DE102023115231A1

DE102023115231A1 - Verfahren zum anordnen eines deckels an eine öffnung eines servolenksystems und ein solcher deckel

Info

Publication number: DE102023115231A1
Application number: DE102023115231.9A
Authority: DE
Inventors: Arnaud Durillon
Original assignee: JTEKT Europe SAS
Current assignee: JTEKT Europe SAS
Priority date: 2022-06-13
Filing date: 2023-06-12
Publication date: 2023-12-14
Also published as: JP2023181979A; FR3136441A1; US20230399044A1; CN117227829A

Abstract

Servolenkungsgehäuse (20), umfassend eine Öffnung (20a), einen Deckel (30), der zum Schließen der Öffnung des Gehäuses konfiguriert ist, und eine O-Ring-Dichtung (40), die in einer ersten ringförmigen Nut (32) angeordnet ist, die in einer ersten inneren Wand (21) des Deckels oder des Gehäuses, wobei eine zweite innere Wand (31), jeweils von dem Gehäuse oder dem Deckel, einen kegelstumpfförmigen Abschnitt (24) zum progressiven Drücken der Dichtung vor Erreichen der geschlossenen Position des Deckels aufweist, wobei die Dichtung dazu neigt, eine weniger verformte ursprüngliche Form in einer zweiten ringförmigen Nut (22) wiederzuerlangen, die der ersten ringförmigen Nut zugewandt ist und in der zweiten inneren Wand geformt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Gehäusen von Servolenksystemen von Kraftfahrzeugen und insbesondere ein Gehäuse, eine Anordnung, die einen Deckel mit einem Gehäuse verbindet, sowie ein Verfahren zum Anordnen eines Deckels an das Gehäuse.
Stand der Technik
Kraftfahrzeuge weisen ein Lenksystem auf, das mit einem Lenkrad versehen ist, das eine Lenksäule antriebt. Die Lenksäule ist mit einem Lenkgetriebe verbunden, das eine Zahnstange aufweist, die sich entlang einer Querachse erstreckt, die die beiden gelenkten Räder des Fahrzeugs miteinander verbindet. Die Zahnstange ermöglicht es, die gelenkten Räder des Fahrzeugs durch Drehen des Lenkrads zu schwenken.
Ein Servolenksystem weist auch eine Unterstützungsvorrichtung auf, die eine Unterstützungskraft auf die Zahnstange ausübt, die von der Kraft abhängt, die der Fahrer auf das Lenkrad ausübt. Somit kann die Kraft, die der Fahrer zum Schwenken des Lenkrads benötigt, reduziert werden.
Eine bekannte elektrische Unterstützungsvorrichtung weist einen Elektromotor auf, der mit einem Drehzahlreduzierer gekoppelt ist, das ein an dem Motor fixiertes Gehäuse, ein Schneckengetriebe und ein Schneckenrad aufweist, das durch das Schneckengetriebe angetrieben wird und an einer Welle angeordnet ist, die mit einem in die Zahnstange eingreifenden Ritzel verbunden ist.
Ein solches Gehäuse weist im Allgemeinen einen oder mehrere Anordnungssitze auf, die eine Zugangsöffnung begrenzen, die eine äußeren Wand des Gehäuses passiert, um Einführung und Anordnung aller oder eines Abschnitts der Elemente des Drehzahlreduzierers zu ermöglichen. Die Zugangsöffnung muss durch einen Deckel geschlossen werden, der im Allgemeinen mit einer Dichtung, beispielsweise einer ringförmigen Dichtung, vorgesehen ist, um jegliches Eindringen von Flüssigkeit oder Fremdkörpern, wie z. B. Kies, Staub, in das Gehäuse zu verhindern und somit die korrekte Betätigung des Drehzahlreduzierers dauerhaft zu ermöglichen.
Gemäß einer bekannten Lösung wird der Deckel an das Gehäuse mittels Klemmen (Clips) angeordnet, die an dem Deckel angeordnet sind. Die Klemmen passen in eine Nut, die in dem Gehäuse um den Umfang der inneren Oberfläche der Öffnung angeordnet ist. Die Verwendung eines solchen Deckels hat den Nachteil, dass das korrekte Einsetzen der Klemmen in die Nut nicht visuell gesteuert werden kann. Somit ist es unmöglich, das korrekte Einsetzen und den richtigen Halt des Deckels zu prüfen. Ferner birgt das Anordnen von Klemmen an dem Deckel ein zusätzliches Bruchrisiko und erfordert eine zusätzliche Herstellungsbestätigung, was zu erhöhten Herstellungskosten führt.
Gemäß einer bekannten Lösung wird der Deckel mittels Schrauben an das Gehäuse angeordnet, die in Befestigungslöcher des Deckels und in Öffnungen eingreifen, die in am Gehäuse angeordneten Fässern geformt sind. Auch diese Lösung ist nicht zufriedenstellend, da sie zusätzliche Abschnitte, nämlich Schrauben, geformte Fässer an dem Gehäuse und gebohrte Löcher um den Deckel erfordert. Die Befestigungslöcher können auch Platzprobleme bewirken und können mit dem verfügbaren Platz im System nicht kompatibel sein. Ferner kann sich der Deckel bei hohen Temperaturen verformen, wenn die Anzahl von Anordnungspunkten für eine Schraube auf zwei begrenzt ist. Diese Lösung erfordert auch zusätzliche Herstellungsbetätigungen, um den Deckel an das Gehäuse anzuschrauben.
Es ist daher wünschenswert, die Betätigungen zum Anordnen eines Deckels an ein Gehäuse zu vereinfachen und die Anzahl von Abschnitten, die dazu benötigt werden, zu reduzieren, um eine in dem Gehäuse geformte Öffnung dicht zu schließen. Es ist auch wünschenswert, die Form des Deckels und des Gehäuses zu vereinfachen, wenn die Dichtheit des Schlusses des Gehäuses durch den Deckel möglich ist, insbesondere, um die Herstellung und Bearbeitung dieser Abschnitte zu vereinfachen. Es kann auch aus Kostengründen wünschenswert sein, den Deckel aus dem kostengünstigsten Kunststoffmaterial zu fertigen.
Zusammenfassung
Ausführungsformen beziehen sich auf ein Verfahren zum Anordnen eines Deckels an eine Öffnung, die in einem Servolenkungsgehäuse geformt ist, wobei das Verfahren Schritte aufweist, die umfassen: Einsetzen des Deckels in die Öffnung des Gehäuses, bis eine O-Ring-Dichtung, die in einer ersten ringförmigen Nut angeordnet ist, die in einer ersten inneren Wand des Deckels oder des Gehäuses geformt ist, mit einem kegelstumpfförmigen Abschnitt einer zweiten inneren Wand, jeweils vom Gehäuse oder vom Deckel, in Kontakt kommt, und Ausüben eines Drucks auf den Deckel, um die O-Ring-Dichtung über den kegelstumpfförmigen Abschnitt zu passieren, wo sie allmählich gedrückt wird, bis eine geschlossene Position des Deckels an der Öffnung des Gehäuses erreicht wird, wobei die Dichtung dazu neigt, eine weniger verformte Form in einer zweiten ringförmigen Nut wiederzuerlangen, die der ersten ringförmigen Nut gegenüberliegt und in der zweiten inneren Wand geformt ist.
Mit dieser Anordnungen wird die Elastizität der Dichtung verwendet, um den Deckel an das Gehäuse zu klemmen. Somit wird die Notwendigkeit, zusätzliche Elemente wie z. B. Klemmen, Löcher und Fässer mit Gewinde an den Deckel und das Gehäuse zu formen, vermieden und die Betätigungen zum Schließen des Gehäuses werden vereinfacht, wobei die Dichtheit des Schlusses des Gehäuses ermöglicht wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird die erste innere Wand an den Deckel geformt, und die zweite innere Wand wird in das Gehäuse geformt, oder die erste innere Wand wird in das Gehäuse geformt, und die zweite innere Wand wird an den Deckel geformt.
Somit kann die Dichtung je nach Bedarf in das Gehäuse oder an den Deckel angeordnet werden.
Gemäß einer Ausführungsform, wenn der Deckel in der geschlossenen Position ist, liegt ein Umfangsrand des Deckels an einer ringförmigen Kante der Öffnung des Gehäuses an, und/oder liegt die innere Wand des Deckels an dem kegelstumpfförmigen Abschnitt des Gehäuses an, und/oder liegt ein Ende der inneren Wand des Deckels an einer ringförmigen Schulter an, die durch die innere Wand des Gehäuses geformt ist.
Das Bereitstellen eines Anliegens verhindert, dass der Deckel über seine geschlossene Position in das Gehäuse gedrückt wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Dichtung in der ersten und zweiten ringförmigen Nut in der geschlossenen Position des Deckels elastisch verformt gehalten.
Diese Anordnung ermöglicht es, eine gute Dichtung des Schlusses des Gehäuses zu ermöglichen und den Deckel gegen einen bestimmten Ausstoßdruck des Deckels beständig zu halten.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Dichtung einen Abschnitt auf, der dimensioniert ist, um den Deckel in der geschlossenen Position gegen eine Druckdifferenz von 35 kPa zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gehäuses zu halten.
Somit kann der Druckwiderstand zum Halten des Deckels an der Öffnung des Gehäuses eingestellt werden, indem die Dimensionen des Abschnitts der Dichtung und somit der Abschnitte der Nuten zum Aufnehmen der Dichtung angepasst werden.
Ausführungsformen können sich auch auf ein Servolenkungsgehäuse beziehen, umfassend eine Öffnung, einen Deckel, der zum Schließen der Öffnung des Gehäuses konfiguriert ist, und eine O-Ring-Dichtung, die in einer ersten ringförmigen Nut angeordnet ist, die in einer ersten inneren Wand des Deckels oder des Gehäuses geformt ist, wobei eine zweite innere Wand, jeweils von dem Gehäuse oder dem Deckel, einen kegelstumpfförmigen Abschnitt aufweist, der konfiguriert ist, um die Dichtung progressiv zu drücken, bevor die geschlossene Position des Deckels erreicht wird, wobei die Dichtung dazu neigt, eine weniger verformte ursprüngliche Form in einer zweiten ringförmigen Nut wiederzuerlangen, die der ersten ringförmigen Nut gegenüberliegt und in der zweiten inneren Wand geformt ist.
Gemäß einer Ausführungsform wird die erste innere Wand an den Deckel geformt und die zweite innere Wand wird in das Gehäuse geformt, oder die erste innere Wand wird in das Gehäuse geformt und die zweite innere Wand wird an den Deckel geformt.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Deckel einen Umfangsrand auf, der konfiguriert ist, um an einer Kante der Öffnung des Gehäuses anzuliegen, wenn der Deckel in der geschlossenen Position angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste ringförmige Nut tiefer als die zweite ringförmige Nut.
Gemäß einer Ausführungsform sind die erste ringförmige Nut und die zweite ringförmige Nut geformt, sodass 70 bis 75 % der Dichtung in die erste ringförmige Nut und jeweils 30 bis 25 % in die zweite ringförmige Nut aufgenommen werden.
Diese Verhältnisse ermöglichen es, ausreichende Haltung der Dichtung an dem Deckel oder in dem Gehäuse zu ermöglichen, insbesondere bei Bewegungen zum Einsetzen und Entfernen des Deckels an das Gehäuse.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Dichtung einen Abschnitt auf, der dimensioniert ist, sodass der Deckel trotz einer Druckdifferenz von 35 kPa zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gehäuses in der geschlossenen Position gehalten wird.
Gemäß einer Ausführungsform weist der kegelstumpfförmige Abschnitt einen Flare-Winkel (Erweiterungswinkel) auf, der zwischen 15 und 30° in Bezug auf eine Richtung zum Einsetzen des Deckels in die Öffnung des Gehäuses liegt.
Diese Neigungswerte des kegelstumpfförmigen Abschnitts ermöglichen es, ein ausreichend progressives Drücken zu erhalten, um die Dichtung vor Zerreißen oder Beschädigung zu verhindern.
Gemäß einer Ausführungsform ist die in dem Gehäuse geformte Nut zur Innenseite des Gehäuses um einen Abstand versetzt, der zwischen 0,3 und 0,8 mm beträgt.
Diese Anordnung ermöglicht es, einen bestimmten Schlussdruck des Deckels an das Gehäuse zu erhalten.
Kurzbeschreibung der Figuren
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren, in denen dieselben Bezugszeichen den strukturell und/oder funktionell gleichen oder ähnlichen Elementen entsprechen, besser verstanden.

1 zeigt einen Abschnitt eines Servolenksystems für ein Kraftfahrzeug in perspektivischer Ansicht,
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines herkömmlichen Gehäuses und eines herkömmlichen Deckels des Servolenksystems,
3 zeigt eine schematische Schnittansicht des Abschnitts des Gehäuses und des Deckels,
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses eines Servolenksystems, das durch einen Deckel geschlossen ist, gemäß einer Ausführungsform,
5 zeigt eine Vorderansicht des Deckels an dem Gehäuse, gemäß einer Ausführungsform,
6 zeigt eine Schnittansicht des Deckels an dem Gehäuse, gemäß einer Ausführungsform,
7A und 7B zeigen detailliertere Schnittansichten einer Kante des Deckels an dem Gehäuse, jeweils in einer geschlossenen Position an der Gehäuseöffnung und in einer Position, die der geschlossenen Position vorausgeht, gemäß einer Ausführungsform,
8A und 8B zeigen detailliertere Schnittansichten einer Kante des Deckels, jeweils in einer geschlossenen Position an der Gehäuseöffnung und in einer Position, die der geschlossenen Position vorausgeht, gemäß einer weiteren Ausführungsform.

Ausführliche Beschreibung
1 zeigt ein Servolenksystem 1 mit zwei Ritzeln an einer Zahnstange, das eine Lenkwelle 2, die an einer Seite mit einem Lenkrad und an dem anderen Ende über ein erstes Ritzel mit einer Zahnstange 3 verbunden ist, sowie einen Hilfsmotor 4 aufweist, der über einen Drehzahlreduzierer, das in einem Gehäuse 5 aufgenommen ist, ebenfalls mit der Zahnstange 3 verbunden ist und über ein zweites Ritzel mit der Zahnstange 3 verbunden ist. Das Gehäuse 5 ist durch einen Deckel 6 geschlossen, um insbesondere Zugang zu einem Schneckenrad mit einer Schneckenschraube zu ermöglichen, das in dem Gehäuse angeordnet ist.
2 und 3 zeigen den Deckel 6 und einen Abschnitt des Gehäuses 5, wobei der Deckel im Eingriff steht. Der kreisförmige Deckel 6 ist mittels Schrauben 9, die in Löcher 8 eingreifen, die am Umfang des Deckels 6 geformt sind, am Gehäuse 5 angeordnet. Die Schrauben 9 sind in Öffnungen eingeschraubt, die in den Fässern 7, die in dem Gehäuse 5 geformt sind, geformt sind. In 3 weist der Deckel 6 einen zylindrischen Abschnitt 6a auf, der zum Eingreifen in eine Öffnung 5a mit komplementärer Form, die in dem Gehäuse 5 geformt ist, vorgesehen ist. Der zylindrische Abschnitt 6a des Deckels weist eine ringförmige Nut 6b auf, die vorgesehen ist, um eine O-Ring-Dichtung 10 aufzunehmen, die Dichtheit beim Schließen zwischen dem zylindrischen Abschnitt 6a und der Öffnung 5a des Gehäuses ermöglicht.
Es ist wünschenswert, diesen Gehäuseschlusstyp zu vereinfachen, sowohl hinsichtlich einer Anzahl von Abschnitten, die benötigt sind, als auch in Bezug auf Bearbeitungs- und Herstellungsbetätigungen.
Somit zeigen die 4 bis 6 einen Deckel 30, der eine Öffnung 20a eines Gehäuses 20 schließt. Das Gehäuse 20 kann ein Drehzahlreduzierer aufnehmen, das eine Schneckenschraube und ein Schneckenrad aufweist und eine Schnittstelle 11 zum Verbinden mit einem Motor aufweist. In dieser Erfindung schließt der Deckel 30 die Öffnung zum Zugang des Schneckenrads des Drehzahlreduzierers.
7A, 7B zeigen gemäß einer Ausführungsform die Kante des Deckels jeweils in der geschlossenen Position an der Gehäuseöffnung 20a und in einer Position, die der geschlossenen Position vorausgeht. 6, 7A, 7B zeigen insbesondere das Gehäuse 20 und die Gehäuseöffnung 20a, die eine im Wesentlichen zylindrische innere Wand 21 aufweist, die einer kreisförmigen Kante 23 benachbart ist. Der Deckel 30 weist eine zylindrische Wand 31 auf, die eine Form aufweist, die zu der der inneren Wand 21 des Gehäuses 20 komplementär ist. Der Deckel 30 weist einen Umfangsrand 33 auf, der zum Aufliegen an die Kante 23 der Gehäuseöffnung 20a vorgesehen ist, wenn er die Gehäuseöffnung 20a schließt.
Gemäß einer Ausführungsform weisen die innere Wand 21 des Gehäuses 20 und die Wand 31 des Deckels 30 jeweils eine ringförmige Nut 22, 32 auf, die angeordnet sind, um einander gegenüberzuliegen, wenn der Deckel 30 in der geschlossenen Position ist. Die Nuten 22, 32 sind geformt, um eine O-Ring-Dichtung 40 aufzunehmen.
Gemäß einer Ausführungsform weist die innere Wand 21 des Gehäuses 20 zwischen der Kante 23 und der Nut 22 einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 24 auf, der sich zur Kante 23 erweitert. Somit weist die Öffnung 20a in dem Gehäuse 20 einen Abschnitt auf, der zwischen dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 24 und der Nut 22 enger ist. Der kegelstumpfförmige Abschnitt 24 ist geformt, sodass der Deckel 30 ohne Aufwand in das Gehäuse 20 eingeführt werden kann, bis die Dichtung 40 an den kegelstumpfförmigen Abschnitt 24 anliegt. Ein Schließanliegen des Deckels 30, wenn der Rand 33 mit der Kante 23 in Kontakt steht, kann erreicht werden, indem ein Druck auf den Deckel 30 ausgeübt wird, um die Dichtung 40 zu zwingen, das Ende 25 des kegelstumpfförmigen Abschnitts 24 mit dem kleineren Durchmesser durch elastische Verformung zu überqueren (7B), bis die Dichtung die Nut 22 des Gehäuses 20 erreicht, wobei sie dazu neigt, ihre ursprüngliche unverformte Form aufzuweisen (7A). Somit erreicht die Dichtung 40 kurz vor dem Erreichen der geschlossenen Position des Deckels 30 ihre maximale Verformung, um in den Nuten 22, 32 wieder eine weniger verformte Konfiguration aufzuweisen. Auf diese Weise wird der Deckel 30 in der geschlossenen Position auf das Gehäuse 20 geklemmt.
Mit diesen Anordnungen kann der Deckel 30 das Gehäuse 20 dicht schließen und fest in der geschlossenen Position gehalten werden, ohne dass zusätzliche Schlusselemente wie z. B. Klemmen oder Schrauben erforderlich sind, die mit Löchern an dem Deckel und Fässern mit Gewinden an dem Gehäuse verbunden sind.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Nut 22 in Bezug auf die Nut 32 leicht zum Inneren des Gehäuses versetzt sein, beispielsweise um einen Abstand zwischen 0,3 und 0,8 mm, um die Lücken aufzunehmen, und sodass der Deckel gegen die Öffnung 20a des Gehäuses gedrückt wird, wobei der Rand 33 des Deckels dann an der Kante 23 der Öffnung anliegt. Somit drückt in der geschlossenen Position das Ende 25 des kegelstumpfförmigen Abschnitts 24 mit dem kleineren Durchmesser die Dichtung 40 leicht.
Um Dichtheit des durch den Deckel durchgeführten Schlusses zu ermöglichen, bleibt die Dichtung 40 in den Nuten 22, 32 gedrückt.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Dichtung 40 vorab an dem Deckel 30 angeordnet werden, wenn dieser in das Gehäuse 20 eingreift. Zu diesem Zweck kann die Nut 32 tiefer sein als die Nut 22.
Gemäß einer Ausführungsform werden 70 bis 75 % der Dichtung in der Nut 32 des Deckels und jeweils 30 bis 25 % in der Nut 22 des Gehäuses aufgenommen. Somit kann die Dichtung 40 in der Nut 32 gehalten werden und das Ende 25 des kegelstumpfförmigen Abschnitts 24 mit dem kleineren Durchmesser überqueren, um die Nut 22 zu erreichen, ohne von der Nut 32 zerrissen oder beschädigt zu werden. Ferner kann der Abschnitt der Dichtung 40 dimensioniert werden, sodass der Deckel 30 trotz einer Druckdifferenz von 35 kPa zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gehäuses 20 in der geschlossenen Position verbleiben kann, wobei der Innendruck größer ist als der Außendruck. Die Beständigkeit des Deckels 30 gegenüber einem Ausstoßdruck aus dem Gehäuse 20 kann auch erhöht werden, indem der Abschnitt der in der Nut 22 aufgenommenen Dichtung 40 vergrößert wird.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist der Flare-Winkel (in Bezug auf die Richtung zum Einsetzen des Deckels in das Gehäuse) des kegelstumpfförmigen Abschnitts 24 des Gehäuses zwischen 15 und 30° auf. Auf diese Weise kann die Dichtung 40 progressiv genug gedrückt werden, um nicht von Nut 32 zerrissen oder beschädigt zu werden.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist der Deckel 30 eine nach außen gewölbte Form auf (6).
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist die Außenfläche des Deckels 30 radiale Rippen 35 auf, die sich von der Kante 33 zur Mitte und zum Deckel erstrecken (4 und 5). Diese Rippen ermöglichen es, den Deckel zu verstärken.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen weist der Deckel 30 eine kreisförmige (4, 5), ovale, längliche, eiförmige oder elliptische Form auf.
Gemäß verschiedenen Beispielen ist der Deckel 30 aus Metall oder Kunststoff, durch Formen oder Bearbeiten, gefertigt. Als Kunststoffmaterial kann Polypropylen verwendet werden.
Der Abschnitt der Nuten 22, 32 kann verschiedene Formen aufweisen, z. B. eine rechteckige Form, sofern das durch die gegenüberliegenden Nuten 22, 32 begrenzte Volumen ausreicht, um die thermischen und chemischen Verformungen und Ausdehnungen der Dichtung 40 aufzunehmen.
8A, 8B zeigen gemäß einer Ausführungsform den Rand eines Deckels 60 und einen Abschnitt eines Gehäuses 50 in einer geschlossenen Position an der Öffnung 50a des Gehäuses 50 und jeweils in einer Position, die der geschlossenen Position vorausgeht. In dieser Ausführungsform unterscheiden sich der Deckel 60 und das Gehäuse 50 von denen, die insbesondere in den 7A, 7B gezeigt sind, dadurch, dass der kegelstumpfförmige Abschnitt 64 nicht durch die innere Wand des Gehäuses, sondern durch eine innere Wand 61 des Deckels 60 zwischen der in dieser inneren Wand geformten Nut 62 und einem unteren Rand 66 der inneren Wand des Deckels 61 geformt ist. Somit weist die Öffnung 50a in dem Gehäuse 50 eine im Wesentlichen zylindrische Form mit einer ringförmigen Nut 52 auf, in die die O-Ring-Dichtung 40 eingesetzt ist. Der kegelstumpfförmige Abschnitt 64 ist geformt, sodass der Deckel 60 ohne Aufwand in das Gehäuse 50 eingeführt werden kann, bis der kegelstumpfförmige Abschnitt 64 an der Dichtung 40 anliegt. In dieser Ausführungsform kann der Deckel 60 auch einen Rand 63 aufweisen, der mit der Kante 53 des Gehäuses ein Schließanliegen für den Deckel 60 formt. Dieses Schließanliegen kann wie oben erwähnt erreicht werden, indem ein Druck auf den Deckel 60 ausgeübt wird, um die Dichtung 40 zu zwingen, ein Ende 65 des kegelstumpfförmigen Abschnitts 64 mit größerem Durchmesser durch elastische Verformung zu überqueren (8B), bis die Dichtung 40 die Nut 62 des Deckels 60 erreicht, wobei sie dazu neigt, ihre ursprüngliche unverformte Form aufzuweisen (8A). Somit erreicht die Dichtung 40 kurz vor dem Erreichen der geschlossenen Position des Deckels 60 maximale Verformung, um in die Nuten 52, 62 zu einer weniger verformten Konfiguration wiederzuerlangen. Auf diese Weise wird der Deckel 60 auch in der geschlossenen Position auf das Gehäuse 50 geklemmt. Um zu ermöglichen, dass die Dichtung in der Nut 52 insbesondere beim Einsetzen des Deckels 60 gehalten wird, kann die Nut 52 tiefer als die Nut 62 sein. Darüber hinaus kann die Nut 52 einen Abschnitt mit einem engeren Bereich aufweisen, beispielsweise einen schwalbenschwanzförmigen Abschnitt, um die Dichtung zu halten.
Die Nut 52 kann auch in Bezug auf die Nut 62 leicht zum Inneren des Gehäuses versetzt sein, beispielsweise um einen Abstand, der zwischen 0,3 und 0,8 mm aufweist, um die Lücken aufzunehmen und zu ermöglichen, dass der Deckel an der Gehäuseöffnung 50a anliegt, wobei der Rand 63 des Deckels dann am Rand 53 der Öffnung anliegt. Somit drückt in der geschlossenen Position das Ende 65 des kegelstumpfförmigen Abschnitts 64 mit dem kleineren Durchmesser die Dichtung 40 leicht.
Um Dichtheit des durch den Deckel durchgeführten Schließens zu ermöglichen, bleibt die Dichtung 40 in den Nuten 52, 62 gedrückt.
Gemäß einer Ausführungsform werden 70 bis 75 % der Dichtung in der Nut 52 des Gehäuses und jeweils 30 bis 25 % in der Nut 62 des Deckels aufgenommen. Somit kann die Dichtung 40 in der Nut 52 gehalten werden, sodass das Ende 65 des kegelstumpfförmigen Abschnitts 64 mit dem kleineren Durchmesser die Dichtung 40 durchqueren kann, ohne diese aus der Nut 52 zu zerreißen oder zu beschädigen. Ferner kann der Abschnitt der Dichtung 40 dimensioniert werden, sodass der Deckel 60 trotz einer Druckdifferenz von 35 kPa zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gehäuses 50 in der geschlossenen Position bleiben kann, wobei der innere Druck größer ist als der äußere Druck. Die Beständigkeit des Deckels 60 gegenüber einem Ausstoßdruck von dem Gehäuse 50 kann auch erhöht werden, indem der in der Nut 62 aufgenommene Abschnitt der Dichtung 40 vergrößert wird.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beträgt der Flare-Winkel (in Bezug auf die Richtung zum Einsetzen des Deckels in das Gehäuse) des kegelstumpfförmigen Abschnitts 64 des Deckels 60 zwischen 15 und 30°. Somit kann die Dichtung 40 progressiv genug gedrückt werden, um nicht von Nut 52 zerrissen oder beschädigt zu werden.
Es wird dem Fachmann klar sein, dass die vorliegende Erfindung verschiedenen Ausführungsformen und verschiedenen Anwendungen unterworfen ist. Insbesondere ist die Erfindung nicht auf das Gehäuse beschränkt, das einen Drehzahlreduzierer eines Servolenksystems für Kraftfahrzeuge aufnimmt, sondern kann allgemeiner für ein Servolenkungsgehäuse mit einer Öffnung verwendet werden, die durch einen Deckel dicht geschlossen wird.
Die Öffnung in dem Gehäuse und der Deckel 30, 60 müssen nicht notwendigerweise eine kreisförmige oder elliptische Form aufweisen, sondern kann jede andere umlaufend geschlossene Form haben, die es ermöglicht, die Dichtheit durch eine Dichtung zu ermöglichen. Die Dichtung kann geformt sein, sodass sie sich der Kontur der Öffnung in dem Gehäuse anpasst.
Das durch den Rand 33, 63 des Deckels 30, 60 geformte Anliegen kann weggelassen werden. Die innere Wand 31 des Deckels 30 kann nämlich geformt sein, um der Form des kegelstumpfförmigen Abschnitts 24 des Gehäuses angepasst zu sein und an diesem anzuliegen, wenn der Deckel in der geschlossenen Position angeordnet ist. Ein Anliegen kann auch durch eine in der inneren Wand 21, 51 des Gehäuses 20, 50 geformte ringförmige Schulter 26, 56 durchgeführt werden, die zum Zusammenwirken mit einem Ende 36, 66 der inneren Wand 31, 61 des Deckels 30, 60 angeordnet ist, wenn das letztere in der geschlossenen Position an der Öffnung des Gehäuses angeordnet ist.

Claims

Verfahren zum Anordnen eines Deckels (30, 60) an einer Öffnung, die in einem Servolenkungsgehäuse (20, 50) vorgesehen ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Einsetzen des Deckels in die Öffnung des Gehäuses, bis eine O-Ring-Dichtung (40), die in einer ersten ringförmigen Nut (32, 52) angeordnet ist, die in einer ersten inneren Wand (31, 51) des Deckels oder des Gehäuses geformt ist, mit einem kegelstumpfförmigen Abschnitt (24, 64) einer zweiten inneren Wand (21, 61), jeweils von dem Gehäuse bzw. dem Deckel, in Kontakt kommt, und Ausüben eines Drucks auf den Deckel zum Passieren der O-Ring-Dichtung über den kegelstumpfförmigen Abschnitt (24, 64), wobei sie progressiv gedrückt wird, bis eine geschlossene Position des Deckels an der Öffnung des Gehäuses erreicht wird, wobei die Dichtung dazu neigt, eine weniger verformte Form in einer zweiten ringförmigen Nut (22, 62) wiederzuerlangen, die der ersten ringförmigen Nut gegenüberliegt und in der zweiten inneren Wand geformt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die erste innere Wand (31) an den Deckel (30) geformt wird und die zweite innere Wand (21) in das Gehäuse (20) geformt wird, oder die erste innere Wand (51) in das Gehäuse (50) geformt wird und die zweite innere Wand (61) an den Deckel (60) geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn der Deckel (30, 60) in der geschlossenen Position ist: ein Umfangsrand (33, 63) des Deckels an einem ringförmigen Rand (23, 53) der Öffnung des Gehäuses (20, 50) anliegt, und/oder die innere Wand (31) des Deckels (30) an dem kegelstumpfförmigen Abschnitt (24) des Gehäuses anliegt, und/oder ein Ende (36, 66) der inneren Wand (61) des Deckels (30, 60) an einer ringförmigen Schulter anliegt, die durch die innere Wand (21, 51) des Gehäuses geformt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in der geschlossenen Position des Deckels (30, 60) die Dichtung (40) in den ersten und zweiten ringförmigen Nuten (22, 32, 52, 62) elastisch verformt gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Dichtung (40) einen Abschnitt aufweist, der dimensioniert ist, um den Deckel (30, 60) in der geschlossenen Position gegen eine Druckdifferenz von 35 kPa zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gehäuses (20, 50) zu halten.
Servolenkungsgehäuse (20, 50) umfassend eine Öffnung, einen Deckel (30, 60), der zum Schließen der Öffnung des Gehäuses konfiguriert ist, und eine O-Ring-Dichtung (40), die in einer ersten ringförmigen Nut (32, 52) angeordnet ist, die in einer ersten inneren Wand (31, 51) des Deckels bzw. des Gehäuses geformt ist, wobei eine zweite innere Wand (21, 61), jeweils von dem Gehäuse oder dem Deckel, die einen kegelstumpfförmigen Abschnitt (24, 64) aufweist, der konfiguriert ist, um die Dichtung progressiv zu drücken, bevor die geschlossene Position des Deckels erreicht wird, wobei die Dichtung dazu neigt, eine weniger verformte ursprüngliche Form in einer zweiten ringförmigen Nut (22, 62) wiederzuerlangen, die der ersten ringförmigen Nut gegenüberliegt und in der zweiten inneren Wand geformt ist.
Gehäuse nach Anspruch 6, wobei: die erste innere Wand (31) an dem Deckel (30) geformt ist und die zweite innere Wand (21) in dem Gehäuse (20) geformt ist, oder die erste innere Wand (51) in dem Gehäuse (50) geformt ist und die zweite innere Wand (61) an dem Deckel (60) geformt ist.
Hergestelltes Gehäuse nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Deckel (30, 60) einen Umfangsrand (33, 63) aufweist, der zum Anliegen an einem Rand (23, 53) der Öffnung des Gehäuses (20, 50) konfiguriert ist, wenn der Deckel in der geschlossenen Position ist.
Hergestelltes Gehäuse nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die erste ringförmige Nut (32, 52) tiefer ist als die zweite ringförmige Nut (22, 62).
Hergestelltes Gehäuse nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die erste ringförmige Nut (32, 52) und die zweite ringförmige Nut (22, 62) geformt sind, sodass 70 bis 75% der Dichtung (40) in der ersten ringförmigen Nut und jeweils 30 bis 25% in der zweiten ringförmigen Nut aufgenommen sind.
Hergestelltes Gehäuse nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Dichtung (40) einen Abschnitt aufweist, der dimensioniert ist, sodass der Deckel (30, 60) trotz einer Druckdifferenz von 35 kPa zwischen der Innenseite und der Außenseite des Gehäuses (20, 50) in der geschlossenen Position gehalten ist.
Gehäuse nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei der kegelstumpfförmige Abschnitt (24, 64) einen Flare-Winkel aufweist, der zwischen 15 und 30° in Bezug auf eine Richtung zum Einsetzen des Deckels in die Öffnung des Gehäuses (20, 50) aufweist.
Gehäuse nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei die in dem Gehäuse (20, 50) geformte Nut (22, 52) in Richtung der Innenseite des Gehäuses um einen Abstand zwischen 0,3 und 0,8 mm versetzt ist.