DE102006034565A1

DE102006034565A1 - Zahnstangenhaube

Info

Publication number: DE102006034565A1
Application number: DE102006034565A
Authority: DE
Inventors: Hidehiko Inagaki
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2007-03-15
Also published as: JP2007030818A; CN1904415A; US20070023227A1; CN100465485C

Abstract

Bei einer Zahnstangenhaube, die einen Balgbereich, einen zylindrischen Bereich, der an einem Ende des Balgbereichs geformt ist, so dass er an einer Spurstange zu befestigen ist, und einen zweiten zylindrischen Bereich, der am anderen Ende des Balgbereichs geformt ist, so dass er an einem Lenkungsgetriebe zu befestigen ist, aufweist, ist der Balgbereich in einen ersten Balgbereich, der sich von einer dritten Rippe der Rippenbereiche, die resultiert, wenn die Rippenbereiche von einem Endbereich des Balgbereichs ausgehend gezählt werden, der am zweiten zylindrischen Bereich liegt, zum anderen Endbereich davon, der am ersten zylindrischen Bereich liegt, erstreckt, und einen zweiten Balgbereich, der sich von der dritten Rippe zum Endbereich davon erstreckt, der am zweiten zylindrischen Bereich liegt, geteilt, und zumindest der erste Balgbereich in eine konische Form geformt.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenkungshaube, die in einem Kraftfahrzeug verwendet wird.

Eine Zahnstangenhaube ist ein Element, das ein Kugelgelenk zwischen einem Lenkungsgetriebe und einer Spurstange eines Motorfahrzeugs bedeckt, und eine allgemeine Zahnstangenhaube, die als eine Zahnstangenhaube oder eine Lenkungszahnstangenhaube bezeichnet wird, ist beispielhaft in 8 bis 11 gezeigt, so dass die Gestalt der allgemeinen Zahnstangenhaube anschließend beschrieben wird. 8 ist eine axiale Querschnittsansicht, die exemplarisch die allgemeine Zahnstangenhaube zeigt. 9 und 8 sind vergrößerte Ansichten eines Hauptteils der allgemeinen Zahnstangenhaube. 10 ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptteils der allgemeinen Zahnstangenhaube, wobei exemplarisch ein Zustand gezeigt ist, in dem die allgemeine Zahnstangenhaube durch Kompression in einer axialen Richtung deformiert ist. 11 ist eine erklärende Ansicht, die exemplarisch einen Zustand zeigt, in dem die allgemeine Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert ist, wobei sie in großem Maß ausgeschwungen ist.

Wie es in 8 und 9 gezeigt ist, ist eine Zahnstangenhaube aus einem Balgbereich 101, einem zweiten zylindrischen Bereich 102 und einem ersten zylindrischen Bereich 103 gebildet. Der zweite zylindrische Bereich 102 und der erste zylindrische Bereich 103 sind beide in einer Zylinderform gestaltet. Der zweite zylindrische Bereich 102 hat einen größeren Durchmesser als der erste zylindrische Bereich 103. Der Balgbereich 101 ist in eine hohle Form geformt (eine so genannte Balgform), in der Rippenbereiche 104 und Vertiefungsbereiche 105 sich wechselweise auf eine solche Weise aneinander anschließen, dass ein Rippenbereich 104 und ein Vertiefungsbereich 105 durch einen geneigten Wandbereich 106 verbunden sind und sich expandieren und zusammenziehen können. Ein Ende des Balgbereichs 101 ist integral bzw. einstückig mit dem zweiten zylindrischen Bereich 102 geformt, wohingegen das andere Ende davon integral bzw. einstückig mit dem ersten zylindrischen Bereich geformt ist. Der zweite zylindrische Bereich 102 ist an einem Lenkungsgetriebe 170 angebracht. Der erste zylindrische Bereich 103 ist an einer Spurstange 171 angebracht. Der Balgbereich 101 bedeckt ein Lenkungselement, das aus einem Zahnstangenstab 172, der sich von dem Lenkungsgetriebe 170 aus erstreckt, der Spurstange 171, einem Kugelgelenk 173, das den Zahnstangenstab 173 und die Spurstange 171 miteinander verbindet, und ähnlichen Elementen gebildet ist, Das Lenkungselement ist mit einem Lenkrad (nicht dargestellt) über eine Lenksäule (nicht dargestellt) und ein Universalgelenk (nicht dargestellt) verbunden. Wenn der Fahrer das Lenkrad dreht, wird die Rotation des Lenkrads an ein Ritzel (nicht dargestellt) übertragen, das in dem Lenkungsgetriebe 170 eingebaut ist. Zusätzlich steht der Zahnstangenstab 172, der in ähnlicher Weise in das Lenkungsgetriebe 170 eingebaut ist und mit dem Ritzel kämmt, von dem Lenkungsgetriebe 170 vor (oder sinkt darin hinein). Somit wird die Zahnstangenhaube durch Expansion oder Kompression deformiert, so dass sie der Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer folgt, so dass die Zahnstangenhaube das Lenkungselement bedecken kann.

Dabei werden, wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, aneinander grenzende geneigte Wandbereiche 106 der Zahnstangenhaube in einen Druckkontakt miteinander gebracht, wie es in 10 gezeigt ist. Eine Last, die auf die Zahnstangenhaube auferlegt wird, wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird (anschließend als eine Kompressionslast bezeichnet), wird durch den Druckkontakt der geneigten Wandbereiche 106 erhöht. Diese Kompressionslast nimmt drastisch an einem Zeitpunkt zu, zu dem die aneinander grenzenden geneigten Wandbereiche 106 in Berührung miteinander gebracht werden. Da zusätzlich die aneinander grenzenden Rippenbereiche 104 in Druckkontakt miteinander gebracht werden, wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression in großem Maß deformiert wird, nimmt die Kompressionslast, die auf die Zahnstangenhaube auferlegt wird, sehr stark zu. Wenn die auf die Zahnstangenhaube auferlegte Kompressionslast zu groß wird, wird ein Nachteil dahingehend hervorgerufen, dass das Lenkgefühl für das Lenkrad beeinträchtigt ist.

Wenn die Spurstange 171 in großem Maß relativ zu dem Kugelgelenk 173 ausschwingt, schwingt die Zahnstangenhaube zusätzlich in großem Maß aus, dem Ausschwingen der Spurstange 171 folgend. Für den Fall, dass die Zahnstange in großem Maß in das Lenkungsgetriebe 171 zum gleichen Zeitpunkt, wenn die Zahnstangenhaube in großem Maß ausschwingt, einsinkt, wird die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert, während sie in großem Maß ausschwingt. Wenn dies auftritt, wird die Zahnstangenhaube abnormal deformiert, wie es in 11 gezeigt ist. Insbesondere wird ein Teil der Zahnstangenhaube verbeult und sackt nach unten in einer Richtung der Spurstange 171 durch, während ein Teil der Zahnstangenhaube, der angrenzend an den gebeulten Bereich ist, in großem Maß in Richtung einer äußeren Umfangsseite davon vorsteht. Wenn die Zahnstangenhaube gebeult ist, wird ein Nachteil hervorgerufen, dass der gebeulte Bereich der Zahnstangenhaube zwischen dem Lenkungsgetriebe 10 und dem Kugelgelenk 173 gehalten wird. Wenn zusätzlich der Bereich der Zahnstangenhaube, der angrenzend an den gebeulten Bereich ist, in großem Maß in Richtung auf die äußere Umfangsseite davon vorsteht, nimmt die Außenform der Zahnstangenhaube zu, und es wird ein Nachteil hervorgerufen, dass die Zahnstangenhaube zu einer Wechselwirkung mit verschiedenen Elementen gelangt, die angrenzend an die Zahnstangenhaube angebracht sind.

Im Hinblick auf die oben beschriebenen Nachteile wurden Techniken vorgeschlagen, um die abnormale Deformation der Zahnstangenhaube zu verhindern (siehe beispielsweise Patentdokument Nummer 1). Eine Zahnstangenhaube, die in Patentdokument Nummer 1 beschrieben ist, ist derart, dass die abnormale Deformation der Zahnstangenhaube durch Verbessern der Falteigenschaften eines Balgbereichs verhindert wird. Bei der in Patentdokument Nummer 1 beschriebenen Zahnstangenhaube ist der Balgbereich aus einem zentralen Bereich (einem zentralen Balgbereich) und zwei konisch zulaufenden Balgbereichen gebildet, die an beiden Enden des Balgbereichs geformt sind. Jeder konisch zulaufende Balgbereich ist in eine konische Form geformt, indem er im Durchmesser größer an einem Grenzbereich zum zentralen Balgbereich geformt ist, während er im Durchmesser kleiner an einem Grenzbereich zu einem ersten zylindrischem Bereich oder einem zweiten zylindrischem Bereich geformt ist. Bei dieser Zahnstangenhaube werden zuerst, wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, die konischen Balgbereiche komprimiert, und dann wird der zentrale Balgbereich komprimiert. Da die konischen Balgbereiche früher als der zentrale Balgbereich komprimiert werden, kann ein Fall ausgeschlossen werden, bei dem der zentrale Balgbereich in der Richtung eines Kugelgelenks einsackt, und somit kann der Nachteil eliminiert werden, dass der zentrale Balgbereich zwischen dem Lenkungsgetriebe und dem Kugelgelenk gehalten wird. Da die in dem Patentdokument Nummer 1 offenbarte Zahnstangenhaube derart ist, dass die konischen Balgbereiche in die konisch zulaufende Form geformt sind, können überragende Falteigenschaften zusätzlich vorgesehen werden. Folglich wird davon ausgegangen, dass bei dieser Zahnstangenhaube die Kompressionslast verringert ist.

Selbst bei der Zahnstangenhaube, die im Patentdokument Nummer 1 offenbart ist, konnte der Nachteil, der sich auf das Ausbeulen bezieht, das erzeugt wird, wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, während sie in großem Maß ausschwingt, nicht eliminiert werden. Insbesondere ein Gebiet (ein Befestigungsgebiet) auf einer geraden-Linie, das den ersten zylindrischen Bereich mit dem zweiten zylindrischen Bereich verbindet, wird in großem Maß zusammengedrückt, wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, während sie in großem Maße ausschwingt. Der Balgbereich ist auf eine derartige Weise gefaltet, dass er innerhalb des Anbringgebiets untergebracht ist. Wenn dabei das Anbringgebiet zu klein wird, kann eine axiale Gesamtlänge des gefalteten Balgbereichs nicht innerhalb des Anbringgebiets aufgenommen werden. Wenn dies auftritt, versucht der Balgbereich aus dem Anbringgebiet auszuweichen und wird schließlich ausgebeult. Wie es im Patentdokument Nummer 1 beschrieben ist, wird, selbst bei der Zahnstangenhaube, die den zentralen Balgbereich und die zwei konisch zulaufenden Balgbereiche hat, das Beulen in ähnlicher Weise hervorgerufen, wenn das Anbringgebiet zu klein wird. Insbesondere wird in diesem Fall eine große Beuldeformation in dem zentralen Balgbereich bewirkt, in dem der außenseitige Durchmesser groß ist. Folglich wird nach wie vor das Beulen in der Zahnstangenhaube, die im Patentdokument Nummer 1 offenbart ist, hervorgerufen, und die Nachteile, die dem Ausbeulen der Zahnstangenhaube zuzuordnen sind, bleiben nach wie vor ungelöst, wobei der ausgebeulte Bereich der Zahnstangenhaube zwischen dem Lenkungsgetriebe und dem Kugelgelenk gehalten wird und die Zahnstangenhaube zur Wechselwirkung mit verschiedenartigen Elementen gelangt, die angrenzend an die Zahnstangenhaube angebracht sind
Patentdokument Nummer 1: JP-A-63-40278

Darstellung der Erfindung

Die Erfindung wurde im Hinblick auf die Situationen getätigt, und es ist eine Aufgabe davon, eine Zahnstangenhaube vorzusehen, die nicht nur die Kompressionslast verringern kann sondern auch ihre abnormale Deformation vermeiden kann.

Im Hinblick auf das Lösen des Problems wird gemäß der Erfindung eine Zahnstangenhaube vorgesehen, die einen hohlen Balgbereich, in dem radial nach außen sich erhebende Rippenbereiche und radial nach innen absinkende Vertiefungsbereiche wechselweise und kontinuierlich geformt sind, wobei der Rippenbereich und der vertiefte Bereich, die aneinander angrenzen, miteinander durch einen schrägen Wandbereich verbunden sind, einen ersten zylindrischen Bereich, der an einem Ende des Balgbereichs derart geformt ist, dass er an einer Spurstange zu befestigen ist, und einen zweiten zylindrischen Bereich, der am anderen Ende des Balgbereichs auf eine solche Weise geformt ist, dass er an einem Lenkungsgetriebe zu befestigen ist, enthält, wobei der Balgbereich einen ersten Balgbereich, der einen Bereich bildet, der sich von einer dritten Rippe der Rippenbereiche ausgehend erstreckt, die daraus folgt, wenn die Rippenbereiche von einem Endbereich des Balgbereichs, der am zweiten zylindrischen Bereich liegt, ausgehend zum anderen Endbereich davon, der am ersten zylindrischen Bereich liegt, gezählt werden, und einen zweiten Balgbereich, der einen Bereich ausbildet, der sich von der dritten Rippe zu dem Endbereich erstreckt, der an dem zweiten zylindrischen Bereich liegt, aufweist, und wobei zumindest der erste Balgbereich in eine konisch zulaufende Form geformt ist, bei der ein außenseitiger Durchmesser von zumindest den Rippenbereichen derart ist, dass ein außenseitiger Durchmesser eines oder jedes Rippenbereichs kleiner als ein außenseitiger Durchmesser eines oder jedes Rippenbereichs ist, der näher an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs liegt.

Die Zahnstangenhaube der Erfindung enthält vorzugsweise eine der folgenden Konfigurationen (1) bis (4). Die Zahnstangenhaube enthält vorzugsweise mehr als eine der folgenden Konfigurationen (1) bis (4).

(1) Der zweite Balgbereich ist in eine konisch zulaufende Gestalt geformt.
(2) In dem ersten Balgbereich ist ein außenseitiger Durchmesser der vertieften Bereiche derart, dass ein außenseitiger Durchmesser eines bzw. jedes vertieften Bereichs kleiner als ein außenseitiger Durchmesser eines bzw. jedes vertieften Bereichs ist, der näher an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs liegt.
(3) In dem ersten Balgbereich liegt eine Differenz im außenseitigen Durchmesser zwischen den Rippenbereichen, die zueinander angrenzend sind, im Bereich von 1 bis 4 mm.
(4) In dem ersten Balgbereich liegt eine Differenz im außenseitigen Durchmesser zwischen den ausgenommenen Bereichen, die zueinander angrenzend sind, im Bereich von 1 bis 4 mm.

Die Zahnstangenhaube der Erfindung ist derart, dass zumindest der erste Balgbereich in die konisch zulaufende Form geformt ist, bei der der außenseitige Durchmesser von zumindest den Rippenbereichen derart ist, dass der außenseitige Durchmesser des Rippenbereichs, der entfernter zu der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs ist, kleiner als der außenseitige Durchmesser des Rippenbereichs ist, der näher an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs liegt. Insbesondere nimmt der außenseitige Durchmesser von zumindest dem ersten Balgbereich nach und nach in Richtung auf die Seite des ersten zylindrischen Bereichs ab. Aufgrund dessen tritt zumindest in dem ersten Balgbereich der Zahnstangenhaube der Erfindung kein Fall auf, in dem die angrenzenden Rippenbereiche in Druckkontakt miteinander gebracht werden, selbst während einer Deformation durch Kompression, und somit wird die Kompressionslast in großem Maß reduziert. Zusätzlich ist, wenn es hier verwendet wird, ist eine konische Form, ein Konzept, das die konisch zulaufende Form enthält, bei der der außenseitigen Durchmesser eines Rippenbereichs weiter entfernt von der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs kleiner als der außenseitige Durchmesser eines Rippenbereichs ist, der näher an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs liegt, und der außenseitige Durchmesser eines Vertiefungsbereichs, der weiter entfernt von der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs ist, kleiner als der außenseitige Durchmesser eines Vertiefungsbereichs ist, der näher an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs liegt, ist.

Zusätzlich hat die Zahnstangenhaube der Erfindung keinen zentralen Balgbereich wie denjenigen der Zahnstangenhaube von Patentdokument Nummer 1, die oben beschrieben wurde. Zusätzlich nimmt in zumindest dem ersten Balgbereich der außenseitige Durchmesser der Rippenbereiche nach und nach von der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs, wo nahezu keine Deformation hervorgerufen wird, selbst wenn die Zahnstangenhaube in Richtung auf die Seite des ersten zylindrischen Bereichs ausschwenkt, ab. Die axiale Gesamtlänge des gefalteten Balgbereichs wird kürzer, aufgrund der Tatsache, dass der außenseitige Durchmesser der Rippenbereiche nach und nach von der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs in Richtung auf die Seite des ersten zylindrischen Bereichs abnimmt. Folglich kann, selbst wenn das Anbringgebiet in großem Maß komprimiert ist, wie es oben beschrieben wurde, die axiale Gesamtlänge des gefalteten Balgbereichs innerhalb des Anbringgebiets aufgenommen werden. Aufgrund dessen tritt kein Fall auf, bei dem ein Beulen in dem Balgbereich hervorgerufen wird. Folglich besteht keine Gefahr, dass der Nachteil hervorgerufen wird, bei dem der ausgebeulte Bereich der Zahnstangenhaube zwischen dem Lenkungsgetriebe und dem Kugelgelenk gehalten wird, und der Nachteil, bei dem die Zahnstangenhaube zur Wechselwirkung mit verschiedenartigen Elementen gelangt, die angrenzend an die Zahnstangenhaube angebracht sind, wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, wobei sie in großem Maß ausschwenkt.

Zusätzlich deformiert sich ein Bereich des Balgbereichs, der sich von dem Endbereich davon, der am zweiten zylindrischen Bereich liegt, zu einer zweiten Rippe der Rippenbereiche erstreckt, die resultiert, wenn die Rippenbereiche ausgehend von dem Endbereich, der am zweiten zylindrischen Bereich liegt, gezählt werden, wenig, selbst wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, wobei sie in großem Maß ausschwingt. Dies ist deshalb, wie oben beschrieben wurde, da das Lenkungsgetriebe, an dem der zweite zylindrische Bereich befestigt ist, stillsteht, selbst wenn die Spurstange schwingt. Folglich muss bei der Zahnstangenhaube der Erfindung zumindest der erste Balgbereich, d. h. der Bereich des Balgbereichs, der sich von der dritten Rippe der Rippenbereiche, die resultiert, wenn die Rippenbereiche von dem Endbereich des Balgbereichs, der am zweiten zylindrischen Bereich liegt, zum Endbereich davon, der am ersten zylindrischen Bereich liegt, gezählt werden, nur konisch sein.

Wenn die Zahnstangenhaube der Erfindung die Konfiguration enthält, die unter (1) oben beschrieben wurde, werden selbst in dem zweiten Balgbereich die Rippenbereiche nicht in Druckkontakt miteinander gebracht, und somit wird die Kompressionslast weiter reduziert. Zusätzlich kann das Ausbeulen des Balgbereichs in einer weiter sichergestellten Weise verhindert werden, da die axiale Gesamtlänge des gefalteten Balgbereichs, der den zweiten Balgbereich enthält, kürzer gehalten wird.

Wenn die Zahnstange der Erfindung die unter (2) oben beschriebene Konfiguration enthält, werden, wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, während sie in großem Maß schwingt, weder die Rippenbereiche in Druckkontakt miteinander gebracht noch die vertieften Bereiche in Druckkontakt miteinander gebracht. Folglich wird die Kompressionslast weiter reduziert und das Ausbeulen des Balgbereichs wird in der weiter sichergestellten Weise vermieden.

Wenn die Zahnstangenhaube der Erfindung die unter (3) oben beschriebene Konfiguration enthält, sind die aneinander grenzenden Rippenbereiche auf eine solche Weise angebracht, dass sie voneinander in einer Durchmesserrichtung beanstandet sind (in einer Richtung des außenseitigen Durchmessers der Zahnstangenhaube). Folglich wird, wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, während sie in großem Maß schwingt, der Nachteil in der weiter sichergestellten Weise vermieden, dass die aneinander angrenzenden Rippenbereiche in Druckkontakt miteinander gebracht werden, und folglich wird die Kompressionslast ausreichend verringert und das Beulen des Balgbereichs in der weiter sichergestellten Weise vermieden.

Wenn die Zahnstangenhaube der Erfindung die oben unter (4) beschriebene Konfiguration enthält, sind die aneinander grenzenden Vertiefungsbereiche auf eine solche Weise angebracht, dass sie voneinander in der diametralen Richtung beanstandet sind. Folglich wird, wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, wobei sie in großem Maß ausschwingt, der Nachteil auf die weiter sichergestellte Weise vermieden, dass die aneinandergrenzenden Vertiefungsbereiche in Druckkontakt miteinander gebracht werden, und folglich wird die Kompressionslast ausreichend verringert, wobei das Ausbeulen des Balgbereichs auf eine weiter sichergestellte Weise vermieden wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine axiale Querschnittsansicht, die exemplarisch eine Zahnstangenhaube von Ausführungsform 1 zeigt.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils von 1.
3 ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptteils der Zahnstangenhaube von Ausführungsform 1, die exemplarisch einen Zustand zeigt, in dem die Zahnstangenhaube durch Kompression in einer axialen Richtung von ihr deformiert ist.
4 ist eine erklärende Ansicht, die exemplarisch einen Zustand zeigt, in dem die Zahnstangenhaube von Ausführungsform 1 durch Kompression deformiert ist, wobei sie in großem Maß ausschwingt.
5 ist eine axiale Querschnittsansicht, die exemplarisch eine Zahnstangenhaube von Ausführungsform 2 zeigt.
6 ist ein Diagramm, das die Ergebnisse von Kompressionslastmesstests zeigt.
7 ist ein Diagramm, das die Ergebnisse von Verifikationstests für den Außendurchmesser der Zahnstangenhaube während der Kompression und des Ausschwingens zeigt.
8 ist eine axiale Querschnittsansicht, welche exemplarisch eine allgemeine Zahnstangenhaube zeigt.
9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils aus 8.
10 ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptteils der allgemeinen Zahnstangenhaube, die exemplarisch einen Zustand zeigt, in dem die Zahnstangenhaube durch Kompression in einer axialen Richtung von ihr deformiert ist.
11 ist eine erklärende Ansicht, die exemplarisch einen Zustand zeigt, in dem die allgemeine Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert ist, wobei sie in großem Maß ausschwingt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Eine Zahnstangenhaube der Erfindung wird anschließend basierend auf den beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Ausführungsform 1
Eine Zahnstangenhaube der Ausführungsform 1 enthält die unter (1) bis (4) beschriebenen Konfigurationen. Eine axiale Querschnittsansicht ist in 1 gezeigt, die die Zahnstangenhaube von Ausführungsform 1 zeigt, und eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils von 1 ist in 2 dargestellt. Eine erklärende Ansicht des Hauptteils der Zahnstangenhaube aus Ausführungsform 1 ist in 3 gezeigt, die exemplarisch einen Zustand zeigt, in dem die Zahnstangenhaube durch Kompression in einer axialen Richtung von ihr deformiert ist. Eine erklärende Ansicht ist in 4 gezeigt, die exemplarisch einen Zustand zeigt, in dem die Zahnstangenhaube von Ausführungsform 1 durch Kompression deformiert ist, während sie in großem Maß ausschwingt.
Gemäß den Darstellungen in 1 und 2 enthält die Zahnstangenhaube der Ausführungsform 1 einen Balgbereich 1, einen zweiten zylindrischen Bereich 2 und einen ersten zylindrischen Bereich 3. Der Balgbereich 1, der zweite zylindrische Bereich 2 und der erste zylindrische Bereich 3 sind integral durch Blasformen geformt. Der zweite zylindrische Bereich 2 ist in eine Ringform geformt und ist an einem Lenkungsgetriebe (nicht dargestellt) angebracht. Der erste zylindrische Bereich 3 ist in eine Ringform geformt, die im Durchmesser kleiner als der zweite zylindrische Bereich 2 ist, und ist an einer Spurstange (nicht dargestellt) angebracht.
Der Balgbereich 1 ist in eine hohle Form geformt, die eine Verbindung zwischen dem zweiten zylindrischem Bereich 2 und dem ersten zylindrischem Bereich 3 herstellt. Eine Mehrzahl von radial nach außen sich erhebenden Rippenbereichen 4 und eine Mehrzahl von radial nach innen absinkenden Vertiefungsbereichen 5 sind auf dem Balgbereich 1 geformt. Die Rippenbereiche 4 und Vertiefungsbereiche 5 sind wechselweise und kontinuierlich in einer Reihenfolge von Rippenbereich 4, Vertiefungsbereich 5, Rippenbereich 4, Vertiefungsbereich 5,... angebracht. Der Balgbereich 1 ist aus einem ersten Balgbereich 10, der ein Bereich ist, der auf der Seite des ersten zylindrischen Bereichs 3 liegt, und einem zweiten Balgbereich 12, der ein Bereich ist, der auf der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 liegt, gebildet. Ein Bereich des Balgbereichs 1, der sich von einer dritten Rippe der Rippenbereiche ausgehend erstreckt, die resultiert, wenn die Rippenbereiche von einem Endbereich des Balgbereich ausgehend, der am zweiten zylindrischen Bereich 2 liegt, zum anderen Endbereich davon gezählt werden, der am ersten zylindrischen Bereich 3 liegt, bildet den ersten Balgbereich 10. Ein Bereich des Balgbereichs 1, der sich von der dritten Rippe des Balgbereichs aus erstreckt, die resultiert, wenn die Rippenbereiche von dem Endbereich aus, der an dem zweiten zylindrischem Bereich 2 liegt, zu dem Endbereich, der am zweiten zylindrischen Bereich 2 liegt, gezählt werden, bildet den zweiten Balgbereich 12. Anschließend wird eine x-te Rippe der Rippenbereiche, die resultiert, wenn die Rippenbereiche von dem Endbereich des Balgbereichs 1 aus gezählt werden, der am zweiten zylindrischen Bereich 2 liegt, einfach als eine x-te Rippe bezeichnet.
Der erste Balgbereich 10 enthält weiter einen Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers, der ein Bereich ist, der an dem ersten zylindrischen Bereich 3 liegt, und einen Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers, der ein Bereich ist, der an dem zweiten Balgbereich 12 liegt. Ein Bereich des Balgbereichs 1, der sich von einer achten Rippe zu dem Endbereich des Balgbereichs 1 erstreckt, der an dem ersten zylindrischen Bereich 3 liegt, bildet den Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers. Ein Bereich des Balgbereichs 1, der sich von der dritten Rippe zur achten Rippe erstreckt, bildet den Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers. Der erste Balgbereich 10 bedeckt einen äußeren Umfang eines Kugelgelenks (nicht dargestellt).
Der erste Balgbereich 10 ist in eine konische Form geformt, in der der außenseitige Durchmesser der Rippenbereiche 4 so ist, dass ein außenseitiger Durchmesser des Rippenbereichs 4 kleiner als ein außenseitiger Durchmesser des Rippenbereichs 4 ist, der näher an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 liegt, und der außenseitige Durchmesser der Vertiefungsbereiche 5 derart ist, dass ein außenseitiger Durchmesser des Vertiefungsbereichs 5 kleiner als ein außenseitiger Durchmesser des Vertiefungsbereichs 5 ist, der näher an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 liegt. Insbesondere sind in dem ersten Balgbereich 10 der außenseitige Durchmesser der Rippenbereiche 4 und der außenseitige Durchmesser der Vertiefungsbereiche 5 gebildet, dass sie graduell in Richtung auf den ersten zylindrischen Bereich 3 abnehmen. Eine Differenz im außenseitigen Durchmesser zwischen den Rippenbereichen 4, die aneinander angrenzend sind, ist größer in dem Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers als in dem Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers, und eine Differenz im außenseitigen Durchmesser zwischen den Vertiefungsbereichen 5, die aneinander angrenzend sind, ist größer in dem Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers als in dem Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers. Anschließend wird die Differenz im außenseitigen Durchmesser zwischen den aneinander grenzenden Rippenbereichen 4 konsistent als eine Rippendurchmesserdifferenz bezeichnet. Zusätzlich wird die Differenz im außenseitigen Durchmesser zwischen den aneinander angrenzenden Vertiefungsbereichen 5 konsistent als eine Vertiefungsdurchmesserdifferenz bezeichnet.
Die Rippendurchmesserdifferenz in dem Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers liegt im Bereich von 3 bis 4 mm. Die Vertiefungsdurchmesserdifferenz in dem Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers liegt im Bereich von 2 bis 3 mm. Die Rippendurchmesserdifferenz in dem Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers ist 1 mm. Die Vertiefungsdurchmesserdifferenz in dem Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers ist 1 mm. In dem Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers ist der außenseitige Durchmesser des Rippenbereichs 4 (41), der am nächsten an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 liegt, 59 mm. In dem Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers ist der außenseitige Durchmesser des Vertiefungsbereichs 5 (51), der am nächsten an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 liegt, 44 mm. In dem Balgbe- reich 14 der Seite großen Durchmessers ist der außenseitige Durchmesser des Rippenbereichs 4 (43), der am nächsten an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 liegt, 64 mm. In dem Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers ist der außenseitige Durchmesser des Vertiefungsbereich 5 (53), der am nächsten an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 liegt, 48 mm.
Der zweite Balgbereich 12 ist in eine konische Form geformt, in der der außenseitige Durchmesser der Rippenbereiche 4 derart ist, dass ein außenseitiger Durchmesser des Rippenbereichs 4 kleiner als ein außenseitiger Durchmesser eines Rippenbereichs 4 ist, der näher an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 liegt, und der außenseitige Durchmesser der Vertiefungsbereiche 5 derart ist, dass ein außenseitiger Durchmesser eines Vertiefungsbereichs 5 kleiner ist, als ein außenseitiger Durchmesser eines Vertiefungsbereichs 5, der näher an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 liegt. Insbesondere sind bei der Zahnstangenhaube der Ausführungsform 1 sowohl der erste Balgbereich 10 also auch der zweite Balgbereich 12 in die konisch zulaufende Form geformt. Die Rippendurchmesserdifferenz in dem zweiten Balgbereich 12 ist 1 mm. Die Vertiefungsdurchmesserdifferenz in dem zweiten Balgbereich 12 ist 1 mm. Der außenseitige Durchmesser des Rippenbereichs 4 (42), der am nächsten an dem zweiten zylindrischen Bereich 2 auf der Seite des zweiten Balgbereichs 12 liegt, ist 66 mm. Der außenseitige Durchmesser des Vertiefungsbereichs 5 (52), der am nächsten an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 in dem zweiten Balgbereich 12 liegt, ist 51 mm.
Bei der Zahnstangenhaube von Ausführungsform 1 ist die Gesamtheit des Balgbereichs 1 in eine konisch zulaufende Form geformt, und die Rippenbereiche, die aneinander angrenzend liegen, sind auf eine solche Weise angebracht, dass sie sequentiell voneinander in einer Durchmesserrichtung der Zahnstangenhaube abweichen. Folglich werden, wie es in 3 gezeigt ist, die aneinander angrenzenden Rippenbereiche 4 nicht in Druckkontakt miteinander gebracht, wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression in einer axialen Richtung deformiert wird. Folglich wird, wie es in 4 gezeigt ist, selbst wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, während sie in großem Maß ausschwingt, der Nachteil vermieden, dass die aneinander grenzenden Rippenbereiche 4 in Druckkontakt miteinander gebracht werden, wodurch die Kompressionslast verringert wird und das Beulen des Balgbereichs 1 vermieden wird. Zusätzlich sind bei der Zahnstangenhaube der Ausführungsform 1 die Vertiefungsbereiche 5, die aneinander angrenzend in dem Balgbereich 1 liegen (dem ersten Balgbereich 10 und dem zweiten Balgbereich 12), auf eine solche Weise angebracht, dass sie sequentiell voneinander in der Durchmesserrichtung der Zahnstangenhaube abweichen. Folglich werden, wie es in 3 gezeigt ist, wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression in ihrer axialen Richtung deformiert wird, die aneinander angrenzenden Rippenbereiche 5 ebenfalls nicht in Druckkontakt miteinander gebracht. Konsequenter Weise wird, wie es in 4 gezeigt ist, selbst wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, während sie in großem Maß ausschwenkt, der Nachteil vermieden, dass die aneinander grenzenden Vertiefungsbereiche 5 in Druckkontakt miteinander gebracht werden, wodurch die Kompressionslast verringert wird und das Ausbeulen des Balgbereichs 1 vermieden wird.
Es ist anzumerken, dass mit einer größer werdenden Rippendurchmesserdifferenz und größer werdenden Vertiefungsdurchmesserdifferenz die Nachteile, dass die aneinander grenzenden Rippenbereiche 4 und die aneinander grenzenden Vertiefungsbereiche 5 in Druckkontakt miteinander jeweils gebracht werden, auf eine weiter sichergestellte Weise vermieden werden können.
Bei der Zahnstangenhaube der Ausführungsform 1 ist das Kugelgelenk in der Umgebung der achten Rippe des Balgbereichs 1 eingebaut. Folglich muss der Bereich des Balgbereichs 1, der näher an dem ersten zylindrischen Bereich 3 als die achte Rippe liegt, nicht mit einem so großen Durchmesser geformt sein. Folglich kann bei der Zahnstangenhaube von Ausführungsform 1 die Rippendurchmesserdifferenz und die Vertiefungsdurchmesserdifferenz größer in dem Bereich des Balgbereichs 1 gemacht werden, der näher an dem ersten zylindrischen Bereich 3 als die achte Rippe liegt (dem Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers), als in dem Bereich, der näher an dem zweiten zylindrischen Bereich als die achte Rippe liegt (dem Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers und dem zweiten Balgbereich 12). Je größer die Rippendurchmesserdifferenz und die Vertiefungsdurchmesserdifferenz werden, desto gleichmäßiger kann der Balgbereich 1 gefaltet werden und das Ausbeulen des Balgbereichs 1 kann auf eine weiter sichergestellte Weise vermieden werden. Folglich kann bei der Zahnstangenhaube von Ausführungsform 1 das Ausbeulen des Balgbereichs 1 auf eine weiter sichergestellte Weise verhindert werden, indem der Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers in dem ersten Balgbereich 10 vorgesehen wird.
Zusätzlich ist es möglich, dass der Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers nur basierend auf der Position festgelegt sein muss, in der das Kugelgelenk in der Zahnstangenhaube eingebaut ist. Insbesondere kann der Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers in einem Bereich vorgesehen werden, der näher an der Seite des ersten zylindrischen Bereichs 3 als die Position liegt, in der das Kugelgelenk eingesetzt ist, basierend auf der Position des Einbaus des Kugelgelenks. Der außenseitige Durchmesser des Bereichs des Balgbereichs 1, in dem das Kugelgelenk eingebaut ist, kann nach Bedarf entsprechend dem Außendurchmesser des Kugelgelenks festgelegt werden. Der außenseitige Durchmesser des ersten zylindrischen Bereichs 3 kann geeignet entsprechend dem außenseitigen Durchmesser der Spurstange festgelegt sein. Der außenseitige Durchmesser des zweiten zylindrischen Bereichs 2 kann geeignet entsprechend dem außenseitigen Durchmesser des Lenkungsgetriebes festgelegt sein. Zusätzlich können die Rippendurchmesserdifferenz und die Vertiefungsdurchmesserdifferenz in dem Balgbereich 13 der Seite klei nen Durchmessers entsprechend dem außenseitigen Durchmesser des Bereichs des Balgbereichs 1 festgelegt sein, in dem das Kugelgelenk eingebaut ist, und dem außenseitigen Durchmesser des ersten zylindrischen Bereichs 3. Die Rippendurchmesserdifferenz und die Vertiefungsdurchmesserdifferenz in dem Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers und dem zweiten Balgbereich 12 können entsprechend dem außenseitigen Durchmesser des Bereichs des Balgbereichs 1 festgelegt sein, in dem das Kugelgelenk eingebaut ist, und dem außenseitigen Durchmesser des zweiten zylindrischen Bereichs 2.
Bei der Zahnstangenhaube von Ausführungsform 1 unterscheiden sich die Rippendurchmesserdifferenz und die Vertiefungsdurchmesserdifferenz in dem ersten Balgbereich 10 zwischen dem Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers und dem Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers. Abhängig von den Formen des Kugelgelenks, des Lenkungsgetriebes und der Spurstange können jedoch die Rippendurchmesserdifferenz und Vertiefungsdurchmesserdifferenz in dem Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers zu den gleichen wie denjenigen in dem Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers gemacht werden. Zusätzlich können die Rippendurchmesserdifferenz und die Vertiefungsdurchmesserdifferenz in dem ersten Balgbereich 10 gleich zu denjenigen in dem zweiten Balgbereich 12 gemacht werden. Auch in diesem Fall können, wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, während sie in großem Maß ausschwenkt, die Nachteile vermieden werden, dass die aneinander grenzenden Rippenbereiche 4 bzw. die aneinander grenzenden Vertiefungsbereiche 5 in Druckkontakt miteinander gebracht werden.
Ausführungsform 2
Eine Zahnstangenhaube von Ausführungsform 2 enthält die unter (2) bis (4) beschriebenen Konfigurationen. Eine axiale Querschnittsansicht ist in 5 gezeigt, die exemplarisch die Zahnstangenhaube von Ausführungsform 2 zeigt.
Wie es in 5 gezeigt ist, enthält die Zahnstangenhaube von Ausführungsform 2 einen Balgbereich 1, einen zweiten zylindrischen Bereich 2 und einen ersten zylindrischen Bereich 3. Der erste zylindrische Bereich 3 und der zweite zylindrische Bereich 2 sind die gleichen wie diejenigen von Ausführungsform 1. Der Balgbereich 1 ist aus einem ersten Balgbereich 10 und einem zweiten Balgbereich 12 gebildet. Wie bei Ausführungsform 1 hat der erste Balgbereich 10 einen Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers und einen Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers. Der Balgbereich 13 der Seite kleinen Durchmessers hat eine Form, die die gleiche wie diejenige von Ausführungsform 1 ist.
Der Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers ist in eine konische Form gestaltet, bei der ein außenseitiger Durchmesser der Rippenbereiche 4 derart ist, dass ein außenseitiger Durchmesser eines Rippenbereichs 4 kleiner als ein außenseitiger Durchmesser eines Rippenbereichs 4 ist, der näher an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 liegt, und ein außenseitiger Durchmesser der Vertiefungsbereiche 5 derart ist, dass ein außenseitiger Durchmesser eines Vertiefungsbereichs 5 kleiner als ein außenseitiger Durchmesser eines Vertiefungsbereichs 5 ist, der näher an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 liegt. Die Rippendurchmesserdifferenz in dem Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers ist 1 mm, und die Vertiefungsdurchmesserdifferenz in diesem Bereich ist 1 mm. Der außenseitige Durchmesser des Rippenbereichs 4 (42) der am nächsten an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 in dem Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers liegt, ist 65 mm. Der außenseitige Durchmesser des Vertiefungsbereichs 5 (52), der am nächsten an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 2 in dem Balgbereich 14 der Seite großen Durchmessers liegt, ist 49 mm. Bei der Zahnstangenhaube von Ausführungsform 2 ist nur der erste Balgbereich 10 in die konisch zulaufende Form gestaltet.
Der zweite Balgbereich 12 ist derart geformt, dass die außenseitigen Durchmesser eines ersten Rippenbereichs 4 (42) und eines zweiten Rippenbereichs 4 (44) die gleichen sind und die außenseitigen Durchmesser eines ersten Vertiefungsbereichs 5 (52) und eines zweiten Vertiefungsbereichs 5 (54) die gleichen sind. In dem zweiten Balgbereich 12 ist der außenseitige Durchmesser der Rippenbereiche 4 65 mm und der außenseitige Durchmesser der Vertiefungsbereiche 5 ist 49 mm. In dem zweiten Balgbereich 12 ist der außenseitige Durchmesser des Rippenbereichs 4 (42), der am nächsten an dem zweiten zylindrischen Bereich 2 liegt, 65 mm. In dem zweiten Balgbereich 12 ist der außenseitige Durchmesser des Vertiefungsbereichs 5 (52), der am nächsten an dem zweiten zylindrischen Bereich 2 liegt, 49 mm.
Bei der Zahnstangenhaube von Ausführungsform 2 ist nur der erste Balgbereich 10 in die konisch zulaufende Form gestaltet. Zusätzlich sind die außenseitigen Durchmesser der Rippenbereiche (des ersten Rippenbereichs 42 und des zweiten Rippenbereichs 44) des zweiten Balgbereichs 12 gleich, und die außenseitigen Durchmesser der Vertiefungsbereiche 5 (des ersten Vertiefungsbereichs 52 und des zweiten Vertiefungsbereichs 54) des zweiten Balgbereichs 12 sind gleich. Wie oben beschrieben wurde, deformiert sich ein Bereich des Balgbereichs 1, der sich von einem Endbereich aus, der an dem zweiten zylindrischen Bereich 2 liegt, zu der zweiten Rippe der Rippenbereiche, die resultiert, wenn die Rippenbereiche von dem Endbereich aus gezählt werden, der an dem zweiten zylindrischen Bereich 2 liegt, erstreckt, wenig, selbst wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, wobei sie in großem Maß ausschwenkt. Folglich können, während die Zahnstangenhaube der Ausführungsform 2 den zweiten Balgbereich 12 aufweist, der nicht in eine konisch zulaufende Form geformt ist, selbst wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, wobei sie in großem Maße ausschwenkt, die Nachteile vermieden werden, dass die aneinander grenzenden Rippenbereiche 4 und die aneinander grenzenden Vertiefungsbereiche 5 jeweils in Druckkontakt miteinander gebracht sind. Folglich ist auch bei der Zahnstangenhaube von Ausführungsform 2 die Kompressionslast verringert, und das Ausbeulen des Balgbereichs 1 wird vermieden.
Vergleichsbeispiel:
Eine Zahnstangenhaube eines Vergleichsbeispiels ist die herkömmliche Zahnstangenhaube, die in 8 bis 11 gezeigt ist. Bei der Zahnstangenhaube des Vergleichsbeispiels hat ein Balgbereich 101 einen ersten Balgbereich 110 und einen zweiten Balgbereich 112. Der zweite Balgbereich 112 ist so geformt, dass der außenseitige Durchmesser eines ersten Rippenbereichs 104 (142) und der außenseitige Durchmesser eines zweiten Rippenbereichs 104 (144) gleich sind und der außenseitige Durchmesser eines ersten Vertiefungsbereichs 105 (152) und der außenseitige Durchmesser eines zweiten Vertiefungsbereichs 105 (154) gleich sind. In dem zweiten Balgbereich 112 ist der außenseitige Durchmesser der Rippenbereiche 104 6 mm und der außenseitige Durchmesser der Vertiefungsbereiche 105 ist 51 mm.
Der erste Balgbereich 110 hat einen Bereich, der sich von einer zehnten Rippe zu einem Endbereich davon erstreckt, der an einem ersten zylindrischen Bereich 103 liegt (einen Balgbereich 113 der Seite kleinen Durchmessers), und einen Bereich, der sich von der zehnten Rippe zu dem anderen Endbereich davon erstreckt, der an dem zweiten Balgbereich 112 liegt (einen Balgbereich 114 der Seite großen Durchmessers). Bei der Zahnstangenhaube des Vergleichsbeispiels ist von dem ersten Balgbereich 110 nur der Balgbereich 113 der Seite kleinen Durchmessers in eine konisch zulaufende Form gestaltet. Der Balgbereich 114 des Seite großen Durchmessers ist so geformt, dass die außenseitigen Durchmesser der Rippenbereiche 104 gleich sind und die außenseitigen Durchmesser der Vertiefungsbereiche 105 gleich sind, und der außenseitige Durchmesser der Rippenbereiche 104 und der außenseitige Durchmesser der Vertiefungsbereiche 105 des Balgbereichs 114 der Seite großen Durchmessers sind die gleichen wie diejenigen des zweiten Balgbereichs 112.
Die Rippendurchmesserdifferenz im ersten Balgbereich 110 ist 4 mm und die Vertiefungsdurchmesserdifferenz darin liegt im Bereich von 3 bis 4 mm. In dem ersten Balgbereich 110 ist der außenseitige Durchmesser des Rippenbereichs 104 (141), der am nächsten an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 102 liegt, 66 mm. In dem ersten Balgbereich 110 ist der außenseitige Durchmesser des Vertiefungsbereichs 105 (151) der am nächsten an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs 102 liegt, 49 mm.
Kompressionslastmesstest
Ein Verhältnis zwischen einer auf die Zahnstangenhaube auferlegten Last, wenn sie komprimiert wird, und der Länge der komprimierten Zahnstangenhaube wurde gemessen, indem die Zahnstangenhauben von Ausführungsform 1 des Vergleichsbeispiels auf einem Universalzugtestgerät montiert wurden und die so montierten Zahnstangenhauben komprimiert wurden. Das Universalzugtestgerät enthält einen stationären Tisch, eine Lastzelle, einen Ofen konstanter Temperatur, einen bewegbaren Tisch und zwei Befestigungen. Der bewegbare Tisch bewegt sich geradlinig relativ zu dem stationären Tisch hin und her. Eine der Befestigungen und der Ofen mit konstanter Temperatur sind an dem bewegbaren Tisch befestigt. Die eine der Befestigungen und der Ofen mit konstanter Temperatur bewegen sich gemeinsam mit der hin und her gehenden Bewegung des sich bewegenden Tischs hin und her. Die Lastzelle ist an dem stationären Tisch befestigt und die andere Befestigung ist an der Lastzelle befestigt. Die Zahnstangenhauben wurden in dem Ofen mit konstanter Temperatur in einem solchen Zustand untergebracht, dass die Zahnstangenhauben an Spurstangen, Kugelgelenken und Lenkungsgetrieben montiert wurden. Zusätzlich wurden die Lenkungsgetriebe an der Befestigung der Seite des stationären Tisch befestigt, während die Spurstangen an der Befestigung der Seite des stationären Tisches befestigt wurden. Danach waren die Zahnstangenhauben in einem solchen Zustand, dass weder Expansion noch Kompression auftrat (die Gesamtlänge der Zahnstangenhauben war 150 mm). Wenn der bewegbare Tisch in Richtung auf die Seite des stationären Tischs in diesem Zustand bewegt wurde, wurden die Zahnstangenhauben von der Seite des ersten zylindrischen Bereichs in Richtung auf die Seite des zweiten zylindrischen Bereichs komprimiert. Die Bewegungsgeschwindigkeit des bewegbaren Tischs war dann eine konstante Geschwindigkeit (100 mm/Minute). Lasten, die auf die Zahnstangenhauben auferlegt wurden, wenn sie komprimiert wurden, wurden durch die Last zelle gemessen. Es ist anzumerken, dass Entlüftungslöcher in den zweiten zylindrischen Bereichen der Zahnstangenhaube geformt waren, um die Wirkung der Innendrücke zu eliminieren, die resultieren, wenn die Zahnstangenhauben komprimiert werden.
Ein Diagramm ist in 6 gezeigt, das die Ergebnisse von Kompressionslastmessergebnissen zeigt. In 6 stellt die Abszissenachse die Länge der Zahnstangenhauben dar, und die Ordinatenachse stellt die Kompressionslasten (N) dar, die auf die Zahnstangenhauben aufgebracht wurden. Wie es in 6 gezeigt ist, ist, während eine Kompressionslast, die resultiert, wenn die Zahnstangenhaube des Vergleichsbeispiels in großem Maß komprimiert wurde (wenn die Länge der Zahnstangenhaube sehr kurz wurde), sehr groß ist, eine Kompressionslast, die resultiert, wenn die Zahnstangenhaube von Ausführungsform 1 in großem Maß komprimiert wurde, sehr klein im Vergleich zum Vergleichsbeispiel. Beispielsweise war eine Kompressionslast, die resultierte, wenn die Zahnstangenhaube von Ausführungsform 1 komprimiert wurde, bis sie auf 58 mm komprimiert ist, 140 N, während eine Kompressionslast, die resultiert, wenn die Zahnstangenhaube des Vergleichsbeispiels komprimiert wurde, bis sie auf 58 mm komprimiert war, 240 N war. Es ist aus diesen Ergebnissen des Tests zu erkennen, dass mit der Zahnstangenhaube der Erfindung die Kompressionslast in großem Maß im Vergleich zu der herkömmlichen Zahnstangenhaube verringert ist.
Verifikationstests während der Kompression und des Ausschwenkens für den Zahnstangenaußendurchmesserabschnitt.
Die Zahnstangenhauben von Ausführungsform 1 und des Vergleichsbeispiels wurden auf den Lenkungselementen montiert, und die Zahnstangenhauben wurden in eine minimale festgelegte Länge komprimiert, wobei gleichzeitig die Spurstangen dazu gebracht wurden, zu ihrem maximalen Niveaus auszuschwingen, so dass Abstände zwischen den Zahnstangenhauben und den Spurstangen oder Zahnstangen gemessen wurden, die koaxial zu den Spurstangen angebracht sind (anschließend einfach als Spurstangen bezeichnet). Um genauer zu sein, wurde ein Abstand zwischen einem axialen Zentrum der Spurstange und einem Scheitel einer äußeren Umfangseite von jedem Rippenbereich gemessen. Ein Diagramm ist in 7 gezeigt, das die Ergebnisse von Verifikationstests für den Außendurchmesser der Zahnstangenhaube während der Kompression und des Ausschwenkens zeigt. In 7 stellt die Abszissenachse Positionen von Rippenbereichen dar, die gemessen wurden. Um genau zu sein, gibt die Abszissenachse Positionen von gemessenen Rippenbereichen an, die resultieren, wenn die relevanten Rippenbereiche von dem Endbereich, der auf der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs liegt, ausgehend gezählt werden. In 7 stellt die Ordinatenachse Abstände zwischen den Zahnstangenhauben und den Spurstangen dar.
Gemäß der Darstellung in 7 wurde bei der Zahnstangenhaube des Vergleichsbeispiels der Abstand zwischen der Zahnstangenhaube und der Spurstange deutlich in der Umgebung einer vierten Rippe, die resultiert, wenn die Rippenbereiche von dem Endbereich ausgehend gezählt werden, der auf der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs liegt, reduziert. Dies gibt an, dass ein Beulen in der Umgebung der vierten Rippe hervorgerufen wurde, die resultiert, wenn man die Rippen von dem Endbereich ausgehend zählt, der auf der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs liegt, wobei der Bereich der Zahnstangenhaube, der in der Umgebung der vierten Rippe liegt, in Richtung auf die Spurstange durchsackt. Zusätzlich wurde der Abstand zwischen der Zahnstangenhaube und der Spurstange deutlich von einer fünften Rippe aufwärts erhöht, wobei die fünfte Rippe resultiert, wenn man von dem Endbereich ausgehend zählt, der auf der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs liegt. Dies gibt an, dass ein Bereich, der angrenzend an den Bereich in der Umgebung der vierten Rippe war, wo das Beulen hervorgerufen wurde, sich in großem Maß in Richtung auf die äußere Umfangsseite ausdehnte. Es ist aus dem Ergebnis des Tests zu erkennen, dass eine abnormale Deformation in der Zahnstangenhaube des Vergleichsbeispiels auftrat.
Bei der Zahnstangenhaube von Ausführungsform 1 waren die Abstände zwischen den Rippenbereichen der Zahnstangenhaube und der Spurstange im Wesentlichen gleich. Es ist aus dem Ergebnis des Tests zu erkennen, dass weder ein Beulen noch eine abnormale Deformation in der Zahnstangenhaube von Ausführungsform 1 auftrat, selbst wenn die Zahnstangenhaube komprimiert wurde, bis ihre Länge minimal wurde, während die Spurstange gleichzeitig in ihr maximales Niveau ausschwenkte.
Zusätzlich wurde, wie es in 7 gezeigt ist, der Abstand zwischen der Zahnstangenhaube und der Spurstange leicht in dem Bereich erhöht, der sich von dem Endbereich ausgehend, der am zweiten zylindrischen Bereich liegt, zu einer zweiten Rippe erstreckt, die resultiert, wenn die Rippenbereiche von dem Endbereich ausgehend gezählt wurden, der am zweiten zylindrischen Bereich liegt (dem zweiten Balgbereich), im Vergleich zu dem Bereich, der sich von einer dritten Rippe ausgehend weiter erstreckt. Dies liegt darin, dass, da das Lenkungsgetriebe, an dem der zweite zylindrische Bereich festgelegt ist, stillsteht, selbst wenn die Spurstange ausschwingt, der zweite Balgbereich an dem Lenkungsgetriebe über den zweiten zylindrischen Bereich befestigt ist. Es ist aus dem Testergebnis zu erkennen, dass bei der Zahnstangenhaube der Erfindung eine abnormale Deformation kaum auftritt, selbst wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, wobei sie in großem Maß ausschwingt, wenn zumindest der erste Balgbereich in die konisch zulaufende Form geformt ist.

Claims

Zahnstangenhaube, enthaltend: einen holen Balgbereich (1), in dem radial nach außen sich erhebende Rippenbereiche (4) und radial nach innen sinkende Vertiefungsbereiche (5) wechselweise und kontinuierlich geformt sind, wobei der Rippenbereich (4) und der Vertiefungsbereich (5), die aneinander angrenzend sind, durch einen schrägen Wandbereich (6) miteinander verbunden sind; einen ersten zylindrischen Bereich (3), der an einem Ende des Balgbereichs (1) derart geformt ist, dass er an einer Spurstange zu befestigen ist; und einen zweiten zylindrischen Bereich (2), der am anderen Ende des Balgbereichs (1) auf eine derartige Weise geformt ist, dass er an einem Lenkungsgetriebe zu befestigen ist, wobei der Balgbereich (1) einen ersten Balgbereich (10) aufweist, der einen Bereich bildet, der sich von einer dritten Rippe der Rippenbereiche (4), die resultiert, wenn die Rippenbereiche (4) von einem Endbereich des Balgbereichs (1) ausgehend, der an dem zweiten zylindrischen Bereich (2) liegt, zum anderen Endbereich davon gezählt werden, zu dem anderen Endbereich davon, der am ersten zylindrischen Bereich (3) liegt, erstreckt, und einen zweiten Balgbereich (12), der einen Bereich bildet, der sich von der dritten Rippe zu dem Endbereich erstreckt, der an dem zweiten zylindrischen Bereich (2) liegt, aufweist, und zumindest der erste Balgbereich (10) in eine konisch zulaufende Form geformt ist, bei der ein außenseitiger Durchmesser von zumindest den Rippenbereichen (4) derart ist, dass ein außenseitiger Durchmesser eines Rippenbereichs (4) kleiner als ein außenseitiger Durchmesser eines Rippenbereichs (4) ist, der näher an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs (2) liegt.
Zahnstangenhaube nach Anspruch 1, wobei der zweite Balgbereich (12) in eine konisch zulaufende Form geformt ist.
Zahnstangenhaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem ersten Balgbereich (10) ein außenseitiger Durchmesser der Vertiefungsbereiche (5) derart ist, dass ein außenseitiger Durchmesser eines Vertiefungsbereichs (5) kleiner ist als ein außenseitiger Durchmesser eines Vertiefungsbereichs (5), der näher an der Seite des zweiten zylindrischen Bereichs (2) liegt.
Zahnstangenhaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im ersten Balgbereich (10) eine Differenz im außenseitigen Durchmesser zwischen den Rippenbereichen (4), die zueinander benachbart liegen, im Bereich von 1 mm bis 4 mm ist.
Zahnstangenhaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem ersten Balgbereich (10) eine Differenz im außenseitigen Durchmesser zwischen zwei Vertiefungsbereichen (5), die zueinander benachbart liegen, im Bereich zwischen 1 mm bis 4 mm ist.
Zahnstangenhaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Kugelgelenk in den ersten Balgbereich (10) eingebaut ist.
Zahnstangenhaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Balgbereich (10) aus einem Balgbereich (13) der Seite kleineren Durchmessers und einem Balgbereich (14) der Seite größeren Durchmessers aufgebaut ist.
Zahnstangenhaube nach Anspruch 7, wobei der Balgbereich (13) der Seite kleineren Durchmessers sich von einer achten Rippe zu dem einem Endbereich des ersten Balgbereichs (10) erstreckt, und der Balgbereich (14) der Seite größeren Durchmessers sich von der dritten Rippe zur achten Rippe erstreckt.
Zahnstangenhaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die außenseitigen Durchmesser der Rippenbereiche (4) des zweiten Balgbereichs (12) gleich sind.
Zahnstangenhaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die außenseitigen Durchmesser der Vertiefungsbereiche (5) des zweiten Balgbereichs (12) gleich sind.
Lenkungszahnstange enthaltend: ein Lenkungsgetriebe, von dem sich eine Zahnstange erstreckt; eine Spurstange; ein Kugelgelenk, das die Zahnstange und die Spurstange miteinander verbindet; eine Zahnstangenhaube enthaltend: einen hohlen Balgbereich (1), in dem radial sich nach außen erhebende Rippenbereiche (4) und radial nach innen sinkende Vertiefungsbereiche (5) wechselweise und kontinuierlich geformt sind, wobei der Rippenbereich (4) und der Vertiefungsbereich (5), die aneinander angrenzen, miteinander durch einen schrägen Wandbereich (6) verbunden sind; einen ersten zylindrischen Bereich (3), der an einem Ende des Balgbereichs (1) derart geformt ist, dass er an der Spurstange zu befestigen ist; einen zweiten zylindrischen Bereich (2), der an dem anderen Ende des Balgbereichs (1) derart geformt ist, dass er an dem Lenkungsgetriebe zu befestigen ist; wobei der Balgbereich (1) einen ersten Balgbereich (10), der einen Bereich ausbildet, der sich von einer dritten Rippe der Rippenbereich (4) aus zum anderen Endbereich davon erstreckt, der am ersten zylindrischen Bereich (3) liegt, und einen zweiten Balgbereich (12), der einen Bereich ausbildet, der sich von der dritten Rippe zu dem Endbereich erstreckt, der am zweiten zylindrischen Bereich (2) liegt, enthält, und der erste Balgbereich (10) in eine konisch zulaufende Form geformt ist.
Lenkungszahnstange nach Anspruch 11, wobei die Lenkungszahnstange derart konfiguriert ist, dass ein Teil des Balgbereichs, der sich von dem Endbereich davon, der am zweiten zylindrischen Bereich (2) liegt, zu einer zweiten Rippe der Rippenbereiche (4) erstreckt, die resultiert, wenn die Rippenbereiche von dem Endbereich ausgehend gezählt werden, der am zweiten zylindrischen Bereich (2) liegt, sich wenig deformiert, selbst wenn die Zahnstangenhaube durch Kompression deformiert wird, wobei sie in großem Maß ausschwenkt.