DE112020002960T5

DE112020002960T5 - Steer-by-wire-lenkvorrichtung

Info

Publication number: DE112020002960T5
Application number: DE112020002960.3T
Authority: DE
Inventors: Ho Sik Kim
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2019-06-20
Filing date: 2020-06-18
Publication date: 2022-03-17
Also published as: CN114007924A; US12037056B2; KR102173997B1; US20220234649A1; WO2020256426A1

Abstract

Gemäß den vorliegenden Ausführungsformen ist es möglich, eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung bereitzustellen, die: eine Betätigung des Lenkrads durch einen Fahrer innerhalb eines maximalen Drehwinkels begrenzt, wodurch sich das Lenkgefühl für den Fahrer verbessert; verhindert, dass eine an einem Lenkrad installierte Spiralfeder beschädigt wird, und ermöglicht, dass Teile leichter hergestellt und verarbeitet werden; eine einfache Montage ermöglicht; wenig Interferenz mit umgebenden Teilen aufweist, wodurch die Vorrichtung in verschiedenen Strukturen gestaltet werden kann; und hinsichtlich der Konfektionierung vorteilhaft ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen allgemeine eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung und insbesondere eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung, die die Betätigung des Lenkrades durch den Fahrer innerhalb eines minimalen Rotationswinkels begrenzen, um das Lenkgefühl des Fahrers zu verbessern und zu verhindern, dass eine an dem Lenkrad angeordnete Spiralfeder beschädigt wird, wobei Teile der Lenkvorrichtung leichter hergestellt und bearbeitet und einfacher zusammenmontiert werden können, und die Interferenz der Teile mit umgebenden Komponenten kann reduziert werden, sodass die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung in einer Vielfalt von Strukturen gestaltet und vorteilhaft zu konfektionieren sein kann.
STAND DER TECHNIK
Eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung ist ein Typ einer elektrischen Lenkvorrichtung und lenkt ein Fahrzeug unter Verwendung elektrischer Energie ohne mechanische Verbindung, beispielsweise eine Lenksäule oder ein Universalgelenk, zwischen einem Lenkrad und einer Vorderrad-Lenkvorrichtung.
Das heißt, die Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer wird in ein elektrisches Signal umgewandelt. Wenn das elektrische Signal in eine elektronische Steuervorrichtung eingegeben wird, wird die Ausgabe eines Motors bestimmt. Ein solches SBW-System ohne mechanische Verbindung kann Verletzungen eines Fahrers, die bei einem Kollisionsunfall durch ein mechanisches Teil verursacht werden, reduzieren. Da die mechanische Verbindung und hydraulische Teile entfernt sein können, kann das Gewicht eines Fahrzeugs aufgrund der reduzierten Anzahl der Teile reduziert sein, und eine Vereinfachung wie eine signifikant vereinfachte Montagearbeit an der Linie kann realisiert werden. Darüber hinaus kann ein unnötiger Energieverbrauch während eines Lenkvorgangs reduziert werden, wodurch sich die Kraftstoffeffizienz verbessert. Darüber hinaus kann durch Programmieren der elektronischen Steuereinheit (Electronic Control Unit, ECU) eine ideale Lenkleistung realisiert werden.
Da es keine mechanischen Verbindungen zwischen einer Lenkwelle und Rädern gibt, erfordert eine solche Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung eine Vorrichtung, die einen Fahrer beschränkt, sodass er das Lenkrad nicht weiter in einem maximalen Winkel dreht. Es besteht jedoch insofern ein Problem, als es bisher schwierig ist, Teile einer solchen Rotationsbegrenzungsvorrichtung nach dem Stand der Technik herzustellen, zu bearbeiten und zu montieren.
OFFENBARUNG
Technische Aufgabe
Dementsprechend wurden angesichts der oben beschriebenen Probleme, die im Stand der Technik auftreten, Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung entwickelt und können eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung bereitstellen, die die Betätigung des Lenkrades durch den Fahrer innerhalb eines minimalen Rotationswinkels begrenzt, um das Lenkgefühl des Fahrers zu verbessern und zu verhindern, dass eine an dem Lenkrad angeordnete Spiralfeder beschädigt wird, wobei Teile der Lenkvorrichtung leichter hergestellt und bearbeitet und einfacher zusammenmontiert werden können, und die Interferenz der Teile mit umgebenden Komponenten kann reduziert werden, sodass die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung in einer Vielfalt von Strukturen gestaltet und vorteilhaft zu konfektionieren sein kann.
Technische Lösung
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung bereitgestellt, die umfasst: eine Führungsschraube, gekoppelt an eine Lenkwelle und umfassend eine erste Schraube, die an einem Außenumfangsabschnitt davon bereitgestellt ist; einen ersten Anschlag und einen zweiten Anschlag, gekoppelt mit einem axialen Endabschnitt beziehungsweise dem anderen axialen Endabschnitt der Führungsschraube; eine Mutter, positioniert zwischen dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag, gekoppelt an die Führungsschraube, und umfassend eine zweite Schraube, bereitgestellt an einem Innenumfangsabschnitt davon, um mit der ersten Schraube in Eingriff zu gelangen; und einen hohlen Führungsring, bereitgestellt zwischen einem Gehäuse und der Mutter und in einer Umfangsrichtung abgestützt auf der Mutter. Erste Einsetzvertiefungen können in einem Innenumfangsabschnitt des Gehäuses bereitgestellt sein, und zweite Einsetzvertiefungen, die mit den ersten Einsetzvertiefungen korrespondieren, können in einem Außenumfangsabschnitt des Führungsrings bereitgestellt sein. Der Führungsring kann durch Einsetzelemente, die in die ersten Einsetzvertiefungen und die zweiten Einsetzvertiefungen eingesetzt sind, mit dem Gehäuse gekoppelt sein.
Vorteilhafte Wirkungen
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung die Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer innerhalb des minimalen Drehwinkels begrenzen, um das Lenkgefühl des Fahrers zu verbessern und zu verhindern, dass eine an dem Lenkrad angeordnete Spiralfeder beschädigt wird. Teile der Lenkvorrichtung können leichter herzustellen und zu bearbeiten und einfacher zusammenzubauen sein, und die Interferenz der Teile mit umgebenden Komponenten kann reduziert sein. Die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung kann in einer Vielfalt von Strukturen gestaltet und vorteilhaft zu konfektionieren sein.
Figurenliste

1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teils einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teils von 1;
3 ist eine perspektivische Ansicht einer zusammengebauten Position von 1;
4 ist eine Vorderansicht der zusammengebauten Position von 2;
5 ist eine Querschnittsansicht der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
die 6 und 7 sind Querschnittsansichten, die Betriebszustände von 5 veranschaulichen.

BESTER MODUS
In der folgenden Beschreibung von Beispielen oder Ausführungsbeispielen bzw. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen zur Veranschaulichung spezifische Beispiele oder Ausführungsbeispiele gezeigt werden, die umgesetzt werden können, und in denen dieselben Bezugsziffern und -zeichen verwendet werden können, um dieselben oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen, auch wenn sie in unterschiedlichen beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Ferner sind in der folgenden Beschreibung von Beispielen oder Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung detaillierte Beschreibungen hierin enthaltener bekannter Funktionen und Komponenten weggelassen, wenn befunden wird, dass die Beschreibung den Gegenstand bei manchen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung möglicherweise eher verunklart. Die Ausdrücke wie „beinhalten“, „aufweisen“, „enthalten“, „bestehen aus“ und „gebildet aus“, die hierin verwendet werden, sollen im Allgemeinen die Hinzufügung anderer Komponenten zulassen, sofern die Ausdrücke nicht mit dem Ausdruck „nur“ verwendet werden. Wie hierin verwendet, sollen Singularformen Pluralformen einschließen, solange der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt.
Ausdrücke wie „erste“ „,zweite” „A“, „B“, „(A)“ oder „(B)“ können hierin verwendet werden, um Elemente der Offenbarung zu beschreiben. Keiner dieser Ausdrücke wird verwendet, um eine Wichtigkeit, Reihenfolge, Abfolge oder Zahl von Elementen usw. zu definieren, sondern sie werden lediglich verwendet, um das entsprechende Element von anderen Elementen zu unterscheiden.
Wenn angegeben wird, dass ein erstes Element mit einem zweiten Element „verbunden oder gekoppelt“ ist, mit diesem „in Kontakt steht“ oder dieses „überlappt“ usw., ist dies so zu verstehen, dass das erste Element mit dem zweiten Element nicht nur „direkt verbunden oder gekoppelt“ sein kann oder mit diesem „direkt in Kontakt stehen“ oder dieses „direkt überlappen“ kann, sondern dass auch ein drittes Element zwischen dem ersten und dem zweiten Element „dazwischen angeordnet“ sein kann oder dass das erste und das zweite Element über ein viertes Element miteinander „verbunden oder gekoppelt“ sein können oder miteinander „in Kontakt stehen“ oder einander „überlappen“ können. Hierin kann das zweite Element in mindestens einem von zwei oder mehr Elementen enthalten sein, die miteinander „verbunden oder gekoppelt sind“, einander „berühren oder überlappen“ usw.
Wenn auf Zeit bezogene Ausdrücke, wie etwa „nach“, „danach kommend“, „als Nächstes“, „vor“ und dergleichen verwendet werden, um Prozesse oder Betätigungen von Elementen oder Konfigurationen oder Abläufe oder Schritte von Betätigungs-, Verarbeitungs-, Herstellungsverfahren zu beschreiben, können diese Begriffe verwendet werden, um Prozesse oder Betätigungen zu beschreiben, die sich nicht aneinander anschließen oder nicht aufeinander folgen, solange in Verbindung damit nicht der Ausdruck „direkt“ oder „unmittelbar“ verwendet wird.
Wenn Abmessungen, relative Größen usw. genannt werden, ist außerdem zu beachten, dass numerische Werte für ein Element oder Merkmale oder entsprechende Informationen (z. B. Grad, Bereich usw.) eine Toleranz oder einen Fehlerbereich einschließen, der von verschiedenen Faktoren (z. B. Prozessfaktoren, von innen oder von außen kommenden Einflüssen, Rauschen usw.) verursacht werden kann, auch wenn eine relevante Beschreibung nicht spezifiziert wird. Außerdem schließt der Begriff „kann“ alle Bedeutungen des Begriffs „können“ ein.
1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teils einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teils von 1, 3 ist eine Vorderansicht einer zusammengebauten Position von 1, 4 ist eine perspektivische Ansicht der zusammengebauten Position von 2, 5 ist eine Querschnittsansicht der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und die 6 und 7 sind Querschnittsansichten, die Betriebszustände von 5 veranschaulichen.
Die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung 100 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Führungsschraube 134, gekoppelt an eine Lenkwelle 120 und eine an dem Außenumfangsabschnitt davon bereitgestellte erste Schraube 201 aufweisend; einen ersten Anschlag 131, gekoppelt mit einem axialen Endabschnitt der Führungsschraube 134; und einen zweiten Anschlag 133, gekoppelt mit dem anderen axialen Endabschnitt der Führungsschraube 134; eine Mutter 132, positioniert zwischen dem ersten Anschlag 131 und dem zweiten Anschlag 133, gekoppelt mit der Führungsschraube 134 und aufweisend eine zweite Schraube 202, bereitgestellt an dem Innenumfangsabschnitt davon, um mit der ersten Schraube 201 in Eingriff zu gelangen; und einen hohlen Führungsring 140, bereitgestellt zwischen dem Gehäuse 110 und der Mutter 132 und in einer Umfangsrichtung abgestützt auf der Mutter 132.
Bezug nehmend auf die 1 und 2, umfasst eine Anschlaganordnung 130 den ersten Anschlag 131, die Mutter 132, den zweiten Anschlag 133 und die Führungsschraube 134 und ist an die Lenkwelle 120 gekoppelt.
Die Führungsschraube 134 dreht sich gemeinsam mit der Lenkwelle 120 und weist die erste Schraube 201 auf, die am Außenumfangsabschnitt davon bereitgestellt ist. Die Mutter 132 weist die zweite Schraube 202 auf, bereitgestellt am Innenumfangsabschnitt davon, sodass die erste Schraube 201 in Eingriff mit der zweiten Schraube 202 gelangt, und die Führungsschraube 134 ist mit der Mutter 132 gekoppelt.
Der erste Anschlag 131 ist mit einem axialen Endabschnitt der Führungsschraube 134 gekoppelt, und der zweite Anschlag 133 ist mit dem anderen axialen Endabschnitt der Führungsschraube 134 gekoppelt. Das heißt, die Mutter 132 ist zwischen dem ersten Anschlag 131 und dem zweiten Anschlag 133 bereitgestellt.
Ein Ausführungsbeispiel, in dem der erste Anschlag 131 auf einer zum Lenkrad gerichteten Seite der Führungsschraube 134 bereitgestellt ist, und der zweite Anschlag 133 auf der entgegengesetzten Seite bereitgestellt ist, ist in den Zeichnungen veranschaulicht. Eine Konfiguration mit der entgegengesetzten Anordnung ist ebenfalls möglich.
Der Führungsring 140 ist als eine hohle Struktur bereitgestellt, zwischen dem Gehäuse 110 und der Mutter 132. Mit anderen Worten, die Anschlaganordnung 130 ist innerhalb des Führungsrings 140 bereitgestellt.
Da der Führungsring 140 in der Umfangsrichtung auf der Mutter 132 abgestützt ist, wenn die Lenkwelle 120 und die Führungsschraube 134 durch die Betätigung des Lenkrads durch einen Fahrer gedreht werden, wird die Mutter 132 in der axialen Richtung, während sie nicht gedreht wird, verschoben.
Eine erste Verzahnung 121 ist an dem Außenumfangsabschnitt der Lenkwelle 120 bereitgestellt, und eine zweite Verzahnung 135 ist an dem Innenumfangsabschnitt der Führungsschraube 134 bereitgestellt. Die Führungsschraube 134 kann durch eine mit der Lenkwelle 120 gekoppelte Sicherungsmutter 511 axial befestigt sein.
Das heißt, die erste Verzahnung 121 und die zweite Verzahnung 135 gelangen miteinander in Eingriff. Wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, dreht sich die Führungsschraube 134 zusammen mit der Lenkwelle 120. Da die Mutter 132 auf dem Führungsring 140 in der Umfangsrichtung abgestützt ist, während die Drehung der Mutter 132 begrenzt ist, wird die Mutter 132 durch die erste Schraube 201 und die zweite Schraube 202 axial verschoben.
Jede von der ersten Schraube 201 und der zweiten Schraube 202 ist als eine dreieckige Schraube umgesetzt, sodass die Gewinde leichter und präziser bearbeitet werden können.
Im Allgemeinen kann das Gewinde die Form eines Rechtecks, eines Trapezes, eines Dreiecks oder dergleichen haben. Zur Energieübertragung wird das Rechteck- oder Trapezgewinde weithin verwendet. Es ist jedoch insofern problematisch, als bei einem Rechteck- oder Trapezgewinde im Vergleich zum Dreiecksgewinde eine präzise Bearbeitung schwierig ist.
Das heißt, da die Mutter 132 in Reaktion auf die Drehung der Führungsschraube 134 axial gleitet, um die Drehung des Lenkrads innerhalb eines maximalen Drehwinkels zu begrenzen und keine Energie zu übertragen, ist es möglich, die erste Schraube 201 und die zweite Schraube 202 leichter und präziser zu bearbeiten, wenn sowohl die erste Schraube 201 als auch die zweite Schraube 202 als ein Dreiecksgewinde umgesetzt sind und nicht als ein Rechteck- oder Trapezgewinde (siehe die 5 und 7).
Danach werden der erste Anschlag 131 und der zweite Anschlag 133 mit der Führungsschraube 134 gekoppelt, um sich damit zu drehen. Wenn die Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer den maximalen Drehwinkel erreicht, wie später beschrieben wird, kann der erste Anschlag 131 auf der Mutter 132 abgestützt sein, axial verschoben nach einer Seite, in der Umfangsrichtung, oder der zweite Anschlag 133 kann auf der Mutter 132 abgestützt sein, axial verschoben nach der anderen Seite, in der Umfangsrichtung.
Da die Drehung der Mutter 132 durch den Führungsring 140 begrenzt ist, wie oben beschrieben, wenn der erste Anschlag 131 oder der zweite Anschlag 133 in der Umfangsrichtung auf der Mutter 132 abgestützt ist, ist die Drehung der Führungsschraube 134, mit der der erste Anschlag 131 und der zweite Anschlag 133 gekoppelt sind, begrenzt. Folglich kann verhindert werden, dass der Fahrer das Lenkrad über den maximalen Drehwinkel hinaus betätigt.
Da der Fahrer durch die Anschlaganordnung 130 und den Führungsring 140 mechanisch daran gehindert ist, das Lenkrad über den maximalen Drehwinkel hinaus zu betätigen, ist ein Reaktionskraftmotor zum Erzeugen des Gefühls von Lenkung in Reaktion auf Reibung, Rütteln oder dergleichen der Räder auf der Straße durch Übertragen von Drehmoment auf das Lenkrad unter Verwendung einer Mutternscheibe 510, eines Riemens 502 und dergleichen nicht erforderlich, um über genügend Energie zu verfügen, um das Lenkmoment des Fahrers beim maximalen Drehwinkel des Lenkrades abzubrechen. Somit kann die Größe des Reaktionskraftmotors reduziert sein, was im Hinblick auf Gewicht, Kosten und Konfektionierung vorteilhaft ist.
Darüber hinaus ist, wenn sich die Funktion eines Fahrzeugs erweitert, nicht nur ein Airbag, sondern auch eine Verdrahtung zum Steuern einer Vielzahl von Funktionen im Lenkrad angeordnet. Im Allgemeinen ist eine solche Verdrahtung in der Form von Spiralfedern bereitgestellt. Solche Spiralfedern werden gewickelt oder abgewickelt, wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt. Das Begrenzen des Drehwinkels des Lenkrads innerhalb des maximalen Drehwinkels kann verhindern, dass der Drehwinkel des Lenkrads übermäßig groß wird und folglich die Spiralfedern dabei beschädigt werden.
Da zudem der Führungsring 140 auf dem Innenumfangsabschnitt des Gehäuses 110 abgestützt ist und die Anschlaganordnung 130 im Führungsring 140 bereitgestellt ist, kann innerhalb des Gehäuses 110 ein axiales Zusammenbauen des Führungsrings 140 und der Anschlaganordnung 130 vollzogen werden, sodass weder der Führungsring 140 noch die Anschlaganordnung 130 von dem Gehäuses 110 vorsteht, sodass Interferenz mit umgebenden Komponenten reduziert wird. Dementsprechend kann die Lenkungsanordnung in einer Vielfalt von Strukturen gestaltet sein.
Da zudem der Führungsring 140 eine hohle Form aufweist, kann der Führungsring 140 einfach durch Sintern oder Schmieden hergestellt werden.
Der Führungsring 140 kann durch Einsetzelemente 150 mit dem Gehäuse 110 gekoppelt sein. Das heißt, erste Einsetzvertiefungen 111 sind in dem Innenumfangsabschnitt des Gehäuses 110 bereitgestellt, und zweite Einsetzvertiefungen 141, die mit den ersten Einsetzvertiefungen 111 korrespondieren, sind in dem Außenumfangsabschnitt des Führungsrings 140 bereitgestellt. Folglich können die Einsetzelemente 150 in die ersten Einsetzvertiefungen 111 und die zweiten Einsetzvertiefungen 141 eingesetzt sein.
Die ersten Einsetzvertiefungen 111 und die zweiten Einsetzvertiefungen 141 sind axial bereitgestellt. Der Führungsring 140 ist auf dem Innenumfangsabschnitt des Gehäuses 110 abgestützt, sodass die ersten Einsetzvertiefungen 111 und die zweiten Einsetzvertiefungen 141 einander zugewandt sind. Die Einsetzelemente 150 sind in die ersten Einsetzvertiefungen 111 und die zweiten Einsetzvertiefungen 141 eingesetzt. Folglich kann der Führungsring 140 leicht in das Gehäuse 110 eingesetzt werden.
Zwei erste Einsetzvertiefungen 111 und zwei zweite Einsetzvertiefungen 141 können bereitgestellt werden. Wenn die Einsetzelemente 150 in die ersten Einsetzvertiefungen 111 und die zweiten Einsetzvertiefungen 141 eingesetzt sind, ist der Führungsring 140 in der Umfangsrichtung am Gehäuse 110 befestigt, sodass die Drehung des Führungsrings 140 begrenzt ist.
Obwohl ein Ausführungsbeispiel, in dem jede von den ersten Einsetzvertiefungen 111 und den zweiten Einsetzvertiefungen 141 die Form einer rechteckigen Vertiefung aufweist, und jedes der Einsetzelemente 150 als eine rechteckige Spalte bereitgestellt ist, in den Figuren veranschaulicht ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht notwendigerweise darauf begrenzt.
Um die Drehung der Mutter 132 zu begrenzen, sodass die Mutter 132 nur in der axialen Richtung gleitet, wie oben beschrieben, können am Innenumfangsabschnitt des Führungsrings 140 erste Vorsprünge 142 bereitgestellt sein, und am Außenumfangsabschnitt der Mutter 132 können zweite Vorsprünge 231 bereitgestellt sein, die auf dem ersten Vorsprung 142 abzustützen sind.
Bezug nehmend auf 3, sind die Anschlaganordnung 130 und der Führungsring 140 aneinander befestigt, und die ersten Vorsprünge 142 und die zweiten Vorsprünge 231 stützen in der Umfangsrichtung einander. Folglich gleitet während Drehung der Führungsschraube 134 die Mutter 132 nur in der axialen Richtung.
Die zweiten Vorsprünge 231 sind in der Umfangsrichtung auf beiden Seiten der ersten Vorsprünge 142 bereitgestellt. Folglich ist die Drehung der Mutter 132 zu einer Seite oder der anderen Seite in der Umfangsrichtung begrenzt.
Darüber hinaus können zwei oder mehr erste Vorsprünge 142 bereitgestellt sein. Wie in den Figuren veranschaulicht, können die ersten Vorsprünge 142 am oberen und unteren Abschnitt in den Figuren bereitgestellt sein, und die zweiten Vorsprünge 231 können auf beiden Seiten der ersten Vorsprünge 142 bereitgestellt sein.
Da eine Vielzahl von ersten Vorsprüngen 142 und eine Vielzahl von zweiten Vorsprüngen 231 so bereitgestellt sind, dass die ersten Vorsprünge 142 in Oberflächenkontakt mit den zweiten Vorsprüngen 231 sind, können die Stützbereiche der ersten Vorsprünge 142 und der zweiten Vorsprünge 231 vergrößert sein, um eine Belastungskonzentration zu verhindern. Folglich ist diese Konfiguration in Bezug auf Festigkeit vorteilhaft.
Darüber hinaus können elastische Elemente 143 mit den ersten Vorsprüngen 142 gekoppelt und auf den zweiten Vorsprüngen 231 abgestützt sein, um das Auftreten von Reibung und Geräuschen zwischen den ersten Vorsprüngen 142 und den zweiten Vorsprüngen 231, wenn die Mutter 132 in der axialen Richtung gleitet, zu reduzieren.
Jedes der elastischen Elemente 143 kann als ein O-Ring umgesetzt sein, der elastisch verformbar ist. Jeder der O-Ringe kann an eine Seitenfläche des entsprechenden ersten Vorsprungs 142 gekoppelt sein und zwischen dem ersten Vorsprung 142 und den zweiten Vorsprüngen 231 bereitgestellt sein.
Wie vorstehend beschrieben, sind Kopplungslöcher 211, in welche die Führungsschraube 134 eingesetzt ist, im ersten Anschlag 131 und im zweiten Anschlag 133, die auf beiden Seiten der Mutter 132 in der axialen Richtung bereitgestellt sind, um die Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer in der axialen Richtung innerhalb des maximalen Drehwinkels zu begrenzen, bereitgestellt, sodass beide Enden der Führungsschraube 134 in die Kopplungslöcher 211 eingesetzt sind.
Darüber hinaus sind erste Kopplungsvertiefungen 212 in den Innenumfangsabschnitten des ersten Anschlags 131 und des zweiten Anschlags 133 bereitgestellt, und zweite Kopplungsvertiefungen 213, die mit den ersten Kopplungsvertiefungen 212 korrespondieren, sind an dem einen und dem anderen axialen Endabschnitt der Führungsschraube 134 bereitgestellt. Kopplungselemente 214 können in die ersten Kopplungsvertiefungen 212 und die zweiten Kopplungsvertiefungen 213 eingesetzt sein.
Das heißt, die ersten Kopplungsvertiefungen 212 und die zweiten Kopplungsvertiefungen 213 sind in axialer Richtung bereitgestellt. Beide Endabschnitte der Führungsschraube 134 sind in den ersten Anschlag 131 und den zweiten Anschlag 133 eingesetzt, sodass die ersten Kopplungsvertiefungen 212 und die zweiten Kopplungsvertiefungen 213 einander zugewandt sind. Die Kopplungselemente 214 sind in die ersten Kopplungsvertiefungen 212 und die zweiten Kopplungsvertiefungen 213 eingesetzt. Der erste Anschlag 131 und der zweite Anschlag 133 können in einer einfachen Weise an der Führungsschraube 134 befestigt sein (siehe 4).
Hier sollte die Mutter 132 an der Führungsschraube 134 befestigt werden, bevor der erste Anschlag 131 und der zweite Anschlag 133 aneinander befestigt werden.
Vier erste Kopplungsvertiefungen 212 und vier zweite Kopplungsvertiefungen 213 können bereitgestellt sein. Wenn die Kopplungselemente 214 in die ersten Kopplungsvertiefungen 212 und die zweiten Kopplungsvertiefungen 213 eingesetzt sind, sind der erste Anschlag 131 und der zweite Anschlag 133 an der Führungsschraube 134 in der Umfangsrichtung befestigt, sodass sie sich zusammen mit der Führungsschraube 134 drehen.
Obwohl ein Ausführungsbeispiel, in dem jede von den ersten Kopplungsvertiefungen 212 und den zweiten Kopplungsvertiefungen 213 eine Halbkreisform aufweist und jedes der Kopplungselemente 214 eine zylindrische Form aufweist, in den Figuren veranschaulicht ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht notwendigerweise darauf begrenzt.
Darüber hinaus können der erste bis vierte Stützabschnitt 221, 222, 223 und 224 an der Mutter 132, dem ersten Anschlag 131 und dem zweiten Anschlag 133 bereitgestellt sein, sodass der erste Anschlag 131 oder der zweite Anschlag 133 auf der Mutter 132 in der Umfangsrichtung abgestützt ist, wenn die Betätigung des Lenkrads durch den Bediener den maximalen Drehwinkel erreicht.
5 veranschaulicht einen Zustand, in dem das Lenkrad nicht gedreht ist, in dem die Mutter 132 in der Mitte zwischen dem ersten Anschlag 131 und dem zweiten Anschlag 133 positioniert ist.
6 veranschaulicht einen Zustand, in dem die Mutter 132 nach einer Seite in der axialen Richtung verschoben wurde, um auf dem ersten Anschlag 131 abgestützt zu sein, wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt.
Das heißt, der erste Stützabschnitt 221 ist auf einem Seitenabschnitt der Mutter 132 bereitgestellt ist, um vorzustehen, während er in seinem Umfang geneigt ist, und der zweite Stützabschnitt 222 ist auf dem anderen Seitenabschnitt der Mutter 132 bereitgestellt, um vorzustehen, während er in seinem Umfang geneigt ist (siehe 2). Wenn die Mutter 132 zu einer Seite in der axialen Richtung gleitet, können der erste Stützabschnitt 221 und der zweite Stützabschnitt 222 abgestützt sein, und die Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer kann innerhalb des maximalen Drehwinkels begrenzt sein.
7 veranschaulicht einen Zustand, in dem die Mutter 132 nach der anderen Seite in der axialen Richtung verschoben wurde, um in Reaktion darauf, dass der Fahrer das Lenkrad in der entgegengesetzten Richtung betätigt, auf dem zweiten Anschlag 133 abgestützt zu sein.
Das heißt, der dritte Stützabschnitt 223 ist auf dem anderen Seitenabschnitt der Mutter 132 bereitgestellt, um vorzustehen, während er in seinem Umfang geneigt ist, und der vierte Stützabschnitt 224 ist auf einem Seitenabschnitt des zweiten Anschlags 133 bereitgestellt, um vorzustehen, während er in seinem Umfang geneigt ist (siehe 2). Wenn die Mutter 132 in der axialen Richtung zur entgegengesetzten Seite gleitet, können der dritte Stützabschnitt 223 und der vierte Stützabschnitt 224 abgestützt sein, und die Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer kann innerhalb des maximalen Drehwinkels begrenzt sein.
Jeder von dem ersten bis vierten Stützabschnitt 221, 222, 223 und 224 umfasst eine Neigungsfläche, die umlaufend geneigt ist, und eine vertikale Oberfläche parallel zur axialen Richtung. Die Drehung der Lenkwelle 120 ist begrenzt, während die vertikale Oberfläche des ersten Stützabschnitts 221 und die vertikale Oberfläche des zweiten Stützabschnitts 222 abgestützt sind oder die vertikale Oberfläche des dritten Stützabschnitts 223 und die vertikale Oberfläche des vierten Stützabschnitts 224 abgestützt sind. Folglich wird die Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer über den maximalen Drehwinkel hinaus verhindert.
Gemäß der Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann die Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer innerhalb des minimalen Drehwinkels begrenzt werden, um das Lenkgefühl des Fahrers zu verbessern und zu verhindern, dass eine an dem Lenkrad angeordnete Spiralfeder beschädigt wird. Teile der Lenkvorrichtung können leichter herzustellen und zu bearbeiten und einfacher zusammenzubauen sein, und die Interferenz der Teile mit umgebenden Komponenten kann reduziert sein. Die Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung kann in einer Vielfalt von Strukturen gestaltet und vorteilhaft zu konfektionieren sein.
Die obige Beschreibung wurde vorgelegt, um jeden Fachmann in die Lage zu versetzen, die technische Idee der vorliegenden Offenbarung zu verwirklichen und zu nutzen, und wurde im Zusammenhang mit einer bestimmten Anwendung und ihren Anforderungen bereitgestellt. Verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen an den beschriebenen Ausführungsformen werden für einen Fachmann ohne weiteres erkennbar sein, und die hierin definierten allgemeinen Prinzipien können auf andere Ausführungsformen und Anwendungen angewendet werden, ohne vom Gedanken und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die obige Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen geben zu rein veranschaulichenden Zwecken ein Beispiel für die technische Idee der vorliegenden Offenbarung. Das heißt, die offenbarten Ausführungsformen sollen den Umfang der technischen Idee der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Somit ist der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern ist auf den breitesten Umfang zu beziehen, der mit den Ansprüchen konsistent ist. Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung sollte auf Grundlage der folgenden Ansprüche ausgelegt werden, und alle technischen Ideen innerhalb des Umfangs von Äquivalenten der Offenbarung sollten als im Umfang der vorliegenden Offenbarung enthalten ausgelegt werden.
VERWEIS AUF EINE ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. § 119 Buchstabe a die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2019-0073267 , eingereicht am 20. Juni 2019, die hiermit durch Verweis für alle Zwecke Bestandteil des vorliegenden Dokuments wird, als sei sie vollständig hierin enthalten. Wenn diese Anmeldung auf der gleichen Grundlage Priorität in Ländern außerhalb der USA beansprucht, ist hiermit ihr gesamter Inhalt durch Bezugnahme aufgenommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1020190073267 [0058]

Claims

Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung, umfassend: eine Führungsschraube, gekoppelt mit einer Lenkwelle und umfassend eine erste Schraube, die an einem Außenumfangsabschnitt davon bereitgestellt ist; einen ersten Anschlag und einen zweiten Anschlag, gekoppelt mit einem axialen Endabschnitt beziehungsweise dem anderen axialen Endabschnitt der Führungsschraube; eine Mutter, positioniert zwischen dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag, gekoppelt an die Führungsschraube, und umfassend eine zweite Schraube, bereitgestellt an einem Innenumfangsabschnitt davon, um mit der ersten Schraube in Eingriff zu gelangen; und einen hohlen Führungsring, bereitgestellt zwischen einem Gehäuse und der Mutter und in einer Umfangsrichtung abgestützt auf der Mutter, wobei in einer Innenumfangsrichtung des Gehäuses erste Einsetzvertiefungen bereitgestellt sind und in einem Außenumfangsabschnitt des Führungsrings zweite Einsetzvertiefungen bereitgestellt sind, die mit den ersten Einsetzvertiefungen korrespondieren, wobei der Führungsring durch Einsetzelemente, die in die ersten Einsetzvertiefungen und die zweiten Einsetzvertiefungen eingesetzt sind, mit dem Gehäuse gekoppelt ist.
Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine erste Verzahnung an einem Außenumfangsabschnitt der Lenkwelle bereitgestellt ist, und an einem Innenumfangsabschnitt der Führungsschraube ist eine zweite Verzahnung im Eingriff mit der ersten Verzahnung bereitgestellt.
Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede von der ersten Schraube und der zweiten Schraube eine dreieckige Schraube umfasst.
Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein erster Vorsprung an einem ersten Innenumfangsabschnitt des Führungsrings bereitgestellt ist, und ein zweiter Vorsprung ist an einem Außenumfangsabschnitt der Mutter bereitgestellt, um auf dem ersten Vorsprung abgestützt zu werden.
Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die zweiten Vorsprünge auf beiden Seiten des ersten Vorsprungs in einer Umfangsrichtung bereitgestellt sind.
Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der erste Vorsprung zwei oder mehr Vorsprünge umfasst.
Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung nach Anspruch 4, wobei ein elastisches Element, abgestützt auf den zweiten Vorsprüngen, auf dem ersten Vorsprung abgestützt ist.
Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder von dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag ein Kopplungsloch umfasst, in das die Führungsschraube eingesetzt ist.
Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die ersten Kopplungsvertiefungen in Innenumfangsabschnitten des ersten Anschlags und des zweiten Anschlags bereitgestellt sind, und zweite Kopplungsvertiefungen, die mit den ersten Kopplungsvertiefungen korrespondieren, sind an dem einen und dem anderen axialen Endabschnitt der Führungsschraube bereitgestellt, und der erste Anschlag und der zweite Anschlag sind mit der Führungsschraube durch Kopplungselemente, die in die ersten Kopplungsvertiefungen und die zweiten Kopplungsvertiefungen eingesetzt sind, gekoppelt.
Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein erster Stützabschnitt auf einem Seitenabschnitt der Mutter bereitgestellt ist, um vorzustehen, während er in seinem Umfang geneigt ist, und ein zweiter Stützabschnitt ist auf dem anderen Seitenabschnitt der Mutter bereitgestellt, um vorzustehen, während er in seinem Umfang geneigt ist.
Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein dritter Stützabschnitt auf dem anderen Seitenabschnitt der Mutter bereitgestellt ist, um vorzustehen, während er in seinem Umfang geneigt ist, und ein vierter Stützabschnitt ist auf einem Seitenabschnitt des zweiten Anschlags bereitgestellt, um vorzustehen, während er in seinem Umfang geneigt ist.