DE102019208839A1

DE102019208839A1 - Lenkvorrichtung

Info

Publication number: DE102019208839A1
Application number: DE102019208839.2A
Authority: DE
Inventors: Naohiro TAGAYA
Original assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2019-12-24
Also published as: JP2019218010A; JP7126877B2; US11084458B2; US20190389424A1

Abstract

Eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung umfasst eine Lenkwelle 7; ein Dreheinschränkungselement A mit einem ringförmigen zylindrischen Hauptabschnitt 1, der an der Lenkwelle 7 montiert ist, und mindestens einem Hauptleistenabschnitt 2, der an einem äußeren Umfang des zylindrischen Hauptabschnitts 1 ausgebildet ist; ein Eingriffelement 6, das dazu konfiguriert ist, sich in die Nähe des Dreheinschränkungselements A und von diesem weg zu bewegen; und ein Dämpfungselement B. Das Eingriffelement 6 und der mindestens eine Hauptleistenabschnitt 2 sind so konfiguriert, dass sie durch das Dämpfungselement B in Verbindung mit der Drehung der Lenkwelle 7 miteinander in Kontakt kommen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung und insbesondere auf eine Lenkvorrichtung, die in der Lage ist, einen Stoß zu dämpfen, der zur Zeit der Einschränkung der Drehung im Lenkbetrieb aufgenommen wird.
In einer Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung sind die Lenkwelle und der Lenkmechanismusabschnitt nicht mechanisch verbunden, so dass eine Funktion zum Einschränken des Drehbereichs des Lenkrades erforderlich ist. Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2010-162983 offenbart typische Lenkvorrichtungen, die mit dem Mechanismus zum Einschränken der Drehung im Lenkbetrieb versehen sind. Ferner offenbart die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2010-162983 einen Verriegelungsmechanismus des Lenkrades, der während eines Nicht-Fahr-Zustandes eines Kraftfahrzeugs funktioniert.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2010-162983 offenbart einen Dreheinschränkungsmechanismus und einen Verriegelungsmechanismus mit einem Flansch, der an einer Lenkwelle montiert ist, und einem Eingriffsstift. Der Flansch weist einen Leistenabschnitt zum Einschränken der Drehung des Lenkbetriebs, wenn das Fahrzeug fährt, und einen konkaven Abschnitt zum Verriegeln des Lenkrades, wenn die Kraftmaschine deaktiviert ist, auf. Ferner bewegt sich der Eingriffsstift mechanisch einwärts und auswärts entlang der axialen Richtung.
In der obigen Konfiguration wird die Dreheinschränkung des Lenkrades im Lenkbetrieb durch den Kontakt des Leistenabschnitts des Flanschs mit dem Eingriffsstift erreicht. Wenn die Drehung des Lenkrades um einen vorbestimmten Winkel bewirkt, dass der Leistenabschnitt des Flanschs mit dem Eingriffsstift in Kontakt kommt, empfängt zu dieser Zeit der Fahrer einen leichten Stoß an seiner Hand (seinen Händen), die das Lenkrad hält. Dieser Stoß kann verursachen, dass sich der Fahrer unangenehm fühlt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lenkvorrichtung mit einem Steer-by-Wire-Mechanismus und insbesondere eine Lenkvorrichtung, die in der Lage ist, einen zur Zeit der Dreheinschränkung im Lenkbetrieb empfangenen Stoß zu dämpfen, zu schaffen.
Folglich hat der Erfinder intensive Forschungen durchgeführt, um die obigen Probleme zu lösen, und als Ergebnis eine Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung (oder manchmal als „Steering-by-Wire“-Lenkvorrichtung bezeichnet) als ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung zu schaffen, um die Probleme zu lösen. Die Lenkvorrichtung umfasst eine Lenkwelle, ein Dreheinschränkungselement mit einem ringförmigen zylindrischen Hauptabschnitt, der an der Lenkwelle montiert ist, und mindestens einem Hauptleistenabschnitt, der an einem äußeren Umfang des zylindrischen Hauptabschnitts ausgebildet ist, ein Eingriffelement, das dazu konfiguriert ist, sich in die Nähe des Dreheinschränkungselements und von diesem weg zu bewegen, und ein Dämpfungselement, wobei das Eingriffelement und der Hauptleistenabschnitt dazu konfiguriert sind, durch das Dämpfungselement in Verbindung mit der Drehung der Lenkwelle miteinander in Kontakt zu kommen.
In der Lenkvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt wird als zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung, um die Probleme zu lösen, eine Lenkvorrichtung geschaffen, in der nur ein einzelner Leistenhauptabschnitt am zylindrischen Hauptabschnitt ausgebildet ist und der Hauptleistenabschnitt als Dreheinschränkungsleistenabschnitt dient. In der Lenkvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt wird als dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung, um die Probleme zu lösen, eine Lenkvorrichtung geschaffen, in der mehrere Hauptleistenabschnitte am zylindrischen Hauptabschnitt vorgesehen sind, wobei einer der Hauptleistenabschnitte als Dreheinschränkungsleistenabschnitt dient, und die anderen Hauptleistenabschnitte als Verriegelungsleistenabschnitte dienen.
In der Lenkvorrichtung gemäß dem ersten oder dritten Aspekt wird als vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung, um die Probleme zu lösen, eine Lenkvorrichtung geschaffen, in der das Dämpfungselement einen ringförmigen zylindrischen Unterabschnitt und einen Dämpfungsleistenabschnitt umfasst, der an einem äußeren Umfang des zylindrischen Unterabschnitts ausgebildet ist, und eine Breitenabmessung des Dämpfungsleistenabschnitts größer ist als eine Breitenabmessung des Hauptleistenabschnitts.
In der Lenkvorrichtung gemäß dem ersten oder dem dritten Aspekt wird als fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung, um die Probleme zu lösen, eine Lenkvorrichtung geschaffen, in der das Dämpfungselement als beschichtetes Dämpfungselement vorgesehen ist, in dem eine Harzbeschichtung in einem vorbestimmten Bereich an einem Teil des Hauptleistenabschnitts des Dreheinschränkungselements in einer axialen Richtung ausgebildet ist.
In der Lenkvorrichtung gemäß dem ersten oder dem dritten Aspekt wird als sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung, um die Probleme zu lösen, eine Lenkvorrichtung geschaffen, in der das Dämpfungselement als spitzenbeschichtetes Dämpfungselement vorgesehen ist, in dem eine Harzbeschichtung an einem Teil des oder dem ganzen Spitzenabschnitt des Eingriffelements ausgebildet ist. In der Lenkvorrichtung gemäß dem sechsten Aspekt wird als siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung, um die Probleme zu lösen, eine Lenkvorrichtung geschaffen, in der ein Durchdringabschnitt in einem Teil des Spitzenabschnitts des Eingriffelements ausgebildet ist, und das Dämpfungselement als spitzenbeschichtetes Dämpfungselement vorgesehen ist, das durch Füllen des Eindringabschnitts mit einem Harz und Ausbilden einer Austrittsbeschichtung auf beiden Oberflächen des Spitzenabschnitts vorgesehen ist.
In der vorliegenden Erfindung sind das Eingriffelement und der Hauptleistenabschnitt so konfiguriert, dass sie durch das Dämpfungselement in Verbindung mit der Drehung der Lenkwelle miteinander in Kontakt kommen, wodurch es möglich gemacht wird, einen Stoß zur Zeit des Endes des Betriebs bei der Dreheinschränkung des Lenkbetriebs zu dämpfen und ein gutes Betriebsgefühl zu schaffen.

1A ist eine schematische Ansicht einer Lenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
1B ist eine vergrößerte Detailansicht des Teils (α) von 1A;
1C ist eine Seitenansicht von Hauptteilen, die einen zusammengesetzten Zustand einer Lenkwelle, eines Dreheinschränkungselements und eines Dämpfungselements darstellt;
1D ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang eines Pfeils Y1-Y1 von 1C;
1E ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang eines Pfeils Y2-Y2 von 1C;
2A ist eine perspektivische Ansicht von Hauptteilen, die einen zusammengesetzten Zustand einer Lenkwelle, eines Dreheinschränkungselements und eines Dämpfungselements und eines Eingriffelements gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2B ist eine perspektivische Ansicht des Dreheinschränkungselements;
2C ist eine perspektivische Ansicht des Dämpfungselements;
2D ist eine Seitenschnittaufrissansicht von Hauptteilen, die einen zusammengesetzten Zustand des Dreheinschränkungselements und des Dämpfungselements darstellt;
3A ist eine vordere Schnittaufrissansicht von Hauptteilen, die einen in Eingriff gebrachten Zustand der Lenkwelle, des Dreheinschränkungselements und des Dämpfungselements mit dem Eingriffelement gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3B ist eine vergrößerte Ansicht von Hauptteilen, die einen Dämpfungshub darstellt, der durch einen Dreheinschränkungsleistenabschnitt und das Eingriffelement bei der Dreheinschränkung eines Lenkrades durchgeführt wird;
3C ist eine vergrößerte Ansicht des Teils (β) von 3B;
3D ist ein Graph, der Dämpfungseigenschaften zeigt;
4A ist eine vordere Schnittaufrissansicht, die einen in Eingriff gebrachten Zustand der Lenkwelle, des Dreheinschränkungselements und des Dämpfungselements mit dem Eingriffelement darstellt;
4B ist eine vordere Schnittaufrissansicht, die einen in Eingriff gebrachten Zustand der Lenkwelle, des Dreheinschränkungselements und des Dämpfungselements mit dem Eingriffelement in dem Fall darstellt, in dem ein Lenkraddreheinschränkungsmechanismus allein verwendet wird;
5A ist eine Seitenschnittaufrissansicht, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
5B ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang eines Pfeils Y3-Y3 von 5A;
6A ist eine vordere Schnittaufrissansicht von Hauptteilen einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6B ist eine vergrößerte Ansicht des Teils (γ) von 6A;
6C und 6D sind perspektivische Ansichten von Hauptteilen eines Eingriffelements und eines Dämpfungselements gemäß der dritten Ausführungsform; und
6E und 6F sind perspektivische Ansichten von Hauptteilen, die eine Modifikation des Eingriffelements und des Dämpfungselements gemäß der dritten Ausführungsform darstellen.

Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Wie hier verwendet, werden die Begriffe „Vorderseite“ und „Rückseite“ hier verwendet, um Richtungen in der vorliegenden Erfindung anzugeben. Die Vorderseite und die Rückseite sind auf der Basis der vorderen und hinteren Richtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die am Kraftfahrzeug montiert ist, definiert. Insbesondere ist in jeder Komponente der Lenkvorrichtung die Vorderradseite des Kraftfahrzeugs als Vorderseite definiert und eine Seite des Lenkrades 8 ist als Rückseite definiert (siehe 1A).
Die vorliegende Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf eine Lenkvorrichtung mit einem Steer-by-Wire-System. Ein Steer-by-Wire-System ist ein System, in dem die Lenkung durch Übertragen von elektrischen Signalen durchgeführt wird. In Lenkvorrichtungen, die ein solches Steer-by-Wire-System verwenden, sind eine Lenkwelle und ein Lenkteil nicht miteinander gekoppelt und eine Lenkeinheit wird über das elektrische Signal betrieben. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist, um den Diebstahl eines Kraftfahrzeugs zu verhindern, ein Lenkraddreheinschränkungsmechanismus in einem Lenkradverriegelungsmechanismus installiert, um das Lenkrad nicht drehbar zu machen, um einen Stoß zu puffern, der zur Zeit des Endes des Lenkbetriebs empfangen wird.
Wie in 1 dargestellt, umfasst die vorliegende Erfindung hauptsächlich ein Dreheinschränkungselement A, ein Dämpfungselement B, ein Eingriffelement 6, eine Lenkwelle 7, ein Lenkrad 8, eine Lenkeinheit 9 und dergleichen. Konfigurationen der vorliegenden Erfindung werden als verschiedene Ausführungsformen geschaffen. Zuerst umfasst eine erste Ausführungsform das Dreheinschränkungselement A und das Dämpfungselement B, das ein vom Dreheinschränkungselement A separates Element ist (siehe 1C bis 1D und 2).
Das Dreheinschränkungselement A umfasst einen zylindrischen Hauptabschnitt 1 und Hauptleistenabschnitte 2. Der zylindrische Hauptabschnitt 1 weist eine zylindrische Form auf und der Innendurchmesser der inneren Umfangsseite, die eine kreisförmige Form ist, ist im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Lenkwelle 7. Ferner durchdringt die Lenkwelle 7 das Dreheinschränkungselement A an der inneren Umfangsseite und ist in einer solchen Weise befestigt, dass die Lenkwelle 7 und das Dreheinschränkungselement A nicht voneinander rutschen, so dass sich das Dreheinschränkungselement A in der Umfangsrichtung dreht, wenn sich die Lenkwelle 7 in der Umfangsrichtung dreht. Der zylindrische Hauptabschnitt 1 besteht aus Metall und weist eine geeignete Festigkeit auf. Hauptleistenabschnitte 2 sind am äußeren Umfang des zylindrischen Hauptabschnitts 1 ausgebildet. Jeder Hauptleistenabschnitt 2 ist so ausgebildet, dass er eine vorstehende Streifenform entlang der axialen Richtung des zylindrischen Hauptabschnitts 1 aufweist. Die Hauptleistenabschnitte 2 sind in gleichen Intervallen entlang der Umfangsrichtung am äußeren Umfang des zylindrischen Hauptabschnitts 1 ausgebildet (siehe 1D).
Die Querschnittsform des Hauptleistenabschnitts 2 ist im Wesentlichen quadratisch. Das Dreheinschränkungselement A, das aus dem zylindrischen Hauptabschnitt 1 und den mehreren Hauptleistenabschnitten 2 besteht, weist im Wesentlichen eine Kerbverzahnungsform auf (siehe 2A und 2B). Einer der mehreren Hauptleistenabschnitte 2 ist ein Dreheinschränkungsleistenabschnitt 21 und die anderen Hauptleistenabschnitte sind alle Verriegelungsleistenabschnitte 22 (siehe 1C bis 1D und 2). Wenn die Kraftmaschine in Betrieb ist, aber sich in einem Stoppzustand befindet, während das Kraftfahrzeug läuft oder im Leerlauf ist, funktionieren die Dreheinschränkungsleistenabschnitte 21, um den Drehbereich des Lenkrades 8, das heißt den Drehbereich des Dreheinschränkungselements A, einzuschränken.
Die Verriegelungsleistenabschnitte 22 sind in gleichen Intervallen entlang der Umfangsrichtung am äußeren Umfang des zylindrischen Hauptabschnitts 1 angeordnet und bilden einen vertieften Abschnitt zwischen den zueinander benachbarten Verriegelungsleistenabschnitten 22 (siehe 1D). Wenn das Lenkrad verriegelt ist, ist die Spitze eines Eingriffsstiftabschnitts 6a des Eingriffelements 6 zwischen die benachbarten Verriegelungsleistenabschnitte 22, das heißt in den vertieften Abschnitt, eingesetzt, wodurch der Betrieb des Lenkrades 8 verriegelt ist, während die Kraftmaschine gestoppt ist. Am äußeren Umfang des zylindrischen Hauptabschnitts 1 belegt der Dreheinschränkungsleistenabschnitt 21 eine Region, die größer ist als der Verriegelungsleistenabschnitt 22 (siehe 1D).
In der dargestellten Ausführungsform weist der Dreheinschränkungsleistenabschnitt 21 eine Breite ungefähr zweimal und eine Höhe ungefähr zweimal so lang wie jene des Verriegelungsleistenabschnitts 22 auf. Das Eingriffelement 6 umfasst den Eingriffsstiftabschnitt 6a und einen Rückzugs- und Ausfahrmechanismusabschnitt 6b, so dass der Verriegelungsstiftabschnitt 6a in einer Rückzugs- und Ausfahrrichtung zum Rückzugs- und Ausfahrmechanismusabschnitt 6b ausfährt und sich von diesem zurückzieht. Der Eingriffsstiftabschnitt 6a besteht vorzugsweise aus Metall. Normalerweise kommt der Eingriffsstiftabschnitt 6a nicht mit dem Verriegelungsleistenabschnitt 22 in Kontakt und steht so vor, dass er mit einer Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21 in Kontakt kommen kann. Insbesondere ist der Eingriffsstiftabschnitt 6a so ausgebildet, dass er eine Streifenform aufweist, die mit sowohl dem Hauptleistenabschnitt 2 des Dreheinschränkungselements A als auch einem Dämpfungsleistenabschnitt 4 des Dämpfungselements B in Kontakt kommen kann (siehe 2A).
Wie hier verwendet, bezieht sich die Seitenoberfläche für den Dreheinschränkungsleistenabschnitt 21 auf eine Oberfläche, die zur Drehrichtung in der Umfangsrichtung des Dreheinschränkungselements A senkrecht ist (einschließlich einer Oberfläche, die zur Drehrichtung im Wesentlichen senkrecht ist). Wenn das Lenkrad 8 verriegelt ist, bewegt sich ferner der Eingriffsstiftabschnitt 6a so, dass er so vorsteht, dass er zwischen benachbarte Verriegelungsleistenabschnitte 22 des Hauptleistenabschnitts 2 eingesetzt wird, so dass er mit ihren jeweiligen Seitenoberflächen in Kontakt kommen kann (Oberflächen, die zur Drehrichtung im Wesentlichen senkrecht sind). Mit der obigen Konfiguration wird der Drehbereich des Lenkrades 8 eingeschränkt.
In der ersten Ausführungsform ist das Dämpfungselement B ein separates Element vom Dreheinschränkungselement A (siehe 2B bis 2D). Das Dämpfungselement B ist am Dreheinschränkungselement A befestigt oder an der Lenkwelle 7 befestigt, um sich in der Umfangsrichtung zusammen mit dem Dreheinschränkungselement A zu drehen. Ferner kommt das Dämpfungselement B entweder mit dem Dreheinschränkungselement A oder dem Eingriffelement 6 zuerst in Kontakt und kommt auch mit entweder dem Hauptleistenabschnitt 2 des Dreheinschränkungselements A oder dem Eingriffelement 6 vor dem Kontakt des Hauptleistenabschnitts 2 des Dreheinschränkungselements A mit dem Eingriffelement 6 in Kontakt. In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kommt der Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6 mit dem Dämpfungselement B zuerst in Kontakt (siehe 3A und 3B).
Das Dämpfungselement B besteht aus einem Material mit einer Dämpfungseigenschaft. Insbesondere ist es ein synthetisches Harz, ein Kautschukmaterial oder dergleichen. Das Dämpfungselement B umfasst hauptsächlich einen zylindrischen Unterabschnitt 3 und den Dämpfungsleistenabschnitt 4 (siehe 1E und 2C). Der zylindrische Unterabschnitt 3 weist denselben Innendurchmesser wie der zylindrische Hauptabschnitt 1 auf und weist im Wesentlichen dieselbe Dicke auf. Die Anzahl von Dämpfungsleistenabschnitten 4 ist gleich der Anzahl von Hauptleistenabschnitten 2 des Dreheinschränkungselements A (siehe 1D und 1E und 2A bis 2C).
Der Dämpfungsleistenabschnitt 4 weist einen Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitt 41, der dem Dreheinschränkungsleistenabschnitt 21 des Hauptleistenabschnitts 2 entspricht, und auch einen Verriegelungsdämpfungsleistenabschnitt 42, der dem Verriegelungsleistenabschnitt 22 entspricht, auf (siehe 1D und 1E und 2A bis 2C) . Ferner ist die Breitenabmessung W1b des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 so festgelegt, dass sie größer ist als die Breitenabmessung W1a des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21 (siehe 1).
Das heißt, $W1b > W1a .$
Es wird angemerkt, dass der Dreheinschränkungsleistenabschnitt 21 und der Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitt 41 im Wesentlichen fächerartig, umgekehrt trapezförmig (schalenförmig) sind, so dass ihre Abmessungsreferenzlinien im Wesentlichen V-förmig sind. Insbesondere selbst wenn der Dreheinschränkungsleistenabschnitt 21 und der Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitt 41 in irgendeiner möglichen Position positioniert sind, ist die Breitenabmessung W1b des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 immer so festgelegt, dass sie größer ist als die Breitenabmessung W1a des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21.
Die Breitenabmessung W2b des Verriegelungsdämpfungsleistenabschnitts 42 ist auch so festgelegt, dass sie größer ist als die Breitenabmessung W2a des Verriegelungsleistenabschnitts 22 (siehe 1).
Das heißt, $W2b > W2a .$
Der zylindrische Unterabschnitt 3 des Dämpfungselements B ist zum Dreheinschränkungselement A in seiner axialen Richtung benachbart und die Lenkwelle 7 durchdringt den zylindrischen Unterabschnitt 3 an seiner inneren Umfangsseite, so dass das Dämpfungselement B an der Lenkwelle 7 montiert ist. Die Hauptleistenabschnitte 2 und die Dämpfungsleistenabschnitte 4 sind in einer geraden Linie entlang der axialen Richtung angeordnet (siehe 1C und 2A). Insbesondere sind der Dreheinschränkungsleistenabschnitt 21 und der Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitt 41 in einer geraden Linie in der axialen Richtung angeordnet und die mehreren anderen Verriegelungsvorsprünge 22 und die mehreren anderen Verriegelungsdämpfungsleistenabschnitte 42 in einem Paar sind in einer geraden Linie in der axialen Richtung angeordnet.
Wie vorstehend beschrieben, sind ferner die Breitenabmessungen (W1b und W2b) der Dämpfungsleistenabschnitte 4 (des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 und der Verriegelungsdämpfungsleistenabschnitte 42) so festgelegt, dass sie größer sind als die Breitenabmessungen (W1a und W2a) der Hauptleistenabschnitte 2 (des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21 und der Verriegelungsleistenabschnitte 22). Folglich sind beide Seiten des Dämpfungsleistenabschnitts 4 in der Breitenrichtung so konfiguriert, dass sie von beiden Seiten des Hauptleistenabschnitts 2 in der Breitenrichtung vorstehen.
Mit anderen Worten, beide Seiten des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 in der Breitenrichtung stehen von beiden Seiten des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21 in der Breitenrichtung vor. Ebenso stehen beide Seiten des Verriegelungsdämpfungsleistenabschnitts 42 in der Breitenrichtung von beiden Seiten des Verriegelungsleistenabschnitts 22 in der Breitenrichtung vor (siehe 1D, 2A und 3A und 3B usw.).
In einem Beispiel der Befestigungsstruktur des Dämpfungselements B an der Lenkwelle 7 können das Dreheinschränkungselement A und/oder das Dämpfungselement B mit Verbindungsstiften 51 zum Positionieren versehen sein und das andere kann Stiftlöcher 52 aufweisen, in das die Verbindungsstifte eingesetzt sind (siehe 2B bis 2D). Die Verbindungstifte 51 und die Stiftlöcher 52 sind in der Anzahl gleich und die Hauptleistenabschnitte 2 (der Dreheinschränkungsleistenabschnitt 21 und die Verriegelungsleistenabschnitte 22) des Dreheinschränkungselements A und die Dämpfungsleistenabschnitte 4 (der Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitt 41 und die Verriegelungsdämpfungsleistenabschnitte 42) sind so angeordnet, dass sie in exakter Übereinstimmung mit ihren Positionen miteinander verbunden sind. In der dargestellten Ausführungsform sind die Verbindungsstifte 51 im Dämpfungselement B vorgesehen und die Stiftlöcher 52 sind im Dreheinschränkungselement A vorgesehen. Ferner können die Verbindungsstifte 51 und die Stiftlöcher 52 sowohl im Dreheinschränkungselement A als auch im Dämpfungselement B vorgesehen sein.
Der Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6 zieht sich mechanisch zurück und fährt aus. In dem Zustand, in dem die Drehung des Lenkrades 8 während der normalen Fahrt eingeschränkt wird, kommt der Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6 nicht mit dem Verriegelungsleistenabschnitt 22 und dem Verriegelungsdämpfungsleistenabschnitt 42 in Kontakt. Das Ausmaß an Vorstehen des Eingriffsstiftabschnitts 6a in Bezug auf den Rückzugs- und Ausfahrmechanismusabschnitt 6b ist so festgelegt, dass der Eingriffsstiftabschnitt 6a mit nur den Seitenoberflächen des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21 und des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 (Oberflächen, die zur Drehrichtung im Wesentlichen senkrecht sind) in Kontakt kommen kann (siehe 4A).
Zur Zeit der Lenkradverriegelung bewegt sich ferner der Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6, so dass er vorsteht und in den vertieften Abschnitt zwischen den Verriegelungsleistenabschnittsn 22 und zwischen den Verriegelungsdämpfungsleistenabschnitten 42 eingesetzt wird. In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kommt zur Zeit der Lenkraddreheinschränkung der Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6 mit nur den Seitenoberflächen des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21 und des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 (Oberflächen, die zur Drehrichtung im Wesentlichen senkrecht sind) in Kontakt.
Zur Zeit der Lenkraddreheinschränkung kommt der Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6 mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 des Dämpfungselements B (Oberfläche, die zur Drehrichtung im Wesentlichen senkrecht ist) in Kontakt und kommt nicht mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21 des Dreheinschränkungselements A (Oberfläche, die zur Drehrichtung im Wesentlichen senkrecht ist) in Kontakt, sondern wird nur in unmittelbarer Nähe dazu angeordnet, oder kommt alternativ mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21 in Kontakt, nachdem er mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 in Kontakt kommt (siehe 3A bis 3C). Das heißt, der Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6 kommt mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 des Dämpfungselements B zuerst in Kontakt, um einen Stoß zu dämpfen.
In 3B ist ein Hub dargestellt, in dem der Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6 mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 des Dämpfungselements B zuerst in Kontakt kommt. Ferner ist 3D ein Graph von Dämpfungseigenschaften, der eine Beziehung zwischen dem Lenkwinkel des Lenkrades 8 und dem Widerstand im Hub zeigt, in dem der Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6 mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 des Dämpfungselements B zuerst in Kontakt kommt. Ferner können der Lenkradverriegelungsmechanismus und der Lenkraddreheinschränkungsmechanismus als separate Elemente vorgesehen sein. Der Lenkraddreheinschränkungsmechanismus in der vorliegenden Ausführungsform weist nicht die Verriegelungsleistenabschnitte 22 und die Verriegelungsdämpfungsleistenabschnitte 42 auf und weist nur den Dreheinschränkungsleistenabschnitt 21 und den Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitt 41 auf (siehe 4B) .
In einer zweiten Ausführungsform ist das Dämpfungselement B als beschichtetes Dämpfungselement B1 vorgesehen, in dem eine Harzbeschichtung in einem vorbestimmten Bereich an einem Teil des Hauptleistenabschnitts 2 des Dreheinschränkungselements A in der axialen Richtung vorgesehen ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein vorbestimmter Bereich in irgendeinem Abschnitt des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21 und des Verriegelungsleistenabschnitts 22, die den Leistenabschnitt 2 bilden, in der axialen Richtung mit einem Harz beschichtet, das als beschichtetes Dämpfungselement B1 dient (siehe 5).
Das beschichtete Dämpfungselement B1 ist entsprechend der Position des Kontakts mit dem Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6 am Dreheinschränkungsleistenabschnitt 21 und am Verriegelungsleistenabschnitt 22 vorgesehen. Es ist bevorzugt, dass das beschichtete Dämpfungselement B1 an einer Endseite und an der Rückseite in der axialen Richtung des zylindrischen Hauptabschnitts 1 vorgesehen ist. Im beschichteten Dämpfungselement B1 dient der mit Harz beschichtete Abschnitt des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21 als Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitt 41.
In der zweiten Ausführungsform kommt der Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6 zur Zeit der Lenkraddreheinschränkung mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 in Kontakt, der der mit Harz beschichtete Abschnitt des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21 ist (Oberfläche, die zur Drehrichtung im Wesentlichen senkrecht ist), und kommt nicht mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21, die nicht mit Harz beschichtet ist (Oberfläche, die zur Drehrichtung im Wesentlichen senkrecht ist), in Kontakt, sondern wird nur in unmittelbarer Nähe dazu angeordnet, oder kommt alternativ mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21 in Kontakt, nachdem er mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 in Kontakt kommt. Das heißt, der Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6 kommt mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 des Dämpfungselements B zuerst in Kontakt, um einen Stoß zu dämpfen.
Als nächstes wird in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Dämpfungselement B als spitzenbeschichtetes Dämpfungselement B2 geschaffen, in dem eine Harzbeschichtung an einem Teil des oder dem ganzen Spitzenabschnitt des Eingriffsstiftabschnitts 6a des Eingriffelements 6 ausgebildet ist (siehe 6). In der dritten Ausführungsform ist das Dämpfungselement nicht auf der Seite des Dreheinschränkungselements A vorgesehen wie in der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform. In dem spitzenbeschichteten Dämpfungselement B2 ist ein Durchdringabschnitt 61 in einem Teil des Spitzenabschnitts des Eingriffsstiftabschnitts 6a des Eingriffelements 6 ausgebildet und ist mit Harz gefüllt und eine Austrittsbeschichtung ist auf beiden Oberflächen des Spitzenabschnitts ausgebildet (siehe 6A und 6B).
Der Durchdringabschnitt 61 kann ein streifenförmiges Nutloch (siehe 6C) oder mehrere Löcher mit kleinem Durchmesser (siehe 6D) sein. Ferner wird geschmolzenes Harz in den Durchdringabschnitt 61 gegossen, damit er gefüllt wird, und eine Harzbeschichtung wird auf beiden Oberflächen des Spitzenabschnitts des Eingriffsstiftabschnitts 6a des Eingriffelements 6 ausgebildet, um das spitzenbeschichtete Dämpfungselement B2 zu bilden. Ferner wird als Modifikation der dritten Ausführungsform auch ein Typ des spitzenbeschichteten Dämpfungselements B2 geschaffen, in dem die Spitze des Eingriffsstiftabschnitts 6a des Eingriffelements 6 einfach mit Harz beschichtet ist, und eine erste Modifikation schafft eine Harzbeschichtung, die auf einen Teil der Spitze des Eingriffsstiftabschnitts 6a aufgebracht ist (siehe 6E). Ferner schafft eine zweite Modifikation der dritten Ausführungsform eine Harzbeschichtung, die auf die ganze Spitze des Eingriffsstiftabschnitts 6a aufgebracht ist (siehe 6F).
In der vorliegenden Ausführungsform kommt zur Zeit zur Zeit des Lenkbetriebs, wenn der Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6 gleich mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsleistenabschnitts 21 des Dreheinschränkungselements A in Kontakt kommt, der Dreheinschränkungsleistenabschnitt 21 mit dem spitzenbeschichteten Dämpfungselement B2 des Eingriffsstiftabschnitts 6a des Eingriffelements 6 in Kontakt, wodurch es möglich gemacht wird, einen Stoß zu dämpfen. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zeigen die Konfiguration, in der der Eingriffsstiftabschnitt 6a des Eingriffelements 6 mit der Seitenoberfläche des Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitts 41 zur Zeit der Lenkraddreheinschränkung in Kontakt kommt; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration begrenzt. Es kann eine Konfiguration sein, in der das Ausmaß an Vorstehen des Eingriffsstiftabschnitts 6a des Eingriffelements 6 so gesteuert wird, dass der Dreheinschränkungsdämpfungsleistenabschnitt 41 nicht ausgebildet ist und der Verriegelungsdämpfungsleistenabschnitt 42 allein verwendet wird.
In der zweiten Ausführungsform weist der zylindrische Hauptabschnitt einen einzelnen Hauptleistenabschnitt auf und der Hauptleistenabschnitt dient als Dreheinschränkungsleistenabschnitt, um die Konfiguration der Einschränkung der Drehung des Lenkrades zur Zeit des Lenkbetriebs zu vereinfachen, wodurch es möglich gemacht wird, einen Stoß zu dämpfen, der zur Zeit des Endes des Lenkbetriebs empfangen wird. In der dritten Ausführungsform sind die mehreren Hauptleistenabschnitte am zylindrischen Hauptabschnitt vorgesehen, einer der Hauptleistenabschnitte dient als Dreheinschränkungsleistenabschnitt und die anderen Hauptleistenabschnitte dienen als Verriegelungsleistenabschnitte, so dass die Konfiguration der Einschränkung der Drehung des Lenkrades zur Zeit des Lenkbetriebs leicht in herkömmliche Mechanismen zur Zeit der Lenkradverriegelung eingegliedert werden kann, wodurch es möglich gemacht wird, einen Stoß zu dämpfen, der zur Zeit des Endes des Lenkbetriebs empfangen wird. In einer vierten Ausführungsform kann die Konfiguration in der vorliegenden Erfindung am einfachsten gemacht werden, und die Montage kann auch vereinfacht werden.
In einer fünften Ausführungsform ist das Dämpfungselement als beschichtetes Dämpfungselement vorgesehen, in dem eine Harzbeschichtung in einem vorbestimmten Bereich an einem Teil des Hauptleistenabschnitts des Dreheinschränkungselements in der axialen Richtung vorgesehen ist, so dass die Anzahl von Teilen in der Konfiguration der vorliegenden Erfindung verringert werden kann, wodurch es möglich gemacht wird, die Herstellung zu vereinfachen. In der sechsten und siebten Ausführungsform ist das Dämpfungselement als spitzenbeschichtetes Dämpfungselement vorgesehen, in dem eine Harzbeschichtung an einem Teil des oder dem ganzen Spitzenabschnitt des Eingriffelements ausgebildet ist, so dass eine einfache Konfiguration nur des Dreheinschränkungselements und des Eingriffelements vorgesehen sein kann.

A:: Dreheinschränkungselement
1:: Zylindrischer Hauptabschnitt
2:: Hauptleistenabschnitt
21:: Dreheinschränkungsleistenabschnitt
22:: Verriegelungsleistenabschnitt
B:: Dämpfungselement
B1:: Beschichtungsdämpfungselement
B2:: Spitzenbeschichtetes Dämpfungselement
3:: Zylindrischer Unterabschnitt
4:: Dämpfungsleistenabschnitt
6:: Eingriffelement
61:: Durchdringabschnitt
7:: Lenkwelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010162983 [0002, 0003]

Claims

Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Lenkwelle; ein Dreheinschränkungselement mit einem ringförmigen zylindrischen Hauptabschnitt, der an der Lenkwelle montiert ist, und mindestens einem Hauptleistenabschnitt, der an einem äußeren Umfang des zylindrischen Hauptabschnitts ausgebildet ist; ein Eingriffelement, das dazu konfiguriert ist, sich in die Nähe des Dreheinschränkungselements und von diesem weg zu bewegen; und ein Dämpfungselement, wobei das Eingriffelement und der mindestens eine Hauptleistenabschnitt so konfiguriert sind, dass sie durch das Dämpfungselement in Verbindung mit der Drehung der Lenkwelle miteinander in Kontakt kommen.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Hauptleistenabschnitt ein einzelner Leistenhauptabschnitt ist, und nur der einzelne Leistenhauptabschnitt am zylindrischen Hauptabschnitt ausgebildet ist und der Hauptleistenabschnitt als Dreheinschränkungsleistenabschnitt dient.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Hauptleistenabschnitt mehrere Hauptleistenabschnitte umfasst und die mehreren Hauptleistenabschnitte am zylindrischen Hauptabschnitt vorgesehen sind, wobei einer der Hauptleistenabschnitte als Dreheinschränkungsleistenabschnitt dient und die anderen Hauptleistenabschnitte als Verriegelungsleistenabschnitte dienen.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, wobei das Dämpfungselement einen ringförmigen zylindrischen Unterabschnitt und einen Dämpfungsleistenabschnitt umfasst, der an einem äußeren Umfang des zylindrischen Unterabschnitts ausgebildet ist, und eine Breitenabmessung des Dämpfungsleistenabschnitts größer ist als eine Breitenabmessung des Hauptleistenabschnitts.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, wobei das Dämpfungselement als beschichtetes Dämpfungselement vorgesehen ist, in dem eine Harzbeschichtung in einem vorbestimmten Bereich an einem Teil des Hauptleistenabschnitts des Dreheinschränkungselements in einer axialen Richtung ausgebildet ist.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, wobei das Dämpfungselement als spitzenbeschichtetes Dämpfungselement vorgesehen ist, in dem eine Harzbeschichtung an einem Teil des oder dem ganzen Spitzenabschnitt des Eingriffelements ausgebildet ist.
Lenkvorrichtung nach Anspruch 6, wobei ein Durchdringabschnitt in einem Teil des Spitzenabschnitts des Eingriffelements ausgebildet ist, und das Dämpfungselement als spitzenbeschichtetes Dämpfungselement vorgesehen ist, das durch Füllen des Durchdringabschnitts mit einem Harz und Ausbilden einer Austrittsbeschichtung auf beiden Oberflächen des Spitzenabschnitts vorgesehen ist.