DE102019120326A1

DE102019120326A1 - Lenkvorrichtung

Info

Publication number: DE102019120326A1
Application number: DE102019120326.0A
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Shiroishi
Original assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2020-03-05
Also published as: JP7096740B2; US20200070869A1; CN110871834B; US11084519B2; JP2020032896A; CN110871834A

Abstract

Lenkvorrichtung mit einer Säuleneinheit, einer vorderen Klammer, einer hinteren Klammer, und einem Verriegelungsmechanismus. Ein Neigungsführungsabschnitt, in den ein Verriegelungsbolzen eingesetzt ist und der eine vertikale Bewegung des Verriegelungsbolzens gemäß einer Drehung der Säuleneinheit führt, ist in der hinteren Klammer ausgebildet. Der Neigungsführungsabschnitt umfasst einen Zwischenführungsabschnitt und einen oberen Führungsabschnitt, der durchgängig mit einer oberen Seite des Zwischenführungsabschnitts ausgebildet ist und eine geringere Breite als der Zwischenführungsabschnitt aufweist. Der obere Führungsabschnitt ist so eingerichtet, dass der Verriegelungsbolzen gemäß der Drehung der Säuleneinheit gleitbeweglich ist und dazu eingerichtet, dass er elastisch verformbar ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung.
Stand der Technik
Einige Lenkvorrichtungen besitzen eine Neigungsfunktion. Eine Neigungsfunktion betrifft eine Funktion zur Einstellung eines Neigungswinkels eines Lenkrads (Lenkwelle) entsprechend der physischen Unterschiede und Fahrhaltungen der Fahrer. Eine derartige Lenkvorrichtung umfasst eine Säule, die eine Lenkwelle drehbar lagert, eine vordere Klammer und eine hintere Klammer, die an einem Fahrzeugkörper angebracht und eingerichtet sind, um die Säule zu lagern (siehe z. B. die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichungsnummer 2008-18803).
Die vordere Klammer lagert die Säule drehbar um eine Schwenkwelle.
Eine Neigungsführungsöffnung, die sich in einer vertikalen Richtung erstreckt, ist in der hinteren Klammer ausgebildet. Die hintere Klammer und die Säule sind durch einen Verriegelungsbolzen, der in die Neigungsführungsöffnung eingesetzt ist, verbunden.
Gemäß dieser Konfiguration bewegt sich der Verriegelungsbolzen in der Neigungsführungsöffnung vertikal gemäß der Schwenkbewegung der Säule um die Schwenkwelle. Hierdurch wird der Winkel der Säule (Lenkwelle) verändert. Darüber hinaus wird, nach dem Einstellen der Neigung, die Schwenkbewegung der Säule durch einen Verriegelungsmechanismus verhindert.
Zusammenfassung der Erfindung
Bei der zuvor beschriebenen herkömmlichen Technologie besteht jedoch, nachdem eine Säule um einen gewünschten Neigungswinkel geschwenkt wurde und bevor die Schwenkbewegung der Säule durch einen Verriegelungsmechanismus verhindert wird, die Möglichkeit einer Positionsverschiebung der Säule und einer Lenkwelle nach unten infolge des Eigengewichts der Säule und der Lenkwelle. Daher besteht bei der herkömmlichen Lenkvorrichtung immer noch ein Bedürfnis für eine Verbesserung beim Halten der Lenkwelle in einem gewünschten Winkel.
Ein Aspekt gemäß der vorliegenden Erfindung wurde unter Berücksichtigung derartiger Umstände erdacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lenkvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Lenkwelle in einem gewünschten Winkel zu halten.
Um das zuvor beschriebene Problem zu lösen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgenden Aspekte.
(1) Eine Lenkvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Säule, die eingerichtet ist, um eine Lenkwelle drehbar um eine erste Achse zu lagern, die in einer Vorwärts-/Rückwärts-Richtung verläuft, eine vordere Klammer, die an dem Fahrzeugaufbau angebracht und eingerichtet ist, um die Säule schwenkbar um eine zweite Achse zu lagern, die in einer Querrichtung verläuft, eine hintere Klammer, die an dem Fahrzeugaufbau in einem hinteren Bereich der vorderen Klammer angebracht ist und hintere Seitenwände umfasst, die die Säule von beiden Seiten in Querrichtung zwischen sich aufnehmen, und einen Verriegelungsmechanismus mit einem Wellenelement, das die hinteren Seitenwände und die Säule verbindet und eingerichtet ist, um eine Schwenkbewegung der Säule um die zweite Achse zu verhindern oder zu ermöglichen, wobei ein Neigungsführungsabschnitt, durch den das Wellenelement eingesetzt ist und der eine vertikale Bewegung des Wellenelements gemäß der Schwenkbewegung der Säule führt, an jeder der hinteren Seitenwände ausgebildet ist, wobei der Neigungsführungsabschnitt einen ersten Führungsabschnitt und einen zweiten Führungsabschnitt umfasst, der durchgängig mit einer oberen Seite des ersten Führungsabschnitts vorgesehen ist und der eine geringere Breite in der Vorwärts-/Rückwärts-Richtung als der erste Führungsabschnitt hat, und wobei der zweite Führungsabschnitt so eingerichtet ist, dass das Wellenelement gemäß der Schwenkbewegung der Säule gleitbeweglich ist, und so eingerichtet ist, dass er elastisch verformbar ist.
Bei dem zuvor angegebenen Aspekt (1) kann die Säule um die zweite Achse dadurch in Schwenkbewegung versetzt werden, dass der Säule durch den Verriegelungsmechanismus ermöglicht wird, sich zu dem Zeitpunkt der Neigungsoperation zu drehen. Nachdem die Säule in einen gewünschten Neigungswinkel geschwenkt wurde und wenn die Schwenkbewegung der Säule durch den Verriegelungsmechanismus verhindert wird, kann die Säule in dem gewünschten Winkel gehalten werden.
Vorliegend bewegt sich, wenn die Säule (Lenkwelle) z. B. zu einer obersten Endposition bewegt wird, das Wellenelement durch den ersten Führungsabschnitt und gelangt bei dem Schwenkvorgang der Säule nach oben zum zweiten Führungsabschnitt.
Bei dem zuvor beschriebenen Aspekt (1) ist eine Breite des zweiten Führungsabschnitts in der Vorwärts-/Rückwärts-Richtung geringer als die des ersten Führungsabschnitts. Daher ist der Gleitwiderstand, der zwischen dem Wellenelement und dem zweiten Führungsabschnitt erzeugt wird, größer als der Gleitwiderstand, der zwischen dem Wellenelement und dem ersten Führungsabschnitt erzeugt wird. Daher kann eine Positionsabweichung der Säule nach unten infolge des Eigengewichts der Säule oder dergleichen vermieden werden, noch bevor die Schwenkbewegung der Säule durch den Verriegelungsmechanismus begrenzt ist.
Darüber hinaus ist bei dem zuvor beschriebenen Aspekt (1) der zweite Führungsabschnitt so eingerichtet, dass er elastisch verformbar ist. Folglich kann verhindert werden, dass der Gleitwiderstand, der zwischen dem Wellenelement und dem zweiten Führungsabschnitt erzeugt wird, aufgrund der Größenveränderung oder dergleichen zu groß wird, im Vergleich z. B. zu einer Konfiguration, bei der der zweite Führungsabschnitt plastisch verformt wird.
(2) Bei dem zuvor beschriebenen Aspekt (1) kann ein Vorspannelement, das zwischen dem Wellenelement und der hinteren Klammer angeordnet und eingerichtet ist, um die Säule nach oben vorzuspannen, vorgesehen sein.
Bei dem zuvor angegebenen Aspekt (2) wirkt eine Vorspannkraft des Vorspannelements in einer Richtung, in der sie dem Gewicht der Säule entgegenwirkt. Dadurch kann ein Herabfallen der Säule verhindert werden und eine Neigungsbalance erreicht werden.
(3) Bei dem zuvor beschriebenen Aspekt (1) oder (2) kann eine Breite des zweiten Führungsabschnitts geringer als ein Durchmesser des Wellenelements sein.
Bei dem zuvor angegebenen Aspekt (3) wird, wenn sich das Wellenelement in dem zweiten Führungsabschnitt bewegt, der zweite Führungsabschnitt elastisch so verformt, dass er durch das Wellenelement gedrückt und ausgeweitet wird. Dadurch kann der Gleitwiderstand zwischen dem Wellenelement und dem zweiten Führungsabschnitt sichergestellt werden.
(4) Bei einem der zuvor beschriebenen Aspekte (1) bis (3) kann eine Breite des ersten Führungsabschnitts größer als der Durchmesser des Wellenelements sein.
Bei dem zuvor angegebenen Aspekt kann der Gleitwiderstand zwischen dem Wellenelement und dem ersten Führungsabschnitt, wenn sich das Wellenelement in dem ersten Führungsabschnitt bewegt, verringert werden. Dadurch kann die Bedienbarkeit, wenn sich das Wellenelement in dem ersten Führungsabschnitt bewegt, verbessert werden.
(5) Bei einem der zuvor beschriebenen Aspekte (1) bis (4) kann der Neigungsführungsabschnitt einen dritten Führungsabschnitt umfassen, der durchgängig mit einer unteren Seite des ersten Führungsabschnitts vorgesehen ist und der eine geringere Breite in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung als der erste Führungsabschnitt hat, und der dritte Führungsabschnitt kann so eingerichtet sein, dass das Wellenelement gemäß der Schwenkbewegung der Säule gleitbeweglich ist, und kann so eingerichtet sein, dass er elastisch verformbar ist.
Bei dem zuvor angegebenen Aspekt (5) ist der Gleitwiderstand, der zwischen dem Wellenelement und dem dritten Führungsabschnitt erzeugt wird, größer als der Gleitwiderstand, der zwischen dem Wellenelement und dem ersten Führungsabschnitt erzeugt wird. Folglich ist es möglich, eine Positionsabweichung der Säule nach oben infolge einer Rückstellkraft des Vorspannelements oder dergleichen zu verhindern, noch bevor die Schwenkbewegung der Säule durch den Verriegelungsmechanismus begrenzt wird.
Darüber hinaus ist bei dem zuvor angegebenen Aspekt (5) der dritte Führungsabschnitt eingerichtet, dass er elastisch verformbar ist. Daher kann verhindert werden, dass der Gleitwiderstand, der zwischen dem Wellenelement und dem dritten Führungsabschnitt erzeugt wird, infolge der Größenänderung oder dergleichen zu groß wird, im Vergleich z. B. zu einer Konfiguration, bei der der dritte Führungsabschnitt plastisch verformt wird.
(6) Bei dem zuvor angegebenen Aspekt (5) kann eine Breite des dritten Führungsabschnitts geringer als der Durchmesser des Wellenelements sein.
Bei dem zuvor angegebenen Aspekt (6) wird, wenn sich das Wellenelement in dem dritten Führungsabschnitt bewegt, der dritte Führungsabschnitt elastisch so verformt, dass er infolge des Wellenelements gedrückt und ausgeweitet wird. Dadurch kann der Gleitwiderstand zwischen dem Wellenelement und dem dritten Führungsabschnitt sichergestellt werden.
(7) Bei einem der zuvor beschriebenen Aspekte (1) bis (6) kann der Neigungsführungsabschnitt durch das Einsetzen eines elastischen Rings in eine Neigungsführungsöffnung, die sich in Querrichtung der hinteren Seitenwand erstreckt, gebildet sein, und das Wellenelement kann in den elastischen Ring eingesetzt sein.
Bei dem zuvor beschriebenen Aspekt (7) werden die zuvor beschriebene Funktionsweise und die Wirkungen in einfacher Weise durch das Einsetzen des elastischen Rings in die Neigungsführungsöffnung erreicht. Dadurch kann die Säule in einem gewünschten Winkel gehalten werden, ohne weitgehende konstruktive Änderungen durchführen zu müssen.
Gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung kann die Lenkwelle in einem gewünschten Winkel gehalten werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1.
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 1.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den umliegenden Bereich einer hinteren Klammer gemäß der Ausführungsform zeigt.
5 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die den umliegenden Bereich einer hinteren Seitenwand gemäß der Ausführungsform zeigt.
6 ist eine Seitenansicht eines elastischen Rings gemäß der Ausführungsform.
7 ist eine Schnittansicht entsprechend 5, die einen Zustand zeigt, in dem sich eine Säuleneinheit gemäß der Ausführungsform in einer obersten Endposition befindet.
8 ist eine Schnittansicht entsprechend 5, die einen Zustand zeigt, in dem sich eine Säuleneinheit gemäß der Ausführungsform in einer untersten Endposition befindet.
9 ist eine Seitenansicht eines elastischen Rings gemäß einem ersten modifizierten Beispiel.
10 ist eine perspektivische Ansicht eines elastischen Rings gemäß einem zweiten modifizierten Beispiel.
11 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die den umliegenden Bereich einer hinteren Seitenwand gemäß einem dritten modifizierten Beispiel zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
Lenkvorrichtung
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Lenkvorrichtung 1.
Wie in 1 gezeigt, ist die Lenkvorrichtung 1 in einem Fahrzeug installiert. Die Lenkvorrichtung 1 stellt einen Lenkwinkel von Fahrzeugrädern gemäß einer Drehbetätigung eines Lenkrads 2 ein.
Die Lenkvorrichtung 1 umfasst eine Säuleneinheit (Säule) 11, eine Lenkwelle 12, eine Befestigungsklammer (eine vordere Klammer 13 und eine hintere Klammer 14), und eine Schalteinheit 15. Die Säuleneinheit 11 und die Lenkwelle 12 sind jeweils entlang einer Achse O1 gebildet. Daher wird in der folgenden Beschreibung mitunter eine Richtung, in der sich die Achsen O1 der Säuleneinheit 11 und der Lenkwelle 12 erstrecken, vereinfacht als eine Wellen-Axialrichtung bezeichnet, eine Richtung senkrecht zur Achse O1 wird als eine Wellen-Radialrichtung bezeichnet, und eine Richtung um die Achse O1 wird als eine Wellen-Umfangsrichtung bezeichnet.
Die Lenkvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist in einem Fahrzeug in einem Zustand installiert, in dem die Achse O1 eine Vorwärts-/Rückwärts-Richtung kreuzt. Im Speziellen erstreckt sich die Achse O1 der Lenkvorrichtung 1 im Verlauf in Rückwärtsrichtung nach oben. In der folgenden Beschreibung wird jedoch zum Zwecke der Vereinfachung bei der Lenkvorrichtung 1 eine Richtung in der Wellen-Axialrichtung zum Lenkrad 2 hin vereinfacht als eine Hinterseite, und eine Richtung zu einer dem Lenkrad 2 gegenüber liegenden Seite vereinfacht als eine Vorderseite (Pfeil FR) bezeichnet. Darüber hinaus wird bei der Wellen-Radialrichtung eine Vertikalrichtung in einem Zustand, in dem die Lenkvorrichtung 1 an dem Fahrzeug angebracht ist, vereinfacht als eine Vertikalrichtung (der Pfeil UP zeigt nach oben), und eine Querrichtung vereinfacht als eine Querrichtung bezeichnet.
Säuleneinheit
Die Säuleneinheit 11 umfasst eine äußere Säule 21 und eine innere Säule 22.
Die äußere Säule 21 ist an einem Fahrzeugaufbau mittels der Befestigungsklammern 13 und 14 angebracht.
Die äußere Säule 21 umfasst im Wesentlichen einen zylindrischen Halteabschnitt 24 und Befestigungsabschnitte 25.
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1.
Wie in 2 gezeigt, ist der zylindrische Halteabschnitt 24 so gebildet, dass er eine zylindrische Form hat, die sich entlang der Achse O1 erstreckt.
Ein Außenring eines Vorderlagers 27 ist in einen vorderen Endabschnitt des zylindrischen Halteabschnitts 24 eingepasst (eingepresst). Ein Schlitz 28 ist in einem Abschnitt in der Wellen-Umfangsrichtung (bei der vorliegenden Ausführungsform ein unterer Abschnitt der äußeren Säule 21) des zylindrischen Halteabschnitts 24 ausgebildet. Der Schlitz 28 durchdringt die äußere Säule 21 in der Wellen-Radialrichtung und ist an einer hinteren Endfläche der äußeren Säule 21 offen.
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 1.
Wie in 3 gezeigt, erstrecken sich die Befestigungsabschnitte 25 von Positionen des zylindrischen Halteabschnitts 24, die mit dem Schlitz 28 dazwischen angeordnet einander in Querrichtung gegenüber liegen, in Richtung nach unten. Eine Durchgangsöffnung 31, die den Befestigungsabschnitt 25 in Querrichtung durchdringt, ist in jedem der Befestigungsabschnitte 25 ausgebildet.
Wie in 2 gezeigt, ist die innere Säule 22 in einer zylindrischen Form ausgebildet, die sich entlang der Achse O1 erstreckt. Ein Außendurchmesser der inneren Säule 22 ist kleiner als ein Innendurchmesser des zylindrischen Halteabschnitts 24. Die innere Säule 22 ist in den zylindrischen Halteabschnitt 24 eingesetzt. Die innere Säule 22 ist so eingerichtet, dass sie in der Wellen-Axialrichtung bezüglich des zylindrischen Halteabschnitts 24 bewegbar ist. Ein Außenring eines Hinterlagers 32 ist in einen hinteren Endabschnitt der inneren Säule 22 eingepasst (eingepresst). Ein Außenring eines Zwischenlagers 34 ist in einen vorderen Endabschnitt in der inneren Säule 22 eingepasst (eingepresst).
Lenkwelle
Die Lenkwelle 12 umfasst eine innere Welle 37 und eine äußere Welle 38.
Die innere Welle 37 ist in einer hohlen zylindrischen Form gebildet, die sich entlang der Achse O1 erstreckt. Die innere Welle 37 ist in den zylindrischen Halteabschnitt 24 mit einem Zwischenraum dazwischen eingesetzt. Ein vorderer Endabschnitt der inneren Welle 37 ist in einen inneren Ring des zuvor beschriebenen Vorderlagers 27 eingepresst. Somit wird die innere Welle 37 in dem zylindrischen Halteabschnitt 24 durch das Vorderlager 27 drehbar um die Achse O1 gelagert. Der vordere Endabschnitt der inneren Welle 37 (ein Abschnitt, der von dem Vorderlager 27 nach vorne vorsteht) ist z. B. mit einer (nicht gezeigten) unteren Welle, einem (nicht gezeigten) Lenkgetriebegehäuse, oder dergleichen durch ein (nicht gezeigtes) Universalgelenk oder dergleichen verbunden.
Die äußere Welle 38 erstreckt sich in der Wellen-Axialrichtung. Die äußere Welle 38 ist so eingerichtet, dass sie sich in der Wellen-Axialrichtung bezüglich der inneren Welle 37 gemäß einer Bewegung der inneren Säule 22 in der Wellen-Axialrichtung bezüglich der äußeren Säule 21 bewegen kann. Darüber hinaus ist z. B. eine Innenverzahnung an einer Innenumfangsfläche der äußeren Welle 38 ausgebildet. Die Innenverzahnung steht mit einer Außenverzahnung in Eingriff, die an einer Außenumfangsfläche der inneren Welle 37 ausgebildet ist. Dementsprechend bewegt sich die äußere Welle 38 in der Wellen-Axialrichtung bezüglich der inneren Welle 37 während eine relative Drehung dieser bezüglich der inneren Welle 37 verhindert wird. Jedoch können der teleskopische Aufbau und die Drehsperre der Lenkwelle 12 in geeigneter Weise verändert werden.
Ein hinterer Endabschnitt der äußeren Welle 38 ist in einen inneren Ring des Hinterlagers 32 in der inneren Säule 22 eingepresst. Ein vorderer Endabschnitt der äußeren Welle 38 ist in einen inneren Ring des Zwischenlagers 34 in der inneren Säule 22 eingepresst. Auf diese Weise ist die äußere Welle 38 derart eingerichtet, dass sie sich um die Achse O1 bezüglich der inneren Säule 22 drehen kann. Das Lenkrad 2 ist mit einem Abschnitt der äußeren Welle 38, der in Richtung zur Hinterseite der inneren Säule 22 vorsteht, verbunden. Wenngleich bei der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration beschrieben wurde, bei der die äußere Welle 38 an der hinteren Seite der inneren Welle 37 angeordnet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt, wobei die äußere Welle 38 auch so eingerichtet sein kann, dass sie an einer vorderen Seite der inneren Welle 37 angeordnet ist.
Vordere Klammer
Wie in 1 gezeigt, verbindet die zuvor beschriebene vordere Klammer 13 die äußere Säule 21 mit dem Fahrzeugaufbau über eine Schwenkwelle 53. Die vordere Klammer 13 ist in einer U-förmigen Form gebildet, die sich bei Betrachtung von vorne in der Wellen-Axialrichtung nach unten öffnet. Die vordere Klammer 13 umgibt einen hinteren Endabschnitt der äußeren Säule 21 von oben und von beiden Seiten in Querrichtung. Vordere Seitenwände 13a, die an beiden Seiten in Querrichtung der vorderen Klammer 13 angeordnet sind, sind mit der äußeren Säule 21 durch die Schwenkwelle 53 verbunden. Auf diese Weise wird die äußere Säule 21 durch die vordere Klammer 13 so gelagert, dass sie um eine Achse O2 in Querrichtung der Schwenkwelle 53 drehbar (schwenkbar) ist.
Hintere Klammer
Wie in 3 gezeigt verbindet die hintere Klammer 14 die äußere Säule 21 und den Fahrzeugaufbau durch einen Verriegelungsbolzen 70, der nachfolgend beschrieben ist. Die hintere Klammer 14 ist in einer U-förmigen Form gebildet, die sich in einer Vorderansicht bei Betrachtung in der Wellen-Axialrichtung nach unten öffnet. Die hintere Klammer 14 umgibt eine obere Seite und beide Querseiten der äußeren Säule 21.
Im Speziellen umfasst die hintere Klammer 14 Seitenplattenabschnitte 55, die an beiden Querseiten der Säuleneinheit 11 angeordnet sind, und einen Brückenabschnitt 56, der die Seitenplattenabschnitte 55 miteinander verbindet.
Die Seitenplattenabschnitte 55 sind jeweils in der Vorderansicht bei Betrachtung in der Wellen-Axialrichtung in einer L-Form gebildet. Jeder der Seitenplattenabschnitt 55 umfasst eine hintere Seitenwand 58, die sich in der vertikalen Richtung erstreckt, und einen überhängenden Abschnitt 59, der von einem oberen Endabschnitt der hinteren Seitenwand 58 in Querrichtung vorsteht.
Eine Neigungsführungsöffnung 60, die die hintere Seitenwand 58 in Querrichtung durchdringt, ist in der hinteren Seitenwand 58 ausgebildet. Die Neigungsführungsöffnung 60 ist ein Langloch, das sich im Verlauf nach oben zur hinteren Seite erstreckt. Im Speziellen ist die Neigungsführungsöffnung 60 in einer bogenförmigen Form ausgebildet, die zur Hinterseite konvex ist.
Der überhängende Abschnitt 59 ist mit dem Fahrzeugaufbau verbunden.
Der Brückenabschnitt 56 ist mit dem oberen Endabschnitt einer jeden hinteren Seitenwand 58 verbunden. Der Brückenabschnitt 56 ist in einer Bogenform ausgebildet, die nach oben vorsteht. Der Brückenabschnitt 56 begrenzt ein Anheben der Säuleneinheit 11 bei einem Neigungsvorgang der Säuleneinheit 11 (Winkeleinstellung der Säuleneinheit 11 um die Achse O2).
Schalteinheit
Die Schalteinheit 15 umfasst im Wesentlichen einen Verriegelungsmechanismus 65, der den Verriegelungsbolzen (Wellenelement) 70 aufweist, einen Betätigungshebel 66, und eine Befestigungsnocke 67.
Wie in 3 gezeigt, ist der Verriegelungsbolzen 70 mit einem kleineren Durchmesser als die Durchgangsöffnung 31 gebildet, die in jedem der Befestigungsabschnitte 25 ausgebildet ist. Der Verrieglungsbolzen 70 erstreckt sich durch die Befestigungsabschnitte 25 und durch die hintere Klammer 14 in Querrichtung durch die Durchgangsöffnungen 31 der Befestigungsabschnitte 25 und die Neigungsführungsöffnung 60 der zuvor beschriebenen hinteren Klammer 14. Ein Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70 ist kleiner als eine Breite der Neigungsführungsöffnung 60 in der Wellen-Axialrichtung. In der folgenden Beschreibung wird mitunter eine Richtung, in der sich eine Achse O3 des Verriegelungsbolzens 70 erstreckt, vereinfacht als eine Bolzen-Axialrichtung (Querrichtung) bezeichnet, eine Richtung senkrecht zur Achse O3 als eine Bolzen-Radialrichtung bezeichnet, und eine Richtung um die Achse O3 als eine Bolzen-Umfangsrichtung bezeichnet.
Wie in 1 gezeigt, ist der Betätigungshebel 66 mit einem ersten Endabschnitt (bei dem dargestellten Beispiel einem linken Endabschnitt) des Verriegelungsbolzens 70 in der Querrichtung verbunden. Der Betätigungshebel 66 ist so eingerichtet, dass er zusammen mit dem Verriegelungsmechanismus 65 um die Achse O3 schwenkbar ist.
Wie in 3 gezeigt, ist die Befestigungsnocke 67 zwischen dem Betätigungshebel 66 und der hinteren Seitenwand 58 der hinteren Klammer 14 angeordnet. Die Befestigungsnocke 67 ist so eingerichtet, dass die eine Dicke in Querrichtung hat, die sich gemäß einer Drehbewegung des Betätigungshebels 66 ändert. Bei der Lenkvorrichtung 1 sind, wenn sich die Dicke der Befestigungsnocke 67 ändert, die Befestigungsabschnitte 25 so eingerichtet, dass sie sich in Querrichtung über die jeweiligen hinteren Seitenwände 58 aufeinander zu und voneinander weg bewegen (so dass eine Breite (ein Abstand) des Schlitzes 28 in Querrichtung expandiert und kontrahiert). Im Speziellen kommen, wenn der Betätigungshebel 66 drehend betätigt wird, um die Dicke der Befestigungsnocke 67 zu vergrößern, die Befestigungsabschnitte 25 mit den hinteren Seitenwänden 58 zusammen, um den Durchmesser des zylindrischen Halteabschnitts 24 zu verringern.
Dadurch wird die äußere Säule 21 zwischen den hinteren Seitenwänden 58 aufgenommen und die innere Säule 22 wird zwischen dem zylindrischen Halteabschnitt 24 der äußeren Säule 21 aufgenommen. Folglich wird eine Bewegung der inneren Säule 22 in der Wellen-Axialrichtung bezüglich der äußeren Säule 21 begrenzt, und die Drehung der Säuleneinheit 11 um die Schwenkwelle 53 begrenzt (Verriegelungszustand).
Andererseits werden, wenn der Betätigungshebel 66 drehend betätigt wird, um die Dicke der Befestigungsnocke 67 in dem Verriegelungszustand zu verringern, die Befestigungsabschnitte 25 zusammen mit den hinteren Seitenwänden 58 voneinander getrennt, um den Durchmesser des zylindrischen Halteabschnitts 24 zu vergrößern. Dementsprechend wird der Zwischenanordnungszustand (Sandwichzustand) der äußeren Säule 21 durch die hintere Seitenwand 58 gelöst, und der Zwischenanordnungszustand (Sandwichzustand) der inneren Säule 22 durch den zylindrischen Halteabschnitt 24 der äußeren Säule 21 gelöst. Als eine Folge davon wird eine Bewegung der inneren Säule 22 in der Wellen-Axialrichtung bezüglich der äußeren Säule 21 und eine Drehung der Säuleneinheit 11 um die Schwenkwelle 53 ermöglicht (Entriegelungszustand).
Vorspannelemente 80 sind zwischen den beiden Endabschnitten in Querrichtung des zuvor beschriebenen Verriegelungsbolzens 70 und der zuvor beschriebenen überhängenden Abschnitte 59 der hinteren Klammer 14 angeordnet. Die Vorspannelemente 80 dienen zur Herstellung einer Neigungsbalance. Die Vorspannelemente 80 sind z. B. als Spiralfedern vorgesehen. Obere Endabschnitte der Vorspannelemente 80 sind mit den überhängenden Abschnitten 59 verbunden, und unteren Endabschnitte davon sind mit dem Verriegelungsbolzen 70 verbunden. Darüber hinaus kann die Lenkvorrichtung 1 so eingerichtet sein, dass sie keine Vorspannelemente 80 aufweist.
Die Vorspannelemente 80 spannen die Säuleneinheit 11, die Lenkwelle 12, und dergleichen über den Verriegelungsbolzen 70 nach oben vor. Dadurch wird verhindert, dass die Säuleneinheit 11 aufgrund ihres Eigengewichts in ihre unterste Endposition abgesenkt wird, wenn die Verriegelung gelöst wird.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den umliegenden Bereich der hinteren Klammer 14 zeigt. 5 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die den umliegenden Bereich der hinteren Seitenwand 58 zeigt.
Wie in den 4 und 5 gezeigt, ist ein elastischer Ring 100 in die zuvor beschriebene Neigungsführungsöffnung 60 eingesetzt. Der elastische Ring 100 wird durch das Formen einer streifenförmigen Platte in einer ovalen Form, die in 6 gezeigt ist, gebildet. Der elastische Ring 100 wird in der Neigungsführungsöffnung 60 dadurch gehalten, dass er in der Querrichtung z. B. zwischen der äußeren Säule 21 und der Befestigungsnocke 67 angeordnet ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform bilden die hintere Seitenwand 58, in der die Neigungsführungsöffnung 60 ausgebildet ist, und der elastische Ring 100 einen Neigungsführungsabschnitt 110 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der elastische Ring 100 kann so angepasst sein, dass er einer Form der Neigungsführungsöffnung 60 in einem Zustand folgt, in dem er in einer bogenförmigen Form gekrümmt ist, die zur Hinterseite konvex ist, oder kann so geformt sein, dass er der Form der Neigungsführungsöffnung 60 folgt.
Wie in 5 gezeigt, ändert sich eine Breite des elastischen Rings 100 in der Wellen-Axialrichtung (Vorwärts-/Rückwärts-Richtung) in Abhängigkeit von einer Position in der vertikalen Richtung. Im Speziellen sind ein Zwischenführungsabschnitt (erster Führungsabschnitt) 101, ein oberer Führungsabschnitt (zweiter Führungsabschnitt) 102, und ein unterer Führungsabschnitt (dritter Führungsabschnitt) 103 zusammen durchgehend in dem elastischen Ring 100 vorgesehen.
Der Zwischenführungsabschnitt 101 ist an einem zwischenliegenden Abschnitt in der vertikalen Richtung in der Neigungsführungsöffnung 60 angeordnet. Der Zwischenführungsabschnitt 101 umfasst einen breiten Abschnitt 101a, einen oberen Verbindungsabschnitt 101b, und einen unteren Verbindungsabschnitt 101c.
In dem breiten Abschnitt 101a ist eine Breite in einer Kleinachsenrichtung (die Breite in der Wellen-Axialrichtung) des elastischen Rings 100 größer als der Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70. Eine Außenumfangsfläche des breiten Abschnitts 101a ist mit einer Innenumfangsfläche der Neigungsführungsöffnung 60 in Kontakt. Eine Breite des breiten Abschnitts 101a ist gleichmäßig über die vertikale Richtung hinweg gebildet. Jedoch kann die Breite des breiten Abschnitts 101a gemäß einer Position in der vertikalen Richtung verändert werden.
Der obere Verbindungsabschnitt 101b ist in einer sich verjüngenden Form ausgebildet, wobei deren Breite schrittweise von einem oberen Endrand des breiten Abschnitts 101a nach oben hin abnimmt. Der obere Verbindungsabschnitt 101b kann jedoch so ausgebildet sein, dass der breite Abschnitt 101a und der obere Führungsabschnitt 102 stufenförmig verbunden sind.
Der untere Verbindungsabschnitt 101c ist in einer sich verjüngenden Form ausgebildet, wobei deren Breite schrittweise von einem unteren Endrand des breiten Abschnitts 101 a nach unten hin abnimmt. Der untere Verbindungsabschnitt 101c kann jedoch so ausgebildet sein, dass der breite Abschnitt 101a und der untere Führungsabschnitt 103 stufenförmig verbunden sind.
Der obere Führungsabschnitt 102 bildet einen glatten Übergang mit einem oberen Endrand des Zwischenführungsabschnitts 101 durch den oberen Verbindungsabschnitt 101b. Der obere Führungsabschnitt 102 befindet sich an einem oberen Abschnitt der Neigungsführungsöffnung 60. Der obere Führungsabschnitt 102 umfasst einen oberen Gleitabschnitt 102a und einen oberen Endabschnitt 102b.
Eine Breite des oberen Gleitabschnitts 102a ist kleiner als der Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70. Daher ist ein Zwischenraum in einer Breite in der Wellen-Axialrichtung zwischen einer Außenumfangsfläche des oberen Gleitabschnitts 102a und der Innenumfangsfläche der Neigungsführungsöffnung 60 vorgesehen. Der obere Gleitabschnitt 102a ist so eingerichtet, dass er elastisch verformbar ist, so dass er in der Wellen-Axialrichtung gedrückt und ausgeweitet werden kann, wenn sich der Verriegelungsbolzen 70 in diesen hineinbewegt. Bei dem dargestellten Beispiel ist die Breite des oberen Gleitabschnitts 102a über die vertikale Richtung hinweg gleichmäßig ausgebildet. Jedoch kann die Breite des oberen Gleitabschnitts 102a gemäß einer Position in der vertikalen Richtung verändert werden. Z. B. kann der obere Gleitabschnitt 102a in einer sich verjüngenden Form ausgebildet sein, wobei er sich schrittweise nach oben hin verengt.
Der obere Endabschnitt 102b ist durchgängig mit einem oberen Endrand des oberen Gleitabschnitts 102a vorgesehen. Der obere Endabschnitt 102b ist in einer bogenförmigen Form ausgebildet, die nach oben hin konvex ist. D. h. der obere Endabschnitt 102b ist so ausgebildet, dass seine Breite nach oben hin schrittweise abnimmt. Eine Außenumfangsfläche des oberen Endabschnitts 102b befindet sich nahe oder in Kontakt mit der Innenumfangsfläche der Neigungsführungsöffnung 60.
Der untere Führungsabschnitt 103 bildet einen glatten Übergang mit einem unteren Endrand des Zwischenführungsabschnitts 101 durch den unteren Verbindungsabschnitt 101c. Der untere Führungsabschnitt 103 befindet sich an einem unteren Abschnitt der Neigungsführungsöffnung 60. Der untere Führungsabschnitt 103 umfasst einen unteren Gleitabschnitt 103a und einen unteren Endabschnitt 103b.
Eine Breite des unteren Gleitabschnitts 103a ist kleiner als der Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70. Ein Zwischenraum ist in einer Breite in der Wellen-Axialrichtung zwischen einer Außenumfangsfläche des unteren Gleitabschnitts 103a und der Innenumfangsfläche der Neigungsführungsöffnung 60 vorhanden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite des unteren Gleitabschnitts 103a gleich der Breite des oberen Gleitabschnitts 102a. Jedoch können die Breite des unteren Gleitabschnitts 103a und die Breite des oberen Gleitabschnitts 102a voneinander verschieden sein. In diesem Fall ist die Breite des unteren Gleitabschnitts 103a vorzugsweise größer als die Breite des oberen Gleitabschnitts 102a.
Der untere Gleitabschnitt 103a ist so eingerichtet, dass er elastisch verformbar ist, so dass er in Wellen-Axialrichtung gedrückt und ausgeweitet wird, wenn sich der Verriegelungsbolzen 70 in diesen hinein bewegt. Bei dem dargestellten Beispiel ist die Breite des unteren Gleitabschnitts 103a über die vertikale Richtung hinweg gleichmäßig ausgebildet. Jedoch kann die Breite des unteren Gleitabschnitts 103a gemäß einer Position in der vertikalen Richtung verändert werden. Z. B. kann der untere Gleitabschnitt 103a in einer sich verjüngenden Form ausgebildet sein, wobei er sich schrittweise nach unten hin verengt.
Der untere Endabschnitt 103b ist durchgängig mit einem unteren Endrand des Gleitabschnitts 103a vorgesehen. Der untere Endabschnitt 103b ist in einer bogenförmigen Form ausgebildet, die nach unten konvex ist. D. h. der untere Endabschnitt 103b ist so ausgebildet, dass dessen Breite schrittweise nach unten abnimmt. Eine Außenumfangsfläche des unteren Endabschnitts 103b befindet sich nahe oder in Kontakt mit der Innenumfangsfläche der Neigungsführungsöffnung 60.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Längen des Zwischenführungsabschnitts 101, des oberen Führungsabschnitts 102, und des unteren Führungsabschnitts 103 in der vertikalen Richtung zueinander gleich. Jedoch können die Längen des Zwischenführungsabschnitts 101, des oberen Führungsabschnitts 102, und des unteren Führungsabschnitt 103 in der vertikalen Richtung voneinander verschieden sein.
Funktionsweise
Im Folgenden wird die Funktionsweise der zuvor beschriebenen Lenkvorrichtung 1 beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird vor allen Dingen ein Neigevorgang beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird ein Zustand, in dem der Verriegelungsbolzen 70 in dem Zwischenabschnitt des Neigungsführungsöffnung 60 in der vertikalen Richtung angeordnet ist (ein Zustand, in dem er in dem Zwischenführungsabschnitt 101 angeordnet ist) als ein Ausgangszustand beschrieben. Bei der Lenkvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn eine Hand in einem entriegelten Zustand, in dem der Verriegelungsbolzen 70 in dem Zwischenführungsabschnitt 101 angeordnet ist, von dem Lenkrad 2 genommen wird, eine Vorspannkraft des Vorspannelements 80 so eingestellt, dass sich der Verriegelungsbolzen 70 in der vertikalen Richtung in dem Zwischenabschnitt in der Neigungsführungsöffnung 60 (Neigungsführungsabschnitt 110) befindet. D. h., dass bei der Lenkvorrichtung 1 im entriegelten Zustand eine resultierende Kraft des Verriegelungsbolzens 70 infolge des Eigengewichts des Lenkvorrichtung 1 (Säuleneinheit 11 und Lenkwelle 12), eine Reibungskraft zwischen der Schwenkwelle 53 und der äußeren Säule 21, und eine Vorspannkraft des Vorspannelements 80 in der vertikalen Richtung in dem Zwischenabschnitt der Neigungsführungsöffnung 60 im Gleichgewicht sind.
7 ist eine Schnittansicht entsprechend 5, die einen Zustand zeigt, in dem sich die Säuleneinheit 11 in einer obersten Endposition befindet.
Wie in 7 gezeigt wird, um das Lenkrad 2 von dem Ausgangszustand z. B. in die oberste Endposition zu bewegen, zunächst der Betätigungshebel 66 drehend betätigt, um die Lenkvorrichtung 1 in den entriegelten Zustand zu bringen. Im Speziellen wird, wie in 3 gezeigt, der Betätigungshebel 66 so betätigt, dass er sich in einer Richtung dreht, in der die Dicke der Befestigungsnocke 67 abnimmt (z. B. nach unten). Anschließend werden die Befestigungsabschnitte 25 mit den jeweiligen hinteren Seitenwänden 58 voneinander getrennt, so dass der Durchmesser des zylindrischen Halteabschnitts 24 (Schlitz 28) vergrößert wird. Hierdurch wird der Zwischenordnungszustand der inneren Säule 22 durch den zylindrischen Halteabschnitt 24 gelöst, und der Zwischenordnungszustand der äußeren Säule 21 durch die hinteren Seitenwände 58 gelöst.
Im entriegelten Zustand wird das Lenkrad 2 nach oben gedrückt. Anschließend wird das Lenkrad 2 um die Achse O2 entlang der Neigungsführungsöffnung 60 zusammen mit der Säuleneinheit 11 und der Lenkwelle 12 nach oben geschwenkt. Im Speziellen bewegt sich der Verriegelungsbolzen 70 durch den Zwischenführungsabschnitt 101 und gelangt zum oberen Führungsabschnitt 102. Der Verriegelungsbolzen 70, der den obersten Führungsabschnitt 102 erreicht hat, bewegt sich nach oben, während er den oberen Gleitabschnitt 102a so drückt, dass er sich in der Wellen-Axialrichtung nach außen ausweitet. D. h. der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem oberen Gleitabschnitt 102a erzeugt wird, ist größer als der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem Zwischenführungsabschnitt 101 erzeugt wird.
Darüber hinaus bewegt sich bei dem Vorgang, bei dem die Säuleneinheit 11 nach oben geschwenkt wird, der Verriegelungsbolzen 70 in dem elastischen Ring 100 (Neigungsführungsöffnung 60) nach oben. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn der Verriegelungsbolzen 70 mit dem oberen Endabschnitt 102b in Kontakt kommt, die Schwenkbewegung der Säuleneinheit 11 nach oben begrenzt. Anschließend wird der Betätigungshebel 66 in Drehung versetzt, um die Lenkvorrichtung 1 in einen Verriegelungszustand zu bringen. Im Speziellen wird der Betätigungshebel 66 drehend in einer Richtung betätigt, in der die Dicke der Befestigungsnocke 67 zunimmt (z. B. nach oben). Anschließend bewegen sich die Befestigungsabschnitte 25 mit den jeweiligen hinteren Seitenwänden 58 aufeinander zu, um den Durchmesser des zylindrischen Halteabschnitts 24 (des Schlitzes 28) zu verringern. Dadurch wird die innere Säule 22 zwischen dem zylindrischen Halteabschnitt 24 aufgenommen, und die äußere Säule 21 wird zwischen den hinteren Seitenwänden 58 aufgenommen. Als eine Folge davon wird der Neigungsvorgang unterbunden und das Lenkrad 2 kann in der obersten Endposition fixiert werden.
8 ist eine Schnittansicht entsprechend 5, die einen Zustand zeigt, in dem sich die Säuleneinheit 11 in der untersten Endposition befindet.
Andererseits wird, wie in 8 gezeigt, in dem entriegelten Zustand, um das Lenkrad 2 von dem Ausgangszustand z. B. in die unterste Endposition zu bewegen, das Lenkrad 2 nach unten gezogen. Anschließend wird das Lenkrad 2 um die Achse O2 entlang der Neigungsführungsöffnung 60 zusammen mit der Säuleneinheit 11 und der Lenkwelle 12 nach unten geschwenkt. Im Speziellen bewegt sich der Verriegelungsbolzen 70 durch den Zwischenführungsabschnitt 101 und gelangt zum unteren Gleitabschnitt 103a.
Der Verriegelungsbolzen 70, der den unteren Gleitabschnitt 103a erreicht hat, bewegt sich nach unten während er den unteren Gleitabschnitt 103a in der Wellen-Axialrichtung drückt und ausweitet. D. h. der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem unteren Gleitabschnitt 103a erzeugt wird, ist größer als der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem Zwischenführungsabschnitt 101 erzeugt wird. Anschließend wird, wenn sich der Verriegelungsbolzen 70 nahe an oder in Kontakt mit dem unteren Endabschnitt 103b befindet, der Betätigungshebel 66 in Drehung versetzt, um die Lenkvorrichtung 1 in einen Verriegelungszustand zu bringen. Als eine Folge davon wird der Neigungsvorgang unterbunden und das Lenkrad 2 kann in der untersten Endposition fixiert werden.
Dadurch kann ein Winkel des Lenkrads 2 in einer beliebigen Position eingestellt werden.
Wie zuvor beschrieben, ist die vorliegende Ausführungsform so konfiguriert, dass eine Breite des oberen Führungsabschnitts 102 so ausgebildet ist, dass sie kleiner als die des Zwischenführungsabschnitts 101 ist, und der Verriegelungsbolzen 70 ist gleitbeweglich gemäß der Schwenkbewegung der Säuleneinheit 11.
Gemäß dieser Konfiguration kann zum Zeitpunkt des Neigungsvorgangs, wenn die Schwenkbewegung der Säuleneinheit 11 in dem entriegelten Zustand ermöglicht wird, die Säuleneinheit 11 um die Achse O2 geschwenkt werden.
Nachdem die Säuleneinheit 11 in einen gewünschten Neigungswinkel geschwenkt und in den Verriegelungszustand gebracht wurde, kann die Säuleneinheit 11 in dem gewünschten Neigungswinkel gehalten werden.
Vorliegend bewegt sich, wenn die Säuleneinheit 11 (Lenkwelle 12) z. B. zur obersten Endposition bewegt wird, der Verriegelungsbolzen 70 durch den Zwischenführungsabschnitt 101 und gelangt in dem Schwenkvorgang der Säuleneinheit 11 nach oben zum oberen Führungsabschnitt 102. Zu diesem Zeitpunkt ist der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem oberen Gleitabschnitt 102a erzeugt wird, größer als der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem Zwischenführungsabschnitt 101 erzeugt wird. Daher ist es möglich, die Positionsabweichung der Säuleneinheit 11 nach unten aufgrund des Eigengewichts der Säuleneinheit 11 oder dergleichen zu unterdrücken, noch bevor der Verriegelungszustand hergestellt ist.
Des Weiteren ist bei der vorliegenden Ausführungsform der obere Führungsabschnitt 102 so ausgelegt, dass er elastisch verformbar ist. Daher kann verhindert werden, dass der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem oberen Führungsabschnitt 102 erzeugt wird, infolge der Größenveränderung oder dergleichen zu groß wird, im Vergleich mit z. B. einer Konfiguration, bei der der obere Führungsabschnitt 102 plastisch verformt ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Vorspannelement 80 zum Vorspannen der Säuleneinheit 11 nach oben so eingerichtet, dass es zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und der hinteren Klammer 14 angeordnet ist.
Gemäß dieser Konfiguration wirkt die Vorspannkraft des Vorspannelements 80 in einer Richtung, in der sie dem Gewicht der Säuleneinheit 11 entgegenwirkt. Hierdurch kann ein Herabfallen der Säuleneinheit 11 nach unten verhindert und die Neigungsbalance hergestellt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Breite des oberen Führungsabschnitts 102 so angepasst, dass sie geringer als der Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70 ist.
Gemäß dieser Konfiguration wird, wenn sich der Verriegelungsbolzen 70 in dem oberen Führungsabschnitt 102 bewegt, der obere Führungsabschnitt 102 elastisch derart verformt, dass er durch den Verriegelungsbolzen 70 gedrückt und ausgeweitet wird. Auf diese Weise kann der Gleitwiderstand zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem oberen Führungsabschnitt 102 sichergestellt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Breite des Zwischenführungsabschnitts 101 so angepasst, dass sie größer als der Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70 ist.
Gemäß dieser Konfiguration kann der Gleitwiderstand zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem Zwischenführungsabschnitt 101, wenn sich der Verriegelungsbolzten 70 in dem Zwischenführungsabschnitt 101 bewegt, verringert werden. Dadurch kann, wenn sich der Verriegelungsbolzen 70 im Zwischenführungsabschnitt 101 bewegt, die Bedienbarkeit verbessert werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Konfiguration so gewählt, dass der untere Führungsabschnitt 103, der durchgängig mit einer unteren Seite des Zwischenführungsabschnitts 101 ausgebildet ist, eine geringere Breite als der Zwischenführungsabschnitt 101 hat.
Gemäß dieser Konfiguration ist der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem unteren Führungsabschnitt 103 erzeugt wird, größer als der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem Zwischenführungsabschnitt 101 erzeugt wird. Demzufolge ist es möglich, eine Positionsabweichung nach oben der Säuleneinheit 11 infolge einer Rückstellkraft oder dergleichen des Vorspannelements 80 zu verhindern, noch bevor der Verriegelungszustand hergestellt ist.
Weiterhin ist bei der vorliegenden Ausführungsform der untere Führungsabschnitt 103 so ausgelegt, dass er elastisch verformbar ist. Hierdurch kann verhindert werden, dass der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem unteren Führungsabschnitt 103 erzeugt wird, infolge der Größenveränderung oder dergleichen zu groß wird, im Vergleich mit z. B. einer Konfiguration, bei der der untere Führungsabschnitt 103 plastisch verformt ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Breite des unteren Führungsabschnitts 103 so angepasst, dass sie geringer als der Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70 ist.
Gemäß dieser Konfiguration wird, wenn sich der Verriegelungsbolzen 70 in dem unteren Führungsabschnitt 103 bewegt, der untere Führungsabschnitt 103 elastisch derart verformt, dass er durch den Verriegelungsbolzen 70 gedrückt und ausgeweitet wird. Auf diese Weise kann der Gleitwiderstand zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem unteren Führungsabschnitt 103 sichergestellt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der elastische Ring 100 in die Neigungsführungsöffnung 60 eingesetzt, um den Neigungsführungsabschnitt 110 zu bilden.
Gemäß dieser Konfiguration werden die zuvor beschriebene Funktionsweise und die Wirkungen in einfacher Weise dadurch erreicht, dass der elastische Ring 100 in die Neigungsführungsöffnung 60 eingesetzt ist. Hierdurch kann die Lenkwelle 12 in einem gewünschten Neigungswinkel gehalten werden, ohne weitreichende konstruktive Veränderungen vornehmen zu müssen.
(Modifiziertes Beispiel)
Wenngleich bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ein Fall beschrieben wurde, bei dem der obere Führungsabschnitt 102 und der untere Führungsabschnitt 103, die eine geringere Breite als der Zwischenführungsabschnitt 101 haben, an der oberen und der unteren Seite in dem elastischen Ring 100 ausgebildet sind, ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Der elastische Ring 100 kann auch nur den oberen Führungsabschnitt 102 aufweisen, der eine geringere Breite als der Zwischenführungsabschnitt 101 zumindest in dem oberen Abschnitt hat. Eine solche Konfiguration ist in dem folgenden modifizierten Beispiel beschrieben. Bei jedem der nachfolgenden modifizierten Beispiele sind Komponenten, die denen der zuvor beschriebenen Ausführungsform entsprechen, mit denselben Bezugszeichen wie in der Ausführungsform bezeichnet, so dass die Beschreibung dieser entfallen kann.
9 ist eine Seitenansicht eines elastischen Rings 100 gemäß einem ersten modifizierten Beispiel.
Der elastische Ring 100, der in 9 dargestellt ist, umfasst einen ersten Führungsabschnitt 151 und einen zweiten Führungsabschnitt 152.
Der erste Führungsabschnitt 151 umfasst einen breiten Abschnitt 151a, einen unteren Endabschnitt 151b, und einen oberen Verbindungsabschnitt 151c.
Eine Breite des breiten Abschnitts 151a ist größer als der Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70.
Eine Außenumfangsfläche des breiten Abschnitts 151a ist mit der Innenumfangsfläche der Neigungsführungsöffnung 60 in Kontakt (5). Die Breite des breiten Abschnitts 151a ist in der vertikalen Richtung gleichmäßig gebildet. Die Breite des breiten Abschnitts 151a kann jedoch gemäß einer Position in der vertikalen Richtung verändert werden.
Der untere Endabschnitt 151b ist durchgängig mit einem unteren Endrand des breiten Abschnitts 151a vorgesehen. Der untere Endabschnitt 151b ist in einer bogenförmigen Form gebildet, die nach unten konvex ist. Eine Außenumfangsfläche des unteren Endabschnitts 152b befindet sich nahe oder ist in Kontakt mit der Innenumfangsfläche der Neigungsführungsöffnung 60.
Der obere Verbindungsabschnitt 151c ist in einer sich verjüngenden Form gebildet, bei der sich eine Breite davon schrittweise von einem oberen Endrand des breiten Abschnitts 151a nach oben verringert.
Der zweite Führungsabschnitt 152 ist durchgängig mit einem oberen Endrand des ersten Führungsabschnitts 151 durch den oberen Verbindungsabschnitt 151c gebildet. Der zweite Führungsabschnitt 152 umfasst einen oberen Gleitabschnitt 102a und einen oberen Endabschnitt 102b, wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform.
Ebenfalls bewegt sich bei dem vorliegenden modifizierten Beispiel der Verriegelungsbolzen 70 durch den ersten Führungsabschnitt 151 und erreicht den zweiten Führungsabschnitt 152 in einem Schwenkvorgang der Säuleneinheit 11 (Lenkwelle 12) nach oben. Zu diesem Zeitpunkt ist der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem oberen Gleitabschnitt 102a erzeugt wird, größer als der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem ersten Führungsabschnitt 151 erzeugt wird. Daher kann eine Positionsabweichung der Säuleneinheit 11 nach unten aufgrund des Eigengewichts der Säuleneinheit 11 oder dergleichen verhindert werden, noch bevor der Verriegelungszustand hergestellt ist.
10 ist eine perspektivische Ansicht eines elastischen Rings 100 gemäß einem zweiten modifizierten Beispiel. Das vorliegende modifizierte Beispiel unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen ersten modifizierten Beispiel darin, dass der elastische Ring 100 einen Flanschabschnitt 202 umfasst.
Der elastische Ring 100, der in 10 dargestellt ist, umfasst einen Ringabschnitt 201 und den Flanschabschnitt 202.
Der Ringabschnitt 201 wird durch die zuvor beschriebenen Führungsabschnitte 151 und 152 in einer ovalen Form gebildet.
Der Flanschabschnitt 202 steht von einem Endabschnitt in Querrichtung (Öffnungsrichtung) des Ringabschnitts 201 vor. In dem Flanschabschnitt 202 ist eine Entspannungsöffnung 203, die den Flanschabschnitt 202 durchdringt, in einem Abschnitt ausgebildet, der um den zweiten Führungsabschnitt 152 angeordnet ist. Die Entspannungsöffnung 203 umgibt einen Umfang des zweiten Führungsabschnitts 152.
Gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel steht der Flanschabschnitt 202 z. B. mit der hinteren Seitenwand 58 in Querrichtung in einem Zustand in Kontakt, in dem der elastische Ring 100 in die Neigungsführungsöffnung 60 eingesetzt ist, wobei dieselbe Funktionsweise und Wirkungen wie bei dem zuvor beschriebenen ersten modifizierten Beispiel erreicht werden. Hierdurch ist das Positionieren des elastischen Rings 100 in Querrichtung der Neigungsführungsöffnung 60 möglich. Folglich kann die Montierbarkeit verbessert werden. Des Weiteren kann sicher geprüft werden, ob der elastische Ring 100 in die Neigungsführungsöffnung 60 eingesetzt ist oder nicht, indem das Vorhandensein oder das Fehlen des Flanschabschnitts 202 festgestellt wird. Als eine Folge davon wird ein Versäumnis, den elastischen Ring 100 bei der Herstellung einzusetzen, in einfacher Weise vermieden. Zudem kann der Flanschabschnitt 202 des vorliegenden modifizierten Beispiels auch bei der Konfiguration der zuvor beschriebenen Ausführungsform verwendet werden.
11 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die den umliegenden Bereich der hinteren Seitenwand 58 gemäß einem dritten modifizierten Beispiel zeigt. Das vorliegende modifizierte Beispiel unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform darin, dass ein elastisches Element 230 nur in einem oberen Abschnitt der Neigungsführungsöffnung 60 angeordnet ist.
Der Neigungsführungsabschnitt 110, der in 11 dargestellt ist, umfasst einen ersten Führungsabschnitt 220 und einen zweiten Führungsabschnitt 221.
Der erste Führungsabschnitt 220 ist ein Bereich von einem zentralen Abschnitt zu einem unteren Ende in der vertikalen Richtung der Neigungsführungsöffnung 60. D. h. der erste Führungsabschnitt 220 wird durch eine Innenumfangsfläche des Neigungsführungsöffnung 60 definiert.
Der erste Führungsabschnitt 220 umfasst einen breiten Abschnitt 220a und einen unteren Endabschnitt 220b.
Eine Breite des breiten Abschnitts 220a ist größer als der Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70. Die Breite des breiten Abschnitts 220a ist gleichmäßig in der vertikalen Richtung ausgebildet. Jedoch kann die Breite des breiten Abschnitts 220a gemäß einer Position in der vertikalen Richtung verändert werden.
Der untere Endabschnitt 220b ist durchgängig mit einem unteren Endrand des breiten Abschnitts 220a vorgesehen. Der untere Endabschnitt 220b ist in einer bogenförmigen Form ausgebildet, die nach unten konvex ist. D. h. der untere Endabschnitt 220b ist so ausgebildet, dass seine Breite schrittweise nach unten abnimmt.
Der zweite Führungsabschnitt 221 ist durchgängig mit einer oberen Seite des ersten Führungsabschnitts 220 vorgesehen. Der zweite Führungsabschnitt 221 wird durch das Anordnen des elastischen Elements 230 an einer oberen Innenumfangsfläche der Neigungsführungsöffnung 60 gebildet.
Das elastische Element 230 ist in einer U-förmigen Form ausgebildet, die sich nach unten öffnet. Das elastische Element 230 ist so angeordnet, dass es der Innenumfangsfläche der Neigungsführungsöffnung 60 in dem oberen Abschnitt der Neigungsführungsöffnung 60 folgt. D. h. eine Innenseite des elastischen Elements 230 hat eine Breite, die geringer ist als die des ersten Führungsabschnitts 220 (breiten Abschnitts 220a) ist und bildet den zweiten Führungsabschnitt 221, an dem der Verriegelungsbolzen 70 gleitet. Bei dem vorliegenden modifizierten Beispiel ist die Innenbreite des elastischen Elements 230 geringer als der Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70.
Gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel bewegt sich der Verriegelungsbolzen 70 durch den ersten Führungsabschnitt 220 und gelangt zum zweiten Führungsabschnitt 221 während des Schwenkvorgangs der Säuleneinheit 11 (Lenkwelle 12) nach oben. Zu diesem Zeitpunkt ist der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem zweiten Führungsabschnitt 221 erzeugt wird, größer als der Gleitwiderstand, der zwischen dem Verriegelungsbolzen 70 und dem ersten Führungsabschnitt 220 erzeugt wird. Daher kann eine Positionsabweichung nach unten der Säuleneinheit 11 aufgrund des Eigengewichts der Säuleneinheit 11 oder dergleichen verhindert werden, noch bevor der Verriegelungszustand hergestellt ist. Weiterhin kann bei dem vorliegenden modifizierten Beispiel, wenngleich eine Konfiguration beschrieben wurde, bei der das elastische Element 230 nur in dem oberen Abschnitt der Neigungsführungsöffnung 60 angeordnet ist, das elastische Element 230 sowohl in dem oberen als auch in dem unteren Abschnitt der Neigungsführungsöffnung 60 angeordnet sein.
(Weitere modifizierte Beispiele)
Wenngleich bevorzuge Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist klar, dass diese nur beispielhaft für die Erfindung sind und nicht als einschränkend anzusehen sind. Hinzufügungen, Weglassungen, Substitutionen und andere Änderungen sind möglich, ohne den Erfindungsgedanken oder den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die vorliegende Erfindung wird nicht durch die vorstehende Beschreibung beschränkt sondern ausschließlich durch den Schutzbereich der angehängten Ansprüche definiert.
Z. B. ist bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform, wenngleich eine Konfiguration beschrieben wurde, bei der die Achse O1 die Wellen-Axialrichtung schneidet, die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Die Achse O1 kann mit der Wellen-Axialrichtung des Fahrzeugs zusammenfallen.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform und dergleichen ist, wenngleich ein Fall beschrieben wurde, bei dem separate elastische Elemente (der elastische Ring 100 und das elastische Element 230) an der hinteren Seitenwand 58 angeordnet sind, in der die Neigungsführungsöffnung 60 ausgebildet ist, um den Neigungsführungsabschnitt 110 zu bilden, die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Z. B. kann die hintere Seitenwand 58 selbst aus einem elastisch verformbaren Material gebildet sein. In diesem Fall ist die hintere Seitenwand 58 der Neigungsführungsabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform und dergleichen ist, wenngleich eine Konfiguration beschrieben wurde, bei der die Breite des oberen Führungsabschnitts 102 (des oberen Gleitabschnitts 102a) geringer als der Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70 ist, die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Die Breite des oberen Führungsabschnitts 102 kann gleich oder größer als der Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70 sein, solange der Verriegelungsbolzen 70 gleiten kann.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform und dergleichen ist, wenngleich eine Konfiguration beschrieben wurde, bei die die Breite des breiten Abschnitts 101 a des Zwischenführungsabschnitts 101 größer als der Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70 ist, die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Die Breite des breiten Abschnitts 101a kann gleich oder geringer als der Durchmesser des Verriegelungsbolzens 70 sein, solange die Breite des breiten Abschnitts 101a größer als die Breite des oberen Gleitabschnitts 102a ist.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform und dergleichen ist, wenngleich ein Fall beschrieben wurde, bei dem der Verriegelungsbolzen 70 als das Wellenelement verwendet wird, das die Säuleneinheit 11 und die hintere Seitenwand 58 verbindet, die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Z. B. können die Säuleneinheit 11 und die hintere Seitenwand 58 z. B. durch einen Bolzen oder dergleichen verbunden sein.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform und dergleichen ist, wenngleich eine Konfiguration beschrieben wurde, bei der der Neigungsführungsabschnitt 110 die hintere Seitenwand 58 in Querrichtung durchdringt, die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Der Neigungsführungsabschnitt kann jede Konfiguration annehmen, solange das Verbindungselement darin aufgenommen ist.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform und dergleichen ist, wenngleich eine Konfiguration beschrieben wurde, bei der die Neigungsbalance in dem Zwischenabschnitt des Neigungsführungsabschnitts 110 (Neigungsführungsöffnung 60) in der vertikalen Richtung durch das Vorspannelement 80 hergestellt wird, die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Z. B. kann eine Konfiguration derart sein, dass die Neigungsbalance in dem oberen Abschnitt oder dem unteren Abschnitt des Neigungsführungsabschnitts 110 hergestellt wird.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform und dergleichen ist, wenngleich eine Konfiguration beschrieben wurde, bei der die äußere Säule 21 und die innere Säule 22 für die Säule gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind, die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Die Säule muss lediglich so eingerichtet sein, dass sie die Lenkwelle 12 drehbar lagert.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform und dergleichen ist, wenngleich eine Konfiguration beschrieben wurde, bei der die Lenkvorrichtung 1 nur den Neigungsvorgang ausführen kann, die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Die Lenkvorrichtung 1 kann in der Lage sein, einen teleskopischen Vorgang auszuführen, bei dem eine Vorwärts-/Rückwärts-Position des Lenkrads 12 durch das Bewegen der äußeren Säule 21 und der inneren Säule 22 relativ zueinander in der Wellen-Axialrichtung eingestellt wird.
Darüber hinaus können die Komponenten der zuvor beschriebenen Ausführungsformen in geeigneter Weise durch bereits bekannte Komponenten ersetzt werden, ohne den Erfindungsgedanken und den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, und schließlich können die zuvor beschriebenen modifizierten Beispiele in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

1: Lenkvorrichtung
11: Säuleneinheit (Säule)
12: Lenkwelle
13: Vordere Klammer
14: Hintere Klammer
60: Neigungsführungsöffnung
65: Verriegelungsmechanismus
70: Verriegelungsbolzen (Wellenelement)
80: Vorspannelement
100: Elastischer Ring
101: Zwischenführungsabschnitt (erster Führungsabschnitt)
102: Oberer Führungsabschnitt (zweiter Führungsabschnitt)
103: Unterer Führungsabschnitt (dritter Führungsabschnitt)
110: Neigungsführungsabschnitt
151: Erster Führungsabschnitt
152: Zweiter Führungsabschnitt
220: Erster Führungsabschnitt
221: Zweiter Führungsabschnitt

Claims

Lenkvorrichtung mit einer Säule, die eingerichtet ist, um eine Lenkwelle drehbar um eine erste Achse, die sich in einer Vorwärts-/Rückwärts-Richtung erstreckt, zu lagern; einer vorderen Klammer, die an einem Fahrzeugaufbau angebracht und eingerichtet ist, um die Säule schwenkbar um eine zweite Achse, die sich in einer Querrichtung erstreckt, zu lagern; einer hinteren Klammer, die an dem Fahrzeugaufbau an einer Hinterseite der vorderen Klammer angebracht ist und hintere Seitenwände umfasst, welche die Säule von beiden Seiten in Querrichtung zwischen sich aufnehmen; und einem Verriegelungsmechanismus mit einem Wellenelement, das die hinteren Seitenwände und die Säule verbindet und eingerichtet ist, eine Schwenkbewegung der Säule um die zweite Achse zu verhindern oder zu ermöglichen, wobei ein Neigungsführungsabschnitt, durch den das Wellenelement eingesetzt ist und der eine vertikale Bewegung des Wellenelements gemäß der Schwenkbewegung der Säule führt, an jeder der hinteren Seitenwände ausgebildet ist, wobei der Neigungsführungsabschnitt folgendes umfasst: einen ersten Führungsabschnitt; und einen zweiten Führungsabschnitt, der durchgängig mit einer oberen Seite des ersten Führungsabschnitts vorgesehen ist und der eine geringere Breite in der Vorwärts-/Rückwärts-Richtung als der erste Führungsabschnitt aufweist, und wobei der zweite Führungsabschnitt so eingerichtet ist, dass das Wellenelement gemäß der Schwenkbewegung der Säule gleitbeweglich ist, und so eingerichtet ist, dass er elastisch verformbar ist.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Vorspannelement, das zwischen dem Wellenelement und der hinteren Klammer angeordnet ist und das eingerichtet ist, um die Säule nach oben vorzuspannen.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Breite des zweiten Führungsabschnitts geringer als ein Durchmesser des Wellenelements ist.
Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Breite des ersten Führungsabschnitts größer als der Durchmesser des Wellenelements ist.
Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Neigungsführungsabschnitt einen dritten Führungsabschnitt umfasst, der durchgängig mit einer unteren Seite des ersten Führungsabschnitts vorgesehen ist, und der eine geringere Breite in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung als der erste Führungsabschnitt hat, und der dritte Führungsabschnitt so eingerichtet ist, dass das Wellenelement gemäß der Schwenkbewegung der Säule gleitbeweglich ist, und so eingerichtet ist, dass er elastisch verformbar ist.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 5, wobei eine Breite des dritten Führungsabschnitts geringer als der Durchmesser des Wellenelements ist.
Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Neigungsführungsabschnitt durch das Einsetzen eines elastischen Rings in eine Neigungsführungsöffnung, die sich in Querrichtung durch die hintere Seitenwand erstreckt, gebildet wird, und das Wellenelement in den elastischen Ring eingesetzt ist.