DE112020002348T5

DE112020002348T5 - Kraftfahrzeuglenkvorrichtung

Info

Publication number: DE112020002348T5
Application number: DE112020002348.6T
Authority: DE
Inventors: Byung Wook Yoo; Jung Sik Park; Kyung Min Ko; Sang Hee AHN
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2019-05-14
Filing date: 2020-05-08
Publication date: 2022-01-27
Also published as: CN113811479A; KR102174602B1; CN113811479B; WO2020231114A1; US20220258791A1

Abstract

Die vorliegende Schrift bezieht sich auf eine Kraftfahrzeuglenkvorrichtung und insbesondere auf eine Kraftfahrzeuglenkvorrichtung, die in der Lage ist, den Verbrauch von Motorleistung zu verhindern oder zu reduzieren und die Anzahl der darin verwendeten Komponenten zu verringern, und die ferner in der Lage ist, den Komfort für Fahrer zu erhöhen, indem sie Funktionen zur Steuerung des Kraftfahrzeugs verwendet, wie z. B. automatisches Einparken, Spurhalten, Fahrunterstützung entsprechend den Straßenverhältnissen, Dämpfung von Lenkungsvibrationen, autonome Fahrsteuerung und ähnliches, und die wiederum für die Festigkeit der Schneckenräder von Vorteil ist, indem sie bewirkt, dass der darauf ausgeübte Druck verteilt wird, und Fahrern ein verbessertes Lenkgefühl vermittelt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenlegungsschrift bezieht sich auf Kraftfahrzeuglenkvorrichtungen und insbesondere auf eine Kraftfahrzeuglenkvorrichtung, die in der Lage ist, den Verbrauch von Motorleistung zu reduzieren oder zu verhindern und die Anzahl der darin verwendeten Komponenten zu verringern, und die ferner in der Lage ist, den Komfort für Fahrer zu erhöhen, indem sie Funktionen zur Steuerung des Kraftfahrzeugs verwendet, wie z. B. autonomes Einparken, Spurhalten, Fahrunterstützung in Abhängigkeit von den Straßenverhältnissen, Dämpfung von Lenkungsvibrationen, autonome Fahrsteuerung und Ähnliches, und die wiederum für die Festigkeit der Schneckenräder von Vorteil ist, indem sie bewirkt, dass der darauf ausgeübte Druck verteilt wird, und Fahrern ein verbessertes Lenkgefühl vermittelt.
STAND DER TECHNIK
Eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs ist im Allgemeinen eine Vorrichtung, die es einem Fahrer ermöglicht, die Fahrtrichtung des Fahrzeugs durch Drehen des Lenkrads zu ändern. Die Lenkvorrichtung ist eine Hilfsvorrichtung, die dem Fahrer hilft, das Fahrzeug in eine Richtung zu lenken, in die der Fahrer zu fahren wünscht, indem sie es ermöglicht, den Drehpunkt, um den sich die Vorderräder des Fahrzeugs drehen, um einen gewünschten Winkel zu verändern.
Darüber hinaus ist eine Servolenkungsvorrichtung eine Vorrichtung, die einem Fahrer hilft, das Lenkrad eines Fahrzeugs zu drehen, indem sie eine Vorrichtung verwendet, die eine Lenkunterstützungskraft bereitstellt, wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, was dazu führt, dass der Fahrer die Fahrtrichtung des Fahrzeugs mühelos mit weniger Anstrengung ändern kann.
Eine herkömmliche hydraulische Servolenkung unterstützt den Fahrer bei der Betätigung des Lenkrads, indem sie es ermöglicht, dass sich eine Spurstange oder ein Achsschenkel über ein mit dem Lenkstockhebel gekoppeltes Gestänge und damit die Räder durch Drehen einer mit dem Lenkstockhebel gekoppelten Sektorwelle lenken lassen.
Eine solche hydraulische Servolenkung hat jedoch den Nachteil, dass sie während des Betriebs Motorleistung verbraucht, da eine Hydraulikpumpe zur Bereitstellung des hydraulischen Drucks mit dem Motor des Fahrzeugs verbunden ist, was mehrere hydraulikbezogene Komponenten wie die Hydraulikpumpe, eine Hydraulikleitung, einen Behälter und dergleichen erfordert und eine Verschmutzung verursacht, da Hydrauliköl verbraucht wird.
Da in der hydraulischen Servolenkung keine elektronische Steuerung verwendet wird, besteht ein weiterer Nachteil darin, dass einige Funktionen, die durch die Verwendung einer solchen Steuerung bereitgestellt werden, nicht genutzt werden können, z. B. autonomes Einparken, Spurhalten, Fahrunterstützung in Abhängigkeit von den Straßenverhältnissen, Dämpfung von Lenkungsvibrationen, autonome Fahrsteuerung und Ähnliches.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE AUFGABE
Um diese Probleme zu lösen, stellen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenlegungsschrift eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug bereit, die in der Lage ist, den Verbrauch von Motorleistung zu reduzieren oder zu verhindern und die Anzahl der darin verwendeten Komponenten zu verringern. Darüber hinaus ist die Lenkvorrichtung in der Lage, den Komfort für Fahrer zu erhöhen, indem sie Funktionen zur Steuerung des Fahrzeugs nutzt, wie z. B. autonomes Einparken, Spurhalten, Fahrunterstützung in Abhängigkeit von den Straßenverhältnissen, Dämpfung von Lenkungsvibrationen, autonome Fahrsteuerung und Ähnliches, und sie ist vorteilhaft für die Festigkeit der Schneckenräder, indem sie bewirkt, dass der auf sie ausgeübte Druck verteilt wird. Die Lenkvorrichtung wiederum bietet dem Fahrer ein besseres Lenkgefühl.
Die Ziele der vorliegenden Offenlegungsschrift sind nicht darauf beschränkt, und andere Ziele können von den Fachleuten aus der nachstehenden Beschreibung klar verstanden werden.
TECHNISCHE LÖSUNG
Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenlegungsschrift wird eine Lenkvorrichtung bereitgestellt, die umfasst: ein Gehäuse, in dem eine Kugelumlaufspindel, eine über Kugeln mit der Kugelumlaufspindel gekoppelte Kugelmutter und eine mit der Kugelmutter in Eingriff stehende Sektorwelle enthalten sind, eine mit der Kugelumlaufspindel verbundene Ausgangswelle, einen Reduzierer mit einem mit der Ausgangswelle gekoppelten Schneckenrad und einer ersten und einer zweiten mit dem Schneckenrad in Eingriff stehenden Schneckenwelle sowie einen über ein Getriebe mit der ersten und der zweiten Schneckenwelle gekoppelten Motor. Das Getriebe umfasst eine erste Welle, die mit einer Motorwelle des Motors verbunden ist, ein erstes Zahnrad, das mit der ersten Welle gekoppelt ist, eine zweite Welle, die mit einer aus der ersten und zweiten Schneckenwelle verbunden ist, ein zweites Zahnrad, das mit der zweiten Welle gekoppelt ist und mit dem ersten Zahnrad in Eingriff steht, eine dritte Welle, die mit der anderen aus der ersten und zweiten Schneckenwelle verbunden ist, ein drittes Zahnrad, das mit der dritten Welle gekoppelt ist, eine vierte Welle und ein viertes Zahnrad, das mit der vierten Welle gekoppelt ist und mit dem ersten und dritten Zahnrad in Eingriff steht. Das Getriebe umfasst einen Stellantrieb, zum Ausrücken des vierten Zahnrads aus mindestens einem aus dem ersten und dritten Zahnrad durch Verschieben der vierten Welle in einer axialen Richtung.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenlegungsschrift kann eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt werden, die in der Lage ist, den Verbrauch von Motorleistung zu reduzieren oder zu verhindern und die Anzahl der darin verwendeten Komponenten zu verringern, und die ferner in der Lage ist, den Komfort für Fahrer zu erhöhen, indem sie Funktionen zur Steuerung des Fahrzeugs verwendet, wie z. B. autonomes Einparken, Spurhalten, Fahrunterstützung in Abhängigkeit von den Straßenverhältnissen, Dämpfung von Lenkungsvibrationen, autonome Fahrsteuerung und Ähnliches, und die wiederum für die Festigkeit der Schneckenräder von Vorteil ist, indem sie bewirkt, dass der darauf ausgeübte Druck verteilt wird, und dem Fahrer ein verbessertes Lenkgefühl vermittelt.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Darstellung einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Aspekten der vorliegenden Offenlegungsschrift.
2 ist eine Querschnittdarstellung der Lenkvorrichtung aus 1.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts aus 2.
4 und 5 sind auseinandergezogene perspektivische Ansichten eines Abschnitts aus 1.
6 ist eine Querschnittdarstellung der Lenkvorrichtung aus 1.
7 ist eine Querschnittdarstellung eines Abschnitts der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs gemäß Aspekten der vorliegenden Offenlegungsschrift.
8 veranschaulicht einen Betriebszustand aus 7.

BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
In der folgenden Beschreibung von Beispielen oder Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenlegungsschrift wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen zur Veranschaulichung spezifische Beispiele oder Ausführungsbeispiele gezeigt werden, die umgesetzt werden können, und in denen dieselben Bezugsziffern und -zeichen verwendet werden können, um dieselben oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen, auch wenn sie in unterschiedlichen beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Ferner wird in der folgenden Beschreibung von Beispielen oder Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenlegungsschrift auf detaillierte Beschreibungen hierin eingeschlossener bekannter Funktionen und Komponenten verzichtet, wenn festgestellt wird, dass die Beschreibung den Gegenstand einiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenlegungsschrift eher unklar machen könnte. Die hier verwendeten Ausdrücke wie „einschließlich“, „mit“, „enthaltend“, „bestehend aus“ und „gebildet aus“ sollen im Allgemeinen das Hinzufügen anderer Bestandteile ermöglichen, es sei denn, die Ausdrücke werden mit dem Begriff „nur“ verwendet. Wie hier verwendet, schließen Singularformen die Pluralformen ein, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht.
Begriffe wie „erste“ „zweite“, „A“, „B“, „(A)“ oder „(B)“ können hier verwendet werden, um Elemente der Offenlegung zu beschreiben. Jeder dieser Begriffe wird nicht verwendet, um das Wesen, die Ordnung, die Reihenfolge oder die Anzahl der Elemente usw. zu definieren, sondern dient lediglich dazu, das entsprechende Element von anderen Elementen zu unterscheiden.
Wenn davon die Rede ist, dass ein erstes Element mit einem zweiten Element „verbunden oder gekoppelt ist“, dieses „berührt oder überlappt“ usw., so ist dies so zu verstehen, dass nicht nur das erste Element „direkt mit dem zweiten Element verbunden oder gekoppelt sein“ oder dieses „direkt berühren oder überlappen“ kann, sondern dass auch ein drittes Element zwischen dem ersten und dem zweiten Element „eingefügt“ sein kann, oder dass das erste und das zweite Element über ein viertes Element „miteinander verbunden oder gekoppelt sein“, dieses „berühren oder überlappen“ usw. können. Dabei kann das zweite Element in mindestens einem von zwei oder mehr Elementen enthalten sein, die „miteinander verbunden oder gekoppelt sind“, „einander berühren oder überlappen“ usw.
Wenn zeitbezogene Begriffe wie „nach“, „im Anschluss an“, „als nächstes“, „vor“ und dergleichen zur Beschreibung von Prozessen oder Vorgängen von Elementen oder Konfigurationen oder von Abläufen oder Schritten in Betriebs-, Verarbeitungs- und Herstellungsverfahren verwendet werden, können diese Begriffe zur Beschreibung nicht aufeinander folgender oder nicht sequentieller Prozesse oder Vorgänge verwendet werden, sofern nicht der Begriff „direkt“ oder „sofort“ zusammen verwendet wird.
Darüber hinaus sollte bei der Nennung von Abmessungen, relativen Größen usw. berücksichtigt werden, dass numerische Werte für ein Element oder Merkmale oder entsprechende Informationen (z. B. Niveau, Bereich usw.) eine Toleranz oder einen Fehlerbereich einschließen, der durch verschiedene Faktoren (z. B. Prozessfaktoren, interne oder externe Einflüsse, Geräusche usw.) verursacht werden kann, selbst wenn keine entsprechende Beschreibung angegeben ist. Außerdem schließt der Begriff „kann“ alle Bedeutungen des Begriffs „können“ ein.
1 ist eine perspektivische Darstellung einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Aspekten der vorliegenden Offenlegungsschrift; 2 ist eine Querschnittdarstellung von 1; 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts aus 2; 4 und 5 sind auseinandergezogene perspektivische Ansichten eines Abschnitts aus 1; 6 ist eine Querschnittdarstellung von 1; 7 ist eine Querschnittdarstellung eines Abschnitts der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs gemäß Aspekten der vorliegenden Offenlegungsschrift; und 8 veranschaulicht einen Betriebszustand aus 7.
Eine Lenkvorrichtung 100 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenlegungsschrift umfasst ein Gehäuse 110, in dem eine Kugelumlaufspindel 211, eine über Kugeln 212 mit der Kugelumlaufspindel 211 gekoppelte Kugelmutter 213 und eine mit der Kugelmutter 213 in Eingriff stehende Sektorwelle 111 enthalten sind, eine mit der Kugelumlaufspindel 211 verbundene Ausgangswelle 221, einen Reduzierer 120 mit einem mit der Ausgangswelle 221 gekoppelten Schneckenrad 233 und einer ersten und einer zweiten mit dem Schneckenrad 233 in Eingriff stehenden Schneckenwelle 231 bzw. 232 sowie einen über ein Getriebe 130 mit der ersten und der zweiten Schneckenwelle 231 bzw. 232 gekoppelten Motor 140. Das Getriebe 130 umfasst eine erste Welle 411, die mit einer Motorwelle 141a des Motors 140 verbunden ist, ein erstes Zahnrad 412, das mit der ersten Welle 411 gekoppelt ist, eine zweite Welle 421, die mit einer aus der ersten und zweiten Schneckenwelle 231 bzw. 232 verbunden ist, ein zweites Zahnrad 422, das mit der zweiten Welle 421 gekoppelt ist und mit dem ersten Zahnrad 412 in Eingriff steht, eine dritte Welle 431, die mit der anderen aus der ersten und zweiten Schneckenwelle 231 bzw. 232 verbunden ist, ein drittes Zahnrad 432, das mit der dritten Welle 431 gekoppelt ist, eine vierte Welle 441 und ein viertes Zahnrad 442, das mit der vierten Welle 441 gekoppelt ist und mit dem ersten und dritten Zahnrad 412 bzw. 432 in Eingriff steht. Das Getriebe 130 umfasst einen Stellantrieb 800, zum Ausrücken des vierten Zahnrads 442 aus mindestens einem aus dem ersten und dritten Zahnrad 412 bzw. 432 durch Verschieben der vierten Welle 441 in einer axialen Richtung.
Nachfolgend wird die Lenkvorrichtung 100 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenlegungsschrift unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben.
Die Kugelumlaufspindel 211 kann über die Ausgangswelle 221, eine Eingangswelle 223 o. ä. mit einer Lenkwelle (nicht dargestellt) verbunden sein und sich drehen, wenn ein Fahrer ein zugehöriges Lenkrad dreht.
An einer Außenumfangsfläche der Kugelumlaufspindel 211 kann eine außenumfangsseitige Gewinderille ausgebildet sein, und an einer Innenumfangsfläche der Kugelmutter 213 kann eine innenumfangsseitige Gewinderille ausgebildet sein. Dadurch können die Kugelgewindespindel 211 und die Kugelmutter 213 über Kugeln 212 gekoppelt werden.
Wenn sich die Kugelumlaufspindel 211 dreht, kann die Kugelmutter 213 in der axialen Richtung der Kugelumlaufspindel 211 im Gehäuse 110 gleiten.
In einer Situation, in der in der Kugelmutter 213 und der Sektorwelle 111 miteinander kämmende Zahnräder ausgebildet sind, kann sich die Sektorwelle 111 beim Gleiten der Kugelmutter 213 drehen, wodurch ein mit der Sektorwelle 111 gekoppelter Lenkstockhebel (nicht dargestellt) betätigt werden kann. Die Räder können wiederum über ein Gestänge gelenkt werden.
Wenn die Ausgangswelle 221 mit der Kugelumlaufspindel 211 gekoppelt ist und das mit der Ausgangswelle 221 gekoppelte Reduzierer 120 vom Motor 140 angetrieben wird, kann das Drehmoment des Motors 140 auf die Kugelumlaufspindel 211 übertragen werden, so dass die Lenkradbetätigung des Fahrers unterstützt werden kann.
Die Kugelumlaufspindel 211 kann eine Vertiefung 214 aufweisen, die in axialer Richtung abgesenkt ist, und die Ausgangswelle 221 kann in die Vertiefung 214 eingeführt werden, um mit der Kugelumlaufspindel 211 gekoppelt zu werden.
In einem anderen Ausführungsbeispiel können die Ausgangswelle 221 und die Kugelumlaufspindel 211 durch Presspassung verbunden werden. Beispielsweise können an einem Ende der Ausgangswelle 221 und der Vertiefung 214, die in Umfangsrichtung abgestützt werden soll, Kerbverzahnungen angebracht sein.
Die Ausgangswelle 221 kann mit der Eingangswelle 223 gekoppelt sein, die über einen Torsionsstab 222 mit der Lenkwelle verbunden ist, und mit Hilfe eines vorgesehenen Drehmomentsensors 224 kann das Lenkdrehmoment des Fahrers auf der Grundlage einer Phasendifferenz zwischen der Eingangswelle 223 und der Ausgangswelle 221 ermittelt werden.
Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, ist es unter Verwendung einer vorgesehenen Steuerung möglich, den Komfort für Fahrer zu erhöhen, indem Funktionen zur Steuerung des Fahrzeugs verwendet werden, wie z. B. autonomes Einparken, Spurhalten, Fahrunterstützung in Abhängigkeit von den Straßenverhältnissen, Dämpfung von Lenkungsvibrationen, autonome Fahrsteuerung und Ähnliches, da Informationen, die von Sensoren, einschließlich des Drehmomentsensors 224, ermittelt werden, gesammelt werden können und der Motor 140 auf der Grundlage der gesammelten Informationen gesteuert werden kann.
Wie oben beschrieben, kann das vom Motor 140 angetriebene Reduzierer 120 mit der Ausgangswelle 221 gekoppelt sein, und das Reduzierer 120 kann das mit der Ausgangswelle 221 gekoppelte Schneckenrad 233 sowie die erste Schneckenwelle 231 und die zweite Schneckenwelle 232 enthalten, die mit dem Schneckenrad 233 in Eingriff stehen.
Das Reduzierer 120 kann eine Reduziererabdeckung 241 zur Aufnahme des Schneckenrads 233, der ersten Schneckenwelle 231, der zweiten Schneckenwelle 232 und dergleichen sowie eine Drehmomentsensorabdeckung 242 enthalten, die mit der Reduziererabdeckung 241 verbunden ist und zur Aufnahme des Drehmomentsensors 224 und dergleichen dient.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, können die Ausgangswelle 221 und die Eingangswelle 223 über Lager mit der Reduziererabdeckung 241 bzw. der Drehmomentsensorabdeckung 242 verbunden sein.
Da die erste Schneckenwelle 231 und die zweite Schneckenwelle 232 mit dem Schneckenrad 233 kämmen, kann der Druck, der auf die Verzahnung des Schneckenrads 233 ausgeübt wird, das mit dem Schneckenrad kämmt, verteilt werden, so dass diese Struktur einen geringeren Verschleiß und eine vorteilhafte Festigkeit aufweisen kann. Im Gegenzug kann ein verschleißbedingtes Spiel zwischen dem Schneckenrad 233 und der ersten Schneckenwelle 231 bzw. der zweiten Schneckenwelle 232 verringert werden, was wiederum zu einer Geräuschreduzierung führt.
Die erste Schneckenwelle 231 und die zweite Schneckenwelle 232 können auf jeweils gegenüberliegenden Seiten bezüglich des Schneckenrades 233 angeordnet sein. Dementsprechend können die jeweiligen Stützkräfte, die durch die Drehung der ersten Schneckenwelle 231 und der zweiten Schneckenwelle 232 auf das Schneckenrad 233 ausgeübt werden, ausgeglichen werden, wodurch die Vibration des Schneckenrads 233 verringert oder verhindert und die Reibung reduziert werden kann.
Das heißt, wie in den Zeichnungen dargestellt, können die erste Schneckenwelle 231 und die zweite Schneckenwelle 232 parallel zu dem dazwischen angeordneten Schneckenrad 233 angeordnet sein, um mit dem Getriebe 130 verbunden zu werden.
Nachfolgend wird die Lenkvorrichtung 100 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenlegungsschrift unter Bezugnahme auf 4 bis 6 beschrieben.
Das Getriebe 130 kann einen Zahnradsatz 400 enthalten, der den Motor 140 und die erste und zweite Schneckenwelle 231 und 232 verbindet, sowie eine erste und zweite Abdeckung 450 und 460 zur Aufnahme des Zahnradsatzes 400. Der Zahnradsatz 400 kann ein erstes Zahnrad 412 und Ähnliches enthalten, wie unten beschrieben.
Das heißt, da die erste Schneckenwelle 231 und die zweite Schneckenwelle 232 auf jeweils gegenüberliegenden Seiten bezüglich des Schneckenrades 233 angeordnet sind, müssen sich die erste Schneckenwelle 231 und die zweite Schneckenwelle 232 in die jeweils entgegengesetzte Richtung drehen, damit sich das Schneckenrad 233 drehen kann. Zu diesem Zweck können die erste Schneckenwelle 231 und die zweite Schneckenwelle 232, die von einem Motor 140 angetrieben werden, durch eine solche Struktur des Getriebesatzes 400 in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden.
Zunächst kann das Getriebe 130 die erste Welle 411, die mit der Motorwelle 140a des Motors 140 verbunden ist, und das erste Zahnrad 412, das mit der ersten Welle 411 gekoppelt ist, enthalten.
Die erste Welle 411 und die Motorwelle 140a können ineinander integriert sein. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann eine aus der ersten Welle 411 und der Motorwelle 140a einen Vorsprung aufweisen, der in axialer Richtung vorsteht und eine Kerbverzahnung aufweist, und die andere kann eine Vertiefung aufweisen, in die der Vorsprung eingesetzt werden kann und die eine Kerbverzahnung aufweist, so dass die auf dem Vorsprung und der Vertiefung ausgebildeten Verzahnungen miteinander in Eingriff gebracht werden können, um gekoppelt zu werden.
Darüber hinaus können die erste Welle 411 und das erste Zahnrad 412 ineinander integriert sein. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das erste Zahnrad 412 eine Kupplungsbohrung aufweisen, in die die erste Welle 411 eingeführt werden kann, und kann eine Kerbverzahnung aufweisen, so dass die auf dem ersten Zahnrad 412 und der ersten Welle 411 ausgebildeten Kerbverzahnungen miteinander in Eingriff gebracht werden können, um gekoppelt zu werden.
Die erste Welle 411 und die zweite bis vierte Welle 421, 431 und 441, die im Folgenden beschrieben werden, können durch die erste Abdeckung 450 und die zweite Abdeckung 460 über Lager abgestützt werden. Zu diesem Zweck können die erste Abdeckung 450 und die zweite Abdeckung 460 Sitznuten 452 und 463 aufweisen, in die solche Lager eingesetzt werden können.
Als Nächstes kann das Getriebe 130 die zweite Welle 421 umfassen, die mit der ersten Schneckenwelle 231 oder der zweiten Schneckenwelle 232 verbunden ist, sowie das zweite Zahnrad 422, das mit der zweiten Welle 421 gekoppelt ist und mit dem ersten Zahnrad 412 in Eingriff steht.
Ähnlich wie bei der Konfiguration der erste Welle 411 und des ersten Zahnrads 412 können auch die zweite Welle 421 und das zweite Zahnrad 422 ineinander integriert oder über eine Verzahnung miteinander verbunden sein. Das heißt, die Konfiguration der ersten Welle 411 und des ersten Zahnrads 412 kann im Wesentlichen gleichermaßen auf die dritte Welle 431, die vierte Welle 441 und dergleichen sowie auf die zweite Welle 421 angewandt werden, deren Beschreibung im Folgenden der Einfachheit halber weggelassen wird.
Die zweite Welle 421 kann mit einer aus der ersten Schneckenwelle 231 und der zweiten Schneckenwelle 232 verbunden werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird, wie in den Zeichnungen dargestellt, ein Beispiel erörtert, bei dem die zweite Welle 421 mit der ersten Schneckenwelle 231 verbunden ist.
Die zweite Welle 421 und die erste Schneckenwelle 231 können über eine Dämpfungskupplung 611 gekoppelt werden, die einen Dämpfer o. ä. enthält, um Vibrationen und Geräusche zu dämpfen.
In einer Situation, in der das erste Zahnrad 412 und das zweite Zahnrad 422 miteinander kämmen, können sich die Motorwelle 140a und die erste Schneckenwelle 231 in entgegengesetzter Richtung drehen, wenn die erste Schneckenwelle 231 vom Motor 140 gedreht wird.
Dementsprechend kann sich die zweite Schneckenwelle 232, die sich in einer zur ersten Schneckenwelle 231 entgegengesetzten Richtung dreht, in derselben Richtung wie die Motorwelle 140a drehen.
Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, können die zweite Schneckenwelle 232 und die Motorwelle 140a koaxial verbunden sein, und wenn eine solche koaxiale Struktur vorgesehen ist, müssen das erste Zahnrad 412 und das zweite Zahnrad 412 im Hinblick auf den Durchmesser des Schneckenrades 233 relativ große Durchmesser aufweisen. In diesem Fall kann es hinsichtlich Kosten, Fertigungsfreundlichkeit, Verpackung usw. vorteilhaft sein, dass ferner die dritte Welle 431, die vierte Welle 441 und dergleichen enthalten sind und entsprechende Zahnräder mit einem relativ kleinen Durchmesser ausgebildet sind.
Das heißt, das Getriebe 130 kann die dritte Welle 431, die mit der anderen aus der ersten Schneckenwelle 231 und der zweiten Schneckenwelle 232 verbunden ist, das dritte Zahnrad 432, das mit der dritten Welle 431 gekoppelt ist, die vierte Welle 441 und das vierte Zahnrad 442, das mit der vierten Welle 441 gekoppelt ist und mit dem ersten Zahnrad 412 und dem dritten Zahnrad 432 in Eingriff steht, umfassen.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist die dritte Welle 431 über eine Dämpfungskupplung 612 mit der zweiten Schneckenwelle 232 verbunden, und das vierte Zahnrad 442 befindet sich zwischen dem ersten Zahnrad 412 und dem dritten Zahnrad 432, so dass die zweite Schneckenwelle 232 durch den Motor 140 gedreht werden kann.
Da das erste Zahnrad 412 und das dritte Zahnrad 432 nicht direkt miteinander kämmen und das vierte Zahnrad 442 dazwischen angeordnet ist, kann sich die zweite Schneckenwelle 232 in derselben Richtung wie die Motorwelle 140a und in der entgegengesetzten Richtung zur ersten Schneckenwelle 231 drehen.
Außerdem können das zweite Zahnrad 422 und das dritte Zahnrad 432 mit dem gleichen Durchmesser ausgebildet sein, so dass sich die erste Schneckenwelle 231 und die zweite Schneckenwelle 232 mit der gleichen Drehzahl drehen können.
Das heißt, die jeweiligen Übersetzungsverhältnisse des zweiten Zahnrads 422 und des dritten Zahnrads 432 zum ersten Zahnrad 412 können gleich sein.
Darüber hinaus kann es, wie in den Zeichnungen gezeigt, im Hinblick auf Kosten, Fertigungsfreundlichkeit, Verpackung usw. vorteilhaft sein, dass alle der ersten bis vierten Zahnräder (412, 422, 432 und 442) den gleichen Durchmesser haben.
Dabei kann das Getriebe 130, wie oben beschrieben, die erste Abdeckung 450 und die zweite Abdeckung 460 umfassen. In diesem Fall kann die erste Abdeckung 450 mit dem Motor 140 und die zweite Abdeckung 460 mit dem Reduzierer 120 verbunden sein.
Die erste Abdeckung 450 und die zweite Abdeckung 460 können eine Vielzahl von Verbindungsabschnitten aufweisen, in denen Schraubenlöcher ausgebildet sind, und können mit dem Motor 140 und dem Reduzierer 120 verschraubt werden.
Der Zahnradsatz 400 kann zwischen der ersten Abdeckung 450 und der zweiten Abdeckung 460 untergebracht werden. Wie in den Zeichnungen dargestellt, können die erste Abdeckung 450 und die zweite Abdeckung 460 miteinander verbunden werden, wenn eine Seite der ersten Abdeckung 450 geöffnet wird und die zweite Abdeckung 460 den geöffneten Teil der ersten Abdeckung 450 verschließt.
Damit der Zahnradsatz 400 mit der Motorwelle 140a, der ersten Schneckenwelle 231 und/oder der zweiten Schneckenwelle 232 verbunden werden kann, können die erste Abdeckung 450 und die zweite Abdeckung 460 erste bis dritte Löcher (451, 461 und 462) aufweisen.
Das heißt, das erste Loch 451 kann durch die erste Abdeckung 450 hindurch ausgebildet sein, und die erste Welle 411 kann durch das erste Loch 451 mit der Motorwelle 140a verbunden sein.
Außerdem sind das zweite Loch 461 und das dritte Loch 462 durch die zweite Abdeckung 460 hindurch ausgebildet, und die zweite Welle 421 kann durch das zweite Loch 461 mit einer aus der ersten Schneckenwelle 231 und der zweiten Schneckenwelle 232 verbunden werden, und die dritte Welle 431 kann durch das dritte Loch 462 mit der anderen aus der ersten Schneckenwelle 231 und der zweiten Schneckenwelle 232 verbunden werden.
Nachfolgend wird die Lenkvorrichtung 100 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenlegungsschrift unter Bezugnahme auf 7 bis 8 beschrieben.
Das Getriebe 130 kann den Stellantrieb 800 zum Ausrücken des vierten Zahnrads 442 aus mindestens einem aus dem ersten und dritten Zahnrad 412 bzw. 432 durch Verschieben der vierten Welle 441 in einer axialen Richtung enthalten.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, kann der Stellantrieb 800 in einer der ersten Abdeckung 450 und der zweiten Abdeckung 460 untergebracht sein, um mit der vierten Welle 441 verbunden zu werden.
Darüber hinaus kann der Stellantrieb 800 ein Solenoid sein, das eine mit der vierten Welle 441 gekoppelte Antriebswelle 810 aufweist. Die Antriebswelle 810 des Solenoids kann so konfiguriert sein, dass sie sich zusammen mit der vierten Welle 441 dreht.
Das heißt, wenn die Antriebswelle 810 durch die Betätigung des Solenoids vorsteht, können die vierte Welle 441 und das vierte Zahnrad 442 in axialer Richtung gleiten, und das vierte Zahnrad 442 kann aus mindestens einem aus dem ersten Zahnrad 412 und dem dritten Zahnrad 432 ausgerückt werden.
Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, können die erste Abdeckung 450 und die zweite Abdeckung 460 so geformt sein, dass sie einen größeren Zwischenraum aufweisen, um einen beweglichen Bereich zu gewährleisten, der es der vierten Welle 441 ermöglicht, in axialer Richtung zu gleiten. In diesem Fall kann in einer Situation, in der die vierte Welle 441 gleitet, ein Ende, das einem mit der Antriebswelle 810 gekoppelten Ende der vierten Welle 441 gegenüberliegt, durch die andere aus der ersten Abdeckung 450 und der zweiten Abdeckung 460 nach außen ragen.
Zwar ist in 8 dargestellt, dass das vierte Zahnrad 442 sowohl aus dem ersten Zahnrad 412 als auch aus dem dritten Zahnrad 432 ausgerückt ist; doch kann in einem anderen Ausführungsbeispiel das vierte Zahnrad 442 nur aus einem aus dem ersten Zahnrad 412 und dem dritten Zahnrad 432 ausgerückt werden.
Das vierte Zahnrad 442 kämmt mit dem ersten Zahnrad 412 und dem dritten Zahnrad 432 und verbindet so die Motorwelle 140a und die zweite Schneckenwelle 232. In diesem Fall kann das Drehmoment des Motors 140 nur über die erste Schneckenwelle 231 auf das Schneckenrad 233 übertragen werden, kann jedoch nicht über die zweite Schneckenwelle 232 auf das Schneckenrad 233 übertragen werden kann, da der Stellantrieb 800 eingesetzt wird und das vierte Zahnrad 442 aus mindestens einem aus dem ersten Zahnrad 412 und dem dritten Zahnrad 432 ausgerückt ist.
Mit anderen Worten kann, wenn der Stellantrieb 800 aktiviert ist, das Drehmoment des Motors 140 nur über die erste Schneckenwelle 231 auf das Schneckenrad 233 übertragen werden, und wenn der Stellantrieb 800 deaktiviert ist, kann das Drehmoment des Motors 140 über die erste Schneckenwelle 231 und die zweite Schneckenwelle 232 auf das Schneckenrad 233 übertragen werden.
Da die Geräuschentwicklung des Reduzierers 120 in einer Situation, in der nur die erste Schneckenwelle 231 angetrieben wird, relativ gering ist, kann der Stellantrieb 800 in einer Situation aktiviert werden, in der ein Fahrer selbst geringe Geräusche leicht wahrnehmen kann (z. B. beim Fahren mit niedriger Geschwindigkeit). Da die Geräuschentwicklung des Reduzierers 120 relativ hoch ist, wenn sowohl die erste Schneckenwelle 231 als auch die zweite Schneckenwelle 232 angetrieben werden, kann der Stellantrieb 800 in einer Situation deaktiviert werden, in der ein Fahrer Geräusche nicht leicht wahrnehmen kann (z. B. beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit).
Das heißt, der Stellantrieb 800 kann je nach Situation aktiviert oder deaktiviert werden, um das Lenkgefühl des Fahrers zu verbessern.
Wie oben beschrieben, ist anzumerken, dass die Tatsache, dass der auf die Verzahnung des Schneckenrads 233 ausgeübte Druck verteilt werden kann und dadurch Geräusche reduziert werden können, indem die erste Schneckenwelle 231 und die zweite Schneckenwelle 232 mit dem Schneckenrad 233 in Eingriff gebracht werden können, bedeutet, dass Geräusche durch Verschleiß und Spiel, die verursacht werden, während das Reduzierer 120 für eine lange Zeit angetrieben wird, reduziert werden können, und unterscheidet sich daher von der Tatsache, dass das Geräusch, das entsteht, wenn sowohl die erste Schneckenwelle 231 als auch die zweite Schneckenwelle 232 angetrieben werden, relativ höher sein kann als das Geräusch, das entsteht, wenn nur die erste Schneckenwelle 231 angetrieben wird.
Eine Steuerung, die Informationen von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor o. ä. erhalten hat, kann die Aktivierung des Stellantriebs 800 auf der Grundlage der gesammelten Informationen steuern.
Die Fahrzeuglenkvorrichtung, welche die Struktur oder Konfiguration der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist, kann den Verbrauch von Motorleistung reduzieren oder verhindern und die Anzahl der darin verwendeten Komponenten verringern, und kann ferner den Komfort für Fahrer erhöhen, indem sie Funktionen zur Steuerung des Fahrzeugs verwendet, wie z. B. autonomes Einparken, Spurhalten, Fahrunterstützung in Abhängigkeit von den Straßenverhältnissen, Dämpfung von Lenkungsvibrationen, autonome Fahrsteuerung und Ähnliches, und ist daher wiederum für die Festigkeit der Schneckenräder von Vorteil, indem sie bewirkt, dass der darauf ausgeübte Druck verteilt wird, und kann dem Fahrer ein verbessertes Lenkgefühl vermitteln.
Die obige Beschreibung wurde vorgelegt, um jeden Fachmann in die Lage zu versetzen, die technische Idee der vorliegenden Offenlegungsschrift zu verwirklichen und zu nutzen, und wurde im Zusammenhang mit einer bestimmten Anwendung und ihren Anforderungen bereitgestellt. Verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Substitutionen der beschriebenen Ausführungsbeispiele sind für Fachleute ohne weiteres ersichtlich, und die hierin definierten allgemeinen Grundsätze können auf andere Ausführungsbeispiele und Anwendungen angewandt werden, ohne vom Geist und Geltungsbereich der vorliegenden Offenlegungsschrift abzuweichen. Die obige Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen stellen ein Beispiel für die technische Idee der vorliegenden Offenlegungsschrift dar und dienen lediglich der Veranschaulichung. Das heißt, die beschriebenen Ausführungsbeispiele sollen den Geltungsbereich der technischen Idee der vorliegenden Offenlegungsschrift veranschaulichen. Daher ist der Geltungsbereich der vorliegenden Offenlegungsschrift nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern hat den weitestgehenden Geltungsbereich, der mit den Ansprüchen vereinbar ist. Der Geltungsbereich der vorliegenden Offenlegungsschrift ist auf der Grundlage der folgenden Ansprüche auszulegen, und alle technischen Ideen innerhalb des Geltungsbereichs ihrer Äquivalente sind als in den Geltungsbereich der vorliegenden Offenlegungsschrift eingeschlossen aufzufassen.
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Falls zutreffend, beansprucht diese Anmeldung gemäß 35 U.S.C. §119(a) die Priorität der Patentanmeldung Nr. 10-2019-0055998 , die am 14. Mai 2019 in Korea eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist. Darüber hinaus beansprucht diese nicht-provisorische Anmeldung aus demselben Grund Prioritäten in anderen Ländern als den USA, und zwar auf der Grundlage der koreanischen Patentanmeldungen, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
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

US 1020190055998 [0075]

Claims

Kraftfahrzeuglenkvorrichtung, die umfasst: ein Gehäuse mit einer Kugelumlaufspindel, einer über Kugeln mit der Kugelumlaufspindel verbundenen Kugelmutter und einer mit der Kugelmutter in Eingriff stehenden Sektorwelle; eine Ausgangswelle, die mit der Kugelumlaufspindel verbunden ist; einen Reduzierer mit einem Schneckenrad, das mit der Ausgangswelle gekoppelt ist, und einer ersten und einer zweiten Schneckenwelle, die mit dem Schneckenrad in Eingriff stehen; und einen Motor, der über ein Getriebe mit der ersten und zweiten Schneckenwelle gekoppelt ist, wobei das Getriebe umfasst: eine erste Welle, die mit einer Motorwelle des Motors verbunden ist; ein erstes Zahnrad, das mit der ersten Welle verbunden ist; eine zweite Welle, die mit einer aus der ersten und zweiten Schneckenwelle verbunden ist; ein zweites Zahnrad, das mit der zweiten Welle gekoppelt ist und mit dem ersten Zahnrad in Eingriff steht; eine dritte Welle, die mit der anderen aus der ersten und zweiten Schneckenwelle verbunden ist; ein drittes Zahnrad, das mit der dritten Welle verbunden ist; eine vierte Welle; und ein viertes Zahnrad, das mit der vierten Welle gekoppelt ist und mit dem ersten und dritten Zahnrad in Eingriff steht, und wobei das Getriebe des Weiteren einen Stellantrieb zum Ausrücken des vierten Zahnrads aus mindestens einem aus dem ersten und dritten Zahnrad durch Verschieben der vierten Welle in einer axialen Richtung umfasst.
Kraftfahrzeuglenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kugelumlaufspindel eine in axialer Richtung abgesenkte Vertiefung aufweist und die Ausgangswelle in die Vertiefung eingesetzt ist.
Kraftfahrzeuglenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ausgangswelle mit einer Eingangswelle gekoppelt ist, die über einen Torsionsstab mit einer Lenkwelle verbunden ist.
Kraftfahrzeuglenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Schneckenwelle und die zweite Schneckenwelle auf jeweils gegenüberliegenden Seiten bezüglich des Schneckenrades angeordnet sind.
Kraftfahrzeuglenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Zahnrad und das dritte Zahnrad einen im Wesentlichen gleichen Durchmesser aufweisen.
Kraftfahrzeuglenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Getriebe eine erste Abdeckung enthält, die mit dem Motor verbunden ist, und eine zweite Abdeckung, die mit dem Reduzierer verbunden ist.
Kraftfahrzeuglenkvorrichtung nach Anspruch 6, wobei ein erstes Loch durch die erste Abdeckung hindurch ausgebildet ist und die erste Welle durch das erste Loch hindurch mit der Motorwelle gekoppelt ist.
Kraftfahrzeuglenkvorrichtung nach Anspruch 6, wobei ein zweites Loch und ein drittes Loch durch die zweite Abdeckung hindurch ausgebildet sind, und die zweite Welle durch das zweite Loch mit einer aus der ersten Schneckenwelle und der zweiten Schneckenwelle verbunden ist, und die dritte Welle durch das dritte Loch mit der anderen aus der ersten Schneckenwelle und der zweiten Schneckenwelle verbunden ist.
Kraftfahrzeuglenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Stellantrieb ein Solenoid ist, das eine mit der vierten Welle gekoppelte Antriebswelle enthält.