-
Zwischen-Lenkwelle eines Lenkgetriebes
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zwischen-Lenkwelle, die eine Haupt-Lenkwelle
eines Lenkgetriebes mit einem den eigentlichen Antrieb aufnehmenden Getriebegehäuse
bzw.
-
mit diesem Lenkantrieb verbindet, und insbesondere auf eine Zwischen-Lenkwelle
mit der Aufgabe bzw. Funktion einer Absorption oder Dämpfung von Flatter- oder Vibrationsbewegungen,
die von einem Reifen bzw. Rad durch eine Lenkwelle auf ein Lenkrad in dessen Unfangsrichtung
aufgebracht werden, und mit der Funktion einer Absorption einer axialen Belastung,
die größer als ein vorbestimmter Wert ist und von seiten des Lenkantriebsgehäuses,
wenn dieses eine starke Belastung von einem Frontteil des Fahrzeugs aufnimmt, aufgebracht
wird.
-
Die JP-GM-Offenlegungsschrift 56-152 771 beschreibt beispielsweise
eine herkömmliche stoßdämpfende Lenkwelle, um ein Flattern oder eine unruhige Bewegung
in einer
Zwischen-Lenkwelle zu verhindern. Wie die Fig. 4 der beigefügten
Zeichnungen zeigt,ist gemäß dem Stand der Technik ein zweites Wellenteil 12' durch
eine erste Gummikupplung 16' in eine zentrale Bohrung eines ersten, hohlen Wellenteils
11' eingesetzt, wobei ein Ende des zweiten Wellenteils 12' mit einem Bodenteil einer
Wellengelenkgabei 14' am ersten Wellenteil 11' durch eine zweite Gummikupplung 17'
in Eingriff ist, um ein Flattern zu unterbinden.
-
Ferner beschreibt die JP-GM-Offenlegungsschrift 51-93 524 ein Beispiel,
wonach einer Zwischen-Lenkwelle die Möglichkeit zu einem Biegen gegeben wird, um
eine axiale Belastung, die größer als ein vorbestimmter Wert ist und von seiten
des Lenkantriebsgehäuses her einwirkt, zu absorbieren. Auch ist eine Konstruktion
bekannt, wonach eine Zwischen-Lenkwelle in axialer Richtung zusammengeschoben, d.h.
verkürzt werden kann.
-
Bei den oben genannten Konstruktionen nach dem Stand der Technik wird
im allgemeinen entweder eine Funktion in bezug auf das Verhindern eines Flatterns
oder eine Funktion in bezug auf Absorption einer axialen Belastung in Betracht gezogen;
ist es beabsichtigt, beide Funktionen durch die Zwischen-Lenkwelle zu erfüllen,
so ergibt sich eine komplizierte Konstruktion, wie auch die Länge der Zwischen-Lenkwelle
unvorteilhaft bzw. in nachteiliger Weise zunimmt.
-
Es ist demzufolge ein Ziel der Erfindung, eine Zwischen-Lenkwelle
eines Lenkgetriebes zu schaffen, die durch Vorsehen einer ersten Gummikupplung zwischen
dem ersten und zweiten Wellenteil ein Flattern unterbinden kann.
-
Ein weiteres Ziel der Erfindung lieyt darin, eie Zwischen-Lenkwelle
eines Lenkgetriebes zu schaffen, die die Energie einer axialen Belastung, welche
größer ist als ein vorbestimmter Wert und von seiten des Lenkantriebs her aufgebracht
wird, durch die Bewegung des zweiten Wellenteils durch eine Durchgangsbohrung, welche
im Bodenteil einer Wellengelenkgabel am ersten Wellenteil ausgebildet ist, absorbieren
kann.
-
Schließlich ist es ein Ziel der Erfindung, eine Zwischen-Lenkwelle
für ein Lenkgetriebe zu schaffen, die sowohl die Funktion einer Verhinderung des
Flatterns (einer unruhigen Bewegung) wie die einer Absorption einer axialen Belastung
erfüllt, ohne die Länge der Zwischen-Lenkwelle zu vergrößern oder eine komplizierte
Konstruktion anzuwenden.
-
Gemäß der Erfindung wird eine Zwischen-Lenkwelle eines Lenkgetriebes
geschaffen, die ein erstes Wellenteil, das über eine Wellengelenkgabel mit der Haupt-Lenkwelle
des Lenkgetriebes verbunden ist und eine zentrale Bohrung aufweist, sowie ein zweites
Wellenteil, das über eine zweite Wellengelenkgabel an einen Lenkantrieb angeschlossen
ist und über eine erste Gummi kupplung in die zentrale Bohrung des ersten Wellenteils
eingesetzt ist, umfaßt, wobei ein Ende des zweiten Wellenteils mit einem Bodenteil
der ersten Wellengelenkgabel am ersten Wellenteil über eine zweite Gummi kupplung
in Eingriff ist. Erfindungsgemäß ist die Zwischen-Lenkwelle mit einer im Bodenteil
der ersten Wellengelenkgabel des ersten Wellenteils ausgebildeten, in Richtung der
Achse des ersten sowie zweiten Wellenteils verlaufenden Eingriffsbohrung versehen,
in der ein Ende des zweiten Wellenteils aufgenommen ist, und diese Eingriffsbohrung
ist von der einen zur anderen Seite des Bodenteils offen, so daß bei Aufbringen
einer über einem bestimmten Wert liegenden axialen Belastung vom Lenkantrieb bzw.
-
Antriebsgehäuse her auf das zweite Wellenteil dieses eine Bewegung
ausführt und durch das Bodenteil der ersten Wellengelenkgabel tritt.
-
Neben der Aufgabe und deren Lösung werden aus der folgenden, auf die
Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung allgemeine und besondere Ziele wie auch
die Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigen: Fig. 1
einen Längsschnitt einer Zwischen-Lenkwelle gemäß der Erfindung; Fig. 2 den Querschnitt
nach der Linie II - II in der Fig.1; Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines
Lenkgetriebes, bei dem die Zwischenwelle gemäß der Erfindung zur Anwendung kommt;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine herkömmliche Zwischenwelle.
-
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Lenkgetriebe für ein Fahrzeug ist eine
Haupt-Lenkwelle 4 in eine Lenksäule 2 eingefügt, welche an der Fahrzeugkarosserie
mittels Träger oder Bügel 1 gehalten ist, und an der Haupt-Lenkwelle 4 ist ein Lenkrad
3 befestigt. An einem Teil des Fahrzeugrahmens ist ein Zahnstangen-Lenkantrieb 5
mit einem Gehäuse befestigt.
-
Wie die Fig. 1 und 2 zeicen, besteht eine Zwischen-Lenkwelle 10, die
die Hauptwelle 4 mit einer Ritzelwelle 6 des Lenkantriebs 5 verbindet, aus einem
ersten und einem zweiten Wellenteil 11 bzw. 12.
-
Das erste Wellenteil 11 hat im Querschnitt eine Faß- oder Trommelgestalt
und bildet eine Hohlwelle. Am einen Ende des ersten Wellenteils 11 ist durch Schweißen
oder einen ähnlichen Vorgang eine Wellengelenkgabel 14 befestigt, die mit einer
am einen Ende der Haupt-Lenkwelle 4 fest angebrachten
Wellengelenkgabel
20 über ein Gelenkkreuz 13 verbunden ist.
-
Am einen Ende der dem Getriebe 5 zugeordneten Ritzelwelle 6 ist eine
Wellengelenkgabel 22 befestigt, mit der über ein Gelenkkreuz 21 eine Wellengelenkgabel
15 des zweiten Wellenteils 12 verbunden ist, wobei diese Verbindung zwischen den
Teilen 12 und 15 durch einen Haltebolzen 7 einstellbar ist. Das zweite Wellenteil
12 hat im Querschnitt ebenfalls eine Faß- oder Trommelgestalt und ist als massive
Welle ausgebildet, die in eine zentrale Bohrung des ersten Wellenteils 11 eingesteckt
ist, wobei zwischen die Wellenteile 11, 12 erste Gummikupplungen 16 eingefügt sind,
so daß ein Drehmoment übertragen wird. Diese ersten Gummikupplungen 16 sind aus
einem elastischen Material, z.B. einem weichen Kunstharz-, eine Gummimaterial od.dgl.,
gefertigt und werden an einander gegenüberliegenden Flächen des zweiten Wellenteils
12 befestigt, wobei sie mit der Innenumfangsfläche der zentralen Bohrung des ersten
Wellenteils 11 auf bestimmten Bereichen in Druckanlage sind. Das andere Ende des
zweiten Wellenteils 12 greift in ein Bodenteil 14a der Gelenkgabel 14 des ersten
Wellenteils 11 und ist mit einer zweiten Gummikupplung 17 aus elastischem Material,
z.B. weiches Kunststoff-, Gummimaterial od. dgl., in Anlage. Das andere Ende des
zweiten Wellenteils 12 ist somit in die zweite Gummikupplung 17 eingepaßt, die ihrerseits
in Druckanlage (Preßsitz) mit einer Innenumfangsfläche einer Durchgangsbohrung 18
im Bodenteil 14a der Gelenkgabel 14 ist.
-
Die Durchgangsbohrung 18 ist so ausgebildet, daß sie von dem Ende,
an dem das zweite Wellenteil mit dem Bodenteil 14a der Gelenkgabel 14 in Anlage
ist, zum Innern dieser Gelenkgabel 14 hin vollkommen offen ist, d.h., sie ist so
ausgestaltet, daß dann, wenn eine übermäßige axiale
Belastung, die
größer als ein vorbestimmter Wert ist, auf die Zwischen-Lenkwelle 10 aufgebracht
wird, das zweite Wellenteil 12 durch die Durchgangsbohrung 18 tritt und eine Bewegung
zum Gelenkkreuz 13 hin ausführt.
-
Mit dem dem Gelenkkreuz 13 zugewandten Ende der Durchgangsbohrung
18 ist eine dünnwandige Dichtungskappe 19 in Eingriff, um dieses offene Ende gegen
ein Eindringen von Wasser oder Staub in die zentrale Bohrung des ersten Wellenteils
11 abzudichten. Die Dichtungskappe 19 hat eine solche Festigkeit, daß sie durch
eine Schiebe- oder Bewegungsbelastung des zweiten Wellenteils 12 von der Durchgangsbohrung
18 gelöst oder zerbrochen wird.
-
Durch diese Anordnung wird eine Drehkraft (Lenkkraft) vom Lenkrad
3 über die Haupt-Lenkwelle 4 sowie durch das erste Wellenteil 11, die ersten und
zweiten Gummikupplungen 16, 17 und das zweite Wellenteil 12 auf die Ritzelwelle
6 des Lenkantriebs 5 übertragen.
-
Im Fall, daß ein Lenksystem auf Grund von Unwucht oder Ungleichförmigkeit
usw. von Reifen oder Rädern in Schwingungen versetzt wird, so wird diese Vibration
oder dieses Flattern des Lenksystem durch eine elastische Verformung der ersten
und zweiten Gummikupplungen 16 und 17 - hauptsächlich der ersten Gummikupplung 16
- absorbiert oder gedämpft.
-
Wenn eine übermäßige axiale Belastung, die größer als ein vorbestimmter
Wert ist, auf das zweite Wellenteil 12 der Zwischen-Lenkwelle 10 auf Grund einer
Relativverlagerung zwischen der Karosserie und dem Rahmen des Fahrzeugs, die auf
einer großen, auf das Frontteil des Fahrzeugs einwirkenden Belastung beruht, aufgebracht
wird, so wird das zweite Wellenteil 12 gegen eine Haltekraft der ersten und
zweiten
Gummikupplungen 16, 17 beweyt, so daß es durch die Durchgangsbohrung 18 tritt und
dann den Ort des Gelenkkreuzes 13 erreicht. Auf diese Weise kann die Energie der
radialen Belastung von seiten des Lenkantriebs 5 her absorbiert werden.
-
Ferner kann bei dieser Ausführungsform, da die Dichtungskappe 19 für
ein Lösen von der Durchgangsbohrung 18 oder für ein Zerbrechen durch die Bewegungsbelastung
von seiten des zweiten Wellenteils 12,wenn dieses durch die Durchgangsbohrung 18
tritt, ausgelegt ist, die Energie der axialen Belastung vom Lenkantrieb 5 her mit
Hilfe eines solchen Lösens oder Brechens der Dichtungskappe 19 absorbiert werden.
-
Wenngleich bei der beschriebenen Ausführungsform die Dichtungskappe
19 durch Preßsitz mit der im Bodenteil 14a der Gelenkgabel 14 an dem ersten Wellenteil
11 ausgebildeten Durchgangsbohrung 18 in Eingriff ist, so kann eine dünnwandige
Dichtungskappe so ausgestaltet werden, daß die Bohrung 18 im Bodenteil 14a der Gelenkgabel
14 unter Belassen des Dichtungskappenteils ausgebildet wird. Auf andere Weise kann
die dünnwandige Dichtungskappe 19 unabhängig und getrennt von der Gelenkgabel 14
gebildet und dann nach Ausbildung der Durchgangsbohrung 18 im Wellengelenk-Bodenteil
14a an deren Ausgang befestigt werden.
-
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsform erläutert,
worauf sie jedoch keineswegs begrenzt ist, da im Rahmen des Erfindungsgedankens
Änderungen, Abwandlungen und Umarbeitungen zur Anpassung an bestimmte Gegebenheiten
möglich sind.