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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenksäule für ein Fahrzeug, und insbesondere eine Lenksäule für ein Fahrzeug, die in der Lage ist, einen teleskopischen Arbeitsbereich in einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug zu vergrößern.
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[Stand der Technik]
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Im Allgemeinen ist eine Lenksäule für ein Fahrzeug eine Vorrichtung, die geformt ist, eine Lenkwelle zu umgeben, die eine durch die Betätigung des Lenkrads des Fahrers erzeugte Drehkraft auf eine Zahnstangen-Ritzel-Vorrichtung überträgt, um die Drehung der Lenkwelle zu unterstützen, und die mit einer Fahrzeugkarosserie durch eine Halterung verbunden ist, um eine Position der Lenkwelle festzulegen.
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Eine solche Lenksäule kann zusätzliche Funktionen wie Teleskopieren oder Neigen für die Bequemlichkeit des Fahrers haben, und eine Neigungsvorrichtung ist eine Vorrichtung zum Einstellen eines festen Winkels des Lenkrads, und eine Teleskopvorrichtung wird durch Einsetzen von zwei hohlen Rohren gebildet, um ein Ausfahren und Zusammenziehen in einer axialen Richtung zu ermöglichen, und hat eine Funktion zum Absorbieren von Aufprallenergie, wenn die Lenkwelle und die Lenksäule bei einem Zusammenstoß mit einem Fahrzeug zusammenbrechen.
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Daher kann die Lenkvorrichtung entsprechend diesen Funktionen in eine Teleskop- oder Neigungslenkvorrichtung unterteilt werden, und in einigen Fällen kann der Teleskoplenkvorrichtung eine Neigungsfunktion hinzugefügt werden, und durch diese Funktionen kann der Fahrer den Grad des Herausstehens oder einen Neigungswinkel des Lenkrads entsprechend seiner Körpergröße oder Körperform einstellen, wodurch eine reibungslose Lenkung erfolgt.
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Derweil wird zur Zeit ein Fahrzeug entwickelt, das in der Lage ist, ohne Betätigung eines Lenkrads, eines Gaspedals, einer Bremse oder Ähnlichem durch den Fahrer selbständig zu einem Ziel zu fahren, und es besteht die Forderung, einen größeren Raum für die Bequemlichkeit des Fahrers zu schaffen, der während des autonomen Fahrens auf dem Fahrersitz sitzt.
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Zu diesem Zweck wurde ein Verfahren zur Vergrößerung eines teleskopischen Arbeitsbereiches (Teleskophub) der Lenkwelle erprobt, und in einer Lenksäule, die einen teleskopischen Vorgang unter Verwendung einer Schraube im verwandten Stand der Technik durchführt, hat ein Verfahren zur Vergrößerung des Teleskophubes durch Vergrößerung nur einer Länge oder Steigung der Schraube das Problem, dass das Verfahren in Anbetracht eines Fahrzeugraumes, selbsttragender Bedingungen der Schraube oder ähnlichem schwierig zu implementieren ist.
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Daher soll eine Lenksäule entwickelt werden, die den Teleskopbereich vergrö-ßert, den Raum im Fahrzeug besser ausnutzt und die Gesamtsteifigkeit verbessert, indem sie die oben genannten Punkte überwindet.
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[Offenbarung]
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[Technische Aufgabe]
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Lenksäule für ein Fahrzeug vorzusehen, die in der Lage ist, einen teleskopischen Arbeitsbereich durch eine Dreifachstruktur aus einem Innenrohr, einem Außenrohr und einem Gehäuse zu vergrößern.
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Ferner sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darauf gerichtet, eine Lenksäule für ein Fahrzeug vorzusehen, die in der Lage ist, die Gesamtsteifigkeit zu verbessern, indem innere und Außenrohre mit einem beweglichen Teil und einem Blockteil verbunden werden.
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Ferner sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darauf gerichtet, eine Lenksäule für ein Fahrzeug vorzusehen, die in der Lage ist, die Ausnutzung eines Raumes in einem Fahrzeug durch Drehen eines Schraubenelements an Ort und Stelle zu erhöhen.
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[Technische Lösung]
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine Lenksäule für ein Fahrzeug vor, wobei die Lenksäule umfasst: ein Innenrohr, in das eine Lenkwelle eingesetzt und gekoppelt ist; ein Außenrohr, das mit einer äußeren Umfangsfläche des Innenrohrs verbunden ist und eine erste Öffnung aufweist, die ausgebildet ist, in einer axialen Richtung in einer äußeren Fläche des Außenrohrs vertieft zu sein; ein Gehäuse, das mit einer äußeren Umfangsfläche des Außenrohrs verbunden ist und eine zweite Öffnung aufweist, die ausgebildet ist, in der axialen Richtung an einer Position vertieft zu sein, die der ersten Öffnung in einer Außenfläche des Gehäuses entspricht; und eine Antriebseinheit, die mit dem Innenrohr und dem Außenrohr verbunden ist, damit das Innenrohr und das Außenrohr in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegt werden können, wobei die Antriebseinheit umfasst: ein Blockteil mit einem ersten Block, der in der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung aufgenommen und mit dem Innenrohr verbunden ist, und einem zweiten Block, der in der zweiten Öffnung aufgenommen und mit dem Außenrohr verbunden ist; ein bewegliches Teil, das mit dem ersten Block und dem zweiten Block verbunden ist; und ein Antriebsteil, das mit dem beweglichen Teil verbunden ist und eine Antriebskraft überträgt, damit der Blockteil vorwärts und rückwärts bewegt werden kann.
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Es kann eine Lenksäule für ein Fahrzeug vorgesehen sein, bei der der erste Block und der zweite Block auf einer geraden Linie entlang der axialen Richtung angeordnet sind.
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Die Lenksäule für ein Fahrzeug, bei der das bewegliche Teil ein Schraubenelement umfasst, dessen eine Seite mit dem Antriebsteil verbunden ist, um die Antriebskraft von dem Antriebsteil aufzunehmen, und das mit dem zweiten Block gekoppelt ist, und ein Mutterelement, das mit der anderen Seite des Schraubenelements verbunden ist, entlang des Schraubenelements in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegt werden kann und mit dem ersten Block gekoppelt ist, kann vorgesehen sein.
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Die Lenksäule für ein Fahrzeug, bei der das Schraubenelement und das Mutterelement ausgebildet sind, sich in einer Richtung parallel zur axialen Richtung zu erstrecken, kann vorgesehen sein.
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Die Lenksäule für ein Fahrzeug, bei der das Schraubenelement mit einem ersten Schraubgewinde ausgebildet ist und das Mutterelement mit einem zweiten Schraubgewinde ausgebildet ist, das mit dem ersten Schraubgewinde an einer dem ersten Schraubgewinde entsprechenden Position in Eingriff steht, kann vorgesehen sein.
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Die Lenksäule für ein Fahrzeug, bei der das Schraubenelement eine erste Schraube umfasst, deren eine Seite mit dem Antriebsteil verbunden und an den zweiten Block gekoppelt ist, und eine zweite Schraube, die auf der anderen Seite der ersten Schraube vorgesehen und mit dem Mutterelement verbunden ist, kann vorgesehen sein.
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Die Lenksäule für ein Fahrzeug, bei der die erste Schraube und die zweite Schraube mit unterschiedlichen Steigungen versehen sind, kann vorgesehen sein.
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Die Lenksäule für ein Fahrzeug, bei der die erste Schraube und die zweite Schraube vorgesehen sind, unterschiedliche Steigungen des ersten Schraubgewindes aufzuweisen, kann vorgesehen sein.
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Die Lenksäule für ein Fahrzeug, bei der das Mutterelement so vorgesehen ist, dass es größer als der Außendurchmesser des Schraubenelements ist, und das erste Schraubgewinde auf einer äußeren Umfangsfläche des Schraubenelements ausgebildet ist und das zweite Schraubgewinde auf einer inneren Umfangsfläche des Mutterelements ausgebildet ist, kann vorgesehen sein.
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Die Lenksäule für ein Fahrzeug, bei der ein Außendurchmesser der zweiten Schraube gleich einem oder größer als ein Außendurchmesser der ersten Schraube vorgesehen ist, kann vorgesehen sein.
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Es kann eine Lenksäule für ein Fahrzeug vorgesehen sein, bei der der zweite Block mit einem dritten Schraubgewinde ausgebildet ist, das mit dem ersten Schraubgewinde an der dem ersten Schraubgewinde entsprechenden Position in Eingriff steht.
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Es kann eine Lenksäule für ein Fahrzeug vorgesehen sein, bei der die erste Schraube mit dem zweiten Block verbunden ist, indem sie durch den zweiten Block geführt ist.
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Es kann eine Lenksäule für ein Fahrzeug vorgesehen sein, bei der das Mutterelement entlang des Schraubenelements in axialer Richtung durch Drehung des Schraubenelements vorwärts und rückwärts bewegt wird, wobei eine Position des Schraubenelements festgelegt ist.
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Es kann eine Lenksäule für ein Fahrzeug vorgesehen sein, bei der das antreibende Teil einen Aktuator, der Energie erzeugt, und ein Getriebeelement umfasst, das mit einer Drehwelle des Aktuators verbunden ist und eine Antriebskraft auf das bewegliche Teil überträgt.
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Die Lenksäule für ein Fahrzeug, bei der das Getriebeelement eine mit dem Aktuator verbundene Schnecke und ein Schneckenrad mit einer mit der Schnecke verbundenen Außenseite und einer mit dem beweglichen Teil verbundenen Innenseite aufweist, kann vorgesehen sein.
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Die Lenksäule für ein Fahrzeug, bei der das Getriebeelement außerdem ein Dämpfungselement enthält, das die Schnecke und das Schneckengetriebe umgibt, kann vorgesehen sein.
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Die Lenksäule für ein Fahrzeug kann außerdem einen Anschlag enthalten, der von dem Außenrohr getragen wird und zumindest einen Bereich in Kontakt mit dem Innenrohr aufweist.
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Die Lenksäule für ein Fahrzeug, bei der das Außenrohr mit einer ersten Aufnahmenut versehen ist, durch die der Anschlag auf der Außenfläche des Außenrohrs aufgenommen ist, kann vorgesehen sein.
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Es kann eine Lenksäule für ein Fahrzeug vorgesehen sein, bei der das Gehäuse mit einer zweiten Aufnahmenut versehen ist, in der der Anschlag untergebracht ist.
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Die Lenksäule für ein Fahrzeug, bei der der Anschlag ein Bolzenelement umfasst, das mindestens einen Bereich in Kontakt mit dem Innenrohr hat, und ein elastisches Element, das zwischen dem Innenrohr und dem Bolzenelement angeordnet ist, kann vorgesehen sein.
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[Vorteilhafte Wirkungen]
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Eine Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann einen teleskopischen Arbeitsbereich durch eine Dreifachstruktur aus einem Innenrohr, einem Außenrohr und einem Gehäuse vergrößern.
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Eine Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Gesamtsteifigkeit verbessern, indem Innen- und Außenrohre mit einem beweglichen Teil und einem Blockteil verbunden sind.
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Eine Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Nutzung eines Raums in einem Fahrzeug durch Drehen eines Schraubenelements in situ erhöhen.
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[Beschreibung der Zeichnungen]
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils einer Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine Draufsicht, die einen Teil der Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 4 ist eine Draufsicht, die ein Blockteil und ein bewegliches Teil der Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 5 ist eine Draufsicht, die einen Antriebsteil der Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Anschlag der Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrieben wird.
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[Ausführungsarten der Erfindung]
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Nachfolgend sind im Einzelnen die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Die folgenden Ausführungsbeispiele sollen dem Fachmann den Geist der vorliegenden Erfindung vollständig vermitteln. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hier gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt und kann auch in anderen Formen verwirklicht werden. In den Zeichnungen können Teile, die keinen Bezug zu den Beschreibungen haben, weggelassen werden, um die vorliegende Erfindung zu verdeutlichen, und Elemente können zum besseren Verständnis in ihrer Größe übertrieben dargestellt werden.
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils einer Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 3 ist eine Draufsicht, die einen Teil der Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, 4 ist eine Draufsicht, die ein Blockteil und ein bewegliches Teil der Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, 5 ist eine Draufsicht, die einen Antriebsteil der Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Anschlag der Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und 7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Lenksäule für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrieben wird.
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Unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 kann eine Lenksäule 10 für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfassen: ein Innenrohr 100 mit einer darin eingesetzten und gekoppelten Lenkwelle 101, ein Außenrohr 200, das mit einer Außenumfangsfläche des Innenrohrs 100 gekoppelt ist und eine erste Öffnung 201 aufweist, die ausgebildet ist, in einer axialen Richtung in einer Außenfläche desselben vertieft zu sein, ein Gehäuse 300, das mit einer äußeren Umfangsfläche des Außenrohrs 200 verbunden ist und eine zweite Öffnung 301 aufweist, die ausgebildet ist, in der axialen Richtung an einer Position vertieft zu sein, die der ersten Öffnung 201 in einer Außenfläche desselben entspricht, eine Antriebseinheit 400, die mit dem Innenrohr 100 und dem Außenrohr 200 verbunden ist, damit das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200 in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegt werden können, und einen Anschlag 210, der von dem Außenrohr 200 getragen wird und mindestens einen Bereich in Kontakt mit dem Innenrohr 100 aufweist.
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Die Antriebseinheit 400 kann in der ersten Öffnung 201 und der zweiten Öffnung 301 aufgenommen sein und kann ein Blockteil 410 mit einem ersten Block 411, der mit dem Innenrohr 100 gekoppelt ist, und einem zweiten Block 412, der in der zweiten Öffnung 301 untergebracht und mit dem Außenrohr 200 gekoppelt ist, ein bewegliches Teil 420, das mit dem ersten Block 411 und dem zweiten Block 412 gekoppelt ist, und ein Antriebsteil 430 umfassen, das mit dem beweglichen Teil 420 verbunden ist und eine Antriebskraft überträgt, damit das Blockteil 410 vorwärts und rückwärts bewegt werden kann. Der bewegliche Teil 420 kann ein Schraubenelement umfassen, dessen eine Seite mit dem Antriebsteil 430 verbunden ist, um die Antriebskraft vom Antriebsteil 430 aufzunehmen, und das mit dem zweiten Block 412 gekoppelt ist, sowie ein Mutterelement 424, das mit der anderen Seite des Schraubenelements verbunden ist, in dem Schraubenelement in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegt werden kann und mit dem ersten Block 411 gekoppelt ist. Das Schraubenelement kann ein erstes Spindelgewinde bzw. eine erste Schraube 421 umfassen, dessen bzw. deren eine Seite mit dem Antriebsteil 430 verbunden und an den zweiten Block 412 gekoppelt ist, sowie ein zweites Spindelgewinde bzw. eine zweite Schraube 423, das bzw. die auf der anderen Seite der ersten Schraube 421 vorgesehen und mit dem Mutterelement 424 verbunden ist. Das Mutterelement 424 kann mit dem ersten Block 411 gekoppelt sein und zusammen mit dem Innenrohr 100 vorwärts und rückwärts bewegt werden, und die erste Schraube 421 kann mit dem zweiten Block 412 gekoppelt sein und zusammen mit dem Außenrohr 200 vorwärts und rückwärts bewegt werden.
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Das Gehäuse 300 hat eine hohle Form, und die Lenkwelle 101, das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200 können in das Gehäuse 300 eingesetzt sein. Das Gehäuse 300 kann mit dem Außenrohr 200 verbunden sein und umschließt dabei zumindest einen Bereich des Außenrohrs 200. Ein Teleskopiervorgang kann durchgeführt werden, wobei das Innenrohr 100 und das Gehäuse 300 in das Gehäuse 300 hineingeschoben und herausgezogen werden. Das Gehäuse 300 kann über eine Halterung oder ähnliches an eine Fahrzeugkarosserie gekoppelt sein und kann eine Aufprallenergie absorbierende Struktur aufweisen, um die Aufprallenergie zu absorbieren, wenn es mit dem Innenrohr 100 eine Zusammenschiebbewegung ausführt.
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Die Lenkwelle 101 ist ein Teil, das eine Betätigungskraft überträgt, wenn ein Fahrer ein Lenkrad betätigt. Die Lenkwelle 101 kann durch das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200 mit dem Gehäuse 300 gekoppelt sein. Die Lenkwelle 101 kann eine ausziehbare Struktur haben und mit dem Innenrohr 100 gekoppelt sein, um sich entsprechend der Bewegung des Innenrohrs 100 in axialer Richtung zu strecken und zusammenzuziehen, wodurch der Teleskopbetrieb der Lenksäule 10 für ein Fahrzeug ausgeführt wird. Insbesondere kann die Lenkwelle 101 in der ausziehbaren Struktur gebildet werden, in der eine obere Welle und eine untere Welle enthalten sind, wobei eine der oberen Welle und der unteren Welle in die andere eingesetzt ist und die obere Welle und die untere Welle so geformt sind, dass sie entlang der axialen Richtung gegeneinander verschiebbar sind.
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Das Innenrohr 100 kann in einer hohlen Form vorgesehen sein. Die Lenkwelle 101 kann in das Innenrohr 100 eingeführt und mit diesem verbunden sein. Das Innenrohr 100 kann ein Teil sein, in das die Lenkwelle 101 eingesetzt und gekoppelt wird, und wenn das Innenrohr 100 in Bezug auf die Lenkwelle 101 in axialer Richtung bewegt wird, kann die Lenkwelle 101 gestreckt oder zusammengezogen werden. Das Innenrohr 100 kann in das Außenrohr 200 eingeführt und in das Außenrohr 200 hineingezogen oder aus diesem herausgezogen werden, während es auf einer inneren Umfangsfläche des Außenrohrs 200 gleitet, so dass der Teleskopvorgang durchgeführt werden kann.
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Das Außenrohr 200 kann hohl sein. Das Innenrohr 100 kann in das Außenrohr 200 eingeführt und mit diesem verbunden sein. Das Außenrohr 200 kann in das Gehäuse 300 eingeführt und in das Gehäuse 300 hineingezogen oder aus diesem herausgezogen werden, während es auf einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 300 gleitet, so dass der Teleskopvorgang durchgeführt werden kann.
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Das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200 können zusammen bewegt werden, wenn sich die Lenkwelle 101 in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegt, und das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200 können eine Kopplungsstruktur des Innenrohrs 100 und des Außenrohrs 200 aufweisen, um unabhängig in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegt zu werden.
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Das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200 können mit dem Blockteil 410 gekoppelt sein, um entsprechend der Bewegung des Blockteils 410 zusammen bewegt zu werden. Insbesondere kann das Innenrohr 100 mit dem ersten Block 411 und das Außenrohr 200 mit dem zweiten Block 412 verbunden sein. Der Antriebsteil 430 kann über den beweglichen Teil 420 eine Antriebskraft auf den ersten Block 411 und den zweiten Block 412 übertragen, um das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200 entlang der axialen Richtung der Lenkwelle 101 vorwärts und rückwärts zu bewegen. Auf diese Weise kann das Innenrohr 100 in das Außenrohr 200 hineingezogen und wieder herausgezogen werden, und das Außenrohr 200 kann in das Gehäuse 300 hineingezogen und wieder herausgezogen werden.
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Ein gekoppelter Zustand des Innenrohrs 100 und des Außenrohrs 200 bedeutet nicht, dass es sich um eine passende oder festsitzende Verbindung handelt, und ist nicht auf die Darstellung in der Zeichnung beschränkt, und der gekoppelte Zustand des Innenrohrs 100 und des Außenrohrs 200 kann auf verschiedene Weise hergestellt werden.
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Das Außenrohr 200 kann eine erste Öffnung 201 aufweisen, die in axialer Richtung in seiner Außenfläche eingelassen ist. Die erste Öffnung 201 kann so geformt sein, dass sie durch die Außenfläche des Außenrohrs 200 verläuft. Der erste Block 411 kann in der ersten Öffnung 201 aufgenommen sein. Der erste Block 411 kann entlang der ersten Öffnung 201 in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann das mit dem ersten Block 411 verbundene Innenrohr 100 in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegt werden.
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Das Gehäuse 300 kann eine zweite Öffnung 301 aufweisen, die in axialer Richtung an einer Position vertieft ist, die der ersten Öffnung 201 in der Außenfläche des Gehäuses entspricht. Das zweite Öffnung 301 kann so geformt sein, dass sie durch die Außenfläche des Gehäuses 300 verläuft. Der erste Block 411 und der zweite Block 412 können in der zweiten Öffnung 301 aufgenommen sein. Der erste Block 411 und der zweite Block 412 können entlang der zweiten Öffnung 301 in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegt werden. Zu diesem Zeitpunkt können das mit dem ersten Block 411 verbundene Innenrohr 100 und das mit dem zweiten Block 412 verbundene Außenrohr 200 in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegt werden. Das Außenrohr 200 kann in das Gehäuse 300 hinein- und herausgezogen werden, und das Innenrohr 100 kann in das Außenrohr 200 hinein- und herausgezogen werden.
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Die Antriebseinheit 400 kann mit dem Innenrohr 100 und dem Außenrohr 200 verbunden sein, um das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200 in axialer Richtung vorwärts und rückwärts zu bewegen. Das Innenrohr 100 kann von der Antriebseinheit 400 in das Außenrohr 200 hinein- und herausgezogen werden, so dass der Teleskopvorgang, bei dem das mit der Lenkwelle 101 verbundene Lenkrad aus- oder einfährt, durchgeführt werden kann. Zu diesem Zeitpunkt kann das Innenrohr 100 auf dem Außenrohr 200 und das Außenrohr 200 auf dem Gehäuse 300 gleiten.
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Die Antriebseinheit 400 kann das Blockteil 410, das mit dem Innenrohr 100 und dem Außenrohr 200 verbunden ist, das bewegliche Teil 420, das eine Antriebskraft auf das Blockteil 410 überträgt, um das Blockteil 410 vorwärts und rückwärts zu bewegen, und das Antriebsteil 430, das die Antriebskraft auf das bewegliche Teil 420 überträgt, umfassen. Der Antriebsteil 430 kann die Antriebskraft auf das bewegliche Teil 420 übertragen, und das bewegliche Teil 420 kann die Antriebskraft auf den Blockteil 410 übertragen, so dass das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200, die mit dem Blockteil 410 verbunden sind, entlang der axialen Richtung der Lenkwelle 101 vorwärts und rückwärts bewegt werden können.
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Das Blockteil 410 kann den ersten Block 411 umfassen, der in dem ersten Öffnung 201 und der zweiten Öffnung 301 aufgenommen und mit dem Innenrohr 100 verbunden ist, sowie den zweiten Block 412, der in der zweiten Öffnung 301 aufgenommen und mit dem Außenrohr 200 verbunden ist. Der erste Block 411 und der zweite Block 412 können auf einer geraden Linie in axialer Richtung angeordnet sein. Wie in den Zeichnungen dargestellt, können der erste Block 411 und der zweite Block 412 auf der geraden Linie entlang der Linie A angeordnet sein.
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Im zweiten Block 412 kann ein drittes Schraubgewinde 413, das mit einem ersten Schraubgewinde 422a in Eingriff steht, an einer dem ersten Schraubgewinde 422a entsprechenden Position ausgebildet sein. Die erste Schraube 421 kann mit dem zweiten Block 412 verbunden werden, indem sie durch den zweiten Block 412 hindurchgeführt wird, und zu diesem Zeitpunkt, wenn das erste Schraubgewinde 422a an einer äußeren Umfangsfläche der ersten Schraube 421 ausgebildet ist, kann das dritte Schraubgewinde 413 innerhalb des ersten Blocks 411 ausgebildet sein.
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Die Formen des ersten Blocks 411 und des zweiten Blocks 412 sind nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Formen beschränkt und können mit dem Innenrohr 100, dem Außenrohr 200, der ersten Schraube 421 und dem Mutterelement 424 eine unterschiedliche Verbindungsstruktur bilden.
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Das bewegliche Teil 420 kann das Schraubenelement umfassen, dessen eine Seite mit dem Antriebsteil 430 verbunden ist, um die Antriebskraft vom Antriebsteil 430 aufzunehmen, und das mit dem zweiten Block 412 gekoppelt ist, sowie das Mutterelement 424, das mit der anderen Seite des Schraubenelements verbunden ist, in dem Schraubenelement in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegt werden kann und mit dem ersten Block 411 gekoppelt ist. Das bewegliche Teil 420 kann so geformt sein, dass es sich in einer Richtung parallel zur axialen Richtung erstreckt. Im Einzelnen können das Schraubenelement und das Mutterelement 424 so geformt sein, dass sie sich in einer Richtung parallel zur axialen Richtung erstrecken.
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Das Schraubenelement kann eine Antriebskraft von dem Antriebsteil 430 erhalten und sich drehen. Wenn sich das Schraubenelement dreht, können der zweite Block 412 und das mit dem Schraubenelement verbundene Mutterelement 424 entlang des Schraubenelements in der axialen Richtung der Lenkwelle 101 vorwärts und rückwärts bewegt werden. Wenn das Mutterelement 424 vorwärts und rückwärts bewegt wird, kann zumindest ein Bereich des Schraubenelements in das Mutterelement 424 hinein- und herausgezogen werden. Zu diesem Zeitpunkt kann der erste Block 411, der mit dem Mutterelement 424 gekoppelt ist, auch in axialer Richtung vorwärts und rückwärts bewegt werden.
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Das heißt, der zweite Block 412 und das mit dem Schraubenelement verbundene Mutterelement 424 werden entlang des Schraubenelements vorwärts und rückwärts bewegt, und somit können der zweite Block 412 und der mit dem Mutterelement 424 verbundene erste Block 411 auf dem Schraubenelement vorwärts und rückwärts bewegt werden. Auf diese Weise können das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200, die mit dem ersten Block 411 und dem zweiten Block 412 verbunden sind, vorwärts und rückwärts bewegt werden. Der Teleskopbetrieb, bei dem sich das Schraubenelement an Ort und Stelle um die axiale Richtung dreht, das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200 durch die Bewegung des ersten Blocks 411 und des zweiten Blocks 412 in das Gehäuse 300 hinein- und herausgezogen werden und das mit der Lenkwelle 101 verbundene Lenkrad aus- oder einfährt, kann durchgeführt werden.
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Das Mutterelement 424 kann durch die Drehung des Schraubenelements in axialer Richtung entlang des Schraubenelements vorwärts und rückwärts bewegt werden, und zu diesem Zeitpunkt kann die Position des Schraubenelements festgelegt werden. Das heißt, dass eine relative Position des Schraubenelements in Bezug auf das Antriebsteil 430 vor und nach dem Teleskopieren übereinstimmen kann. Durch das konstante Vorsehen einer relativen Position des Schraubenelements auf diese Weise ist es möglich, eine Konstruktionsstruktur zu ändern, wie die Verwendung des Raums für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Schraubenelements in der Lenksäule 10 für ein Fahrzeug im verwandten Stand der Technik für andere Zwecke, wodurch die Nutzung des Raums im Fahrzeug erhöht wird.
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Das Schraubenelement kann mit ersten Schraubgewinden 422a und 422b versehen sein, und das Mutterelement 424 kann mit einem zweiten Schraubgewinde 425 versehen sein, das mit den ersten Schraubgewinden 422a und 422b an einer den ersten Schraubgewinden 422a und 422b entsprechenden Position in Eingriff steht. Das Mutterelement 424 kann auf dem Schraubenelement entsprechend der Drehung des Schraubenelements vorwärts und rückwärts bewegt werden. Zumindest ein Teil des Schraubenelements kann in das Mutterelement 424 hinein- und herausgezogen werden.
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Das Mutterelement 424 kann mit einem größeren Außendurchmesser als das Schraubenelement versehen sein, das Schraubenelement kann mit den ersten Schraubgewinden 422a und 422b an seiner äußeren Umfangsfläche ausgebildet sein, und das Mutterelement 424 kann mit dem zweiten Schraubgewinde 425 darin ausgebildet sein. Der zweite Block 412 des Blockteils 410 kann mit dem dritten Schraubengewinde 413 an einer Position ausgebildet sein, die den ersten Schraubengewinden 422a und 422b entspricht, und wenn die ersten Schraubengewinde 422a und 422b an der äußeren Umfangsfläche der ersten Schraube 421 ausgebildet sind, kann der erste Block 411 mit dem dritten Schraubengewinde 413 darin ausgebildet sein.
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Das Schraubenelement kann die erste Schraube 421 umfassen, deren eine Seite mit dem Antriebsteil 430 verbunden und an den zweiten Block 412 gekoppelt ist, sowie die zweite Schraube 423, die auf der anderen Seite der ersten Schraube 421 vorgesehen und mit dem Mutterelement 424 verbunden ist.
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Die erste Schraube 421 und die zweite Schraube 423 können unterschiedliche Steigungen haben. Beispielsweise kann bezugnehmend aus die Zeichnungen die Steigung der ersten Schraube 421 kleiner sein als die Steigung der zweiten Schraube 423. Da die Steigung der ersten Schraube 421 kleiner ist als die Steigung der zweiten Schraube 423, kann der erste Block 411 bei einer einmaligen Umdrehung der ersten Schraube 421 über eine relativ längere Strecke vorwärts und rückwärts bewegt werden als der zweite Block 412. Das heißt, die Vorwärts- und Rückwärtsgeschwindigkeit des Innenrohrs 100 kann höher eingestellt werden als die Vorwärts- und Rückwärtsgeschwindigkeit des Außenrohrs 200. Auf diese Weise kann, wenn die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen jeweils in der Reihenfolge des Außenrohrs 200 und des Innenrohrs 100 abgeschlossen werden, ein Unterschied zwischen den Abschlusszeiten der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen des Außenrohrs 200 und des Innenrohrs 100 verringert werden.
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Außerdem kann durch die Verringerung des herausragenden Abstandes zwischen dem Innenrohr 100 und dem Außenrohr 200 der von der Lenksäule 10 eingenommene Raum zum Zeitpunkt des Teleskopierens minimiert werden, so dass der Einbauraum leicht gesichert werden kann und eine Beeinträchtigung umliegender Teile verhindert wird. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann das Steigungsverhältnis zwischen der ersten Schraube 421 und der zweiten Schraube 423 unter Berücksichtigung des Längenverhältnisses der ersten Schraube 421 und der zweiten Schraube 423 festgelegt werden.
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Die Steigungen der ersten Schraube 421 und der zweiten Schraube 423 können unterschiedlich ausgeführt sein. Wenn beispielsweise die Steigung der ersten Schraube 421 kleiner ist als die Steigung der zweiten Schraube 423 und Schrauben mit der gleichen Linie verwendet werden, kann der erste Block 411 mit einer höheren Geschwindigkeit vorwärts und rückwärts bewegt werden als der zweite Block 412, da die Teilung der zweiten Schraube 423 länger ist als die der ersten Schraube 421. Dementsprechend kann das Innenrohr 100, das mit dem ersten Block 411 verbunden ist, mit einer höheren Geschwindigkeit vorwärts und rückwärts bewegt werden als das Außenrohr 200, das mit dem zweiten Block 412 verbunden ist.
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Die erste Schraube 421 und die zweite Schraube 423 können mit unterschiedlichen Schraubengängen versehen sein. Wenn beispielsweise eine zweigängige Schraube als zweite Schraube 423 und eine eingängige Schraube als erste Schraube 421 verwendet wird und die Steigungen der ersten Schraube 421 und der zweiten Schraube 423 gleich sind, kann der erste Block 411 mit einer höheren Geschwindigkeit vorwärts und rückwärts bewegt werden als der zweite Block 412, da die Teilung der zweiten Schraube 423 länger ist als die Teilung der ersten Schraube 421.
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Die zweite Schraube 423 kann einen Außendurchmesser haben, der gleich oder größer als der der ersten Schraube 421 ist. Wenn das Mutterelement 424 auf dem Schraubenelement vorwärts und rückwärts bewegt wird, kann das Mutterelement 424 entlang der zweiten Schraube 423 und der ersten Schraube 421 vorwärts und rückwärts bewegt werden.
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Das Antriebsteil 430 kann mit dem beweglichen Teil 420 verbunden sein, eine Antriebskraft übertragen und den Blockteil 410 vorwärts und rückwärts bewegen. Das Blockteil 410 kann mit dem Innenrohr 100 und dem Außenrohr 200 gekoppelt sein, und somit können das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200 auch entsprechend der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Blockteils 410 bewegt werden. Das Antriebsteil 430 kann einen Aktuator 431, der Energie erzeugt, und ein Getriebeelement 432 umfassen, das mit einer Drehwelle des Aktuators 431 verbunden ist und eine Antriebskraft auf das bewegliche Teil 420 überträgt. Das Getriebeelement 432 kann eine mit dem Aktuator 431 verbundene Schnecke 433 und ein Schneckenrad bzw. -zahnrad 434 umfassen, dessen Außenseite mit der Schnecke 433 und dessen Innenseite mit dem beweglichen Teil 420 verbunden ist.
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Im Einzelnen kann die erste Schraube 421 mit dem Schneckenrad 434 des Getriebeteils 432 verriegelt bzw. verzahnt werden, um die Antriebskraft des Aktuators 431 aufzunehmen, und so können sich die erste Schraube 421 und die zweite Schraube 423 um die axiale Richtung drehen. Zu diesem Zeitpunkt können sich die erste Schraube 421 und die zweite Schraube 423 um die axiale Richtung drehen. Während sich die zweite Schraube 423 dreht, kann das mit dem zweiten Block 412 verbundene Mutterelement 424 auf der zweiten Schraube 423 vorwärts und rückwärts bewegt werden.
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Das Aktuator 431 kann als Motor ausgeführt sein. Die vom Motor über die Schnecke 433 auf ein Zahnrad der Schnecke 433 übertragene Antriebskraft kann auf die erste Schraube 421 und die zweite Schraube 423 übertragen werden, so dass das Blockteil 410 vorwärts und rückwärts bewegt wird und somit das Mutterelement, das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200 vorwärts und rückwärts bewegt werden können.
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Das Antriebsteil 430 kann ein Dämpfungselement 435 enthalten, das einen Aufprall des Getriebeelements 432 abschwächt. Das Dämpfungselement 435 kann zwischen der ersten Schraube 421 und dem Getriebeelement 432 angeordnet sein. Das Dämpfungselement 435 kann jedoch auch so beschaffen sein, dass es die Schnecke 433 oder das Schneckenzahnrad 434 umgibt, ohne darauf beschränkt zu sein. Das Dämpfungselement 435 kann aus einem elastischen Körper bestehen.
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Wie in 6 dargestellt, kann der Anschlag 210 von dem Außenrohr 200 getragen werden und zumindest ein Teil davon kann in Kontakt mit dem Innenrohr 100 sein. Der Anschlag 210 kann die Steifigkeit der Rohre erhöhen, indem er die Koppelkraft zwischen dem Innenrohr 100 und dem Außenrohr 200 verstärkt. Der Anschlag kann zwischen dem Außenrohr 200 und dem Gehäuse 300 vorgesehen sein.
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Das Außenrohr 200 kann mit einer ersten Aufnahmenut bzw. -vertiefung 203 versehen sein, durch die der Anschlag 210 an der Außenfläche des Außenrohrs 200 aufgenommen wird. Das Gehäuse 300 kann mit einer zweiten Aufnahmenut 303 versehen sein, in der der Anschlag 210 aufgenommen wird. Wie in den Zeichnungen dargestellt, kann die zweite Aufnahmenut 303 in einer Position ausgebildet sein, an der zumindest ein Teil des Gehäuses 300 herausragt, aber ohne darauf beschränkt zu sein, kann sie auch in einer vertieften Position auf einer Innenfläche des Gehäuses 300 ausgebildet sein.
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Das Außenrohr 200 kann eine Führung 202 enthalten, die in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung entlang der ersten Aufnahmenut 203 vorsteht. Die Führung 202 kann den Anschlag 210 stützen, um zu verhindern, dass der Anschlag 210 von der zweiten Aufnahmenut 303 getrennt wird. Die Führung 202 kann in der zweiten Aufnahmenut 303 des Gehäuses 300 untergebracht sein.
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Der Anschlag 210 kann ein Bolzenelement 211 umfassen, das zumindest einen Bereich in Kontakt mit dem Innenrohr 100 aufweist, und ein elastisches Element 212, das zwischen dem Innenrohr 100 und dem Bolzenelement 211 angeordnet ist. Zwischen dem elastischen Element 212 und dem Bolzenelement 211 kann ein Buchsenelement 213 vorgesehen sein. Das Bolzenelement 211 kann zumindest einen Bereich in Kontakt mit dem Innenrohr 100 haben, um die Koppelkraft zwischen dem Innenrohr 100 und dem Innenrohr 200 zu erhöhen und dadurch die Steifigkeit des Rohrs zu steigern. Das elastische Element 212 oder das Buchsenelement 213 kann zwischen dem Innenrohr 100 und dem Bolzenelement 211 vorgesehen sein, wodurch die auf das Bolzenelement 211 ausgeübte Kraft verteilt und die Trennung des Bolzenelements 211 von der ersten Aufnahmenut 203 verhindert werden kann.
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Nachfolgend wird ein Verfahren zum Betreiben der Lenksäule 10 für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Lenksäule 10 für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200 in axialer Richtung der Lenkwelle 101 durch das Antriebsteil 430, das Bewegungsteil 420 und das Blockteil 410 der Antriebseinheit 400 vorwärts und rückwärts bewegen, so dass die Teleskopbewegung durchgeführt werden kann.
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Die Antriebskraft kann über den Aktuator 431, die Schnecke 433 und das Schneckenzahnrad 434 des Antriebsteils 430 auf das bewegliche Teil 420 übertragen werden. Wenn sich die erste Schraube 421 und die zweite Schraube 423 des beweglichen Teils 420 drehen, können der zweite Block 412 und das Mutterelement 424 in axialer Richtung der Lenkwelle 101 vorwärts und rückwärts bewegt werden. Der erste Block 411, der mit dem Mutterelement 424 verbunden ist, kann auch in axialer Richtung der Lenkwelle 101 vorwärts und rückwärts bewegt werden. Das mit dem ersten Block 411 gekoppelte Innenrohr 100 und das mit dem zweiten Block 412 gekoppelte Außenrohr 200 können auch in axialer Richtung der Lenkwelle 101 vorwärts und rückwärts bewegt werden.
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Die Steifigkeit der Rohre kann erhöht werden, indem die Koppelkraft zwischen dem Innenrohr 100 und dem Außenrohr 200 durch den im Außenrohr 200 vorgesehenen Anschlag 210 verstärkt wird.
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Die Teilung der ersten Schraube 421 kann kleiner als die Teilung der zweiten Schraube 423 gewählt sein. Die Teilung der ersten Schraube 421 kann kleiner als die Teilung der zweiten Schraube 423 sein, so dass die Vorwärts- und Rückwärtsgeschwindigkeit des zweiten Blocks 412 kleiner als die Vorwärts- und Rückwärtsgeschwindigkeit des ersten Blocks 411 sein kann. Auf diese Weise kann das mit dem ersten Block 411 gekoppelte Innenrohr 100 eine größere Vorwärts- und Rückwärtsgeschwindigkeit haben als das mit dem zweiten Block 412 gekoppelte Außenrohr 200. Auf diese Weise kann, wenn die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen jeweils in der Reihenfolge des Außenrohrs 200 und des Innenrohrs 100 abgeschlossen werden, der Unterschied zwischen den Abschlusszeiten der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen des Außenrohrs 200 und des Innenrohrs 100 verringert werden.
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Wie oben beschrieben, kann die Lenksäule 10 für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch eine Dreifachstruktur aus dem Innenrohr 100, dem Außenrohr 200 und dem Gehäuse 300 den teleskopischen Arbeitsbereich vergrößern. Durch die Dreifachstruktur, bei der das Innenrohr 100, das Außenrohr 200 und das Gehäuse 300 jeweils überlappend vorgesehen sind, kann der teleskopische Arbeitsbereich im Vergleich zu einer Doppelstruktur, bei der nur das Innenrohr 100 und das Außenrohr 200 oder das Rohr und das Gehäuse 300 vorgesehen sind, vergrößert werden. Bei der Dreifachstruktur kann aufgrund der Summe der Strecke, über den das Innenrohr 100 gleiten kann, und der Strecke, über den das Außenrohr 200 gleiten kann, der Teleskophub im Vergleich zur Doppelstruktur im verwandten Stand der Technik stark erhöht werden. Auf diese Weise kann der von den Rohren der Lenksäule 10 und der Lenksäule 10 eingenommene Raum zum Zeitpunkt des Teleskopierens minimiert werden, so dass der Einbauraum leicht gesichert werden kann und eine Beeinträchtigung umliegender Teile verhindert wird.
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Darüber hinaus kann durch Vorsehen der Teilung der ersten Schraube 421 des Schraubenelements kleiner als die Teilung der zweiten Schraube 423, wenn die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen in der Reihenfolge des Außenrohrs 200 und des Innenrohrs 100 abgeschlossen sind, der Unterschied zwischen den Abschlusszeiten der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen des Außenrohrs 200 und des Innenrohrs 100 reduziert werden. Darüber hinaus kann der von der Lenksäule 10 zum Zeitpunkt des Teleskopierens eingenommene Raum minimiert werden, indem die überstehenden Längen des Innenrohrs 100 und des Außenrohrs 200 zum Zeitpunkt des Teleskopierens verringert werden.
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Indem das Schraubenelement des beweglichen Teils 420 durch das Antriebsteil 430 gedreht und das Mutterelement 424 auf dem Schraubenelement vorwärts und rückwärts bewegt wird, kann der für die Bewegung des Schraubenelements erforderliche Platz auf ein Minimum reduziert werden. Auf diese Weise kann der Raum, der durch das Schraubenelement der Lenksäule 10 und die Lenksäule 10 zum Zeitpunkt des Teleskopierens eingenommen wird, minimiert werden, so dass der Einbauraum leicht gesichert werden kann und eine Beeinträchtigung umliegender Teile verhindert wird. Da der teleskopische Arbeitsbereich vergrößert werden kann, ohne die Gesamtgröße der Lenksäule 10 zu erhöhen, kann der Einbauraum der Lenksäule 10 leicht gesichert werden.
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Da außerdem eine Struktur, in der jede Komponente als Ganzes gekoppelt ist, durch eine Struktur gebildet wird, in der das Innenrohr 100 mit dem ersten Block 411 und dem Mutterelement 424, das Außenrohr 200 mit dem zweiten Block 412 und dem Schraubenelement gekoppelt ist und das Schraubenelement mit dem Mutterelement 424 gekoppelt ist, kann die auf die Lenksäule 10 ausgeübte Kraft effektiv verteilt werden. Auf diese Weise kann die Gesamtsteifigkeit der Lenksäule 10 verbessert werden. Darüber hinaus kann die Gesamtsteifigkeit der Lenksäule 10 durch den Anschlag 210 verbessert werden.
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In den obigen Ausführungen wurden spezifische Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, und es wird für den Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom technischen Geist der in den Ansprüchen definierten vorliegenden Erfindung abzuweichen.