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Hintergrund
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Technisches Feld
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung, umfassend ein Rad und eine Lenkeinheit, welche dazu eingerichtet ist, das Rad zu lenken.
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Verwandter Stand der Technik
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Konventionell sind ein elektrisches Fahrzeug, umfassend eine Antriebsvorrichtung mit einem in einem Rad angeordneten Motor und eine unabhängige Lenkvorrichtung bekannt, welche durch ein Steering-by-Wire-System konfiguriert ist (siehe beispielsweise die
JP 2012-017 093 A ).
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Abriss
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Es ist ebenfalls denkbar, einen sich bewegenden Körper zu bilden, indem eine Lenkvorrichtung, welche ein Rad umfasst, an einem Rahmen eines Fahrzeugkörpers montiert wird. Die Lenkvorrichtung kann derart eingerichtet sein, dass das Rad durch einen Elektromotor mittels eines Gurts und einer Scheibe gelenkt wird. In dieser Lenkvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Rad durch den Elektromotor zu lenken, ist es notwendig, einen Spurwinkel einzustellen, um eine Geradausfahrt sicherzustellen, nachdem die Lenkvorrichtung an den Fahrzeugkörper montiert wird. Jedoch benötigt diese Einstellung eine Feineinstellung einer Nullposition des Elektromotors oder eine Feineinstellung durch Lösen eines Montagepunkts einer Elektromotor-Einheit, in welcher der Elektromotor umfasst ist, so dass eine Sorge besteht, dass dies Zeit und Aufwand benötigt.
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Die
FR 2982 832 A1 zeigt eine Lenkvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Die
CN 107 284 520 A zeigt einen Achsschenkel, der mit einem Lenkantrieb über eine längsverstellbare Spurstange verbunden ist.
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Die
JP H05-139 334 A zeigt ein lenkbares Rad, dessen Lenkachse über ein Zahnrad- und Riemengetriebe mit einem Elektromotor verbunden ist.
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Angesichts des obigen Punkts ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lenkvorrichtung bereitzustellen, mit der sich ein Spurwinkel leicht einstellen lässt.
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[1] Um die obige Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß eine Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 angegeben. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig, eine Feineinstellung einer Nullposition des Elektromotors oder eine Feineinstellung durch Lösen eines Montagepunkts der Elektromotor-Einheit, in welcher der Elektromotor eingesetzt wird, durchzuführen, und ein Spurwinkel kann einfach manuell mit dem manuellen Spurwinkel-Einstellmechanismus eingestellt werden.
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Ferner ist es nicht notwendig, eine Feineinstellung der Nullposition des Elektromotors oder eine Feineinstellung durch Lösen des Montagepunkts der Elektromotor-Einheit durchzuführen, und der Spurwinkel kann einfach manuell mit dem manuellen Spurwinkel-Einstellmechanismus eingestellt werden.
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Gemäß Anspruch 2 ist der Leistungsübertragung-Mechanismus kein Hindernis, da der Betätigungsabschnitt außerhalb der Vorliegeregion angeordnet ist, so dass der Einstellabschnitt einfach betätigt werden kann.
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Gemäß Anspruch 3 kann, da einer aus dem befestigten Abschnitt und dem bewegbaren Abschnitt in der Vorliegeregion zwischen dem Elektromotor und der Lenk-Rotationswelle angeordnet ist, ein Totraum zwischen dem Elektromotor und der Lenk-Rotationswelle effektiv verwendet werden, und die Lenkvorrichtung kann verkleinert werden.
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Zusätzlich ist, da der Betätigungsabschnitt, welcher dazu eingerichtet ist, den Einstellabschnitt zu betätigen, an der Seite des anderen aus dem befestigten Abschnitt und dem bewegbaren Abschnitt angeordnet ist, welcher außerhalb der Vorliegeregion angeordnet ist, der Leistungsübertragung-Mechanismus kein Hindernis, so dass der Einstellabschnitt leicht betätigt werden kann.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, welche einen manuellen Spurwinkel-Einstellmechanismus der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
- 3 ist eine erklärende Ansicht, welche den manuellen Spurwinkel-Einstellmechanismus der vorliegenden Ausführungsform von oben zeigt;
- 4 ist eine erklärende Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem eine Einstellung mit dem manuellen Spurwinkel-Einstellmechanismus der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird; und
- 5 ist eine vergrößerte erklärende Ansicht, welche einen Spurwinkel-Einstellmechanismus einer Lenkvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
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Eine Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Unter Bezugnahme auf 1 umfasst eine Lenkvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ein Rad 2, einen Rad-Tragekörper 3 als einen Rad-Trageabschnitt, welcher dazu eingerichtet ist, das Rad 2 rotierbar zu tragen, einen Fahrzeugkörper-Montageabschnitt 4, welcher an einen Fahrzeugkörper (nicht gezeigt) befestigt werden kann, einen Lenk-Hauptkörper-Mechanismus 6, welcher an dem Fahrzeugkörper-Montageabschnitt 4 befestigt ist und den Rad-Tragekörper 3 bezüglich des Fahrzeugkörper-Montageabschnitts 4 dreht, um das Rad 2 zu lenken, sowie einen manuellen Spurwinkel-Einstellmechanismus 7, welcher verschieden von dem Lenk-Hauptkörper-Mechanismus 6 ist. Als der Fahrzeugkörper (nicht gezeigt) kann beispielsweise ein Fahrgestell, ein Automobil, ein Roboter und ähnliches herangezogen werden, und es ist möglich, eine Mehrzahl der Lenkvorrichtungen 1 der vorliegenden Ausführungsform an dem Fahrzeugkörper zu montieren, und das Fahrzeug dazu zu veranlassen, sich fortzubewegen.
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Der Lenk-Hauptkörper-Mechanismus 6 umfasst eine Elektromotor-Einheit 61, welche in dem Fahrzeugkörper-Montageabschnitt 4 bereitgestellt ist und einen Elektromotor als eine Lenk-Antriebsquelle, eine Antriebsscheibe 62, welche von der Elektromotor-Einheit 61 rotiert wird und eine Rotationsachse parallel zu einer Lenk-Rotationsachse 63a aufweist, eine angetriebene Scheibe 63, welche integral mit dem Fahrzeugkörper-Montageabschnitt 4 derart bereitgestellt ist, dass die Lenk-Rotationsachse 63a an einer Mitte ist, einen Gurt 64, welcher um die Antriebsscheibe 62 und die angetriebene Scheibe 63 gewickelt ist, und einen Steuerabschnitt 65 einsetzt, welcher dazu eingerichtet ist, die Elektromotor-Einheit 61 zu steuern. Der Fahrzeugkörper-Montageabschnitt 4 umfasst eine Lenk-Rotationswelle 4a, welche als eine Welle der angetriebenen Scheibe 63 dient.
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Der Lenk-Hauptkörper-Mechanismus 6 rotiert die Elektromotor-Einheit 61 durch den zentralen Abschnitt 65 auf der Grundlage eines Anweisungssignals, und die Rotation der Elektromotor-Einheit 61 wird zu dem Fahrzeugkörper-Montageabschnitt 4 mittels der Antriebsscheibe 62, des Gurts 64 und der angetriebenen Scheibe 63 übertragen, wodurch der Rad-Tragekörper 3 zusammen mit der Elektromotor-Einheit 61 um die Lenk-Rotationsachse 63a bezüglich des Fahrzeugkörper-Montageabschnitts 4 rotiert und das Rad 2 gelenkt wird. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht eine zentrale Achse der angetriebenen Scheibe 63 der Lenk-Rotationsachse 63a, die Scheiben 62, 63 und der Gurt 64 entsprechen einem Leistungsübertragung-Mechanismus und ein Inneres des Gurts 64 und ein Inneres eines Projektionsraums, welcher durch Projizieren des Gurts 64 in einer vertikalen Richtung erhalten wird, sind eine Vorliegeregion 6a.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 3 umfasst der manuelle Spurwinkel-Einstellmechanismus 7 einen radseitigen ebenen Flächenabschnitt 71, welcher eine erste ebene Fläche 71 a senkrecht zu der Lenk-Rotationsachse 63a an einer oberen Flächenseite und an dem Rad-Tragekörper 3 bereitgestellt aufweist, einen Elektromotor-seitigen ebenen Flächenabschnitt 72, welcher eine zweite ebene Fläche 72b aufweist, welche zu wenigstens einem Teil der ersten ebenen Fläche 71 a des radseitigen ebenen Flächenabschnitts 71 weist und an der Elektromotor-Einheit 61 befestigt ist, einen ersten Knotenabschnitt 73, welcher zwischen der ersten ebenen Fläche 71a und der zweiten ebenen Fläche 72b bereitgestellt ist und rotierbar an dem Elektromotor-seitigen ebenen Flächenabschnitt 72 befestigt ist, sowie einen zweiten Knotenabschnitt 74, welcher an der ersten ebenen Fläche 71a bereitgestellt ist und rotierbar an dem radseitigen ebenen Flächenabschnitt 71 befestigt ist. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht der erste Knotenabschnitt 73 einem befestigten Abschnitt der vorliegenden Erfindung, und der zweite Knotenabschnitt 74 entspricht einem bewegbaren Abschnitt der vorliegenden Erfindung. Sowohl der erste Knotenabschnitt 73 als auch der zweite Knotenabschnitt 74 sind jeweils derart bereitgestellt, dass sie um eine Achse parallel zu der Lenk-Rotationsachse 63a rotierbar sind.
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Der erste Knotenabschnitt 73 weist ein erstes Durchgangsloch 73a auf, welches sich parallel zu der ersten ebenen Fläche 71a und der zweiten ebenen Fläche 72b erstreckt. Eine Einstellschraube 75 als ein Einstellabschnitt ist in das erste Durchgangsloch 73a eingesetzt. Die Einstellschraube 75 umfasst einen Bolzenkopf und eine ringförmige Nut zum Einpassen eines E-Rings 76, und die Einstellschraube 75 ist an dem ersten Knotenabschnitt 73 befestigt, indem der erste Knotenabschnitt 73 zwischen dem Bolzenkopf und dem E-Ring 76 eingefasst ist, welcher in die ringförmige Nut eingepasst ist.
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Der zweite Knotenabschnitt 74 weist ein zweites Schraubenloch 74a auf, welches sich parallel zu der ersten ebenen Fläche 71a erstreckt. Die Einstellschraube 75 ist in das zweite Schraubenloch 74a eingeschraubt. Der zweite Knotenabschnitt 74 ist zwischen der ersten ebenen Fläche 71a und einer (nicht gezeigten) Abdeckung eingefasst und rotierbar befestigt, welche an dem radseitigen ebenen Flächenabschnitt 71 derart bereitgestellt ist, dass sie die angetriebene Scheibe 63 bedeckt. In der vorliegenden Ausführungsform konfigurieren der Lenk-Hauptkörper-Mechanismus 6 und der manuelle Spurwinkel-Einstellmechanismus 7 eine Lenkeinheit 5.
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Wenn der Spurwinkel mit dem manuellen Spurwinkel-Einstellmechanismus 7 in einem Zustand eingestellt wird, in welchem die Elektromotor-Einheit 61 mit Energie versorgt wird und die Elektromotor-Einheit 61 dazu gesteuert wird, nicht zu rotieren (anders ausgedrückt in einem Zustand, in welchem die Elektromotor-Einheit 61 und der Fahrzeugkörper-Montageabschnitt 4 nicht relativ zueinander rotieren), wird ein hexagonaler Schlüssel in ein hexagonales Loch 75a eingeführt, welches an einer Spitze der Einstellschraube 75 bereitgestellt ist, und die Einstellschraube 75 wird rotiert, wodurch eine Distanz zwischen dem ersten Knotenabschnitt 73 und dem zweiten Knotenabschnitt 74 wie in 4 gezeigt geändert wird. Folglich rotieren der radseitige ebene Flächenabschnitt 71, welcher an dem Rad-Tragekörper 3 bereitgestellt ist, und der Elektromotor-seitige ebene Flächenabschnitt 72, welcher an der Elektromotor-Einheit 61 bereitgestellt ist, relativ zueinander, und der Spurwinkel des Rads 2 bezüglich des Fahrzeugkörpers kann eingestellt werden.
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Zudem ist der erste Knotenabschnitt 73 in einem Raum zwischen der Elektromotor-Einheit 61 und dem Rad-Tragekörper 3 innerhalb des Gurts 64 in einer Draufsicht angeordnet. Folglich kann ein Totraum zwischen der Elektromotor-Einheit 61 und dem Rad-Tragekörper 3 effektiv verwendet werden und die Lenkvorrichtung 1 kann verkleinert werden.
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Zudem ist der zweite Knotenabschnitt 74 außerhalb des Gurts 64 in einer Draufsicht angeordnet. Folglich kann der hexagonale Schlüssel (nicht gezeigt) einfach in das hexagonale Loch 75a an der Spitze der Einstellschraube 75 eingeführt werden, und die Spurwinkel-Einstellarbeit kann einfacher durchgeführt werden, verglichen mit einem Fall, in welchem der hexagonale Schlüssel in den Raum innerhalb des Gurts 64 eingeführt werden muss.
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Es sei festgehalten, dass der radseitige ebene Flächenabschnitt 71 mit einem Langloch 71c bereitgestellt ist, welches eine Kreisbogen-Form aufweist, welche auf die Lenk-Rotationsachse 63a zentriert ist. Ein in das Langloch 71c eingesetzter Bolzen 72c ist an den Elektromotor-seitigen ebenen Flächenabschnitt 72 angeschraubt. Normalerweise sind der radseitige ebene Flächenabschnitt 71 und der Elektromotor-seitige ebene Flächenabschnitt 72 durch ein Anziehen des Bolzens 72c fest fixiert, jedoch werden, wenn der Spurwinkel des Rads 2 eingestellt wird, durch Lösen des Bolzens 72c der radseitige ebene Flächenabschnitt 71 und der Elektromotor-seitige ebene Flächenabschnitt 72 relativ zueinander rotierbar gemacht. Der Bolzen 72c und das Langloch 71c verhindern eine übermäßige relative Rotation zwischen dem radseitigen ebenen Flächenabschnitt 71 und dem Elektromotor-seitigen ebenen Flächenabschnitt 72.
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Gemäß der Lenkvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist es nicht notwendig, eine Feineinstellung einer Nullposition der Elektromotor-Einheit 61 oder eine Feineinstellung durch Lösen eines Montagepunktes der Elektromotor-Einheit 61 durchzuführen, und der Spurwinkel kann mit dem manuellen Spurwinkel-Einstellmechanismus 7 manuell eingestellt werden. Es sei festgehalten, dass selbst wenn Positionen des ersten Knotenabschnitts 73 und des zweiten Knotenabschnitts 74 vertauscht werden und der zweite Knotenabschnitt 74 als der bewegbare Abschnitt innerhalb des Gurts 64 angeordnet ist und der erste Knotenabschnitt 73 als der befestigte Anschnitt außerhalb des Gurts 64 angeordnet ist, der Betrieb und die Wirkungen der vorliegenden Erfindung in ähnlicher Weise erzielt werden können. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Struktur angenommen, in welcher die Rotation der Elektromotor-Einheit 61 mittels der Scheiben 62, 63 und des Gurts 64 übertragen wird, jedoch kann ein anderer Leistungsübertragung-Mechanismus verwendet werden. Beispielsweise kann eine Rotationskraft des Elektromotors unter Verwendung eines Getriebezugs übertragen werden. Zusätzlich ist es in der vorliegenden Ausführungsform notwendig, den Bolzen 72c zu lösen, wenn der Spurwinkel des Rads 2 eingestellt wird, jedoch kann der Spurwinkel genauer und einfacher eingestellt werden als bei einer Feineinstellung durch Lösen eines befestigten Abschnitts des Fahrzeugkörper-Montageabschnitts 4 oder der Elektromotor-Einheit 61.
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5 ist eine vergrößerte Ansicht eines manuellen Spurwinkel-Einstellmechanismus 7 einer Lenkvorrichtung 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Lenkvorrichtung 1 der in 5 gezeigten weiteren Ausführungsform weist dieselbe Konfiguration wie die in 1 gezeigte Lenkvorrichtung 1 auf, außer dass der manuelle Spurwinkel-Einstellmechanismus 7 verschieden von demjenigen der in 1 gezeigten Lenkvorrichtung 1 ist, und dieselben Bezugszeichen sind der Lenkvorrichtung 1 gegeben und auf eine Beschreibung davon wird verzichtet werden.
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Der manuelle Spurwinkel-Einstellmechanismus 7 der in 5 gezeigten weiteren Ausführungsform ist durch ein erstes Kugelgelenk 77, welches an der Elektromotor-Einheit 61 befestigt ist, ein zweites Kugelgelenk 78, welches an dem radseitigen ebenen Flächenabschnitt 71 befestigt ist, und eine Einstellschraube 75 verbunden, welche das erste Kugelgelenk 77 und das zweite Kugelgelenk 78 verbindet.
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Beide Enden der Einstellschraube 75 in 5 sind aus einem normalen Schraubenabschnitt (nicht gezeigt) und einem umgekehrten Schraubenabschnitt (nicht gezeigt) eingerichtet, und der normale Schraubenabschnitt (nicht gezeigt) ist in ein normales Schraubenloch (nicht gezeigt) eingeschraubt, welches in dem ersten Kugelgelenk 77 bereitgestellt ist, und der umgekehrte Schraubenabschnitt (nicht gezeigt) ist in ein umgekehrtes Schraubenloch (nicht gezeigt) eingeschraubt, welches in dem zweiten Kugelgelenk 78 bereitgestellt ist. Wenn ein Spannstück (nicht gezeigt) an einen Spannstück-Passabschnitt 75b eingepasst ist, welcher in einer Mitte der Einstellschraube 75 bereitgestellt ist, und die Einstellschraube 75 in einer Richtung rotiert wird, wird eine Distanz verkürzt, und wenn die Einstellschraube 75 in eine andere Seite rotiert wird, wird die Distanz ausgedehnt. Folglich kann in der in 5 gezeigten anderen Ausführungsform der Spurwinkel ebenfalls einfach eingestellt werden, in ähnlicher Weise zu der Lenkvorrichtung 1 aus der Ausführungsform aus 1.
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Es sei festgehalten, dass ebenfalls in der Ausführungsform aus 5 das erste Kugelgelenk 77 oder das zweite Kugelgelenk 78 innerhalb eines Gurts 64 angeordnet sein können. In diesem Fall kann, wenn der Spannstück-Passabschnitt 75b außerhalb des Gurts 64 in einer Draufsicht platziert ist, die Einstellschraube 75 einfach rotiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenkvorrichtung
- 2
- Rad
- 3
- Rad-Tragekörper
- 4
- Fahrzeugkörper-Montageabschnitt
- 4a
- Lenk-Rotationswelle
- 5
- Lenkeinheit
- 6
- Lenk-Hauptkörper-Mechanismus
- 6a
- Vorliegeregion
- 61
- Elektromotor-Einheit
- 62
- Antriebsscheibe
- 63
- angetriebene Scheibe
- 63a
- Lenk-Rotationsachse
- 64
- Gurt
- 65
- Steuerabschnitt
- 7
- manueller Spurwinkel-Einstellmechanismus
- 71
- radseitiger ebener Flächenabschnitt
- 71a
- erste ebene Fläche
- 71c
- Langloch
- 72
- Elektromotor-seitiger ebener Flächenabschnitt
- 72b
- zweite ebene Fläche
- 72c
- Bolzen
- 73
- erster Knotenabschnitt
- 73a
- erstes Durchgangsloch
- 74
- zweiter Knotenabschnitt
- 74a
- zweites Schraubenloch
- 75
- Einstellschraube
- 75a
- hexagonales Loch
- 75b
- Spannstück-Passabschnitt
- 76
- E-Ring
- 77
- erstes Kugelgelenk
- 78
- zweites Kugelgelenk