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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine an einem Fahrzeug montierte Lenkvorrichtung.
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Stand der Technik
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Herkömmlicherweise 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 1, im Folgenden als „PTL“ bezeichnet).
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Einige dieser Lenkvorrichtungen umfassen einen Motor mit einer Abtriebswelle, 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.
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Zitatliste
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Patent-Literatur
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PTL 1
Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2007-112240 -
Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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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.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist die Bereitstellung einer Lenkvorrichtung, die es ermöglicht, die Gestaltungsqualität um eine Lenkwelle herum zu verbessern.
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Lösung des Problems
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Die Lenkvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine an einem Fahrzeug zu montierende Lenkvorrichtung, wobei die Lenkvorrichtung umfasst: eine mit einem Lenkrad verbundene Lenkwelle; und einen Koaxialmotor mit einer koaxial zur Lenkwelle angeordneten Ausgangswelle, wobei der Koaxialmotor eine Rotationskraft auf die Lenkwelle ausübt, wobei der Koaxialmotor an einem Abschnitt der Lenkwelle angeordnet ist, wobei der Abschnitt unter dem Lenkrad und über einem Boden einer Fahrzeugkabine angeordnet ist.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Gestaltungsqualität um die Lenkwelle herum zu verbessern.
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Figurenliste
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- 1 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Lenkvorrichtung gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung; und
- 2 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Lenkvorrichtung gemäß einer Modifikation der vorliegenden Offenbarung.
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Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
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Nachfolgend wird eine Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Lenkvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausgestaltung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 zeigt schematisch die Lenkvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausgestaltung. In 1 bezeichnet FR die Vorderseite eines Fahrzeugs und UP die Oberseite des Fahrzeugs.
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Die Lenkvorrichtung 1 ist an dem mit einer Fahrzeugkabine 2 versehenen Fahrzeug montiert. Das Fahrzeug ist ein Fahrzeug vom Typ Frontlenker (engl. „Cab-Over“; z.B. ein Lastkraftwagen, ein Bus, ein Kleinbus oder ähnliches), wobei die Fahrzeugkabine 2 über einem Verbrennungsmotor angeordnet ist (nicht abgebildet).
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Die Lenkvorrichtung 1 umfasst ein Lenkrad 3, eine erste Lenkwelle 4, ein erstes Gelenkteil 5, eine zweite Lenkwelle 6, ein zweites Gelenkteil 10, eine dritte Lenkwelle 11, eine Servolenkungseinheit 12, einen Lenkstockhebel 13, eine Lenkstange 14 und einen Koaxialmotor 20.
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Das Lenkrad 3 ist eine Vorrichtung, mit der ein Fahrer einen Drehvorgang zum Lenken des Fahrzeugs ausführt.
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Die erste Lenkwelle 4 ist ein drehbares stabförmiges Element und ist an einem Ende mit dem Lenkrad 3 und am anderen Ende mit dem ersten Gelenkteil 5 verbunden.
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Das erste Gelenkteil 5 koppelt die erste Lenkwelle 4 mit der zweiten Lenkwelle 6 in einem vorbestimmten Winkel.
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Die erste Lenkwelle 4 ist umfangsseitig durch eine zylindrische obere Abdeckung 8 (auch als Lenkhaube bezeichnet) abgedeckt. Indes ist das erste Gelenkteil 5 umfangsseitig durch eine zylindrische untere Abdeckung 9 (auch als Säulenabdeckung oder Säulenmanschette bezeichnet) abgedeckt. Das obere Ende der unteren Abdeckung 9 ist mit dem unteren Ende der oberen Abdeckung 8 verbunden, und das untere Ende der unteren Abdeckung 9 ist am Boden (unten) 7 der Fahrzeugkabine 2 befestigt.
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Die zweite Lenkwelle 6 ist ein drehbares, stabförmiges Element und umfasst eine Welle (nicht abgebildet) und ein die Welle umgebendes zylindrisches Element (nicht abgebildet), die so miteinander verbunden sind, dass sie in axialer Richtung relativ gleiten können, wodurch die zweite Lenkwelle 6 z.B. aus- und eingefahren werden kann.
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Die zweite Lenkwelle 6 ist an einem Ende mit dem ersten Gelenkteil 5 und am anderen Ende mit dem zweiten Gelenkteil 10 verbunden, das unter dem Boden 7 (außerhalb der Fahrzeugkabine 2) angeordnet ist. Insbesondere wird das andere Ende der zweiten Lenkwelle 6 in eine Öffnung (nicht abgebildet) im Boden 7 eingeführt und mit dem zweiten Gelenkteil 10 verbunden.
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Das zweite Gelenkteil 10 koppelt die zweite Lenkwelle 6 mit der dritten Lenkwelle 11 in einem vorbestimmten Winkel.
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Ein Teil der zweiten Lenkwelle 6, der sich über dem Boden 7 befindet (Teil, der sich in der Fahrzeugkabine 2 befindet), ist umfangsseitig durch die untere Abdeckung 9 abgedeckt.
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Die dritte Lenkwelle 11 ist ein drehbares stabförmiges Element und ist an einem Ende mit dem zweiten Gelenkteil 10 und am anderen Ende mit der Servolenkungseinheit 12 (auch als Lenkgetriebe bezeichnet) verbunden.
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Die Drehkraft des Lenkrads 3 wird über die erste Lenkwelle 4, die zweite Lenkwelle 6 und die dritte Lenkwelle 11 auf die Servolenkungseinheit 12 übertragen.
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Die Servolenkungseinheit 12 wandelt die wie oben beschrieben übertragene Drehkraft in eine größere Kraft um, die den Lenkstockhebel 13 schwenkt. So schwenkt der Lenkstockhebel 13 um die Lenkstange 14 zu ziehen oder zu drücken, so dass die Räder (nicht abgebildet) über Gelenkarme und Spurstangen (beide nicht abgebildet) gelenkt werden.
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Im Folgenden wird eine charakteristische Konfiguration der vorliegenden Ausgestaltung beschrieben.
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Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist der Koaxialmotor 20 an der ersten Lenkwelle 4 befestigt, wie in 1 dargestellt. Der Koaxialmotor 20 ist in der oberen Abdeckung 8 untergebracht.
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Eine Ausgangswelle (nicht abgebildet) des Koaxialmotors 20 ist koaxial zur ersten Lenkwelle 4 angeordnet. Der Koaxialmotor 20 wird unter der Steuerung einer ECU (nicht abgebildet) angetrieben, um die Rotationskraft auf die erste Lenkwelle 4 auszuüben.
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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 Lenkwelle 4 ausgeübt wird. Beispiele für die Fahrassistenzfunktion sind automatisches Einparken, Spurhalteassistent während einer Geschwindigkeitsregelung und ähnliches.
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Die durch den Antrieb des Koaxialmotors 20 verursachte Drehkraft der ersten Lenkwelle 4 wird über die zweite Lenkwelle 6 und die dritte Lenkwelle 11 auf die Servolenkungseinheit 12 übertragen.
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Wie oben beschrieben, ist die Lenkvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lenkwelle 4 mit dem Koaxialmotor 20 versehen ist. Da der Koaxialmotor 20 ohne Beeinträchtigung verschiedener um die Lenkwelle herum vorgesehener Vorrichtungen (z.B. einer Feststellbremse, einer Schalttafel und dergleichen) angeordnet werden kann, ermöglicht die Lenkvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform eine Verbesserung der Gestaltungsqualität um die Lenkwelle herum.
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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.
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[Modifikation 1]
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Obwohl die Ausgestaltung in Zusammenhang mit dem Fall beschrieben wurde, dass die erste Lenkwelle 4 mit dem Koaxialmotor 20 versehen ist, beschränkt sich die vorliegende Offenbarung nicht auf dieses Beispiel. Zum Beispiel kann der Koaxialmotor 20 an einem Teil der zweiten Lenkwelle 6, der sich über dem Boden 7 befindet (mit anderen Worten, ein Teil innerhalb der Fahrzeugkabine 2), angeordnet sein.
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Das heißt, der Koaxialmotor 20 muss nur an einem Teil der ersten Lenkwelle 4 oder der zweiten Lenkwelle 6 vorgesehen sein, der sich unter dem Lenkrad 3 und über dem Boden 7 befindet.
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[Modifikation 2]
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Wie z.B. in 2 gezeigt, kann der Koaxialmotor 20 auch unterhalb der Wellenhalterung 21 angeordnet sein, die die erste Lenkwelle 4 trägt, so dass die erste Lenkwelle 4 drehbar ist. Die Wellenhalterung 21 ist z.B. zwischen dem Lenkrad 3 und dem ersten Gelenkteil 5 angeordnet.
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[Modifikation 3]
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Die Lenkvorrichtung 1 muss als Mindestkonfiguration nur den Koaxialmotor 20 und eine Lenkwelle (erste Lenkwelle 4 oder zweite Lenkwelle 6) enthalten, an der der Koaxialmotor 20 befestigt ist.
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[Modifikation 4]
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Obwohl die Ausgestaltung in Zusammenhang mit dem Fall beschrieben wurde, dass das Fahrzeug, an dem die Lenkvorrichtung 1 montiert ist, ein Fahrzeug nach Art eines Frontlenkers ist, beschränkt sich die vorliegende Offenbarung nicht auf dieses Beispiel. Die Lenkvorrichtung 1 kann auch an einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor vor oder hinter der Fahrzeugkabine 2 angebracht werden.
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<Zusammenfassung der Offenbarung >
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Die Lenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine an einem Fahrzeug zu montierende Lenkvorrichtung, wobei die Lenkvorrichtung die mit dem Lenkrad verbundene Lenkwelle und der Koaxialmotor eine koaxial zur Lenkwelle angeordnete Ausgangswelle umfasst, wobei der Koaxialmotor die Rotationskraft auf die Lenkwelle ausübt, wobei der Koaxialmotor an einem Teil der Lenkwelle angeordnet ist, der sich unter dem Lenkrad und über dem Boden der Fahrzeugkabine befindet.
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Bei der oben beschriebenen Lenkvorrichtung kann der Koaxialmotor unterhalb der Wellenhalterung angeordnet sein, die die Lenkwelle trägt, so dass die Lenkwelle drehbar ist.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Diese Anmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-165737 , die am 30. August 2017 eingereicht wurde und deren Offenbarung hier durch Bezug in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird.
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Die Lenkvorrichtung der vorliegenden Offenbarung ist für eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs anwendbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenkvorrichtung
- 2
- Fahrzeugkabine
- 3
- Lenkrad
- 4
- Erste Lenkwelle
- 5
- Erstes Gelenkteil
- 6
- Zweite Lenkwelle
- 7
- Boden
- 8
- Obere Abdeckung
- 9
- Untere Abdeckung
- 10
- Zweites Gelenkteil
- 11
- Dritte Lenkwelle
- 12
- Servolenkungseinheit
- 13
- Lenkstockhebel
- 14
- Lenkstange
- 20
- Koaxialmotor
- 21
- Wellenhalterung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2007112240 [0004]
- JP 2017165737 [0038]
