DE19647024A1 - Kugelgelenk für in Fahrzeugen verwendete Antriebe, insbesondere für Scheibenwischervorrichtungen - Google Patents
Kugelgelenk für in Fahrzeugen verwendete Antriebe, insbesondere für ScheibenwischervorrichtungenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugelgelenk für in Fahr
zeugen verwendete Antriebe, insbesondere für Scheibenwi
schervorrichtungen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Anspruchs 1.
Ein solches Kugelgelenk wird bereits serienmäßig bei Fahr
zeugscheibenwischervorrichtungen verwendet und ist der bes
seren Verständlichkeit wegen in Fig. 1 zur näheren Erläute
rung in teilweise geschnittener Darstellung zeichnerisch
dargestellt. Auf einem Kurbelhebel als erstes Getriebeglied
1 ist ein Kugelzapfen 2 befestigt. Auf den Kugelzapfen 2 ist
eine aus Kunststoffmaterial gefertigte Kugelschale 3 aufge
knöpft, die an einer Gelenkstange als zweites Getriebeglied
4 befestigt ist, das heißt in die Durchgangsöffnung 5 des
zweiten Getriebegliedes 4 eingespritzt ist. Die Kugelschale
3 ist an ihrem Oberteil 6 hutartig geschlossen ausgebildet,
an dem offenen Unterteil 7 ist eine Balgdichtung 8 zur Ab
dichtung des Kugelgelenkes vorgesehen. Die Balgdichtung 8
ist einstückig aus einem synthetischen Kautschuk, nämlich
ECO (Epichlorhydrin-Copolymer), gefertigt und ist mit seinen
gegenüberliegenden Öffnungen 9, 10 mit durch Dehnung in Um
fangsrichtung erfolgter Vorspannung auf den Umfang des Soc
kels 11 des Kugelzapfens 2 bzw. auf der Mantelfläche 12 des
Unterteiles 7 der Kugelschale 3 dichtend fixiert. Die Wan
dung der Balgdichtung 8 ist deshalb im Bereich der Öffnungen
9, 10 wulstartig verdickt. Außerdem stützt sich die Balgdich
tung 8 mit Vorspannung mit der an ihrer unteren Öffnung 9
befindlichen Stirnseite 13 gegen das erste Getriebeglied 1
und mit der an ihrer oberen Öffnung 10 befindlichen Stirn
seite 14 gegen das zweite Getriebeglied 4 ab. Die Balgdich
tung 8 wird im wesentlichen von zwei ineinander übergehenden
Wänden 15, 16 gebildet, die zwischen sich einen Winkel β ein
schließen, der in der in Fig. 1 gezeigten neutralen Be
triebsstellung des Kugelgelenkes ca. 40-60 Grad beträgt,
so daß die beiden Wände 15, 16 eine Verformungsfalte bilden,
deren "Spitze" in bezug auf den Mittelpunkt 17 radial nach
auswärts absteht.
Nachteilig an diesem Kugelgelenk ist, daß die Herstellung
der Balgdichtung aus ECO mit hohen Kosten verbunden ist,
weil der Werkstoff ECO teuer ist und das Rohteil der
Balgdichtung vulkanisiert werden muß. Weitere Kosten werden
bei der Herstellung durch erforderliche Maßnahmen für den
Gesundheits- und Umweltschutz verursacht. Darüber hinaus
besteht ein weiterer Nachteil darin, daß die Balgdichtung 8
durch normal auftretende äußere Krafteinwirkungen, bei
spielsweise durch einen Wasserstrahl oder den Reinigungs
strahl eines Hochdruckreinigers, weggedrückt werden kann.
Letzteres ist insbesondere dann der Fall, wenn die Kraftein
wirkung in einem steilen Winkel, in Fig. 1 mit den verschie
denen Kraftpfeilen F dargestellt, auf die die Falte bilden
den Wände 15, 16 auftrifft. Dabei wird das Kugelgelenk zu
mindest zeitweise undicht. Fettreserven können ausgespült
werden und Schmutz und Feuchtigkeit können in das Kugelge
lenk gelangen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Kugelgelenk der ein
gangs beschriebenen Art eine kostengünstige und den rauhen
Betriebsbedingungen besser gerechtwerdende Abdichtung her
bei zuführen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Kugelgelenk mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, daß die Balgdichtung nunmehr aus dem Werkstoff TPE
(Thermoplastischer Elastomer) gefertigt ist, tritt eine be
deutende Kostenvergünstigung ein. Der Werkstoff TPE ist bil
liger, außerdem ist die Balgdichtung nunmehr durch ein ko
stengünstiges Spritzgießverfahren herstellbar, wobei ein
Vulkanisieren der Balgdichtung entfällt. Letztendlich wird
der Herstellungsaufwand auch dadurch verringert, daß bei
Verwendung von TPE kein derartig großer Aufwand für den
Gesundheits- und Umweltschutz betrieben werden muß.
Dadurch, daß die Balgdichtung nunmehr eine elastische Ver
formungszone aufweist, die auf einen ringförmigen Bereich
begrenzt ist, wird der Widerstand der Balgdichtung gegen
äußere Krafteinwirkungen insgesamt wesentlich verstärkt.
Nunmehr kann die Balgdichtung selbst durch die Einwirkung
des Reinigungsstrahles eines Hochdruckreinigers nicht von
ihrem dichtenden Sitz weggedrückt werden. Die neue Balgdich
tung gewährleistet somit eine funktionsgerechte Abdichtung
des Kugelgelenkes auch unter rauhen Betriebsbedingungen. Die
erfindungsgemäße Abdichtung eines solchen Kugelgelenkes ist
also kostengünstiger und wird ihrer Abdichtungsfunktion un
ter rauhen Betriebsbedingungen besser gerecht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
Durch eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 2, wonach die Wand
dicke der Balgdichtung in Bereichen außerhalb der elasti
schen Verformungszone gegenüber dieser elastischen Verfor
mungszone verstärkt ist, wird die allgemeine Stabilität der
Balgdichtung gegenüber äußeren Druckeinwirkungen erhöht,
wohingegen die für entsprechende Ausweichbewegungen erfor
derliche elastische Verformbarkeit durch die ringförmig be
grenzte elastische Verformungszone gewährleistet ist.
Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 3, weil
die elastische Verformungszone im wesentlichen auf den Über
gang zwischen den beiden Wänden der Balgdichtung konzen
triert ist, in welchem die größten elastischen Verformungen
beim Betrieb des Kugelgelenkes erfolgen.
Eine Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 4 sieht vor,
daß die beiden ineinander übergehenden Wände der Balgdich
tung im spannungsfreien Zustand, d. h. vor dem Einbau der
Balgdichtung, einen Winkel von ca. 110 Grad bis 130 Grad und
in der neutralen Betriebsstellung des Kugelgelenkes einen
Winkel von ca. 85 Grad bis 115 Grad zwischen sich einschlie
ßen. Die unterschiedlichen Winkel im spannungsfreien Zustand
und im neutralen Betriebszustand des Kugelgelenkes entstehen
dadurch, daß die Balgdichtung bei der Montage des Kugelge
lenkes in axialer Richtung um vorzugsweise ein Viertel ihrer
ursprünglichen Höhe zusammengedrückt wird, um die erforder
liche Vorspannung in axialer Richtung zu erhalten. Es ist
erkennbar, daß dieser Winkel in der neutralen Betriebsstel
lung des Kugelgelenkes wesentlich größer ist als derjenige
des eingangs beschriebenen, zum bekannten Stand der Technik
gehörenden Kugelgelenkes. Der besondere Vorteil besteht dar
in, daß von außen einwirkende Kräfte ohne gefährliche, die
Dichtwirkung unterbrechende Verformungen der Balgdichtung
abgefangen werden.
Bevorzugt wird eine Ausgestaltung der Erfindung gemäß An
spruch 5, welche vorsieht, daß die Balgdichtung ihre Dicht
funktion im wesentlichen durch ihre gegenüberliegenden axia
len Stirnseiten erfüllt, welche mit Vorspannung in axialer
Richtung dichtend gegen das ihnen jeweils zugeordnete Ge
triebeglied drücken. Bei der erfindungsgemäß gestalteten
Balgdichtung ist es möglich, die erforderlichen Andrückkräf
te durch das elastische Rückstellungsvermögen des Werkstoffs
der Balgdichtung zu gewährleisten. Zusätzliche Mittel zur
Arretierung der Balgdichtung und zur Gewährleistung der si
cheren Abdichtung, wie Federeinlagen, Schlauchbänder oder
dergleichen, sind nicht erforderlich. In radialer Richtung
stützen sich die Öffnungen jeweils nur ab, um von außen ein
wirkende radiale Kraftkomponenten abzufangen. Eine Dicht
wirkung durch die an dem Sockel des Kugelzapfens bzw. an der
Mantelfläche des Unterteiles der Kugelschale anliegende In
nenseite der Öffnungen ist für die Funktionsfähigkeit der
Dichtung nicht erforderlich, kann aber zielgerichtet zusätz
lich herbeigeführt werden, um eine noch bessere Funktions
fähigkeit der Abdichtung zu gewährleisten.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 ist dazu
bestimmt, die Balgdichtung speziell mit ihrem oberen Ende
noch besser gegen die Einwirkung extremer äußerer Kräfte
abzustützen und dadurch ein Wegdrücken der Balgdichtung auch
bei sehr großen äußeren Kräften auszuschließen.
Für extrem harte Einsatzbedingungen wird eine Ausgestaltung
der Erfindung gemäß Anspruch 7 empfohlen, welche einen zu
sätzlichen O-Ring zur Abdichtung des Ringspaltes zwischen
dem Kugelzapfen und der Kugelschale an der offenen Seite der
Kugelschale vorsieht.
Eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 ist auf ein Doppelkugel
gelenk gerichtet. Das bedeutet, daß an dem ersten Getrie
beglied ein Kugelzapfen mit zwei übereinander angeordneten
Gelenkkugeln befestigt ist und daß auf jede dieser Gelenkku
geln jeweils eine Kugelschale aufgeknöpft ist, die an einem
zweiten bzw. einem dritten Getriebeglied befestigt ist. Zwi
schen dem ersten Getriebeglied und dem unmittelbar benach
barten zweiten Getriebeglied kommt eine Balgdichtung zum
Einsatz, welche die bisher beschriebenen Merkmale aufweist.
Eine, aus TPE gefertigte weitere Balgdichtung ist zwischen
dem zweiten und dem dritten Getriebeglied vorgesehen. Hier
herrschen jedoch andere geometrische Bedingungen vor, so daß
die Gestalt dieser zweiten Balgdichtung trotz Beibehaltung
prinzipieller Merkmale von derjenigen der ersten Balgdich
tung abweicht. Eine nähere Beschreibung hierzu und zu einer
Ausgestaltung gemäß Anspruch 9 ist in dem betreffenden Aus
führungsbeispiel zu finden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 10 ist des
halb von Vorteil, weil sie mit geringem Aufwand eine Zen
tralschmierung des Kugelgelenkes ermöglicht, wobei vorzugs
weise alle Hohlräume des Kugelgelenkes über Kanäle mitein
ander verbunden sind. Über die verschließbare Öffnung in dem
hutförmig geschlossenen Oberteil der Kugelschale ist somit
nach Erstmontage des Kugelgelenkes bzw. bei Bedarf eine,
vorzugsweise dosierte, Fettmenge zuführbar. An dieser Stelle
wird noch extra darauf hingewiesen, daß eine Ausgestaltung
der Erfindung gemäß Anspruch 10 prinzipiell auch bei einem
Doppelkugelgelenk anwendbar ist.
Anhand von Zeichnungen werden nachfolgend Ausführungsbei
spiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in teilweise geschnittener Darstellung ein zum be
kannten Stand der Technik gehörendes Kugelgelenk
einer Scheibenwischervorrichtung eines Kraftfahr
zeuges, welches bereits in der Beschreibungseinlei
tung beschrieben worden ist,
Fig. 2 in teilweise geschnittener Darstellung ein Ausfüh
rungsbeispiel eines in einer Fahrzeugscheiben
wischervorrichtung verwendeten Kugelgelenkes,
Fig. 3 in Schnittdarstellung eine Balgdichtung im span
nungsfreien Zustand,
Fig. 4 in teilweise geschnittener Darstellung ein Ausfüh
rungsbeispiel eines Kugelgelenkes für extrem hohe
Belastungen,
Fig. 5 in teilweise geschnittener Darstellung ein Doppelku
gelgelenk einer Fahrzeugscheibenwischervorrichtung
und
Fig. 6 in teilweise geschnittener Darstellung ein Kugelge
lenk mit Zentralschmierung.
Da das in Fig. 1 dargestellte, zum bekannten Stand der Tech
nik gehörende Kugelgelenk einer Fahrzeugscheibenwischervor
richtung bereits in der Beschreibungseinleitung beschrieben
worden ist, beginnt nachfolgende Beschreibung mit dem Aus
führungsbeispiel von Fig. 2.
In Fig. 2 wird ein erstes Getriebeglied 1 von einem Kurbel
hebel gebildet, der bei einer Fahrzeugscheibenwischervor
richtung beispielsweise auf der Abtriebswelle einer An
triebseinheit befestigt sein kann. An diesem ersten Getrie
beglied 1 ist ein Kugelzapfen 2 aus Stahl durch Vernieten
befestigt. Eine Kugelschale 3 aus Kunststoffmaterial, die in
eine Durchgangsöffnung 5 eines zweiten Getriebegliedes 4
eingespritzt ist, ist auf den Kugelzapfen 2 aufgeknöpft. Der
Oberteil 6 der Kugelschale 3 ist hutförmig geschlossen aus
gebildet, um das Kugelgelenk an dieser Seite abzudichten.
Der offene Unterteil 7 der Kugelschale 3 weist eine in bezug
auf den Mittelpunkt 17 des Kugelgelenkes im wesentlichen
konzentrische, kugelige Mantelfläche 12 auf. Weiterhin ist
eine Balgdichtung 8 vorgesehen, die einstückig aus TPE
(Thermoplastischer Elastomer) hergestellt ist und das Kugel
gelenk an der offenen Seite der Kugelschale 3 gegen Umwelt
einflüsse abdichtet.
Diese Balgdichtung 8 ist im wesentlichen von den beiden
ringförmigen Wänden 15 und 16 gebildet, die im Bereich des
Übergangs 18 ineinander übergehen und zwischen sich einen
Winkel β einschließen, der in der in Fig. 2 dargestellten
neutralen Betriebsstellung des Kugelgelenkes einen Betrag
von ca. 95 Grad annimmt. Die Balgdichtung 8 überbrückt den
Abstand zwischen dem ersten Getriebeglied 1 und dem zweiten
Getriebeglied 4, um das Kugelgelenk abzudichten. Dabei um
faßt die Balgdichtung 8 mit ihrer unteren Öffnung 9 den Soc
kel 11 des Kugelzapfens 3 und mit ihrer oberen Öffnung 10
die Mantelfläche 12 des Unterteiles 7 der Kugelschale 3, um
sich jeweils radial an dem Sockel 11 bzw. der Mantelfläche
12 abzustützen. Wichtig ist jedoch, daß die Balgdichtung 8
in axialer Richtung zwischen dem ersten Getriebeglied 1 und
dem zweiten Getriebeglied 4 verspannt ist. Das bedeutet, daß
die untere Stirnseite 13, welche im Querschnitt kreisbogen
förmig gerundet ist, mit Vorspannung drückend an der Ober
seite 19 des ersten Getriebegliedes 1 und die obere Stirn
seite 14 der Balgdichtung 8 mit Vorspannung drückend an der
Unterseite des zweiten Getriebegliedes 4 anliegt. Die Ab
dichtung des Kugelgelenkes erfolgt somit an den Kontaktflä
chen bzw. Kontaktstellen zwischen der Balgdichtung 8 und dem
ersten Getriebeglied einerseits sowie der Balgdichtung 8 und
dem zweiten Getriebeglied 4 andererseits. Die Vorspannung
der Balgdichtung resultiert dabei aus ihren elastischen
Rückstellkräften, welche dadurch aktiviert sind, daß die
Balgdichtung 8 im Betriebszustand eine Höhe h einnimmt, die
gegenüber ihrer Höhe H im spannungsfreien Zustand (Fig. 3)
um etwa ein Viertel verringert ist. Bei der Montage des Ku
gelgelenkes muß die Balgdichtung 8 zwangsläufig auf eine dem
Abstand zwischen den beiden Getriebegliedern 1 und 4 ent
sprechende Höhe h zusammengedrückt werden. Durch dieses Zu
sammendrücken erfolgt ein Falten der beiden Wände 15 und 16
in gegenseitigem Bezug, wobei der von den Wänden 15, 16 ein
geschlossene Winkel β (Fig. 3) von ca. 120 Grad in den Win
kel β im neutralen Betriebszustand (Fig. 2) von ca. 95 Grad
verkleinert wird.
Wenn man die in Fig. 2 in einem neutralen Betriebszustand
des Kugelgelenkes dargestellte Balgdichtung 8 mit der in
Fig. 3 im spannungsfreien Zustand dargestellten Balgdichtung
8 vergleicht, ist deutlich die elastische Verformungszone 20
der Balgdichtung 8 zu erkennen, die auf einen ringförmigen
Bereich der Balgdichtung 8 begrenzt ist und dabei den Über
gang 18 zwischen den beiden Wänden 15, 16 einschließt und
sich jeweils ein Stück bis in die Wand 15 bzw. 16 hinein
erstreckt. Die Wanddicke der Balgdichtung 8 ist außerhalb
dieser elastischen Verformungszone 20 deutlich größer, als
in der elastischen Verformungszone 20 selbst. Das bedeutet,
daß außerhalb der elastischen Verformungszone 20 die
Balgdichtung 8 eine bedeutend größere Formstabilität als in
der Verformungszone 20 besitzt. Diese Ausgestaltung der
Balgdichtung 8 mit der elastischen Verformungszone 20 in
Kombination mit dem Winkel β zwischen den beiden Wänden
15, 16, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel in neutraler
Betriebsstellung des Kugelgelenkes etwa 95 Grad beträgt,
sorgt für eine voll funktionsfähige Abdichtung des Kugelge
lenkes auch gegenüber starken äußeren Einwirkungen, wie bei
spielsweise gegenüber dem Reinigungsstrahl eines Hochdruck
reinigers.
In Fig. 2 ist noch zu erkennen, daß am oberen Ende 21 die
Stirnseite 14 der Balgdichtung 8 an die Form der korrespon
dierenden Unterseite des zweiten Getriebegliedes 4 sowie die
Innenfläche 22 der Öffnung 10 der Balgdichtung 8 an die Form
der Mantelfläche 12 des Unterteiles 7 der Kugelschale 3 an
gepaßt sind. Das obere Ende 21 der Balgdichtung 8 liegt so
mit formschlüssig an der zwischen dem zweiten Getriebeglied
4 und dem Unterteil 7 der Kugelschale 3 gebildeten Kontur
formschlüssig an. Durch diese stabile Abstützung der
Balgdichtung 8 wird deren Widerstand gegenüber äußeren
Druckeinwirkungen noch wesentlich erhöht, so daß ihre Dicht
funktion zusätzlich verbessert ist. Am unteren Ende 23 ist
der Rand der Balgdichtung 8 gerundet, um die erforderliche
Beweglichkeit beim Falten der Wände 15, 16 zu gewährleisten.
Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Kugel
gelenkes einer Fahrzeugscheibenwischervorrichtung ist für
extrem starke Belastungen ausgelegt. Es entspricht im Grund
aufbau dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2, so daß an dieser
Stelle nur die wesentlichen Unterschiede beschrieben werden.
Von besonderer Bedeutung ist der O-Ring 24, welcher an der
offenen Seite der Kugelschale 3 in eine entsprechende Ring
nut eingelegt ist, um den Ringspalt 25 zwischen dem Kugel
zapfen und der Kugelschale 3 zusätzlich abzudichten. Eine
stirnseitig offene Ringnut 26 im Unterteil 7 der Kugelschale
3 sorgt dafür, daß sich beim Aufknöpfen der Kugelschale 3
auf den Kugelzapfen 2 der Ringspalt 25 vorübergehend wegen
des eingelegten O-Ringes 24 ausreichend weit aufweiten kann.
Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich
auf ein Doppelkugelgelenk. Das bedeutet, daß der mit dem
ersten Getriebeglied 1 vernietete Kugelzapfen 2 die zwei
Gelenkkugeln 27 und 28 aufweist, die in Richtung der Mittel
achse 29 übereinander angeordnet sind. An dem zweiten Ge
triebeglied 4 ist die Kugelschale 3 befestigt, welche in
diesem Fall an beiden Seiten offen ist, weil sie, um auf die
untere Gelenkkugel 28 zu gelangen, zunächst die obere Ge
lenkkugel 27 überwinden muß. An dem dritten Getriebeglied
4', welches eine zweite Gelenkstange ist, ist die Kugelscha
le 3' befestigt, deren Aufbau derjenigen des Ausführungsbei
spiels von Fig. 4 entspricht. Deutlich zu erkennen ist die
Balgdichtung 8, welche sich zwischen dem ersten Getriebe
glied 1 und dem zweiten Getriebeglied 4 erstreckt und welche
in ihrem Aufbau und ihrer Funktion der in den Fig. 2 bis 4
gezeigten bzw. beschriebenen Balgdichtung 8 entspricht. Eine
wiederholende Beschreibung kann also an dieser Stelle ent
fallen.
In Fig. 5 ist weiterhin eine zweite, ebenfalls aus TPE be
stehende Balgdichtung 8' zu sehen, welche sich zwischen dem
zweiten Getriebeglied 4 und dem dritten Getriebeglied 4'
erstreckt und dabei mit ihren gegenüberliegenden Öffnungen
den Oberteil der Kugelschale 3 bzw. den Unterteil der Kugel
schale 3' umfaßt und sich an deren Mantelflächen im wesent
lichen radial abstützt. Die Balgdichtung 8' liegt ebenfalls
mit Vorspannung in axialer Richtung mit ihren gegenüberlie
genden Stirnseiten an den einander zugewandten Seiten der
beiden Getriebeglieder 4 und 4' an, so daß an den betreffen
den Kontaktflächen eine Abdichtung erfolgt. Die Balgdichtung
8' weist trotz etwas veränderter geometrischer Gestalt ge
genüber der Balgdichtung 8 prinzipiell gleiche, erfindungs
wesentliche Merkmale auf. Im spannungsfreien Zustand besitzt
die Balgdichtung 8' im wesentlichen eine hohlzylindrische
Gestalt, wobei der mittlere Bereich dieser Balgdichtung 8'
als ringförmige elastische Verformungszone 20' ausgebildet
ist. In der in Fig. 5 gezeigten neutralen Betriebsstellung
des Doppelkugelgelenkes ist die elastische Verformungszone
20' der Balgdichtung 8' konvex nach außen gewölbt, weil bei
der Montage des Kugelgelenkes die Balgdichtung 8' in axialer
Richtung zusammengedrückt worden ist. Es ist zu erkennen,
daß die Wanddicke der Balgdichtung 8' außerhalb der elasti
schen Verformungszone 20' wesentlich dicker ist als in der
elastischen Verformungszone 20' selbst. Ebenso sind in die
sem Fall beide gegenüberliegenden Enden der Balgdichtung 8'
so ausgebildet, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2
das obere Ende 21 der Balgdichtung 8.
Die spezielle Ausgestaltung der Balgdichtung 8' mit erfin
dungswesentlichen Mitteln sorgt auch in diesem Bereich des
Doppelkugelgelenkes für eine Abdichtung, die sehr starken
äußeren Einwirkungen standhält. Für extreme Belastungen sind
zusätzliche Abdichtungen der Ringspalte zwischen den Kugel
schalen 3, 3' und den Gelenkkugeln 27 und 28 durch die ent
sprechenden O-Ringe 24 vorgesehen.
Das in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Kugel
gelenkes entspricht im wesentlichen demjenigen von Fig. 2,
so daß an dieser Stelle wiederum nur die wesentlichen Unter
schiede beschrieben werden sollen. Der entscheidende Unter
schied besteht darin, daß das in Fig. 6 gezeigte Kugelgelenk
mit einer Zentralschmierung ausgestattet ist. In den hutför
mig geschlossenen Teil der Kugelschale 3 ist eine Öffnung 30
eingearbeitet, die mit einem Stopfen 31 oder einem Schmier
nippel oder dergleichen verschließbar ist. Außerdem befinden
sich in den kraftneutralen Bereichen der Kugelschale 3, das
heißt an den Längsseiten der Gelenkstange 4 Schmiermittelnu
ten 32, welche den zwischen dem Kugelzapfen 2 und der hut
förmigen Abdeckung der Kugelschale 3 gebildeten Raum 33 mit
dem zwischen dem Kugelzapfen 2 und dem Unterteil 7 der Ku
gelschale 3 und der Balgdichtung 8 gebildeten Raum 34 mit
einander verbinden. Über die Öffnung 30 kann nunmehr dem
Kugelgelenk entweder nach dessen Montage oder bei Bedarf
Schmiermittel, vorzugsweise Schmierfett, zugeführt werden.
Die Räume 33 und 34 werden dabei als Schmiermittelreservoir
genutzt.
1
Erstes Getriebeglied
2
Kugelzapfen
3
Kugelschale
3
' Kugelschale
4
Zweites Getriebeglied
4
' Drittes Getriebeglied
5
Durchgangsöffnung
6
Oberteil
7
Unterteil
8
Balgdichtung
8
' Balgdichtung
9
Öffnung
10
Öffnung
11
Sockel
12
Mantelfläche
13
Stirnseite
14
Stirnseite
15
Wand
16
Wand
17
Mittelpunkt
18
Übergang
19
Oberseite
20
elastische Verformungszone
20
' elastische Verformungszone
21
oberes Ende
22
Innenfläche
23
unteres Ende
24
O-Ring
25
Ringspalt
26
Ringnut
27
Gelenkkugel
28
Gelenkkugel
29
Mittelachse
30
Öffnung
31
Stopfen
32
Schmiermittelnut
33
Raum
34
Raum
F Kraftpfeil
H Höhe
h Höhe
α Winkel
β Winkel
β Winkel
F Kraftpfeil
H Höhe
h Höhe
α Winkel
β Winkel
β Winkel
Claims (10)
1. Kugelgelenk für in Fahrzeugen verwendete Antriebe, ins
besondere für Scheibenwischervorrichtungen, mit einem an
einem ersten Getriebeglied (1) befestigten Kugelzapfen
(2), auf den eine an einem zweiten Getriebeglied (4)
befestigte Kugelschale (3) aufgeknöpft ist, und mit ei
ner einstückigen Balgdichtung (8), die sich mit Vorspan
nung an den gegenüberliegenden Getriebegliedern (1, 4)
abstützt und mit ihren gegenüberliegenden Öffnungen
(9, 10) den Kugelzapfen (2) bzw. die Kugelschale (3) um
schließt, wobei die Balgdichtung (8) im wesentlichen von
zwei ineinander übergehenden, ringförmigen Wänden
(15, 16) gebildet ist, die im gegenseitigen Bezug ela
stisch faltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Balgdichtung (8) aus dem Werkstoff TPE (Thermoplasti
scher Elastomer) gefertigt ist und daß die Balgdichtung
(8) eine elastische Verformungszone (20) aufweist, die
auf einen ringförmigen Bereich begrenzt ist.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wanddicke der Balgdichtung (8) außerhalb der elasti
schen Verformungszone (20) größer ist als in der elasti
schen Verformungszone (20) selbst.
3. Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige, elastische
Verformungszone (20) der Balgdichtung (8) den Übergang
(18) zwischen den beiden Wänden (15, 16) einschließt und
sich von diesem Übergang (18) jeweils ein Stück bis in
die Wand (15) und die Wand (16) erstreckt.
4. Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (15, 16) im span
nungsfreien Zustand der Balgdichtung (8) einen Winkel
(β) von 110 bis 130 Grad und in der neutralen Betriebs
stellung des Kugelgelenkes einen Winkel (β) von 85 bis
115 Grad zwischen sich einschließen.
5. Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfunktion der
Balgdichtung (8) durch deren gegenüberliegenden axialen
Stirnseiten (13, 14) erfüllt wird, die mit Vorspannung
drückend an dem ersten bzw. an dem zweiten Getriebeglied
(1 bzw. 4) dichtend anliegen.
6. Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende (21) der
Balgdichtung (8) die Stirnseite (14) an die Form der
Kontaktfläche am zweiten Getriebeglied (4) und die In
nenfläche (22) der Öffnung (10) an die Form der Mantel
fläche (12) des Unterteiles (7) der Kugelschale (3) an
gepaßt ist, so daß das obere Ende (21) der Balgdichtung
(8) formschlüssig an der zwischen dem zweiten Getrie
beglied (4) und dem Unterteil (7) der Kugelschale (3)
gebildeten Kontur anliegt.
7. Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein O-Ring (24) in eine um
laufende Nut in der Öffnung der Kugelschale (3) einge
legt ist und zusätzlich den Ringspalt (25) zwischen dem
Kugelzapfen (2) und der Kugelschale (3) abdichtet.
8. Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Kugelzapfen (2) ein Doppelkugelzapfen mit zwei
zusammenhängenden Gelenkkugeln (27, 28) ist und auf die
vom ersten Getriebeglied (1) entferntere Gelenkkugel
(27) eine an einem dritten Getriebeglied (4') befestigte
Kugelschale (3') aufgeknöpft ist und zwischen dem ersten
und dem zweiten Getriebeglied (1 und 4) eine Balgdich
tung (8) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche vor
gesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
zweiten und dem dritten Getriebeglied (4 und 4') eine
andere aus TPE gefertigte Balgdichtung (8') mit axialer
Vorspannung angeordnet ist, welche mit ihren gegenüber
liegenden Öffnungen jeweils eine der Kugelschalen (3, 3')
umfaßt und in ihrem mittleren Bereich eine ringförmige,
elastische Verformungszone (20') besitzt.
9. Kugelgelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die im spannungsfreien Zustand der Balgdichtung (8') im
wesentlichen hohlzylindrische Wand der Balgdichtung (8')
in neutraler Betriebsstellung des Kugelgelenkes im Be
reich ihrer elastischen Verformungszone (20') nach aus
wärts gewölbt ist.
10. Kugelgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem hutförmig geschlosse
nen Oberteil (6) der Kugelschale (3) eine verschließbare
Öffnung (30) zur Schmiermittelzufuhr vorgesehen ist und
daß der zwischen dem Kugelzapfen (2) und dem hutförmig
geschlossenen Oberteil (6) gebildete Raum (33) über,
vorzugsweise in kraftneutralen Bereichen des Kugelgelen
kes, in der Kugelschale (3) vorgesehene Schmiermittelnu
ten (32) mit dem zwischen dem Unterteil (7) der Kugel
schale (3) und dem Kugelzapfen (2) und der Balgdichtung
(8) gebildeten Raum (34) verbunden ist.
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Publications (2)
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1096161A1 (de) * | 1999-10-30 | 2001-05-02 | Audi Ag | Kugelgelenk |
DE10102190A1 (de) * | 2001-01-16 | 2002-07-18 | Volkswagen Ag | Kugelgelenk, insbesondere für Scheibenwischervorrichtung |
WO2004052700A1 (de) * | 2002-12-09 | 2004-06-24 | Valeo Systèmes d'Essuyage | Kugelbolzen und kugelgelenk mit einem solchen kugelbolzen |
DE10258985A1 (de) * | 2002-12-16 | 2004-07-08 | ZF Lemförder Metallwaren AG | Kugelgelenk |
DE19914121B4 (de) * | 1999-03-27 | 2009-10-29 | Volkswagen Ag | Kugelgelenk für Antriebsglieder |
DE10005979C5 (de) * | 2000-02-09 | 2010-07-22 | ZF Lemförder GmbH | Kugelgelenk |
DE102008041829B4 (de) * | 2008-09-05 | 2017-06-01 | Robert Bosch Gmbh | Gelenkverbindungsanordnung in einer Scheibenwischvorrichtung |
US20220403873A1 (en) * | 2019-10-29 | 2022-12-22 | Somic Management Holdings Inc. | Ball joint |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015217663A1 (de) * | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Robert Bosch Gmbh | Antriebsanordnung einer Wischvorrichtung |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3900230A1 (de) * | 1988-01-11 | 1989-07-20 | Mitsuba Electric Mfg Co | Dichtungsvorrichtung fuer verbindungsabschnitt |
US4902157A (en) * | 1986-09-19 | 1990-02-20 | Jidosha Denki Kogyo Kabushiki Kaisha | Sealing structure for a ball joint of a wiper link mechanism |
-
1996
- 1996-11-14 DE DE19647024A patent/DE19647024B4/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4902157A (en) * | 1986-09-19 | 1990-02-20 | Jidosha Denki Kogyo Kabushiki Kaisha | Sealing structure for a ball joint of a wiper link mechanism |
DE3900230A1 (de) * | 1988-01-11 | 1989-07-20 | Mitsuba Electric Mfg Co | Dichtungsvorrichtung fuer verbindungsabschnitt |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19914121B4 (de) * | 1999-03-27 | 2009-10-29 | Volkswagen Ag | Kugelgelenk für Antriebsglieder |
EP1096161A1 (de) * | 1999-10-30 | 2001-05-02 | Audi Ag | Kugelgelenk |
DE10005979C5 (de) * | 2000-02-09 | 2010-07-22 | ZF Lemförder GmbH | Kugelgelenk |
DE10102190A1 (de) * | 2001-01-16 | 2002-07-18 | Volkswagen Ag | Kugelgelenk, insbesondere für Scheibenwischervorrichtung |
WO2004052700A1 (de) * | 2002-12-09 | 2004-06-24 | Valeo Systèmes d'Essuyage | Kugelbolzen und kugelgelenk mit einem solchen kugelbolzen |
CN100393558C (zh) * | 2002-12-09 | 2008-06-11 | 瓦莱奥清洗系统公司 | 球头销和球节以及由两个球节组成的组件 |
DE10258985A1 (de) * | 2002-12-16 | 2004-07-08 | ZF Lemförder Metallwaren AG | Kugelgelenk |
DE10258985B4 (de) * | 2002-12-16 | 2005-02-17 | ZF Lemförder Metallwaren AG | Kugelgelenk |
DE102008041829B4 (de) * | 2008-09-05 | 2017-06-01 | Robert Bosch Gmbh | Gelenkverbindungsanordnung in einer Scheibenwischvorrichtung |
US20220403873A1 (en) * | 2019-10-29 | 2022-12-22 | Somic Management Holdings Inc. | Ball joint |
US11933355B2 (en) * | 2019-10-29 | 2024-03-19 | Somic Management Holdings Inc. | Ball joint |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19647024B4 (de) | 2008-08-21 |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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