DE112018004767T5 - Lenkvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Eine Lenkvorrichtung mit verbesserten Anordnungseigenschaften um eine Lenkwelle herum. Eine Lenkvorrichtung, die in einem Fahrzeug installiert ist, dessen Fahrzeugraum kippbar ist, hat: eine erste Lenkwelle, deren eines Ende mit einem Lenkrad verbunden ist; eine zweite Lenkwelle, die unterhalb der ersten Lenkwelle und so angeordnet ist, dass ihr eines Ende, das mit dem anderen Ende der ersten Lenkwelle verbunden ist, über dem Bodenabschnitt des Fahrzeugraums liegt; und einen koaxialen Motor, der eine Drehkraft auf die erste Lenkwelle ausübt und so vorgesehen ist, dass seine Ausgangswelle koaxial zur ersten Lenkwelle ist. Außerdem ist die zweite Lenkwelle teleskopierbar, da eine Welle und ein zylindrisches Element so verbunden sind, dass sie in axialer Richtung relativ zueinander gleiten können.
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine an einem Fahrzeug montierte Lenkvorrichtung.
- Hintergrund Kunst
- Es ist bekannt, dass bei Lenkvorrichtungen, die an einem Fahrzeug angebracht werden sollen, einige der Lenkvorrichtungen in einer Fahrzeugkabine einen Motor zum Aufbringen einer Drehkraft auf eine Lenkwelle enthalten (siehe z.B. Patentliteratur (im Folgenden als „PTL“ bezeichnet) 1).
Einige dieser Lenkvorrichtungen umfassen einen Motor mit einer Ausgangswelle, die orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zur Lenkwelle angeordnet ist und die Richtung der Drehkraft des Motors durch einen Schneckenradmechanismus in die Drehrichtung der Lenkwelle umwandelt. - Zitatliste
- Patent-Literatur
- PTL 1
Offengelegtejapanische Patentanmeldung Nr. 2007-112240 - Zusammenfassung der Erfindung
- Technisches Problem
- Da der Motor jedoch so angeordnet werden muss, dass er bei den oben beschriebenen konventionellen Lenkvorrichtungen nicht mit verschiedenen um die Lenkwelle herum angeordneten Vorrichtungen (z.B. einer Feststellbremse, einer Schalttafel und ähnlichem) in Konflikt gerät, haben die konventionellen Lenkvorrichtungen Raum für Verbesserungen hinsichtlich der Gestaltungsqualität um die Lenkwelle herum.
- Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist die Bereitstellung einer Lenkvorrichtung, die es ermöglicht, die Gestaltungsqualität um eine Lenkwelle herum zu verbessern.
- Lösung des Problems
- Die Lenkvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Lenkvorrichtung, die an einem Fahrzeug mit einer kippbaren Fahrzeugkabine zu montieren ist, wobei die Lenkvorrichtung umfasst: eine erste Lenkwelle, die an einem Ende mit einem Lenkrad verbunden ist; eine zweite Lenkwelle, die unterhalb der ersten Lenkwelle angeordnet und an einem Ende mit einem anderen Ende der ersten Lenkwelle verbunden ist, wobei sich das eine Ende der zweiten Lenkwelle über einem Boden der Fahrzeugkabine befindet; und einen Koaxialmotor mit einer Ausgangswelle, die koaxial zur ersten Lenkwelle angeordnet ist, wobei der Koaxialmotor eine Drehkraft auf die erste Lenkwelle ausübt, wobei die zweite Lenkwelle in axialer Richtung ausziehbar und einfahrbar ist.
- Vorteilhafte Effekte der Erfindung
- Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Gestaltungsqualität um die Lenkwelle herum zu verbessern.
- Figurenliste
-
-
1 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Lenkvorrichtung gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung; und -
2 zeigt schematisch ein Beispiel für den Zustand der Lenkvorrichtung beim Kippen der Kabine nach gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. - Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
- Nachfolgend wird eine Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
- Lenkvorrichtung
1 gemäß der vorliegenden Ausgestaltung wird unter Bezugnahme auf1 beschrieben.1 zeigt schematisch die Lenkvorrichtung1 gemäß der vorliegenden Ausgestaltung. In1 bezeichnet FR die Vorderseite eines Fahrzeugs und UP die Oberseite des Fahrzeugs. - Die Lenkvorrichtung
1 ist an einem Fahrzeug mit der Fahrzeugkabine2 (so genannte „Kabine“ oder „Fahrerhaus“) angebracht. Das Fahrzeug ist ein Fahrzeug vom Typ Frontlenker (engl. „cab-over“; z.B. ein Lastkraftwagen, ein Bus, ein Leinbus oder ähnliches), das mit der Fahrzeugkabine2 über einem Verbrennungsmotor ausgestattet ist (nicht abgebildet). - Das Fahrzeug ist ausgebildet, das Fahrerhaus zu kippen. Das heißt, es ist möglich, die Fahrzeugkabine
2 um die Kippwelle16 zu drehen, wie in BILD2 dargestellt. Die Kippwelle16 ist z.B. an einem vorderen Endabschnitt eines Fahrgestellrahmens (nicht abgebildet) befestigt, der so angeordnet ist, dass er sich entlang der Vorne-Hinten-Richtung des Fahrzeugs erstreckt. Es ist zu beachten, dass die Darstellung einiger der in1 gezeigten Komponenten in2 ausgelassen wurde. - Die Lenkvorrichtung
1 umfasst ein Lenkrad3 , eine erste Lenkwelle4 , ein erstes Gelenkteil5 , eine zweite Lenkwelle6 , ein zweites Gelenkteil10 , eine dritte Lenkwelle11 , eine Servolenkungseinheit12 , einen Lenkstockhebel13 , eine Lenkstange14 und einen Koaxialmotor20 . - Das Lenkrad
3 ist eine Vorrichtung, mit der ein Fahrer einen Drehvorgang zum Lenken des Fahrzeugs ausführt. - Die erste Lenkwelle
4 ist ein drehbares stabförmiges Element und ist an einem Ende mit dem Lenkrad3 und am anderen Ende mit dem ersten Gelenkteil5 verbunden. - Das erste Gelenkteil
5 koppelt die erste Lenkwelle4 mit der zweiten Lenkwelle6 in einem vorbestimmten Winkel. - Die erste Lenkwelle
4 ist umfangsseitig durch eine zylindrische obere Abdeckung8 (auch als Lenkhaube bezeichnet) abgedeckt. Indes ist das erste Gelenkteil5 umfangsseitig durch eine zylindrische untere Abdeckung9 (auch als Säulenabdeckung oder Säulenmanschette bezeichnet) abgedeckt. Das obere Ende der unteren Abdeckung9 ist mit dem unteren Ende der oberen Abdeckung8 verbunden, und das untere Ende der unteren Abdeckung9 ist am Boden (unten) 7 der Fahrzeugkabine2 befestigt. - Die zweite Lenkwelle
6 ist ein drehbares stabförmiges Element. Die zweite Lenkwelle6 umfasst die Welle6a und das zylindrische Element6b , das die Welle6a umgibt, die so miteinander verbunden sind, dass sie in axialer Richtung relativ zueinander gleiten können, wodurch die zweite Lenkwelle6 beispielsweise ausfahrbar und einfahrbar ist. So fährt die zweite Lenkwelle6 beim Kippen der Kabine aus (siehe2 ) und fährt ein, wenn die Kabine nicht gekippt ist (siehe1 ). - Es ist zu beachten, dass, obwohl der Fall, dass die zweite Lenkwelle
6 eine Zweikomponentenstruktur hat, als Beispiel für die vorliegende Ausgestaltung beschrieben wurde, die zweite Lenkwelle6 auch eine Drei- oder Mehrkomponentenstruktur haben kann, indem drei oder mehr zylindrische Elemente6b vorgesehen werden. - Die zweite Lenkwelle
6 ist an einem Ende mit dem ersten Gelenkteil5 und am anderen Ende mit dem zweiten Gelenkteil10 verbunden, das unter dem Boden7 (außerhalb der Fahrzeugkabine2 ) angeordnet ist. Insbesondere wird das andere Ende der zweiten Lenkwelle6 in eine Öffnung (nicht abgebildet) im Boden7 eingeführt und mit dem zweiten Gelenkteil10 verbunden. - Das zweite Gelenkteil
10 koppelt die zweite Lenkwelle6 mit der dritten Lenkwelle11 in einem vorbestimmten Winkel. - Ein Teil der zweiten Lenkwelle
6 , der sich über dem Boden7 befindet (Teil, der sich in der Fahrzeugkabine2 befindet), ist umfangsseitig durch die untere Abdeckung9 abgedeckt. - Die dritte Lenkwelle
11 ist ein drehbares stabförmiges Element und ist an einem Ende mit dem zweiten Gelenkteil10 und am anderen Ende mit der Servolenkungseinheit12 (auch als Lenkgetriebe bezeichnet) verbunden. - Die Drehkraft des Lenkrads
3 wird über die erste Lenkwelle4 , die zweite Lenkwelle6 und die dritte Lenkwelle11 auf die Servolenkungseinheit12 übertragen. - Die Servolenkungseinheit
12 wandelt die wie oben beschrieben übertragene Drehkraft in eine größere Kraft um, die den Lenkstockhebel13 schwenkt. So schwenkt der Lenkstockhebel13 um die Lenkstange14 zu ziehen oder zu drücken, so dass die Räder (nicht abgebildet) über Gelenkarme und Spurstangen (beide nicht abgebildet) gelenkt werden. - Im Folgenden wird eine charakteristische Konfiguration der vorliegenden Ausgestaltung beschrieben.
- Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist der Koaxialmotor
20 an der ersten Lenkwelle4 befestigt, wie in1 dargestellt. Der Koaxialmotor20 ist in der oberen Abdeckung8 untergebracht. - Eine Ausgangswelle (nicht abgebildet) des Koaxialmotors
20 ist koaxial zur ersten Lenkwelle4 angeordnet. Der Koaxialmotor20 wird unter der Steuerung einer ECU (nicht abgebildet) angetrieben, um die Rotationskraft auf die erste Lenkwelle4 auszuüben. - Zum Beispiel, wenn eine Fahrassistenzfunktion ausgeführt wird, treibt die ECU den Koaxialmotor
20 so an, dass eine vorbestimmte Drehkraft zu einem vorbestimmten Zeitpunkt auf die erste Lenkwelle4 ausgeübt wird. Beispiele für die Fahrassistenzfunktion sind automatisches Einparken, Spurhalteassistent während einer Geschwindigkeitsregelung und ähnliches. - Die durch den Antrieb des Koaxialmotors
20 verursachte Drehkraft der ersten Lenkwelle4 wird über die zweite Lenkwelle6 und die dritte Lenkwelle11 auf die Servolenkungseinheit12 übertragen. - Wie oben beschrieben, ist die Lenkvorrichtung
1 gemäß der vorliegenden Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lenkwelle4 mit dem Koaxialmotor20 versehen ist. Da der Koaxialmotor20 ohne Beeinträchtigung verschiedener um die Lenkwelle herum vorgesehener Vorrichtungen (z.B. einer Feststellbremse, einer Schalttafel und dergleichen) angeordnet werden kann, ermöglicht die Lenkvorrichtung1 der vorliegenden Ausführungsform eine Verbesserung der Gestaltungsqualität um die Lenkwelle herum. - Ferner, wenn der Koaxialmotor
20 auf der Welle6a der zweiten Lenkwelle6 vorgesehen ist, wird das zylindrische Element6b um die Länge des vorgesehenen Koaxialmotors20 verkürzt, so dass es unmöglich sein kann, die für die Kabinenkippung erforderliche Länge der zweiten Lenkwelle6 zu gewährleisten. Im Gegensatz dazu ist der Koaxialmotor20 auf der ersten Lenkwelle4 vorgesehen, die über der zweiten Lenkwelle6 in der Lenkvorrichtung1 entsprechend der vorliegenden Ausgestaltung angeordnet ist, so dass es möglich ist, die für die Kabinenkippung erforderliche Länge der zweiten Lenkwelle6 zu gewährleisten. - Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausgestaltungen beschränkt und kann entsprechend modifiziert und implementiert werden, ohne vom Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Im Folgenden wird jede Änderung beschrieben.
- [Modifikation 1]
- Die Lenkvorrichtung
1 muss als Mindestkonfiguration nur den Koaxialmotor20 und eine Lenkwelle (erste Lenkwelle4 oder zweite Lenkwelle6 ) enthalten, an der der Koaxialmotor20 befestigt ist. - [Modifikation 2]
- Obwohl die Ausgestaltung in Zusammenhang mit dem Fall beschrieben wurde, dass das Fahrzeug, an dem die Lenkvorrichtung
1 montiert ist, ein Fahrzeug vom Typ Frontlenker ist, beschränkt sich die vorliegende Offenbarung nicht auf dieses Beispiel. Die Lenkvorrichtung1 kann auch an einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor vor oder hinter der kippbaren Fahrzeugkabine2 angebracht werden. - <Zusammenfassung der Offenbarung>
- Die Lenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Lenkvorrichtung, die an einem Fahrzeug mit einer kippbaren Fahrzeugkabine montierbar ist, wobei die Lenkvorrichtung umfasst: eine erste Lenkwelle, die an einem Ende mit einem Lenkrad verbunden ist; eine zweite Lenkwelle, die unterhalb der ersten Lenkwelle angeordnet und an einem Ende mit einem anderen Ende der ersten Lenkwelle verbunden ist, wobei das eine Ende der zweiten Lenkwelle über einem Boden des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist; und einen Koaxialmotor mit einer koaxial zur ersten Lenkwelle angeordneten Ausgangswelle, wobei der Koaxialmotor eine Drehkraft auf die erste Lenkwelle ausübt, wobei die zweite Lenkwelle in axialer Richtung ausziehbar und einfahrbar ist.
- Bei der oben beschriebenen Lenkvorrichtung kann die zweite Lenkwelle eine Welle und ein die Welle umgebendes zylindrisches Element umfassen, wobei die Welle und das zylindrische Element so miteinander gekoppelt sind, dass sie in axialer Richtung relativ zueinander gleitend sind.
- Diese Anmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-165748 - Industrielle Anwendbarkeit
- Die Lenkvorrichtung der vorliegenden Offenbarung ist auf eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs anwendbar.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Lenkvorrichtung
- 2
- Fahrzeugkabine
- 3
- Lenkrad
- 4
- Erste Lenkwelle
- 5
- Erstes Gelenkteil
- 6
- Zweite Lenkwelle
- 6a
- Welle
- 6b
- Zylindrisches Element
- 7
- Boden
- 8
- Obere Abdeckung
- 9
- Untere Abdeckung
- 10
- Zweites Gelenkteil
- 11
- Dritte Lenkwelle
- 12
- Servolenkungseinheit
- 13
- Lenkstockhebel
- 14
- Lenkstange
- 16
- Kippwelle
- 20
- Koaxialmotor
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2007112240 [0003]
- JP 2017165748 [0037]
Claims (2)
- Eine Lenkvorrichtung zur Montage an einem Fahrzeug mit einer kippbaren Fahrzeugkabine, wobei die Lenkvorrichtung umfasst: eine erste Lenkwelle, die an einem Ende mit einem Lenkrad verbunden ist; eine zweite Lenkwelle, die unterhalb der ersten Lenkwelle angeordnet und an einem Ende mit einem anderen Ende der ersten Lenkwelle verbunden ist, wobei das eine Ende der zweiten Lenkwelle über einem Boden der kippbaren Fahrzeugkabine angeordnet ist; und einen Koaxialmotor mit einer koaxial zur ersten Lenkwelle angeordneten Ausgangswelle, wobei der Koaxialmotor eine Drehkraft auf die erste Lenkwelle ausübt, wobei die zweite Lenkwelle in axialer Richtung ausziehbar und einfahrbar ist.
- Die Lenkvorrichtung nach
Anspruch 1 , wobei die zweite Lenkwelle eine Welle und ein die Welle umgebendes zylindrisches Element umfasst, wobei die Welle und das zylindrische Element so miteinander gekoppelt sind, dass sie in axialer Richtung relativ zueinander gleitfähig sind.
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