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Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung eines Dichtungsprofils an einer Schiebewelle für ein Fahrzeug, insbesondere für eine Lenksäule eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Derartige Dichtungsanordnungen von Dichtungsprofilen an Schiebewellen für Fahrzeuge sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau sowie aus der
WO 2015/124268 A1 bekannt. Bei der Dichtungsanordnung ist zumindest ein erster Längenbereich des Dichtungsprofils in einem korrespondierenden zweiten Längenbereich der Schiebewelle aufgenommen, wodurch die Schiebewelle, insbesondere ein Hohlquerschnitt der beispielsweise als Hohlwelle ausgebildeten Schiebewelle, zumindest teilweise abgedichtet ist. Die Schiebewelle ist beispielsweise Bauteil einer Lenksäule eines Kraftfahrzeugs. Das Dichtungsprofil dient beispielsweise dazu, die zumindest in einem Teilbereich hohl ausgebildete Schiebewelle abzudichten, sodass kein Schmutz und keine Feuchtigkeit in die Hohlwelle eindringen können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, um eine besonders vorteilhafte Abdichtung der Schiebewelle auf kostengünstige Weise zu realisieren.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Dichtungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders sichere Abdichtung der Schiebewelle auf einfache und somit kostengünstige Weise realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Dichtungsprofil zumindest in dem ersten Längenbereich wenigstens eine Schlitzung und einen Außenumfang aufweist, welcher gegenüber einem Innenumfang des zweiten Längenbereiches mit einem Übermaß zum Bilden einer Pressung zwischen den Längenbereichen ausgebildet ist, sodass das Dichtungsprofil über die Längenbereiche mit der Schiebewelle verpresst und dadurch in die Schiebewelle beziehungsweise in den zweiten Längenbereich eingepresst ist, wodurch das Dichtungsprofil beispielsweise an der Schiebewelle gehalten ist. Die Pressung ist somit ein zwischen den Längenbereichen und somit zwischen dem Dichtungsprofil und der Schiebewelle ausgebildeter Presssitz, der es ermöglicht, einen kompletten zu erwartenden Toleranzbereich der Schiebewelle, insbesondere einer Innenkontur des zweiten Längenbereichs, zu kompensieren und dabei auch bei hohen Temperaturen von beispielsweise bis zu 190 Grad Celsius eine hinreichende Haltekraft zu gewährleisten, mittels welcher das Dichtungsprofil an der Schiebewelle gehalten ist. Dies bedeutet, dass eine sichere Halterung des Dichtungsprofils an der Schiebewelle auch bei hohen Temperaturen und bei großen Toleranzen gewährleistet ist, sodass eine sichere Abdichtung der Schiebewelle gewährleistet werden kann.
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Das Dichtungsprofil kann dabei zumindest in dem ersten Längenbereich mit einem besonders großen Außenumfang ausgestaltet werden, um den maximalen tolerierten Innendurchmesser des zweiten Längenbereichs abzudecken, das heißt auch dann, wenn der zweite Längenbereich den maximalen, tolerierten Innendurchmesser aufweist, eine feste Halterung des Dichtungsprofils an der Schiebewelle zu gewährleisten. Die Schlitzung ermöglicht beim Einpressen des ersten Längenbereichs in den zweiten Längenbereich ein Nachgeben des Dichtungselements auch bei einer minimalen Innengeometrie des zweiten Längenbereichs und bewirkt somit eine federnde Funktion, das heißt eine Federwirkung, welche auch bei sehr hohen Temperaturen erhalten bleibt. Dadurch bleibt das Dichtungsprofil auch bei hohen Temperaturen sicher an der Schiebewelle gehalten bei gleichzeitiger Realisierung einer vorteilhaften und sicheren Abdichtung der Schiebewelle. Durch diese Ausgestaltung der Längenbereiche, insbesondere des ersten Längenbereichs, ist es möglich, einen kostengünstigen Werkstoff für das Dichtungsprofil zu verwenden und gleichzeitig Funktionsanforderungen zu erfüllen. Bei dem Werkstoff handelt es sich beispielsweise um glasfaserverstärkten Kunststoff, insbesondere glasfaserverstärktes Polyamid wie beispielsweise PA4.6 GF30.
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Ferner ist es durch die Ausgestaltung der Längenbereiche, insbesondere des ersten Längenbereichs, möglich, auf ein aufwendiges und kostenintensives Einkleben des Dichtungsprofils in die Schiebewelle zu verzichten, sodass die Dichtungsanordnung einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine schematische Explosionsansicht einer Dichtungsanordnung eines Dichtungsprofils an einer Schiebewelle für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei das Dichtungsprofil in zumindest einem Längenbereich wenigstens eine Schlitzung und einen Außenumfang aufweist, welcher gegenüber einem Innenumfang eines weiteren Längenbereichs der Schiebewelle mit einem Übermaß zum Bilden einer Pressung zwischen den Längenbereichen ausgebildet ist;
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2 eine schematische Querschnittsansicht durch die Dichtungsanordnung gemäß 1;
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3 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht durch die Dichtungsanordnung gemäß der ersten Ausführungsform;
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4 jeweils eine schematische Perspektivansicht auf das Dichtungsprofil gemäß einer zweiten Ausführungsform und auf ein separat von dem Dichtungsprofil ausgebildetes und mit dem Dichtungsprofil verbindbares Verschlusselement;
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5 eine weitere schematische Perspektivansicht auf das Dichtungsprofil gemäß der zweiten Ausführungsform;
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6 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht durch die Dichtungsanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform; und
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7 eine schematische Querschnittsansicht durch die Dichtungsanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Explosionsansicht eine Dichtungsanordnung eines Dichtungsprofils 10 an einer Schiebewelle 12 für eine Lenksäule beziehungsweise für einen Lenkungsstrang eines Kraftfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Personenkraftwagen, dessen lenkbare Räder über den genannten Lenkungsstrang verschwenkt und somit gelenkt werden können. Bei der Dichtungsanordnung ist zumindest ein erster Längenbereich 14 des Dichtungsprofils 10 in einem korrespondierenden zweiten Längenbereich 16 der Schiebewelle 12 aufgenommen, was besonders gut aus 3 erkennbar ist.
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Die Schiebewelle 12 ist dabei zumindest in einem Teilbereich als Hohlwelle ausgebildet, sodass die Schiebewelle 12 zumindest in dem zweiten Längenbereich 16, insbesondere vollständig, hohl ist. Das Dichtungsprofil 10 wird auch als Profildichtung bezeichnet und genutzt, um die Schiebewelle 12, insbesondere an deren hohlen Ende, abzudichten, sodass ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in die Schiebewelle 12 vermieden werden kann.
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Um nun eine sichere und dauerhafte Abdichtung der Schiebewelle 12 auf besonders einfache Weise gewährleisten zu können, weist das Dichtungsprofil 10 zumindest in dem ersten Längenbereich 14 eine Mehrzahl von besonders gut aus 2 erkennbaren Schlitzungen 18 auf, welche auch als Schlitze bezeichnet werden. Die Schlitzungen 18 sind Durchgangsöffnungen, welche das Dichtungsprofil 10 in radialer Richtung vollständig durchdringen. Ferner ist die jeweilige Schlitzung 18 in axialer Richtung des Dichtungsprofils 10 auf einer ersten Seite unbegrenzt und somit offen und auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden, zweiten Seite durch einen Wandungsbereich des Dichtungsprofils 10 begrenzt. Ferner weist das Dichtungsprofil 10 in dem ersten Längenbereich 14 einen Außenumfang auf, welcher gegenüber einem Innenumfang des zweiten Längenbereichs 16 mit einem Übermaß zum Bilden einer Pressung zwischen den Längenbereichen 14 und 16 ausgebildet ist. Die Pressung ist somit ein Presssitz zwischen den Längenbereichen 14 und 16 und somit zwischen dem Dichtungsprofil 10 und der Schiebewelle 12, sodass das Dichtungsprofil 10 mittels des Presssitzes sicher an der Schiebewelle 12 gehalten ist. Das Dichtungsprofil 10 ist ein profilierter Kunststoffstopfen, mittels welchem die Schiebewelle 12 an deren offenen Ende verschlossen werden kann.
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Der Kunststoffstopfen trägt beispielsweise wenigstens eine Dichtung, welche als O-Ring ausgebildet sein kann. Ferner ist es denkbar, dass der Kunststoffstopfen selbst als insbesondere harte Profildichtung ausgebildet ist. Durch die beschriebene Ausgestaltung der Längenbereiche 14 und 16, insbesondere des ersten Längenbereichs 14, ist es möglich, auch bei großen Fertigungstoleranzen und bei hohen Temperaturen, welche gegebenenfalls in einem Motorraum des Fahrzeugs auftreten können, eine hohe Dichtwirkung und somit eine sichere Abdichtung der Schiebewelle 12 mittels des Dichtungsprofils 10 zu gewährleisten. Beispielsweise fertigungsbedingt kann der Innenumfang des zweiten Längenbereichs 16 von Schiebewelle zu Schiebewelle schwanken. Dabei ist der erste Längenbereich 14, insbesondere sein Außenumfang beziehungsweise seine Außenkontur, hinreichend groß ausgestaltet, um den maximalen tolerierten Innenumfang des zweiten Längenbereichs 16 abzudecken und auch dann, wenn der zweite Längenbereich 16 den maximalen Innenumfang aufweist, eine sichere Halterung des Dichtungsprofils 10 an der Schiebewelle 12 zu gewährleisten. Somit ist die Schiebewelle 12 auch dann sicher abgedichtet, wenn der zweite Längenbereich 16 den maximalen tolerierten Innenumfang aufweist.
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Die Schlitzungen 18 ermöglichen, dass das Dichtungsprofil 10 beim Einpressen in den zweiten Längenbereich 16 federnd nachgibt, insbesondere dann, wenn der zweite Längenbereich 16 den minimalen tolerierten Innenumfang aufweist. Somit bewirken die Schlitzungen 18 eine Federwirkung, welche auch bei besonders hohen Temperaturen erhalten bleibt. Dadurch kann die Schiebewelle 12 auch bei großen Toleranzen und bei hohen Temperaturen sicher abgedichtet werden.
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Die Schlitzungen 18 sind als Längsschlitze ausgebildet, deren Längserstreckungsrichtung mit der Längserstreckungsrichtung beziehungsweise der axialen Richtung des Dichtungsprofils 10 zusammenfällt. Vorzugsweise weist das Dichtungsprofil 10, insbesondere an seinem geschlitzten Ende, Laschen auf, die von durch die jeweilige Schlitzungen 18 ausgebildeten Zungen radial einstehen und beispielsweise ein offenes Ende des Dichtungsprofils 10 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, verschließen. Aus 2 ist besonders gut erkennbar, dass der erste Längenbereich 14 eine Außenkontur 20 aufweist, welche an eine Innenkontur 22 des zweiten Längenbereichs 16 angepasst ist.
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1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform der Dichtungsanordnung und somit des Dichtungsprofils 10. Im Gegensatz dazu veranschaulichen 3 bis 7 eine zweite Ausführungsform der Dichtungsanordnung und des Dichtungsprofils 10. Aus 4 ist erkennbar, dass bei der zweiten Ausführungsform ein separat von dem Dichtungsprofil 10 ausgebildetes und zumindest außenumfangsseitig zumindest im Wesentlichen stiftförmiges Verschlusselement 24 zum Einsatz kommt, welches außenumfangsseitig die Form eines zumindest im Wesentlichen geraden Kreiszylinders aufweist.
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5 zeigt das Dichtungsprofil 10 gemäß der zweiten Ausführungsform in einem Zustand, in welchem das Verschlusselement 24 mit dem Dichtungsprofil 10 verbunden beziehungsweise an dem Dichtungsprofil 10 gehalten ist. Dabei ist das Verschlusselement 24 im Inneren 26 des Dichtungsprofils 10 angeordnet. Mittels des Verschlusselements 24, welches als stiftartiger Verschluss fungiert, sind die Schlitzungen 18 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, abgedeckt. Ferner verschließt das Verschlusselement 24 das Innere 26 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, sodass eine Durchschallung des Lenkungsstrangs gering gehalten oder verhindert werden kann. Unter einer solchen Durchschallung ist zu verstehen, dass Geräusche aus dem Motorraum durch die Schiebewelle 12 und das Dichtungsprofil 10 hindurch in den Innenraum des Fahrzeugs dringen, was durch den Einsatz des Verschlusselements 24 vermieden oder zumindest reduziert werden kann. Vorzugsweise ist dabei das Verschlusselement 24 aus Silikon gebildet, wobei das Verschlusselement 24 beispielsweise in das Dichtungsprofil 10 eingepresst ist. Die Abdeckung der Schlitzungen 18 durch das Verschlusselement 24 ist besonders gut in 7 erkennbar.
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Unter dem Übermaß des ersten Längenbereichs 14 beziehungsweise des Außenumfangs gegenüber dem zweiten Längenbereich 16 beziehungsweise dem Innenumfang ist zu verstehen, dass eine Überdeckung der Längenbereiche 14 und 16 vorgesehen ist. Dabei weist beispielsweise der erste Längenbereich 14 in einem Zustand, in welchem der erste Längenbereich 14 noch nicht in dem zweiten Längenbereich 16 aufgenommen ist, einen Außenumfang auf, welcher größer als der Innenumfang des zweiten Längenbereichs 16 in dem genannten Zustand ist. Beim Einpressen des ersten Längenbereichs 14 in den zweiten Längenbereich 16 ermöglichen die Schlitzungen 18 ein Einfedern des Dichtungsprofils 10 beziehungsweise des ersten Längenbereichs 14, wobei die Schlitzungen 18 geometrische Toleranzen kompensieren und sozusagen atmen, das heißt beispielsweise in radialer Richtung des Dichtungsprofils 10 hin- und herfedern können. Dieses Hin- und Herfedern wird beispielsweise durch Temperaturschwankungen bewirkt. Dadurch stellen die Schlitzungen 18 auch bei Temperaturschwankungen eine sichere Haltung des Dichtungsprofils 10 an der Schiebewelle 12 und somit eine sichere Abdichtung der Schiebewelle 12 sicher. Die Schlitzungen 18 ermöglichen insbesondere das Einpressen des Dichtungsprofils 10 in die Schiebewelle 12 bei hohen Überdeckungen beziehungsweise Übermaßen und behalten ihren federnden Effekt auch bei Temperaturbelastung bei.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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