-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Lenksysteme für Kraftfahrzeuge.
Im Spezielleren richtet sie sich auf Zahnstangenlenksysteme, die
mit einer Servovorrichtung ausgestattet sind oder auch nicht. Und noch
spezieller bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung, die
für diese
Art von Lenkung einen Ausgleich zwischen den Luftdrücken im
Inneren der Lenkung und außerhalb
von dieser sicherstellt.
-
Ein
Zahnstangenlenksystem für
Kraftfahrzeuge ist für
gewöhnlich
vollkommen dicht ausgeführt,
um jegliches unerwünschtes
Eindringen von Wasser oder Feuchtigkeit ins Innere der Lenkung zu
verhindern. Dies wirft jedoch in der Lenkung aufgrund des Anstiegs
oder Abfalls der Umgebungstemperatur und/oder der Temperatur der
in der Lenkung enthaltenen Luft Über-
oder Unterdruckprobleme auf.
-
Insbesondere
unterliegen die Balge der Lenkung, die für gewöhnlich die Endbereiche der
Zahnstange und die „axialen" Kugelgelenke der
Pleuelstangen abdecken und schützen,
Verformungen, die von den Druckschwankungen zwischen dem Inneren
und Äußeren herrühren, die
wiederum eine Folge der Temperaturveränderungen und des Betriebs
dieser Balge sind. Diese Verformungen ziehen wiederum eine mehr
oder weniger schnelle Verschlechterung oder Zerstörung der
Balge nach sich.
-
Um
diese Verformungen und ihre schädigenden
Auswirkungen zu verhindern, wurde bereits vorgeschlagen, Luft in
die Lenkung eintreten bzw., anders herum, austreten zu lassen, um
die Lenkung „atmen" zu lassen, und dabei
soweit wie möglich
ein unerwünschtes
Eindringen von Wasser oder anderen Flüssigkeiten oder auch Staub
zu vermeiden. Eine bekannte Lösung
besteht darin, Lenkungen mit „atmenden" Balgen herzustellen,
die Luft ein- oder austreten lassen. Diese Lösung erfordert jedoch eine
spezielle und somit komplexe und kostspielige Herstellung der Balge
selbst. Als Beispiele für
eine solche Lösung
wird auf die Veröffentlichungen
FR 27 922 73 ,
EP 1 048 865 und
EP 1 213 514 verwiesen.
-
Die
vorliegende Erfindung hat es zur Aufgabe, eine einfache und wirtschaftliche
Luftaustausch- und Ausgleichsvorrichtung für die Drücke zwischen dem Inneren und Äußeren der
Lenkung im Hinblick darauf bereitzustellen, dass die Verformung
und Verschlechterung der Balge verhindert und gleichzeitig die Wasserdichtigkeit
der Lenkung sichergestellt wird.
-
Dazu
hat die Erfindung eine Vorrichtung zum Ausgleich der Drücke zwischen
dem Inneren und Äußeren eines
Zahnstangenlenksgstems für
Kraftfahrzeuge zum Gegenstand, bei der die Zahnstange in einem Lenkungshauptgehäuse oder
-rohr untergebracht und gleitbeweglich gelagert ist, wobei die Enden
der Zahnstange mittels „axialer" Kugelgelenke mit
Pleuelstangen verbunden sind, wobei die Endbereiche der Zahnstange
und die „axialen" Kugelgelenke von
Balgen abgedeckt sind, die jeweils an die beiden Enden des Rohrs
oder Gehäuses
angeschlossen sind, wobei jeder Balg am entsprechenden Ende des
Rohrs oder Gehäuses
mittels einer Schelle aufgeklemmt ist, die ein Abschlussteil des
Balgs umgibt, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,
dass die Klemmschelle von mindestens einem der Balge mindestens
einen Luftdurchlass umfasst, der dazu vorgesehen ist, sich übereinstimmend
mit einem Luftdurchlass des Abschlussteils des Balgs und des Endes
des Rohrs oder Gehäuses
anzuordnen, wobei die Schelle im Bereich ihres Luftdurchlasses mit
einem Plättchen
versehen ist, das luftdurchlässig
aber wasserundurchlässig
ist.
-
Somit
besteht der Grundgedanke der Erfindung darin, an der Klemmschelle
des Balgs Elemente anzubringen, welche die Lenkung „atmend" machen, wodurch
Balge mit einfachem Aufbau beibehalten werden können.
-
In
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung umfasst der Balg als Luftdurchlass eine Lochung, die bei
seiner Herstellung ausgebildet wird. Wie leicht zu verstehen ist,
erfordert diese Ausführungsform
eine Positionseinstellung des Balgs im Hinblick auf den Luftdurchlass,
der am Rohr oder Gehäuse
in seinem Abschlussteil, das die Auflagefläche des Balgs darstellt, ausgebildet
ist.
-
In
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Klemmschelle im Bereich ihres Luftdurchlasses
einen sie durchstoßenden
rohrförmigen
Ansatz, der zum Inneren der Schelle hin gerichtet ist, wobei dieser
Ansatz das Durchstoßen
des Abschlussteils des Balgs und somit das Herstellen eines Luftdurchlasses beim
Anbringen der Schelle sicherstellt. Der durchstoßende Ansatz der Schelle ist
insbesondere ein Ansatz mit abgeschrägter Form.
-
Diese
zweite Ausführungsform
mit „durchstoßener" Schelle macht die
Positionseinstellung des Balgs sowie jede vorausgehende Ausbildung
einer Lochung im Balg unnötig.
Darüber
hinaus kann der rohrförmige Ansatz
der Schelle als Sitz für
das „atmende" Plättchen dienen,
und sein Einsatz im Luftdurchlass des Rohrs oder Gehäuses stellt
die Drehblockierung dieser Schelle sicher.
-
Das
oder die luftdurchlässigen
aber wasserundurchlässigen
Plättchen
ermöglichen
den Lufteintritt ins Innere der Balge oder den Luftaustritt aus
den Balgen, wobei sie gleichzeitig unerwünschten Wassereintritt verhindern.
Somit wird eine Vorrichtung erhalten, welche die Lenkung „atmend" macht, so dass die
Verformung dieser Balge und deren Verschlechterung verhindert wird,
ohne den Aufbau der Balge oder deren Montage kompliziert zu machen,
und diese Montage wird sogar vereinfacht.
-
Jedenfalls
wird die Erfindung mittels der folgenden Beschreibung mit Bezug
auf die beigefügte
Schemazeichnung verständlicher,
die beispielhaft eine Ausführungsform
dieser Vorrichtung zum Ausgleichen der Drücke zwischen dem Inneren und Äußeren einer
Kraftfahrzeuglenkung darstellt:
-
1 ist eine Gesamtansicht
eines Zahnstangenlenksystems, das mit der erfindungsgegenständlichen
Vorrichtung ausgestattet ist;
-
2 ist eine Detailansicht
im Längsschnitt
durch das Abschlussteil eines der Balge dieser Lenkung und die dazugehörige Druckausgleichseinrichtung;
-
3 ist eine perspektivische
Ansicht der Klemmschelle dieser Vorrichtung;
-
4 stellt perspektivisch
und in vergrößertem Maßstab ein
Detail dieser Schelle dar.
-
1 stellt ein Zahnstangenlenksystem 1 dar,
wovon insbesondere das Rohr oder rohrförmige Zentralgehäuse 2 der
Lenkung 1 gezeigt ist, worin die Zahnstange 3 untergebracht
und gleitbeweglich gelagert ist. Die Zahnstange 3 ist mit
einem Ritzel in Eingriff, das mit der (nicht dargestellten) Lenksäule drehbeweglich
ist, wobei der Bewegungseintritt bei 4 stattfindet.
-
Das
rechte und linke Ende der Zahnstange 3, die außerhalb
des Rohrs oder Gehäuses 2 liegen,
sind mittels „axialer" Kugelgelenke 6 an
Pleuelstangen 5 angelenkt. Zwei Balge 7, die jeweils
mit den beiden Enden des Rohrs oder Gehäuses 2 verbunden sind,
decken die Endbereiche der Zahnstange 3 und die Kugelgelenke 5,
sowie teilweise die Pleuelstangen 5 ab und schützen sie.
-
Wie 2 im Spezielleren zeigt,
ist ein nicht mit Ringen versehenes Abschlussteil 8 eine
Balgs 7 mit einer zylindrischen Auflagefläche 9 des
Endes des Rohrs oder Gehäuses 2 verbunden,
und eine Schelle 10 (die auch in den 3 und 4 dargestellt
ist,) ist um das Abschlussteil 8 des Balgs 7 angezogen,
um es auf der Auflagefläche 9 des
Rohrs oder Gehäuses 2 zu
arretieren.
-
Die
Klemmschelle 10 besteht allgemein bekannt aus einem Metallband,
insbesondere aus Federstahl oder rostfreiem Stahl, oder aus einem
Band aus Kunststoff, das mit einer Verschlusseinrichtung 11 versehen ist.
An einem Punkt seiner Länge
umfasst dieses Band innen einen rohrförmigen Ansatz 12 mit
einem abgeschrägten
Ende 13, welches einen Luftdurchlass, hier in der Form
einer kreisförmigen Öffnung begrenzt.
In diesem Luftdurchlass ist ein „atmendes" Plättchen 14 angebracht
und gehaltert, das aus einem luftdurchlässigen aber hydrophoben Material,
z.B. fluoriertem porösem
Polymerharz, wie es unter der Bezeichnung „PERMEON" (eingetragene Marke) im Handel erhältlich ist,
oder jedem anderen gleichwertigen Material besteht.
-
Im
Bereich seiner zylindrischen Auflagefläche 9 besitzt das
Rohr oder Gehäuse 2 wiederum
einen Luftdurchlass 15, der beispielsweise in Form eines
einfachen radialen Lochs mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet
ist.
-
Die
Klemmschelle 10 ist um das Abschlussteil 8 des
Balgs 7 herum in einer Position so angeordnet, dass ihr
rohrförmiger
Ansatz 12 dem Luftdurchlass 15 des Rohrs oder
Gehäuses 2 gegenüberliegt.
So durchstößt bei der
Montage der Schelle 10 der rohrförmige Ansatz 12 das
Abschlussteil 8 des Balgs 7 mit seinem abgeschrägten Ende 13,
bevor ex, wie in 2 dargestellt
ist, teilweise in den Luftdurchlass 15 des Rohrs oder Gehäuses 2 eingreift.
-
Somit
ist durch den Luftdurchlass 15, die Durchstoßung des
Abschlussteils 8 des Balgs 7 und den rohrförmigen Ansatz 12 eine
Verbindung hergestellt, die den Luftdurchgang zwischen dem Inneren
der Lenkung 1 und dem Außenraum ermöglicht, wobei diese Verbindung
einen Ausgleich der Luftdrücke
zulässt
und gleichzeitig aufgrund der Eigenschaften des Plättchens 14 das
Eindringen von Wasser und Staub in die Lenkung 1 verhindert.
Insbesondere kann die Luft je nach den Schwankungen der Temperatur
aus der Lenkung 1 aus- oder in sie eintreten, so dass die
Drücke
zwischen dem Inneren dieser Lenkung und dem Äußeren ausgeglichen werden,
um die Verformung der Balge 7 und ihre Verschlechterung
zu verhindern, insbesondere wenn die Umgebungstemperatur stark ansteigt
oder sinkt, wobei jedoch der Durchgang von Wasser und Feuchtigkeit
verhindert wird.
-
Die
Erfindung lässt
sich insbesondere auf eine manuelle oder Servolenkung anwenden,
deren Rohr oder Gehäuse 2 „auf natürliche Weise" eine Verbindung
zwischen den Bereichen der beiden Balge 7 sicherstellt,
so dass die vorstehend beschriebene Vorrichtung zum „Atmen" auch nur einen einzigen
der beiden Balge betreffen kann.
-
Selbstverständlich beschränkt sich
die Erfindung nicht auf die einzige Ausführungsform dieser Ausgleichsvorrichtung
für Drücke, die
soeben beispielhaft beschrieben wurde; vielmehr umfasst sie alle
Ausführungs-
und Anwendungsvarianten, die demselben Prinzip gehorchen. Somit
würde man
insbesondere dann den Rahmen der Erfindung nicht verlassen, wenn:
- – an
der Schelle nicht nur ein einziger, sondern zwei oder mehr Durchlässe mit „atmenden" Plättchen vorgesehen
wären;
- – diese
Plättchen
durch jedes entsprechende Element wie eine Membran oder einen Stopfen
ersetzt würden,
die aus einem luftdurchlässigen
aber hydrophoben Material hergestellt wären und auf jede geeignete Weise
befestigt würden,
wie Kleben, Löten,
Aufspannen, Einrasten oder einfache Druckmontage;
- – der
die Schelle durchstoßende
rohrförmige
Ansatz weggelassen würde,
in welchem Fall dann der Balg einen Luftdurchlass, insbesondere
in Form einer bei seiner Herstellung ausgebildeten Lochung haben muss;
- – die
Durchlässe
unter allen möglichen
Formen ausgeführt
wären:
Löcher,
Rillen, Kombination einer Rille mit einem Loch, etc.;
- – die
Erfindung auf Schellen aus allen möglichen Materialien angewandt
würde,
die alle möglichen
Arten von Verschlusseinrichtungen umfassen.
-
