-
Die
Erfindung betrifft einen Faltenbalganschluß an einem Gehäuse
eines Lenksystems, mit einem Dichtabschnitt zur Sicherstellung der
Abdichtung des Gehäuses zu einem Faltenbalg und mit einem
Befestigungsabschnitt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Gehäuse
von Lenksystemen, insbesondere Lenkgetriebegehäuse, weisen
Anschlüsse für hermetische Dichtungen, wie etwa
Faltenbalganschlüsse auf, um ein dichtendes Festlegen einer
solchen Dichtung zu gewährleisten. Beispielsweise werden auf
diese Weise axialverschieblich in dem Lenkgetriebegehäuse
gelagerte Zahnstangen mit dem Lenkgetriebegehäuse dichtend
verbunden um Schmiermittelverluste zu verhindern und Schmutzeintrag
ins Innere des Lenkgetriebegehäuses zu vermeiden.
-
Die
US 2005/0205342 A1 beschreibt
ein elektrisches Lenksystem in dessen Lenkgetriebegehäuse
eine Spindel axialverschieblich gelagert ist. Die Spindel ist an
axialen Enden des Lenkgetriebegehäuses mit Hilfe von Faltenbälgen
gegen das Lenkgetriebegehäuse abgedichtet. Ein solcher
Faltenbalg ist über eine konvexe, in radialer Richtung von
der Spindel wegweisenden, ringförmigen Haltenase gestülpt
und liegt in einer, der Haltenase benachbart angeordneten Ringnut
in dem Lenkgetriebegehäuse fest, worin er mit einem Spannmittel
gehalten ist.
-
Bei
den bekannten Faltenbalganschlüssen an Lenkgetrieben sind
so ein Befestigungsabschnitt und ein Dichtabschnitt räumlich
zusammengefasst. Um eine dauerhafte Abdichtung solcher Faltenbalganschlüsse
zu ermöglichen, sind dessen Oberflächen spanabhebend
zu bearbeiten, wobei insbesondere die Darstellung des Hinterschnitts
zwischen der Haltenase und der Ringnut einen erhöhten Bearbeitungsaufwand
erfordert.
-
Es
sind mehrere Arbeitsschritte zur Oberflächenbearbeitung
der Innenoberfläche des Lenkgetriebegehäuses an
dem Faltenbalganschluß und der Ringnut, sowie der Haltenase
erforderlich. Bleibt die Ringnut hingegen unbearbeitet, und werden
nur deren Gussnähte verputzt, so führt dies in
der Regel zu Undichtigkeiten.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Faltenbalganschluß an
einem Gehäuse eines Lenksystems darzustellen, der auf einfache,
kostengünstige Weise herstellbar ist und dauerhaft dicht
ist.
-
Die
Erfindung wird mit einem Faltenbalganschluß mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
-
Dadurch
dass die Mantelfläche des Dichtabschnitts des Faltenbalganschlusses
frei von Hinterschnitten verläuft und vorzugsweise parallele
und geradlinige Konturen aufweist ist diese auf kostengünstige
Weise spanabhebend und damit seine Dichtfunktion sicher erfüllend,
darstellbar. Der Dichtabschnitt kann auch konisch, mit von einem
Gehäuserand ansteigender Kontur ausgeführt sein.
-
Dem
Dichtabschnitt schließt sich, in axialer Richtung des Faltenbalganschlusses
getrennt von diesem, der Befestigungsabschnitt der als Ringnut oder
ringnutartig gebildet ist, an. Der Befestigungsabschnitt muß nicht
zwingend oberflächenbearbeitet sein, sodaß dieser
als Hinterschnitt, gußrauh, ausgeführt sein kann.
Es ist auf diese Weise ein Faltenbalganschluß an einem
Gehäuse herstellbar, der zusammen mit einer Innenoberfläche
des Faltenbalganschlusses die Oberflächenbearbeitung seines Dichtabschnitts
erhalten kann, was kostengünstig darstellbar ist.
-
Bevorzugte
Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Eine
kostengünstige Darstellungsweise des Faltenbalganschlusses
ist insbesondere dadurch ermöglicht, dass der Befestigungsabschnitt
eine zumindest im wesentlichen unbearbeitete Oberfläche hat,
die vorzugsweise eine lokale Abflachung in der Formtrennebene aufweist,
da der Befestigungsabschnitt keine Dichtfunktion übernehmen
muß und ausschließlich zur Festlegung eines Faltenbalgs
an dem Gehäuse dient.
-
In
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der
Dichtabschnitt von einem axialen Gehäuserand des Faltenbalganschlusses
geführt und stellt einen bevorzugt zylindrisch gebildeten
Abschnitt mit einer Anfasung am Gehäuserand dar. Dem Dichtabschnitt
schließt sich mit einem Abstand zu dem Gehäuserand
der Befestigungsabschnitt für den Faltenbalg oder für
eine anders geformte hermetische Dichtung an.
-
Es
kann auch zweckmäßig sein, den Befestigungsabschnitt
und den Dichtabschnitt an dem Faltenbalganschluß in umgekehrter
Reihenfolge anzuordnen.
-
Eine
Flanke der den Befestigungsabschnitt im wesentlichen bildenden Ringnut,
welche dem Dichtabschnitt benachbart ist, hat bevorzugt eine geringere
Höhe als eine dieser gegenüberliegenden Flanke,
sodaß sich an dem Faltenbalganschluß an ihrer
Oberfläche zu bearbeitende Mantelflächen befinden,
die mit zunehmendem radialen Abstand zu der Längsachse
des Faltenbalganschlusses ausgeführt sind. Spanabhebend
zu bearbeitende Oberflächen, die in einem Hinterschnitt
liegen, sind dadurch gänzlich vermieden.
-
Die
zu bearbeitenden Oberflächen, insbesondere die des Dichtabschnitts,
sind bevorzugt in einem Arbeitsgang zusammen mit der Innenoberfläche des
Faltenbalganschlusses oder mit anderen Oberflächen im Inneren
des Gehäuses mit einem spanabhebenden Verfahren herzustellen.
-
Der
Faltenbalg oder eine andere hermetische Dichtung liegt bevorzugt
mit ein oder mehreren nach innen ausgeformten, ringwulstartigen
Dichtlippen auf der bevorzugt ebenen Manteloberfläche des Dichtabschnitts
auf. Die Dichtlippen werden mit einem Spannband oder einem anderen
geeigneten, um den Faltenbalg im Bereich seines Dichtabschnitts gelegten
Spannmittel gegen die Manteloberfläche gepresst. Die Dichtlippen
stellen zusätzliche Materialanhäufungen dar, die
eine zusätzliche radiale Pressung des Faltenbalgs an dem
Dichtabschnitt gewährleisten.
-
Im
Bereich, in dem der Faltenbalg auf dem Befestigungsabschnitt zu
liegen kommt, weist der Faltenbalg einen radialen nach innen geführten
Wulst auf, der über Teilumfangsabschnitte oder über
den gesamten Innenumfang des Faltenbalgs reicht.
-
Der
Faltenbalg kann eine weitere, endseitige und nach innen gerichtet
Dichtlippe tragen, die eine erste, an einem Faltenbalgende, auf
dem Faltenbalganschluß angeordnete Dichtebene bildet. Zwischen dieser
endseitigen Dichtlippe und dem Wulst ist eine Fettfüllung
zwischen dem Faltenbalg und dem Faltenbalganschluß vorgesehen.
Eine weitere Fettfüllung kann axial zwischen der Wulst
des Faltenbalgs im Bereich des Befestigungsabschnitts und den wulstartigen
Dichtlippen vorgesehen werden. Die Fettfüllungen tragen
zur Dichtheit des Verbundes Faltenbalg/Gehäuse bei und
sie ermöglichen bei der Demontage und erneuten Montage
ein beschädigungsfreies Aufschieben des Faltenbalgs auf
den Faltenbalganschluß. Außerdem verhindern die
Fettfüllungen ein korrosives Unterwandern des Gehäuses.
-
Im
Axialbereich der Dichtlippen und des Wulstes am Befestigungsabschnitt
weist der Faltenbalg bevorzugt einstichartige Ringspalte auf, deren Tiefe
größer als ihre Breite ist.
-
Die
Erfindung wird nun näher anhand eines Ausführungsbeispiels
beschrieben und anhand der beiliegenden Zeichnung wiedergegeben.
In der Zeichnung zeigt:
-
1 Einen
teilweisen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Faltenbalganschluß mit Faltenbalg,
-
2 einen
teilweisen Längsschnitt durch einen Faltenbalg in 1,
-
3 einen
teilweisen Längsschnitt durch den Faltenbalganschluß in 1,
-
4 einen
teilweisen Längsschnitt durch einen weiteren Faltenbalg,
-
5 einen
teilweisen Längsschnitt durch einen Faltenbalganschluß für
den in 4 gezeigten Faltenbalg.
-
1 zeigt
einen teilweisen Längsschnitt durch einen Faltenbalganschluß 1 an
einem Gehäuse 2 eines Zahnstangenlenkgetriebes.
Der Faltenbalganschluß 1 erstreckt sich von einem
axialen Gehäuserand 9 aus dem eine in dem Gehäuse 2 axialverschieblich
gelagerte Zahnstange (nicht gezeigt) ragt. Ein Faltenbalg 4 aus
einem synthetischen Elastomeren oder aus Gummi dient als hermetische
Dichtung zwischen dem Gehäuse 2 und der Zahnstange
und ist auf den Faltenbalganschluß 1 aufgeschoben.
Der Faltenbalganschluß 1 ist erfindungsgemäß in
einen Dichtabschnitt 3, der sich axial ausgehend von dem angefasten
Gehäuserand 9 über eine Breite c erstreckt,
und in einen Befestigungsabschnitt 5, der sich an den Dichtabschnitt 3 anschließt,
unterteilt.
-
Der
Dichtabschnitt 3 ist spanabhebend bearbeitet und weist
eine parallel zu einer Längsachse 7 des Faltenbalganschlusses 1 verlaufende
Mantelfläche 6 auf. Die Mantelfläche 6 weist
keine Hinterschneidungen auf, kann aber auch leicht konisch ansteigend
von dem Gehäuserand 9 weg verlaufen. Die Oberfläche
des Dichtabschnitts 3 ist in einem Bearbeitungsschritt
mit einer Innenoberfläche 12 des Faltenbalganschlusses 1 oder
mit anderen Oberflächen 22, 23 im Inneren
des Gehäuses 2 hergestellt.
-
Um
ein insbesondere axiales Sichern des Faltenbalgs 4 auf
dem Faltenbalganschluß 1 zu gewährleisten,
weist der Faltenbalganschluß 1 den von dem Dichtabschnitt 3 räumlich
mit Abstand a zu dem Gehäuserand getrennten, ringnutartigen
Befestigungsabschnitt 5 auf. Der Befestigungsabschnitt 5 weist
eine gußrauhe und weitgehend unbearbeitete Oberfläche 8 auf
und hat primär keine Dichtfunktion.
-
Wie
auch 3 in einem teilweisen Längsschnitt durch
den Faltenbalganschluß 1 zeigt, ist das Profil
des ringnutartigen Befestigungsabschnitts 5 unsymmetrisch
mit einer Flanke 10, die dem Dichtabschnitt 3 abgewandt
ist und höher ist, als eine Flanke 11, die sich
an dem Dichtabschnitt 3 anschließt. Die höhere
Flanke 10 dient als bearbeitete Einführungschräge
für eine endseitige Dichtlippe 17 (vgl. 1 und 2)
des Faltenbalgs 4, der in den gezeigten Ausführungsbeispielen
in 1 bis 5 als Ringwulst 15 gebildet
ist und in dem ringnutartigen Befestigungsabschnitt 5 zu
liegen kommt.
-
Die
Breite des Befestigungsabschnitts 5 beträgt etwa
die Hälfte der Breite c des Dichtabschnitts 3.
Wie die 1 und 2 zeigen,
weist der Faltenbalg 4 mehrere Dichtlippen auf. An seinem,
dem Gehäuse 2 zugewandten axialen Ende 16 ist
die endseitige Dichtlippe 17 auf seinem Innenumfang angeordnet,
die ringwulstartig geformt ist.
-
In
dem Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 sind
zwei ringwulstartige Dichtlippen 13, 13' und in
dem Ausführungsbeispiel in der 4, drei ringwulstartige
Dichtlippen 13, 13', 13'' auf der Innenseite
des Faltenbalgs 4 zu erkennen, die auf dem Dichtabschnitt 3 zu
liegen kommen. Eine endseitige Dichtlippe 17 fehlt in dem
Ausführungsbeispiel in 4.
-
Auf
der Außenseite des Faltenbalgs 4 sind Ringspalte 20 an
den Dichtlippen 13, 13', 13'' und 17 sowie
an der Wulst 14 angeordnet, deren Tiefe größer
als die Breite ist, um die Wandstärke des Faltenbalgs 4 aus
fertigungstechnischen Gründen zu vergleichmäßigen
und um ein Spannmittel oder Spannband 21 ohne Bildung von Hohlräumen
auf dem Faltenbalg 4 im Bereich des Dichtabschnitts 3 und
des Befestigungsabschnitts 5 anlegen zu können.
-
Eine
Fettfüllung 18 ist zwischen dem Wulst 14 und
der endseitigen Dichtlippe 17 vorgesehen. Eine weitere
Fettfüllung 19 ist zwischen dem Wulst 14 und
dem Dichtabschnitt 3 vorgesehen. Sie dienen zur Unterstützung
der Dichtfunktion des Faltenbalganschlusses 1, außerdem
um bei einer Montage/Demontage des Faltenbalgs 4 ein beschädigungsfreies Aufschieben
des Faltenbalgs 4 auf den Faltenbalganschluß 1 zu
ermöglichen und verhindern die korrosive Unterwanderung
des Gehäuses 2. Der in 5 in einem
teilweisen Längsschnitt gezeigte Faltenbalganschluß 1 ist
prinzipiell in Bezug auf die räumliche Trennung der Funktion
Abdichten (Dichtabschnitt) und Festlegen (Befestigungsabschnitt)
gleich aufgebaut, wie in dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel.
Der Faltenbalganschluß 1 unterscheidet sich lediglich
in der Gestalt seines Profils.
-
- 1
- Faltenbalganschluß
- 2
- Gehäuse
- 3
- Dichtabschnitt
- 4
- Faltenbalg
- 5
- Befestigungsabschnitt
- 6
- Mantelfläche
- 7
- Längsachse
- 8
- Oberfläche,
v. 5
- 9
- Gehäuserand,
v. 1
- 10
- Flanke
- 11
- Flanke
- 12
- Innenoberfläche
- 13,
13', 13''
- Dichtlippe
- 14
- Wulst
- 15
- Ringwulst
- 16
- Ende,
axial
- 17
- Dichtlippe,
endseitig
- 18
- Fettfüllung
- 19
- Fettfüllung
- 20
- Ringspalt
- 21
- Spannband
- 22
- Oberfläche
- 23
- Oberfläche
- a
- Abstand
- b
- Breite
- c
- Breite
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 2005/0205342
A1 [0003]