 ineinandergreift. Alternativ kann der Schlupf auch dadurch verhindert werden, dass der Bereich vergrößert wird, in dem die Riemenrolle 110 und der Riemen gelagert sind.
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Wie in 5 und 7 dargestellt, sind das eine und das andere Ende der Riemenrolle 110 mit einem abgestuften Bereich 320 versehen, der in radialer Richtung auskragt, um zu verhindern, dass der Riemen 200 abfällt bzw. getrennt wird. Der abgestufte Bereich 320 ist so geformt, dass er konisch vorsteht, und ein v-förmiger Riemen, der sich an der konischen Fläche des gestuften Bereichs 320 abstützt, wird als Riemen 200 verwendet, so dass es möglich ist, den Schlupf zu verhindern, indem der Bereich vergrößert wird, in dem die äußere Umfangsfläche der Riemenrolle 110 und der Riemen 200 gelagert werden.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 8 bis 12 beschrieben.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Motorbaugruppe vorgesehen sein, die umfasst einen Motor 101 mit einer Motorwelle 102, die einen Abschnitt 103 mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 104 mit kleinem Durchmesser aufweist, der sich von einem Ende des Abschnitts mit großem Durchmesser 103 aus erstreckt, ein Lagerelement 820, das hohl ausgebildet und auf einer Außenfläche des Abschnitts 104 mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist und dessen Außendurchmesser von einer Seite zur anderen Seite abnimmt, eine Riemenrolle 810, die in einer hohlen Form ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Schlitzen 310 zum Durchgreifen einer Innenfläche und einer Außenfläche aufweist und deren Innenfläche eine kegelförmige Fläche 1001, die auf der Außenfläche des Lagerelements 820 aufliegt, und einen abgestuften Bereich 1002 aufweist, der mit einem Durchmesser ausgebildet ist, der am anderen Ende der kegelförmigen Fläche 1001 vergrößert ist und durch den Abschnitt 103 mit großem Durchmesser abgestützt ist, eine Mutter 140, die mit einem Ende des Abschnitts 104 mit kleinem Durchmesser gekoppelt ist, und ein elastisches Element 830, das zwischen der Mutter 140 und dem Lagerelement 820 vorgesehen ist.
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Im Vergleich zu den in den 1 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispielen sind in den in den 8 bis 12 gezeigten Ausführungsbeispiele jeweils nur ein Lagerelement 820 und ein elastisches Element 830 vorgesehen, und eine kegelförmige Fläche 1001 ist ebenfalls an der Innenfläche der Riemenrolle 810 vorgesehen.
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Die gleichen Bezugszeichen werden für die gleichen Komponenten wie in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet, und detaillierte Beschreibungen davon werden weggelassen.
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Eine Mehrzahl von Schlitzen 310 zum Durchgreifen der Innenfläche und Außenfläche sind in der hohl geformten Riemenrolle 810 ausgebildet, die Riemenrolle 810 wird durch die elastische Kraft des elastischen Elements 830 vergrößert, so dass der Riemen gepresst und die Spannung des Riemens aufrechterhalten wird.
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Der Schlitz 310 umfasst einen ersten Schlitz 311, der von einem Ende der Riemenrolle 810 zum anderen Ende verläuft, und einen zweiten Schlitz 312, der vom anderen Ende der Riemenrolle 810 zu einer Seite verläuft.
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Der erste Schlitz 311 und der zweite Schlitz 312 können abwechselnd vorgesehen sein, und der erste Schlitz 311 und der zweite Schlitz 312 können parallel zur axialen Richtung (siehe 8) oder in einer Spiralform (siehe 9) ausgebildet sein.
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Wie in den 8 und 10 gezeigt, wird das Lagerelement 820 von einer Seite in die Innenfläche der Riemenrolle 810 eingeführt. Das elastische Element 830 stützt das Lagerelement 820 elastisch ab, so dass der Riemen in eine Richtung gedrückt wird, in der die Riemenrolle 810 durch die elastische Kraft des elastischen Elements 830 vergrößert wird.
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Das Lagerelement 820 ist hohl geformt und ist auf der Außenfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 104 vorgesehen und der Außendurchmesser des Lagerelements nimmt von einer Seite zur anderen Seite ab.
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Die innere Umfangsfläche der Riemenrolle 810 ist mit einer kegelförmigen Fläche 1001 versehen, die auf der Außenfläche des Lagerelements 820 aufliegt. Das heißt, dass der Innendurchmesser der Riemenrolle 810 in dem Bereich, in dem die kegelförmige Fläche 1001 ausgebildet ist, von einer Seite zur anderen Seite abnimmt.
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Darüber hinaus ist die innere Umfangsfläche der Riemenrolle 810 mit einem abgestuften Bereich 1002 versehen, der an dem Abschnitt 103 mit großem Durchmesser der Motorwelle 102 anliegt. Der abgestuften Bereich 1002 wird durch Vergrößerung des Durchmessers am anderen Ende der kegelförmigen Fläche 1001 gebildet.
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Das heißt, da das andere Ende der kegelförmigen Fläche 1001 ein Bereich ist, in dem der Innendurchmesser der Riemenrolle 810 minimiert ist, wird der abgestufte Bereich 1002 gebildet, indem er von der anderen Seite der inneren Umfangsfläche der Riemenrolle 810 vergrößert wird.
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Der abgestuften Bereich 1002 stützt sich an dem Abschnitt mit dem großen Durchmesser 103 ab und die andere Seite der Riemenrolle 810 wird von der Motorwelle 102 in axialer Richtung getragen. Das elastische Element 830, das sich zwischen der Mutter 140 und dem Lagerelement 820 befindet, drückt das Lagerelement 820 gegen die Mutter 140. Der Riemen wird in die Richtung gedrückt, in der sich die Riemenrolle 810 vergrößert, und die Spannung des Riemens wird beibehalten.
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Da das elastische Element 830 durch Vorwärts- oder Rückwärtsbewegen der Mutter 140 zusammengedrückt oder gespannt werden kann, ist es möglich, die Spannung des Riemens durch Einstellen der elastischen Kraft des elastischen Elements 830 leicht anzupassen.
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Derweil kann In ähnlicher Weise eine Kerbverzahnung gebildet sein, um ein Rutschen zwischen dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 104 und der inneren Umfangsfläche des Lagerelements 820 zu verhindern. Alternativ kann, wie in den 11 bis 12 gezeigt, eine erste, in axialer Richtung langgestreckte Nut 611 in der Außenfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 104 und eine zweite, in axialer Richtung langgestreckte Nut 612 in der Innenfläche des zweiten Lagerelements 820 ausgebildet sein. Dementsprechend kann das Lagerelement 820 durch den in die erste Nut 611 und die zweite Nut 612 eingeführten Lagerstift 620 in Umfangsrichtung fest mit dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 104 verbunden sein, wodurch ein Schlupf verhindert wird.
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Darüber hinaus kann durch die Herstellung des Lagerelements 820 und der Riemenrolle 810 aus einem Material mit hoher Reibung ein Schlupf zwischen der äußeren Umfangsfläche des Lagerelements 820 und der inneren Umfangsfläche der Riemenrolle 810 durch Reibungskraft verhindert werden.
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Das Lagerelement und die Riemenrolle können in Umfangsrichtung befestigt sein, indem eine Nut in die Außenfläche des Lagerelements 820 und die Innenfläche der Riemenrolle 810 eingearbeitet und ein Stift in diese eingesetzt wird.
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Darüber hinaus ist es möglich, den Schlupf zu verhindern, indem ein Zahnriemen verwendet wird und auf der äußeren Umfangsfläche der Riemenrolle 810 eine Rille ausgebildet ist, die in den Zahn des Riemens eingreift. Um ein Abgleiten bzw. eine Trennung des Riemens zu verhindern, kann alternativ ein abgestufter Bereich 320, der radial von einem Ende und dem anderen Ende der Riemenrolle 810 herausragt, so geformt sein, dass er in konischer Weise auskragt, und es kann ein v-förmiger Riemen verwendet werden, so dass es auch möglich ist, den Schlupf zu verhindern, indem der Bereich vergrößert wird, in dem die Riemenrolle 810 und der Riemen 200 aufliegen.
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Bei einer Motoranordnung mit einer solchen Konfiguration kann die Spannung des Riemens leicht eingestellt werden, indem die Mutter nach vorne oder hinten bewegt wird, so dass der Prozess der Einstellung der Riemenspannung vereinfacht werden kann.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Lenkvorrichtung 1300 eines Fahrzeugs vorgesehen sein, die eine Motoranordnung 100 oder 800, eine Schubstange 1320, deren beide Enden mit einer Spurstange und einem Achsschenkel verbunden sind, ein Gehäuse 1310, das die Schubstange 1320 aufnimmt und mit einem Motor 101 gekoppelt ist, eine Kugelmutter 1330, die über eine Kugel mit einer Außenfläche der Schubstange 1320 gekoppelt ist und mit einer angetriebenen Riemenrolle 1340 gekoppelt ist, und einen Riemen 200 umfasst, der mit einer Riemenrolle 110 oder 810 und der angetriebenen Riemenrolle 1340 gekoppelt ist.
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Die in 13 gezeigte Lenkvorrichtung 1300 für ein Fahrzeug kann ein Teil einer zahnstangengetriebenen Servolenkung oder einer Steer-by-Wire-Lenkung sein, und die Schubstange 1320, die Kugelmutter 1330, die angetriebene Riemenrolle 1340 und dergleichen sind im Allgemeinen die gleichen wie die bekannten, und daher wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
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Das heißt, die Motoranordnung 100 gemäß den in den 1 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispielen oder die Motoranordnung 800 gemäß den in den 8 bis 12 gezeigten Ausführungsbeispielen kann in das Gehäuse 1310 eingebaut werden, so dass die Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer durch das Drehmoment des Motors 101 unterstützt werden kann oder das Rad so gelenkt werden kann, dass es der Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer entspricht. Die Spannung des Riemens 200, der die Riemenrollen 110 oder 810 und die angetriebene Riemenrolle 1340 verbindet, lässt sich leicht einstellen, indem die Mutter 140 nach vorne oder hinten bewegt wird.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 14 beschrieben.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Lenkvorrichtung 1400 vorgesehen sein, die eine Motoranordnung 100 oder 800, eine Lenksäule 1410 mit einer Lenkwelle 1420, die mit einem Motor 101 gekoppelt ist, eine angetriebene Riemenrolle 1430, die mit der Lenkwelle 1420 gekoppelt ist, und einen Riemen 200 umfasst, der mit einer Riemenrolle 110 oder 810 und der angetriebenen Riemenrolle 1430 gekoppelt ist.
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Die in 14 gezeigte Lenkvorrichtung 1400 für ein Fahrzeug kann ein Teil einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung sein, und die Lenkwelle 1420, die Lenksäule 1410, die angetriebene Riemenrolle 1430 und dergleichen sind im Allgemeinen die gleichen wie die bekannten, und daher wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
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Das heißt, die Motoranordnung 100 gemäß den in den 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen oder die Motoranordnung 800 gemäß den in den 8 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispielen kann in der Lenksäule 1410 installiert werden. Dadurch ist es möglich, eine Lenkreaktionskraft auf die Lenkwelle 1420 aufzubringen und das Lenkgefühl des Fahrers zu verbessern. Außerdem kann die Spannung des Riemens 140, der die Riemenrollen 110 oder 810 und die angetriebene Riemenrolle 1430 verbindet, leicht eingestellt werden, indem die Mutter 140 nach vorne oder hinten bewegt wird.
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Zusätzlich zu den in den 13 bis 14 gezeigten Ausführungsbeispielen können die Motoranordnungen 100 und 800 gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen jedoch auch für andere Arten von Lenkvorrichtungen verwendet werden, die eine Struktur zur Übertragung des Motordrehmoments über einen Riemen aufweisen.
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Bei der Lenkung eines Fahrzeugs mit einer solchen Konfiguration ist es nicht notwendig, den Motor exzentrisch zu montieren, wie es bei der allgemeinen Lenkung der Fall ist, und es ist nicht notwendig, den Motor in einem mit dem Gehäuse gekoppelten Zustand zu drehen, um die Spannung des Riemens einzustellen. Dementsprechend ist es möglich, die Struktur des Motoreinbaus und den Montagevorgang zu vereinfachen und Motoren zwischen verschiedenen Fahrzeugmodellen auszutauschen, ohne dass es zu Störungen in der Umgebung kommt.
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Die obige Beschreibung wird vorgelegt, um einen Fachmann zu befähigen, den technischen Gedanken der vorliegenden Offenbarung umzusetzen und zu nutzen, und wird im Zusammenhang mit einer bestimmten Anwendung und ihren Anforderungen geliefert. Verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Substitutionen zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen werden für den Fachmann ohne Weiteres ersichtlich sein, und die hierin definierten allgemeinen Prinzipien können auf andere Ausführungsbeispiele und Anwendungen angewandt werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die obige Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen stellen ein Beispiel für die technische Idee der vorliegenden Offenbarung dar und dienen lediglich der Veranschaulichung. Das heißt, die beschriebenen Ausführungsbeispiele sollen den Umfang der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Daher ist der Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern hat den breitesten Umfang, der mit den Ansprüchen vereinbar ist. Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung ist auf der Grundlage der folgenden Ansprüche auszulegen und alle technischen Ideen innerhalb des Umfangs von Äquivalenten davon sind so auszulegen, dass diese im Umfang der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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