DE4222479C2 - Kraftfahrzeuglenkung, enthaltend eine Lenksäule und ein Lenkgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeuglenkung gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Kraftfahrzeuglenkung ist aus der DE 36 37 162 A1, in der Weise bekannt, daß sich das die drehfeste Verbindung zwischen dem Eingangsschaft (Ritzelschaft) des Lenkgetriebes und der Lenkwelle herstellende Ge­ lenk innerhalb einer erkerartig in den Motorraum hineinragenden Ausbuchtung der Spritzwand befindet. Der Eingangsschaft durchsetzt also eine Ausnehmung im Bodenbereich dieser erkerartigen Ausbuch­ tung, an die sich in Richtung nach unten unter Zwischenfügung einer Dichtung ein hülsenartiger Fortsatz des Lenkgetriebes anschließt.

Während bei diesem Stand der Technik während des Einbaus der Kraft­ fahrzeuglenkung in das Fahrzeug die Schnitt- oder Trennstelle zwischen der motorraumseitigen und der fahrgastraumseitigen Mon­ tageteileinheit der Kraftfahrzeuglenkung zwischen dem Eingangs­ schaft des Lenkgetriebes einerseits und dem diesem zugekehrten Gelenk an der Lenkwelle andererseits liegt, sieht die ebenfalls im Hinblick auf eine automatische Montage von Teilbaugruppen getrof­ fene Konstruktion nach der DE 36 01 044 C2, diese Trenn- oder Schnittstelle innerhalb des besagten Gelenks vor. Dieses ist als Kreuzgelenk mit zwei senkrecht zueinander verlaufenden, über Achsen verbundenen Gabeln ausgebildet, von denen jeweils eine Gabel am Eingangsschaft des Lenkgetriebes und an der Lenkwelle angeordnet ist. Das Gelenk befindet sich innerhalb einer Gummimanschette. Zur Ermöglichung der zur Montage der beiden erwähnten Gelenkgabeln erforderlichen Relativbewegung zwischen beiden ist der benachbarte Lenkwellenteil nochmals unterteilt und bildet nach Aufhebung einer Arretierung eine längenveränderbare Teleskopanordnung.

Die DE 32 26 981 A1 beschreibt eine Verbindungsvorrichtung zum mechanischen Kuppeln des unteren Teils einer Lenksäule mit der Spindel eines Lenkgetriebes, die auch für eine weitestgehend automatisierte Montage und insbesondere bei bereits fest montierter Lenksäule und z. B. auf einem Hilfsrahmen fest montiertem Lenkgetriebe geeignet ist. Die Verbindungsvorrichtung ist dabei derart ausgeführt, daß der zur Montage erforderliche axiale Verschiebeweg mittels einer auf der Spindel des Lenkgetriebes vormontierten, durch Federkraft in Richtung der Lenksäule verschiebbaren Klemmuffe realisiert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Kraftfahrzeuglenkung zu schaffen, die die zur Montage des Gelenks auf dem Eingangsschaft des Lenkgetriebes erforderliche Relativbe­ wegung zwischen diesen beiden Teilen unter Vermeidung einer zu­ sätzlichen Unterteilung der Lenkwelle ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausführungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Bei der Erfindung wird also eine weitere Unterteilung der Lenkwelle dadurch vermieden, daß nach Aufhebung einer axialen Arretierung der Lenkwelle in dem am Fahrzeug befestigten Mantelrohr die Lenkwelle begrenzt axial verschiebbar ist, so daß trotz fahrzeugfester Lage von Mantelrohr und Lenkgetriebe das bereits an dem Ende der Lenk­ welle montierte Gelenk auf den Eingangsschaft des ebenfalls bereits im Fahrzeug festgelegten Lenkgetriebes aufgesetzt und beispiels­ weise durch eine Klemmschraube mit diesem fest verbunden werden kann. Zwar wäre eine sehr einfache Montagemöglichkeit gegeben, wenn man für das Gelenk eine einseitig offene Gelenkgabel verwenden würde, in die die zugehörige Achse leicht eingesetzt werden kann, aber eine derartige Lösung muß aus Sicherheitsgründen abgelehnt werden.

Ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Kraftfahrzeuglen­ kung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, die eine Seitenansicht der Lenkung, teilweise im Längsschnitt, wiedergibt.

Von dem eigentlichen Kraftfahrzeug ist im wesentlichen nur die Spritzwand 1 angedeutet, da sein Aufbau im einzelnen nicht interes­ siert. Die wesentlichen Bestandteile der Lenkung sind die Lenksäule 2 mit dem Mantelrohr 3 und der mehrteiligen Lenkwelle 4, die über das Gelenk 5 mit dem Eingangs- oder Ritzelschaft 6 eines nicht dargestellten, da einen üblichen Aufbau besitzten Lenkgetriebes im Mo­ torraum drehfest verbunden ist.

Betrachtet man zunächst den Aufbau der Lenksäule 2, so besteht die Lenkwelle 4 aus den beiden bei einem Crash teleskopierenden Lenk­ wellenteilen 7 und 8, von denen der letztgenannte drehfest das Lenkrad 9 trägt und die bei 10 über einen die Teleskogbewegung bei Überschreiten einer vorgegebenen Axialkraft zulassende Feder dreh­ fest miteinander in Verbindung stehen. Ein weiterer Lenkwellenteil 11, der mit dem Lenkwellenteil 7 über das Kreuzgelenk 12 drehfest, aber Winkelbewegungen zulassend verbunden ist, verläuft außerhalb des Mantelrohres 3, das übrigens ebenfalls aus zwei bei einem Crash teleskopierend verbundenen Mantelrohrteilen 3a und 3b zusammen­ gesetzt ist. Am Ende des Lenkwellenteils 11 erkennt man die mit diesem fest verbundene Gabel 13 des erwähnten Gelenks 5, die bereits während der Montage über nicht dargestellte Achsen ent­ haltende Zwischenteile mit der anderen Gabel 14 verbunden ist. Während der Montage ist also die gesamte Lenkung in zwei Vormon­ tageeinheiten unterteilt, von denen sich die eine vom Lenkrad 9 bis zur Gelenkgabel 14 erstreckt und vom Fahrgastraum her in das Fahr­ zeug eingesetzt wird, während die andere im wesentlichen das Lenkgetriebe mit dem Eingangsschaft 6 enthält und vom Motorraum her in das Fahrzeug eingebaut wird, beispielsweise unter Verwendung von Handhabungsautomaten. Dann wird das Lenkgetriebe in üblicher und daher nicht gezeigter Weise mit dem Fahrzeug verbunden, während zur Halterung der Lenksäule 2 am Mantelrohr 3 Befestigungsflansche 15 vorgesehen sind.

Betrachtet man zunächst weiter die Verhältnisse im Bereich des Ein­ gangsschafts 6 des Lenkgetriebes, so durchsetzt dieser die Ausneh­ mung 16 in einer horizontal verlaufenden Wandpartie 17 eines erkerartig ausgebogenen Bereichs 18 der Spritzwand 1. Der Eingangs­ schaft 6 ist von einem rohrartigen Fortsatz 19 des Lenkgetriebes dicht umgeben, der seinerseits das flansch- oder kragenartige Teil 20 trägt, das die Ausnehmung 16 unter Zwischenfügung der in axialer Richtung eingespannten Ringdichtung 21 durchsetzt und mit seinem hochstehenden Rand den direkten Zutritt von Wasser oder der­ gleichen zum Lenkgetriebe unterbindet. Bei 22 trägt der Eingangs­ schaft 6 eine Rändelung zur Herstellung einer drehfesten Verbindung mit der Gelenkgabel 14.

Die Montage der definierten beiden Montageeinheiten der Fahrzeug­ lenkung erfolgt also so, daß die beiden Montageeinheiten nach Ein­ führung in das Fahrzeug in ihrer endgültigen Position festgelegt werden. Dann ergreift der Werker die Gelenkgabel 14, wobei das Ge­ lenk 5 infolge Fehlens einer axialen Arretierung der Lenkwelle 4 innerhalb des Mantelrohres 3 entgegen der Wirkung der Druckfeder 23 begrenzt axial verschoben werden kann. Die entsprechenden Lagen der verschiedenen Bestandteile der Lenksäule sind in der Figur durch apostrophierte Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Druckfeder 23 stützt sich dabei an dem Innenring 24 des Drehbewegungen der Lenk­ welle 4 zulassenden Rollenlagers 25 ab. Dieser Innenring besitzt die entfernt kegelartig geformte Laufbahn für die Rollen, die bei axialer Kraftbeaufschlagung Radialspiel in dem Lager 25 beseitigt, dessen Außenring 26 am Mantelrohr 3 axial festgelegt ist. Das be­ deutet, daß die Feder 23 nicht nur die Aufgabe der Rückstellung des Gelenks 12 in seine Betriebslage löst, sondern daß sie ohnehin er­ forderlich ist zur Beseitigung eines radialen Lagerspiels im Lenk­ wellenlager 25.

Der lenkradnahe Teil 8 der Lenkwelle 4 ist drehbar, aber axial un­ verschiebbar bei 27 innerhalb des Bauteils 28 gelagert, das einen Bestandteil einer Lenkstockschalter-Anordnung üblichen Aufbaus bil­ det. Solange das Bauteil 28 nicht axial an dem Mantelrohr 3 festge­ legt ist, behindert es demgemäß die beschriebene axiale Verschieb­ barkeit der Lenkwelle 4 nicht, sondern nimmt an den Axialbewegungen teil.

Nach Beendigung, der Montage der Gelenkgabel 14 auf dem Eingangs­ schaft 6 des Lenkgetriebes, wonach die Gelenkgabel 14 mittels der Schraube 29 auf dem Schaftbereich 22 auch axial festgelegt ist, und demgemäß nach durch die Feder 23 erfolgender Rückbewegung der Lenkwelle 4 in ihre axiale Betriebsstellung wird durch Eindrehen der Schraube 30 in fluchtende Löcher 31 von Bauteil 28 und Mantel 3 dieses Bauteil und damit auch die Lenkwelle 4 axial festgelegt.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine montagefreundliche, insbesonde­ re im Hinblick auf eine automatische Montage konzipierte Fahrzeug­ lenkung geschaffen, die auch alle an derartige Einrichtungen zu stellenden Sicherheitsanforderungen erfüllt.

Claims (8)

1. Kraftfahrzeuglenkung, enthaltend eine Lenksäule mit einem zur Befestigung im Fahrzeug eingerichteten Mantelrohr, in diesem eine während des Betriebs in einem lenkradnahen Bereich axial arretierte Lenkwelle, bestehend aus zumindest zwei durch Gelenke nach Art von Kreuzgelenken drehfest verbundenen Lenkwellentei­ len, sowie ein zur Befestigung im Fahrzeug eingerichtetes Lenk­ getriebe mit einem Eingangsschaft, der über ein auf ihm lösbar montiertes Gelenk nach Art eines Kreuzgelenks drehfest mit dem ihm benachbarten Lenkwellenteil verbunden ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lenkwelle (4) im Mantelrohr (3) vor Herstel­ lung der axialen Arretierung um ein die Montage des Gelenks (5) auf dem Eingangsschaft (6) des Lenkgetriebes nach Befestigung von Mantelrohr (3) und Lenkgetriebe zulassendes Maß axial ver­ schiebbar ist.

2. Lenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lenkwelle (4) und Mantelrohr (3) eine der axialen Verschiebung entgegenwirkende Rückstellfeder (23) eingespannt ist.

3. Lenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rück­ stellfeder (23) eine Druckfeder ist, die durch Aufblockgehen die axiale Verschiebbarkeit begrenzt.

4. Lenkung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rückstellfeder (23) lenkwellenseitig auf einem radial verspann­ baren Lager (25) für die Lenkwelle (4) spannkrafterzeugend ab­ stützt.

5. Lenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkwelle (4) mit ihrem lenkradnahen Bereich (8) drehbar, aber axial unverschiebbar von einem das Mantelrohr (3) übergreifenden Bauteil (28) aufgenommen ist, das zur Herstellung der axialen Arretierung mittels zumindest eines stiftartigen Verbindungselements (30) am Mantelrohr (3) festlegbar ist.

6. Lenkung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (28) Bestandteil einer Lenkstockschalter-Anordnung ist.

7. Lenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Eingangsschaft (6) des Lenkgetriebes nach Befesti­ gung desselben im Fahrzeug mit einem zur Montage des Gelenks (5) eingerichteten Endbereich (22) oberhalb einer mit einem nach oben weisenden Randflansch (20) versehenen Durchtrittssöffnung (17) in einer Spritzwand (1) des Fahrzeugs verläuft.

8. Lenkung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand­ flansch durch ein separates Bauteil (20) gebildet ist, das unter Zwischenfügung einer axial eingespannten Ringdichtung (21) dich­ tend an der Spritzwand (1) anliegt.