DE112021001128T5 - Modulare hilfskraftlenkungseinrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung umfasst eine drehbare Welle, die selektiv zum Herbeiführen einer Drehbewegung mindestens eines Fahrzeugrads drehbar ist. Ein Gehäuse stützt die drehbare Welle zur Drehung diesbezüglich um eine Wellenachse. Eine erste Dreheingangsanordnung ist zum Übertragen eines Lenkbefehls von einem Lenkglied auf die drehbare Welle vorgesehen. Eine zweite Dreheingangsanordnung ist mit der drehbaren Welle wirkverbunden. Die zweite Dreheingangsanordnung ist dazu konfiguriert, eine Drehkraft an die drehbare Welle anzulegen. Die Einrichtung umfasst mehrere Antriebsstationen. Jede Antriebsstation ist dazu konfiguriert, selektiv sowohl die erste als auch die zweite Dreheingangsanordnung zur Wirkverbindung mit der drehbaren Welle zu verschiedenen Zeitpunkten aufzunehmen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verwendung beim Drehen lenkbarer Fahrzeugräder und insbesondere auf eine modulare elektrische Hilfskraftlenkungsvorrichtung zur Verwendung beim Drehen lenkbarer Räder eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, wie z. B. eines Schwerlastkraftwagens.
  • Hintergrund
  • Eine bekannte Fahrzeuglenkungseinrichtung umfasst ein Lenkglied, das zum Herbeiführen einer Drehbewegung lenkbarer Fahrzeugräder, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, wie z. B. einen Schwerlastkraftwagen, axial beweglich ist. Ein Ritzel ist in kämmendem Eingriff mit einem Zahnstangenabschnitt des Lenkglieds angeordnet. Eine Lenksäule verbindet das Ritzel und ein Fahrzeuglenkrad miteinander. Eine Kugelmutteranordnung ist mit einem mit einem Außengewinde versehenen Abschnitt des Lenkglieds verbunden. Ein Motor ist mit der Kugelmutteranordnung verbunden. Der Motor ist dahingehend betreibbar, eine derartige Drehung der Kugelmutteranordnung bezüglich des Lenkglieds, dass sich das Lenkglied axial bezüglich des Fahrzeugs bewegt, herbeizuführen. Die Bewegung des Lenkglieds wird durch eine Eingabeeinheit gesteuert, die Bedienerbefehle von einem Lenkrad oder einer anderen Bedienereingabevorrichtung überträgt. Beispielhafte elektrische Hilfskraftlenkeinrichtungen werden in den US-Patenten Nr. 8,567,554 und 8,360,197 , auf die hier Bezug genommen wird, offenbart.
  • Kurzdarstellung
  • Bei einem Aspekt wird eine modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung bereitgestellt. Eine drehbare Welle ist selektiv zum Herbeiführen einer Drehbewegung mindestens eines Fahrzeugrads drehbar. Ein Gehäuse stützt die drehbare Welle zur Drehung diesbezüglich um eine Wellenachse. Eine erste Dreheingangsanordnung ist zum Übertragen eines Lenkbefehls von einem Lenkglied auf die drehbare Welle vorgesehen. Eine zweite Dreheingangsanordnung ist mit der drehbaren Welle wirkverbunden. Die zweite Dreheingangsanordnung ist dazu konfiguriert, eine Drehkraft an die drehbare Welle anzulegen. Die Einrichtung umfasst mehrere Antriebsstationen. Jede Antriebsstation ist dazu konfiguriert, selektiv sowohl die erste als auch die zweite Dreheingangsanordnung zur Wirkverbindung mit der drehbaren Welle zu verschiedenen Zeitpunkten aufzunehmen.
  • Bei einem Aspekt wird eine Einrichtung zur Verwendung beim Drehen lenkbarer Fahrzeugräder bereitgestellt. Eine drehbare Welle ist selektiv zum Herbeiführen einer Drehbewegung mindestens eines Fahrzeugrads drehbar. Ein Gehäuse stützt die drehbare Welle zur Drehung diesbezüglich um eine Wellenachse. Ein Lenkglied ist von einem Fahrzeugbediener dahingehend manipulierbar, der Einrichtung einen Lenkbefehl zuzuführen. Eine erste Dreheingangsanordnung ist zum Übertragen des Lenkbefehls von dem Lenkglied auf die drehbare Welle vorgesehen. Eine zweite Dreheingangsanordnung ist mit der drehbaren Welle wirkverbunden. Die zweite Dreheingangsanordnung ist dahingehend betreibbar, eine Drehkraft an die drehbare Welle anzulegen. Die Einrichtung umfasst mehrere Antriebsstationen. Jede Antriebsstation ist dazu konfiguriert, selektiv sowohl die erste als auch die zweite Dreheingangsanordnung zur Wirkverbindung mit der drehbaren Welle zu verschiedenen Zeitpunkten aufzunehmen.
  • Figurenliste
  • Zum besseren Verständnis kann auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen werden, in denen:
    • 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Aspekts einer modularen elektrischen Hilfskraftlenkeinrichtung ist;
    • 2A eine perspektivische Seitenansicht der Vorrichtung von 1 in einer ersten beispielhaften Verwendungskonfiguration ist;
    • 2B eine auseinandergezogene perspektivische Seitenansicht entsprechend 2A ist;
    • 2C eine perspektivische Seitenansicht entsprechend 2A ist;
    • 3 eine perspektivische Seitenansicht der Vorrichtung von 1 in einer zweiten beispielhaften Verwendungskonfiguration ist;
    • 4A eine perspektivische Seitenansicht der Vorrichtung von 1 in einer dritten beispielhaften Verwendungskonfiguration ist; und
    • 4B eine auseinandergezogene perspektivische Seitenansicht entsprechend 4A ist.
  • Beschreibung von Aspekten der Offenbarung
  • Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, auf das sich diese Offenbarung bezieht, geläufige Bedeutung.
  • Wie hier verwendet, können die Singularformen „ein“, „eine/r“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen umfassen, sofern der Kontext nicht ausdrücklich etwas anderes angibt. Ferner versteht sich, dass die Ausdrücke „umfasst“ und/oder „umfassen(d)“, so wie sie hier verwendet werden, das Vorhandensein von angeführten Merkmalen, Schritten, Arbeitsgängen, Elementen und/oder Komponenten angeben können, jedoch nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Schritten, Arbeitsgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
  • So wie er hier verwendet wird, kann der Begriff „und/oder“ eine beliebige und alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugeordneten aufgelisteten Elemente umfassen.
  • Sich auf Raum beziehende Begriffe wie „unter“, „unterhalb“, „unterer“, „über“, „oberer“ und dergleichen können hier zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder eines Merkmals zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Merkmalen, wie in den Figuren dargestellt, leichter zu beschreiben. Es versteht sich, dass sich auf Raum beziehende Begriffe verschiedene Ausrichtungen einer Vorrichtung im Gebrauch oder Betrieb zusätzlich zu der in den Figuren gezeigten Ausrichtung mit umfassen können. Wenn eine Vorrichtung in den Figuren zum Beispiel umgedreht wird, würden Elemente, die als „unter“ oder „unterhalb“ von anderen Elementen oder Merkmalen beschrieben wurden, dann „über“ den anderen Elementen oder Merkmalen ausgerichtet sein.
  • So wie er hier verwendet wird, kann der Ausdruck „X und/oder Y“ so interpretiert werden, dass er X, Y oder eine Kombination aus X und Y umfasst. Wenn beispielsweise beschrieben wird, dass ein Element X und/oder Y aufweist, kann das Element zu einem bestimmten Zeitpunkt X, Y oder eine Kombination aus X und Y aufweisen, wobei die Auswahl zeitweise variieren könnte. Im Gegensatz dazu kann der Ausdruck „mindestens ein X“ so interpretiert werden, dass er ein oder mehrere X umfasst.
  • Es versteht sich, dass, obgleich hier die Begriffe „erster“, „zweiter“, usw. zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden können, diese Elemente nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden sollen. Diese Begriffe werden lediglich dazu verwendet, ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Somit könnte ein „erstes“ Element, das nachstehend erörtert wird, auch als ein „zweites“ Element bezeichnet werden, ohne von den Lehren der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die Reihenfolge von Arbeitsgängen (oder Schritten) ist nicht auf die in den Ansprüchen oder den Figuren aufgezeigte Reihenfolge beschränkt, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird.
  • Die Erfindung umfasst, besteht aus oder besteht im Wesentlichen aus die/den folgende/n Merkmale/n in einer beliebigen Kombination.
  • 1 stellt eine modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung 100 zur Verwendung beim Drehen lenkbarer Fahrzeugräder dar, die eine drehbare Welle 102 umfasst, die selektiv zum Herbeiführen einer Drehbewegung mindestens eines Fahrzeugrads (schematisch bei 104 gezeigt) drehbar ist. Beispielsweise kann die drehbare Welle 102 mit einem Zahnradsegment 106 antriebsgekoppelt sein, das zum Drehen der Räder auf bekannte Art und Weise konfiguriert ist.
  • Ein Gehäuse 108 stützt die drehbare Welle 102 zur Drehung der drehbaren Welle 102 um eine Wellenachse S bezüglich des Gehäuses 108. Ein Lenkglied (z. B. ein Lenkrad - in 1 schematisch bei 110 gezeigt) ist von einem Fahrzeugbediener dahingehend manipulierbar, der Einrichtung 100 einen Lenkbefehl zuzuführen. Der Lenkbefehl kann von dem Lenkglied 110 oder von einem beliebigen anderen Lenkbefehlausgangspunkt (z. B. einer autonomen Fahrzeugkomponente) unter Verwendung einer ersten Dreheingangsanordnung 112 auf die drehbare Welle 102 übertragen werden. Die erste Dreheingangsanordnung 112 ist gemäß der Darstellung in den Figuren ein Eingangswellenmodul mit einem Drehmoment-/Winkelsensor, jedoch ist ein Durchschnittsfachmann in der Lage, eine geeignete erste Dreheingangsanordnung 112 bereitzustellen. Die erste Dreheingangsanordnung 112 kann ein Eingangsmerkmal 114, wie in den Figuren gezeigt wird, zur Befestigung an der drehbaren Welle 102 auf beliebige Art und Weise umfassen. Beispielsweise ist das dargestellte Eingangsmerkmal 114 eine Eingangswelle, die in ein Innenantriebsmerkmal 116 einsteckartig eingeführt werden kann, um die gewünschte Verbindung zu erzielen.
  • Eine zweite Dreheingangsanordnung (in 1 bei 118 als ein elektronisches Power-Pack schematisch gezeigt) kann mit der drehbaren Welle 102 wirkverbunden sein. Die zweite Dreheingangsanordnung 118 ist dazu konfiguriert, eine Drehkraft an die drehbare Welle 102 anzulegen. Nochmals, die zweite Dreheingangsanordnung 118 kann ein Eingangsmerkmal 114` zur Befestigung an der drehbaren Welle 102 auf beliebige Art und Weise umfassen. Beispielsweise könnte das Eingangsmerkmal 114` eine Eingangswelle sein, die in ein Innenantriebsmerkmal 120 einsteckartig eingeführt werden kann. Ein Durchschnittsfachmann kann ohne Weiteres mechanische Verbindungen zwischen der drehbaren Welle 102 und sowohl der ersten als auch der zweiten Dreheingangsanordnung 112 und 118 für eine bestimmte Anwendungsumgebung der vorliegenden Erfindung bereitstellen.
  • Bei der dargestellten beispielhaften Anwendungsumgebung stellt die erste Dreheingangsanordnung 112 eine kleine Drehkraft bereit, die die Richtung und das Ausmaß des Lenkbefehls angibt. Die zweite Dreheingangsanordnung 118 kann Lenkunterstützung als Reaktion auf den lenkbefehlbasierten Dreheingang von der ersten Dreheingangsanordnung 118 bis zu einem Ausmaß, das mechanisch zur Erzielung der gewünschten Wirkung des Bewegens der drehbaren Welle 102 zum Bewegen des Zahnradsegments 106 und somit Drehen der Fahrzeugräder 104 ausreicht, bereitstellen. Verschiedene Fahrzeughersteller haben verschiedene gewünschte physische Konfigurationen für die Einrichtung 100, in Abhängigkeit von dem Volumen und der dreidimensionalen Form des in dem Fahrzeugunterbringungsbereichs zur Verfügung stehenden Raums, in dem die Einrichtung 100 installiert werden soll. Beispielsweise kann es für einige Fahrzeugtypen wünschenswert sein, die erste und die zweite Dreheingangsanordnung 112 und 118 beide entlang der Wellenachse S ausgerichtet zu haben, während es für andere Fahrzeugtypen wünschenswert sein kann, eine senkrecht zur Wellenachse S ausgerichtete zweite Dreheingangsanordnung 112 vorzusehen. Der Hersteller der Einrichtung 100 bevorzugt jedoch im Allgemeinen, keine separaten auf den Benutzer zugeschnittenen Konfigurationen der Einrichtung 100 für jede Fahrzeuganwendungsumgebung erzeugen zu müssen, um Inventar-, Konstruktions-, Aufzeichnungs- und andere Herstellungs- und Lagerungskosten niedrig zu halten.
  • Um dieses Konfigurationsproblem anzugehen, umfasst die Einrichtung 100 mehrere Antriebsstationen 122, wobei jede Antriebsstation 122 hinsichtlich der anderen Antriebsstationen 122 in einer anderen Ausrichtung und/oder an einer anderen Position in Bezug auf die drehbare Welle 102 positioniert sind. Jede Antriebsstation 122 ist dazu konfiguriert, selektiv sowohl die erste als auch die zweite Dreheingangsanordnung 112 und 118 zur Wirkverbindung mit der drehbaren Welle 102 zu verschiedenen Zeitpunkten aufzunehmen. Anders ausgedrückt hat die Einrichtung 100 eine modulare Konfiguration, so dass bei verschiedenen Konfigurationen sowohl die erste als auch die zweite Dreheingangsanordnung 112 und 118 über die Antriebsstationen 122 und zugehörige Komponenten mit der drehbaren Welle 102 wirkgekoppelt werden könnten. (Es wird jedoch erwogen, dass lediglich die erste oder die zweite Dreheingangsanordnung 112 bzw. 118 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt an einer ausgewählten Antriebsstation 122 angebracht wird.)
  • Beispielsweise könnte die erste Dreheingangsanordnung 112, wenn es zwei Antriebsstationen 122 gibt, die von einer Einrichtung 100 bereitgestellt werden, mit einer ausgewählten der zwei Antriebsstationen 122 wirkverbunden werden, während gleichzeitig die zweite Dreheingangsanordnung 118 mit der anderen der zwei Antriebsstationen 122 wirkverbunden wird. Je nach Wunsch könnten die Positionen der ersten und der zweiten Dreheingangsanordnung 112 und 118 an den zwei zur Verfügung stehenden Antriebsstationen 122 bei diesem Beispiel mit zwei Stationen „vertauscht“ oder umgewechselt werden, um für einen attraktiveren Formfaktor für eine andere Fahrzeugkonfiguration zu sorgen. Weitläufig zusammengefasst sind die erste und die zweite Dreheingangsanordnung 112 und 118 jeweils zur gleichzeitigen Wirkverbindung mit verschiedenen Antriebsstationen 122 der drehbaren Welle 102 konfiguriert.
  • Es wird jedoch erwogen, dass eine bestimmte Einrichtung 100 so „aufgebaut“ wird, dass die erste und die zweite Dreheingangsanordnung 118 an vorbestimmten Antriebsstationen positioniert werden, wenn die Einrichtung 100 zur Verwendung mit einer bestimmten Fahrzeugkonfiguration verbaut wird, und dieser „Aufbau“ wird während der Lebensdauer der bestimmten Einrichtung 100 nicht geändert. Jedoch versteht ein Durchschnittsfachmann, dass aufgrund der Modularität der Einrichtung ein relativ bescheidener Bestand an überschüssigen Teilen der Einrichtung 100 bei verschiedenen Konfigurationen eingesetzt werden könnte, um den Anforderungen einer großen Palette von Fahrzeugtypen gerecht zu werden, entweder während der ursprünglichen Herstellung des Fahrzeugs oder während späterer Reparaturen oder Sanierungen.
  • Es wird auch in Betracht gezogen, dass das Gehäuse 108 ein oder mehrere entfernbare Abdeckungen (eine in 1 bei 124 als gestrichelte Linie gezeigt) umfasst. Jede entfernbare Abdeckung 124 ist mindestens einer Antriebsstation 122 zugeordnet.
  • Falls vorhanden, ist die Abdeckung 124 an einer Antriebsstation 122 installiert, die nicht gleichzeitig die erste oder die zweite Dreheingangsanordnung 112 und 118 aufnimmt. Dementsprechend könnten mehr als zwei Antriebsstationen 122 an einer bestimmten Einrichtung 100 vorgesehen werden, und die Abdeckung 124 kann dazu verwendet werden, eine nicht in Gebrauch befindliche Antriebsstation 122 „auszublenden“. In einigen Fällen könnte nur eine erste oder eine zweite Dreheingangsanordnung 112 oder 118 an einer Einrichtung 100 vorgesehen werden, und eine Abdeckung 124 könnte in diesem Fall allen, bis auf eine der Antriebsstationen 122 einer bestimmten Einrichtung 100 zugeordnet werden.
  • Die Antriebsstationen 122 können jeweils geeignete Komponenten zur Wirkkopplung, zu unterschiedlichen Zeitpunkten, mit sowohl der ersten als auch der zweiten Dreheingangsanordnung 112 und 118 umfassen. Diese können dieselben Komponenten für beide Arten von Anordnungen sein oder es könnten verschiedene Komponenten für jede Art von Anordnung vorgesehen sein, wobei die ungenutzten Komponenten zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt einfach nicht mit einer nicht kompatiblen Anordnung verbunden werden. Es wird jedoch erwogen, dass ein Durchschnittsfachmann Antriebsstationen 122 bereitstellt, wobei die nicht kompatiblen Komponenten nicht mechanisch auf die dann in Gebrauch befindlichen kompatiblen Komponenten störend einwirken.
  • 2A-4B stellen verschiedene nicht einschränkende beispielhafte Verwendungskonfigurationen der Einrichtung 100 von 1 dar, wobei jede Verwendungskonfiguration zur Anwendung bei einem Fahrzeug mit einer/einem entsprechenden Form/Volumen, die bzw. das zur Aufnahme der Einrichtung 100 mit dieser Verwendungskonfiguration, jedoch möglicherweise nicht von den Einrichtungen 100 mit anderen Verwendungskonfigurationen, zur Verfügung steht, geeignet ist. Jede der Verwendungskonfigurationen von 2A-4B umfasst dasselbe Gehäuse 108 (und entsprechende innere Komponenten) und eine erste und eine zweite Dreheingangsanordnung 112 und 118, jedoch werden diese Komponenten bei den Verwendungskonfigurationen durch die Verwendung der Antriebsstationen 122 jeweils anders verbaut. In der vorliegenden Beschreibung wird die Bezugszahl „122“ zur Bezugnahme auf eine oder mehrere Antriebsstationen insgesamt und/oder ohne Unterscheidung zwischen ihnen verwendet, während für die Verständlichkeit der Beschreibung verschiedene Kombinationen von „Strichen“ zur Anzeige einer bestimmten der Antriebsstationen verwendet werden.
  • In den Figuren ist eine erste Antriebsstation 122` koaxial entlang der Wellenachse S und direkt neben einem ersten Ende 126 (in 1 gezeigt) der drehbaren Welle 102 positioniert. Wie zuvor erwähnt wurde, kann die erste Antriebsstation 122` ein inneres und/oder ein äußeres Antriebsmerkmal 116 und 120 zur Wirkverbindung mit der ersten und/oder der zweiten Dreheingangsanordnung 112 und 118 oder beliebigen anderen mechanischen Komponenten zur Erzielung der gewünschten Wirkverbindung umfassen.
  • Gleichermaßen ist eine zweite Antriebsstation 122" koaxial entlang der Wellenachse S und direkt neben einem zweiten Ende 128 der drehbaren Welle 102 positioniert. Die zweite Antriebsstation 122" ist der ersten Antriebsstation 122` gegenüberliegend und davon beabstandet. Wie jede an der Einrichtung 100 vorgesehene Antriebsstation 122 kann die zweite Antriebsstation 122" ein inneres und/oder ein äußeres Antriebsmerkmal 116 und 120 zur Wirkverbindung mit der ersten und/oder der zweiten Dreheingangsanordnung 112 und 118 oder beliebigen anderen mechanischen Komponenten zur Erzielung der gewünschten Wirkverbindung umfassen.
  • 2A-2C stellen eine Einrichtung 100 dar, die eine querliegende Antriebsstation 122''' umfasst. Die quer liegende Antriebsstation 122''' umfasst einen Leistungseingang (in 2B als 230 gezeigt), der dazu konfiguriert ist, Drehantriebsleistung von der ersten oder zweiten Dreheingangsanordnung 112 oder 118 aufzunehmen. Die Drehantriebsleistung ist um eine Dreheingangsanordnungsachse R, die zur Wellenachse S im Wesentlichen senkrecht ist, ausgerichtet. Der Leistungseingang 230 kann auch oder stattdessen dazu konfiguriert sein, die Drehantriebsleistung von der ersten oder zweiten Dreheingangsanordnung 112 oder 118 zu einer anderen Antriebsstation 122, wie z. B. unter anderem der ersten oder der zweiten Antriebsstation 122' oder 122", zu übertragen. In 2A-2C ist die erste Dreheingangsanordnung 112 mit der ersten Antriebsstation 122` wirkverbunden, eine entfernbare Abdeckung 124 „versperrt“ die zweite Antriebsstation 122", und die zweite Dreheingangsanordnung 118 ist mit der querliegenden Antriebsstation 122''' wirkverbunden.
  • 3 stellt eine weitere Verwendungskonfiguration der Einrichtung 100 dar, wobei die querliegende Antriebsstation 122''' im Gegensatz zu der eher mittig positionierten querliegenden Antriebsstation 122''' von 2A-2C zum zweiten Ende 128 der Drehwelle 102 hin positioniert ist. Die querliegende Antriebsstation 122''' von 3 umfasst ein Leistungsumleitungsmodul, das bei 332 schematisch gezeigt wird und in einem entsprechenden Abschnitt des Gehäuses 108 positioniert ist. Das Leistungsumleitungsmodul 332 kann einen Zahnradtrieb umfassen oder anderweitig dazu konfiguriert sein, die aufgenommene Drehantriebsleistung (entlang der Dreheingangsanordnungsachse R) zu einer Ausrichtung in einer parallel zur Wellenachse S verlaufenden Richtung mechanisch umzuleiten.
  • 4A-4B stellen eine weitere Verwendungskonfiguration der Einrichtung 100 dar, wobei eine parallele Antriebsstation 122iv von der drehbaren Welle 102 beabstandet ist und ein Leistungsübertragungsmodul 434 umfasst, das dazu konfiguriert ist, die aufgenommene Drehantriebsleistung an die erste oder die zweite Antriebsstation 122' oder 122" zu übertragen. Die parallele Antriebsstation 122iv könnte auch oder stattdessen eine „freistehende“ Antriebsstation sein, die von der bzw. den anderen Antriebsstation(en) der Einrichtung 100 beabstandet ist.
  • Wie in 4A-4B gezeigt wird, umfasst die parallele Antriebsstation 122iv einen Leistungseingang 230, der dazu konfiguriert ist, Drehantriebsleistung von der ersten oder der zweiten Dreheingangsanordnung 112 oder 118 anzunehmen, wobei diese Drehantriebsleistung um eine Dreheingangsanordnungsachse R, die im Wesentlichen parallel zur Wellenachse S ist, ausgerichtet ist. Das Leistungsübertragungsmodul 343 verwendet (einen) Riemen, ein Zahnrad (Zahnräder) und/oder beliebige andere gewünschte mechanische Komponenten zum Umlagern und/oder Umleiten (z. B. „Kehrtwenden“ gemäß der Darstellung in 4A-4B) der Drehantriebsleistung von der ersten oder zweiten Dreheingangsanordnung 121 oder 118 auf die erste oder zweite Antriebsstation 122' oder 122" und/oder direkt auf die drehbare Welle 102.
  • Die zweite Dreheingangsanordnung 118 ist gemäß der Darstellung der parallelen Antriebsstation 122iv in einer „Huckepack“- oder „12-Uhr“-Drehposition auf dem Gehäuse 108 in der Ausrichtung von 4A-4B zugeordnet. Es wird jedoch erwogen, dass die parallele Antriebsstation 122iv in einer anderen Drehposition (z. B. „3-Uhr“, „6-Uhr“, „9-Uhr“ oder einer beliebigen anderen gewünschten parallelen Ausrichtung zur Drehwelle 102) ausgerichtet sein könnte, mit einem entsprechend konfigurierten Leistungseingang 230 und Leistungsübertragungsmodul 434 zum Um leiten und/oder Um lagern der Drehantriebsleistung von der ersten oder zweiten Dreheingangsanordnung 112 oder 118 je nach Wunsch für eine bestimmte Anwendungsumgebung.
  • Obgleich Aspekte der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die obigen beispielhaften Aspekte genau gezeigt und beschrieben wurden, ist für den Durchschnittsfachmann klar, dass verschiedene zusätzliche Aspekte in Betracht gezogen werden können. Beispielsweise sind die spezifischen oben beschriebenen Verfahren zur Nutzung der Einrichtung lediglich beispielhaft; ein Durchschnittsfachmann könnte ohne Weiteres jegliche Anzahl an Werkzeugen, Reihenfolgen von Schritten oder andere Mittel/Optionen zur Platzierung der oben beschriebenen Einrichtung oder von ihren Komponenten in Positionen, die jenen, die hier gezeigt und beschrieben werden, im Wesentlichen ähnlich sind, bestimmen. Zur Beibehaltung der Übersichtlichkeit in den Figuren sind gewisse sich wiederholende Komponenten, die gezeigt werden, nicht speziell nummeriert worden, jedoch erkennt ein Durchschnittsfachmann basierend auf den Komponenten, die nummeriert wurden, die Elementnummern, die den nicht nummerierten Komponenten zugeordnet werden sollten; durch das Vorhandensein oder Fehlen einer Elementnummer in den Figuren wird keine Unterscheidung zwischen ähnlichen Komponenten beabsichtigt oder impliziert. Ein „vorbestimmter“ Status kann zu einem beliebigen Zeitpunkt, bevor die manipulierten Strukturen jenen Status tatsächlich erreichen, bestimmt werden, wobei die „Vorbestimmung“ bis zu einem so späten Zeitpunkt, wie unmittelbar bevor die Struktur den vorbestimmten Status erreicht, erfolgen kann. Der Begriff „im Wesentlichen“ wird hier verwendet, um eine Eigenschaft anzugeben, die größtenteils, jedoch nicht zwangsweise komplett, jene, die spezifiziert wird, ist - eine „im Wesentlichen“ aufgewiesene Eigenschaft lässt die Möglichkeit eines gewissen relativ geringfügigen Einschlusses eines nicht der Eigenschaft entsprechenden Elements zu. Obgleich gewisse hier beschriebene Komponenten in der Darstellung spezifische geometrische Formen aufweisen, können alle Strukturen der vorliegenden Offenbarung je nach Wunsch für eine bestimmte Anwendung beliebige geeignete Formen, Größen, Konfigurationen, Relativbeziehungen, Querschnittsflächen oder jegliche andere physische Eigenschaften aufweisen. Jegliche Strukturen oder Merkmale, die unter Bezugnahme auf einen Aspekt oder eine Konfiguration beschrieben werden, könnten einzeln oder in Kombination mit anderen Strukturen oder Merkmalen bei irgendeinem anderen Aspekt oder irgendeiner anderen Konfiguration vorgesehen sein, da es unpraktisch wäre, alle Aspekte und Konfigurationen, die hier erörtert werden, so zu beschreiben, dass sie alle der in Bezug auf alle anderen Aspekte und Konfigurationen erörterten Optionen haben. Eine Vorrichtung oder ein Verfahren, die bzw. das eines dieser Merkmale enthält, ist als in den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung, der basierend auf den nachstehenden Ansprüchen und jeglichen Äquivalenten davon bestimmt wird, fallend zu verstehen.
  • Weitere Aspekte, Aufgaben und Vorteile können durch Betrachtung der Zeichnungen, der Offenbarung und der anhängigen Ansprüche ermittelt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 8567554 [0002]
    • US 8360197 [0002]

Claims (20)

  1. Modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung, die Folgendes umfasst: eine drehbare Welle, die selektiv zum Herbeiführen einer Drehbewegung mindestens eines Fahrzeugrads drehbar ist; ein Gehäuse, das die drehbare Welle zur Drehung diesbezüglich um eine Wellenachse stützt; eine erste Dreheingangsanordnung zum Übertragen eines Lenkbefehls von einem Lenkglied auf die drehbare Welle; und eine zweite Dreheingangsanordnung, die mit der drehbaren Welle wirkverbunden ist, wobei die zweite Dreheingangsanordnung dazu konfiguriert ist, eine Drehkraft an die drehbare Welle anzulegen, wobei die Einrichtung mehrere Antriebsstationen umfasst und jede Antriebsstation dazu konfiguriert ist, selektiv sowohl die erste als auch die zweite Dreheingangsanordnung zur Wirkverbindung mit der drehbaren Welle zu verschiedenen Zeitpunkten aufzunehmen.
  2. Modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse eine entfernbare Abdeckung umfasst, die mindestens einer Antriebsstationen zugeordnet ist, wobei die Abdeckung an einer Antriebsstation installiert wird, die nicht gleichzeitig die erste oder die zweite Dreheingangsanordnung aufnimmt.
  3. Modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei eine erste Antriebsstation koaxial entlang der Wellenachse und direkt neben einem ersten Ende der drehbaren Welle positioniert ist.
  4. Modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste Antriebsstation ein inneres und/oder äußeres Antriebsmerkmal zur Wirkverbindung mit der ersten und/oder zweiten Dreheingangsanordnung umfasst.
  5. Modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung nach Anspruch 3, wobei eine zweite Antriebsstation koaxial entlang der Wellenachse und direkt neben einem zweiten Ende der drehbaren Welle positioniert ist, die der ersten Antriebsstation gegenüberliegt und davon beabstandet ist.
  6. Modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung nach Anspruch 5, wobei die erste und die zweite Antriebsstation jeweils ein inneres und/oder ein äußeres Antriebsmerkmal zur Wirkverbindung mit der ersten und/oder der zweiten Dreheingangsanordnung umfassen.
  7. Modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei eine parallele Antriebsstation von der drehbaren Welle beabstandet ist und einen Leistungseingang umfasst, der dazu konfiguriert ist, Drehantriebsleistung von der ersten oder der zweiten Dreheingangsanordnung aufzunehmen, die um eine Dreheingangsanordnungsachse, die im Wesentlichen parallel zur Wellenachse ist, ausgerichtet ist, wobei die parallele Antriebsstation ein Leistungsübertragungsmodul umfasst, das dazu konfiguriert ist, die aufgenommene Drehantriebsleistung auf die Drehwelle zu übertragen.
  8. Modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung nach Anspruch 7, wobei das Leistungsübertragungsmodul dazu konfiguriert ist, die aufgenommene Drehantriebsleistung über die erste oder die zweite Antriebsstation auf die Drehwelle zu übertragen.
  9. Modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei eine querliegende Antriebsstation einen Leistungseingang umfasst, der dazu konfiguriert ist, Drehantriebsleistung von der ersten oder der zweiten Dreheingangsanordnung aufzunehmen, die um eine Dreheingangsanordnungsachse, die im Wesentlichen senkrecht zur Wellenachse ist, ausgerichtet ist.
  10. Modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung nach Anspruch 9, wobei die querliegende Antriebsstation ein Leistungsumleitungsmodul umfasst, das dazu konfiguriert ist, mechanisch die aufgenommene Drehantriebsleistung an eine Ausrichtung in einer parallel zur Wellenachse verlaufenden Richtung umzuleiten.
  11. Modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Dreheingangsanordnung zur gleichzeitigen Wirkverbindung mit verschiedenen Antriebsstationen der drehbaren Welle konfiguriert sind.
  12. Modulare Hilfskraftlenkungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei jede Antriebsstation hinsichtlich der anderen Antriebsstationen in einer anderen Ausrichtung und/oder an einer anderen Position in Bezug auf die drehbare Welle positioniert ist.
  13. Einrichtung zur Verwendung beim Drehen lenkbarer Fahrzeugräder, wobei die Einrichtung Folgendes umfasst: eine drehbare Welle, die selektiv zum Herbeiführen einer Drehbewegung mindestens eines Fahrzeugrads drehbar ist; ein Gehäuse, das die drehbare Welle zur Drehung diesbezüglich um eine Wellenachse stützt; ein Lenkglied, das von einem Fahrzeugbediener dahingehend manipulierbar ist, der Einrichtung einen Lenkbefehl zuzuführen; eine erste Dreheingangsanordnung zum Übertragen des Lenkbefehls von dem Lenkglied auf die drehbare Welle; eine zweite Dreheingangsanordnung, die mit der drehbaren Welle wirkverbunden ist, wobei die zweite Dreheingangsanordnung dahingehend betreibbar ist, eine Drehkraft an die drehbare Welle anzulegen; und wobei die Einrichtung mehrere Antriebsstationen umfasst und jede Antriebsstation dazu konfiguriert ist, selektiv sowohl die erste als auch die zweite Dreheingangsanordnung zur Wirkverbindung mit der drehbaren Welle zu verschiedenen Zeitpunkten aufzunehmen.
  14. Einrichtung nach Anspruch 13, wobei eine erste Antriebsstation koaxial entlang der Wellenachse und direkt neben einem ersten Ende der drehbaren Welle positioniert ist.
  15. Einrichtung nach Anspruch 14, wobei die erste Antriebsstation ein inneres und/oder äußeres Antriebsmerkmal zur Wirkverbindung mit der ersten und/oder zweiten Dreheingangsanordnung umfasst.
  16. Einrichtung nach Anspruch 15, wobei eine zweite Antriebsstation koaxial entlang der Wellenachse und direkt neben einem zweiten Ende der drehbaren Welle positioniert ist, die der ersten Antriebsstation gegenüberliegt und davon beabstandet ist.
  17. Einrichtung nach Anspruch 16, wobei die erste und die zweite Antriebsstation jeweils ein inneres und/oder ein äußeres Antriebsmerkmal zur Wirkverbindung mit der ersten und/oder der zweiten Dreheingangsanordnung umfassen.
  18. Einrichtung nach Anspruch 13, wobei eine parallele Antriebsstation von der drehbaren Welle beabstandet ist und einen Leistungseingang umfasst, der dazu konfiguriert ist, Drehantriebsleistung von der ersten oder der zweiten Dreheingangsanordnung aufzunehmen, die um eine Dreheingangsanordnungsachse, die im Wesentlichen parallel zur Wellenachse ist, ausgerichtet ist, wobei die parallele Antriebsstation ein Leistungsübertragungsmodul umfasst, das dazu konfiguriert ist, die aufgenommene Drehantriebsleistung auf die Drehwelle zu übertragen.
  19. Einrichtung nach Anspruch 13, wobei eine querliegende Antriebsstation einen Leistungseingang umfasst, der dazu konfiguriert ist, Drehantriebsleistung von der ersten oder der zweiten Dreheingangsanordnung aufzunehmen, die um eine Dreheingangsanordnungsachse, die im Wesentlichen senkrecht zur Wellenachse ist, ausgerichtet ist.
  20. Einrichtung nach Anspruch 19, wobei die querliegende Antriebsstation ein Leistungsumleitungsmodul umfasst, das dazu konfiguriert ist, mechanisch die aufgenommene Drehantriebsleistung an eine Ausrichtung in einer parallel zur Wellenachse verlaufenden Richtung umzuleiten.
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