DE102005057126A1 - Fastening device for a bellows - Google Patents

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Abstract

Die Vorrichtung stellt die dichte Verbindung eines ringförmigen Endes (5) eines Balgs (4) um ein starres Element (2) sicher, das mit einem zylindrischen Umfang (7) ausgestattet ist. DOLLAR A Sie besteht aus einem Wulst aus härtbarer Dichtungsmasse (13), die in einen ringförmigen Zwischenraum eingebracht ist, der zwischen dem zylindrischen Umfang (7) und der Innenfläche des ringförmigen Endes (5) des Balgs (4) ausgebildet ist. Diese Innenfläche umfasst vorteilhafterweise Ausnehmungen wie Auskehlungen (12) zum Festsetzen der Dichtungsmasse (13). DOLLAR A Anwendung: Befestigung eines Balgs (4) am Ende eines Gehäuses (2) einer Zahnstangenlenkung (3) eines Kraftfahrzeugs.The device ensures the tight connection of an annular end (5) of a bellows (4) around a rigid element (2) equipped with a cylindrical periphery (7). DOLLAR A It consists of a bead of hardenable sealant (13), which is introduced into an annular space formed between the cylindrical periphery (7) and the inner surface of the annular end (5) of the bellows (4). This inner surface advantageously comprises recesses such as grooves (12) for fixing the sealant (13). DOLLAR A application: attachment of a bellows (4) at the end of a housing (2) of a rack and pinion steering (3) of a motor vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Befestigung eines Balgs mit einem seiner Enden um ein starres Element, mit dem der Balg verbunden werden soll. Im Spezielleren befasst sich diese Erfindung mit einer dichten Verbindung eines Balgs mit einem Element von der Art eines Gehäuses oder Rohrs in einem Zahnstangenlenkungssystem eines Kraftfahrzeugs. Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf diese besondere Anwendung dargelegt, ohne dass sich dabei jedoch ein einschränkendes Charakteristikum ergibt.The The present invention generally relates to the attachment of a bellows with one of its ends around a rigid element, with which the bellows to be connected. More specifically, this invention is concerned with a tight connection of a bellows with an element of the Kind of a housing or pipe in a rack and pinion steering system of a motor vehicle. The following is the invention with reference to this particular application but without being a limiting characteristic results.

Es wird darauf hingewiesen, dass bei einer Kraftfahrzeugzahnstangenlenkung ein Lenkungsritzel drehfest mit der Lenksäule verbunden ist, die mittels des Lenkrads des Fahrzeugs betätigt wird, wobei dieses Ritzel mit einer im Lenkungsgehäuse entlang ihrer Längsrichtung gleitbeweglich angebrachten Zahnstange in Eingriff steht. Die beiden entgegengesetzten Enden der Zahnstange, die außerhalb des Gehäuses liegen, sind mit Lenkungspleuelstangen gekoppelt, die mit dem rechten bzw. linken Leitrad des Fahrzeugs verbunden sind, wobei die Pleuelstangen die Verbindung zwischen der Zahnstange und jedem der Achsschenkel sicherstellen. Auf diese Weise wird die Drehung des Lenkrads in der einen oder anderen Richtung, somit also die entsprechende Drehung des Lenkungsritzels, in eine entsprechende Translationsbewegung der Zahnstange umgesetzt, die mittels der Pleuelstangen und der Achsschenkel wiederum die Ausrichtung der Räder des Fahrzeugs für einen Rechts- oder Linkseinschlag hervorruft.It It should be noted that in a motor vehicle rack and pinion steering a steering pinion rotatably connected to the steering column, which means operated the steering wheel of the vehicle is, with this pinion with a steering housing along her longitudinal direction slidably mounted rack engages. The two opposite ends of the rack, which are outside of the housing, are coupled to Lenkungspleuelstangen that with the right or left stator of the vehicle are connected, wherein the connecting rods the connection between the rack and each of the stub axles to ensure. In this way, the rotation of the steering wheel in the one or the other direction, thus the corresponding rotation of the steering pinion, in a corresponding translational movement the rack implemented by means of connecting rods and the Steering knuckles turn the orientation of the wheels of the vehicle for a Right or left turning causes.

Bei einer solchen Zahnstangenlenkung ist die Gelenkverbindung zwischen jedem Ende der Zahnstange und der entsprechenden Pleuelstange eine Kugelgelenkverbindung, "axiale" Kugelgelenkverbindung genannt, die aus einem fest mit dem Ende der Zahnstange verbundenen Kugelgelenkgehäuse und einem Drehzapfen mit kugelförmigem Kopf besteht, der mit der Pleuelstange fest verbunden und in alle Richtungen drehend im Kugelgelenkgehäuse angebracht ist.at Such a rack and pinion steering is the joint between each end of the rack and the corresponding connecting rod one Ball joint connection, "axial" ball joint connection called from a fixed to the end of the rack connected Ball joint housing and a pivot with a spherical head which is firmly connected to the connecting rod and in all directions turning in the ball joint housing is appropriate.

Angesichts der Beweglichkeit der Zahnstange in Bezug auf das Lenkungsgehäuse, und der variablen Ausrichtung der Pleuelstange in Bezug auf das Ende der Zahnstange, ist der Schutz der Lenkungsteile im Bereich jedes axialen Kugelgelenks für gewöhnlich durch einen Balg sichergestellt, der das angrenzende Ende des Lenkungsgehäuses mit der entsprechenden Pleuelstange verbindet, indem er das (außerhalb des Gehäuses liegende) Ende der Zahnstange und das axiale Kugelgelenk umgibt. Ein erstes ringförmiges Ende des Balgs ist um das entsprechende Ende des Gehäuses herum befestigt, während das andere ringförmige Ende des Balgs um die Pleuelstange oder den Drehzapfen des axialen Kugelgelenks herum befestigt ist. Auf diese Weise befestigt stellt der Balg die Dichtigkeit im Zwischenraum zwischen dem Lenkungsgehäuse und der Pleuelstange sicher.in view of the mobility of the rack relative to the steering housing, and the variable orientation of the connecting rod with respect to the end The rack, is the protection of the steering parts in the area of each axial ball joint for usually ensured by a bellows, which the adjacent end of the steering housing with the corresponding connecting rod connects by the (outside of the housing lying) end of the rack and the axial ball joint surrounds. A first annular End of the bellows is around the corresponding end of the housing attached while the other annular End of the bellows around the connecting rod or the pivot of the axial Ball joint is attached around. Attached in this way the bellows the tightness in the space between the steering housing and the connecting rod sure.

Zwischen seinen beiden auf diese Weise angebrachten Enden besitzt der Balg eine bestimmte Anzahl an Windungen, die eine Streckung oder Verkürzung dieses Balgs je nach der Stellung der Zahnstange bezüglich des Lenkungsgehäuses ermöglichen, und die auch eine Biegebewegung eben dieses Balgs in Abhängigkeit von der variablen Ausrichtung zulassen, die die Pleuelstange dank des Kugelgelenks einnimmt.Between its two ends attached in this way have the bellows a certain number of turns that stretch or shorten this Allow bellows according to the position of the rack relative to the steering box, and also a bending movement of this bellows depending from the variable orientation thanks to the connecting rod of the ball joint occupies.

Für gewöhnlich ist das erste ringförmige Ende des Balgs um das entsprechende Ende des Gehäuses herum mit einer dazwischen eingesetzten O-Ring-Dichtung und mittels einer Befestigungsschelle befestigt, die um das Ende des Balgs festgeklemmt ist. Eine solche Verbindungsvorrichtung macht ein Einbringen des O-Rings in eine Auskehlung des Endes des Gehäuses notwendig. Außerdem muss die Schelle um das Ende des Balgs herum angebracht und dann festgezogen werden. Somit erfordert die dichte Befestigung des Endes des Balgs am Gehäuse mehrere Bauteile und Arbeitsvorgänge, was sie im Herstellungs- und Montageprozess verhältnismäßig komplex und kostspielig macht.Usually is the first annular end of the bellows around the corresponding end of the housing with one in between inserted O-ring seal and by means of a mounting clamp attached, which is clamped around the end of the bellows. Such Connecting device makes insertion of the O-ring in one Groove the end of the housing necessary. Furthermore the clamp must be fitted around the end of the bellows and then be tightened. Thus, the tight attachment of the end requires of the bellows on the housing several components and operations, what they are relatively complex and costly in the manufacturing and assembly process power.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diesen Nachteilen abzuhelfen, indem eine einfachere und wirtschaftlichere Lösung für die Befestigung eines Endes eines Balgs insbesondere um ein Lenkungsgehäuse bereitgestellt wird.The The present invention aims to remedy these disadvantages by providing a simpler and more economical solution for attaching one end a bellows is provided in particular to a steering housing.

Dazu hat die Erfindung im Wesentlichen eine Befestigungsvorrichtung für einen Balg zum Gegenstand, für die dichte Verbindung eines ringförmigen Endes des Balgs um ein starres Element, das mit einem zylindrischen Umfang ausgestattet ist, wobei die Vorrichtung aus einem Wulst aus aushärtbarer Dichtungsmasse besteht, die in einen ringförmigen Zwischenraum eingebracht ist, der zwischen dem zylindrischen Umfang des starren Elements einerseits und der Innenfläche des ringförmigen Endes des Balgs andererseits ausgebildet ist.To the invention essentially has a fastening device for a Bellows to the subject, for the tight connection of an annular end of the bellows to a rigid element, which is equipped with a cylindrical circumference is, wherein the device consists of a bead of curable Sealant is made, which is introduced into an annular space is that between the cylindrical periphery of the rigid element on the one hand and the inner surface of the annular End of the bellows on the other hand is formed.

Vorzugsweise weist die Innenfläche des ringförmigen Endes des Balgs Ausnehmungen auf, in die die aushärtbare Dichtungsmasse eingeführt ist und worin sie sich festsetzt. Diese Ausnehmungen nehmen vorteilhafter Weise die Form einer Reihe ringförmiger, paralleler Auskehlungen an, die in der Innenfläche des ringförmigen Endes des Balgs ausgebildet sind.Preferably, the inner surface of the annular end of the bellows has recesses into which the curable sealant is introduced and in which it settles. These recesses advantageously take the form of a series of annular parallel grooves formed in the inner surface of the annular end of the bellows are.

Somit liefert die Erfindung eine Lösung, die die herkömmliche Befestigungsschelle und den herkömmlichen O-Ring und folglich die Auskehlung, die den O-Ring für gewöhnlich aufnimmt, überflüssig macht, wodurch sich eine erhebliche Vereinfachung und Einsparung ergibt, vor allem, indem man sich von den Kosten für die Schelle und ihres Einsetzens befreit. Die aushärtbare Dichtungsmasse stellt als solche allein die mechanische Verbindung und die Dichtigkeit zwischen dem ringförmigen Ende des Balgs und dem starren Element sicher, um das herum dieses Ende des Balgs angreift. Die Ausnehmungen wie ringförmige Auskehlungen, die in der Innenfläche des ringförmigen Endes des Balgs ausgebildet sind, stellen durch Formschluss eine axiale Verbindung zwischen diesem Ende des Balgs und dem starren Element sicher, um das herum das Ende angreift, wobei diese axiale Verbindung Zug- oder Druckkräften widersteht. Das Einbringen der aushärtbaren Dichtungsmasse in ihrem viskosen Ausgangszustand lässt sich leicht durch einen Einspritzvorgang bewerkstelligen.Consequently the invention provides a solution the conventional Mounting clamp and the conventional O-ring and thus the groove, which usually accommodates the O-ring, makes superfluous, which results in a considerable simplification and saving, above all, by freeing yourself from the cost of the clamp and its insertion. The hardenable Sealant as such alone provides the mechanical connection and the tightness between the annular end of the bellows and the rigid element around which this end of the bellows attacks. The recesses like annular Grooves in the inner surface of the annular End of the bellows are formed by positive fit one axial connection between this end of the bellows and the rigid one Element sure around which the end attacks, being this axial Connection tensile or compressive forces resists. The introduction of the curable sealant in her viscous initial state leaves easy to accomplish through an injection process.

Auf jeden Fall wird die Erfindung mittels der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügte Schemazeichnung verständlicher, die beispielhaft eine Ausführungsform dieser Befestigungsvorrichtung für einen Balg darstellt.On In any case, the invention will become apparent from the following description with reference to the attached Schematic drawing more understandable the example of an embodiment this fastening device for represents a bellows.

1 ist eine Halbansicht im Schnitt eines Endes eines Balgs, das mittels herkömmlicher Einrichtungen an einem Lenkungsgehäuse befestigt ist; 1 is a half-sectional view of one end of a bellows, which is fastened by means of conventional means to a steering housing;

2 ist eine Ansicht ähnlich 1, die aber die erfindungsgegenständliche Befestigungsvorrichtung darstellt. 2 is a similar view 1 but which represents the subject invention fastening device.

Die Zeichnung stellt teilweise eine Zahnstangenlenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Ende des Lenkungsgehäuses 2 dar, in dem entlang einer durch die Achse A angegebenen Längsrichtung eine Zahnstange 3 gleitbeweglich angebracht ist, deren entsprechendes (nicht dargestelltes) Ende sich außerhalb des Gehäuses 2 befindet, wobei dieses Ende mittels eines "axialen" Kugelgelenks an eine Lenkpleuelstange angelenkt ist. Ein Balg 4 verbindet das Ende des Lenkungsgehäuses 2 mit der Pleuelstange; der Balg besitzt auf der Seite des Gehäuses 2 ein ringförmiges Ende 5, dem sich eine Reihe von Windungen 6 anschließen, die den verformbaren Teil des Balgs 4 bilden. Das ringförmige Ende 5 des Balgs 4 greift um einen zylindrischen Umfang 7 herum an, der am betreffenden Ende des Gehäuses ausgebildet ist, und ist auf dichte Weise an diesem Umfang 7 befestigt.The drawing partially represents a rack and pinion steering for a motor vehicle, in particular an end of the steering housing 2 in which along a length indicated by the axis A a rack 3 is slidably mounted, whose corresponding (not shown) end is outside the housing 2 located, this end is articulated by means of an "axial" ball joint to a Lenkpleuelstange. A bellows 4 connects the end of the steering housing 2 with the connecting rod; the bellows has on the side of the housing 2 an annular end 5 which is a series of turns 6 connect the deformable part of the bellows 4 form. The annular end 5 of the bellows 4 engages around a cylindrical circumference 7 around, which is formed at the respective end of the housing, and is in a sealed manner on this circumference 7 attached.

Um die dichte Befestigung des ringförmigen Endes 5 des Balgs 4 herzustellen, besteht die durch 1 dargestellte tatsächliche Lösung darin, einerseits einen O-Ring 8 zwischen diesem Ende 5 und dem Umfang 7 des Gehäuses 2 einzusetzen, und andererseits eine Befestigungsschelle 9 um dieses Ende 5 anzubringen und festzuziehen. Der O-Ring 8 ist in einer ringförmigen Auskehlung 10 angebracht, die am zylindrischen Umfang 7 des Gehäuses 2 ausgebildet ist. Die Befestigungsschelle 9 ist in einer ringförmigen Nut 11 angebracht, die außen am ringförmigen Ende 5 des Balgs 4 ausgebildet ist, und diese Schelle 9 ist so festgezogen, dass sie das ringförmige Ende 5 des Balgs 4 ganz um den Umfang 7 presst, indem gleichzeitig der O-Ring 8 zusammengedrückt wird.To the tight attachment of the annular end 5 of the bellows 4 that is made by 1 represented actual solution therein, on the one hand an O-ring 8th between this end 5 and the scope 7 of the housing 2 to use, and on the other hand a mounting clamp 9 around this end 5 to install and tighten. The O-ring 8th is in an annular groove 10 attached to the cylindrical circumference 7 of the housing 2 is trained. The clamp 9 is in an annular groove 11 attached, the outside of the annular end 5 of the bellows 4 is formed, and this clamp 9 is tightened so that it is the annular end 5 of the bellows 4 all around the circumference 7 presses while holding the O-ring 8th is compressed.

Die Lösung der vorliegenden Erfindung, die durch 2 veranschaulicht ist, in der die Elemente den vorstehend beschriebenen Elementen entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, lässt gleichzeitig die Schelle 9, den O-Ring 8 und die den O-Ring 8 aufnehmende Auskehlung 10 weg.The solution of the present invention, by 2 is illustrated, in which the elements correspond to the elements described above, are denoted by the same reference numerals, leaves simultaneously the clamp 9 , the O-ring 8th and the O-ring 8th receiving groove 10 path.

Erfindungsgemäß ist das ringförmige Ende 5 des Balgs 4, das sich auf der Seite des Lenkungsgehäuses 2 befindet, verdickt und weist innenliegend eine Reihe paralleler ringförmiger Auskehlungen 12 auf. Der zylindrische Umfang 7 des Gehäuses 2 weist seinerseits eine glatte Fläche auf, die, wenn der Balg eingesetzt ist, sich der Reihe von Auskehlungen 12 gegenüberliegend befindet.According to the invention, the annular end 5 of the bellows 4 located on the side of the steering housing 2 is located, thickened and has internally a series of parallel annular grooves 12 on. The cylindrical circumference 7 of the housing 2 in turn has a smooth surface which, when the bellows is inserted, forms the series of grooves 12 located opposite.

Eine aushärtbare Dichtungsmasse 13 ist in den ringförmigen Zwischenraum eingebracht, der zwischen dem zylindrischen Umfang 7 des Gehäuses 2 einerseits und der Innenfläche des ringförmigen Endes 5 des Balgs 4 andererseits ausgebildet ist. Insbesondere eignet sich ein in einer angemessenen Werkzeugausrüstung durchgeführter Einspritzvorgang, um die Dichtungsmasse 13 in ihrem viskosen Ausgangszustand einzubringen.A hardenable sealant 13 is inserted in the annular space between the cylindrical circumference 7 of the housing 2 on the one hand and the inner surface of the annular end 5 of the bellows 4 on the other hand is formed. In particular, an injection process carried out in appropriate tooling is suitable for the sealant 13 in their viscous initial state.

Bei seinem Aushärten haftet der Ringwulst, der durch die Dichtungsmasse 13 gebildet wird, am zylindrischen Umfang 7 des Lenkungsgehäuses 2 sowie am ringförmigen Ende 5 des Balgs 4 an, wo das Vorhandensein der Auskehlungen 12 die Haftfläche noch vergrößert, indem gleichzeitig eine Verbindung durch Formschluss zwischen der Dichtungsmasse 13 und dem Balg 4 hergestellt wird.Upon curing, the annular bead adheres through the sealant 13 is formed on the cylindrical circumference 7 of the steering housing 2 and at the annular end 5 of the bellows 4 where the presence of the grooves 12 the adhesive surface is even increased, while at the same time a connection by positive engagement between the sealant 13 and the bellows 4 will be produced.

Es ist noch anzumerken, dass der Balg 4 zwischen seinem ringförmigen Ende 5 und seiner ersten Windung 6 eine ringförmige Schulter 14 aufweist, die das ringförmige Ende 5 des Balgs 4 axial bezüglich des zylindrischen Umfangs 7 des Gehäuses 2 positioniert, um die Auskehlungen 12 vor dem Einspritzen der Dichtungsmasse diesem Umfang 7 zugewandt anzuordnen.It should be noted that the bellows 4 between its annular end 5 and its first turn 6 an annular shoulder 14 having the annular end 5 of the bellows 4 axially with respect to the cylindrical circumference 7 of the housing 2 positioned to the grooves 12 before injecting the sealant to this extent 7 to arrange facing.

Somit wird eine dichte Verbindung durch Verkleben zwischen dem Balg 4 und dem Lenkungsgehäuse 2 erzielt.Thus, a tight connection by gluing between the bellows 4 and the steering housing 2 achieved.

Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die einzige Ausführungsform dieser Befestigungsvorrichtung für einen Balg, die vorstehend beispielhaft beschrieben wurde; vielmehr umfasst sie alle Ausführungs- und Anwendungsvarianten, die demselben Prinzip gehorchen. Deshalb würde man den Rahmen der vorliegenden Erfindung vor allem dann nicht verlassen:

  • – wenn eine aushärtbare Dichtungsmasse beliebiger Beschaffenheit oder Zusammensetzung verwendet würde;
  • – die ringförmigen Teile des Endes des Balgs durch irgendeine andere Art von Ausnehmung ersetzt würden, die sich dazu eignet, ein Festsetzen an der ausgehärteten Dichtungsmasse sicherzustellen;
  • – wenn dieselbe Vorrichtung zur Befestigung von Schellen an allen starren Elementen in allen industriellen Bereichen bestimmt würde.
Of course, the invention is not limited to the single embodiment of this fastening device for a bellows, which has been described above by way of example; Rather, it includes all embodiments and application variants that obey the same principle. Therefore, one would not leave the scope of the present invention, especially then:
  • - if a hardenable sealant of any nature or composition were used;
  • - The annular parts of the end of the bellows would be replaced by any other type of recess, which is suitable to ensure a setting on the cured sealant;
  • - If the same device would be determined for the attachment of clamps to all rigid elements in all industrial areas.

Claims (4)

Befestigungsvorrichtung für einen Balg, für die dichte Verbindung eines ringförmigen Endes (5) des Balgs (4) um ein starres Element (2), das mit einem zylindrischen Umfang (7) ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Wulst aushärtbarer Dichtungsmasse (13) besteht, die in einen ringförmigen Zwischenraum eingebracht ist, der zwischen dem ringförmigen Umfang (7) des starren Elements (2) einerseits und der Innenfläche des ringförmigen Endes (5) des Balgs (4) andererseits ausgebildet ist.Fastening device for a bellows, for the tight connection of an annular end ( 5 ) of the bellows ( 4 ) around a rigid element ( 2 ), which has a cylindrical circumference ( 7 ), characterized in that it consists of a bead of hardenable sealant ( 13 ), which is introduced into an annular space which between the annular periphery ( 7 ) of the rigid element ( 2 ) on the one hand and the inner surface of the annular end ( 5 ) of the bellows ( 4 ) is formed on the other hand. Befestigungsvorrichtung für einen Balg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche des ringförmigen Endes (5) des Balgs (4) Ausnehmungen (12) aufweist, in welche die aushärtbare Dichtungsmasse (13) eingebracht ist und worin sie sich festsetzt.Fastening device for a bellows according to claim 1, characterized in that the inner surface of the annular end ( 5 ) of the bellows ( 4 ) Recesses ( 12 ) into which the curable sealant ( 13 ) is incorporated and in what it sets. Befestigungsvorrichtung für einen Balg nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen die Form einer Reihe paralleler ringförmiger Auskehlungen (12) annehmen, die in der Innenfläche des ringförmigen Endes (5) des Balgs (4) ausgebildet sind.Fastening device for a bellows according to claim 2, characterized in that the recesses take the form of a series of parallel annular flutes ( 12 ) in the inner surface of the annular end ( 5 ) of the bellows ( 4 ) are formed. Befestigungsvorrichtung für einen Balg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ihre Anwendung auf die dichte Verbindung eines Balgs (4) mit dem Ende eine Gehäuses (2) einer Zahnstangenlenkung (3) eines Kraftfahrzeugs.Fastening device for a bellows according to one of claims 1 to 3, characterized by its application to the tight connection of a bellows ( 4 ) with the end of a housing ( 2 ) a rack and pinion steering ( 3 ) of a motor vehicle.
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