DE10010722A1 - Dichtvorrichtung - Google Patents

Abstract

Es wird eine Dichtvorrichtung (1) zur abgedichteten Durchführung einer Lenksäule (6) durch eine Trennwand (7) zwischen Fahrgastzelle und Vorderradlenkung eines Kraftfahrzeuges beschrieben. Die Vorrichtung weist einen Rahmen (2), eine Lenksäulenbuchseneinrichtung (3) sowie einen im wesentlichen zwischen dem Rahmen (2) und der Lenksäulenbuchseneinrichtung (3) angeordneten und mit diesen verbundenen gummielastischen Dichtkörper (4) auf, wobei der Rahmen an der Trennwand befestigbar ist. Vor dem Dichtkörper (4) ist eine starre Schutzplatte angeordnet, so dass insbesondere der Dichtkörper 4 vor Hitze geschützt ist und eine verbesserte Geräuschisolierung der Fahrgastzelle erreicht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtvorrichtung zur abgedichteten Durchführung einer Lenksäule durch eine Trennwand zwischen Fahrgastzelle und Vorderradlenkung ei­ nes Kraftfahrzeuges, die einen an der Trennwand befestig­ baren Rahmen und eine Lenksäulenbuchseneinrichtung sowie einen im wesentlichen zwischen dem Rahmen und der Lenk­ säulenbuchseneinrichtung angeordneten und mit diesen ver­ bundenen gummielastischen Dichtkörper umfasst.

Eine derartige Dichtvorrichtung ist bei­ spielsweise in der DE G 94 05 633 offenbart. Die Dichtvor­ richtung verhindert dabei das unerwünschte Eindringen von Feuchtigkeit und Gasen aus dem Motorraum in die Fahrgast­ zelle. Je nach spezieller Ausgestaltung der Lenksäulen­ durchführung durch die den Motorraum und die Fahrgast­ zelle abtrennende Wand kann die Dichtvorrichtung zumin­ dest abschnittsweise in der Nähe von Motorbauteilen ange­ ordnet sei, welche sich während der Fahrt stark erhitzen. Dies kann insbesondere in solchen Fällen zutreffen, bei welchen der Durchbruch durch die Trennwand sehr groß ist, um die Montage der Lenksäule an das Lenkgetriebe von der Fahrgastzelle aus zu ermöglichen. Zur Abdeckung des Lochs durch die Dichtvorrichtung muss sich der gummielastische Dichtkörper über eine große Distanz, möglicherweise bis an im Betrieb heiße Motorbauteile erstrecken. Eine zu starke Erwärmung von Teilen der Dichtvorrichtung birgt zumindest die Gefahr einer Strukturveränderungen der be­ troffenen Abschnitte der Dichtvorrichtung, die eine Ver­ sprödung zur Folge haben können. Die Erhaltung der Gummi­ elastizität des Dichtkörpers ist jedoch von elementarer Bedeutung für solche Lenksäulenkonstruktionen, bei wel­ chen sich die Lenksäule im Betrieb transversal zu ihrer Achse bewegen kann und diese Querbewegung durch den gum­ mielastischen Dichtkörper ausgeglichen wird.

Zusätzlich zu der geschilderten Problematik können durch die großflächige Erstreckung des Dichtkör­ pers die Fahrgeräusche, insbesondere Abrollgeräusche in der Fahrgastzelle stark zunehmen.

Der Erfindung beruht somit auf dem Problem, eine Dichtvorrichtung der vorbeschriebenen Art so weiter­ zubilden, dass die geschilderten Nachteile vermieden wer­ den.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merk­ malen des Anspruchs 1. Um insbesondere den Dichtkörper vor Hitze zu schützen und eine verbesserte Geräuschiso­ lierung der Fahrgastzelle zu erreichen, weist die erfin­ dungsgemäße Dichtvorrichtung eine vor dem Dichtkörper, d. h. auf der Fahrgastzellenrückseite angeordnete und den Dichtkörper zumindest teilweise abdeckende starre Schutz­ platte auf.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Er­ findung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Um über den gesamten Umfang der Dichtvorrich­ tung einen Hitze- und Schallschutz bereitzustellen, kann die Schutzplatte als um die Lenksäule herum verlaufender Ring, insbesondere als Blechring gestaltet sein, wobei dieser Blechring beispielsweise zur Anpassung an benach­ barte Motorraumteile nicht rotationssymmetrisch ausgebil­ det sein muss. Eine besonders einfache Gestaltung ergibt sich, wenn der Blechring am Rahmen der Dichtvorrichtung befestigt ist und sich im Wesentlichen parallel zum Dichtkörper nach innen zur Lenksäule hin erstreckt.

Zum Abführen von zwischen der Schutzplatte und dem Dichtkörper befindlicher Flüssigkeit, kann der Rahmen der Dichtvorrichtung und/oder die Schutzplatte von der zum Dichtkörper zugewandten Seite zu der dem Dichtkörper abgewandten Seite zumindest eine Durchgangsöffnung auf­ weisen. Damit kann beispielsweise von der Fahrbahn her aufgewirbeltes und zwischen der Schutzplatte und dem Dichtkörper angesammeltes Wasser wieder nach außen abge­ führt werden.

Um das Eindringen von Feuchtigkeit in den Zwi­ schenraum zwischen der Schutzplatte und dem Dichtkörper zu verhindern, kann in einer anderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen werden, dass die Öffnung zur Lenk­ säule zwischen dem Dichtkörper und der Schutzplatte mit­ tels einer zumindest teilweise an der Schutzplatte anlie­ genden und sich vom Dichtkörper oder der Lenksäulenbuchsen­ einrichtung erstreckenden Dichtlippe geschlossen wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeweils an der Innen- und an der Außenseite der Schutzplatte eine Dichtlippe wenigstens teilweise zum Abschotten des Zwischenraums ge­ gen Feuchtigkeit anliegt.

Um die Schutzwirkung der erfindungsgemäßen Schutzplatte auch bei einer Bauart bedingten Transversal­ bewegung der Lenksäule beizubehalten, kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Dichtlippe, welche an der Schutzplatte anliegt, einen freiliegenden Brückenab­ schnitt aufweist, mit welchem Bewegungen der Lenksäule in Querrichtung relativ zur Schutzplatte ausgleichbar sind.

Zum Schutz der an der Schutzplatte anliegenden Dichtlippe, insbesondere des freiliegenden Brückenab­ schnitts der Dichtlippe kann die erfindungsgemäße Dicht­ vorrichtung einen unterhalb der Schutzplatte an der Lenk­ säule oder einer Lenksäulenweiterführung anbringbaren Ab­ weisring aufweisen, welcher sich radial nach außen er­ streckt und die Dichtlippe zumindest abschnittsweise ab­ deckt.

Zur Anlage bzw. zur Führung der erfindungsgemä­ ßen Dichtvorrichtung an der Lenksäule kann die Lenksäu­ lenbuchseneinrichtung drei horizontal übereinander ange­ ordnete Teflonringe aufweisen, welche an der Lenksäule anlegbar sind. Um sowohl eine dichtende als auch eine führende Funktion der Lenksäulenbuchseneinrichtung be­ reitzustellen, kann der mittlere Teflonring zum Abdichten der Fahrgastzelle vom Motorraum und die beiden äußeren Teflonringe zum Führen der erfindungsgemäßen Dichtvor­ richtung an der Lenksäule ausgestaltet sein. Eine beson­ ders hohe Funktionssicherheit kann durch einen doppelwan­ digen Dichtkörper erreicht werden, wobei sich jeweils eine an einem der äußeren Teflonringe befestigte Wand an der Lenksäule abstützt. Die Montage der erfindungsgemäßen Dichtungsvorrichtung vereinfacht sich, wenn sowohl die Lenksäulenbuchseneinrichtung als auch der Rahmen unlösbar mit dem Dichtkörper verbunden und somit die Dichtvorrich­ tung einteilig ausgebildet ist. Damit muss zur Montage der Dichtvorrichtung diese nur auf die Lenksäule aufge­ steckt und danach der Rahmen an der Trennwand befestigt werden.

Zur Befestigung kann der Rahmen auf der Fahr­ gastzellenrückseite eine mit der Trennwand in Eingriff bringbare umlaufende Rastnase aufweisen. Diese Rastnase ermöglicht eine schnelle und leicht durchzuführende Mon­ tage an der Trennwand, da sie von einer Person von der Fahrgastzelle aus durchgeführt werden kann. Obwohl der auf der Fahrgastzellenrückseite an der Trennwand durch die Rastfunktion unter Vorspannung anliegende Rahmen auch eine Dichtfunktion zur Trennwand erfüllt, kann diese durch das Vorsehen einer auf der Fahrgastzelleninnenseite umlaufenden Dichtlippe, welche an einer Isoliermatte bzw. an einem Teppich anlegbar ist, weiter erhöht werden.

Die Erfindung wird im Folgenden durch das Be­ schreiben einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, wobei

Fig. 1 in einer Querschnittsdarstellung die Platzierung einer auf die Lenksäule eines Kraftfahrzeuges aufgeschobenen erfindungsgemäßen Dichtvorrichtung während der Befestigung der Lenksäule an das Lenkgetriebe sowie eine erfin­ dungsgemäße Dichtvorrichtung nach ih­ rer Montage an die Trennwand zeigt.

Zur Verdeutlichung sind in Fig. 1 zwei auf die Lenksäule 6 aufgeschobene, erfindungsgemäße Dichtvorrich­ tungen 1 und 1' dargestellt, wobei die Dichtvorrichtung 1' die Lage bei der Montage der Lenksäule an das Lenkge­ triebe angibt und die Dichtvorrichtung 1 den Endzustand zeigt. Zuerst wird die erfindungsgemäße Dichtvorrichtung auf die Lenksäule 6 aufgeschoben und in die Lage der Vor­ richtung 1' gebracht. Danach wird die Lenksäule mit einer Zwischenspindel auf das Lenkgetriebe 23 aufgesteckt und beide Teile mit einer Klemmschraube 22 miteinander ver­ bunden. Da dieser Arbeitsvorgang von der Fahrgastzelle aus durchgeführt wird, ist der Durchbruch in der Trenn­ wand 7 entsprechend groß gestaltet.

Nachdem die Verbindung zum Lenkgetriebe herge­ stellt ist, wird die Dichtvorrichtung 1' nach unten in Richtung zur Trennwandöffnung geschoben und um die Lenk­ säule herum gedreht, bis die vorbestimmte Anordnung der Dichtvorrichtung zur Trennwand erreicht ist. Eine Drehung um die Lenksäule 6 ist notwendig, da die Lenksäule in dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel nicht nur in einer horizon­ talen Ebene sondern auch in einer vertikalen Ebene schräg zur Trennwand 2 angeordnet ist. Zum Abschluss der Montage wird die Dichtvorrichtung 1 an die Trennwand befestigt.

Die erfindungsgemäße Dichtvorrichtung 1 besteht aus einem an der Trennwand 7 befestigbaren Rahmen 2, ei­ ner Lenksäulenbuchseneinrichtung 3 sowie einen im wesent­ lichen zwischen dem Rahmen und der Lenksäulenbuchsenein­ richtung angeordneten gummielastischen Dichtkörper 4. Der Rahmen 2 und Teile der Lenksäulenbuchseneinrichtung 3 sind im Vergleich zum Dichtkörper 4 zur Bereitstellung einer Stützfunktion aus einem härteren Kunststoff herge­ stellt. Vor dem Dichtkörper 4, d. h. auf der Fahrgastzel­ lenrückseite bzw. der Motorraumseite ist eine Schutz­ platte aus einem Blech angeordnet, die den Dichtkörper teilweise abdeckt, wobei alle Einzelteile der Dichtvor­ richtung unlösbar miteinander verbunden sind. Das Blech ist als Blechring ausgebildet und umlaufend am Rahmen 2 eingegossen und damit befestigt. Wie in Fig. 1 im Quer­ schnitt dargestellt, liegt das Blech im unteren Bereich frei, während im oberen Bereich die Schutzplatte an einer Motorraumisolationsmatte 24 anliegt. In diesem Abschnitt dient die Schutzplatte 5 auch als Abstandshalter für den Dichtkörper 4.

Bei der Betätigung eines nicht dargestellten Lenkrades führt die in Fig. 1 dargestellte Lenksäule 6 Bewegungen senkrecht zu ihrer Achse aus, ein bestimmter Punkt auf der Lenksäule kann somit innerhalb eines vorge­ gebenen Volumens liegen. Um diese Transversalbewegungen der Lenksäule 6 zu ermöglichen, erstreckt sich die Schutzplatte 5 nicht bis an die Lenksäule, sondern nur bis in deren Nähe.

Zum Ablassen von Flüssigkeit, welche sich zwi­ schen der Schutzplatte 5 und dem Dichtkörper 4 sammeln kann, sind in einer Ausführungsform der Erfindung Durch­ gangsöffnungen im Bereich des Rahmens vorgesehen, die von der zum Dichtkörper zugewandten Seite 12 der Schutzplatte 5 zu der dem Dichtkörper abgewandten Seite 11 der Schutz­ platte verlaufen.

In der dargestellten Ausführungsform der Erfin­ dung erstreckt sich ausgehend von der Lenksäulenbuchsen­ einrichtung 3 eine Dichtlippe 9, welche Y-förmig mit zwei Dichtlippenarmen 8 ausgebildet ist und die Schutzplatte 5 zwischen den beiden Schenkeln dichtend aufnimmt. Um die transversalen Bewegungen der Lenksäule 6 auszugleichen, weist die Dichtlippe einen freiliegenden Brückenabschnitt 10 auf, wobei die Dichtlippe 9 wie der Dichtkörper 4 aus einem gummielastischen Material hergestellt ist. Zum Schutz der Dichtlippe 9 ist unterhalb der Schutzplatte am Kreuzgelenk der Lenksäule 6 ein Abweisring 13 aufge­ steckt, welcher sich radial nach außen erstreckt.

Die an der Lenksäule 6 anliegende Lenksäulen­ buchseneinrichtung 3 besitzt drei horizontal übereinander angeordnete Teflonringe 14, 15, 16, die jeweils an der Lenksäule anliegen. Nur der mittlere Teflonring 15 liegt dichtend an der Lenksäule an. Die beiden anderen Teflon­ ringe 14, 16 sind jeweils mit einem der Wände (17, 18) des doppelwandig ausgeführten Dichtkörpers 4 verbunden und dienen zum Führen der Dichtvorrichtung an der Lenk­ säule 6 bei deren Bewegungen.

Zur Befestigung besitzt die Dichtvorrichtung 1 am Rahmen 2 eine umlaufende Rastnase 19, welche mit der Trennwand 7 in Eingriff gebracht werden kann. Hierzu wird die auf die Trennwand hin bewegte Dichtvorrichtung 1 am Rahmen 2 von der Fahrgastzelle aus auf die Trennwand ge­ presst, bis die Rastnase 19 an der Trennwand einrastet. Nach der Montage liegt eine Dichtlippe 20 des Dichtkör­ pers 4 auf der Fahrgastzelleninnenseite an einer im Fahr­ gastraum angeordneten Isoliermatte 21 an.

Claims (9)

1. Dichtvorrichtung (1) zur abgedichteten Durchführung einer Lenksäule (6) durch eine Trennwand (7) zwi­ schen Fahrgastzelle und Vorderradlenkung eines Kraftfahrzeuges, umfassend einen an der Trennwand (7) befestigbaren Rahmen (2) und eine Lenksäulen­ buchseneinrichtung (3) sowie einen im wesentlichen zwischen dem Rahmen (2) und der Lenksäulenbuchsen­ einrichtung (3) angeordneten und mit diesen verbun­ denen gummielastischen Dichtkörper (4), gekennzeich­ net, durch eine vor dem Dichtkörper (4) angeordnete und diesen zumindest teilweise abdeckende starre Schutzplatte (5).

2. Dichtvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Schutzplatte (5) ein am Rah­ men (2) befestigter Ring, insbesondere ein Blechring ist.

3. Dichtvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (2) und/oder die Schutzplatte (5) zumindest eine Durchgangsöffnung aufweist.

4. Dichtvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schutzplatte (5) zumin­ dest eine umlaufende, sich vom Dichtkörper (4) oder der Lenksäulenbuchseneinrichtung (3) erstreckende Dichtlippe (8, 9) wenigstens teilweise anliegt.

5. Dichtvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass jeweils eine Dichtlippe (8, 9) an der Innenseite (11) und an der Außenseite (12) der Schutzplatte (5) wenigstens teilweise anliegt.

6. Dichtvorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Dichtlippe (8, 9) einen freiliegenden gummielastischen Brückenab­ schnitt (10) aufweist, mit welchem transversale Be­ wegungen der Lenksäule (2) ausgleichbar ist.

7. Dichtvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet, durch einen unterhalb der Schutz­ platte (5) an der Lenksäule (5) oder einer Lenksäu­ lenweiterführung anbringbaren Abweisring (13), wel­ cher sich radial nach außen zum zumindest teilweise Abdecken des an der Schutzplatte (5) anliegenden Ab­ schnitts der zumindest einen Dichtlippe (8, 9) er­ streckt.

8. Dichtvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksäulenbuch­ seneinrichtung (3) drei übereinander angeordnete Teflonringe (14, 15, 16) aufweist, welche an die Lenksäule (6) anlegbar sind und die unlösbar in den zweiwandig ausgebildeten Dichtkörper (4) eingearbei­ tet sind, wobei der mittlere Teflonring (15) zum dichtenden Anliegen an die Lenksäule und die beiden äußeren Teflonringe (14, 16) zum führenden Anliegen an der Lenksäule (6) ausgebildet sind und sich jede der beiden Wände (17, 18) des Dichtkörpers (4) je­ weils an einem der führenden Teflonringe (14, 16) abstützt.

9. Dichtvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (2) unlös­ bar in den Dichtkörper (4) eingearbeitet ist, wobei der Rahmen (2) auf der Fahrgastzellenrückseite eine mit der Trennwand (7) in Eingriff bringbare umlau­ fende Rastnase (19) aufweist und der Dichtkörper (4) auf der Fahrgastzelleninnenseite mit zumindest einer umlaufenden Dichtlippe (20) an einer Isoliermatte (21) und/oder an einen Teppich anlegbar ist.