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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung mit Verwendung für eine Schwingungsdämpfungsverbindungsstange, so beispielsweise eine Drehmomentstange, eine Schwingungsdämpfungsverbindungsstange mit Verwendung derselben sowie ein Herstellungsverfahren hierfür.
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Hintergrund
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Bekannt ist eine Schwingungsdämpfungsverbindungsstange als Einheit, die als Drehmomentstange verwendet wird, die eine Drehmomentreaktionskraft einer Leistungs- bzw. Stromversorgungseinheit und dergleichen stützt. Diese Schwingungsdämpfungsverbindungsstange beinhaltet einen Stangenhauptkörper und eine rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung, die wenigstens an einem Ende des Stangenhauptkörpers bereitgestellt ist. Die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung weist einen Aufbau auf, bei dem ein Innenschaftelement in ein Außenrohrelement eingeführt ist, während das Innenschaftelement und das Außenrohrelement elastisch miteinander durch einen Hauptgummielastikkörper verbunden sind. Die fahrzeugseitige Drehmomentstangenbuchse, die in der Veröffentlichung des ungeprüften japanischen Patentes Nr.
JP-A-2006-002908 (Patentdruckschrift 1) beschrieben ist, ist von dieser Art.
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Wie in Patentdruckschrift 1 beschrieben ist, ist der Stangenhauptkörper der Drehmomentstange mit Fixierung an der Leistungseinheits- bzw. Stromversorgungsseite als Schwingungsquelle im Allgemeinen an dem Außenrohrelement der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung der Drehmomentstange montiert.
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Um einen breiteren linearen Bereich der Schwingungseigenschaften zu ermöglichen, muss die Versetzung des Außenrohrelementes relativ zu dem Innenschaftelement in großem Ausmaß möglich sein. Sobald nämlich das Außenrohrelement an der Leistungseinheits- bzw. Stromversorgungsseite montiert ist, ist ein großer Raum um das Außenrohrelement herum an der Fahrzeugkörperseite als Schwingungsdämpfungszielelement erforderlich. Darüber hinaus verursacht die Versetzung des Außenrohrelementes relativ zu dem Fahrzeugkörper tendenziell das Problem einer störenden Wechselwirkung zwischen dem Außenrohrelement und anderen an dem Fahrzeugkörper montierten Elementen.
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Um dieses Problem anzugehen, offenbart die Veröffentlichung des ungeprüften europäischen Patentes Nr.
EP 2 105 629 (Patentdruckschrift 2), dass das Außenrohrelement in einen Halter, so beispielsweise ein Aufhängungselement oder dergleichen, gedrückt und an dem Fahrzeugkörper montiert wird. Entsprechend der Struktur aus der Offenbarung in Patentdruckschrift 2 sind zwei rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtungen miteinander in der axialen Richtung überlappt, während der Stangenhauptkörper in einen konkaven Abschnitt eingeführt ist, der in dem Überlappungsabschnitt des Innenschaftelementes über eine Ausschneidung vorgesehen ist, die in dem Überlappungsabschnitt des Außenrohrelementes dafür vorgesehen ist, an dem Innenschaftelement fixiert zu werden.
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Da jedoch der Hauptgummielastikkörper in zwei Sektionen entsprechend dem Aufbau von Patentdruckschrift 2 unterteilt ist, wird das Gummivolumen eines jeden Hauptgummielastikkörpers verringert, was den Grad an Einstellfreiheit der Schwingungsdämpfungseigenschaften und die Haltbarkeit hiervon senkt. Da zudem das Innenschaftelement, das den Stangenhauptkörper stützt, direkt mit dem Hauptgummielastikkörper verbunden ist, wenn das Innenschaftelement einer jeden rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung wechselseitig näher gebracht wird, um den Stangenhauptkörper dazwischen zu halten, wirkt die Elastizität des Hauptgummielastikkörpers im Sinne einer Verhinderung einer derartigen Versetzung des wechselseitigen Nähergelangens, was gegebenenfalls eine Schwierigkeit beim Anbringen des Stangenhauptkörpers verursacht.
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Druckschriften zum Stand der Technik
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Patentdruckschriften
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- Patentdruckschrift 1: JP-A-2006-002908
- Patentdruckschrift 2: EP 2 105 629
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Zusammenfassung der Erfindung
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Von der Erfindung zu lösende Probleme
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Die vorliegende Erfindung wurde mit den vorbeschriebenen Gegebenheiten im Hintergrund gemacht, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung für eine Schwingungsdämpfungsverbindungsstange mit einem neuartigen Aufbau besteht, der dazu fähig ist, den Grad an Einstellfreiheit von Schwingungsdämpfungseigenschaften und die Haltbarkeit hiervon zu sichern, leicht an dem Stangenhauptkörper zu montieren ist und dabei eine Struktur aufweist, bei der der Stangenhauptkörper an dem Innenschaftelement montiert werden kann.
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Damit zielt die vorliegende Erfindung auf die Bereitstellung einer Schwingungsdämpfungsverbindungsstange unter Verwendung der vorbeschriebenen rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung sowie auf ein Herstellungsverfahren hierfür.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Die vorbeschriebene sowie weitere Aufgaben der Erfindung werden entsprechend wenigstens einem der nachfolgenden Aspekte der Erfindung gelöst. Die nachfolgenden Aspekte und/oder Elemente, die bei jedem Aspekt der Erfindung zum Einsatz kommen, können in beliebigen möglichen optionalen Kombinationen eingesetzt werden.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung für eine Schwingungsdämpfungsverbindungsstange mit einem Stangenhauptkörper bereit, umfassend: ein Innenschaftelement, das dafür ausgelegt ist, an dem Stangenhauptkörper montiert zu werden; ein Außenrohrelement; und einen Hauptgummielastikkörper, der das Innenschaftelement und das Außenrohrelement elastisch verbindet, wobei die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass: das Innenschaftelement ein Hülsenelement, ein erstes Verbindungselement und ein zweites Verbindungselement umfasst, wobei die ersten und zweiten Verbindungselemente miteinander in einer axialen Richtung überlappt und in das Hülsenelement eingeführt sind; der Hauptgummielastikkörper mit einer Außenumfangsfläche des Hülsenelementes verbunden ist; Überlappungsflächen der ersten und zweiten Verbindungselemente in der axialen Richtung voneinander derart getrennt sind, dass dazwischen ein Stangenendeeinführungsraum bereitgestellt ist; der Stangenendeeinführungsraum mit einem Äußeren über ein Stangeneinführungsloch kommuniziert, das sich durch Umfangswände des Hülsenelementes und des Außenrohrelementes öffnet; und die ersten und zweiten Verbindungselemente dafür ausgelegt sind, an einem Ende des Stangenhauptkörpers, das in den Stangenendeeinführungsraum über das Stangeneinführungsloch eingeführt ist, durch ein Befestigungselement derart fixiert zu sein, dass die ersten und zweiten Verbindungselemente an dem Stangenhauptkörper durch das Befestigungselement anliegen.
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Entsprechend der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung für die Schwingungsdämpfungsverbindungsstange mit einem Aufbau entsprechend dem ersten Aspekt ist das Innenschaftelement derart aufgebaut, dass das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement in das Hülsenelement eingeführt sind und das Hülsenelement und das Außenrohrelement elastisch durch den Hauptgummielastikkörper verbunden sind. Hierdurch wird es möglich, ein großes Gummivolumen des Hauptgummielastikkörpers in der axialen Richtung zu erhalten, um hierdurch einen verbesserten Grad an Einstellfreiheit der Schwingungsdämpfungseigenschaften sowie eine verbesserte Haltbarkeit des Hauptgummielastikkörpers zu erhalten.
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Zudem besteht keine Notwendigkeit, das Außenrohrelement in der axialen Richtung zu unterteilen, und es wird die Abmessung des Außenrohrelementes in der axialen Richtung groß gewählt, während die Druckeinpassungsfläche des Außenrohrelementes gegen das Montierungsobjektelement ausreichend groß sichergestellt werden kann. Hierdurch wird es möglich, die wegrutschhemmende Kraft gegen das Montierungsobjektelement zu verbessern und die Montierungsbedingung zu stabilisieren.
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Zudem sind die ersten und zweiten Verbindungselemente derart ausgestaltet, dass sie an einem Ende des Stangenhauptkörpers anliegen, der in dem Stangenendeeinführungsraum derart eingeführt ist, dass das Innenschaftelement an dem Stangenhauptkörper ohne Wackeln bzw. Rütteln (rattling) montiert werden kann. Dadurch, dass das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement, die in das Hülsenelement eingeführt sind, durch die Befestigungskraft des Befestigungselementes näher zueinander gebracht werden, kann zudem der Stangenhauptkörper zwischen dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement ohne zusätzlicher Einwirkung einer großen Kraft gehalten werden. Da darüber hinaus das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement in das Hülsenelement eingeführt sind, ohne mit dem Hauptgummielastikkörper verbunden zu sein, wird die Versetzung des ersten Verbindungselementes und des zweiten Verbindungselementes dafür, näher zueinander zu gelangen, nicht durch die Elastizität des Hauptgummielastikkörpers gehemmt, wodurch es einfacher wird, diesen an dem Stangenhauptkörper zu montieren.
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Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung für die Schwingungsdämpfungsverbindungsstange entsprechend dem ersten Aspekt bereit, wobei wenigstens eines von den ersten und zweiten Verbindungselementen mit einem Einpassungsabschnitt für einen auf konkav-konvexe Weise erfolgenden Eingriff mit dem Stangenhauptkörper versehen ist.
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Entsprechend dem zweiten Aspekt wird dadurch, dass der Einpassungsabschnitt in wenigstens einem von den ersten und zweiten Verbindungselementen mit Einpassung mit dem Stangenhauptkörper auf konkav-konvexe Weise vorgesehen ist, der Stangenhauptkörper an einer gegebenen Stelle relativ zu dem Innenschaftelement positioniert. Ist der Stangenhauptkörper an der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung montiert, so wird verhindert, dass der Stangenhauptkörper aus dem Stangenendeeinführungsraum und dergleichen herausrutscht, indem der Einpassungsabschnitt gegen den Stangenhauptkörper in der achsensenkrechten Richtung arretiert wird.
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Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung für die Schwingungsdämpfungsverbindungsstange gemäß Beschreibung entsprechend dem ersten oder zweiten Aspekt bereit, wobei wenigstens eines von den ersten und zweiten Verbindungselementen mit einem Einführungspositionsregulierungsteil versehen ist, der eine Position eines Einführungsendes relativ zu dem Hülsenelement reguliert.
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Entsprechend dem dritten Aspekt ist wenigstens eines von den ersten und zweiten Verbindungselementen in das Hülsenelement bis zu einer gegebenen Position, die von dem Einführungspositionsregulierungsteil reguliert wird, eingeführt, wodurch der Stangenendeeinführungsraum an einer geeigneten Position in der axialen Richtung des Innenschaftelementes fixiert ist.
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Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung für die Schwingungsdämpfungsverbindungsstange entsprechend einem der ersten bis dritten Aspekte bereit, wobei wenigstens eines von den ersten und zweiten Verbindungselementen mit einem Stangenpositionsregulierungsteil versehen ist, der eine Position eines Einführungsendes des Stangenhauptkörpers relativ zu dem Stangenendeeinführungsraum reguliert.
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Entsprechend dem vierten Aspekt können dadurch, dass das Ausmaß der Einführung des Stangenhauptkörpers in den Stangenendeeinführungsraum geeignet eingestellt wird, der Stangenhauptkörper und die ersten und zweiten Verbindungselemente durch das Befestigungselement an der richtigen Position fixiert werden.
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Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung für die Schwingungsdämpfungsverbindungsstange entsprechend einem der ersten bis vierten Aspekt bereit, wobei eines von den ersten und zweiten Verbindungselementen integral mit einer Mutter versehen ist, während das Befestigungselement die Mutter und einen Fixierungsbolzen umfasst, der dafür ausgelegt ist, in ein Bolzenloch eingeführt zu werden, das das andere von den ersten und zweiten Verbindungselementen und den Stangenhauptkörper durchdringt, wobei dadurch, dass der Fixierungsbolzen in die Mutter eingeschraubt wird, die ersten und zweiten Verbindungselemente und der Stangenhauptkörper aneinander fixiert sind, und wobei die ersten und zweiten Verbindungselemente an dem Stangenhauptkörper durch Festziehen des Fixierungsbolzens mit der Mutter anliegen.
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Entsprechend dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung können die ersten und zweiten Verbindungselemente und der Stangenhauptkörper einfach durch Einschrauben des Fixierungsbolzens in der Mutter fixiert werden. Zudem können die ersten und zweiten Verbindungselemente in der Richtung des wechselseitigen Nähergelangens dafür versetzt werden, an dem Stangenhauptkörper durch die Befestigungskraft des Fixierungsbolzens und der Mutter anzuliegen. Dadurch, dass das Festziehen des Fixierungsbolzens in der Mutter angepasst wird, kann die Anlagekraft der ersten und zweiten Verbindungselemente an dem Stangenhauptkörper zudem einfach angepasst werden.
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Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Schwingungsdämpfungsverbindungsstange bereit, umfassend: einen Stangenhauptkörper; und eine rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung nach einem der ersten bis fünften Aspekte, wobei ein Ende des Stangenhauptkörpers in den Stangenendeeinführungsraum über das Stangeneinführungsloch eingeführt und zwischen den Überlappungsflächen der ersten und zweiten Verbindungselemente fixiert ist.
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Entsprechend der Schwingungsdämpfungsverbindungsstange entsprechend dem sechsten Aspekt können hervorragende Schwingungsdämpfungseigenschaften und eine hervorragende Haltbarkeit dadurch erreicht werden, dass die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung für eine Schwingungsdämpfungsverbindungsstange entsprechend der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird.
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Da zudem ein Ende des Stangenhauptkörpers zwischen den ersten und zweiten Verbindungselementen des Innenschaftelementes zur Fixierung hieran gehalten wird, kann das Gewicht des Stangenhauptkörpers geringer als dasjenige bei einem herkömmlichen Aufbau ausfallen, bei dem der Stangenhauptkörper an seinem einen Ende einen Druckeinpassungsabschnitt des Außenrohrelementes beinhaltet. Hierdurch wird es einfacher, die Resonanzfrequenz höher als bei einem aus der Masse des Stangenhauptkörpers bestehenden Resonanzsystem einzustellen, wodurch eine nachteilige Wirkung durch die Resonanz des Stangenhauptkörpers im Schwingungszustand verringert oder vermieden wird, während die beabsichtigten Schwingungsdämpfungseigenschaften erhalten werden.
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Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen einer Schwingungsdämpfungsverbindungsstange bereit, umfassend: einen Gummiformungsschritt zum Vulkanisierungsformen eines Hauptgummielastikkörpers zwischen einem Hülsenelement und einem Außenrohrelement zum elastischen Verbinden des Hülsenelementes und des Außenrohrelementes durch den Hauptgummielastikkörper; einen Innentemporäranbringungsschritt zum Einführen eines ersten Verbindungselementes und eines zweiten Verbindungselementes in das Hülsenelement zur Überlappung miteinander in einer axialen Richtung und zum Anbringen wenigstens eines von den ersten und zweiten Verbindungselementen an dem Hülsenelement auf bewegliche Weise in der axialen Richtung; einen Stangeneinführungsschritt zum Einführen eines Endes eines Stangenhauptkörpers in einen Stangenendeeinführungsraum mit Ausbildung zwischen den Überlappungsflächen in der axialen Richtung der ersten und zweiten Verbindungselemente über ein Stangeneinführungsloch, das an Umfangswänden des Hülsenelementes und des Außenrohrelementes ausgebildet ist; und einen Stangenfixierungsschritt zum Fixieren der ersten und zweiten Verbindungselemente an dem einen Ende des Stangenhauptkörpers durch ein Befestigungselement, wobei wenigstens eines von den ersten und zweiten Verbindungselementen in der axialen Richtung relativ zu dem Hülsenelement durch eine Befestigungskraft des Befestigungselementes derart bewegt wird, dass die ersten und zweiten Verbindungselemente an dem Stangenhauptkörper anliegen.
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Entsprechend dem Herstellungsverfahren der Schwingungsdämpfungsverbindungsstange entsprechend dem siebten Aspekt wird der Abstand zwischen den ersten und zweiten Verbindungselementen in der axialen Richtung größer als die Dicke des Stangenhauptkörpers in derselben Richtung zum Zeitpunkt der Einführung des Stangenhauptkörpers in den Stangenendeeinführungsraum gemacht, sodass der Stangenhauptkörper ohne Weiteres mit wenig Kraft eingeführt werden kann.
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Wenn zudem die ersten und zweiten Verbindungselemente an dem Stangenhauptkörper durch das Befestigungselement fixiert werden, werden die ersten und zweiten Verbindungselemente dafür versetzt, näher zueinander zu gelangen, und zwar durch die Befestigungskraft des Befestigungselementes zur Anlage jeweils an dem Stangenhauptkörper aufgrund einer Struktur, bei der wenigstens eines von den ersten und zweiten Verbindungselementen an dem Hülsenelement auf bewegliche Weise in der axialen Richtung angebracht ist. Sobald daher der Stangenhauptkörper durch das Befestigungselement fixiert ist, ist der Stangenhauptkörper an den ersten und zweiten Verbindungselementen ohne Wackeln bzw. Rütteln (rattling) oder dergleichen montiert.
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Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt das Herstellungsverfahren der Schwingungsdämpfungsverbindungsstange entsprechend dem siebten Aspekt bereit, wobei bei dem Innentemporäranbringungsschritt ein Abstand zwischen den Überlappungsflächen der ersten und zweiten Verbindungselemente größer als eine Größe des einen Endes des Stangenhauptkörpers gemacht wird, bei dem Stangeneinführungsschritt das eine Ende des Stangenhauptkörpers in den Stangenendeeinführungsraum unter Belassung eines Spaltes gegen wenigstens eine der Überlappungsflächen der ersten und zweiten Verbindungselemente eingeführt wird, und bei dem Stangenfixierungsschritt die ersten und zweiten Verbindungselemente dafür versetzt werden, näher zueinander zu gelangen, damit sie an dem Stangenhauptkörper anliegen.
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Da entsprechend dem achten Aspekt der Stangenendeeinführungsraum in größerem Ausmaß als das eine Ende des Stangenhauptkörpers vorab geweitet ist, kann das Einführen des Stangenhauptkörpers in den Stangenendeeinführungsraum mit geringerer Kraft durchgeführt werden.
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Ein neunter Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt das Herstellungsverfahren der Schwingungsdämpfungsverbindungsstange entsprechend dem siebten Aspekt bereit, wobei bei dem Stangeneinführungsschritt das eine Ende des Stangenhauptkörpers in den Stangenendeeinführungsraum eingeführt wird, während wenigstens eines von den ersten und zweiten Verbindungselementen nach außen in der axialen Richtung des Hülsenelementes durch eine Komponentenkraft mit Erzeugung beim Einführen des einen Endes des Stangenhauptkörpers in den Stangenendeeinführungsraum bewegt wird.
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Entsprechend dem neunten Aspekt ist das Ausmaß der Einführung der ersten und zweiten Verbindungselemente in das Hülsenelement ausreichend groß eingestellt, um ein Herausrutschen derselben aus dem Hülsenelement beim Innentemporäranbringungsschritt zu verhindern. Hierdurch wird es einfacher, mit der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung für eine Schwingungsdämpfungsverbindungsstange während des Herstellungsschrittes umzugehen, und es wird beispielsweise einfacher, die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung für eine Schwingungsdämpfungsverbindungsstange in einer einzigen Einheit vor dem Anbringen an dem Hauptkörper zu lagern und zu transportieren.
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Wirkung der Erfindung
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist das Innenschaftelement derart aufgebaut, dass die ersten und zweiten Verbindungselemente in das Hülsenelement eingeführt sind, während das Hülsenelement und das Außenrohrelement elastisch durch den Hauptgummielastikkörper verbunden sind. Das Gummivolumen des Hauptgummielastikkörpers ist daher in der axialen Richtung ausreichend groß sichergestellt, um den Grad an Einstellfreiheit der Schwingungsdämpfungseigenschaften zu verbessern und die Haltbarkeit des Hauptgummielastikkörpers zu fördern. Des Weiteren liegen die ersten und zweiten Verbindungselemente, die in das Hülsenelement eingeführt sind, an dem Stangenhauptkörper an, der in den Stangenendeeinführungsraum eingeführt ist, weshalb ein Wackeln bzw. Rütteln (rattling) des Stangenhauptkörpers gegen das Innenschaftelement verhindert wird. Da zudem die ersten und zweiten Verbindungselemente in das Hülsenelement ohne Verbindung mit dem Hauptgummielastikkörper eingeführt sind, wird eine Anlage der ersten und zweiten Verbindungselemente an dem Stangenhauptkörper durch die Elastizität des Hauptgummielastikkörpers nicht gehemmt, wodurch es einfacher wird, selbige an dem Stangenhauptkörper zu montieren.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung als erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Planansicht der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung nach 1.
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3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 3-3 von 2.
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4 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Außenrohrelementes und eines Hülsenelementes der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung von 1.
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5 ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Hauptgummielastikkörpers der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung von 1.
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6 ist eine perspektivische Explosionsansicht der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung von 1.
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7 ist eine perspektivische Ansicht einer Drehmomentstange, die mit der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung von 1 versehen ist.
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8 ist eine Planansicht der Drehmomentstange von 7.
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9 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 9-9 von 8.
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10 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Erläuterung eines Herstellungsprozesses der Drehmomentstange von 7.
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11 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung als zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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12 ist eine perspektivische Ansicht einer Drehmomentstange, die mit der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung von 11 versehen ist.
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13 ist eine vertikale Querschnittsansicht der Drehmomentstange von 12.
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14 ist eine vertikale Querschnittsansicht zur Erläuterung eines Herstellungsprozesses der Drehmomentstange von 12.
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Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung
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Es werden nachstehend Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
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1 bis 3 zeigen eine rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10 für eine Schwingungsdämpfungsverbindungsstange (nachstehend als „rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung” bezeichnet) als erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10 weist einen Aufbau auf, bei dem ein Innenschaftelement 12 und ein Außenrohrelement 14 elastisch durch einen Hauptgummielastikkörper 16 verbunden sind. In der nachfolgenden Beschreibung bezeichnet die Oben-Unten-Richtung die Oben-Unten-Richtung in 3, außer dies ist anders angegeben. Zudem bezeichnet die Vorne-Hinten-Richtung die Links-Rechts-Richtung in 2, die die fahrzeugeigene Vorne-Hinten-Richtung unter der Bedingung, dass die Vorrichtung fahrzeugintern montiert ist, bezeichnet, während die Links-Rechts-Richtung die Oben-Unten-Richtung in 2, die die fahrzeugeigene Links-Rechts-Richtung ist, bezeichnet.
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Insbesondere weist das Innenschaftelement 12 einen Aufbau auf, bei dem ein erstes Verbindungselement 20 und ein zweites Verbindungselement 22 in ein Hülsenelement 18 von der oberen Öffnung beziehungsweise der unteren Öffnung her eingeführt sind.
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Das Hülsenelement 18 ist ein hochfestes Element, das aus Metall, so beispielsweise Eisen oder einer Aluminiumlegierung, annähernd in Form eines dünnen vieleckigen Zylinders bei der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet ist. Zudem ist in einem Teil der Umfangswand des Hülsenelementes 18 ein Innenfenster 24 als Stangeneinführungsloch ausgebildet, das durch den Mittelbschnitt hiervon in der axialen Richtung hindurchtritt.
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Das erste Verbindungselement 20 weist einen Hauptkörperabschnitt 26 auf, der aus Harz gebildet ist. Der Hauptkörperabschnitt 26 weist annähernd die Form eines vieleckigen Prismas auf, wobei die Außenumfangsgestaltung ungefähr der Innenumfangsgestaltung des Hülsenelementes 18 entspricht, wobei ein Durchgangsloch 28 hindurchtretend in der Oben-Unten-Richtung in dem Mittelabschnitt ausgebildet ist. Des Weiteren ist in dem Hauptkörperabschnitt 26 eine Mehrzahl von Gewichtsreduzierkonkavitäten 30 mit Öffnung nach oben ausgebildet, um das Gewicht zu verringern. Zudem sind an dem oberen Ende des Hauptkörperabschnittes 26 Hülsenanlagevorsprünge 32 als Einführungspositionsregulierungsteile integral umfänglich vorstehend nach außen an mehreren Stellen entlang des Umfanges ausgebildet. Das untere Ende der Außenumfangsfläche des Hauptkörperabschnittes 26 ist in einer verjüngten Form ausgebildet, die der Größe nach allmählich nach unten abnimmt.
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Darüber hinaus ist eine Mutter 34 integral mit dem Hauptkörperabschnitt 26 verbunden. Die Mutter 34 ist in dem unteren Endabschnitt eines Durchgangsloches 28 angeordnet, wobei die obere Fläche hiervon mit dem Innenflanschabschnitt 36 überlappt und an diesem fixiert ist, der in der Mitte des Durchgangsloches 28 ausgebildet ist, und wobei die Außenumfangsfläche hiervon an der Innenumfangsfläche des Durchgangsloches 28 fixiert ist. Zudem steht die untere Fläche der Mutter 34 geringfügig nach unten über die untere Fläche des Hauptkörperabschnittes 26 hinaus vor, während an dem Innenumfangsabschnitt am Unterende der Mutter 34 ein Eingriffskonkavkraftabschnitt 38 in verjüngter Form mit nach unten zunehmendem Durchmesser ausgebildet ist. Des Weiteren sind konkave und konvexe Abschnitte abwechselnd in der axialen Richtung entlang der Außenumfangsfläche der Mutter 34 vorgesehen, wodurch die Verbindungszone mit dem Hauptkörperabschnitt 26 ausreichend groß gemacht wird, während dasjenige, dass die Mutter 34 aus dem Hauptkörperabschnitt 26 herausrutscht, durch einen Eingriff damit verhindert wird. Die Mutter 34 wird zum Zeitpunkt der Formung des Hauptkörperabschnittes 26 eingeführt.
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Das zweite Verbindungselement 22 ist aus Metall, so beispielsweise aus Eisen oder einer Aluminiumlegierung, annähernd in Form eines vieleckigen Prismas gebildet, wobei die Außenumfangsausgestaltung ungefähr der Innenumfangsausgestaltung des Hülsenelementes 18 entspricht, wie dies auch bei dem ersten Verbindungselement 20 der Fall ist. Darüber hinaus ist in der Mitte des zweiten Verbindungselementes 22 ein Bolzenloch 40 hindurchtretend in der Oben-Unten-Richtung ausgebildet. Des Weiteren ist eine Mehrzahl von Gewichtsreduzierkonkavitäten 42 mit einer Öffnung zu der unteren Fläche in dem zweiten Verbindungselement 22 ausgebildet, um das Gewicht zu verringern. Zudem ist ein Stangenanlagevorsprung 44 als Stangenpositionsregulierungsteil integral mit dem zweiten Verbindungselement 22 ausgebildet, und dies nach oben vorstehend. Zudem ist das obere Ende der anderen Umfangsfläche des zweiten Verbindungselementes 22 in einer verjüngten Form, die nach unten der Größe nach abnimmt, ausgebildet.
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Das Außenrohrelement 14 ist indes ein hochfestes Element, das aus Metall oder dergleichen annähernd in Form eines dünnen und einen großen Durchmesser aufweisenden Zylinders ausgebildet ist. Zudem ist ein Außenfenster 46 als Stangeneinführungsloch, das durch einen Teil der Umfangswand des Außenrohrelementes 14 hindurchtritt, ausgebildet.
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Damit ist das Hülsenelement 18 des Innenschaftelementes 12 in die Innenumfangseite des Außenrohrelementes 14 in einem gegebenen Abstand hiervon (siehe 4) eingeführt angeordnet, und es sind das Hülsenelement 18 und das Außenrohrelement 14 elastisch durch den Hauptgummielastikkörper 16 verbunden. Versehen ist, wie in 5 gezeigt ist, der Hauptgummielastikkörper 16 integral mit einer Innengummischicht 48, die die Oberfläche des Hülsenelementes 18 bedeckt, einer Außengummischicht 50, die die Innenumfangsfläche des Außenrohrelementes 14 bedeckt, sowie einem Paar von linken und rechten Verbindungsarmen 52, 52, die die Innengummischicht 48 und die Außengummischicht 50 miteinander verbinden. Hierdurch wird ermöglicht, dass das Innenumfangsseitenende des Verbindungsarmes 52 an der Außenumfangsfläche des Hülsenelementes 18 in der Innengummischicht 48 vulkanisierungstechnisch anhaftet und das Außenumfangsseitenende des Verbindungsarmes 52 an der Innenumfangsfläche des Außenrohrelementes 14 in der Außengummischicht 50 vulkanisierungstechnisch anhaftet. Der Hauptgummielastikkörper 16 ist als integral vulkanisierungsgeformte Komponente 54 ausgebildet, die mit dem Hülsenelement 18 und dem Außenrohrelement 14 versehen ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist zudem eine Mehrzahl von Kommunikationslöchern 56 an der Umfangswand des Hülsenelementes 18 derart ausgebildet, dass die vorbeschriebene Innengummischicht 48 an den Innen- und Außenumfangsflächen des Hülsenelementes 18 ausgebildet ist, ohne einen Mangel (short shot) an Gummimaterial zu erzeugen, während die Verbindungsstärke der Innengummischicht 48 an dem Hülsenelement 18 verbessert wird.
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Des Weiteren ist die Innengummischicht 48 mit einem ersten Innengummianschlag 58 und einem zweiten Innengummianschlag 60 versehen, die nach außen von den vorderen beziehungsweise rückwärtigen Seiten bevorstehen. Die Außengummischicht 50 ist indes mit einem ersten Außengummianschlag 62 und einem zweiten Außengummianschlag 64 versehen, die nach innen von den vorderen beziehungsweise rückwärtigen Seiten vorstehen. Darüber hinaus sind der erste Innengummianschlag 58 und der erste Außengummianschlag 62 in einem gegebenen Abstand in der Vorne-Hinten-Richtung zueinander orientiert, während der zweite Innengummianschlag 60 und der zweite Außengummianschlag 64 in einem gegebenen Abstand in derselben Richtung zueinander orientiert sind. Damit ist ein Vorne-Hinten-Anschlagmittel ausgebildet, um die Relativversetzung zwischen dem Innenschaftelement 12 und dem Außenrohrelement 14 in der Vorne-Hinten-Richtung dadurch zu regulieren, dass das Hülsenelement 18 und das Außenrohrelement 14 gegeneinander über die ersten Gummianschläge 58, 62 oder die zweiten Gummianschläge 60, 64 bei Schwingungseinleitung in der Vorne-Hinten-Richtung anliegen.
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In der Innengummischicht 48, die den zweiten Innengummianschlag 60 beinhaltet, ist ein Innendurchgangsfenster 66 an einer Position entsprechend dem Innenfenster 24 des Hülsenelementes 18 ausgebildet. Auf ähnliche Weise ist in der Außengummischicht 50 ein Außendurchgangsfenster 60 an einer Position entsprechend dem Außenfenster 46 des Außenrohrelementes 14 ausgebildet. Das Innenfenster 24 des Hülsenelementes 18 und das Außenfenster 46 des Außenrohrelementes 14 sind gegeneinander am Umfang positioniert, wobei sich jedes in der fahrzeugeigenen Vorne-Hinten-Richtung öffnet.
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Dadurch, dass, wie in 6 gezeigt ist, das erste Verbindungselement 20 und das zweite Verbindungselement 22 miteinander in der axialen Richtung zur Einführung in das Hülsenelement 18 zur Bildung einer integral vulkanisierungsgeformten Komponente 54 des Hauptgummielastikkörpers 16 überlappen, wird das rohrförmige Schwingungsdämpfungselement 10 der vorliegenden Ausführungsform (siehe 3) gebildet.
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Dies bedeutet, dass das erste Verbindungselement 20 in der axialen Richtung dadurch positioniert wird, dass es in ein Innenloch 70 des Hülsenelementes 18 eingeführt wird, das durch die Innengummischicht 48 von der oberen Öffnung her bedeckt ist, sowie dadurch, dass der Hülsenanlagevorsprung 32 an der oberen Fläche des Hülsenelementes 18 anliegt. Dadurch, dass der Hülsenanlagevorsprung 32 an dem Hülsenelement 18 in der axialen Richtung anliegt, wird das Einführungsende des ersten Verbindungselementes 20 in das Hülsenelement 18 in der axialen Richtung reguliert. Das zweite Verbindungselement 22 wird indes in das Innenloch 70 des Hülsenelementes 18 von der unteren Öffnung her eingeführt, bis die untere Fläche annähernd dieselbe Position wie die untere Fläche des Hülsenelementes 18 erreicht. Die Innengummischicht 48, die mit der Innenumfangsfläche des Hülsenelementes 18 verbunden ist, weist viele Konkavitäten auf, die an dem Umfang ausgebildet sind, um sich an der Innenumfangsfläche hiervon zu öffnen und sich in der axialen Richtung linear zu erstrecken, wodurch die Reibungskraft, die auf die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 bei deren Einführung in das Innenloch 70 wirkt, verringert wird.
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In einem Zustand, in dem das erste Verbindungselement 20 und das zweite Verbindungselement 22 an dem Hülsenelement 18 angebracht sind, sind die untere Fläche, das heißt die Einführungsendfläche des ersten Verbindungselementes 20, und die obere Fläche, das heißt die Einführungsendfläche des zweiten Verbindungselementes 22, zueinander in einem gegebenen Abstand in der axialen Richtung des Hülsenelementes 18 zueinander orientiert. Dies ermöglicht, dass ein Stangenendeeinführungsraum 72 zwischen dem ersten Verbindungselement 20 und dem zweiten Verbindungselement 22 an der Innenumfangsseite des Hülsenelementes 18 ausgebildet ist. Der Stangenanlagevorsprung 44 des zweiten Verbindungselementes 22 steht nach außen in den Stangenendeeinführungsraum 72 vor.
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Des Weiteren kommuniziert der Stangenendeeinführungsraum 72 mit dem Äußeren (über den Außenumfang des Außenrohrelementes 14 hinaus) in Vorne-Hinten-Richtung über das Innenfenster 24 des Hülsenelementes 18, das Innendurchgangsfenster 66 der Innengummischicht 48, das Außendurchgangsfenster 68 der Außengummischicht 50 und das Außenfenster 46 des Außenrohrelementes 14. Kurzum, bei der vorliegenden Erfindung kommunizieren das Innenfenster 24 und das Außenfenster 46, die die Stangeneinführungslöcher bilden, miteinander durch das Innendurchgangsfenster 66 und das Außendurchgangsfenster 68 derart, dass der Stangenendeeinführungsraum 72 mit dem Äußeren über die Stangeneinführungslöcher kommuniziert. Zudem ist der Stangenanlagevorsprung 44 des zweiten Verbindungselementes 22 an einer Position gegenüberliegend bzw. entgegengesetzt zu den Stangeneinführungslöchern in Vorne-Hinten-Richtung durch das Bolzenloch 40 angeordnet.
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Die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10 mit vorbeschriebenem Aufbau bildet, wie in 7 bis 9 gezeigt ist, eine Drehmomentstange 76 als Schwingungsdämpfungsverbindungsstange dadurch, dass sie an einem Ende eines Stangenhauptkörpers 74 montiert ist.
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Der Stangenhauptkörper 74 ist ein hochfestes Element, das aus Eisen, einer Aluminiumlegierung oder dergleichen in Längsform in Vorne-Hinten-Richtung gebildet ist. Darüber hinaus ist in der Mitte des Stangenhauptkörpers 74 ein verjüngter Abschnitt 78 vorgesehen, von dem die Querschnittfläche allmählich von einem Ende zu dem anderen in Vorne-Hinten-Richtung (von links nach rechts in 8) zunimmt und von dem ein Ende des Stangenhauptkörpers 74 zu einem ersten Montierungsabschnitt 80 wird, der sich mit einem nahezu konstanten rechteckigen Querschnitt erstreckt, während das andere Ende zu einem zweiten Montierungsabschnitt 82 in Gabelform wird.
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Zudem ist in dem ersten Montierungsabschnitt 80 ein Bolzenloch 84 hierdurch in Oben-Unten-Richtung ausgebildet, während ein Eingriffskonvexabschnitt 86 integral nach oben vorstehend um die obere Öffnung des Bolzenloches 84 herum ausgebildet ist. Der Eingriffskonvexabschnitt 86 ist in verjüngter Form ausgebildet, wobei die Außenumfangsfläche hiervon den Durchmesser allmählich nach oben verringert.
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Zudem ist in dem zweiten Montierungsabschnitt 82 ein Befestigungsloch 88 hindurchtretend in Links-Rechts-Richtung ausgebildet. Dadurch, dass ein in der Zeichnung nicht gezeigter Bolzen durch das Befestigungsloch 88 eingeführt ist, ist ein in der Zeichnung ebenfalls nicht gezeigtes Bügelelement daran montiert.
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Sodann wird der erste Montierungsabschnitt 80 des Stangenhauptkörpers 74 an der Seite des Fahrzeugkörpers (nicht gezeigt) als Element zur Schwingungsdämpfung über die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10 montiert, während der zweite Montierungsabschnitt 82 des Stangenhauptkörpers 74 an der Seite einer Leistungs- bzw. Stromversorgungseinheit (nicht gezeigt), die die Schwingungsquelle ist, über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Bügelelement montiert wird.
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Unter diesen Umständen ist der erste Montierungsabschnitt 80 des Stangenhauptkörpers 74 an dem Innenschaftelement 12 der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10 montiert. Dies bedeutet, dass der erste Montierungsabschnitt 80 des Stangenhauptkörpers 74 in den Stangenendeeinführungsraum 72 des Innenschaftelementes 12 über das Innenfenster 24 und das Außenfenster 46 als Stangeneinführungslöcher der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10 eingeführt wird. Sodann wird der Stangenhauptkörper 74 zwischen den ersten und zweiten Verbindungselementen 20, 22 dadurch fixiert, dass ein Fixierungsbolzen 90 als Befestigungselement, das in das Bolzenloch 40 des zweiten Verbindungselementes 22 und das Bolzenloch 84 des ersten Montierungsabschnittes 80 von unten her eingeführt wird, in die Mutter 34 des ersten Verbindungselementes 20 eingeschraubt und dort festgezogen wird.
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Des Weiteren wirkt eine Befestigungskraft in der axialen Richtung, die durch Befestigen des Fixierungsbolzens 90 in der Mutter 34 ausgeübt wird, auf die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 in Richtung eines wechselseitigen Nähergelangens ein. Hierdurch wird es möglich, dass die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22, die in das Hülsenelement 18 in einem Zustand eingeführt sind, in dem eine Bewegung in der axialen Richtung möglich ist, näher zueinander gelangen und mit dem ersten Montierungsabschnitt 80 des Stangenhauptkörpers 74 in Anlage überlappen.
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Nachstehend werden Herstellungsverfahren der Drehmomentstange 76 beschrieben, darunter das Herstellungsverfahren der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10.
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Zunächst wird durch Vulkanisierungsformung des Hauptgummielastikkörpers 16 unter Verwendung einer Metallform mit dem Hülsenelement 18 und dem Außenrohrelement in Einlage darin eine integral vulkanisierungsgeformte Komponente 54 des Hauptgummielastikkörpers 16 gebildet. Dies beendet den Schritt der Gummiformung.
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Als Nächstes wird das erste Verbindungselement 20 in das Innenloch 70 von der oberen Öffnung des Hülsenelementes 18 her eingeführt, während das zweite Verbindungselement 22 in das Innenloch 70 von der unteren Öffnung des Hülsenelementes 18 her eingeführt wird, um so das erste Verbindungselement 20 und das zweite Verbindungselement 22 temporär in einem beweglichen Zustand in der axialen Richtung relativ zu dem Hülsenelement 18 anzubringen. Dies beendet den Innentemporäranbringungsschritt zur Bildung der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10. Da bei der vorliegenden Ausführungsform der untere Abschnitt des ersten Verbindungselementes 20 und der obere Abschnitt des zweiten Verbindungselementes 22 in einer verjüngten Form ausgebildet sind, die der Größe nach hin zu jedem Einführungsende allmählich abnimmt, kann das Einführen der ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 in das Hülsenelement 18 noch einfacher durchgeführt werden.
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Als Nächstes wird ein Ende des vorher hergestellten Stangenhauptkörpers 74 in den Stangenendeeinführungsraum 72 des Innenschaftelementes 12 von dem Außenfenster 46 des Außenrohrelementes 14 in der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10 über das Innenfenster 24 des Hülsenelementes 18 eingeführt. Dies beendet den Schritt der Stangeneinführung (siehe 10). 10 zeigt den Stangenhauptkörper 74 in einem Zustand der Einführung in eine einzige Einheit der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10, wobei jedoch beispielsweise nach dem Drücken des Außenrohrelementes 14 der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10 in einen Halter, so beispielsweise ein Aufhängungselement an dem Fahrzeugkörper, der Stangenhauptkörper 74 in den Stangenendeeinführungsraum 72 von der Öffnung an der Halterumfangswand, die mit dem Außenfenster 46 des Außenrohrelementes 14 kommuniziert, eingeführt werden kann.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Einführungsende des Stangenhauptkörpers 74 dadurch reguliert, dass die Endfläche hiervon an dem Stangenanlagevorsprung 44 des zweiten Verbindungselementes 22 derart anliegt, dass das Ausmaß der Einführung des Stangenhauptkörpers 74 in den Stangenendeeinführungsraum 72 richtig eingestellt ist. Gleichwohl muss der Stangenhauptkörper 74 nicht genau an der Stelle der Montierung an dem Innenschaftelement 12 infolge der Anlage an dem Stangenanlagevorsprung 44 positioniert sein, sondern kann mit einer Abweichung bzw. Toleranz positioniert sein, die ermöglicht, dass der Fixierungsbolzen 90 in die Bolzenlöcher 40, 84 in dem nachstehend beschriebenen Stangenfixierungsschritt eingeführt wird. Zudem wird, wie in 9 gezeigt ist, sobald der nachstehend beschriebene Stangenfixierungsschritt beendet ist, der Stangenhauptkörper 74 von dem Stangenanlagevorsprung 44 getrennt.
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Des Weiteren wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Abstand zwischen den überlappten Flächen des ersten Verbindungselementes 20 und des zweiten Verbindungselementes 22, die temporär an dem Hülsenelement 18 in dem Innentemporäranbringungsschritt angebracht werden, größer als die maximale Dickenabmessung eines Endes des Stangenhauptkörpers 74 zur Einführung in den Stangenendeeinführungsraum 72 gemacht. Gemeint ist hier der Abstand von der unteren Fläche des Stangenhauptkörpers 74 zur Vorsprungsspitze des Eingriffskonvexabschnittes 86. Dies ermöglicht, dass ein Ende des Stangenhauptkörpers 74 in den Stangenendeeinführungsraum 72 unter Belassung eines Spaltes gegen wenigstens eines von den ersten und zweiten Verbindungselementen 20, 22, wie in 10 gezeigt ist, eingeführt wird.
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Als Nächstes werden, wie in 9 gezeigt ist, die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 und der Stangenhauptkörper 74 dadurch aneinander fixiert, dass der Fixierungsbolzen 90 in das Bolzenloch 40 des zweiten Verbindungselementes 22 und in das Bolzenloch 84 des Stangenhauptkörpers 74 von unten her eingeführt und der Fixierungsbolzen 90 in die Mutter 34 des ersten Verbindungselementes 20 eingeschraubt wird. Das zweite Verbindungselement 22 wird weiter in das Innenloch 70 des Hülsenelementes 18 dadurch eingeführt, dass die Befestigungskraft der Befestigung des Fixierungsbolzens 90 an der Mutter 34 auf die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 in einer Richtung des wechselseitigen Nähergelangens ausgeübt wird, was zu einer Positionierung hiervon in relativer Nähe führt. Dies ermöglicht, dass die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 an dem Stangenhauptkörper 74 von oberen beziehungsweise unteren Seiten her anliegen, sodass der Stangenhauptkörper 74 zwischen den ersten und zweiten Verbindungselementen 20, 22 gehalten wird. Dies beendet den Stangenfixierungsschritt zur Bildung der Drehmomentstange 76, die der Stangenhauptkörper 74 mit der daran montierten rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10 ist.
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Da die Außenumfangsfläche des Eingriffskonvexabschnittes 86 in dem Stangenhauptkörper 74 und die Innenumfangsfläche des Eingriffskonkavabschnittes 38 in dem ersten Verbindungselement 20 in verjüngten Formen nahezu in Entsprechung zueinander ausgebildet sind, führt die Führungswirkung dieser verjüngten Flächen den Stangenhauptkörper 74 zu einer gegebenen Position relativ zu dem ersten Verbindungselement 20 in der achsensenkrechten Richtung. Des Weiteren wird der Stangenhauptkörper 74 an einer gegebenen Position relativ zu dem Innenschaftelement 12 dadurch gehalten, dass der Eingriffskonvexabschnitt 84 mit Einpassung in dem Eingriffskonkavabschnitt 38 mit Bereitstellung in der Mutter 34 des ersten Verbindungselementes 20 miteinander in der achsensenkrechten Richtung in Eingriff ist. Da darüber hinaus die untere Fläche der Mutter 34 nach unten über die untere Fläche des Hauptkörperabschnittes 26 hinaus vorsteht, wird der Stangenhauptkörper 74 zwischen der Mutter 34 und dem zweiten Verbindungselement 22, die beide aus Metall gebildet sind, gehalten, wodurch verhindert wird, dass der aus Harz bestehende Hauptkörperabschnitt 26 beschädigt wird, indem eine Anlage an dem Stangenhauptkörper 74 ermöglicht wird.
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Da bei der vorliegenden Ausführungsform des Weiteren das Hülsenelement 18 annähernd in Form eines vieleckigen Zylinders ausgestaltet ist, während die Außenumfangsfläche des ersten Verbindungselementes 20 annähernd in Form eines vieleckigen Zylinders entsprechend der Innenumfangsflächenausgestaltung des Hülsenelementes 18 ausgestaltet ist, wird verhindert, dass sich das erste Verbindungselement 20 relativ zu dem Hülsenelement 18 dreht. Dadurch, dass der Fixierungsbolzen 90, während das Hülsenelement 18 gestützt wird, durch ein Spannwerkzeug oder dergleichen festgezogen wird, kann verhindert werden, dass die Reaktionskraft des Befestigungsdrehmomentes auf den Hauptgummielastikkörper 16 einwirkt. Es ist zudem möglich, die Ausübung einer Drehmomentreaktionskraft auf den Hauptgummielastikkörper 16 dadurch zu verhindern, dass der Fixierungsbolzen 90 befestigt wird, während das erste Verbindungselement 20 nichtdrehbar durch ein Spannwerkzeug gestützt ist.
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Darüber hinaus liegt bei dieser Ausführungsform in einem Zustand, in dem der Stangenhauptkörper 74 an dem Innenschaftelement 12 montiert ist, die obere Fläche des Stangenhauptkörpers 74 an der unteren Kante des Innenfensters 24 des Hülsenelementes 18 über die Innengummischicht 48 derart an, dass eine nach oben erfolgende Bewegung des Stangenhauptkörpers 74 begrenzt wird. Die untere Fläche des Stangenhauptkörpers 74 trennt sich indes von der unteren Kante des Innenfensters 24 des Hülsenelementes 18, wobei jedoch eine nach unten gerichtete Versetzung des Stangenhauptkörpers 74 dadurch begrenzt wird, dass der Hülsenanlagevorsprung 32 des ersten Verbindungselementes 20 in Anlage mit der oberen Fläche des Hülsenelementes 18 überlappt.
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Die Drehmomentstange 76 mit vorbeschriebenem Aufbau verfügt über das Außenrohrelement 14, das an dem Fahrzeugkörper montiert ist, und das Innenschaftelement 12, das an der Leistungs- bzw. Stromversorgungseinheit, die die Schwingungsquelle ist, über den Stangenhauptkörper 74 derart montiert ist, dass das Außenrohrelement 14 niemals relativ zu dem Fahrzeugkörper sogar während einer Schwingungseinleitung in der achsensenkrechten Richtung versetzt wird. Durch Bereitstellen eines Einbauraumes eben für das Außenrohrelement 14 ohne Bereitstellen eines Raumes um dieses herum kann eine störende Wechselwirkung hiervon mit anderen Elementen zur Montierung an dem Fahrzeugkörper vermieden werden, während lineare Schwingungsdämpfungseigenschaften in Reaktion auf eine große Lasteinleitung erhalten werden können.
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Da darüber hinaus keine Notwendigkeit besteht, einen Rohrabschnitt zum Hineindrücken des Außenrohrelementes 14 mit großem Durchmesser in den Stangenhauptkörper 74 bereitzustellen, was den Stangenhauptkörper 74 leichter macht, wird es möglich, die Resonanzfrequenz in dem den Stangenhauptkörper 74 als Masse beinhaltenden Resonanzsystem höher einzustellen, was eine Verschlechterung der Schwingungsbedingungen innerhalb des praxisrelevanten Bereiches infolge der Resonanz in dem Resonanzsystem verhindert.
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Zudem ist die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung 10 derart aufgebaut, dass das Innenschaftelement 12 die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 aufweist, die in das Hülsenelement 18 von jeder jeweiligen Öffnung her eingeführt sind, wo sich das Hülsenelement 18 und das Außenrohrelement 14 kontinuierlich gänzlich entlang der Länge ohne Unterteilung in der axialen Richtung erstrecken. Dadurch, dass die Verbindungsfläche des Hauptgummielastikkörpers 16 kontinuierlich ausreichend stark in dem Innenschaftelement 12 und dem Außenrohrelement 14 gesichert ist, ist das Gummivolumen des Hauptgummielastikkörpers 16 in der axialen Richtung ausreichend groß sichergestellt, um den Grad an Einstellfreiheit der Schwingungsdämpfungseigenschaften zu verbessern und die Haltbarkeit zu fördern. Darüber hinaus kann der Hauptgummielastikkörper 16 fest mit dem Innenschaftelement 12 und dem Außenrohrelement 14 verbunden sein.
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Des Weiteren werden die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 in das Hülsenelement 18 ohne direkte Verbindung mit dem Hauptgummielastikkörper 16 in einem Zustand des temporären Anbringens mit Bewegungen, die in axialer Richtung möglich sind, eingeführt. Daher ist bei dem Stangenfixierungsschritt, bei dem der Stangenhauptkörper 74 montiert wird, die Relativversetzung der ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 dafür, näher zueinander zu gelangen, infolge der Befestigungskraft des Fixierungsbolzens 90 und der Mutter 34 ohne Begrenzung durch die Elastizität des Hauptgummielastikkörpers 16 möglich. Daher können die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 an dem Stangenhauptkörper 74 ohne diejenige Notwendigkeit anliegen, dass eine merkliche Kraft den Fixierungsbolzen 90 an der Mutter 34 festzieht, während die Erzeugung einer Belastung in dem Hauptgummielastikkörper 16 infolge der Versetzung der ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 vermieden wird.
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Da darüber hinaus die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 an dem ersten Montierungsabschnitt 80 des Stangenhauptkörpers 74 anliegen und der erste Montierungsabschnitt 80 zwischen den ersten und zweiten Verbindungselementen 20, 22 gehalten wird, wird ein Rütteln bzw. Wackeln (rattling) des Stangenhauptkörpers 74 gegen die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 oder dergleichen vermieden, sodass der Stangenhauptkörper 74 in einem stabilen Zustand der Montierung gehalten wird. Insbesondere da sich die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 relativ zu dem Hülsenelement 18 in der axialen Richtung bewegen können, können die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 an dem Stangenhauptkörper 74 auf stabile Weise ohne genaue Einstellung der Abmessung des Stangeneinführungsraumes 72 in der axialen Richtung anliegen.
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Zudem ist der Eingriffskonkavabschnitt 38, der in der Mutter 34 des ersten Verbindungselementes 20 ausgebildet ist, mit dem Eingriffskonvexabschnitt 86 des Stangenhauptkörpers 74 auf konkav-konvexe Weise in Eingriff, um den Eingriffskonkavabschnitt 38 und den Eingriffskonvexabschnitt 86 aneinander in der achsensenkrechten Richtung des Innenschaftelementes 12 zu arretieren. Daher ist der Stangenhauptkörper 74 relativ zu dem ersten Verbindungselement 20 in der achsensenkrechten Richtung zum Halten positioniert, sodass auf vorteilhafte Weise verhindert wird, dass der Stangenhauptkörper 74 aus dem Stangenendeeinführungsraum 72 herausrutscht, während die Scherkraft, die auf den Fixierungsbolzen 90 bei Einleitung in der achsensenkrechten Richtung einwirkt, verringert wird, was die Haltbarkeit verbessert.
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Da darüber hinaus das Außenrohrelement 14 ohne irgendeine Unterteilung ausgebildet ist, ist, was nicht dargestellt ist, der Eindrückrand gegen einen nicht gezeigten Halter ausreichend groß in der axialen Richtung sichergestellt, sodass eine größere wegrutschhemmende Kraft des Außenrohrelementes 14 gegen den Halter erhalten werden kann, während ein Verkippen des Außenrohrelementes 14 gegen den Halter effizient begrenzt wird, um einen stabilen Montierungszustand zu erreichen. Darüber hinaus ist ausreichend, ein einzelnes Außenrohrelement 14 in den Halter zu drücken, wodurch es einfacher wird, die Vorrichtung am Fahrzeugkörper zu montieren.
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11 zeigt eine rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung 100 für eine Schwingungsdämpfungsverbindungsstange als zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung 100 weist eine Struktur auf, bei der ein Innenschaftelement 102 und das Außenrohrelement 14 elastisch durch den Hauptgummielastikkörper 16 verbunden sind. In den nachfolgenden Absätzen sind Detailbeschreibungen der im Wesentlichen selben Elemente und Teile wie bei der ersten Ausführungsform wegen der Vergabe derselben Bezugszeichen an gleichwertige Komponenten in der Zeichnung weggelassen.
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Insbesondere weist das Innenschaftelement 102 eine Struktur auf, bei der ein erstes Verbindungselement 104 und ein zweites Verbindungselement 106 in das Hülsenelement 18 annähernd in Form eines vieleckigen Zylinders von jeder jeweiligen Öffnung her eingeführt werden. Das erste Verbindungselement 104 weist annähernd die Form eines bodenhaltigen (bottomed) vieleckigen Zylinders mit einer Außenumfangsausgestaltung entsprechend der Innenumfangsausgestaltung des Hülsenelementes 18 auf, wobei ein Hülsenanlagevorsprung 108 als Einführungspositionsregulierungsteil in Flanschform integral mit der oberen Kante der Umfangswand hiervon ausgebildet ist. Des Weiteren ist an der Unterwand des ersten Verbindungselementes 104 ein Bolzenloch 110 hindurchtretend durch die Mitte hiervon in Oben-Unten-Richtung ausgebildet, während ein Eingriffskonvexabschnitt 112 als Einpassungsabschnitt zum nach unten erfolgenden Vorstehen um das Bolzenloch 110 herum ausgebildet ist. Darüber hinaus ist eine Mutter 114 mit der oberen Fläche der unteren Wand des ersten Verbindungselementes 104 beispielsweise durch Schweißen verbunden, und es kommuniziert das Schraubenloch der Mutter 114 mit dem Bolzenloch 110.
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Das zweite Verbindungselement 106 verfügt annähernd über dieselbe Struktur wie dasjenige des ersten Verbindungselementes 104 in Umdrehung ohne die Mutter 114. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Verbindungselement 106 zudem mit demselben Hülsenanlageabschnitt 108 und Eingriffskonvexabschnitt 112 wie beim ersten Verbindungselement 104 versehen.
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Die ersten und zweiten Verbindungselemente 104, 106 der vorliegenden Ausführungsform können durch ein einfaches und kostengünstiges Mittel beispielsweise durch Pressbearbeitung einer Metallplatte hergestellt werden. Zudem kann der Eingriffskonvexabschnitt 112, der an den Unterwänden der ersten und zweiten Verbindungselemente 104, 106 ausgebildet ist, leicht durch Biegendes Umfangsabschnittes des Bolzenloches 110 an den Unterwänden gebildet werden.
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Sodann wird das erste Verbindungselement 104 in das Innenloch 70 des Hülsenelementes 18, das mit der Innengummischicht 48 bedeckt ist, von der oberen Öffnung her eingeführt, während das zweite Verbindungselement 106 in selbiges von der unteren Öffnung her eingeführt wird. Die ersten und zweiten Verbindungselemente 104, 106 werden an dem Hülsenelement 18 auf bewegliche Weise in der axialen Richtung angebracht.
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Darüber hinaus sind die unteren Wände der ersten und zweiten Verbindungselemente 104, 106, zwischen denen ein Stangenendeeinführungsraum 72 ausgebildet ist, voneinander in Oben-Unten-Richtung getrennt. Bei der vorliegenden Ausführungsform liegt der Hülsenanlagevorsprung 108 des ersten Verbindungselementes 104 an der oberen Fläche des Hülsenelementes 18 über die Innengummischicht 48 an, während der Hülsenanlagevorsprung 108 des zweiten Verbindungselementes 106 nach unten von der unteren Fläche des Hülsenelementes 18 getrennt ist. Da jedoch die ersten und zweiten Verbindungselemente 104, 106 an dem Hülsenelement 18 auf bewegliche Weise temporär angebracht sind, kann jedes von den ersten und zweiten Verbindungselementen 104, 106 in das Hülsenelement 18 eingeführt werden, bis die Hülsenanlageabschnitte an der Endfläche des Hülsenelementes 18 in der axialen Richtung anliegen.
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Entsprechend der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung 100 mit dem Aufbau der vorliegenden Ausführungsform können, da das erste Verbindungselement 104 und das zweite Verbindungselement 106 aus einem Pressformungsmaterial mit demselben Aufbau gebildet sind, jene Erzeugnisse mit hoher Massenproduktivität zu geringen Kosten hergestellt werden. Darüber hinaus wird dadurch, dass die Verbindungselemente aus einem dünnen pressgeformten Metall gebildet sind, eine Gewichtsverringerung bei den ersten und zweiten Verbindungselementen 104, 106 erreicht.
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Die rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform mit vorbeschriebenem Aufbau ist, wie in 12 und 13 gezeigt ist, an einem Ende des Stangenhauptkörpers 74 montiert und bildet eine Drehmomentstange 116 als Schwingungsdämpfungsverbindungsstange. Dies bedeutet, dass ein Ende des Stangenhauptkörpers 74 in den Stangenendeeinführungsraum 72 des Innenschaftelementes 102 über die Innen- und Außenfenster 24, 46 der rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtung 100 eingeführt sind. Sodann werden die ersten und zweiten Verbindungselemente 104, 106 und der Stangenhauptkörper 74 aneinander dadurch fixiert, dass der Fixierungsbolzen 90, der in die Bolzenlöcher 110, 110 der ersten und zweiten Verbindungslöcher 104, 106 und das Bolzenloch 84 des Stangenhauptkörpers 74 eingeführt ist, in die Mutter 114 des ersten Verbindungselementes 104 eingeschraubt und dort festgezogen wird. Indes ist in dem Stangenhauptkörper 74 der vorliegenden Ausführungsform ein Eingriffskonkavabschnitt 118 um jeden von den oberen und unteren Öffnungen des Bolzenloches 84 herum ausgebildet.
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Des Weiteren wird bei der vorliegenden Ausführungsform wie für den Fall der ersten Ausführungsform der Stangenhauptkörper 74 in den Stangenendeeinführungsraum 72 unter Belassung eines Spaltes gegen das erste Verbindungselement 104 eingeführt (siehe 14). Sodann wird das zweite Verbindungselement 106 relativ zu dem Hülsenelement 18 in der Einführungsrichtung dadurch bewegt, dass der Fixierungsbolzen 90 gegen die Mutter 114 festgezogen wird, wobei die ersten und zweiten Verbindungselemente 104, 106 in Anlage mit jeder von den oberen und unteren Flächen des Stangenhauptkörpers 74, wie in 13 gezeigt ist, überlappt sind. Darüber hinaus wird der Stangenhauptkörper 74 gegen das Innenschaftelement 102 in der achsensenkrechten Richtung dadurch positioniert, dass die Eingriffskonvexabschnitte 112, 112 der ersten und zweiten Verbindungselemente 104, 106 in jeden der Eingriffskonkavabschnitte 118, 118, die sich zu den oberen und unteren Flächen des Stangenhauptkörpers 74 öffnen, eingepasst werden, wobei die Außenumfangsfläche des Eingriffskonvexabschnittes 112 mit der Innenumfangsfläche des Eingriffskonkavabschnittes 118 in der achsensenkrechten Richtung arretiert sind.
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Entsprechend der Drehmomentstange 116 der vorliegenden Ausführungsform kann, da die ersten und zweiten Verbindungselemente 104, 106 zur Fixierung an dem Stangenhauptkörper 74 dadurch leichter gemacht werden, dass sie aus einem pressgeformten Metall gebildet sind, das Entstehen eines Resonanzphänomens in dem den Stangenhauptkörper 74 und die ersten und zweiten Verbindungselemente 104, 106 als Masse beinhaltenden Resonanzsystem und damit eines nachteiligen Effektes für den Schwingungszustand innerhalb des praxisrelevanten Frequenzbereiches effektiver verhindert werden.
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Es sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorstehend detailliert beschrieben worden, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf diese speziellen Ausführungen beschränkt ist. So ist das Hülsenelement beispielsweise nicht speziell auf die Form eines vieleckigen Zylinders beschränkt, sondern kann beispielsweise auch die Form eines Kreiszylinders und besonders bevorzugt die Form eines Rohres aufweisen, das seine Querschnittausgestaltung in der Umfangsrichtung derart ändert, dass eine Drehung der ersten und zweiten Verbindungselemente relativ zu dem Hülsenelement verhindert wird.
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Zudem stellt die erste Ausführungsform beispielhalber den Hauptkörperabschnitt 26, der aus Harz besteht, und die Mutter 34, die aus Metall besteht und darin eingeführt ist, als integral ausgebildet dar, wobei jedoch der Hauptkörperabschnitt und die Mutter auch integral unter Verwendung eines Metalls gebildet werden können.
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Zudem zeigt die vorbeschriebene Ausführungsform ein Beispiel, bei dem nur das zweite Verbindungselement 22 relativ zu dem Hülsenelement 18 in der axialen Richtung mittels Einschrauben des Fixierungsbolzens 90 in die Mutter 34 bewegt wird, wobei jedoch die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 jeweils auch relativ zu dem Hülsenelement 18 in der axialen Richtung dafür, näher zueinander zu gelangen, bewegt werden können. Darüber hinaus kann jedwedes von den ersten und zweiten Verbindungselementen 20, 22 auf unbewegliche Weise in der axialen Richtung gegen das Hülsenelement 18 montiert sein.
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Zudem ist, obwohl die vorbeschriebene Ausführungsform exemplarisch einen Aufbau darstellt, bei dem der Fixierungsbolzen 90 und die Mutter 34 als Befestigungselemente verwendet werden, das Befestigungsmittel zwischen den ersten und zweiten Verbindungselementen und dem Stangenhauptkörper nicht auf den vorher beispielhalber dargestellten Bolzenfixierungsaufbau beschränkt, sondern es ist ebenfalls möglich, die ersten und zweiten Verbindungselemente an dem Stangenhauptkörper beispielsweise durch Vernietung (riveting) (Stiftcrimpaufbau) zu fixieren.
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Ferner kann bei der vorbeschriebenen Ausführungsform dadurch, dass der Abstand zwischen den Einführungsendflächen des ersten Verbindungselementes 20 und des zweiten Verbindungselementes 22 vorab größer als die Abmessung des ersten Montierungsabschnittes 80 des Stangenhauptkörpers 74 in derselben Richtung gewählt wird, der Stangenhauptkörper 74 leicht in den Stangenendeeinführungsraum 72 unter Belassung eines Spaltes dazwischen eingeführt werden, wobei dies jedoch lediglich ein Beispiel ist und die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt ist.
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Insbesondere bedeutet dies, das zunächst bei dem Innentemporäranbringungsschritt beispielsweise die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 in das Hülsenelement 18 eingeführt werden, wobei der Abstand zwischen den Einführungsendflächen des ersten Verbindungselementes 20 und des zweiten Verbindungselementes 22 vorab nicht größer als die Abmessung des ersten Montierungsabschnittes 80 des Stangenhauptkörpers 74 in derselben Richtung eingestellt sind. Als Nächstes wirkt bei dem Stangeneinführungsschritt eine Einführungskomponentenkraft mit einer Orientierung nach außen in der axialen Richtung auf jedes von den ersten und zweiten Verbindungselementen 20, 22 durch Einführen des Stangenhauptkörpers 174 in den Stangenendeeinführungsraum 72 ein. Sodann wird der erste Montierungsabschnitt 80 des Stangenhauptkörpers 74 in den Stangenendeeinführungsraum 72 eingeführt, während der Spalt zwischen den Einführungsendflächen des ersten Verbindungselementes 20 und des zweiten Verbindungselementes 22 aufgespreizt wird. Danach werden bei dem Stangenfixierungsschritt die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 an dem Stangenhauptkörper 74 mit dem Fixierungsbolzen 90 fixiert, während der Stangenhauptkörper 74 dadurch an dem Innenschaftelement 12 montiert wird, dass die ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 dafür, näher zueinander zu gelangen, versetzt werden und an dem Stangenhauptkörper 74 anliegen. Sogar dann, wenn der Abstand zwischen den Einführungsendflächen der ersten und zweiten Verbindungselemente 20, 22 größer als die Abmessung des Stangenhauptkörpers 74 in derselben Richtung gemacht wird, kann der Stangenhauptkörper 74 in den Stangenendeeinführungsraum 72 eingeführt werden.
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Zudem ist die vorliegende Erfindung auch bei Schwingungsdämpfungsverbindungsstangen, die keine Drehmomentstangen sind, wie auch bei hierfür verwendeten rohrförmigen Schwingungsdämpfungsvorrichtungen verwendbar.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 100
- rohrförmige Schwingungsdämpfungsvorrichtung
- 12, 102
- Innenschaftelement
- 14
- Außenrohrelement
- 16
- Hauptgummielastikkörper
- 18
- Hülsenelement
- 20, 104
- erstes Verbindungselement
- 22, 106
- zweites Verbindungselement
- 24
- Innenfenster (Stangeneinführungsloch)
- 32, 108
- Hülsenanlagevorsprung (Einführungspositionsregulierungsteil)
- 34, 114
- Mutter
- 38
- Eingriffskonkavabschnitt (Einpassungsabschnitt)
- 40, 110
- Bolzenloch
- 44
- Stangenanlagevorsprung (Stangenpositionsregulierungsteil)
- 46
- Außenfenster (Stangeneinführungsloch)
- 54
- integral vulkanisierungsgeformte Komponente
- 72
- Stangenendeeinführungsraum
- 74
- Stangenhauptkörper
- 76, 116
- Drehmomentstange (Schwingungsdämpfungsverbindungsstange)
- 84
- Bolzenloch
- 90
- Fixierungsbolzen
- 112
- Eingriffskonvexabschnitt (Einpassungsabschnitt)
