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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung.
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Hintergrund
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Eine Lenkvorrichtung aus Patentliteratur 1 weist eine Lenkwelle, die mit einem Lenkrad gekoppelt ist und sich in einer axialen Richtung erstreckt, sowie eine Lenksäule auf, die an einer äußeren Umfangsseite der Lenkwelle über ein Lager gelagert ist. Ein Endabschnitt der Lenksäule ist über ein Sensorgehäuse mit dem Getriebe verbunden. Insbesondere weist der Endabschnitt der Lenksäule einen Flansch auf, der in einer radialen Richtung verläuft, welche die axiale Richtung schneidet, und der Flansch ist mit dem Sensorgehäuse verbunden.
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Liste der Bezugnahmen
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1:
JP 6402617 B2 -
Darstellung
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Technisches Problem
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In Fällen, in denen ein Fahrzeug zum Beispiel um eine Kurve fährt, kann eine Kraft von einem Fahrer auf ein Lenkrad in der Vorn-Hinten-Richtung des Fahrzeugs aufgebracht werden. In diesem Fall wird die Kraft von dem Lenkrad über eine Lenkwelle an eine Lenksäule übertragen. Daher ist es wünschenswert, die Steifigkeit der Lenksäule weiter zu verbessern.
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Die vorliegende Offenbarung erfolgte vor dem Hintergrund des obigen Problems, und ein Ziel der vorliegenden Offenbarung liegt darin, eine Lenkvorrichtung bereitzustellen, welche die Steifigkeit einer Lenksäule weiter verbessern kann.
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Lösung des Problems
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Um die obige Aufgabe zu lösen, weist eine Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung auf: eine Lenkwelle, die sich entlang einer Mittelachse erstreckt und mit der ein Lenkrad auf einer Seite in einer axialen Richtung gekoppelt ist; eine rohrförmige Lenksäule, die auf einer äußeren Umfangsseite der Lenkwelle angeordnet ist und sich in einer axialen Richtung erstreckt; und ein Getriebe, das auf einer anderen Seite in einer axialen Richtung der Lenksäule angeordnet und an der Lenksäule befestigt ist, wobei die Lenksäule ein Befestigungselement aufweist, das an einem Ende auf einer anderen Seite in einer axialen Richtung vorgesehen und an dem Getriebe befestigt ist, und eine äußere Umfangsfläche auf einer Seite in einer axialen Richtung des Befestigungselements einen Außendurchmesser aufweist, der hin zu einer anderen Seite in einer axialen Richtung zunimmt.
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In Fällen, wie z.B. wenn das Fahrzeug in eine Kurve fährt, kann eine Kraft von dem Fahrer auf ein Lenkrad in der Vorn-Hinten-Richtung des Fahrzeugs ausgeübt werden. In diesem Fall wird zum Beispiel eine Biege- oder Verdrehkraft vom Lenkrad über die Lenkwelle auf ein Befestigungselement der Lenksäule aufgebracht. Da die äußere Umfangsfläche auf einer Seite in der axialen Richtung des Befestigungselements einen Außendurchmesser hat, der hin zu der anderen Seite in der axialen Richtung zunimmt, ist die Steifigkeit der äußeren Umfangsfläche höher als jene einer ebenen Fläche, die sich in der radialen Richtung erstreckt, wodurch Verformung unterdrückt wird. Deshalb ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung möglich, eine Lenkvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Steifigkeit der Lenksäule weiter zu verbessern.
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Als eine wünschenswerte Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist eine äußere Umfangsfläche auf einer Seite in einer axialen Richtung des Befestigungselements eine gerade Linie, die sich schräg zu einer anderen Seite in einer axialen Richtung in einem Querschnitt erstreckt, der die Mittelachse beinhaltet. Daher wird die Verformung des Befestigungselements weiter unterbunden, wenn eine Verdrehungs- oder Biegekraft auf das Befestigungselement ausgeübt wird, und die Steifigkeit der Lenksäule kann weiter verbessert werden.
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In einer wünschenswerten Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst das Befestigungselement einen Flansch, der an dem Getriebe zu befestigen ist, und auf einer radial inneren Seite des Flansches und auf einer anderen Seite in einer axialen Richtung des Befestigungselements ist eine erste Rippe vorgesehen, die sich von der Mittelachse radial nach außen erstreckt. Auf das Befestigungselement wird eine Biege- oder Verdrehkraft ausgeübt. Da die Steifigkeit des Befestigungselements durch die Bereitstellung einer ersten Rippe erhöht wird, kann die Steifigkeit der Lenksäule weiter verbessert werden.
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Als eine wünschenswerte Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist auf einer radial inneren Seite des Flansches und auf einer anderen Seite in einer axialen Richtung des Befestigungselements eine zweite Rippe vorgesehen, welche die erste Rippe schneidet. Deshalb kann die Steifigkeit der Lenksäule durch Bereitstellen einer zweiten Rippe weiter verbessert werden.
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Als eine wünschenswerte Ausführungsform der Lenkvorrichtung weist die Lenksäule auf: eine obere Säule; eine untere Säule, die auf einer anderen Seite in einer axialen Richtung der oberen Säule angeordnet ist, wobei ein Abschnitt der unteren Säule mit der oberen Säule im Eingriff steht bzw. an dieser angebracht ist; und das Befestigungselement, das auf einer anderen Seite in einer axialen Richtung der unteren Säule vorgesehen und an dem Getriebe befestigt ist, wobei das Befestigungselement eine Verstärkungsrippe aufweist, die von einer äußeren Umfangsfläche auf einer Seite in einer axialen Richtung des Befestigungselements zu einer Seite in einer axialen Richtung und einer äußeren Seite in einer radialen Richtung vorsteht, und an einem Endabschnitt auf einer anderen Seite in einer axialen Richtung der oberen Säule ein vorstehender Abschnitt vorgesehen ist, in dem die Verstärkungsrippe aufgenommen werden kann.
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Die Steifigkeit der Lenksäule mit einem Scheibenabschnitt wird durch eine Verstärkungsrippe weiter verbessert. Zudem hat eine untere Säule einen vorstehenden Abschnitt an einem Endabschnitt auf der anderen Seite in der axialen Richtung, in dem die Verstärkungsrippe aufgenommen werden kann. Wenn sich daher eine obere Säule in Bezug auf die untere Säule zum Zeitpunkt einer Sekundärkollision in der axialen Richtung auf die andere Seite bewegt, kann Interferenz zwischen der oberen Säule und der Verstärkungsrippe unterbunden werden.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Lenkvorrichtung bereitzustellen, welche die Steifigkeit einer Lenksäule weiter verbessert.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Lenkvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Abschnitt aus 1 veranschaulicht.
- 3 ist eine Vorderansicht einer unteren Säule und eines Befestigungselements in 2, gesehen aus der -X-Richtung hin zu der +X-Richtung.
- 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV aus 3.
- 5 ist eine Vorderansicht des Befestigungselements, gesehen aus der -X-Richtung hin zu der +X-Richtung.
- 6 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie VI-VI aus 5.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Befestigungselements gemäß einer zweiten Ausführungsform.
- 8 ist eine perspektivische Ansicht des Befestigungselements gemäß der zweiten Ausführungsform.
- 9 ist eine Rückansicht des Befestigungselements gemäß der zweiten Ausführungsform, gesehen aus der +X-Richtung hin zu der -X-Richtung.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Befestigungselements gemäß einer dritten Ausführungsform.
- 11 ist eine perspektivische Ansicht des Umfangs des Befestigungselements gemäß der dritten Ausführungsform, gesehen aus der -Z-Richtung hin zu der +Z-Richtung, und veranschaulicht einen Zustand, in dem sich eine obere Säule zum Zeitpunkt einer Sekundärkollision in die +X-Richtung bewegt hat.
- 12 ist eine Vorderansicht der unteren Säule, der oberen Säule und des Befestigungselements in dem Zustand aus 11, gesehen aus der -X-Richtung hin zu der +X-Richtung.
- 13 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie XIII-XIII aus 12.
- 14 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie XIV-XIV aus 13.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es wird angemerkt, dass die vorliegende Erfindung durch die folgenden Ausführungsformen (im Folgenden als Ausführungsbeispiele bezeichnet) nicht eingeschränkt wird. Zu den Komponenten in den folgenden Ausführungsformen gehören diejenigen, die von einem Fachmann ohne weiteres angenommen werden können, diejenigen, die im Wesentlichen gleich sind, und diejenigen, die in einem sogenannten äquivalenten bzw. gleichwertigen Bereich liegen. Zudem können die in den folgenden Ausführungsformen offenbarten Komponenten in geeigneter Weise kombiniert werden. Es wird angemerkt, dass in der folgenden Beschreibung ein orthogonales XYZ-Koordinatensystem verwendet wird. Die X-Achse ist parallel zu der Achse einer Lenkwelle. Die Y-Achse ist parallel zu der Fahrzeugbreitenrichtung eines Fahrzeugs, an dem eine Lenkvorrichtung angebracht ist. Die Z-Achse ist senkrecht sowohl zu der X-Achse als auch zu der Y-Achse. Eine Richtung parallel zu der X-Achse wird als X-Richtung bezeichnet, eine Richtung parallel zu der Y-Achse wird als Y-Richtung bezeichnet, und eine Richtung parallel zu der Z-Achse wird als Z-Richtung bezeichnet. In der X-Richtung wird eine Richtung in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs als +X-Richtung und eine Richtung in Richtung der Rückseite als -X-Richtung definiert. Wenn der Fahrer in die +X-Richtung blickt, wird die rechte Richtung als +Y-Richtung und die linke Richtung als -Y-Richtung bezeichnet. In der Z-Richtung wird eine Aufwärtsrichtung als +Z-Richtung und eine Abwärtsrichtung als -Z-Richtung definiert. Die X-Richtung wird als „axiale Richtung“ bezeichnet, die Seite der -X-Richtung wird als „eine Seite in der axialen Richtung“ bezeichnet, und die Seite der +X-Richtung als „die andere Seite in der axialen Richtung“ bezeichnet.
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[Erste Ausführungsform]
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1 ist eine schematische Seitenansicht einer Lenkvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
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Zunächst wird die Grundkonfiguration einer Lenkvorrichtung 1 beschrieben. Wie in 1 dargestellt, weist die Lenkvorrichtung 1 ein Lenkrad 2, eine Lenkwelle 3, eine Lenksäule 4, ein Getriebe 5, einen Kipphalterung 6, einen Befestigungsmechanismus 7 sowie einen Motor 50 auf.
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Wie in 1 dargestellt, ist das Lenkrad 2 mit einem Endabschnitt der Lenkwelle 3 in -X-Richtung gekoppelt. Wenn ein Fahrer das Lenkrad 2 betätigt, wird die Lenkwelle 3 um die Mittelachse Ax gedreht, und ein Betätigungsdrehmoment wird auf die Lenkwelle 3 aufgebracht.
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Das Getriebe 5 ist an dem Endabschnitt der Lenksäule 4 in der +X-Richtung (die andere Seite in der axialen Richtung) vorgesehen. Der Motor 50 ist mit dem Getriebe 5 verbunden. Bei dem Motor 50 handelt es sich um einen Motor mit integrierter elektronischer Steuereinheit (ECU). Daher ist die Lenkvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine elektrische Servolenkvorrichtung, welche das Lenken des Fahrers durch den Motor 50 unterstützt.
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Die Lenkwelle 3 umfasst eine obere Welle 31 und eine untere Welle 32. Die obere Welle 31 und die untere Welle 32 sind zylindrische Wellen. Das Lenkrad 2 ist an dem Endabschnitt der oberen Welle 31 in -X-Richtung befestigt. Mit anderen Worten ist das Lenkrad 2 in der axialen Richtung mit einer Seite der Lenkwelle 3 verbunden. Der Endabschnitt der oberen Welle 31 in der +X-Richtung ist außen an der unteren Welle 32 befestigt. Der Endabschnitt der oberen Welle 31 in der +X-Richtung und der Endabschnitt der unteren Welle 32 in der -X-Richtung sind keilförmig aneinander befestigt. Daher ist die obere Welle 31 in X-Richtung in Bezug auf die untere Welle 32 verschiebbar.
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Wie in 1 dargestellt, ist die Lenksäule 4 ein äußerer Zylinder, der sich in X-Richtung (Axialrichtung) erstreckt und an der äußeren Umfangsseite der Lenkwelle 3 angeordnet ist. Die Lenksäule 4 umfasst eine obere Säule 41, eine untere Säule 42 und ein Befestigungselement 8. Bei der oberen Säule 41 handelt es sich um eine Säule, die näher an dem Lenkrad 2 angeordnet ist. Die untere Säule 42 ist eine Säule, die in der +X-Richtung in Bezug auf die obere Säule 41 angeordnet und von dem Lenkrad 2 getrennt ist. Die obere Säule 41 und die untere Säule 42 sind rohrförmig, und der Endabschnitt der oberen Säule 41 in der +X-Richtung ist mit dem Endabschnitt der unteren Säule 42 in der -X-Richtung verbunden. Bei einer Sekundärkollision ist die obere Säule 41 gegenüber der unteren Säule 42 in der +X-Richtung bewegbar. Der Endabschnitt der unteren Säule 42 in der +X-Richtung ist über das Befestigungselement 8 an dem Getriebe 5 befestigt. Das Befestigungselement 8 wird später ausführlich beschrieben.
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Die Kipphalterung 6 ist an der äußeren Umfangsseite der Lenksäule 4 vorgesehen. Die Kipphalterung 6 ist mit dem Befestigungsmechanismus 7 versehen. Der Befestigungsmechanismus 7 umfasst einen Betätigungshebel 71 und eine Befestigungswelle 72, die den Endabschnitt des Betätigungshebels 71 lagert. Die Bewegung der oberen Säule 41 in der Z-Richtung wird durch die Betätigung des Betätigungshebels 71 ermöglicht oder eingeschränkt, und die Position des Lenkrads 2 in der Z-Richtung ist fixiert. Somit hat die Lenkvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Neigungsfunktion. Es wird angemerkt, dass die Kipphalterung 6 an einem Karosserieelement 70 befestigt ist. Bei der Kippfeder 61 handelt es sich zum Beispiel um eine Torsionsschraubenfeder. Die Kippfeder 61 übt auf die Lenksäule 4 eine Kraft nach oben (Richtung +Z) aus. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit verringert, dass die Lenksäule 4 nach unten (in -Z-Richtung) fällt, selbst wenn die Fixierung der Neigungsposition durch Drehen des Betätigungshebels 71 gelöst wird. Eine Schwenkhalterung 62 ist an einem Karosserieseitenteil befestigt und stützt die Lenksäule 4 derart, dass sie um eine Schwenkmittelachse 300 schwenkbar ist. Dadurch wird die Lenksäule 4 in der Neigungsrichtung schwenkbar gelagert.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Abschnitt aus 1 veranschaulicht. Wie in 2 dargestellt, weist das Getriebe 5 eine Platte 51, einen Hauptkörperabschnitt 52 und einen Beinabschnitt 53 auf. Der Hauptkörperabschnitt 52 nimmt eine Vielzahl von Zahnrädern auf. Der Beinabschnitt 53 ist an der Außenseite (laterale Seite) des Hauptkörperabschnitts 52 in der Y-Richtung vorgesehen und erstreckt sich in der +X-Richtung. Die Platte 51 verschließt eine Öffnung des Hauptkörperabschnitts 52 in der -X-Richtung. Mit anderen Worten ist die Platte 51 an dem Befestigungselement 8 und dem Hauptkörperabschnitt 52 durch Bolzen 54 befestigt, die an drei Positionen entlang der Umfangsrichtung um die Mittelachse Ax in einem Zustand vorgesehen sind, in dem sie zwischen dem Befestigungselement 8 und dem Hauptkörperabschnitt 52 eingeklemmt ist.
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3 ist eine Vorderansicht der unteren Säule und des Befestigungselements in 2, betrachtet aus der -X-Richtung hin zu der +X-Richtung. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV aus 3. 5 ist eine Vorderansicht des Befestigungselements, betrachtet aus der -X-Richtung hin zu der +X-Richtung. 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI aus 5.
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Wie in den 2, 3 und 4 dargestellt, ist die untere Säule 42 ein zylindrisches Element mit einer zylindrischen Form entlang der Umfangsrichtung um die Mittelachse Ax. Ein Endabschnitt 42a der unteren Säule 42 in der +X-Richtung ist an der äußeren Umfangsseite eines rohrförmigen Abschnitts 81 des Befestigungselements 8 angebracht.
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Wie in den 2 bis 6 dargestellt, weist das Befestigungselement 8 den rohrförmigen Abschnitt 81, einen Scheibenabschnitt 82 und einen Flansch 83 auf. Das Befestigungselement 8 hat eine ringförmige Form entlang der Umfangsrichtung um die Mittelachse Ax herum.
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Der rohrförmige Abschnitt 81 hat einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 811, einen geneigten Abschnitt 812 und einen Abschnitt mit großem Durchmesser 813. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 811 ist in der -X-Richtung in dem rohrförmigen Abschnitt 81 positioniert. Die äußere Umfangsfläche des geneigten Abschnitts 812 hat einen Außendurchmesser, der hin zu der +X-Richtung zunimmt. Der Abschnitt mit dem großen Durchmesser 813 ist in der +X-Richtung in dem rohrförmigen Abschnitt 81 positioniert. Der Abschnitt mit dem großen Durchmesser 813 hat einen größeren Außendurchmesser als der Abschnitt mit dem kleinen Durchmesser 811. Die untere Säule 42 ist an dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 811 angebracht.
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Der Scheibenabschnitt 82 hat eine Form eines kreisrunden Ringes, der sich um die Mittelachse Ax radial nach außen erstreckt. Insbesondere umfasst die Oberfläche des Scheibenabschnitts 82 in der -X-Richtung eine geneigte Oberfläche 822, die sich von einem Ende 814 des rohrförmigen Abschnitts 81 in der +X-Richtung radial nach außen zu einem Ende 821 erstreckt, und eine zylindrische Fläche 824, die sich von dem Ende 821 zu dem Ende 823 erstreckt. Die geneigte Oberfläche 822 hat die Form eines Teils einer konischen Oberfläche. Somit hat die geneigte Oberfläche 822, die die äußere Umfangsfläche auf einer Seite in der axialen Richtung des Befestigungselements 8 ist, einen Außendurchmesser, der zur anderen Seite in der axialen Richtung zunimmt. Mit anderen Worten ist die geneigte Oberfläche 822 des Befestigungselements 8 eine gerade Linie, die sich im Querschnitt, der die Mittelachse Ax beinhaltet, schräg hin zu der anderen Seite in der axialen Richtung erstreckt. Es wird angemerkt, dass, wie in den 4 und 6 dargestellt, die in +X-Richtung verlaufende Oberfläche des Scheibenabschnitts 82 eine orthogonale Oberfläche 825 auf der gegenüberliegenden Seite der geneigten Oberfläche 822 und eine zylindrische Oberfläche 826 auf der gegenüberliegenden Seite der zylindrischen Oberfläche 824 aufweist.
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Der Flansch 83 erstreckt sich ringförmig entlang einer Richtung um die Mittelachse Ax. Wie in den 3 und 5 dargestellt, weist der Flansch 83 Vorsprünge 831, 832 und 833 auf, die radial nach außen vorstehen. Die Vorsprünge 831, 832 und 833 sind an drei Stellen in gleichen Abständen entlang der Umfangsrichtung um die Mittelachse Ax angeordnet. Die Vorsprünge 831, 832 und 833 sind mit Durchgangslöchern 831H, 832H und 833H versehen. Wie oben beschrieben, können die in 2 dargestellten Bolzen 54 in die Durchgangslöcher 831H, 832H und 833H eingeführt werden. Die Vorsprünge 831, 832 und 833 sind über die Bolzen 54 an der Platte 51 des in 1 dargestellten Getriebes 5 befestigt. Mit anderen Worten ist der Flansch 83 an dem Getriebe 5 befestigt.
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Wie oben beschrieben, weist die Lenkvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform auf: die rohrförmige Lenksäule 4, die auf der äußeren Umfangsseite der Lenkwelle 3 angeordnet ist und sich in der axialen Richtung erstreckt; und das Getriebe 5, das auf der anderen Seite in der axialen Richtung der Lenksäule 4 angeordnet ist und an der Lenksäule 4 befestigt ist. Die Lenksäule 4 weist das Befestigungselement 8 auf, das an einem Ende auf der anderen Seite in der axialen Richtung vorgesehen und an dem Getriebe 5 befestigt ist, und die geneigte Oberfläche 822, die eine äußere Umfangsfläche auf einer Seite in der axialen Richtung des Befestigungselements 8 ist, hat einen Außendurchmesser, der zu der anderen Seite in der axialen Richtung zunimmt.
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In Fällen, in denen das Fahrzeug zum Beispiel in eine Kurve fährt, kann eine Kraft von dem Fahrer auf das Lenkrad 2 in der Vorn-Hinten-Richtung des Fahrzeugs ausgeübt werden. In diesem Fall wird zum Beispiel eine Biege- oder Verdreh-Kraft von dem Lenkrad 2 über die Lenkwelle 3 auf das Befestigungselement 8 der Lenksäule 4 aufgebracht. Da die geneigte Fläche 822, welche die äußere Umfangsfläche auf einer Seite in der axialen Richtung des Befestigungselements 8 ist, einen Außendurchmesser hat, der hin zu der anderen Seite in der axialen Richtung zunimmt, ist die Steifigkeit der geneigten Fläche höher als die einer ebenen Oberfläche, die sich in der radialen Richtung erstreckt. Daher wird die Verformung des Befestigungselements 8 unterbunden, wenn eine Verdrehungs- oder Biegekraft auf das Befestigungselement 8 aufgebracht wird, weshalb die Steifigkeit der gesamten Lenksäule 4 verbessert werden kann.
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Die geneigte Oberfläche 822 des Befestigungselements 8 ist eine gerade Linie, die sich im Querschnitt mit der Mittelachse Ax schräg hin zu der anderen Seite in der axialen Richtung erstreckt. Mit anderen Worten weist die geneigte Oberfläche 822 die Form einer Seitenfläche eines Kegelstumpfes auf. Daher wird die Steifigkeit des Befestigungselements 8 weiter erhöht, und die Verformung des Befestigungselements 8 wird weiter unterdrückt, wenn eine Verdrehungs- oder Biegekraft auf das Befestigungselement 8 aufgebracht wird.
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[Zweite Ausführungsform]
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Nun wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Es wird angemerkt, dass Teile, die die gleiche Struktur wie in der ersten Ausführungsform haben, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, und deren Beschreibung entfällt. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Befestigungselements gemäß der zweiten Ausführungsform. 8 ist eine perspektivische Ansicht des Befestigungselements gemäß der zweiten Ausführungsform. 9 ist eine Rückansicht des Befestigungselements gemäß der zweiten Ausführungsform, betrachtet aus der +X-Richtung hin zu der -X-Richtung.
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Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass an der Rückseite des Befestigungselements eine Rippe vorgesehen ist. Dies wird im Folgenden näher beschrieben.
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Wie in den 7 und 8 dargestellt, hat die -X-Richtungs-oberfläche (Oberfläche auf der vorderen Oberflächenseite) eines Befestigungselements 8A gemäß der zweiten Ausführungsform eine konische Oberfläche wie bei dem Befestigungselement 8 gemäß der ersten Ausführungsform. Wie jedoch in 9 dargestellt, ist eine Vielzahl von Rippen 100 auf der Seite in +X-Richtung (hintere Oberflächenseite) des Befestigungselements 8A gemäß der zweiten Ausführungsform vorgesehen. Die Rippe 100 ist auf der radial inneren Seite des Flansches 83 und auf der anderen Seite in der axialen Richtung des Befestigungselements 8A vorgesehen.
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Wie in 9 dargestellt, umfasst die Rippe 100 eine ringförmige Rippe 110, erste Rippen 120, 130 und 140, zweite Rippen 150, 160 und 170 sowie eine ringförmige Rippe 180.
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Die ringförmige Rippe 110 ist eine ringförmige, ringförmige Rippe, die an dem mittleren Abschnitt vorgesehen ist und auf der Mittelachse Ax zentriert ist. Die ringförmige Rippe 180 ist eine kreisrunde, ringförmige Rippe, die am äußeren Umfangsrand vorgesehen ist und an der Mittelachse Ax zentriert ist. Die ersten Rippen 120, 130 und 140 erstrecken sich von der ringförmigen Rippe 110 radial nach außen zu der ringförmigen Rippe 180. Die ersten Rippen 120, 130 und 140 sind lineare Rippen, welche die ringförmige Rippe 110 und die ringförmige Rippe 180 verbinden. Die erste Rippe 120 erstreckt sich entlang einer geraden Linie, welche die Mittelachse Ax und die Durchgangsloch 831H verbindet. Die erste Rippe 130 erstreckt sich entlang einer geraden Linie, welche die Mittelachse Ax und die Durchgangsloch 833H verbindet. Die erste Rippe 140 erstreckt sich entlang einer geraden Linie, welche die Mittelachse Ax und die Durchgangsloch 832H verbindet. Mit anderen Worten erstreckt sich die erste Rippe 120 von einem Abschnitt 111 der ringförmigen Rippe 110 in der +Z-Richtung zu einem Abschnitt 181 der ringförmigen Rippe 180. Die erste Rippe 130 erstreckt sich von einem Abschnitt 112 der ringförmigen Rippe 110 in der +Y-Richtung und der -Z-Richtung zu einem Abschnitt 182 der ringförmigen Rippe 180. Die erste Rippe 140 erstreckt sich von einem Abschnitt 113 der ringförmigen Rippe 110 in der -Y-Richtung und der -Z-Richtung zu einem Abschnitt 183 der ringförmigen Rippe 180.
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Die zweiten Rippen 150, 160 und 170 erstrecken sich derart, dass sie orthogonal zu den ersten Rippen 120, 130 bzw. 140 verlaufen (diese schneiden). Es wird angemerkt, dass in der Ausführungsform die erste Rippe und die zweite Rippe orthogonal zueinander sind, aber in der vorliegenden Offenbarung können sich die erste Rippe und die zweite Rippe miteinander schneiden. Die zweite Rippe 150 ist orthogonal zu der ersten Rippe 120 (schneidet diese). Die zweite Rippe 160 ist rechtwinklig zu der ersten Rippe 130 (schneidet diese). Die zweite Rippe 170 ist rechtwinklig zu der ersten Rippe 140 (schneidet diese). Mit anderen Worten erstreckt sich die zweite Rippe 150 entlang einer geraden Linie, die einen Teil 184 und einen Teil 185 der ringförmigen Rippe 180 verbindet, und verläuft orthogonal zu der ersten Rippe 120 (schneidet sie). Die zweite Rippe 160 erstreckt sich entlang einer geraden Linie, die einen Abschnitt 186 und einen Abschnitt 187 der ringförmigen Rippe 180 verbindet, und ist orthogonal zu der ersten Rippe 130 (schneidet diese). Die zweite Rippe 170 erstreckt sich entlang einer geraden Linie, die einen Abschnitt 188 und einen Abschnitt 189 der ringförmigen Rippe 180 verbindet, und ist orthogonal zu der ersten Rippe 140 (schneidet diese).
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Es wird angemerkt, dass eine in 7 dargestellte Kraft P eine Kraft ist, die auf den Vorsprung 833 entlang der Umfangsrichtung ausgeübt wird, wenn der Fahrer das Lenkrad 2 im Uhrzeigersinn dreht. Eine Kraft Q ist eine Kraft, die auf einen Zwischenabschnitt zwischen dem Vorsprung 831 und dem Vorsprung 832 in dem Flansch 83 aufgebracht wird, wobei der Vorsprung 833 als Drehpunkt dient. Die Kraft Q ist in die Richtung -X gerichtet, in der sich das Befestigungselement 8 vom Getriebe 5 wegbewegt. Die Kraft R ist eine Kraft, die in einer Drehrichtung um eine Mittelachse 400 wirkt, die eine gestrichelte und doppelt gepunktete Linie ist, die den Zwischenabschnitt zwischen dem Vorsprung 831 und dem Vorsprung 832 und dem Vorsprung 833 verbindet.
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Wie oben beschrieben, weist das Befestigungselement 8A gemäß der zweiten Ausführungsform den Flansch 83 zur Befestigung an dem Getriebe 5, und auf der radial inneren Seite des Flansches 83 und auf der anderen Seite (Rückseite) in der axialen Richtung des Befestigungselements 8A sind erste Rippen 120, 130 und 140 vorgesehen, die sich von der Mittelachse Ax radial nach außen erstrecken.
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Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, wird auf das Befestigungselement 8A eine Biege- oder Verdrehkraft aufgebracht. Daher wird die Steifigkeit des Befestigungselements 8A durch Bereitstellen der ersten Rippen 120, 130 und 140 erhöht. Wenn zum Beispiel die in 7 dargestellten Kräfte P und Q auf das Befestigungselement 8A einwirken, wird die Verformung durch die ersten Rippen 120, 130 und 140 weiter unterdrückt. Somit wird die Verformung des Befestigungselements 8A weiter unterdrückt, wenn eine Verdrehungs- oder Biegekraft auf das Befestigungselement 8A ausgeübt wird.
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Da das Befestigungselement 8A zusätzlich zu den ersten Rippen 120, 130 und 140 die zweiten Rippen 150, 160 und 170 aufweist, wird die Steifigkeit im Vergleich zu dem Fall, dass nur die ersten Rippen 120, 130 und 140 vorhanden sind, weiter verbessert. Wenn zum Beispiel die in 7 dargestellte Kraft R auf das Befestigungselement 8A einwirkt, wird die Verformung durch die zweiten Rippen 150, 160 und 170 weiter unterdrückt. Somit wird die Verformung des Befestigungselements 8A weiter unterdrückt, wenn eine Verdrehungs- oder Biegekraft auf das Befestigungselement 8A ausgeübt wird.
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[Dritte Ausführungsform]
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Nun wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. Es wird angemerkt, dass Teile, welche die gleiche Struktur wie in der ersten oder zweiten Ausführungsform aufweisen, mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sind, und ihre Beschreibung entfällt. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Befestigungselements gemäß der dritten Ausführungsform. 11 ist eine perspektivische Ansicht des Umfangs des Befestigungselements gemäß der dritten Ausführungsform, betrachtet aus der -Z-Richtung hin zu der +Z-Richtung, und veranschaulicht einen Zustand, in dem sich die obere Säule zum Zeitpunkt einer Sekundärkollision in die +X-Richtung bewegt hat. 12 ist eine Vorderansicht der unteren Säule, der oberen Säule und des Befestigungselements im Zustand aus 11, betrachtet aus der -X-Richtung hin zu der +X-Richtung. 13 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIII-XIII aus 12. 14 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIV-XIV aus 13.
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Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass eine Verstärkungsrippe an der vorderen Oberflächenseite (-X-Richtungsseite) des Befestigungselements vorgesehen ist. Dies wird im Folgenden näher beschrieben.
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Ein Befestigungselement 8B gemäß der dritten Ausführungsform hat eine Verstärkungsrippe 200 an der vorderen Oberflächenseite (eine Seite in der axialen Richtung, die -X-Richtungsseite). Die Verstärkungsrippe 200 hat eine dreieckige Form, wenn man sie von der Seite betrachtet. Die Verstärkungsrippe 200 steht von der geneigten Oberfläche 822 in der -X-Richtung vor. Die Verstärkungsrippe 200 ist an dem rohrförmigen Abschnitt 81 befestigt. Die Höhe der Verstärkungsrippe 200 ist an einem Ende 201 auf der Seite des Abschnitts mit großem Durchmesser 813 des rohrförmigen Abschnitts 81 am höchsten und an einem Ende 202 auf der Außenseite in radialer Richtung am niedrigsten. Daher wird eine obere Fläche 210 der Verstärkungsrippe 200 von dem Ende 201 auf der Seite des Abschnitts mit großem Durchmesser 813 in Richtung der äußeren Seite in der radialen Richtung niedriger.
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11 bis 14 zeigen einen Zustand, in dem sich die obere Säule 41 zum Zeitpunkt einer Sekundärkollision in +X-Richtung zum Befestigungselement 8B bewegt hat. Mit anderen Worten wird zum Zeitpunkt einer Sekundärkollision des Fahrzeugs eine Kraft von dem Fahrer auf das Lenkrad 2 hin zu der Vorderseite des Fahrzeugs ausgeübt. In diesem Fall wird die Kraft vom Lenkrad 2 über die Lenkwelle 3 auf die obere Säule 41 übertragen. Normalerweise ist die obere Säule 41 an der unteren Säule 42 befestigt, aber wenn die auf die obere Säule 41 übertragene Kraft größer wird als die Befestigungskraft an der unteren Säule 42, gleitet die obere Säule 41 auf der äußeren Umfangsseite der unteren Säule 42. Somit kann zum Zeitpunkt einer Sekundärkollision des Fahrzeugs, wie in 13 dargestellt, das vordere Ende der oberen Säule 41 in der Nähe des Befestigungselements 8B positioniert sein. Wie in den 11 bis 14 dargestellt, ist an der unteren Seite (-Z-Richtung) der oberen Säule 41 ein vorstehender Abschnitt 410 vorgesehen, der nach unten vorsteht. Der vorspringende Abschnitt 410 hat eine U-Form in einem Querschnitt orthogonal zu der Mittelachse Ax. Der vorstehende Abschnitt 410 umfasst ein Paar linker und rechter erster Plattenabschnitte 411 und zweiter Plattenabschnitte 412, die sich in der Z-Richtung erstrecken, sowie eine Kopplungsplatte 413, die ein unteres Ende des ersten Plattenabschnitts 411 und ein unteres Ende des zweiten Plattenabschnitts 412 verbindet. Ein ausgesparter Abschnitt 414, der von dem ersten Plattenabschnitt 411, dem zweiten Plattenabschnitt 412 und der Kopplungsplatte 413 umgeben ist, hat eine Höhe, die größer ist als die maximale Höhe (d.h. die Höhe am Ende 201 auf der Seite des Abschnitts mit großem Durchmesser 813 des rohrförmigen Abschnitts 81) der Verstärkungsrippe 200.
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Es wird angemerkt, dass, wie in den 12 und 13 dargestellt, drei radial nach außen vorstehende Vorsprünge 415 an der äußeren Umfangsfläche des Endabschnitts der oberen Säule 41 in der -X-Richtung vorgesehen sind. Der Vorsprung 415 ist mit einem Durchgangsloch 415H versehen, das in Richtung der Plattendickenrichtung verläuft.
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Wie oben beschrieben, weist das Befestigungselement 8B gemäß der dritten Ausführungsform die Verstärkungsrippe 200 auf, die von der äußeren Umfangsfläche auf einer Seite in der axialen Richtung des Befestigungselements 8B hin zu einer Seite in der axialen Richtung und der äußeren Seite in der radialen Richtung vorsteht, und an dem Endabschnitt auf der anderen Seite in der axialen Richtung der oberen Säule 41 ist der vorstehende Abschnitt 410 vorgesehen, in dem die Verstärkungsrippe 200 aufgenommen werden kann.
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Die Steifigkeit des Scheibenabschnitts 82 wird durch die Verstärkungsrippe 200 verbessert. Die obere Säule 41 weist den vorstehenden Abschnitt 410 an einem Endabschnitt auf der anderen Seite in der axialen Richtung auf, in dem die Verstärkungsrippe 200 aufgenommen sein kann. Daher kann, wenn sich die obere Säule 41 in Bezug auf die untere Säule 42 zum Zeitpunkt einer Sekundärkollision nach vorne bewegt, eine Interferenz zwischen der oberen Säule 41 und der Verstärkungsrippe 200 unterbunden werden.
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Liste der Bezugszeichen
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- 1
- LENKVORRICHTUNG
- 2
- LENKRAD
- 3
- LENKWELLE
- 4
- LENKSÄULE
- 5
- GETRIEBE
- 6
- KIPPHALTERUNG
- 7
- BEFESTIGUNGSMECHANISMUS
- 8, 8A, 8B
- BEFESTIGUNGSELEMENT
- 31
- OBERE WELLE
- 32
- UNTERE WELLE
- 41
- OBERE SÄULE
- 42
- UNTERE SÄULE
- 42a
- ENDABSCHNITT
- 50
- MOTOR
- 51
- PLATTE
- 52
- HAUPTKÖRPERABSCHNITT
- 53
- BEINABSCHNITT
- 54
- BOLZEN
- 61
- KIPP-FEDER
- 62
- SCHWENKHALTERUNG
- 70
- KAROSSERIEELEMENT
- 71
- BETÄTIGUNGSHEBEL
- 72
- BEFESTIGUNGSWELLE
- 81
- ROHRFÖRMIGER ABSCHNITT
- 82
- SCHEIBENABSCHNITT
- 83
- FLANSCH
- 100
- RIPPE
- 110
- RINGFÖRMIGE RIPPE
- 120, 130, 140
- ERSTE RIPPE
- 150, 160, 170
- ZWEITE RIPPE
- 180
- RINGFÖRMIGE RIPPE
- 200
- VERSTÄRKUNGSRIPPE
- 201, 202
- ENDE
- 210
- OBERE FLÄCHE
- 300
- SCHWENKMITTELACHSE
- 400
- MITTELACHSE
- 410
- VORSTEHENDER ABSCHNITT
- 411
- ERSTER PLATTENABSCHNITT
- 412
- ZWEITER PLATTENABSCHNITT
- 413
- KOPPLUNGSPLATTE
- 414
- AUSGESPARTER ABSCHNITT
- 415H
- DURCHGANGSLOCH
- 811
- ABSCHNITT MIT KLEINEM DURCHMESSER
- 812
- GENEIGTER ABSCHNITT
- 813
- ABSCHNITT MIT GROSSEM DURCHMESSER
- 814
- ENDE
- 821
- ENDE
- 822
- GENEIGTE FLÄCHE
- 823
- ENDE
- 824
- ZYLINDRISCHE OBERFLÄCHE
- 825
- ORTHOGONALE OBERFLÄCHE
- 826
- ZYLINDRISCHE OBERFLÄCHE
- 831, 832, 833
- VORSPRUNG
- 831H, 832H, 833H
- DURCHGANGSLOCH
- Ax
- MITTELACHSE
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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