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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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In der
DE 10 2006 036 214 A1 wird ein Lenkgetriebe für ein Kraftfahrzeug offenbart, bei dem eine Ablauföffnung im Gehäuse des Lenkgetriebes vorgesehen ist, wobei ein Ventil vorgesehen ist, welches die Ablauföffnung in Ruhestellung absperrt. In ausgelöster Stellung ermöglicht das Ventil den Ablauf von Wasser, das in das Gehäuse eingedrungenen ist. Das Ventil ist hierbei durch eine mit Wasser reagierende Masse auslösbar.
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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 Anspruch 1 genannten Merkmale 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 Ritzel 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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Bezugszeichenliste
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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