DE3637162A1 - Vorderwagen eines kraftfahrzeuges, insbesondere eines personenkraftwagens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie er allgemein bekannt ist.

Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gemacht, einen Vorderwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art unter Sicherstellung bzw. Aufrechterhaltung seiner gebrauchssicheren Gestaltung besonders montage­ freundlich auszubilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte und wesentliche Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist also die Querwand des Vorderwagens mit einer erker­ artig in den Motorraum hineinragenden Ausbuchtung versehen, in deren etwa horizontal verlaufenden Bodenteil eine Durchtrittsöffnung mit einem flansch­ artig nach außen gebogenen Rand angeordnet ist, durch welche der Ritzelschaft des motorraumseitig angeordneten Lenkgetriebes hindurchgreift, wobei das Lenkgetriebe mit einem den Ritzelschaft mit Abstand kragenförmig umschließen­ den hülsenartigen Fortsatz versehen ist, mit dem das Lenkgetriebe unter Zwischenschaltung eines elastischen Dichtungsgliedes in einer etwa vertikal verlaufenden Montagebewegung von unten gegen den Rand der Durchtrittsöffnung gespannt wird.

Durch diese Ausgestaltung des Vorderwagens ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß der Ritzelschaft des Lenkgetriebes bei der Fahrzeugmontage durch eine einfache vertikale Montagebewegung des Lenkgetriebes von unten in den Fahrgastraum, nämlich in die erkerartige Ausbuchtung der Querwand, eingefahren werden kann und dort in eine unmittelbare Kopplungsposition mit dem in einem vorhergehenden Montageschritt entsprechend positionierten Kreuzgelenk des unteren Lenkwellenteils gelangt, in der er in äußerst einfacher Weise vom Fahrgastraum her drehmomentenschlüssig mit dem Kreuz­ gelenk verbunden werden kann; mit der vertikalen Montagebewegung des Lenk­ getriebes wird dabei gleichzeitig eine zuverlässige Abdichtung zwischen Lenkgetriebe und Querwand hergestellt, so daß das Lenkgetriebe ohne weiteres sicher gegen Verschmutzungen aus dem Motorraum geschützt ist.

Mit Vorteil kann das Lenkgetriebe dabei auf einem den Triebwerksatz (Motor/ Getriebe) und ggf. auch Teile der vorderen Radaufhängung tragenden Hilfsrahmen o. ä. vormontiert sein und zusammen mit diesem während der Fahrzeug-Endmontage am Fahrzeugaufbau befestigt werden. Schwierige Überkopfarbeit muß zur Herstellung der Verbindung zwischen Lenkgetriebe und Lenkwelle nicht durchge­ führt werden. Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich auch gut für eine automatische Montage, da der Ritzelschaft des Lenkgetriebes durch eine einfache vertikale Hubbewegung eingefahren werden kann. Der Auto­ matisierungsgrad kann in vorteilhafter Weise weiter erhöht werden, wenn entsprechend den Unteransprüchen die drehmomentenschlüssige Verbindung zwischen Ritzelschaft und Kreuzgelenk z. B. als Mehrkantkonus-Verbindung mit federnder Schnapp- oder Clipssicherung oder als Schraubverbindung mit einer zumindest annähernd horizontal verlaufenden Schraubvorrichtung ausgebildet wird oder wenn die erkerartige Ausbuchtung in einem einen Ausschnitt der Querwand verschließenden Deckelteil eingeformt ist und dieser mit daran vormontierten Elementen, wie dem unteren Teil der Lenkwelle, dem Fußhebelwerk und ggf. dem Bremskraftverstärker seinerseits in einer einfachen horizontalen Montagebewegung vom Fahrgastraum her - den Ausschnitt verschließend - an der Querwand montiert wird.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen in zum Teil prinzipienhafter und zum Teil geschnitte­ ner Darstellung

Fig. 1 einen Schnitt durch die Querwand des Vorder­ wagens,

Fig. 2 verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungs­ beispieles für die Kopplungsanordnung zwischen Ritzelschaft und Kreuzgelenk der Lenkwelle,

Fig. 3 verschiedene Ansichten eines zweiten Ausführungs­ beispieles dieser Koppelanordnung und

Fig. 4 verschiedene Ansichten eines dritten Ausführungs­ beispieles dieser Koppelanordnung.

Dargestellt sind in der Zeichnung nur die für das Verständnis notwendigen Teile des Vorderwagens eines Kraftfahrzeuges, wobei einige Elemente, insbesondere deren Befestigung und Anlenkung lediglich prinzipienhaft angedeutet sind.

Die Zeichnung zeigt ausschnittsweise den Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges mit einer den nicht weiter dargestellten Motorraum vom ebenfalls nicht weiter dargestellten Fahrgastraum trennenden Querwand 1. In üblicher Weise ist an der Querwand fahrgastraumseitig ein Fußhebelwerk 4 sowie der untere Teil 31 einer mehrteiligen Lenkwelle 3 befestigt. Der obere Teil der Lenk­ welle sowie die Anlenkung des unteren Teils 31 der Lenkwelle 3 an der Querwand 1 ist nicht weiter dargestellt. Die beiden Enden des unteren Teils 31 der Lenkwelle 3 tragen Kreuzgelenke 32 und 32′, über die jeweils eine drehmomentenschlüssige Verbindung einerseits zum oberen Teil der Lenkwelle und andererseits zum Ritzelschaft 21 eines Lenkgetriebes 2 her­ gestellt wird. Das Lenkgetriebe 2 ist motorraumseitig angeordnet. Motorraum­ seitig befestigt an der Querwand 1 ist im Ausführungsbeispiel auch noch ein Bremskraftverstärker 5.

Die Querwand 1 besitzt eine erkerartig in den Motorraum hineinragende Ausbuchtung 13 mit einem etwa horizontal verlaufenden Bodenteil 14. Im Bodenteil 14 ist eine Durchtrittsöffnung 15 vorgesehen, durch welche der Ritzelschaft 21 des Lenkgetriebes vom Motorraum her in den Fahrgastraum, bzw. in die erkerförmige Ausbuchtung des Fahrgastraums hineingreift. In der Darstellung gemäß Fig. 1 sind Lenkwelle 3 und Lenkgetriebe 2 im noch nicht gekoppelten Zustand gezeigt; der Ritzelschaft 21 befindet sich noch unterhalb des Bodenteils 14 im Motorraum und muß zwecks Verbindung mit der Lenkwelle 3 erst in einer durch einen Pfeil angedeuteten einfachen vertikalen Montagebewegung in die erkerartige Ausbuchtung der Querwand 1 eingefahren und damit unmittelbar in eine Kopplungsposition zum unteren Kreuzgelenk 32 des unteren Teils 31 der Lenkwelle 3 gebracht werden. Wie bereits eingangs erwähnt ist das Lenkgetriebe 2 vorzugsweise auf einem auch den Motor/Getriebeblock tragenden Hilfsrahmen o. ä. vormontiert und wird mit diesem zusammen in einer vertikalen Hubbewegung montiert.

Das Lenkgetriebe 2 besitzt einen seinen Ritzelschaft 21 mit Abstand kragen­ förmig umschließenden hülsenartigen Fortsatz 22, auf dessen Kragenrand ein elastisches Dichtungsglied 23 befestigt ist. Ritzelschaft 21 und hülsen­ artiger Fortsatz 22 sind so bemessen und angeordnet, daß sich der hülsen­ artige Fortsatz 22 beim Einfahren des Ritzelschaftes 21 in die erkerartige Ausbuchtung 13 mit seinem Dichtungsglied 23 fest und dicht an dem flansch­ artig nach außen gebogenen Rand 16 der Durchtrittsöffnung 15 anlegt, so daß das Lenkgetriebe bzw. der Ritzelschaft 21 ohne zusätzliche Montage­ schritte zuverlässig gegen den Motorraum abgedichtet, d. h. gegen motor­ raumseitige Verschmutzungen geschützt ist.

Der untere Teil 31 der mehrteiligen Lenkwelle 3 ist derart an der Querwand 1 angelenkt und positioniert, daß sein bodenseitiges Kreuzgelenk 32 bzw. dessen dem Ritzelschaft 21 zugewandte Gelenkgabel 33 sich in einer räum­ lichen Position und Ausrichtung befindet, in der nach vertikalem Einfahren des Ritzelschafts 21 eine unmittelbare Kopplungsmöglichkeit zwischen Gelenk­ gabel 33 und Ritzelschaft 21 besteht.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist als drehmomentenschlüssige Verbindung zwischen Ritzelschaft 21 und Gelenkgabel 33 eine Schraubverbindung gewählt. Zu diesem Zweck sind der Ritzelschaft 21 einerseits und die Gelenkgabel 33 andererseits mit Abplattungen 81, 82 versehen, die - in der Kopplungs­ position - sich in axialer Richtung überlappen und aneinanderliegen. Sie werden durch eine sie querende und zumindest annähernd horizontal verlaufende Schraubvorrichtung 9 miteinander verbunden.

Fig. 2 zeigt verschiedene Ansichten dieser Ausbildung. Wie die Figuren 1 und 2 erkennen lassen, ist in diesem Ausführungsbeispiel die Abplattung 81 der Ritzelwelle 21 durch eine an der Ritzelwelle 21 angeschweißte Platte realisiert, in der einerseits ein Gewindeloch 92 für die Schraubvorrichtung 9 eingeschnitten und andererseits - im Abstand dazu - ein Führungs- und Fixierstift 10 befestigt ist. In der Gelenkgabel 33 sind entsprechend für die Schraube 9 ein Durchgangsloch 91 und für den Führungs- bzw. Sicherungs­ stift 10 ein zum Ritzelschaft 21 hin offenes und sich trichterförmig erweitern­ des Langloch 101 vorgesehen.

Wie leicht zu erkennen ist, verläuft die Einschraubrichtung der Schraube 9 etwa horizontal, was günstige Voraussetzungen für den Einsatz eines Schraubautomaten schafft.

In den Fig. 3 und 4 sind denkbare Varianten der Verbindung zwischen Gelenkgabel 33 und Ritzelschaft 21 dargestellt, welche ebenfalls für eine automatisierte Montage prädestiniert sind.

In diesen beiden Anordnungen ist die drehmomentenschlüssige Verbindung zwischen Ritzelschaft 21 und Gelenkgabel 33 als Mehrkantkonus-Verbindung ausgebildet, wobei die beiden Bauteile in axialer Richtung durch eine federnde Schnapp- oder Clipssicherung gesichert sind.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist das Ende des Ritzelschafts 21 als Vierkantkonus 61 ausgebildet, der mit einem entsprechenden Vierkant-Innen­ konus 62 der Gelenkgabel 33 korrespondiert. Diese konische Ausbildung vereinfacht das formschlüssige Ineinanderführen beider Teile beim Einfahren des Ritzelschaftes 21 in die erkerartige Ausbuchtung 13 der Querwand 1. Zur axialen Sicherung dieser Verbindung ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 in der Gelenkgabel eine Formfeder 72 befestigt, welche mit einer radial nach innen gerichteten Federzunge in den Innenkonus 62 hineinragt und beim Einschieben des konischen Endes 61 des Ritzelschafts 21 in eine in diesem Konusteil 61 angeordnete Nut 71 einrastet.

Auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist das Ende des Ritzelschaftes 21 als Vierkantkonus 61′ ausgebildet und die Gelenkgabel 33 mit einem damit korrespondierenden Innenkonus 62′ versehen. Die axiale Sicherung der ineinandergesteckten Bauteile erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch einen stirnseitig am Konus 61′ des Ritzelschafts 21 befestigten gezackten oder gerippten Kegel 73 einerseits und eine in der Gelenkgabel 33 eingelassene gelochte Federscheibe 74, in die der Kegel verrastend eingreift. Im Ausführungsbeispiel besteht die Federscheibe aus einem elastischen Grundkörper, z. B. aus Polyurethan, und stirnseitig angeformten metallischen Federscheiben.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist in der Querwand 1 des Vorderwagens ein Ausschnitt 11 angeordnet, welcher durch einen räumlich geformten Deckel­ teil 12 durch nicht weiter dargestellte Schrauben lösbar verschlossen ist.

Die erkerartige Ausbuchtung 13 der Querwand ist in diesem Deckelteil 12 eingeformt, der seinerseits so gestaltet ist, daß er vom Fahrgastraum her in einer einfachen etwa horizontal verlaufenden Montagebewegung an die Querwand 1 montiert werden kann, wobei vorteilhafterweise ein umlaufen­ des Dichtungsteil 121 zwischengelegt wird. Da der untere Teil 31 der Lenk­ welle 3 sowie das Fußhebelwerk 4 und der Bremskraftverstärker am Deckelteil 12 befestigt sind, kann dieser in vorteilhafter Weise als vormontierte Baueinheit hergestellt werden, die in vorteilhafter Weise dann auch mittels eines Automaten in einer einfachen horizontalen Montagebewegung vom Fahrzeug­ innenraum her gegen die Querwand gefahren und mit dieser verschraubt werden kann.

Claims (6)

1. Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraft­ wagens, mit einer den Motorraum vom Fahrgastraum trennenden Querwand, an welcher fahrgastraumseitig ein Fußhebelwerk sowie zumindest der untere Teil einer mehrteiligen Lenkwelle befestigt sind, dessen boden­ seitiges Ende ein Kreuzgelenk o. ä. trägt, über welches die Lenkwelle mit dem Ritzelschaft eines motorraumseitigen Lenkgetriebes gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Querwand (1) eine erkerartig in den Motorraum hineinragende Ausbuchtung (13) mit einem etwa horizontal verlaufenden Bodenteil (14) besitzt, in dem eine Durchtrittsöffnung (15) für den Ritzelschaft (21) des motorraumseitigen Lenkgetriebes (2) angeordnet ist,
daß die Durchtrittsöffnung (15) einen flanschartig nach außen gebogenen Rand (16) aufweist,
und daß das Lenkgetriebe (2) mit einem den Ritzelschaft (21) mit Abstand kragenförmig umschließenden hülsenartigen Fortsatz (22) in einer etwa vertikal verlaufenden Montagebewegung von unten gegen den Rand (16) der Durchtrittsöffnung (15) gespannt ist, wobei zwischen Rand (16) und Fortsatz (22) ein elastisches Dichtungsglied (23) angeordnet ist.

2. Vorderwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehmomentenschlüssige Verbindung zwischen dem Ritzelschaft (21) und dem Kreuzgelenk (32) des bodenseitigen Endes des unteren Teils (31) der Lenkwelle (3) als Schraubverbindung ausge­ bildet ist, wobei der Ritzelschaft (21) und eine bodenseitige Gelenk­ gabel (33) des Kreuzgelenks (32) mit sich in axialer Richtung überlappen­ den Abplattungen (81, 82) aneinanderliegen und mittels einer sie queren­ den, zumindest annähernd horizontal verlaufenden Schraubvorrichtung (9) miteinander verbunden sind.

3. Vorderwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehmomentenschlüssige Verbindung zwischen dem Ritzelschaft (21) und dem Kreuzgelenk (32) des bodenseitigen Endes des unteren Teils (31) der Lenkwelle (3) als Mehrkantkonus-Verbindung (61, 61′; 62, 62′) ausgebildet ist, welche axial durch eine federnde Schnapp- oder Clipssicherung (71, 72; 73, 74) gesichert ist.

4. Vorderwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Querwand mit einem durch einen lösbaren Deckelteil verschlossenen Ausschnitt versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erkerartige Ausbuchtung (13) im Deckelteil (12) eingeformt ist,
daß der Deckelteil (12) vom Fahrgastraum her in einer etwa Horizontalbe­ wegung an die Querwand (1) montierbar ist
und daß zumindest der untere Teil (31) der mehrteiligen Lenkwelle (3), vorzugsweise auch das Fußhebelwerk (4), am Deckelteil (12) befestigt sind.

5. Vorderwagen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Deckelteil (12) motorraumseitig ein Bremskraftverstärker (5) befestigt ist.

6. Vorderwagen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußhebelwerk (4), der untere Teil (31) der Lenkwelle (3) und ggf. auch der Bremskraftverstärker (5) am Deckel­ teil (12) vormontiert sind und zusammen mit diesem an der Querwand (1) befestigt sind.