DE19637553C1

DE19637553C1 - Zapfenkreuzgarnitur mit einer Abdichtungsanordnung

Info

Publication number: DE19637553C1
Application number: DE19637553A
Authority: DE
Inventors: Gotthard Pattis; Stefan Unterweger
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: Dana Italia SRL
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-09-14
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2016-09-15
Also published as: ITMI961140A1; ITMI961140A0; IT1283092B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zapfenkreuzgarnitur für Kreuzgelen ke, mit einem Zapfenkreuz mit vier Zapfen, von denen jeweils zwei eine gemeinsame Längsachse aufweisen und wobei jeder Zapfen eine Stirnfläche, eine zylindrische Lagerfläche im Anschluß an die Stirnfläche, daran wiederum anschließend zumindest eine Dichtfläche und ferner einen Sitzabschnitt aufweist, mit je Zapfen einer Lagerbüchse, welche einen rohrförmigen, zylindri schen Mantel mit einer als Lauffläche gestalteten Innenfläche, der koaxial um den Zapfen mit einem Ringspalt angeordnet ist, einen Boden, der die Stirnfläche überdeckt, und ein offenes Ende mit einer Anlagefläche aufweist, mit Wälzkörpern in Form von Rollen oder Nadeln, die im Ringspalt in Form eines Kranzes um den Zapfen auf der Lagerfläche des Zapfens und der Innenfläche des Mantels abwälzend angeordnet sind, mit je Lagerbüchse einer ringförmigen Hauptdichtung, die vom offenen Ende her in die La gerbüchse fest eingesetzt ist und mindestens eine Dichtlippe zur Abdichtung an der Dichtfläche des Zapfens besitzt und mit je La gerbüchse einer ringförmigen Vordichtung, die auf dem Sitzab schnitt des Zapfens aufsitzt und eine Dichtlippe zur dichtenden Anlage an der am offenen Ende der Lagerbüchse vorgesehenen An lagefläche besitzt, wobei die ringförmige Vordichtung in einer Schnittebene gesehen, welche die Achse enthält, U-förmig gestal tet ist, einen der Achse nahen ersten Schenkel besitzt, der mit einer an den Verlauf des Sitzabschnittes des Zapfens angepaßten Bohrung versehen ist und auf dem Sitzabschnitt mit Vorspannung fest aufsitzt, einen radial außenliegenden zweiten Schenkel be sitzt, der die Dichtlippe zur Anlage an der Anlagefläche der Lagerbüchse aufweist und der mit dem ersten Schenkel durch einen Steg verbunden ist, wobei ferner zwischen beiden ein Ringzwi schenraum vorhanden ist und der erste Schenkel auf seiner zum Ringzwischenraum weisenden Fläche mit einer Zusatzdichtfläche versehen ist und daß die Hauptdichtung einen ringförmigen Fort satz besitzt, der in den Ringzwischenraum hineinragt und an seinem Ende eine Zusatzdichtlippe trägt, die zur Abdichtung an der Zusatzdichtfläche der Vordichtung anliegt.

Eine solche Zapfenkreuzgarnitur ist in der DE 41 28 179 A1 be schrieben. Dabei ist die Hauptdichtung mit einem Metallträger versehen, der mit einem abgeknickten Ende in eine Ausnehmung in der Bohrung der Lagerbüchse zur axialen Abstützung eingreift. Die Hauptdichtung weist eine erste in Richtung auf die Wälzkör per zu verlaufende Dichtungslippe auf, die auf einer kegeligen Dichtfläche des Zapfens abdichtet und ferner in Richtung auf die Vordichtung eine weitere Dichtlippe, die auf einer zylindrischen Dichtfläche des Zapfens anliegt, sowie eine dritte Dichtlippe, die an einer Dichtfläche der Vordichtung zur Abdichtung anliegt. Die Vordichtung weist eine zylindrische Bohrung auf und sitzt mit dieser auf einer zylindrischen Sitzfläche des Zapfens. Die Vordichtung umgreift das offene Ende der Lagerbüchse und dichtet radial auf einer zylindrischen Außenumfangsfläche der Lagerbüch se ab. Ferner ist die Vordichtung gegen eine radial verlaufende Schulter des Zapfens abgestützt.

In der US 39 06 746 ist eine Zapfenkreuzgarnitur beschrieben, bei der zwischen der Lagerbüchse und dem Zapfen eine einzige Dichtung vorgesehen ist, die dem Zapfen fest zugeordnet ist. Sie sitzt auf einer zylindrischen oder gestuften Fläche des Zapfens auf und weist einen ersten, zur Zapfenachse rechtwinklig verlau fenden Abschnitt auf, der mit Rippen oder Stegen versehen ist, die zur Anlage an einer radial gerichteten Fläche eines Kragens am Ende der Lagerbüchse gedacht sind. Um auch bei unterschiedli chen Einbauverhältnissen durch Fertigungstoleranzen die nötige Vorspannung zu erzielen, weist die Dichtung weitere Rippen bzw. Stege auf, die an einer kegelig verlaufenden Fläche des Zapfens abgestützt sind. Durch die weiteren Rippen, die an der kegeligen Fläche anliegen, wird das Federungsverhalten der Dichtung ver bessert. Eine solche Dichtung ist jedoch nur für geringe Lauf leistungen geeignet, weil keine Maßnahmen betroffen sind, die das Eindringen von Schmutz von außen verhindern.

In der DE 88 05 833 U1 ist eine nachschmierbare Ausführungsform einer Zapfenkreuzgarnitur beschrieben, bei der die Hauptdichtung fest in der Lagerbüchse einsitzt und mit zwei Dichtlippen auf einer zylindrischen Dichtfläche des Zapfenkreuzes dichtet. Die Vordichtung ist mit einem Ringabschnitt auf einen zylindrischen Abschnitt des Zapfens, der in Verlängerung der Dichtfläche für die Dichtlippen der Hauptdichtung angeordnet ist, aufgesetzt und stützt sich, in axialer Richtung des Zapfens gesehen, gegen eine Kurvenfläche ab. Die Vordichtung weist des weiteren ausgehend von diesem ersten, zur Festlegung am Zapfen dienenden Schenkel einen, bezogen auf die Längsachse radial beabstandeten zweiten Schenkel auf, der mit dem ersten Schenkel durch einen Steg ver bunden ist und die Lagerbüchse außen übergreift.

In der EP 03 21 076 A1 ist eine Zapfenkreuzgarnitur mit einer Hauptdichtung beschrieben, die über einen metallischen Träger an der Innenfläche der Lagerbüchse festgelegt ist. Sie weist zwei Dichtlippen auf, von denen eine an einer zylindrischen und die andere an einer kegelig verlaufenden Dichtfläche des Zapfens des Zapfenkreuzes dichtend anliegt. Ferner ist eine Vordichtung nach Art eines Winkelringes vorgesehen, welche auf einer zylindri schen Fläche des Zapfens, die sich an die Dichtfläche für die Dichtlippen der Hauptdichtung anschließt, aufsitzt. Mit einem parallel zur Innenfläche der Lagerbüchse verlaufenden Schenkel übergreift die Vordichtung die Außenfläche der Lagerbüchse. Sie bildet mit einem nach innen gerichteten Wulst, der in eine Nut in der Außenfläche der Lagerbüchse eingreift, eine Labyrinth dichtung. Zwischen der Lagerbüchse und der Vordichtung ist kein Reibkontakt gegeben. Die Vordichtung sitzt selbst jedoch mit Reibkontakt auf dem zugehörigen Sitzabschnitt des Zapfens des Zapfenkreuzes auf. Es handelt sich um eine nachschmierbare Zap fenkreuzgarnitur, bei der von Zeit zu Zeit eine Schmiermittel menge über den Schmiernippel zugeführt wird, und zwar in einem derartigen Umfang, daß Fett durch den Labyrinthspalt der Vor dichtung austritt.

Bei Nutzkraftwagen, insbesondere solchen mit höherer Leistung, ist es das Ziel, die Wartungsintervalle auf ein Minimum zu redu zieren bzw. möglichst eine vorgegebene Lebensdauer, die bei Laufleistungen für Nutzkraftwagen in der Größenordnung von 1 Million Kilometer liegt, ohne Wartung zu gewährleisten. Dies be trifft vor allen Dingen Fahrzeuge mit einem zulässigen Gesamtge wicht größer 15 Tonnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zapfenkreuzgarni tur für Kreuzgelenke vorzuschlagen, die eine verbesserte Lebens dauer aufweist und weitestgehend eine Wartungsfreiheit gewähr leistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vor dichtung in ihrer dem Sitzabschnitt des Zapfens angepaßten Boh rung mit entlang der Achse beabstandet angeordneten umlaufenden Nuten versehen ist, daß die Vordichtung an dem Abschnitt, in dem der erste Schenkel mit dem ersten Steg verbunden ist, eine um laufende Dichtstulpe zur dichtenden Anlage am Sitzabschnitt des Zapfens aufweist und daß die Hauptdichtung einen ringförmigen Träger umfaßt, der aus dem offenen Ende der Lagerbüchse heraus ragt und mit einem von der Achse weg nach außen gerichteten Kragen versehen ist, und die Vordichtung an der zum Ringzwischenraum weisende Fläche des zweiten Schenkels einen Haltewulst und/oder eine zweite Dichtlippe aufweist, die im unmontierten Zustand eine Öffnung freiläßt, die kleiner ist, als der Außendurchmesser des Kragens.

Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß ein weiterer Dicht spalt erzielt wird, der zu einer Verbesserung der Abdichtung der Lagerung führt, so daß der Schmiermittelaustritt verringert wird. Die Zusatzdichtfläche der Vordichtung weist aufgrund der Materialwahl für die Vordichtung in Form eines Elastomers eine ideale Oberflächenqualität auf. Durch den Einsatz eines geeigne ten Werkstoffs für die Vordichtung wird erreicht, daß sowohl übermäßiger Verschleiß als auch Korrosion vermieden wird. Beide Dichtlippen der Hauptdichtung sind so orientiert, daß sie vom Boden der Lagerbüchse weg in Richtung auf die Achse vorstehen, so daß für eine Einmalschmierung bzw. eine Nachschmierung ein Austritt von Schmiermittel unter Druck gegeben ist, wodurch auch die Dichtlippen bzw. die Zusatzdichtlippe mit Schmiermittel ver sorgt werden, so daß kein Trockenlauf eintritt. Dadurch, daß die Vordichtung mit Vorspannung auf dem Sitzabschnitt des Zapfens des Zapfenkreuzes aufsitzt, ist ein statischer Sitz gewährlei stet, so daß eine Bewegung nur an den Stellen eintritt, die hin sichtlich der Abdichtung dazu vorgesehen sind, nämlich zwischen den Dichtlippen und den entsprechenden Anlageflächen am Zapfen bzw. in Form der Zusatzdichtfläche an der Vordichtung selbst.

Die Vormontage und Abdichtung wird dadurch verbessert, daß die Hauptdichtung einen Träger aufweist, der in den Zwischenraum zwischen beiden Schenkeln der Vordichtung reicht und die Vor dichtung an der zum Ringzwischenraum weisenden Fläche des zwei ten Schenkels einen Haltewulst aufweist, der im unmontierten Zustand der Lagerbüchse mit der Vordichtung eine Öffnung frei läßt, die kleiner ist als der Außendurchmesser des zweiten Kra gens. Die Vordichtung kann so der noch unmontierten Lagerbüchse mit den Wälzkörpern und der bereits fest einsitzenden Dichtung angehängt werden. Die Vormontagemöglichkeit und Wirkung werden auch alternativ durch eine an der zum Ringzwischenraum weisenden Fläche des zweiten Schenkels an der Außenfläche des Trägers an liegende weitere Dichtlippe erreicht. Hierdurch wird die von äußeren Einwirkungen besonders beaufschlagte Dichtlippe an dem zweiten Schenkel, die an der Anlauffläche am offenen Ende der Lagerbüchse abdichtet, unterstützt. Dieser Teil der Vordichtung wird insbesondere bei Einwirkungen von Steinschlag, bei Dampf strahlreinigung und dergleichen beansprucht. Durch die weitere Dichtlippe an der Vordichtung wird also das Eindringen von Schmutzwasser oder von Feuchtigkeit oder Schmutz verhindert, auch wenn die Dichtlippe, die an der Anlauffläche anliegt, all mählich verschleißt. Die Nuten der Vordichtung bewirken eine Verbesserung der statischen Abdichtung der Vordichtung gegenüber dem Zapfen, da diese bei Einwirken von Wasser die Kapillarwir kung unterbrechen. Jedes der Segmente der Vordichtung, welche den Sitzabschnitt berühren, kann dadurch im wesentlichen unab hängig voneinander wirken. Ferner wird die statische Dichtwir kung auch noch durch eine umlaufende Dichtstulpe zur dichtenden Anlage am Sitzabschnitt des Zapfens verbessert.

Vorzugsweise weist die Hauptdichtung zwei entlang der Achse in Richtung auf das offene Ende der Lagerbüchse hintereinander an geordnete Dichtlippen zur Anlage an der Dichtfläche des Zapfens neben der sich daran in Axialrichtung anschließenden Zusatz dichtlippe auf.

Die Hauptdichtung selbst besteht hinsichtlich der abdichtenden Teile aus einem Elastomer. Zusätzlich kann zur Verstärkung und zur Verbesserung des Sitzes ein ringförmiger, metallischer Trä ger vorgesehen sein, mit dessen Außenfläche die Hauptdichtung an der Innenfläche der Lagerbüchse festgelegt ist. Um eine beson ders günstige Verbindung zwischen dem Träger und dem elasti schen, aus einem Elastomer bestehenden Teil der Hauptdichtung zu erzielen, ist der Träger an seinem dem Boden der Lagerbüchse nahen Ende mit einem nach innen auf die Achse zu verlaufenden ersten Kragen versehen.

Hierdurch wird insbesondere eine Verstärkung in dem Bereich er reicht, in dem beispielsweise die Möglichkeit gegeben ist, daß die Wälzkörper in Form von Lagernadeln sich hiergegen abstützen können, wenn nicht eine entsprechende Querschnittsreduzierung am Zapfen dazu führt, daß die Wälzkörper in ihrer axialen Lage im wesentlichen verbleiben müssen.

Um die statische Abdichtung der Hauptdichtung im Verhältnis zur Lagerbüchse noch zu verbessern, ist dem Träger an seinem dem Bo den der Lagerbüchse nahen Ende ein Dichtwulst zur Anlage an der Innenfläche der Lagerbüchse angebracht. Durch die Nutzung der Innenfläche der Lagerbüchse für die Festlegung der Hauptdichtung wird erreicht, daß die Rundlaufabweichung der Dichtlippen in akzeptablen Grenzen gehalten wird.

Um das gleichzeitige Aufschieben der Lagerbüchse mit der Haupt dichtung und der Vordichtung auf den Zapfen zu gewährleisten, d. h. insbesondere zu erreichen, daß die Vordichtung auf den zu gehörigen Sitzabschnitt mit Vorspannung lagegerecht aufgeschoben wird, ist die Vordichtung im Ringzwischenraum mit an dem Steg angeformten und umfangsverteilt angeordneten Podesten versehen, welche dem zweiten Kragen des Trägers der Hauptdichtung gegen überliegen. Bei der Montage stützt sich der Träger mit seinem zweiten Kragen gegen die Podeste ab und sorgt für das lage-ge rechte Aufschieben der Vordichtung auf den Sitzabschnitt des zugehörigen Zapfens, ohne daß es zur Überbeanspruchung der Vor dichtung kommen kann. Die Podeste sind umfangsverteilt angeord net, um ferner Durchlässe zu bilden, durch die Schmiermittel nach außen durchtreten kann, wenn beispielsweise eine Nach schmierung erfolgt bzw. Schmiermittel im Verlaufe der Nutzung in dem gewollten Maße austritt. Um keine unnötige Versteifung der Vordichtung für das Aufschieben zu erzielen, ist ferner vorge sehen, daß die Podeste nur mit dem Steg und dem außenliegenden zweiten Schenkel der Vordichtung verbunden sind.

Besonders günstige Sitzverhältnisse werden dadurch erreicht, daß der umlaufende Sitzabschnitt und/oder die umlaufende Dichtfläche des Zapfens, in einer Schnittebene, welche die Achse enthält, nach Art einer Hohlkehle mit einem kurvenförmigen Verlauf ge staltet sind.

Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie zwei Anwendungsbeispiele für erfindungsgemäße Zapfenkreuzgarnituren sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und anhand dersel ben näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Halblängsschnitt durch eine Kreuzgelenk welle mit zwei Kreuzgelenken, bei denen eine erfindungsgemäße Zapfenkreuzgarnitur Anwendung findet,

Fig. 2 eines der beiden Kreuzgelenke der Kreuzgelenk welle gemäß Fig. 1 als Detail im vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 ein Doppelkreuzgelenk in der Seitenansicht im gestreckten Zustand des Gelenkes,

Fig. 4 das in Fig. 3 dargestellte Doppelkreuzgelenk im vergrößerten Maßstab im abgebeugten Zustand, im Halbschnitt,

Fig. 5 eine Zapfenkreuzgarnitur, die beispielsweise An wendung in einer der Gelenkwellen gemäß Fig. 1 bis 4 Anwendung finden kann,

Fig. 6 das Detail X gemäß Fig. 5 im vergrößerten Maß stab für eine erste Ausführungsform,

Fig. 7 das Detail X gemäß Fig. 5 im vergrößerten Maß stab für eine zweite Ausführungsform,

Fig. 8 das Detail Y der Ausführungsform gemäß Fig. 6 in nochmals vergrößertem Maßstab,

Fig. 9 die in Fig. 8 enthaltene Hauptdichtung als Ein zelteil geschnitten, und zwar in einer Ebene, welche die Achse enthält, und

Fig. 10 das Detail Y der in Fig. 7 dargestellten Aus führungsform in einem nochmals vergrößerten Maß stab.

In Fig. 1 ist eine Kreuzgelenkwelle mit den zum Ende hin an geordneten beiden Kreuzgelenken 1, 1′ dargestellt. Die beiden Kreuzgelenke 1, 1′ sind im wesentlichen mit Ausnahme der An schlüsse gleich ausgebildet und umfassen jeweils eine erste Gelenkgabel 2 zum Anschluß an ein treibendes oder getriebenes Bauteil, welche dazu mit einem Flansch versehen ist. Sie umfas sen ferner jeweils eine zweite Gelenkgabel 3, wobei die dem Kreuzgelenk 1 zugeordnete Gelenkgabel 3 mit einem Anschluß für ein Rohr 5 versehen ist und die zum Kreuzgelenk 1′ gehörende Gelenkgabel mit einem Schiebezapfen 7 versehen ist. Die beiden Gelenkgabeln 2, 3 sind durch eine Zapfenkreuzgarnitur 4 derart miteinander verbunden, daß Abwinklungen um zwei Achsen zwischen den beiden Gelenkgabeln 2, 3 ausgeführt werden können. Das an die Gelenkgabel 3 des Kreuzgelenkes 1 angeschlossene Rohr 5 trägt eine Schiebehülse 6, in deren Bohrung eine Profilverzah nung angebracht ist, in welcher der zum Kreuzgelenk 1′ gehörende Schiebezapfen 7 mit einer entsprechenden Profilverzahnung axial verstellbar einsitzt. Das aus Fig. 1 ersichtliche Kreuzgelenk 1 ist in Fig. 2 nochmals im vergrößerten Maßstab dargestellt. Es ist ersichtlich, daß die zweite Gelenkgabel 3 für die Auf nahme der Lagerbüchse 9 der Zapfenkreuzgarnitur 4 eine Gabelboh rung 8 besitzt. Ferner ist erkennbar, daß die beiden Gelenkga beln 2, 3 zueinander um die Achsen 11 bzw. 12 der Zapfenkreuz garnitur 4 schwenkbar angeordnet sind. Somit ist eine räumliche Abwinklung dieser beiden Gelenkgabeln 2, 3 zueinander möglich. Die bei der Kreuzgelenkwelle gemäß Fig. 1 und 2 verwendeten Zapfenkreuzgarnituren 4 sind anhand der Fig. 5 bis 10 näher erläutert.

Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Doppelkreuzgelenk 1′′ besitzt eine erste Gelenkgabel 2′, an welche eine Welle 13 zur Verbindung mit einem treibenden oder getriebenen Bauteil an geschlossen ist. Die Gelenkgabel 2′ ist mit der Doppelgabel 10 mittels einer ersten Zapfenkreuzgarnitur 4′ verbunden, welche räumliche Abwinklungen der ersten Gelenkgabel 2′ zur Doppelgabel 10 zuläßt. Die zweite Gelenkgabel 3′ mit der angeschlossenen Welle 14 zur Verbindung mit einem treibenden oder getriebenen Bauteil eines Antriebsstranges ist ebenfalls über eine Zapfen kreuzgarnitur 4′ mit der Doppelgabel 10 räumlich abwinkelbar verbunden. Aus Fig. 4 ist insbesondere erkennbar, daß die bei den Zapfenkreuzgarnituren 4′ von der Zapfenkreuzgarnitur, wie sie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 verwendet wird, insofern abweicht, als zwei der auf einer Achse 11′ lie genden Zapfen der Zapfenkreuzgarnitur zu denen der Achse 12′ der beiden anderen Zapfen der Zapfenkreuzgarnitur versetzt sind. Die beiden Achsen 11′, 12′ kreuzen sich damit mit Abstand.

Die Fig. 5 zeigt eine Zapfenkreuzgarnitur 4, 4′ mit dem Zapfen kreuz 15, das vier Zapfen 16 aufweist. Von diesen vier Zapfen 16 sind zwei auf der Achse 11 bzw. 11′ und zwei auf der Achse 12 bzw. 12′ zentriert. Für eine Kreuzgelenkwelle gemäß Fig. 1 und 2 befinden sich die beiden Achsen 11, 12 in einer Ebene, während für das Ausführungsbeispiel des Doppelkreuzgelenkes ge mäß Fig. 3 und 4 die beiden Achsen 11′ und 12′ sich mit Ab stand kreuzen. Die Achsen 11, 12 schneiden sich in der Ebene derart, daß sie senkrecht aufeinander stehen, während sich die beiden Achsen 11′, 12′ im Abstand rechtwinklig kreuzen. Aus Fig. 5 ist ferner erkennbar, daß dem Zapfen 16 eine Lagerbüchse 9 zugeordnet ist, welche einen zylindrischen Mantel 17 und einen Boden 18 umfaßt. Der Boden 18 überdeckt die Stirnfläche 19 des Zapfens 16. Ferner ist eine Dichtungsanordnung vorgesehen, die anhand der nachfolgenden Figuren hinsichtlich der einzelnen Aus führungsvarianten näher erläutert ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6, 8 und 9 ist ebenfalls die Zuordnung der Lagerbüchse 9 zu dem Zapfen 16 zu sehen. Es ist ein Teil des Bodens 18 der Lagerbüchse 9 erkennbar, der mit seiner Innenfläche an der Stirnfläche 19 des Zapfens 16 entweder unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer Stirnscheibe zur Anlage kommt. Der zylindrische Mantel 17 der Lagerbüchse 9 weist eine Innenfläche 20 auf, welche im radialen Abstand zur zylin drischen Lagerfläche 21 des Zapfens 16 angeordnet ist. Im Rings palt zwischen beiden sind Wälzkörper 22, beispielsweise Lagerna deln oder Rollen, in Form eines Kranzes angeordnet, so daß sie bei einer Relativbewegung von der Lagerbüchse 9 und dem Zapfen 16 um die Achse 12 zueinander auf der Lagerfläche 21 bzw. an der Innenfläche 20 abwälzen können. Der Mantel 17 ist über die Länge der Wälzkörper 22 hinaus vom Boden 18 weg verlängert und endet in dem offenen Ende 25. In dem Ringspalt im Bereich des offenen Endes 25 zwischen der Innenfläche 20 der Lagerbüchse 9 und der Dichtfläche 23 des Zapfens 16, die im Anschluß an die Lagerflä che 21 von der Stirnfläche 19 weg angeordnet ist, ist die Haupt dichtung 26 angebracht. Die Hauptdichtung 26 sitzt fest in der Lagerbüchse 9 ein. Zusätzlich ist eine Vordichtung 27 vorhanden, welche die Hauptdichtung 26 vor äußeren Einflüssen schützt und die auf dem Sitzabschnitt 24 fest aufsitzt, so daß sie sich mit dem Zapfen 16 drehen muß, während sich die Hauptdichtung 26 mit der Lagerbüchse 9 drehen muß. Die Vordichtung 27 dichtet darüber hinaus gegenüber der im Bereich des offenen Endes 25 vorgesehe nen Anlauffläche 28 ab.

Aus den Fig. 8 und 9 ist die Hauptdichtung 26 in ihrer Ge staltung nochmals im vergrößerten Maßstab ersichtlich, während aus Fig. 8 auch noch die Gestaltung der Vordichtung 27 in einer ersten Ausführungsvariante erkennbar ist. Die aus den Fig. 8 und 9 ersichtliche Hauptdichtung 26, die im übrigen auch für die Ausführungsform gemäß Fig. 7 eingesetzt wird, umfaßt einen weichelastischen Teil, der die beiden Dichtlippen 29, 30 auf weist, die entlang der Achse 12 hintereinander angeordnet sind und deren freie Enden in Richtung auf die Dichtfläche 23 des Zapfens 16 des Zapfenkreuzes 15 vorstehen und an dieser mit Vor spannung anliegen. Die Hauptdichtung 26 ist ringförmig aufge baut, so daß die beiden Dichtlippen 29, 30 im entspannten Zu stand einen kleineren Öffnungsquerschnitt freilassen, als der Querschnitt, der jeweils im Bereich der Berührung zwischen den beiden Dichtlippen 29, 30 und der Dichtfläche 23 gegeben ist. Die beiden Dichtlippen 29, 30 sind fest mit einem metallischen Träger 31 verbunden. Der Träger 31 umfaßt einen zylindrischen Abschnitt mit einer zylindrischen Außenfläche 32 und zu den Wälzkörpern 22 hin einen ersten einwärts in Richtung auf die Achse 12 gerichteten Kragen 33 sowie an dem aus dem offenen Ende 25 vorstehenden Ende einen nach außen weisenden zweiten Kragen 34, dessen Außendurchmesser größer ist, als der Durchmesser der zylindrischen Außenfläche 32. Die Hauptdichtung 26 weist in Richtung auf den zweiten Kragen 34, ausgehend von der letzten der beiden Dichtlippen 29, 30, einen Fortsatz 36 auf, an dessen Ende eine Zusatzdichtlippe 37 angeordnet ist, die ebenfalls von den Wälzkörpern 22 weg vorsteht. Des weiteren ist im Bereich des ersten Kragens 33 außen zur Innenfläche 20 der Lagerbüchse 9 hin ein Dichtwulst 35 angeordnet, der bewirkt, daß eine sichere Ab dichtung zwischen der Hauptdichtung 26 und der Lagerbüchse 9 ge geben ist. Der Spalt zwischen dem Träger 31 und der Lagerbüchse 9 ist verschlossen und verhindert den Austritt von Schmiermit tel. Das Schmiermittel im Lagerinnenraum bzw. solches, das im Wege der Nachschmierung in den Ringspalt und von diesem in Rich tung auf die Dichtlippen 29, 30 gerät, kann nur zwischen den beiden Dichtlippen 29, 30 und der zugehörigen Dichtfläche 23 in Richtung auf das offene Ende 25 entweichen.

Die Vordichtung 27 ist dazu da, die Hauptdichtung 26 vor dem Eindringen von Schmutz oder Wasser von außen zu schützen. Die ringförmige Vordichtung 27 ist im Querschnitt U-förmig gestal tet. Sie weist einen ersten Schenkel 38 auf, der die Bohrung 39 besitzt, welche im Querschnitt gesehen dem Verlauf des Sitzab schnittes 24 des Zapfens 16 angepaßt ist. Der Sitzabschnitt 24 verläuft kurvenförmig, nach Art einer Hohlkehle, an welchem die Vordichtung 27 festgelegt ist, und zwar mit Vorspannung, so daß sich statische Dichtverhältnisse ergeben. Zur Verbesserung der Dichtwirkung der statischen Abdichtung in diesem Bereich sind in der Bohrung 39 mehrere Nuten 40 vorhanden, welche die Kapillar wirkung, die eintreten kann, unterbrechen. Zusätzlich ist im Be reich des unteren Endes des ersten Schenkels 38, und zwar bevor zugt im Übergangsbereich zu dem auswärts gerichteten Steg 42, der sich an den ersten Schenkel 38 anschließt, eine Dichtstulpe 41 angeordnet, die vom Steg 42 weggerichtet ist. Im Abstand zum ersten Schenkel 38 ist an den Steg 42 der radial außenliegende zweite Schenkel 43 angeschlossen. Dieser verläuft in Richtung auf das offene Ende 25 der Lagerbüchse 9 und weist an seinem äußersten Ende eine umlaufende Dichtlippe 47 auf, die an der ke geligen Anlauffläche 28 am offenen Ende 25 der Lagerbüchse 9 ab dichtend anliegt. Zu dem zwischen den beiden Schenkeln 38, 43 vorgesehenen Ringzwischenraum 44 hin weist der erste Schenkel 38 eine Zusatzdichtfläche 46 auf, an welcher die Zusatzdichtlippe 37 der Hauptdichtung 26 zur weiteren und verbesserten Abdichtung anliegt. Die Vordichtung 27, die ebenfalls aus einem elastomeren Material besteht, dessen Eigenschaften jedoch von dem der Haupt dichtung 26 unterschiedlich ausgelegt sein können, bietet eine saubere Anlagefläche für die Zusatzdichtlippe 37, so daß eine hervorragende Dichtwirkung erzielt wird. An der ebenfalls zum Ringzwischenraum 44 weisenden Innenfläche des zweiten Schenkels 43 ist ein Haltewulst 48 angebracht, der zum Ringzwischenraum 44 vorsteht und der bei unmontierter Vordichtung 27 einen Öffnungs querschnitt freiläßt, der kleiner ist als der Querschnitt, der durch die Außenfläche des zweiten Kragens 34 gebildet wird. Mit diesem Haltewulst 48 kann die Vordichtung 27 zur Vormontage an den Träger 31 der Hauptdichtung 26 angehängt werden. Um diese gemeinsam mit der Lagerbüchse 9, in welcher die Hauptdichtung 26 fest montiert ist, auf den Zapfen 16 aufschieben zu können, ohne daß die Vordichtung 27 beschädigt wird, sind im Ringzwischenraum 44 zwischen den beiden Schenkeln 38, 43 umfangsverteilt Podeste 45 angeordnet, die jeweils nur mit dem zweiten Schenkel 43 und dem Steg 42 verbunden sind und dem zweiten Kragen 34 gegenüber liegen, so daß dieser über die Podeste 45 auf die Vordichtung 27 zum Aufschieben auf den Sitzabschnitt 24 einwirkt.

Die Fig. 7 und 10 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform einer Zapfenkreuzgarnitur, wobei jedoch in Fig. 7 wiederum die Zuordnung einer Lagerbüchse 9 zu einem Zapfen 16 eines Zapfen kreuzes 15 dargestellt und ebenfalls eine Hauptdichtung 26 vor handen ist, die entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7, 8 und 9 gestaltet ist. Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 7 ist jedoch die Vordichtung 27′ abweichend zu der gemäß Fig. 6, 8 und 9 ausgelegt. Die Ausbildung der Lagerbüchse 9 mit dem Boden 18, dem Mantel 17 und der Innenfläche 20, welche der zylindrischen Lagerfläche 21 des Zapfens 16 gegenüberliegt, entspricht dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel. Wie aus Fig. 10 ersichtlich, weist die Vordichtung 27′ ebenfalls eine U-Gestalt auf, wobei der erste Schenkel 38 ebenfalls fest auf dem Sitzabschnitt 24 des Zapfens 16 aufgenommen ist und in sei ner Bohrung 39 beabstandete Nuten 40 zur Unterbrechung der Ka pillarwirkung aufweist. Diese Dichtung besitzt jedoch einen zusätzlichen Verstärkungsring 50, welcher aus Metall besteht und nach Art eines Winkelringes gestaltet ist. Sie weist außerdem einen in Richtung von den Wälzkörpern 22 weg gerichteten Wulst auf, der im Bereich des Steges 42 liegt. Der äußere Abschnitt des Verstärkungsringes 50 bildet gleichzeitig einen Teil der Außenfläche der Vordichtung 27′. Der zweite Schenkel 43 der Vordichtung 27 umfaßt somit den außenliegenden Abschnitt des Verstärkungsringes 50 und einen entsprechend innen liegenden elastomeren Abschnitt, der an seinem Ende die Dichtlippe 47 trägt, die zur Anlage an der Anlagefläche 28 am offenen Ende 25 der Lagerbüchse 9 bestimmt ist. Im Ringzwischenraum 44 zwischen den beiden Schenkeln 38, 43 der Vordichtung 27′, in den auch der Träger 31 hineinragt, ist eine weitere Dichtlippe 49 angebracht, die radial nach innen in Richtung auf die Außenfläche 32 des Trägers 31 vorsteht und zu diesem hin abdichtet. Die weitere Dichtlippe 49 steht in Richtung auf das offene Ende 25 der La gerbüchse 9 vor. Somit kann beim Nachschmieren über die Dicht lippen 29, 30, die Zusatzdichtlippe 37 austretendes Schmiermit tel auch zwischen der weiteren Dichtlippe 49 und der Außenfläche 32 des Trägers 31 durchtreten und über die Dichtlippe 47 nach außen austreten. Dabei ist die weitere Dichtlippe 49 in ihren Abmessungen so gestaltet, daß sie gleichzeitig die Haltefunktion zur Vormontage der Vordichtung 27′ übernimmt, d. h. diese im Ver hältnis zur Lagerbüchse 9 bzw. dem der Hauptdichtung 26 zugehö rigen Träger 31 vormontiert hält, weil der zweite Kragen 34 des Trägers 31 einen Außendurchmesser aufweist, der größer ist als der Wirkdurchmesser der weiteren Dichtlippe 49.

Bezugszeichenliste

1, 1′, 1′′ Kreuzgelenk/Doppelkreuzgelenk
2, 2′ Gelenkgabel
3, 3′ Gelenkgabel
4, 4′ Zapfenkreuzgarnitur
5 Rohr
6 Schiebehülse
7 Schiebezapfen
8 Gabelbohrung
9 Lagerbüchse
10 Doppelgabel
11, 11′ Achse
12, 12′ Achse
13, 14 Welle
15 Zapfenkreuz
16 Zapfen
17 Mantel
18 Boden
19 Stirnfläche
20 Innenfläche
21 Lagerfläche
22 Wälzkörper
23 Dichtfläche
24 Sitzabschnitt
25 offenes Ende
26 Hauptdichtung
27, 27′ Vordichtung
28 Anlagefläche
29, 30 Dichtlippen
31 Träger
32 Außenfläche
33 erster Kragen
34 zweiter Kragen
35 Dichtwulst
36 Fortsatz
37 Zusatzdichtlippe
38 erster Schenkel
39 Bohrung
40 Nuten
41 Dichtstulpe
42 Steg
43 zweiter Schenkel
44 Ringzwischenraum
45 Podest
46 Zusatzdichtfläche
47 Dichtlippe
48 Haltewulst
49 weitere Dichtlippe
50 Verstärkungsring

Claims

1. Zapfenkreuzgarnitur (4, 4′) für Kreuzgelenke (1, 1′, 1′′), mit einem Zapfenkreuz (15) mit vier Zapfen (16), von denen jeweils zwei eine gemeinsame Längsachse (11, 12; 11′, 12′) aufweisen und wobei jeder Zapfen (16) eine Stirnfläche (19), eine zylindrische Lagerfläche (21) im Anschluß an die Stirnfläche (19), daran wiederum anschließend zumindest eine Dichtfläche (23) und ferner einen Sitzabschnitt (24) aufweist,
mit je Zapfen (16) einer Lagerbüchse (9), welche einen rohrförmigen, zylindrischen Mantel (17) mit einer als Lauf fläche gestalteten Innenfläche (20), der koaxial um den Zapfen (16) mit einem Ringspalt angeordnet ist, einen Boden (18), der die Stirnfläche (19) überdeckt, und ein offenes Ende (25) mit einer Anlagefläche (28) aufweist,
mit Wälzkörpern (22) in Form von Rollen oder Nadeln, die im Ringspalt in Form eines Kranzes um den Zapfen (16) auf der Lagerfläche (21) des Zapfens (16) und der Innenfläche (20) des Mantels (17) abwälzend angeordnet sind,
mit je Lagerbüchse (9) einer ringförmigen Hauptdichtung (26), die vom offenen Ende (25) her in die Lagerbüchse (9) fest eingesetzt ist und mindestens eine Dichtlippe (29, 30) zur Abdichtung an der Dichtfläche (23) des Zapfens (16) besitzt und
mit je Lagerbüchse (9) einer ringförmigen Vordichtung (27, 27′), die auf dem Sitzabschnitt (24) des Zapfens (16) auf sitzt und eine Dichtlippe (47) zur dichtenden Anlage an der am offenen Ende (25) der Lagerbüchse (9) vorgesehenen Anla gefläche (28) besitzt, wobei die ringförmige Vordichtung (27) in einer Schnittebene gesehen, welche die Achse (12, 12′) enthält, U-förmig gestaltet ist, einen der Achse (12, 12′) nahen ersten Schenkel (38) besitzt, der mit einer an den Verlauf des Sitzabschnittes (24) des Zapfens (16) ange paßten Bohrung (39) versehen ist und auf dem Sitzabschnitt (24) mit Vorspannung fest aufsitzt, einen radial außenlie genden zweiten Schenkel (43) besitzt, der die Dichtlippe (47) zur Anlage an der Anlagefläche (28) der Lagerbüchse (9) aufweist und der mit dem ersten Schenkel (38) durch einen Steg (42) verbunden ist, wobei ferner zwischen bei den ein Ringzwischenraum (44) vorhanden ist und der erste Schenkel (38) auf seiner zum Ringzwischenraum (44) weisen den Fläche mit einer Zusatzdichtfläche (46) versehen ist und daß die Hauptdichtung (26) einen ringförmigen Fortsatz (36) besitzt, der in den Ringzwischenraum (44) hineinragt und an seinem Ende eine Zusatzdichtlippe (37) trägt, die zur Abdichtung an der Zusatzdichtfläche (46) der Vordich tung (27) anliegt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vordichtung (27, 27′) in ihrer dem Sitzabschnitt (24) des Zapfens (16) angepaßten Bohrung (39) mit entlang der Achse (12, 12′) beabstandet angeordneten umlaufenden Nuten (40) versehen ist, daß die Vordichtung (27, 27′) an dem Abschnitt, in dem der erste Schenkel (38) mit dem er sten Steg (42) verbunden ist, eine umlaufende Dichtstulpe (41) zur dichtenden Anlage am Sitzabschnitt (24) des Zap fens (16) aufweist und daß die Hauptdichtung (26) einen ringförmigen Träger (31) umfaßt, der aus dem offenen Ende der Lagerbüchse (9) herausragt und mit einem von der Achse (12, 12′) weg nach außen berichteten Kragen (34) versehen ist, und die Vordichtung (27) an der zum Ringzwischenraum wei sende Fläche des zweiten Schenkels (43) einen Haltewulst (48) und/oder eine zweite Dichtlippe (49) aufweist, die im unmontierten Zustand eine Öffnung freiläßt, die kleiner ist, als der Außendurchmesser des Kragens (34).

2. Zapfenkreuzgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptdichtung (26) zwei entlang der Achse (12, 12′) in Richtung auf das offene Ende (25) der Lagerbüchse (9) hintereinander angeordnete Dichtlippen (29, 30) zur An lage an der Dichtfläche (23) des Zapfens (16) umfaßt.

3. Zapfenkreuzgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (31) aus einem Metall besteht.

4. Zapfenkreuzgarnitur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptdichtung (26) mit der Außenfläche (32) des Trägers (31) an der Innenfläche (20) der Lagerbüchse (9) festgelegt ist.

5. Zapfenkreuzgarnitur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (31) an seinem dem Boden (18) der Lagerbüch se (9) nahen Ende einen nach innen auf die Achse (12, 12′) zu verlaufenden ersten Kragen (33) versehen ist.

6. Zapfenkreuzgarnitur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (31) an seinem dem Boden (18) der Lagerbüch se (9) nahen Ende einen Dichtwulst (35) zur Anlage an der Innenfläche (20) der Lagerbüchse (9) aufweist.

7. Zapfenkreuzgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vordichtung (27) im Ringzwischenraum (44) mit an den Steg (42) angeformten und umfangsverteilt angeordneten Podesten (45) versehen ist, welche dem zweiten Kragen (34) des Trägers (31) der Hauptdichtung (26) gegenüberliegen.

8. Zapfenkreuzgarnitur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Podeste (45) nur mit dem Steg (42) und dem außen liegenden zweiten Schenkel (43) der Vordichtung (27) ver bunden sind.

9. Zapfenkreuzgarnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Dichtlippe (49) zur abdichtenden Anlage an der aus dem offenen Ende (25) der Lagerbüchse (9) heraus ragenden Abschnitt der Außenfläche (32) des Trägers (31) dient.

10. Zapfenkreuzgarnitur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Sitzabschnitt (24) und/oder die umlau fende Dichtfläche (23) des Zapfens (16), in einer Schnitt ebene, welche die Achse (12, 12′) enthält, nach Art einer Hohlkehle mit einem kurvenförmigen Verlauf gestaltet sind.