DE19620726C1

DE19620726C1 - Abdeckung

Info

Publication number: DE19620726C1
Application number: DE19620726A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Amborn; Klaus Dr Greulich
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1996-05-23
Publication date: 1997-09-11
Anticipated expiration: 2016-05-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdeckung, insbesondere für über Gelenke verbundene Anschlußteile, bestehend aus einer Manschet te, die an den Enden der Anschlußteile über Binder an diesen befestigt ist.

Bei außenliegenden Anschlußteilen besteht in vielen Fällen die Notwendigkeit, diese an den Verbindungsstellen durch eine Ab deckung vor dem Eindringen von Sand, Steinen, Wasser etc. zu schützen. Beispielsweise werden die in den Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen verwendeten Gelenkwellen in dieser Weise ge schützt.

Damit die Abdeckungen nicht durch axiale Kräfte auf den Anschlußteilen verschoben werden können, sind oftmals Nuten am äußeren Umfang der Anschlußteile im Abstand von den abzudecken den Flächen vorgesehen. Bei der Verwendung von Faltenbalgen entsprechen die Nutenformen den jeweiligen Innenkonturen der verwendeten Faltenbalge.

Bei Gelenkwellen werden im Betrieb nicht nur axiale Kräfte in folge Gelenkbeugung und/oder axiale Gelenkverschiebungen auf den Faltenbalg einwirken, sondern auch Torsions- und Rotationskräf te. Damit der Faltenbalg seine Schutzfunktion unter diesen Be dingungen nicht verliert, wird er häufig mittels Schraubbindern oder Crimpringen in den jeweiligen Nuten fixiert.

Ein Nachteil dieser bekannten Technik besteht darin, daß die Nuten in der Welle bzw. den Anschlußteilen infolge Spannungskon zentration das maximal übertragbare Drehmoment und die Dauer schwingfestigkeit reduzieren. Zudem ist die Fertigung der Nuten kostenaufwendig und eine Sicherheit gegenüber Verdrehen nur bei einem zusätzlichen Reibschluß durch Schraubbinder oder Crimprin ge mit erheblicher Ringspannkraft zu garantieren.

Bei einem Verzicht auf die Nuten besteht andererseits die Ge fahr, daß Faltenbalge auf der glatten Oberfläche wandern. Es hat daher in letzter Zeit erhebliche Anstrengungen gegeben, die feingedrehten und gehärteten Wellenoberflächen, die zudem teil weise lackiert oder geölt sind, durch konstruktive Mittel wie beispielsweise einer besonderen Nutengestaltung (Doppelnuten) zu verbessern. Die damit erreichbaren Vorteile wurden jedoch mit einem erheblichen Mehraufwand erkauft.

Nach DE 36 40 679 A1, DE 30 35 884 A1, DE 29 27 648 A1 und FR 2183412 ist eine Abdeckung für über Gelenke verbundene Anschlußteile bekannt, bestehend aus einer Manschette, die an den Enden der Anschlußteile über Binder an diesen befestigt ist. Dabei ist zwischen der Manschette und der metallischen Oberfläche des Anschlußteiles eine Zwischenlage bzw. ein Zwischenring aus einem Rauhigkeiten aufweisenden Material angeordnet. Die Zwischenringe sind jedoch entweder gleitend gelagert oder stoffschlüssig mit einer Welle verbunden, so daß kein absolut sicherer Sitz bzw. ein beträchtlicher Fertigungsaufwand zur Aufnahme hoher axialer und radialer Kräfte erforderlich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Abdeckung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die einen absolut sicheren Sitz auch bei hohen axialen und radialen Kräften bei geringem Fertigungsaufwand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Es hat sich gezeigt, daß die Rau higkeit der erfindungsgemäßen Zwischenlage so bemessen werden kann, daß die Rauhigkeitsspitzen durch eine elastische bis pla stische Verformung bei den maximal aufzubringenden Ringzugkräf ten einen Mikroformschluß ermöglicht, ohne daß die Körner in die Oberfläche der Anschlußteile plastisch eingedrückt werden. Ande rerseits sind die Rauhigkeitsspitzen jedoch so auszubilden, daß Feuchtigkeitsschichten und eventuell vorhandene Schmierfilme durchdrungen werden und die Funktion des Mikroformschlusses zwischen Anschlußteil und Manschette danach erreicht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispie les näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1.1, 1.2 Teilschnitte durch zwei erfindungsgemäß ge staltete Abdeckungen;

Fig. 2.11 Erfindungsgemäß gestaltete Zwischenlagen mit Ausstanzungen in Draufsicht;

Fig. 2.12, 2.13 Erfindungsgemäß gestaltete Zwischenlage mit Ausstanzungen im Querschnitt;

Fig. 2.21, 2.22 Erfindungsgemäß gestaltete Zwischenlagen mit Körnern in Draufsicht und im Querschnitt;

Fig. 3 Gesamtansicht.

In Fig. 1.1 ist die erfindungsgemäße Abdeckung bestehend aus einer Manschette 1 und einer Zwischenlage 3.1 dargestellt, wobei die Ringzugkraft über einen Binder 5 auf die Außenfläche der Manschette 1 aufgebracht wird. Der Binder 5 kann über einen Schraubmechanismus 6 in seiner Ringzugkraft eingestellt werden. Die Manschette 1 ist in Form eines Faltenbalges aus Kunststoff oder Gummi zwischen dem Binder 5 und der Zwischenlage 3.1 auf dem Anschlußteil 2 befestigt, das als Welle ausgebildet ist.

Fig. 1.2 zeigt analog zu Fig. 1.1 die Situation bei einer erfindungsgemäßen Abdeckung unter Verwendung eines Kunststoff streifens als Zwischenlage 3.2. Da hier die erforderlichen Ring zugkräfte aufgrund des besseren Reibschlusses weniger stark ausgebildet sein müssen, wurde der Spannmechanismus des Binders 5.2 in Form eines Crimpringes dargestellt.

Fig. 2 zeigt beispielhaft die bei den vorhergehenden Figuren zu verwendenden Materialien der Zwischenlagen im Detail. So ist in Fig. 2.11 ein Blechstreifen 3.3 mit ausstanzbaren Laschen 4 zu erkennen, die jeweils beiderseits der Oberfläche senkrecht aus der Ebene der Zwischenlage herausragen. Beim Aufbringen einer Ringspannkraft sollen diese Laschen 4 sich in die Oberfläche des Anschlußteiles 2 elastisch einformen. Hierdurch entsteht ein Mikroformschluß zwischen der Zwischenlage 3 und der Oberfläche der Anschlußteile 2, so daß die Abdeckung gegen axiale und ra diale Verschiebungen gesichert ist.

In Fig. 2.21 und Fig. 2.22 ist analog die Situation bei einem Kunststoffstreifen mit feinen Körnern dargestellt. Die beidsei tig auf die Zwischenlage 3.4 aufgebrachten Körner sollen eine definierte Elastizität und Härte aufweisen. Sie dürfen nicht zu scharfkantig sein, damit die metallische Oberfläche der Anschlußteile nicht verletzt wird.

Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß der Mikroformschluß sowohl durch einen dünnen Blechstreifen 3.3 als auch durch mit Körnern beschichtete Kunststoffstreifen 3.4 realisiert werden kann. Im ersten Fall werden aus dem Blechstreifen kleine Laschen in beide Richtungen aus der Blechebene an drei Seiten ausgestanzt und herausgebogen. Wie aus Fig. 2.13 erkennbar, sind vorteilhafter weise die Laschen 4 an einer jeden Seite des Blechstreifens 3.3 in Längsrichtung des Bleches zur Hälfte zu einer und zur Hälfte zur entgegengesetzten Richtung ausgebogen. Die Enden der Laschen 4 formen sich also sowohl in die Welle bzw. das Anschlußteil 2 als auch in den Faltenbalg bzw. die Manschette 1 entsprechend der aufzubringenden Ringzugkraft ein. Die Ringzugkraft wird über den Binder 5 eingestellt, wobei über das Ausmaß der Einformung die Härte des Blechstreifens 3.3 entscheidet. Gegebenenfalls muß der Blechstreifen 3.3 nach dem Ausstanzen der Laschen 4 vergütet oder sogar gehärtet werden.

In gleicher Weise ist bei den Körnern 7 einer Zwischenschicht 3.4 aus Kunststoff gemäß Fig. 2.21 zu verfahren. Auch hier dürfen die Materialien nicht so scharfkantig sein, daß sie sich in die metallische Oberfläche des Anschlußteiles 2 einschneiden. Sie sollen sich lediglich durch die Preßkraft der Binder 5 ein formen, so daß eine Verminderung der Dauerfestigkeit infolge Oberflächenbeschädigung auf jeden Fall vermieden wird.

Fig. 3 zeigt eine Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Ab deckung. Man erkennt eine Manschette 1, die an den Enden der An schlußteile über Binder 5 an diesen befestigt ist und das Gelenk 8.

Bezugszeichenliste

1 Manschette
2 Anschlußteil
3, 3.1, 3.2 Zwischenlage
3.3 Zwischenlage aus einem Blechstreifen
3.4 Zwischenlage aus einem Kunststoffstreifen mit feinen Körnern
4 Laschen
5 Binder
6 Schraubmechanismus
7 Körner
8 Gelenk

Claims

1. Abdeckung, insbesondere für über Gelenke verbundene An schlußteile, bestehend aus einer Manschette (1), die an den Enden der Anschlußteile über Binder (5) an diesen befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Manschette (1) und der metallischen Ober fläche des Anschlußteiles (2), die ggf. mit einem Überzug versehen ist, eine Zwischenlage (3, 3.1, 3.2) aus einem Rauhigkeiten aufweisenden Material angeordnet ist, wobei die Rauhigkeit der Zwischenlage (3, 3.1, 3.2) so bemessen ist, daß die Rauhigkeitsspitzen durch eine elastische bis plastische Verformung bei den maximal aufzubringenden Ring zugkräften einen Mikroformschluß ermöglicht, ohne daß die Rauhigkeitsspitzen in die Oberfläche des Anschlußteiles (2) plastisch eingedrückt werden.

2. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit der Zwischenlage und die Festigkeit der Rauhigkeitsspitzen höher ist als die entsprechenden Werte der Manschette (1).

3. Abdeckung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit der Zwischenlage (3, 3.1, 3.2) aus klei nen Laschen (4) gebildet wird, die in beiden Richtungen aus der Ebene der Zwischenlage herausragen.

4. Abdeckung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (3.3) aus einem Blechstreifen besteht und die Rauhigkeit durch kleine Laschen (4) gebildet wird, die in beiden Richtungen aus der Blechebene ausgestanzt oder herausgehoben sind.

5. Abdeckung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Zwischenlage (3, 3.1, 3.2) thermisch vergütet ist.

6. Abdeckung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Zwischenlage (3, 3.1, 3.2) gehärtet ist.

7. Abdeckung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (3.4) aus einem mit feinen Körnern be schichteten Band besteht.

8. Abdeckung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Abdeckung Körner mit einer Härte und Form ver wendet werden, die den Überzug durchdringen, die aber nur im elastischen Bereich die metallische Oberfläche des An schlußteiles (2) verformen.

9. Abdeckung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkraft des Binders (5) so eingestellt ist, daß die Rauhigkeiten der Zwischenlage (3, 3.1, 3.2) sich selbst in die Rauhigkeiten der metallischen Oberfläche des An schlußteiles (2) plastisch einformen.

10. Abdeckung nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkraft des Binders (5) über einen Schraubme chanismus (6) so eingestellt ist, daß beim Anpressen gegen die Mikrorauhigkeit der metallischen Oberfläche der An schlußteile (2) diese Anschlußteile (2) elastisch verformt werden.