DE102004058944A1 - Sealing bellows for sealing of ball joint has ring-form sealing shoulder of elastomer, slidable material inseparably attached to reinforcing ring which on end facing bellows has radially inwards pointing ring-form support flange - Google Patents

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Abstract

The sealing bellows for the sealing of a ball joint has a bellows component (1) with openings (2,3) on the ball housing side and ball pivot side respectively. At least the opening (3) on the ball pivot side has a reinforcing ring. The sealing bellows has a ring-form sealing shoulder of elastomer, slidable material inseparably attached to the reinforcing ring. The reinforcing ring on its end facing the bellows has a radially inwards pointing ring-form support flange, the inner opening of which is larger than the opening of the sealing shoulder and smaller than the maximum diameter of the ball joint (5).

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsbalg zum Abdichten eines Kugelgelenkes

  • – mit einem konischen oder abgesetzten Kugelzapfen und einem Gehäuse zur Aufnahme einer an einem gehäuseseitigen Ende des Kugelzapfens angeordneten Gelenkkugel, wobei der größte Durchmesser des Kugelzapfens dem gehäuseseitigen Endes des Kugelzapfens zugeordnet ist und
  • – mit einem Balgteil mit einer gehäuseseitigen und einer zapfenseitigen Öffnung, wobei die Öffnungen jeweils gegen den Kugelzapfen und das Gehäuse eine Abdichtung bilden und mindestens die zapfenseitige Öffnung einen Verstärkungsring aufweist.
The invention relates to a sealing bellows for sealing a ball joint
  • - With a conical or remote ball stud and a housing for receiving a arranged on a housing-side end of the ball stud joint ball, wherein the largest diameter of the ball stud is assigned to the housing-side end of the ball stud and
  • - With a bellows member having a housing-side and a pin-side opening, wherein the openings in each case form a seal against the ball pin and the housing and at least the pin-side opening has a reinforcing ring.

Derartige Dichtungsbälge sind in einer großen Vielfalt bekannt und im Einsatz. Sie dichten vorzugsweise Kugelgelenke in Kraftfahrzeugen ab. Dabei treten im Wesentlichen zwei unterschiedliche Ausführungsformen in den Vordergrund. Bei einer dieser Ausführungen ist der Dichtungsbalg sowohl am Kugelgelenkgehäuse als auch am Kugelzapfen des Kugelgelenkes drehfest angebracht. Die Befestigung geschieht meist mit Spannelementen, die in Form von aufgepressten Metallringen oder Ringfedern den Balg auf den genannten Elementen fixieren. Bei diesen Ausführungsformen ist der Kugelzapfen gegen das Gelenkgehäuse nicht oder nur wenig verdrehbar, wobei die Verdrehbarkeit durch die Elastizität und die Geometrie des Dichtungsbalges begrenzt ist. Derartige Dichtungsbälge sind beispielsweise in der DE 199 00 072 A1 , in der DE 37 05 847 A1 oder in der DE 92 06 847 U1 offenbart.Such bellows are known in a wide variety and in use. They preferably seal ball joints in motor vehicles. Essentially two different embodiments come into the foreground. In one of these embodiments, the sealing bellows is mounted rotationally fixed both on the ball joint housing and on the ball stud of the ball joint. The attachment is usually done with clamping elements that fix the bellows on the said elements in the form of pressed-metal rings or ring springs. In these embodiments, the ball stud is not or only slightly rotatable against the joint housing, wherein the rotatability is limited by the elasticity and the geometry of the sealing bellows. Such bellows are for example in the DE 199 00 072 A1 , in the DE 37 05 847 A1 or in the DE 92 06 847 U1 disclosed.

Eine zweite Art der Kugelgelenk-Dichtungsbälge ist dagegen auf dem Kugelzapfen so befestigt, dass sich dieser im Dichtungsbalg drehen kann. Das bedingt eine gleitfähige Verbindung vom Dichtungsbalg und Kugelzapfen. Ein derartiges Kugelgelenk ist beispielsweise in der DE 101 30 758 A1 oder der DE 198 43 063 C1 offenbart.A second type of ball joint bellows, however, is mounted on the ball stud so that it can rotate in the sealing bellows. This requires a lubricious connection of the bellows and ball stud. Such a ball joint is for example in the DE 101 30 758 A1 or the DE 198 43 063 C1 disclosed.

Die hier gezeigten Anordnungen haben den Nachteil, dass im Bereich der zapfenseitigen Abdichtung der gleiche Balgwerkstoff mit dem Zapfen in Berührung kommt, der auch für den gehäuseseitigen Dichtsitz und den gesamten übrigen Balg Verwendung findet. Für den gehäuseseitigen Dichtsitz ist jedoch die für die zapfenseitige Dichtfläche erforderliche Gleitfähigkeit nicht wünschenswert. Eine optimale Werkstoffpaarung sowohl für gleitfähige als auch für festsitzende Dichtbereiche ist mit nur einem Werkstoff jedoch nicht möglich.The Arrangements shown here have the disadvantage that in the field of peg-side sealing of the same bellows material with the pin in touch comes, who also for the housing-side sealing seat and the rest Bellows use finds. For the housing side However, the tight fit is for the pin-side sealing surface required lubricity not desirable. An optimal combination of materials for both slippery and stuck However, sealing areas are not possible with just one material.

Damit die zapfenseitige gleitfähige Dichtstelle im Betrieb nicht zu weit in Richtung auf die am gehäuseseitigen Ende des Kugelzapfens angeordnete Gelenkkugel verrutscht, sind Anschläge oder Stützringe erforderlich. Diese bedingen einen höheren Fertigungs- und Montageaufwand.In order to the peg-side lubricious Sealing point in operation not too far in the direction of the on the housing side End of the ball pin arranged joint ball slips, stops or supporting rings required. These require a higher production and assembly costs.

Damit auch bei höheren radialen Belastungen eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet ist, werden im zapfenseitigen Dichtbereich häufig versteifende Elemente in Form von Kunststoff- oder Metallringen eingesetzt. Ein derartiges Kugelgelenk ist beispielsweise in der DE 102 09 725 A1 beschrieben. Diese Versteifungselemente nehmen jedoch meist nur radiale Belastungen auf oder erhöhen den Andruck des Dichtungsbalges an den Zapfen des Kugelgelenkes.So that a reliable seal is ensured even at higher radial loads, stiffening elements in the form of plastic or metal rings are often used in the journal-side sealing area. Such a ball joint is for example in the DE 102 09 725 A1 described. However, these stiffening elements usually take only radial loads or increase the pressure of the sealing bellows on the pin of the ball joint.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtungsbalg für ein Kugelgelenk zu schaffen, der unter Vermeidung vorgenannter Nachteile zapfenseitig bei guter Gleitfähigkeit eine sichere Abdichtung gegen den Zapfen gewährleistet.Of the Invention is based on the object, a sealing bellows for a ball joint to create, while avoiding the aforementioned disadvantages pin side with good lubricity ensures a secure seal against the pin.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst,

  • – dass der Dichtungsbalg einen an dem Verstärkungsring unlösbar angebrachten ringförmigen Dichtungsansatz aus elastomerem, gleitfähigem Werkstoff aufweist und
  • – dass der Verstärkungsring an seinem dem Balgteil zugewandten Ende einen radial nach innen weisenden ringförmigen Stützflansch aufweist, dessen innere Öffnung größer ist als die Öffnung des Dichtungsansatzes und kleiner als der größte Durchmesser des Kugelzapfens.
This task is solved by
  • - That the sealing bellows has an inextricably attached to the reinforcing ring annular seal approach of elastomeric, lubricious material and
  • - That the reinforcing ring at its end facing the bellows part has a radially inwardly facing annular support flange whose inner opening is larger than the opening of the seal approach and smaller than the largest diameter of the ball stud.

Diese Anordnung hat folgende Vorteile:

  • – gute Gleitfähigkeit im Dichtungsbereich am Kugelzapfen durch Einsatz eines gleitfähigen Werkstoffes,
  • – hohe Stabilität des Dichtbereiches durch den Verstärkungsring,
  • – Aufsetzen des Verstärkungsringes mit seinem nach innen ragenden Stützflansch auf dem Kugelzapfen bei Gleiten des Dichtungsbalges auf die Kugel zu, dadurch Wegfall von zusätzlichen Anschlägen oder Stützringen und
  • – hohe Festigkeit und Haltbarkeit des Balgteiles, da bei der Werkstoffwahl keine Rücksicht auf Gleitfähigkeit genommen werden muss.
This arrangement has the following advantages:
  • Good sliding in the sealing area on the ball stud by using a lubricious material,
  • High stability of the sealing area through the reinforcing ring,
  • - Attachment of the reinforcing ring with its inwardly projecting support flange on the ball pin in sliding of the sealing bellows on the ball, thereby eliminating additional attacks or support rings and
  • - High strength and durability of Belgteiles, as in the choice of materials no consideration must be taken to lubricity.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Verstärkungsring axial parallel zur Hauptachse des Dichtungsbalges ausgerichtet.In a development of the invention, the reinforcing ring is axially parallel to Aligned main axis of the sealing bellows.

Die achsparallele Ausrichtung hat den Vorteil, dass der Verstärkungsring den Dichtbereich besser radial abstützen kann und deshalb eine verbesserte radiale Stabilität des Dichtungsbalges in diesem Bereich gegeben ist.The axis-parallel alignment has the advantage that the reinforcing ring can support the sealing area better radially and therefore improved radial stability of the sealing bellows in the This area is given.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Verstärkungsring an seinem dem Dichtungsansatz zugewandtem Ende einen radial nach außen gerichteten Trennbund auf.In a further embodiment The invention has the reinforcing ring at its end facing the seal approach a radially to Outside directed dividing collar.

Dieser Trennbund erleichtert bei der Herstellung die Trennung der Werkstoffe von Dichtungsansatz und Balgteil. Damit treten keine Vermischungen der Werkstoffe auf.This Trennbund facilitates the separation of materials during production of sealing approach and Belgteil. Thus, no mixing of the Materials on.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Beispiel der Erfindung näher erläutert.Based In the drawings, an example of the invention will be explained in more detail below.

Die 1 zeigt einen Dichtungsbalg mit einem Balgteil 1 aus Gummi mit zwei Öffnungen 2 und 3 in einem Längsschnitt. Die hier nach unten weisende Öffnung 2 ist dabei einem hier nicht gezeigten Kugelgelenkgehäuse und die hier nach oben weisende Öffnung 3 einem hier gestrichelt angedeuteten Kugelzapfen 4 zugeordnet. Am hier nach unten weisenden gehäuseseitigen Ende des Kugelzapfens 4 ist eine Gelenkkugel 5 angeordnet.The 1 shows a sealing bellows with a bellows part 1 made of rubber with two openings 2 and 3 in a longitudinal section. The opening facing down here 2 is here a ball joint housing, not shown here and the here upwardly facing opening 3 a dashed line indicated here ball stud 4 assigned. At the here downward facing housing-side end of the ball stud 4 is a joint ball 5 arranged.

Der mit II bezeichnete Ausschnitt ist in 2 vergrößert dargestellt. Die Öffnung 3 ist mit einem Verstärkungsring 7 aus Metall verstärkt, der an dem Balgteil 1 fest anvulkanisiert ist. Der Verstärkungsring 7 weist an seinem unteren dem Dichtungsbalg zugewandten Ende einem radial nach innen weisenden Stützflansch 8 auf. Auf der dem Balgteil 1 abgewandten Seite des Verstärkungsringes 7 ist ein Dichtungsansatz 9 fest anvulkanisiert. Er besteht aus einem Werkstoff, der gegenüber dem Werkstoff des Balgteils 1 härter und gleitfähiger ist. An dem oberen Ende des Verstärkungsringes 7 ist ein radial nach außen weisender Trennbund 10 angeordnet. Der Trennbund 10 unterstützt die Trennung der Werkstoffe des Dichtungsansatzes 9 und des Balgteils 1.The section marked II is in 2 shown enlarged. The opening 3 is with a reinforcing ring 7 made of metal reinforced on the bellows part 1 is firmly vulcanized. The reinforcement ring 7 has at its lower end facing the sealing bellows a radially inwardly facing support flange 8th on. On the bellows part 1 opposite side of the reinforcing ring 7 is a sealant approach 9 firmly vulcanised. It consists of a material that is opposite to the material of the bellows part 1 harder and more lubricious. At the upper end of the reinforcing ring 7 is a radially outwardly facing separation collar 10 arranged. The dividing collar 10 supports the separation of the materials of the sealing approach 9 and the bellows part 1 ,

Der Dichtungsansatz 9 ragt mit drei Dichtlippen 11 radial nach innen, wobei diese weiter nach innen ragen als der Stützflansch 8. Die Dichtlippen 11 legen sich im Einbauzustand an den Kugelzapfen 5 an und dichten den Dichtungsbalg gegen diesen ab. Der Verstärkungsring 7 verhindert dabei Verformungen des Dichtungsansatzes 9, die zu Undichtigkeiten führen können.The seal approach 9 protrudes with three sealing lips 11 radially inwardly, which project further inwardly than the support flange 8th , The sealing lips 11 lie in the installed state at the ball stud 5 and seal the sealing bellows against this. The reinforcement ring 7 prevents deformation of the seal approach 9 that can lead to leaks.

Bei Bewegungen des Kugelzapfens 4 kann es zu axialen Verschiebungen des Dichtungsansatzes 9 kommen, so dass dieser in Richtung auf die Gelenkkugel 5 gleiten kann. Der Innendurchmesser des Stützflansches 8 ist so bemessen, dass er vor Abrutschen des Dichtungsansatzes 9 auf dem Kugelzapfens 4 aufsetzt und so ein Weiterrutschen verhindert. Im Normalbetrieb hat der Stützflansch 8 keinen Kontakt zum Kugelzapfen 4.For movements of the ball stud 4 There may be axial displacements of the seal approach 9 come, so this towards the joint ball 5 can slide. The inner diameter of the support flange 8th is sized so that it slips off the seal approach 9 on the ball stud 4 touch down and prevent slipping on. In normal operation, the support flange has 8th no contact with the ball stud 4 ,

11
Balgteil aus Gummibellows made of rubber
22
gehäuseseitige Öffnung des Balgteils 1 Housing-side opening of Belgteils 1
33
zapfenseitige Öffnung des Balgteils 1 pin-side opening of the bellows part 1
44
Kugelzapfenball pin
55
Gelenkkugeljoint ball
77
Verstärkungsringreinforcement ring
88th
Stützflansch des Verstärkungsringessupport flange of the reinforcing ring
99
Dichtungsansatzseal approach
1010
Trennbundseparation Bund
1111
Dichtlippesealing lip

Claims (3)

Dichtungsbalg zum Abdichten eines Kugelgelenkes – mit einem konischen oder abgesetzten Kugelzapfen (4) und einem Gehäuse zur Aufnahme einer an einem gehäuseseitigen Ende des Kugelzapfens (4) angeordneten Gelenkkugel (5), wobei der größte Durchmesser des Kugelzapfens (4) dem gehäuseseitigen Endes des Kugelzapfens (4) zugeordnet ist und – mit einem Balgteil (1) mit einer gehäuseseitigen (2) und einer zapfenseitigen (3) Öffnung, wobei die Öffnungen (2, 3) jeweils gegen den Kugelzapfen (4) und das Gehäuse eine Abdichtung bilden und mindestens die zapfenseitige Öffnung (3) einen Verstärkungsring (7) aufweist gekennzeichnet dadurch, – dass der Dichtungsbalg einen an dem Verstärkungsring (7) unlösbar angebrachten ringförmigen Dichtungsansatz (9) aus elastomerem, gleitfähigem Werkstoff aufweist und – dass der Verstärkungsring (7) an seinem dem Balgteil (1) zugewandten Ende einen radial nach innen weisenden ringförmigen Stützflansch (8) aufweist, dessen innere Öffnung größer ist als die Öffnung des Dichtungsansatzes (9) und kleiner als der maximale Durchmesser des Kugelzapfens (5).Sealing bellows for sealing a ball joint - with a conical or offset ball pin ( 4 ) and a housing for receiving a at a housing-side end of the ball stud ( 4 ) arranged joint ball ( 5 ), wherein the largest diameter of the ball stud ( 4 ) the housing-side end of the ball stud ( 4 ) and - with a bellows part ( 1 ) with a housing-side ( 2 ) and a journal-side ( 3 ) Opening, wherein the openings ( 2 . 3 ) in each case against the ball stud ( 4 ) and the housing form a seal and at least the pin-side opening ( 3 ) a reinforcing ring ( 7 ), characterized in that - the sealing bellows bears one on the reinforcing ring ( 7 ) undetachably attached annular sealing approach ( 9 ) of elastomeric, lubricious material and - that the reinforcing ring ( 7 ) at its the bellows part ( 1 ) end facing a radially inwardly facing annular support flange ( 8th ), whose inner opening is larger than the opening of the seal approach ( 9 ) and smaller than the maximum diameter of the ball stud ( 5 ). Dichtungsbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsring (7) axial parallel zur Hauptachse des Dichtungsbalges ausgerichtet istSealing bellows according to claim 1, characterized in that the reinforcing ring ( 7 ) is aligned axially parallel to the main axis of the sealing bellows Dichtungsbalg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsring (7) an seinem dem Dichtungsansatz (9) zugewandtem Ende einen radial nach außen gerichteten Trennbund (10) aufweist.Seal according to claim 1 or 2, characterized in that the reinforcing ring ( 7 ) at its seal approach ( 9 ) facing end a radially outwardly directed separation collar ( 10 ) having.
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