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Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenksäulenvorrichtung zum drehbaren Halten einer Lenkwelle, die ein Lenkrad hält.
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Technischer Hintergrund
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18 zeigt ein Beispiel einer Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Drehung eines Lenkrads 1 wird über eine Lenkwelle 2, ein Kardangelenk 3, eine Zwischenwelle 4 und dergleichen an eine Lenkgetriebeeinheit 5 übertragen und von der Lenkgetriebeeinheit 5 in eine lineare Bewegung übersetzt. Durch das Aufbringen von Druck und Zug auf linke und rechte Spurstangen 6 durch die lineare Bewegung der Lenkgetriebeeinheit 5 wird ein Einschlagwinkel an gelenkte Räder 7 übertragen. Die Lenkwelle 2 wird in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie über eine Lenksäulenvorrichtung 8 drehbar gehalten.
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In der Druckschrift
WO2016/114034 ist die Ausgestaltung einer Lenksäulenvorrichtung beschrieben, die einen teleskopartigen Schwenkmechanismus zum Ermöglichen einer Einstellung der Position eines Lenkrads und einen Aufprallabsorptionsmechanismus zum Vermindern einer bei einer sekundären Kollision auf den Körper eines Fahrers aufgebrachten Aufprallbelastung umfasst. Bei dieser Lenkvorrichtung ist die Lenkwelle durch Kombinieren einer inneren Welle und einer äußeren Welle so konfiguriert, dass die gesamte Länge ausgedehnt oder verringert werden kann, und die Lenksäule ist durch derartiges Zusammenfügen des rückseitigen Abschnitts einer vorderseitigen äußeren Säule mit dem vorderseitigen Abschnitt einer hinterseitigen inneren Säule, dass sie in der Axialrichtung verschoben werden kann, so konfiguriert, dass die gesamte Länge ausgedehnt oder verringert werden kann. Darüber hinaus ist eine Halterung für die innere Säule mittels eines aus Kunstharz gefertigten Scherbolzens mit der Unterseite des vorderseitigen Abschnitts der inneren Säule verbunden und an dieser befestigt. Zum Zeitpunkt einer sekundären Kollision wird der Scherbolzen abgeschert, wenn von dem Lenkrad über die Lenkwelle eine hohe Aufprallbelastung in der Vorwärtsrichtung auf die innere Säule aufgebracht wird. Dadurch wird eine Verschiebung des Lenkrads nach vorne ermöglicht, und die auf den Körper des Fahrers aufgebrachte Aufprallbelastung wird verringert.
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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[Patentliteratur 1] Druckschrift
WO 2016/114034 -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Technisches Problem
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Bei einer Lenksäulenvorrichtung, die mit einem Aufprallabsorptionsmechanismus versehen ist, ist es vorteilhaft, den absorbierten Anteil der bei einer sekundären Kollision auf das Lenkrad aufgebrachten Aufprallbelastung geeignet zu erhöhen, und in dieser Hinsicht besteht bei der in der Druckschrift
WO 2016/114034 beschriebenen Lenksäulenvorrichtung Verbesserungspotential.
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In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Konstruktion einer Lenksäulenvorrichtung zu erzielen, durch die der absorbierte Anteil der Aufprallbelastung, die bei einer sekundären Kollision auf ein Lenkrad aufgebracht wird, leicht erhöht werden kann.
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Lösung des Problems
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Die Lenksäulenvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine innere Säule, eine äußere Säule, eine fahrzeugkarosserieseitige Halterung, einen Einstellstab, ein Paar Druckabschnitte, einen Expansions-/Kontraktions-Mechanismus, eine teleskopartige Reibungsplatte, eine Halteklammer und ein Aufprallabsorptionselement.
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Ein vorderseitiger Abschnitt der inneren Säule ist in das Innere eines rückseitigen Abschnitts der äußeren Säule eingepasst. Die äußere Säule weist einen Spalt, der sich in einer Axialrichtung erstreckt, ein Paar eingeschlossener Abschnitte, die an Positionen angeordnet sind, die den Spalt in einer Richtung der Breite von beiden Seiten einschließen, und ein Paar säulenseitiger Durchgangsöffnungen auf, die in der Richtung der Breite durch jeden der beiden eingeschlossen Abschnitte verlaufen.
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Die fahrzeugkarosserieseitige Halterung weist ein Paar Halteplattenabschnitte, die die beiden eingeschlossen Abschnitte einschließen, und ein Paar fahrzeugkarosserieseitiger Durchgangsöffnungen auf, die in Abschnitten der beiden Halteplattenabschnitte vorgesehen sind, die miteinander fluchten.
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Der Einstellstab ist durch die beiden säulenseitigen Durchgangsöffnungen und die beiden fahrzeugkarosserieseitigen Durchgangsöffnungen eingesetzt. Die beiden Druckabschnitte sind an Abschnitten des Einstellstabs angeordnet, die von den Außenflächen der beiden Halteplattenabschnitte vorstehen. Der Expansions-/Kontraktions-Mechanismus vergrößert oder verringert einen Abstand zwischen den beiden Druckabschnitten.
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Die teleskopartige Reibungsplatte ist zumindest entweder in einem Abschnitt zwischen einer Innenfläche der beiden Halteplattenabschnitte und einer Außenfläche der beiden eingeschlossen Abschnitte oder einem Abschnitt zwischen einer Außenfläche der beiden Halteplattenabschnitte und einer Innenfläche der beiden Druckabschnitte eingeschlossen und weist eine teleskopartige längliche Öffnung auf, durch die der Einstellstab eingesetzt ist.
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Die Halteklammer weist einen Montageabschnitt, der in dem Spalt angeordnet und so mit der inneren Säule verbunden ist, dass er sich aufgrund einer Aufprallbelastung lösen kann, die bei einer sekundären Kollision auf die innere Säule aufgebracht wird, und einen Haltearmabschnitt, der die teleskopartige Reibungsplatte hält, und einen Zugabschnitt auf, der an einer Fläche vorgesehen ist, die einer Hinterseite zugewandt ist.
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Das Aufprallabsorptionselement ist aus einem Drahtmaterial gefertigt und weist einen Basisabschnitt, einen umgebogenen Abschnitt, der in einer radialen Richtung der inneren Säule nach außen und von einem Endabschnitt auf der Hinterseite des Basisabschnitts zu einer Vorderseite zurückgebogen ist, und einen Erstreckungsabschnitt auf, der sich von einem Endabschnitt des umgebogenen Abschnitts, der sich in der radialen Richtung der inneren Säule außen befindet, zur Vorderseite erstreckt.
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Der Basisabschnitt ist so an der inneren Säule angebracht (befestigt oder in Eingriff gebracht), dass er zusammen mit der inneren Säule verschoben wird, wenn die innere Säule nach vorne verschoben wird. Der umgebogene Abschnitt ist in der Richtung nach vorne und hinten dem Zugabschnitt zugewandt.
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Vorzugsweise umfasst die Lenksäulenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Begrenzungsabschnitt, der den Erstreckungsabschnitt in der radialen Richtung der inneren Säule von außen begrenzt oder hält und bei einer sekundären Kollision eine Verformung des Erstreckungsabschnitts in der radialen Richtung der inneren Säule nach außen verhindert. In diesem Fall kann der Halteabschnitt von einer Aufspannhalterung gebildet werden, die von der Halteklammer gehalten wird und an dieser befestigt ist.
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Die äußere Säule kann an einem Abschnitt einer inneren Umfangsfläche, der sich auf der Vorderseite des Spalts befindet, einen konkaven Abschnitt umfassen, wobei der konkave Abschnitt zu einem Endabschnitt auf der Vorderseite des Spalts offen und in einer radialen Richtung der äußeren Säule nach außen ausgenommen ist. In diesem Fall kann der konkave Abschnitt an einem Endabschnitt auf der Hinterseite eine erste Führungsfläche aufweisen, die in eine Richtung geneigt ist, in der ihre Tiefenabmessungen zur Hinterseite hin tiefer werden. Alternativ oder zusätzlich kann der konkave Abschnitt an einem Endabschnitt auf der Hinterseite eine zweite Führungsfläche aufweisen, die in eine Richtung geneigt ist, in der die Breitenabmessungen zur Hinterseite hin zunehmen.
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Für das Aufprallabsorptionselement kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der der umgebogene Abschnitt von einem Paar umgebogener Abschnitte gebildet wird und der Erstreckungsabschnitt von einem Paar von Erstreckungsabschnitten gebildet wird und Endabschnitte der beiden umgebogenen Abschnitte, die sich in der radialen Richtung der inneren Säule auf der Innenseite befinden, durch den Basisabschnitt verbunden sind. In diesem Fall kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der die innere Säule an zwei Positionen an Endabschnitten auf der Vorderseite, die in ihrer Umfangsrichtung voneinander entfernt sind, Nutabschnitte aufweist, der Basisabschnitt des Aufprallabsorptionselements ein Paar gebogener Abschnitte aufweist, die an den Endabschnitten auf der Vorderseite der beiden umgebogenen Abschnitte in rechten Winkeln gebogen sind, und ein Verbindungsabschnitt Endabschnitte der beiden gebogenen Abschnitte miteinander verbindet und die beiden gebogenen Abschnitte mit den Nutabschnitten in Eingriff stehen.
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Die Lenksäulenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Zwischensäule, deren Endabschnitt auf der Hinterseite so in einen Endabschnitt auf der Vorderseite der äußeren Säule eingepasst ist, dass eine Verschiebung nach hinten nicht möglich ist, und eine untere Säule umfassen, deren Endabschnitt auf der Hinterseite so in einen Endabschnitt auf der Vorderseite der Zwischensäule eingepasst ist, dass eine Verschiebung nach hinten in einem Fall möglich ist, in dem aufgrund einer primären Kollision eine nach hinten gerichtete Aufprallbelastung aufgebracht wird.
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Ergebnis der Erfindung
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Durch die Lenksäulenvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der absorbierte Anteil einer zum Zeitpunkt einer sekundären Kollision auf ein Lenkrad aufgebrachten Aufprallbelastung im Vergleich zu einer Lenksäulenvorrichtung wie der in der Druckschrift
WO 2016/114034 beschriebenen erhöht werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Lenksäulenvorrichtung gemäß einem ersten Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einer Betrachtung von der Unterseite und der Hinterseite.
- 2 ist eine Schnittansicht, die einen Abschnitt der in 1 dargestellten Lenksäulenvorrichtung darstellt, in dem sich eine fahrzeugkarosserieseitige Halterung befindet.
- 3 ist eine Schnittansicht, die einen Abschnitt einer inneren Säule und einer äußeren Säule der in 1 dargestellten Lenksäulenvorrichtung darstellt, in den ein Drehverhinderungsmechanismus eingebaut ist.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Elemente der in 1 dargestellten Lenksäulenvorrichtung bei einer Betrachtung von der Vorderseite in einem Zustand vor dem Auftreten einer sekundären Kollision.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Elemente der in 1 dargestellten Lenksäulenvorrichtung bei einer Betrachtung von der Vorderseite in einem Zustand nach dem Auftreten einer sekundären Kollision.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Elemente der in 1 dargestellten Lenksäulenvorrichtung in dem Zustand vor dem Auftreten einer sekundären Kollision, bei der ein Teil der äußeren Säule weggelassen wurde.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Elemente der in 1 dargestellten Lenksäulenvorrichtung in dem Zustand nach dem Auftreten einer sekundären Kollision, bei der ein Teil der äußeren Säule weggelassen wurde.
- 8 ist eine perspektivische Ansicht der inneren Säule, der Halteklammer, des Aufprallabsorptionselements und der Aufspannhalterung der in 1 dargestellten Lenkvorrichtung.
- 9 ist eine perspektivische Ansicht der inneren Säule, der Halteklammer, des Aufprallabsorptionselements und der Aufspannhalterung der in 1 dargestellten Lenkvorrichtung.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht der Halteklammer der in 1 dargestellten Lenkvorrichtung.
- 11 ist eine perspektivische Ansicht des Aufprallabsorptionselements der in 1 dargestellten Lenkvorrichtung.
- 12 ist eine perspektivische Ansicht der äußeren Säule und des Aufprallabsorptionselements der in 1 dargestellten Lenkvorrichtung, bei der ein Teil der äußeren Säule weggelassen wurde.
- 13 ist eine perspektivische Ansicht der äußeren Säule der in 1 dargestellten Lenkvorrichtung bei einer Betrachtung von der Vorderseite.
- 14 ist eine perspektivische Ansicht der in 1 dargestellten Lenksäulenvorrichtung, bei der ein Teil der Elemente entfernt wurde, und eine Ansicht des Zustands vor dem Auftreten einer sekundären Kollision.
- 15 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Elemente der in 1 dargestellten Lenksäulenvorrichtung in einem Zustand unmittelbar nach dem Auftreten einer sekundären Kollision.
- 16 ist eine Schnittansicht eines Teils der Elemente der in 1 dargestellten Lenksäulenvorrichtung in einem aus dem in 15 dargestellten Zustand fortschreitenden Zustand nach einer sekundären Kollision.
- 17A ist eine Schnittansicht eines der Koppelelemente der in 1 dargestellten Lenkvorrichtung, das die innere Säule mit der Halteklammer verbindet, in einem Zustand vor dem Auftreten einer sekundären Kollision; und 17B ist eine Schnittansicht des Koppelelements in einem Zustand nach dem Auftreten einer sekundären Kollision.
- 18 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines herkömmlichen Aufbaus einer Lenkvorrichtung darstellt.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 bis 17B zeigen ein Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Lenksäulenvorrichtung 8a gemäß diesem Beispiel hält eine Lenkwelle 2a, von der ein Lenkrad 1 (siehe 18) gehalten wird, in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie drehbar an dem Endabschnitt auf der Hinterseite. Die Lenksäulenvorrichtung 8a gemäß diesem Beispiel weist einen teleskopartigen Schwenkmechanismus zum Einstellen der vertikalen Position des Lenkrads 1 und seiner Position nach vorne und hinten, und einen Aufprallabsorptionsmechanismus zum Abmildern einer bei einer sekundären Kollision auf den Körper eines Fahrers aufgebrachten Aufprallbelastung auf. Es wird darauf hingewiesen, dass sich die vertikale Richtung, die Richtung nach vorne und hinten und die Richtung der Breite, soweit nichts anderes angegeben ist, auf die vertikale Richtung, die Richtung nach vorne und hinten und die Richtung der Breite in einem Zustand beziehen, in dem die Lenksäulenvorrichtung 8a in ein Fahrzeug eingebaut ist.
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Die Lenkwelle 2a weist einen Aufbau auf, bei dem eine obere Welle 9 und eine untere Welle 10 so kombiniert sind, dass ein Drehmoment durch eine Keilverzahnung oder dergleichen übertragen werden kann und die gesamte Länge ausgedehnt oder verringert werden kann. Das Lenkrad 1 wird von dem Endabschnitt auf der Hinterseite der oberen Welle 9 gehalten und ist an diesem befestigt. Es wird darauf hingewiesen, dass bei diesem Beispiel ein Verriegelungskranz 11 einer Lenkschlossvorrichtung von außen auf einen Zwischenabschnitt in der Axialrichtung der oberen Welle 9 aufgepasst und an diesem befestigt ist.
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Die Lenksäulenvorrichtung 8a umfasst eine Lenksäule 12, eine fahrzeugkarosserieseitige Halterung 13, einen Einstellstab 14, einen Einstellhebel 15 und eine Nockenvorrichtung 16 eines Expansions-/Kontraktions-Mechanismus, eine teleskopartige Reibungsplatte 17, eine Halteklammer 18 und ein Aufprallabsorptionselement 19.
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Die Lenksäule 12 ist durch derartiges Einpassen des vorderseitigen Abschnitts der inneren Säule 20 auf der Hinterseite in den rückseitigen Abschnitt der äußeren Säule 21 auf der Vorderseite, dass eine relative Verschiebung in der Axialrichtung möglich ist, so konfiguriert, dass die gesamte Länge ausgedehnt oder verringert werden kann.
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Die innere Säule 20 weist an zwei Positionen des unteren Abschnitts des Endabschnitts der Vorderseite, die in der Umfangsrichtung voneinander entfernt sind, Nutabschnitte 22, die an der Endfläche der Vorderseite offen sind, und an zwei Positionen der Unterseite des vorderseitigen Abschnitts, die in der Axialrichtung voneinander entfernt sind, Durchgangsöffnungen 23 auf.
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Die innere Säule 20 gemäß diesem Beispiel weist in dem rückseitigen Abschnitt eine im Wesentlichen rechteckige Verriegelungsdurchgangsöffnung 24 auf. Eine (nicht dargestellte) Verriegelungseinheit (ein Schlosszylinder) wird von einem die Verriegelungsdurchgangsöffnung 24 umgebenden Abschnitt an der äußeren Umfangsfläche der inneren Säule 20 gehalten und ist an diesem befestigt. Wenn die Lenkschlossvorrichtung aktiviert ist (wenn das Schloss verriegelt ist), wird der Verriegelungsstift der Verriegelungseinheit in der radialen Richtung der Lenksäule 12 durch die Verriegelungsdurchgangsöffnung 24 nach innen verschoben, und durch den Eingriff mit einem Eingriffsausnehmungsabschnitt, der an der äußeren Umfangsfläche des Verriegelungskranzes 11 ausgebildet ist, ist es möglich, eine Drehung der Lenkwelle 2a im Wesentlichen zu verhindern.
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Die äußere Säule 21 weist einen Spalt 25, ein Paar eingeschlossener Abschnitte 26a, 26b und ein Paar säulenseitiger Durchgangsöffnungen 27 auf.
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Der Spalt 25 dient dem Ermöglichen einer Expansion oder Kontraktion des Innendurchmessers des rückseitigen Abschnitts der äußeren Säule 21 und ist auf der Unterseite der äußeren Säule 21 von einen Zwischenabschnitt bis zu dem rückseitigen Abschnitt so ausgebildet, das er sich in der Axialrichtung erstreckt. An dem Endabschnitt auf der Vorderseite des Spalts 25 ist ein breiter Abschnitt 28 vorgesehen, der Breitenabmessungen aufweist, die größer als die des Abschnitts sind, der sich auf der Hinterseite befindet. Bei diesem Beispiel ist der Endabschnitt auf der Hinterseite des Spalts 25 an der Endfläche der Hinterseite der äußeren Säule 21 nicht geöffnet, er kann jedoch geöffnet sein. Bei diesem Beispiel ist der Spalt 25 an der Unterseite der äußeren Säule 21 ausgebildet; es ist jedoch auch möglich, den Spalt auf der Oberseite der äußeren Säule 21 vorzusehen.
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Die beiden eingeschlossen Abschnitte 26a, 26b sind an Positionen angeordnet, die den rückseitigen Abschnitt des Spalts 25 in der Richtung der Breite von beiden Seiten einschließen. Die beiden säulenseitigen Durchgangsöffnungen 27 sind lediglich kreisförmige Öffnungen, die in Abschnitten der beiden eingeschlossen Abschnitte 26a, 26b ausgebildet sind, die miteinander fluchten (die anders ausgedrückt so in den beiden eingeschlossen Abschnitten 26a, 26b angeordnet sind, dass sie koaxial zueinander sind), und die so ausgebildet sind, dass sie in der Richtung der Breite durch die beiden eingeschlossen Abschnitte 26a, 26b verlaufen.
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Die äußere Säule 21 weist ferner in einem Abschnitt der inneren Umfangsfläche, der sich auf der Vorderseite des Spalts, 25 befindet, einen konkaven Abschnitt 29 auf, wobei der Endabschnitt auf der Hinterseite zu dem Endabschnitt der Vorderseite des Spalts 25 offen ist, der sich in der Axialrichtung erstreckt. Der konkave Abschnitt 29 weist an dem Endabschnitt auf der Hinterseite eine erste Führungsfläche 30 auf. Die erste Führungsfläche 30 ist in eine Richtung geneigt, in der die Tiefenabmessungen in der radialen Richtung zur Hinterseite hin tiefer werden, oder sie ist anders ausgedrückt in eine Richtung geneigt, in der die Stärkenabmessungen der äußeren Säule 21 geringer werden. Bei diesem Beispiel weist der konkave Abschnitt 29 an dem Endabschnitt auf der Hinterseite eine zweite Führungsfläche 88 auf. Die zweite Führungsfläche 88 ist in eine Richtung geneigt, in der die Breitenabmessungen zur Hinterseite hin größer werden. Bei diesem Beispiel ist der Endabschnitt auf der Vorderseite des konkaven Abschnitts 29 zu der Endfläche auf der Vorderseite der äußeren Säule 21 offen.
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Die äußere Säule 21 gemäß diesem Beispiel weist an der inneren Umfangsfläche des Endabschnitts auf der Vorderseite einen passgenauen Halteabschnitt 31, der Innendurchmesserabmessungen aufweist, die größer als die eines Abschnitts neben der Hinterseite sind, und an dem Endabschnitt auf der Hinterseite des passgenauen Halteabschnitts 31 einen abgestuften Abschnitt 32 auf, der der Vorderseite zugewandt ist. Darüber hinaus weist die äußere Säule 21 einen Drehverhinderungsspalt 33 auf, der sich auf der Oberseite in der Axialrichtung von dem vorderseitigen Abschnitt zu dem rückseitigen Abschnitt erstreckt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Endabschnitte sowohl auf der Vorder- als auch auf der Hinterseite des Drehverhinderungsspalts 33 an den Endflächen sowohl der Vorder- als auch der Hinterseite der äußeren Säule 21 nicht geöffnet sind. Anders ausgedrückt ist der Drehverhinderungsspalt 33 eine längliche Öffnung, die sich in der Axialrichtung erstreckt.
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Bei diesem Beispiel ist in einem Zustand, in dem der vorderseitige Abschnitt der inneren Säule
20 und der rückseitige Abschnitt der äußeren Säule
21 so ineinander eingepasst sind, dass eine relative Verschiebung in der Axialrichtung möglich ist, ein Drehverhinderungselement
34, das von der Oberseite der inneren Säule
20 gehalten wird und an dieser befestigt ist, so im Inneren des Drehverhinderungsspalts
33 angeordnet, dass in der Richtung der Breite keine Lockerheit besteht und dass eine relative Verschiebung in der Axialrichtung möglich ist. Dadurch wird eine relative Drehung der inneren Säule
20 in Bezug auf die äußere Säule
21 verhindert. Es wird darauf hingewiesen, dass die Einzelheiten zu dem Drehverhinderungsmechanismus, der den Drehverhinderungsspalt
33 und das Drehverhinderungselement
34 umfasst, in der Druckschrift
WO 2016/114034 beschrieben sind und den Kern der vorliegenden Erfindung nicht betreffen, und dass daher auf ihre Ausführung verzichtet wird. Darüber hinaus kann in einem Fall, in dem es möglich ist, relative Drehung der inneren Säule
20 in Bezug auf die äußere Säule
21 mittels eines anderen Verfahrens zu verhindern, auf den Drehverhinderungsmechanismus verzichtet werden.
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Die Lenksäule 12 gemäß diesem Beispiel umfasst ferner eine Zwischensäule 35 und eine untere Säule 36. In einem Zustand, in dem die Endfläche der Hinterseite der Zwischensäule 35 mit dem abgestuften Abschnitt 32 der äußeren Säule 21 in Kontakt steht, ist der rückseitige Abschnitt in das Innere des passgenauen Halteabschnitts 31 der äußeren Säule 21 eingepasst und mit Festsitz darin befestigt. Der Endabschnitt auf der Hinterseite der unteren Säule 36 ist so in das Innere des Endabschnitts auf der Vorderseite der Zwischensäule 35 eingepasst, dass eine relative Verschiebung in der Axialrichtung möglich ist. Daher ist die Lenksäule 12 gemäß diesem Beispiel, wie später beschrieben, so konfiguriert, dass die untere Säule 36 in Bezug auf die Zwischensäule 35 nach hinten verschoben wird, wenn aufgrund einer primären Kollision eine nach hinten gerichtete Last auf die untere Säule 36 aufgebracht wird.
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Der Endabschnitt auf der Vorderseite der Lenksäule 12 wird so gehalten, dass er in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie in der vertikalen Richtung geschwenkt wird. Genauer ist, wie in 1 dargestellt, eine aus einem elastischen Element wie einem Elastomer, das Kautschuk oder Kunstharz umfasst, gefertigte ringförmige Lagerbuchse 37 von außen auf den Endabschnitt der Vorderseite der unteren Säule 36 aufgepasst und an diesem befestigt, und die Lagerbuchse 37 ist in das Innere einer in der Fahrzeugkarosserie ausgebildeten Verbindungsöffnung eingepasst und in dieser befestigt. Dadurch wird der Endabschnitt auf der Vorderseite der Lenksäule 12 so gehalten, dass er in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie innerhalb eines Bereichs, innerhalb dessen die Lagerbuchse 37 elastisch verformt werden kann, in der vertikalen Richtung geschwenkt werden kann.
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Die Lenkwelle 2a wird durch drehbares Halten des rückseitigen Abschnitts der oberen Welle 9 durch den Endabschnitt auf der Hinterseite der inneren Säule 20 über ein Wälzlager und durch drehbares Halten des vorderseitigen Abschnitts der unteren Welle 10 durch den Endabschnitt auf der Vorderseite der unteren Säule 36 über ein weiteres Wälzlager gestaltet. Dadurch wird die Lenkwelle 2a auf der Seite des Innendurchmessers der Lenksäule 12 drehbar gehalten.
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Die fahrzeugkarosserieseitige Halterung 13 hält einen Zwischenabschnitt in der Axialrichtung der Lenksäule 12 so, dass er zwischen einem gelösten Zustand, in dem es möglich ist, die vertikale Position des Lenkrads 1 und seine Position nach vorne und hinten einzustellen, und einem eingespannten Zustand umgestellt werden kann, in dem die eingestellte Position des Lenkrads 1 gehalten wird. Bei diesem Beispiel weist die fahrzeugkarosserieseitige Halterung 13 einen Montageplattenabschnitt 38, ein Paar Halteplattenabschnitte 39a, 39b und ein Paar fahrzeugkarosserieseitige Durchgangsöffnungen 40 auf.
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Der Montageplattenabschnitt 38 weist in Abschnitten auf beiden Seiten in der Richtung der Breite ein Paar Montageöffnungen 41 auf. Die fahrzeugkarosserieseitige Halterung 13 wird von der Fahrzeugkarosserie gehalten und ist mittels durch die beiden Montageöffnungen 41 eingesetzter Schrauben so an dieser befestigt, dass sie nicht abfällt.
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Die beiden Halteplattenabschnitte 39a, 39b sind so angeordnet, dass sie die beiden eingeschlossen Abschnitte 26a, 26b der äußeren Säule 21 in der Richtung der Breite von beiden Seiten einschließen. Bei diesem Beispiel sind die Endabschnitte auf der Oberseite der beiden Halteplattenabschnitte 39a, 39b durch Schweißen oder dergleichen mit zwei Positionen an der Unterseite des Montageplattenabschnitts 38 verbunden und an diesen befestigt, die in der Richtung der Breite voneinander entfernt sind. Anders ausgedrückt hängen die beiden Halteplattenabschnitte 39a, 39b von den beiden in der Richtung der Breite voneinander entfernten Positionen der Unterseite des Montageplattenabschnitts 38 nach unten.
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Die beiden fahrzeugkarosserieseitigen Durchgangsöffnungen 40 sind in Abschnitten der beiden Halteplattenabschnitte 39a, 39b ausgebildet, die miteinander fluchten. Bei diesem Beispiel ist jede der fahrzeugkarosserieseitigen Durchgangsöffnungen 40 eine längliche Öffnung, die sich in der vertikalen Richtung erstreckt. Genauer erstreckt sich jede der fahrzeugkarosserieseitigen Durchgangsöffnungen 40 in einer auf dem Schwenkzentrum zentrierten Bogenrichtung in der vertikalen Richtung der Lenksäule 12.
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Wie in 2 dargestellt, ist der Einstellstab 14 in der Richtung der Breite durch die beiden säulenseitigen Durchgangsöffnungen 27 und die beiden fahrzeugkarosserieseitigen Durchgangsöffnungen 40 eingesetzt. Der Einstellstab 14 weist an dem Endabschnitt auf einer Seite (gemäß 2 der linken Seite) in der Axialrichtung des Einstellstabs 14 einen Kopfabschnitt 42 und an dem Endabschnitt auf der anderen Seite (gemäß 2 der rechten Seite) in der Axialrichtung des Einstellstabs 14 einen Außengewindeabschnitt 43 auf. Ein Einstellhebel 15 und eine Nockenvorrichtung 16 sind in der angegebenen Reihenfolge in der Richtung der Breite von außen um einen Abschnitt des Abschnitts auf der einen Seite in der Axialrichtung des Einstellstabs 14 angeordnet, der von der Außenfläche eines Halteplattenabschnitts 39a (gemäß 2 des linken) der beiden Halteplattenabschnitte 39a, 39b vorsteht. Anders ausgedrückt sind der Einstellhebel 15 und die Nockenvorrichtung 16 zwischen dem Kopfabschnitt 42 und der Außenfläche des Halteplattenabschnitts 39a angeordnet.
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Die Nockenvorrichtung 16 umfasst eine Nocke 44 auf der angetriebenen Seite, die in der Richtung der Breite innen angeordnet ist, und eine Nocke 45 auf der Antriebsseite, die in der Richtung der Breite außen angeordnet ist.
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Die Nocke 44 auf der angetriebenen Seite ist aus gesintertem Metall gefertigt und weist an der Außenfläche in der Richtung der Breite der Fahrzeugkarosserie eine Nockenfläche 46 auf der angetriebenen Seite, die eine in der Umfangsrichtung ungleichmäßige Fläche ist, und an der Innenfläche einen im Wesentlichen rechteckigen konvexen Eingriffsabschnitt 47 auf, der in der Richtung der Breite nach innen vorsteht. Die Nocke 44 auf der angetriebenen Seite ist von außen so auf den Einstellstab 14 aufgepasst, dass eine relative Drehung in Bezug auf den Einstellstab 14 und eine relative Verschiebung in der Axialrichtung des Einstellstabs 14 möglich sind. Die Nocke 44 auf der angetriebenen Seite veranlasst einen derartigen Eingriff des konvexen Eingriffsabschnitts 47 in die in dem einen Halteplattenabschnitt 39a ausgebildete fahrzeugkarosserieseitige Durchgangsöffnung 40, dass nur eine Verschiebung längs der fahrzeugkarosserieseitigen Durchgangsöffnungen 40 möglich ist.
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Die Nocke 45 auf der Antriebsseite ist aus gesintertem Metall gefertigt und weist an der Innenfläche in der Richtung der Breite der Fahrzeugkarosserie eine Nockenfläche 48 auf der Antriebsseite auf, die eine in der Umfangsrichtung ungleichmäßige Fläche ist. Die Nocke 45 auf der Antriebsseite ist an dem Basisabschnitt des Einstellhebels 15 befestigt und wird entsprechend der Schwenkbewegung des Einstellhebels 15 nach hinten und vorne nach hinten und vorne gedreht. Genauer sind ein konvexer Passabschnitt 49, der in der Richtung der Breite der Fahrzeugkarosserie an der Außenfläche der Nocke 45 auf der Antriebsseite ausgebildet ist, und eine Passöffnung 50, die in dem Basisabschnitt des Einstellhebels 15 ausgebildet ist, mit einem nicht kreisförmigen Sitz ineinander gepasst. Der Basisabschnitt des Einstellhebels 15 und die Nocke 45 auf der Antriebsseite können von außen so auf den Einstellstab 14 aufgepasst sein, dass sie einstückig mit dem Einstellstab 14 gedreht werden, oder sie können von außen so auf den Einstellstab 14 aufgepasst sein, dass sie in Bezug auf den Einstellstab 14 gedreht werden können.
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Auf der in der Axialrichtung anderen Seite des Einstellstabs 14 sind eine Mutter 51 und ein Drucklager 52 in der Richtung der Breite in der angegebenen Reihenfolge von außen um einen Abschnitt angeordnet, der von der Außenfläche des anderen (gemäß 2 dem rechten) Halteplattenabschnitts 39b der beiden Halteplattenabschnitte 39a, 39b vorsteht. Die Mutter 51 ist auf den Außengewindeabschnitt 43 des Einstellstabs 14 geschraubt.
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Bei der Lenksäulenvorrichtung 8a gemäß diesem Beispiel kann durch Vergrößern oder Verringern des Abstands zwischen der Nocke 44 auf der angetriebenen Seite der Nockenvorrichtung 16 und dem Drucklager 52 durch Schwenken des Einstellhebels 15 zur Vergrößerung oder Verkleinerung der Abmessungen der Nockenvorrichtung 16 in der Axialrichtung oder anders ausgedrückt der Abmessungen in der Richtung der Breite der Fahrzeugkarosserie der Abstand zwischen den beiden Halteplattenabschnitten 39a, 39b vergrößert oder verringert werden. Anders ausgedrückt entsprechen bei diesem Beispiel die Nocke 44 auf der angetriebenen Seite und das Drucklager 52 der Nockenvorrichtung 16 einem Paar von Druckabschnitten, und eine Expansions-/Kontraktionsvorrichtung wird von dem Einstellhebel 15 und der Nockenvorrichtung 16 gebildet.
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Die teleskopartige Reibungsplatte 17 ist zur Erhöhung der Haltekraft zum Halten der Lenksäule 12 in Bezug auf die fahrzeugkarosserieseitige Halterung 13 vorgesehen. Bei diesem Beispiel wird die Haltekraft zum Halten der Lenksäule 12 durch das Anordnen einer durch Anordnen einer Reibungsplatte 53 auf der festgelegten Seite zwischen einem Paar jeweils in den Abschnitten zwischen den Außenflächen der beiden eingeschlossen Abschnitte 26a, 26b in der Richtung der Breite und den Innenflächen der beiden Halteplattenabschnitte 39a, 39b in der Richtung der Breite vorgesehener teleskopartiger Reibungsplatten 17 erzeugten Reibungsplatteneinheit 54 erhöht.
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Jede der teleskopartigen Reibungsplatten 17 ist aus einer Metallplatte wie einer Stahlplatte oder dergleichen gefertigt, die in Bezug auf die Innenflächen der Halteplattenabschnitte 39a, 39b in der Richtung der Breite und die Außenflächen der eingeschlossen Abschnitte 26a, 26b in der Richtung der Breite einen hohen Reibungskoeffizienten aufweist, und bei einer Betrachtung in der Richtung der Breite im Wesentlichen rechteckig. Die teleskopartige Reibungsplatte 17 weist eine teleskopartige längliche Öffnung 55, die sich in der Axialrichtung der Lenksäule 12 in einem Bereich von dem Zwischenabschnitt zu dem rückseitigen Abschnitt erstreckt, und in dem vorderseitigen Abschnitt eine im Wesentlichen rechteckige Halteöffnung 56 auf. Der Einstellstab 14 ist durch die teleskopartige längliche Öffnung 55 jeder der teleskopartigen Reibungsplatten eingesetzt, und der vorderseitige Abschnitt jeder der teleskopartigen Reibungsplatten wird von der inneren Säule 20 über die Halteklammer 18 gehalten.
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Jede Reibungsplatte 53 auf der festgelegten Seite ist aus einer Metallplatte wie einer Stahlplatte oder dergleichen gefertigt, die in Bezug auf die Seitenflächen der teleskopartigen Reibungsplatten 17 einen hohen Reibungskoeffizienten aufweist, und weist eine kreisförmige Öffnung 87 auf, in die der Einstellstab 14 eingesetzt ist. Die mittleren Abschnitte der Endabschnitte auf der Unterseite der Reibungsplatten 53 auf der festgelegten Seite sind durch einen Verbindungsplattenabschnitt 57 miteinander verbunden. Der Verbindungsplattenabschnitt 57 ist unter den beiden eingeschlossen Abschnitten 26a, 26b angeordnet. Die Reibungsplatten 53 auf der festgelegten Seite werden beim Einstellen der vertikalen Position des Lenkrads 1 und seiner Position nach vorne und hinten synchron mit dem Einstellstab 14 verschoben. Anders ausgedrückt werden die Reibungsplatten 53 auf der festgelegten Seite beim Einstellen der vertikalen Position des Lenkrads 1 zusammen mit dem Einstellstab 14 in der vertikalen Richtung verschoben und verbleiben beim Einstellen der Position des Lenkrads 1 nach vorne und hinten in der gleichen Position.
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Die Halteklammer 18 wird an der Unterseite der inneren Säule 20 so gehalten, dass sie sich aufgrund einer Aufprallbelastung lösen kann, die zum Zeitpunkt einer sekundären Kollision auf die innere Säule 20 aufgebracht wird. Darüber hinaus hält die Halteklammer 18 die teleskopartigen Reibungsplatten 17 so, dass sie in der Richtung der Breite verschoben werden können. Bei diesem Beispiel umfasst die Halteklammer 18 einen Halterungsbasisabschnitt 58, einen Montageabschnitt 59, ein Paar Haltearmabschnitte 60a, 60b und ein Paar Zugabschnitte 61.
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Der Halterungsbasisabschnitt 58 weist eine rechteckige Säulenform und in dem mittleren Abschnitt der Unterseite einen säulenförmigen Vorsprungabschnitt 62 auf.
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Der Montageabschnitt 59 weist eine rechteckige Plattenform auf und erstreckt sich von dem Endabschnitt auf der Oberseite der Endfläche an der Hinterseite des Halterungsbasisabschnitts 58 nach hinten. Der Montageabschnitt 59 weist an zwei in der Axialrichtung voneinander beabstandeten Positionen Durchgangsöffnungen 63 auf.
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Die Haltearmabschnitte 60a, 60b erstrecken sich in der Richtung der Breite von beiden Seitenflächen des Halterungsbasisabschnitts 58 in der Richtung der Breite, und jeder der Haltearmabschnitte 60a, 60b weist bei einer Betrachtung in der Richtung nach vorne und hinten eine kurbelförmige Seitenflächenform und einen konvexen Halteabschnitt 64, der in der Richtung der Breite außen angeordnet ist, und einen Basisendabschnitt 65 auf, der in der Richtung der Breite innen angeordnet ist, wobei der konvexe Halteabschnitt 64 in Bezug auf die Basisendabschnitte 65 zur Oberseite versetzt ist.
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Der konvexe Halteabschnitt 64 weist eine rechteckige Säulenform auf. Bei diesem Beispiel wird durch Einsetzen jedes der konvexen Halteabschnitte 64 in die Halteöffnungen 56 der teleskopartigen Reibungsplatten 17 der Reibungsplatteneinheiten 54 ohne Lockerheit in der Richtung nach vorne und hinten und so, dass sie in der Richtung der Breite verschoben werden können, jede der teleskopartigen Reibungsplatten 17 in Bezug auf die Halteklammer 18 so gehalten, dass sie in der Richtung der Breite verschoben werden kann. Jeder der Basisendabschnitte 65 weist eine konkave Mutter 66, die so ausgebildet ist, dass sie durchgehend mit der Unterseite des Endabschnitts auf der in der Richtung der Breite inneren Seite und der rückseitigen Fläche ausgebildet ist, und an einem Abschnitt der Unterseite der konkaven Mutter 66, der der Hinterseite zugewandt ist (dem an der rückseitigen Fläche des Basisendabschnitts 65 ausgebildeten Abschnitt), einen Zugabschnitt 61 auf. Bei diesem Beispiel wird jeder der Zugabschnitte 61 von einer teilweise zylindrischen Fläche gebildet. Die Zugabschnitte 61 können jedoch eine zusammengesetzte Fläche sein, die durch Kombinieren mehrerer gewölbter Flächen und/oder flacher Flächen erzeugt wird.
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Darüber hinaus weist bei diesem Beispiel ein Haltearmabschnitt 60a der Haltearmabschnitte 60a, 60b an der Unterseite des Basisendabschnitts 65 eine Schraubenöffnung 67 auf.
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Bei diesem Beispiel wird die Halteklammer 18 von dem Koppelelement 68 so an der Unterseite der inneren Säule 20 gehalten, dass sie sich aufgrund einer zum Zeitpunkt einer sekundären Kollision auf die innere Säule 20 aufgebrachten Aufprallbelastung lösen kann. Jedes der Koppelelemente 68 umfasst einen äußeren Stift 69 und einen inneren Stift 70, die beide aus Kunstharz gefertigt sind.
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Wie in 17 dargestellt, ist der äußere Stift 69 insgesamt in einer Röhrenform ausgebildet und umfasst einen zylindrischen Abschnitt 71, einen nach außen gewandten Flanschabschnitt 72, der in der radialen Richtung von der äußeren Umfangsfläche des Basisendabschnitts (gemäß 17A dem Endabschnitt auf der Unterseite) des zylindrischen Abschnitts 71 nach außen vorsteht, und einen geschlitzten Abschnitt 73, der neben der Seite des vorderen Endes (gemäß 17A der Oberseite) des zylindrischen Abschnitts 71 angeordnet ist. Der geschlitzte Abschnitt 73 weist an zwei Positionen auf einander in der radialen Richtung gegenüberliegenden Seiten Spalte auf, die zu der Endfläche auf der Seite des vorderen Endes hin offen sind. Darüber hinaus ist die Form der Mantellinie des geschlitzten Abschnitts 73 eine im Wesentlichen dreieckige Form. Anders ausgedrückt sind die Außendurchmesserabmessungen des geschlitzten Abschnitts 73 größer als die Außendurchmesserabmessungen des zylindrischen Abschnitts 71. Andererseits stimmen die Innendurchmesserabmessungen des geschlitzten Abschnitts 73 mit den Innendurchmesserabmessungen des zylindrischen Abschnitts 71 überein.
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Der innere Stift 70 weist einen Schaftabschnitt 75 und einen Kopfabschnitt 76 auf, der an dem Basisendabschnitt des Schaftabschnitts 75 ausgebildet ist.
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Zum Halten der Halteklammer 18 in Bezug auf die Unterseite der inneren Säule 20 werden zunächst der vorderseitige Abschnitt der inneren Säule 20 und der rückseitige Abschnitt der äußeren Säule 21 so ineinandergepasst, dass eine relative Verschiebung in der Axialrichtung möglich ist und das Drehverhinderungselement 34 im Inneren des Drehverhinderungsspalts 33 angeordnet ist. In diesem Zustand befinden sich die Durchgangsöffnungen 23 der inneren Säule 20 in dem Spalt 25 der äußeren Säule 21. Als nächstes werden die die Durchgangsöffnungen 63 der Halteklammer 18 an den Durchgangsöffnungen 23 der inneren Säule 20 ausgerichtet. Anders ausgedrückt wird die Position der Halteklammer 18 in Bezug auf die innere Säule 20 in der Axialrichtung so festgelegt, dass die Durchgangsöffnungen 63 und die Durchgangsöffnungen 23 koaxial zueinander sind. Als nächstes werden die geschlitzten Abschnitte 73 der äußeren Stifte 69 in die Durchgangsöffnungen 63 der Halteklammer 18 und die Durchgangsöffnungen 23 der inneren Säule 20 pressgepasst, wobei sie von unten elastisch zusammengeschoben und dann wiederhergestellt werden. Dadurch sind die zylindrischen Abschnitte 71 der äußeren Stifte 69 im Inneren der Durchgangsöffnungen 63 und der Durchgangsöffnungen 23 angeordnet, und der Montageabschnitt 59 der Halteklammer 18 und die innere Säule 20 sind eingeschlossen und werden zwischen dem nach außen gerichteten Flanschabschnitt 72 und den geschlitzten Abschnitten 73 gehalten. Anders ausgedrückt tendiert die innere Säule 20 zum Zeitpunkt einer sekundären Kollision dazu, in Bezug auf die Halteklammer 18 nach vorne verschoben zu werden, und zwischen der inneren Säule 20 und der Halteklammer 18 wird eine Scherkraft erzeugt. Dadurch wird das Koppelelement 68 abgeschert, und die innere Säule 20 und die Halteklammer 18 werden voneinander getrennt.
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Als nächstes werden die Schaftabschnitte 75 der inneren Stifte 70 zum Verhindern eines Schrumpfens der geschlitzten Abschnitte 73 der äußeren Stifte 69 in der radialen Richtung in das Innere der äußeren Stifte 69 pressgepasst. Dadurch wird die Halteklammer 18 an der Unterseite der inneren Säule 20 so gehalten, dass sie sich aufgrund einer Aufprallbelastung der inneren Säule 20 in einer Richtung nach vorne zum Zeitpunkt einer sekundären Kollision lösen kann.
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Durch das Einspritzen (Spritzgießen) von Kunstharz in die Durchgangsöffnungen 63 und 23 oder durch die Verwendung von Kunstharz- oder Leichtlegierungselementstiften, die vorab in einer säulenartigen Form geformt wurden, und Presspassen der Stifte in die Durchgangsöffnungen 63 und 23 ist es jedoch ebenfalls möglich, die Halteklammer 18 in Bezug auf die Unterseite der inneren Säule 20 zu halten.
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Das Aufprallabsorptionselement 19 wird durch Biegen und Formen eines Metalldrahts wie Flussstahl oder dergleichen erzeugt und umfasst ein Paar Erstreckungsabschnitte 77, die sich in der Axialrichtung erstrecken, ein Paar umgebogener Abschnitte 78, die von dem Endabschnitt an der Hinterseite der beiden Erstreckungsabschnitte 77 um ca. 180 Grad in einer U-Form zur Oberseite und zur Vorderseite gebogen sind, und einen Basisabschnitt 79, der die Endabschnitte an der Vorderseite der beiden umgebogenen Abschnitte 78 verbindet.
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Bei diesem Beispiel umfasst jeder der Erstreckungsabschnitte 77 einen gewölbten Abschnitt 80, der von dem Endabschnitt auf der Vorderseite in der Richtung der Breite nach außen und zur Hinterseite im Wesentlichen um mehr als 180 Grand in einer U-Form gebogen ist.
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Der Basisabschnitt 79 umfasst ein Paar gebogener Abschnitte 81, die von den Endabschnitten der Vorderseite der beiden umgebogenen Abschnitte 78 in rechten Winkeln zur Oberseite gebogen sind, und einen Verbindungsabschnitt 82, der Endabschnitte an den Oberseiten der beiden gebogenen Abschnitte 81 miteinander verbindet.
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Das Aufprallabsorptionselement 19 erstreckt sich zwischen der inneren Säule 20 und der Halteklammer 18, die Abschnitte sind, die sich zum Zeitpunkt einer sekundären Kollision in Bezug aufeinander in der Axialrichtung verschieben. Genauer veranlasst das Aufprallabsorptionselement 19 neben der Veranlassung eines Eingriffs der gebogenen Abschnitte 81 in die Nutabschnitte 22 der inneren Säule 20, dass die innere Umfangsfläche (die vorderseitige Fläche) der beiden umgebogenen Abschnitte 78 den Zugabschnitten 61 der Halteklammer 18 zugewandt ist. Darüber hinaus sind die rückseitigen Abschnitte der beiden Erstreckungsabschnitte 77 im Inneren der Abschnitte der konkaven Nuten 66 der Halteklammer 18 angeordnet, die nach unten gewandt sind (der an den Unterseiten der Basisendabschnitte 65 ausgebildeten Abschnitte).
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Bei diesem Beispiel sind, wie in 14 dargestellt, in einem Zustand, in dem sich das Aufprallabsorptionselement 19 zwischen der inneren Säule 20 und der Halteklammer 18 erstreckt (in dem Zustand vor dem Auftreten einer sekundären Kollision), Zwischenräume in den Abschnitten zwischen den beiden gebogenen Abschnitten 81 und dem inneren Endabschnitt der Nutabschnitte 22 und an den Abschnitten zwischen den beiden umgebogenen Abschnitten 78 und den Zugabschnitten 61 vorhanden. In der Axialrichtung der inneren Säule 20 sind jedoch die Längenabmessungen der Freiräume in den Abschnitten zwischen den beiden gebogenen Abschnitten 81 und dem inneren Endabschnitt der Nutabschnitte 22 geringer als die Längenabmessungen der Freiräume in den Abschnitten zwischen den beiden umgebogenen Abschnitten 78 und den Zugabschnitten 61. Genauer kann die Summe der Längenabmessungen der Freiräume in den Abschnitten zwischen den beiden gebogenen Abschnitten 81 und dem inneren Endabschnitt der Nutabschnitte 22 und der Längenabmessungen der Freiräume in den Abschnitten zwischen den beiden umgebogenen Abschnitten 78 und den Zugabschnitten 61 in der Axialrichtung der inneren Säule 20 so eingestellt sein, dass sie nicht weniger als 3 mm und nicht mehr als 15 mm und vorzugsweise nicht weniger als 6 mm und nicht mehr als 10 mm beträgt.
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Die Lenksäulenvorrichtung 8a gemäß diesem Beispiel umfasst ferner eine Aufspannhalterung 83 zum Halten einer Drahtaufspannung. Die Aufspannhalterung 83 wird durch Stanzen und Biegen einer Metallplatte wie einer Stahlplatte oder dergleichen mittels einer Presse erzeugt. Die Aufspannhalterung 83 weist eine in dem in der Richtung der Breite mittleren Abschnitt des vorderseitigen Abschnitts angeordnete ovale Aufnahmeöffnung 84, die sich in der Richtung der Breite erstreckt, und in einem Abschnitt auf einer Seite des vorderseitigen Abschnitts in der Richtung der Breite eine kreisförmige Öffnung 85 auf.
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Die Aufspannhalterung 83 wird von der Halteklammer 18 gehalten und ist durch den Eingriff der Aufnahmeöffnung 84 und des Vorsprungabschnitts 62 der Halteklammer 18 (der Vorsprungabschnitt 62 ist durch die Aufnahmeöffnung 84 eingesetzt) und Verschrauben und ferner das Festziehen einer Schraube 86, die durch die kreisförmige Öffnung 85 eingesetzt ist, in der Schraubenöffnung 67 der Halteklammer 18 an dieser befestigt. Dadurch hält die Oberseite der Aufspannhalterung 83 bei einer plastischen Verformung des Aufprallabsorptionselements 19 aufgrund einer sekundären Kollision die rückseitigen Abschnitte der beiden Erstreckungsabschnitte 77, die von der Unterseite im Inneren der konkaven Nuten 66 der Halteklammer 18 angeordnet sind, und verhindert eine derartige Verformung der Erstreckungsabschnitte 77, dass diese nach unten geschwenkt werden. Anders ausgedrückt weist bei diesem Beispiel die Aufspannhalterung 83 die Funktion eines Begrenzungsabschnitts auf.
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Ein Verfahren zum Einstellen der Position des Lenkrads 1 und zum anschließenden Halten des eingestellten Lenkrads 1 bei einem mit der Lenksäulenvorrichtung 8a gemäß diesem Beispiel ausgestatteten Fahrzeug wird beschrieben. Zunächst wird beim Ausführen einer Positionseinstellung des Lenkrads 1 durch Schwenken des Einstellhebels 15 in eine vorgegebene Richtung (beispielsweise nach unten) die Nocke 45 auf der Antriebsseite in der Entriegelungsrichtung gedreht. Dabei werden durch das wechselseitige Anordnen des konvexen Abschnitts der Nockenfläche auf der Antriebsseite 48 und des konvexen Abschnitts der Nockenfläche auf der angetriebenen Seite 46 in der Umfangsrichtung die Abmessungen der Nockenvorrichtung 16 in der Axialrichtung verringert, und der Abstand zwischen der Nocke 44 auf der angetriebenen Seite und dem Drucklager 52 vergrößert sich. Dadurch wird der Kontaktdruck zwischen den Innenflächen der Halteplattenabschnitte 39a, 39b und der Außenfläche der eingeschlossen Abschnitte 26a, 26b verringert oder aufgehoben, und gleichzeitig dehnen sich die Innendurchmesserabmessungen des rückseitigen Abschnitts der äußeren Säule 21 elastisch aus, und der Kontaktdruck zwischen der inneren Umfangsfläche des rückseitigen Abschnitts der äußeren Säule 21 und der äußeren Umfangsfläche des vorderseitigen Abschnitts der inneren Säule 20 wird verringert. In einem derartigen gelösten Zustand wird es möglich, die vertikale Position des Lenkrads 1 innerhalb des Bereich einzustellen, in dem der Einstellstab 14 im Inneren der fahrzeugkarosserieseitigen Durchgangsöffnungen 40 der fahrzeugkarosserieseitigen Halterung 13 bewegt werden kann, und es wird möglich, die Position des Lenkrads 1 nach vorne und hinten innerhalb eines Bereichs einzustellen, in dem der Einstellstab 14 im Inneren der teleskopartigen länglichen Öffnungen 55 der teleskopartigen Reibungsplatten 17 bewegt werden kann.
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Durch Schwenken des Einstellhebels 15 in eine der vorgegebenen Richtung entgegengesetzte Richtung (beispielsweise nach oben) nach dem Bewegen des Lenkrads 1 in eine gewünschte Position wird die Nocke 45 auf der Antriebsseite in der Verriegelungsrichtung gedreht. Dementsprechend werden, indem die vordere Endfläche des konvexen Abschnitts der Nockenfläche auf der Antriebsseite 48 und der vordere Endfläche des konvexen Abschnitts der Nockenfläche auf der angetriebenen Seite 46 in Kontakt miteinander gebracht werden, die Abmessungen der Nockenvorrichtung 16 in der Axialrichtung vergrößert, und der Abstand zwischen der Nocke 44 auf der angetriebenen Seite und dem Drucklager 52 wird verringert. Dadurch erhöht sich der Flächendruck an den Kontaktabschnitten zwischen den Innenflächen der Halteplattenabschnitte 39a, 39b und den Außenflächen der eingeschlossen Abschnitte 26a, 26b, während gleichzeitig die Innendurchmesserabmessungen des rückseitigen Abschnitts der äußeren Säule 21 elastisch verringert werden, und der Flächendruck an dem Kontaktabschnitt zwischen der inneren Umfangsfläche des rückseitigen Abschnitts der äußeren Säule 21 und der äußeren Umfangsfläche des vorderseitigen Abschnitts der inneren Säule 20 wird erhöht. Dadurch wird das Lenkrad 1 in der eingestellten Position gehalten.
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Die Bewegung bei einem Aufprallunfall eines mit der Lenksäulenvorrichtung 8a gemäß diesem Beispiel ausgestatteten Fahrzeugs wird beschrieben. Wenn ein Fahrzeug einen Aufprallunfall hat, wird zunächst die Lenkgetriebeeinheit 5 (siehe 18) nach hinten gedrückt, wenn der vorderseitige Abschnitt der Fahrzeugkarosserie durch die primäre Kollision eingedrückt wird, bei der die Fahrzeugkarosserie mit einem anderen Objekt zusammenstößt. Wenn die Lenkgetriebeeinheit 5 nach hinten gedrückt wird, wird über die Zwischenwelle 4 eine nach hinten gerichtete Aufprallbelastung auf die untere Welle 10 der Lenkwelle 2a aufgebracht. Wenn eine nach hinten gerichtete Aufprallbelastung auf die untere Welle 10 aufgebracht wird, wird die untere Welle 10 in Bezug auf die obere Welle 9 so nach hinten verschoben, dass die Gesamtlänge der Lenkwelle 2a verringert wird, und die untere Säule 36, die den vorderseitigen Abschnitt der unteren Welle 10 über eine Wälzlager drehbar hält, wird in Bezug auf die Zwischensäule 35 so nach hinten verschoben, dass die Gesamtlänge der Lenksäule 12 verringert wird. Dadurch wird bei der Lenksäulenvorrichtung 8a gemäß diesem Beispiel bei einer primären Kollision verhindert, dass das Lenkrad 1 so verschoben wird, dass es nach oben gedrückt wird.
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Nach der primären Kollision besteht die Möglichkeit, dass eine sekundäre Kollision auftreten kann, bei der der Körper des Fahrers mit dem Lenkrad 1 kollidiert. Wenn eine sekundäre Kollision auftritt, wird von dem Lenkrad 1 über die obere Welle 9 eine nach vorne gerichtete Aufprallbelastung auf die innere Säule 20 aufgebracht. Wenn eine nach vorne gerichtete Aufprallbelastung auf die innere Säule 20 aufgebracht wird, strebt die innere Säule 20 danach, sich in Bezug auf die fahrzeugkarosserieseitige Halterung 13 und die von den teleskopartigen Reibungsplatten 17 gehaltene Halteklammer 18 nach vorne zu verschieben. Dadurch wird zwischen der inneren Säule 20 und der Halteklammer 18 eine Scherkraft erzeugt, und das Koppelelement 68 wird durch die Scherkraft abgeschert. Dadurch wird zugelassen, dass sich die innere Säule 20 und die obere Welle 9 und das Lenkrad 1, die von der innere Säule 20 gehalten werden, nach vorne verschieben, und die Aufprallbelastung, die auf den Körper des Fahrers aufgebracht wird, wird verringert.
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Bei diesem Beispiel wird bei einer Verschiebung der inneren Säule 20 nach vorne das Aufprallabsorptionselement 19, das sich zwischen der inneren Säule 20 und der Halteklammer 18 erstreckt, plastisch verformt. Anders ausgedrückt werden, wenn die innere Säule 20 nach vorne verschoben wird und der Basisabschnitt 79 des Aufprallabsorptionselements 19 nach vorne gezogen wird, die beiden umgebogenen Abschnitte 78 des Stoßabsorptionselements 19 gegen die Zugabschnitte 61 der Halteklammer 18 gedrückt. Wenn die innere Säule 20 aus diesem Zustand weiter nach vorne verschoben wird, werden die Abschnitte, die die umgebogenen Abschnitte 78 waren, von den Zugabschnitten 61 ruckartig umgelenkt und verschieben sich nach vorne (zu einem geraden Abschnitt, der die umgebogenen Abschnitte 78 mit dem Basisabschnitt 79 verbindet), und die Abschnitte, die die Erstreckungsabschnitte 77 waren, werden ebenfalls zu den von den Zugabschnitten 61 ruckartig umzulenkenden Abschnitten bewegt und werden so gebogen, dass sie die umgebogenen Abschnitte 78 werden. Auf diese Weise verschiebt sich bei diesem Beispiel die innere Säule 20 nach vorne, wobei das Aufprallabsorptionselement 19 plastisch verformt wird, und daher kann die auf den Körper des Fahrers, der mit dem Lenkrad 1 zusammenprallt, aufgebrachte Aufprallbelastung weiter verringert werden.
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Bei diesem Beispiel wird das Koppelelement 68 unmittelbar nach dem Auftreten einer sekundären Kollision abgeschert, und die innere Säule 20 beginnt, sich nach vorne zu verschieben, wodurch das Aufprallabsorptionselement 19 plastisch verformt und der Beginn der Absorption der Aufprallbelastung ermöglicht werden. Anders ausgedrückt ist es ungeachtet des Umstands, dass die innere Säule 20 nach vorne verschoben wird, möglich, den ungenutzten Abschnitt (mit Ausnahme der ungenutzten Abschnitte aufgrund der Freiräume, die in den Abschnitten zwischen den beiden gebogenen Abschnitten 81 und dem inneren Endabschnitt der Nutabschnitte 22 vorhanden sind, und der Abschnitte zwischen den beiden umgebogenen Abschnitten 78 und den Zugabschnitten 61) im Wesentlichen zu eliminieren, in dem das Aufprallabsorptionselement 19 nicht plastisch verformt werden kann.
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Wenn die innere Säule 20 nach vorne verschoben wird, wird der Abschnitt des Aufprallabsorptionselements 19, der die Endabschnitte an der Unterseite der beiden gebogenen Abschnitte 81 des Basisabschnitts 79 mit den Endabschnitten auf der Oberseite der beiden umgebogenen Abschnitte 78 verbindet, von der ersten Führungsfläche 30 in das Innere des konkaven Abschnitts 29 geleitet. Dadurch wird verhindert, dass der Verbindungsabschnitt zwischen der äußeren Umfangsfläche der inneren Säule 20 und der inneren Umfangsfläche der äußeren Säule 21 eingeklemmt wird, und daher kann die innere Säule 20 gleichmäßig nach vorne verschoben werden. Bei diesem Beispiel weist der konkave Abschnitt 29 an dem Endabschnitt auf der Hinterseite eine zweite Führungsfläche 88 auf, die in eine Richtung geneigt ist, in der die Breitenabmessungen zur Hinterseite hin breiter werden. Daher wird selbst in einem Fall, in dem angenommen wird, dass der Abschnitt des Aufprallabsorptionselements 19, der die Endabschnitte der Unterseite der beiden gebogenen Abschnitte 81 des Basisabschnitts 79 mit den Endabschnitten der Oberseite der beiden umgebogenen Abschnitte 78 verbindet, so verformt wird, dass er sich beim ruckartigen Umlenken durch die Zugabschnitte 61 in der Richtung der Breite spreizt, der Verbindungsabschnitt von der zweiten Führungsfläche 88 im Inneren des konkaven Abschnitts 29 gelenkt.
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Die Lenksäulenvorrichtung 8a gemäß diesem Beispiel ist so konfiguriert, dass die innere Säule 20 aufgrund der Aufprallbelastung zum Zeitpunkt einer sekundären Kollision nach vorne verschoben wird, aber selbst dann nicht abfällt, wenn die sekundäre Kollision fortschreitet. Daher ist es selbst in einem Zustand, in dem die sekundären Kollision fortgeschritten ist, möglich, zu verhindern, dass das Lenkrad 1 übermäßig nach unten verschoben wird, und dadurch wird es beispielsweise in einem Fall, in dem das an dem Unfall beteiligte Fahrzeug zum selbstständigen Fahren geeignet ist, möglich, das Unfallfahrzeug leichter von der Unfallstelle auf die Standspur zu fahren.
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Die Lenksäulenvorrichtung
8a gemäß diesem Beispiel umfasst ein Aufprallabsorptionselement
19, das bei einer sekundären Kollision eine Aufprallbelastung aufgrund einer sekundären Kollision durch eine plastisch Verformung aufgrund einer Verschiebung der inneren Säule
20 nach vorne absorbiert. Daher kann bei der Lenksäulenvorrichtung
8a gemäß diesem Beispiel der absorbierte Anteil der zum Zeitpunkt einer sekundären Kollision auf das Lenkrad
1 aufgebrachten Aufprallbelastung im Vergleich zu der in der Druckschrift
WO 2016/114034 beschriebenen Lenksäulenvorrichtung erhöht werden.
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Bei diesem Beispiel wird die Halteklammer 18 an der in der Richtung der Breite mittleren Position der Unterseite der inneren Säule 20 gehalten, und das Aufprallabsorptionselement 19 ist so angeordnet, dass es sich zwischen der Halteklammer 18 und der inneren Säule 20 erstreckt. Anders ausgedrückt kann das Aufprallabsorptionselement 19 an der in der Richtung der Breite mittleren Position der inneren Säule 20 angeordnet sein, und daher kann die Ausrichtung des Aufprallabsorptionselements 19 zum Zeitpunkt einer sekundären Kollision stabilisiert werden, und die Aufprallabsorptionsleistung ist aufgrund der plastischen Verformung des Aufprallabsorptionselements 19 leicht zu stabilisieren.
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Bei diesem Beispiel sind in einem Zustand, in dem sich das Aufprallabsorptionselement 19 zwischen der inneren Säule 20 und der Halteklammer 18 erstreckt (in dem Zustand vor dem Auftreten einer sekundären Kollision), in den Abschnitten zwischen den beiden gebogenen Abschnitten 81 und dem inneren Endabschnitt der Nutabschnitte 22 und den Abschnitten zwischen den beiden umgebogenen Abschnitten 78 und den Zugabschnitten 61 Freiräume vorhanden. Daher kann das Aufprallabsorptionselement 19 selbst nach dem Verbinden der Halteklammer 18 mit der inneren Säule 20 leicht zwischen der inneren Säule 20 und der Halteklammer 18 montiert werden. In Bezug auf die Axialrichtung der inneren Säule 20 sind jedoch die Längenabmessungen des Freiraums in den Abschnitten zwischen den beiden gebogenen Abschnitten 81 und dem inneren Endabschnitt der Nutabschnitte 22 geringer als die Längenabmessungen des Freiraums in den Abschnitten zwischen den beiden umgebogenen Abschnitten 78 und den Zugabschnitten 61. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass das Aufprallabsorptionselement 19 aus einem Zustand, in dem sich das Aufprallabsorptionselement 19 zwischen der inneren Säule 20 und der Halteklammer 18 erstreckt, von der inneren Säule 20 abfällt.
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Durch das Vorsehen von Freiräumen zwischen den Abschnitten zwischen den beiden gebogenen Abschnitten 81 und dem inneren Endabschnitt der Nutabschnitte 22 und den Abschnitten zwischen den beiden umgebogenen Abschnitten 78 und den Zugabschnitten 61 ist es möglich, Abweichungen der Aufprallabsorptionskenngrößen bei einer sekundären Kollision zu unterbinden.
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Anders ausgedrückt befinden sich Freiräume in zumindest entweder den Abschnitten zwischen den beiden gebogenen Abschnitten 81 und dem inneren Endabschnitt der Nutabschnitte 22 oder den Abschnitten zwischen den beiden umgebogenen Abschnitten 78 und den Zugabschnitten 61, und dadurch werden in dem Augenblick, in dem eine sekundäre Kollision erfolgt, die beiden umgebogenen Abschnitte 78 des Aufprallabsorptionselements 19 nicht ruckartig umgelenkt. Daher kann in dem Moment, in dem eine sekundären Kollision erfolgt, der Großteil der nach vorne gerichteten Aufprallbelastung, die auf die innere Säule 20 aufgebracht wird, als Kraft zum Abscheren des Koppelelements 68 genutzt werden. Wie in 15 dargestellt, werden die beiden umgebogenen Abschnitte 78 gegen die Zugabschnitte 61 gedrückt (werden die Freiräume zwischen den beiden umgebogenen Abschnitten 78 und den Zugabschnitten 61 0), wenn das Koppelelement 68 abgeschert und die innere Säule 20 nach vorne verschoben werden. Aus diesem Zustand werden, wie in 16 dargestellt, durch eine weitere Verschiebung der inneren Säule 20 nach vorne die Abschnitte, die die umgebogenen Abschnitte 78 waren, von den Zugabschnitten 61 ruckartig umgelenkt und nach vorne verschoben. Kurz ausgedrückt kann bei diesem Beispiel die plastische Verformung des Aufprallabsorptionselements 19 nach dem sicheren Abscheren des Koppelelements 68 beginnen. Dadurch ist es möglich, Abweichungen der Aufprallabsorptionskenngrößen aufgrund der plastischen Verformung des Aufprallabsorptionselements 19 zu unterbinden.
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Bei diesem Beispiel ist die äußere Säule 21 so gestaltet, dass der Endabschnitt auf der Vorderseite des konkaven Abschnitts 29, der an einem Abschnitt der inneren Umfangsfläche ausgebildet ist, der sich auf der Vorderseite des Spalts 25 befindet, zu der Endfläche auf der Vorderseite der äußeren Säule 21 offen gehalten ist. Daher kann selbst in einem Fall, in dem die äußere Säule 21 durch Gießen gefertigt wird, die Form problemlos entfernt werden. Darüber hinaus kann die Steifigkeit des an der inneren Umfangsfläche des Endabschnitts auf der Vorderseite der äußeren Säule 21 ausgebildeten passgenauen Halteabschnitts 31 in der radialen Richtung geeignet verringert werden, und daher kann die Presspassbelastung beim Presspassen des Endabschnitts auf der Hinterseite der Zwischensäule 35 in den passgenauen Halteabschnitt 31 gering gehalten und stabilisiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenkrad
- 2, 2a
- Lenkwelle
- 3
- Kardangelenk
- 4
- Zwischenwelle
- 5
- Lenkgetriebeeinheit
- 6
- Spurstange
- 7
- Gelenkte Räder
- 8, 8a
- Lenksäulenvorrichtung
- 9
- Obere Welle
- 10
- Untere Welle
- 11
- Verriegelungskranz
- 12
- Lenksäule
- 13
- Fahrzeugkarosserieseitige Halterung
- 14
- Einstellstab
- 15
- Einstellhebel
- 16
- Nockenvorrichtung
- 17
- Teleskopartige Reibungsplatte
- 18
- Halteklammer
- 19
- Aufprallabsorptionselement
- 20
- Innere Säule
- 21
- Äußere Säule
- 22
- Nutabschnitt
- 23
- Durchgangsöffnung
- 24
- Verriegelungsdurchgangsöffnung
- 25
- Spalt
- 26a, 26b
- Eingeschlossener Abschnitt
- 27
- Säulenseitige Durchgangsöffnung
- 28
- Breiter Abschnitt
- 29
- Konkaver Abschnitt
- 30
- Erste Führungsfläche
- 31
- Passgenauer Halteabschnitt
- 32
- Abgestufter Abschnitt
- 33
- Drehverhinderungsspalt
- 34
- Drehverhinderungselement
- 35
- Zwischensäule
- 36
- Untere Säule
- 37
- Lagerbuchse
- 38
- Montageplattenabschnitt
- 39a,
- 39b Halteplattenabschnitt
- 40
- Fahrzeugkarosserieseitige Durchgangsöffnungen
- 41
- Montageöffnung
- 42
- Kopfabschnitt
- 43
- Außengewindeabschnitt
- 44
- Nocke auf der angetriebenen Seite
- 45
- Nocke auf der Antriebsseite
- 46
- Nockenfläche auf der angetriebenen Seite
- 47
- Konvexer Eingriffsabschnitt
- 48
- Nockenfläche auf der Antriebsseite
- 49
- Konvexer Passabschnitt
- 50
- Passöffnung
- 51
- Mutter
- 52
- Drucklager
- 53
- Reibungsplatte auf der festgelegten Seite
- 54
- Reibungsplatteneinheit
- 55
- Teleskopartige längliche Öffnung
- 56
- Halteöffnung
- 57
- Verbindungsplattenabschnitt
- 58
- Halterungsbasisabschnitt
- 59
- Montageabschnitt
- 60a, 60b
- Haltearmabschnitt
- 61
- Zugabschnitt
- 62
- Vorsprungabschnitt
- 63
- Durchgangsöffhung
- 64
- Konvexer Halteabschnitt
- 65
- Basisendabschnitt
- 66
- Konkave Mutter
- 67
- Schraubenöffnung
- 68
- Koppelelement
- 69
- Äußerer Stift
- 70
- Innerer Stift
- 71
- Zylindrischer Abschnitt
- 72
- Nach außen gewandter Flanschabschnitt
- 73
- Geschlitzter Abschnitt
- 75
- Wellenabschnitt
- 76
- Kopfabschnitt
- 77
- Erstreckungsabschnitt
- 78
- Umgebogener Abschnitt
- 79
- Basisabschnitt
- 80
- Gewölbter Abschnitt
- 81
- Gebogener Abschnitt
- 82
- Verbindungsabschnitt
- 83
- Aufspannhalterung
- 84
- Aufnahmeöffnung
- 85
- Kreisförmige Öffnung
- 86
- Schraube
- 87
- Kreisförmige Öffnung
- 88
- Zweite Führungsfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2016/114034 [0003, 0004, 0005, 0019, 0031, 0075]
