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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Freigeben einer Öffnung
vom Innenraum eines Lenkgetriebes zur Lenkungsumgebung bei einer
Fahrzeuglenkung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher
definierten Art.
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Mit
einer Vorrichtung, wie sie in dieser Druckschrift offenbart ist,
wird das Problem gelöst, dass z. B. bei einer Beschädigung
eines Faltenbalges einer Lenkung in das Lenkgetriebe eintretende
Wasser beseitigt werden kann. Hierzu dient ein Bauteil, das mit einem
Verschlusselement derart zusammenwirkt, dass das Bauteil dann, wenn
es mit einer Flüssigkeit in Kontakt kommt, wenigstens eine
seiner Eigenschaften derart ändert, dass das in der Öffnung
positionierte Verschlusselement die Öffnung freigibt. Zu diesem
Zwecke sind im Stand der Technik zwei Möglichkeiten beschrieben,
nämlich zum Einen, dass das Bauteil, wenn es mit einer
Flüssigkeit in Kontakt kommt, sein Volumen vergrößert
und dadurch das Verschlusselement aus der Öffnung drückt.
Die zweite vorbekannte Lösung besteht darin, dass sich
das Bauteil bei einem Kontakt mit einer Flüssigkeit, insbesondere
von Wasser, auflöst, womit ebenfalls im Zusammenwirken
mit dem Verschlusselement die Öffnung freigegeben wird,
durch die dann eingedrungene Flüssigkeit, z. B. Wasser,
aus dem Gehäuse des Lenkgetriebes austreten kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung
der eingangs erwähnten Art zu verbessern, insbesondere
derart, dass die Vorrichtung mit wenigen Bauteilen auskommt und
für eine Serienfertigung besonders geeignet ist.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannte
Merkmal gelöst.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung sind im Bedarfsfalle
für die Vorrichtung nur zwei Teile erforderlich, denn das
auflösbare Bauteil übernimmt nicht nur die Freigabe
der Öffnung bei einem Eindringen von Wasser in das Lenkgetriebe,
sondern gleichzeitig auch die Positionierung des Verschlusselementes,
das damit auch als Dichtteil für die Öffnung wirkt.
Die Positionierung kann durch eine radiale Klemmkraft, die auf das
Verschlusselement wirkt, erfolgen.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
liegt darin, dass sie aufgrund ihrer Einfachheit auch sehr gut für
eine Serienfertigung geeignet ist. Hierzu kann z. B. vorgesehen
sein, dass das Verschlusselement und das Bauteil als vormontierte Baugruppe
in das Lenkgehäuse eingesetzt wird.
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In
vorteilhafter Weise kann die Klemmkraft dadurch erreicht werden,
dass das Bauteil unter einer radialen Vorspannung in den Innenraum
eingesetzt ist. Hierzu kann vorgesehen sein, dass das Verschlusselement
aus einem elastischen Werkstoff besteht. Auf der einen Seite wird
auf diese Weise eine sichere Anpressung des Verschlusselementes
an das Gehäuseteil mit einem entsprechend sicheren Dichtsitz
erreicht, während auf der anderen Seite bei einer Auflösung
des Bauteiles eine Entspannung und Rückfederung des Verschlusselementes
derart stattfinden kann, dass dieses aus der Öffnung fällt
oder sich aus dem Dichtsitz löst und dadurch einen Freigang
zwischen Innen- und Außenraum des Lenkgetriebes freigibt.
Auf diese Weise wird damit ein Austreten des eingedrungenen Wassers
ermöglicht.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass
der Innenraum und das Bauteil in Konus- oder Stumpfkegelform ausgebildet
sind, wobei jeweils der größere Durchmesser des
Konus oder des Stumpfkegels auf der zum Inneren des Gehäuseteils
gerichteten Seite liegt.
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Durch
diese Ausgestaltung des Verschlusselementes und des Bauteiles wird
auf einfache Weise eine sichere Positionierung und Aufbringung einer Klemmkraft
für das Verschlusselement erreicht.
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Eine
noch bessere Abdichtung der Öffnung kann in einer Ausgestaltung
der Erfindung erreicht werden, wenn in das Verschlusselement ein
Dichtring integriert ist, der z. B. durch eine entsprechende Ausbildung
des Verschlusselementes einstückig mit diesem sein kann.
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Für
eine exakte Positionierung des Verschlusselementes in der Öffnung
kann vorgesehen sein, dass die Öffnung mit einer Anlagekante
für das Verschlusselement versehen ist, die z. B. durch
eine Durchmesserreduzierung der Öffnung gebildet wird.
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Um
ein Eindringen der wasserlöslichen Substanz in das Innere
des Lenkgehäuses zu vermeiden, kann in einer Weiterbildung
der Erfindung vorgesehen sein, dass der Innenraum, in dem das auflösbare Bauteil
angeordnet ist, zum Inneren des Gehäuseteiles mit einem
Sieb abgedichtet ist. Eine derartige Ausgestaltung bietet sich insbesondere
dann an, wenn das auflösbare Bauteil aus einer Substanz
besteht, die bei einem Kontakt Teile des Lenkgetriebes beschädigen
oder zerstören könnten.
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Das
Bauteil kann verschiedene Formen aufweisen. Besonders vorteilhaft
ist die Ausbildung nach Art einer Formtablette, durch deren Geometrie
eine schnelle Löslichkeit in der Flüssigkeit,
insbesondere in Wasser, erreicht wird.
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Hierzu
können entsprechende Ausnehmungen in der Formtablette dienen,
die z. B. an deren Umfang und/oder in deren Innenbereich angeordnet sind.
Durch diese Ausnehmungen wird eine schnelle Verteilung von eindringendem
Wasser und damit eine schnelle Auflösung der Formtablette
erreicht, da das eindringende Wasser damit an mehreren Stellen an
dem Bauteil angreifen kann.
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Nachfolgend
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung
prinzipmäßig beschrieben.
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Es
zeigt:
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1:
Eine sehr schematische Darstellung einer Fahrzeuglenkung.
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2:
Einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung.
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3:
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bauteiles
als Formtablette.
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Da
Lenkgetriebe für Fahrzeuglenkungen allgemein bekannt sind,
wird nachfolgend nur kurz auf die wesentlichen Teile eingegangen.
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Gemäß 1 weist
die schematisch dargestellte Fahrzeuglenkung 1 für
ein Kraftfahrzeug in bekannter Weise ein Lenkgetriebe 2 auf,
auf dessen Eingangsseite sich ein Ritzet 3, eine Lenksäule 4 und ein
Lenkhandrad 5 befinden.
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Auf
der Ausgangsseite des Lenkgetriebes 2 befindet sich eine
in einem Gehäuseteil 6 des Lenkgetriebes 2 in
Längsrichtung derselben verschieblichen Zahnstange 7.
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Als
Gehäuseteil 6 soll dabei das gesamte Gehäuse,
jedoch auch ein einzelnes Bauteil des Gehäuses, wie z.
B. ein Gehäusedeckel, ein Gehäuseunterteil oder
dergleichen, angesehen werden.
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Die
Zahnstange 7 ist an ihren beiden Enden jeweils mit einer
Spurstange 8 verbunden. Der Verbindungsbereich zwischen
der Zahnstange 7 und der jeweiligen Spurstange ist jeweils
von einem Faltenbalg 9 umgeben, wodurch eine Abdichtung
gegen das Äußere erreicht wird. An den Spurstangen 8 sind in
bekannter Weise Räder 10 des Kraftfahrzeuges angebracht.
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Bei
einer Beschädigung eines oder beider Faltenbälge 9,
z. B. durch eine mechanische Zerstörung, durch Alterung
oder durch Tierbiss, kann an diesen Stellen Wasser in den Innenraum
des Lenkgetriebes eintreten. Damit es bei einem Eintreten von Wasser
nicht zu Beschädigungen im Lenkgetriebe kommt, ist an dem
Gehäuseteil 6 eine Vorrichtung 11 zum
Freigeben einer Öffnung 12, die sich in dem Gehäuseteil 6 befindet,
angeordnet. Im Normalbetrieb ist die Öffnung 12 mit
einem Verschlusselement 13 verschlossen, so dass in diesem
Bereich keine Flüssigkeit von außen in das Lenkgetriebe 2 eindringen kann.
In der Vorrichtung 11 ist ein Bauteil 14 angeordnet,
das sich bei einem Kontakt mit Flüssigkeit, insbesondere
mit Wasser, auflöst. Dabei wirkt das Bauteil 14 derart
mit dem Verschlusselement 13 zusammen, dass bei seiner
Auflösung die Öffnung 12 in dem Gehäuseteil 6 freigegeben
und damit eingedrungenes Wasser abgeleitet werden kann.
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In
der 2 ist in vergrößertem Maßstab
die Vorrichtung 11 zum Freigeben der Öffnung 12 in
dem Gehäuseteil 6 dargestellt.
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Wie
ersichtlich, befindet sich das auflösbare Bauteil 14 in
einem freien Innenraum 15 des Verschlusselementes 13.
Das Bauteil 14 und das Verschlusselement 13 weisen
jeweils eine Stumpfkegelform auf. Das Verschlusselement 13 ist
in Form eines Topfes ausgebildet, in dessen freien Innenraum 15 das
auflösbare Bauteil als fester Block eingesetzt wird.
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Selbstverständlich
ist die Konus- oder Stumpfkegelform nicht unbedingt erforderlich.
Hierfür sind auch andere Formen und Ausgestaltungen, wie Zylinderform,
z. B. in Abhängigkeit von den örtlichen Lageverhältnissen
möglich. Damit eine radiale Klemmkraft auf das Verschlusselement 13 durch
das in den Innenraum 15 eingesetzte Bauteil 14 ausgeübt wird,
wird das Bauteil 14 mit einer entsprechenden Vorspannung
bzw. mit einem Druck in den Innenraum eingesetzt. Ist das Verschlusselement 13 dabei
aus einem elastischen Werkstoff ausgebildet, so kann es mit einem
Dichtring 16 dichtend an die Wandung der Öffnung 12 in
dem Gehäuseteil 6 angepresst werden.
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Der
Dichtring 16 ist im Bereich des größten Durchmessers
des Verschlusselementes 13, der zum Inneren des Lenkgetriebes 2 gerichtet
ist, als Wulst im Verschlusselement 13 ausgebildet und
ist damit einstückig mit dem Verschlusselement 13.
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Der
Werkstoff für das Bauteil 14 kann von beliebiger
Art sein. Wesentlich ist lediglich, dass er sich bei einem Kontakt
mit Flüssigkeit, insbesondere mit Wasser, das hier relevant
ist, auflöst. Hierfür hat sich z. B. hydrophiler
Chloroprenkautschuk als geeignet herausgestellt.
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Wie
weiterhin aus der 2 ersichtlich ist, ist die Öffnung 12 in
dem Lenkgehäuse 6 mit einer Anlagekante 17 versehen,
die durch eine Durchmesserreduzierung der Öffnung 12 gebildet
ist. Wie aus der 2 ersichtlich ist, kann bei
einem Einsetzen der Vorrichtung 11 in die Öffnung 12 vom
Inneren des Lenkgetriebes 2 aus das Verschlusselement 13 an der
Anlagekante 17 präzise positioniert werden.
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Löst
sich nun bei einem Eindringen von Wasser in das Lenkgetriebe 2 das
Bauteil 14 auf, so kann das Verschlusselement 13 in
den freien Innenraum 15 zurückfedern. Dadurch
tritt eine Reduzierung des Außendurchmessers des Verschlusselementes 13 im
Bereich seines Dichtringes 16 auf und das Verschlusselement 13 „rutscht” über
die Anlagekante 17 und fällt aus der Öffnung 12.
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Alternativ
kann auch vorgesehen sein, dass durch das Lösen des Verschlusselements 13 vom Dichtsitz
ein Freiraum zwischen dem Verschlusselement 13 und der Öffnungswandung
entsteht über den des Wasser nach außen ablaufen
kann.
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Um
ein Eindringen der sich bei einem Kontakt mit Wasser auflösenden
Substanz des Bauteiles 14 in das Innere des Lenkgetriebes 2 zu
vermeiden, kann das Verschlusselement 13 auf der zum Inneren des
Lenkgetriebes 2 gerichteten Seite im Bereich des Dichtringes 16 durch
ein Sieb 18 abgedeckt sein. Das Sieb 18 ist dabei
so ausgebildet, dass es ein Eindringen von Wasser in den Innenraum 15 zulässt,
aber die gröberen Substanzen des Bauteiles bei dessen Auflösung
an einem Austreten aus dem Innenraum 15 und damit ein Eindringen
in das Innere des Gehäuseteiles 6 verhindert.
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In
der 3 ist eine Ausgestaltung des Bauteiles 14 nach
Art einer Formtablette 14' dargestellt.
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Wie
ersichtlich, ist die Formtablette 14' im zentralen inneren
Bereich mit einer axial durchgehenden Bohrung bzw. Ausnehmung 19 versehen. Zusätzlich
oder alternativ können auch am äußeren Umfang
der Formtablette 14 ein oder mehrere gleichmäßig über
den Umfang verteilte Ausnehmungen 20 in Form von axial
durchlaufenden Einkerbungen, Einschnitten oder dergleichen vorgesehen
sein.
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Das
in der 3 dargestellte Bauteil 14 als Formtablette 14' ist
zwar lediglich als zylindrisches Teil dargestellt, aber selbstverständlich
ist auch hier eine Ausgestaltung in einer Konus- oder Stumpfkegelform
möglich.
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Die
Vorrichtung 11 mit ihren Einzelteilen, nämlich
Verschlusselement 13, Bauteil 14 und Sieb 18 kann
als vormontierte Baugruppe zusammengesetzt und in diesem vormontierten
Zustand in das Gehäuseteil 6 des Lenkgetriebes 2 in
dessen Öffnung 12 eingesetzt werden.
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- 1
- Fahrzeuglenkung
- 2
- Lenkgetriebe
- 3
- Ritzel
- 4
- Lenksäule
- 5
- Lenkhandrad
- 6
- Gehäuseteil
- 7
- Zahnstange
- 8
- Spurstange
- 9
- Faltenbalg
- 10
- Rad/Räder
- 11
- Vorrichtung
- 12
- Öffnung
- 13
- Verschlusselement
- 14
- Bauteil
- 14'
- Formtablette
- 15
- Innenraum
- 16
- Dichtring
- 17
- Anlagekante
- 18
- Sieb
- 19
- Ausnehmung
- 20
- Ausnehmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006006679
A1 [0002]