DE10238655A1

DE10238655A1 - Manschette für Lenkspindel

Info

Publication number: DE10238655A1
Application number: DE2002138655
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Butzke (FH)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-24
Also published as: DE10238655B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Manschette 1 zum Abdichten einer Lenkspindel 2 innerhalb einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges. Die Manschette 1 ist in ihrer Länge 6 verstellbar, um den Fertigungstoleranzen gerecht zu werden und um für verschiedene Karosserien einsetzbar zu sein. Die Manschette 1 weist zwei Bereiche auf, in denen bei der Montage sogenannte Tunnelmanschetten 1.4, 1.5 nach innen hin einrollen und gleichzeitig Luftkammern 7a, 7b, 7c zur Geräuschdämmung bilden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Manschette für eine Lenkspindel innerhalb der Karosserie eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist eine Durchgangsöffnung zwischen einem Motorraum und einer Fahrgastzelle und ein Lenkspindellager auf. Die Manschette ist in einem Stirnwandlager befestigt.

Es ist bereits eine Schallisolierung an einem Wandungsteil eines Kraftfahrzeugs mit einer, ein Durchgangsteil mit radialem Abstand umgebenden Durchgangsöffnung und einer, ihrerseits am Durchgangsteil anliegenden Gummitülle aus der DE 199 57 226 A1 bekannt. In der Durchgangsöffnung ist ein Aufnahmering vorgesehen, in den die Gummitülle eingesetzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Manschette derart auszubilden und anzuordnen, dass sie geeignet ist Fertigungs- oder Rohbautoleranzen einer Karosserie auszugleichen, dass sie für verschiedene Karosseriemodelle einsetzbar ist und dass sie Fahrgeräusche besser adsorbiert.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Manschette einstöckig, materialidentisch ausgebildet und in Richtung der x-Achse der Lenkspindel in ihrer Länge verstell- oder verschiebbar ist.

Hierdurch wird erreicht, dass die Manschette in montiertem Zustand aufgrund der Längenverstellung doppelwandig ausgebildet ist und Fahrgeräusche aus dem Motorraum sehr gut adsorbiert.

Zudem sind mit der erfindungsgemäßen Manschette Rohbautoleranzen der Karosserie ausgleichbar.

Hierzu ist es vorteilhaft, dass das Stirnwandlager gegenüber einem Grundkörper der Manschette verstell- oder verschiebbar ist, wobei der Grundkörper über eine einstöckige Tunnelmanschette mit dem Stirnwandlager verbunden ist. Es ist somit nur ein bestimmter Bereich der Manschette in seiner Länge verstellbar, wohingegen der Grundkörper als Aufnahme für den Mechanismus zur Längenverstellung anzusehen ist.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass die Tunnelmanschette je nach Deformierungszustand einoder zweilagig die Lenkspindel umgibt, wobei die beiden Lagen bezüglich der x-Achse der Lenkspindel in radialer Richtung übereinander positionierbar und in axialer Richtung aufwickelbar sind. Durch diese Ausgestaltung wird die Manschette durch die Montage mehrlagig aufgebaut.

Ferner ist es vorteilhaft, dass das Stirnwandlager über eine zweite Tunnelmanschette mit einer Spindeldichtung verbunden ist, wobei die Spindeldichtung die Lenkspindel umgibt und an der Lenkspindel anliegt. Dadurch wird die eigentliche Längenverstellung und die Anpassung an die Karosserie bewerkstelligt.

Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass die zweite Tunnelmanschette in radialer Richtung unter die Tunnelmanschette oder unter eine innere Wand des Grundkörpers wickelbar ist. Dadurch ist das Aufwickeln unabhängig vom Aufbau der Karosserie möglich. Mit dem Einführen der Lenkspindel in die Spindeldichtung wird die Spindeldichtung gegenüber der Lenkspindel justiert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass die Manschette über ein Gegenlager an einer Motortrennwand der Durchgangsöffnung anlegbar oder fixierbar ist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau ist die Manschette in montiertem Zustand unter Spannung, sodass ein einwertiges Gegenlager in Richtung der x-Achse ausreicht. Senkrecht zur x-Achse wird die Manschette durch das Spindellager festgelegt.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass die Manschette mit einer Stirnwand und mit der Motortrennwand verbindbar ist und/oder mindestens drei, die Lenkspindel umgebende Luftkammern bildet. Die Luftkammern sind im Wesentlichen zylinderförmig und werden durch den Grundkörper und die Tunnelmanschetten gebildet.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass der Grundkörper in radialer Richtung zur x-Achse der Lenkspindel eine zylinderförmige innere Wand und eine zylinderförmige äußere Wand bildet, wobei die innere Wand in die Tunnelmanschette übergeht und die äußere Wand an ihrem offenen Ende im Bereich der Tunnelmanschette trichterförmig ausgebildet ist. Durch axialen Druck auf die Manschette knickt die Tunnelmanschette im Übergangsbereich zur inneren Wand des Grundkörpers um 180 ° um und wickelt sich bei weiterem Zusammenschieben in Richtung Gegenlager auf.

Hierzu ist es vorteilhaft, dass die Tunnelmanschette zwischen die innere Wand und die äußere Wand des Grundkörpers wickelbar ist. Der Grundkörper dient als Aufnahme für eine Tunnelmanschette, die den Grundkörper in montiertem Zustand verschließt.

Außerdem ist es vorteilhaft, dass das Gegenlager und das Spindellager über den Bereich mit der inneren Wand und der äußeren Wand des Grundkörpers verbunden sind und an die innere Wand aufeinander folgend die Tunnelmanschette, das Stirnwandlager, die Tunnelmanschette und die Spindeldichtung anschließen.

Die erfindungsgemäße Tunnelmanschette lässt sich einstöckig herstellen und dichtet die Lenkspindel perfekt ab.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.
Dabei zeigen:
1 eine Schnittdarstellung einer montierten Manschette;
2 eine Schnittdarstellung einer Manschette nach der Herstellung;
3 eine 3-D Ansicht einer Manschette gemäß 2 von vorne;
4 eine 3-D Ansicht einer Manschette gemäß 2 von hinten.
In 1 ist eine Schnittansicht einer montierten Manschette 1 dargestellt. Dabei wird eine Lenkspindel 2, die in einem Lenkspindellager 2.1 gelagert ist, von der Manschette 1 umgeben.
Die Manschette 1 ist in eine Karosserie eingebracht. Hierzu weist die Karosserie eine Stirnwand 3.1 und eine Motortrennwand 3.2 auf. Durch die Motortrennwand 3.2 wird der Motorraum 4 abgetrennt, durch die Stirnwand 3.1 wird die Fahrgastzelle 5 abgetrennt. Zwischen der Stirnwand 3.1 und der Motortrennwand 3.2 ist im Wesentlichen die Manschette 1 angeordnet.
Zum Durchführen der Lenkspindel 2 ist in die Stirnwand 3.1 eine Durchgangsöffnung 3a und in die Motortrennwand 3.2 eine Durchgangsöffnung 3b eingebracht. Mit Hilfe der Manschette 1 wird die Lenkspindel 2 gegenüber der Karosserie abgedichtet.
Zugleich dient die Manschette 1 der Absorption von Fahrgeräuschen, die vom Motorraum 4 in die Fahrgastzelle 5 dringen.
Zum Motorraum 4 hin liegt die Manschette 1 mit einem Gegenlager 1.7 an der Motortrennwand 3.2 an. Das Gegenlager 1.7 ist Teil des Grundkörpers 1.3 der Manschette 1. Das Gegenlager 1.7 ist einwertig. Durch die Elastizität und die Konstruktion der Manschette 1 wird das Gegenlager 1.7 ständig belastet und dichtet somit ab.
Ferner ist am Grundkörper 1.3 der Manschette 1 ein Spindellager 1.2 vorgesehen, mit dem die Manschette 1 an der Lenkspindel 2 anliegt. Das Spindellager 1.2 bildet eine Art Dichtlippe, durch welche die Manschette 1 zur Lenkspindel 2 hin abdichtet.
Vom Gegenlager 1.7 und dem Spindellager 1.2 aus bildet der Grundkörper 1.3 der Manschette 1 eine innere Wand 1.3a und eine äußere Wand 1.3b, die die Lenkspindel 2 zylinderförmig umgeben.
Die äußere Wand 1.3b erstreckt sich entlang der x-Achse der Lenkspindel 2 und läuft am Ende trichtörförmig auseinander. Die innere Wand 1.3a verläuft parallel zur äußeren Wand 1.3b und geht in eine wesentlich dünnere Tunnelmanschette 1.4 über. Die Tunnelmanschette 1.4 verläuft zwischen der inneren Wand 13a. und der äußeren Wand 1.3b. Durch die trichterförmige Ausgestaltung der äußeren Wand 1.3b wird die Aufnahme der Tunnelmanschette 1.4 erleichtert.
Die Tunnelmanschette 1.4 verläuft zylinderförmig entlang der x-Achse der Lenkspindel 2 und weist je nach Montagezustand eine erste Lage 1.4a und eine zweite Lage 1.4b auf. Die Lagen 1.4a, 1.4b verlaufen zylinderförmig entlang der x-Achse der Lenkspindel 2.
Die Tunnelmanschette 1.4 geht in ein Stirnwandlager 1.1 über, mit dem die Manschette 1 in der Stirnwand 3.1 befestigt ist. Hierzu weist die Manschette 1 eine Ringnut 1.8 auf, die um das gesamte Stirnwandlager 1.1 herum angeordnet ist. Durch das Stirnwandlager 1.1 ist die Manschette 1 in der Stirnwand 3.1 fixiert.
An das Stirnwandlager 1.1 schließt sich eine weitere Tunnelmanschette 1.5 an, die mit einer Spindeldichtung 1.6 endet. Die Tunnelmanschette 1.5 verläuft in montiertem Zustand der Manschette 1 zylinderförmig entlang der x-Achse der Lenkspindel 2.. Die Tunnelmanschette 1.5 ist dabei zwischen der Tunnelmanschette 1.4 und der Lenkspindel 2 angeordnet. Die Spindeldichtung 1.6 dichtet die Manschette 1 gegenüber der Lenkspindel 2 ab.
sIn dem dargestellten Montagezustand der Manschette 1 werden drei Luftkammern 7a, 7b, 7c gebildet. Die Luftkammern 7a, 7b, 7c dämmen die vom Motorraum 4 her kommenden Geräusche.
Wie in 2 dargestellt, weist die Manschette 1 vor der Montage eine gestreckte Tunnelmanschette 1.4 und eine außen liegende Tunnelmanschette 1.5 auf. Diese Grundform der Manschette 1 lässt sich fertigungstechnisch leichter herstellen.
Zur Montage wird die Manschette 1 in ihrer Länge 6 verkürzt. Hierzu rollt die Tunnelmanschette 1.4 zwischen die innere Wand 1.3a und die äußere Wand 1.3b des Grundkörpers 1.3. Danach wird die Manschette 1 an der Durchgangsöffnung 3b der Stirnwand 3.1 befestigt. Das Gegenlager 1.7 liegt an der Motortrennwand 3.2 an. Die Länge 6 ist an den Abstand zwischen der Stirnwand 3.1 und der Motortrennwand 3.2 anpassbar. Dieser Abstand variiert aufgrund von Fertigungstoleranzen oder aufgrund verschiedener Karosseriemodelle.
Nach der Befestigung der Manschette 1 an der Karosserie wird die Lenkspindel 2 eingebracht. Dabei nimmt die Lenkspindel 2 die Spindeldichtung 1.6 der Manschette 1 mit und rollt die Tunnelmanschette 1.5 nach innen hin auf.
Nach der Montage weist die Manschette 1 eine Konfiguration auf, wie sie in 1 dargestellt ist. Der mehrlagige oder m hrschichtige Aufbau der einstöckigen Manschette 1 gewährleistet eine variable Länge 6 und eine sehr gute Geräuschdämmung.
In den 3 und 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Manschette 1 vor der Montage dargestellt. Die Manschette 1 lässt sich wie vorstehend beschrieben teleskopartig ineinander verschieben. Hierzu rollen die Tunnelmanschette 1.4 und die Tunnelmanschette 1.5 nach innen hin auf.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen.

1: Manschette
1.1: Stirnwandlager
1.2: Spindellager
1.3: Grundkörper
1.3a: innere Wand
1.3b: äußere Wand
1.4: Tunnelmanschette
1.4a: Lage
1.4b: Lage
1.5: Tunnelmanschette
1.6: Spindeldichtung
1.7: Gegenlager
1.8: Ringnut
1.9: Bereich
2: Lenkspindel
2.1: Lenkspindellager
3a: Durchgangsöffnung
3b: Durchgangsöffnung
3.1: Stirnwand
3.2: Motortrennwand
4: Motorraum
5: Fahrgastzelle
6: Länge
7a: Luftkammer
7b: Luftkammer
7c: Luftkammer

Claims

Manschette (1) für eine Lenkspindel (2) eines Kraftfahrzeugs mit einer Durchgangsöffnung (3) zwischen einem Motorraum (4) und einer Fahrgastzelle (5), wobei die Manschette (1) in ein Stirnwandlager (1.1) und in einem Spindellager (1.2) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (1) einstöckig, materialidentisch ausgebildet ist und in Richtung der x-Achse der Lenkspindel (2) in ihrer Länge (6) verstell- oder verschiebbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnwandlager (1.1) gegenüber einem Grundkörper (1.3) der Manschette (1) verstell- oder verschiebbar ist, wobei der Grundkörper (1.3) über eine einstöckige Tunnelmanschette (1.4) mit dem Stirnwandlager (1.1) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,. dadurch gekennzeichnet, dass die Tunnelmanschette (1.4) je nach Deformierungszustand ein- oder zweilagig die Lenkspindel (2) umgibt, wobei die beiden Lagen (1.4a, 1.4b) bezüglich der x-Achse der Lenkspindel (2) in radialer Richtung übereinander positionierbar und in axialer Richtung aufwickelbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnwandlager (1.1) über eine zweite Tunnelmanschette (1.5) mit einer Spindeldichtung (1.6) verbunden ist, wobei die Spindeldichtung (1.6) die Lenkspindel (2) umgibt und an der Lenkspindel (2) anliegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Tunnelmanschette (1.5) in radialer Richtung unter die Tunnelmanschette (1.4) oder unter eine innere Wand (1.3a) des Grundkörpers (1.3) wickelbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (1) über ein Gegenlager (1.7) an einer Motortrennwand (3.2) der Durchgangsöffnung (3a) anlegbar oder fixierbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (1) mit einer Stirnwand (3.1) und mit der Motortrennwand (3.2) verbindbar ist und/oder mindestens drei, die Lenkspindel (2) umgebende Luftkammern (7a, 7b, 7c) bildet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1.3) in radialer Richtung zur x-Achse der Lenkspindel (2) eine zylinderförmige innere Wand (1.3a) und eine zylinderförmige äußere Wand (1.3b) bildet, wobei die innere Wand (1.3a) in die Tunnelmanschette (1.4) übergeht und die äußere Wand (1.3b) an ihrem offenen Ende im Bereich der Tunnelmanschette (1.4) trichterförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tunnelmanschette (1.4) zwischen die innere Wand (1.3a) und die äußere Wand (1.3b) wickelbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager (1.7) und das Spindellager (1.2) über den Bereich (1.9) mit der inneren Wand (1.3a) und der äußeren Wand (1.3b) des Grundkörpers (1.3) verbunden sind und an die innere Wand (1.3a) aufeinander folgend die Tunnelmanschette (1.4), das Stirnwandlager (1.1), die Tunnelman- schette (1.5) und die Spindeldichtung (1.6) anschließen.