DE19630303B4

DE19630303B4 - Sealing arrangement for an opening in the transverse wall of a motor vehicle

Info

Publication number: DE19630303B4
Application number: DE1996130303
Authority: DE
Inventors: Udo Dipl.-Ing. Mildner (Fh)
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1996-07-26
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2016-07-27
Also published as: DE19630303A1

Abstract

Dichtungsanordnung für eine Öffnung (2) in der Querwand (1) eines Kraftfahrzeuges, durch die hindurch eine Lenkwelle (5) zu einem Lenkgetriebe (6) geführt ist, mit einer Dichtmanschette (10), die mit ihrem einen Ende an der Querwand (1, 3) befestigt ist, dabei die Öffnung (2) umgibt und mit ihrem anderen Ende einen radial umlaufenden Dichtwulst (12) bildet und mit einem Bauteil (11), das eine Auflagefläche (23) aufweist, an der die Dichtlippe (12) anliegt, wobei die Dichtfläche einen Kreisring bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (23) sich in etwa parallel zu dem Abschnitt der Querwand (1), die die Öffnung (2) aufnimmt, erstreckt und daß der Innendurchmesser der Dichtfläche größer ist als der Durchmesser der Öffnung (2), daß das Bauteil als Teller (11) mit einer zentralen Durchgangsöffnung ausgebildet ist, durch die ein Ritzelschaft (7) des Lenkgetriebes (6) hindurchgesteckt ist, und daß der Teller (11) auf der der Auflagefläche (23) abgewandten Seite einen radial abstehenden...sealing arrangement for an opening (2) in the transverse wall (1) of a motor vehicle, through which a Steering shaft (5) is guided to a steering gear (6), with a sealing collar (10) fixed at one end to the transverse wall (1, 3) is, while the opening (2) surrounds and with its other end a radially encircling sealing bead (12) and with a component (11) having a bearing surface (23) has, on which the sealing lip (12) is applied, wherein the sealing surface a Forming circular ring, characterized in that the bearing surface (23) itself approximately parallel to the section of the transverse wall (1) which forms the opening (2) receives, extends and that the Inner diameter of the sealing surface is larger as the diameter of the opening (2) that the Component formed as a plate (11) with a central passage opening is, through which a pinion shaft (7) of the steering gear (6) inserted through is, and that the Plate (11) on the side facing away from the support surface (23) a radially projecting ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung für eine Öffnung in der Querwand eines Kraftfahrzeuges.The The invention relates to a sealing arrangement for an opening in the transverse wall of a motor vehicle.

Eine solche Öffnung ist z. B. vorgesehen, um die Lenkwelle eines Kraftfahrzeuges zu einem Lenkgetriebe im Motorraum führen zu können. Um zu verhindern, daß Motor- und Fahrgeräusche durch diese Öffnung in den Fahrgastraum dringen, ist es notwendig, sie möglichst dicht zu verschließen. Dazu wird z. B. in der DE 36 37 162 C2 vorgeschlagen, den Ritzelschaft eines Lenkgetriebes durch den Boden eines Topfes zu führen, dessen Rand mit einer Gummidichtung versehen ist. Beim Einbau des Lenkgetriebes wird der Ritzelschaft durch die Öffnung in der Querwand des Fahrzeuges geführt, wobei sich die Dichtung auf den Öffnungsrand legt. In der EP 0 300 854 A1 wird vorgeschlagen, in die Öffnung in der Querwand des Fahrzeuges eine Manschette einzuknöpfen, die an ihrem motorraumseitigen Ende in eine Dichtlippe übergeht. Am Lenkgetriebe ist um den Ritzelschaft eine konisch zulaufende Auflagefläche vorgesehen, an die sich die Dichtlippe anschmiegt, wenn das Lenkgetriebe in seine Einbauposition gebracht worden ist.Such an opening is z. B. provided to guide the steering shaft of a motor vehicle to a steering gear in the engine compartment. In order to prevent engine and driving noise from entering through this opening in the passenger compartment, it is necessary to close it as close as possible. This is z. B. in the DE 36 37 162 C2 proposed to guide the pinion shaft of a steering gear through the bottom of a pot whose edge is provided with a rubber seal. When installing the steering gear of the pinion shaft is passed through the opening in the transverse wall of the vehicle, with the seal lays on the opening edge. In the EP 0 300 854 A1 It is proposed to button into the opening in the transverse wall of the vehicle, a cuff, which merges at its engine-side end into a sealing lip. On the steering gear, a conically tapered bearing surface is provided around the pinion shaft, which conforms to the sealing lip when the steering gear has been brought into its installed position.

Der erste Vorschlag hat den Nachteil, daß sich der Topf bei der Montage des Lenkgetriebes verkanten kann, so daß die Dichtung nicht sauber auf dem Rand der Öffnung zu liegen kommt. Bei dem zweiten Vorschlag besteht das Problem, daß die Manschette sehr formstabil ausgelegt sein muß, damit sich die Dichtlippe tatsächlich auf die relativ klein bemessene Auflagefläche am Lenkgetriebegehäuse auflegt.Of the first proposal has the disadvantage that the pot during assembly of the steering gear can tilt, so that the seal is not clean on the edge of the opening to come to rest. The second proposal has the problem that the cuff must be designed very dimensionally stable, so that the sealing lip indeed on the relatively small sized bearing surface hangs on the steering gear housing.

Außerdem ist zu berücksichtigen, daß die Bauteile toleranzbehaftet sind, so daß das Lenkgetriebe nicht immer mit der Öffnungsmitte fluchtet.Besides that is to take into account that the components are subject to tolerances, so that the Steering gear not always aligned with the center of the opening.

In der DE 43 44 385 A1 ist eine Dichtungsanordnung beschrieben, bei der sich eine Manschette, die am Lenkgetriebe befestigt ist, in Form eines Wulstes an einen einen Teller bildenden, vertikal verlaufenden Abschnitt einer Querwand anlegt.In the DE 43 44 385 A1 a seal assembly is described in which a collar, which is attached to the steering gear, in the form of a bead on a plate forming a vertically extending portion of a transverse wall applies.

Es besteht somit die Aufgabe, eine mit einer Manschette versehene Dichtungsanordnung zu schaffen, die leicht zu montieren ist, die Weiterleitung von Geräuschen in den Fahrgast-Innenraum weitgehend verhindert und die darüber hinaus so ausgelegt ist, daß nicht zu vermeidende Schwankungen in der maßlichen Zuordnung der einzelnen Bauteile zueinander ausgeglichen werden können.It Thus, the object is a provided with a cuff seal assembly to create, which is easy to assemble, the forwarding of sounds largely prevented in the passenger interior and beyond is designed so that not to avoid fluctuations in the dimensional assignment of the individual Components can be balanced with each other.

Es wird daher vorgeschlagen, daß die Auflagefläche sich etwa parallel zu dem Abschnitt der Querwand erstreckt, der die Öffnung aufnimmt, und daß der Innendurchmesser der einen Kreisring bildenden Dichtfläche größer ist als der Durchmesser der Öffnung, wobei die Auflagefläche an einem Teller ausgebildet ist, der ein gesondertes Bauteil darstellt und der eine zentrale Durchgangsöffnung aufweist, durch die der Ritzelschaft des Lenkgetriebes hindurchgesteckt wird.It It is therefore proposed that the bearing surface extends approximately parallel to the portion of the transverse wall, the the opening and that the Inner diameter of a circular ring forming sealing surface is larger as the diameter of the opening, the bearing surface is formed on a plate, which is a separate component and the one central passage opening has, through which the pinion shaft of the steering gear inserted becomes.

Der Teller weist auf der der Auflagefläche abgewandten Seite einen Kragen auf, der sich unter Zwischenlage eines Dichtrings an einen Absatz des Lenkgetriebes anlegt. Durch diesen Dichtring wird eine zusätzliche Geräuschreduzierung erreicht.Of the Plate has on the side facing away from the support surface one Collar on, with the interposition of a sealing ring to a Paragraph of the steering gear applies. Through this seal is a additional noise reduction reached.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich zwischen dem Teller und dem Kragen eine Hülse, durch die der Ritzelschaft hindurchgesteckt ist.According to one Another embodiment of the invention extends between the Plate and the collar a sleeve, through which the pinion shaft is inserted.

Am Außenrand des Kragens kann ein Zentrierkragen vorgesehen werden, der sich in axialer Richtung erstreckt und das Gehäuse des Lenkgetriebes umfaßt. Mit dieser Maßnahme wird der Teller sicher am Lenkgetriebe fixiert und zum Ritzelschaft zentriert. Ein Verkippen des Tellers gegenüber dem Ritzelschaft wird dadurch vermieden.At the outer edge of the collar, a centering collar can be provided, which is extends in the axial direction and includes the housing of the steering gear. With this measure The plate is securely fixed to the steering gear and centered to the pinion shaft. A tilting of the plate opposite the pinion shaft is thereby avoided.

Die Manschette wird vorzugsweise in die Öffnung in der Querwand eingehakt. Dazu sind Haken vorgesehen, die an einem Befestigungselement ausgebildet sind, das in eine Ringausnehmung in der Manschette eingeknöpft wird. Ein Wandabschnitt der Ausnehmung liegt dabei zwischen dem Befestigungselement und der Querwand.The Cuff is preferably hooked into the opening in the transverse wall. For this purpose, hooks are provided which are formed on a fastening element are buttoned into an annular recess in the cuff. A wall portion of the recess lies between the fastening element and the transverse wall.

Die Erfindung soll im folgenden anhand einer Figur näher erläutert werden. Die Querwand 1 weist in einem horizontal verlaufenden Abschnitt 3 eine Öffnung 2 auf. Unmittelbar vor der Öffnung 2 beginnt ein vertikal verlaufender Abschnitt 4 der Querwand. Diese beiden Wandabschnitte bilden mit hier nicht dargestellten Seitenwänden eine Ausbuchtung in der Querwand, in der ein Kardangelenk der Lenkwelle angeordnet ist, die in der Darstellung nur als gestrichelt dargestellte Linie 5 angedeutet ist. Unterhalb des horizontalen Querwandabschnittes 3 befindet sich ein Lenkgetriebe 6 mit einem nach oben weisenden Ritzelschaft 7. Um Lenkwelle und Ritzelschaft ineinander verbinden zu können, wird der Ritzelschaft von unten durch die Öffnung 2 in den Fußraum des Fahrgastraumes geschoben und dort mit dem Ende der Lenkwelle verbunden. Zum Abdichten der Öffnung ist eine Manschette 10 sowie ein Teller 11 vorgesehen.The invention will be explained in more detail below with reference to a figure. The transverse wall 1 points in a horizontal section 3 an opening 2 on. Immediately before the opening 2 begins a vertical section 4 the transverse wall. These two wall sections form with not shown side walls a bulge in the transverse wall, in which a universal joint of the steering shaft is arranged, which in the illustration only as a dashed line 5 is indicated. Below the horizontal transverse wall section 3 there is a steering gear 6 with an upwardly pointing pinion shaft 7 , In order to connect the steering shaft and pinion shaft into each other, the pinion shaft from below through the opening 2 pushed into the footwell of the passenger compartment and connected there with the end of the steering shaft. To seal the opening is a cuff 10 as well as a plate 11 intended.

Das Lenkgetriebe und die Manschette sind geteilt dargestellt, die linke Seite der Darstellung zeigt eine Vormontage-Position, die rechte Seite die Einbauposition.The Steering gear and the cuff are shown split, the left Side of the illustration shows a pre-assembly position, the right one Side the installation position.

Die elastische Manschette 10 ist rotationssymmetrisch aufgebaut und wird mit ihrem oberen Ende in die Öffnung 2 eingehakt. Sie weitet sich nach unten trichterförmig auf und bildet an ihrem unteren Ende einen umlaufenden Wulst 12. Das Befestigungselement 13, mit dem die Manschette 10 in der Öffnung befestigt wird, besteht aus einem flachen Ring 14, an dessen Innenkante mehrere Haken 15 ausgebildet sind, die sich in axialer Richtung durch die Öffnung 2 erstrecken und an ihrem oberen Ende mit nach außen gerichteten Nasen 16 versehen sind, die hinter die dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Seite des Abschnitts 3 der Querwand 1 greifen. Der Ring 14 liegt in einer entsprechenden Ausnehmung 17 im oberen Bereich der Manschette, wobei die Manschette 10 den Ring 14 bis auf einen kleinen Abschnitt, aus dem die Haken 15 hervortreten, vollständig umgreift.The elastic cuff 10 is rotationally symmetrical and is with its upper end in the opening 2 hooked. It widens down funnel-shaped and forms at its lower end a circumferential bead 12 , The fastener 13 with which the cuff 10 fastened in the opening, consists of a flat ring 14 , at the inner edge of several hooks 15 are formed, extending in the axial direction through the opening 2 extend and at its upper end with outwardly directed noses 16 are provided behind the vehicle interior facing side of the section 3 the transverse wall 1 to grab. The ring 14 lies in a corresponding recess 17 in the upper part of the cuff, with the cuff 10 The ring 14 except for a small section that makes up the hooks 15 emerge, completely encompassing.

Das Befestigungselement 13 wird entweder in die Ausnehmung 17 eingeknöpft oder bei der Herstellung der Manschette umspritzt.The fastener 13 is either in the recess 17 buttoned or overmolded in the manufacture of the cuff.

Als Gegenstück zur Manschette 10 ist ein Teller 11 aus Kunststoff vorgesehen, der wie folgt aufgebaut ist. Vom Zentrum einer Scheibe 20 steht senkrecht eine Hülse 21 ab, die am Ende einen Kragen 22 aufweist. In der Verlängerung der Hülse weist die Scheibe ein Loch auf, so daß der Ritzelschaft 7 durch die Hülse 21 und die Scheibe 20 hindurchgesteckt werden kann. Scheibe und Kragen erstrecken sich in radialer Richtung, wobei die Oberseite der Scheibe 20 eine Auflagefläche 23 bildet. Am äußeren Rand des Kragens 22 ist ein Zentrierrand 25 vorgesehen, der sich in axialer Richtung erstreckt und das Gehäuse des Lenkgetriebes 6 umfaßt. Auf diese Weise ist der Teller 11 am Lenkgetriebe 6 fixiert und insbesondere zentrisch zum Ritzelschaft 7 gehalten. Zwischen dem Kragen 22 und einem Ringabsatz 26 am Gehäuse des Lenkgetriebes ist eine ringscheibenförmige Dichtung 27 vorgesehen, die somit auch den Teller 11 gegenüber dem Lenkgetriebe 6 abdichtet. Um dem Teller eine stabile Form zu geben, sind mehrere Rippen 28, 28' vorgesehen, die sich zwischen der Hülse 21 und der Scheibe 20 erstrecken. Die Oberseite der Scheibe 20 ist eben und bildet, wie schon erläutert, die Auflagefläche 23 für die Manschette 10.As a counterpart to the cuff 10 is a plate 11 made of plastic, which is constructed as follows. From the center of a disk 20 is vertical a sleeve 21 off, at the end of a collar 22 having. In the extension of the sleeve, the disc has a hole, so that the pinion shaft 7 through the sleeve 21 and the disc 20 can be inserted. Disc and collar extend in the radial direction, with the top of the disc 20 a support surface 23 forms. At the outer edge of the collar 22 is a centering edge 25 provided, which extends in the axial direction and the housing of the steering gear 6 includes. This is the plate 11 on the steering gear 6 fixed and in particular centric to the pinion shaft 7 held. Between the collar 22 and a ring heel 26 on the housing of the steering gear is an annular disc-shaped seal 27 provided, which thus also the plate 11 opposite the steering gear 6 seals. To give the plate a stable shape, there are several ribs 28 . 28 ' provided, extending between the sleeve 21 and the disc 20 extend. The top of the disk 20 is flat and forms, as already explained, the bearing surface 23 for the cuff 10 ,

Zur Montage der Lenkgetriebeeinheit wird zunächst die Manschette 10 in die Öffnung 2 in der Querwand 1 einhakt. Sodann wird der Teller 11 auf den Ritzelschaft 7 geschoben und das Lenkgetriebe 6 mit dem Teller in die Vormontage-Position (linke Seite der Darstellung) gebracht. Nun wird der Ritzelschaft 7 durch die Öffnung 2 in der Querwand gesteckt. Bei diesem Vorgang legt sich der Wulst 12 auf die Auflagefläche 23 und wird, da sich diese der Querwand nähert, auf der Auflagefläche 23 nach außen gedrückt, bis die Einbauposition erreicht ist (rechte Seite der Darstellung). Der Wulst legt sich flächig an die Auflagefläche 23, wobei der Dichtsitz einen Kreisring bildet. Bei dem Montagevorgang wird die Manschette aufgeweitet, wodurch eine innere Spannung aufgebaut wird, mit der der Wulst 12 gegen die Auflagefläche 23 gedrückt wird. Durch die so erzeugte Anpreßkraft wird eine ausreichend große Dichtigkeit gewährleistet.To install the steering gear unit is first the cuff 10 in the opening 2 in the transverse wall 1 hooks. Then the plate 11 on the pinion shaft 7 pushed and the steering gear 6 brought with the plate in the pre-assembly position (left side of the illustration). Now the pinion shaft 7 through the opening 2 stuck in the transverse wall. In this process, the bead sets 12 on the support surface 23 and, as it approaches the transverse wall, on the support surface 23 pressed outwards until the installation position is reached (right side of the illustration). The bead lays flat against the support surface 23 , wherein the sealing seat forms a circular ring. During the assembly process, the cuff is widened, whereby an internal stress is built up, with which the bead 12 against the support surface 23 is pressed. By the contact force thus generated a sufficiently large tightness is ensured.

Die beschriebene Anordnung hat den Vorteil, daß auch bei radialen Maßabweichungen von Fahrzeug zu Fahrzeug der Wulst stets eine Gegenfläche am Teller findet, da diese ausreichend groß dimensioniert werden kann. Durch die trichterförmige Gestaltung der Manschette und ihre materialbedingten Rückstellkräfte wind stets eine ausreichende, ggf. auch axiale Toleranzen ausgleichende Anpreßkraft erzielt.The described arrangement has the advantage that even with radial deviations from vehicle to vehicle the bead always a counter surface on the plate finds, because this can be sufficiently large dimensions. Through the funnel-shaped Design of the cuff and its material-related restoring forces wind always a sufficient, possibly even axial tolerances balancing Pressing force achieved.

Claims

Sealing arrangement for an opening ( 2 ) in the transverse wall ( 1 ) of a motor vehicle, through which a steering shaft ( 5 ) to a steering gear ( 6 ), with a sealing collar ( 10 ), with one end on the transverse wall ( 1 . 3 ), while the opening ( 2 ) surrounds and with its other end a radially encircling sealing bead ( 12 ) and with a component ( 11 ), which has a bearing surface ( 23 ), at which the sealing lip ( 12 ) rests, wherein the sealing surface forms a circular ring, characterized in that the bearing surface ( 23 ) approximately parallel to the section of the transverse wall ( 1 ), the opening ( 2 ) and that the inner diameter of the sealing surface is greater than the diameter of the opening ( 2 ) that the component as a plate ( 11 ) is formed with a central passage opening through which a pinion shaft ( 7 ) of the steering gear ( 6 ) is inserted through, and that the plate ( 11 ) on the support surface ( 23 ) facing away from a radially projecting collar ( 22 ), with the interposition of a sealing ring ( 27 ) on a paragraph ( 26 ) of the housing of the steering gear ( 6 ) is present.

Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that on the outer edge of the collar ( 22 ) a centering collar ( 25 ) projects in the axial direction, the housing of the steering gear ( 6 ).

Sealing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that between plates ( 11 ) and collar ( 22 ) a sleeve ( 21 ), through which the pinion shaft ( 7 ) is inserted through.

Sealing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the transverse wall ( 1 ) facing end of the cuff ( 10 ) a fastener ( 13 ) in front seen is that over hook ( 15 ) located behind the edge of the opening ( 2 ) to grab.

Sealing arrangement according to claim 4, characterized in that the hooks ( 15 ) on a flat ring ( 14 ) formed in an annular recess of the sleeve ( 17 ), wherein a wall portion of the recess between the transverse wall ( 1 . 3 ) and the ring ( 14 ) lies.