DE102004019093A1 - Elastische Kupplung - Google Patents
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Abstract
Es
wird eine elastische Kupplung bereitgestellt, die in der Lage ist,
ausreichend ein Rütteln einer
Lenkwelle in deren Achsenrichtung zu absorbieren, um so zu verhindern,
daß sich
ein Fahrer aufgrund des Rüttelns
unwohl fühlt.
Ein ein Schmiermittel enthaltender elastischer Körper ist zwischen einem Außenumfang
eines Innenmantels mit in etwa einer Kreuzform im Querschnitt und einer
Innenoberfläche
eines Außenmantels
vorgesehen, wobei der Außenmantel
und der gummielastische Körper
in ihrer Achsenrichtung gleiten können, um so ein Rütteln in der
Achsenrichtung von einer Lenkgetriebeseite aus zu absorbieren.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine elastische Kupplung, die in einer Lenkwelle einer Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen ist.
- Wie bekannt, verbindet in einer Struktur einer Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs eine Lenkwelle ein auf einem Querelement einer Fahrzeugkarosserie angeordnetes Lenkgetriebe mit einem Lenkrad, das vor einem Fahrersitz angeordnet ist, und die Drehung des Lenkrades wird auf das Lenkgetriebe über die Lenkwelle so übertragen, daß mittels des Lenkgetriebes zu lenkende rechte und linke Räder gelenkt werden. Die Lenkwelle ist mit einer elastischen Kupplung versehen, um zu verhindern, daß ein Einfluß von einer Straße, ein Rütteln eines Motors oder dergleichen auf die Lenkradseite übertragen wird. (Siehe JP-A-9-196077)
- In einer in JP-A-9-196077 offenbarten Lenkvorrichtung ist eine Lenkkupplung als eine elastische Kupplung in einer Zwischenwelle eingebaut, welche ein Lenkgetriebe mit einer Hauptwelle verbindet. Die Lenkkupplung weist mit der Lenkgetriebeseite verbundene Metallzylinderverbindungsteile, mit der Hauptwellenseite verbundene Metallwellenverbindungsteile und einen gummielastischen Körper auf, welcher zwischen einem Innenumfang der Metallzylinderverbindungsteile und einem Außenumfang der Metallwellenverbindungsteile angeordnet ist. Der Innenumfang der Metallzylinderverbindungsteile und der Außenumfang der Metallwellenverbindungsteile sind jeweils im Querschnitt in etwa in Kreuzform ausgebildet. Der gummielastische Körper besitzt eine entsprechende Form im Querschnitt und ist zwischen den beiden Metallverbindungsteilen vorgese hen. Dieses ermöglicht eine Übertragung der Drehung aus dem Lenkrad an die Lenkgetriebeseite über den gummielastischen Körper und eine Unterdrückung eines Flatterns von der Lenkgetriebeseite (ein Rütteln um die Drehwelle), indem eine Form des gummielastischen Körpers elastisch verändert wird.
- Bekanntermaßen ist ein Lenkgetriebe auf einem Querelement einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen, wodurch ein Phänomen auftritt, daß das Lenkgetriebe nach oben und unten und rechts und links aufgrund einer Biegung eines Querelementes selbst oder einer Biegung eines Befestigungsabschnittes des Lenkgetriebes selbst verschoben wird, wenn das Lenkgetriebe eine Einfluß von einer Straße über ein Element, wie z.B. ein zu lenkendes Rad, eine Spurstange oder dergleichen aufnimmt.
- Eine derartige Verschiebung wird an eine Lenkkupplung als ein Rütteln in eine Achsenrichtung übertragen. In der in dem vorstehend erwähnten Dokument des Stands der Technik offenbarten Lenkkupplung besteht jedoch ein Problem, daß das Rütteln in einer Achsenrichtung übertragen wird, da nur ein Flattern, welches ein Rütteln um eine Drehachse ist, angenommen wird. Genauer gesagt, wird ein gummielastischer Körper einer Lenkkupplung an einer Innenoberfläche eines Metallzylinderverbindungsteils vulkanisiert und verklebt, während er unter Druck gesetzt und in einer Außenumfangsoberfläche eines Metallwellenverbindungsteils eingesetzt wird, so daß er sich in Bezug auf keines von dem Metallzylinderverbindungsteil und dem Metallwellenverbindungsteil bewegen kann. Daher hat ein Absorptionsvorgang von Rütteln in einer Achsenrichtung nur den einzigen Effekt, daß der gummielastische Körper leicht in seiner Form in einer Achsenrichtung verändert wird, so daß der größte Teil des Rüttelns unverändert übertragen wird. Demzufolge wird ein Problem bewirkt, daß ein das Lenkrad bedienender Fahrer sich unwohl fühlt.
- Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer elastischen Kupplung, welche in der Lage ist, ein Unwohlsein eines Fahrers aufgrund von Rütteln zu verhindern, indem vollständig das Rütteln einer Lenkwelle in ihrer Achsenrichtung absorbiert wird. Diese Aufgabe kann durch die in den Ansprüchen definierten Merkmale gelöst werden.
- Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe ist ein Aspekt der Erfindung eine elastische Kupplung, die aufweist: ein Zylinderelement, welches mit einer von einer Lenkgetriebeseite und einer Lenkradseite verbunden ist, und sich zu der anderen hin öffnet; ein Wellenelement, welches mit der anderen von der Lenkgetriebeseite und der Lenkradseite verbunden ist, und welches in das Zylinderelement mit einem zwischen dem Wellenelement und einem Boden des Zylinderelementes ausgebildeten vorbestimmten Spalt eingeführt ist; und einen ersten elastischen Körper, der zwischen einer Innenumfangsoberfläche des Zylinderelementes und einer Außenumfangsoberfläche des Wellenelementes so vorgesehen ist, daß eine Relativdrehung des Zylinderelementes und des Wellenelementes federnd bzw. elastisch begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleitabschnitt, der eine Relativbewegung des Zylinderelementes und des Wellenelementes in einer Achsenrichtung ermöglicht, wenigstens entweder zwischen der Innenumfangsoberfläche des Zylinderelementes und dem ersten elastischen Körper oder zwischen der Außenumfangsoberfläche des Wellenelementes und dem ersten elastischen Körper vorgesehen ist.
- In der vorstehenden Struktur wird die Drehung des Lenkrades auf die Lenkgetriebeseite durch den elastischen Körper übertragen, der zwischen dem Zylinderelement und dem Wellenelement so vorgesehen ist, daß er einen Lenkvorgang eines zu lenkenden Rades ausführt. Andererseits wird, wenn ein Flattern, was ein Rütteln um die Drehwelle ist, von der Lenkge triebeseite aus übertragen wird, das übertragene Flattern durch eine elastische Veränderung in der Form des ersten elastischen Körpers absorbiert.
- Wenn ein Rütteln in der Achsenrichtung von der Lenkgetriebeseite aus übertragen wird, rüttelt jedes von dem Zylinderelement und dem Wellenelement, welches mit der Lenkgetriebeseite verbunden ist, in der Achsenrichtung. Das Zylinderelement und das Wellenelement bewegen sich jedoch relativ zueinander in der Achsenrichtung über den Gleitabschnitt. Demzufolge wird das Rütteln in der Achsenrichtung absorbiert ohne an das andere Zylinderelement und Wellenelement übertragen zu werden.
- Die Erfindung wird im Detail in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben, in welchen
-
1 eine vollständige Aufbauansicht einer Lenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform ist; -
2 eine vergrößerte Schnittansicht einer elastischen Kupplung ist; -
3 auch eine Schnittsansicht der elastischen Kupplung entlang der Linie III-III in2 ist; und -
4 auch eine Schnittansicht der elastischen Kupplung entlang der Linie IV-IV in2 ist. - Eine Ausführungsart der Erfindung einer elastischen Kupplung, in welcher die Erfindung verkörpert ist, wird hierin nachstehend beschrieben.
-
1 ist eine vollständige Aufbauansicht einer Lenkvorrichtung gemäß dieser Erfindung. In1 ist eine Lenkvorrichtung in der Ansicht von einer Seite eines Fahrzeugs aus dargestellt.1 bezeichnet in1 ein Querelement, welches in einem Motorraum des Fahrzeugs in dessen Breitenrichtung angeordnet ist. Die beiden Enden des Querelementes1 sind an den rechten und linken Seitenelementen in dieser Ausführungsform über eine Gummitülle befestigt, obwohl dieses nicht in der Zeichnung dargestellt ist. Eine Aufgabe der vorstehenden Struktur besteht darin, ein Rütteln und das Geräusch in einem Fahrzeug zu reduzieren. In dem vorstehenden Aufbau absorbiert die Gummitülle ein an das Querelement über eine Aufhängung übertragenes Rütteln, so daß verhindert wird, daß das Rütteln auf einem Fahrgastraum des Fahrzeugs über ein Seitenelement übertragen wird. - Ein Lenkgetriebe
2 ist auf dem Querelement1 mittels einer Schraube befestigt und ist mit den rechten und linken zu lenkenden Rädern über ein Element, wie z.B. eine auf den rechten und linken Seiten vorgesehene Spurstange verbunden, obwohl dies nicht in der Zeichnung dargestellt ist. - Andererseits ist eine Lenksäule
3 vor einem Fahrersitz in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs so vorgesehen, daß sie mittels einer Halteklammer5 an einem Oberseitenquerelement4 befestigt ist, das eine Brücke in einer Fahrzeugkarosserie in dessen Breitenrichtung bildet. In der Lenksäule3 wird eine Hauptwelle6 so gehalten, daß sie sich drehen kann. Eine Lenkrad7 ist an einem oberen Ende der Hauptwelle6 befestigt. Ein unteres Ende der Hauptwelle6 ist mit einem oberen Ende der Zwischenwelle9 über ein Kardangelenk8 verbunden. Ein unteres Ende der Zwischenwelle9 ist mit einer Eingangswelle2a des vorstehend erwähnten Lenkgetriebes2 über ein Kardangelenk10 verbunden. - Demzufolge wird die Eingangswelle
2a des Lenkgetriebes2 über die Hauptwelle6 und die Zwischenwelle9 gedreht, wenn die Lenkwelle7 zwecks Drehung betätigt wird, und dann die Drehung der Eingangswelle2a in dem Getriebegehäuse2 in eine Rechts/Links-Linearbewegung umgewandelt, so daß die rechten und linken Räder über die Spurstange mit einer Hydraulikunterstützung in dem Servolenkmechanismus gelenkt werden. - Eine elastische Kupplung
11 ist in dem oberen Teil der vorstehend erwähnten Zwischenwelle9 angeordnet.2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der elastischen Kupplung11 .3 ist auch eine Schnittansicht der elastischen Kupplung11 entlang der Linie III-III in2 .4 ist ebenfalls eine Schnittansicht der elastischen Kupplung entlang der Linie IV-IV in2 . Ein Aufbau der elastischen Kupplung11 wird hierin nachstehend im Detail gemäß diesen Zeichnungen beschrieben. - Ein Innenmantel
12 (ein Wellenelement) der elastischen Kupplung11 liegt in der Form eines Zylinders vor und besitzt eine mit der Zwischenwelle9 gemeinsame Achse L. Der untere Teil des Innenmantels12 ist so verschweißt und befestigt, daß er nach außen gerichtet an dem oberen Ende der Zwischenwelle9 befestigt ist. Ein Außenmantel13 (ein Zylinderelement), der in der Form eines Zylinders vorliegt und die gemeinsame Achse L aufweist, ist mit einem Spiel auf der Außenumfangsseite des Innenmantels12 vorgesehen. Das obere Ende des Außenmantels13 ist an ein Joch8a des Kardangelenks8 geschweißt und daran befestigt. - Vier Vorsprünge
12a sind auf dem Außenumfang des Innenmantels12 in der Achsenrichtung mit einem Abstand von 90° um die Achse L herum ausgebildet, so daß sie im Querschnitt in etwa eine Kreuzform ausbilden. Andererseits sind vier konkave Aussparungen13a auf dem Innenumfang des Außenmantels13 in der Achsenrichtung mit einem Abstand von 90° um die Achse L herum den jeweiligen Vorsprüngen12a entsprechend ausgebildet, so daß sie im Querschnitt in etwa in einer Kreuzform vorliegen. Jeder von den Vorsprüngen12a des Innenmantels12 ist somit in jeder von den konkaven Aussparungen13a des Au ßenmantels13 angeordnet. Ein Spalt S1, welcher insgesamt in etwa gleichmäßig ist, ist auf einer die Vorsprünge12a mit einschließenden Außenumfangsoberfläche des Innenmantels12 und einer die konkaven Aussparungen13a mit einschließenden Umfangsoberfläche des Außenmantels13 angeordnet. In dem Spalt S1 ist ein gummielastischer Körper14 eingesetzt, welcher im Querschnitt dem vorstehend erwähnten Spalt S1 entspricht. - Der gummielastische Körper
14 ist so vulkanisiert, daß er in einem Stücke mit dem Innenmantel12 ausgebildet ist, während er gleichzeitig in ein von dem Außenmantel13 getrenntes Element ausgebildet ist, um in dieses eingeführt zu werden. - Der Innenmantel
12 und der Außenmantel13 komprimieren und verändern somit den gummielastischen Körper14 in der Form zwischen einer Seitenoberfläche des Vorsprungs12a und einer Seitenoberfläche der konkaven Aussparung13a , welche einander mit einem vorbestimmten Abstand gegenüberliegen, welcher die Relativdrehung um die Achse L begrenzt. Gleichzeitig ermöglichen sie, daß die Außenumfangsoberfläche des gummielastischen Körpers14 und die Innenumfangsoberfläche des Außenmantels13 in Kontakt miteinander stehen und gleiten, so daß sie sich relativ zueinander in der Achsenrichtung bewegen. Ein Gleitabschnitt A ist also in dieser Ausführungsform zwischen der Außenumfangsoberfläche des gummielastischen Körpers14 und der Innenumfangsoberfläche des Außenmantels13 ausgebildet, welche miteinander in Kontakt stehen und gleiten können. - Hier ist der gummielastische Körper
14 in dieser Ausführungsform so ausgebildet, daß er ein Schmiermittel mit einer Wirkung einer Reibungsreduzierung enthält, so daß nur eine kleine Kraft verwendet wird, um leicht das Gleiten zwischen dem gummielastischen Körper14 und dem Außenmantel13 ohne Erzeugen irgendeines anormalen Geräusches verwendet wird. Paraffin, Silikon-basierendes Öl, eine Vielzahl synthetischer Fette und dergleichen kann als Schmiermittel verwendet werden. Es ist möglich, jedes von derartigen Schmiermitteln so auszuwählen, daß es in dem gummielastischen Körper14 enthalten ist, um einen gewünschten Reibungskoeffizienten zu erhalten. Was ein Verfahren zur Reduzierung des Reibungskoeffizienten betrifft, kann ein Schmiermittel, wie z.B. Fett, zwischen der Außenumfangsoberfläche des gummielastischen Körpers14 und der Innenumfangsoberfläche des Außenmantels13 anstelle des vorstehend erwähnten Verfahrens, das sich auf ein Material des gummielastischen Körpers14 bezieht, verwendet werden. - Gemäß Darstellung in
2 verschließt das Joch8a des Kardangelenkes8 das obere Ende des Außenmantels13 , welches sich nach unten gerichtet (zur Zwischenwelle9 hin) öffnet. Eine obere Anschlagsfläche15a (ein Bodenteil) ist an dem oberen Ende des Außenmantels13 ausgebildet. Das Öffnungsende des Außenmantels13 erstreckt sich zu der Innenumfangsseite hin. Die obere Oberfläche des verlängerten Abschnittes ist als eine untere Anschlagsoberfläche15b (ein Flanschabschnitt) ausgebildet. - Die obere Anschlagsfläche
15a liegt einer oberen Anschlagsfläche16a , die auf dem oberen Ende jedes Vorsprungs12a des Innenmantels12 ausgebildet ist, mit einem Spalt S2 in der Achsenrichtung gegenüber. In ähnlicher Weise liegt die untere Anschlagsfläche15b einer unteren Anschlagsfläche16b , die auf dem unteren Ende jedes Vorsprungs12a des Innenmantels12 ausgebildet ist, mit einem Spalt S3 in der Achsenrichtung gegenüber. Von beiden Spalten S2 und S3 wird angenommen, daß sie dieselbe Größe in dieser Ausführungsform besitzen, wobei die Größe jedoch unterschiedlich sein kann. - Die Länge des gummielastischen Körpers
14 in der Achsenrichtung ist insgesamt dieselbe wie die des Innenmantels12 , und der der vorstehenden Länge entsprechende Abschnitt ist als ein Hauptkörper14a (ein erster elastischer Körper) definiert. Von dem Hauptkörper14a aus sind ein oberer zentrierender Abschnitt14b (ein zweiter elastischer Körper) und ein unterer zentrierender Abschnitt14c (ein dritter elastischer Körper) so vorgesehen, daß sie sich jeweils nach oben und unten an einer Stelle erstrecken, die einer Ecke jedes Vorsprungs12a und jeder konkaven Aussparung13a entspricht. Der obere zentrierende Abschnitt14b ist in dem vorstehend erwähnten Spalt S2 so angeordnet, so daß er zwischen den oberen Anschlagsoberflächen15a und16a vorgesehen ist. Der untere Zentrierungsabschnitt14c ist in ähnlicher Weise in dem vorstehend erwähnten Spalt S3 so angeordnet, daß er zwischen den unteren Anschlagsoberflächen15b und16b vorgesehen ist. - Das Vorsehen der Zentrierungsabschnitte
14b und14c des gummielastischen Körpers14 zwischen den gegenüberliegenden Anschlagsoberflächen15a und16a und zwischen den gegenüberliegenden Anschlagsoberflächen15b und16b gemäß vorstehende Beschreibung ermöglicht es, daß der Innenmantel12 und der Außenmantel13 in vorbestimmten Positionen in der Achsenrichtung gehalten werden, und ermöglicht ferner, daß beide Zentrierungsabschnitte14b und14b komprimiert und in der Form so verändert werden, daß sie sich hauptsächlich in den Achsenrichtungen wie vorstehend beschrieben bewegen. - Ein Aufbau der Lenkungsvorrichtung in dieser Ausführungsform ist so wie er vorstehend beschrieben wurde. In dem Aufbau wird eine Vielzahl von Rüttelbewegungen, die auf der Seite des Lenkgetriebes
2 auftreten, mittels einer elastischen Kupplung11 wie der vorstehend beschrieben absorbiert. - Zuerst wird in dem Falle, daß das Lenkrad
7 zwecks Drehung betätigt wird, die Drehung auf den Außenmantel13 der elastischen Kupplung11 durch die Hauptwelle6 und das Kardangelenk8 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt drückt eine Seitenoberfläche der entsprechenden konkaven Aussparungen13a des Außenmantels13 (eine Seitenoberfläche auf der entgegengesetzten Drehseite) auf eine gegenüberliegende Seitenoberfläche der entsprechenden Vorsprünge12a des Innenmantels12 (in gleicher Weise eine Seitenoberfläche auf der entgegengesetzten Drehseite), wobei sie den Hauptkörper14a des gummielastischen Körpers14 zusammendrückt und in der Form verändert. Daher dreht sich der Innenmantel12 abhängig von der Richtung, in der sich der Außenmantel13 dreht, mit. Die Drehung wird ferner von der Zwischenwelle9 in das Lenkgetriebe2 eingegeben, um so die zu lenkenden rechten und linken Räder zu lenken. - In dem Falle, daß ein Flattern in der Eingangswelle
2a des Lenkgetriebes2 bei der Aufnahme eines Einflusses von der Straße oder dergleichen auftritt, wird das Flattern, welches aufgetreten ist, auf den Innenmantel12 der elastischen Kupplung11 durch die Zwischenwelle9 übertragen. Ein Rütteln aufgrund von Flattern erfolgt zwischen Richtungen im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn um eine Drehachse in einem kurzen Zyklus im Unterschied zu dem vorstehend beschriebenen kontinuierlichen Drehvorgang in einer Richtung. Demzufolge ermöglicht die Kompression und Formveränderung des Hauptkörpers14a des gummielastischen Körpers14 die Absorption des Rüttelns, wodurch die Übertragung des Flatterns auf die Seite des Lenkrades7 verhindert werden kann. - Andererseits tritt in dem Falle, daß das Lenkgetriebe
2 einen Einfluß von einer Straße über ein Element, wie z.B. ein zu lenkendes Rad, eine Spurstange oder dergleichen aufnimmt, ein Phänomen auf, daß das Lenkgetriebe2 nach oben und unten rechts und links aufgrund einer Biegung des Querelementes1 selbst oder einer Biegung eines Befestigungsabschnittes des Getriebegehäuses2 verschoben wird. Eine derartige Verschiebung bewirkt ein Rütteln der Eingangswelle2a des Lenkgetriebes2 in der Achsenrichtung. Das in der Achsenrichtung auftretende Rütteln wird auf den Innenmantel12 der elastischen Kupplung11 durch die Zwischenwelle9 übertragen. - Zu diesem Zeitpunkt rüttelt der gummielastische Körper
14 auch zusammen mit dem Innenmantel12 in der Achsenrichtung. Der Innenmantel12 und der Außenmantel13 bewegen sich jedoch relativ in der Achsenrichtung, da die Außenumfangsoberfläche des Hauptkörpers14a des gummielastischen Körpers14 und die Innenumfangsoberfläche des Außenmantels13 aneinander gleiten, so daß das Rütteln des Innenmantels12 in der Achsenrichtung ohne Übertragung an der Außenmantel13 absorbiert wird. - Das obere Ende des Innenmantels
12 (die obere Anschlagsoberfläche16a ) wiederholt die Bewegung auf das obere Ende des Außenmantels13 (die obere Anschlagsoberfläche15a ) zu und davon weg, abhängig von der Relativbewegung in der Achsenrichtung. Der zwischen den oberen Enden vorgesehene obere Zentrierungsabschnitt14b verhindert jedoch die direkte Kollision, so daß das Geräusch eines Auftreffens aufgrund der Kollision zwischen Metallen im voraus unterdrückt werden kann. - Andererseits kehren die Zentrierungsabschnitte
14b und14c des gummielastischen Körpers14 in ihre Ausgangsquerschnittsformen aufgrund ihrer Elastizität zurück, nachdem das Rütteln in der Achsenrichtung verschwindet. Der Innenmantel12 und der Außenmantel13 werden somit in ihre Ausgangspositionen (eine neutrale Position, in welcher die Spalte S2 und S3 wie vorstehend beschrieben gleich sind) zurückgeführt, und dann wird ein Absorptionsvorgang des Rüttelns ähnlich dem vorstehenden durchgeführt, wenn ein Rütteln in der Achsenrichtung nach der Rückkehr nochmals auftritt. - Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, sollte die Elastizität der Zentrierungsabschnitte
14b und14c des gummielastischen Körpers14 einen oberen Grenzwert besitzen, welcher ein Maß einer Nichtbehinderung der Relativbewegung des Innenmantels12 und des Außenmantels13 in der Achsenrichtung ist, und einen unteren Grenzwert, welcher ein Maß ist, daß es dem Innenmantel12 und dem Außenmantel13 ermöglicht, in die Ausgangspositionen zurückzukehren. Was das Material des gummielastischen Körpers14 betrifft, wird ein Material mit einem optimalen Elastizitätsmodul in Hinblick auf die Absorption von Flattern ausgewählt und daher sollte den zentrierenden Abschnitten14b und14c die Elastizität innerhalb des vorstehenden Bereiches unter der Voraussetzung des vorstehenden Elastizitätsmoduls gegeben werden. - In dieser Ausführungsform ermöglicht die Anpassung der Fläche der Zentrierungsabschnitte
14b und14c (konkret der Gesamtfläche der oberen und unteren Zentrierungsabschnitte14b und14c ) das Erzielen der zweckmäßigen Elastizität. Demzufolge bewegen sich der Innenmantel12 und der Außenmantel13 relativ ohne durch die Zentrierungsabschnitte14b und14c behindert zu werden, um einen sicheren Rüttelabsorptionsbetrieb auszuführen, wobei sie sicher in ihre Ausgangspositionen zurückgeführt werden, wenn das Rütteln verschwindet. - Wie hierin vorstehend im Detail beschrieben, ist in der Lenkungsvorrichtung in dieser Ausführungsform der gummielastische Körper
14 als ein von dem Außenmantel13 der elastischen Kupplung11 getrenntes Teil ausgebildet, so daß er in der Achsenrichtung gleiten kann, weshalb die elastische Kupp lung11 einen Absorptionsvorgang des Rüttelns in der Achsenrichtung, des durch die Biegung des Querelementes1 selbst oder die Biegung des Befestigungsabschnittes des Getriebegehäuses2 bewirkten Rüttelns, zusätzlich zu einem Betrieb als ein Flatterdämpfer zur Absorption von Flattern durchführen kann. - Insbesondere liegt in dem Fahrzeug in dieser Ausführungsform eine Eigenschaft vor, daß die Verschiebung einer Position des Lenkgetriebes
2 und dadurch ein Rütteln in der Achsenrichtung leicht im Vergleich zu dem Fall einer normalen Struktur einer Karosserie eines Fahrzeugs auftritt, in welcher das Querelement starr verbunden ist, da eine Fahrzeugkarosserie in dieser Ausführungsform so aufgebaut ist, daß das Querelement an dem Seitenelement durch eine Gummitülle befestigt ist. Das auftretende Rütteln kann jedoch sicher durch die elastische Kupplung11 absorbiert werden, so daß ein derartig schädlicher Effekt wie vorstehend beschrieben verhindert werden kann. Daher kann die elastische Kupplung11 ausreichend ein Rütteln in der Achsenrichtung absorbieren, um ein Unwohlsein eines Fahrers aufgrund von Rütteln des Lenkrades7 zu vermeiden. - Ferner werden der Innenmantel
12 und der Außenmantel13 in mittels der Zentrierungsabschnitte14b und14c des gummielastischen Körpers14 ihre Ausgangspositionen zurückgebracht, wenn das Rütteln in der Achsenrichtung verschwindet, so daß jederzeit ein stabiler Rüttelabsorptionsbetrieb ausgeführt werden kann. - Ferner kann der obere Zentrierungsabschnitt
14b des gummielastischen Körpers14 auch zur Verhinderung einer Kollision zwischen dem Innenmantel12 und dem Außenmantel13 dienen, welche abhängig von dem Rütteln in der Achsenrichtung bewirkt wird. Es wird somit ein Vorteil in der Weise erzielt, daß das Geräusch eines Auftreffens aufgrund der Kollision zwischen Metallen verhindert werden kann, und dadurch das Geräusch in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs reduziert werden kann. - Ferner besitzt im Vergleich mit einer elastischen Kupplung in der als Stand der Technik beschriebenen JP-A-9-196077 die elastische Kupplung
11 in dieser Ausführungsform einen solch einfachen Aufbau, daß der ein Schmiermittel enthaltende gummielastische Körper14 als ein von dem Außenmantel13 getrenntes Element bereitgestellt wird, so daß er gleiten kann, und daß die zentrierenden Abschnitte14b und14c sowohl auf den oberen als auch unteren Enden des gummielastischen Körpers14 ausgebildet sind. Demzufolge kann die elastische Kupplung11 in dieser Ausführungsform mit nur einem geringen Kostenanstieg in die Praxis umgesetzt werden, um die vorstehend erwähnte Vielfalt hervorragender Betriebseffekte zu erzielen. - Ferner ermöglicht der Rüttelabsorptionsbetrieb der elastischen Kupplung
11 , daß das Rütteln in der Achsenrichtung kaum auf die Lenksäule einwirkt, so daß eine Sicherstellung der Festigkeit als eine Gegenmaßnahme gegenüber dem Rütteln für eine die Lenksäule3 halternde Halterungsklammer5 nicht erforderlich ist. Daher wird gemäß der elastischen Kupplung11 in dieser Ausführungsform ein solcher Vorteil erzielt, daß die Herstellungskosten weiter reduziert werden können. - Die Ausführungsart der Erfindung ist nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt, obwohl die Beschreibung der Ausführungsform vorstehend abgeschlossen wurde. Beispielsweise ist die elastische Kupplung
11 in der vorstehend erwähnten Ausführungsform auf der Zwischenwelle9 der Lenkvorrichtung vorgesehen. Der Ort für die Anordnung der elastischen Kupplung11 ist jedoch nicht auf den vorstehenden beschränkt. Die elastische Kupplung11 kann beispielsweise auf der Eingangswelle2a des Lenkgetriebes2 oder der Hauptwelle6 vorgesehen werden. - In der vorstehend erwähnten Ausführungsform stehen die vier Vorsprünge
12a auf dem Innenmantel12 mit den vier konkaven Aussparungen13a auf der Seite des Außenmantels13 über den gummielastischen Körper14 so in Eingriff, daß sie Funktionen der Übertragung der Drehung und Absorption eines Flatterns erzielen. Der Eingriffszustand zwischen dem Innenmantel12 und dem Außenmantel13 ist jedoch nicht auf den vorstehenden begrenzt. Die Vorsprünge12a oder die konkaven Nuten13a können in verschiedener Weise verändert werden und können beispielsweise in der Anzahl verändert und mit einem ungleichen Raum versehen sein. - Ferner kann in der vorstehend erwähnten Ausführungsform der gummielastische Körper
14 gegenüber dem Außenmantel13 gleiten. Der gummielastische Körper14 kann jedoch so vorgesehen sein, daß er gegenüber dem Innenmantel12 gleitet und in einen Stück mit dem Außenmantel13 ausgebildet ist, oder er kann so aufgebaut sein, daß er sowohl gegenüber dem Innenmantel12 als auch dem Außenmantel13 gleitet. - In der vorstehend erwähnten Ausführungsform sind die Zentrierungsabschnitte
14b und14c in einem Körper mit dem gummielastischen Körper14 so ausgebildet, daß der Innenmantel12 und der Außenmantel13 aktiv in ihre Ausgangspositionen zurückgeführt werden, nachdem das Rütteln verschwindet. Eine derartige Funktion ist jedoch nicht notwendigerweise erforderlich. Die Zentrierungsabschnitte14b und14c können aus der Struktur weggelassen werden. - Die Anzahl, eine Form usw. der Zentrierungsabschnitte
14b und14c sind nicht auf die vorstehende Ausführungsform selbst in dem Falle der Bereitstellung der Zentrierungsabschnitte14b und14c beschränkt. Beispielsweise können die Zentrie rungsabschnitte14b und14c getrennt von dem Hauptkörper14a des gummielastischen Körpers14 ausgebildet sein, oder können nur auf den zwei Vorsprüngen12a und den zwei konkaven Aussparungen13a , welche sich von den vier Vorsprüngen12a und den vier konkaven Aussparungen13a in einem Winkel von 180° gegenüberliegen, ausgebildet sein. Es ist auch möglich, eine Belleville-(Teller-)Feder oder eine Schraubenfeder in den Spalten S2 und S3 anstelle der Zentrierungsabschnitte14b und14c vorzusehen, um so eine ähnliche Betriebsweise zu erzielen. - Wie es vorstehend beschrieben wurde, kann mit der elastischen Kupplung der Erfindung ein Rütteln der Lenkwelle in der Achsenrichtung ausreichend absorbiert werden, um zu verhindern, daß sich ein Fahrer aufgrund des Rüttelns unwohl fühlt.
- Ferner kann gemäß der elastischen Kupplung der Erfindung ein Gleitabschnitt in einem einfachen Aufbau bereitgestellt werden, welcher zu einer Reduzierung der Herstellungskosten zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Effekt führt.
- Bei der elastischen Kupplung gemäß der Erfindung ist es auch möglich, das Geräusch eines Aufpralls aufgrund einer Kollision zwischen einem Zylinderelement und einem Wellenelement zu begrenzen, so daß das Geräusch in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs zusätzlich zu den vorstehenden Effekten verringert werden kann.
- Ferner werden gemäß der elastischen Kupplung der Erfindung ein Wellenelement und ein Zylinderelement in ihre Ausgangspositionen mittels eines zweiten elastischen Körpers und eines dritten elastischen Körpers zurückversetzt, nachdem das Rütteln in der Achsenrichtung verschwindet, so daß ein stabiler Rüttelabsorptionsbetrieb jederzeit zusätzlich zu den vorstehenden Effekten durchgeführt werden kann.
Claims (16)
- Elastische Kupplung, mit: einem Zylinderelement (
13 ), welches mit einer von einer Lenkgetriebeseite und einer Lenkradseite verbunden ist und sich zu der anderen hin öffnet; einem Wellenelement (12 ), welches mit der anderen von der Lenkgetriebeseite und der Lenkradseite verbunden ist, und welches in das Zylinderelement (13 ) eingesetzt ist, wobei ein vorbestimmter Spalt zwischen dem Wellenelement und einem Boden des Zylinderelementes ausgebildet ist, so daß deren Relativdrehung begrenzt wird; und einem ersten elastischen Körper (14 ), der zwischen einer Innenumfangsoberfläche des Zylinderelementes und einer Außenumfangsoberfläche des Wellenelementes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleitabschnitt, der eine Relativbewegung des Zylinderelementes (13 ) und des Wellenelementes (12 ) in einer Achsenrichtung ermöglicht, wenigstens entweder zwischen der Innenumfangsoberfläche des Zylinderelementes (13 ) und dem ersten elastischen Körper (14a ) oder zwischen der Außenumfangsoberfläche des Wellenelementes (14 ) und dem ersten elastischen Körper (14a ) vorgesehen ist. - Elastische Kupplung nach Anspruch 1, wobei ein Vorsprung (
12a ) in dem Außenumfang des Wellenelementes (12 ) ausgebildet ist, während eine konkave Aussparung in dem Innenumfang des Zylinderelementes (13 ) ausgebildet ist, und der Vorsprung des Außenumfangs des Wellenelementes (12 ) innerhalb der konkaven Aussparung des Innenumfangs des Zylinders angeordnet ist, um somit eine Relativdrehung zu begrenzen. - Elastische Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein oberes Ende des Zylinderelementes (
13 ) an einem Joch (8a ) eines Kardangelenkes (8 ) befestigt ist, während das vorstehende Wellenelement (12 ) an einem oberen Ende einer Zwischenwelle (9 ) vorgesehen ist. - Elastische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste elastische Körper (
14a ) ein Schmiermittel enthält. - Elastische Kupplung nach Anspruch 4, wobei das Schmiermittel eines von Paraffin, Silikon-basierendem Öl oder einem synthetischen Fett ist.
- Elastische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Schmiermittel auf den Gleitabschnitt aufgebracht ist.
- Elastische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein zweiter elastischer Körper (
14b ) zwischen dem Boden des Zylinderelementes (13 ) und dem Wellenelement (12 ) vorgesehen ist. - Elastische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Flanschabschnitt, der sich auf der Innenumfangsseite erstreckt auf einem Öffnungsende des Zylinderelementes (
13 ) ausgebildet ist, und ein dritter elastischer Körper (14c ) zwischen dem Flanschabschnitt und dem Wellenelement (12 ) vorgesehen ist. - Elastische Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein Zylinderelement (
13 ) und ein in das Zylinderelement (13 ) so eingesetztes Wellenelement (12 ), daß deren Relativdre hung begrenzt wird, aufweisenden Kupplung auf einer Lenkwelle vorgesehen ist, und daß ein erster auf einer Außenumfangsoberfläche des Wellenelementes (12 ) befestigter elastischer Körper (14a ) und eine Innenumfangsoberfläche des Zylinderelementes (13 ) aneinander gleiten, um so ein Rütteln in einer Achsenrichtung der Lenkwelle zu absorbieren. - Elastische Kupplung nach Anspruch 9, wobei ein zwischen einem Boden des Zylinderelementes (
13 ) und dem Wellenelement (12 ) vorgesehener zweiter elastischer Körper (14b ) das Zylinderelement (13 ) und das Wellenelement (12 ) in ihre Ausgangspositionen zurückstellt. - Elastische Kupplung nach Anspruch 9 oder 10, wobei ein zwischen einem Flanschabschnitt, welcher an einem Öffnungsende des Zylinderelementes (
13 ) vorgesehen ist und sich auf der Innenumfangsseite erstreckt, und dem Wellenelement (12 ) vorgesehener dritter elastischer Körper (14c ) das Zylinderelement (13 ) und das Wellenelement (12 ) in ihre Ausgangspositionen zurückstellt. - Elastische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 7 bis 11, wobei der erste elastische Körper (
14a ) und das Wellenelement (12 ) vulkanisiert und zu einem Körper ausgebildet sind. - Elastische Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein Zylinderelement (
13 ) und ein in das Zylinderelement so eingeführtes Wellenelement (12 ), daß deren Relativdrehung begrenzt ist, aufweisende Kupplung auf einer Lenkungswelle vorgesehen ist, und daß ein auf einer Innenumfangsoberfläche des Zylinderelementes (13 ) befestigter erster elastischer Körper (14a ) und ein Außenumfang des Wellenelementes (12 ) aneinander gleiten, um so ein Rütteln in einer Achsenrichtung des Lenkungselementes zu absorbieren. - Elastische Kupplung nach Anspruch 13, wobei ein zwischen einem Boden des Zylinderelementes (
13 ) und dem Wellenelement (12 ) vorgesehener zweiter elastischer Körper (14b ) das Zylinderelement (13 ) und das Wellenelement (12 ) in ihre Ausgangspositionen zurückstellt. - Elastische Kupplung nach Anspruch 13 oder 14, wobei ein zwischen einem Flanschabschnitt, welcher an einem Öffnungsende des Zylinderelementes (
13 ) vorgesehen ist und sich auf der Innenumfangsseite erstreckt, und dem Wellenelement (12 ) vorgesehener dritter elastischer Körper (14c ) das Zylinderelement (13 ) und das Wellenelement (12 ) in ihre Ausgangspositionen zurückstellt. - Elastische Kupplung nach einem der Ansprüche 13 bis 15 , wobei der erste elastische Körper (
14a ) und das Zylinderelement (13 ) vulkanisiert und zu einem Körper ausgebildet sind.
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