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[Gewerblicher Anwendungsgebiet]
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Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere eine Lenkvorrichtung, die eine Lenksäule gegenüber einer Karosserie schwenkbar trägt.
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[Stand der Technik]
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Bekannt ist eine Lenkvorrichtung, die eine Lenksäule gegenüber einer Karosserie schwenkbar trägt und einen Kippmechanismus aufweist, mit dem die Betätigungsposition des Lenkrades eingestellt werden kann. Beispielsweise ist in der Patentliteratur 1 angegeben: das Ziel ist es, „eine Lenkvorrichtung bereitzustellen, mit der die Montage der Lenksäule leicht durchgeführt und nach der Montage die Lenksäule mittels eines Andruckmechanismus sicher gehalten werden kann“ (Absatz [0005] in der Patentliteratur 1), und eine Lenkvorrichtung vorgeschlagen: „bei dieser Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs, mit der die Betätigungsposition eines Lenkrades gegenüber einer Karosserie eingestellt werden kann, sind eine Lenksäule, die an ihrem hinteren Ende das Lenkrad trägt und ein Schwingungszentrum gegenüber der Karosserie vorne anordnen lässt sowie um das Schwingungszentrum schwingbar gelagert ist, ein Festhalter, der zwischen seinen gegeneinander liegenden Halterungsteilen, die zusammen ein Paar bilden und sich nach unten erstrecken, die Lenksäule hält und mit seinem oberen Teil an der Karosserie befestigt ist, und ein Paar Andruckmechanismen, die jeweils zwischen dem Paar Halterungsteile des Festhalters und der Lenksäule angeordnet sind und die Lenksäule gleitbar andrückend tragen, vorgesehen, wobei zumindest einer der Andruckmechanismen ein Gleitbauteil, das an den Halterungsteilen des Festhalters bewegbar gelagert ist und die Lenksäule gleitbar hält, ein Vorspannungsmittel, das zwischen dem Gleitbauteil und den Halterungsteilen angeordnet ist und das Gleitbauteil an die Lenksäule andrückend vorspannt, eine Einrastposition, in der das Gleitbauteil gegen die Vorspannungskraft des Vorspannungsmittels in die Halterungsteile einrastet, und ein Mittel zum Ein- und Auskuppeln, das eine entriegelte Position wählbar ist, in der der eingekuppelte Zustand gelöst wird, in dem das Gleitbauteil in die Halterungsteile eingerastet ist“ (Absatz [0006] in der Patentliteratur 1).
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[Literatur des Standes der Technik]
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[Patentliteratur]
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- [Patentliteratur 1] JP 2012-81809 A
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[Übersicht der Erfindung]
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[Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe]
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Bei der in der Patentliteratur 1 beschriebenen Lenkvorrichtung weist zumindest einer der Andruckmechanismen, ein Gleitbauteil und ein Vorspannungsmittel auf, wobei als Vorspannungsmittel z.B. ein Federbauteil verwendet wird, wodurch die Lenksäule gegenüber den Halterungsteilen des Festhalters gleitbar gehalten ist. Jedoch ist, wie in der Ausführungsform der Patentliteratur 1 beschrieben, solche Konstruktion üblich, in der die Lenksäule von den beiden Seiten mit den Federbauteilen vorgespannt und gehalten wird, auch wenn solche Konstruktion aufgebaut werden kann, in der zusätzlich das o.g. Mittel zum Ein- und Auskuppeln nur an einem der Andruckmechanismen angeordnet wird. In solcher Konstruktion ist es nötig, den von zwei Federteilen erzeugenden Haltedruck auf den beiden Seiten der Lenksäule zu stabilisieren, um die Mittelposition der Lenksäule entsprechend vorzugeben und die Steifigkeit gegen die Schwankung in rechte und linke Richtung zu erhöhen. Wie in der Patentliteratur 1 beschrieben ist, ist es schwierig, bei der Konstruktion, in der die Lenksäule im Zustand, in dem sie von den beiden Seiten mittels der Federbauteile bzw. des elastischen Körpers vorgespannt wird, gelagert wird, durch die Vorspannungskraft von den beiden Seiten den Haltedruck zu stabilisieren und dies ist von der Schwankung bei der Herstellung stark beeinflusst, so dass die Vorgabe der Mittelposition der Lenksäule schwierig ist. Demzufolge wurde auch die weitere Verbesserung der Steifigkeit gegen die Schwankung in rechte und linke Richtung gewünscht.
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Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, bei einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug, die Stützmechanismen aufweist, mit denen die Lenksäule gleitbar gelagert wird, und mit der Lenkvorrichtung die Betätigungsposition des Lenkrades gegenüber der Karosserie eingestellt werden kann, eine Lenkvorrichtung bereitzustellen, bei der die Mittelposition des Lenksäule leicht vorgegeben werden kann und die weitere Verbesserung der Steifigkeit gegen die Schwankung in rechte und linke Richtung ermöglicht wird.
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[Mittel zur Lösung der Aufgabe]
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Zum Lösen der obigen Aufgabe ist die vorliegende Erfindung so ausgeführt, dass bei der Lenkvorrichtung, mit der die Betätigungsposition eines Lenkrades gegenüber einer Karosserie eingestellt werden kann, und die eine Lenksäule, die an ihrem hinteren Ende das Lenkrad trägt und ein Schwingungszentrum gegenüber der Karosserie vorne anordnen lässt sowie um das Schwingungszentrum schwingbar gelagert ist, einen Festhalter, der zwischen seinen gegeneinander liegenden Halterungsteilen, die zusammen ein Paar bilden und sich nach unten erstrecken, die Lenksäule hält und mit seinem oberen Teil an der Karosserie befestigt ist, und Stützmechanismen, die zwischen dem Paar Halterungsteile des Festhalters und der Lenksäule angeordnet sind und die Lenksäule gleitbar tragen, aufweist, die Stützmechanismen ein Federbauteil, das zwischen einem der ein Paar bildenden Halterungsteile und der Lenksäule angeordnet ist, und einen Starrkörper, der zwischen dem anderen der ein Paar bildenden Halterungsteile und der Lenksäule angeordnet ist, aufweisen. Hierbei umfasst der Starrkörper ein Bauteil, das aus einem harten Material mit einer weitgehend höheren Federkonstante als das Federbauteil ausgebildet ist.
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Bei der obigen Lenkvorrichtung ist es bevorzugt, dass das Federbauteil derart ausgebildet ist, dass sich seine erste und zweite Schenkel von den beiden Enden eines Plattenteils etwa parallel zueinander erstrecken, wobei der erste Schenkel an dem einen der Halterungsteile befestigt wird und der zweite Schenkel so angeordnet ist, dass er an dieses eine der Halterungsteile angelegt wird. Der Starrkörper kann an dem anderen der Halterungsteile einstückig ausgebildet sein.
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Weiterhin können bei der Lenkvorrichtung ein Gleitbauteil, das an der an die Lenksäule anstoßenden Anlagefläche des Federteils gelagert ist, und ein Gleitbauteil, das an der an die Lenksäule anstoßenden Anlagefläche des Starrkörpers gelagert ist, vorgesehen sein. Das Gleitbauteil besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Alternativ kann zumindest auf eine der Anlageflächen des Federteils und der Lenksäule eine Beschichtung aufgebracht werden und zumindest auf eine der Anlageflächen des Starrkörpers und der Lenksäule eine Beschichtung aufgebracht sein.
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[Durch die Erfindung erreichende Effekte und Wirkungen]
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Da die vorliegende Erfindung wie oben erklärt ausgeführt ist, werden die folgenden Effekte und Wirkungen erreicht. Das heißt, da bei der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung die Stützmechanismen, mit denen die Lenksäule gleitbar gelagert wird, aus einem Federbauteil, das zwischen einem der ein Paar bildenden Halterungsteile und der Lenksäule angeordnet ist, und einem Starrkörper, der zwischen dem anderen der ein Paar bildenden Halterungsteile und der Lenksäule angeordnet ist, besteht, mittles des Starrkörpers kann die Mittelposition der Lenksäule leicht vorgegeben werden und mittels des Federbauteils kann ein stabiler Haltedruck sichergestellt werden. Dazu wird die weitere Verbesserung der Steifigkeit gegen die Schwankung in rechte und linke Richtung ermöglicht, so dass die Lenksäule in geeigneter Weise gehalten werden kann.
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Wenn bei der obigen Lenkvorrichtung das Federbauteil derart ausgebildet ist, dass sich seine erste und zweite Schenkel von den beiden Enden eines Plattenteils etwa parallel zueinander erstrecken, wobei der erste Schenkel an dem einen der Halterungsteile befestigt wird und der zweite Schenkel so angeordnet ist, dass er an dieses eine der Halterungsteile angelegt wird, kann die Montage leicht durchgeführt werden. Wenn der Starrkörper an dem anderen der Halterungsteile einstückig ausgebildet ist, kann die Anzahl der Komponente reduziert werden und die Montage wird weiter erleichtert.
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Bei der obigen Lenkvorrichtung, wenn an dem Federbauteil und dem Starrkörper jeweils ein Gleitbauteil auf einer an die Lenksäule anstoßenden Anlagefläche gelagert ist und/oder wenn zumindest auf eine der Anlageflächen des Federteils und der Lenksäule eine Beschichtung und zumindest auf eine der Anlageflächen des Starrkörpers und der Lenksäule eine Beschichtung aufgebracht ist, kann die reibungslose Bewegung gegenüber der Lenksäule sichergestellt werden.
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[Einfache Erläuterung der Zeichnungen]
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen montierten Zustand eines Teils der Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 zeigt eine Vorderansicht des Festhalters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt ein Schnittbild, das das in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendete Federbauteil und seinen Stützaufbau darstellt;
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4 zeigt eine Vordersicht des Festhalters gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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5 zeigt ein Diagramm, das die Steifigkeit gegen die Schwankung in rechte und linke Richtung bei der herkömmlichen Vorrichtung und bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vergleichsweise darstellt.
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[Ausführungsform der Erfindung]
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Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen erklärt. 1 zeigt einen Teil einer Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei in der vorliegenden Ausführungsform die Lenksäule 1 so ausgeführt ist, dass sie gegenüber einer Karosserie (nicht gezeigt) schwenkbar gelagert ist und die Betätigungsposition eines Lenkrades (nicht gezeigt) eingestellt werden kann. Die Lenksäule 1 ist mechanisch oder elektrisch mit einem Lenkmechanismus (nicht gezeigt) verbunden, wobei dieser Lenkmechanismus so ausgeführt ist, dass er in Abhängigkeit von der Betätigung des Lenkrades angetrieben wird und über einen Radlenkmechanismus (nicht gezeigt) zumindest ein steuerbares Rad (nicht gezeigt) steuert.
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Ein Festhalter 2 weist ein Paar Halterungsteile 21, 22 auf, die von dem Fahrzeug nach unten herausragen und gegeneinander liegen, wobei an einem 21 der Halterungssteile ein Stützmechanismus 3 eines Federbauteils angebracht wird und am anderen 22 der Halterungsteile ein Stützmechanismus 4 eines Starrkörpers angebracht wird sowie ferner ein Antriebsmechanismus 5 montiert wird, so dass eine Baugruppe aufgebaut wird. Wird diese Baugruppe auf die Lenksäule 1 montiert, so wird ein Bausatz aufgebaut, bei dem ein Hauptgehäuse 10 am Festhalter 2 gehalten ist, und oberhalb des Festhalters 2 an der Karosserie befestigt wird. Die Stützmechanismen 3, 4 befinden sich dann im Zustand, in dem sie jeweils zwischen den Halterungsteilen 21, 22 des Festhalters 2 und dem Hauptgehäuse 10 angeordnet sind, wodurch das Hauptgehäuse 10 gleitbar gelagert wird. Da der Antriebsmechanismus 5 gleich mit dem o.g. elektrisch angetriebenen Kippmechanismus ist, wird die Erklärung des Antriebsmechanismus 5 verzichtet. Die Lenksäule 1 schwankt jedoch je nach der Steuerung des Antriebsmechanismus 5 und der Kippbetrieb wird durchgeführt.
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Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist der Stützmechanismus 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf der rechten Seite des Festhalters 2 angeordnet, wobei der Stützmechanismus 3 so ausgeführt ist, dass er das Hauptgehäuse 10 (und dazu die Lenksäule 1) von der Seite eines 21 der Halterungsteile in Richtung der Mittelachse des Hauptgehäuses 10 hin drückt. Dieser Stützmechanismus 3 weist, beispielsweise in 3 gezeigt, ein (im Querschnitt etwa U-förmiges) Federbauteil 30, dessen ersten und zweiten Schenkel 31, 32 etwa parallel zum Plattenteil 33 von den beiden Enden dieses Plattenteils 33 herausragen, sowie ein Gleitbauteil 34 aus Kunststoff, welches an der Deckfläche des Plattenteils 33 gelagert ist, auf. Der erste Schenkel 31 des Federbauteils 30 ist mittels einer Niete R am Halterungsteil 21 des Festhalters 2 befestigt und der zweite Schenkel 32 ist so gelagert, dass sein freies Ende gegenüber dem Halterungsteil 21 gleitbar ist. In 3 ist die (einseitige) äußere Form des Federbauteils, das an beiden Seiten der Lenksäule 1 wie beim Stand der Technik zwischengeschaltet ist, mit den gestrichelten Linien gezeigt und auch dargestellt, dass die freie Länge des Federbauteils 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform länger ist, als die mit den gestrichelten Linien gezeigte freie Länge. Dabei ist es möglich, die Belastung durch Reduzierung der Federkonstante gleich wie die Belastung des herkömmlichen Federbauteils einzustellen.
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Dagegen ist der auf der linken Seite des Festhalters 2 angeordnete Stützmechanismus 4 besteht aus einem Starrkörper 40, der in einer an das Hauptgehäuse 10 anlegenden Position z.B. mittels einer Schraube B an dem anderen Halterungsteil 22 befestigt wird, wobei auf der Deckfläche des Starrkörpers 40 ein Gleitbauteil 44 aus Kunststoff gelagert ist. Da das Hauptgehäuse 10 (und dazu die Lenksäule 1), wie in 2 gezeigt, durch die Vorspannungskraft des Federbauteils 30 im an das Gleitbauteil 44 (und dazu den Starrkörper 40) gedrückten Zustand gehalten wird, kann die Mittelstellung der Lenksäule 1 durch den Starrkörper 40 leicht eingestellt werden. Wie in 4 gezeigt ist, kann als Stützmechanismus 4 ein dem Starrkörper 40 entsprechendes Teil am Halterungsteil 22 einstückig ausgebildet werden (in 4 mit Bezugszeichen 22a gezeigt), wodurch die Anzahl der Komponente reduziert werden kann.
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Demzufolge besteht in jeder Ausführungsform der Starrkörper 40 aus Metall, der Starrkörper 40 kann jedoch von einem harten Material mit einer weitgehend höheren Federkonstante als das Federbauteil 30 ausgebildet werden.
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Da das Gleitbauteil 34 dann durch das Federbauteil 30 an das Flächenteil 11 des Hauptgehäuses 10 gedrückt und zugleich das am Starrkörper 40 angebrachte Gleitbauteil 44 wegen der Reaktionskraft an das Flächenteil 11 des Hauptgehäuse 10 gedrückt wird, kann damit ein stabiler Haltedruck sichergestellt werden, so dass die noch bessere Erhöhung der Steifigkeit gegen die Schwankung in rechte und linke Richtung erreicht werden kann. Wie z.B. in 5 mit der durchgehenden Linie (E) gezeigt ist, wird die Resonanzfrequenz an dem höchsten Punkt höher als die mit der gestrichelten Linie (P) gezeigte Eigenschaft der herkömmlichen Vorrichtung, d.h. die Steifigkeit gegen die Schwankung in rechte und linke Richtung wird erhöht, so dass eine gute Steifigkeit gegen die Schwankung in rechte und linke Richtung sichergestellt werden kann. Weiterhin kann die reibungslose Verlagerung gegenüber dem Hauptgehäuse 10 durch die Gleitbauteile 34, 44 sichergestellt werden. Alternativ oder Zusätzlich dazu kann eine Beschichtung auf zumindest eine der Anlageflächen zwischen dem Federbauteil 30 (oder dem Gleitbauteil 34) und dem Hauptgehäuse 10 (Lenksäule 1) sowie zwischen dem Starrkörper 40 (oder dem Gleitbauteil 44) und dem Hauptgehäuse 10 (Lenksäule 1) aufgebracht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenksäule
- 2
- Festhalter
- 3, 4
- Stützmechanismus
- 21, 22
- Halterungsteil
- 10
- Hauptgehäuse
- 30
- Federbauteil
- 31
- erster Schenkel
- 32
- zweiter Schenkel
- 33
- Plattenteil
- 40
- Starrkörper
- 34, 44
- Gleitbauteil
