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QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNG
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Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. §119(a) die Priorität und den Nutzen aus der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0141396 , eingereicht am 23. Dezember 2011, die hiermit durch Erwähnung in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird, so als ob sie hier vollständig dargelegt wäre.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung und eine damit ausgestattete Servolenkungsvorrichtung, und insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Dichtungsanordnung, in der in einer Servolenkungsvorrichtung für ein Fahrzeug eine Öldichtung, die in einem Zylinderrohr angebracht ist, und eine Buchse einstückig miteinander ausgebildet sind, sowie auf eine Servolenkungsvorrichtung, die die Dichtungsanordnung aufweist.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Wie allgemein auf dem Fachgebiet bekannt ist, ist eine Lenkvorrichtung zwischen einem Fahrersitz und Fahrzeugrädern bereitgestellt, um es einem Fahrer zu erlauben, die Räder zu bewegen, und weist die Lenkvorrichtung eine Lenkspindel, die unterhalb einer Lenkhandhabe des Fahrersitzes bereitgestellt ist, einen Drehschieber, der mit der Lenkspindel verbunden ist, und ein Zylinderrohr auf, das sich bis zu linken und rechten Seiten erstreckt, um mit den Fahrzeugrädern in Verbindung zu stehen, so dass die Fahrzeugräder direkt entsprechend der Aktion des Drehschiebers betätigt werden können.
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1 ist eine Querschnittansicht, die ein herkömmliches Zylinderrohr für eine Fahrzeuglenkvorrichtung veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist die Fahrzeuglenkvorrichtung 100 mit einem Drehschieber 110 versehen, der vertikal installiert ist. Der Drehschieber 110 ist dafür konfiguriert, Öl zu regeln und zu steuern, das von der Außenseite her zugeführt wird, und ist mit einer Eingangswelle 120 im Innern davon versehen, um mit einer Lenkspindel (nicht veranschaulicht) verbunden zu werden, um ein Drehmoment zu empfangen, das von der Lenkhandhabe erzeugt und übertragen wird. Außerdem ist die Eingangswelle 120 mit einem Ritzelgetriebe (nicht veranschaulicht) auf dem äußeren Umfang des unteren Teils der Eingangswelle 120 versehen, wobei das Ritzelgetriebe durch das Drehmoment gedreht wird, das durch die Eingangswelle 120 übertragen wird. Des Weiteren ist an der Außenseite des unteren Teils des Drehschiebers 110 ein Zylinderrohr 130 vorgesehen, das einstückig mit dem Drehschieber 110 gebildet ist und sich bis zu den entgegengesetzten Seiten erstreckt.
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Das Zylinderrohr 130 ist ein hohles Rohr, das bereitgestellt ist, um einen Raum bilden zu können, in dem Öl fließt, das durch den Drehschieber 110 zugeführt wird, und das Zylinderrohr 130 ist an einander gegenüberliegenden Enden geöffnet. Eine Öldichtung 180 ist in einer geöffneten Einlassseite des Zylinderrohrs 130 installiert, und ein Faltenbalg 140 ist an dem äußeren Umfang des Zylinderrohrs 130 installiert. Außerdem ist ein Zahnstangenstab 150 im Innern des Zylinderrohrs 130 bereitgestellt, wobei der Zahnstangenstab 150 mit einem Zahnstangengetriebe an dem in der Längsrichtung zentralen Abschnitt davon ausgebildet ist, um mit einem Ritzelgetriebe ineinanderzugreifen, das im Innern des Drehschiebers 110 installiert ist.
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Der Zahnstangenstab 150 ist so konfiguriert, dass er im Innern des Zylinderrohrs 130 axial bewegbar ist, wobei die linken und rechten Seiten so konfiguriert sind, dass sie Spurstangenenden bzw. Spurstangenköpfe 170 bewegen, die direkt mit den Fahrzeugrädern verbunden sind. Außerdem ist auf einer Seite des Zahnstangenstabs 150 ein Kolben 160 bereitgestellt, der dafür konfiguriert ist, eng mit der inneren Oberfläche des Zylinderrohrs 130 in Kontakt zu stehen und im Innern des Zylinderrohrs 130 gleitend verschiebbar zu sein.
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Aber die herkömmliche Fahrzeuglenkvorrichtung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, hat ein Problem dahingehend, dass dann, wenn eine übermäßige Rückwärtseingabe ausgehend von den Rädern übertragen wird, die Öldichtung 180, die den Zahnstangenstab 150 in dem Zylinderrohr 130 umgibt, infolge der Deformation des Zahnstangenstabs 150 beschädigt werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung in einem Bestreben geschaffen worden, die oben erwähnten Probleme zu lösen, die im Stand der Technik auftreten, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Dichtungsanordnung, die das Auslaufen von Hydrauliköl in einem Zylinderrohr und das Brechen eines Dichtungselements verhindert, sowie eine Servolenkungsvorrichtung bereitzustellen, die eine solche Dichtungsanordnung aufweist.
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Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und andere Aufgaben, die hier nicht beschrieben sind, können von einem Durchschnittfachmann auf dem Gebiet aus der unten bereitgestellten Beschreibung klar entnommen werden.
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Um diese Aufgabe zu erfüllen, ist eine Dichtungsanordnung bereitgestellt, die dafür konfiguriert ist, an einem Zahnstangenstab in einem Zylinderrohr angebracht zu werden, um das Auslaufen von Hydrauliköl zu blockieren, wobei die Dichtungsanordnung Folgendes aufweist: ein Dichtungselement, das an dem Zahnstangenstab so angebracht wird, dass es in engem Kontakt mit der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des Zahnstangenstabs steht; und einen Abstandshalter, der mit einer Seite des Dichtungselements verbunden ist und dafür konfiguriert ist, das Dichtungselement zu schützen, wenn der Zahnstangenstab verbogen wird.
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Das Dichtungselement kann in einer Ringform bereitgestellt sein, und ein Plattenelement kann in das Dichtungselement entlang dem Umfang davon eingeführt sein. Außerdem kann der Abstandshalter in einer Ringform bereitgestellt sein, und eine Beschichtungsschicht kann auf einer inneren Oberfläche des Abstandshalters entlang dem Umfang davon gebildet sein.
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Das Dichtungselement kann des Weiteren mit einem Stützring an der Rückseite der inneren Oberfläche davon versehen sein.
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Das Dichtungselement kann mit einem Vorsprungsteil, das radial nach innen ausgehend von dem Dichtungselement vorsteht, auf der vorderen Seite der inneren Oberfläche davon versehen sein.
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Das Vorsprungsteil kann mit einer Nut an der radialen Außenseite davon entlang dem äußeren Umfang des Dichtungselements ausgebildet sein, und ein elastisches Element kann in die Nut eingeführt sein.
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In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Servolenkungsvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: einen Zahnstangenstab, der dafür konfiguriert ist, eine Rotationsbewegung eines Lenkrads in eine geradlinige Bewegung umzuwandeln; ein Zylinderrohr, in dem der Zahnstangenstab eingebaut ist; ein Dichtungselement, das an dem Zahnstangenstab so angebracht ist, dass es in dichtem Kontakt mit der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des Zahnstangenstabs steht; und einen Abstandshalter, der mit einer Seite des Dichtungselements verbunden ist und dafür konfiguriert ist, das Dichtungselement zu schützen, wenn der Zahnstangenstab verbogen wird.
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Das Dichtungselement kann in einer Ringform bereitgestellt sein, und ein Plattenelement kann in das Dichtungselement entlang dem Umfang davon eingeführt sein. Der Abstandshalter kann in einer Ringform bereitgestellt sein, und eine Beschichtungsschicht kann auf einer inneren Oberfläche des Abstandshalters entlang dem Umfang davon gebildet sein.
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Das Dichtungselement kann des Weiteren mit einem Stützring auf der Rückseite der inneren Oberfläche davon versehen sein.
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Das Dichtungselement kann mit einem Vorsprungsteil, das radial nach innen ausgehend von dem Dichtungselement vorsteht, auf der vorderen Seite der inneren Oberfläche davon versehen sein.
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Das Vorsprungsteil kann mit einer Nut auf der radialen Außenseite davon entlang dem äußeren Umfang des Dichtungselements ausgebildet sein, und ein elastisches Element kann in die Nut eingeführt sein.
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In Übereinstimmung mit den Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Auslaufen von Hydrauliköl in einem Zylinderrohr zu verhindern und das Brechen des Dichtungselements zu verhindern, wenn eine übermäßige Rückwärtseingabe ausgehend von den Fahrzeugrädern übertragen wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, ersichtlicher, in denen:
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1 eine Querschnittansicht ist, die ein herkömmliches Zylinderohr für eine Fahrzeuglenkvorrichtung veranschaulicht;
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2 eine Querschnittansicht ist, die eine Fahrzeug-Servolenkungsvorrichtung veranschaulicht, die mit einer Dichtungsanordnung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
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3 eine perspektivische Ansicht ist, die den Aufbau der Dichtungsanordnung von 2 veranschaulicht; und
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4 eine Querschnittansicht ist, die den Aufbau der Dichtungsanordnung von 3 veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. In der nachfolgenden Beschreibung werden die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, obwohl sie in verschiedenen Zeichnungen gezeigt sind. Des Weiteren wird in der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung eine ausführliche Beschreibung von bekannten Funktionen und Konfigurationen, die hier eingegliedert sind, weggelassen werden, wenn dies den Gegenstand der vorliegenden Erfindung eher undeutlich machen würde.
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Außerdem können Termini wie etwa ein erster, ein zweiter, A, B, (a), (b) oder dergleichen hier verwendet werden, wenn Komponenten der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Keine dieser Terminologien wird verwendet, um eine Essenz, eine Reihenfolge oder eine Sequenz einer entsprechenden Komponente zu definieren, sondern wird lediglich zur Unterscheidung der entsprechenden Komponente von einer oder mehreren anderen Komponente(n) verwendet. Es sollte angemerkt werden, dass dann, wenn in der Beschreibung beschrieben wird, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente „verbunden”, „gekoppelt” oder „zusammengefügt” ist, eine dritte Komponente zwischen den ersten und zweiten Komponenten „angeschlossen” bzw. „verbunden”, „gekoppelt” und damit „zusammengefügt” sein kann, obwohl die erste Komponente direkt mit der zweiten Komponente verbunden, gekoppelt oder zusammengefügt sein kann.
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2 ist eine Querschnittansicht, die eine Fahrzeug-Servolenkungsvorrichtung veranschaulicht, die mit einer Dichtungsanordnung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, 3 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau der Dichtungsanordnung von 2 veranschaulicht, und 4 ist eine Querschnittansicht, die den Aufbau der Dichtungsanordnung von 3 veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist eine Fahrzeug-Servolenkungsvorrichtung 200 so konfiguriert, dass ein Hydrauliköl, das von einer Hydraulikpumpe (nicht veranschaulicht) zugeführt wird, zu linken und rechten Kammern in einem Zylinderrohr 230 durch ein Hydraulikventil und zwei Zuführrohre 258 zugeführt wird, und dass ein Zahnstangenstab 220 im Innern des Zylinderrohrs 230 installiert ist. Ein Kolben 260 ist an dem Zahnstangenstab 220 installiert, und eine Dichtungsanordnung 215 ist an dem Zahnstangenstab 220 so angebracht, dass sie dicht mit dem äußeren Umfang des Zahnstangenstabs 220 im Innern des Zylinderrohrs 230 in Kontakt steht.
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Unter Bezugnahme auf 2 bis 4 weist die Dichtungsanordnung 215 ein Dichtungselement 310 und einen Abstandshalter 350 auf. Das Dichtungselement 310 ist an dem Zahnstangenstab 220 so angebracht, dass es in engem Kontakt mit dem äußeren Umfang des Zahnstangenstabs 220 steht. Das Dichtungselement 310 kann zum Beispiel in einer Ringform bereitgestellt sein.
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Im Innern des Dichtungselements 310 ist ein Plattenelement 311 entlang dem Umfang davon eingeführt. Das Plattenelement 311 kann zum Beispiel aus einem Metallmaterial gebildet sein. Das Plattenelement 311 führt eine Rahmenfunktion aus, die verhindert, dass die Form des Dichtungselements 310 deformiert wird. Ein Stützring 313 ist in der Rückseite der inneren Oberfläche des Dichtungselements 310 eingeführt.
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Der Stützring 313 ist zum Beispiel in einer Ringform bereitgestellt und ist zum Beispiel aus einem Metallmaterial gebildet. Der Stützring 313 verhindert, dass die Form des Dichtungselements 310 verformt wird. In dem vorderen Abschnitt der inneren Oberfläche des Dichtungselements 310 ist ein Vorsprungsteil 315 gebildet, das radial nach innen ausgehend von dem Dichtungselement 310 vorsteht. Das Vorsprungsteil 315 kann als eine Rippe mit einer Kante vorgesehen sein. In einem solchen Fall steht die Kante des Vorsprungsteils 315 in Linienkontakt mit dem äußeren Umfang des Zahnstangenstabs 220.
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Alternativ dazu kann das Vorsprungsteil 315 als eine Rippe mit einer gekrümmten Oberfläche bereitgestellt sein. In einem solchen Fall steht die gekrümmte Oberfläche des Vorsprungsteils 315 in einem Flächenkontakt mit dem äußeren Umfang des Zahnstangenstabs 220. Das Vorsprungsteil 315 verbessert die Haftfähigkeit zwischen dem Dichtungselement 310 und dem Zahnstangenstab 220. Das Vorsprungsteil 315 ist mit einer Nut 317 an der radialen Außenseite davon und entlang dem äußeren Umfang des Dichtungselements 310 ausgebildet. Ein elastisches Element 319 ist in die Nut 317 eingeführt. Das elastische Element 319 kann zum Beispiel ein Gummiband sein.
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Das elastische Element 319 drückt das Vorsprungsteil 315 nach innen in der radialen Richtung des Dichtungselements 310 zusammen, wodurch die Haftfähigkeit zwischen dem Dichtungselement 310 und dem Zahnstangenstab 220 verbessert wird.
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Ein Abstandshalter 350 ist mit einer Seite des Dichtungselements 310 verbunden. Der Abstandshalter 350 verhindert, dass das Dichtungselement 310 beschädigt wird, wenn der Zahnstangenstab 220 verbogen wird.
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Der Abstandshalter 350 ist zum Beispiel in einer Ringform bereitgestellt. Der Abstandshalter 350 kann aus einem Urethanmaterial gebildet sein. Der Abstandshalter 350 ist mit einer Beschichtungsschicht 351 um den inneren Umfang davon ausgebildet. Die Beschichtungsschicht 351 kann zum Beispiel aus einem Teflonmaterial gebildet sein.
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Die Dichtungsanordnung 215 in Übereinstimmung mit der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform ist mit dem Dichtungselement 310 und dem Abstandshalter 350 versehen, die einstückig miteinander gebildet sind, und ist in dem Zylinderrohr 230 wie oben beschrieben montiert. Somit kann die Dichtungsanordnung 215 das Auslaufen des Hydrauliköls in dem Zylinderrohr 230 verhindern, und wenn eine übermäßige Rückwärtseingabe ausgehend von den Fahrzeugrädern übertragen wird, kann die Dichtungsanordnung 215 das Brechen des Dichtungselements 310 verhindern.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 2 ist der Zahnstangenstab 220 mit einem Kolben 260 an der in der Längsrichtung zentralen Fläche davon versehen. Der Kolben 260 teilt den Innenraum des Zylinderrohrs 230 in zwei Teile und wird von dem Hydrauliköl, das in den Innenraum fließt, derart gleitend verschoben, dass der Zahnstangenstab 220 nach links oder nach rechts bewegt werden kann.
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Eine Ritzel-Ventil-Anordnung (nicht veranschaulicht) ist in einem Ventilkörpergehäuse 250 integriert. Die Ritzel-Ventil-Anordnung (nicht veranschaulicht) empfängt ein Torsionssignal von dem Lenkrad und öffnet oder schließt dann das Ventil, um einen Strömungsweg des Hydrauliköls zu bilden. Im Innern der Ritzel-Ventil-Anordnung (nicht veranschaulicht) ist eine Eingangswelle 253 bereitgestellt, die nach oben vorsteht und mit dem Lenkrad verbunden ist.
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In der Außenseite des Ventilkörpergehäuses 250 ist eine Ventilöffnung 257 vorgesehen, die das Hydrauliköl in das Zylinderrohr 230 zuführt. Die Zuführrohre 258 verbinden die Ventilöffnungen 257 und die Zylinderöffnung 259, so dass das Hydrauliköl zu dem Zylinderrohr 230 zugeführt wird.
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In dem Zylinderrohr 230 ist ein stabförmiger Zahnstangenstab 220 so installiert, dass er sich nach links und nach rechts durch die entgegengesetzten Enden des Zylinderrohrs 230 erstreckt. Der Zahnstangenstab 220 ist mit Muffen oder Pfannen 210 an den einander gegenüberliegenden Enden davon versehen, in die jeweils Kugelsitze (nicht gezeigt) eingeführt sind, und zwar in einer solchen Art und Weise, dass die Kugelsitze mit Spurstangenkugeln 290 als Kugelgelenke verbunden sind.
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Ein Ende des Ritzelgehäuses 240 ist in das Zylinderrohr 230 mit Presssitz eingepresst und ist in einem Fahrzeug durch eine Befestigungsbuchse 270, die an dem Ritzelgehäuse 240 vorgesehen ist, und eine Befestigungsschelle 275 montiert, die an dem Zylinderrohr 230 vorgesehen ist.
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Der Faltenbalg 280 ist an jedem Ende des Zylinderrohrs 230 bereitgestellt. Der Faltenbalg 280 umschließt das Kugelgelenkteil zwischen einer Muffe bzw. Pfanne 210, in der ein Kugelsitz eingeführt ist, und einer Spurstangenkugel 290, wodurch das Eindringen von Wasser in die Muffe bzw. Pfanne 210 und in das Zylinderrohr 230 verhindert wird.
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Die Spurstangen 201 sind mit den entgegengesetzten Enden des Zahnstangenstabs jeweils als Kugelgelenke verbunden. An dem Ende jeder Spurstange 201 ist ein Spurstangenende bzw. ein Spurstangenkopf 205 mit der Spurstange 201 verschraubt, wobei das Spurstangenende bzw. der Spurstangenkopf 205 so gebildet ist, dass es bzw. er mit einer Achse der Fahrzeugräder verbunden werden kann.
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In Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, kann das Auslaufen von Hydrauliköl in dem Zylinderrohr verhindert werden, und kann, wenn eine übermäßige Rückwärtseingabe ausgehend von den Fahrzeugrädern übertragen wird, das Brechen des Dichtungselements verhindert werden.
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Auch wenn vorstehend beschrieben worden ist, dass alle Komponenten einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als eine einzige Einheit verbunden oder so gekoppelt sind, dass sie als eine einzige Einheit operativ betrieben werden können, ist die vorliegende Erfindung nicht zwangsläufig auf eine solche Ausführungsform beschränkt. Das heißt, dass von den Komponenten eine oder mehrere Komponenten selektiv gekoppelt werden kann/können, um als eine oder mehrere Einheiten operativ betrieben zu werden.
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Darüber hinaus soll, da Termini wie etwa „umfassen”, „einschließen” und „aufweisen” bedeuten, dass ein(e) oder mehrere entsprechende Komponenten bzw. Bauteile existieren können, es sei denn, dass sie spezifisch im entgegengesetzten Sinn beschrieben werden, dies so gedeutet werden, dass ein(e) oder mehrere andere Komponenten bzw. Bauteile enthalten sein können. Alle Terminologien, die eine oder mehrere technische oder wissenschaftliche Terminologien einschließen, besitzen die gleichen Bedeutungen, die von den Fachleuten auf diesem Gebiet allgemein verstanden werden, es sei denn, sie sind anders definiert. Ein Terminus, der auf die herkömmliche Weise verwendet wird, wie etwa ein Terminus, der von einem Wörterbuch definiert ist, soll so interpretiert werden, dass er eine Bedeutung aufweist, die gleich der in dem Kontext einer damit in Beziehung stehenden Beschreibung ist, und soll nicht in einer idealen oder übermäßig formellen Bedeutung interpretiert werden, außer dies ist in der vorliegenden Patentschrift klar definiert.
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Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben worden ist, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass verschiedene Modifikationen, Additionen und Substitutionen möglich sind, ohne dass von dem Schutzumfang und dem Geist der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, abgewichen wird. Deshalb sollen die in der vorliegenden Erfindung offenbarten Ausführungsformen den Schutzumfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die Ausführungsform beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll auf der Basis der beigefügten Ansprüche interpretiert werden, und er soll so interpretiert werden, dass alle die technischen Ideen, die in dem Schutzumfang enthalten sind und äquivalent zu den Ansprüchen sind, zu der vorliegenden Erfindung gehören.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2011-0141396 [0001]
