DE10313754A1

DE10313754A1 - Dichtungsbalg für ein Kugelgelenk

Info

Publication number: DE10313754A1
Application number: DE10313754A
Authority: DE
Inventors: Curt Ronniger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-07

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsbalg für ein Kugelgelenk, der zumindest eine Rollfalte aufweist, die eine zur Längsachse des zentral im Kugelgelenk stehenden Kugelzapfens der Gelenkkugel im wesentlichen senkrechte Ebene beschreibt, und wobei in der oder den Rollfalte(n) über dem Umfang verteilt mehrere Längsfalten in im wesentlichen parallel zur Längsachse des zentral im Kugelgelenk stehenden Kugelzapfens verlaufenden Ebenen vorgesehen sind. Bevorzugt liegt die Längsachse des Kugelzapfens in den Ebenen der Längsfalten, die, von außen betrachtet, kokav gewölbt sind. Verwendung finden kann ein solcher Dichtungsbalg bevorzugt an einem Kugelgelenk, das an einem Fahrwerks-Bauteil eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, da dieser Faltenbalg neben der guten Beweglichkeit in Richtung der Längsachse eine ebenso gute Beweglichkeit für eine Rotationsbewegung um die Kugelzapfenlängsachse aufweist, und wobei der Dichtungsbalg drehfest einerseits am Kugelzapfen und andererseits an einer Aufnahme für die Gelenkkugel befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsbalg für ein Kugelgelenk, insbesondere an einem Fahrwerks-Bauteil eines Kraftfahrzeugs, wobei der Dichtungsbalg zumindest eine Rollfalte aufweist, die eine zur Längsachse des zentral im Kugelgelenk stehenden Kugelzapfens der Gelenkkugel im wesentlichen senkrechte Ebene beschreibt. Zum technischen Umfeld wird neben der DE 198 30 184 C2 insbesondere auf die DE 36 12 913 C1 verwiesen.

Kugelgelenke an Radführungsbauteilen oder Lenkungsführungen von Kraftfahrzeugen, d.h. an irgendwelchen Fahrwerks-Bauteilen, sind durch einen den Zugangsbereich zum Kugelgelenk umhüllenden Dichtungsbalg oder Faltenbalg vor einem Eindringen von Schmutz und Wasser geschützt. Wie die beigefügte 2 als bekannten, üblichen Stand der Technik in einem teilperspektivischen Teil-Schnitt zeigt, ist dabei eine lediglich mit ihrer oberen Hälfte dargestellte Gelenkkugel 10 eines Kugelgelenks in einer Lagerschale 11 gelagert, die in einer sog. Gelenkaufnahme 12 eines ersten Bauteils eingepasst ist. Ein an der Gelenkkugel 10 vorgesehener sog. Kugelzapfen 13 ragt aus der Lagerschale 11 hinaus und kann mit seinem freien Ende an einem weiteren figürlich nicht dargestellten zweiten Bauteil befestigt sein, wobei dieser Kugelzapfen 13 in dieser figürlich dargestellten Position zentral im Kugelgelenk steht, d.h. dass die Längsachse 14 dieses Kugelzapfens 13 im wesentlichen senkrecht zur in der Figur nach oben offenen Seite oder Ebene des Kugelgelenks steht.

Wie bei derartigen Kugelgelenken üblich kann der Kugelzapfen 13 (mit seiner Längsachse 14) zusammen mit der Gelenkkugel 10 gegenüber der figürlich dargestellten zentral stehenden Position insbesondere mehr oder weniger gekippt werden. Es sind jedoch auch gewisse Drehbewegungen der Gelenkkugel 10 um die Längsachse 14 möglich bzw. erforderlich. Ein Dichtungsbalg 15 umhüllt dabei den Übergangsbereich von der Gelenkkugel 10 zum Kugelzapfen 13, wobei im bekannten Stand der Technik gemäß 2 der Dichtungsbalg 15 mit seinem in der Figur unteren Ende mittels eines Spannrings 16 an der Lagerschale 11 oder an der Gelenkaufnahme 12 befestigt ist, während das obere Ende des Dichtungsbalgs 15 mittels eines weiteren Spannrings 17 auf einem Gleitring 18 angeordnet ist, der auf den Kugelzapfen 13 aufgebracht ist. Da der Dichtungsbalg 15 gegenüber diesem Gleitring 18 verdreht werden kann, wird damit eine Durchführung der genannten Drehbewegung der Gelenkkugel 10 ermöglicht, während zur Ausführung der genannten Kippbewegung der Dichtungsbalg 15 eine Rollfalte 15a aufweist bzw. bildet, die bei zentral stehendem Kugelzapfen 13 eine Ebene beschreibt bzw. in einer Ebene liegt, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse 14 des Kugelzapfens 13 in dieser Position ist.

Aufgrund der Relativbewegung zwischen dem besagten Gleitring 18 und dem Dichtungsbalg 15 bzw. in einer alternativen Ausführungsform ohne derartigen Gleitring, aufgrund von (Dreh-)Relativbewegungen zwischen dem besagten Dichtungsbalg und dem Kugelzapfen oder dgl. kann ein Eindringen insbesondere von Wasser in den Raum innerhalb des Dichtungsbalgs nicht mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen werden. Unerwünschte Korrosionserscheinungen im Kugelgelenk können die Folge hiervon sein.

Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, d.h. es soll aufgezeigt werden, wie ein Dichtungsbalg nach dem Oberbegriff des Anspruchs zu gestalten ist, dass auch im Hinblick auf die Ermöglichung einer Drehbewegung der Gelenkkugel eine ausreichende Dichtheit erreicht werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass in der oder den Rollfalte(n) über dem Umfang verteilt mehrere Längsfalten in im wesentlichen parallel zur Längsachse des zentral im Kugelgelenk stehenden Kugelzapfens verlaufenden Ebenen vorgesehen sind. Bei Anordnung an einem Kugelgelenk, das an einem Fahrwerks-Bauteil eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, wird vorgeschlagen, den der Dichtungsbalg drehfest einerseits am Kugelzapfen und andererseits an einer Aufnahme für die Gelenkkugel oder dgl. zu befestigen. Vorteilhafte Ausbildungen des Dichtungsbalgs sind Inhalt der weiteren Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist ein Dichtungsbalg oder Faltenbalg für ein Kugelgelenk derart gestaltet, dass er nicht nur Kippbewegungen des Kugelgelenks, sondern auch gewisse bzw. geringe Drehbewegungen desselben unbeschadet aufnehmen kann. Dann ist es möglich, den Dichtungsbalg mit seinen beiden Enden jeweils absolut fest und insbesondere auch drehfest direkt, d.h. ohne weitere Spalte vorsehen zu müssen, an den beiden relativ zueinander bewegbaren Bestandteilen des Kugelgelenks bzw. an den diesen zugeordneten Bauteilen zu befestigen. Diese Befestigung kann dabei analog dem anhand von 2 erläuterten bekannten Stand der Technik mittels Spannringen oder dgl. erfolgen, alternativ ist es jedoch auch möglich, den Dichtungsbalg bspw. auf dem Kugelzapfen aufzuvulkanisieren, wodurch eine bestmögliche Dichtheit hergestellt ist.

Um die genannte Drehbewegung zu ermöglichen, soll der Dichtungsbalg erfindungsgemäß in sich um ein gewisses Maß tordierbar sein. Hierfür sind die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Längsfalten vorgesehen, die im wesentlichen senkrecht zur Rollfalten-Ebene verlaufen und somit im wesentlichen parallel zur Längsachse des Kugelzapfens, wenn dieser senkrecht oder zentral, d.h. nicht gekippt im Kugelgelenk steht.

Ähnlich der Darstellung gemäß 2 ist in der beigefügten 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei für die gleichen Bauelemente die gleichen Bezugsziffern wie in 2 verwendet werden. Gezeigt ist also abermals ein Teil-Schnitt durch das Kugelgelenk mit einem erfindungsgemäßen Dichtungsbalg 15, wobei der Kugelzapfen 13 der Gelenkkugel 10 im wesentlichen zentral im Kugelgelenk steht, d.h. nicht gekippt und somit senkrecht auf der in der Figur oben offenen Seite der Lagerschale 11 steht. Man erkennt abermals die geschnitten dargestellte Rollfalte 15a des Dichtungsbalgs 15. Linkerhand von der Längsachse 14 verläuft in 1 der Schnitt durch den Dichtungsbalg 15 dabei durch eine Längsfalte 15b, von denen über dem Umfang verteilt mehrere im Dichtungsbalg 15 vorgesehen sind. Aufgrund der teilperspektivischen Darstellung sind zwei weitere solche Längsfalten 15b links bzw. rechts hinter der Längsachse 14 des Kugelzapfens 13 erkennbar. Rechterhand von der Längsachse 14 hingegen verläuft in 1 der Schnitt durch den Dichtungsbalg 15 in einem zwischen zwei Längsfalten (15b) liegenden Abschnitt.
Wie die genannten erfindungsgemäßen Längsfalten 15b detailliert ausgebildet sind, muss hier nicht näher erläutert werden und kann insbesondere auch verschiedenartig gestaltet sein; bevorzugt sind jedoch diese Längsfalten 15b von außen, d.h. von außerhalb des Kugelgelenks zur Gelenkkugel 10 hin betrachtet konkav gewölbt, d.h. nach innen quasi zurückversetzt. Bevorzugt liegt dabei die Längsachse 14 des Kugelzapfens 13 in der von jeder Längsfalte 15b beschriebenen Ebene, was gleichbedeutend damit ist, dass die von den Längsfalten 15b gebildeten Ebenen radial bezüglich der Zentralachse des Kugelgelenks bzw. bezüglich der Längsachse 14 des zentral stehenden Kugelzapfens 13 verlaufen. Generell, insbesondere jedoch in einer derartigen Ausbildung erlauben die Längsfalten 15b eine bestmögliche Tordierung des Dichtungsbalges 15 in sich, so dass – wie figürlich dargestellt – der Dichtungsbalg 15 mit seinen beiden Enden jeweils drehfest mittels eines Spannringes 16 bzw. 17 am zugeordneten Bauteil (Kugelzapfen 13 bzw. Lagerschale 11) befestigt sein kann, wobei dies sowie eine Vielzahl weiterer Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims

Dichtungsbalg für ein Kugelgelenk, insbesondere an einem Fahrwerks-Bauteil eines Kraftfahrzeugs, wobei der Dichtungsbalg (15) zumindest eine Rollfalte (15a) aufweist, die eine zur Längsachse (14) des zentral im Kugelgelenk stehenden Kugelzapfens (13) der Gelenkkugel (10) im wesentlichen senkrechte Ebene beschreibt, dadurch gekennzeichnet, dass in der oder den Rollfalte(n) (15a) über dem Umfang verteilt mehrere Längsfalten (15b) in im wesentlichen parallel zur Längsachse (14) des zentral im Kugelgelenk stehenden Kugelzapfens (13) verlaufenden Ebenen vorgesehen sind.
Dichtungsbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (14) des Kugelzapfens (13) in den Ebenen der Längsfalten (15b) liegt.
Dichtungsbalg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsfalten (15b) von außen betrachtet konkav gewölbt sind.
Anordnung eines Dichtungsbalgs nach einem der vorangegangenen Ansprüche an einem Kugelgelenk, das an einem Fahrwerks-Bauteil eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, wobei der Dichtungsbalg (15) drehfest einerseits am Kugelzapfen (13) und andererseits an einer Aufnahme für die Gelenkkugel (10) oder dgl. befestigt ist.