DE112006001770T5 - Gleichlaufgelenkmanschette mit integrierter Rollmembranfläche - Google Patents

Gleichlaufgelenkmanschette mit integrierter Rollmembranfläche Download PDF

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Abstract

Manschettenabdeckungsanordnung für ein Beugegelenk, das ein erstes Rotationsbauteil und ein zweites Rotationsbauteil umfaßt, wobei die Manschettenabdeckungsanordnung folgendes umfaßt:
einen ersten Abschnitt, der aus einem ersten Werkstoff geformt ist; sowie
einen zweiten Abschnitt, der aus einem zweiten Werkstoff geformt, der verschieden zu dem genannten ersten Werkstoff ist, wobei der genannte erste Abschnitt der genannten Manschettenabdeckungsanordnung am zweiten Abschnitt der genannten Manschettenabdeckungsanordnung während des Formens des genannten ersten Abschnitts verbunden ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft Manschettenabdeckungsanordnungen und insbesondere Manschettenabdeckungsanordnungen aus zumindest zwei verschiedenen Werkstoffen für Gleichlaufgelenke (Gleichlaufgelenke).
  • Stand der Technik
  • Universalgelenke und insbesondere Gleichlaufgelenke bewirken eine Drehmomentübertragung zwischen zwei Rotationsbauteilen. Die Rotationsbauteile sind typischerweise durch einen Käfig oder eine Gelenkgabel miteinander verbunden, die den Betrieb der Rotationsbauteile ermöglichen, wenn ihre jeweiligen Achsen einen Winkel zueinander bilden. Gleichlaufgelenke und ähnliche Drehverbindungen weisen typischerweise eine Manschettenabdeckungsanordnung auf, um die Verbindung während des Betriebs zu umschließen und zu schützen. Da die Manschettenabdeckungsanordnung teilweise biegsam ist, kann die Manschettenabdeckungsanordnung das Gelenk abdichten, während es eine Beugung und relative Axialbewegung des Gelenks zuläßt. Die Manschettenabdeckungsanordnung schließt Schmiermittel im Gelenk ein, um die Reibung zu reduzieren und die Lebensdauer des Gelenks zu verlängern. Die Manschettenabdeckungsanordnung dichtet auch gegen Schmutz, Wasser und andere Verunreinigungen ab, um die Funktionsfähigkeit des Gelenks zu schützen. Undichtigkeiten in der Manschettenabdeckungsanordnung können jedoch die Lebensdauer des Gelenks verkürzen, und Verunreinigungen im Schmiermittel können die chemische Zusammensetzung des Schmiermittels stören, wodurch dessen Leistung verschlechtert wird.
  • Universalgelenke werden üblicherweise nach ihren Betriebseigenschaften klassifiziert. Eine wichtige Betriebseigenschaft betrifft die relativen Winkelgeschwindigkeiten der zwei durch sie verbundenen Wellen. In einem Gleichlaufuniversalgelenk sind die momentanen Winkelgeschwindigkeiten der beiden Wellen immer gleich, ungeachtet der relativen Winkelausrichtung zwischen den zwei Wellen. In einem Universalgelenk ohne Gleichlaufeigenschaften verändern sich die Winkelgeschwindigkeiten der beiden Wellen mit der Winkelausrichtung (obwohl die mittlere Winkelgeschwindigkeiten für eine vollständige Umdrehung gleich sind). Eine weitere wichtige Betriebseigenschaft ist die Fähigkeit des Gelenks, axiale Relativbewegungen zwischen den zwei Wellen zuzulassen. Ein Festgelenk gestattet diese Relativbewegung nicht, während ein Verschiebegelenk sie zuläßt.
  • 1 zeigt ein Gleichlaufgelenk (Gleichlaufgelenk) 20 nach dem Stand der Technik. Das Gleichlaufgelenk 20 umfaßt ein angetriebenes Ende 22 und ein treibendes Ende 24. Das Gleichlaufgelenk 20 umfaßt darüber hinaus eine Gelenkanordnung 26, die mit einer Welle 28 verbunden ist, wobei eine Manschettenabdeckungsanordnung 30 dazwischen angebracht ist. Das Gleichlaufgelenk 20 weist außerdem eine Schmierfettkappe 32 auf, die das angetriebene Ende 22 abdichtet. Die Manschettenabdeckungsanordnung 30 umfaßt eine Metallabdeckung 34 und eine flexible Schutzmanschette 40. Ein Abschnitt der Metallabdeckung 34 ist zur Befestigung an der Schutzmanschette 40 angecrimpt. Die Manschettenabdeckungsanordnung 30 schützt die beweglichen Teile des Gleichlaufgelenks 20 während des Betriebs. Die Gelenkanordnung 26 umfaßt ein erstes Rotationsbauteil 42, ein zweites Rotationsbauteil 44 sowie eine Mehrzahl von Kugeln 46. Die Welle 28 ist über Keilnuten mit dem zweiten Rotationsbauteil 44 verbunden, um ein Axialverschiebung zwischen ihnen zu ermöglichen. Die Metallabdeckung 34 weist eine axiale Länge L1 auf, die durch den axialen Abstand definiert ist, um den sich die Metallabdeckung 34 vom ersten Rotationsbauteil 42 zur Crimpbefestigung der Metallabdeckung 34 erstreckt.
  • Bei der Gelenkanordnung 26 kann es sich um jede beliebige Art von gebeugtem Universalgelenk handeln, einschließlich einem Tripode-Verschiebegelenk, einem Tripode-Festgelenk, einem Kugel-Verschiebegelenk und einem Kugel-Festgelenk. Typi sche Gelenkanordnungen sind in den eigenen US-Patenten Nr. 6 817 950 , 6 776 720 , 6 533 669 und 6 368 224 und dem US-Patent Nr. 5 899 814 offenbart, deren Offenbarungen hierdurch in ihrer Ganzheit durch Bezugnahme einbezogen wird. Wie nachstehend detaillierter erläutert wird, ist die Schutzmanschette 40 besonders für eine Gelenkanordnung 26 ausgelegt. Während des Betriebs des Gleichlaufgelenks 20 nimmt die Schutzmanschette 40 axiale Relativverschiebungen der Gelenkanordnung 26 und der Welle 28 auf, während sie gleichzeitig eine Abdichtung zwischen ihnen aufrechterhält.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 1 und unter besonderer Bezugnahme auf 2 umfaßt die konventionelle Schutzmanschette 40 einen Körper mit einem kleinen Ende 54, einem großem Ende 56, einem Mittelstück 58 sowie einem gekrümmten Abschnitt 60. Wie in 1 dargestellt, ist das kleine Ende 54 mit der Welle 28 verbunden und das große Ende 56 an der Metallabdeckung 34 angecrimpt, die wiederum mit dem ersten Rotationsbauteil 42 verbunden ist. Das kleine Ende 54 kann über einen konventionellen „Schlauchklemmen"-Verbinder oder beliebige andere geeignete Mittel mit der Welle 28 verbunden sein.
  • Obwohl die Manschettenabdeckungsanordnung 30 für derzeitige Anwendungen angemessen sein kann, können größere Relativwinkel beim Betrieb des Gleichlaufgelenks 20 dazu führen, daß die Welle 28 das größere Ende 56 berührt. Um diesen Kontakt zu vermeiden, könnte ein größerer Abstand zwischen der Metallabdeckung 34 und der Welle 28 erforderlich sein. Jedoch würde der sich daraus ergebende größere Durchmesser der Metallabdeckung 34 das Gewicht des Gleichlaufgelenks erhöhen. Zur Vermeidung des genannten Kontakts könnte auch eine kürzere Axiallänge L1 vorgesehen werden, um eine größere Beugung oder einen größeren Betriebswinkel innerhalb des Gleichlaufgelenks 20 zu gestatten. Eine geringere axiale Länge L1 würde jedoch größere Belastungen in der Crimpverbindung zwischen der Metallabdeckung 34 und dem großen Ende 56 verursachen, da die Axialbewegung zwischen der Welle 28 und dem zweiten Rotationsbauteil 44 eine Rollbewegung des gekrümmten Abschnitts 60 verursacht und der Betrieb bei großen Betriebswinkeln Lasten in der Schutzmanschette 40 induziert, die sich zumindest teilweise über die Crimpverbindung übertragen. Außerdem übertragen die Drehgeschwindigkeiten (über mehr als 10.000 U/min) des Gleichlaufgelenks 20 Zentrifugalkräfte auf die Schutzmanschette, die die Form der Schutzmanschette 40 deformieren können und zusätzliche Belastungen und Kräfte in die Crimpverbindung einleiten.
  • Darüber hinaus würde ein verbessertes Herstellungsverfahren für eine Manschettenabdeckungsanordnung dazu dienen, das Gewicht zu reduzieren und die Herstellung zu vereinfachen. Die Crimpverbindung zwischen der Metallabdeckung 34 und der Schutzmanschette 40 kann zu Undichtigkeiten führen, wenn sie unsachgemäß gecrimpt oder überlastet ist. Eine größere Beugung oder eine größere Axialbewegung innerhalb des Gleichlaufgelenks 20 kann zu größeren Entkopplungsbelastungen und -kräften innerhalb der Crimpverbindung führen. Diese erhöhten Entkopplungsbelastungen und -kräfte können ein vorzeitiges Versagen der Crimpverbindung verursachen. Das heißt, die Größe der Lasten und Kräfte und die Auslenkung, die im gekrümmten Abschnitt 60 toleriert werden können, sind in der Crimpverbindung der Manschettenabdeckungsanordnung 30 nicht akzeptabel. Ferner würde eine wünschenswerte Manschettenabdeckungsanordnung eine zuverlässigere Verbindung zwischen der Abdeckung und der Schutzmanschette bereitstellen als die Crimpverbindung nach dem Stand der Technik.
  • Es ist also eine Manschettenabdeckungsanordnung erforderlich, die eine größere axiale Längenänderung und größere Relativwinkel innerhalb der Gelenkanordnung aufnehmen kann, das Gewicht verringert, die Herstellung vereinfacht und eine zuverlässigere Manschettenabdeckungsanordnung ergibt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung schließt eine Manschettenabdeckungsanordnung für ein Beugegelenk ein. Das Beugegelenk umfaßt ein erstes Rotationsbauteil und ein zweites Rotationsbauteil. Die Schutzmanschette umfaßt einen ersten Abschnitt, der aus einem ersten Werkstoff hergestellt ist und einen zweiten Abschnitt, der aus einem zweiten Werkstoff gebildet ist. Der erste Abschnitt ist mit dem zweiten Abschnitt der Manschettenabdeckungsanordnung verbunden.
  • Eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung schließt ein Beugegelenk ein, umfassend ein erstes Rotationsbauteil, ein zweites Rotationsbauteil, das mit dem ersten Rotationsbauteil verbunden und konzentrisch dazu angeordnet ist, sowie eine Manschettenabdeckungsanordnung. Die Manschettenabdeckungsanordnung ist aus zumindest zwei deutlich verschiedenen Werkstoffen hergestellt und die Manschettenabdeckungsanordnung ist wahlweise sowohl mit dem ersten Rotationsbauteil als auch mit dem zweiten Rotationsbauteil verbunden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • 1 eine Schnittansicht eines Gleichlaufgelenks nach dem Stand der Technik zeigt;
  • 2 eine Schnittansicht einer Schutzmanschette nach dem Stand der Technik zeigt;
  • 3 eine Schnittansicht einer Gelenkanordnung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 eine Schnittansicht einer Manschettenabdeckungsanordnung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 4A eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts von 4 zeigt, der mit 4A in 4 gekennzeichnet ist;
  • 4B eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts von 4 zeigt, der mit 4B in 4 gekennzeichnet ist;
  • 5 ein vergrößerter Teilschnitt der Manschettenabdeckungsanordnung nach 4 ist;
  • 5A eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts von 5 zeigt, der mit 5A in 5 gekennzeichnet ist;
  • 6 ein vergrößerter Teilschnitt einer Ausführung einer erfindungsgemäßen Manschettenabdeckungsanordnung zeigt;
  • 7 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführung einer erfindungsgemäßen Manschettenabdeckungsanordnung zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung
  • 3 zeigt ein Gelenk 120 mit einem angetriebenen Ende 122 und einem antreibenden Ende 124. Das Gelenk 120 umfaßt ferner eine Gelenkanordnung 126, die mit einer Welle 128 verbunden ist. Eine Manschettenabdeckungsanordnung 130 ist zwischen der Gelenkanordnung 126 und der Welle 128 angebracht. Eine Fettkappe 132 dichtet das angetriebene Ende 122 des Gelenks 120 ab. Die Gelenkanordnung 126 umfaßt ein erstes Rotationsbauteil 142, ein zweites Rotationsbauteil 144 sowie eine Mehrzahl von Kugeln 146. Wie dargestellt, ist die Welle 128 über Keilnuten mit dem zweiten Rotationsbauteil 144 verbunden.
  • Die 4 und 5 zeigen die Manschettenabdeckungsanordnung 130 genauer. Die Manschettenabdeckungsanordnung 130 dient zum Schutz der beweglichen Teile des Gelenks 120. Im Gegensatz zu der Manschettenabdeckungsanordnung 30 nach dem Stand der Technik weist die Manschettenabdeckungsanordnung 130 jedoch keine herkömmliche Metallabdeckung auf. Die Manschettenabdeckungsanordnung 130 umfaßt einen Abdeckungsabschnitt 154, einen Manschettenabschnitt 156 sowie einen Verbindungsbereich 158.
  • Der Abdeckungsabschnitt 154 wird aus einem ersten Werkstoff 162 gebildet und der Manschettenabschnitt 156 besteht aus einem zweiten Werkstoff 164, wie unten erläutert. Der Verbindungsbereich 158 ist, obwohl er in den 35 durch eine Linie dargestellt ist, vorzugsweise ein Bereich, der sowohl den ersten Werkstoff 162 als auch den zweiten Werkstoff 164 enthält und eine chemische und/oder physikalische Bindung (wie am besten in 5A zu sehen ist) zwischen ihnen aufweist. Die 35 zeigen einen Dichtungsabschnitt 160, der auf zumindest einem Teil des Abdeckungsabschnitts 154 ausgebildet ist. Der Dichtungsabschnitt 160 besteht vorzugsweise aus einem biegsamen Werkstoff, der eine Dichtung zwischen dem Abdeckungsabschnitt 154 und dem ersten Rotationsbauteil 142 sicherstellt.
  • Der Abdeckungsabschnitt 154 weist eine sich radial erstreckende Ringfläche 170 auf, die an dem ersten Rotationsbauteil 142 anliegt sowie einen axial sich erstreckenden zylindrischen Körper 172, der sich zwischen dem ersten Rotationsbauteil 142 und dem Verbindungsbereich 158 erstreckt. Der zylindrische Körper 172 weist eine axiale Länge L2 auf (siehe 4), die durch die Strecke definiert ist, über die sich der Abdeckungsabschnitt 154 von dem ersten Rotationsteil 142 aus zum Verbindungsbereich 158 hin erstreckt. Wie zu sehen, ist die axiale Länge L2 der Manschettenabdeckungsanordnung 130 kürzer als die axiale Länge L1 (siehe 1) der Manschettenabdeckungsanordnung 30.
  • Der Abdeckungsabschnitt 154 umfaßt ferner einen sich axial erstreckenden Randabschluß 174 (3 und 4), der einen Rückhaltewulst 176 aufweisen kann (wie am besten in 4A zu sehen ist). Der Abdeckungsabschnitt 154 kann (wie am besten in 4B zu sehen ist) eine integrierte Dichtung 178 aufweisen, die sich davon erstreckt. Der Rückhaltewulst 176 kann innerhalb einer (nicht-dargestellten) umlaufenden Nut des ersten Rotationsbauteils 142 eingesetzt sein, um eine wirksamere Abdichtung zwischen dem Abdeckungsabschnitt 154 und dem ersten Rotationsbauteil 142 bereitzustellen. Der Abdeckungsabschnitt 154 weist auch Öffnungen 180 auf, damit der Abdeckungsabschnitt durch (nicht-dargestellte) Befestigungselemente un mittelbar an dem ersten Rotationsbauteil 142 angebracht werden kann. Die integrierte Dichtung 178 umfaßt einen erhöhten Ringabschnitt.
  • Die Manschettenabdeckungsanordnung 130 kann durch Spritzgießen hergestellt werden. Während des Gießprozesses für die Manschettenabdeckungsanordnung 130 ist ein (nicht-dargestelltes) Formwerkzeug für ein zweistufiges Spritzgießverfahren vorgesehen. Die Manschettenabdeckungsanordnung 130 kann in einem einzigen Arbeitsablauf gefertigt werden, der das Einleiten zumindest des ersten Werkstoffs 162 und des zweiten Werkstoffs 164 einschließt. Das Formwerkzeug enthält einen Abdeckungsbereich und einen Manschettenbereich. Die Manschettenabdeckungsanordnung 130 kann in der in den 35 dargestellten Formgebung hergestellt werden, da der erste Werkstoff in den Abdeckungsbereich eingespritzt wird und der zweite Werkstoff in den Manschettenbereich. Das Formteil der Manschettenabdeckungsanordnung 130 darf dann aushärten, wodurch die fertige Manschettenabdeckungsanordnung 130 entsteht.
  • Der erste Werkstoff 162 ist vorzugsweise ein relativ steifer Werkstoff und kann aus der Familie der thermoplastischen Polyesterharze, insbesondere Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyethylenterephthalat (PET), ausgewählt werden oder ein thermoplastisches Vulkanisat (TPV) oder ein synthetisches Polyamid (Nylon) oder eine Nylonmischung sein. Der erste Werkstoff 162 kann zur Erhöhung der Steifigkeit und Festigkeit auch ein Harz und ein Füllstoff sein. Vorzugsweise kann der erste Werkstoff 162 Härtewerte im Bereich von etwa 70 bis etwa 150 der Rockwelt-Härte R, etwa 40 bis etwa 140 der Rockwelt-Härte M oder mehr als etwa 70 Shore-D-Härte aufweist. Obwohl Füllstoffe wie z. B. Kohlenstofffasern und Glasfasern bevorzugt werden, könnten auch andere Füllstoffe, die mit den betrachteten Harzen kompatibel sind, eingesetzt werden.
  • Der zweite Werkstoff 164 ist vorzugsweise ein biegsamer Werkstoff und kann ein Kunststoff oder ein beliebiges Elastomer, wie z. B. Kautschuk, Silikon oder ein thermoplastisches Elastomer (TPE) sein. Es ist auch vorteilhaft, wenn der zweite Werkstoff 164 Härtewerte im Bereich von etwa 55–75 Shore-A oder etwa 35–55 Shore-D oder noch besser eine Härte von etwa 40–44 Shore-D aufweist. Aufgrund der wäh rend des zweistufigen Formverfahrens im Verbindungsbereich 158 gebildeten erwünschten Bindung sind relativ steife thermoplastische Polyester für den ersten Werkstoff 162 und thermoplastische Polyesterelastomere für den zweiten Werkstoff 164 besonders geeignete Werkstoffe für die typische Umgebung einer Manschettenabdeckungsanordnung.
  • Der Dichtungsabschnitt 160 stellt eine zuverlässigere Abdichtung zwischen dem Abdeckungsabschnitt 154 und dem ersten Rotationsbauteil 142 bereit. Der Dichtungsabschnitt 160 und der Rückhaltewulst 176 werden vorzugsweise aus einem Abdichtungswerkstoff hergestellt, wie z. B. einem biegsamen Thermoplast, und können aus demselben Werkstoff bestehen wie der zweite Werkstoff 164. Der Dichtungsabschnitt 160, der Rückhaltewulst 176 und die integrierte Dichtung 178 werden vorzugsweise während des Formverfahrens durch Einspritzen des Abdichtungswerkstoffs in das Formwerkzeug ausgebildet, obwohl andere Verfahren, einschließlich Overmoulding oder Schweißen, ebenfalls zum Einsatz kommen können. Vorzugsweise hat der Dichtungsabschnitt 160 eine Dicke von etwa 2–3 Millimetern. Wenn Verbindungselemente durch die Öffnungen 180 eingeführt werden, um den Abdeckungsabschnitt 154 am ersten Rotationsbauteil zu befestigen, ist es wünschenswert, daß die integrierte Dichtung 178 zusammengedrückt wird und eine Kraft auf das erste Rotationsbauteil ausübt, wodurch eine formschlüssige Abdichtung zwischen ihnen bereitgestellt wird.
  • Die Drücke, die durch das Formverfahren induziert werden, stellen sicher, daß der Verbindungsbereich 158 eine zuverlässige Bindung zwischen dem Abdeckungsabschnitt 154 und dem Manschettenabschnitt 156 bereitstellt. Die Drücke des Formverfahrens und das Fließvermögen der Harze (erster Werkstoff 162, zweiter Werkstoff 164) im Formwerkzeug sorgen für einen Verbindungsbereich 158, der sowohl eine chemische Bindung als auch eine physische Bindung besitzt (wie am besten in 5A zu sehen ist). Die chemische Bindung kann quervernetzt sein. Der Verbindungsbereich 158 bildet eine Verbindung zwischen dem Abdeckungsabschnitt 154 und dem Manschettenabschnitt 156, der während des Betriebs des Gelenks 120 wahlweise auf Scherung, Druck und Zug beansprucht wird. Diese Scher-, Druck- und Zugkräfte ergeben sich schon allein durch Auslenkungen innerhalb der Manschet tenabdeckungsanordnung 130 aufgrund von Torsinns- und Drehbewegungen des Gelenks 120.
  • Die Verbindung zwischen dem Abdeckungsabschnitt 154 und dem Manschettenabschnitt 156 ist gegenüber Entkopplungsbelastungen und -kräften widerstandsfähiger als die Crimpverbindung nach dem Stand der Technik. Das heißt, die Höhe der Belastung, die Kräfte und die Auslenkung, die im Verbindungsbereich 158 der Manschettenabdeckungsanordnung 130 toleriert werden können, sind in der Crimpverbindung der Manschettenabdeckungsanordnung 30 nicht zulässig. Diese widerstandsfähigere Verbindung kann besser eine größere Beugung und Axialbewegung innerhalb des Gelenks aufnehmen.
  • Außerdem ist gemäß einem Aspekt der Erfindung der erste Werkstoff 162 des Abdeckungsabschnitts 154 leichter als die zur Herstellung einer typischen Metallabdeckung 34 nach dem Stand der Technik verwendeten Metalle. Daher ergibt die Manschettenabdeckungsanordnung 130 ein leichteres Gelenk 120, wenn sie zusammengebaut ist. Darüber hinaus kann die Welle 128 kürzer sein als die konventionelle Welle 28, da die axiale Länge L2 der Manschettenabdeckungsanordnung 130 kürzer ist als die axiale Länge L1 der Schutzmanschette 30. Eine kürzere Welle 128 kann zu einem verringerten Rotationsgewicht des Gelenks 120 beitragen. Ferner gestattet eine reduzierte axiale Länge L2 eine Beugung unter einem größeren Winkel innerhalb des Gelenks 120, bevor die Welle 128 die Manschettenabdeckungsanordnung 130 berührt.
  • 6 stellt eine alternative Ausführung einer Manschettenabdeckungsanordnung 230 dar. Die Manschettenabdeckungsanordnung 230 ist für eine ähnliche Anwendung gedacht wie die Manschettenabdeckungsanordnung 130 und umfaßt einen ersten Abschnitt 254, einen zweiten Abschnitt 256 sowie einen Verbindungsabschnitt 258. Der Verbindungsabschnitt 258 stellt eine Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt 254 und dem zweiten Abschnitt 256 bereit. Der erste Abschnitt 254 besteht aus einem ersten Werkstoff 262 und der zweite Abschnitt 256 besteht aus einem zweiten Werkstoff 264. Vorzugsweise sind der erste Abschnitt 254 und der zweite Abschnitt 256 auf dem Verbindungsabschnitt 258 durch Formverfahren angebracht.
  • In einer Ausführung sind der erste Abschnitt 254 und der zweite Abschnitt 256 gleichzeitig an dem Verbindungsabschnitt 258 angeformt. Obwohl der Verbindungsabschnitt 258 ein Edelstahlband mit einer Phosphatbeschichtung sein kann, ist es möglich, daß der Verbindungsabschnitt 258 aus anderen Metallen und anderen Beschichtungen oder anderen geeigneten Werkstoffen besteht. Auch ist der Verbindungsabschnitt 258 nicht auf die in der Ausführung nach 6 dargestellten Formgebung beschränkt, sondern kann eine beliebige geeignete Gestalt aufweisen.
  • 7 stellt eine alternative Ausführung einer Manschettenabdeckungsanordnung 330 dar. Die Manschettenabdeckungsanordnung 330 ist für eine verschiedene Anwendung gedacht, wie z. B. ein Festgelenk, bei dem ein innerer Rollbalg nicht erwünscht ist. Die Manschettenabdeckungsanordnung 330 umfaßt einen ersten Abschnitt 354, einen zweiten Abschnitt 356 sowie einen Verbindungsabschnitt 358. Der erste Abschnitt 354 besteht aus einem ersten Werkstoff 362 und der zweite Abschnitt 356 besteht aus einem zweiten Werkstoff 364. Der Verbindungsabschnitt 358 stellt eine belastungsfähige Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt 354 und dem zweiten Abschnitt 356 bereit. Vorzugsweise sind der erste Abschnitt 354 und der zweite Abschnitt 356 auf dem Verbindungsabschnitt 358 durch Formverfahren angebracht. In einer Ausführung sind der erste Abschnitt 354 und der zweite Abschnitt 356 gleichzeitig an dem Verbindungsabschnitt 358 angeformt, wie nachstehend erläutert. Der Verbindungsabschnitt 358 besteht vorzugsweise aus demselben Werkstoff wie der Verbindungsabschnitt 258.
  • Der erste Werkstoff 262, 362 ist vorzugsweise ein relativ steifer Werkstoff und kann aus der Familie der thermoplastischen Polyesterharze, insbesondere Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyethylenterephthalat (PET), ausgewählt werden. Der erste Werkstoff 262, 362 bildet eine starke Bindung, wenn er auf einem metallischen Verbindungsabschnitt 258, 358 durch Formverfahren angebracht wird, insbesondere wenn der Verbindungsabschnitt 258, 358 mit einer Phosphatbeschichtung versehen ist. Alternativ kann der erste Werkstoff aus einem Harz und einem Füllstoff geformt werden, um die Steifigkeit und Festigkeit zu erhöhen. Obwohl Füllstoffe wie z. B. Kohlenstofffasern und Glasfasern bevorzugt werden, könnten auch andere Füllstoffe, die mit den betrachteten Harzen kompatibel sind, verwendet werden.
  • Der zweite Werkstoff 264 ist vorzugsweise ein biegsamer Werkstoff und kann ein Kunststoff oder ein beliebiges Elastomer, wie z. B. Kautschuk, Silikon, oder ein thermoplastisches Elastomer (TPE) sein. Der zweite Werkstoff 264, 364 bildet eine starke Bindung, wenn er auf einem metallischen Verbindungsabschnitt 258, 358 durch Formverfahren angebracht wird, insbesondere wenn der Verbindungsabschnitt 258, 358 mit einer Phosphatbeschichtung versehen ist. Der Dichtungsabschnitt 260 ist auf ähnliche Weise hergestellt wie der Dichtungsabschnitt 160.
  • Obwohl die Erfindung in Bezug auf die spezifischen Beispiele, einschließlich der bevorzugten Ausführungsarten der Erfindung, beschrieben wurde, ist dem Fachmann klar, daß es zahlreiche Variationen und Umsetzungen der vorstehend beschriebenen Systeme und Techniken gibt, die innerhalb des Geistes und Schutzbereichs der Erfindung liegen, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen dargelegt sind.
  • Zusammenfassung
  • Die Erfindung betrifft eine Manschettenabdeckungsanordnung für ein Beugegelenk. Das Beugegelenk umfaßt ein erstes Rotationsbauteil und ein zweites Rotationsbauteil. Die Schutzmanschette schließt einen ersten Abschnitt ein, der aus einem ersten Werkstoff hergestellt ist sowie einen zweiten Abschnitt, der aus einem zweiten Werkstoff besteht. Der erste Abschnitt ist mit dem zweiten Abschnitt der Manschettenabdeckungsnanordnung verbunden.
  • 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 6817950 [0005]
    • - US 6776720 [0005]
    • - US 6533669 [0005]
    • - US 6368224 [0005]
    • - US 5899814 [0005]

Claims (22)

  1. Manschettenabdeckungsanordnung für ein Beugegelenk, das ein erstes Rotationsbauteil und ein zweites Rotationsbauteil umfaßt, wobei die Manschettenabdeckungsanordnung folgendes umfaßt: einen ersten Abschnitt, der aus einem ersten Werkstoff geformt ist; sowie einen zweiten Abschnitt, der aus einem zweiten Werkstoff geformt, der verschieden zu dem genannten ersten Werkstoff ist, wobei der genannte erste Abschnitt der genannten Manschettenabdeckungsanordnung am zweiten Abschnitt der genannten Manschettenabdeckungsanordnung während des Formens des genannten ersten Abschnitts verbunden ist.
  2. Manschettenabdeckungsanordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Verbindungsbereich, der zwischen dem genannten ersten Abschnitt und dem genannten zweiten Abschnitt liegt, wobei der genannte Verbindungsbereich sowohl den ersten Werkstoff als auch den zweiten Werkstoff umfaßt.
  3. Manschettenabdeckungsanordnung nach Anspruch 2, wobei der genannte Verbindungsbereich eine chemische Bindung beinhaltet.
  4. Manschettenabdeckungsanordnung nach Anspruch 2, wobei der genannte Verbindungsbereich eine physikalische Bindung beinhaltet.
  5. Manschettenabdeckungsanordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Verbindungsvorrichtung, die zwischen dem genannten ersten Abschnitt und dem genannten zweiten Abschnitt liegt, wobei zumindest einer der genannten ersten und zweiten Abschnitte an der genannten Verbindungsvorrichtung angeformt ist.
  6. Manschettenabdeckungsanordnung nach Anspruch 5, wobei beide, sowohl der genannte erste Abschnitt und der genannte zweite Abschnitt, gleichzeitig an der genannten Verbindungsvorrichtung angeformt sind.
  7. Manschettenabdeckungsanordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Wulst, der zwischen dem genannten ersten Abschnitt der genannten Manschettenabdeckungsanordnung und dem ersten Rotationsbauteil angeordnet ist.
  8. Manschettenabdeckungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der genannte zweite Abschnitt wahlweise mit dem zweiten Rotationsbauteil des Beugegelenks verbunden ist.
  9. Manschettenabdeckungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der genannte erste Abschnitt wahlweise mit dem ersten Rotationsbauteil des Beugegelenks verbunden ist.
  10. Manschettenabdeckungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der genannte zweite Werkstoff aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus thermoplastischen Elastomeren, Kautschuk und Silikon besteht.
  11. Manschettenabdeckungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der genannte erste Werkstoff aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus PBT, PET und mit Füllstoffen ausgerüsteten Polyesterharzen besteht.
  12. Manschettenabdeckungsanordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Dichtungsabschnitt, der auf zumindest einem Teilbereich des genannten ersten Abschnitts ausgebildet ist.
  13. Beugegelenk, umfassend: ein erstes Rotationsbauteil; ein zweites Rotationsbauteil, das mit dem ersten Rotationsbauteil verbunden und koaxial dazu angeordnet ist; und eine Manschettenabdeckungsanordnung, die aus zumindest zwei deutlich verschiedenen Werkstoffen hergestellt ist, wobei die genannte Manschettenabdeckungsanordnung wahlweise sowohl mit dem genannten ersten Rotationsbauteil als auch mit dem genannten zweiten Rotationsbauteil verbunden ist.
  14. Beugegelenk nach Anspruch 13, wobei die genannte Manschettenabdeckungsanordnung ferner einen Manschettenabschnitt und einen Abdeckungsabschnitt umfaßt, wobei der genannte Abdeckungsabschnitt aus einem ersten Werkstoff hergestellt ist und der Manschettenabschnitt aus einem zweiten Werkstoff besteht.
  15. Beugegelenk nach Anspruch 14, ferner umfassend einen Verbindungsbereich, der zwischen dem genannte ersten Abschnitt und dem genannten zweiten Abschnitt liegt, wobei der genannte Verbindungsbereich sowohl den ersten Werkstoff als auch den zweiten Werkstoff beinhaltet.
  16. Beugegelenk nach Anspruch 14, ferner umfassend eine Verbindungsvorrichtung, die zwischen dem genannten Manschettenabschnitt und dem genannten Abdeckungsabschnitt liegt, wobei zumindest einer der genannten Manschetten- und Abdeckungsabschnitte an der genannten Verbindungsvorrichtung angeformt ist.
  17. Beugegelenk nach Anspruch 13, wobei zumindest ein Abschnitt der genannten Manschettenabdeckungsanordnung aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus thermoplastischen Elastomeren, Kautschuk und Silikon besteht.
  18. Beugegelenk nach Anspruch 13, wobei zumindest ein Abschnitt der genannten Manschettenabdeckungsanordnung aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus PBT, PET und mit Füllstoffen ausgerüsteten Polyesterharzen besteht.
  19. Beugegelenk nach Anspruch 13, ferner umfassend einen Dichtungsabschnitt, der zumindest teilweise zwischen dem genannten ersten Rotationsbauteil und der genannten Manschettenabdeckungsanordnung liegt, wobei der genannte Dichtungsabschnitt auf zumindest einem Teilbereich des genannten Abdeckungsabschnitts ausgebildet ist.
  20. Beugegelenk nach Anspruch 19, wobei der genannte Dichtungsabschnitt eine integrierte Dichtung und einen Rückhaltewulst umfaßt.
  21. Beugegelenk nach Anspruch 19, wobei der genannte Dichtungsabschnitt einen Wulst umfaßt, der zumindest teilweise in eine Nut eingreift, die im ersten Rotationsbauteil ausgebildet ist.
  22. Beugegelenk nach Anspruch 19, wobei der genannte Dichtungsabschnitt aus einem anderen Werkstoff gebildet wird als die genannte Manschettenabdeckungsanordnung.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016007495A1 (de) * 2016-06-21 2017-12-21 Ifa-Technologies Gmbh Gleichlaufgelenk mit integralem Gelenkinnenteil und Verfahren zur Herstellung eines solchen Gleichlaufgelenks

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5122218B2 (ja) * 2007-08-28 2013-01-16 Ntn株式会社 ブーツ取付方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5899814A (en) 1997-09-17 1999-05-04 Dana Corporation Vehicle drive train incorporating a plunging constant velocity joint
US6368224B1 (en) 1998-12-31 2002-04-09 Gkn Automotive, Inc. Sealing assembly for constant velocity joint
US6776720B2 (en) 2000-02-04 2004-08-17 Gkn Technology, Ltd. Tripode constant velocity joint
US6817950B2 (en) 2002-11-14 2004-11-16 Gkn Driveline North America, Inc. High angle constant velocity joint

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB598584A (en) 1944-07-27 1948-02-20 Bendix Aviat Corp Sealing means for universal joints
GB1158147A (en) * 1965-08-24 1969-07-16 Avon Rubber Company Ltd Seal
RO61044A (fr) 1971-05-11 1977-10-15 Gelenkwellenbau Gmbh Etanchement interieur pour articulation
DE2736140A1 (de) 1977-08-11 1979-02-22 Volkswagenwerk Ag Gleichlaufgelenkabdichtung
CN2224310Y (zh) * 1995-05-30 1996-04-10 镇江市东方万向轴厂 十字轴式万向联轴器
FR2754024B1 (fr) * 1996-09-27 1998-12-18 Peugeot Soufflet de transmission pour un vehicule automobile et son procede de remplacement
US5833542A (en) * 1997-02-06 1998-11-10 Gkn Automotive, Inc. Transmission joint sealing boot
US6361444B1 (en) * 1998-09-01 2002-03-26 Gkn Automotive, Inc. Flexible boot assembly for a constant velocity joint
DE10161987C2 (de) 2001-12-17 2003-11-13 Gkn Automotive Gmbh Tripodegelenkanordnung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5899814A (en) 1997-09-17 1999-05-04 Dana Corporation Vehicle drive train incorporating a plunging constant velocity joint
US6368224B1 (en) 1998-12-31 2002-04-09 Gkn Automotive, Inc. Sealing assembly for constant velocity joint
US6533669B2 (en) 1998-12-31 2003-03-18 Gkn Automotive, Inc. Sealing assembly for constant velocity joint
US6776720B2 (en) 2000-02-04 2004-08-17 Gkn Technology, Ltd. Tripode constant velocity joint
US6817950B2 (en) 2002-11-14 2004-11-16 Gkn Driveline North America, Inc. High angle constant velocity joint

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016007495A1 (de) * 2016-06-21 2017-12-21 Ifa-Technologies Gmbh Gleichlaufgelenk mit integralem Gelenkinnenteil und Verfahren zur Herstellung eines solchen Gleichlaufgelenks
DE102016007495B4 (de) * 2016-06-21 2018-10-11 Ifa-Technologies Gmbh Gleichlaufgelenk mit integralem Gelenkinnenteil und Verfahren zur Herstellung eines solchen Gleichlaufgelenks

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Publication number Publication date
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WO2007008988A1 (en) 2007-01-18

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