DE102020113806A1

DE102020113806A1 - Verfahren zum Befestigen einer Abdeckung an einer Öffnung eines Servolenksystems

Info

Publication number: DE102020113806A1
Application number: DE102020113806.7A
Authority: DE
Inventors: Mickael GUERIN; Sylvain Grosso
Original assignee: JTEKT Europe SAS
Current assignee: JTEKT Europe SAS
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2020-11-26
Also published as: BR102020010219A2; FR3096336B1; FR3096336A1; JP2020203671A; US11623681B2; CN111976827A; US20200369313A1; JP7482681B2

Abstract

Verfahren zum Befestigen einer Abdeckung (6 ', 6", 6'") an einer Öffnung (4) eines Servolenksystems, das einen Schritt des Annäherns der Abdeckung (6', 6', 6") an die Öffnung (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Schritt des Einfügens zumindest einer Verlängerung (64', 64", 64"') der Abdeckung (6', 6", 6 ") in zumindest eine Ausnehmung (9', 9", 9"'), die neben der Öffnung (4) positioniert ist, und einen Schritt des Verformens der zumindest einen Verlängerung (64', 64", 64"') der Abdeckung (6', 6", 6") umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet von Gehäusen von Servolenksystemen von Kraftfahrzeugen, und insbesondere eine Abdeckung einer Öffnung des Gehäuses, sowie ein Verfahren zum Befestigen der Abdeckung an der Öffnung.
Kraftfahrzeuge umfassen ein Lenksystem, das mit einem Lenkrad versehen ist, das eine Lenksäule antreibt. Die Lenksäule ist mit einem Lenkgetriebe verbunden, das eine Zahnstange umfasst, die sich entlang einer Achse quer zu einer Längsachse des Fahrzeugs erstreckt. Die Zahnstange ermöglicht die Durchführung einer Schwenkbewegung der gelenkten Räder des Fahrzeugs.
Ein Servolenksystem umfasst zudem eine Unterstützungsvorrichtung, die der Zahnstange eine Unterstützungskraft abhängig von dem vom Fahrer am Lenkrad verursachten zuführt. Auf diese Weise wird die erforderliche Kraft des Fahrers zum Drehen des Lenkrads reduziert.
Ein Typ einer bekannten elektrischen Unterstützungsvorrichtung umfasst einen Elektromotor, der, wie in 1 dargestellt, mit einem Gehäuse 1 verbunden ist, der ein Untersetzungsrad und eine Schneckenschraube aufweist, die ein Zahnrad antreiben, das auf einer Welle befestigt ist, die mit einem Ritzel der Zahnstange verbunden ist.
Ein solches Gehäuse 1 umfasst im Allgemeinen eine oder mehrere Zugangsöffnungen 2, 3, 4, die durch eine Außenwand 5 des Gehäuses verlaufen, um eine Einführung und Montage aller oder eines Teils der Elemente des Gehäuses 1 zu ermöglichen.
Diese Zugangsöffnungen 2, 3, 4 müssen z. B. mittels einer Abdeckung 6 verschlossen werden, die mit einem O-Ring 7 versehen ist, um ein Eindringen von Flüssigkeit oder Fremdkörpern, wie z. B. Kies oder Staub, in das Gehäuse 1 zu verhindern, und somit den langfristig korrekten Betrieb der durch das Gehäuse 1 geschützten Elemente gewährleisten.
Im Folgenden konzentrieren wir uns insbesondere auf die Abdeckung 6, die am Untersetzungsrad des Gehäuses 1 angeordnet ist. Die Erfindung kann jedoch auf jede andere Abdeckung des Servolenksystems angewendet werden.
Die Abdeckung 6 ist mit zwei selbstformenden Schrauben 8, d. h. mit Schrauben, die beim Einfügen eine Gewindesteigung im Gehäuse 1 erzeugen, am Gehäuse 1 befestigt. Der Nachteil der Verwendung solcher selbstformenden Schrauben 8 besteht darin, dass diese von der Abdeckung unabhängige Elemente bilden. Daher müssen die selbstformenden Schrauben 8 unter einer bestimmten Referenz geliefert werden. Es gibt ein Kodierungsmanagement gegenüber anderen Schrauben, um die geeigneten selbstformenden Schrauben 8 zu verwenden, und es kommt vor, dass eine selbstformende Schraube 8 beim Platzieren der Abdeckung 6 herunterfällt und verloren geht.
Darüber hinaus besteht ein weiterer Nachteil der Verwendung solcher selbstformenden Schrauben 8 darin, ein Drehmoment zum Festziehen der selbstformenden Schrauben 8 zu definieren und zu steuern. Beim Einfügen der selbstformenden Schrauben werden nämlich Kräfte quer zu einer Einführachse der Schrauben in der Abdeckung erzeugt, die eine Beschädigung der Abdeckung verursachen können. Diese vorhandenen Querkräfte verursachen eine zwanghafte Begrenzung der Auswahl des zur Herstellung der Abdeckung 6 verwendeten Materials.
Das Material der Abdeckung 6 muss nämlich ausreichende mechanische Eigenschaften aufweisen, um den genannten Querkräften standzuhalten.
Es ist bekannt, die Abdeckung 6 des auf dem Untersetzungsrad angeordneten Gehäuses 1 aus einem Material mit zyklischem Polyamid 6.6 herzustellen, das zu 50 % mit Glasfasern (PA66-GF50) versetzt ist.
Der Nachteil dieses Materials besteht darin, dass es sich in einer feuchten Umgebung verformt. Wenn das Kraftfahrzeug verwendet wird, verformt sich die Abdeckung, die einer heißen und feuchten Umgebung ausgesetzt ist, bis sie die Form eines hyperbolischen Paraboloids annimmt. Diese Verformung kann so weit fortschreiten, dass der O-Ring 7 sichtbar wird und eine Undichtigkeit verursacht wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, alle oder einen Teil der vorgenannten Nachteile zu beseitigen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Abdeckung nach Anspruch 5 gelöst.
Dies erfolgt durch ein Verfahren zum Befestigen einer Abdeckung an einer Öffnung eines Servolenksystems, das einen Schritt des Annäherns der Abdeckung an die Öffnung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Schritt des Einfügens zumindest einer Verlängerung der Abdeckung in zumindest eine Ausnehmung, die neben der Öffnung positioniert ist, und einen Schritt des Verformens der zumindest einen Verlängerung der Abdeckung umfasst. Die Unteransprüche offenbaren bevorzugt Weiterbildungen der Erfindung.
Während des Annäherungsschritts wird die Abdeckung der Öffnung zugewandt platziert.
Während des Einfügungsschritts wird zumindest eine Verlängerung der Abdeckung in eine Ausnehmung eingeführt. Diese Ausnehmung ist unabhängig von der Öffnung und ist daneben positioniert. Diese Ausnehmung ist eine Durchgangsausnehmung.
Der Verformungsschritt ermöglicht das Befestigen der Abdeckung an der Öffnung dadurch, dass ein Teil der Abdeckung, welcher der Verlängerung entspricht, in einer Ausnehmung blockiert wird. Mit anderen Worten wird die Abdeckung nach dem Befestigen der Abdeckung durch deren Form, d. h. ihre Geometrie, an der Öffnung gehalten.
Die Befestigung kann endgültig sein, d. h. die Abdeckung kann nicht ohne Beschädigung von der Öffnung entfernt werden, oder temporär sein, d. h. die Abdeckung behält beim Entfernen ihre ursprüngliche Form und kann wiederverwendet werden.
Während des Verformungsschritts wird die zumindest eine Verlängerung einer Kraft ausgesetzt, die eine Verformung der zumindest einen Verlängerung verursacht, die eine plastische oder elastische Kraft sein kann.
Diese Kraft wird entlang einer Längsachse der Verlängerung oder quer dazu ausgeübt.
Ein Angriffspunkt dieser Kraft befindet sich an der Verlängerung der Abdeckung.
Das erfindungsgemäße Verfahren übt eine Kraft nur auf die Verlängerung der Abdeckung aus, die der Angriffspunkt ist. Daher muss die Abdeckung weniger wichtige mechanische Eigenschaften als beim Stand der Technik aufweisen. Somit kann eine große Anzahl von Materialien zum Herstellen der Abdeckung verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das Herstellen der Abdeckung aus einem Material, das sich in einer heißen und feuchten Umgebung nicht verformt, d. h., dass das Material eine gute Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Hitze aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht schließlich einen längeren Erhalt einer Abdichtung der Abdeckung an der Öffnung als bei einem Befestigungsverfahren gemäß dem Stand der Technik.
Darüber hinaus erfordert das erfindungsgemäße Verfahren zum Befestigen der Abdeckung keine Verwendung eines zusätzlichen Verbindungselements, wie z. B. einer Schraube. Dadurch gibt es keine Probleme mehr im Zusammenhang mit der Lieferung selbstformender Schrauben oder mit einer Polarisation in Bezug auf andere Schrauben.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst der Verformungsschritt eine zumindest teilweise Schmelzphase der Verlängerung der Abdeckung.
Die Verbindungsphase erfolgt nach dem Einfügungsschritt.
Die Schmelzphase bewirkt eine plastische Verformung der Verlängerung der Abdeckung.
Die Form oder die Geometrie der Abdeckung wird durch die Schmelzphase tatsächlich definitiv verändert.
Nach der Schmelzphase weist die Verlängerung an einem Ende einen Kopf auf. Der Kopf weist einen größeren Querschnitt als ein Querschnitt der Ausnehmung auf, sodass der Kopf nicht durch die Ausnehmung hindurchgehen kann.
Die Schmelzphase erzeugt eine endgültige Befestigung der Abdeckung an der Öffnung.
Gemäß einem Merkmal des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung umfasst der Verformungsschritt eine Positionierungsphase, in der ein Amboss in Kontakt mit einem Rand einer Schutzwand der Abdeckung gebracht wird, die einem ersten Ende der zumindest einen Verlängerung gegenüberliegt, und in der ein Verformungselement im Wesentlichen in Kontakt mit einem zweiten Ende der zumindest einen Verlängerung gebracht wird.
Der Amboss ist ein Werkzeug, das das Halten des ersten Endes der Verlängerung in Position ermöglicht, während das zweite Ende unter der Einwirkung des Verformungselements verflüssigt wird.
Das Verformungselement ermöglicht das Erhöhen einer inneren Energie der Verlängerung, um diese zu schmelzen. Hierzu umfasst das Verformungselement eine Wärme- oder Ultraschallquelle.
Wenn das Verformungselement von der Verlängerung wegbewegt wird, wird das zweite Ende durch Bilden eines Kopfes verfestigt.
Auf diese Weise berührt der Kopf eine Wand der Öffnung und es gibt kein Axialspiel, d. h. einen Abstand zwischen der Abdeckung und der Wand der Öffnung entlang der Längsachse der Verlängerung.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst der Verformungsschritt eine Phase des Biegens der zumindest einen Verlängerung, wobei die Phase vor dem Einfügungsschritt ausgeführt wird.
Die Biegephase wird vor dem Einfügungsschritt durchgeführt.
Die Biegephase ermöglicht es, die Form der Abdeckung temporär zu verändern, d. h. es handelt sich um eine elastische Verformung der Abdeckung.
Die Biegephase ermöglicht das Einfügen der Verlängerung in die Ausnehmung.
Der Einfügungsschritt wird nach der Biegephase ausgeführt.
Wenn die Verlängerung in die Ausnehmung eingefügt wird, kehrt die Verlängerung in ihre ursprüngliche Form zurück. Die Verlängerung wird dann in der Ausnehmung blockiert.
Die Befestigung der Abdeckung an der Öffnung ist temporär, d. h. durch erneutes Ausüben einer Biegephase kann die Verlängerung, und somit die Abdeckung, aus der Ausnehmung entfernt werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Abdeckung, die durch Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens an einer Öffnung eines Servolenksystems befestigt werden kann, wobei die Abdeckung eine Schutzwand, die zumindest teilweise von einem Rand umgeben ist, und zumindest eine Verlängerung umfasst, die mit dem Rand irreversibel verbunden ist.
Die Schutzwand ist zum Abdecken eines Teils oder der gesamten Öffnung ausgelegt.
Der Begriff «irreversibel verbunden» bedeutet, dass die Verlängerung nicht von der Abdeckung getrennt werden kann, ohne diese zu beschädigen. Die Verlängerung und die Abdeckung bilden ein einziges Teil.
Somit entspricht die Verlängerung keinem Einsatz an der Abdeckung, um diese an einer Öffnung zu befestigen.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung erstrecken sich die Schutzwand und der Rand in derselben Ebene.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung umschließt der Rand die Schutzwand.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfasst die Abdeckung eine Vielzahl von Verlängerungen.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung erstreckt sich die zumindest eine Verlängerung im Wesentlichen entlang einer Achse orthogonal zu einer Ebene, in der sich die Schutzwand erstreckt.
Somit kann die Verlängerung in eine Ausnehmung eingefügt werden, die neben der zu schließenden Öffnung positioniert ist. Die Ausnehmung erstreckt sich entlang einer Achse, die der Längsachse der Öffnung ähnelt.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist eine Seite der Abdeckung, die einer Seite mit zumindest einer Verlängerung gegenüberliegt, im Wesentlichen eben.
Wenn die Verlängerung in die Ausnehmung eingefügt ist, weist die Abdeckung keine vorragenden Elemente auf.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die Abdeckung aus einem Material aus Poly(butylenterephthalat) oder Polypropylen hergestellt.
Das Poly(butylenterephthalat) oder PBT ist ein thermoplastisches Polymer, das zur Familie der Polyester gehört. Dieses teilkristalline Polymer wird durch Polykondensation von Terephthalsäure und Butan-1,4-diol erhalten.
Das Polypropylen ist ein teilkristallines thermoplastisches Polymer.
Das Poly(butylenterephthalat) und das Polypropylen sind zwei Materialien mit guten mechanischen Eigenschaften, hoher Feuchtigkeitsbeständigkeit und guter Temperaturstabilität. Darüber hinaus sind diese Materialien thermisch schmelzbar.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung weist die zumindest eine Verlängerung eine größere Länge als eine Länge einer Ausnehmung aus, in die diese eingefügt werden soll.
Somit ist die Verlängerung so dimensioniert, dass sie eine Durchgangsausnehmung von einer zur anderen Seite kreuzt.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfasst die zumindest eine Verlängerung zwei Elemente, die sich parallel zueinander erstrecken.
Während einer Biegephase werden die beiden Elemente daher einer Verformung unterzogen. Die Verformung ist weniger signifikant, als wenn die Verlängerung durch ein einzelnes Element gebildet wird. Auf diese Weise ermöglichen zwei Elemente, eine übermäßige Verformung zu vermeiden, die das Risiko einer Beschädigung darstellen würde.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung weist ein Ende der zumindest einen Verlängerung einen Vorsprung auf.
Der Vorsprung ist so dimensioniert, dass dieser in das Innere der Ausnehmung passt. Der Vorsprung ist zum Abstützen an einem Rand der Ausnehmung ausgelegt, um ein Herausziehen der Abdeckung aus der Ausnehmung zu blockieren.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfasst der Vorsprung einen Freiwinkel, d. h. einen Winkel, der zwischen einer Achse quer zur Längsachse der Verlängerung und einem Rand des Vorsprungs gebildet ist.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung liegt der Freiwinkel zwischen 1° und 30°, und insbesondere zwischen 5° und 15°.
Der Freiwinkel ermöglicht eine Montage der Abdeckung an der Öffnung ohne Axialspiel vorzunehmen, d. h. einen Abstand zwischen der Abdeckung und der Wand der Öffnung entlang der Längsachse der Verlängerung, dadurch zu erzeugen, dass die unterschiedlichen Streuungen und Toleranzen der Abdeckung und der Öffnung des Servolenksystems beseitigt bzw. ausgeglichen werden.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfasst die zumindest eine Verlängerung zumindest zwei Beine, die mit einem freien Ende eines Stabs verbunden sind.
Der Stab ist im Wesentlichen geradlinig.
Ein erstes Ende des Stabs ist am Rand der Schutzwand befestigt, und die beiden Beine sind an einem zweiten Ende des Stabs befestigt.
Die beiden Beine sind im Wesentlichen symmetrisch und flexibel. Die beiden Beine bilden einen spitzen Winkel.
Die beiden Beine ermöglichen eine stärkere Verformung der Verlängerung. Auf diese Weise ist eine problemlose Anpassung an große Streuungen der Abmessungen der Ausnehmung möglich.
Die Erfindung betrifft zudem ein Lenkgehäuse eines Servolenksystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Gehäuse eine erfindungsgemäße Abdeckung umfasst.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigt:

1 eine Darstellung eines Gehäuses einer Servolenkvorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
2 eine perspektivische Darstellung eines Schritts des Annäherns einer Abdeckung an eine Öffnung eines Gehäuses eines Lenksystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
3 eine Schnittansicht des Gehäuses des Lenksystems nach einem Schritt des Einfügens der Abdeckung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
4 eine Schnittansicht des Gehäuses des Lenksystems nach einem Schritt des Verformens der Abdeckung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
5 eine perspektivische Darstellung eines Schritts des Annäherns einer Abdeckung an eine Öffnung eines Gehäuses eines Lenksystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
6 eine Schnittansicht des Gehäuses des Lenksystems nach einem Schritt des Einfügens der Abdeckung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
7 eine perspektivische Darstellung eines Schritts des Annäherns einer Abdeckung an eine Öffnung eines Gehäuses eines Lenksystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; und
8 eine Schnittansicht des Gehäuses des Lenksystems nach einem Schritt des Einfügens der Abdeckung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.

Die Erfindung betrifft allgemein ein Gehäuse 1', 1" eines Servolenkungssystems eines Kraftfahrzeugs.
Das Gehäuse 1', 1" umfasst eine Außenwand 5', 5" die metallisch sein kann oder aus einem starren Kunststoffmaterial hergestellt ist. Dieses nimmt einen Getriebemechanismus auf, der in den Figuren nicht dargestellt ist.
Der Mechanismus ist vorzugsweise ein Untersetzungsgetriebe mit einem Untersetzungsrad und einer Schneckenschraube, das eine mechanische Übertragung zwischen einem Lenkunterstützungsmotor und einem beweglichen Element, wie z. B. einer Zahnstange oder einer Lenksäule, gewährleistet. Die Lenksäule ermöglicht das Ändern der Gierausrichtung (des Lenkwinkels) der gelenkten Räder des Fahrzeugs.
Das Gehäuse 1', 1" umfasst mehrere Zugangsöffnungen 2, 3, 4, die durch die Außenwand 5', 5" des Gehäuses 1', 1" verlaufen, um ein Einfügen und eine Montage aller oder eines Teils der Elemente des Gehäuse 1', 1" zu ermöglichen. Die Öffnungen 2, 3, 4 weisen eine im Wesentlichen kreisförmige Form auf.
Im Folgenden konzentrieren wir uns insbesondere auf die Abdeckung 6', 6", die das Schließen der am Untersetzungsrad positionierten Öffnung 4 ermöglicht.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist insbesondere durch die 2, 3 und 4 veranschaulicht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Gehäuse 1' zwei Ausnehmungen 9' mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Diese sind diametral gegenüber neben der Öffnung 4 positioniert. Die Ausnehmungen 9' sind nicht mit der Öffnung 4 kombiniert. Die Ausnehmungen 9' verlaufen durch eine Dicke der Außenwand 5' des Gehäuses 1'. Es handelt sich somit um Durchgangsausnehmungen.
Die Abdeckung 6' gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst eine im Wesentlichen kreisförmige Schutzwand 61 mit einem Durchmesser, der im Wesentlichen dem Durchmesser der Öffnung 4 entspricht. Die Schutzwand 61 erstreckt sich in einer Ebene, in der sich die Schutzwand 61 um einen Rand 62 erstreckt.
Der Rand 62 umschließt die Schutzwand 61 und umfasst zwei Abschnitte 63, die in Bezug auf Schutzwand 61 diametral gegenüberliegend positioniert sind. Jeder Abschnitt 63 umfasst eine Verlängerung 64'.
Die Verlängerung 64' ist am Abschnitt 63 irreversibel befestigt. Die Abdeckung 6' mit der Schutzwand 61, dem Rand 62 und den Verlängerungen 64' wird insbesondere in einem einzigen Materialeinspritzvorgang hergestellt. Die Verlängerung 64' weist eine im Wesentlichen zylindrische Form mit einem Durchmesser auf, der im Wesentlichen einem Durchmesser der Ausnehmung 9' entspricht, in die diese eingefügt werden kann. Die Verlängerung 64' erstreckt sich entlang einer Achse orthogonal zu der Ebene, in der sich die Schutzwand 61 erstreckt. Die Verlängerung 64' weist eine größere Länge als die Länge der Ausnehmung 9' auf, in die diese eingefügt werden kann.
Die beiden Verlängerungen 64' sind auf derselben Seite der Abdeckung 1', im Folgenden als Innenseite bezeichnet, positioniert. Somit können die beiden Verlängerungen 64' in die entsprechende Ausnehmung 9' eingefügt werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Befestigen der Abdeckung 6' an der Öffnung 4 umfasst einen Schritt des Annäherns der Abdeckung 6' an die Öffnung 4, wie dies in 2 dargestellt ist. In diesem Schritt ist die Abdeckung 6' entfernt vom Gehäuse 1' der Öffnung 4 zugewandt positioniert. Genauer gesagt ist die Innenseite der Abdeckung 6' der Öffnung 4 gegenüberliegend positioniert, sodass die Verlängerungen 64' jeweils einer Ausnehmung 9' zugewandt sind.
Danach wird ein Schritt des Einfügens der Verlängerungen 64' der Abdeckung 6' in die Ausnehmungen 9' ausgeführt. Wenn der Einfügungsschritt abgeschlossen ist, bedeckt die Schutzwand 61 die Öffnung 4 und der Rand 62 berührt die Außenwand 5' des Gehäuses 1'.
Außerdem ist jede Verlängerung 64', wie in 3 dargestellt, in einer Ausnehmung 9' positioniert. Jede Verlängerung 64' ragt aus der entsprechenden Ausnehmung 9' hervor.
Das Befestigungsverfahren umfasst anschließend einen Schritt des Verformens der Verlängerungen 64' und, genauer gesagt, eine Positionierungsphase und anschließend eine Schmelzphase.
Während der Positionierungsphase wird ein Amboss in Kontakt mit dem Abschnitt 63 der Abdeckung 6' gebracht. Somit ist der Amboss auf einer Seite der Abdeckung 1' gegenüber der Innenseite positioniert.
Außerdem wird ein Verformungselement in Kontakt mit einem freien Ende der Verlängerung 64', d. h. dem Ende, das die Ausnehmung 9' passiert hat, positioniert.
Während der Schmelzphase erhöht das Verformungselement einerseits die innere Energie der Verlängerung 64' zum Verflüssigen der Verlängerung 64', und übt andererseits einen Druck auf die Verlängerung 64' in Richtung des Ambosses aus, sodass sich die Länge der Verlängerung 64' reduziert und ein Kopf 65' an der Verlängerung 64' erzeugt wird.
Der Kopf 65' weist eine im Wesentlichen kreisförmige Form mit einem Durchmesser auf, der größer als der Durchmesser der Ausnehmung 9' ist. Der Kopf 65' berührt die Außenwand 5' des Gehäuses 1'.
Nach dem Abkühlen härtet der Kopf 65' aus und kann die Ausnehmung 9' nicht mehr passieren. Somit verhindert der Kopf 65' ein Herausziehen der Verlängerung 64' aus der Ausnehmung 9' und folglich ein Herausziehen der Abdeckung 6' aus der Öffnung 4.
Der Verformungsschritt wird an den beiden Verlängerungen 64' gleichzeitig oder im Gegensatz dazu nacheinander ausgeführt.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird insbesondere durch die 5 und 6 veranschaulicht.
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Gehäuse 1" zwei Ausnehmungen 9" mit einem im Wesentlichen quadratischen oder kreisförmigen Querschnitt. Diese sind einander diametral gegenüber neben der Öffnung 4 positioniert. Die Ausnehmungen 9" sind nicht mit der Öffnung 4 kombiniert. Die Ausnehmungen 9" verlaufen durch eine Dicke der Außenwand 5" des Gehäuses 1". Diese sind somit Durchgangsausnehmungen.
Die Abdeckung 6" gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst eine im Wesentlichen kreisförmige Schutzwand 61 mit einem Durchmesser, der im Wesentlichen dem Durchmesser der Öffnung 4 entspricht. Die Schutzwand 61 erstreckt sich in einer Ebene, in der sich die Schutzwand 61 um einen Rand 62 erstreckt.
Der Rand 62 umschließt die Schutzwand 61 und umfasst zwei Abschnitte 63, die in Bezug auf die Schutzwand 61 diametral gegenüberliegend positioniert sind. Jeder Abschnitt 63 umfasst eine Verlängerung 64".
Die Verlängerung 64" ist am Abschnitt 63 irreversibel befestigt. Die Abdeckung 6" mit der Schutzwand 61, dem Rand 62 und den Verlängerungen 64 " wird insbesondere in einem einzigen Materialeinspritzvorgang hergestellt. Die Verlängerung 64" erstreckt sich entlang einer Achse orthogonal zu der Ebene, in der sich die Schutzwand 61 erstreckt. Die Verlängerung 64" weist eine etwas größere Länge als die Länge der Ausnehmung 9" auf, in die diese eingefügt werden soll. Die Verlängerung 64" umfasst ein erstes Element 67 und ein zweites Element 66, die sich parallel zueinander erstrecken. Das erste Element 67 weist eine glatte Oberfläche auf. Das zweite Element 66 umfasst an einem freien Ende, d. h. dem Ende gegenüber einem Ende, das den Rand 62 berührt, einen Vorsprung 65" auf.
Der Vorsprung 65" umfasst einen Freiwinkel a, d. h, einen Winkel, der zwischen einer Achse X quer zur Längsachse der Verlängerung und einem Rand des Vorsprungs 65" gebildet wird. Der Freiwinkel α liegt zwischen 5° und 15°.
Die beiden Verlängerungen 64" sind auf derselben Seite, im Folgenden als Innenseite bezeichnet, der Abdeckung 1" positioniert. Damit können die beiden Verlängerungen 64" in die entsprechende Ausnehmung 9" eingefügt werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Befestigen der Abdeckung 6" an der Öffnung 4 umfasst, wie in 5 dargestellt, einen Schritt des Annäherns der Abdeckung 6" an die Öffnung 4. In diesem Schritt ist die Abdeckung 6" entfernt vom Gehäuse 1" der Öffnung 4 zugewandt positioniert. Genauer gesagt ist die Innenseite der Abdeckung 6" der Öffnung 4 gegenüberliegend positioniert, sodass die Verlängerungen 64" jeweils einer Ausnehmung 9" zugewandt sind.
Anschließend wird ein Schritt des Verformens der Verlängerungen 64" und genauer gesagt eine Biegephase ausgeführt. In der Biegephase werden die beiden Elemente 66, 67 jeder Verlängerung 64" elastisch zusammengeführt. Zum Ausführen dieses Biegeschritts wird eine Kraft auf die beiden Elemente 66, 67 jeder Verlängerung 64" ausgeübt. Der Verformungsschritt wird gleichzeitig an den beiden Verlängerungen 64" ausgeführt.
Nach dem Verformungsschritt wird ein Schritt des Einfügens der Verlängerungen 64" der Abdeckung 6" in die Ausnehmungen 9" ausgeführt. Wenn der Einfügungsschritt abgeschlossen ist, bedeckt die Schutzwand 61 die Öffnung 4 und der Rand 62 berührt die Außenwand 5" des Gehäuses 1". Darüber hinaus ist jede Verlängerung 64", wie in 6 dargestellt, in einer Ausnehmung 9" positioniert. Jede Verlängerung 64" ragt aus der entsprechenden Ausnehmung 9" heraus.
Auf die beiden Elemente 66, 67 wird keine Kraft ausgeübt, diese befinden sich in einer Halteposition. Der Vorsprung 65" des zweiten Elements 66 kommt mit der Außenwand 5" des Gehäuses 1" in Kontakt. Der Freiwinkel α ermöglicht, eine Montage der Abdeckung an der Öffnung ohne Axialspiel vorzunehmen, d. h. einen Abstand zwischen der Abdeckung und der Wand der Öffnung entlang der Längsachse der Verlängerung zu erzeugen.
Der Vorsprung 65" ist nicht in einer Achse der Ausnehmung 9" positioniert. Dieser ist relativ zur Achse der Ausnehmung 9 " versetzt. Somit kann der Vorsprung 65" nicht mehr in die Ausnehmung 9" passen. Der Vorsprung 65" verhindert ein Herausziehen der Verlängerung 64" aus der Ausnehmung 9" und folglich ein Herausziehen der Abdeckung 6" aus der Öffnung 4.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird insbesondere durch die 7 und 8 veranschaulicht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Gehäuse 1"' zwei Ausnehmungen 9"' mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Diese sind diametral gegenüberliegend neben der Öffnung 4 positioniert. Die Ausnehmungen 9"' sind nicht mit der Öffnung 4 kombiniert. Die Ausnehmungen 9"' verlaufen durch eine Dicke der Außenwand 5"' des Gehäuses 1"'. Es handelt sich somit um Durchgangsausnehmungen.
Die Abdeckung 6"'gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel umfasst eine im Wesentlichen kreisförmige Schutzwand 61 mit einem Durchmesser, der im Wesentlichen dem Durchmesser der Öffnung 4 entspricht. Die Schutzwand 61 erstreckt sich in einer Ebene, in der sich die Schutzwand 61 um einen Rand 62 erstreckt.
Der Rand 62 umschließt die Schutzwand 61 und umfasst zwei Abschnitte 63, die in Bezug auf die Schutzwand 61 diametral gegenüberliegend positioniert sind. Jeder Abschnitt 63 umfasst eine Verlängerung 64"'.
Die Verlängerung 64"' ist am Abschnitt 63 irreversibel befestigt. Die Abdeckung 6"' mit der Schutzwand 61, dem Rand 62 und den Verlängerungen 64"' wird insbesondere einem einzigen Materialeinspritzvorgang hergestellt. Die Verlängerung 64"' erstreckt sich entlang einer Achse orthogonal zu der Ebene, in der sich die Schutzwand 61 erstreckt. Die Verlängerung 64"' weist eine größere Länge als die Länge der Ausnehmung 9"' auf, in die diese eingefügt werden soll. Die Verlängerung 64"' umfasst zwei Beine 68, die mit einem freien Ende eines Stabs 69 verbunden sind.
Der Stab 69 ist im Wesentlichen geradlinig. Ein erstes Ende des Stabs ist am Rand 62 der Schutzwand 61 befestigt, und die beiden Beine 68 sind an einem zweiten Ende des Stabs 69 befestigt.
Die beiden Beine 68 sind im Wesentlichen symmetrisch und flexibel. Die beiden Beine 68 erstrecken sich auf beiden Seiten des Stabs 69. Die Beine 68 bilden mit der Stange 69 einen spitzen Winkel.
Die beiden Verlängerungen 64"' sind auf derselben Seite der Abdeckung 6"', im Folgenden als Innenseite bezeichnet, angeordnet. Somit können die beiden Verlängerungen 64"' in die entsprechende Ausnehmung 9"' eingefügt werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Befestigen der Abdeckung 6"' an der Öffnung 4 umfasst, wie in 7 dargestellt, einen Schritt des Annäherns der Abdeckung 6"' an die Öffnung 4.
In diesem Schritt ist die Abdeckung 6"' in einem Abstand vom Gehäuse 1"' der Öffnung 4 gegenüberliegend positioniert. Genauer gesagt ist die Innenseite der Abdeckung 6"' der Öffnung 4 gegenüberliegend so positioniert, dass die Verlängerungen 64"' jeweils einer Ausnehmung 9"' zugewandt sind.
Anschließend wird ein Schritt des Verformens der Verlängerungen 64"'und genauer gesagt eine Biegephase ausgeführt. In der Biegephase werden die beiden Beine 68 jeder Verlängerung 64"' elastisch zusammengeführt und näher an den Stab 69 gebracht. Zum Ausführen dieses Biegeschritts wird eine Kraft auf die beiden Beine 68 jeder Verlängerung 64"' ausgeübt. Der Verformungsschritt wird gleichzeitig an den beiden Verlängerungen 64"' ausgeführt.
Nach dem Verformungsschritt wird ein Schritt des Einfügens der Verlängerungen 64"' der Abdeckung 6"' in die Ausnehmungen 9"' ausgeführt. Wenn der Einfügungsschritt abgeschlossen ist, bedeckt die Schutzwand 61 die Öffnung 4 und der Rand 62 berührt die Außenwand 5"' des Gehäuses 1"'. Darüber hinaus ist jede Verlängerung 64'", wie in 8 dargestellt, in einer Ausnehmung 9"' positioniert. Jede Verlängerung 64"'ragt aus der entsprechenden Aussparung 9"' hervor.
Auf die beiden Beine 68 wird keine Kraft ausgeübt, diese kommen in eine Halteposition und verhindern ein Herausziehen der Verlängerung 64"'aus der Ausnehmung 9"' und folglich ein Herausziehen der Abdeckung 6"' aus der Öffnung 4.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die in den beigefügten Figuren beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Änderungen bleiben, insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Beschaffenheit der diversen Elemente oder durch Substitution technischer Äquivalente, möglich, ohne dabei vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung wird zu deren Ergänzung explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in den 2 bis 8 Bezug genommen.
Bezugszeichenliste

1', 1", 1"': Gehäuse
2, 3, 4: Zugangsöffnung
5', 5", 5"': Außenwand
6', 6", 6"': Abdeckung
9', 9", 9"': Ausnehmung
61: Schutzwand
62: Rand
63: Abschnitt der Abdeckung
64', 64", 64"': Verlängerung
65': Kopf
65": Vorsprung
67, 66: erstes, zweites Element
68: Beine
69: Stab

Claims

Verfahren zum Befestigen einer Abdeckung (6', 6", 6"') an einer Öffnung (4) eines Servolenksystems, das einen Schritt des Annäherns der Abdeckung (6', 6'', 6"') an die Öffnung (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Schritt des Einfügens zumindest einer Verlängerung (64', 64", 64"') der Abdeckung (6', 6", 6"') in zumindest eine Ausnehmung (9', 9", 9"'), die neben der Öffnung (4) positioniert ist, und einen Schritt des Verformens der zumindest einen Verlängerung (64', 64", 64"') der Abdeckung (6', 6", 6"') umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verformungsschritt eine zumindest teilweise Schmelzphase der Verlängerung (64') der Abdeckung (6') umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verformungsschritt eine Positionierungsphase umfasst, wobei ein Amboss in Kontakt mit einem Rand (62) einer Schutzwand (61) der Abdeckung (6') gebracht wird, die einem ersten Ende der zumindest einen Verlängerung (64') gegenüberliegt, und wobei ein Verformungselement im Wesentlichen mit einem zweiten Ende der zumindest einen Verlängerung (64') in Kontakt gebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verformungsschritt eine Biegephase der zumindest einen Verlängerung (64", 64"') umfasst, wobei diese Phase vor dem Einfügungsschritt ausgeführt wird.
Abdeckung (6', 6", 6"'), die an einer Öffnung (4) eines Servolenksystems durch Ausführen des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche befestigbar ist, wobei die Abdeckung (6', 6", 6"') eine Schutzwand (61), die zumindest teilweise von einem Rand (62) umgeben ist, und zumindest eine Verlängerung (64', 64", 64"') umfasst, die mit dem Rand (62) irreversibel verbunden ist.
Abdeckung (6', 6", 6"') nach Anspruch 5, wobei sich die zumindest eine Verlängerung (6', 64", 64"') im Wesentlichen entlang einer orthogonalen Achse zu einer Ebene erstreckt, in der sich die Schutzwand (61) erstreckt.
Abdeckung (6', 6", 6"') nach Anspruch 5 oder 6, die aus einem Material aus Poly(butylenterephthalat) oder Polypropylen hergestellt ist.
Abdeckung (6', 6", 6"') nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die zumindest eine Verlängerung (64', 64", 64"') eine größere Länge als eine Länge einer Ausnehmung (9', 9", 9"') aufweist, in die diese eingefügt werden kann.
Abdeckung (6") nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die zumindest eine Verlängerung (64") zwei Elemente (66, 67) umfasst, die sich parallel zueinander erstrecken.
Abdeckung (6") nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei ein Ende der zumindest einen Verlängerung (64") einen Vorsprung (65") aufweist.
Abdeckung (6"') nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die mindestens eine Verlängerung (64"') zumindest zwei Beine (68) umfasst, die mit einem freien Ende eines Stabs (69) verbunden sind.