DE112006003157B4

DE112006003157B4 - Lenksäulensystem

Info

Publication number: DE112006003157B4
Application number: DE112006003157.0T
Authority: DE
Inventors: Shinji Okada; Hiroshi Shibazaki; Toshimasa Wada
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2016-03-03
Anticipated expiration: 2026-11-22
Also published as: DE112006003157T5; JP5131425B2; US20090272219A1; WO2007058362A1; JP2008137393A; WO2007058362A8; US8011268B2

Abstract

Lenksäulensystem, in dem eine Säule (23) mittels einer Zahneingreiffunktion durch einen Hebel (7) relativ zu einem Körper fixiert ist, wobei der Hebel (7) umfasst: einen Verbindungsarm (5), der Zahnteilzähne (17, 18) für die Zahneingreiffunktion umfasst, und einen Einstellungsarm, an dem eine Positionseinstellungsschraube (1) montiert ist und der eine Positionseinstellungsoperation durchführt, wobei wenigstens der Verbindungsarm (5) derart gehalten wird, dass er innerhalb eines vorbestimmten Bereichs relativ zu der Säule (23) verschoben werden kann, indem die Positionseinstellungsschraube (1) durch ein Oszillationszentrumsloch (15) in dem Verbindungsarm (5) geführt wird, wobei der Verbindungsarm (5) und der Einstellungsarm eine vorbestimmte relative Bewegung zueinander durchführen können, wobei ein elastisches Element (6') zwischen der Positionseinstellungsschraube (1), die durch das Oszillationszentrumsloch (15) in dem Verbindungsarm (5) geführt ist, und dem Oszillationszentrumsloch (15) angeordnet ist, und wobei die Zahnteilzähne (17, 18) auf beiden einander zugewandten Seitenflächen eines sich verjüngenden Plattenteils (5C, 5D) ausgebildet sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenksäulensystem, das eine Lenkwelle derart hält, dass die Position derselben eingestellt werden kann.
Stand der Technik
Ein Lenksäulensystem stellt eine wichtige Sicherheitskomponente eines Fahrzeugs dar, wobei es sehr wichtig ist, das Verhalten während eines Unfalls zu steuern, um die Sicherheit eines in den Unfall einbezogenen Insassen sicherzustellen. Gewöhnlich ist ein Aufprallenergie-Absorptionsmechanismus in einem Lenksäulensystem vorgesehen, wobei das Lenksäulensystem eine wichtige Rolle als Halteglied für einen Airbag spielt, der in einer Lenksäule eingeschlossen ist.
Damit der Fahrer eine optimale Fahrposition einnehmen kann, ist ein Lenksäulensystem allgemein derart aufgebaut, dass der Neigungswinkel des Lenkrads eingestellt werden kann und die Axialposition des Lenkrads in Übereinstimmung mit der Körpergröße und der Fahrhaltung des Fahrers eingestellt werden kann. Folglich sind Lenksäulensysteme erforderlich, die einander widersprechende Funktionen aufweisen, um die Einstellung der Position und Haltung des Säulenhauptkörpers (d. h. des Lenkrads) zu erleichtern und um eine vorbestimmte Position und Haltung während eines Unfalls sicherzustellen. In herkömmlichen Lenksäulensystemen werden verschiedene Einrichtungen verwendet, um diese einander widersprechenden Funktionen kompatibel zu machen, wobei jedoch angesichts der wachsenden Anforderungen der Benutzer an die Bedienbarkeit weitere Verbesserungen erforderlich sind.
In dem Patentdokument Nr. 1 wird ein Lenksäulensystem angegeben, in dem ein Säulenhauptkörper gehalten werden kann, indem eine Vielzahl von Reibungsplatten übereinander gelagert werden und die zwischen denselben erzeugte Reibungskraft genutzt wird.

Patentdokument Nr. 1: ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A-10-35511
Patentdokument Nr. 2: ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP-A-9-221043
Patentdokument Nr. 3: geprüfte europäische Patentveröffentlichung EP-1394012-B1
Patentdokument Nr. 4: geprüfte europäische Patentveröffentlichung EP-796780-B1
Patentdokument Nr. 5: geprüfte US-Patentveröffentlichung US 6390717

Ferner offenbaren die DE 694 01 406 T2 und die Patentdokumente Nr. 2 bis Nr. 5 verstellbare Lenksäulen, in denen die Säule mittels einer Zahneingreiffunktion durch einen Hebel relativ zu einem Körper fixiert ist, wobei der Hebel einen Verbindungsarm mit Zahnteilzähnen für die Zahneingreiffunktion in eine Gegenverzahnung umfasst und wobei der Hebel schwenkbar an einer Bolzenschraube befestigt ist.
Beschreibung der Erfindung
Problemstellung der Erfindung
In einem Mechanismus mit einer Vielzahl von übereinander gelagerten Reibungsplatten ergibt sich jedoch das Problem, dass die Konfiguration komplex wird und dass Vibrationen, die erzeugt werden, wenn sich die Vielzahl von Reibungsplatten während einer Neigungs-/Teleskopeinstellung aneinander reiben, einfach zu dem Bediener übertragen werden und das Bediengefühl beeinträchtigen. Außerdem ergibt sich aufgrund einer Erhöhung in der Anzahl von Komponenten das Problem, dass die Anzahl der Montagemannstunden erhöht wird.
Weiterhin ist in dem Patentdokument Nr. 2 ein Lenksäulensystem angegeben, in dem ein Zahnteil an einem Hebel vorgesehen ist, der sich um eine Welle drehen kann, die in ein längliches Loch in einer an einem Körper montierten Klammer eingreift, wobei der Zahnteil in einen Zahnteil eingreift, der an einer Säule vorgesehen ist, um die Säule derart zu fixieren, dass ihre Position in einer Neigungsrichtung eingestellt werden kann. Weil gemäß diesem Stand der Technik die Zahnteile Stirnzahnteile sind, die von vorne ineinander eingreifen, besteht die Gefahr, dass ein Eingreiffehler auftritt, bei dem die entfernten Enden der Zahnteile gegeneinander stoßen. Außerdem muss die Dicke der Zahnteilzähne vergrößert werden, um zu berücksichtigen, dass während eines sekundären Unfalls eine große Kraft auf die Zahnteile ausgeübt werden kann, wodurch sich das Problem ergibt, dass eine größere Konfiguration erforderlich ist. Insbesondere weil die in 3 des Patentdokuments Nr. 2 gezeigte Konfiguration derart beschaffen ist, dass ein beweglicher Zahnteil und ein Kipphebel durch einen Haltestift miteinander verbunden sind, muss als Gegenmaßnahme die Dicke des Haltestifts vergrößert werden, um die Stärke des Stifts zu erhöhen.
Wenn in den Techniken der Patentdokumente Nr. 3, 4 die Zahnteile von vorne ineinander eingreifen, greifen zuvor Eingreifführungsstifte ineinander ein oder wird das Eingreifen der Zahnteile durch eine Führung geführt, um einen Eingreiffehler zu vermeiden, wobei diese Techniken einen Eingreiffehler jedoch nicht vollständig verhindern können und das Problem verursachen, dass ein relativ großer Raum erforderlich ist.
Außerdem wird in dem Patentdokument 5 eine Technik angegeben, in der die ineinander greifenden Zahnteile jeweils magnetische Eigenschaften aufweisen, um ein Aneinanderstoßen der entfernten Enden der Zahnteile zu vermeiden. Die Magnetkraft reicht jedoch nicht aus, um das Aneinanderstoßen der entfernten Enden der Zahnteile vollständig zu verhindern. Außerdem ergibt sich das Problem, dass die Ausbildung von Zahnteilen mit magnetischen Eigenschaften sehr schwierig ist.
Im Gegensatz zu diesen herkömmlichen Techniken schlägt der vorliegende Ansmelder in der Patentanmeldung Nr. 2005-134974 ein Lenksäulensystem zum Halten einer Lenkwelle vor, bei dem die Position der Lenkwelle in einer Neigungsrichtung und/oder einer Teleskoprichtung eingestellt werden kann, wobei das System umfasst: einen primären Zahnteil, der relativ zu einem Körper angeordnet ist, einen Säulenhauptkörper, der die Lenkwelle drehbar hält, und einen sekundären Zahnteil, der zusammen mit dem Säulenhauptkörper verschoben wird, wobei der Säulenhauptkörper relativ zu dem Körper positioniert wird, indem der primäre Zahnteil und der sekundäre Zahnteil ineinander greifen (dies wird als Zahnteileingreiffunktion bezeichnet), und wobei der Säulenhauptkörper in seiner Position relativ zu dem Körper eingestellt wird, indem die Zahnteile voneinander gelöst werden. Durch diese Konfiguration kann eine Beeinträchtigung des Bediengefühls bei Verwendung einer Vielzahl von Reibungsplatten vermieden werden, wobei außerdem eine große Haltekraft ausgeübt werden kann, nachdem der primäre Zahnteil und der sekundäre Zahnteil ineinander gegriffen haben.
Wenn jedoch bei diesem Typ von Lenksäulensystem die entfernten Enden des primären Zahnteils und die entfernten Enden des sekundären Zahnteils aneinander stoßen, besteht die Gefahr eines Eingreiffehlers. In der betreffenden Patentanmeldung nähern sich der primäre Zahnteil und der sekundäre Zahnteil einander für ein Eingreifen in anderen Richtungen als einer normalen Richtung und einer Tangentialrichtung relativ zu einer Flankenlinie der Zahnteile, um den Eingreiffehler zu vermeiden. Aber auch bei dieser Konfiguration ist es schwierig, den Eingreiffehler vollständig zu verhindern.
Die Erfindung nimmt auf die Probleme der herkömmlichen Techniken Bezug, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist, ein Lenksäulensystem anzugeben, das ein hervorragendes Bediengefühl und eine hervorragende Bedienbarkeit bietet und einen Ausfall unterdrücken kann.
Problemlösung
Gemäß einer ersten und zweiten Erfindung ist ein Lenksäulensystem wie in Anspruch 1 und 2 angegeben.
Wenn eine Manschette an der Positionseinstellungsschraube oder zwischen der Positionseinstellungsschraube und dem Oszillationszentrumsloch angeordnet wird, ist vorzugsweise ein vertiefter Teil oder ein erhobener Teil an der Manschette und/oder dem Oszillationszentrumsloch ausgebildet, sodass das elastische Element darin oder daran angeordnet werden kann.
Eine Verbindungseinrichtung ist vorzugsweise vorgesehen, um eine relative Drehgröße zwischen dem Verbindungsarm und dem Einstellungsarm zu einer vorbestimmten Größe zu steuern.
Der Verbindungsarm und der Einstellungsarm drehen sich vorzugsweise gemeinsam.
Gemäß einer dritten Erfindung ist ein Lenksäulensystem zum Fixieren einer Säule an einem Körper gemäß Anspruch 6 vorgesehen.
Wenn das Zahnglied über ein elastisches Element relativ zu der Säule gehalten wird, wird das Zahnglied vorzugsweise zu einer vorbestimmten Ausgangsposition vorgespannt, an der die Zahnteilzähne nicht ineinander eingreifen. Das elastische Element ist ein Gummi oder eine Feder.
Wenn die Richtung einer Flankenlinie des Zahnteils auf einer Tangente zu einem Kreisbogen R ausgebildet ist, der sich durch eine Flankenlinie um die Positionseinstellungsschraube als Mittenachse erstreckt, oder wenn die Richtung einer Flankenlinie des Zahnteils auf einer imaginären Ebene ausgebildet ist, die durch eine Tangente L zu einem Kreisbogen R, der sich durch eine Zahnteilflanke um die Positionseinstellungsschraube als Mittenachse erstreckt, und eine Achse, die sich parallel zu einer Axialrichtung der Positionseinstellungsschraube durch die Zahnteilflanke erstreckt, auf einer mit einem Winkel α zu der Tangente L geneigten Fläche gezeichnet wird, weisen die Zahnteilzähne vorzugsweise einen Raum G zwischen den Zahnflanken der gegenüberliegenden Zahnteile auf, die in einer Axialrichtung ineinander greifen, die sich durch die Mittenachse der Positionseinstellungsschraube erstreckt und normale zu den Flankenlinien ist, wenn die Zahnteilzähne ineinander greifen, wobei der Raum G vorzugsweise mindestens ein Raum G ist, in dem die Zahnteilzähne mit einer geradlinigen Flankenlinie entlang einer Ortskurve des Kreisbogens um die Positionseinstellungsschraube verschoben werden können, um ineinander zu greifen.
Vorteile der Erfindung
Weil gemäß der ersten und zweiten Erfindung der Hebel den Verbindungsarm, der die Zahnteilzähne für die Eingreiffunktion aufweist, und den Einstellungsarm umfasst, an dem die Positionseinstellungsschraube montiert ist und der die Positionseinstellungsoperation durchführt, wobei durch das Durchführen der Positionseinstellungsschraube durch das Oszillationszentrumsloch in dem Verbindungsarm wenigstens der Verbindungsarm derart gehalten wird, dass er innerhalb eines vorbestimmten Bereichs relativ zu der Säule verschoben wird, wird für den Fall, dass die Zahnteilzähne aneinander stoßen, der Eingreiffehler vermieden, indem der Verbindungsarm verschoben wird. Unter dem „vorbestimmten Bereich” ist hier der Bereich innerhalb des Abstands der Zahnteilzähne zu verstehen.
Weil gemäß der dritten Erfindung das Lenksäulensystem den Zahnteil mit den primären Zahnteilzähnen, die in Übereinstimmung mit der Betätigung des Hebels angetrieben werden, und mit den sekundären Zahnteilzähnen, die in die angetriebenen primären Zahnteilzähne eingreifen, umfasst, sodass die Säule durch das Eingreifen der primären Zahnteilzähne in die sekundären Zahnteilzähne an dem Körper fixiert wird und der Zahnteil derart gehalten wird, dass er innerhalb eines vorbestimmten Bereichs relativ zu der Säule verschoben wird, wird für den Fall, dass die entfernten Enden der primären Zahnteilzähne und der sekundären Zahnteilzähne aneinander stoßen, ein Eingreiffehler vermieden, indem der Zahnteil verschoben wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Lenksäulensystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die einen montierten Zustand zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Lenksäulensystems gemäß der Ausführungsform der Erfindung, die einen demontierten Zustand zeigt.
3(a) ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem die Zahnteile 17, 19a gegeneinander stoßen. 3(b) ist ein Diagramm, das den durch den Pfeil IIIB in 3(a) angegebenen Teil vergrößert zeigt. 3(c) ist ein Diagramm, as einen Zustand zeigt in dem die Zahnteile 18, 20a gegeneinander stoßen. 3(d) ist ein Diagramm, das den durch den Pfeil IIID in 3(c) angegebenen Teil vergrößert zeigt.
4 ist eine vergrößerte Ansicht der Umgebung eines Verbindungsarms 5 und eines Hebels 7.
5(a) ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsarms 105 und eines Nockenglieds 112 gemäß einer zweiten Ausführungsform. 5(b) ist eine seitliche Explosionsansicht eines Verbindungsarms 105 in einem modifizierten Beispiel.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Hebels 207, eines Verbindungsarms 105 und eines Nockenglieds 22 gemäß einer dritten Ausführungsform.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Hebels 307, eines Verbindungsarms 305 und eines Nockenglieds 22 gemäß einer vierten Ausführungsform.
8(a) ist eine Seitenansicht eines Verbindungsarms 405 gemäß einer fünften Ausführungsform. 8(b) ist eine Seitenansicht eines Hebels gemäß der fünften Ausführungsform.
9(a) ist eine Seitenansicht eines Verbindungsarms 505 gemäß einer sechsten Ausführungsform. 9(b) ist eine Seitenansicht eines Hebels 507 gemäß der sechsten Ausführungsform.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Hebel 607 und eine Verbindungsarm 605 gemäß einem modifizierten Beispiel miteinander kombiniert sind.
11 ist eine perspektivische Ansicht eines Lenksäulensystems gemäß einer weiteren Ausführungsform.
12 ist eine Diagramm, das die Umgebung eines Hebels vergrößert zeigt.
13 ist ein 12 ähnliches Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel der Ausführungsform zeigt.
14 ist eine perspektivische Ansicht eines Lenksäulensystems gemäß einer weiteren Ausführungsform.
15 ist eine perspektivische Ansicht eines Lenksäulensystems gemäß einer Ausführungsform.
16 ist eine Diagramm, das die Umgebung eines Teleskopzahnteils 819 vergrößert zeigt.
17 ist ein Diagramm, das die Umgebung des Teleskopzahnteils 819 vergrößert zeigt.
18 ist ein Diagramm, das die Umgebung des Teleskopzahnteils 819 vergrößert zeigt.
19 enthält Schnittansichten eines Zahnteilzahns 17 und eines Zahnteilzahns 819a des Teleskopzahnteils 819, die den Übergang von einem gelösten Zustand zu einem ineinander greifenden Zustand zeigen.
20 ist eine perspektivische Ansicht, die die Umgebung eines Teleskopzahnteils 919 gemäß einem modifizierten Beispiel der Ausführungsform zeigt.
21 ist eine perspektivische Ansicht, die die Umgebung des Teleskopzahnteils 919 gemäß dem modifizierten Beispiel der Ausführungsform zeigt.
22 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Lenksäulensystem gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt.
23 ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem die Umgebung eines Kippzahnteils demontiert ist.
24 ist eine perspektivische Ansicht eines Antriebszahnteils aus der entgegen gesetzten Perspektive von 23.
25 ist ein Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem der Kippzahnteil demontiert ist.
Erläuterungen der Bezugszeichen

1 Klemmschraube; 2 Beilagscheibe; 3 Nockenplatte; 5 Verbindungsarm; 5A primärer geradliniger Teil; 5B sekundärer geradliniger Teil; 6, 6' elastisches Element; 7 Hebel; 8 Schublager; 9 Mutter; 11 Hakenteil; 13 rechteckige Öffnung; 15' kleine Öffnung; 15A rechteckige Öffnung; 15B rechteckige Öffnung; 15a Rille; 16 kreisförmiger, zylindrischer Teil; 16B rechteckiger, zylindrischer Teil; 17 Zahnteilzahn; 18 Zahnteilzahn; 19 Teleskopzahnteil; 19a Zahnteilzahn; 20 Kippzahnteil; 20a Zahnteilzahn; 21 hexagonale Öffnung; 22 Nockenglied; 23 Säulenhauptkörper; 23a Kasten; 23b Teleskoploch; 24 Ringglied; 25 Beilagscheibe; 26 Nockenteil; 31 stationäre Klammer; 32 bewegliche Klammer; 32a Kipploch; 105 Verbindungsarm; 105A primäres geradliniges Glied; 105B sekundäres geradliniges Glied; 112 Nockenglied; 124, 124 elastisches Element; 205 Verbindungsarm; 205A primärer geradliniger Teil; 205B sekundärer geradliniger Teil; 207 Hebel; 211 Hakenteil; 211A Hakenteil; 211A bis 211C Hakenteil; 215A bis 215C kleine Öffnung; 305 Verbindungsarm; 305 geradliniger Teil; 305A primärer geradliniger Teil; 305B sekundärer geradliniger Teil; 307 Hebel; 311A Hakenteil; 311B Hakenteil; 315 Verbindungsteil; 405 Verbindungsarm; 407 Hebel; 411A Hakenteil; 415A kleine Öffnung; 505 Verbindungsarm; 505A primärer geradliniger Teil; 505B sekundärer geradliniger Teil; 507 Hebel; 511A Hakenteil; 511B Hakenteil; 511C Hakenteil; 515 gestufter Teil; 605 Verbindungsarm; 607 Hebel; 701 Welle; 701a externe Zahnung; 701b Kopfteil; 701c Verbindungsteil; 701d Außengewindeteil; 701e vertiefter Teil; 705 Verbindungsarm; 705a Zahn; 705b kleine Öffnung; 705c kleine Öffnung; 707a interne Zahnung; 707b Öffnung; 707c Vorsprung; 720 Kipppositionsfixierungs-Zahnteil; 720a Öffnung; 720b Zahn; 720c erhobener Teil; 720d längliches Loch; 723 Säulenhauptkörper; 723a längliches Loch; 724 elastisches Element; 724a dünner Gurtteil; 731 stationäre Klammer; 731a Seitenplatte; 810 Teleskopzahnteil; 819 Teleskopzahnteil; 819a Zahnteilzahn; 820 Kippzahnteil; 820a Zahnteilzahn; 919 Teleskopzahnteil; 919a Zahnteilzahn; 919b Durchgangsloch; 1018 Antriebszahnteil; 1018a Seitenflächenteil; 1018b Vorderflächenteil; 1018c Öffnung; 1018d Zahnteilzahn; 1020 Kippzahnteil; 1020a Zahnteilzahn; 1020b Öffnung; CP Befestigungswerkzeug; RB Gummiglied; S Lenkwelle; SPG Schraubenfeder; BRG Lager; E elastisches Element; H1 Höhe; S Lenkwelle.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Im Folgenden werden Kipp-/Teleskoplenksysteme gemäß Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1, 2 sind perspektivische Ansichten eines Lenksäulensystems gemäß einer Ausführungsform, wobei 1 einen montierten Zustand zeigt und 2 einen demontierten Zustand zeigt. In dieser Beschreibung ist unter der „Teleskoprichtung” eine Axialrichtung einer Lenkwelle zu verstehen, während die „Kipprichtung” eine die Teleskoprichtung schneidende Richtung ist (insbesondere eine vertikale Richtung).
Eine bewegliche Klammer 32 mit einem umgekehrt U-förmigen Querschnitt ist unter einer stationären Klammer 31, die an einem Körper (nicht gezeigt) montiert ist, montiert. Während die bewegliche Klammer 32 normalerweise an der stationären Klammer 31 fixiert ist, wird die bewegliche Klammer 32 bei einem Aufprall in der Teleskoprichtung verschoben.
Ein zylindrischer Säulenhauptkörper 23 (auch einfach als Säule bezeichnet) ist derart montiert, dass er in der beweglichen Klammer 32 aufgenommen ist. Eine Lenkwelle S (1), die ein Lenkrad (nicht gezeigt) mit einem Lenkmechanismus verbindet, erstreckt sich durch den Säulenhauptkörper 23 und wird drehbar durch Lager (nicht gezeigt) gehalten. Ein Teleskopzahnteil 19 ist auf einer Seite des Säulenhauptkörpers 23 montiert. Ein Teleskopzahnteil 19 ist aus einem Plattenmaterial ausgebildet, das zu einem U-förmigen Querschnitt gebogen ist, wobei parallele Zahnteilzähne 19a auf beiden Innenseitenflächen des Plattenmaterials ausgebildet sind.
Längliche Teleskoplöcher 23b sind in einem Kasten 23a ausgebildet, der unter dem Säulenhauptkörper 23 vorgesehen ist, und erstrecken sich in der Teleskoprichtung. Außerdem sind längliche Kipplöcher 32a in Seiten der beweglichen Klammer 32 ausgebildet und erstrecken sich in der Kipprichtung, wobei ein Kippzahnteil 20 auf einer der Seiten der beweglichen Klammer 32 ausgebildet ist. Parallele Zahnteilzähne 20a sind auf einer Fläche des Kippzahnteils 20 ausgebildet. Außerdem kann der Kippzahnteil 20 aus einem Plattenmaterial ausgebildet sein, das wie der Teleskopzahnteil 19 zu einer U-Form gebogen ist.
Eine drehbare Klemmschraube (eine Positionseinstellungsschraube) 1, die sich durch die Kipplöcher 32a in der beweglichen Klammer 32 und die Teleskoplöcher 23b in dem Säulenhauptkörper 23 über die Beilagscheibe 2 von rechts in 2 erstreckt, erstreckt sich weiterhin durch eine Nockenplatte 3, ein Nockenglied 22 (ein Glied, das der Klemmschraube entspricht), ein Ringglied 24 aus einem elastischen Glied wie etwa Gummi, einen Verbindungsarm 5, eine Beilagscheibe 25 aus einem Kunstharz wie etwa PTFE, einen Hebel 7 (einen Einstellungsarm) und ein Schublager 8 und ist mit einer Mutter 9 verschraubt. Der Verbindungsarm 5 und der Hebel 7 werden derart montiert, dass sie einander entlang einer Achse der Klemmschraube 1, die eine Oszillationsachse bildet, überlappen.
4 ist eine vergrößerte Ansicht der Umgebung des Verbindungsarms 5 und des Hebels 7. In 4 weist das hohle Nockenglied 22 eine Konfiguration auf, in der eine dünne Platte 27, ein kreisrunder, zylindrischer Teil 16 und ein hexagonaler Teil 14 koaxial miteinander verbunden sind.
Der Verbindungsarm 5 besteht aus einem im wesentlichen L-förmigen Plattenmaterial, in dem ein primärer geradliniger Teil 5A und ein sekundärer geradliniger Teil 5B derart miteinander verbunden sind, dass sie einander mit rechten Winkels schneiden, wobei parallele und sich verjüngende Zahnteilzähne 18, die etwas weiter nach oben gerichtet sind als eine horizontale Richtung, auf beiden Seitenflächen eines Plattenteils 5C, der horizontal vorsteht und sich zu einem entfernten Ende hin verjüngt, an einem entfernten Ende des primären geradlinigen Teils 5A, der sich in 4 nach oben erstreckt, ausgebildet sind. Weiterhin sind parallele und sich verjüngende Zahnteilzähne 17, die nach unten gerichtet sind, an beiden Seitenflächen eines Plattenteils 5D, der nach unten vorsteht und sich zu einem entfernten Ende hin verjüngt, an einem entfernten Ende des sekundären geradlinigen Teils 5B ausgebildet. Eine Öffnung 15 (ein Oszillationszentrumsloch, das ein Durchgangsloch ist), durch die sich das Nockenglied 22 erstreckt, ist in einem Schnittteil zwischen dem primären geradlinigen Teil 5A und dem sekundären geradlinigen Teil 5B ausgebildet.
Der Hebel 7 wird gebildet, indem ein Plattenmaterial dreidimensional gebogen wird, und umfasst eine hexagonale Öffnung 21 (ein Durchgangsloch), die mit dem hexagonalen Teil 14 des Nockenglieds 22 verbunden wird, und einen Hakenteil 11 (einen Vorsprung), der in der Nachbarschaft zu der hexagonalen Öffnung 21 ausgebildet ist. Ein Griff (nicht gezeigt), der durch die Hand eines Bedieners gegriffen werden kann, ist an einem entfernten Ende des Hebels 7 montiert. Der Hakenteil 11 kann auch als separates Element vorgesehen und nicht durch Biegen des Hebels 7 ausgebildet sein. In dem Verbindungsarm 5 ist eine kleine Öffnung 15' (ein Aufnahmeteil) in Nachbarschaft zu der Öffnung 15 derart vorgesehen, dass er dem Hakenteil 11 entspricht. Eine Verbindungseinrichtung wird durch den Hakenteil 11 und die kleine Öffnung 15' gebildet.
Wenn bei der Montage das Ringglied 24 auf einen Teil des Außenumfangs des kreisrunden zylindrischen Teils des Nockenglieds 22 gepasst wird, sodass sich das Nockenglied 22 durch die Öffnung 15 in dem Verbindungsarm erstreckt, wird das Ringglied 24 zwischen der dünnen Platte 27 des Nockenglieds 22 und einer der dünnen Platte 27 zugewandten Oberfläche des Verbindungsarms 5 angeordnet. Dabei wird ein Zwischenraum zwischen einer Außenfläche des kreisrunden, zylindrischen Teils 16 des Nockenglieds 22 und einer Innenfläche der Öffnung 15 erzeugt, in dem der kreisrunde, zylindrische Teil 16 aufgenommen ist. indem außerdem ein hohles, kreisrundes und zylindrisches Glied 6 aus einem elastischen Element wie etwa Gummi in die kleine Öffnung 15' gepasst wird, sodass der Hakenteil 11 in ein Innenloch des hohlen, kreisrunden und zylindrischen Glieds 6 eingreift, wird eine ein Drehmoment übertragende Kopplung implementiert, sodass sich der Verbindungsarm 5 in Reaktion auf eine Drehung des Hebels 7 dreht. Folglich wird der Verbindungsarm 5 derart gehalten, dass der Verbindungsarm 5 relativ zu dem Säulenhauptkörper 23 und dem Hebel 7 verschoben werden kann. Indem sich der hexagonale Teil 14 des Nockenglieds 22 in die hexagonale Öffnung 21 erstreckt, dreht sich das Nockenglied 21 zusammen mit dem Hebel 7.
Im Folgenden wird der Betrieb dieser Ausführungsform beschrieben. Wenn der Hebel 7 zu der in 1 gezeigten Position gedreht wird, dreht sich auch der Verbindungsarm 5 aufgrund der Kopplung des Hakenteils 11 des Hebels 7 mit der kleinen Öffnung 15' über das kreisförmige, zylindrische Glied 6, sodass die Zahnteilzähne 18 sich den Zahnteilzähnen des Kippzahnteils 20 in einer Flankenlinienrichtung für ein Eingreifen nähern und sodass die Zahnteilzähne 17 sich den Zahnteilzähnen 19a des Teleskopzahnteils 19 für ein Eingreifen nähern. Weil durch diese Aktionen der Säulenhauptkörper 23 an der beweglichen Klammer 32 über den Verbindungsarm fixiert werden kann, kann auch für den Fall, dass während einer sekundären Kollision eine große Aufprallkraft auf das Lenksäulensystem ausgeübt wird, die Position des Lenksäulensystems sicher um den Umfang der Klemmschraube 1 gehalten werden, wodurch die Stoßabsorptionswirkung eines Airbags verbessert werden kann. Weil die Außendimension des Hakenteils kleiner als der Innendurchmesser des kreisförmigen, zylindrischen Glieds 6 ist und sich der Verbindungsarm 5 nicht bewegt, bis der Hakenteil 11 eine Kraft auf eine Innenumfangsfläche der kleinen Öffnung 15' ausübt, ist der Drehwinkel des Verbindungsarms 5 kleiner als der Drehwinkel des Hebels 7, sodass auch bei einem kleinen Raum die entsprechenden Zahnteilzähne eingreifend miteinander verbunden und voneinander gelöst werden können.
Wenn sich außerdem das Nockenglied 22 in Reaktion auf eine Drehung des Hebels in einer Kipprichtung dreht, reitet ein auf einer Rückseite vorgesehener Nockenteil (nicht gezeigt) auf einem Nockenteil 26, der auf einer der Rückseite des Nockenglieds 22 gegenüberliegenden Fläche der Nockenplatte 3 vorgesehen ist, um eine Axialspannung in der Klemmschraube 1 zu erzeugen, wodurch ein Spiel zwischen der Vielzahl von Gliedern an dem Umfang der Klemmschraube 1 beseitigt wird und eine große Stabilität des Lenksäulensystems sichergestellt werden kann. Das Ringglied 24 mit den niedrigen Reibungseigenschaften ist zwischen der dünnen Platte 27 des Nockenglieds 22 und dem Verbindungsarm 5 angeordnet, und die Beilagscheibe 25 mit den niedrigen Reibungseigenschaften ist zwischen dem Hebel 7 und dem Verbindungsarm 5 angeordnet, wodurch eine glatte Drehung realisiert werden kann.
Dabei besteht die Gefahr, dass die entfernten Enden der Zahnteilzähne 17 des sekundären geradlinigen Teils 5B in einen Stoßkontakt mit den entfernten Ende der Zahnteilzähne 19a des Teleskopzahnteils 19 wie in 3(b) gezeigt gebracht werden. Außerdem besteht die Gefahr, dass die entfernten Enden der Zahnteilzähne 18 des primären geradlinigen Teils 5A in einen Stoßkontakt mit den entfernten Enden der Zahnteilzähne 20a des Kippzahnteils 20 wie in 3(d) gezeigt gebracht werden. Weil jedoch der Zwischenraum zwischen der Außenfläche des kreisrunden, zylindrischen Teils 16 des Nockenglieds 22 und der Innenfläche der Öffnung 15 vorhanden ist, der den kreisrunden, zylindrischen Teil 16 aufnimmt, wird der Verbindungsarm 5 relativ zu der Klemmschraube 1 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs verschoben, der durch die elastische Verformung des kreisrunden, zylindrischen Glieds 6 begrenzt wird, sodass die entfernten Enden der Zahnteilzähne zueinander in einer durch die Pfeile in 3(a) oder 3(c) angegebenen Richtung verschoben werden, wodurch das Bediengefühl des Hebels verbessert und das Eingreifen der Zahnteilzähne unterstützt wird.
Wenn dagegen der Hebel 7 in der durch den Pfeil angegebenen Richtung aus der Position von 1 gedreht wird, um die Position der Säule einzustellen, werden die Zahnteilzähne 18 von den Zahnteilzähnen 20a des Kippzahnteils 20 gelöst und werden die Zahnteilzähne 17 von dem Zahnteilzähnen 19a des Teleskopzahnteils 19 gelöst, sodass der verbundene Zustand des Verbindungsarms 5 gelöst wird und der Säulenhauptkörper 23 relativ zu der beweglichen Klammer 32 verschoben werden kann. Indem der Hebel 7 zu der Position von 1 gedreht wird, nachdem der Säulenhauptkörper 23 zu beliebigen Teleskop- und Kipppositionen verschoben wurde, kann der Säulenhauptkörper 23 an seiner Position fixiert werden.
5(a) ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsarms 105 und eines Nockenglieds 112 gemäß einer zweiten Ausführungsform, und 5(b) ist eine seitliche Explosionsansicht eines Verbindungsarms 105' gemäß einem modifizierten Beispiel. Der Verbindungsarm 105 von 5 ist einstückig ausgebildet, wobei die Verbindungsarme in dieser Ausführungsform sich jedoch auch aus separaten Gliedern zusammensetzen können. Insbesondere ist in einem geradlinigen Glied 105A eine rechteckige Öffnung 15A in einem den Zahnteilzähnen 18 gegenüberliegenden Endteil ausgebildet und ist in einem sekundären geradlinigen Glied 105B eine rechteckige Öffnung 15B in einem den Zahnteilzähnen 17 gegenüberliegenden Endteil ausgebildet. Insbesondere sind in dem Beispiel von 5(a) in der rechteckigen Öffnung 15B Rillen 15a auf Innenflächen ausgebildet, die einander in einer horizontalen Richtung zugewandt sind, wobei winkelige, zylindrische, elastischen Elemente 124, 124 aus Gummi oder ähnlichem in diese Rillen eingepasst sind. Ähnliche Rillen (nicht gezeigt) sind auf Innenflächen der rechteckigen Öffnung 15A, die einander in einer vertikalen Richtung zugewandt sind, ausgebildet, und sind winkelige, zylindrische, elastische Elemente 124, 124 aus Gummi oder ähnlichem sind in diese Rillen eingepasst. Dagegen sind in dem Beispiel von 5(b) winkelige, zylindrische, elastische Elemente 124, 124 aus Gummi oder ähnlichem auf Innenflächen der rechteckigen Öffnung 15B, die einander in der horizontalen Richtung zugewandt sind, geklebt. Außerdem sind winkelige, zylindrische, elastische Elemente 124, 124 aus Gummi oder ähnlichem auf Innenflächen der rechteckigen Öffnung 15A, die einander in der vertikalen Richtung zugewandet sind, geklebt. Das Beispiel von 5(a) und das Beispiel von 5(b) sind bis auf die Montage der elastischen Elemente 124, 124 gleich.
Wie in 5(a) gezeigt, weist das hohle Nockenglied 112 eine Konfiguration auf, in der eine dünne Platte 17, ein winkeliger, zylindrischer Teil 116 und ein hexagonaler Teil 14 koaxial miteinander verbunden sind. Die Breite Δ3 des winkeligen, zylindrischen Teils 116 ist beinahe gleich der Breite Δ4 des primären geradlinigen Glieds 105A, aber kleiner als die Breite Δ5 der rechteckigen Öffnung 15B des sekundären geradlinigen Glieds 105B. Außerdem ist die Höhe T3 des winkeligen, zylindrischen Teils 116 beinahe gleich der Höhe T5 der rechteckigen Öffnung 15B des sekundären geradlinigen Glieds 105B, aber kleiner als die Höhe T4 der rechteckigen Öffnung 15A des primären geradlinigen Glieds 105A. Weil diese Ausführungsform ansonsten den oben beschriebenen Ausführungsformen ähnlich ist, wird hier auf eine nähere Beschreibung verzichtet.
Wenn das Nockenglied 112 während der Montage in die rechteckigen Öffnungen 15A, 15B eingeführt wird, sind die rechteckigen Öffnungen 15A, 15B außerhalb des winkeligen, zylindrischen Teils 116 des Nockenglieds 112 angeordnet. Weil dabei das primäre geradlinige Glied 105A in der Kipprichtung relativ zu dem winkeligen, zylindrischen Teil 116 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs verschoben werden kann, kann das Eingreifen der Zahnteilzähne 18 mit den Zahnteilzähnen 20a (2) eines Kippzahnteils 20 glatt implementiert werden Außerdem kann das sekundäre geradlinige Glied 105B in der Teleskoprichtung relativ zu dem winkeligen, zylindrischen Teil 116 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs verschoben werden, wodurch das Eingreifen der Zahnteilzähne 17 in die Zahnteilzähne 19a eines Teleskopzahnteils 19 glatt implementiert werden kann. Indem also das primäre geradlinige Glied 105A und das sekundäre geradlinige Glied 105B unabhängig voneinander verschoben werden, kann ein Eingreiffehler vermieden werden, der durch das Aneinanderstoßen der entfernten Enden der Zahnteilzähne verursacht wird.
Weil weiterhin die Breite Δ3 des winkeligen, zylindrischen Teils 116 beinahe gleich der Breite Δ4 des sekundären geradlinigen Glieds 105A ist und die Höhe T3 des winkeligen, zylindrischen Teils 116 beinahe gleich der Höhe T5 des sekundären, geradlinigen Glieds 105B ist, kann bei der gemeinsamen Drehung des Nockenglieds 112 mit einem Hebel 7 (2) der Verbindungsarm 105 der Drehung des Hebels 7 ohne Spiel folgen, um ein direktes bzw. integrales Gefühl vorzusehen, wodurch das Bediengefühl verbessert werden kann. Weiterhin kann der winkelige, zylindrische Teil 116 durch die aus der elastischen Verformung der elastischen Elemente 124, 124, die in der rechteckigen Öffnung 158 angeordnet sind, erzeugte Vorspannkraft im Zentrum der rechtwinkligen Öffnung 158 positioniert werden.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Hebels 207, eines Verbindungsarms 205 und eines Nockenglieds 22 gemäß einer dritten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform ist im Gegensatz zu der Ausführungsform von 4 in dem Hebel 207 anstelle des Hakenteils in Nachbarschaft zu der hexagonalen Öffnung 21 ein Hakenteil 211 vorgesehen, der sich entlang eines sekundären geradlinigen Teils 205B des Verbindungsarms 205 erstreckt. Eine rechteckige Öffnung 13 ist in dem sekundären geradlinigen Teil 205B des Verbindungsarms 205 zwischen den Zahnteilzähnen 17 und einer Öffnung 15 ausgebildet. Die Breite der rechteckigen Öffnung 13 ist Δ2, und die Höhe derselben ist H2.
Im Gegensatz dazu ist die Höhe eines entfernten Endes des Hakenteils 211 gleich H1 und damit beinahe gleich der Höhe H2 der rechteckigen Öffnung 13, während die Breite Δ1 des entfernten Endes des Hakenteils 211 kleiner vorgesehen ist als die Breite Δ2 der rechteckigen Öffnung 13. Weil diese Ausführungsform ansonsten oben beschriebenen Ausführungsformen ähnlich ist, wird hier auf nähere Beschreibung verzichtet.
Weil der Hakenteil 211 des Hebels 207 während der Montage in die rechteckige Öffnung 13 des Verbindungsarms 205 (vorzugsweise in die Mitte derselben), kann der Verbindungsarm 205 aufgrund der Kopplung in Reaktion auf eine Drehung des Hebels 207 gedreht werden. Dabei wird ein Zwischenraum zwischen einer Innenfläche der Öffnung 15 des Verbindungsarms 205 und einer Außenfläche eines kreisrunden, zylindrischen Teils 16 eines Nockenglieds 22 vorgesehen, wobei ein elastisches Element 6' in den Zwischenraum eingesetzt ist, sodass der Verbindungsarm 205 im Zentrum relativ zu einer Klemmschraube 1 positioniert ist. Weil außerdem die Höhe H1 des Hakenteils 211 des Hebels 207 beinahe gleich der Höhe H2 der rechteckigen Öffnung 13 des Verbindungsarms 205 ist, gleitet in einem Zustand, in dem die entfernten Enden der Zahnteilzähne 205D und die Zahnteilzähne, in die die Zahnteilzähne 205D eingreifen, in einen Stoßkontakt zueinander gebracht sind, sodass ein Eingreiffehler wahrscheinlich ist, der Verbindungsarm 205 relativ zu dem Hebel 207 unter Verwendung der rechteckigen Öffnung 13, um ein gutes Eingreifen zu ermöglichen. In einem Zustand, in dem die entfernten Enden der Zahnteilzähne 205D und die Zahnteilzähne, in die die Zahnteilzähne 205D eingreifen, in einen Stoßkontakt zueinander gebracht sind, sodass ein Eingreiffehler wahrscheinlich ist, wirkt die auf den Hebel 207 ausgeübte Betätigungskraft auf den Verbindungsarm 205 und dreht diesen um die rechteckige Öffnung 13, wodurch ein gutes Eingreifen ermöglicht wird. Folglich kann der Verbindungsarm 205 der Drehung des Hebels 207 ohne Spiel folgen, um ein direktes bzw. integrales Gefühl vorzusehen, wodurch das Bediengefühl verbessert werden kann. Weil außerdem wie in 6 gezeigt die Breite Δ1 des Hakenteils 211 des Hebels 207 kleiner ist als die Breite Δ2 der rechteckigen Öffnung 13 des Verbindungsarms 205, kann in Verbindung mit den Effekten eines Ringglieds 24 und einer Beilagscheibe 25, die beide geringe Reibungseigenschaften aufweisen, eine glatte relative Verschiebung des Verbindungsarms 205 relativ zu dem Hebel vorgesehen werden. Das elastische Element 6' kann auch weggelassen werden, sodass die Innenfläche der Öffnung 15 des Verbindungsarms 205 direkt der Außenfläche des kreisförmigen, zylindrischen Teils 16 des Nockens 22 zugewandt ist.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Hebel 607, ein Verbindungsarm 605 und ein Nockenglied gemäß einem modifizierten Beispiel der Ausführungsform montiert sind. In diesem modifizierten Beispiel umfasst der Hebel 607 einen Hakenteil 211 und einen Hakenteil 11, und umfasst der Verbindungsarm 605 eine rechteckige Öffnung 13 und eine kleine Öffnung 15', in der ein hohles, kreisförmiges, zylindrisches, elastisches Element 6 eingepasst ist. Indem der Hakenteil 211 mit dem Inneren der rechteckigen Öffnung 13 verbunden wird und der Hakenteil 11 mit dem Inneren der kleinen Öffnung 15' über das elastische Element 6 verbunden wird, sind der Hebel 607 und der Verbindungsarm 605 derart montiert, dass sie relativ zueinander verschoben werden. Weil dieses modifizierte Beispiel ansonsten den oben beschriebenen Ausführungsformen ähnlich ist, wird hier auf eine nähere Beschreibung verzichtet.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Hebels 307, eines Verbindungsarms 305 und eines Nockenglieds 22 gemäß einer vierten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform ist im Gegensatz zu der Ausführungsform von 6 ein Paar von Hakenteilen 311A, 311B auf dem Hebel 307 vorgesehen, wobei anstelle der kleinen Öffnung ein Verbindungsteil 315 derart auf Verbindungsarm 305 vorgesehen ist, dass er von dem Verbindungsarm 305 vorsteht. Weil diese Ausführungsform ansonsten den oben beschriebenen und in 6 gezeigten Ausführungsform ähnlich ist, wird hier auf eine nähere Beschreibung verzichtet. Eine Verbindungseinrichtung wird durch die Hakenteile 311A, 311B, einen sekundären geradlinigen Teil 305B und den Verbindungsteil 315 gebildet.
Während der Montage wird der Hakenteil 311A auf dem sekundären geradlinigen Teil 305B positioniert und wird der Hakenteil 311B auf dem Verbindungsteil 315 positioniert. Wenn der Hebel 307 in diesem Zustand gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, kommt der Hakenteil 311B in einen Stoßkontakt mit dem Verbindungsteil 315, sodass der Verbindungsarm 305 in derselben Richtung gedreht wird. Wenn in der vierten Ausführungsform ein Eingreiffehler zwischen den Zahnteilzähnen 17 und einem Zahnteil, in den die Zahnteilzähne 17 bei einem Anziehen des Hebels 207 eingreifen, auftritt, gleitet der Verbindungsarm 305 relativ zu dem Hebel 307 unter Verwendung des Hakenteils 311A als Führung, um ein gutes Eingreifen zu ermöglichen. Wenn weiterhin ein Eingreiffehler auf der Seite der Zahnteilzähne 18 auftritt, wirkt eine auf den Hebel 307 ausgeübte Betätigungskraft auf den Verbindungsteil 315 und dreht diesen um die Nachbarschaft des Hakenteils 311A relativ zu dem Verbindungsarm 305, um ein gutes Eingreifen zu ermöglichen. Indem eine Positionsbeziehung zwischen dem Hakenteil 311A und dem sekundären, geradlinigen Teil 305B und eine Positionsbeziehung zwischen dem Hakenteil 311B und dem Verbindungsteil 315 entsprechend eingestellt werden, kann der Drehwinkel des Verbindungsarms 305 um eine beliebige Größe kleiner als der Drehwinkel des Hebels 307 vorgesehen werden, auch wenn nur ein kleiner Raum verfügbar ist, sodass die entsprechenden Zahnteilzähne ineinander greifen und voneinander gelöst werden können.
8(a) ist eine Seitenansicht eines Verbindungsarms 405 gemäß einer fünften Ausführungsform, und 8(b) ist eine Seitenansicht eines Hebels 407 gemäß der fünften Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den anderen dadurch, dass in dem Hebel 407 drei Hakenteile 411B, 411B, 411C auf dem Umfang einer hexagonalen Öffnung 21 vorgesehen sind, während drei kleine Öffnungen 415A, 415B, 415C auf dem Umfang einer Öffnung 15 in dem Verbindungsarm 405 derart vorgesehen sind, dass sie den Hakenteilen zugewandt sind. Weil diese Ausführungsform ansonsten der oben beschriebenen und in 6 geigten Ausführungsform ähnlich ist, wird hier auf eine nähere Beschreibung verzichtet. Eine Verbindungseinrichtung wird durch die Hakenteile 411A bis 411C und die kleinen Öffnungen 415A bis 415C gebildet.
Weil die Hakenteile 411A bis 411C während der Montage mit dem Inneren der kleinen Öffnungen 415A bis 415C verbunden werden kann der Verbindungsarm 405 in Reaktion auf eine Drehung des Hebels 407 aufgrund einer Kopplung gedreht werden. Indem die Anzahl der Verbindungsteile auf diese Weise erhöht wird, kann die Spannung in jedem Hakenteil reduziert werden. Wie durch eine durchgezogene Linie in 4 gezeigt, werden die kreisrunden, zylindrischen Glieder 5 vorzugsweise jeweils in die kleinen Öffnungen 415A bis 415C eingepasst.
9(a) ist eine Seitenansicht eines Verbindungsarms 505 gemäß einer sechsten Ausführungsform, und 9(b) ist eine Seitenansicht eines Hebels 507 gemäß der sechsten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform ist keine kleine Öffnung in dem Verbindungsarm 505 vorgesehen. Der Hebel 507 weist eine ähnliche Form wie der Hebel 407 von 8(b) auf. Eine Verbindungseinrichtung wird durch die Hakenteile 511A bis 511C, einen sekundären geradlinigen Teil 505B und einen Verbindungsteil 515 gebildet.
Während der Montage wird der Hakenteil 511A auf dem sekundären geradlinigen Teil 505B positioniert, wird der Hakenteil 511B unter dem sekundären geradlinigen Teil 505B positioniert und wird der Hakenteil 511C unter einem gestuften Teil 515 positioniert. Wenn der Hebel 507 in diesem Zustand gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, kommt der Hakenteil 511A in einen Stoßkontakt mit einer oberen Fläche des sekundären geradlinigen Teils 505B und kommt der Hakenteil 511C in einen Stoßkontakt mit dem Verbindungsteil 515, sodass der Verbindungsarm 505 in derselben Richtung gedreht wird. Wenn der Hebel 507 dagegen im Uhrzeigersinn gedreht wird, kommt der Hakenteil 511B in einen Stoßkontakt mit einer unteren Fläche des sekundären geradlinigen Teils 505, sodass der Verbindungsarm 505 in derselben Richtung gedreht wird.
Im Folgenden wird eine weitere Ausführungsform beschrieben. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Lenksäulensystem gemäß der weiteren Ausführungsform zeigt, und 12 ist ein Diagramm, das die Umgebung eines Stamms des Hebels vergrößert zeigt.
Ein Säulenhauptkörper 723 kann über eine stationäre Klammer 731 an einem Körper (nicht gezeigt) montiert werden. Eine Lenkwelle S, die ein Lenkrad (nicht gezeigt) mit einem Lenkmechanismus verbindet, erstreckt sich durch den Säulenhauptkörper 723 und wird drehbar durch Lager BRG gehalten.
Ein Paar von Seitenplatten 731a, 731a, die sich nach unten erstrecken, sind auf einer unteren Fläche der stationären Klammer 731 derart ausgebildet, dass sie in einen Stoßkontakt mit beiden Seitenflächen des Säulenhauptkörpers 723 gebracht werden. Ein erhobener Teil 720c (12) eines Kipppositionsfixierungs-Zahnteils 720 passt in einen vertieften Teil (nicht gezeigt) auf der Seitenplatte 731a, die in 11 näher gezeigt ist, wodurch der Kipppositionsfixierungs-Zahnteil 720 an der stationären Klammer 731 montiert wird. In dem Kipppositionsfixierungs-Zahnteil 720, der in der Form eines dünnen Kastens ausgebildet ist, ist eine Öffnung 720a auf einer Seite ausgebildet, wobei geradlinige Zähne 720b auf einander zugewandten Innenflächen ausgebildet sind. Der Kipppositionsfixierungs-Zahnteil 720 weist eine Höhe auf, die einer Positionseinstellungsbreite in der Kipprichtung auf dem Säulenhauptkörper 723 entspricht. Ein längliches Loch (nicht gezeigt) ist derart auf der stationären Klammer 731 ausgebildet, dass es der Positionseinstellungsbereite in der Kipprichtung entspricht.
Ein Hebel 707 (ein Einstellungsarm) ist auf einer drehbaren Welle 701 (einer Positionseinstellungsschraube) montiert, die sich durch das längliche Loch (nicht gezeigt) [in dem ein längliches Loch 720d (12) vorgesehen ist, das in dem Kipppositionsfixierungs-Zahnteil 720 in der Kipprichtung ausgebildet ist] in der stationären Klammer in der Kipprichtung derart erstreckt, dass sich die Welle und der Hebel gemeinsam drehen.
Wie in 12 gezeigt, umfasst die Welle 701 einen scheibenförmigen Kopfteil 701b, der an einem nahen Ende ausgebildet ist und auf dem externe Zahnungen 701a ausgebildet sind, einen Verbindungsteil 701c, der in Nachbarschaft zu dem Kopfteil 701b ausgebildet ist, und einen Außengewindeteil 701d, der an dem anderen Ende ausgebildet ist. Vier halbzylindrische vertiefte Teile sind auf einem Außenumfang eines zylindrischen Teils des Verbindungsteils 701c mit gleichen Intervallen ausgebildet.
Ein Verbindungsarm 705 umfasst Zähne, die auf beiden Seiten eines Endes vorgesehen sind und in die Zähne 720b des Kipppositionsfixierungs-Zahnteils 720 eingreifen können, eine Öffnung 705b (ein Oszillationszentrumsloch), das in dem anderen Ende ausgebildet ist und durch das sich die Welle 701 erstreckt, und eine kleine Öffnung 705c, die in Nachbarschaft zu der Öffnung 705b ausgebildet ist. Der Hebel 707 umfasst eine Öffnung 707b, die in einem Endteil ausgebildet ist und interne Zahnungen 707a auf einem Innenumfang aufweist, und einen Vorsprung 707c, der von einer Seitenfläche vorsteht.
Während der Montage wird zuerst der Vorsprung 707c des Hebels 707 in eine Verbindung mit der kleinen Öffnung 705c des Verbindungsarms 705 mit dazwischen einem kleinen Spiel gebracht. In diesem Zustand ist ein kreisrundes, zylindrisches, elastisches Element 724 aus Gummi in jeden der vertieften Teile 701e an dem Verbindungsteil 701c der Welle 701 für eine Positionierung geladen, wobei die Welle 701 dann von der Seite des Außengewindeteils 701d nacheinander in die Öffnung 707b in dem Hebel 707, in die Öffnung 705b in dem Verbindungsarm 705 und in das längliche Loch 720d in dem Kipppositionsfixierungs-Zahnteil 720 eingeführt wird. Dabei greifen die externen Zahnungen 701a an der Welle 701 in die internen Zahnungen 707a an dem Hebel 707 ein, sodass sich die Welle und der Hebel gemeinsam drehen. Außerdem wird der Verbindungsteil 701c der Welle 701 in der Öffnung 705a in dem Verbindungsarm 705 positioniert. In diesem Zustand wird das elastische Element 724 zwischen dem Verbindungsteil 701c und der Öffnung 705b positioniert. Nachdem die Welle 701 durch die Seitenplatte 731a der Klammer 731, den Hauptsäulenkörper 23 und die Seitenplatte 731a der Klammer 731 hindurchgegangen ist, wird die Welle 701 an einer Position fixiert (siehe 11), indem der Außengewindeteil 701d über einen Drehklemmmechanismus des Nockentyps (nicht gezeigt) in eine Mutter (nicht gezeigt) geschraubt wird.
Der Drehklemmmechanismus des Nockentyps dient dazu, den Säulenhauptkörper 723 zwischen den Seitenplatten 731a, 731a zu halten, indem er mittels eines Nockeneffekts, indem der Hebel 707 drehend betätigt wird, eine Axialspannung in der Welle erzeugt. Indem weiterhin ein Stoppermechanismus für den Hebel 707 an dem Drehklemmmechanismus des Nockentyps vorgesehen wird, kann das Kontaktverhältnis der Zähne 720b des Kipppositionsfixierungs-Zahnteils 720 und der Zähne 705a des Verbindungsarms 705 an einer optimalen Position fixiert werden.
Wenn der Hebel 707 zu der in 11 gezeigten Position gedreht wird, dreht sich aufgrund der Kopplung des Vorsprungs 707d des Hebel 707 mit der kleinen Öffnung 705c des Verbindungsarms 705 auch der Verbindungsarm 705, wobei sich die Zähne 705a des Verbindungsarms 705 näher zu den Zähnen 720b des Kipppositionsfixierungs-Zahnteils 720 in einer Flankenlinienrichtung für ein Eingreifen bewegen, sodass der Säulenhauptkörper 723 fix relativ zu der stationären Klammer 731 über den Verbindungsarm 705 positioniert werden kann.
Wenn dagegen der Hebel 707 in einer Löserichtung aus der in 11 gezeigten Position gedreht wird, werden die Zähne 705a des Verbindungsarms 705 von den Zähnen 720b des Kipppositionsfixierungs-Zahnteils 720 gelöst, sodass eine Einstellung der Kippposition vorgenommen werden kann.
In dieser Ausführungsform wird angenommen, dass der Innendurchmesser D der Öffnung 705b des Verbindungsarms 705 14 mm breit ist und der Außendurchmesser d des Verbindungsteils 701c der Welle 701 12 mm breit ist, sodass ein radialer Zwischenraum G zwischen der Öffnung 705b und dem Verbindungsteil 701c gleich (D – d)/2 = 1 mm ist. Der Verbindungsarm 705 kann sich relativ zu der Welle 701 bewegen, wobei seine Bewegung durch den Zwischenraum G beschränkt wird. Außerdem kann ein vertiefter Teil auf einem Innenumfang der Öffnung 705b vorgesehen sein, um ein elastisches Element 724 in demselben zu montieren, wobei aber auch ein erhobener Teil an dem Innenumfang der Öffnung 705b vorgesehen sein kann, um ein hohles elastisches Element auf demselben vorzusehen.
Wenn das Fahrzeug in einen Unfall verwickelt wird, kann der Fahrer aufgrund einer sekundären Kollision gegen die Lenksäule geschleudert werden. Der dabei erzeugte Aufprall wird auf den Kipppositionsfixierungs-Zahnteil 720 übertragen, der an der Fahrzeugseite über den Säulenhauptkörper 723, die Welle 701 und den Verbindungsarm 705 fixiert ist. Weil dabei die Zähne des Verbindungsarms 705 in diejenigen des Kipppositionsfixierungs-Zahnteils 720 eingreifen und außerdem die Bewegung relativ zu der Welle 701 beschränkt ist, kann der Säulenhauptkörper 723 seine Position nicht verlieren. Weil die Funktion des elastischen Elements 724 ähnlich wie weiter oben mit Bezug auf die anderen Ausführungsformen beschrieben ist, wird hier auf eine nähere Beschreibung verzichtet. Das Eingreifen zwischen dem Kipppositionsfixierungs-Zahnteil 720 und dem Verbindungsarm 705 wurde beschrieben, wobei das Eingreifen in der Teleskoprichtung im Grunde gleich ist.
13 ist ein 12 ähnliches Diagramm, das ein modifiziertes Beispiel dieser Ausführungsform zeigt. In diesem modifizierten Beispiel wird eine Konfiguration verwendet, in der benachbarte elastische Elemente 724 miteinander über plattenförmige dünne Gurtteile 724a (in der Figur größer als in Wirklichkeit dargestellt) verbunden sind. Die elastischen Elemente 724 und die dünnen Gurtteile 724a können einstückig miteinander ausgebildet sein. Weile die Ausführungsform ansonsten identisch mit den zuvor beschriebenen ist, wird hier auf eine nähere Beschreibung verzichtet und sind ähnliche Teile durch gleiche Bezugszeichen angegeben.
Weil bei dieser Ausführungsform die elastischen Elemente 724 und die dünnen Gurtteile 724a, die zu einer Ringform ausgebildet sind, elastisch in ihrem Durchmesser erweitert werden können, um an dem Verbindungsteil 701c montiert zu werden, ist die Montage einfach und kann die Ringanordnung nach der Montage nicht unbeabsichtigt verschoben werden. Folglich ist die Ringanordnung der elastischen Elemente 724 und der dünnen Gurtteile 724a vorteilhaft, weil sie einfach hergestellt werden kann und hervorragende Montage- und Handhabungseigenschaften aufweist.
14, 15 sind perspektivische Ansichten, die ein Lenksäulensystem gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigen, wobei 14 einen Zustand zeigt, in dem die Zahnteile ineinander greifen, während 15 einen Zustand zeigt, in dem die Zahnteile voneinander gelöst sind. Eine bewegliche Klammer 32 mit einem umgekehrt U-förmigen Querschnitt ist unter einer an einem Körper (nicht gezeigt) montierten stationären Klammer 31 montiert. Während die bewegliche Klammer 32 normalerweise an der stationären Klammer 31 fixiert ist, kann die bewegliche Klammer 32 bei einem Aufprall in der Teleskoprichtung verschoben werden.
Ein zylindrischer Säulenhauptkörper 23 (auch einfach als Säule bezeichnet) ist derart montiert, dass er in der beweglichen Klammer 32 aufgenommen werden kann. Eine Lenksäule S, die ein Lenkrad (nicht gezeigt) mit einem Lenkmechanismus verbindet, erstreckt sich durch den Säulenhauptkörper 23 und ist drehbar relativ zu dem Säulenhauptkörper 23 durch Lager BRG gehalten. Ein Teleskopzahnteil 819 ist auf einer Seite des Säulenhauptkörpers 23 montiert. Der Teleskopzahnteil 819 wird weiter unten beschrieben.
Längliche Teleskoplöcher 23b sind in einem Kasten 23a, der unter dem Säulenhauptkörper 23 ausgebildet ist, derart ausgebildet, dass sie sich in der Teleskoprichtung erstrecken. Außerdem sind längliche Kipplöcher 23a (15) in Seiten der beweglichen Klammer 32 derart ausgebildet, dass sie sich in der Kipprichtung erstrecken, wobei ein Kippzahnteil 820 auf einer der Seiten der beweglichen Klammer 32 ausgebildet ist. Zahnteilzähne 820a sind auf beiden internen Seitenflächen des Kippzahnteils 820 ausgebildet.
Eine drehbare Klemmschraube 1 (eine Positionseinstellungsschraube), die sich durch die Kipplöcher 32a in der beweglichen Klammer 32 und die Teleskoplöcher 32b in dem Säulenhauptkörper 23 erstreckt, erstreckt sich weiterhin durch einen Klemmmechanismus des Nockentyps (nicht gezeigt – auch als Nockenmechanismus bezeichnet) und einen Verbindungsarm 57 (auch als Betätigungshebel bezeichnet), der einstückig mit einem Hebel 7 ausgebildet ist, und ist mit einer Mutter 9 verschraubt. Indem weiterhin ein Stoppermechanismus für den Verbindungsarm 57 an dem Klemmmechanismus des Nockentyps vorgesehen wird, kann das Kontaktverhältnis der entsprechenden Zähne derart eingestellt werden, dass es in einen optimalen Bereich fällt.
Der Verbindungsarm 57 besteht aus einem einstückig ausgebildeten Plattenmaterial, in dem ein primärer geradliniger Teil 5A und ein sekundärer geradliniger Teil 5B einander mit rechten Winkel schneiden und dann mit dem Hebel 7 verbunden sind, wobei Zahnteilzähne 18 auf beiden Seitenflächen eines Plattenteils 5C, der horizontal vorsteht und sich zu einem entfernten Ende hin verjüngt, an einem entfernten Ende des primären geradlinigen Teils 5A, der sich nach oben in 4 erstreckt, ausgebildet sind. Weiterhin sind parallele und sich verjüngende Zahnteilzähne 17 (primäre Zahnteilzähne), die sich nach unten erstrecken, auf beiden Seitenflächen eines Plattenteils 5D, der nach unten vorsteht und sich zu einem entfernten Ende hin verjüngt, an einem entfernten Ende des sekundären geradlinigen Teils 53 ausgebildet. Ein Griff 7a, der durch die Hand eines Bedieners gegriffen werden kann, ist an einem entfernten Ende des Hebels 7 montiert. Indem der Hebel 7 um den Umfang der Klemmschraube 7 gedreht wird, werden der primäre geradlinige Teil 5A und der sekundäre geradlinige Teil 53 gemeinsam gedreht.
16 bis 18 sind Diagramme, die den Umfang des Teleskopzahnteils 819 vergrößert zeigen. Wie in 17 gezeigt, ist ein Aufnahmeteil 23c mit einem rechteckig parallelepipedförmigen Raum an dem Säulenhauptkörper 23 ausgebildet. Der Teleskopzahnteil 819, der in der Form eines an der oberen Seite geöffneten Kastens ausgebildet ist, ist in dem Aufnahmeteil 23c aufgenommen. Die Breite W1 und die Länge L1 des rechteckig parallelepipedförmigen Raums in dem Aufnahmeteil 23c sind größer als die Breite W2 und die Länge L2 des Teleskopzahnteils 819, sodass der Teleskopzahnteil 819 derart in dem Aufnahmeteil 23c gehalten wird, dass er in der Längsrichtung (d. h. in der Teleskoprichtung) glatt und ohne Spiel innerhalb eines vorbestimmten Bereichs verschoben werden kann. Plattenförmige Gummis RB, BB sind als elastische Glieder zwischen dem Aufnahmeteil 23c und den Längsenden des Teleskopzahnteils 819 angeordnet. Zahnteilzähne 819a (sekundäre Zahnteilzähne) sind auf beiden Seitenflächen des Teleskopzahnteils 819, die sich in der Längsrichtung erstrecken und parallel in der Teleskoprichtung ausgerichtet sind, ausgebildet. Es ist zu beachten, dass der Teleskopzahnteil 819 dieselbe Konfiguration aufweist wie der Kippzahnteil 820.
Im Folgenden wird der Betrieb dieser Ausführungsform beschrieben. Wenn der Hebel 7 zu der in 14 gezeigten Position gedreht wird, dreht sich auch der Verbindungsarm 57, sodass sich die Zahnteilzähne 18 den Zahnteilzähnen 820a des Kippzahnteils 820 für ein Eingreifen nähern und sich die Zahnteilzähne 17 den Zahnteilzähnen 819a des Teleskopzahnteils 819 für ein Eingreifen nähern. Weil durch diese Aktionen der Säulenhauptkörper 23 über den Verbindungsarm 57 an der beweglichen Klammer 32 fixiert werden kann, kann auch für den Fall, dass während einer sekundären Kollision eine große Aufprallkraft auf das Lenksäulensystem einwirkt, die Position des Lenksäulensystems um den Umfang der Klemmschraube 1 herum gehalten werden, wodurch der Aufprallkraft-Absorptionseffekt eines Airbags verbessert werden kann.
Wenn sich außerdem ein Nockenglied (nicht gezeigt) in Reaktion auf eine Drehung des Hebels 7 in einer anzieheriden Richtung dreht, wird eine Axialspannung in der Klemmschraube 1 wie oben beschrieben erzeugt, wobei eine große Steifigkeit des Lenksäulensystems sichergestellt werden kann, weil kein Spiel zwischen der Vielzahl von Gliedern um die Klemmschraube 1 herum vorhanden ist.
Wenn dies geschieht, besteht wie in 3(b) gezeigt die Gefahr, dass die entfernten enden der Zahnteilzähne 17 des sekundär geradlinigen Teils 5B in einen Stoßkontakt mit den entfernten Enden der Zahnteilzähne 819a des Teleskopzahnteils 819 gebracht werden. Weil in diesem Fall gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Teleskopzahnteil 819 derart in dem Aufnahmeteil 23c gehalten wird, dass er sich in der Längsrichtung (in der durch den Pfeil T angegebenen Teleskoprichtung) bewegen kann, werden durch eine elastische Verformung des Gummiglieds RB die Zahnteilzähne 819a des Teleskopzahnteils 819 in der Teleskoprichtung innerhalb eines beschränkten Bereichs relativ zu dem Säulenhauptkörper 23 verschoben, sodass die Spitzen der Zahnteilzähne 17, 819a voneinander verschoben werden, wodurch nicht nur das Bediengefühl des Hebels verbessert, sondern auch das Eingreifen der Zahnteilzähne durch eine einfache Konfiguration verbessert werden können.
Während in dieser Ausführungsform die Bewegungsortskurven der Zahnteilzähne 18 und der Zahnteilzähne 17 bogenförmig an der Klemmschraube 1 zentriert sind, sind die Zahnteilzähne 18, die Zahnteilzähne 17, die Zahnteilzähne 820a und die Zahnteilzähne 819a derart ausgebildet, dass ihre Flankenlinien gerade sind, damit sie einfacher gegossen werden können. Damit die Zahnteilzähne mit den geradlinigen Flankenlinien bogenförmig bewegt werden können, betragen in dieser Ausführungsform die Zahntiefe H und die Flankenlinienlänge L der Zahnteilzähne 18 und der Zahnteilzähne 820a jeweils 0,8 mm und 7,5 mm. Und wenn die Richtung der Flankenlinien der Zahnteile auf einer imaginären Ebene, die durch eine Tangente L zu einem Kreisbogen R durch eine Zahnteilflankenlinie um die Klemmschraube 1 als Mittenachse und eine Achse parallel zu einer Axialrichtung der Klemmschraube 1 durch die Zahnteilflankenlinie gebildet wird, vorgesehen wird und auf einer geneigten Fläche, die mit einem Winkel α zu der Tangente L geneigt ist, wobei der Neigungswinkel α der Zahnteilflankenlinie = 2 Grad ist, beträgt die Distanz von der Klemmschraube 1 zu den Zahnteilzähnen 17 30 mm und beträgt der Zwischenraum G zwischen den einander zugewandten Zahnteilzähnen 0,6 mm in einer Richtung normal zu der Achse der Klemmschraube, wenn die Zahnteilzähne ineinander greifen. Damit das Gießen einfacher durchgeführt werden kann, sind die Zahnteilzähne 17 und die Zahnteilzähne 819a mit gleichen Konfigurationen vorgesehen.
Wenn ein Zwischenraum G mit der Richtung der Flankenlinie der Zahnteile auf einer Tangente zu dem Bogen R durch die Zahnteilflankenlinie um die Klemmschraube 1 als Mittenachse erhalten wird, wird der Zwischenraum G wie folgt ausgedrückt: G ≥ R – {R2 – 2 × (L/2) 2}1/2 bedingter Ausdruck (1) und wenn G gleich 0,473 mm oder größer ist, können die Zahnteilzähne, auch wenn ihre geradlinigen Flankenlinien zueinander auf den bogenförmigen Ortskurven verschoben sind, ineinander eingreifen.
Wenn Zahnteilzähne, deren Richtung der Flankenlinie auf der geneigten Fläche mit dem Neigungswinkel α wie in der Ausführungsform vorgesehen ist, ineinander greifen, weist die Größe des Zwischenraums G einen ausreichenden Spielraum auf, weil der Zwischenraum G kleiner als die in dem bedingten Ausdruck (1) ausgedrückte Bedingung ist. Angesichts der Stärke der Zahnteile ist der Zwischenraum G möglichst klein, sofern die oben genannten Bedingungen erfüllt werden. Außerdem kann der Zwischenraum G kleiner vorgesehen werden, indem die entfernten Enden der Zahnteilzähne in der Richtung der Flankenlinie oder die entfernten Enden der Zähne gerundet werden. Bei einem Spiel der ineinander greifenden Zahnteile oder einem Zwischenraum aufgrund eines Gussfehlers oder ähnlichem, wird die Größe unzureichend. Und wenn Zahnteilzähne mit einer geradlinigen Flankenlinie wie oben beschrieben auf einer bogenförmigen Ortskurve zueinander verschoben werden, wird ein Eingreiffehler erzeugt, sodass der Zwischenraum G wie oben beschrieben gewählt werde muss.
Wenn der Hebel 7 dagegen in der durch den Pfeil angegebenen Richtung aus der in 14 gezeigten Position gedreht wird, um die Säulenposition einzustellen, werden die Zahnteilzähne 18 von den Zahnteilzähnen 820a des Kippzahnteils 820 gelöst und werden die Zahnteilzähne 17 von den Zahnteilzähnen 819a des Teleskopzahnteils 819 gelöst, sodass der gekoppelte Zustand des Verbindungsarms 57 gelöst wird und der Säulenhauptkörper 23 relativ zu der beweglichen Klammer 32 verschoben werden kann. Dabei kehren der Teleskopzahnteil 819 und der Kippzahnteil 820 aufgrund der elastischen Kraft der Gummiglieder RB zu ihren Ausgangspositionen zurück. Indem der Hebel 7 zu der in 1 gezeigten Position gedreht wird, nachdem der Säulenhauptkörper 23 zu beliebigen Teleskop- und Kipppositionen verschoben wurde, kann eine Fixierung des Säulenhauptkörpers 23 implementiert werden.
19 enthält Schnittansichten der Zahnteilzähne 17 und der Zahnteilzähne 819a des Teleskopzahnteils 819, die den Übergang von einem gelösten Zustand zu einem ineinander greifenden Zustand zeigen. Wie in 19 gezeigt, sind die Zahnteilzähne 17, 819a, die gerade Zähne sind, vorzugsweise auf einander gegenüberliegenden, sich verjüngenden Flächen ausgebildet. Mit Bezug auf 19 wird im Folgenden eine Eingreifoperation zwischen den Zahnteilzähnen 17, 819a beschrieben. Zuerst sind die einander zugewandten Zahnteilzähne 819a und Zahnteilzähne 17 in einem gelösten Zustand, in dem die Richtungen der Flankenlinien einander schräg gegenüberliegen (bei (a) in 19).
Wenn der Hebel 7 (14) aus dieser Position gedreht wird, sodass sich die Zahnteilzähne 17 und die Zahnteilzähne 819a relativ zueinander bewegen, und ihre Zentren voneinander abweichen, stoßen die Spitzen der Zahnteilzähne 819a und der Zahnteilzähne 17 auf einer Fläche gegeneinander (bei Punkt C in (b) von 19). Weil sich die Zahnteilzähne jedoch entlang anderer Richtungen als der normalen und tangentialen Richtung relativ zu den entsprechenden Flankenlinien einander nähern, können sich der Verbindungsarm 57 und der Teleskopzahnteil 819, auch nachdem die Zähne an dem Punkt C gegeneinander gestoßen sind, weiter relativ zueinander in der durch den Pfeil angegebenen Richtung bewegen (bei (b) in 19), sodass die Zähne gleitend ineinander eingreifen, sodass die Zahnteilzähne 17 einfach gleitend in die Zahnteilzähne 819a eingreifen können (bei Punkt D in (c) von 19).
Wenn die Zahnteilzähne 17 auf einer als Führung dienenden Fläche in die Zahnteilzähne 819a eingreifen, können die Zahnteilzähne 17 einfach auf einer anderen Fläche in die Zahnteilzähne 819a eingreifen (in (d), (e) von 19). Deshalb ist bei dem Eingreifen der Zahnteilzähne 819a, 17 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich zu dem herkömmlichen Eingreifen der Zähne die Gefahr gering, dass die Spitzen der Zahnteilzähne gegeneinander stoßen und eine Bewegung der Zahnteilzähne verhindert wird, wodurch das Bediengefühl des Hebels 7 verbessert wird.
Insbesondere weil in dieser Ausführungsform die Eingreifposition der Zahnteilzähne 819a, 17 an einer Position vorgesehen ist, die von der Welle 5 entfernt ist und durch einen ausreichenden Raum umgeben ist, kann die Außenfläche der Welle 5 vereinfacht werden, sodass das Lenksäulensystem vereinfacht und kompakt vorgesehen werden kann.
Es wurde die Eingreifoperation des Teleskopzahnteils 819 und der Zahnteilzähne 17 beschrieben, wobei die Eingreifoperation des Kippzahnteils 820 und der Zahnteile 18 im Grunde gleich ist.
20, 21 sind perspektivische Ansichten, die die Umgebung eines Teleskopzahnteils 919 gemäß einem modifizierten Beispiel der Ausführungsform zeigen. In diesem modifizierten Beispiel sind zwei gleich geformte Plattenteile 23d, 23d derart auf dem Säulenhauptkörper 23 ausgebildet, dass sie seitlich in der Teleskoprichtung vorstehen. In Seitenflächen der zwei Teleskopzahnteilen 919 sind zwei Durchgangslöcher 919b, 919b mit jeweils einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet. Die Höhe H1 und die Länge L1' des Plattenteils 23d sind größer als die Höhe H2 und die Länge L2' des Durchgangslochs 919b in dem Teleskopzahnteil 919, sodass der Teleskopzahnteil 919 relativ zu den Plattenteilen 23d derart gehalten wird, dass er in der Längsrichtung (d. h. in der Teleskoprichtung) ohne Spiel und glatt innerhalb eines vorbestimmten Bereichs verschoben werden kann.
Bei der Montage werden die entsprechenden Plattenteile 23d in die Durchgangslöcher 919b des Teleskopzahnteils 919 eingeführt und gleichzeitig plattenförmige Gummis RB, RB als elastische Elemente zwischen den Längsenden der Plattenteile 23e und der Durchgangslöcher 919b angeordnet. Indem weiterhin Befestigungswerkzeuge CP in Vertiefungen oder ähnlichem auf den vorstehenden Endteilen der entsprechenden Plattenteile 23d eingesteckt werden, kann eine Verschiebung des Teleskopzahnteils 919 herbeigeführt werden.
Weil bei diesem modifizierten Beispiel der Teleskopzahnteil 919 relativ zu den Plattenteilen 23d, 23d gehalten wird und innerhalb eines beschränkten Bereichs in der Längsrichtung (in der durch die Pfeile angegebenen Teleskoprichtung) verschoben werden kann, werden die Zahnteilzähne 919a des Teleskopzahnteils 919 durch die elastisch verformten Gummiglieder RB in der Teleskoprichtung relativ zu dem Säulenhauptkörper 23 verschoben, sodass die Spitzen der Zahnteilzähne 17, 919a voneinander verschoben werden, wodurch nicht nur das Bediengefühl des Hebels verbessert, sondern auch das Eingreifen der Zahnteilzähne unterstützt werden kann.
22 ist eine perspektivische Ansicht eines Lenksäulensystems gemäß einer Ausführungsform. 23 ist eine Explosionsansicht der Umgebung eines Kippzahnteils. 24 ist eine perspektivische Ansicht eines Antriebszahnteils aus der zu 23 entgegen gesetzten Richtung. 25 ist eine Explosionsansicht des Kippzahnteils. Es werden durchgehend gleiche Bezugszeichen wie in den vorausgehenden Ausführungsformen verwendet, wobei hier auf eine wiederholte Beschreibung identischer Teile verzichtet wird.
Ein Aufnahmeraum 32c mit einem rechteckig parallelepipedförmigen Raum ist auf einer beweglichen Klammer 32 ausgebildet, die einen Säulenhauptkörper 23 derart fixiert, dass dieser ein Längsloch (nicht gezeigt) umgibt, das ausgebildet ist um eine Positionseinstellungsbereite in der Kipprichtung zu sichern. Ein kastenförmiger Kippzahnteil 1020 ist in dem Aufnahmeraum 32c aufgenommen. Der Kippzahnteil 1020 umfasst eine zentrale Öffnung 1020b, die sich als längliches Loch erstreckt, um die Positionseinstellungsbreite in der Kipprichtung zu sichern, und periodisch winkelige Zahnteilzähne 2020a (sekundäre Zahnteilzähne), die in zwei Reihen parallel in der Kipprichtung auf einer Seite angeordnet sind.
Wie in 23 gezeigt, sind die Breite W1' und die Länge L'' des rechteckig parallelepipedförmigen Raums in dem Aufnahmeteil 32c größer als die Breite W2' und die Länge L2'' des Kippzahnteils 1020, sodass der Kippzahnteil 1020 derart in dem Aufnahmeteil 32c gehalten wird, dass er in der Längsrichtung (d. h. in der Kipprichtung) ohne Spiel und glatt innerhalb eines vorbestimmten Bereichs verschoben werden kann. Plattenförmige Gummis RB, BB sind als elastische Elemente zwischen dem Aufnahmeteil 32c und den Längsenden des Kippzahnteils 1020 angeordnet.
Ein Antriebszahnteil 1018 besteht aus einem Paar von Seitenteilen 1018a, 1018a und einem vorderen Teil 1018b, der die beiden Seitenteile miteinander verbindet. Eine Öffnung 1018c ist in der Mitte des vorderen Teils 1018b ausgebildet, und Zahnteilzähne 1018d (primäre Zähne) mit einer den Zahnteilzähnen des Kippzahnteils 1020 entsprechenden Form sind auf einer Rückseite des vorderen Teils 1018b ausgebildet. Außerdem ist eine Schraubenfeder SPG zwischen dem Antriebszahnteil 1018 und dem Aufnahmeteil 32c angeordnet. Eine Klemmschraube 1 ist derart angeordnet, dass sie sich durch die Öffnung 1018c in dem Antriebszahnteil 1018, die Schraubenfeder SPG, die Öffnung 1020b in dem Kippzahnteil 1020 und ein längliches Loch (nicht gezeigt) in der beweglichen Klammer 32 erstreckt.
Im Folgenden wird der Betrieb dieser Ausführungsform beschrieben. Wenn ein Hebel (nicht gezeigt) gedreht wird, wird durch einen Nockenmechanismus eine Axialspannung auf die Klemmschraube 1 ausgeübt, sodass sich der Antriebszahnteil 1038 gegen die elastische Kraft der Schraubenfeder SPG dem Kippzahnteil 1020 nähert und die Zahnteilzähne 1018d des Antriebszahnteils 1018 in die Zahnteilzähne 1020a des Kippzahnteils 1020 eingreifen. Durch diese Aktion wird der Antriebszahnteil 1018 an der beweglichen Klammer fixiert, wodurch die Positionierung des Säulenhauptkörpers 23 ermöglicht wird.
Dabei besteht die Gefahr, dass entfernte Enden der Zahnteilzähne 1018d des Antriebszahnteils 1018 in einen Stoßkontakt mit entfernten Enden der Zahnteilzähne 1020a des Kippzahnteils 1020 gebracht werden. Weil in diesem Fall gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Kippzahnteil 1020 in dem Aufnahmeteil 32c derart gehalten wird, dass er in der Längsrichtung (in der durch die Pfeile T angegebenen Richtung) innerhalb des beschränkten Bereichs verschoben werden kann, werden die Zahnteilzähne 1020a des Kippzahnteils 1020 aufgrund der elastischen Verformung des Gummiglieds RB in der Kipprichtung relativ zu der beweglichen Klammer 32 verschoben, sodass die Spitzen der Zahnteilzähne 1018d, 1020a voneinander verschoben werden, wodurch nicht nur das Bediengefühl des Hebels verbessert, sondern auch das Eingreifen der Zähne unterstützt werden kann.
Wenn dagegen der Hebel (nicht gezeigt) in der entgegen gesetzten Richtung gedreht wird, um eine Säulenpositions-Einstellungsoperation durchzuführen, werden die Zahnteilzähne 1018d des Antriebszahnteils 1018 von den Zahnteilzähnen 1020a des Kippzahnteils 1020 gelöst und wird der verbundene Zustand des Antriebszahnteils 1018 gelöst, sodass der Hauptsäulenkörper 23 relativ zu der beweglichen Klammer 32 verschoben werden kann. Dabei kehrt der Kippzahnteil 1020 aufgrund der elastischen Kraft des Gummiglieds RB zu seiner Ausgangsposition zurück. Die oben beschriebene Konfiguration kann auch auf eine Teleskopeinstellung angewendet werden.
Die Erfindung wurde anhand von Ausführungsformen beschrieben, wobei die Erfindung jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Es können verschiedene Modifikationen und Verbesserungen an den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden kann, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Zum Beispiel kann der Säulenhauptkörper nicht nur in der Teleskoprichtung oder Kipprichtung relativ zu der Klammer eingestellt werden. Weiterhin ist das Material der elastischen Elemente nicht auf Gummi oder Kunstharz beschränkt, sondern es können auch Federn verwendet werden. Außerdem kann zum Beispiel in der Konfiguration von 4 ein elastisches Element zwischen dem kreisrunden, zylindrischen Teil 16 des Nockenglieds 22 und der den kreisrunden, zylindrischen Teil umgebenden Öffnung 15 vorgesehen werden. Weiterhin ist das kreisrunde, zylindrische Glied in der kleinen Öffnung als Aufnahmeteil für den Hakenteil vorgesehen, wobei das kreisrunde, zylindrische Glied jedoch auch an dem Hakenteil befestigt sein kann.
Die Erfindung wurde im Detail mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben, wobei offensichtlich sein sollte, dass die Erfindung auch in verschiedener Weise modifiziert werden kann, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.

Claims

Lenksäulensystem, in dem eine Säule (23) mittels einer Zahneingreiffunktion durch einen Hebel (7) relativ zu einem Körper fixiert ist, wobei der Hebel (7) umfasst: einen Verbindungsarm (5), der Zahnteilzähne (17, 18) für die Zahneingreiffunktion umfasst, und einen Einstellungsarm, an dem eine Positionseinstellungsschraube (1) montiert ist und der eine Positionseinstellungsoperation durchführt, wobei wenigstens der Verbindungsarm (5) derart gehalten wird, dass er innerhalb eines vorbestimmten Bereichs relativ zu der Säule (23) verschoben werden kann, indem die Positionseinstellungsschraube (1) durch ein Oszillationszentrumsloch (15) in dem Verbindungsarm (5) geführt wird, wobei der Verbindungsarm (5) und der Einstellungsarm eine vorbestimmte relative Bewegung zueinander durchführen können, wobei ein elastisches Element (6') zwischen der Positionseinstellungsschraube (1), die durch das Oszillationszentrumsloch (15) in dem Verbindungsarm (5) geführt ist, und dem Oszillationszentrumsloch (15) angeordnet ist, und wobei die Zahnteilzähne (17, 18) auf beiden einander zugewandten Seitenflächen eines sich verjüngenden Plattenteils (5C, 5D) ausgebildet sind.
Lenksäulensystem, in dem eine Säule (23) mittels einer Zahneingreiffunktion durch einen Hebel (7) relativ zu einem Körper fixiert ist, wobei der Hebel (7) umfasst: einen Verbindungsarm (5), der Zahnteilzähne (17, 18) für die Zahneingreiffunktion umfasst, und einen Einstellungsarm, an dem eine Positionseinstellungsschraube (1) montiert ist und der eine Positionseinstellungsoperation durchführt, wobei wenigstens der Verbindungsarm (5) derart gehalten wird, dass er innerhalb eines vorbestimmten Bereichs relativ zu der Säule (23) verschoben werden kann, indem die Positionseinstellungsschraube (1) durch ein Oszillationszentrumsloch (15) in dem Verbindungsarm (5) geführt wird, wobei der Verbindungsarm (5) und der Einstellungsarm eine vorbestimmte relative Bewegung zueinander durchführen können, wobei ein elastisches Element (6) zwischen einem Vorsprung (11), der auf dem Verbindungsarm (5) oder dem Einstellungsarm vorgesehen ist, und einem Aufnahmeteil (15') an dem jeweils anderen Arm angeordnet ist, und wobei die Zahnteilzähne (17, 18) auf beiden einander zugewandten Seitenflächen eines sich verjüngenden Plattenteils (5C, 5D) ausgebildet sind.
Lenksäulensystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein vertiefter Teil oder ein erhobener Teil auf einer Manschette, die an der Positionseinstellungsschraube (1) oder zwischen der Positionseinstellungsschraube (1) und dem Oszillationszentrumsloch (15) angeordnet ist, und/oder an dem Oszillationszentrumsloch (15) ausgebildet ist, damit das elastische Element (6') darin oder daran angeordnet werden kann.
Lenksäulensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das weiterhin eine Verbindungseinheit umfasst, die eine relative Drehgröße zwischen dem Verbindungsarm (5) und dem Einstellungsarm auf eine vorbestimmte Größe kontrolliert.
Lenksäulensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sich der Verbindungsarm (5) und der Einstellungsarm gemeinsam drehen.
Lenksäulensystem zum Fixieren einer Säule (23) an einem Körper, indem ein Hebel (7) betätigt wird, wobei das Lenksäulensystem umfasst: primäre Zahnteilzähne (17, 18), die in Reaktion auf eine Betätigung des Hebels (7) angetrieben werden, und einen Zahnteil (819, 820), der sekundäre Zahnteilzähne (819a, 820a) umfasst, die in die angetriebenen primären Zahnteilzähne (17, 18) eingreifen, wobei die Säule (23) durch das Eingreifen der primären Zahnteilzähne (17, 18) in die sekundären Zahnteilzähne (819a, 820a) an dem Körper fixiert ist, und der Zahnteil (819, 820) derart gehalten wird, dass er innerhalb eines vorbestimmten Bereichs relativ zu der Säule (23) verschoben werden kann, wobei das Zahnglied (819, 820) über ein elastisches Element (RB) relativ zu der Säule (23) gehalten wird, wobei der Zahnteil (819, 820) in einer Richtung verschoben wird, in der die Position der Säule (23) eingestellt wird, und wobei die Zahnteilzähne (17, 18) auf beiden einander zugewandten Seitenflächen eines sich verjüngenden Plattenteils (5C, 5D) ausgebildet sind.
Lenksäulensystem nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 6, wobei wenn die Richtung einer Flankenlinie des Zahnteils auf einer Tangente zu einem Kreisbogen R durch eine Flankenlinie um die Positionseinstellungsschraube (1) als Mittenachse vorgesehen wird oder die Richtung einer Flankenlinie des Zahnteils auf einer imaginären Ebene, die durch eine Tangente L zu einem Kreisbogen R durch eine Flankenlinie um die Positionseinstellungsschraube (1) als Mittenachse und eine Achse parallel zu einer Axialrichtung der Positionseinstellungsschraube (1) und durch die Flankenlinie gebildet wird, auf einer mit einem Neigungswinkel α von der Tangente L geneigten Fläche gebildet wird, weisen die Zahnteilzähne einen Zwischenraum G zwischen den Flankenlinien der einander zugewandten und in einer Axialrichtung ineinander greifenden Zahnteile auf, der sich durch die Mittenachse der Positionseinstellungsschraube (1) und normal zu den Flankenlinien erstreckt, wenn die Zahnteilzähne ineinander greifen, und der Zwischenraum G ein Zwischenraum G ist, der wenigstens so groß ist, dass die Zahnteilzähne mit einer geradlinigen Flankenlinie entlang einer Ortskurve des Kreisbogens um die Positionseinstellungsschraube (1) verschoben werden können, um ineinander zu greifen.