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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 Zwischenwelle einer Fahrzeuglenkvorrichtung mit den Oberbegriffsmerkmalen des Anspruchs 1. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Zwischenwelle einer Fahrzeuglenkvorrichtung, die sogar von einem Prozess des Transportierens der Zwischenwelle ab, um sie in einem Fahrzeug zu montieren, und selbst dann, wenn die Zwischenwelle an einem Fahrzeug montiert ist und das Fahrzeug gefahren wird, in der Lage ist, zu verhindern, dass Fremdkörper oder Fremdstoffe, wie zum Beispiel Feuchtigkeit, Staub und Öl, in die Zwischenwelle eingeführt werden, so dass verhindert werden kann, dass ein Bauteil der Zwischenwelle verformt oder beschädigt wird.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Wie allgemein auf dem Fachgebiet bekannt ist, beispielsweise aus der
KR 10-2013-0048838 A , ist eine Fahrzeuglenkvorrichtung so konfiguriert, dass dann, wenn ein Fahrer ein Lenkrad in einer gewünschten Richtung dreht, eine Lenkspindel, die mit dem Lenkrad verbunden ist, gedreht wird und eine Zwischenwelle die Drehkraft der Lenkspindel durch ein Universalgelenk zu einem Getriebe überträgt, das ein Zahnstangen/Ritzel-Getriebe aufweist.
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In diesem Fall wandelt das Getriebe die Rotationsbewegung der Lenkspindel in eine geradlinige Bewegung durch das Zahnstangen/Ritzel-Getriebe um und überträgt die geradlinige Bewegung zu einem Zahnstangenstab. Der Zahnstangenstab überträgt die Kraft derart auf eine Lenkspurstange, die mit einem Reifen-Achsschenkel verbunden ist, dass die Fahrtrichtung des Fahrzeugs geändert werden kann.
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Insbesondere ist die Achse zwischen der Lenkspindel und dem Getriebe durch eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle konfiguriert, die zueinander abgewinkelt sind und eben nicht koaxial ausgerichtet sind, wodurch es schwierig wird, eine Kraft mit einem herkömmlichen Wellenkupplungsverfahren zu übertragen. Deshalb ist es unerlässlich, eine Zwischenwelle und ein Universalgelenk zu benutzen, um so den Winkel der Lenkspindel innerhalb eines vorbestimmten Bereichs variabel zu gestalten.
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1 ist eine schematische Ansicht einer Fahrzeuglenkvorrichtung, die eine herkömmliche Zwischenwelle benutzt.
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Wie in 1 veranschaulicht ist, ist in einer herkömmlichen Fahrzeuglenkvorrichtung das untere Ende einer Lenkspindel 130 mit einem Getriebe 180 verbunden. Aber da die Lenkspindel 130 dafür ausgelegt ist, mit dem Getriebe 180 in einem Zustand verbunden zu werden, in dem die Lenkspindel 130 infolge der Gegebenheiten davon um einen vorbestimmten Winkel geneigt ist, wird eine Zwischenwelle 100 verwendet, um einer solchen Bedingung gerecht zu werden.
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Hier wird der Begriff „Zwischenwelle” verwendet, um zusammengefasst ein Element zu bezeichnen, das durch zum Beispiel ein Universalgelenk 110, ein äußeres Element 122 und ein inneres Element 124 dafür konfiguriert ist, eine Drehkraft selbst in einem Zustand zu übertragen, in dem es um einen vorbestimmten Winkel gekrümmt ist.
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Die Zwischenwelle 100 ist eine Vorrichtung, die an einem Ende davon mit der Lenkspindel 130 verbunden ist, die mit einem Lenkrad 170 verknüpft ist, und die an dem anderen Ende mit dem Getriebe 180 derart verbunden ist, dass die Drehkraft, die in dem Lenkrad 170 erzeugt wird, auf die Fahrzeugräder durch das Getriebe 180 übertragen werden kann.
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Eine Lenksäule 150 weist ein äußeres Rohr 145, ein inneres Rohr 140 und eine Befestigungshalterung 160 auf. Das äußere Rohr 145 ist auf der Seite des Lenkrads 170 gebildet und das innere Rohr ist in dem äußeren Rohr 145 bereitgestellt. Da das innere Rohr 140 einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der des äußeren Rohrs 145 ist, kann das innere Rohr 140 in das äußere Rohr 145 eingeschoben werden, wenn ein Schlag oder ein Stoß daran angelegt wird. Da jedes von dem äußeren Rohr 145 und dem inneren Rohr 140 in der Art eines hohlen Rohrs gebildet ist, kann die Lenkspindel 130 ruhig gedreht werden.
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Damit die Zwischenwelle 100 in der Lage ist, die Drehkraft selbst in einem Zustand zu übertragen, in dem sie um einen vorbestimmten Winkel gekrümmt ist, ist das Universalgelenk 110 an jedem Ende der Zwischenwelle 100 angebracht, so dass die Drehkraft, die von einem Universalgelenk 110 übertragen wird, das an einem Ende angebracht ist, zu dem anderen Universalgelenk 110 übertragen werden kann.
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Aber eine solche herkömmliche Zwischenwelle einer Fahrzeuglenkvorrichtung hat ein Problem dahingehend, dass Fremdkörper oder Fremdstoffe, wie zum Beispiel Feuchtigkeit, Staub und Öl, in das Innere der Zwischenwelle nicht nur in dem Prozess des Transportierens der Zwischenwelle, um diese an einem Fahrzeug zu montieren, sondern auch sogar dann, wenn die Zwischenwelle an dem Fahrzeug montiert ist und das Fahrzeug gefahren wird, eingeführt werden, wodurch bewirkt wird, dass ein Bauteil verformt oder beschädigt wird.
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Außerdem können die Deformierung und die Beschädigung der Zwischenwelle zu einer Lenkungsunfähigkeit oder zu einer schlechten Lenkung führen, während das Fahrzeug gefahren wird. Als Folge davon kann ein fatales Problem auftreten, das einen Sicherheitsunfall verursacht.
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DE 199 06 411 A1 beschreibt einen verstellbaren Kraftfahrzeuglenksäulenstrang mit einer am oberen freien Ende das Lenkrad aufnehmenden Lenksäule, einer mit der Lenksäule über ein Kreuzgelenk verbundenen mittleren Lenkwelle und einer unteren an einem Lenkgetriebe angeschlossenen, mit der mittleren Lenkwelle über ein zweites Kreuzgelenk verbundenen Lenkwelle, wobei die untere Lenkwelle mit dem Lenkgetriebe über ein weiteres drittes Kreuzgelenk verbunden ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung geschaffen worden, um die oben erwähnten Probleme zu lösen, die im Stand der Technik auftreten, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Zwischenwelle einer Fahrzeuglenkvorrichtung bereitzustellen, die sogar von einem Prozess des Transportierens der Zwischenwelle ab, um diese an einem Fahrzeug zu montieren, und selbst dann, wenn die Zwischenwelle an dem Fahrzeug montiert ist und das Fahrzeug gefahren wird, in der Lage ist, zu verhindern, dass Fremdkörper oder Fremdstoffe, wie zum Beispiel Feuchtigkeit, Staub oder Öl, in die Zwischenwelle eingeführt werden, so dass verhindert werden kann, dass ein Bauteil der Zwischenwelle verformt oder beschädigt wird.
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Um diese Aufgabe zu erfüllen, ist eine Zwischenwelle einer Fahrzeuglenkvorrichtung bereitgestellt. Die Zwischenwelle weist Folgendes auf: ein hohles äußeres Element, das an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist; ein inneres Element, das in das äußere Element eingefügt ist, wobei jedes Ende des inneren Elements drehbar mit einer Lenkspindel durch ein Universalgelenk verbunden ist; und ein Einführungsverhinderungselement, das mit einem Ende des äußeren Elements gekoppelt ist, um das Einführen von Fremdkörpern oder Fremdstoffen von der Außenseite her zu verhindern, wobei das äußere Element rohrförmig ist und jedes Ende des äußeren Elements drehbar durch ein Lager abgestützt ist.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben worden ist, ist eine Zwischenwelle einer Fahrzeuglenkvorrichtung sogar von einem Prozess des Transportierens der Zwischenwelle ab, um diese an einem Fahrzeug zu montieren, und selbst dann, wenn die Zwischenwelle an dem Fahrzeug montiert ist und das Fahrzeug gefahren wird, in der Lage, zu verhindern, dass Fremdkörper oder Fremdstoffe, wie zum Beispiel Feuchtigkeit, Staub oder Öl, in die Zwischenwelle eingeführt werden. Dementsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass ein Bauteil der Zwischenwelle verformt oder beschädigt 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 schematische Ansicht ist, die eine Fahrzeuglenkvorrichtung veranschaulicht, die eine herkömmliche Zwischenwelle verwendet;
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2 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Zwischenwellen-Fahrzeuglenkvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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3 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Einführungsverhinderungselement in der Zwischenwellen-Fahrzeuglenkvorrichtung in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
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4 eine Querschnittansicht der Zwischenwellen-Fahrzeuglenkvorrichtung in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
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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 perspektivische Ansicht, die eine Zwischenwellen-Fahrzeuglenkvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, 3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Einführungsverhinderungselement in der Zwischenwellen-Fahrzeuglenkvorrichtung in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 4 ist eine Querschnittansicht der Zwischenwellen-Fahrzeuglenkvorrichtung in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in diesen Zeichnungen veranschaulicht ist, weist die erfindungsgemäße Zwischenwelle 200 einer Fahrzeuglenkvorrichtung Folgendes auf: ein hohles äußeres Element 210, das an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist; ein inneres Element 220, das in das äußere Element 210 eingefügt ist, wobei jedes Ende des inneren Elements 220 drehbar mit einer Lenkspindel (siehe Bezugszeichen 130 in 1) durch ein Universalgelenk 205 verbunden ist; und ein Einführungsverhinderungselement 230, das mit einem Ende des äußeren Elements 210 verbunden ist, um das Einführen von Fremdkörpern oder Fremdstoffen von der Außenseite her zu verhindern.
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Die Zwischenwelle 200 dient dazu, eine Drehkraft zu übertragen, wenn ein Fahrer ein Lenkrad betätigt. Wenn die Zwischenwelle 200 an einem Fahrzeug montiert wird, wird das untere Ende der Lenkspindel (siehe Bezugszeichen 130 in 1) mit einem Getriebe (siehe Bezugszeichen 180 in 1) in einem Zustand verbunden, in dem diese um einen vorbestimmten Winkel durch das Universalgelenk 205 gekrümmt ist. Als Folge davon kann die Zwischenwelle 200 die Drehkraft, die in dem Lenkrad erzeugt wird, auf Fahrzeugräder durch das Getriebe 180 übertragen.
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Das äußere Element 210 ist ein hohles Element, wie etwa ein Rohr, und eine Halterung (nicht veranschaulicht) ist mit der äußeren umfangsseitigen Oberfläche gekoppelt und an der Fahrzeugkarosserie befestigt. Das innere Element 220 ist zur Einfügung in das Innere des äußeren Elements 210 konfiguriert.
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Das innere Element 220 hat eine Form einer Vollwelle. An jedem Ende ist das innere Element 220 mit einer Gabel 203 versehen und mit einer Lenkspindel durch das Universalgelenk 205 verbunden. Jedes Ende des äußeren Elements 210 ist drehbar durch ein Lager 240 abgestützt.
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Ein Einführungsverhinderungselement 230 ist mit einem Ende des äußeren Elements 210 gekoppelt. Das Einführungsverhinderungselement 230 kann mit einem Ende des äußeren Elements 210 gekoppelt sein, wie dies in 2 veranschaulicht ist, oder es kann mit jedem Ende des äußeren Elements 210 gekoppelt sein, wie dies in 4 veranschaulicht ist.
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Das heißt, in Abhängigkeit davon, ob die Enden des äußeren Elements 210 in der Innenseite oder in der Außenseite in Bezug auf ein Armaturenbrett der Fahrzeugkarosserie positioniert sind, kann das Einführungsverhinderungselement 230 mit einem Ende oder mit jedem Ende des äußeren Elements 210 gekoppelt werden.
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Das Einführungsverhinderungselement 230 weist im Allgemeinen ein Teil 231 mit einem großen Durchmesser, ein Teil 233 mit einem kleinen Durchmesser und eine Verbindungseinheit 235 auf. Das Teil 231 mit dem großen Durchmesser ist mit der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des äußeren Elements 210 gekoppelt, und die Verbindungseinheit 235 erstreckt sich diametral nach innen ausgehend von dem Teil 231 mit dem großen Durchmesser und umhüllt ein Ende des äußeren Elements 210. Das Teil 233 mit dem kleinen Durchmesser erstreckt sich durch die Mitte der Verbindungseinheit 235 und ist mit der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des inneren Elements 220 gekoppelt.
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Außerdem ist das Teil 233 mit dem kleinen Durchmesser mit einem Vorsprung 233a an einem Ende davon ausgebildet. Der Vorsprung 233a ist in der Umfangsrichtung des Teils 233 mit dem kleinen Durchmesser gebildet und ragt in der axialen Richtung des Teils 233 mit dem kleinen Durchmesser vor, um zu verhindern, dass Fremdkörper oder Fremdstoffe, wie zum Beispiel Feuchtigkeit, Staub und Öl, in das Teil 233 mit dem kleinen Durchmesser eingeführt werden.
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Das Einführungsverhinderungselement 230 ist mit einer oder mehreren Durchgangsbohrung(en) 237 ausgebildet, die sich axial durch die Verbindungseinheit 235 erstreckt bzw. erstrecken. Die Durchgangsbohrungen 237 sind voneinander um einen vorbestimmten Abstand in der Umfangsrichtung des Einführungsverhinderungselements 230 beabstandet, so dass Fremdkörper oder Fremdstoffe, die in das Einführungsverhinderungselement 230 entlang der äußeren umfangsseitigen Oberfläche oder entlang Enden des äußeren Elements 210 eingeführt werden, durch die Durchgangsbohrungen 237 hindurch zu der Außenseite hin abgeführt werden.
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Das Ende jeder Durchgangsbohrung 237 ist mit einem Vorsprung 237a ausgebildet, der in der Umfangsrichtung der entsprechenden Durchgangsbohrung 237 gebildet ist und in der axialen Richtung der Durchgangsbohrung 237 vorsteht. Dementsprechend können die Fremdkörper oder Fremdstoffe durch die Durchgangsbohrungen 237 zu der Außenseite hin abgeführt werden. Aber die Fremdkörper oder Fremdstoffe werden durch die Durchgangsbohrungen 237 nicht leicht in das Einführungsverhinderungselement 230 eingeführt.
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In der Zwischenzeit ist ein Abführschlitz 239 in der Innenseite der Verbindungseinheit 235 gebildet und ist mit den Durchgangsbohrungen 237 verbunden. Der Abführschlitz 239 ist so gebildet, dass er sich ausgehend von einem Verbindungsbereich zwischen dem Teil 231 mit dem großen Durchmesser und der Verbindungseinheit 235 und zu einer Position erstreckt, die von dem Teil 233 mit dem kleinen Durchmesser um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist, so dass die Fremdkörper oder Fremdstoffe, die in das Einführungsverhinderungselement 230 entlang der äußeren umfangsseitigen Oberfläche oder entlang Enden des äußeren Elements 210 eingeführt werden, in den Abführschlitz hinein entlang der inneren umfangsseitigen Oberfläche des Einführungsverhinderungselements 230 gesammelt werden können und durch die Durchgangsbohrungen 237 zu der Außenseite hin abgeführt werden können.
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Das Einführungsverhinderungselement 230 soll aus einem Material gebildet werden, dass ausgezeichnet in Bezug auf Verschleißfestigkeit und Antifriktion ist, eine vorbestimmte Biegefestigkeit und Steifigkeit aufweist und durch Wärme bzw. Hitze weniger Ausdehnung erfährt. Wie nachfolgend aufgeführt ist, kann das Einführungsverhinderungselement 230 aus einem Material der Klasse der technischen Kunststoffe, wie etwa Polyacetal (POM), Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polyimid (PI) und Polybutylenterephthalat (PBT), gebildet werden, oder es kann aus einem Kunstharz oder aus einem elastischen Material, wie zum Beispiel Naturkautschuk (NR), Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Chloropren-Kautschuk (CR), Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM), Fluorkautschuk (FPM), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) und chlorsulfoniertem Polyethylen (CSM), gebildet werden. Diese Materialien besitzen die Eigenschaften, die für das Einführungsverhinderungselement 230 benötigt werden.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben worden ist, ist die Zwischenwelle einer Fahrzeuglenkvorrichtung sogar von einem Prozess des Transportierens der Zwischenwelle ab, um diese an einem Fahrzeug zu montieren, und selbst dann, wenn die Zwischenwelle an dem Fahrzeug montiert ist und das Fahrzeug gefahren wird, in der Lage, zu verhindern, dass Fremdkörper oder Fremdstoffe, wie zum Beispiel Feuchtigkeit, Staub oder Öl, in die Zwischenwelle eingeführt werden. Dementsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass ein Bauteil der Zwischenwelle verformt oder beschädigt wird.
