DE102004052922A1

DE102004052922A1 - Halter für Lenkungszahnstangengehäuse

Info

Publication number: DE102004052922A1
Application number: DE102004052922A
Authority: DE
Inventors: Tatsuyoshi Atsugi Maruyama; Takahide Atsugi Kaneko; Katsuhiro Atsugi Hoshi
Original assignee: Hitachi Ltd; Unisia JKC Steering Systems Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2005-06-16
Also published as: US7469912B2; US20050104314A1

Abstract

Ein Halter zum Verbinden eines Lenkungszahnstangengehäuses mit einem Fahrzeugkörper umfasst ein zylindrisches inneres Element, das am Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper befestigt ist; ein äußeres Element mit einer zylindrischen Bohrung, in der das zylindrische Element angeordnet ist, wobei ein zylindrischer Raum zwischen diesen belassen ist, wobei das äußere Element am jeweils anderen Bauteil, d. h. Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper, befestigt ist; ein erstes zylindrisches elastisches Element, das im zylindrischen Raum aufgenommen ist, während es zwischen dem inneren und dem äußeren Element zusammengedrückt wird; und ein zweites elastisches Element, das auf mindestens eines der axialen Enden des äußeren Elements aufgesetzt ist. Das erste und das zweite elastische Element werden durch verschiedene Herstellungsprozesse hergestellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Halter, die in Kraftfahrzeugen mit Rädern verwendet werden, und insbesondere Halter, die ein Lenkungszahnstangengehäuse eines Servolenksystems in einer solchen Weise abstützen, dass eine Übertragung einer Schwingung vom Fahrzeugkörper auf das Lenkungszahnstangengehäuse unterdrückt oder zumindest minimiert wird.

Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen, wird ein Stand der Technik solcher Halter kurz beschrieben, welcher in der offengelegten japanischen Patentanmeldung (Tokkai) 2002-160647 gezeigt ist.

Der Halter dieser offengelegten Anmeldung umfasst im Allgemeinen ein inneres Element, das an einem Fahrzeugkörper befestigt ist, ein äußeres Element, das an einem Lenkungszahnstangengehäuse befestigt ist, ein elastisches Stoßdämpfungselement, das zwischen das innere und das äußere Element eingefügt ist, und ein Paar von ringförmigen erhabenen Bereichen, die durch das elastische Stoßdämpfungselement festgelegt sind. Durch Ändern der Form und Größe der ringförmigen erhabenen Bereiche wird die Elastizität (oder Federcharakteristik) des Lenkungszahnstangengehäuses relativ zum Fahrzeugkörper verändert.

Der durch die offengelegte Anmeldung offenbarte Halter weist jedoch keine zufriedenstellende Leistung auf. Das heißt, aufgrund der innewohnenden Konstruktion des elastischen Stoßdämpfungselements ist der einstellbare Bereich einer Elastizität (oder Federcharakteristik) des Lenkungszahnstangengehäuses relativ zum Fahrzeugkörper sehr begrenzt.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Halter bereitzustellen, der einen vergrößerten einstellbaren Bereich einer Elastizität (oder Federcharakteristik) des Lenkungszahnstangengehäuses relativ zum Fahrzeugkörper sicherstellt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1, 12, 16 bzw. 19. Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Halter zum Verbinden eines Lenkungszahnstangengehäuses mit einem Fahrzeugkörper bereitgestellt, der umfasst: ein zylindrisches inneres Element, das am Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper befestigt ist; ein äußeres Element mit einer zylindrischen Bohrung, in der das zylindrische Element angeordnet ist, wobei zwischen diesen ein zylindrischer Raum belassen ist, wobei das äußere Element am jeweils anderen Bauteil, Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper, befestigt ist; ein erstes zylindrisches elastisches Element, das in dem zylindrischen Raum aufgenommen ist, während es zwischen dem inneren und dem äußeren Element zusammengedrückt wird; und ein zweites elastisches Element, das auf mindestens eines der axialen Enden des äußeren Elements aufgesetzt ist, wobei das erste und das zweite elastische Element durch verschiedene Herstellungsprozesse hergestellt werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Halter zum Verbinden eines Lenkungszahnstangengehäuses mit einem Fahrzeugkörper bereitgestellt, der umfasst: ein zylindrisches inneres Element, wobei das zylindrische innere Element dazu ausgelegt ist, mit dem Fahrzeugkörper durch eine Schraube zu verbinden, die durch das zylindrische innere Element verläuft; ein zylindrisches elastisches Element, das durch Vulkanisation an dem zylindrischen inneren Element geformt und an dieses geklebt ist, um dadurch eine zylindrische Einheit zu bilden, wobei das zylindrische elastische Element ringförmige Aussparungen an seinen axialen Endteilen aufweist; ein zylindrisches äußeres Element mit einer zylindrischen Bohrung, in der die zylindrische Einheit aufgenommen ist, wobei das zylindrische elastische Element zwischen dem inneren und dem äußeren Element zusammengedrückt wird, wobei das äußere mit dem Lenkungszahnstangengehäuse einteilig ist; ein erstes ringförmiges elastisches Element, das an einem axialen Ende des zylindrischen äußeren Elements befestigt ist und von welchem ein radial inneres Ende eng in einer der ringförmigen Aussparungen des zylindrischen elastischen Elements aufgenommen ist; ein zweites ringförmiges elastisches Element, das am anderen axialen Ende des zylindrischen äußeren Elements befestigt ist und von welchem ein radial inneres Ende in der anderen der ringförmigen Aussparungen des zylindrischen elastischen Elements aufgenommen ist; und eine Scheibe, die das erste ringförmige elastische Element und ein axiales Ende des zylindrischen inneren Elements bedeckt und eine Öffnung aufweist, durch die die Schraube verläuft, wobei ein Elastizitätskoeffizient des zylindrischen elastischen Elements von jenem des ersten sowie des zweiten ringförmigen elastischen Elements verschieden ist.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Halter zum Verbinden eines Lenkungszahnstangengehäuses mit einem Fahrzeugkörper bereitgestellt, welcher umfasst: ein mit dem Lenkungszahnstangengehäuse einteiliges äußeres Element, wobei das äußere Element eine erste und eine zweite zylindrische Bohrung, die durch dieses hindurch ausgebildet sind, aufweist; ein erstes und ein zweites zylindrisches inneres Element mit jeweils einem zylindrischen elastischen Element, das an diese durch Vulkanisierung geklebt ist, wobei das erste und das zweite zylindrische innere Element jeweils in der ersten und der zweiten zylindrischen Bohrung des äußeren Elements in einer solchen Weise aufgenommen sind, dass jedes zylindrische elastische Element zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element zusammengedrückt wird, wobei das erste und das zweite zylindrische innere Element dazu ausgelegt sind, sich mit dem Fahrzeugkörper durch eine erste und eine zweite Schraube zu verbinden, die durch das erste und das zweite zylindrische innere Element verlaufen; ein erstes elastisches Plattenelement, das an einem Ende des äußeren Elements befestigt ist und eine Öffnung aufweist, durch die die erste Schraube verläuft, wobei das erste elastische Plattenelement eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, die jeweils zwischen dem äußeren Element und dem zylindrischen elastischen Element zusammengedrückt werden; ein zweites elastisches Plattenelement, das am anderen Ende des äußeren Elements befestigt ist und eine Öffnung aufweist, durch die die Schraube verläuft, wobei das zweite elastische Plattenelement eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, die jeweils zwischen dem äußeren Element und dem zylindrischen elastischen Element zusammengedrückt werden; und eine Scheibe, die das erste elastische Plattenelement und das eine Ende des äußeren Elements bedeckt und Öffnungen aufweist, durch die die erste und die zweite Schraube verlaufen, wobei ein Elastizitätskoeffizient des zylindrischen elastischen Elements von jenem des ersten sowie des zweiten elastischen Plattenelements verschieden ist.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halters bereitgestellt, durch welchen ein Lenkungszahnstangengehäuse mit einem Fahrzeugkörper verbunden wird, mit den Schritten (a) des Formens eines zylindrischen elastischen Elements an einer zylindrischen Außenfläche eines zylindrischen inneren Elements, um dadurch eine erste zylindrische Einheit zu bilden, wobei das zylindrische innere Element mit dem Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper verbunden wird; (b) des Einsetzens der ersten zylindrischen Einheit in ein zylindrisches äußeres Element, wobei das zylindrische äußere Element mit dem jeweils anderen Bauteil, Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper verbunden wird; und (c) des Aufsetzens eines zweiten elastischen Plattenelements auf ein axiales Ende des zylindrischen äußeren Elements.

Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ersichtlich, in denen gilt:
1 ist eine Draufsicht auf ein Lenkungszahnstangengehäuse, bei dem ein Halter eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung praktisch angewendet ist;
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Lenkungszahnstangengehäuses, an dem der Halter des ersten Ausführungsbeispiels angeordnet ist;
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Halters des ersten Ausführungsbeispiels;
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von 2;
5 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Einheit mit einem zylindrischen inneren Element und einem zylindrischen elastischen Element, das an das innere Element geklebt ist, wobei die Einheit im Halter des ersten Ausführungsbeispiels verwendet wird;
6 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines ringförmigen elastischen Elements, das im Halter des ersten Ausführungsbeispiels verwendet wird;
7 ist eine Draufsicht auf das ringförmige elastische Element von 6;
8 ist eine Schnittansicht eines Halters eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine Schnittansicht eines Halters eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine Schnittansicht einer Einheit mit einem zylindrischen inneren Element und einem zylindrischen elastischen Element, das an das innere Element geklebt ist, wobei die Einheit im Halter des dritten Ausführungsbeispiels verwendet wird;
11 ist eine Draufsicht auf ein erstes elastisches Plattenelement, das im Halter des dritten Ausführungsbeispiels verwendet wird;
12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII von 11;
13 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils, der von einem Kreis eingeschlossen ist, der durch den Pfeil "XIII" in 12 angegeben ist;
14 ist eine Schnittansicht des Halters des dritten Ausführungsbeispiels in einem zusammengesetzten Zustand; und
15 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV von 14, die den Halter des dritten Ausführungsbeispiels praktisch auf ein Lenkungszahnstangengehäuse angewendet zeigt.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im einzelnen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
Für ein leichtes Verständnis werden in der folgenden Beschreibung verschiedene Richtungsbegriffe, wie z.B. rechter, linker, oberer, unterer, rechts und dergleichen, verwendet. Solche Begriffe sind jedoch bezüglich einer Zeichnung oder Zeichnungen, in der/denen ein entsprechender Teil und Bereich gezeigt sind, zu verstehen.
Mit Bezug auf 1 bis 7, insbesondere 1 und 2, ist ein Halter 100 (oder 5B) eines Lenkungszahnstangengehäuses gezeigt, welcher ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
1 zeigt ein Lenkungszahnstangengehäuse 1 eines Servolenksystems, bei dem der Halter 100 des ersten Ausführungsbeispiels praktisch angewendet ist.
Das Lenkungszahnstangengehäuse 1 ist röhrenförmig geformt und aus einem Metall wie z.B. Aluminium oder dergleichen konstruiert. Gießen, Formen oder Pressen können zur Herstellung des Gehäuses 1 verwendet werden.
Wenn es in einem Kraftfahrzeug montiert ist, ist das Lenkungszahnstangengehäuse 1 in einem Motorraum des Fahrzeugs quer angeordnet, wobei sein linker Teil 1A nach links gerichtet ist und sein rechter Teil 1B nach rechts gerichtet ist.
Wie aus 4 verständlich ist, ist innerhalb des Lenkungszahnstangengehäuses 1 eine Lenkungszahnstange "S" verschiebbar installiert.
Unter Rückbezug auf 1 ist das Lenkungszahnstangengehäuse 1 an dessen linkem und rechtem Ende mit jeweiligen Abdeckungen 2A und 2B aus Faltenbalgen ausgestattet, die den linken und den rechten Endteil der Lenkungszahntange "S" abdecken. Mit dem linken und dem rechten Endteil der Lenkungszahnstange "S" sind Lenkstangen 3A bzw. 3B verbunden.
Das Lenkungszahnstangengehäuse 1 ist einteilig mit einem Ritzelgehäuse 1C ausgebildet, in dem ein Ritzel (nicht dargestellt), das mit der Lenkungszahnstange "S" in Eingriff steht, drehbar installiert ist. Das Ritzel im Gehäuse 1C steht wirksam mit einer Betätigungswelle 1D in Eingriff, die sich aufwärts und schräg erstreckt.
Eine hydraulische Kraftverstärkungsvorrichtung 4 ist mit der Betätigungswelle 1D eingebaut, um die Drehbewegung derselben zu unterstützen. Wenn ein Lenkrad "SW" gedreht wird, wird die Drehkraft (oder das Drehmoment) folglich durch die Kraftverstärkungsvorrichtung 4 vergrößert und über die Betätigungswelle 1D und das Ritzel auf die Lenkungszahnstange "S" übertragen, so dass gelenkte Laufräder (nicht dargestellt) in einer gewünschten Richtung gelenkt werden. Mit den Ziffern 31 und 32 sind Rohre bezeichnet, durch die ein druckgeregeltes Öl zwischen dem Lenkungszahnstangengehäuse 1 (insbesondere Arbeitskammern des Gehäuses 1) und der Kraftverstärkungsvorrichtung 4 befördert wird. Die Kraftverstärkungsvorrichtung 4 ist mit einem hydraulischen Regler ausgestattet, durch den der hydraulische Druck, der auf das Lenkungszahnstangengehäuse 1 aufgebracht wird, gemäß einer Drehung des Lenkrades "SW", einer Geschwindigkeit des zugehörigen Kraftfahrzeugs und dergleichen geregelt wird.
Wie in 1 gezeigt, ist das Lenkungszahnstangengehäuse 1 mit einem Fahrzeugkörper (nicht dargestellt) über einen ersten, einen zweiten und einen dritten Halter 5A, 5B und 5C verbunden.
Diese drei Halter 5A, 5B und 5C weisen im Wesentlichen die gleiche Konstruktion auf und somit wird die Beschreibung der Konstruktion nur auf den Halter 5B gerichtet.
Der Halter 5B (oder 5A oder 5C) ist konstruiert, um das Lenkungszahnstangengehäuse 1 mit dem Fahrzeugkörper in einer Weise zu verbinden, dass die Schwingungsübertragung vom Fahrzeugkörper auf das Lenkungszahnstangengehäuse 1 unterdrückt wird.
Mit Bezug auf 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Lenkungszahnstangengehäuses 1 gezeigt, an dem der zweite Halter 100 (5A) und der dritte Halter 5C angeordnet sind. Wie gezeigt, ist der rechte Teil 1B des Lenkungszahnstangengehäuses 1 nahe den Haltern 100 und 5C mit einem Haltermontageteil 41 ausgebildet, der sich axial, das heißt in einer Richtung des Pfeils "X", erstreckt. Somit ist jeder des ersten, des zweiten und des dritten Halters 5A, 100 (5B) und 5C so angeordnet, dass er in einer Richtung des Pfeils "Y" vorsteht.
Es ist zu beachten, dass die Richtung des Pfeils "X" eine Querrichtung eines zugehörigen Kraftfahrzeugs, das heißt eine zu einer Längsachse des Fahrzeugs senkrechte Richtung, ist.
Im Allgemeinen beeinflusst die Elastizität (oder Federcharakteristik) des Lenkungszahnstangengehäuses 1 relativ zum Fahrzeugkörper die Lenkcharakteristik beträchtlich. Insbesondere beeinflusst die Elastizität des Gehäuses 1 in einer axialen Richtung desselben, das heißt in einer Querrichtung eines zugehörigen Kraftfahrzeugs, ein Lenkgefühl, mit dem ein Fahrer das Lenkrad "SW" betätigt, weitgehend. Zum Steuern der Elastizität des Lenkungszahnstangengehäuses 1 in einer solchen axialen Richtung wurde somit bisher eine viel höhere Sorgfalt aufgewendet als für jene in einer radialen Richtung des Gehäuses 1. Tatsächlich wurde aufgedeckt, dass, wenn die Elastizität des Gehäuses 1 in der axialen Richtung gleich jener in der radialen Richtung ist, kein zufriedenstellendes Lenkgefühl gegeben wird. Wie im Verlauf der Beschreibung ersichtlich wird, wird der Halter 100 (5B) der Erfindung bereitgestellt, indem die vorstehend erwähnten Tatsachen berücksichtigt werden.
Wie aus 3 zu sehen ist, ist der Halter 100 (5B oder 5A oder 5C) im Allgemeinen zylindrisch geformt und umfasst im Allgemeinen ein zylindrisches inneres Element 7, ein zylindrisches äußeres Element 8, ein zylindrisches elastisches Element 9 und zwei ringförmige elastische Elemente 10A und 10B. Diese elastischen Elemente 9, 10A und 10B sind alle aus Gummimaterialien konstruiert.
Das zylindrische innere Element 7, das zylindrische elastische Element 9 und das zylindrische äußere Element 8 sind konzentrisch aufeinander angeordnet, wie aus der Zeichnung zu sehen ist, und zwei ringförmige elastische Elemente 10A und 10B sind so angeordnet, dass sie das zylindrische äußere Element 8 zwischen sich legen, während sie auf axiale versenkte Enden des zylindrischen elastischen Elements 9 aufgesetzt sind, wie aus der Zeichnung zu sehen ist.
Wie aus 4 zu sehen ist, ist das zylindrische äußere Element 8 mit dem rechten Teil 1B des Lenkungszahnstangengehäuses 1 einteilig. Eine zylindrische Bohrung, die durch das zylindrische äußere Element 8 festgelegt ist, ist mit der Ziffer 8A bezeichnet.
Wie aus 5 verständlich ist, ist das zylindrische innere Element 7 aus Aluminium oder dergleichen konstruiert. Das zylindrische elastische Element 9 wird durch Vulkanisation an das zylindrische innere Element 7 geklebt. Eine durch das zylindrische innere Element 7 festgelegte zylindrische Bohrung ist mit der Ziffer 7A bezeichnet. Wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird, ist eine Schraube "B" koaxial in der zylindrischen Bohrung des inneren Elements 7 aufgenommen. Zum Ausbilden des elastischen Elements 9 am inneren Element 7 kann ein Verfahren verwendet werden, bei dem ein Gummimaterial in einen ringförmigen Zwischenraum gegossen wird, der zwischen einer zylindrischen Außenfläche des inneren Elements 7 und einer zylindrischen Innenfläche einer Form festgelegt ist, und nach dem Härten des Produkts, das heißt des elastischen Elements 9, die Form entfernt wird.
Wie aus 5 zu sehen ist, weist das zylindrische elastische Element 9, wenn keine Spannung auf dieses aufgebracht wird, eine solche Form auf, dass es zwei erhabene ringförmige Bereiche 9A und 9B an einem Hauptteil desselben und ringförmige Aussparungen 9C und 9D an axialen Endteilen desselben aufweist. Wie bekannt ist, kann zum Formen eines solchen zylindrischen elastischen Elements 9 die zylindrische Innenfläche der Form eine entsprechende Gestalt aufweisen. Aus dem Grund, der nachstehend beschrieben wird, ist eine axiale Länge der rechten Aussparung 9D größer als jene der linken Aussparung 9C und somit weist die rechte Aussparung 9D einen axial vorstehenden Teil 12 auf.
Wie aus 3, 6 und 7 zu sehen ist, sind zwei ringförmige elastische Elemente 10A und 10B Elemente, die vom zylindrischen elastischen Element 9 getrennt sind. Das heißt, diese zwei elastischen Elemente 10A und 10B werden durch einen Prozess hergestellt, der von jenem des zylindrischen elastischen Elements 9 verschieden ist.
Die zwei ringförmigen elastischen Elemente 10A und 10B sind aus einem elastischen Material konstruiert, das einen höheren Elastizitätskoeffizienten aufweist als jenen des zylindrischen elastischen Elements 9. Wie aus 3 zu sehen ist, ist eine Dicke jedes ringförmigen elastischen Elements 10A oder 10B im Wesentlichen dieselbe wie die axiale Länge der Aussparung 9C des zylindrischen elastischen Elements 9.
Aufgrund der Kombination des zylindrischen elastischen Elements 9 und der zwei ringförmigen elastischen Elemente 10A und 10B kann die Elastizität (oder Federcharakteristik) des Lenkungszahnstangengehäuses 1 relativ zum Fahrzeugkörper einen vergrößerten einstellbaren Bereich im Vergleich zum vorstehend erwähnten Stand der Technik aufweisen. Durch Ändern des Materials des elastischen Elements 9 und jenes der elastischen Elemente 10A und 10B kann insbesondere eine elastische Einheit mit diesen drei elastischen Elementen 9, 10A und 10B eine Elastizität aufweisen, die in einem erweiterten Bereich veränderbar ist.
Im Folgenden werden Schritte zum Montieren des Lenkungszahnstangengehäuses 1 am Fahrzeugkörper durch den Halter 100 (5A, 5B und 5C) mit Bezug auf die Zeichnungen, insbesondere 3, beschrieben.
Zuerst wird jeder der Halter 5A, 5B (oder 100) und 5C mit dem Lenkungszahnstangengehäuse 1 verbunden. Zum Ausführen dieser Verbindung wird das zylindrische innere Element 7 mit dem zylindrischen elastischen Element 9, das bereits an dieses geklebt ist, in die zylindrische Bohrung 8A des zylindrischen äußeren Elements 8 in einer solchen Weise gepresst, dass der axial vorstehende Teil 12 des elastischen Elements 9 in Richtung eines Fahrzeugkörpers gerichtet ist. Mit dem Einsetzen des inneren Elements 7 in das äußere Element 8 werden die erhabenen ringförmigen Bereiche 9A und 9B des elastischen Elements 9 (siehe 5) durch die zylindrische Innenfläche des äußeren Elements 8 stark herabgedrückt, was dazu führt, dass eine Außenfläche des elastischen Elements 9 vollständig an der zylindrischen Innenfläche des äußeren Elements 8 befestigt wird. Es ist zu beachten, dass das Einsetzen des inneren Elements 7 in das äußere Element 8 aufgrund der Abwesenheit irgendeines praktischen Behinderungselements oder -teils gegen ein solches Einsetzen sanft ausgeführt wird.
Dann werden die zwei ringförmigen elastischen Elemente 10A und 10B auf die ringförmigen Aussparungen 9C und 9D des elastischen Elements 9 gesetzt, während das äußere Element 8 zwischen diese gelegt wird, wie aus 3 verständlich ist.
Mit den vorstehend erwähnten Schritten wird die Montage des Halters 100 (nämlich der drei Halter 5A, 5B und 5C) am Lenkungszahnstangengehäuse 1 vollendet, wodurch eine halbfertige Baugruppe gebildet wird, wie aus 4 verständlich ist. Wie vorstehend erwähnt wurde, ist das zylindrische äußere Element 8 mit dem rechten Teil 1B des Lenkungszahnstangengehäuses 1 einteilig.
In einem Beispiel wird die halbfertige Baugruppe zu einer Fahrzeugkörper-Montagelinie überführt. Während dieser Überführung wird ein unerwünschtes Lösen oder eine unerwünschte Verschiebung des inneren Elements 7 vom äußeren Element 8 aufgrund der vorstehend erwähnten engen Pressung des elastischen Elements 9 zwischen das innere und das äußere Element 7 und 8 sicher unterdrückt. Aufgrund eines gegenseitigen Kontakts zwischen jedem der ringförmigen elastischen Elemente 10A und 10B und jeder der ringförmigen Aussparungen 9C und 9D des elastischen Elements 9, das heißt aufgrund eines Reibungskontakts zwischen den zwei elastischen Elementen, wird ferner ein unerwünschtes Abfallen der ringförmigen elastischen Elemente 10A und 10B von ihren festgelegten Positionen unterdrückt.
Wie aus 3 zu sehen ist, wird dann an der Fahrzeugkörper-Montagelinie der mit dem Lenkungszahnstangengehäuse 1 einteilig verbundene Halter 100 mit einem Montageteil 11 des Fahrzeugkörpers in Eingriff gebracht, wobei eine Schraube "B" des Fahrzeugkörpers in der zylindrischen Bohrung 7A des inneren Elements 7 aufgenommen wird. Der Montageteil 11 ist mit einer kreisförmigen Aussparung 11B mit einer zentralen Öffnung 11A, durch die die Schraube "B" verläuft, ausgebildet. Wenn der Halter 100 korrekt positioniert ist, wird, wie gezeigt, der axial vorstehende Teil 12 des zylindrischen elastischen Elements 9 am inneren Element 7 eng in der kreisförmigen Aussparung 11B des Montageteils 11 des Fahrzeugkörpers aufgenommen.
Dann wird eine Scheibe "W" auf ein vorderes Ende des Halters 100 gesetzt und dann wird eine Mutter "N" mit einem vorstehenden Gewindeende der Schraube "B" in Eingriff gebracht. Durch Drehen der Mutter "N" in einer Festspannrichtung wird der Halter 100 am Fahrzeugkörper befestigt. Weitere zwei Halter 5A und 5C (siehe 1) werden auch in im Wesentlichen der gleichen Weise am Fahrzeugkörper befestigt.
Mit den vorstehend erwähnten Schritten wird das Lenkungszahnstangengehäuse 1 durch die drei Halter 5A, 5B (oder 100) und 5C elastisch mit dem Fahrzeugkörper verbunden.
Wenn die Schraube "B" von einem lösbaren Typ ist, kann das Einsetzen der Schraube "B" in die Bohrung 7A des inneren Elements 7 durchgeführt werden, nachdem der axial vorstehende Teil 12 des elastischen Elements 9 korrekt in der kreisförmigen Aussparung 11B des Montageteils 11 des Fahrzeugkörpers aufgenommen ist.
Unter der vorstehend erwähnten Anordnung des Halters 100 (oder 5A und 5C) wird das zylindrische innere Element 7 mit dem Fahrzeugkörper verbunden, das zylindrische äußere Element 8 wird einteilig mit dem Lenkungszahnstangengehäuse 1 verbunden und eine elastische Einheit mit dem zylindrischen elastischen Element 9 und zwei ringförmigen elastischen Elementen 10A und 10B wird praktisch zwischen das zylindrische innere und äußere Element 7 und 8 eingefügt. Das heißt, aufgrund der Bereitstellung der elastischen Einheit dazwischen werden das zylindrische innere und äußere Element 7 und 8 elastisch miteinander verbunden und folglich wird das Lenkungszahnstangengehäuse 1 elastisch durch den Fahrzeugkörper abgestützt.
Das heißt, wie aus 3 zu sehen ist, verursacht eine Schwingung von den Laufrädern bei der Fahrt eines zugehörigen Kraftfahrzeugs die Erzeugung einer Spannung, durch die der Halter 100 (5B) so vorgespannt wird, dass er um ein Zentrum "0" des äußeren Elements 8 in der Richtung des Pfeils "SA" schwingt.
Wenn das äußere Element 8 aufgrund der übertragenen Schwingung nach hinten geneigt wird, funktioniert das ringförmige elastische Element 10B zum Absorbieren und Dämpfen der Neigung, während, wenn das äußere Element 8 aus demselben Grund nach vorn geneigt wird, das andere ringförmige elastische Element 10A zum Absorbieren und Dämpfen der Neigung funktioniert. Somit werden eine Vorwärts- und Rückwärtsschwingung des äußeren Elements 8, das heißt eine Vorwärts- und Rückwärtsschwingung des Lenkungszahnstangengehäuses 1 durch beide ringförmigen elastischen Elemente 10A und 10B entsprechend gedämpft.
Wenn aufgrund der übertragenen Schwingung auf den Halter 100 (5B) eine Spannung in der Richtung des Pfeils "QA", das heißt in einer seitlichen Richtung des Fahrzeugs, aufgebracht wird, funktioniert das zylindrische elastische Element 9 zum Absorbieren und Dämpfen der Spannung, so dass eine Lenkstabilität des Fahrzeugs verbessert wird.
Da zwei ringförmige elastische Elemente 10A und 10B durch einen Prozess hergestellt werden, der von jenem des zylindrischen elastischen Elements 9 verschieden ist, und diese zwei ringförmigen elastischen Elemente 10A und 10B aus einem elastischen Material konstruiert werden, das einen höheren Elastizitätskoeffizienten aufweist als jenen des zylindrischen elastischen Elements 9, kann die Elastizität (oder Federcharakteristik) des Lenkungszahnstangengehäuses 1 relativ zum Fahrzeugkörper einen vergrößerten einstellbaren Bereich aufweisen. Insbesondere ist die Elastizität des Lenkungszahnstangengehäuses 1 in der Richtung der Breite des gesteuerten Fahrzeugs höher als jene in der Richtung der Länge des Fahrzeugs. Somit kann die Lenkung eine geringfügige Untersteuerungscharakteristik aufweisen.
Mit Bezug auf 8 ist ein Halter 200 eines Lenkungszahnstangengehäuses gezeigt, der ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Da der Halter 200 dieses zweiten Ausführungsbeispiels in der Konstruktion zum vorstehend erwähnten Halter 100 des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich ist, werden nur Bereiche oder Teile, die von jenen des ersten Ausführungsbeispiels 100 verschieden sind, im Folgenden beschrieben. Die Bereiche und Teile, die im Wesentlichen dieselben sind wie jene des ersten Ausführungsbeispiels 100 sind mit denselben Ziffern bezeichnet.
Im Halter 200 des zweiten Ausführungsbeispiels sind beide ringförmigen elastischen Elemente 20A und 20B aus einem elastischen Material konstruiert, das im Elastizitätskoeffizienten zu jenem des zylindrischen elastischen Elements 9 im Wesentlichen gleich ist, und diese ringförmigen elastischen Elemente 20A und 20B werden an ringförmige Aussparungen 9C und 9D des elastischen Elements 9 durch Vulkanisation geklebt. Das zylindrische elastische Element 9 wird natürlich wie im Fall des ersten Ausführungsbeispiels 100 durch Vulkanisation an das zylindrische innere Element 7 geklebt.
Wie in der Zeichnung gezeigt, ist die Dicke jedes ringförmigen elastischen Elements 20A oder 20B etwas größer als jene des elastischen Elements 9. Mit der Vergrößerung der Dicke wird die Größe der anderen Teile und Bereiche entsprechend vergrößert.
Im Folgenden werden Schritte zum Montieren des Lenkungszahnstangengehäuses 1 am Fahrzeugkörper durch den Halter 200 mit Bezug auf die Zeichnungen, insbesondere 8, beschrieben.
Zuerst wird der Halter 200 mit dem Lenkungszahnstangengehäuse 1 verbunden. Zum Ausführen dieser Verbindung wird das zylindrische innere Element 7 mit dem zylindrischen elastischen Element 9, das bereits an dieses geklebt ist, in die zylindrische Bohrung 8A des zylindrischen äußeren Elements 8 in einer solchen Weise gepresst, dass der axial vorstehende Teil 12 des elastischen Elements 9 in Richtung eines Fahrzeugkörpers gerichtet ist. Es ist zu beachten, dass das Einsetzen des inneren Elements 7 in das äußere Element 8 aufgrund der Abwesenheit von irgendeinem praktischen Behinderungselement oder -teil gegen ein solches Einsetzen sanft ausgeführt wird.
Dann werden zwei gegebene Formen (nicht dargestellt) an axiale Endteile des inneren Elements 7 gesetzt und ein Gummimaterial wird in die zwei Formen gegossen, und nach Härten der Produkte, das heißt der ringförmigen elastischen Elemente 20A und 20B, werden die Formen entfernt. Die so geformten ringförmigen elastischen Elemente 20A und 20B werden durch Vulkanisation an sowohl das elastische Element 9 als auch das äußere Element 8 geklebt. Durch Auswählen einer Tiefe jeder Form kann die Dicke des ringförmigen elastischen Elements 20A oder 20B verändert werden.
Mit den vorstehend erwähnten Schritten wird das Montieren des Halters 200 am Lenkungszahnstangengehäuse 1 vollendet, wodurch eine halbfertige Baugruppe gebildet wird, wie aus 4 verständlich ist. Wie vorstehend erwähnt wurde, ist das zylindrische äußere Element 8 mit dem Lenkungszahnstangengehäuse 1 einteilig.
Dann wird die halbfertige Baugruppe zu einer Fahrzeugkörper-Montagelinie überführt. Während dieser Überführung der Baugruppe wird ein unerwünschtes Lösen oder eine unerwünschte Verschiebung des inneren Elements 7 vom äußeren Element 8 aufgrund des vorstehend erwähnten engen Pressens des elastischen Elements 9 zwischen das innere und das äußere Element 7 und 8 sicher unterdrückt. Aufgrund des Klebens jedes ringförmigen elastischen Elements 20A oder 20B an sowohl das elastische Element 9 als auch das äußere Element 8 wird ferner ein unerwünschtes Abfallen der elastischen Elemente 20A und 20B von ihren festgelegten Positionen unterdrückt.
Wie aus 8 zu sehen ist, wird dann an der Fahrzeugkörper-Montagelinie der Halter 200 mit einem Montageteil 11 des Fahrzeugkörpers in Eingriff gebracht, wobei eine Schraube "B" des Fahrzeugkörpers in der zylindrischen Bohrung 7A des inneren Elements 7 aufgenommen wird. Der Montageteil 11 ist mit einer kreisförmigen Aussparung 11B mit einer zentralen Öffnung 11A ausgebildet, durch die die Schraube "B" verläuft. Wenn der Halter 200 korrekt positioniert ist, wird der axial vorstehende Teil 12 des zylindrischen elastischen Elements 9 am inneren Element 7, wie gezeigt, eng in der kreisförmigen Aussparung 11B des Montageteils 11 des Fahrzeugkörpers aufgenommen.
Dann wird eine Scheibe "W" auf ein Vorderende des Halters 200 aufgesetzt und dann wird eine Mutter "N" mit einem vorstehenden Gewindeende der Schraube "B" in Eingriff gebracht. Durch Drehen der Mutter "N" in einer Festspannrichtung wird der Halter 200 am Fahrzeugkörper befestigt. Wie im ersten Ausführungsbeispiel 100 werden auch weitere zwei Halter (5A, 5C) mit demselben Aufbau wie der Halter 200 in im Wesentlichen der gleichen Weise am Fahrzeugkörper befestigt.
Mit den vorstehend erwähnten Schritten wird das Lenkungszahnstangengehäuse 1 durch die drei Halter 5A, 200 und 5C mit dem Fahrzeugkörper verbunden.
Bei der vorstehend erwähnten Anordnung des Halters 200 wird das zylindrische innere Element 7 mit dem Fahrzeugkörper verbunden, das zylindrische äußere Element wird einteilig mit dem Lenkungszahnstangengehäuse 1 verbunden und eine elastische Einheit mit dem zylindrischen elastischen Element 9 und zwei ringförmigen elastischen Elementen 20A und 20B wird praktisch zwischen das zylindrische innere und äußere Element 7 und 8 eingefügt. Das heißt, aufgrund der Bereitstellung der elastischen Einheit dazwischen werden das zylindrische innere und äußere Element 7 und 8 elastisch miteinander verbunden und somit wird das Lenkungszahnstangengehäuse 1 durch den Fahrzeugkörper elastisch abgestützt.
Wie aus dem Obigen verständlich ist, werden im zweiten Ausführungsbeispiel 200 das elastische Element 9 und jedes der elastischen Elemente 20A und 20B durch jeweilige Formprozesse hergestellt, die elastischen Elemente 20A und 20B werden so konstruiert, dass sie einen Elastizitätskoeffizienten aufweisen, der im Wesentlichen gleich jenem des elastischen Elements 9 ist, und die Dicke jedes elastischen Elements 20A oder 20B ist nach Belieben veränderbar. Auch in diesem zweiten Ausführungsbeispiel 200 kann somit die Elastizität (oder Federcharakteristik) des Lenkungszahnstangengehäuses 1 relativ zum Fahrzeugkörper einen vergrößerten einstellbaren Bereich aufweisen.
Falls erwünscht, können die folgenden Modifikationen im vorstehend erwähnten ersten und zweiten Ausführungsbeispiel 100 und 200 verwendet werden.
Erstens kann zusätzlich zur axialen Dicke eine radiale Dicke jedes ringförmigen elastischen Elements 10A, 10B, 20A oder 20B gemäß der Elastizität (oder Federcharakteristik), die für das Lenkungszahnstangengehäuse 1 relativ zum Fahrzeugkörper erforderlich ist, verändert werden.
Zweitens können die Größe und die Anzahl der erhabenen ringförmigen Bereiche 9A und 9B (siehe 5) gemäß der für das Lenkungszahnstangengehäuse 1 erforderlichen Elastizität verändert werden.
Drittens kann die Größe der ringförmigen Aussprungen 9C und 9D des zylindrischen elastischen Elements 9 gemäß der für das Lenkungszahnstangengehäuse 1 erforderlichen Elastizität verändert werden.
Mit Bezug auf 9 bis 15, insbesondere 9, wird ein Halter 300 eines Lenkungszahnstangengehäuses 1 gezeigt, der ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Wie aus 9 zu sehen ist, umfasst der Halter 300 dieses dritten Ausführungsbeispiels zwei Halter, das heißt, eine erste und eine zweite Haltereinheit 110 und 120, die nebeneinander angeordnet sind, und wie aus 14 zu sehen ist, sind diese Einheiten 110 und 120 integriert.
Diese ersten und zweiten Haltereinheiten 110 und 120 weisen im Wesentlichen dieselbe Konstruktion auf und weisen einen im Allgemeinen 8-förmigen Aufbau auf, wie aus 14 zu sehen ist.
Unter Rückbezug auf 9 umfasst jede Haltereinheit 110 oder 120 im Allgemeinen ein zylindrisches inneres Element 111 oder 121, ein äußeres Blockelement 112, ein zylindrisches elastisches Element 113 oder 123, das an das innere Element 111 oder 121 geklebt ist, ein erstes elastisches Plattenelement 114 und ein zweites elastisches Plattenelement 115. Diese elastischen Elemente 113, 123, 114 und 115 sind alle aus Gummimaterialien konstruiert.
Vorzugsweise sind das erste und das zweite elastische Plattenelement 114 und 115 aus einem Gummimaterial konstruiert, dessen Elastizitätskoeffizient höher ist als jener des zylindrischen elastischen Elements 113 (oder 123).
Wie aus 14 zu sehen ist, ist das äußere Blockelement 112 ein Blockelement mit einem im Allgemeinen 8-förmigen Querschnitt mit einem ersten zylindrischen Teil 112A, der mit der ersten Haltereinheit 110 integriert ist, und einem zweiten zylindrischen Teil 112B, der mit der zweiten Haltereinheit 120 integriert ist. Das heißt, diese zwei zylindrischen Teile 112A und 112B sind durch einen verkleinerten Teil (keine Ziffer) einteilig verbunden.
Wie aus 15 verständlich ist, sind der erste und der zweite zylindrische Teil 112A und 112B des äußeren Blockelements 112 mit dem rechten Teil 1B des Lenkungszahnstangengehäuses 1 wie im vorstehend erwähnten ersten Ausführungsbeispiel 100 einteilig. Wie aus dieser Zeichnung verständlich ist, sind ferner die Vorsprünge 114C und 115C des ersten und des zweiten Plattenelements 114 und 115 in anderen Positionen als in einer Position angeordnet, in der sich eine Achse des Lenkungszahnstangengehäuses 1 erstreckt.
Wie aus 9 und 14 zu sehen ist, sind der erste und der zweite zylindrische Teil 112A und 112B mit jeweiligen zylindrischen Bohrungen 112Aa und 112Ba ausgebildet, durch die die zylindrischen inneren Elemente 111 und 121 jeweils aufgenommen sind. Es ist zu beachten, dass in 9 sich jede Bohrung 112Aa oder 112Ba in einer Richtung des Pfeils "Z" erstreckt, die zur Richtung des Pfeils "X" senkrecht ist.
Wie im vorstehend erwähnten ersten Ausführungsbeispiel 100 weist das zylindrische innere Element 111 oder 121 an diesem ein zylindrisches elastisches Element 113 oder 123 auf, das durch Vulkanisation an dieses geklebt ist. Das Detail des zylindrischen inneren Elements 111 mit dem an dieses geklebten zylindrischen elastischen Element 113 ist in 10 gezeigt.
Nach dem Koppeln des äußeren Blockelements 112 mit dem zylindrischen inneren Element 111 oder 121 wird das zylindrische elastische Element 113 oder 123 folglich fest zwischen diesen zusammengedrückt. Jedes zylindrische elastische Element 113 oder 123 weist zwei erhabene ringförmige Bereiche 113A und 113B (oder 123A und 123B) an einem Hauptteil desselben auf. Ferner weist jedes zylindrische elastische Element 113 oder 123 an axialen Endteilen jeweilige ringförmige Aussparungen 113C und 113D (oder 123C und 123D) auf. Es ist zu beachten, dass solche ringförmigen Aussparungen 113C und 113D (oder 123C und 123D) leicht hergestellt werden, wenn zum Formen des elastischen Elements 113 oder 123 eine Form relativ zum inneren Element 111 oder 121 festgesetzt wird, welche bestimmte Zwischenräume an entsprechenden Positionen dazwischen beibehält.
Wie aus 11 zu sehen ist, ist das erste elastische Plattenelement 114 ein im Allgemeinen 8-förmiges Element und umfasst im Allgemeinen einen ersten und einen zweiten kreisförmigen Teil 114A und 114B, die durch einen verkleinerten Teil (keine Ziffer) einteilig verbunden sind.
Obwohl in den Zeichnungen nicht gut dargestellt, ist auch das zweite elastische Plattenelement 115 ein im Allgemeinen 8-förmiges Element und umfasst im Allgemeinen einen ersten und einen zweiten kreisförmigen Teil 115A und 115B, die durch einen verkleinerten Teil einteilig verbunden sind.
Wie aus 9 und 11 zu sehen ist, sind der erste und der zweite kreisförmige Teil 114A und 114B des ersten elastischen Plattenelements 114 jeweils mit kreisförmigen Öffnungen 114Aa und 114Ba ausgebildet.
Wie diese sind der erste und der zweite kreisförmige Teil 115A und 115B des zweiten elastischen Plattenelements 115, wie aus
9 zu sehen ist, jeweils mit kreisförmigen Öffnungen 115A und 115Ba ausgebildet.
Wie aus 9 verständlich ist, wird bei der Montage das erste elastische Plattenelement 114 eng zwischen einer Scheibe "W" und einer Vorderfläche des äußeren Blockelements 112 angeordnet und das zweite elastische Plattenelement 115 wird eng zwischen einer Rückfläche des äußeren Blockelements 112 und einem Montageteil 11 des Fahrzeugkörpers angeordnet.
Wie aus 9 und 11 zu sehen ist, weisen der erste und der zweite kreisförmige Teil 114A und 114B des ersten elastischen Plattenelements 114 jeweils vier Vorsprünge 114C auf, die einteilig an diesem ausgebildet sind. Die vier Vorsprünge 114C des ersten kreisförmigen Teils 114A sind eng auf die vordere ringförmige Aussparung 113C des zylindrischen elastischen Elements 113 aufgesetzt und die vier Vorsprünge 114C des zweiten kreisförmigen Teils 114B sind eng auf die vordere ringförmige Aussparung 123C des zylindrischen elastischen Elements 123 aufgesetzt, wie gezeigt.
Wie die obigen weisen der erste und der zweite kreisförmige Teil 115A und 115B des zweiten elastischen Plattenelements 115, wie aus 9 zu sehen ist, jeweils vier Vorsprünge 115C auf, die einteilig an diesen ausgebildet sind. Die vier Vorsprünge 115C des ersten kreisförmigen Teils 115A sind eng auf die hintere ringförmige Aussparung 113D des zylindrischen elastischen Elements 113 aufgesetzt und die vier Vorsprünge 115C des zweiten kreisförmigen Teils 115B sind eng auf die hintere ringförmige Aussparung 123D des zylindrischen elastischen Elements 123 aufgesetzt, wie gezeigt.
Im Folgenden werden Schritte zum Montieren des Lenkungszahnstangengehäuses 1 durch den Halter 300 am Fahrzeugkörper mit Bezug auf die Zeichnungen, insbesondere 9, beschrieben.
Zuerst wird der Halter 300 mit dem Lenkungszahnstangengehäuse 1 verbunden. Zum Ausführen dieser Verbindung werden zwei zylindrische innere Elemente 111 und 121 mit zylindrischen elastischen Elementen 113 und 123, die bereits an diese geklebt sind, in jeweilige zylindrische Bohrungen 112Aa und 112Ba des äußeren Blockelements 112 eingesetzt. Mit dem Einsetzen der inneren Elemente 111 und 121 in die zylindrischen Bohrungen 112Aa und 112Ba werden die erhabenen ringförmigen Bereiche 113A und 113B (oder 123A und 123B) jedes elastischen Elements 113 oder 123 durch die zylindrische Innenfläche der zylindrischen Bohrung 112Aa oder 112Ba stark gepresst, was dazu führt, dass das innere Element 111 oder 121 und das äußere Blockelement 112 eng verbunden werden, während aufgrund der Art des elastischen Elements 113 oder 123 ermöglicht wird, dass sie eine relative elastische, aber geringfügige Bewegung dazwischen durchführen.
Wie aus 9 und 14 zu sehen ist, wird dann das erste elastische Plattenelement 114 an der Vorderseitenfläche des äußeren Blockelements 112 in einer solchen Weise befestigt, dass die vier Vorsprünge 114C des ersten kreisförmigen Teils 114A eng in einen ringförmigen Zwischenraum gesetzt werden, der zwischen der zylindrischen Innenfläche der zylindrischen Bohrung 112Aa des äußeren Blockelements 112 und der vorderen ringförmigen Aussparung 113C des zylindrischen elastischen Elements 113 festgelegt ist, und die vier Vorsprünge 114C des zweiten kreisförmigen Teils 114B eng in einen ringförmigen Zwischenraum gesetzt werden, der zwischen der zylindrischen Innenfläche der zylindrischen Bohrung 112Ba des äußeren Blockelements 112 und der hinteren ringförmigen Aussparung 123C des zylindrischen elastischen Elements 123 festgelegt ist.
Wie das obige wird das zweite elastische Plattenelement 115 dann an der Rückseitenfläche des äußeren Blockelements 112 in einer solchen Weise befestigt, dass die vier Vorsprünge 115C des ersten kreisförmigen Teils 115A eng in einen ringförmigen Zwischenraum gesetzt werden, der zwischen der zylindrischen Innenfläche der zylindrischen Bohrung 112Aa des äußeren Blockelements 112 und der hinteren ringförmigen Aussparung 113D des zylindrischen elastischen Elements 113 festgelegt ist, und die vier Vorsprünge 115C des zweiten kreisförmigen Teils 115B eng in einen ringförmigen Zwischenraum gesetzt werden, der zwischen der zylindrischen Innenfläche der zylindrischen Bohrung 112Ba des äußeren Blockelements 112 und der hinteren ringförmigen Aussparung 123D des zylindrischen elastischen Elements 123 festgelegt ist.
Mit den vorstehend erwähnten Schritten wird das Montieren des Halters 300 am Lenkungszahnstangengehäuse 1 vollendet, um dadurch eine halbfertige Baugruppe zu bilden, wie aus 15 verständlich ist. Wie vorstehend erwähnt wurde, ist das äußere Blockelement 112 des Halters 300 mit dem rechten Teil 1B des Lenkungszahnstangengehäuses 1 einteilig.
Die halbfertige Baugruppe wird zu einer Fahrzeugkörper-Montagelinie überführt. Während dieser Überführung wird ein unerwünschtes Lösen oder eine unerwünschte Verschiebung des ersten und des zweiten elastischen Plattenelements 114 und 115 von der kombinierten Einheit des inneren und des äußeren Elements 111, 121 und 112 aufgrund des Presssitzes der Vorsprünge 114C und 114C relativ zur kombinierten Einheit sicher unterdrückt.
Wie aus 9 zu sehen ist, wird dann an der Fahrzeugkörper-Montagelinie der Halter 300, der einteilig mit dem Lenkungszahnstangengehäuse 1 verbunden wurde, mit einem Montageteil 11 des Fahrzeugkörpers in Eingriff gebracht, wobei Schrauben B1 und B2 des Fahrzeugkörpers in den inneren Elementen 111 bzw. 121 aufgenommen werden. Der Montageteil 11 ist mit zwei kreisförmigen Aussparungen 11Ba und 11Bb mit jeweiligen zentralen Öffnungen, durch die Schrauben B1 und B2 verlaufen, ausgebildet, wie gezeigt. Wenn der Halter 300 korrekt positioniert ist, werden hintere vorstehende Enden der inneren Elemente 111 und 121, wie gezeigt, sauber in den kreisförmigen Aussparungen 11Ba und 11Bb aufgenommen, wobei eine Positionierung des Halters 300 relativ zum Fahrzeugkörper sichergestellt wird.
Dann wird eine im Allgemeinen 8-förmige Scheibe "W" auf ein Vorderende des Halters 300 aufgesetzt und dann werden Muttern N1 und N2 mit vorstehenden Gewindeenden der Schrauben B1 und B2 in Eingriff gebracht. Durch Drehen der Muttern N1 und N2 in einer Festspannrichtung wird der Halter 300 am Fahrzeugkörper befestigt.
Mit den vorstehend erwähnten Schritten wird die Lenkungszahnstange 1 durch den Halter 300 elastisch mit dem Fahrzeugkörper verbunden.
Im Folgenden wird das Detail jedes Elements oder Teils mit Bezug auf die entsprechende Zeichnung beschrieben.
Wie aus 10 zu sehen ist, weist das zylindrische innere Element 111 an diesem ein zylindrisches elastisches Element 113 auf, das bereits an dieses geklebt ist. Das elastische Element 113 weist zwei erhabene ringförmige Bereiche 113A und 113B auf. Im dargestellten Beispiel sind axial entgegengesetzte Endteile des zylindrischen inneren Elements 111 nicht mit dem elastischen Element 113 bedeckt.
Es ist zu beachten, dass das andere zylindrische innere Element 121 im Wesentlichen dieselbe Konstruktion aufweist wie das innere Element 111.
Wie aus 11 zu sehen ist, sind die vier Vorsprünge 114C von jedem des ersten und des zweiten kreisförmigen Teils 114A und 114B des ersten elastischen Plattenelements 114 so angeordnet, dass sie die entsprechende kreisförmige Öffnung 114Aa oder 114Ba umgeben. Wie aus der Zeichnung zu sehen ist, ist in jeder Seite ein Abstand "b" zwischen einer Linie, die durch die oberen zwei Vorsprünge 114C verläuft, und einer Linie, die durch die unteren zwei Vorsprünge 114C verläuft, größer als ein Abstand "a" zwischen einer Linie, die durch die linken zwei Vorsprünge 114C verläuft, und einer Linie, die durch die rechten zwei Vorsprünge 114C verläuft. Es ist zu beachten, dass die Linie "C-C" eine imaginäre Linie ist, die durch jeweilige Zentren "O" und "O'" der kreisförmigen Öffnungen 114Aa und 114Ba verläuft. Nach der Montage liegt die Linie "C-C" parallel zur Richtung von "X".
Es ist zu beachten, dass die Vorsprünge 115C des zweiten elastischen Plattenelements 115 im Wesentlichen dieselbe Anordnung aufweisen wie die vorstehend erwähnten Vorsprünge 114C des ersten elastischen Plattenelements 114.
Wie aus 13 zu sehen ist, die in einem vergrößerten Maßstab den durch einen Kreis "XIII" in 12 eingeschlossenen Teil zeigt, weist jeder Vorsprung 114C des ersten elastischen Elements 114 eine verjüngte Innenfläche 114C' auf. Mit dieser verjüngten Innenfläche 114C' wird die Arbeit zum Einsetzen der Vorsprünge 114C in den ringförmigen Zwischenraum leicht erreicht.
Es ist zu beachten, dass auch die Vorsprünge 115C des zweiten elastischen Elements 115 solche verjüngten Oberflächen aufweisen.
Im Folgenden wird die Funktionsweise oder Wirkungen des Halters 300 des dritten Ausführungsbeispiels in einem Fall, in dem ein Fahrer ein Lenkrad betätigt, mit Bezug auf 14 beschrieben. Es ist zu beachten, dass bei der Montage des Lenkungszahnstangengehäuses 1 am Fahrzeugkörper durch den Halter 300 die imaginäre Linie "C-C", die sich über die Achsen der Schrauben B1 und B2 erstreckt, zur Richtung des Pfeils "X" der Zeichnung parallel wird. Das heißt, die Linie "C-C" erstreckt sich quer bezüglich eines zugehörigen Kraftfahrzeugs.
Wenn aufgrund der Betätigung des Lenkrades durch den Fahrer auf das äußere Blockelement 112 eine bestimmte Kraft in einer radialen Richtung aufgebracht wird, wird die Kraft durch die zylindrischen elastischen Elemente 113 und 123 auf die zylindrischen inneren Elemente 111 und 121 übertragen. Während dessen werden die zylindrischen elastischen Elemente 113 und 123 einer elastischen Verformung unterzogen.
Wie aus 14 zu sehen ist, werden während der vorstehend erwähnten Kraftübertragung die acht Vorsprünge 114C des ersten elastischen Plattenelements 114 und die acht Vorsprünge 115C des zweiten elastischen Plattenelements 115 auch einer elastischen Verformung unterzogen. Das heißt, diese Vorsprünge 114C und 115C funktionieren zur Feinsteuerung der Art und Weise, in der die Kraft auf die inneren Elemente 111 und 121 übertragen wird.
Wie im Hinblick auf die Schnittansicht von 11 beschrieben wurde, ist der Abstand "b" zwischen der Linie, die durch die oberen zwei Vorsprünge 114C verläuft, und der Linie, die durch die unteren zwei Vorsprünge 114C verläuft, größer als der Abstand "a" zwischen der Linie, die durch die linken zwei Vorsprünge 114C verläuft, und der Linie, die durch die rechten zwei Vorsprünge 114C verläuft. Dieselbe Anordnung wird auch bei der Anordnung der Vorsprünge 115C des zweiten elastischen Plattenelements 115 verwendet.
Wie aus 14 verständlich ist, weisen die Vorsprünge 114C und 115C folglich eine solche Einheitsfunktion auf, dass sie eine externe Kraft, die auf diese in der Richtung des Pfeils "X" aufgebracht wird, weich aufnehmen, aber eine externe Kraft, die auf diese in der Richtung des Pfeils "Y" aufgebracht wird, nicht weich aufnehmen. Dies ist aus dem Unterschied zwischen "Lx", das eine Zone zeigt, die verformbar ist, wenn die Kraft auf diese in der Richtung des Pfeils "X" aufgebracht wird, und "Ly", das eine Zone zeigt, die verformbar ist, wenn die Kraft auf diese in der Richtung des Pfeils "Y" aufgebracht wird, verständlich.
15 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV von 14. Wie gezeigt, wird bei der Montage in einem Kraftfahrzeug der Halter 300 geneigt gehalten, wobei sich das Lenkungszahnstangengehäuse 1 in einer seitlichen oder Querrichtung erstreckt. Wie aus dieser Zeichnung ersichtlich ist, wird eine externe Kraft in der Richtung des Pfeils "Z" hauptsächlich durch das erste und das zweite elastische Plattenelement 114 und 115 gedämpft. Wenn diese zwei elastischen Plattenelemente 114 und 115 so konstruiert sind, dass sie verschiedene Elastizitätskoeffizienten aufweisen, kann die Elastizität (oder Federcharakteristik) des Lenkungszahnstangengehäuses 1 relativ zum Fahrzeugkörper somit umfangreich verändert werden.
Im Folgenden werden Vorteile, die der Halter 300 des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung bietet, mit Bezug auf 9 beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist der Halter 300 so konstruiert, dass er zwei Haltereinheiten 110 und 120 aufweist, die jeweils ein zylindrisches inneres Element 111 oder 121, durch das eine Schraube B1 oder B2, die sich vom Fahrzeugkörper erstreckt, verläuft, ein äußeres Blockelement 112, das mit dem Lenkungszahnstangengehäuse 1 einteilig ist und eine zylindrische Bohrung 112Aa oder 112Ba aufweist, in der das zylindrische innere Element 111 oder 121 aufgenommen ist, ein zylindrisches elastisches Element 113 oder 123, das an eine zylindrische Außenfläche des zylindrischen inneren Elements 111 oder 121 geklebt ist und eng zwischen die zylindrische Außenfläche des zylindrischen inneren Elements 111 oder 121 und eine zylindrische Innenfläche der zylindrischen Bohrung 112Aa oder 112Ba des äußeren Blockelements 112 gepresst ist, ein erstes elastisches Plattenelement 114, das an einer Vorderfläche des äußeren Blockelements 112 befestigt ist, mit Vorsprüngen 114C, die eng in einen vorderen dünneren ringförmigen Zwischenraum eingesetzt sind, der zwischen der zylindrischen Innenfläche der zylindrischen Bohrung 112Aa oder 112Ba und einer vorderen ringförmigen Aussparung 113C oder 123C des zylindrischen elastischen Elements 113 oder 123 festgelegt ist, und ein zweites elastisches Plattenelement 115, das an einer Rückfläche des äußeren Blockelements 112 befestigt ist, mit Vorsprüngen 115C, die eng in einen hinteren dünneren ringförmigen Zwischenraum eingesetzt sind, der zwischen der zylindrischen Innenfläche der zylindrischen Bohrung 112Aa oder 112Ba und einer hinteren ringförmigen Aussparung 113D oder 123D des zylindrischen elastischen Elements 113 oder 123 festgelegt ist, umfassen. Eine Scheibe "W" ist auf das erste elastische Plattenelement 114 aufgesetzt und jeweilige Muttern N1 und N2 stehen mit den Schrauben B1 und B2 in Eingriff, um den Halter 300 mit einem gegebenen Teil 11 des Fahrzeugkörpers fest zu verbinden.
Wie aus 9 zu sehen ist, wird die Elastizität des Lenkungszahnstangengehäuses 1 (das mit dem äußeren Blockelement 112 einteilig ist) relativ zum Fahrzeugkörper in der Richtung des Pfeils "X" (nämlich in einer Querrichtung eines zugehörigen Fahrzeugs) folglich durch die zwei zylindrischen elastischen Elemente 113 und 123 gesteuert, wohingegen die Elastizität des Lenkungszahnstangengehäuses 1 in der Richtung des Pfeils "Z" (nämlich in der Auf- und Abrichtung des Fahrzeugs) durch das erste und das zweite elastische Plattenelement 114 und 115 gesteuert wird. Aufgrund der Bereitstellung der Vorsprünge 114C und 115C wird die Elastizität des Lenkungszahnstangengehäuses 1 ferner in allen Richtungen sehr fein gesteuert. Mit anderen Worten, die Elastizität (oder Federcharakteristik) des Lenkungszahnstangengehäuses 1 relativ zum Fahrzeugkörper kann einen vergrößerten einstellbaren Bereich aufweisen.
Während der Überführung der halbfertigen Baugruppe zu einer Fahrzeugkörper-Montagelinie wird ein unerwünschtes Lösen oder eine unerwünschte Verschiebung des ersten und des zweiten elastischen Plattenelements 114 und 115 von der kombinierten Einheit des inneren und des äußeren Elements 111, 121 und 112 aufgrund des Presssitzes der Vorsprünge 114C und 114C relativ zur kombinierten Einheit sicher unterdrückt.
Wie aus 13 zu sehen ist, wird aufgrund der Bereitstellung der verjüngten Innenflächen 114C' der Vorsprünge 114C und 115C die Arbeit zum Befestigen des ersten und des zweiten elastischen Plattenelements 114 und 115 in den gegebenen Positionen leicht ausgeführt.
Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldungen 2003-373382 (eingereicht am 31. Oktober 2003) und 2004-158487 (eingereicht am 28. Mai 2004) wird durch den Hinweis hierin aufgenommen.
Zusammengefasst umfasst ein Halter zum Verbinden eines Lenkungszahnstangengehäuses mit einem Fahrzeugkörper ein zylindrisches inneres Element, das am Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper befestigt ist; ein äußeres Element mit einer zylindrischen Bohrung, in der das zylindrische Element angeordnet ist, wobei ein zylindrischer Raum zwischen diesen belassen ist, wobei das äußere Element am jeweils anderen Bauteil, d. h. Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper befestigt ist; ein erstes zylindrisches elastisches Element, das im zylindrischen Raum aufgenommen ist, während es zwischen dem inneren und dem äußeren Element zusammengedrückt wird; und ein zweites elastisches Element, das auf mindestens eines der axialen Enden des äußeren Elements aufgesetzt ist. Das erste und das zweite elastische Element werden durch verschiedene Herstellungsprozesse hergestellt.
Obwohl die Erfindung vorstehend mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf solche Ausführungsbeispiele, wie vorstehend beschrieben, begrenzt. Verschiedene Modifikationen und Veränderungen solcher Ausführungsbeispiele können durch Fachleute angesichts der obigen Beschreibung ausgeführt werden.

Claims

Halter zum Verbinden eines Lenkungszahnstangengehäuses mit einem Fahrzeugkörper, welcher umfasst: ein zylindrisches inneres Element, das entweder am Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper befestigt ist; ein äußeres Element mit einer zylindrischen Bohrung, in der das zylindrische Element angeordnet ist, wobei ein zylindrischer Raum zwischen diesen belassen ist, wobei das äußere Element am jeweils anderen Bauteil, d. h. Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper, befestigt ist; ein erstes zylindrisches elastisches Element, das in dem zylindrischen Raum aufgenommen ist, während es zwischen dem inneren und dem äußeren Element zusammengedrückt wird; und ein zweites elastisches Element, das auf mindestens eines der axialen Enden des äußeren Elements aufgesetzt ist, wobei das erste und das zweite elastische Element durch verschiedene Herstellungsprozesse hergestellt werden.
Halter nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite elastische Element aus elastischen Materialien konstruiert sind, die unterschiedliche Elastizitätskoeffizienten aufweisen.
Halter nach Anspruch 1, wobei das erste zylindrische elastische Element an axialen Endteilen desselben ringförmige Aussparungen aufweist und wobei eine der ringförmigen Aussparungen darin einen Teil des zweiten elastischen Elements eng aufnimmt.
Halter nach Anspruch 1, wobei das erste zylindrische elastische Element an das zylindrische innere Element durch Vulkanisation geklebt ist.
Halter nach Anspruch 3, wobei das erste zylindrische elastische Element an das zylindrische innere Element durch Vulkanisation geklebt ist und wobei die ringförmigen Aussparungen zum Zeitpunkt des Formens des ersten zylindrischen elastischen Elements hergestellt werden.
Halter nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite elastische Element aus elastischen Materialien konstruiert sind, die im Wesentlichen denselben Elastizitätskoeffizienten aufweisen, und wobei das erste und das zweite elastische Element verschiedene Querschnitte aufweisen.
Halter nach Anspruch 1, wobei das zweite elastische Element mit Vorsprüngen ausgebildet ist, die zwischen dem inneren und dem äußeren Element zusammengedrückt werden, um ein Lösen oder eine Verschiebung des zweiten elastischen Elements vom Halter zu unterdrücken.
Halter nach Anspruch 7, wobei die Vorsprünge in einer anderen Position als einer Position, in der sich eine Achse des Lenkungszahnstangengehäuses erstreckt, angeordnet sind, und wobei die Vorsprünge so angeordnet sind, dass sie das zylindrische innere Element umgeben.
Halter nach Anspruch 7, wobei das erste zylindrische elastische Element durch Vulkanisation an das zylindrische innere Element geklebt ist und wobei ringförmige Aussparungen an axialen Endteilen des ersten zylindrischen elastischen Elements zum Zeitpunkt des Formens desselben hergestellt werden.
Halter nach Anspruch 7, wobei jeder der Vorsprünge eine verjüngte Spitze aufweist, um sein Schieben in einen Zwischenraum, der zwischen dem inneren und dem äußeren Element festgelegt ist, zu erleichtern.
Halter nach Anspruch 7, welcher ferner einen zweiten Halter umfasst, der mit dem ersten Halter kombiniert ist, wobei der zweite Halter umfasst: ein weiteres zylindrisches inneres Element, das am Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper befestigt ist; wobei das äußere Element eine weitere zylindrische Bohrung aufweist, in der das weitere zylindrische innere Element angeordnet ist, wobei ein weiterer zylindrischer Raum dazwischen belassen ist, wobei das äußere Element am jeweils anderen Bauteil, d.h. Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper befestigt ist; ein weiteres erstes zylindrisches elastisches Element, das in dem weiteren zylindrischen Raum aufgenommen ist, während es zwischen dem weiteren zylindrischen inneren Element und dem äußeren Element zusammengedrückt wird; und ein weiteres zweites elastisches Element, das auf mindestens eines der axialen Enden des äußeren Elements aufgesetzt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Halters, durch den ein Lenkungszahnstangengehäuse mit einem Fahrzeugkörper verbunden wird, mit den Schritten: (a) Formen eines zylindrischen elastischen Elements an einer zylindrischen Außenfläche eines zylindrischen inneren Elements, wodurch eine erste zylindrische Einheit gebildet wird, wobei das zylindrische innere Element mit dem Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper verbunden wird; (b) Einsetzen der ersten zylindrischen Einheit in ein zylindrisches äußeres Element, wobei das zylindrische äußere Element mit dem jeweils anderen Bauteil, d.h. Lenkungszahnstangengehäuse oder Fahrzeugkörper, verbunden wird; und (c) Aufsetzen eines zweiten elastischen Plattenelements auf ein axiales Ende des zylindrischen äußeren Elements.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das zylindrische elastische Element und das zweite elastische Plattenelement aus elastischen Materialien konstruiert werden, die verschiedene Elastizitätskoeffizienten aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt (a) einen Prozess umfasst, durch den das zylindrische elastische Element am zylindrischen inneren Element ringförmige Aussparungen an axial entgegengesetzten Endteilen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt (c) einen Prozess umfasst, durch den eine der ringförmigen Aussparungen durch eine Öffnung geführt wird, die im zweiten elastischen Plattenelement ausgebildet ist.
Halter zum Verbinden eines Lenkungszahnstangengehäuses mit einem Fahrzeugkörper, umfassend: ein zylindrisches inneres Element, wobei das zylindrische innere Element dazu ausgelegt ist, mit dem Fahrzeugkörper über eine Schraube verbunden zu sein, die durch das zylindrische innere Element verläuft; ein zylindrisches elastisches Element, das am zylindrischen inneren Element durch Vulkanisation geformt und an dieses geklebt ist, um dadurch eine zylindrische Einheit zu bilden, wobei das zylindrische elastische Element ringförmige Aussparungen an seinen axialen Endteilen aufweist; ein zylindrisches äußeres Element mit einer zylindrischen Bohrung, in der die zylindrische Einheit aufgenommen ist, wobei das zylindrische elastische Element zwischen dem inneren und dem äußeren Element zusammengedrückt wird, wobei das äußere mit dem Lenkungszahnstangengehäuse einteilig ist; ein erstes ringförmiges elastisches Element, das an einem axialen Ende des zylindrischen äußeren Elements befestigt ist, wobei ein radial inneres Ende desselben eng in einer der ringförmigen Aussparungen des zylindrischen elastischen Elements aufgenommen ist; ein zweites ringförmiges elastisches Element, das am anderen axialen Ende des zylindrischen äußeren Elements befestigt ist, wobei ein radial inneres Ende desselben eng in der anderen der ringförmigen Aussparungen des zylindrischen elastischen Elements aufgenommen ist; und eine Scheibe, die das erste ringförmige elastische Element und ein axiales Ende des zylindrischen inneren Elements bedeckt und eine Öffnung aufweist, durch die die Schraube verläuft, wobei ein Elastizitätskoeffizient des zylindrischen elastischen Elements von jenem des ersten sowie des zweiten ringförmigen elastischen Elements verschieden ist.
Halter nach Anspruch 16, wobei eine Dicke eines Hauptteils des zylindrischen elastischen Elements größer ist als jene des ersten sowie des zweiten ringförmigen elastischen Elements.
Halter nach Anspruch 16, wobei eine Dicke eines Hauptteils des zylindrischen elastischen Elements kleiner ist als jene des ersten sowie des zweiten ringförmigen elastischen Elements.
Halter zum Verbinden eines Lenkungszahnstangengehäuses mit einem Fahrzeugkörper, umfassend: ein mit dem Lenkungszahnstangengehäuse einteiliges äußeres Element, wobei das äußere Element eine erste und eine zweite zylindrische Bohrung, die durch dieses hindurch ausgebildet sind, aufweist; ein erstes und ein zweites zylindrisches inneres Element mit jeweils einem zylindrischen elastischen Element, das durch Vulkanisation an dieses geklebt ist, wobei das erste und das zweite zylindrische innere Element jeweils in der ersten und der zweiten zylindrischen Bohrung des äußeren Elements in einer solchen Weise aufgenommen sind, dass jedes zylindrische elastische Element zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element zusammengedrückt wird, wobei das erste und das zweite zylindrische innere Element dazu ausgelegt sind, durch eine erste und eine zweite Schraube mit dem Fahrzeugkörper verbunden zu sein, welche durch das erste und das zweite zylindrische innere Element verlaufen; ein erstes elastisches Plattenelement, das an einem Ende des äußeren Elements befestigt ist und eine Öffnung aufweist, durch die die erste Schraube verläuft, wobei das erste elastische Plattenelement eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, die jeweils zwischen dem äußeren Element und dem zylindrischen elastischen Element zusammengedrückt werden; ein zweites elastisches Plattenelement, das am anderen Ende des äußeren Elements befestigt ist und eine Öffnung aufweist, durch die die Schraube verläuft, wobei das zweite elastische Plattenelement eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, die jeweils zwischen dem äußeren Element und dem zylindrischen elastischen Element zusammengedrückt werden; und eine Scheibe, die das erste elastische Plattenelement und das eine Ende des äußeren Elements bedeckt und Öffnungen aufweist, durch die die erste und die zweite Schraube verlaufen, wobei ein Elastizitätskoeffizient des zylindrischen elastischen Elements von jenem des ersten sowie des zweiten elastischen Plattenelements verschieden ist.
Halter nach Anspruch 19, wobei das zylindrische elastische Element an seinen axialen Endteilen jeweilige ringförmige Aussparungen aufweist, in denen die Vorsprünge des ersten und des zweiten elastischen Plattenelements eng aufgenommen sind.