DE102022201845A1

DE102022201845A1 - Steer-by-wire lenkvorrichtung

Info

Publication number: DE102022201845A1
Application number: DE102022201845.1A
Authority: DE
Inventors: Sang CHUL Ku; Kwon Ho LEE; Min Ho Park
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2021-02-23
Filing date: 2022-02-22
Publication date: 2022-08-25
Also published as: KR20220120219A; CN114954635A; US20220266895A1

Abstract

Die vorliegenden Ausführungsbeispiele sehen eine Steer-by-Wire Lenkvorrichtung vor, die ein erstes Drehelement, das mit der Lenkwelle gekoppelt ist, um sich ineinandergreifend zu drehen, ein zweites Drehelement, das am Außenumfang des ersten Drehelements gelagert ist und sich zusammen mit dem ersten Drehelement dreht, wenn sich die Lenkwelle dreht, und ein Gehäuse umfasst, in das das erste Drehelement und das zweite Drehelement eingesetzt sind, mit der Lenksäule gekoppelt sind, und wobei die äußere Umfangsseite des zweiten Drehelements an einer inneren Umfangsfläche gelagert ist, um die Drehung des zweiten Drehelements zu begrenzen.

Description

VERWEIS AUF EINE ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2021-0024037 , die am 23. Februar 2021 eingereicht wurde und die hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke so einbezogen wird, als wäre sie hier vollständig wiedergegeben.
Gebiet der Technik
Die vorliegenden Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Steer-by-Wire Lenksystem und insbesondere auf ein Steer-by-Wire Lenksystem, das in der Lage ist, die weitere Drehung des Lenkrades mechanisch zu stoppen, wenn die Drehung des Rades ihren Maximalpunkt erreicht.
Stand der Technik
Im Allgemeinen wurde die Servolenkung entwickelt und bei der Fahrzeuglenkvorrichtung eingesetzt, um den Fahrbetrieb zu erleichtern, indem die Betätigungskraft des Fahrers am Lenkrad unterstützt wird. Die Servolenkung wurde als hydraulische Lenkung unter Verwendung von Hydraulikdruck, als elektrohydraulische Lenkung unter gleichzeitiger Verwendung von Hydraulikdruck und elektrischer Motorkraft und als elektrische Lenkung unter ausschließlicher Verwendung der elektrischen Motorkraft entwickelt und eingesetzt.
In jüngster Zeit wurde anstelle der Entfernung einer mechanischen Verbindungsvorrichtung wie einer Lenksäule, eines Kreuzgelenks oder einer Ritzelwelle zwischen Lenkrad und Rad das Lenksystem Steer-By-Wire (SBW) zur Lenkung eines Fahrzeugs mit Hilfe eines Elektromotors entwickelt und eingesetzt.
Da es bei einer solchen Lenkung jedoch keine mechanische Verbindung zwischen der Lenkwelle und den Rädern gibt, kann sich das Lenkrad des Fahrers unbegrenzt drehen, wodurch das Lenkgefühl und die Lenkstabilität des Fahrers beeinträchtigt werden.
Wenn daher die Drehung des Rades ihren Maximalpunkt erreicht (wenn das Lenkrad oder das Rad in einem allgemeinen Lenksystem eine volle Drehung erfährt), besteht daher Forschungsbedarf, um eine weitere Drehung des Lenkrades zu verhindern.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Technische Aufgabe
Die vorliegenden Ausführungsbeispielen sehen eine Steer-by-Wire Lenkvorrichtung vor, die das Lenkgefühl und die Lenkstabilität des Fahrers verbessert, indem sie verhindert, dass sich das Lenkrad mechanisch weiterdreht, wenn die Drehung des Rades den Maximalpunkt erreicht.
Darüber hinaus ist der Zweck der vorliegenden Ausführungsbeispielen nicht darauf beschränkt, und andere nicht erwähnte Ziele werden von den Fachleuten aus der folgenden Beschreibung klar verstanden werden.
Technische Lösung
Die vorliegenden Ausführungsbeispiele sehen eine Steer-by-Wire Lenkvorrichtung vor, die ein erstes Drehelement, das mit der Lenkwelle gekoppelt ist, um sich ineinandergreifend zu drehen, ein zweites Drehelement, das am Außenumfang des ersten Drehelements gelagert ist und sich zusammen mit dem ersten Drehelement dreht, wenn sich die Lenkwelle dreht, und ein Gehäuse umfasst, in das das erste Drehelement und das zweite Drehelement eingesetzt sind, mit der Lenksäule gekoppelt sind, und wobei die äußere Umfangsseite des zweiten Drehelements an einer inneren Umfangsfläche gelagert ist, um die Drehung des zweiten Drehelements zu begrenzen.
Vorteilhafte Wirkungen
Gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen wird eine Steer-by-Wire Lenkvorrichtung vorgesehen, die das Lenkgefühl und die Lenksicherheit des Fahrers erhöht, indem verhindert wird, dass sich das Lenkrad mechanisch weiter dreht, wenn die Drehung des Rades den Maximalpunkt erreicht.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Steer-by-Wire Lenkvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen zeigt.
2 und 3 sind perspektivische Ansichten, die einen Teil des Steer-by-Wire Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen zeigen.
4 und 5 sind perspektivische Explosionsansichten, die einen Teil des Lenksystems gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen zeigen.
6 ist eine Vorderansicht, die ein Verfahren veranschaulicht, bei dem die Drehung in der Steer-by-Wire Lenkvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen eingeschränkt wird.
7 bis 10 sind perspektivische Explosionsansichten, die einen Teil des Steer-by-Wire Lenksystems gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen zeigen.

Art und Weise zur Umsetzung der Erfindung
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 Ausführungsformen bzw. -beispielen der vorliegenden Offenbarung auf detaillierte Beschreibungen hierin eingebundener bekannter Funktionen und Komponenten verzichtet, wenn festgestellt wird, dass die Beschreibung den Gegenstand einiger Ausführungsformen bzw. -beispiele der vorliegenden Offenbarung eher unklar machen könnte. Die Ausdrücke wie „umfassen“, „aufweisen“, „enthalten“, „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.
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.
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.
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.
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.
1 ist eine schematische Ansicht, die ein Steer-by-Wire-Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen zeigt. 2 und 3 sind perspektivische Ansichten, die einen Teil des Steer-by-Wire Lenksystem gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen zeigen. 4 und 5 sind perspektivische Explosionsansichten, die einen Teil des Lenksystems gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen zeigen. 6 ist eine Vorderansicht, die ein Verfahren veranschaulicht, bei dem die Drehung in der Steer-by-Wire Lenkvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen eingeschränkt wird. 7 bis 10 sind perspektivische Explosionsansichten, die einen Teil des Steer-by-Wire Lenksystems gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen zeigen.
Wie in den 1 bis 10 dargestellt, umfasst eine Steer-by-Wire Lenkvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen ein erstes Drehelement 160, das mit der Lenkwelle 103 gekoppelt ist, um sich ineinandergreifend zu drehen, ein zweites Drehelement 170, das am Außenumfang des ersten Drehelements 160 gelagert ist und sich zusammen mit dem ersten Drehelement 160 dreht, wenn sich die Lenkwelle 103 dreht, und ein Gehäuse 180, in das das erste Drehelement 160 und das zweite Drehelement 170 eingesetzt sind, das mit der Lenksäule 100 gekoppelt ist, wobei die äußere Umfangsseite des zweiten Drehelements 170 an einer inneren Umfangsfläche sitzt, um die Drehung des zweiten Drehelements 170 zu begrenzen.
Als Erstes, sind unter Bezugnahme auf 1, in der Steer-by-Wire Lenkvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen ein Winkelsensor 105 und ein Drehmomentsensor 107 auf einer Seite einer Lenkwelle 103, die mit einem Lenkrad 101 verbunden ist, gekoppelt, und der Winkelsensor 105 und der Drehmomentsensor 107, die dieses erfassen, wenn der Fahrer das Lenkrad 101 betätigt, liefern elektrische Signale an die elektronische Steuervorrichtung 110 an den Lenkwellenmotor 120, und der Ritzelwellenmotor 130 wird aktiviert.
Die elektronische Steuervorrichtung 110 steuert den Lenkwellenmotor 120 und den Ritzelwellenmotor 130 auf der Grundlage der elektrischen Signale, die vom Winkelsensor 105 und vom Drehmomentsensor 107 übertragen werden, sowie der elektrischen Signale, die von anderen am Fahrzeug angebrachten Sensoren übertragen werden.
Der Lenkwellenmotor 120 ist mit einem Untersetzungsgetriebe 135 verbunden, um die Anzahl der Umdrehungen des Motors zu reduzieren, und liefert eine Reaktionskraft an die Lenkwelle 103, damit der Fahrer eine Lenkreaktionskraft in die entgegengesetzte Richtung spürt, wenn er das Lenkrad 101 während der normalen Fahrt betätigt. Und beim autonomen Fahren wird das Lenken durch die Steuerung der elektronischen Steuervorrichtung 110 ohne den Willen des Fahrers durchgeführt.
Der Ritzelwellenmotor 130 verschiebt die mit der Ritzelwelle 113 verbundene Zahnstange 111, um die Räder 119 auf beiden Seiten über die Spurstange 115 und den Achsschenkel 117 zu lenken.
In den Zeichnungen der vorliegenden Ausführungsbeispiele sind jedoch der Einfachheit halber der Winkelsensor 105 und der Drehmomentsensor 107 an der Lenkwelle 103 als Beispiel vorgesehen, aber ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und ein Motorpositionssensor zur Übertragung von Lenkinformationen an die elektronische Steuervorrichtung 110, verschiedene Radare, Lidar, Bildsensoren wie eine Kamera usw. können vorgesehen sein, und eine detaillierte Beschreibung davon wird im Folgenden weggelassen.
Da das Lenkrad 101 und das Rad 119 bei einer solchen Lenkung nicht mechanisch miteinander verbunden sind, ist bei der Betätigung des Lenkrads 101 durch den Fahrer eine mechanische Begrenzung erforderlich, um die Drehung des Lenkrads 101 bei einem bestimmten Winkel zu stoppen.
Das heißt, wenn die Drehung des Rades 119 den Maximalpunkt erreicht (bei einer allgemeinen Lenkvorrichtung, wenn sich das Lenkrad 101 oder das Rad 119 in einem Zustand der vollen Umdrehung befindet), ist das Drehwinkelbegrenzungselement 150 zur mechanischen Begrenzung des Drehwinkels der Lenkwelle 103 vorgesehen, so dass das Lenkrad 101 nicht mehr gedreht wird. Dadurch wird dem Fahrer ein präzises Lenkgefühl vermittelt.
Das Drehwinkelbegrenzungselement 150 umfasst ein erstes Drehelement 160, das am unteren Ende der Lenksäule 100 vorgesehen ist und mit der Lenkwelle 103 gekoppelt ist, um ineinandergreifend zu drehen, und das mit der Montagehalterung 102 an den Fahrzeugkörper gekoppelt ist, ein zweites Drehelement 170, das am Außenumfang des ersten Drehelements 160 gelagert ist und sich zusammen mit dem ersten Drehelement 160 dreht, wenn sich die Lenkwelle 103 dreht, ein Gehäuse 180, in dem das erste Drehelement 160 und das zweite Drehelement 170 eingesetzt und mit der Lenksäule 100 gekoppelt sind, wobei die äußere Umfangsseite des zweiten Drehelements 170 an der inneren Umfangsfläche gelagert ist, um die Drehung des zweiten Drehelements zu begrenzen, usw.
Die Lenkwelle 103 kann durch die Verbindung von zwei oder mehr Wellen gebildet werden, und das erste Drehelement 160 ist mit der äußeren Umfangsfläche der Lenkwelle 103 gekoppelt.
An der äußeren Umfangsfläche der Lenkwelle 103 und der inneren Umfangsfläche des ersten Drehelements 160 sind einander entsprechende Kerbverzahnungen 103a und 163 vorgesehen, so dass sich bei einer Drehung der Lenkwelle 103 die Ausgangswelle 112 und das erste Drehelement 160 gemeinsam drehen, ohne zu gleiten.
Und das zweite Drehelement 170, das zusammen mit dem ersten Drehelement 160 in das Gehäuse 180 eingesetzt ist, stützt sich an der äußeren Umfangsseite des ersten Drehelements 160 und des ersten Drehelements 160 ab und ist damit verbunden und wird gedreht. Nachdem die Drehung um den vorbestimmten Lenkwinkel erfolgt ist, wird das zweite Drehelement 170 durch das Gehäuse 180 abgestützt und die Drehung wird begrenzt.
Das heißt, das erste Drehelement 160 ist mit einem ersten Anschlagabschnitt 161 versehen, der in einer radialen Richtung an der äußeren Umfangsseite vorsteht, und das zweite Drehelement 170 ist mit einem zweiten Anschlagabschnitt 171 versehen, der in der radialen Richtung zur inneren Umfangsseite vorsteht und durch den ersten Anschlagabschnitt 161 in der Umfangsrichtung abgestützt wird.
Wenn das erste Drehelement 160 in Verbindung mit der Lenkwelle 103 gedreht wird, dreht der erste Anschlagabschnitt 161 des ersten Drehelements 160 das zweite Drehelement 170, während er den zweiten Anschlagabschnitt 171 des zweiten Drehelements 170 in der Umfangsrichtung stützt.
Wie in den 2 bis 8 dargestellt, sind das erste Drehelement 160 und das zweite Drehelement 170 koaxial angeordnet, und das zweite Drehelement 170 ist an der äußeren Umfangsseite des ersten Drehelements 160 vorgesehen, und die innere Umfangsfläche des Gehäuses 180 ist an der äußeren Umfangsseite des zweiten Drehelements 170 angeordnet.
Das zweite Drehelement 170 ist mit einem Teil 170a mit großem Durchmesser und einem Teil 170b mit kleinem Durchmesser versehen, die in axialer Richtung so angeordnet sind, dass die äußere Umfangsseite abgestuft ist, und die inneren Umfangsflächen des Teils 170a mit großem Durchmesser und des Teils 170b mit kleinem Durchmesser sind in axialer Richtung ringförmig verbunden.
An der inneren Umfangsseite des Teils 170a mit großem Durchmesser und des Teils 170b mit kleinem Durchmesser steht der zweite Anschlagabschnitt 171, der in Umfangsrichtung vom ersten Anschlagabschnitt 161 des ersten Drehelements 160 gestützt wird, radial vor.
Darüber hinaus ist das zweite Drehelement 170 mit einem dritten Anschlagabschnitt 173 versehen, der in einer radialen Richtung an der äußeren Umfangsseite des Teils 170b mit kleinem Durchmesser vorsteht, und das Gehäuse 180 ist mit einem vierten Anschlagabschnitt 181 versehen, der in einer radialen Richtung zur inneren Umfangsseite vorsteht und durch den dritten Anschlagabschnitt 173 in der Umfangsrichtung gestützt wird.
Dementsprechend wird, wenn das zweite Drehelement 170 durch das erste Drehelement 160 blockiert und gedreht wird, die Drehung gestoppt, während der dritte Anschlagabschnitt 173 des zweiten Drehelements 170 durch den vierten Anschlagabschnitt 181 des Gehäuses 180 in der Umfangsrichtung gestützt wird. Und der Drehwinkel der Lenkwelle 103 ist begrenzt.
Das heißt, wenn sich die Lenkwelle 103 im Uhrzeigersinn dreht, dreht sich das erste Drehelement 160 im Uhrzeigersinn, wie in 6 dargestellt. Und wenn der erste Anschlagabschnitt 161 durch den zweiten Anschlagabschnitt 171 im Uhrzeigersinn gestützt wird, wie in der oberen Zeichnung von 6 dargestellt, dreht sich das zweite Drehelement 170 ebenfalls im Uhrzeigersinn. Und, wie unten in 6 gezeigt, wenn der dritte Anschlagabschnitt 173 des zweiten Drehelements 170 durch den vierten Anschlagabschnitt 181 des Gehäuses 180 gestützt wird, stoppen die gesamte Lenkwelle 103, das erste Drehelement 160 und das zweite Drehelement 170, und der Drehwinkel der Lenkwelle 103 ist begrenzt.
Der im Gehäuse 180 ausgebildete vierte Anschlagabschnitt 181 ist radial von dem Teil 170b mit kleinem Durchmesser beabstandet und wird von einem axialen Ende des Teils 170a mit großem Durchmesser in axialer Richtung gestützt, so dass das zweite Drehelement 170 daran gehindert wird, nach außen hin getrennt zu werden.
Das Gehäuse 180 ist mit einem Befestigungsflansch 183 versehen, der eine Befestigungsöffnung 185 aufweist, um mit der Lenksäule 100 verbunden zu werden, und ist mit dem unteren Teil der Lenksäule 100 durch ein Befestigungselement 200 verbunden.
Andererseits sind in den vorliegenden Ausführungsbeispielen der erste Anschlagabschnitt 161, der zweite Anschlagabschnitt 171, der dritte Anschlagabschnitt 173 und der vierte Anschlagabschnitt 181 jeweils einzeln als Beispiel vorgesehen, aber es sollte beachtet werden, dass die Anzahl und Position in der Umfangsrichtung willkürlich entsprechend dem Konstruktionswert des Drehwinkels der Lenkwelle 103 geändert werden kann.
Wie in den 7 und 8 gezeigt, ragt der erste Anschlagabschnitt 161 in axialer Richtung von einem Ende des ersten Drehelements 160 hervor, und das Ende befindet sich am Außenumfang des zweiten Drehelements.
Und das zweite Drehelement 170 kann mit einem äußeren Umfangsstützabschnitt 175 versehen sein, der in einer radialen Richtung von der äußeren Umfangsseite vorsteht und von dem ersten Anschlagabschnitt 161 in der Umfangsrichtung gestützt wird.
Das erste Drehelement 160 und das zweite Drehelement 170 sind mit der Lenkwelle 103 so gekoppelt, dass sie in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind, und die Lenkwelle 103 und das erste Drehelement 160 drehen sich in formschlüssiger Weise, und die innere Umfangsfläche des zweiten Drehelements 170 ist drehbar mit der äußeren Umfangsfläche der Lenkwelle 103 gekoppelt.
Der äußere Umfangsstützabschnitt 175 ist so ausgebildet, dass er von einem Ende und dem anderen Ende des zweiten Drehelements 170 zu beiden Seiten in axialer Richtung vorsteht, und ein innerer Umfangsstützabschnitt 189, der in einer radialen Richtung vorsteht und in einer Umfangsrichtung durch den äußeren Umfangsstützabschnitt 175 des zweiten Drehelements 170 gestützt wird, kann an der inneren Umfangsseite des Gehäuses 180 vorgesehen sein.
Hier ist der erste Anschlagabschnitt 161 an der äußeren Umfangsseite des zweiten Drehelements 170 positioniert, ein Ende des äußeren Umfangsstützabschnitts 175 ist an der inneren Umfangsseite des Gehäuses 180 positioniert, und das andere Ende ist an der äußeren Umfangsseite des Drehelements 160 positioniert.
Dementsprechend wird, wenn die Lenkwelle 103 gedreht wird, der erste Anschlagabschnitt 161 des ersten Drehelements 160 in der Umfangsrichtung durch den äußeren Umfangsstützabschnitt 175 des zweiten Drehelements 170 gestützt, und das zweite Drehelement 170 ist blockiert bzw. verriegelt und dreht sich, und der äußere Umfangsstützabschnitt 175 wird durch den inneren Umfangsstützabschnitt 189 des Gehäuses 180 in der Umfangsrichtung gestützt, um die Drehung zu stoppen, und der Drehwinkel der Lenkwelle 103 ist begrenzt.
Außerdem ist an einem Ende des Gehäuses 180 eine Trennwand 187 ausgebildet, die sich radial von dem hohlen Zylinderteil 182 erstreckt, und die Trennwand 187 ist mit einer Durchgangsöffnung 189 versehen, durch die die Lenkwelle 103 verläuft.
Dementsprechend stützt die Trennwand 187 des Gehäuses 180 den äußeren umlaufenden Anschlagabschnitt 175 des zweiten Drehelements 170, das mit der Lenkwelle 103 in axialer Richtung gekoppelt ist, um die Trennung des zweiten Drehelements 170 zu verhindern.
Das Gehäuse 180 ist mit einem Befestigungsflansch 183 versehen, der eine Befestigungsbohrung 185 aufweist, um mit der Lenksäule 100 verbunden zu werden, und ist mit dem unteren Teil der Lenksäule 100 durch ein Befestigungselement verbunden.
Darüber hinaus ist, wie in den 9 und 10 dargestellt, ein erster Zahnradbereich 164 an der äußeren Umfangsseite des ersten Drehelements 160 ausgebildet, und ein zweiter Zahnradbereich 174, der mit dem ersten Zahnradbereich 164 des ersten Drehelements 160 kämmt, ist an der äußeren Umfangsseite des zweiten Drehelements 170 ausgebildet. Dementsprechend können beim Drehen der Lenkwelle 103 der erste Zahnradbereich 164 und der zweite Zahnradbereich 174 ineinandergreifen und sich drehen.
In diesem Fall ist die Mittelachse des ersten Drehelements 160 und des zweiten Drehelements 170 parallel zueinander angeordnet, so dass der erste Zahnradbereich 164 und der zweite Zahnradbereich 174 ineinandergreifen können.
Das Gehäuse 180 ist mit einer von der Lenkwelle 103 beabstandeten Stützwelle 198 versehen, und in der Mitte des zweiten Drehelements 170 befindet sich ein Koppelloch 176, mit dem die Stützwelle 198 gekoppelt ist. Und ein Wellenkoppelteil 186, der in axialer Richtung vorsteht, um die Stützwelle 198 einzuführen und zu stützen, ist im Inneren des Gehäuses 180 ausgebildet.
Hier können die Stützwelle 198 und der Wellenkoppelteil 186 einstückig mit dem Gehäuse 180 ausgebildet sein.
Darüber hinaus ist ein Drehlagerelement 196 zwischen der Stützwelle 198 und dem Koppelloch 176 des zweiten Drehelements 170 gekoppelt, so dass das Drehlagerelement 196 die Drehung des zweiten Drehelements 170 unterstützt, das mit dem ersten Drehelement 160 in Eingriff steht.
Dabei ist das zweite Drehelement 170 mit einem Drehvorsprung 178 versehen, der in radialer Richtung an der Außenumfangsseite vorsteht, und das Gehäuse 180 ist mit einem Befestigungsvorsprung 188 versehen, der in radialer Richtung an der Innenumfangsseite vorsteht und in Umfangsrichtung von dem Drehvorsprung 178 des zweiten Drehelements 170 gestützt wird. Wenn sich das zweite Drehelement 170 dreht, wird der Drehvorsprung 178 durch den Befestigungsvorsprung 188 gestützt und die Drehung ist begrenzt.
Das Gehäuse 180 umfasst einen ersten Gehäuseteil 180a, in dem das erste Drehelement 160 eingebettet ist, und einen zweiten Gehäuseteil 180b, in dem das zweite Drehelement 170 eingebettet ist.
Der erste Gehäuseteil 180a und der zweite Gehäuseteil 180b sind mit einer Öffnung 180-1 an einer Stelle versehen, an der der erste Zahnradbereich 164 und der zweite Zahnradbereich 174 miteinander in Eingriff stehen. Das erste Drehelement 160 und das zweite Drehelement 170 sind miteinander gekoppelt und in den ersten Gehäuseteil 180a und den zweiten Gehäuseteil 180b eingesetzt.
Die an der inneren Umfangsseite des Gehäuses 180 ausgebildeten Befestigungsvorsprünge 188 sind jeweils auf beiden Seiten der inneren Umfangsfläche des zweiten Gehäuseteils 180b neben der Öffnung 180-1 in Umfangsrichtung vorgesehen.
Darüber hinaus ist an der Außenseite des Gehäuses 180 ein Abdeckelement 190 mit einer ersten Durchgangsbohrung 191, durch die die Lenkwelle 103 verläuft, und einer zweiten Durchgangsbohrung 193, durch die die Stützwelle 198 führt, kombiniert, um das erste Drehelement 160 und das zweite Drehelement 170 abzudichten und dadurch zu verhindern, dass Fremdstoffe von außen in das Gehäuse 180 eindringen.
Das Abdeckelement 190 ist mit einer Befestigungsöffnung 195 versehen, um mit dem Gehäuse 180 verbunden zu werden, und wird durch das Befestigungselement 200 mit dem Gehäuse 180 verbunden.
Wie oben beschrieben, wird gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispielen eine Steer-by-Wire Lenkvorrichtung vorgesehen, die das Lenkgefühl und die Lenksicherheit des Fahrers erhöht, indem verhindert wird, dass sich das Lenkrad mechanisch weiter dreht, wenn die Drehung des Rades den Maximalpunkt erreicht.
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.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1020210024037 [0001]

Claims

Steer-by-Wire Lenkvorrichtung, die umfasst: ein erstes Drehlement, das mit der Lenkwelle (103) gekoppelt ist, um sich im Eingriff zu drehen; ein zweites Drehelement, das am Außenumfang des ersten Drehelements gelagert ist und sich in Verbindung mit dem ersten Drehelement dreht, wenn sich die Lenkwelle (103) dreht; und ein mit der Lenksäule (100) gekoppeltes Gehäuse (180), in das das erste Drehelement und das zweite Drehelement eingesetzt sind, wobei die äußere Umfangsseite des zweiten Drehelements an einer inneren Umfangsfläche abgestützt ist, um die Drehung des zweiten Drehelements zu begrenzen.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Drehelement mit einem ersten Anschlagabschnitt (161) versehen ist, der in einer radialen Richtung an der äußeren Umfangsseite vorsteht.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein zweiter Anschlagabschnitt (171), der in einer radialen Richtung vorsteht und in einer Umfangsrichtung des ersten Anschlagabschnitts (161) abgestützt wird, an einer inneren Umfangsseite des zweiten Drehelements vorgesehen ist.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der das zweite Drehelement ringförmig ausgebildet ist, wobei die innere Umfangsfläche eines Teils (170a) mit großem Durchmesser und eines Teils (170b) mit kleinem Durchmesser axial miteinander verbunden sind, so dass die äußere Umfangsseite in axialer Richtung gestuft ist, und der zweite Anschlagabschnitt (171) an der inneren Umfangsseite des Teils (170a) mit großem Durchmesser und des Teils (170b) mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das zweite Drehelement mit einem dritten Anschlagabschnitt (173) versehen ist, der in einer radialen Richtung an der äußeren Umfangsseite des Abschnitts (170b) mit kleinem Durchmesser vorsteht.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach Anspruch 5, wobei ein vierter Anschlagabschnitt (181) vorgesehen ist, der radial von der inneren Umfangsseite des Gehäuses (180) vorsteht und von dem dritten Anschlagabschnitt (173) in einer Umfangsrichtung gestützt wird.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der erste Anschlagabschnitt (161) so ausgebildet ist, dass er von einem Ende des ersten Drehelements in axialer Richtung vorsteht.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei der ein Ende des ersten Anschlagabschnitts (161) ausgebildet ist, es an äußeren Umfangsseite des zweiten Drehelements positioniert zu sein.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei das zweite Drehelement einen äußeren Umfangsstützabschnitt (175) aufweist, der radial zur äußeren Umfangsseite vorsteht und in der Umfangsrichtung durch den ersten Anschlagabschnitt (161) gestützt wird.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der äußere Umfangstützabschnitt (175) so ausgebildet ist, dass er in axialer Richtung von einem Ende und dem anderen Ende des zweiten Drehelements vorsteht.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der der äußere Umfangsstützabschnitt (175) so geformt ist, dass sich ein Ende an der inneren Umfangsseite des Gehäuses (180) befindet und das andere Ende an der äußeren Umfangsseite des ersten Drehelements angeordnet ist.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Gehäuse (180) mit einem inneren Umfangsstützabschnitt (189) versehen ist, der radial zur inneren Umfangsseite vorsteht und in der Umfangsrichtung durch den äußeren Umfangsstützabschnitt (175) gestützt wird.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei ein erster Zahnradbereich (164) an einer äußeren Umfangsseite des ersten Drehelements ausgebildet ist und ein zweiter Zahnradbereich (174), der mit dem ersten Zahnradbereich (164) kämmt, an einer äußeren Umfangsseite des zweiten Drehelements (170) ausgebildet ist, so dass der erste Zahnradbereich (164) und der zweite Zahnradbereich (174) ineinandergreifen, um sich zu drehen, wenn sich die Lenkwelle (103) dreht.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Gehäuse (180) mit einer Stützwelle (198) versehen ist, die von der Lenkwelle (103) beabstandet ist, und ein Koppelloch (176), mit dem die Stützwelle (198) gekoppelt ist, in der Mitte des zweiten Drehelements vorgesehen ist.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach Anspruch 14, bei der ein Drehlagerelement (196) zur Unterstützung der Drehung des zweiten Drehelements (170) zwischen der Stützwelle (198) und dem Koppelloch (176) des zweiten Drehelements (170) gekoppelt ist.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das zweite Drehelement (170) mit einem Drehvorsprung (178) versehen ist, der in einer radialen Richtung an der äußeren Umfangsseite des zweiten Drehelements (170) vorsteht.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Gehäuse (180) mit einem Befestigungsvorsprung (188) versehen ist, der radial von der inneren Umfangsseite vorsteht und in der Umfangsrichtung durch den Drehvorsprung (178) abgestützt ist, um die Drehung des zweiten Drehelements zu begrenzen.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das Gehäuse (180) einen ersten Gehäuseteil (180a), in dem das erste Drehelement (160) eingebettet ist, und einen zweiten Gehäuseteil (180b), in dem das zweite Drehelement (170) eingebettet ist, umfasst, und der erste Gehäuseteil (180a) und der zweite Gehäuseteil (180b) mit einer Öffnung an einer Position versehen sind, an der der erste Zahnradbereich (164) und der zweite Zahnradbereich (174) miteinander in Eingriff stehen.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Befestigungsvorsprung (188) auf beiden Seiten der inneren Umfangsfläche des zweiten Gehäuseteils (180b) angrenzend an die Öffnung in der Umfangsrichtung vorgesehen ist.
Steer-by-Wire Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, bei der ein Abdeckelement (190), das mit einem ersten Durchgangsbohrung (191), durch das die Lenkwelle (103) verläuft, und einem zweiten Durchgangsbohrung (193), durch das die Stützwelle (198) verläuft, versehen ist, mit der Außenseite des Gehäuses (180) verbunden ist.