DE10229960B4 - Kugelgelenk - Google Patents

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Abstract

Kugelgelenk, vorzugsweise für Fahrwerksaufhängungen oder Lenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem Gelenkgehäuse (5), einem aus einer Kugelfläche (3) und einem Zapfenteil (2) bestehenden Lagerzapfen (1), welcher mit der Kugelfläche dreh- und auslenkbar im Gelenkgehäuse (5) gelagert ist und mit einem elastischen Dichtungsbalg (8), der das Gelenkgehäuse (5) in mindestens einem Teilbereich umgreift, wobei in diesem Teilbereich ein statischer Dichtungssitz (10) zwischen Gelenkgehäuse (5) und Dichtungsbalg (8) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbalg (8) im Bereich des Dichtungssitzes (10) am Gelenkgehäuse (5) durch eine nicht lösbare stoffschlüssige Verbindung festgelegt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk, vorzugsweise für Fahrwerksaufhängungen und Lenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem Gelenkgehäuse, einem aus einer Kugelfläche und einem Zapfenteil bestehenden Lagerzapfen, welcher mit der Kugelfläche dreh- und auslenkbar im Gelenkgehäuse gelagert ist, und mit einem elastichen Dichtungsbalg, der das Gelenkgehäuse oder das Zapfenteil in mindestens einem Teilbereich umgreift, wobei in diesem Teilbereich ein statischer Dichtungssitz zwischen Zapfenteil und Dichtungsbalg gebildet ist.
  • Kugelgelenke der geschilderten gattungsgemäßen Art sind in unterschiedlichster Ausgestaltung aus dem Stand der Technik bekannt. Da bei derartigen Kugelgelenken sowohl eine Kippbewegung als auch eine Drehbewegung zwischen Gehäuse und Lagerzapfen stattfindet, wird die Abdichtung der innerhalb des Gehäuses gebildeten Lagerpaarung aus Kugelfläche des Lagerzapfens und einer korrespondierenden Lagerpfanne in der Regel durch einen statische Dichtungssitz zwischen Dichtungsbalg und Gehäuse und einen insbesondere die Drehbewegung der Bauteile zueinander ermöglichenden dynamischen Dichtungssitz zwischen Dichtungsbalg und Zapfenteil realisiert. Die Ausbildung des statischen Dichtungssitzes sieht hierbei bei bekannten Lösungen vor, dass der Dichtungsbalg mit einer an seinem Ende ausgebildeten Wulstverdickung, die einen inneren Dichtungssitz bildet, unmittelbar auf einem Teilbereich der Mantelfläche des Gelenkgehäuses oder des Zapfenteils aufsitzt, wobei er diesen umgreift, und wird dort gegebenenfalls durch eigene Materialspannung oder durch die Spannung eines außen aufgesetzten Federringes gehalten.
  • Generelle Problematik einer derartigen Ausgestaltung stellt die Tatsache dar, dass auf Grund von Relativbewegungen im Bereich des Dichtungssitzes insbesondere bei großen Ausschlägen ein Abheben oder Verschieben des Dichtungsbalges erfolgen kann und somit die Dichtwirkung beeinträchtigt werden kann. Darüber hinaus besteht im Bereich des Dichtungssitzes die Gefahr einer Korrosionsbildung an der Zapfenoberfläche, da der Zapfen üblicherweise aus Metall hergestellt ist und trotz eventuell vorhandener Beschichtung zur Korrosionshemmung nach einer gewissen Laufzeit zu Oberflächenveränderungen des Dichtungssitzes neigt, was letztendlich zu einem Ausfall des Dichtungssystems und nachfolgend des gesamten Kugelgelenkes durch Eindringen von Verschmutzungen in Folge des defektes Dichtungssitzes führt.
  • Die DE 199 00 072 C2 offenbart ein Kugelgelenk mit einem Dichtungsbalg, wobei zwischen dem Dichtungsbalg und Zapfenteil eine zusätzliche mit dem Zapfenteil mittels einer unlösbaren stoffschlüssigen Verbindung, beispielsweise durch ein Verkleben, verbundene Abstützung, angeordnet ist. Der Dichtungsbalg wird über einen Spannring an der Abstützung kraftschlüssig gehalten, wobei zwischen der Abstützung und dem Dichtungsbalg eine nachteilige Relativbewegung möglich ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, im Bereich des statischen Dichtungssitzes zwischen Zapfenteil oder Gelenkgehäuse und Dichtungsbalg des Kugelgelenkes eine verbesserte Dichtwirkung zu erzielen, was insbesondere dadurch gescherten kann, dass Relativbewegungen zwischen den beteiligten, den Dichtungssitz bildenden Bauteilen verhindert werden.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den gattungsbildenden Merkmalen durch die im kennzeichnenden Teil der unabhängigen Ansprüche 1 und 2 jeweils offenbarte technische Lehre gelöst. Wesentliches Merkmal dieser technischen Lehren ist es, dass der Dichtungsbalg im Bereich des Dichtungssitzes am Zapfenteil oder am Gelenkgehäuse durch eine nicht lösbare stoffschlüssige Verbindung festgelegt ist.
  • Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung wird eine Relativbewegung zwischen den den Dichtungssitz bildenden Bauteilen zuverlässig ausgeschlossen, gleichzeitig kann jedoch eine Dreh- und Pendelbewegung zwischen Lagerzapfen und Lagerschale auf Grund der Elastizität des Dichtungsbalges und des weiteren dynamischen Dichtungssitzes weiterhin stattfinden.
  • Die stoffschlüssige Verbindung lässt sich entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung durch eine Klebeverbindung realisieren oder dadurch, dass der Dichtungsbalg am Zapfenteil oder am Gelenkgehäuse anvulkanisiert ist.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt hierbei eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Kugelgelenk.
  • Das Kugelgelenk weist dabei einen Gelenkzapfen 1 auf, welcher aus einem Zapfenteil 2 und einer daran einstückig angeformten Kugelfläche 3 besteht. Der Gelenkzapfen 1 ist mittels einer Gelenkschale 4 aus einem begrenzt elastischen Werkstoff im Gelenkgehäuse 5 des Kugelgelenkes gelagert.
  • Zur Abdichtung zwischen dem Gelenkgehäuse 5 und dem Gelenkzapfen 1 dient ein elastischer Dichtungsbalg 8, dessen eines Ende in einer umlaufenden Nut am Umfang des Gelenkgehäuses 5 dynamisch befestigt ist, so dass Kipp- und auch insbesondere Drehbewegungen des Gelenkzapfens möglich sind. Das andere Ende des Dichtungsbalges 8 ist mittels eines Dichtungssitzes 10, welcher zum dichten Anschluss des Dichtungsbalges 8 an das Zapfenteil 2 dient, versehen.
  • Dieser Dichtungssitz 10 ist gegenüber herkömmlichen Ausführungen so gestaltet, dass der Dichtungsbalg in diesem Bereich des Dichtungssitzes am Zapfenteil 2 durch eine nicht lösbare stoffschlüssige Verbindung festgelegt ist, wobei als alternative Befestigungen ein Anvulkanisieren oder ein Ankleben möglich ist.
  • Auf diese Weise entsteht eine feste Verbindung zwischen Zapfenteil 2 und Dichtungsbalg 8, so dass Relativbewegungen zwischen den den Dichtungssitz 10 bildenden Bauteilen ausgeschlossen sind. Die durch derartige Relativbewegungen hervorgerufenen Abhebeffekte des Dichtungsbalges 8 vom Zapfenteil 2 und daraus resultierende Undichtigkeiten können somit zuverlässig verhindert werden.
  • Alternativ hierzu ist eine dynamischer Dichtungssitz zwischen Zapfenteil 2 und Dichtungsbalg 8 denkbar, so dass erfindungsgemäss der Dichtungssitz zwischen Gelenkgehäuse 5 und Dichtungsbalg 8 als stoffschlüssige Verbindung gestaltet ist, d. h. der Dichtungsbalg 8 ist am Gelenkgehäuse 5 angeklebt oder anvulkanisiert.
  • 1.
    Gelenkzapfen
    2.
    Zapfenteil
    3.
    Kugelfläche
    4.
    Gelenkschale
    5.
    Gelenkgehäuse
    8.
    Dichtungsbalg
    9.
    Federring
    10.
    Dichtungssitz

Claims (5)

  1. Kugelgelenk, vorzugsweise für Fahrwerksaufhängungen oder Lenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem Gelenkgehäuse (5), einem aus einer Kugelfläche (3) und einem Zapfenteil (2) bestehenden Lagerzapfen (1), welcher mit der Kugelfläche dreh- und auslenkbar im Gelenkgehäuse (5) gelagert ist und mit einem elastischen Dichtungsbalg (8), der das Gelenkgehäuse (5) in mindestens einem Teilbereich umgreift, wobei in diesem Teilbereich ein statischer Dichtungssitz (10) zwischen Gelenkgehäuse (5) und Dichtungsbalg (8) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbalg (8) im Bereich des Dichtungssitzes (10) am Gelenkgehäuse (5) durch eine nicht lösbare stoffschlüssige Verbindung festgelegt ist.
  2. Kugelgelenk, vorzugsweise für Fahrwerksaufhängungen oder Lenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem Gelenkgehäuse (5), einem aus einer Kugelfläche (3) und einem Zapfenteil (2) bestehenden Lagerzapfen (1), welcher mit der Kugelfläche dreh- und auslenkbar im Gelenkgehäuse (5) gelagert ist und mit einem elastischen Dichtungsbalg (8), der das Zapfenteil (2) in mindestens einem Teilbereich umgreift, wobei in diesem Teilbereich ein statischer Dichtungssitz (10) zwischen Zapfenteil (2) und Dichtungsbalg (8) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbalg (8) im Bereich des Dichtungssitzes (10) am Zapfenteil (2) durch eine nicht lösbare stoffschlüssige Verbindung festgelegt ist.
  3. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht lösbare stoffschlüssige Festlegung des Dichtungsbalges (8) als Klebeverbindung gestaltet ist.
  4. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbalg (8) im Bereich des Dichtungssitzes (10) am Gelenkgehäuse (5) anvulkanisiert ist.
  5. Kugelgelenk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbalg (8) im Bereich des Dichtungssitzes (10) am Zapfenteil (2) anvulkanisiert ist.
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