DE102007027135B4

DE102007027135B4 - Abdichtvorrichtung

Info

Publication number: DE102007027135B4
Application number: DE200710027135
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl.-Ing. Rugies; Thomas Milde
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2007-06-13
Filing date: 2007-06-13
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2027-06-14
Also published as: DE102007027135A1

Abstract

Abdichtvorrichtung zwischen einer Durchtrittsöffnung (10a) in der Stirnwand (10) der Karosserie eines Kraftfahrzeuges und einer Lenksäule (16), mit einem ringförmigen, elastischen Dichtkörper (24), der radial innen die Lenksäule (16) umschließt und radial außenliegend über eine Versteifungsbüchse (26) in einen als separates Bauteil gebildeten Stirnwandtopf (14) der Stirnwand (10) eingeschoben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stirnwandtopf (14) zwischen der Stirnwand (10) und einem fußraumseitigen Schließblech (12) angeordnet und mit der Stirnwand (10) und dem Schließblech (12) fest verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtvorrichtung zwischen einer Durchtrittsöffnung in der Stirnwand der Karosserie eines Kraftfahrzeuges und einer Lenksäule gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Abdichtvorrichtung ist beispielsweise der EP 1 710 147 A1 entnehmbar. Der elastische Dichtkörper mit einer äußeren Versteifungsbüchse ist in einen rohrförmigen Führungsabschnitt der Stirnwand des Kraftfahrzeuges eingeschoben und über einen radialen Befestigungsflansch festgelegt. Zur Erzielung einer zufriedenstellenden Geräuschdämmung zwischen dem Motorraum und dem Fahrzeuginnenraum ist der Dichtungskörper doppelwandig ausgeführt.
Aus der EP 1 548 339 A1 ist eine gattungsgemäße Abdichtvorrichtung bekannt, bei der an der Stirnwand ein Stirnwandtopf als separates Bauteil befestigt ist. An einem von der stirnwandseitigen Durchtrittsöffnung abgewandten Ende weist der Stirnwandtopf einen Deckel auf, der einen Ringspalt zwischen der Lenksäule und dem Stirnwandtopf verschmutzungsdicht schließt. Zur Geräuschdämmung ist der Deckel mit zwei hintereinander angeordneten ringförmigen Membranwänden ausgebildet, die die Lenksäule umschließen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Abdichtvorrichtung bereitzustellen, bei der bei gesteigerter Geräuschdämmung ein formstabiler Bauteilverbund im Durchtrittsbereich der Lenksäule bereitgestellt werden kann.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Stirnwandtopf zwischen der Stirnwand und einem fußraumseitigen Schließblech angeordnet und mit der Stirnwand und dem Schließblech fest verbunden ist. Dies führt zu einer Vereinfachung der Stirnwand, verbunden mit einer vorteilhaften Aussteifung und Geräuschdämmung im Durchtrittsbereich der Lenksäule; der Stirnwandtopf bildet ein fertigungstechnisch einfaches Bauteil.
Dabei kann der Stirnwandtopf über eine Schraubverbindung mit dem Schließblech und dem Dichtungskörper mit Versteifungsbüchse verschraubt und/oder über einen angeformten Ringflansch mit der Stirnwand verklebt sein.
Herstellungstechnisch besonders günstig kann der Stirnwandtopf ferner aus plastischem Kunststoff gefertigt sein.
Zur Erzielung einer einfachen Montage und einer zuverlässigen Abdichtung kann des weiteren der elastische Dichtkörper über beidseitige Randbereiche der Versteifungsbüchse diese umfassend lösbar aufgestülpt sein.
Der elastische Dichtkörper kann dabei in baulich und funktionell besonders günstiger Weise zwei einen Zwischenraum bildende, ringförmige Membranwände aufweisen, die einerseits in eine zentrale, die Lenksäule umschließende Ringdichtung übergehen und andererseits über die Randbereiche der Versteifungsbüchse gestülpt sind. Im demontierten Zustand ist der von den Membran wänden begrenzte Zwischenraum radial nach außen offen. Die Membranwände sind daher für eine einfache Montage an ihren radial äußeren Enden unabhängig voneinander bewegbar. Nach dem Zusammenbau des Dichtkörpers mit der Versteifungsbüchse ist der von den Membranwänden begrenzte Zwischenraum durch die Innenwandung der Versteifungsbüchse radial geschlossen.
Zur Sicherstellung einer durchgehenden Doppelwandigkeit des Dichtungskörpers kann zudem die Ringdichtung im Querschnitt U-förmig ausgeführt sein, wobei deren der Lenksäule zugewandte Schenkel jeweils in die Membranwände übergehen.
In vorteilhafter Weise kann des weiteren der rohrförmige Stirnwandtopf durch Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers gestuft ausgebildet sein und somit eine radial verlaufende Ringschulter bilden, an der die Versteifungsbüchse mit dem übergestülpten Dichtkörper dichtend anliegt. Dies stellt eine besonders einfache und prozesssichere Abdichtung sicher, die von der Fahrzeuginnenseite (Fußraum) her montierbar ist.
Bei einem Kraftfahrzeug mit verstellbarer Lenksäule können ferner der rohrförmige Stirnwandtopf und der elastische Dichtungskörper mit Versteifungsbüchse im Querschnitt gesehen oval ausgebildet sein, um jeweils einen ausreichenden Freiraum der Lenksäule im Dichtungskörper, der Versteifungsbüchse und dem Stirnwandtopf sicherzustellen und Beschädigungen der Membranwände des Dichtungskörpers auszuschließen.
Schließlich kann der elastische Dichtungskörper bevorzugt aus Silikon hergestellt sein, um sowohl mechanischen, als auch temperaturbedingten Belastungen bei einer guten Geräuschdämmung zuverlässig standzuhalten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in:
1 einen Längsschnitt durch eine Abdichtvorrichtung zwischen einer Durchtrittsöffnung in der Stirnwand der Karosserie eines Kraftfahrzeuges und einer Lenksäule, mit einem zwischen einem Schließblech und der Stirnwand angeordnetem Stirnwandtopf und einem elastischen Dichtungskörper mit einer Versteifungsbüchse;
2 den elastischen Dichtungskörper und die Versteifungsbüchse nach 1 als Montageeinheit;
3 den elastischen Dichtungskörper gemäß den 1 und 2 als Einzelteil und in raumbildlicher Darstellung; und
4 die Versteifungsbüchse gemäß den 1 und 2, ebenfalls als Einzelteil in raumbildlicher Darstellung.
In der 1 ist mit 10 ein Abschnitt einer Stirnwand der Karosserie eines Kraftfahrzeuges bezeichnet, zu dem in einem definierten Abstand und etwa parallel dazu ein ebenfalls nur teilweise dargestelltes Schließblech 12 verläuft.
Zwischen der Stirnwand 10 und dem Schließblech 12 ist ein rotationssymmetrischer Stirnwandtopf 14 aus plastischem Kunststoff eingesetzt, der die Durchtrittsöffnungen 10a, 12a in der Stirnwand 10 und dem Schließblech 12 wie ersichtlich miteinander verbindet.
Der Stirnwandtopf 14 weist einen radialen Befestigungsflansch 14a auf, mittels dem er mit dem Schließblech 12 über Schraubverbindungen 22 (Schrauben oder Schraubenbolzen und Muttern) verschraubbar ist. Ferner ist an der ent gegengesetzt liegenden Stirnwand ein Ringflansch 14b ausgebildet, der mittels eines aushärtbaren Klebers (nicht ersichtlich) mit der Stirnwand 10 fest verklebt ist.
Durch den so gebildeten Durchtrittskanal verläuft mit ausreichendem Freiraum eine nur teilweise dargestellte Lenksäule 16 einer Lenkeinrichtung des Kraftfahrzeuges, mit einem in der 1 links der Stirnwand 10 befindlichen Lenkgetriebe und einem rechtsseitig des Schließbleches 12 angeordneten Lenkhandrad (nicht dargestellt).
Zwischen dem Stirnwandtopf 14 und der Lenksäule 16 ist als Abdichtung zwischen dem Motorraum (bei 18) und dem Fahrzeuginnenraum (bei 20) des Kraftfahrzeuges ein rotationssymmetrischer, elastischer Dichtungskörper 24 mit einer Versteifungsbüchse 26 eingesetzt.
Der Dichtungskörper 24 aus Silikon-Werkstoff setzt sich aus zwei zueinander axial beabstandeten Membranwänden 24a, 24b (vgl. auch 2 und 3) zusammen, die in einen zentrischen Dichtring 24c, 24d übergehen. Der Dichtring 24c, 24d ist im Querschnitt gesehen U-förmig gestaltet, wobei dessen die Lenksäule 16 dichtend umschließende Schenkel 24c über einen ringförmigen Basisabschnitt 24d miteinander verbunden sind. Dies stellt eine durchgängige Doppelwandigkeit des Dichtungskörpers 24 sicher.
Die den Dichtungskörper 24 tragende, rotationssymmetrische Versteifungsbüchse 26 (vgl. 2 und 4) ist ebenfalls aus einem plastischen Kunststoff hergestellt und weist einen radial verlaufenden Befestigungsflansch 26a auf, über den sie mit der Schraubverbindung 22 ebenfalls mit dem Schließblech 12 verschraubbar ist.
Zur eine Montageeinheit (2) schaffenden Verbindung des Dichtungskörpers 24 mit der Versteifungsbüchse 26 sind die radial äußeren Randbereiche bzw. Montageabschnitte 24e, 24f wie ersichtlich um die Stirnseite 26b und um den Befestigungsflansch 26a derart gestülpt, dass sie diese und angrenzende Randbereiche der Versteifungsbüchse 26 umschließen.
Der Stirnwandtopf 14 weist zwei im Innendurchmesser unterschiedliche Abschnitte 14c, 14d auf, die an ihrem stufenförmigen Übergang eine Ringschulter 14e ergeben.
Zur Montage des Dichtungskörpers 24 mit der Versteifungsbüchse 26 wird diese Montageeinheit auf die Lenksäule 16 und in den Stirnwandtopf 14 vom Fahrzeuginnenraum 20 her aufgeschoben, bis die Versteifungsbüchse 26 mit der Dichtfläche 24e des Dichtungskörpers 24 an der Ringschulter 14e dichtend anliegt.
Die axiale Länge der Versteifungsbüchse 26 ist dabei so ausgelegt, dass in dieser Position auch der Befestigungsflansch 26a dichtend über die Dichtflächen 24f des Dichtungskörpers 24 an dem Schließblech 12 anliegt.
Sodann wird die Versteifungsbüchse 26 mit dem Schließblech 12 und dem Befestigungsflansch 14a des Stirnwandtopfes 14 mittels der drei Schraubverbindungen 22 in einem Arbeitsgang verschraubt. Es versteht sich, dass dazu korrespondierende Durchgangsbohrungen (einheitlich mit 28 bezeichnet) in den besagten Flanschen 14a, 26a und Randbereichen 24f des Dichtungskörpers 24 vorgesehen sind.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Der Stirnwandtopf 14 und die Versteifungsbüchse 26 können auch z. B. aus Festigkeitsgründen aus Metall hergestellt sein.
Sofern die Lenkeinrichtung des Kraftfahrzeuges ein verstellbares Lenkhandrad mit großem Verstellbereich aufweist, können ggf. der Stirnwandtopf 14, der Dichtungskörper 24 und die Versteifungsbüchse 26 auch unsymmetrisch bzw. oval ausgeführt sein, um einen größeren Schwenkbereich der Lenksäule 16 sicherzustellen.

Claims

Abdichtvorrichtung zwischen einer Durchtrittsöffnung (10a) in der Stirnwand (10) der Karosserie eines Kraftfahrzeuges und einer Lenksäule (16), mit einem ringförmigen, elastischen Dichtkörper (24), der radial innen die Lenksäule (16) umschließt und radial außenliegend über eine Versteifungsbüchse (26) in einen als separates Bauteil gebildeten Stirnwandtopf (14) der Stirnwand (10) eingeschoben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stirnwandtopf (14) zwischen der Stirnwand (10) und einem fußraumseitigen Schließblech (12) angeordnet und mit der Stirnwand (10) und dem Schließblech (12) fest verbunden ist.
Abdichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stirnwandtopf (14) über eine Schraubverbindung (22) mit dem Schließblech (12) und dem Dichtungskörper (24) verschraubbar ist.
Abdichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stirnwandtopf (14) über einen angeformten Ringflansch (14b) mit der Stirnwand (10) verklebt ist.
Abdichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stirnwandtopf (14) aus plastischem Kunststoff gefertigt ist.
Abdichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Dichtkörper (24) über beidseitige Randbereiche (26a, 26b) der Versteifungsbüchse (26) diese umfassend aufgestülpt ist.
Abdichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Dichtkörper (24) zwei ringförmige Membranwände (24a, 24b) aufweist, die einstückig und materialeinheitlich, in eine zentrale, die Lenksäule (16) umschließende Ringdichtung (24c, 24d) übergehen.
Abdichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Dichtkörper (24) radial äußere Montageabschnitte (24e, 24f) aufweist, die über die Randbereiche (26a, 26b) der Versteifungsbüchse (26) lösbar stülpbar sind.
Abdichtvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die radial äußeren Montageabschnitte (24e, 24f) unmittelbar an den freien Enden der Membranwände (24a, 24b) ausgebildet sind.
Abdichtvorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (24c, 24d) im Querschnitt U-förmig ausgeführt ist, wobei deren der Lenksäule (16) zugewandte Schenkel (24c) jeweils in die Membranwände (24a, 24b) übergehen.
Abdichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stirnwandtopf (14) durch Abschnitte (14b, 14c) unterschiedlichen Durchmessers gestuft ausgebildet ist und eine radial verlaufende Ringschulter (14d) bildet, an der der Dichtkörpers (24) dichtend anliegt.
Abdichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Kraftfahrzeug mit verstellbarer Lenksäule (16) der rohrförmige Stirnwandtopf (14) und der elastische Dichtkörper (24) im Querschnitt gesehen oval ausgebildet sind.
Abdichtvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Dichtkörper aus Silikon hergestellt ist.