DE202023103689U1

DE202023103689U1 - Corner-Modul-Vorrichtung für Fahrzeug

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Publication number: DE202023103689U1
Application number: DE202023103689.9U
Authority: DE
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2022-10-13
Filing date: 2023-07-04
Publication date: 2023-10-31
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: US20240124058A1

Abstract

Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend:
eine Antriebseinheit, die konfiguriert ist, ein Rad mit Antriebsleistung zu versorgen;
eine mit der Antriebseinheit verbundene Achsschenkeleinheit;
eine Lenkantriebseinheit, die mit einer Fahrzeugkarosserie gekoppelt und konfiguriert ist, eine Lenkkraft zu erzeugen, während sie sich in einer Längsrichtung ausdehnt oder zusammenzieht;
eine Lenkwinkeleinstelleinheit, die mit der Achsschenkeleinheit verbunden ist, die so angeordnet ist, dass ihre Längsrichtung von der Längsrichtung der Lenkantriebseinheit verschieden ist, und die konfiguriert ist, einen Lenkwinkel des Rades in Verbindung mit der von der Lenkantriebseinheit erzeugten Lenkkraft einzustellen; und
ein Kurbelelement, das angeordnet ist, von der Lenkantriebseinheit in einer Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie beabstandet zu sein, und das konfiguriert ist, eine Übertragungsrichtung der Lenkkraft, die von der Lenkantriebseinheit erzeugt wird, in die Längsrichtung der Lenkwinkeleinstelleinheit umzusetzen.

Description

HINTERGRUND
TECHNISCHES GEBIET
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf eine Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug und insbesondere auf eine Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug, in der Antriebs-, Brems-, Lenk-, Federungssysteme integriert sind.
DISKUSSION DES HINTERGRUNDS
Unter einem Elektrofahrzeug versteht man im Allgemeinen ein umweltfreundliches Fahrzeug, das keine Abgase ausstößt. Das Elektrofahrzeug ist mit einer Hochspannungsbatterie ausgestattet, die konfiguriert ist, Energie für den Antrieb des Elektrofahrzeugs zu liefern, sowie mit einem Antriebsmotor, der konfiguriert ist, eine Drehkraft aus der von der Hochspannungsbatterie abgegebenen elektrischen Leistung zu erzeugen. Das Elektrofahrzeug fährt, da eine Drehkraft des Motors über eine Antriebswelle auf ein Rad übertragen wird.
In jüngster Zeit sind radintegrierte Kraftfahrzeuge ins Rampenlicht gerückt. Bei einem radintegrierten Kraftfahrzeug kann auf zwischengeschaltete Kraftübertragungsvorrichtungen, wie z. B. ein Untersetzungsgetriebe oder ein Differentialgetriebe, verzichtet werden, was ein Gewicht des Fahrzeugs verringern kann. Beim radintegrierten Kraftfahrzeug wird ein Motor direkt in ein Rad eingebaut, was den Vorteil hat, einen Energieverlust bei der Kraftübertragung zu verringern, so dass eine Leistung des Motors direkt auf das Rad übertragen wird. Darüber hinaus wurde auch aktiv an einem Rad entwickelt, in dem Brems-, Lenk-, Federungssysteme sowie ein Antriebssystem integriert sind.
Die Hintergrundtechnologie der vorliegenden Offenlegung ist in der koreanischen Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnummer 10-2019-0041855 (veröffentlicht am 23. April 2019 und betitelt mit „Lenksystem für ein radintegriertes Kraftfahrzeug“) offengelegt.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Zusammenfassung dient dazu, eine Auswahl von Konzepten in einer vereinfachten Form vorzustellen, die weiter unten in der ausführlichen Beschreibung beschrieben werden. Diese Zusammenfassung ist nicht dazu gedacht, Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch soll sie als eine Hilfe bei der Bestimmung des Umfangs des beanspruchten Gegenstands verwendet werden.
Verschiedene Ausführungsformen beziehen sich auf eine Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug, die in der Lage ist, einen Betrieb von Rädern unabhängig zu steuern.
Verschiedene Ausführungsformen sind auch auf eine Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gerichtet, die in der Lage ist, einen Innenraum eines Fahrzeugs leicht zu gewährleisten.
In einer Ausführungsform weist eine Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug auf: eine Antriebseinheit, die konfiguriert ist, Antriebsleistung für ein Rad bereitzustellen; eine Achsschenkeleinheit, die mit der Antriebseinheit verbunden ist; eine Lenkantriebseinheit, die mit einer Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist und konfiguriert ist, eine Lenkkraft zu erzeugen, während sie sich in einer Längsrichtung ausdehnt oder zusammenzieht; eine Lenkwinkeleinstelleinheit, die mit der Achsschenkeleinheit verbunden ist, die so angeordnet ist, dass sich ihre Längsrichtung von der Längsrichtung der Lenkantriebseinheit unterscheidet, und die konfiguriert ist, einen Lenkwinkel des Rades in Verbindung mit der von der Lenkantriebseinheit erzeugten Lenkkraft einzustellen; und ein Kurbelelement, das angeordnet ist, von der Lenkantriebseinheit in einer Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie beabstandet zu sein, und das konfiguriert ist, eine Übertragungsrichtung der Lenkkraft, die von der Lenkantriebseinheit erzeugt wird, in die Längsrichtung der Lenkwinkeleinstellungseinheit umzuwandeln.
Die Lenkantriebseinheit kann aufweisen: ein Leistungserzeugungsmodul, das mit der Fahrzeugkarosserie gekoppelt und konfiguriert ist, Antriebsleistung zu erzeugen; eine Schubstange, die konfiguriert ist, in Verbindung mit der Antriebsleistung des Leistungserzeugungsmoduls ausgefahren oder eingezogen zu werden; und ein erstes Gelenk, das sich von der Schubstange aus erstreckt und drehbar mit einer Seite des Kurbelelements verbunden ist.
Das Rad kann Vorder- und Hinterräder aufweisen, die in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie voneinander beabstandet sind, und das Leistungserzeugungsmodul kann zwischen den Vorder- und Hinterrädern angeordnet sein.
Die Lenkwinkeleinstelleinheit kann aufweisen: eine Spurstange mit zwei gegenüberliegenden Seiten, die dem Kurbelelement und der Achsschenkeleinheit jeweils zugewandt sind; ein zweites Gelenk, das an einer Seite der Spurstange vorgesehen und drehbar mit der anderen Seite des Kurbelelements verbunden ist; und ein drittes Gelenk, das an der anderen Seite der Spurstange vorgesehen und drehbar mit der Achsschenkeleinheit verbunden ist.
Das Kurbelelement kann aufweisen: einen Kurbelkörper, der gelagert ist, um eine in der Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie definierte Achse drehbar zu sein; ein erstes Verlängerungsteil, das sich von dem Kurbelkörper aus erstreckt und mit der Lenkantriebseinheit verbunden ist; und ein zweites Verlängerungsteil, das sich von dem Kurbelkörper aus erstreckt und mit der Lenkwinkeleinstelleinheit verbunden ist.
Das erste und das zweite Verlängerungsteil können sich in unterschiedliche Richtungen vom Kurbelkörper aus erstrecken.
Eine Länge des ersten Verlängerungsteils kann kürzer sein als eine Länge des zweiten Verlängerungsteils.
Wenn die Lenkantriebseinheit einen Auszieh- oder Einziehvorgang durchführt, kann sich das zweite Verlängerungsteil mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie das erste Verlängerungsteil drehen und je nach einer Drehrichtung eine Druck- oder Zugbelastung auf die Lenkwinkeleinstelleinheit ausüben.
In einer anderen Ausführungsform weist eine Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug auf: eine Achsschenkeleinheit, die mit einer Antriebseinheit verbunden ist, die konfiguriert ist, Antriebsleistung an ein Rad zu liefern; eine Lenkantriebseinheit, die angeordnet ist, von der Achsschenkeleinheit beabstandet und konfiguriert zu sein, eine Lenkkraft zu erzeugen; eine Lenkwinkeleinstelleinheit, die mit der Achsschenkeleinheit und der Lenkantriebseinheit verbunden und konfiguriert ist, einen Lenkwinkel des Rades in Verbindung mit der von der Lenkantriebseinheit erzeugten Lenkkraft einzustellen; und eine Leistungsübertragungseinheit, die zwischen der Lenkantriebseinheit und der Lenkwinkeleinstelleinheit vorgesehen und konfiguriert ist, die von der Lenkantriebseinheit erzeugte Lenkkraft zu verstärken und die Lenkkraft an die Lenkwinkeleinstelleinheit zu übertragen.
Die Leistungsübertragungseinheit kann aufweisen: eine Lenkeingangswelle, die mit der Lenkantriebseinheit verbunden und konfiguriert ist, sich durch Aufnahme der Lenkkraft von der Lenkantriebseinheit zu drehen; eine Lenkausgangswelle, die mit der Lenkwinkeleinstelleinheit verbunden und konfiguriert ist, die Lenkwinkeleinstelleinheit in Verbindung mit einer Drehung der Lenkeingangswelle zu drehen; und eine Übertragungsgetriebeeinheit, die zwischen der Lenkeingangswelle und der Lenkausgangswelle vorgesehen und konfiguriert ist, eine Übertragung einer Drehkraft der Lenkeingangswelle auf die Lenkausgangswelle zu ermöglichen und eine Übertragung einer Drehkraft der Lenkausgangswelle auf die Lenkeingangswelle zu blockieren.
Die Lenkeingangswelle und die Lenkungsausgangswelle können parallel zueinander angeordnet sein.
Die Übersetzungsgetriebeeinheit kann aufweisen: ein erstes Übersetzungsgetrieberad, das mit der Lenkeingangswelle verbunden und konfiguriert ist, sich in Verbindung mit der Drehung der Lenkeingangswelle zu drehen; und ein zweites Übersetzungsgetrieberad, das durch Eingriff mit dem ersten Übersetzungsgetrieberad gekoppelt und konfiguriert ist, die Lenkausgangswelle in Verbindung mit einer Drehung des ersten Getrieberads zu drehen.
Das erste Übersetzungsgetriebe kann ein Schneckengetriebe und das zweite Übersetzungsgetriebe ein Schneckenrad umfassen.
Die Lenkwinkeleinstelleinheit kann aufweisen: ein erstes Lenkwinkeleinstellelement, das mit der Leistungsübertragungseinheit verbunden und konfiguriert ist, sich zu drehen, indem es die Lenkkraft von der Leistungsübertragungseinheit aufnimmt; und ein zweites Lenkwinkeleinstellelement, das mit dem ersten Lenkwinkeleinstellelement und der Achsschenkeleinheit verbunden und konfiguriert ist, den Lenkwinkel des Rades einzustellen, indem es eine Drehbewegung des ersten Lenkwinkeleinstellelements in eine gerade Hin- und Herbewegung umwandelt.
Das erste Lenkwinkeleinstellelement und das zweite Lenkwinkeleinstellelement können angeordnet sein, gegeneinander geneigt zu sein.
Das erste Lenkwinkeleinstellelement kann aufweisen: einen Gelenkkörper mit zwei gegenüberliegenden Seiten, die angeordnet sind, der Leistungsübertragungseinheit und dem zweiten Lenkwinkeleinstellelement jeweils zugewandt zu sein; ein erstes Verbindungsteil, das an einer Seite des Gelenkkörpers angeordnet und mit der Leistungsübertragungseinheit verbunden zu sein; und ein zweites Verbindungsteil, das an der anderen Seite des Gelenkkörpers angeordnet und mit dem zweiten Lenkwinkeleinstellelement verbunden ist.
Das zweite Lenkwinkeleinstellelement kann aufweisen: eine Spurstange mit zwei gegenüberliegenden Seiten, die angeordnet sind, der Achsschenkeleinheit und dem ersten Lenkwinkeleinstellelement zugewandt zu sein; ein erstes Gelenk, das an einer Seite der Spurstange angeordnet und konfiguriert ist, die Spurstange an dem ersten Lenkwinkeleinstellelement abzustützen, so dass die Spurstange drehbar ist; und ein zweites Gelenk, das an der anderen Seite der Spurstange angeordnet und konfiguriert ist, die Spurstange an der Achsschenkeleinheit abzustützen, so dass die Spurstange drehbar ist.
Gemäß der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug ist die Längsrichtung der Lenkantriebseinheit parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet, so dass der Innenraum des Fahrzeugs leicht gewährleistet werden kann und der Grad der Gestaltungsfreiheit eines Lebensmoduls erhöht werden kann.
Gemäß der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug können die Achsschenkelachse und die Aufhängungsachse jeweils getrennt auf dem ersten Achsschenkel und dem zweiten Achsschenkel angeordnet sein, die sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs gegenüberliegen. Daher kann verhindert werden, dass die Achsschenkelachse zu weit vom Rad entfernt ist, was es ermöglicht, einen Achsschenkelversatz zu reduzieren und die Fahr- und Bremsstabilität des Fahrzeugs zu verbessern.
Gemäß der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug kann das Kurbelelement eine gleichmäßige Übertragung der Lenkkraft durch die Lenkantriebseinheit und die Lenkwinkeleinstelleinheit ermöglichen, die so angeordnet sind, dass ihre Längsrichtungen voneinander verschieden sind.
Gemäß der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug ist das Leistungserzeugungsmodul zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad angeordnet, was ein Risiko einer Beschädigung des Leistungserzeugungsmoduls im Falle eines Front- oder Heckaufpralls des Fahrzeugs verringern kann.
Gemäß der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug sind das Kurbelelement und die Lenkantriebseinheit in Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie voneinander beabstandet angeordnet, wodurch die Raumausnutzung verbessert wird.
Gemäß der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug ist die Lenkantriebseinheit mit der Fahrzeugkarosserie gekoppelt und an dieser abgestützt, und eine Größe einer ungefederten Masse, die auf die Aufhängungseinheit einwirkt, kann reduziert werden, wodurch das Bodenkontaktverhalten des Fahrzeugs weiter verbessert wird.
Gemäß der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug können die Achsschenkelachse und die Aufhängungsachse jeweils getrennt auf dem ersten Achsschenkel und dem zweiten Achsschenkel angeordnet sein, die sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs gegenüberliegen. Daher kann verhindert werden, dass die Achsschenkelachse zu weit vom Rad entfernt ist, was es ermöglicht, einen Achsschenkelversatz zu reduzieren und die Fahr- und Bremsstabilität des Fahrzeugs zu verbessern.
Gemäß der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug sind das erste Lenkwinkeleinstellelement und das zweite Lenkwinkeleinstellelement angeordnet, in Bezug aufeinander geneigt zu sein, was den Innenraum des Fahrzeugs leicht sicherstellen und einen Grad der Gestaltungsfreiheit des Lebensmoduls erhöhen kann.
Gemäß der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug verhindert die Getriebeeinheit, dass die Lenkwinkeleinstelleinheit durch eine Reaktionskraft, die beim Lenken des Rades von der Straßenoberfläche in umgekehrter Richtung auf das Rad einwirkt, rückwärts gedreht wird, wodurch die Fahr- und Lenkstabilität des Fahrzeugs verbessert wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Ansicht im eingebauten Zustand, die schematisch eine Konfiguration einer Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
3 ist eine Draufsicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
4 ist eine Frontansicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
5 ist eine Seitenansicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
6 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
7 ist eine vergrößerte Ansicht, die schematisch die Konfigurationen einer Lenkantriebseinheit, einer Lenkwinkeleinstelleinheit und eines Kurbelelements gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
8 und 9 sind Betriebsansichten, die schematisch einen Betrieb der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen, die einen Lenkwinkel eines Rades einstellt.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
11 ist eine Draufsicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
12 ist eine Frontansicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
13 ist eine Seitenansicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
14 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
15 ist eine vergrößerte Ansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Lenkwinkeleinstelleinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
16 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Leistungübertragungseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
17 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Konfiguration der Leistungsübertragungseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
18 und 19 sind Betriebsansichten, die schematisch einen Betrieb der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen, die einen Lenkwinkel eines Rades einstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende detaillierte Beschreibung soll dem Leser helfen, ein umfassendes Verständnis der hierin beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme zu erlangen. Verschiedene Änderungen, Modifikationen und Äquivalente der hierin beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme werden jedoch nach dem Verständnis der Offenlegung dieser Anwendung offensichtlich sein. Beispielsweise sind die hier beschriebenen Abfolgen von Vorgängen lediglich Beispiele und nicht auf die hier dargelegten beschränkt, sondern können in der Weise geändert werden, wie es nach dem Verständnis der Offenlegung dieser Anmeldung ersichtlich ist, mit Ausnahme von Vorgängen, die notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge ablaufen.
Die hier beschriebenen Merkmale können in verschiedenen Formen verkörpert werden und sind nicht so zu verstehen, dass sie auf die hier beschriebenen Beispiele beschränkt sind. Vielmehr wurden die hierin beschriebenen Beispiele lediglich zur Veranschaulichung einiger der vielen möglichen Arten der Implementierung der hierin beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme bereitgestellt, die nach dem Verständnis der Offenlegung dieser Anwendung offensichtlich sein werden.
Die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung und die Verfahren zum Erreichen der Vorteile und Merkmale werden durch Bezugnahme auf die nachfolgend im Detail beschriebenen Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen deutlich. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die hier offengelegten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschiedenen Formen umgesetzt werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden so dargestellt, dass die vorliegende Offenbarung vollständig offengelegt wird und eine Person mit normalen Kenntnissen auf dem Gebiet der Technik den Umfang der vorliegenden Offenbarung vollständig verstehen kann. Die vorliegende Offenbarung wird nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche definiert. In der Zwischenzeit dienen die in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Begriffe zur Erläuterung der Ausführungsformen und nicht zur Einschränkung der vorliegenden Offenbarung.
Begriffe wie erster, zweiter, A, B, (a), (b) oder ähnliches können hier verwendet werden, um Komponenten zu beschreiben. Jede dieser Bezeichnungen wird nicht verwendet, um ein Wesen, eine Reihenfolge oder eine Sequenz eines entsprechenden Bestandteils zu definieren, sondern lediglich, um den entsprechenden Bestandteil von anderen Bestandteilen zu unterscheiden. So kann beispielsweise ein erster Bestandteil als zweiter Bestandteil bezeichnet werden, und ebenso kann der zweite Bestandteil auch als erster Bestandteil bezeichnet werden.
Wenn ein Bauteil als „mit einem anderen Bauteil verbunden“ oder „gekoppelt“ beschrieben wird, kann es direkt mit dem anderen Bauteil „verbunden“ oder „gekoppelt“ sein, oder es können ein oder mehrere andere Bauteile dazwischen liegen. Im Gegensatz dazu kann ein Element, das als „direkt mit einem anderen Element verbunden“ oder „direkt an ein anderes Element gekoppelt“ beschrieben wird, keine anderen Elemente dazwischen haben.
Die Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ schließen auch die Pluralformen ein, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst/umfassend“ und/oder „aufweisen/aufweisend“, wenn sie hier verwendet werden, das Vorhandensein bestimmter Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, aber das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.
Nachfolgend wird eine Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand verschiedener beispielhafter Ausführungsformen beschrieben.
1 ist eine Ansicht im eingebauten Zustand, die schematisch eine Konfiguration einer Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, 2 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, 3 ist eine Draufsicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, 4 ist eine Vorderansicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht, 5 ist eine Seitenansicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht, und 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch die Konfiguration der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 weist eine Corner-Modul-Vorrichtung 1 für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Antriebseinheit 100, eine Achsschenkeleinheit 300, eine Lenkantriebseinheit 500, eine Lenkwinkeleinstelleinheit 600 und ein Kurbelelement 700 auf.
Die Antriebseinheiten 100 sind in den Rädern 2 des Fahrzeugs installiert und drehen die Räder 2, indem sie die Räder 2 mit Antriebsleistung versorgen. Die Räder 2 können ein Paar von Vorderrädern 2a und ein Paar von Hinterrädern 2b umfassen, die in Längsrichtung des Fahrzeugs voneinander beabstandet sind. Die Antriebseinheit 100 kann als eine Vielzahl von Antriebseinheiten 100 bereitgestellt sein. Die Vielzahl von Antriebseinheiten 100 ist jeweils in dem Paar von Vorderrädern 2a und dem Paar von Hinterrädern 2b installiert und stellen unabhängig voneinander Antriebsleistung für das Vorderräderpaar 2a und das Hinterräderpaar 2b bereit. Das Rad 2, das im Folgenden beschrieben wird, kann als ein beliebiges des Paars von Vorderrädern 2a und des Paars von Hinterrädern 2b dargestellt werden.
Die Antriebseinheit 100 kann einen Stator umfassen, der innerhalb des Rades 2 befestigt und konfiguriert ist, ein Magnetfeld auszubilden, indem er elektrische Leistung von einer Fahrzeugbatterie empfängt, und einen Rotor, der drehbar innerhalb des Rades 2 installiert und konfiguriert ist, das Rad 2 mittels einer elektromagnetischen Wechselwirkung mit dem Stator zu drehen. Der Stator und der Rotor haben Mittelachsen, die auf der gleichen Linie wie eine Mittelachse des Rades 2 liegen. Der Stator und der Rotor können innerhalb des Rades 2 angeordnet und auf einem konzentrischen Kreis übereinandergestapelt sein.
Die Bremseinheit 200 kann in das Rad 2 eingebaut sein und eine Bremskraft aufbringen oder eine Aufbringung der Bremskraft unterbrechen, wobei sie die Drehung des Rades 2 behindert.
Die Bremseinheit 200 kann eine Bremsscheibe 210 und einen Bremssattel 220 umfassen.
Die Bremsscheibe 210 ist mit dem Rad 2 oder der Antriebseinheit 100 verbunden und dreht sich in Verbindung mit der Drehung des Rades 2. Die Bremsscheibe 210 kann die Form einer kreisförmigen Platte haben und im Inneren des Rades 2 eingebaut sein. Die Bremsscheibe 210 kann so angeordnet sein, dass ihre Mittelachse auf der gleichen Linie wie die Mittelachse des Rades 2 liegt. Die Bremsscheibe 210 kann integral mit dem Rad 2 oder dem Rotor der Antriebseinheit 100 durch Verschraubung oder ähnliches verbunden sein. Wenn sich das Rad 2 dreht, kann sich daher die Bremsscheibe 210 zusammen mit dem Rad 2 um die Mittelachse drehen. Ein Durchmesser der Bremsscheibe 210 kann auf der Grundlage eines Durchmessers des Rades 2, einer Größe der Antriebseinheit 100 oder Ähnlichem unterschiedlich gestaltet und modifiziert werden.
Der Bremssattel 220 übt die Bremskraft aus, indem er zum Zeitpunkt des Abbremsens des Fahrzeugs auf die Bremsscheibe 210 drückt. Der Bremssattel 220 kann einen Bremsklotz, der angeordnet ist, dass er der Bremsscheibe 210 gegenüberliegt, ein Sattelgehäuse, das mit der Achsschenkeleinheit 300 gekoppelt und konfiguriert ist, dass es den Bremsklotz trägt, so dass der Bremsklotz beweglich ist, und einen Kolben umfassen, der in dem Sattelgehäuse installiert und konfiguriert ist, dass er ausgefahren oder eingezogen werden kann, wobei der Kolben konfiguriert ist, den Bremsklotz in Richtung der Bremsscheibe 210 zu drücken oder den Bremsklotz in Abhängigkeit von einer Bewegungsrichtung zu lösen.
Die Achsschenkeleinheit 300 ist mit der Antriebseinheit 100 gekoppelt und dient als eine Konfiguration zur mechanischen Verbindung der Federungseinheit 400 und der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 mit dem Rad 2.
Die Gelenkeinheit 300 kann ein erstes Gelenk 310 und ein zweites Gelenk 320 umfassen.
Der erste Achsschenkel 310 ist mit der Antriebseinheit 100 gekoppelt und dient als eine Konfiguration zur Definition einer Achsschenkelachse, die eine Lenkmittelachse ist, indem er die mechanische Verbindung der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 mit dem Rad 2 herstellt.
Der erste Achsschenkel 310 kann mit dem Stator der Antriebseinheit 100 durch Verschraubung oder ähnliches gekoppelt und abgestützt sein. Der erste Achsschenkel 310 kann den Rotor der Antriebseinheit 100 mittels eines Radlagers so abstützen, dass der Rotor drehbar ist. Der erste Achsschenkel 310 kann durch Umformen eines metallischen Werkstoffs durch Gießen oder dergleichen hergestellt werden, um eine ausreichende Steifigkeit zu gewährleisten. Die spezifische Form des ersten Achsschenkels 310 ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellte Form beschränkt. Die Form des ersten Achsschenkels 310 kann im Rahmen des technischen Geistes vielfältig gestaltet und modifiziert werden, solange der erste Achsschenkel 310 mit der Antriebseinheit 100 gekoppelt und angeordnet ist, einer Innenfläche des Rades 2 zugewandt zu sein.
Der zweite Achsschenkel 320 ist mit dem ersten Achsschenkel 310 verbunden und dient als eine Konfiguration zur Bereitstellung der mechanischen Verbindung der Aufhängungseinheit 400, die weiter unten beschrieben wird, mit dem Rad 2 und definiert eine Aufhängungsachse, entlang der sich das Rad 2 aufwärts oder abwärts bewegt, wenn das Rad 2 eine Stoß- und Rückstoßbewegung ausführt.
Der zweite Achsschenkel 320 kann so angeordnet sein, dass er dem ersten Achsschenkel 310 in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs gegenüberliegt. Zwei gegenüberliegende obere und untere Enden des zweiten Achsschenkels 320 können über Kugelgelenke mit dem ersten Achsschenkel 310 verbunden sein. Daher können der erste Achsschenkel 310 und der zweite Achsschenkel 320 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs die Aufhängungsachse, die auf dem zweiten Achsschenkel 320 definiert ist, und die Achsschenkelachse, die auf dem ersten Achsschenkel 310 definiert ist, trennen, so dass die Achsschenkelachse in einer Position neben dem Rad 2 angeordnet ist, so dass ein Achsschenkelversatzwert verringert werden kann und die Fahr- und Bremsstabilität des Fahrzeugs verbessert werden kann.
Die Aufhängungseinheit 400 kann mit der Achsschenkeleinheit 300, insbesondere dem zweiten Achsschenkel 320, verbunden sein und die Achsschenkeleinheit 300 an einer Fahrzeugkarosserie B abstützen. Die Aufhängungseinheit 400 kann vorgesehen sein, um Stöße zu absorbieren, die von einer Straßenoberfläche über das Rad 2 übertragen werden, wenn das Fahrzeug fährt. In diesem Fall kann die Fahrzeugkarosserie B beispielsweise ein Fahrgestellrahmen sein, z. B. ein Hilfsrahmen (nicht abgebildet), der an einer Unterseite des Fahrzeugs angebracht ist.
Die Aufhängungseinheit 400 kann einen Aufhängungsarm 410 und einen Stoßdämpfer 420 umfassen.
Der Aufhängungsarm 410 ist zwischen dem zweiten Achsschenkel 320 und der Fahrzeugkarosserie B vorgesehen und stützt den zweiten Achsschenkel 320. Genauer gesagt kann der Aufhängungsarm 410 das Rad 2 mittels des zweiten Achsschenkels 320 mit der Fahrzeugkarosserie verbinden und eine vom Rad 2 ausgeübte Last absorbieren, indem er dessen Steifigkeit nutzt, während das Fahrzeug fährt. Ferner kann der Aufhängungsarm 410 dazu dienen, eine Bewegung des Rades 2 einzustellen.
Der Aufhängungsarm 410 kann einen ersten Arm 411 und einen zweiten Arm 412 umfassen.
Ein Ende des ersten Arms 411 und ein Ende des zweiten Arms 412 sind drehbar mit dem zweiten Achsschenkel 320 verbunden, und das andere Ende des ersten Arms 411 und das andere Ende des zweiten Arms 412 sind drehbar mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. In diesem Fall können jeweils zwei gegenüberliegende Enden des ersten Arms 411 und des zweiten Arms 412 mittels Buchsen, Kugelgelenken, Stiften oder Ähnlichem drehbar am zweiten Achsschenkel 320 und an der Fahrzeugkarosserie gelagert sein. Der erste Arm 411 und der zweite Arm 412 können so angeordnet sein, dass sie einander gegenüberliegen und in einer Aufwärts-/Abwärtsrichtung voneinander beabstandet sind. Das heißt, ein Ende des ersten Arms 411 und ein Ende des zweiten Arms 412 können jeweils mit dem oberen und unteren Ende des zweiten Achsschenkels 320 verbunden sein. Der erste Arm 411 und der zweite Arm 412 können jeweils in Form eines doppelten Querlenkers ausgebildet sein. Daher können der erste Arm 411 und der zweite Arm 412 einen negativen Sturz des Rades 2 einstellen, was es möglich macht, das Corner-Verhalten des Fahrzeugs zu verbessern und eine niedrige Struktur zur Verringerung der Fahrzeughöhe einzustellen.
Der Stoßdämpfer 420 ist in Längsrichtung ausziehbar und zusammenziehbar und dämpft Stöße oder Schwingungen, die von der Fahrbahnoberfläche über das Rad 2 auf den Fahrzeugaufbau übertragen werden.
Der Stoßdämpfer 420 kann einen Zylinder 421, eine Stange 422 und einen elastischen Körper 423 umfassen.
Der Zylinder 421 kann sich in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung erstrecken, und das Innere des Zylinders 421 kann mit einem Fluid gefüllt sein. Ein unteres Ende des Zylinders 421 kann den ersten Arm 411 durchdringen und drehbar mit einer oberen Fläche des zweiten Arms 412 verbunden sein.
Die Stange 422 kann sich in einer Längsrichtung des Zylinders 421 erstrecken. Eine untere Seite der Stange 422 kann in ein oberes Ende des Zylinders 421 eingeführt und in der Längsrichtung des Zylinders 421 verschiebbar eingebaut werden. Eine Oberseite der Stange 422 ist mit einem Radgehäuse (nicht abgebildet) oder dergleichen verbunden. Die Stange 422 kann in der Längsrichtung des Zylinders 421 gleiten, wenn das Rad 2 eine Stoß- oder Rückstoßbewegung ausführt.
Der elastische Körper 423 kann die Form einer flachen Feder mit einer Längsrichtung haben, die sich in einer Richtung parallel zur Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie B erstreckt. Eine untere Fläche des elastischen Körpers 423 kann auf einer oberen Fläche des zweiten Arms 412 aufliegen und sich daran abstützen. Ein Ende des elastischen Körpers 423 kann an der Fahrzeugkarosserie B durch Schweißen, Verschrauben oder ähnliches befestigt werden. Wenn der zweite Arm 412 durch eine Stoß- oder Rückprallbewegung des Rades 2 gedreht wird, kann der elastische Körper 423 in Aufwärts-/Abwärtsrichtung elastisch verformt werden, wodurch ein von der Fahrbahnoberfläche ausgehender Stoß ausgeglichen wird.
Die Lenkantriebseinheit 500 ist mit der Fahrzeugkarosserie B gekoppelt und erzeugt eine Lenkkraft, während sie sich in einer Längsrichtung ausdehnt oder zusammenzieht. Die Lenkantriebseinheit 500 kann so angeordnet sein, dass die Längsrichtung der Lenkantriebseinheit 500, d.h. die Ausfahr- bzw. Einfahrrichtung, parallel zur Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie B verläuft. In diesem Fall können die Längsrichtung und die Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie B als Richtungen veranschaulicht werden, parallel zu der Längsrichtung und der Breitenrichtung des Fahrzeugs. Daher kann der Innenraum des Fahrzeugs auf einfache Weise gewährleistet werden, und ein Grad von Gestaltungsfreiheit eines Lebensmoduls kann im Vergleich zu einem Fall, in dem die Lenkantriebseinheit 500 so angeordnet ist, dass ihre Längsrichtung parallel zur Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie B verläuft, erhöht werden.
7 ist eine vergrößerte Ansicht, die schematisch Konfigurationen der Lenkantriebseinheit, der Lenkwinkeleinstelleinheit und des Kurbelsystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Bezugnehmend auf 1 bis 7 kann die Lenkantriebseinheit 500 ein Leistungserzeugungsmodul 510, eine Schubstange 520 und ein erstes Gelenk 530 umfassen.
Das Leistungserzeugungsmodul 510 ist mit der Fahrzeugkarosserie B gekoppelt und erzeugt durch Aufnahme von elektrischer Leistung Antriebsleistung. Das Leistungserzeugungsmodul 510 kann als verschiedenen Arten von Elektromotoren veranschaulicht werden, die Rotationskräfte durch von außen zugeführte elektrische Leistung erzeugen. Das Leistungserzeugungsmodul 510 kann mit einer drehbaren Hohlwelle versehen sein. Das Leistungserzeugungsmodul 510 kann mit der Batterie des Fahrzeugs verbunden sein und von der Batterie mit elektrischer Leistung versorgt werden. Das Leistungserzeugungsmodul 510 kann mit einer ECU oder dergleichen des Fahrzeugs verbunden sein. Ob eine Rotationskraft erzeugt wird, eine Richtung der Rotationskraft oder ähnliches kann als Reaktion auf ein Steuersignal der ECU gesteuert werden.
Das Leistungserzeugungsmodul 510 kann zwischen dem Vorderrad 2a und dem Hinterrad 2b angeordnet sein. Das heißt, wie in 1 dargestellt, kann das Leistungserzeugungsmodul 510 in einem Abschnitt angeordnet sein, der zwischen Mittelachsen der Vorder- und Hinterräder 2a und 2b in Bezug auf die Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie B definiert ist. Daher ist es möglich, ein Risiko einer Beschädigung des Leistungserzeugungsmoduls 510 im Falle einer Front- oder Heckkollision des Fahrzeugs zu verringern.
Die Schubstange 520 ist mit dem Leistungserzeugungsmodul 510 verbunden und wird in Verbindung mit der vom Leistungserzeugungsmodul 510 erzeugten Antriebsleistung in der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie B ausgefahren oder eingezogen. Die Schubstange 520 kann annähernd stabförmig ausgebildet sein, und eine Seite der Schubstange 520 kann in das Leistungserzeugungsmodul 510 eingeführt werden. Die Schubstange 520 kann so angeordnet sein, dass ihre Längsrichtung parallel zur Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie B verläuft. Eine Seite der Schubstange 520 kann mit der Drehwelle des Leistungserzeugungsmoduls 510 verbunden sein. In diesem Fall kann eine Seite der Schubstange 520 mit der Drehwelle des Leistungserzeugungsmoduls 510 durch eine Schraubenkupplung, eine Kugelumlaufspindel, ein Zahnstangengetriebe oder Ähnliches verbunden sein. Daher wandelt die Schubstange 520 eine Drehbewegung der Drehwelle des Leistungserzeugungsmoduls 510 in eine geradlinige Bewegung um und bewegt sich gerade in der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie B hin und her.
Das erste Gelenk 530 erstreckt sich von der Schubstange 520 und ist drehbar mit einer Seite des Kurbelelements 700 verbunden. Das erste Gelenk 530 kann sich von dem anderen Ende der Schubstange 520 erstrecken, das dem Leistungserzeugungsmodul 510 gegenüberliegt. Das erste Gelenk 530 kann integral mit der Schubstange 520 durch Schweißen oder ähnliches verbunden sein. Alternativ kann das erste Gelenk 530 durch Verschraubung oder ähnliches lösbar mit der Schubstange 520 verbunden sein. Ein Ende des ersten Gelenks 530 kann mit einem Ende eines ersten Verlängerungsteils 720 des Kurbelelements 700 verbunden sein, das weiter unten beschrieben wird. Das erste Gelenk 530 kann eine Drehkraft auf das Kurbelelement 700 im oder gegen den Uhrzeigersinn ausüben, während es sich zusammen mit der Schubstange 520 hin- und herbewegt, wenn die Schubstange 520 ausgefahren oder eingezogen wird.
Das Ende des ersten Gelenks 530 kann mit dem Ende des ersten Verlängerungsteils 720 des Kurbelelements 700, das weiter unten beschrieben wird, verbunden sein, so dass das erste Gelenk 530 um mehrere Achsen drehbar ist. In diesem Fall kann das erste Gelenk 530 verschiedene Arten von Verbindungsmitteln wie Kugelgelenke, Buchsengelenke oder ähnliches umfassen, die mit dem ersten Verlängerungsteil 720 verbunden sein können, um um mehrere Achsen drehbar zu sein. Daher kann das erste Gelenk 530 es ermöglichen, dass eine geradlinige Bewegung der Schubstange 520 reibungslos in eine Drehbewegung des Kurbelsystems 700 umgewandelt wird.
Die Lenkwinkeleinstelleinheit 600 ist mit der Achsschenkeleinheit 300, genauer gesagt mit dem ersten Achsschenkel 310, verbunden und stellt einen Lenkwinkel des Rades 2 in Verbindung mit einer von der Lenkantriebseinheit 500 erzeugten Lenkkraft ein. Genauer gesagt stellt die Lenkwinkeleinstelleinheit 600 den Lenkwinkel des Rades 2 ein, indem sie über das Kurbelelement 700, das weiter unten beschrieben wird, die von der Lenkantriebseinheit 500 erzeugte Lenkkraft aufnimmt. Die Lenkwinkeleinstelleinheit 600 ist so angeordnet, dass eine Längsrichtung davon von der Längsrichtung der Lenkantriebseinheit 500 abweicht. Wenn beispielsweise das Rad 2 in einer neutralen Position positioniert ist, kann die Lenkwinkeleinstelleinheit 600 so angeordnet sein, dass ihre Längsrichtung parallel zur Breitenrichtung des Fahrzeugs basierend auf 1 verläuft.
Die Lenkwinkeleinstelleinheit 600 kann eine Spurstange 610, ein zweites Gelenk 620 und ein drittes Gelenk 630 umfassen.
Die Spurstange 610 definiert ein schematisches äußeres Erscheinungsbild der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 und stützt das zweite Gelenk 620 und das dritte Gelenk 630 als Ganzes. Die Spurstange 610 kann in der Form einer Stange vorgesehen sein, die so angeordnet ist, dass zwei gegenüberliegende Seiten davon jeweils der anderen Seite des Kurbelelements 700 und des ersten Achsschenkels 310 gegenüberliegen. Die Spurstange 610 kann so angeordnet sein, dass ihre Längsrichtung parallel zur Breitenrichtung des Fahrzeugs verläuft. Die Spurstange 610 kann die Lenkkraft, die von der Lenkantriebseinheit 500 erzeugt wird, auf das Rad 2 übertragen, während es durch eine Zug- oder Drucklast bewegt wird, die von dem Kurbelelement 700 übertragen wird, das mit dem zweiten Gelenk 620 verbunden ist, das weiter unten beschrieben wird.
Das zweite Gelenk 620 ist an einer Seite der Zugstange 610 vorgesehen und drehbar mit der anderen Seite des Kurbelelement 700 verbunden. Das zweite Gelenk 620 kann an einem Ende der Spurstange 610 angeordnet sein, das dem Kurbelelement 700 zugewandt ist. Das zweite Gelenk 620 kann durch Schweißen oder ähnliches mit der Spurstange 610 verbunden sein. Alternativ kann das zweite Gelenk 620 durch Verschraubung oder ähnliches lösbar mit der Spurstange 610 verbunden sein. Das zweite Gelenk 620 ist mit der anderen Seite des Kurbelelements 700 verbunden, genauer gesagt mit einem zweiten Verlängerungsteil 730. Wenn das Kurbelelement 700 von der Lenkantriebseinheit 500 gedreht wird, kann das zweite Gelenk 620 eine Zug- oder Drucklast auf die Spurstange 610 ausüben, während es sich zusammen mit dem zweiten Verlängerungsteil 730 bewegt.
Das zweite Gelenk 620 kann mit dem zweiten Verlängerungsteil 730 so verbunden sein, dass das zweite Gelenk 620 um mehrere Achsen drehbar ist. In diesem Fall kann das zweite Gelenk 620 verschiedene Arten von Verbindungsmitteln umfassen, wie z. B. Kugelgelenke, Buchsengelenke oder ähnliches, die mit dem zweiten Verlängerungsteil 730 so verbunden sein können, dass sie um mehrere Achsen drehbar sind. Daher kann das zweite Gelenk 620 es ermöglichen, dass die Lenkkraft, die in Form einer Zug- oder Drucklast durch eine Drehung des Kurbelelements 700 übertragen wird, in der Längsrichtung der Spurstange 610 aufgebracht wird. Gleichzeitig kann das zweite Gelenk 620 es der Spurstange 610 ermöglichen, eine Aufhängungsbewegung durchzuführen, während ein Installationswinkel der Spurstange 610 nach oben oder unten in Bezug auf das Kurbelelement 700 geändert wird, wenn das Rad 2 eine Stoß- und Rückstoßbewegung durchführt.
Das dritte Gelenk 630 ist auf der anderen Seite der Spurstange 610 vorgesehen und drehbar mit der Achsschenkeleinheit 300 verbunden. Das dritte Gelenk 630 kann an dem anderen Ende der Spurstange 610 angeordnet sein, das dem ersten Achsschenkel 310 zugewandt ist. Das dritte Gelenk 630 kann durch Schweißen oder ähnliches mit der Spurstange 610 verbunden sein. Alternativ kann das dritte Gelenk 630 durch Verschraubung oder ähnliches lösbar mit der Spurstange 610 verbunden sein. Das dritte Gelenk 630 ist drehbar mit dem ersten Achsschenkel 310 verbunden. Wenn die Spurstange 610 durch das Kurbelelement 700 hin- und herbewegt wird, kann das dritte Gelenk 630 eine Zug- oder Drucklast auf den ersten Achsschenkel 310 ausüben, während es sich zusammen mit der Spurstange 610 bewegt.
Das dritte Gelenk 630 ist mit dem ersten Achsschenkel 310 an einer Position verbunden, die von der Mittelachse des Rades 2 in einem vorbestimmten Abstand in einer radialen Richtung des Rades 2 beabstandet ist. Daher kann das dritte Gelenk 630 ermöglichen, dass ein Drehmoment zur Erzeugung des Lenkwinkels auf das Rad 2 ausgeübt wird, wenn sich die Spurstange 610 gerade hin und her bewegt.
Das dritte Gelenk 630 kann mit dem ersten Achsschenkel 310 so verbunden sein, dass das dritte Gelenk 630 um mehrere Achsen drehbar ist. In diesem Fall kann das dritte Gelenk 630 verschiedene Arten von Verbindungsmitteln wie Kugelgelenke, Buchsengelenke oder ähnliches umfassen, die mit dem ersten Achsschenkel 310 so verbunden werden können, dass sie entlang mehrerer Achsen drehbar sind. Daher stützt das dritte Gelenk 630 das Rad 2 so ab, dass das Rad 2 relativ zur Spurstange 610 um eine Achse drehbar ist, die in einer Höhenrichtung des Fahrzeugs definiert ist, wodurch ein reibungsloser Drehvorgang des Rads 2 bewirkt wird. Gleichzeitig kann das dritte Gelenk 630 es der Spurstange 610 ermöglichen, die Aufhängungsbewegung durchzuführen, während der Installationswinkel der Spurstange 610 nach oben oder unten in Bezug auf das Rad 2 geändert wird, wenn das Rad 2 eine Stoß- und Rückstoßbewegung durchführt.
Das Kurbelelement 700 ist zwischen der Lenkantriebseinheit 500 und der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 vorgesehen und wandelt eine Übertragungsrichtung der Lenkkraft, die von der Lenkantriebseinheit 500 erzeugt wird, in eine Längsrichtung der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 um. Genauer gesagt kann das Kurbelelement 700 als eine Konfiguration zum Umwandeln der Übertragungsrichtung der Lenkkraft, die in der Längsrichtung der Lenkantriebseinheit 500 übertragen wird, in die Längsrichtung der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 dienen. Daher kann das Kurbelbauteil 700 eine gleichmäßige Übertragung der Lenkkraft durch die Lenkantriebseinheit 500 und die Lenkwinkeleinstelleinheit 600 ermöglichen, die so angeordnet sind, dass ihre Längsrichtungen voneinander verschieden sind.
Das Kurbelelement 700 kann so angeordnet sein, dass es in der Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie B von der Lenkantriebseinheit 500 beabstandet ist. Das heißt, wie in den 4 und 5 dargestellt, können die Lenkantriebseinheit 500 und das Kurbelelement 700 so angeordnet sein, dass sie in der Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie B nach oben und unten gestapelt sind. Daher kann der Betrieb der Lenkantriebseinheit 500 und der Betrieb des Kurbelelements 700 sich nicht gegenseitig beeinflussen und die Raumnutzung kann verbessert werden.
Das Kurbelelement 700 kann einen Kurbelkörper 710, das erste Verlängerungsteil 720 und das zweite Verlängerungsteil 730 umfassen.
Der Kurbelkörper 710 definiert ein äußeres Erscheinungsbild eines zentralen Abschnitts des Kurbelelements 700 und ist drehbar um die in der Höhenrichtung des Fahrzeugs definierte Achse gelagert. Der Kurbelkörper 710 ist an einer Unterseite der Lenkantriebseinheit 500 angeordnet und von der Lenkantriebseinheit 500 in einem vorgegebenen Abstand beabstandet. Der Kurbelkörper 710 kann ein Stützloch 711 aufweisen, das vertikal durch den Kurbelkörper 710 in der Höhenrichtung des Fahrzeugkarosserie B, d. h. in Aufwärts-/Abwärtsrichtung, ausgebildet ist. Eine separate Stützwelle (nicht dargestellt), die sich von der Fahrzeugkarosserie aus erstreckt, wird in das Stützloch 711 eingeführt, so dass der Kurbelkörper 710 so gelagert werden kann, dass er um das Stützloch 711 relativ zu der Fahrzeugkarosserie B drehbar ist.
Das erste Verlängerungsteil 720 und das zweite Verlängerungsteil 730 erstrecken sich in Richtung zweier gegenüberliegender Seiten des Kurbelkörpers 710 und definieren äußere Erscheinungen von zwei gegenüberliegenden Enden des Kurbelelements 700. Das erste Verlängerungsteil 720 und das zweite Verlängerungsteil 730 können jeweils mit dem ersten Gelenk 530 der Lenkantriebseinheit 500 und dem zweiten Gelenk 620 der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 verbunden sein. Das erste Verlängerungsteil 720 und das zweite Verlängerungsteil 730 können sich in unterschiedliche Richtungen vom Kurbelkörper 710 erstrecken und angeordnet sein, einen vorbestimmten Winkel zu definieren. Beispielsweise können das erste Verlängerungsteil 720 und das zweite Verlängerungsteil 730 in einem Winkel von 90 Grad angeordnet sein, so dass das Kurbelelement 700 so geformt sein kann, dass es eine Querschnittsform mit einer ungefähren „
"-Form aufweist.
Wenn die Lenkantriebseinheit 500, d. h. die Schubstange 520, die Auszieh- und Einziehvorgänge durchführt, nimmt das erste Verlängerungsteil 720 die Lenkkraft über das erste Gelenk 530 auf und dreht sich im oder gegen den Uhrzeigersinn um das Stützloch 711. Das zweite Verlängerungsteil 730 kann sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie das erste Verlängerungsteil 720 drehen und je nach Drehrichtung eine Druck- oder Zuglast auf die Lenkwinkeleinstelleinheit 600, d. h. die Spurstange 610, über das zweite Gelenk 620 ausüben.
Das erste Verlängerungsteil 720 und das zweite Verlängerungsteil 730 können sich von dem Kurbelkörper 710 aus erstrecken, so dass sie unterschiedliche Längen haben. Beispielsweise kann eine Länge des ersten Verlängerungsteils 720 kürzer sein als eine Länge des zweiten Verlängerungsteils 730. In diesem Fall können die Längen des ersten und zweiten Verlängerungsteils 720 und 730 in einem Verhältnis von etwa 1:2,5 festgelegt werden. Daher kann das zweite Verlängerungsteil 730 einen größeren Rotationsradius als das erste Verlängerungsteil 720 haben, so dass ein Bewegungsbetrag der Spurstange 610 im Vergleich zu einem Bewegungsbetrag der Schubstange 520 erhöht und ein Einbauraum für die Lenkantriebseinheit 500 reduziert werden kann.
Nachfolgend wird ein Betrieb der Corner-Modul-Vorrichtung 1 für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung im Detail beschrieben.
8 und 9 sind Betriebsansichten, die schematisch einen Betrieb der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen, die den Lenkwinkel des Rades einstellt.
Bezugnehmend auf 8 zieht das Leistungserzeugungsmodul 510 beim Lenken des Fahrzeugs nach rechts die Schubstange 520 (basierend auf 8) zurück, indem es eine Rotationskraft in eine Richtung erzeugt.
Wenn die Schubstange 520 zurückgezogen wird, wird das erste Gelenk 530, das mit der anderen Seite der Schubstange 520 verbunden ist, ebenfalls zurückgezogen und dreht das erste Verlängerungsteil 720 im Uhrzeigersinn (basierend auf 8). In diesem Fall kann die geradlinige Bewegung der Schubstange 520 durch den Drehvorgang des ersten Gelenks 530 reibungslos in die Drehbewegung des ersten Verlängerungsteils 720 umgewandelt werden.
Das zweite Verlängerungsteil 730 übt eine Druckbelastung auf die Spurstange 610 in der Längsrichtung aus, während es sich im Uhrzeigersinn mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie das erste Verlängerungsteil 720 dreht.
Die Spurstange 610 wird durch die Druckbelastung geradlinig nach außen in der Breitenrichtung des Fahrzeugs bewegt. Die Drehbewegung des zweiten Verlängerungsteils 730 kann durch den Drehvorgang des zweiten Gelenks 620 reibungslos in die geradlinige Bewegung der Spurstange 610 umgesetzt werden.
Wenn sich die Spurstange 610 geradlinig in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen bewegt, drückt das dritte Gelenk 630 schließlich auf den ersten Achsschenkel 310 und dreht das Rad 2 nach rechts. Die geradlinige Bewegung der Spurstange 610 kann durch den Drehvorgang des dritten Gelenks 630 reibungslos in eine Drehbewegung des Rads 2 umgewandelt werden.
In diesem Fall kann sich die Spurstange 610 geradlinig bewegen, während ihr Einbauwinkel durch eine Änderung der Position des zweiten Gelenks 620, die durch eine Änderung des Lenkwinkels des Rads 2 verursacht wird, verändert wird.
Mit Bezug auf 9 bewegt das Leistungserzeugungsmodul 510 beim Lenken des Fahrzeugs nach links die Schubstange 520 nach vorne (basierend auf 9), indem es eine Rotationskraft in die andere Richtung erzeugt.
Wenn die Schubstange 520 ausgefahren ist, wird das erste Gelenk 530, das mit der anderen Seite der Schubstange 520 verbunden ist, ebenfalls ausgefahren und dreht das erste Verlängerungsteil 720 gegen den Uhrzeigersinn (basierend auf 9).
Das zweite Verlängerungsteil 730 übt eine Zugkraft in der Längsrichtung der Spurstange 610 aus, während es sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie das erste Verlängerungsteil 720 gegen den Uhrzeigersinn dreht.
Die Spurstange 610 wird durch die Zugbelastung geradlinig nach innen in der Breitenrichtung des Fahrzeugs bewegt.
Wenn sich die Spurstange 610 geradlinig nach innen in der Breitenrichtung des Fahrzeugs bewegt, zieht das dritte Gelenk 630 schließlich den ersten Achsschenkel 310 und dreht das Rad 2 nach links.
Nachfolgend wird eine Corner-Modul-Vorrichtung 1' für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
Es wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Längsrichtung, die Breitenrichtung und die Höhenrichtung des Fahrzeugs oder der Fahrzeugkarosserie B, die im Folgenden beschrieben werden, jeweils Richtungen sind, die parallel zu den Richtungen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse auf der Grundlage von 10 sind.
Unter Bezugnahme auf 10 bis 14 kann die Corner-Modul-Vorrichtung 1 für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Antriebseinheit 100, die Achsschenkeleinheit 300, die Lenkantriebseinheit 500, die Lenkwinkeleinstellungseinheit 600 und eine Leistungsübertragungseinheit 800 umfassen.
Die Antriebseinheiten 100 sind in den Rädern 2 des Fahrzeugs installiert und drehen die Räder 2, indem sie die Räder 2 mit Antriebsleistung versorgen.
Die Antriebseinheit 100 kann als verschiedene Arten von Radmotoren veranschaulicht werden, die jeweils einen Stator umfassen, der im Rad 2 befestigt und konfiguriert ist, ein Magnetfeld auszubilden, indem er elektrische Leistung von einer Fahrzeugbatterie erhält, und einen Rotor, der drehbar im Rad 2 installiert und konfiguriert ist, das Rad 2 durch eine elektromagnetische Wechselwirkung mit dem Stator zu drehen. Der Stator und der Rotor haben Mittelachsen, die auf der gleichen Linie wie eine Mittelachse des Rades 2 liegen. Der Stator und der Rotor können innerhalb des Rades 2 angeordnet und auf einem konzentrischen Kreis übereinandergestapelt sein.
Die Bremseinheit 200 kann in das Rad 2 eingebaut sein und eine Bremskraft aufbringen oder die Aufbringung der Bremskraft unterbrechen, wobei sie die Drehung des Rades 2 behindert.
Die Bremseinheit 200 kann die Bremsscheibe 210 und den Bremssattel 220 umfassen.
Die Bremsscheibe 210 ist mit dem Rad 2 oder der Antriebseinheit 100 verbunden und dreht sich zusammen mit der Drehung des Rades 2. Die Bremsscheibe 210 kann die Form einer kreisförmigen Platte haben und ist im Inneren des Rades 2 installiert. Die Bremsscheibe 210 kann so angeordnet sein, dass ihre Mittelachse auf der gleichen Linie wie die Mittelachse des Rades 2 liegt. Die Bremsscheibe 210 kann integral mit dem Rad 2 oder dem Rotor der Antriebseinheit 100 durch Verschraubung oder ähnliches verbunden sein. Wenn sich das Rad 2 dreht, kann sich daher die Bremsscheibe 210 zusammen mit dem Rad 2 um die Mittelachse drehen. Ein Durchmesser der Bremsscheibe 210 kann auf der Grundlage eines Durchmessers des Rades 2, einer Größe der Antriebseinheit 100 oder Ähnlichem unterschiedlich gestaltet und modifiziert werden.
Der Bremssattel 220 übt die Bremskraft aus, indem er zum Zeitpunkt des Abbremsens des Fahrzeugs auf die Bremsscheibe 210 drückt. Der Bremssattel 220 kann den Bremsklotz umfassen, der angeordnet ist, der Bremsscheibe 210 zugewandt zu sein, das Bremssattelgehäuse, das mit der Achsschenkeleinheit 300 gekoppelt und konfiguriert ist, den Bremsklotz zu tragen, so dass der Bremsklotz beweglich ist, und den Kolben, der in dem Bremssattelgehäuse installiert und konfiguriert ist, ausgefahren oder eingezogen zu werden, wobei der Kolben konfiguriert ist, den Bremsklotz in Richtung der Bremsscheibe 210 zu drücken oder den Bremsklotz in Abhängigkeit von einer Bewegungsrichtung zu lösen.
Die Achsschenkeleinheit 300 ist mit der Antriebseinheit 100 gekoppelt und dient als eine Konfiguration zur mechanischen Verbindung der Federungseinheit 400 und der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 mit dem Rad 2.
Die Achsschenkeleinheit 300 kann das erste Gelenk 310 und das zweite Gelenk 320 umfassen.
Der erste Achsschenkel 310 ist mit der Antriebseinheit 100 gekoppelt und dient als eine Konfiguration zur Festlegung der Achsschenkelachse, welche die Lenkmittelachse ist, indem er die mechanische Verbindung der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 mit dem Rad 2 herstellt. Der erste Achsschenkel 310 kann mit dem Stator der Antriebseinheit 100 durch Verschraubung oder dergleichen gekoppelt und daran abgestützt sein. Der erste Achsschenkel 310 kann den Rotor der Antriebseinheit 100 mittels eines Radlagers so abstützen, dass der Rotor drehbar ist. Der erste Achsschenkel 310 kann durch Umformen eines metallischen Werkstoffs durch Gießen oder dergleichen hergestellt werden, um eine ausreichende Steifigkeit zu gewährleisten. Die spezifische Form des ersten Achsschenkels 310 ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellte Form beschränkt. Die Form des ersten Achsschenkels 310 kann im Rahmen des technischen Geistes vielfältig gestaltet und modifiziert werden, solange der erste Achsschenkel 310 mit der Antriebseinheit 100 gekoppelt und angeordnet ist, einer Innenfläche des Rades 2 zugewandt zu sein.
Der zweite Achsschenkel 320 ist mit dem ersten Achsschenkel 310 verbunden und dient als eine Konfiguration zur Bereitstellung der mechanischen Verbindung der Aufhängungseinheit 400 mit dem Rad 2 und definiert die Aufhängungsachse, entlang der sich das Rad 2 aufwärts oder abwärts bewegt, wenn das Rad 2 eine Stoß- und Rückstoßbewegung ausführt. Der zweite Achsschenkel 320 kann angeordnet sein, dem ersten Achsschenkel 310 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs gegenüberzuliegen. Zwei gegenüberliegende obere und untere Enden des zweiten Achsschenkels 320 können über Kugelgelenke mit dem ersten Achsschenkel 310 verbunden sein. Daher können der erste Achsschenkel 310 und der zweite Achsschenkel 320 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs von der Aufhängungsachse, die auf dem zweiten Achsschenkel 320 definiert ist, und der Achsschenkelachse, die auf dem ersten Achsschenkel 310 definiert ist, getrennt werden, so dass die Achsschenkelachse in einer Position neben dem Rad 2 angeordnet ist, so dass ein Achsschenkelversatzwert verringert werden kann und die Fahr- und Bremsstabilität des Fahrzeugs verbessert werden kann.
Die Aufhängungseinheit 400 kann mit dem Achsschenkel 300, genauer gesagt mit dem zweiten Achsschenkel 320, verbunden sein und den Achsschenkel 300 an der Fahrzeugkarosserie abstützen. Die Aufhängungseinheit 400 ist vorgesehen, Stöße zu absorbieren, die von der Fahrbahnoberfläche über das Rad 2 übertragen werden, wenn das Fahrzeug fährt. In diesem Fall kann die Fahrzeugkarosserie B beispielsweise als eine Rahmenkarosserie oder ähnliches ausgeführt sein, die an der Unterseite des Fahrzeugs angebracht und konfiguriert ist, die Steifigkeit des Fahrzeugs zu verstärken.
Die Aufhängungseinheit 400 kann den Aufhängungsarm 410 und den Stoßdämpfer 420 umfassen.
Der Aufhängungsarm 410 ist zwischen dem zweiten Achsschenkel 320 und der Fahrzeugkarosserie B angeordnet und stützt den zweiten Achsschenkel 320. Genauer gesagt, verbindet der Aufhängungsarm 410 das Rad 2 mit dem Fahrzeugkörper B mittels des zweiten Achsschenkels 320 und absorbiert eine Last, die von dem Rad 2 ausgeübt wird, indem er dessen Steifigkeit nutzt, während das Fahrzeug fährt. Außerdem dient der Aufhängungsarm 410 dazu, eine Bewegung des Rades 2 einzustellen.
Der Aufhängungsarm 410 kann den ersten Arm 411 und den zweiten Arm 412 umfassen.
Ein Ende des ersten Arms 411 und ein Ende des zweiten Arms 412 können drehbar mit dem zweiten Achsschenkel 320 verbunden sein, und das andere Ende des ersten Arms 411 und das andere Ende des zweiten Arms 412 sind drehbar mit der Fahrzeugkarosserie B verbunden. In diesem Fall können die beiden gegenüberliegenden Enden des ersten Arms 411 und des zweiten Arms 412 jeweils drehbar auf dem zweiten Achsschenkel 320 und der Fahrzeugkarosserie B mittels Buchsen, Kugelgelenken, Stiften oder dergleichen gelagert sein. Der erste Arm 411 und der zweite Arm 412 können angeordnet sein, einander gegenüberzuliegen und in einer Aufwärts-/Abwärtsrichtung voneinander beabstandet zu sein. Das heißt, ein Ende des ersten Arms 411 und ein Ende des zweiten Arms 412 können jeweils mit dem oberen und unteren Ende des zweiten Achsschenkels 320 verbunden sein. Der erste Arm 411 und der zweite Arm 412 können jeweils in Form eines doppelten Querlenkers ausgebildet sein. Daher können der erste Arm 411 und der zweite Arm 412 einen negativen Sturz des Rades 2 einstellen, was es möglich macht, das Corner-Verhalten des Fahrzeugs zu verbessern und eine niedrige Struktur zur Verringerung einer Fahrzeughöhe einzustellen.
Der Stoßdämpfer 420 ist in einer Längsrichtung ausziehbar und zusammenziehbar und dämpft Stöße oder Schwingungen, die von der Fahrbahnoberfläche über das Rad 2 auf die Fahrzeugkarosserie übertragen werden.
Der Stoßdämpfer 420 kann den Zylinder 421, die Stange 422 und den elastischen Körper 423 umfassen.
Der Zylinder 421 kann sich in der Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie B erstrecken, und das Innere des Zylinders 421 kann mit einem Dämpfungsfluid gefüllt sein. Das obere Ende des Zylinders 421 kann den ersten Arm 411 durchdringen, und das untere Ende des Zylinders 421 kann drehbar mit der oberen Fläche des zweiten Arms 412 verbunden sein.
Die Stange 422 kann sich in der Längsrichtung des Zylinders 421, d. h. in der Höhenrichtung der Fahrzeugkarossier B, erstrecken und in der Längsrichtung des Zylinders 421 verschiebbar eingebaut sein. Ein unteres Ende der Stange 422 kann in ein oberes Ende des Zylinders 421 eingeführt sein, und ein oberes Ende der Stange 422 kann mit dem Radkasten (nicht dargestellt) oder ähnlichem verbunden sein. Die Stange 422 kann in der Längsrichtung des Zylinders 421 in Verbindung mit der Drehung des zweiten Arms 412 durch die Stoß- oder Rückstoßbewegung des Rades 2 gleiten.
Der elastische Körper 423 kann die Form einer flachen Feder mit einer Längsrichtung haben, die sich in einer Richtung parallel zur Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie B erstreckt. Die untere Fläche des elastischen Körpers 423 kann auf der oberen Fläche des zweiten Arms 412 aufliegen und sich daran abstützen. Ein Ende des elastischen Körpers 423 kann an der Fahrzeugkarosserie B durch Schweißen, Verschrauben oder ähnliches befestigt werden. Wenn der zweite Arm 412 durch eine Stoß- oder Rückprallbewegung des Rades 2 gedreht wird, kann der elastische Körper 423 in Aufwärts-/Abwärtsrichtung elastisch verformt werden, wodurch ein von der Fahrbahnoberfläche ausgehender Stoß ausgeglichen wird.
Die Lenkantriebseinheit 500 ist angeordnet, von der Achsschenkeleinheit 300 beabstandet zu sein und die Lenkkraft zum Lenken des Rades 2 zu erzeugen. Die Lenkantriebseinheit 500 kann mit der Fahrzeugkarosserie B gekoppelt und an dieser abgestützt sein. Daher kann die Lenkantriebseinheit 500 eine Größe einer ungefederten Masse, die auf die Aufhängungseinheit 400 einwirkt, reduzieren und dadurch eine Bodenkontaktleistung des Fahrzeugs weiter verbessern.
Die Lenkantriebseinheit 500 kann einen Lenkmotor 540 und ein Steuermodul 550 umfassen.
Der Lenkmotor 540 kann als verschiedene Arten von Elektromotoren veranschaulicht werden, die jeweils mit der Fahrzeugkarosserie B gekoppelt und konfiguriert sind, eine Drehkraft zu erzeugen, indem sie elektrische Leistung von der Batterie (nicht dargestellt) des Fahrzeugs erhalten. Der Lenkmotor 540 kann mit der Fahrzeugkarosserie B durch Schweißen oder Ähnliches integral verbunden sein. Alternativ kann der Lenkmotor 540 durch Verschraubung oder dergleichen lösbar mit der Fahrzeugkarosserie B verbunden sein.
Das Steuermodul 550 ist elektrisch mit dem Lenkmotor 540 verbunden und steuert einen Betrieb des Lenkmotors 540 als Reaktion auf ein Lenksignal, das erzeugt wird, wenn ein Fahrer ein Lenkrad betätigt (nicht dargestellt). Das Steuermodul 550 kann eine elektronische Steuereinheit (ECU), eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Prozessor oder ein System on Chip (SoC) umfassen. Das Steuermodul 550 kann eine Vielzahl von Hardware- oder Software-Bestandteilen steuern, indem es ein Betriebssystem oder eine Anwendung betreibt und verschiedene Arten von Datenverarbeitung und Berechnungen durchführt. Darüber hinaus kann das Steuermodul 550 einen Speicher enthalten, der konfiguriert ist, verschiedene Arten von verarbeiteten und berechneten Daten zu speichern. Der Speicher kann mindestens eines folgender Elemente enthalten: nichtflüchtige Speicherelemente wie einen Festwertspeicher (ROM), ein programmierbares ROM (PROM), ein löschbares programmierbares ROM (EPROM), ein elektrisch löschbares programmierbares ROM (EEPROM) und einen Flash-Speicher, flüchtige Speicherelemente wie einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und Speichermedien wie ein Festplattenlaufwerk (HDD) oder eine CD-ROM.
Die Lenkwinkeleinstelleinheit 600 ist mit der Achsschenkeleinheit 300 und der Lenkantriebseinheit 500 verbunden und verstellt den Lenkwinkel des Rades 2 in Verbindung mit der von der Lenkantriebseinheit 500 erzeugten Lenkkraft. Das heißt, die Lenkwinkeleinstelleinheit 600 kann indirekt über die Kraftübertragungseinheit 800 mit der Lenkantriebseinheit 500 verbunden sein.
15 ist eine vergrößerte Ansicht, die schematisch eine Konfiguration der Lenkwinkeleinstelleinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Unter Bezugnahme auf die 10 bis 15 kann die Lenkwinkeleinstelleinheit 600 ein erstes Lenkwinkeleinstellelement 640 und ein zweites Lenkwinkeleinstellelement 650 umfassen.
Das erste Lenkwinkeleinstellelement 640 definiert ein äußeres Erscheinungsbild einer Seite der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 und ist mit der Leistungsübertragungseinheit 800 verbunden, die weiter unten beschrieben wird. Das erste Lenkwinkeleinstellelement 640 bewegt das zweite Lenkwinkeleinstellelement 650, das weiter unten beschrieben wird, hin und her, während es sich dreht, indem es die Lenkkraft von der Leistungsübertragungseinheit 800 aufnimmt.
Das erste Lenkwinkeleinstellelement 640 umfasst einen Gelenkkörper 641, ein erstes Verbindungsteil 642 und ein zweites Verbindungsteil 643.
Der Gelenkkörper 641 definiert ein schematisches äußeres Erscheinungsbild des ersten Lenkwinkeleinstellelements 640. Der Verbindungskörper 641 kann annähernd stabförmig ausgebildet und angeordnet sein, seine beiden gegenüberliegenden Seiten der Leistungsübertragungseinheit 800 und dem zweiten Lenkwinkeleinstellelement 650 jeweils zugewandt sind. Der Verbindungskörper 641 kann so angeordnet sein, dass seine Längsrichtung parallel zur Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie B verläuft, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt. Wenn die Lenkantriebseinheit 500 in Betrieb ist, kann sich der Gelenkkörper 641 im oder gegen den Uhrzeigersinn um das erste Verbindungsteil 642 drehen, das an einer Seite angeordnet ist. Der Gelenkkörper 641 kann das zweite Lenkwinkeleinstellelement 650 hin- und herbewegen, indem er eine Druck- oder Zuglast auf das zweite Lenkwinkeleinstellelement 650 durch das zweite Verbindungsteil 643, das auf der anderen Seite angeordnet ist, in Abhängigkeit von der Drehrichtung ausübt.
Das erste Verbindungsteil 642 ist an einer Seite des Gelenkkörpers 641 angeordnet und mit der Leistungsübertragungseinheit 800 verbunden. Das erste Verbindungsteil 642 kann in der Form eines Lochs vorgesehen sein, das durch ein Ende des Gelenkkörpers 641 gebildet wird. Das erste Verbindungsteil 642 kann so angeordnet sein, dass seine Mittelachse parallel zur Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie B verläuft. Eine Lenkungsausgangswelle 830 der Leistungsübertragungseinheit 800 wird in das erste Verbindungsteil 642 eingeführt. Eine innere Umfangsfläche des ersten Verbindungsteils 642 kann integral an einer äußeren Umfangsfläche der Lenkungsausgangswelle 830 durch Schweißen, Keilverbindung oder dergleichen befestigt werden. Wenn sich die Lenkungsausgangswelle 830 dreht, kann das erste Verbindungsteil 642 den Verbindungskörper 641 im oder gegen den Uhrzeigersinn mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Lenkungsausgangswelle 830 drehen.
Das zweite Verbindungsteil 643 ist auf der anderen Seite des Gelenkkörpers 641 angeordnet und mit dem zweiten Lenkwinkeleinstellelement 650 verbunden. Das zweite Verbindungsteil 643 kann in der Form eines Lochs vorgesehen sein, das durch das andere Ende des Gelenkkörpers 641 gebildet wird. Das zweite Verbindungsteil 643 kann so angeordnet sein, dass seine Mittelachse parallel zur Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie B und zur Mittelachse des ersten Verbindungsteils 642 verläuft. Ein erstes Gelenk 652 des zweiten Lenkwinkeleinstellelements 650 kann in das erste Verbindungsteil 642 eingesetzt sein. Das erste Verbindungsteil 642 kann mit dem ersten Gelenk 652 durch Schweißen, Verschrauben, Verzahnen oder Ähnliches verbunden sein. Wenn sich der Gelenkkörper 641 dreht, kann das erste Verbindungsteil 642 eine Druck- oder Zuglast auf das zweite Lenkwinkeleinstellelement 650 ausüben, während es sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie der Gelenkkörper 641 dreht.
Das zweite Lenkwinkeleinstellelement 650 definiert ein äußeres Erscheinungsbild der anderen Seite der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 und ist mit dem ersten Lenkwinkeleinstellelement 640 und der Achsschenkeleinheit 300 verbunden Das zweite Lenkwinkeleinstellelement 650 stellt den Lenkwinkel des Rades 2 ein, indem es eine Drehbewegung des ersten Lenkwinkeleinstellelements 640 in eine gerade Hin- und Herbewegung umwandelt. Das erste Lenkwinkeleinstellelement 640 und das zweite Lenkwinkeleinstellelement 650 können so angeordnet sein, dass ihre Längsrichtungen in Bezug aufeinander geneigt sind. Daher können das erste Lenkwinkeleinstellelement 640 und das zweite Lenkwinkeleinstellelement 650 ein Volumen einer Struktur zur Übertragung der Lenkkraft, die von der Lenkantriebseinheit 500 erzeugt wird, auf die Achsschenkeleinheit 300 reduzieren, so dass der Innenraum des Fahrzeugs leicht gewährleistet werden kann und ein Grad von Konstruktionsfreiheit eines Lebensmoduls erhöht werden kann.
Das zweite Lenkwinkeleinstellelement 650 kann eine Spurstange 651, das erste Gelenk 652 und ein zweites Gelenk 653 umfassen.
Die Spurstange 651 definiert ein schematisches äußeres Erscheinungsbild des zweiten Lenkwinkeleinstellungselements 650 und stützt das erste Gelenk 652 und das zweite Gelenk 653 als Ganzes, was weiter unten beschrieben wird. Die Spurstange 651 kann in der Form einer Stange vorgesehen sein, die so angeordnet ist, dass zwei gegenüberliegende Seiten davon jeweils der Achsschenkeleinheit 300 und dem ersten Lenkwinkeleinstellelement 640 zugewandt sind. Die Spurstange 651 kann so angeordnet sein, dass ihre Längsrichtung parallel zur Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie B verläuft. Die Spurstange 651 wird in der Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie B durch eine Zug- oder Drucklast hin- und herbewegt, die von dem ersten Lenkwinkeleinstellelement 640 über das erste Gelenk 652 übertragen wird. Die Spurstange 651 verändert den Lenkwinkel des Rades 2, indem sie die Achsschenkeleinheit 300 über das zweite Gelenk 653 je nach der Bewegungsrichtung drückt oder zieht.
Das erste Gelenk 652 ist an einer Seite der Spurstange 651 angeordnet und stützt die Spurstange 651 auf dem ersten Lenkwinkeleinstellelement 640, so dass die Spurstange 651 drehbar ist. Das erste Gelenk 652 kann an einem Ende der Spurstange 651 angebracht sein, das dem ersten Lenkwinkeleinstellelement 640 zugewandt ist. Eine Seite des ersten Gelenks 652 kann durch Schweißen oder ähnliches einstückig mit der Spurstange 651 verbunden sein. Alternativ kann eine Seite des ersten Gelenks 652 durch Verschraubung oder ähnliches lösbar mit der Spurstange 651 verbunden sein. Die andere Seite des ersten Gelenks 652 kann mit dem zweiten Verbindungsteil 643 verbunden sein. Wenn sich der Gelenkkörper 641 dreht, übt das erste Gelenk 652 eine Zug- oder Drucklast auf die Spurstange 651 aus, während es sich zusammen mit dem zweiten Verbindungsteil 643 bewegt.
Das erste Gelenk 652 kann eine Seite der Spurstange 651 auf dem zweiten Verbindungsteil 643 abstützen, so dass eine Seite der Spurstange 651 drehbar ist. Daher kann das erste Gelenk 652 ermöglichen, dass eine Drehbewegung des Gelenkkörpers 641 reibungslos in eine gerade Hin- und Herbewegung der Spurstange 651 umgewandelt wird.
Außerdem kann das erste Gelenk 652 die Spurstange 651 auf dem zweiten Verbindungsteil 643 abstützen, so dass die Spurstange 651 um mehrere Achsen drehbar ist. In diesem Fall kann das erste Gelenk 652 verschiedene Arten von Verbindungsmitteln umfassen, wie z. B. Kugelgelenke, Buchsengelenke oder ähnliches, die eine Seite der Spurstange 651 auf dem zweiten Verbindungsteil 643 abstützen können, so dass eine Seite der Spurstange 651 um mehrere Achsen drehbar ist. Daher kann das erste Gelenk 652 es der Spurstange 651 ermöglichen, die Aufhängungsbewegung durchzuführen, während ein Installationswinkel der Spurstange 651 nach oben oder unten in Bezug auf das erste Lenkwinkeleinstellelement 640 geändert wird, wenn das Rad 2 eine Stoß- und Rückstoßbewegung durchführt.
Das zweite Gelenk 653 ist auf der anderen Seite der Spurstange 651 vorgesehen und stützt die Spurstange 651 an der Achsschenkeleinheit 300 ab, so dass die Spurstange 651 drehbar ist. Das zweite Gelenk 653 kann am anderen, der Achsschenkeleinheit 300 zugewandten Ende der Spurstange 651 angebracht sein. Eine Seite des zweiten Gelenks 653 kann durch Schweißen oder Ähnliches integral mit der Spurstange 651 verbunden sein. Alternativ kann eine Seite des zweiten Gelenks 653 durch Verschraubung oder ähnliches lösbar mit der Spurstange 651 verbunden sein. Die andere Seite des zweiten Gelenks 653 kann mit der Achsschenkeleinheit 300, genauer gesagt mit dem ersten Achsschenkel 310, verbunden sein. Wenn sich die Spurstange 651 hin- und herbewegt, ändert das zweite Gelenk 653 den Lenkwinkel des Rades 2, während es eine Zug- oder Drucklast auf den ersten Achsschenkel 310 ausübt, während es sich zusammen mit der Spurstange 651 bewegt. Das zweite Gelenk 653 ist mit dem ersten Achsschenkel 310 an einer Position verbunden, die von der Mittelachse des Rades 2 in einem vorbestimmten Abstand in der radialen Richtung des Rades 2 beabstandet ist. Daher kann das zweite Gelenk 653 es ermöglichen, dass das Drehmoment zur Erzeugung des Lenkwinkels auf das Rad 2 einwirkt, wenn sich die Spurstange 651 gerade hin und her bewegt.
Das zweite Gelenk 653 kann die andere Seite der Spurstange 651 auf dem ersten Achsschenkel 310 abstützen, so dass die andere Seite der Spurstange 651 drehbar ist. Daher kann das erste Gelenk 652 es ermöglichen, dass eine geradlinige Hin- und Herbewegung der Spurstange 651 reibungslos in eine Drehbewegung des ersten Achsschenkels 310 umgewandelt wird. Außerdem kann das zweite Gelenk 653 die Spurstange 651 auf dem ersten Achsschenkel 310 abstützen, so dass die Spurstange 651 um mehrere Achsen drehbar ist. In diesem Fall kann das zweite Gelenk 653 verschiedene Arten von Verbindungsmitteln wie Kugelgelenke, Buchsengelenke oder ähnliches umfassen, die die andere Seite der Spurstange 651 auf dem ersten Achsschenkel 310 abstützen können, so dass die andere Seite der Spurstange 651 um mehrere Achsen drehbar ist. Daher kann das zweite Gelenk 653 es der Spurstange 651 ermöglichen, eine Aufhängungsbewegung auszuführen, während ein Installationswinkel der Spurstange 651 nach oben oder unten in Bezug auf den ersten Achsschenkel 310 geändert wird, wenn das Rad 2 eine Stoß- und Rückstoßbewegung ausführt.
Die Leistungsübertragungseinheit 800 ist zwischen der Lenkantriebseinheit 500 und der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 angeordnet. Die Leistungsübertragungseinheit 800 verstärkt die von der Lenkantriebseinheit 500 erzeugte Lenkkraft und überträgt die Lenkkraft an die Lenkwinkeleinstelleinheit 600. Das heißt, die Leistungsübertragungseinheit 800 dient als eine Konfiguration zum Verstärken einer Größe der Lenkkraft, die an die Lenkwinkeleinstelleinheit 600 übertragen wird, indem eine Drehgeschwindigkeit des Lenkmotors 540 mit einem voreingestellten Untersetzungsverhältnis reduziert wird.
16 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Konfiguration der Leistungsübertragungseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 17 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Konfiguration der Leistungsübertragungseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Mit Bezug auf 16 und 17 kann die Leistungsübertragungseinheit 800 ein Gehäuse 810, eine Lenkeingangswelle 820, die Lenkungsausgangswelle 830 und eine Getriebeeinheit 840 umfassen.
Das Gehäuse 810 definiert ein schematisches äußeres Erscheinungsbild der Leistungsübertragungseinheit 800 und trägt die Lenkeingangswelle 820, die Lenkungsausgangswelle 830 und die Getriebeeinheit 840 als Ganzes. Das Gehäuse 810 ist so geformt, dass es einen leeren Raum enthält, und die Lenkeingangswelle 820, die Lenkungsausgangswelle 830 und die Getriebeeinheit 840 sind in dem Gehäuse 810 untergebracht. Daher kann das Gehäuse 810 verhindern, dass die Lenkungseingangswelle 820, die Lenkungsausgangswelle 830 und die Getriebeeinheit 840 durch äußere Einwirkungen, Fremdkörper oder ähnliches beschädigt werden.
Das Gehäuse 810 kann an einer Oberseite des Lenkmotors 540 angeordnet und mit dem Lenkmotor 540 durch Verschraubung oder dergleichen lösbar verbunden sein. Das Gehäuse 810 kann öffenbar und verschließbar ausgebildet sein, so dass der Vorgang eines Austauschs und einer Verwaltung der Lenkungseingangswelle 820, der Lenkungsausgangswelle 830 und der in dem Gehäuse 810 installierten Getriebeeinheit 840 einfach durchgeführt werden können. Die spezifische Form des Gehäuses 810 ist nicht auf die in 16 dargestellte Form beschränkt. Die Form des Gehäuses 810 kann im Sinne der Technik unterschiedlich gestaltet und modifiziert werden, solange das Gehäuse 810 eine Form hat, die die Lenkeingangswelle 820, die Lenkungsausgangswelle 830 und die Getriebeeinheit 840 darin aufnehmen kann.
Die Lenkeingangswelle 820 ist mit der Lenkantriebseinheit 500 verbunden und dreht sich durch Aufnahme der Lenkkraft von der Lenkantriebseinheit 500. Die Lenkeingangswelle 820 kann in der Form einer Welle mit einer vorbestimmten Länge vorgesehen sein. Die Lenkeingangswelle 820 kann so angeordnet sein, dass ihre Längsrichtung parallel zur Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie B verläuft. Ein unteres Ende der Lenkeingangswelle 820 kann aus einer unteren Fläche des Gehäuses 810 herausragen und mit dem Rotor des Lenkmotors 540 verbunden sein. Wenn der Lenkmotor 540 arbeitet, kann sich die Lenkeingangswelle 820 im oder gegen den Uhrzeigersinn um die Mittelachse drehen. Ein oberes Ende der Lenkeingangswelle 820 kann in dem Gehäuse 810 angeordnet und durch ein Lager (nicht dargestellt) oder ähnliches drehbar an dem Gehäuse 810 gelagert sein.
Ein erstes Lenkeingangsgetriebe 821 kann an einem oberen Ende der Lenkeingangswelle 820 vorgesehen sein und eine Drehkraft auf die weiter unten zu beschreibende Übertragungsgetriebeeinheit 840 übertragen. Das erste Lenkeingangsgetriebe 821 kann in der Form eines Kegelrads ausgeführt sein. Das erste Lenkeingangsgetriebe 821 ist jedoch nicht auf die oben beschriebene Form beschränkt. Das erste Lenkeingangsgetriebe 821 kann als verschiedene Arten von Zahnrädern oder verschiedene Arten von Leistungsübertragungsmitteln gestaltet und modifiziert werden, die konfiguriert sind, mit der Übertragungsgetriebeeinheit 840 in Eingriff zu kommen und die Drehkraft auf die Übertragungsgetriebeeinheit 840 zu übertragen.
Die Lenkausgangswelle 830 kann angeordnet sein, von der Lenkeingangswelle 820 beabstandet zu sein und mit der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 verbunden zu sein. Die Lenkungsausgangswelle 830 dreht die Lenkungswinkeleinstelleinheit 600 in Verbindung mit der Drehung der Lenkeingangswelle 820.
Die Lenkungsausgangswelle 830 kann in der Form einer Welle mit einer vorbestimmten Länge vorgesehen sein. Die Lenkungsausgangswelle 830 kann so angeordnet sein, dass ihre Längsrichtung parallel zur Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie B und parallel zur Lenkeingangswelle 820 ist. Ein unteres Ende der Lenkungsausgangswelle 830 kann aus der Unterseite des Gehäuses 810 herausragen und drehbar mit der Oberseite der Fahrzeugkarosserie B verbunden sein. Ein oberes Ende der Lenkungsausgangswelle 830 kann in dem Gehäuse 810 angeordnet sein und drehbar an dem Gehäuse 810 durch ein Lager (nicht dargestellt) oder dergleichen gelagert sein. Wenn die Lenkantriebseinheit 500 in Betrieb ist, dreht sich die Lenkungsausgangswelle 830 um die Mittelachse, indem sie die Drehkraft der Lenkeingangswelle 820 über die Getriebeeinheit 840 aufnimmt, die weiter unten beschrieben wird. Die Lenkungsausgangswelle 830 ist in das erste Verbindungsteil 642 der Lenkwinkeleinstelleinheit 600 eingesteckt. Eine äußere Umfangsfläche der Lenkungsausgangswelle 830 kann integral an einer inneren Umfangsfläche des ersten Verbindungsteils 642 durch Schweißen, Keilverbindung oder ähnliches befestigt sein. Daher kann die Lenkungsausgangswelle 830 die Lenkwinkeleinstelleinheit 600 drehen, während sie sich um die Mittelachse dreht.
Am oberen Ende der Lenkungsausgangswelle 830 kann ein Lenkungsausgangsgetriebe 831 vorgesehen sein, das die Drehkraft von der weiter unten zu beschreibenden Übertragungsgetriebeeinheit 840 aufnimmt. Das Lenkausgangsgetriebe 831 kann in Form eines Schrägstirnrads ausgeführt sein. Das Lenkausgangsgetriebe 831 ist jedoch nicht auf die oben beschriebene Form beschränkt. Das Lenkausgangsgetriebe 831 kann als verschiedene Arten von Zahnrädern oder Leistungsübertragungsmitteln gestaltet und modifiziert werden, die konfiguriert sind, mit der Getriebeeinheit 840 in Eingriff zu kommen und die Drehkraft von der Getriebeeinheit 840 aufzunehmen.
Die Übertragungsgetriebeeinheit 840 ist zwischen der Lenkeingangswelle 820 und der Lenkungsausgangswelle 830 angeordnet und überträgt die Drehkraft, die zwischen der Lenkeingangswelle 820 und der Lenkungsausgangswelle 830 wirkt, nur in eine Richtung. Genauer gesagt ermöglicht die Getriebeeinheit 840, dass die Drehkraft der Lenkeingangswelle 820, die durch den Betrieb der Lenkantriebseinheit 500 erzeugt wird, auf die Lenkausgangswelle 830 übertragen wird. Ferner verhindert die Getriebeeinheit 840, dass die Drehkraft der Lenkungsausgangswelle 830, die durch die Rückwärtsbewegung des Rades 2 von der Fahrbahnoberfläche aus erzeugt wird, auf die Lenkeingangswelle 820 übertragen wird. Daher kann die Getriebeeinheit 840 verhindern, dass die Lenkwinkeleinstelleinheit 600 durch eine Reaktionskraft rückwärts gedreht wird, die durch das Rad 2 von der Straßenoberfläche zum Zeitpunkt des Lenkens des Rades 2 eingegeben wird, wodurch die Fahr- und Manipulationsstabilität des Fahrzeugs verbessert wird.
Die Übersetzungsgetriebeeinheit 840 kann ein erstes Übersetzungszahnrad 841 und ein zweites Übersetzungszahnrad 842 umfassen.
Das erste Übertragungszahnrad 841 ist mit der Lenkeingangswelle 820 verbunden und dreht sich in Verbindung mit der Drehung der Lenkeingangswelle 820. Die erste Getriebeeinheit 841 kann über ein Lager, eine Wellenkupplung oder ähnliches drehbar am Gehäuse 810 gelagert sein.
Die erste Übertragungszahnrad 841 kann ein Schneckenrad 841a mit einem Schneckengewinde an seiner Außenfläche und ein zweites Lenkeingangszahnrad 841b umfassen, das mit dem ersten Lenkeingangszahnrad 821 in Eingriff steht.
Das Schneckenrad 841a und das zweite Lenkeingangszahnrad 841b können so angeordnet sein, dass Mittelachsen senkrecht zur Lenkeingangswelle 820 stehen. Das Schneckenrad 841a und das zweite Lenkeingangszahnrad 841b können durch eine einzige Drehwelle verbunden sein und sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen. Alternativ können sich das Schneckenrad 841a und das zweite Lenkeingangszahnrad 841b durch zusätzliche Zahnräder mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten drehen.
Das zweite Übertragungszahnrad 842 ist durch Eingriff mit dem ersten Übertragungszahnrad 841 gekoppelt und dreht die Lenkungsausgangswelle 830 in Verbindung mit der Drehung des ersten Übertragungszahnrads 841. Das zweite Übertragungszahnrad 842 kann über ein Lager, eine Wellenkupplung oder Ähnliches drehbar an dem Gehäuse 810 gelagert sein.
Das zweite Übertragungszahnrad 842 kann ein Schneckenrad 842a umfassen, dessen eine Seite mit dem Schneckenrad 841a gekoppelt ist und dessen andere Seite mit dem Lenkungsausgangszahnrad 831 gekoppelt ist. Das Schneckenrad 842a kann so angeordnet sein, dass seine Mittelachse senkrecht zu dem Schneckenrad 841a und dem zweiten Lenkeingangszahnrad 841b und parallel zu der Lenkeingangswelle 820 und der Lenkungsausgangswelle 830 verläuft.
Nachfolgend wird der Betrieb der Corner-Modul-Vorrichtung 1' für ein Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung im Detail beschrieben.
18 und 19 sind Betriebsansichten, die schematisch einen Betrieb der Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen, die den Lenkwinkel des Rades einstellt.
In Bezug auf 18 erzeugt der Lenkmotor 540 beim Lenken des Fahrzeugs nach rechts eine Drehkraft in einer Richtung unter der Steuerung des Steuermoduls 550.
Die vom Lenkmotor 540 erzeugte Drehkraft wird nacheinander über die Lenkeingangswelle 820, das erste Übertragungszahnrad 841, das zweite Übertragungszahnrad 842 und die Lenkausgangswelle 830 auf den Gelenkkörper 641 übertragen.
Der Gelenkkörper 641 übt eine Druckbelastung in der Längsrichtung auf die Spurstange 651 aus, während er sich im Uhrzeigersinn (basierend auf 18) um das erste Verbindungsteil 642 dreht.
Die Spurstange 651 wird durch die Druckbelastung geradlinig in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen bewegt.
Wenn sich die Spurstange 651 geradlinig in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen bewegt, drückt das zweite Gelenk 653 schließlich auf den ersten Achsschenkel 310 und dreht das Rad 2 nach rechts.
Bezugnehmend auf 19 erzeugt der Lenkmotor 540 beim Lenken des Fahrzeugs nach links eine Drehkraft in die andere Richtung, unter der Kontrolle des Steuermoduls 550.
Die vom Lenkmotor 540 erzeugte Drehkraft wird nacheinander über die Lenkeingangswelle 820, das erste Übertragungszahnrad 841, das zweite Übertragungszahnrad 842 und die Lenkausgangswelle 830 auf den Gelenkkörper 641 übertragen.
Der Gelenkkörper 641 übt eine Zugbelastung in der Längsrichtung auf die Spurstange 651 aus, während er sich gegen den Uhrzeigersinn (basierend auf 19) um das erste Verbindungsteil 642 dreht.
Die Spurstange 651 wird durch die Zugbelastung geradlinig nach innen in der Breitenrichtung des Fahrzeugs bewegt.
Wenn sich die Spurstange 651 geradlinig nach innen in der Breitenrichtung des Fahrzeugs bewegt, zieht das zweite Gelenk 653 schließlich den ersten Achsschenkel 310 und dreht das Rad 2 nach links.
Indes kann beim Lenken des Rades 2 eine Lenkreaktionskraft in einer Richtung umgekehrt eingegeben werden, in der die Lenkkraft des Rades 2 durch Reibung, Vibration oder ähnliches zwischen dem Rad 2 und der Straßenoberfläche aufgehoben wird.
Die Lenkreaktionskraft wird nacheinander über das zweite Lenkwinkeleinstellelement 650, das erste Lenkwinkeleinstellelement 640 und die Lenkungsausgangswelle 830 auf das zweite Übertragungszahnrad 842 übertragen.
Die auf das zweite Getriebezahnrad 842 übertragene Lenkreaktionskraft wird durch die Struktur zur Kopplung des Schneckenrads 841a und des Schneckenrads 842a nicht auf das erste Getriebezahnrad 841 übertragen. Daher können das zweite Lenkwinkeleinstellelement 650, das erste Lenkwinkeleinstellelement 640 und die Lenkausgangswelle 830 eine durch die Lenkreaktionskraft verursachte Rückwärtsdrehung verhindern.
Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschrieben wurde, dient die Ausführungsform nur der Veranschaulichung, und diejenigen, die auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Technologie bezieht, erfahren sind, werden verstehen, dass verschiedene Modifikationen der Ausführungsform und jede andere dazu gleichwertige Ausführungsform verfügbar sind. Dementsprechend sollte der wahre technische Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung durch die beigefügten Ansprüche definiert werden.
Obwohl beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung zu Veranschaulichungszwecken offenbart wurden, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Änderungen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne vom Umfang und Geist der Offenbarung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, abzuweichen. Der tatsächliche technische Umfang der Offenbarung sollte daher durch die folgenden Ansprüche definiert werden.

Claims

Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Antriebseinheit, die konfiguriert ist, ein Rad mit Antriebsleistung zu versorgen; eine mit der Antriebseinheit verbundene Achsschenkeleinheit; eine Lenkantriebseinheit, die mit einer Fahrzeugkarosserie gekoppelt und konfiguriert ist, eine Lenkkraft zu erzeugen, während sie sich in einer Längsrichtung ausdehnt oder zusammenzieht; eine Lenkwinkeleinstelleinheit, die mit der Achsschenkeleinheit verbunden ist, die so angeordnet ist, dass ihre Längsrichtung von der Längsrichtung der Lenkantriebseinheit verschieden ist, und die konfiguriert ist, einen Lenkwinkel des Rades in Verbindung mit der von der Lenkantriebseinheit erzeugten Lenkkraft einzustellen; und ein Kurbelelement, das angeordnet ist, von der Lenkantriebseinheit in einer Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie beabstandet zu sein, und das konfiguriert ist, eine Übertragungsrichtung der Lenkkraft, die von der Lenkantriebseinheit erzeugt wird, in die Längsrichtung der Lenkwinkeleinstelleinheit umzusetzen.
Corner-Modul-Vorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Lenkantriebseinheit aufweist: ein Leistungserzeugungsmodul, das mit der Fahrzeugkarosserie gekoppelt und konfiguriert ist, Antriebsleistung zu erzeugen; eine Schubstange, die konfiguriert ist, in Verbindung mit der Antriebsleistung des Leistungserzeugungsmoduls ausgefahren oder eingezogen zu werden; und ein erstes Gelenk, das sich von der Schubstange aus erstreckt und drehbar mit einer Seite des Kurbelelements verbunden ist.
Corner-Modul-Vorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei das Rad Vorder- und Hinterräder aufweist, die angeordnet sind, in einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie voneinander beabstandet zu sein, und das Leistungserzeugungsmodul zwischen den Vorder- und Hinterrädern angeordnet ist.
Corner-Modul-Vorrichtung für das Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lenkwinkeleinstelleinheit aufweist: eine Spurstange mit zwei gegenüberliegenden Seiten, die dem Kurbelelement und der Achsschenkeleinheit jeweils gegenüberliegen; ein zweites Gelenk, das an einer Seite der Spurstange vorgesehen und drehbar mit der anderen Seite des Kurbelelements verbunden ist; und ein drittes Gelenk, das sich auf der anderen Seite der Spurstange befindet und drehbar mit der Achsschenkeleinheit verbunden ist.
Corner-Modul-Vorrichtung für das Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Kurbelelement aufweist: einen Kurbelkörper, der gelagert ist, um eine in der Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie definierte Achse drehbar zu sein; ein erstes Verlängerungsteil, das sich von dem Kurbelkörper aus erstreckt und mit der Lenkantriebseinheit verbunden zu sein; und ein zweites Verlängerungsteil, das sich vom Kurbelkörper aus erstreckt und mit der Lenkwinkeleinstelleinheit verbunden ist.
Corner-Modul-Vorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei sich das erste und das zweite Verlängerungsteil in unterschiedliche Richtungen von dem Kurbelkörper aus erstrecken.
Corner-Modul-Vorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, wobei eine Länge des ersten Verlängerungsteils kürzer ist als eine Länge des zweiten Verlängerungsteils.
Corner-Modul-Vorrichtung für das Fahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei, wenn die Lenkantriebseinheit einen Ausfahr- oder Einfahrvorgang durchführt, das zweite Verlängerungsteil mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie das erste Verlängerungsteil rotiert und eine Druck- oder Zuglast auf die Lenkwinkeleinstelleinheit in Abhängigkeit von einer Drehrichtung ausübt.
Corner-Modul-Vorrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Antriebseinheit, die konfiguriert ist, ein Rad mit Antriebsleistung zu versorgen; eine mit der Antriebseinheit verbundene Achsschenkeleinheit; eine Lenkantriebseinheit, die angeordnet ist, von der Achsschenkeleinheit beabstandet zu sein, und konfiguriert ist, eine Lenkkraft zu erzeugen; eine Lenkwinkeleinstelleinheit, die mit der Achsschenkeleinheit und der Lenkantriebseinheit verbunden und konfiguriert ist, einen Lenkwinkel des Rades in Verbindung mit der von der Lenkantriebseinheit erzeugten Lenkkraft einzustellen; und eine Leistungsübertragungseinheit, die zwischen der Lenkantriebseinheit und der Lenkwinkeleinstelleinheit vorgesehen und konfiguriert ist, die von der Lenkantriebseinheit erzeugte Lenkkraft zu verstärken und die Lenkkraft an die Lenkwinkeleinstelleinheit zu übertragen.
Corner-Modul-Vorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Leistungsübertragungseinheit aufweist: eine Lenkeingangswelle, die mit der Lenkantriebseinheit verbunden und konfiguriert ist, sich durch Aufnahme der Lenkkraft von der Lenkantriebseinheit zu drehen; eine Lenkungsausgangswelle, die mit der Lenkwinkeleinstelleinheit verbunden und konfiguriert ist, die Lenkwinkeleinstelleinheit in Verbindung mit einer Drehung der Lenkeingangswelle zu drehen; und eine Übertragungsgetriebeeinheit, die zwischen der Lenkeingangswelle und der Lenkungsausgangswelle vorgesehen und konfiguriert ist, eine Übertragung einer Drehkraft der Lenkeingangswelle auf die Lenkungsausgangswelle zu ermöglichen und eine Übertragung einer Drehkraft der Lenkungsausgangswelle auf die Lenkeingangswelle zu blockieren.
Corner-Modul-Vorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei die Übertragungsgetriebeeinheit aufweist: ein erstes Übertragungszahnrad, das mit der Lenkeingangswelle verbunden und konfiguriert ist, sich in Verbindung mit der Drehung der Lenkeingangswelle zu drehen; und ein zweites Übertragungszahnrad, das durch Eingriff mit dem ersten Übertragungszahnrad gekoppelt und konfiguriert ist, die Lenkungsausgangswelle in Verbindung mit einer Drehung des ersten Übertragungszahnrads zu drehen.
Corner-Modul-Vorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 11, wobei das erste Übertragungszahnrad ein Schneckengetriebe und das zweite Übertragungszahnrad ein Schneckenrad umfasst.
Corner-Modul-Vorrichtung für das Fahrzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Lenkwinkeleinstelleinheit aufweist: ein erstes Lenkwinkeleinstellelement, das mit der Leistungsübertragungseinheit verbunden und konfiguriert ist, sich durch Aufnahme der Lenkkraft von der Leistungsübertragungseinheit zu drehen; und ein zweites Lenkwinkeleinstellelement, das mit dem ersten Lenkwinkeleinstellelement und der Achsschenkeleinheit verbunden und konfiguriert ist, den Lenkwinkel des Rades einzustellen, indem es eine Drehbewegung des ersten Lenkwinkeleinstellelements in eine gerade Hin- und Herbewegung umwandelt.
Corner-Modul-Vorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 13, wobei das erste Lenkwinkeleinstellelement aufweist: einen Linkkörper mit zwei gegenüberliegenden Seiten, die angeordnet sind, der Leistungsübertragungseinheit und dem zweiten Lenkwinkeleinstellelement jeweils gegenüberzuliegen; ein erstes Verbindungsteil, das an einer Seite des Linkkörpers angeordnet und mit der Leistungsübertragungseinheit verbunden ist; und ein zweites Verbindungsteil, das auf der anderen Seite des Linkkörpers angeordnet und mit dem zweiten Lenkwinkeleinstellelement verbunden ist.
Corner-Modul-Vorrichtung für das Fahrzeug nach Anspruch 13 oder 14, wobei das zweite Lenkwinkeleinstellelement aufweist: eine Spurstange mit zwei gegenüberliegenden Seiten, die angeordnet sind, der Achsschenkeleinheit und dem ersten Lenkwinkeleinstellelement jeweils gegenüberzuliegen; ein erstes Gelenk, das an einer Seite der Spurstange angeordnet und konfiguriert ist, die Spurstange an dem ersten Lenkwinkeleinstellelement abzustützen, so dass die Spurstange drehbar ist; und ein zweites Gelenk, das auf der anderen Seite der Spurstange angeordnet ist und konfiguriert ist, die Spurstange an der Achsschenkeleinheit zu tragen, so dass die Spurstange drehbar ist.