DE102016002471A1

DE102016002471A1 - Lenksäule für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102016002471A1
Application number: DE102016002471.2A
Authority: DE
Inventors: Sang CHUL Ku
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2016-09-08
Anticipated expiration: 2036-03-01
Also published as: KR20160106236A; DE102016002471B4; CN105936291A; CN105936291B; KR102190492B1; US9669863B2; US20160257333A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenksäule für ein Fahrzeug. Eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Lenksäule für ein Fahrzeug bereit, die Folgendes aufweist: ein oberes Rohr, das mit der Außenseite einer Lenkspindel gekoppelt ist und ein erstes Langloch hat, das axial in einer Seitenfläche davon gebildet ist; ein unteres Gehäuse, das mit der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des oberen Rohrs gekoppelt ist und ein zweites Langloch hat, das axial in einer Seitenfläche davon gebildet ist und das zu dem ersten Loch passt; ein erstes Stützelement, das an der inneren umfangsseitigen Oberfläche des oberen Rohrs abgestützt ist; und ein zweites Stützelement, dessen eine Seite mit einer Teleskopantriebseinheit gekoppelt ist und dessen entgegengesetzte Seite sich auf der Außenseite des unteren Gehäuses befindet und mit dem ersten Stützelement durch ein Befestigungselement gekoppelt ist, das sich durch die ersten und zweiten Löcher erstreckt.

Description

QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. §119(a) die Priorität und den Nutzen aus der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2015-0028772 , die am 02. März 2015 eingereicht wurde und die hiermit durch Bezugnahme darauf für alle Zwecke zum Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird, so als ob sie hier vollständig dargelegt wäre.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenksäule für ein Fahrzeug. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Lenksäule für ein Fahrzeug, die Folgendes kann: leicht die Kollapsbelastung der Lenksäule in dem Fall einer Kollision des Fahrzeugs einstellen; eine Kollisionsleistung durch das Einstellen der Kollapsbelastung in Übereinstimmung mit der Kollisionsfähigkeit entsprechend dem Typ des Fahrzeugs verbessern; und die Anzahl an Bauteilen, den Montageprozess und die Montagekosten reduzieren.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Lenksäulen für Fahrzeuge schließen im Allgemeinen eine Teleskopfunktion und eine Schwenk- bzw. Neigungsverstellfunktion ein, und Fahrer können den Grad, in dem die Lenkräder vorstehen, und die Winkel, um die die Lenkräder geneigt sind, entsprechend ihren Größen oder Körpertypen einstellen, um Lenkvorgänge effektiv durchführen zu können.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Lenksäule für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik.
Wie in 1 veranschaulicht ist, weist die Lenksäule für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik Folgendes auf: eine Lenkspindel 101, die mit dem Lenkrad (nicht veranschaulicht) des Fahrzeugs verbunden ist; ein Säulengehäuse 103, das die Lenkspindel 101 umgibt; ein Gleitgehäuse 105, das in das Säulengehäuse 103 eingeführt ist, um in der axialen Richtung zu gleiten; ein Mutternbefestigungsteil 107, das an dem hinteren Ende des Gleitgehäuses 105 gebildet ist; eine Teleskopmutter 117, die mit dem äußeren peripheren Abschnitt des Mutternbefestigungsteils 107 gekoppelt ist und ein Innengewinde hat, das auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche davon gebildet ist; einen Teleskopmotor 111, der an einer Seite des Säulengehäuses 103 bereitgestellt ist; eine Schneckenwelle 113, die von dem Teleskopmotor 111 angetrieben wird; eine Teleskopschraube 109, die ein Schneckenrad 115, das an dem vorderen Ende davon gebildet ist und mit der Schneckenwelle 113 in Eingriff steht, und ein Außengewinde hat, das an dem hinteren Ende davon gebildet ist und in die Teleskopmutter 117 eingeführt ist; und ein Schwenkgehäuse bzw. Neigungsverstellgehäuse 133, das um eine Gelenkwelle 135 durch einen Schwenkmotor bzw. Neigungsverstellmotor 131 und eine Schwenkschraube bzw. Neigungsverstellschraube 137 verschwenkt wird.
Die Lenkspindel 101 ist an dem oberen Ende davon mit dem Lenkrad (nicht veranschaulicht) verbunden und dreht sich entsprechend einer Betätigung des Lenkrads (nicht veranschaulicht) durch einen Fahrer, um eine Lenkkraft auf beide Räder (nicht veranschaulicht) durch einen Zahnstangen- und Ritzel-Mechanismus (nicht veranschaulicht) an dem unteren Ende davon zu übertragen.
Das Lenkrad 101 hat eine Struktur, in der obere und untere Lenkspindeln 101a und 101b so konfiguriert sind, dass sie relativ zueinander gleiten, so dass ein Teleskopvorgang möglich ist.
Das Säulengehäuse 103 ist so gebildet, dass es die Lenkspindel 101 umgibt, und es ist an der Karosserie eines Fahrzeugs jeweils durch obere und untere Halterungen 121 und 123, die an den oberen und unteren Seiten davon gebildet sind, befestigt, um die Lenkspindel 101 abzustützen.
Das Gleitgehäuse 105 umgibt die Lenkspindel 101 und ist in das obere Ende des Säulengehäuses 103 so eingeführt, dass es relativ zu dem Säulengehäuse 103 gleitet. Das Gleitgehäuse 105 hat eine zylindrische Form und ist an dem hinteren Ende davon mit dem Mutternbefestigungsteil 107 gekoppelt.
Die Teleskopmutter 117 bewegt sich in der axialen Richtung entsprechend der Rotation der Teleskopschraube 109 vorwärts oder rückwärts, um den Teleskopvorgang zu ermöglichen. Die Teleskopmutter 117 ist in den äußeren peripheren Abschnitt des Mutternbefestigungsteils 107 eingepresst und erstreckt sich in der axialen Richtung des Säulengehäuses 103.
In der Zwischenzeit weist das Mutternbefestigungsteil 107 einen Kopplungsstift 110 auf, der sich gleichzeitig durch die Teleskopmutter 117 und das Mutternbefestigungsteil 107 erstreckt.
Da der Kopplungsstift 119 nicht vollständig an der Teleskopmutter 117 oder dem Mutternbefestigungsteil 107 befestigt ist, obwohl sich der Kopplungsstift durch die Teleskopmutter 117 und das Mutternbefestigungsteil 107 erstreckt, kann sich die Teleskopmutter 117 um den Kopplungsstift 119 in einem vorbestimmten Winkel drehen und kann sie sich auch um eine vorbestimmte Distanz entlang dem Kopplungsstift 119 nach oben und nach unten bewegen.
Die Schneckenwelle 113 wird durch eine Antriebskraft gedreht, die von dem Teleskopmotor 111 empfangen wird, um die Teleskopschraube 109 anzutreiben.
Die Teleskopschraube 109 wird von dem Teleskopmotor 111 und der Schneckenwelle 113 angetrieben, um es der Teleskopmutter 117 und dem Mutternbefestigungsteil 107 zu erlauben, sich vorwärts und rückwärts zu bewegen.
Wenn der Fahrer einen Teleskopschalter (nicht veranschaulicht) betätigt, wird der Motor (Elektromotor) angetrieben, und die Antriebskraft des Motors wird zu der Teleskopschraube 109 durch die Schneckenwelle 113 und das Schneckenrad 115 übertragen, um die Teleskopschraube 109 zu drehen, so dass das Gleitgehäuse 105, mit dem die Teleskopmutter 117 gekoppelt ist, in der Richtung der Lenkspindel gleitet, wodurch eine Teleskopfunktion durchgeführt wird.
Aber wie oben beschrieben worden ist, hat die Lenksäule für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik ein strukturelles Problem dahingehend, dass ein primäres eine Kollisionsenergie absorbierendes Bauteil, wie etwa eine Kapsel 121a, die mit der oberen Halterung 121 gekoppelt ist, und ein sekundäres eine Kollisionsenergie absorbierendes Bauteil, wie etwa eine Reißplatte (nicht veranschaulicht), separat benötigt werden, und die Anzahl an Bauteilen und Arbeitsprozesse, um die eine Kollisionsenergie absorbierenden Bauteile separat herzustellen und zu montieren, nehmen zu.
Des Weiteren hat ein Verfahren zum Absorbieren eines Stoßes unter Verwendung des Bruchs einer Reißnut, die eine Nut bildet, die eine vorbestimmte Tiefe hat, dann, wenn die Reißplatte sekundär eine Belastung absorbiert, nachdem die Kapsel primär eine Belastung absorbiert, ein Problem dahingehend, dass die Herstellung des Produkts komplex ist und dass eine Deformation vertikal verursacht wird, was aufgrund eines störenden Eingriffs mit Bauteilen in der Umgebung eine seitliche Belastungsabweichung erzeugt.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist geschaffen worden, um solche Probleme im Stand der Technik zu lösen, und sie ist darauf ausgerichtet, eine Lenksäule für ein Fahrzeug bereitzustellen, die Folgendes kann: leicht die Kollapsbelastung der Lenksäule in einem Fall einer Kollision des Fahrzeugs einstellen; eine Kollisionsleistung durch das Einstellen der Kollapsbelastung in Übereinstimmung mit der Kollisionseigenschaft entsprechend dem Typ des Fahrzeugs verbessern; und die Anzahl an Bauteilen, den Montageprozess und die Montagekosten reduzieren.
Der Aspekt der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und andere, nicht erwähnte Aspekte der vorliegenden Erfindung können von den Fachleuten auf dem Gebiet aus den folgenden Beschreibungen klar erkannt werden.
Zu diesem Zweck stellt eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Lenksäule für ein Fahrzeug bereit, die Folgendes aufweist: ein oberes Rohr, das mit der Außenseite einer Lenkspindel gekoppelt ist und ein erstes Langloch hat, das axial in einer Seitenfläche davon gebildet ist; ein unteres Gehäuse, das mit der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des oberen Rohrs gekoppelt ist und ein zweites Langloch hat, das axial in einer Seitenfläche davon gebildet ist und das zu dem ersten Loch passt; ein erstes Stützelement, das an der inneren umfangsseitigen Oberfläche des oberen Rohrs abgestützt ist; und ein zweites Stützelement, dessen eine Seite mit einer Teleskopantriebseinheit gekoppelt ist und dessen entgegengesetzte Seite sich auf der Außenseite des unteren Gehäuses befindet und mit dem ersten Stützelement durch ein Befestigungselement gekoppelt ist, das sich durch die ersten und zweiten Löcher erstreckt.
Wie oben beschrieben worden ist, ist es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung möglich, die Kollapsbelastung der Lenksäule in dem Fall einer Kollision eines Fahrzeugs leicht einzustellen, die Kollisionsleistung durch das Einstellen der Kollapsbelastung in Übereinstimmung mit der Kollisionseigenschaft entsprechend dem Typ des Fahrzeugs zu verbessern und die Anzahl an Bauteilen, den Montageprozess und die Montagekosten zu reduzieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, offensichtlicher werden, wobei in den Zeichnungen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Lenksäule für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik ist;
2 eine perspektivische Ansicht einer Lenksäule für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der in 2 veranschaulichten Lenksäule ist;
4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teils der Lenksäule für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Lenksäule für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
6 eine Schnittansicht der Lenksäule für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten beispielhaften Zeichnungen beschrieben werden. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Komponenten bzw. Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, obwohl sie in verschiedenen Zeichnungen gezeigt sind. Des Weiteren wird in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung eine ausführliche Beschreibung von bekannten Funktionen und Konfigurationen, die hier integriert sind, weggelassen werden, wenn dies den Gegenstand der vorliegenden Erfindung eher unklar machen könnte.
Außerdem können Begriffe wie etwa ein „erster”, ein „zweiter”, „A”, „B”, „(a)”, „(b)” oder dergleichen hier verwendet werden, wenn Komponenten bzw. Bauteile der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Diese Begriffe werden lediglich zur Unterscheidung eines strukturellen Elements von anderen strukturellen Elementen verwendet, und eine Eigenschaft, eine Ordnung, eine Reihenfolge und dergleichen eines entsprechenden strukturellen Elements sind durch diesen Begriff nicht beschränkt. Es sollte angemerkt werden, dass dann, wenn in der Patentspezifikation beschrieben wird, dass eine Komponente bzw. ein Bauteil mit einer anderen Komponente bzw. einem anderen Bauteil „verbunden”, „gekoppelt” oder „zusammengefügt” ist, eine dritte Komponente bzw. ein drittes Bauteil zwischen den ersten und zweiten Komponenten bzw. Bauteilen „angeschlossen” bzw. „verbunden”, „gekoppelt” und damit „zusammengefügt” sein kann, obwohl die erste Komponente bzw. das erste Bauteil direkt mit der zweiten Komponente bzw. dem zweiten Bauteil verbunden, gekoppelt oder zusammengefügt sein kann.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Lenksäule für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der in 2 veranschaulichten Lenksäule. 4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teils der Lenksäule für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Lenksäule für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 ist eine Schnittansicht der Lenksäule für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in den Zeichnungen veranschaulicht ist, weist die Lenksäule 200 für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: ein oberes Rohr 210, das mit der Außenseite einer Lenkspindel 201 gekoppelt ist und ein erstes Langloch 221 hat, das axial in einer Seitenfläche davon gebildet ist; ein unteres Gehäuse 220, das mit der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des oberen Rohrs 210 gekoppelt ist und ein zweites Langloch 221 hat, das axial in einer Seitenfläche davon gebildet ist und das zu dem ersten Loch 211 passt; ein erstes Stützelement 250, das an der inneren umfangsseitigen Oberfläche des oberen Rohrs 210 abgestützt ist; und ein zweites Stützelement 230, dessen eine Seite mit einer Teleskopantriebseinheit 205 gekoppelt ist und dessen entgegengesetzte Seite sich auf der Außenseite des unteren Gehäuses 220 befindet und mit dem ersten Stützelement 250 durch ein Befestigungselement 240 gekoppelt ist, das sich durch die ersten und zweiten Löcher 211 und 221 erstreckt.
Die Lenksäule 200 für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Lenksäule 200, in der das obere Rohr 210, das in das untere Gehäuse 220 eingeführt ist und damit gekoppelt ist, eine Teleskopbewegung in der axialen Richtung durchführen kann, und die eine Struktur hat, in der das obere Rohr 210 eine Kollisionsenergie absorbiert, während es in Richtung auf das untere Gehäuse 220 in dem Fall einer Kollision eines Fahrzeugs kollabiert.
Das obere Rohr 210 ist mit der Außenseite der Lenkspindel 201 gekoppelt, die eine Lenkkraft überträgt, wenn ein Fahrer ein Lenkrad betätigt, während es die Lenkspindel 201 umgibt und in das untere Gehäuse 220 eingeführt ist, um einen Kollabiervorgang des Gleitens in Richtung auf das untere Gehäuse 220 in dem Fall einer Kollision des Fahrzeugs durchzuführen, und das untere Gehäuse 220, in das das obere Rohr 210 eingeführt ist, ist an der Karosserie des Fahrzeugs durch eine Befestigungshalterung 203 befestigt.
Das obere Rohr 210 ist in einer hohlen Form gebildet und ist in die innere periphere Oberfläche des unteren Gehäuses 220 eingeführt, um während des Kollabiervorgangs in der axialen Richtung in das untere Gehäuse 220 zu gleiten.
Das obere Rohr 210 hat das erste Langloch 211, das axial in der Seitenfläche davon gebildet ist, so dass das obere Rohr 210 eine Kollabierbewegung um die Länge des ersten Lochs 211 in der axialen Richtung, nämlich in der Kollabierrichtung, durchführen kann.
Das untere Gehäuse 220, das in einer hohlen Form gebildet ist, hat eine eine Kollisionsenergie absorbierende Struktur, um eine Kollisionsenergie zu absorbieren, während es in dem Fall einer Kollision des Fahrzeugs zusammen mit dem oberen Rohr 210 die Kollabierbewegung durchführt.
Das untere Gehäuse 220 ist nämlich mit der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des oberen Rohrs 210 gekoppelt, das in das untere Gehäuse 220 eingeführt ist, während es das obere Rohr 210 umgibt, und das zweite Langloch 221 ist axial in einer Seitenfläche eines Endabschnitts des unteren Gehäuses 220, in das das obere Rohr 210 eingeführt ist, so gebildet, dass es zu dem ersten Loch 211 derart passt, dass die ersten und zweiten Stützabschnitte 250 und 230 miteinander gekoppelt sind.
Das zweite Stützelement 230, das mit der Seitenfläche des unteren Gehäuses 220 durch das Befestigungselement 240 gekoppelt ist, das sich durch das zweite Loch 221 erstreckt, ist mit der Teleskopantriebseinheit 205 gekoppelt, die von einem Motor 207 betätigt wird, um sich für Gewöhnlich während des Teleskopvorgangs in der axialen Richtung zu bewegen, so dass das obere Rohr 210, das mit den ersten und zweiten Stützelementen 250 und 230 gekoppelt ist, die Teleskopbewegung durchführen kann.
Das zweite Stützelement 230 ist fest mit der Teleskopantriebseinheit 205 durch Schraubenbolzen 208 gekoppelt, die sich durch Befestigungslöcher 208a erstrecken, die in einem vorstehenden Endabschnitt davon gebildet sind.
Während des Teleskopvorgangs gleitet nämlich das Befestigungselement 240, das durch ein Einstellloch 231 des zweiten Stützelements 230 gekoppelt ist, entlang dem zweiten Loch 221 in der axialen Richtung, so dass das obere Rohr 210 die Teleskopbewegung durchführt, und wenn der Teleskopvorgang stoppt, dann werden die ersten und zweiten Stützelemente 250 und 230 von der Teleskopantriebseinheit 205 abgestützt, und folglich sind sie fixiert, ohne sich zu bewegen.
Das erste Stützelement 250, das auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche des oberen Rohrs 210 abgestützt ist, ist mit dem zweiten Stützelement 230 gekoppelt, das mit der Außenseite des unteren Gehäuses 220 durch das Befestigungselement 240 gekoppelt ist, so dass eine Kollisionsenergie von einer Stützkraft absorbiert wird, mit der das erste Stützelement 250 gegen das obere Rohr 210 drückt, wenn das obere Rohr 210 in dem Fall einer Kollision des Fahrzeugs in der axialen Richtung in das untere Gehäuse 220 kollabiert.
Die Stützkraft, mit der das erste Stützelement 250 gegen das obere Rohr 210 drückt, wird entsprechend der Eingriffslänge bzw. Einschraublänge des Befestigungselements 240 eingestellt, das mit einem Durchgangsloch 251 des ersten Stützelements 250 durch eine Schraubverbindung gekoppelt ist oder das in das Durchgangsloch 251 des ersten Stützelements 250 eingepresst ist, nämlich entsprechend der Länge, um die das Befestigungselement 240 in das Durchgangsloch 251 eingeführt ist.
Wenn die Eingriffslänge des Befestigungselement 240 größer wird, während das erste Stützelement 250 in Kontakt mit der inneren umfangsseitigen Oberfläche des oberen Rohrs 210 kommt, erhöht sich nämlich die Stützkraft, mit der das erste Stützelement 250 gegen das obere Rohr 210 drückt, wobei in diesem Fall das Kollabieren bzw. Zusammenschieben des oberen Rohrs 210 in das untere Gehäuse 220 entsprechend dem bestimmt wird, welche von der Stützkraft und der Kraft, mit der das obere Rohr 210 in der axialen Richtung kollabiert, größer ist.
Dementsprechend kann die Stützkraft des ersten Stützelements 250 in Übereinstimmung mit der Kollisionseigenschaft entsprechend dem Typ des Fahrzeugs festgelegt werden.
In der Zwischenzeit kann die Lenksäule 200 des Weiteren Folgendes aufweisen: ein drittes Stützelement 260, das mit dem oberen Rohr 210 gekoppelt ist, um zusammen mit dem oberen Rohr 210 in der axialen Richtung in dem Fall einer Kollision des Fahrzeugs zu kollabieren; und ein Biegeelement 270, das sich durch die ersten und dritten Stützelemente 250 und 260 in der axialen Richtung erstreckt und das ein Ende hat, das gebogen ist, um das erste Stützelement 250 zu umgeben, und das an dem dritten Stützelement 260 befestigt ist.
Das dritte Stützelement 260 ist mit der Innenseite eines Endabschnitts des oberen Rohrs 210 gekoppelt, um im Fall einer Kollision des Fahrzeugs zusammen mit dem oberen Rohr 210 in der axialen Richtung zu kollabieren. Wenn das dritte Stützelement 260 das Biegeelement 270, das von dem ersten Stützelement 250 abgestützt wird, in der axialen Richtung zieht, dann wird der gebogene Abschnitt 273a des Biegeelements 270 durch eine plastische Deformation geradegebogen, um eine Kollisionsenergie zu absorbieren.
Das Biegeelement 270 umfasst allgemein ein Befestigungsteil 271, einen ersten Fortsatz 273 und einen zweiten Fortsatz 275, so dass der gebogene Abschnitt 273a plastisch deformiert wird, während er von dem ersten Stützelement 250 abgestützt wird, wenn das dritte Stützelement 260 zusammen mit dem oberen Rohr 210 kollabiert, während das Biegeelement 270 an dem dritten Stützelement 260 befestigt ist.
Das Befestigungsteil 271 des Biegeelements 270 ist in der Form einer Platte gebildet, die mit dem dritten Stützelement 260 und dem oberen Rohr 210 verschraubt ist oder darin eingepresst ist und ein Durchgangsloch 271a aufweist, das darin gebildet ist.
Des Weiteren weist das Biegeelement 270 den ersten Fortsatz 273, der sich axial ausgehend von Enden des Befestigungsteils 271 erstreckt, die einander in der Breitenrichtung gegenüberliegen, und den zweiten Fortsatz 275 auf, der ausgehend von dem ersten Fortsatz 273 so gebogen ist, dass er parallel zu dem Befestigungsteil 271 ist.
Das dritte Stützelement 260 hat eine Einführungsnut 265, die in einer Seitenfläche davon so gebildet ist, dass das Befestigungsteil 271 des Biegeelements 270 in die Einführungsnut 265 in der axialen Richtung eingeführt ist, und ein Befestigungsloch 261, das mit der Einführungsnut 265 und dem Durchgangsloch 271a des Befestigungsteils 271 kommuniziert, und es ist mit einem Kopplungsloch 213 des oberen Rohrs 210 durch ein Befestigungselement 235 gekoppelt, das sich durch das Befestigungsloch 261 erstreckt.
Das erste Stützelement 250 hat ein Einführungsloch 255, das durch die Seitenflächen davon gebildet ist, und der zweite Fortsatz 275 des Biegeelements 270 ist axial in das Einführungsloch 255 eingeführt und wird davon abgestützt. Das dritte Stützelement 260 hat ein Stützloch 269, das durch die Seitenflächen davon gebildet ist und axial mit dem Einführungsloch 255 des ersten Stützelements 250 kommuniziert, und der zweite Fortsatz 275 des Biegeelements 270 ist axial in das Stützloch 269 eingeführt und wird davon abgestützt.
Dementsprechend kann das Biegeelement 270 plastisch deformiert werden, während es von den ersten und dritten Stützelementen 250 und 260 abgestützt wird, ohne getrennt zu werden, wenn das dritte Stützelement 260 zusammen mit dem oberen Rohr 210 in der axialen Richtung kollabiert.
Außerdem hat das dritte Stützelement 260 einen Vorsprung 263, der ausgehend von dem dritten Stützelement 260 zur Außenseite hin vorsteht. Der Vorsprung 263 wird fest in ein Befestigungsloch 215 des oberen Rohrs 210 eingeführt, um die Position festzulegen, an der das dritte Stützelement 260 montiert wird.
Das erste Stützelement 250 hat einen Stufenabschnitt 253, der ausgehend von dem ersten Stützelement 250 in Richtung auf die innere umfangsseitige Oberfläche des oberen Rohrs 210 vorsteht und auf dem der erste Fortsatz 273 sitzt, damit der erste Fortsatz 273 des Biegeelements 270 gekoppelt ist, während er das erste Stützelement 250 umgibt, wodurch das Biegeelement 270 während des axialen Kollabierens fest von dem ersten Stützelement 250 abgestützt werden kann.
Das erste Stützelement 250 hat einen gekrümmten Abschnitt 259, auf dem der gebogene Abschnitt 273a des Biegeelements 270 sitzt, so dass der gebogene Abschnitt 273a des Biegeelements 270 ruhig und ruckfrei gleiten kann, ohne dass er gestoppt wird, wenn der gebogene Abschnitt 273a plastisch verformt wird, während er geradegebogen wird, wodurch eine kleine Änderung in dem Betrag der absorbierten Kollisionsenergie während des axialen Kollabierens erzielt wird.
Es sind des Weiteren Vorsprünge 257 auf einer der Seitenflächen der ersten und dritten Stützelemente 250 und 260 gebildet, die einander berühren, und Aussparungen 267, in die die Vorsprünge 257 eingeführt werden, sind in der anderen Seitenfläche gebildet, so dass die ersten und dritten Stützelemente 250 und 260 miteinander in der axialen Richtung gekoppelt werden können. In 4 ist ein Beispiel veranschaulicht, in dem die Vorsprünge 257 an dem ersten Stützelement 250 gebildet sind und die Aussparungen 267 in dem dritten Stützelement 260 gebildet sind.
Dementsprechend können die ersten und dritten Stützelemente 250 und 260, mit denen das Biegeelement 270 gekoppelt ist und mit denen es zusammengebaut ist, an dem oberen Rohr 210 als eine einzige Baugruppe montiert werden, wodurch der Montageprozess in einer leichten und einfachen Weise durchgeführt wird und verhindert wird, dass die Bauteile verloren gehen und nicht montiert werden.
Wie oben beschrieben worden ist, sind die ersten und dritten Stützelemente 250 und 260 mit dem oberen Rohr 210 und dem zweiten Stützelement 230 gekoppelt, während das Biegeelement 270 mit den ersten und dritten Stützelementen 250 und 260 gekoppelt ist, so dass das erste Stützelement 250 um die Länge des ersten Lochs 211 kollabiert, während es von der inneren umfangsseitigen Oberfläche des äußeren Rohrs 210 abgestützt wird, um eine Kollisionsenergie zu absorbieren, wenn das obere Rohr 210 in dem Fall einer Kollision des Fahrzeugs kollabiert. An diesem Zeitpunkt wird das Biegeelement 270 plastisch deformiert, um die Kollapsbelastung zu erhöhen, wodurch mehr Kollisionsenergie absorbiert wird.
Des Weiteren kann dann, wenn die Dicke oder das Material des Biegeelements 270 entsprechend der Kollisionseigenschaft oder -belastung eines Fahrzeugs geändert wird, eine Kollisionsleistung in Übereinstimmung mit der Kollisionseigenschaft entsprechend dem Typ des Fahrzeugs ohne die Entwicklung von separaten Bauteilen verbessert werden.
Außerdem absorbiert das Biegeelement 270 dann, wenn der erste Fortsatz 273 des Biegeelements 270 so gebildet ist, dass er so lang ist, dass der gebogene Abschnitt 273 in Kontakt mit dem Abschnitt 259 des ersten Stützelements 250 kommt, nachdem eine Kollabierbewegung bis zu einem gewissen Grad ausgeführt ist, die Kollabierenergie, nachdem die Kollabierbewegung, bei der das erste Stützelement 250 auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche des oberen Rohrs 210 abgestützt ist, durchgeführt wird, wodurch eine Kollapsbelastung in Übereinstimmung mit der Kollisionseigenschaft entsprechend dem Typ des Fahrzeugs eingestellt wird.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, die die oben erwähnte Struktur und Form hat, ist es möglich, leicht die Kollapsbelastung der Lenksäule in dem Fall einer Kollision eines Fahrzeugs einzustellen, eine Kollisionsleistung durch das Einstellen der Kollapsbelastung in Übereinstimmung mit der Kollisionseigenschaft entsprechend dem Typ des Fahrzeugs zu verbessern und die Anzahl an Bauteilen, den Montageprozess und die Montagekosten zu reduzieren.
Auch wenn oben beschrieben worden ist, dass alle Komponenten bzw. Bauteile einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als eine einzige Einheit gekoppelt oder so gekoppelt sind, dass sie als eine einzige Einheit operativ betrieben werden können, ist die vorliegende Erfindung nicht zwangsläufig auf eine solche Ausführungsform beschränkt. Das heißt, wenigstens zwei Elemente von allen strukturellen Elementen können selektiv zusammengefügt und betrieben werden, ohne dass von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
Da außerdem Begriffe wie etwa „umfassen”, „aufweisen” und „haben” bedeuten, dass eine oder mehrere entsprechende Komponente(n) bzw. ein oder mehrere entsprechende(s) Bauteil(e) existieren können, es sei denn, diese werden spezifisch anders beschrieben, soll dies so ausgelegt werden, dass eine oder mehrere andere Komponente(n) bzw. ein oder mehrere andere(s) Bauteil(e) eingeschlossen sein können. Alle Begriffe, die technisch, wissenschaftlich oder anderweitig sind, stimmen mit den Bedeutungen überein, wie diese von einem Fachmann auf dem Gebiet verstanden werden, es sei denn, sie werden anders definiert. Allgemeine Begriffe, wie sie in Wörterbüchern zu finden sind, sollten in dem Kontext der relevanten technischen Dokumente nicht zu ideal oder unpraktisch interpretiert werden, es sei denn, die vorliegende Erfindung definiert diese ausdrücklich so.
Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben worden ist, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne dass von dem Schutzumfang und dem Erfindungsgedanken der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, abgewichen wird. Deshalb sollen die in der vorliegenden Erfindung offenbarten Ausführungsformen den Schutzumfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die Ausführungsform beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll auf der Basis der beigefügten Ansprüche interpretiert werden, und er soll so interpretiert werden, dass alle die technischen Ideen, die in dem Schutzumfang enthalten sind und äquivalent zu den Ansprüchen sind, zu der vorliegenden Erfindung gehören.
Bezugszeichenliste

200: Lenksäule
203: Befestigungshalterung
211: Erstes Loch
215: Befestigungsloch
221: Zweites Loch
250: Erstes Stützelement
270: Biegeelement
201: Lenkspindel
210: Oberes Rohr
213: Kopplungsloch
220: Unteres Gehäuse
230: Zweites Stützelement
260: Drittes Stützelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-2015-0028772 [0001]

Claims

Lenksäule für ein Fahrzeug, die Folgendes aufweist: ein oberes Rohr, das mit der Außenseite einer Lenkspindel gekoppelt ist und ein erstes Langloch hat, das axial in einer Seitenfläche davon gebildet ist; ein unteres Gehäuse, das mit der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des oberen Rohrs gekoppelt ist und ein zweites Langloch hat, das axial in einer Seitenfläche davon gebildet ist und zu dem ersten Loch passt; ein erstes Stützelement, das auf der inneren umfangsseitigen Oberfläche des oberen Rohrs abgestützt ist; und ein zweites Stützelement, dessen eine Seite mit einer Teleskopantriebseinheit gekoppelt ist und dessen entgegengesetzte Seite sich auf der Außenseite des unteren Gehäuses befindet und mit dem ersten Stützelement durch ein Befestigungselement gekoppelt ist, das sich durch die ersten und zweiten Löcher erstreckt.
Lenksäule nach Anspruch 1, wobei das Befestigungselement mit einem Durchgangsloch des ersten Stützelements durch eine Schraubverbindung gekoppelt ist oder in das Durchgangsloch eingepresst ist und die Stützkraft, mit der das erste Stützelement gegen das obere Rohr drückt, entsprechend der Eingriffslänge des Befestigungselements in dem Fall einer Kollision des Fahrzeugs eingestellt wird.
Lenksäule nach Anspruch 2, die des Weiteren Folgendes aufweist: ein drittes Stützelement, das mit dem oberen Rohr gekoppelt ist, um in dem Fall der Kollision des Fahrzeugs zusammen mit dem oberen Rohr in der axialen Richtung zu kollabieren; und ein Biegeelement, das sich durch die ersten und dritten Stützelemente in der axialen Richtung erstreckt, wobei ein Ende des Biegeelements gebogen ist, um das erste Stützelement zu umgeben, und an dem dritten Stützelement befestigt ist, und der gebogene Abschnitt plastisch verformt wird, während er während des Kollabierens des oberen Rohrs und des dritten Stützelements geradegebogen wird.
Lenksäule nach Anspruch 3, wobei das Biegeelement ein Befestigungsteil aufweist, das mit dem dritten Stützelement und dem oberen Rohr durch eine Schraubverbindung gekoppelt ist oder darin eingepresst ist und das ein Durchgangsloch hat, das darin gebildet ist.
Lenksäule nach Anspruch 4, wobei das Biegeelement des Weiteren Folgendes aufweist: einen ersten Fortsatz, der sich axial ausgehend von Enden des Befestigungsteils, die einander in der Breitenrichtung gegenüberliegen, erstreckt; und einen zweiten Fortsatz, der ausgehend von dem ersten Fortsatz so gebogen ist, dass er parallel zu dem Befestigungsteil ist.
Lenksäule nach Anspruch 5, wobei das dritte Stützelement Folgendes aufweist: eine Einführungsnut, die darin gebildet ist und in die das Befestigungsteil in der axialen Richtung eingeführt ist; und ein Befestigungsloch, das mit der Einführungsnut und dem Durchgangsloch des Befestigungsteils kommuniziert.
Lenksäule nach Anspruch 5, wobei das erste Stützelement ein Einführungsloch hat, das darin gebildet ist, wobei der zweite Fortsatz axial in das Einführungsloch eingeführt ist und davon abgestützt wird.
Lenkspindel nach Anspruch 7, wobei das dritte Stützelement ein Stützloch hat, das mit dem Einführungsloch in der axialen Richtung kommuniziert, wobei der zweite Fortsatz axial in das Stützloch eingeführt ist und davon abgestützt wird.
Lenksäule nach Anspruch 5, wobei das dritte Stützelement einen Vorsprung hat, der ausgehend von dem dritten Stützelement zu der Außenseite hin vorsteht und fest in ein Befestigungsloch des oberen Rohrs eingeführt ist.
Lenksäule nach Anspruch 5, wobei das erste Stützelement einen Stufenabschnitt hat, der ausgehend von dem ersten Stützelement in Richtung auf die innere umfangsseitige Oberfläche des oberen Rohrs vorsteht und auf dem der erste Fortsatz sitzt, damit der erste Fortsatz gekoppelt ist, während er das erste Stützelement umgibt.
Lenksäule nach Anspruch 5, wobei das erste Stützelement einen gekrümmten Abschnitt aufweist, auf dem der gebogene Abschnitt des Biegeelements sitzt.
Lenksäule nach Anspruch 5, wobei ein Vorsprung an einer der Seitenflächen der ersten und dritten Stützelemente gebildet ist, die einander berühren, und eine Aussparung, in die der Vorsprung eingeführt ist, auf der anderen der Seitenflächen gebildet ist, so dass die ersten und dritten Stützelemente miteinander in der axialen Richtung gekoppelt sind.