DE102006040396B4

DE102006040396B4 - Lenkungssystem

Info

Publication number: DE102006040396B4
Application number: DE102006040396A
Authority: DE
Inventors: Kazuaki Bito
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2010-02-18
Anticipated expiration: 2026-08-30
Also published as: JP2007062470A; DE102006040396A1; US20070046013A1

Abstract

Lenkungssystem (11), enthaltend:
ein Lenkrad (12), das auf einem festen Bereich (18) an einem Fahrzeug (17) über einen Lenkradstützmechanismus (13, 14, 15) gelagert ist,
eine stoßabsorbierende Einrichtung (16), die zwischen das Lenkrad (12) und einem steifen Bereich (18) des Fahrzeugs zum Absorbieren eines auf das Lenkrad (12) von einer Heckseite des Fahrzeugs aufgebrachten Stoßes eingebracht ist, und
eine Justiereinrichtung (85C, 85D; 35, 39a, 39b, 40a) für den Ausrichtezustand zum Verändern eines Ausrichtezustands von zumindest einem Teil des Lenkrads (12) relativ zu einem Insassen des Fahrzeugs, wenn ein Stoß auf das Lenkrad (12) aufgebracht wird,
wobei die stoßabsorbierende Einrichtung (16) entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs zwischen dem Lenkrad (12) und dem steifen Bereich (18) auf dem Fahrzeug so zusammendrückbar ist, dass sie einen auf das Lenkrad (12) von der Heckseite des Fahrzeugs her aufgebrachten Stoß absorbiert, nachdem die Justiereinrichtung (85C, 85D; 35, 39a, 39b, 40a) für den...

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lenkungssystem eines Fahrzeugs und insbesondere auf ein Lenkungssystem, das eine stoßabsorbierende Einrichtung zum Absorbieren eines auf ein Lenkrad von einer Heckseite des Fahrzeugs her aufgebrachten Stoßes enthält.
2. Stand der Technik
Als eines von herkömmlichen Lenkungssystemen dieser Art war ein Lenkungssystem bekannt, bei dem eine beispielsweise aus einem balgartigen Element gebildete stoßabsorbierende Einrichtung in einer Zwischenposition entlang der Länge eines Säulenschafts angebracht ist, der in einer geneigten Weise zwischen einem Lenkrad und einem festgelegten Bereich zu einer Fahrzeugseite angebracht ist, so dass sich drehende Straßenräder mit dem Lenkrad eines Fahrzeugs auf eine derartige Weise verbunden werden, dass eine Lenkungsanstrengung von dem Lenkrad zu den sich drehenden Straßenrädern übertragen wird. Bei einem Lenkungssystem wie diesem wird, wenn eine externe Kraft auf das Fahrzeug von dessen Vorderseite her aufgebracht wird, wie wenn beispielsweise das Fahrzeug in eine Frontalkollision involviert ist, das balgartige Element deformiert, dass es durch einen auf das Lenkrad von einer Heckseite des Fahrzeugs durch einen Insassen des Fahrzeugs aufgebrachten Stoß, dessen Körper dazu gebracht wird, sich durch eine Reaktionskraft auf die derart aufgebrachte externe Kraft nach vorne zu bewegen, zur Kontraktion deformiert wird. Dann wird der auf das Lenkrad durch den Insassen aufgebrachte Stoß durch die Kontraktionsdeformation des balgartigen Elements absorbiert, so dass ein Insassenschutz erzeugt wird (siehe Japanische Patentveröffentlichung Nr. JP-A-9-254793 ).
Wenn dabei eine externe Kraft auf ein Fahrzeug von dessen Vorderseite oder Front als Ergebnis einer Frontalkollision des Fahrzeugs aufgebracht wird, wird bewirkt, dass ein Insasse des Fahrzeugs sich im Wesentlichen horizontal in Richtung auf die Vorderseite des Fahrzeugs bewegt, wobei ein Stoß auf ein Lenkrad in Richtung auf die Vorderseite des Fahrzeugs während seines oder ihrer Vorwärtsbewegung aufgebracht wird, und ein balgartiges Element, das als eine stoß absorbierende Einrichtung arbeitet, nimmt die Stoßenergie auf, so dass es dadurch zusammengezogen bzw. zusammengedrückt wird.
Bezüglich dieses Punktes ist bei dem Lenkungssystem der herkömmlichen Konfiguration, da das balgartige Element auf einer Achse des Säulenschafts angebracht ist, die in geneigter Weise angebracht ist, und dazu gebracht wird, in einer axialen Richtung des Säulenschafts zusammengedrückt zu werden, eine Richtung, in der der aufgebrachte Stoß absorbiert wird, der axialen Richtung des Säulenschafts folgend.
Aufgrund dessen tritt in dem Lenkungssystem der herkömmlichen Konfiguration ein Fall auf, bei dem die Richtung, in der Stoß auf das Lenkrad durch den Insassen aufgebracht wird, von der Richtung abweicht, in der der Stoß durch das balgartige Element absorbiert wird, und somit bleibt immer noch ein Raum zur Verbesserung in Bezug auf eine Zunahme in der Stoßabsorptionseffizienz durch die stoßabsorbierende Einrichtung. Zusätzlich muss bei dem Lenkungssystem der herkömmlichen Konfiguration, bei dem das balgartige Element in der geneigten Weise angebracht ist, zum Absorbieren des Stoßes durch das balgartige Element, das derart angebracht ist, in ausreichendem Maß die Länge, über die das balgartige Element sich zusammenzieht im Vergleich zur Bewegungsstrecke des Insassen vergrößert sein. Da das balgartige Element bezüglich seiner Größe innerhalb eines eingeschränkten Gestaltungsraums vergrößert ist, bleibt folglich Raum zur Verbesserung in Bezug auf eine Zunahme im Freiheitsgrad in der Gestaltung der stoßabsorbierenden Einrichtung.
Aus der GB 2 191 449 A ist ein Insassenschutzsystem eines Fahrzeugs mit einem Lenkungssystem bekannt, bei dem ein Lenkrad und ein Armaturenbrett, die am Motorraum als einem festen Bereich am Fahrzeug montiert sind, durch eine Hydraulikeinrichtung, die eine stoßabsorbierende Einrichtung bildet, verschiebbar gelagert sind. Wird ein Aufprall erfasst, so wird Hydraulikfluid an die Hydraulikeinrichtung zugeführt, so dass das Lenkrad und das Armaturenbrett sich relativ zur Motorhaube nach hinten bewegen und ein durch die Trägheit nach vorne bewegt werdender Fahrer als Insasse des Fahrzeugs bei seinem Aufprall nach und nach die ausgefahrene Hydraulikeinrichtung entlang einer Richtung, die im Wesentlichen der Längsrichtung des Fahrzeugs entspricht, zusammendrückt, da Hydraulikfluid wieder aus der Hydraulikeinrichtung abgeführt wird und so der auf das Lenkrad aufgebrachte Stoß absorbiert wird.
Aus der DE 601 12 018 T2 ist ein Lenkrad bekannt, bei dem sich die Entfaltungsrichtung eines darin integrierten Airbags als stoßabsorbierender Einrichtung entsprechend der Deformation des Lenkrads ändert.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung wurde im Hinblick auf die vorher erwähnten Probleme getätigt, die dem Stand der Technik eigen sind, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Lenkungssystem vorzusehen, das einen auf das Lenkrad von der Heckseite des Fahrzeugs aufgebrachten Stoß mit guter Effizienz absorbieren kann, wobei eine Größenverringerung der Konfiguration des Systems realisiert wird.
Diese Aufgabe wird mit einem Lenkungssystem mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Im Hinblick auf das Erzielen der Aufgabe wird gemäß dem Sinn eines ersten Aspekts der Erfindung ein Lenkungssystem vorgesehen, das ein Lenkrad, das auf einem festen Bereich an einer Fahrzeugseite über einen Lenkradstützmechanismus gelagert ist, und eine stoßabsorbierende Einrichtung, die zwischen dem Lenkrad und einem steifen Bereich auf der Fahrzeugseite zum Absorbieren eines von einer Heckseite eines Fahrzeugs auf das Lenkrad aufgebrachten Stoßes eingebracht ist, enthält, wobei die stoßabsorbierende Einrichtung entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs zwischen dem Lenkrad und dem steifen Bereich auf der Fahrzeugseite zusammendrückbar ist, so dass ein auf das Lenkrad von der Heckseite des Fahrzeugs aufgebrachter Stoß absorbiert wird.
Gemäß der beschriebenen Konfiguration kann man die Richtung, in der der Stoß auf das Lenkrad aufgebracht wird, und die Richtung, in der der Stoß durch die stoßabsorbierende Einrichtung absorbiert wird, miteinander zusammenfallend machen, wodurch es ermöglicht wird, den Stoß mit guter Effizienz zu absorbieren. Aufgrund dessen kann ein den Stoßabsorptionshub der stoßabsorbierenden Einrichtung verkürzt werden, wodurch es ermöglicht wird, die Größenverringerung in der stoßabsorbierenden Einrichtung zu realisieren.
Entsprechend dem Sinn eines zweiten Aspekts der Erfindung wird ein Lenkungssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen, das eine Justiereinrichtung für den Ausrichtungszustand zum Verändern eines Ausrichtungszustands von zumindest einem Teil des Lenkrads relativ zu einem Insassen des Fahrzeugs hat, wenn ein Stoß auf das Lenkrad aufgebracht wird.
Gemäß dieser Konfiguration kann bei dem Lenkrad durch geeignetes Justieren des Ausrichtungszustands von zumindest einem Teil des Lenkrads der Ausrichtungszustand geeignet relativ zu dem Insassen justiert werden, und die Fläche des Lenkrads, über die der eindringende Insasse empfangen wird, kann vergrößert werden, wodurch es möglich wird, die Schutzleistung für den Insassen zu verbessern.
Gemäß dem Sinn eines dritten Aspekts der Erfindung wird ein Lenkungssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen, wobei die stoßabsorbierende Einrichtung entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs derart zusammendrückbar ist, dass ein auf das Lenkrad aufgebrachter Stoß absorbiert wird, nachdem die Justiereinrichtung für den Ausrichtungszustand den Ausrichtungszustand von zumindest einem Teil des Lenkrads relativ zu dem Insassen des Fahrzeugs verändert hat.
Gemäß der erwähnten Konfiguration kann der auf das Lenkrad aufgebrachte Stoß absorbiert werden, nachdem die Fläche des Lenkrads, über die der Insasse empfangen wird, vergrößert worden ist, wodurch es ermöglich wird, die Schutzwirkung für den Insassen zu erhöhen.
Gemäß dem Sinn des vierten Aspekts der Erfindung wird ein Lenkungssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen, wobei die stoßabsorbierende Einrichtung entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs derart zusammendrückbar ist, dass ein auf das Lenkrad aufgebrachter Stoß gleichzeitig dann absorbiert wird, wenn die Justiereinrichtung für den Ausrichtungszustand den Ausrichtungszustand von zumindest einem Teil des Lenkrads relativ zu dem Insassen des Fahrzeugs verändert.
Gemäß der erwähnten Konfiguration kann der auf das Lenkrad aufgebrachte Stoß absorbiert werden, während die Fläche des Lenkrads, über die der Insasse empfangen wird, erhöht wird, wodurch es möglich gemacht wird, den Stoß rascher zu absorbieren.
Entsprechend dem Sinn eines fünften Aspekts der Erfindung wird ein Lenkungssystem gemäß dem dritten oder vierten Aspekt der Erfindung vorgesehen, wobei von Mechanismuselementen, die den Stützmechanismus für das Lenkrad ausbilden, diejenigen, die zwischen dem Lenkrad und der stoßabsorbierenden Einrichtung angeordnet sind, eine vorgegebene Steifigkeit haben, die verhindert, dass die Mechanismuselemente durch einen auf das Lenkrad von der Heckseite des Fahrzeugs aufgebrachten Stoß deformiert werden, wodurch die Mechanismuselemente sich entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs bewegen, wobei die jeweiligen Gestalten der Mechanismuselemente gehalten werden, wenn die stoßabsorbierende Einrichtung entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs zusammengedrückt wird.
Gemäß der vorher erwähnten Konfiguration kann, da der Ausrichtungszustand des Lenkrads relativ zu dem Insassen, der durch die Justiereinrichtung für den Ausrichtungszustand justiert worden ist, zum Zeitpunkt der Absorption des Stoßes justiert gehalten wird, die Schutzleistung für den Insassen hoch aufrechterhalten werden.
Gemäß dem Sinn eines sechsten Aspekts der Erfindung wird ein Lenkungssystem gemäß einem Aspekt aus dem ersten bis fünften Aspekt der Erfindung vorgesehen, das eine Erfassungseinrichtung für den Betriebszustand zum Erfassen eines Betriebszustands des Lenkrads, und eine Steue rungseinheit zum Bestimmen eines Drehzustands des Fahrzeugs basierend auf den Ergebnissen einer Erfassung durch die Erfassungseinrichtung für den Betriebszustand aufweist.
Es gibt keinen Säulenschaft in einem Steer-by-Wire-Lenkungssystem. Die Erfindung kann insbesondere bevorzugt auch für ein Steer-by-Wire-Lenkungssystem angewendet werden. Zusätzlich kann in dem Steer-by-Wire-Lenkungssystem der Freiheitsgrad in der Gestaltung der stoßabsorbierenden Einrichtung in einem solchen Ausmaß erhöht werden, in dem der Säulenschaft nicht vorhanden ist.
Entsprechend der Erfindung ist es möglich, das Lenkungssystem vorzusehen, das einen auf das Lenkrad von der Heckseite des Fahrzeugs aufgebrachten Stoß mit guter Effizienz absorbieren kann, während eine Verringerung der Größe der Konfiguration des Systems realisiert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A ist eine schematische Ansicht, die die Konfiguration eines Lenkungssystems einer ersten Ausführungsform zeigt, das nicht alle Merkmale der Erfindung aufweist, wenn es in einem normalen Zustand ist, und 1B ist eine schematische Ansicht, die die Konfiguration des gleichen Lenkungssystems in einem solchen Zustand zeigt, in dem ein Stoß auf ein Lenkrad von einer Heckseite eines Fahrzeugs aufgebracht wird.
2 ist eine schematische Ansicht, die die Konfiguration des Lenkungssystems der ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist eine Hintersicht des Lenkrads der ersten Ausführungsform.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in 3.
5A ist eine Teildraufsicht, die ein Lenkrad einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung zeigt, und 5B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VB-VB in 5A.
6 ist eine schematische Ansicht, die die Konfiguration eines Lenkungssystems aus 5A der zweiten Ausführungsform in einem solchen Zustand zeigt, in dem ein Stoß auf das Lenkrad von einer Heckseite des Fahrzeugs aufgebracht wird.
7 ist eine schematische Ansicht, die die Konfiguration eines Lenkungssystems einer dritten Ausführungsform zeigt, wenn es in einem normalen Zustand ist.
8 ist eine schematische Ansicht, die die Konfiguration eines Lenkungssystems einer vierten Ausführungsform zeigt, wenn es in einem normalen Zustand ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
(Erste Ausführungsform)
Anschließend wird eine erste Ausführungsform, anhand eines Lenkungssystems eines Fahrzeugs im Einzelnen basierend auf 1A bis 4 beschrieben.
Wie es in 1A gezeigt ist, ist ein Lenkungssystem 11 aus einem Lenkrad 12, einer Lenkwelle 13, einer Lenkeinheit 14, einer Stange 15, einem balgartigen Element 16, das als eine stoßabsorbierende Einrichtung dient, und einer Klammer 18, die als ein festgelegter Bereich und ein steifer Bereich dient, die auf einer Verstärkung 17 gelagert ist, die einen Teil des Fahrzeugs bildet, aufgebaut. Zusätzlich entsprechen bei dieser Ausführungsform die Lenkwelle 13, die Lenkeinheit 14 und die Stange 15 den Mechanismuselementen, die einen Lenkradstützmechanismus bilden.
Wie es in 2 gezeigt ist, ist die Lenkeinheit 14 in der Gestalt eines Steer-by-Wire-Systems und enthält einen Rotationswinkelsensor 21, der als eine Erfassungseinrichtung für den Betriebszustand zum Erfassen des Rotationswinkels des Lenkrads 12 über die Lenkwelle 13 dient. Der Rotationswinkelsensor 21 ist in Kommunikationsverbindung mit einer Steer-by-Wire ECU 23 (elektronische Steuereinheit für Steer-by-Wire) verbunden, die in einer Steuereinheit 22 für Steer-by-Wire angebracht ist, die als Steuereinheit dient.
Die Steer-by-Wire ECU 23 enthält als ihr Hauptbauteil einen Mikrocomputer, der aus einer CPU, einem ROM, einem RAM, einem Timer, einer Schnittstelle und ähnlichem gebildet ist. Die Steer-by-Wire ECU 23 bestimmt einen Drehwinkel entsprechend einem Erfassungssignal des Rotationswinkelsensors 21 und steuert den Betrieb eines nicht dargestellten Drehstellglieds, das Straßenräder des Fahrzeugs (beispielsweise Vorderräder des Fahrzeugs), die nicht dargestellt sind, eine vorbestimmte Menge dreht.
Zusätzlich ist eine ECU für ein Reaktionskraftstellglied (eine elektronische Steuereinheit für ein Reaktionskraftstellglied) 24 in der Steer-by-Wire Steuereinheit 22 vorgesehen. Diese ECU 24 für ein Reaktionskraftstellglied enthält als ihr Hauptbauteil einen Mikrocomputer, der aus einer CPU, einem ROM, einem RAM, einem Timer, einer Schnittstelle und ähnlichem gebildet ist, und mit einem Reaktionskraftstellglied 25 verbunden ist, das in der Lenkeinheit 14 vorgesehen ist. Zusätzlich steuert die ECU 24 für das Reaktionskraftstellglied den Betrieb des Reaktionskraftstellglieds 25, so dass eine vorgegebene Reaktionskraft relativ zu einem Drehvorgang des Lenkrads 12 erzeugt wird.
Da die Lenkeinheit 14 das Steer-by-Wire-System annimmt, sind das Lenkrad 12 und die sich drehenden Räder nicht mechanisch miteinander über einen Mechanismus, wie z. B. einem Zahnstangen- und -ritzelmechanismus verbunden. Aufgrund dessen steuert die ECU 24 für das Reaktionskraftstellglied den Betrieb des Reaktionskraftstellglieds 25 auf eine solche Weise, dass eine virtuelle Reaktionskraft in dem Lenkrad 12 über die Lenkwelle 13 erzeugt wird.
Als nächstes wird das Lenkrad 12 im Einzelnen beschrieben.
Gemäß den Darstellungen in 3 und 4 enthält das Lenkrad 12 der Ausführungsform einen ringförmigen Kranzbereich 61, einen Auflagenbereich 62, der im Zentrum des Kranzbereichs 61 angebracht ist und hauptsächlich aus einem weichen, synthetischen Harzmaterial gebildet ist (beispielsweise geschäumten Polyurethan), und vier Speichenbereiche 63A, 63B, 63C, 63D, die sich von dem Kranzbereich 61 aus erstrecken. Zusätzlich ist der Kranzbereich 61 aus einem Kranzbereichskernmetall 64, das beispielsweise aus einem Stahlrohr gefertigt ist, und einem Abdeckelement 65a, das das Kranzbereichskernmetall 64 bedeckt, ausgebildet, und die Speichenbereiche 63A bis 63D sind jeweils aus Speichenbereichskernmetallen 66A, 66B, 66C, 66D, und einem abdeckenden Element 65b gebildet, das die Speichenbereichskernmetalle 66A bis 66D bedeckt.
Das Kranzbereichskernmetall 64 und die Speichenbereichskernmetalle 66A bis 66D sind integral aus einer Magnesiumlegierung druckgegossen. Zusätzlich sind die abdeckenden Elemente 65a, 65b aus einem ähnlichen weichen synthetischen Harzmaterial wie der Auflagenbereich 62 geformt. Das Lenkrad 12 ist an einem Nabenbereich 67 befestigt, der mit der Lenkwelle 13 verbunden ist, und ist insgesamt als eine Baugruppe ausgebildet.
Ein Aufnahmeraum 68, der durch das Abdeckelement 65b umgeben ist, ist unter dem Auflagenbereich 62 geformt, und ein Airbagsystem 69 ist in dem Aufnahmeraum 68 vorgesehen. Das Airbagsystem 69 ist aus einem sackartigem Airbag 70 gebildet, der zur Unterbringung gefaltet ist, einer Aufblaseeinrichtung 71 zum Zuführung eines Aufblasegases an den Airbag 70, einem Ringhalter 72 und einem Sackhalter 73 zum Halten zur Festlegung des Airbags 70, der Aufbla seeinrichtung 71 und des Ringhalters 72. Der Sackhalter 73 ist, wie es in 3 gezeigt ist, beispielsweise an den Speichenbereichskernmetallen 66A, 66B und ähnlichem durch Mutter 74 und Schrauben 75 befestigt.
Als nächstes wird eine Montagekonstruktion des Lenkrads 12 im Einzelnen beschrieben.
Gemäß der Darstellung in 3 und 4 ist eine gezahnte Oberfläche 76, die eine vorgegebene Anzahl von Zähnen (im Allgemeinen etwa 30) hat, am weitesten distalen Endbereich der Lenkwelle 13 geformt, und ein ringförmiger Kanal 77 ist in einem vertikal zentralen Bereich der gezahnten Oberfläche 76 geformt. Zusätzlich enthält der Nabenbereich 67 eine plattenförmige Nabenplatte 78, einen zylindrischen Stahlbereich 79, der geschweißt ist, dass er an einem inneren Umfang eines Durchgangsloch 78a, das in einem zentralen Bereich der Nabenplatte 78 geformt ist, zu befestigen ist, einen Jochbereich 80, der in eine C-artige Gestalt betrachtet von oben an einem oberen Bereich des zylindrischen Bereichs 79 geformt ist, und Verbindungsbereiche 81C, 81D, die integral auf eine solche Weise geformt sind, dass sie sich von der Nabenplatte 78 in Richtung auf die Speichenbereichskernmetalle 66C bzw. 66D erstrecken. Zusätzlich sind die einzelnen Elemente (die Nabenplatte 78 und die Verbindungsbereiche 81C, 81D und ähnliches), die den Nabenbereich 67 bilden, aus einem Material gebildet, dessen Hauptbestandteil Eisen ist.
Der C-artig gestaltete Jochbereich 80 steht weiter nach oben als proximale Enden der Verbindungsbereiche 81C, 81D, d. h. die Nabenplatte 78, vor, und Schraubenlöcher 82 sind in dem Jochbereich 80 im Wesentlichen an distalen Endbereichen der C-artigen Gestalt jeweils geformt. Zusätzlich ist ein Innengewinde in einem der Haltelöcher 82 geformt. Eine gezahnte Oberfläche 83 ist auf einer inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Bereichs 70 auf eine solche Weise geformt, dass sie der gezahnten Oberfläche 76 der Lenkwelle 13 entspricht. Dann wird der zylindrische Bereich 79 des Nabenbereichs 67 auf das distale Ende der Lenkwelle 13 durch ein Kämmen der gezahnten Oberflächen 76, 83 miteinander eingesetzt.
Ferner werden die Schrauben 84 durch die Schraubenlöcher 82 in dem Jochbereich 80 geführt, und insbesondere wird eine Schraube 84 sicher in das Schraubenloch 82 eingeschraubt, das das Innengewinde hat, wodurch die gezahnten Oberflächen 76, 83 dazu gebracht werden, stark miteinander zu kämmen, und der Jochbereich 80 befestigt wird. Aufgrund dessen ist die Relativrotation des Lenkrads 12 zur Lenkwelle 13 eingeschränkt. Zusätzlich wird in Zusammenhang damit ein Schaftbereich der Schrauben 84 in den ringförmigen Kanal 77 eingesetzt. Aufgrund dessen ist auch eine vertikale Bewegung (in einer Axialrichtung der Lenkwelle 13) des Lenkrads 12 eingeschränkt. Zusätzlich werden ein Kantenbereich der Nabenplatte 78, der auf die Vorderseite des Fahrzeugs gerichtet ist, und Endkanten der Verbindungsbereiche 81C, 81D in den Speichenbereichskernmetallen 66A bis 66D eingebettet, und der Nabenbereich 67 und die Speichenbereichskernmetalle 66A bis 66D werden miteinander durch das Einbetten verbunden.
Zusätzlich sind, wie es in 3 und 4 gezeigt ist, gebogene Bereiche 85C, 85D, die als Justiereinrichtungen des Ausrichtezustands jeweils dienen, in Zwischenbereichen der Verbindungsbereiche 81C, 81D des Nabenbereichs 67 vorgesehen, und diese gebogenen Bereiche 85C, 85D bilden jeweils Selbstausrichtungsmechanismen. Insbesondere werden, wie es in 4 gezeigt ist, wenn ein Stoß (ein Druck) auf das Lenkrad 12 (insbesondere den Kranzbereich 61) von dem Heck des Fahrzeugs durch einen Kontakt des Körpers des Insassen P damit aufgebracht wird, wenn das Fahrzeug in eine Frontalkollision oder ähnliches involviert ist, die Verbindungsbereiche 81C, 81D dazu gebracht, sich um die gebogenen Bereiche 85C, 85D als Deformationszentren jeweils zu biegen, so dass der Ausrichtezustand des Lenkrads 12 relativ zu dem Insassen P verändert wird.
Dabei hebt sich eine virtuelle kreisförmige Ebene Q des Lenkrads 12, die durch den ringförmigen Kranzbereich 61 des Lenkrads gebildet ist, aus einem geneigten Zustand, in dem die Ebene Q die axiale Richtung der Lenkwelle 13 unter rechten Winkeln kreuzt, in einen senkrechten Zustand, in dem die Ebene Q einer vertikalen Richtung folgt, wie es durch eine Linie aus sich abwechselnden langen und kurzen Strichen in 4 angegeben ist, wodurch das Lenkrad 12 im Wesentlichen parallel zu dem Körper des Insassen P wird, der dabei ist, sich nach vorne im Fahrzeug zu bewegen. Dann, nachdem sein Ausrichtezustand relativ zu dem Insassen P sich auf eine solche Weise verändert hat, dass die virtuelle Ebene Q des Kranzbereichs 61 im Wesentlichen parallel zu dem Insassen P wird, empfängt das Lenkrad 12 den Körper des Insassen P, der dabei ist, sich zur Vorderseite des Fahrzeugs zu bewegen, über die Gesamtheit der virtuellen Ebene.
Zusätzlich sind bei dieser Ausführungsform Schraubenlöcher 82 des Jochbereichs 80 weiter vorne als das Zentrum des Kranzkernmetalls 64 (d. h. der Lenkwelle 13) in dem Referenzlenkzustand positioniert. Aufgrund dessen ist die Schraube 84, die in den Jochbereich 80 geschraubt ist, auf einer entfernten Seite des Lenkrads 12 vorgesehen, und ist somit nicht auf der Fahrerseite des Lenkrads vorhanden.
Als nächstes wird eine Stütz- bzw. Lagerkonfiguration des Lenkungssystems 11 relativ zu dem Fahrzeug nachfolgend beschrieben.
Wie es in 1A gezeigt ist, ist das Lenkrad 12 mit der Lenkwelle 13 über die Lenkeinheit 14 verbunden. Die Stange 15 ist auf eine solche Weise vorgesehen, dass sie von einer Seite der Lenkeinheit 14 vorsteht, die zur Vorderseite des Fahrzeugs gerichtet ist. Die Stange 15 ist durch die Klammer 18 geführt, die an der Verstärkung 17 befestigt ist, die quer zu dem Fahrzeug auf eine solche Weise vorgesehen ist, dass sie sich relativ dazu bewegt. Die Stange 15 ist so angebracht, dass sie parallel zu einer Ebene ist, in der das Fahrzeug in Kontakt mit dem Boden entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs ist. Ein scheibenartiger Aufnahme- oder Sitzbereich 48 ist in einem zentralen Bereich der Stange 15 geformt, und das balgartige Element 16 ist zwischen den Sitzbereich 48 der Stange 15 und die Klammer 18 eingebracht. Der Nabenbereich 67 des Lenkrads 12, die Lenkwelle 13, die ausbildenden Elemente der Lenkeinheit 14 und die Stange 15 sind jeweils aus steifem Material geformt, so dass sie nicht durch eine vorgegebene Stärke des Stoßes deformiert werden, selbst wenn ein solcher Stoß auf das Lenkrad von der Heckseite des Fahrzeugs aufgebracht wird, wenn das Fahrzeug in eine Frontalkollision involviert ist.
Als nächstes wird die Funktion des Lenkungssystems 11 der Ausführungsform beschrieben.
Zunächst, wenn ein Stoß, der einen vorgegebenen Wert übertrifft, auf das Fahrzeug von dessen Vorderseite aufgebracht wird, aufgrund dessen dass das Fahrzeug in eine Frontalkollision oder ähnliches verwickelt ist, wird der Airbag 70, der in dem Auflagenbereich 62 untergebracht ist, aufgeblasen, so dass er entfaltet ist, wie es in 1B gezeigt ist. Der Insasse bewegt sich zur Vorderseite des Fahrzeugs durch den von der Vorderseite des Fahrzeugs auferlegten Stoß und wird durch den Airbag 70 empfangen, der aufgeblasen und entfaltet ist.
Dabei, wenn der Körper oder ähnliches des Insassen P in Berührung mit dem Kranzbereich 61 des Lenkrads 12 direkt oder über den Airbag 70 gelangt, werden die Verbindungsbereiche 81C, 81D des Nabenbereichs 67 um die gebogene Bereiche 85C, 85D jeweils deformiert, durch einen Stoß, der erzeugt wird, wenn der Insasse P in den Airbag 70 gelangt, wodurch der Kranzbereich 61 des Lenkrads 12 so deformiert wird, dass er im Wesentlichen rechtwinklig auf den eindringenden Insassen P gerichtet ist, so dass der Insasse P daran gehindert wird, in intensiven Kontakt mit einem Teil des Kranzbereichs 61 gebracht zu werden, wodurch es ermöglicht wird, einen effektiven Schutz des Insassen P zu realisieren.
Nachdem der Ausrichtezustand des Lenkrads 12 relativ zu dem Insassen P auf die oben beschriebene Weise verändert worden ist, wird der auf das Lenkrad 12 von der Heckseite des Fahrzeugs auferlegte Stoß zu dem balgartigen Element 16 über die Lenkwelle 13, die Lenkeinheit 14 und die Stange 15 übertragen. Dann bewegt sich die Stange 15 zur Vorderseite des Fahrzeugs, wobei bewirkt wird, dass das balgartige Element 16, das in Anschlag mit der Klammer 18 an einem vorderen Ende davon ist, sich auf eine solche Weise zusammendrückt, dass die Stange 15 in der Längsrichtung des Fahrzeugs durch die Klammer 18 geführt wird. Somit wird der auf das Lenkrad 12 aufgebrachte Stoß durch das Zusammendrücken des balgartigen Elements 16 absorbiert.
Folglich werden die folgenden Vorteile durch die Ausführungsform zur Schau gestellt.

(1) Bei diesem Lenkungssystem 11 sorgt man dafür, dass der auf das Lenkrad 12 von der Heckseite des Fahrzeugs durch den Insassen P aufgebrachte Stoß durch das Zusammendrücken des balgartigen Elements 16 entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs absorbiert wird. Aufgrund dessen kann die Richtung, in der der Stoß auf das Lenkrad 12 durch den Insassen aufgebracht wird, der sich in Verbindung mit der Kollision des Fahrzeugs vorwärts bewegt, zum Zusammenfallen mit der Richtung gebracht werden, in der der so aufgebrachte Stoß durch das balgartige Element 16 absorbiert wird. Folglich kann der Stoß mit guter Effizienz absorbiert werden und der Stoßabsorptionshub des balgartigen Elements 16 kann verkürzt werden. Damit kann eine Verringerung in der Größe des balgartigen Elements 16 und somit des Lenkungssystems 11 realisiert werden.
(2) Bei diesem Lenkungssystem 11 sind, wenn ein Stoß auf das Lenkrad 12 aufgebracht wird, die gebogenen Bereiche 85C, 85D in den Verbindungsbereichen 81C, 81D des Nabenbereichs 67 vorgesehen, die dazu angebracht sind, den Ausrichtezustand des Kranzbereichs des Lenkrads 12 relativ zu dem Insassen P des Fahrzeugs zu verändern, wenn es dem Stoß (Druck) unterworfen wird. Dann wird die kreisförmige virtuelle Ebene Q, die durch den ringförmigen Kranzbereich 61 geformt ist, in den im Wesentlichen rechtwinkeligen Ausrichtezustand (den senkrechten Zustand) zum Körper des Insassen P gebracht, so dass sie den Insassen P empfängt, der dabei ist, sich zur Vorderseite des Fahrzeugs über die Gesamtheit der virtuellen Ebene Q zu bewegen. Aufgrund dessen kann in dem Lenkrad 12 das Gebiet, über das der eindringende Insasse P empfangen wird, erhöht werden, wodurch es ermöglicht wird, die Schutzwirkung für den Insassen P zu erhöhen.
(3) Bei diesem Lenkungssystem 11 ist das balgartige Element 16 entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs zusammendrückbar, nachdem der Ausrichtezustand des Lenkrads 12 relativ zu dem Insassen P des Fahrzeugs verändert worden ist. Aufgrund dessen kann der auf das Lenkrad 12 aufgebrachte Stoß absorbiert werden, nachdem die Fläche in dem Lenkrad 12, über die der Insasse P empfangen wird, vergrößert worden ist.
(4) Bei diesem Lenkungssystem haben die Bauelemente, die zwischen dem Nabenbereich 67 des Lenkrads 12 und dem balgartigen Element 16 vorhanden sind, die vorgegebene Steifigkeit und sind vorgesehen, dass sie sich unter Beibehaltung ihrer jeweiligen Gestalten bewegen, wenn ein Stoß durch das balgartige Element 16 absorbiert wird. Aufgrund dessen kann, wenn der Stoß durch das balgartige Element 16 absorbiert wird, der Ausrichtezustand des Lenkrads 12, der relativ zu dem Insassen P eingestellt ist, gehalten werden, wodurch es ermöglicht wird, die Schutzleistung für den Insassen P hoch zu halten.
(5) Das Lenkungssystem 11 bildet ein Steer-by-Wire Lenkungssystem. Aufgrund dessen kann der Freiheitsgrad in der Gestaltung des balgartigen Elements 16 in einem solchen Maß erhöht werden, in dem eine lange Säulenwelle vorhanden ist.

Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird basierend auf 5A, 5B und 6 ein Lenkungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben, wobei der Schwerpunkt auf Bereiche davon gelegt wird, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden.
Bei einem Lenkungssystem 11 der zweiten Ausführungsform enthält, wie es in 5A gezeigt ist, ein Lenkrad 12 einen Nabenbereich 31, der mit einer Lenkwelle 13 verbunden ist, einen Kranzbereich 32, der auf eine solche Weise vorgesehen ist, dass er den Nabenbereich 31 umgibt, erste und zweite Speichenkernmetalle 33, 34, die den Kranzbereich 32 und den Nabenbereich 31 jeweils miteinander verbinden. Der Kranzbereich 32 ist auf einem runden Eisenstab in eine ringförmige Form gestaltet und hat eingeschnürte Bereiche 35, die einen Teil der Justiereinrichtung für den Ausrichtezustand bilden, in vorgegebenen Positionen darauf, die nicht Fügegebiete beinhalten, in denen das erste und zweite Speichenkernmetall 33, 34 mit dem Kranzbereich 32 zusammengefügt sind, wodurch, wenn das Fahrzeug in eine Frontalkollision oder ähnliches verwickelt ist, die eingeschnürten Bereiche 35 so deformiert werden, dass der Schutz eines Insassen P realisiert wird.
Das erste und zweite Speichenkernmetall 33, 34 sind jeweils aus einem runden Eisenstab gebildet und im Wesentlichen radial angebracht, so dass sie den Nabenbereich 31 und den Kranzbereich 32 miteinander verbinden. Ein Fügebereich 36 des Nabenbereichs ist in einem zentralen Bereich des Lenkrads 12 angebracht, und ist druckgegossen zum Abdecken von Fügegebieten, in denen innere Endbereiche des ersten und zweiten Speichenkernmetalls 33, 34 mit dem Nabenbereich 31 zusammengefügt sind. Zusätzlich sind auf einem äußeren Umfangsbereich des Lenkrads 12 ein erster Kranzbereichfügebereich 37, der druckgegossen ist zum Bedecken des Fügegebiets, in dem ein äußerer Endbereich des ersten Speichenkernmetalls 33 mit dem Kranzbereich 32 zusammengefügt ist, und ein zweiter Kranzbereichfügebereich 38, der druckgegossen ist, um das Fügegebiet zu bedecken, in dem ein äußerer Endbereich des zweiten Speichenkernmetalls 34 mit dem Kranzbereich 32 zusammengefügt ist, vorgesehen.
Ein erster innerer gekrümmter Bereich 39a und einer erster äußerer gekrümmter Bereich 39b (siehe 5B), die einen Teil der Justiereinrichtung für den Ausrichtezustand bilden, sind einzeln in einem in Längsrichtung zentralen Bereich des ersten Speichenkernmetalls 33 vorgesehen. Ein zweiter innerer gekrümmter Bereich 40a und ein zweiter äußerer gekrümmter Bereich (nicht gezeigt), die einen Teil der Justiereinrichtung für den Ausrichtezustand bilden, sind einzeln in einem in Längsrichtung zentralen Bereich des zweiten Speichenkemmetalls 34 vorgesehen. Zusätzlich sind der erste und der zweite innere gekrümmte Bereich 39a, 40a und der erste äußere gekrümmte Bereich 39b und der zweite äußere gekrümmte Bereich jeweils durch Krümmen des ersten oder zweiten Speichenkernmetalls 33, 34 geformt. Der erste und der zweite innere gekrümmte Bereich 39a, 40a und der erste äußere gekrümmte Bereich 39b und der zweite äußere gekrümmte Bereich deformieren sich in einem vorgegebenen Deformationsmodus zusammenwirkend mit den eingeschnürten Bereichen 35, so dass der Schutz des Insassen P realisiert wird, wenn der Körper des Insassen P in Berührung mit dem Kranzbereich 32 direkt oder über einen Airbag 70 (siehe 6) gebracht wird, der zur Entfaltung aufgeblasen wird, wenn das Fahrzeug in eine Frontalkollision oder ähnliches verwickelt ist.
Der erste innere gekrümmte Bereich 39a wirkt als ein Deformationszentrum, um das der zentrale Bereich des ersten Speichenkernmetalls 33 auf eine solche Weise deformiert wird, dass er zur Vorderseite des Fahrzeugs ausschwillt, und der zweite innere gekrümmte Bereich 40a wirkt als ein Deformationszentrum, um das der zentrale Bereich des zweiten Speichenkernmetalls 34 auf eine solche Weise deformiert wird, dass er zur Außenseite des Fahrzeugs ausschwillt. Der erste äußere gekrümmte Bereich 39b wirkt als ein Deformationszentrum, um das der zentrale Bereich des ersten Speichenkernmetalls 33 auf eine solche Weise deformiert wird, dass er nach oben ausschwillt. In ähnlicher Weise wirkt der zweite äußere gekrümmte Bereich als ein Deformationszentrum, um das der zentrale Bereich des zweiten Speichenkernmetalls 34 auf eine solche Weise deformiert wird, dass er nach oben ausschwillt.
Wie es in 5A gezeigt ist, sind erste und zweite Einsatzelemente 42, 43 fest an in Längsrichtung in zentralen Bereichen des ersten und zweiten Speichenkernmetalls 33 bzw. 34 vorgesehen, die in einer T-Form betrachtet von oben bzw. einer T-Form betrachtet von der Seite gestaltet sind, indem Eisenplatten in die vorgegebenen Formen gebogen werden. Es ist anzumerken, da das zweite Einsatzelement 43 eine ähnliche Konfiguration zu derjenigen des ersten Einsatzelements 42 hat, dass hier nur die Konfiguration des ersten Einsatzelements 42 beschrieben wird.
Gemäß der Darstellung in 5B enthält ein erstes Einsatzelement 42 einen Stützbereich 44, der sich geradlinig entlang des ersten Speichenkernmetalls 33 erstreckt, und einen Formhaltebereich 45, der auf eine solche Weise vorgesehen ist, dass er das erste Speichenkernmetall 33 im Wesentlichen unter rechten Winkeln kreuzt.
Ein gekerbter Bereich, der in eine Bogenform gekerbt ist, ist an einem proximalen Endbereich des Stützbereichs 44 vorgesehen. Dieser gekerbte Bereich ist auf eine solche Weise geformt, dass er der Gestalt eines oberen Endbereichs des ersten Speichenkernmetalls 33 entspricht. Dieser gekerbte Bereich ist mit dem ersten Speichenkernmetall 33 in einem solchen Zustand verschweißt, dass er darauf arretiert ist, so dass er das erste Einsatzelement 42 an dem ersten Speichenkernmetall 33 sichert. Zusätzlich sind ein zentraler Bereich und ein distaler Endbereich des Stützbereichs 44 geformt, dass sie sich im Wesentlichen parallel zu dem ersten Speichenkernmetall 33 über dem ersten Speichenkernmetall 33 erstrecken.
Der Formhaltebereich 45 ist in einer Position vorgesehen, die im Wesentlichen auf den ersten äußeren gekrümmten Bereich 39b gerichtet ist, wobei er von dem ersten Speichenkernmetall 33 eine vorgegebene Strecke in einem solchen Zustand beabstandet ist, dass der Formhaltebereich 45 das erste Speichenkernmetall 33 von oben und beiden Seiten davon umgibt. Andererseits wird das Fügen (Schweißen) des gekerbten Bereichs mit dem ersten Speichenkernmetall 33 auf dem Lenkrad 12 in einer weiter außen liegenden Position als die des ersten äußeren gekrümmten Bereichs 39b ausgeführt.
Wie es in 5A gezeigt ist, enthält das Lenkrad 12 weiter einen Griffbereich 46, der den gesamten Kranzbereich 32 und äußere Endbereiche des ersten und zweiten Speichenkernmetalls 33, 34 bedeckt, und einen Auflagenbereich 47, der über dem Nabenbereich 31 abdeckt. Es ist anzumerken, dass der Griffbereich 46 und der Auflagenbereich 47 aus unterschiedlichen Elementen gebildet sind. Der Auflagenbereich 47 ist aus einem synthetischen Harz in einer langen rechteckigen zylindrischen Gestalt geformt, und ist auf eine solche Weise vorgesehen, dass er ein Fahrersitzairbagmodul (nicht gezeigt), das auf einer oberen Oberfläche des Fügebereichs 36 des Nabenbereichs vorgesehen ist und darin den Airbag 70 in einem gefalteten Zustand aufnimmt, überdeckt.
Der Griffbereich 46 ist in eine im Wesentlichen ringförmige Gestalt durch Bedecken des Kranzbereichs 32 und der äußeren Endbereiche des ersten und zweiten Kernmetalls 33, 34 mit weichem Harz geformt und verstärkt die Einfachheit des Greifens und Antirutscheigenschaften, so dass die Bedienbarkeit des Lenkrads 12 verbessert wird. Dieser Griffbereich 46 ist aus einem ringförmigen Kranzabdeckbereich 46a, der den Umfang des Kranzbereichs 32 bedeckt, und Speichenabdeckbereichen 46b, welche die Umfänge der äußeren Endbereiche des ersten und zweiten Kernmetalls 33, 34 jeweils bedecken, geformt.
Wie es in 5B gezeigt ist, sind die Speichenabdeckbereiche 46b auf Kranzseiten des ersten und zweiten Speichenkernmetalls 33, 34 geformt, die sich von dem Nabenbereich 31 zu dem Kranzbereich 32 jeweils erstrecken. Insbesondere sind die Speichenabdeckbereiche 46b aus den in Längsrichtung zentralen Bereichen zu den äußeren Endbereichen des ersten und zweiten Speichenkernmetalls 33 bzw. 34 jeweils geformt. Ein innerer Endbereich (eine Seite des Nabenbereichs 31) des Speichenabdeckbereichs 46b ist auf eine solche Weise geformt, dass er dem Formhaltebereich 45 des ersten Einsatzelements 42 folgt.
Ferner wird in dem Lenkungssystem 11 der zweiten Ausführungsform, das oben beschrieben worden ist, in dem Fall, dass ein Stoß, der einen vorgegebenen Wert übersteigt, von der Vorder seite des Fahrzeugs aufgebracht wird, wenn das Fahrzeug in eine Frontalkollision oder ähnliches verwickelt ist, der Insasse P zu einer Bewegung zur Vorderseite des Fahrzeugs durch den Stoß gebracht, wie es in 6 gezeigt ist, und durch den Airbag 70 aufgenommen, der zur Entfaltung aufgeblasen ist. Zusätzlich wird, wenn dies geschieht, wenn der Körper oder ähnliches des Insassen P in Kontakt mit dem Kranzabdeckbereich 46a des Lenkrads 12 direkt oder über den Airbag 70 gebracht wird, der zur Entfaltung aufgeblasen ist, der Kranzbereich 32 um die eingeschnürten Bereiche 35 durch einen Stoß deformiert, der erzeugt wird, wenn der Insasse P in den Airbag 70 gelangt. Ferner werden das erste und das zweite Speichenkernmetall 33, 34 um den ersten und zweiten inneren gekrümmten Bereich 39a, 40a und den ersten äußeren gekrümmten Bereich 39b und den zweiten äußeren gekrümmten Bereich deformiert.
Dabei vereinfachen der erste und der zweite innere gekrümmte Bereich 39a, 40a die Deformation des Kranzbereichs 32, der weiter hinten liegt (näher an dem Insassen P) in Richtung auf die Vorderseite des Fahrzeugs, während der erste äußere gekrümmte Bereich 39b und der zweite äußere gekrümmte Bereich die Deformation des Kranzbereichs 32 nach unten vereinfachen, wodurch ein unterer Bereich des Kranzbereichs 32 (Teil des Lenkrads 12) so deformiert wird, dass er auf den eindringenden Insassen P im Wesentlichen rechtwinklig gerichtet ist, so dass der Insasse P daran gehindert wird, in intensiven Kontakt mit einem Teil des Kranzbereichs 32 gebracht zu werden, wodurch es ermöglicht wird, einen effektiven Schutz des Insassen P zu realisieren.
Zusätzlich, nachdem der Ausrichtezustand eines Teil des Lenkrads 12 relativ zu dem Insassen P verändert worden ist, wie bei der ersten Ausführungsform, wird der auf das Lenkrad 12 von der Heckseite des Fahrzeugs durch den Insassen P aufgebrachte Stoß an das balgartige Element 16 über die Lenkwelle 13, eine Lenkeinheit 14 und eine Stange 15 übertragen. Dann wird der auf das Lenkrad 12 aufgebrachte Stoß durch das balgartige Element 16 absorbiert, das zur Vorderseite des Fahrzeugs bewegt wird, wobei es dazu gebracht wird, sich entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs zusammenzudrücken. Entsprechend werden auch bei dieser Ausführungsform die gleichen Vorteile wie diejenigen der ersten Ausführungsform zur Schau gestellt.
Dritte Ausführungsform
Als nächstes wird ein Lenkungssystem gemäß einer dritten Ausführungsform basierend auf 7 beschrieben, wobei der Schwerpunkt auf Bereiche gelegt wird, die sich von den Ausführungsformen unterscheiden, die vorher beschrieben worden sind.
Gemäß der Darstellung in 7 ist in einem Lenkungssystem 11 der dritten Ausführungsform ein distales Ende einer Stange 15 auf einem steifen Bereich (beispielsweise einer Chassis oder ähnlichem) 19 über ein balgartiges Element 16 in einer Position gestützt, die weiter vorne im Fahrzeug liegt als eine Klammer 18, die als ein fester Bereich dient, der die Stange 15 lagert, die dadurch führt entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs.
Folglich werden auch gemäß der Ausführungsform, wenn ein Stoß auf ein Lenkrad 12 von der Heckseite des Fahrzeugs aufgebracht wird, aufgrund des balgartigen Elements 16, das in Anlage mit dem steifen Bereich 19 des Fahrzeugs an einem vorderen Ende von ihm ist, die gleichen Vorteile wie diejenigen der ersten Ausführungsform dargestellt.
Vierte Ausführungsform
Als nächstes wird ein Lenkungssystem gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung basierend auf 8 beschrieben, wobei der Schwerpunkt auf Bereiche gelegt wird, die sich von den Ausführungsformen unterscheiden, die oben beschrieben wurden.
Bei einem Lenkungssystem 11 der vierten Ausführungsform ist, wie es in 8 gezeigt ist, eine steif gebildete Verbindungsstange 49 auf einer Lenkeinheit 14 getrennt von einer Stange 15 vorgesehen, die durch eine Klammer 18 geführt ist, die als ein fester Bereich dient, der an einer Verstärkung 17 des Fahrzeugs befestigt ist, auf eine solche Weise, dass sie sich davon parallel zur Stange 15 erstreckt. Zusätzlich ist ein distales Ende der Verbindungsstange 49 auf einem steifen Bereich (beispielsweise einer Chassis oder ähnlichem) 19 des Fahrzeugs über ein balgartiges Element 16 gestützt.
Folglich kann gemäß dieser Ausführungsform zusätzlich zu den gleichen Vorteilen wie denjenigen der ersten Ausführungsform der folgende Vorteil erzielt werden.
Bei diesem Lenkungssystem 11 ist der Stützzustand der Lenkeinheit 14 weiter stabilisiert, da die Lenkeinheit 14 auf dem Fahrzeug über die Stange 15 und die Verbindungsstange 49 gestützt wird.
Modifikationen
Es ist anzumerken, dass die einzelnen Ausführungsformen der Erfindung auch ausgeführt werden können, wenn sie wie folgt modifiziert werden.

• Bei jeder Ausführungsformen kann die Justiereinrichtung für den Ausrichtezustand (die gebogenen Bereiche 85C, 85D, die eingeschnürten Bereiche 35, der erste innere gekrümmte Bereich 39a, der erste äußere gekrümmte Bereich 39b, der zweite innere gekrümmte Bereich 40a), die den Selbstausrichtemechanismus bilden, so gestaltet sein, dass sie den Ausrichtezustand des Lenkrads 12 relativ zu dem Insassen P verändert, selbst wenn der Airbag 70 nicht entfaltet wird.
• Bei jeder der Ausführungsformen kann, während die Erfindung in dem Steer-by-Wire Lenkungssystem ausgeführt ist, die Erfindung bei einem Säulenwellenlenkungssystem ausgeführt werden, bei dem eine Säulenwelle vorgesehen ist und sich drehende Straßenräder und ein Lenkrad 12 mechanisch miteinander über die Säulenwelle verbunden sind.
• Bei dem Lenkrad 12 gemäß der zweiten Ausführungsform kann das zweite Speichenkernmetall 34 weggelassen werden.
• Bei dem Lenkrad 12 gemäß der zweiten Ausführungsform kann der erste äußere gekrümmte Bereich 39b auf eine solche Weise vorgesehen sein, dass er in einer weiter innen liegenden Position auf dem Lenkrad 12 als der innere Endbereich des Speichenabdeckbereichs 46b liegt. Zusätzlich kann ein gekrümmter Bereich, der die Rolle des ersten äußeren gekrümmten Bereichs 39b spielt, auf einer radial innenliegenden Seite des Lenkrads 12 geformt sein, während ein gekrümmter Bereich, der die Rolle des ersten inneren gekrümmten Bereichs 39a übernimmt, auf einer radial außenliegenden Seite des Lenkrads 12 geformt sein kann.
• In dem ersten Speichenkernmetall 33 der zweiten Ausführungsform kann eine Konfiguration eingesetzt werden, bei der der erste äußere gekrümmte Bereich 39b weggelassen wird, und nur der erste innere gekrümmte Bereich 39a vorgesehen wird.
• Bei dem Lenkrad 12 der zweiten Ausführungsform können statt des ersten und zweiten inneren gekrümmten Bereichs 39a, 40a und des ersten äußeren gekrümmten Bereichs 39b und des zweiten äußeren gekrümmten Bereichs andere deformierbare Konfigurationen eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein vorgegebener Ort in dem zentralen Bereich des ersten oder zweiten Speichenkernmetalls 33, 34 dünner wie die eingeschnürten Bereiche 35 des Kranzbereichs 32 geformt sein. Alternativ kann eine Kerbe an dem vorgegebenen Ort vorgesehen sein.
• Bei den Lenkungssystemen 11 der ersten bis vierten Ausführungsform können statt des balgartigen Elements 16 ein Element, das eine Honigwabenkonstruktion beispielsweise hat, das durch einen Stoß deformiert wird, ein gasbefüllter Zylinder, ein Hydraulikzylinder und ähnliches eingesetzt werden. Zusätzlich kann beispielsweise die Stange 15 eine Doppelkonstruktion haben, die aus einer ersten Stange, die auf der Lenkeinheit 14 so vorgesehen ist, dass sie davon vorsteht, und einer zweiten Stange gebildet ist, die an dem steifen Bereich des Fahrzeugs festgelegt ist, die an vorgegebenen Relativpositionen verriegelt sind. Wenn dann ein Stoß, der einen vorgegebenen Wert übersteigt, auf das Lenkrad 12 aufgebracht wird, wird die Arretierung der Stangen gelöst, so dass sich beide Stangen in der Längsrichtung des Fahrzeugs relativ zueinander bewegen, wodurch die gesamte Stange 15 zusammengedrückt wird. In diesem Zustand wird ein Dämpfungsmechanismus vorteilhaft zum Justieren der Relativbewegungsgeschwindigkeit der beiden Stangen vorgesehen.

Claims

Lenkungssystem (11), enthaltend: ein Lenkrad (12), das auf einem festen Bereich (18) an einem Fahrzeug (17) über einen Lenkradstützmechanismus (13, 14, 15) gelagert ist, eine stoßabsorbierende Einrichtung (16), die zwischen das Lenkrad (12) und einem steifen Bereich (18) des Fahrzeugs zum Absorbieren eines auf das Lenkrad (12) von einer Heckseite des Fahrzeugs aufgebrachten Stoßes eingebracht ist, und eine Justiereinrichtung (85C, 85D; 35, 39a, 39b, 40a) für den Ausrichtezustand zum Verändern eines Ausrichtezustands von zumindest einem Teil des Lenkrads (12) relativ zu einem Insassen des Fahrzeugs, wenn ein Stoß auf das Lenkrad (12) aufgebracht wird, wobei die stoßabsorbierende Einrichtung (16) entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs zwischen dem Lenkrad (12) und dem steifen Bereich (18) auf dem Fahrzeug so zusammendrückbar ist, dass sie einen auf das Lenkrad (12) von der Heckseite des Fahrzeugs her aufgebrachten Stoß absorbiert, nachdem die Justiereinrichtung (85C, 85D; 35, 39a, 39b, 40a) für den Ausrichtezustand den Ausrichtezustand von zumindest einem Teil des Lenkrads (12) relativ zum Insassen des Fahrzeugs verändert hat, und wobei das Lenkrad (12) einen Kranzbereich (61) und Speichenbereiche (63A, 63B, 63C, 63D) enthält und die Speichenbereiche (63A, 63B, 63C, 63D) deformierbar sind, so dass der Kranzbereich (61) den Insassen (P) bei seiner Vorwärtsbewegung empfängt.
Lenkungssystem (11), enthaltend: ein Lenkrad (12), das auf einem festen Bereich (18) an einem Fahrzeug (17) über einen Lenkradstützmechanismus (13, 14, 15) gelagert ist, eine stoßabsorbierende Einrichtung (16), die zwischen das Lenkrad (12) und einem steifen Bereich (18) des Fahrzeugs zum Absorbieren eines auf das Lenkrad (12) von einer Heckseite des Fahrzeugs aufgebrachten Stoßes eingebracht ist, und eine Justiereinrichtung (85C, 85D; 35, 39a, 39b, 40a) für den Ausrichtezustand zum Verändern eines Ausrichtezustands von zumindest einem Teil des Lenkrads (12) relativ zu einem Insassen des Fahrzeugs, wenn ein Stoß auf das Lenkrad (12) aufgebracht wird, wobei die stoßabsorbierende Einrichtung (16) entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs zwischen dem Lenkrad (12) und dem steifen Bereich (18) auf dem Fahrzeug so zusammendrückbar ist, dass sie einen auf das Lenkrad (12) von der Heckseite des Fahrzeugs her auf gebrachten Stoß absorbiert, gleichzeitig wenn die Justiereinrichtung (85C, 85D; 35, 39a, 39b, 40a) für den Ausrichtezustand den Ausrichtezustand von zumindest einem Teil des Lenkrads (12) relativ zu dem Insassen des Fahrzeugs verändert, und wobei das Lenkrad (12) einen Kranzbereich (61) und Speichenbereiche (63A, 63B, 63C, 63D) enthält und die Speichenbereiche (63A, 63B, 63C, 63D) deformierbar sind, so dass der Kranzbereich (61) den Insassen (P) bei seiner Vorwärtsbewegung empfängt.
Lenkungssystem (11) nach Anspruch 1, wobei von den Mechanismuselementen (13, 14, 15), die den Lenkradstützmechanismus (13, 14, 15) bilden, diejenigen, die zwischen dem Lenkrad (12) und der stoßabsorbierenden Einrichtung (16) positioniert sind, eine vorgegebene Steifigkeit aufweisen, die die Mechanismuselemente davon abhält, durch einen auf das Lenkrad (12) von der Heckseite des Fahrzeugs aufgebrachten Stoß deformiert zu werden, wodurch die Mechanismuselemente (13, 14, 15) sich entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs ohne Veränderung der Gestalten der Mechanismuselemente (13, 14, 15) bewegen, wenn die stoßabsorbierende Einrichtung (16) entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs zusammengedrückt wird.
Lenkungssystem (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter enthaltend eine Erfassungseinrichtung (21) für den Betriebszustand zum Erfassen des Rotationswinkels des Lenkrads (12) und eine Steer-by-Wire-Steuereinheit (22) zum Steuern eines Drehstellglieds für Räder des Fahrzeugs basierend auf den Ergebnissen einer Erfassung durch die Erfassungseinrichtung (21) für den Betriebszustand.