JP2009505879A - ステアリングコラムチューブスイッチモジュール - Google Patents

Abstract

本発明は、コラムチューブ（３）に対して径方向並びに軸方向に固定され、ステアリングスピンドル（２）上に配設される軸受（１２）に支持されるコラムチューブスイッチモジュールに関する。前記モジュールは、ステアリングスピンドルの長手方向軸（Ｌ）と同軸方向の力（Ｆ）の影響の下でコラムチューブ（３）に対して固定子（９）を径方向に固定するセンタリング装置（８）を備える。本発明の目的は、高分解能の操舵角センサをもつコラムチューブスイッチモジュールを経済的に作製することである。この目的上、操舵角センサ（５０）の固定部分は固定子側で軸受（１１、１２）に接続され、他方、センサの回転部分は駆動可能な方式でハンドルハブによって保持される。

Description

本発明は、請求項１の前段によるコラムチューブのスイッチモジュールと、請求項によるコラムチューブのスイッチモジュールを有するステアリングコラム装置とに関する。

コラムチューブスイッチモジュールは、自動車のステアリングスピンドルのコラムチューブの領域に配設されるモジュールである。これらのモジュールは、例えば表示灯を点滅させるためのステアリングコラムスイッチを取り付けるように構成される。

コラムチューブスイッチモジュールは、一般にステアリングスピンドルのコラムチューブに対して同心状に配設され、ステアリングスピンドルに取り付けられる。このようなコラムチューブスイッチモジュールを取り付けるために、特許文献１に記載されるようなセンタリング装置を設けることができる。

特許文献１に記載されるコラムチューブスイッチモジュールは、センタリング装置と軸受とを備え、このコラムチューブスイッチモジュールは軸受によってステアリングスピンドルで支持される。センタリング装置に対する、ステアリングスピンドルの長手方向軸と同軸方向の力、例えば、ハンドルねじによってハンドルハブに作用する力の効果によって、取り付け工程中にコラムチューブスイッチモジュールが端位置まで軸方向に移動し、同時に径方向に自動的に方向付けられるようにすることができる。ここで、ただ１つの方法ステップ、特に、同軸方向に作用する力をかけることが、スイッチモジュールをコラムチューブに取り付けるのに十分という点で有利である。同時に、軸方向の力をかけることで、スイッチモジュールとハンドルとの間でいかなる軸方向の移動も起こり得ないようにスイッチモジュールがハンドルに対して引っ張られる。さらに、スイッチモジュールの回転あるいは傾きが事実上排除できる。こういった利点によって、とりわけ、スイッチモジュールに一体化される操舵角センサの誤りのない取り付けを行うことも可能になる。

多種多様な運転者補助システムに対して、高分解能の操舵角センサを用いる必要がある。しかしながら、高分解能の操舵角センサは、ハンドルとステアリングコラムとの間のトレランス（公差）が十分小さく保たれる場合に利用され評価されることのできるデータのみを供給する。例えば、特許文献２に記載されているような従来の製造及び取り付け方策において、操舵角センサの回転部分、ここではコードディスクをコラムチューブのステアリングスコラムの軸受により近く位置決めすることで軸方向トレランスチェーン（公差の連鎖）を短くすることが提案されている。

この方策の欠点は、実際の車両に設けることのできる部品が多数になるため、モジュールの普及が妨げられることである。さらに、心合わせされていない固定子ではステアリングコラム及びハンドルと比較して比較的公差が大きくなるが、前記公差は、とりわけ、モジュールのハンドルセンサシステムの自由軸受及び操舵角センサの回転子の間接的な駆動から生じる。

独国特許出願公開第１０２ ５９ １６７ Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１９９ ３３ ０４９ Ａ１号明細書

したがって、本発明の目的は、高い費用効果で製造できるコラムチューブスイッチモジュールを提供するとともに、高分解能の操舵角センサを提供することである。

本目的は請求項１の特徴によって達成される。さらなる実施形態は請求項１に従属する請求項から得られる。

本発明は、軸方向及び径方向の公差の連鎖を最小化するために、ステアリングコラムに対して同軸方向に作用する力がある場合にセンタリング装置によりコラムチューブに対して径方向に固定される固定子をコラムチューブスイッチモジュールが有するということによって規定される。好ましい高分解能の操舵角センサはこの径方向に固定される固定子上で支持される。（操舵角センサの）回転部分は、ハンドルハブによって移動する駆動体によるハンドルハブの振れに応じて振れる。操舵角センサのコラムチューブスイッチモジュールの固定子と駆動体への取り付けとの組み合わせの結果、ステアリング装置の構成要素が操舵角センサの精度に影響を与えることがなくなる。コラムチューブとステアリングスピンドルの端部との間の距離は、軸方向の公差の連鎖に悪影響を与えることなく操舵角センサを固定子に取り付ける本発明によって大きくすることができる。

有利な実施形態は従属請求項から得られる。

本発明の好ましい実施形態は図面を参照しながら以下に記載される。

ステアリングスピンドル２をもつステアリングコラム装置１と、ステアリングスピンドル２に対して同軸方向に配設される内コラムチューブ３とが図１及び２の長手方向断面で示される。ここではハンドルハブ４だけが示されている、ハンドルを快適に調節するために、（ここでは詳細には示されていない）外コラムチューブを設けることが可能であり、ここでは内コラムチューブ３に対して移動可能になるように外コラムチューブが設けられている。

ハンドルハブ４は、車両の乗員室に面するステアリングスピンドル２の端部６に差し込まれ、ステアリングスピンドル２に対して同軸状に差し込まれる。ステアリングスピンドル２の端部６は、ハンドルの回転運動がステアリングスピンドル２に伝達できるようにハンドルハブ４の対応する内歯で嵌合する直線状の外歯を備える。

スイッチモジュール７は内コラムチューブ３に取り付けられる。スイッチモジュール７は、例えば、スイッチレバーの取り付けに役立つ。この目的のために、スイッチモジュール７をハンドル４及び／又はステアリングスピンドル２の回転運動に対して不可動に固定する必要がある。

スイッチモジュール７はそのセンタリング装置８とともに図１及び２で示される。センタリング装置８は、中空円筒として具現化され、その内径が内コラムチューブ３の外径と一致する固定子９を備える。

ハンドルハブ４に向いたセンタリング装置８の端部１０に軸方向軸受１２の外輪１１が取り付けられ、前記軸方向軸受１２は、ステアリングスピンドル２が回転する際に固定子９が固定されたままであるようにステアリングスピンドル２上でその内輪１３により支持される。

コラムチューブ３の外周にわたって分布し、コラムチューブ３の前端側部１６上で角度付支持体１５と当接するクランプジョー１４が固定子９に設けられる。クランプジョー１４は、固定子９内に通されるスプリング要素１８により矢印Ｆに従って軸方向力が固定子９にかかると力Ｆがクランプジョー１４にかかるように、スプリング要素１８により固定子９に一端１７で装着される。角度付支持体１５により、全てのクランプジョー１４がコラムチューブ３の外周にわたって心合わせされるようにコラムチューブ３の外周にわたってクランプジョー１４が均一に引っ張られる。

固定子９に対向するクランプジョー１４の表面１４ａは、クランプジョー１４の反対方向に動く固定子９によってクランプジョー１４をコラムチューブ３に当接させるように、ステアリングスピンドル２の長手方向軸Ｌに対して斜めに延在する。この効果は、固定子９の内面９ａがクランプジョー１４の斜め面１４ａと並行に延在すれば大きくなる。コラムチューブ３に対向する面１４ｂに隆起部１４ｃが設けられ、固定子９が矢印の方向Ｆに従って前に駆動される程度が大きくなれば、前記隆起部１４ｃは斜め面９ａ及び１４ａの当接部によってコラムチューブ３に押しつけられ、その結果、スイッチモジュール７全体の自動心合わせが行われる。

うず巻ばね２０は、スイッチモジュール７を接線方向に固定するために、固定子９の内壁１９に取り付けられる。これに対応して、コラムチューブ３内に凹部２１が設けられる。

うず巻ばね２０は、スイッチモジュール７の径方向回転でいかなる公差も許容しないように凹部２１内でうず巻ばね２０が自動的に心合わせされるように、中央領域において凹型設計になっている。うず巻ばね２０の対応するプレストレスを所与として、うず巻ばね２０は凹部２１のエッジに対してその側面で支持されるようになるまで凹部を常に通過する。

ステアリングコラム装置１のライニング２３内で誘導される止めピン２２がうず巻ばね２０の下面に取り付けられる。うず巻ばね２０の位置に応じて、触覚的に確認することで凹部２３内のうず巻ばね２０の正しい位置が決められるように、止めピン２２はライニング２３を通して突出するか、又はライニング２３と同面になる。

操舵角センサ５０がハンドルハブ４と固定子９との間に配設される。操舵角センサ５０はその固定部分によって軸受１２の固定外輪１１に直接連結される。操舵角センサ５０の回転部分は、ハンドルハブ４に対して一体成形される駆動体（駆動ウェブ）５１によって駆動される。一体成形される駆動ウェブ５１をハンドルハブ４に直接連結することで、操舵角センサ５０は遊びなしで駆動できるようになる。固定子９の軸受１２上で、例えば光学的か、あるいは誘導原理に基づくことの可能な操舵角センサの軸受によって公差の連鎖が最小になる。軸受１２はハンドルハブ４で固定される。したがって、高分解能の操舵角センサをコラムチューブスイッチモジュール内に実装できる。

第２駆動ウェブ５１は、さらなるシステム、例えば点滅する表示灯に対する再設定手段を切断するために必要である。モジュールの内部にあるさらなるシステムは操舵角センサの精度に何ら影響を与えない。

操舵角センサをもつコラムチューブスイッチモジュールの概略図である。 操舵角センサをもつコラムチューブスイッチモジュールの断面図である。 ハンドルハブの平面図を示す。 ハンドルハブの側面図を示す。

Claims (3)

1. コラムチューブに対して径方向及び軸方向に固定されるとともにステアリングスピンドル上に配設される軸受に支持されるコラムチューブスイッチモジュールであって、前記ステアリングスピンドルの長手方向軸に対して同軸方向に力が作用すると前記コラムチューブに対して固定子を径方向に固定するセンタリング装置が設けられるコラムチューブスイッチモジュールにおいて、
   その固定部分が前記固定子端軸受（１１、１２）に接続されるとともに、その回転部分がハンドルハブ（４）により駆動できるように保持される操舵角センサ（５０）が設けられることを特徴とするコラムチューブスイッチモジュール。
2. 前記回転部分が前記ハンドルハブ（４）上の駆動体（５１）によって駆動できるように保持されることを特徴とする請求項１に記載のコラムチューブスイッチモジュール。
3. 前記駆動体（５１）が前記ハンドルハブ（４）と一体に具現化されることを特徴とする請求項１に記載のコラムチューブスイッチモジュール。

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