DE20122503U1

DE20122503U1 - Faltenbalganordnung

Info

Publication number: DE20122503U1
Application number: DE20122503U
Authority: DE
Original assignee: GKN Driveline International GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-05-12
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2011-05-13
Also published as: US20050082769A1; JP2004518922A; DE10123216A1; WO2002073057A1

Abstract

Faltenbalganordnung (20) für eine Tripodegelenkeinheit, die einen Ringspalt zwischen einem Gelenkaußenteil (12) und einer mit einem Gelenkinnenteil (16) verbundenen Welle (19) abzudichten hat und die einen rotationssymmetrischen Faltenbalg (25), der sich zwischen einem ersten Ende zur Befestigung auf dem Gelenkaußenteil (12) und einem zweiten Ende zur Befestigung auf der Welle (19) erstreckt, und einen Adapterring (21), der mit einer Innenfläche (31) im Querschnitt formschlüssig auf dem Gelenkaußenteil (12) aufziehbar ist, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (25) mit seinem ersten Ende an der die Öffnung (15) des Gelenkaußenteils (12) einfassenden Stirnfläche (22) des Adapterrings (21) unmittelbar befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Faltenbalganordnung für eine Tripodegelenkeinheit, die einen Ringspalt zwischen einem Gelenkaußenteil und einer mit einem Gelenkinnenteil verbundenen Welle abzudichten hat und die einen sich zwischen einem ersten Ende zur Befestigung auf dem Gelenkaußenteil und einem zweiten Ende zur Befestigung auf der Welle erstreckenden rotationssymmetrischen Faltenbalg und einen mit einer Innenfläche auf dem Gelenkaußenteil im Querschnitt formschlüssig aufziehbaren Adapterring umfaßt.
Aus einem Schlauchstück blasgeformte Faltenbälge können im wesentlichen nur in rein rotationssymmetrischer Form hergestellt werden, wobei bereits die Ausformung von Verdickungen für die Bundbereiche besondere Vorkehrungen erfordert.
Die Sitze der Anschlußbereiche der so hergestellten Faltenbälge müssen daher notwendigerweise im Querschnitt ebenfalls rotationssymmetrisch sein.
Gelenkaußenteile von Tripodegelenken sind an ihrer Öffnungsseite am Außenumfang im Querschnitt kleeblattähnlich, d. h. entsprechend den Tripodezapfen und Rollenanordnungen des Gelenkinnenteils weisen sie drei Erhebungen und Einschnitte über dem Umfang mit gleichmäßigem Teilungswinkel auf. Sie erfüllen damit nicht die Voraussetzung zu einem unmittelbaren Aufziehen von blasgeformten Faltenbälgen.
Es ist aus diesem Grund üblich, Adapterringe herzustellen, die mit ihrer Innenfläche auf der kleeblattförmigen Außenfläche des Gelenkaußenteils aufgezogen werden und die eine rotationssymmetrische Sitzfläche für den Faltenbalg bieten, auf der dieser mittels eines Spannbandes oder Klemmringes festgelegt werden kann. Hierbei wird üblicherweise der Adapterring zunächst auf dem Gelenkaußenteil festgelegt und bei der Montage von Gelenkinnenteil und Gelenkaußenteil dann der Faltenbalg mit seinem größeren Bund auf dem Adapterring festgespannt. Die hierbei notwendige Teilezahl bedingt eine entsprechende Anzahl von Fertigungsschritten zur Herstellung der einzelnen Teile und eine entsprechende Anzahl von Montageschritten bei der Montage des fertigen Tripodegelenks.
Aus der US 6,089,574 sind Anordnungen aus Adapterringen und Faltenbälgen der vorgenannten Art bekannt, die über sich ergänzende Ringverzahnungen in den Sitzflächen formschlüssig ineinandergreifen. Anordnungen aus Adapterring und Faltenbalg können hiernach vor dem Zusammenbau der Tripodegelenke vormontiert werden.
Aus der US 6,099,788 sind Anordnungen aus Adapterringen und Faltenbälgen ähnlicher Form bekannt, bei denen die Sitzflächen im wesentlichen zylindrisch sind und auf thermischem Wege eine stoffschlüssige Verbindung zwischen beiden hergestellt wird.
Anordnungen aus Adapterring und Faltenbalg sind hierbei notwendig vor dem Zusammenbau der Tripodegelenke fertigzustellen.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Konstruktion einer Faltenbalganordnung bereitzustellen, die zur Reduzierung des Bauraums und zur Reduzierung der Teilezahl führt. Die Lösung hierfür besteht darin, daß der Faltenbalg mit seinem ersten Ende an der die Öffnung des Gelenkaußenteils einfassenden Stirnfläche des Adapterrings unmittelbar befestigt ist. Unmittelbar befestigt soll hierbei eine formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung ohne Einsatz zusätzlicher Bauteile bezeichnen; jedoch den Einsatz von Klebern in einer stoffschlüssigen Verbindung nicht ausschließen. Hiermit wird ein Ineinanderschieben der beiden Teile Adapterring und Faltenbalg vermieden, das zu vergrößerten Einbaudurchmessern des fertigen Tripodegelenks führt. Durch die unmittelbare Verbindung der beiden Teile miteinander, die formschlüssig oder stoffschlüssig sein kann, können zusätzliche Verbindungselemente entfallen. Die Verbindung kann vorzugsweise vor der Gelenkmontage hergestellt werden, so daß beim Einsetzen des Gelenkinnenteils in das Gelenkaußenteil alleine noch der bereits mit dem Faltenbalg fest verbundene Adapterring auf das Gelenkaußenteil aufgezogen werden muß.
In bevorzugter Ausführung ist der Außendurchmesser des Adapterrings größer/gleich dem Außendurchmesser des Faltenbalgs, was bedeutet, daß der größte Außendurchmesser der Gelenkkonstruktion auf den für den Adapterring erforderlichen Außendurchmesser minimiert ist.
Während der Faltenbalg in der Regel blasgeformt ist, ohne daß andere Herstellverfahren ausgeschlossen sind, ist der Adapterring bevorzugt spritzgeformt.
Adapterring und Faltenbalg können miteinander thermisch verschweißt sein oder miteinander verklebt sein. Für den formschlüssigen Eingriff bzw. kraftschlüssigen Angriff der beiden Teile ineinander werden nachstehend bevorzugte Ausführungsformen genannt.
So kann
der Faltenbalg mit einem zylindrischen Bund versehen sein und an einem ringzylindrischen Ansatz an der Stirnfläche des Adapterrings in stumpfem Stoß angesetzt sein;
der Faltenbalg mit einem zylindrischen Bund versehen sein, der in eine innenzylindrische Erweiterung in der Stirnfläche des Adapterrings eingreift;
der Faltenbalg an seinem zylindrischen Bund einen Außenwulst haben, der in eine Radialnut in der innenzylindrischen Erweiterung im Adapterring eingreift;
der Faltenbalg an seinem zylindrischen Bund einen Innenwulst haben, der in eine Radialnut in der zylindrischen Außenfläche des Adapterringes eingreift;
der Faltenbalg mit einem zylindrischen Bund versehen sein, der in eine Ringnut in der Stirnfläche des Adapterrings eingreift, wobei der Faltenbalg im Anschluß an seinen zylindrischen Bund eine Radialfläche haben kann, die an der Stirnfläche des Adapterrings anliegt;
der Faltenbalg einen Ringwulst aufweisen, der in eine stirnseitig verengte Ringnut in der Stirnfläche des Adapterrings formschlüssig eingesetzt ist;
der Faltenbalg einen Radialflansch bilden, der an der Stirnfläche des Adapterrings flächig anliegt und mit dieser stoffschlüssig verbunden ist.
Der Adapterring kann in allen Ausführungen einen Innenabsatz haben, der an der öffnungsseitigen Stirnfläche des Gelenkaußenteils zur Anlage bringbar ist. Vorzugsweise hat der Adapterring an seiner Innenfläche in allen Ausführungen zumindest eine umlaufende Dichtlippe zum dichtenden Kontakt mit dem Gelenkaußenteil. Auf diese Weise wird verhindert, daß zwischen Gelenkaußenteil und Adapterring Schmutz in das Gelenk hinein oder Schmiermittel aus dem Gelenk hinaus gelangt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.
1 zeigt ein Tripodegelenk mit einer erfindungsgemäßen Anordnung
a) im Längsschnitt
b) im Halbquerschnitt;
2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung nach 1 als Einzelheit
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht;
3 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer zweiten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht;
4 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer dritten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht;
5 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer vierten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht;
6 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer fünften Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht;
7 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer sechsten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht;
8 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer siebten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht;
9 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer achten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht;
10 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung als Einzelheit in einer neunten Ausführung
a) im Längsschnitt
b)in Stirnansicht.
In 1 ist eine Tripdegelenkanordnung 11 mit einer erfindungsgemäßen Faltenbalganordnung 20 in zwei Darstellungen gezeigt. Das Tripodegelenk 11 umfaßt ein Gelenkaußenteil 12 mit im Querschnitt kleeblattförmiger Außenkontur mit einem abschließenden Boden 13 und angesetztem Zapfen 14. Axial entgegengesetzt zum Boden liegt eine Öffnung 15. In das Außenteil 12 greift ein Gelenkinnenteil 16 ein, das einen Tripodestern 17 und Rollenanordnungen 18 umfaßt. In den Tripodestern 17 ist eine Welle 19 eingesetzt. Die Anordnung aus Gelenkinnenteil 16 und Welle 19 ist axialverschieblich und winkelbeweglich im Gelenkaußenteil 12 gehalten. Im Bereich der Öffnung 15 ist auf das im Querschnitt außen kleeblattförmige Gelenkaußenteil 12 ein Adapterring 21 aufgeschoben, der außen zylindrisch ist und sich mit einer Innenfläche 31 der kleeblattförmigen Kontur des Gelenkaußenteils 12 anpaßt. Dabei weist der Adapterring 21 an seiner Innenfläche 31 zwei axial zueinander versetzt angeordnete umlaufende Dichtlippen auf, welche beim Aufschieben des Adapterrings 21 auf das Gelenkaußenteil 12 plattgedrückt werden und daher in der Zeichnungsfigur 1 nicht ersichtlich sind. Die Dichtlippen dienen zum Abdichten des Spalts zwischen dem Gelenkaußenteil 12 und dem Adapterring 21. Die Innenfläche 31 des Adapterrings 21 ist durch einen radial nach innen weisenden Innenabsatz 39 begrenzt, welcher beim Aufschieben des Adapterrings 21 an der Stirnfläche 40 des Gelenkaußenteils 12 zur Anlage kommt. An der Stirnseite 22 des Adapterrings 21 ist ein Zylinderansatz 23 innerhalb der Außenkontur des Adapterringes 21 angeformt. Der Gelenkraum zwischen Gelenkaußenteil 12 und Welle 19 wird durch einen Faltenbalg 25 überbrückt, der ein vollständig rotationssymmetrisches Blasformteil ist. Ein erster Bund 26 des Faltenbalgs 25 ist in stumpfem Stoß an den ringförmigen Zylinderansatz 23 des Adapterrings 21 angesetzt. Ein zweiter Bund 27 sitzt auf der Welle 19 abgedichtet auf. Der Adapterring 21 hat außen eine Ringnut 24, in die ein Spannband 28 zum Fixieren des Adapterrings 21 auf dem Gelenkaußenteil 12 eingereift. Der zweite Bund 27 hat eine Ringnut 29 und ist mittels eines Spannbandes 30 auf der Welle 19 festgelegt.
In 2 ist die Faltenbalganordnung 20 bestehend aus Adapterring 21 und Faltenbalg 25 als Einzelheit dargestellt. Gleiche Einzelheiten sind mit gleichen Bezugsziffern versehen wie in 1. Im Längsschnitt nach a) ist die zylindrische Innenfläche 31 des Adapterrings 21 erkennbar, die durch den Innenabsatz 39 begrenzt auf das Gelenkaußenteil aufschiebbar ist. In der Stirnansicht nach b) ist der kleeblattförmige Grundriß der Innenfläche 31 des Adapterrings 21 sichtbar.
Wie bereits vorher beschrieben ist der Zylinderansatz 23 an der Stirnfläche 22 des Adapaterrings 21 in stumpfem Stoß mit dem ersten Bund 26 des Faltenbalgs 25 verbunden, wobei die Verbindung über ein thermisches Schweißen erfolgt ist.
In 3 sind gleiche Einzelheiten wie in 2 mit gleichen Ziffern belegt. Im Adapterring 21 mit seiner kleeblattförmigen Innenkontur und zylindrischen Außenkontur ist stirnseitig eine innenzylindrische Erweiterung 32 ausgeführt, in die der erste Bund 26 des Faltenbalgs 25 eingreift. Die Verbindung zwischen Adapterring 21 und Faltenbalg 25 kann hierbei eine Schweiß- oder Klebeverbindung sein.
In 4 sind gleiche Einzelheiten wie in 2 mit gleichen Ziffern belegt. In der Stirnfläche 22 des Adapterrings 21 ist hier eine rechteckige Ringnut 33 vorgesehen, in die der erste zylindrische Bund 26 des Faltenbalgs 25 eingreift, wobei die Verbindung zwischen Faltenbalg 25 und Adapterring 21 eine Schweiß- oder Klebeverbindung sein kann.
In 5 sind gleiche Einzelheiten wie in 2 mit gleichen Ziffern belegt. Der Adapterring 21 weist an seiner Stirnfläche 22 eine innenzylindrische Erweiterung 32 mit einer rechteckigen Radialnut 34 auf, in den ein Außenwulst 35 am Bund 26 des Faltenbalgs 25 eingreift.
In 6 sind gleiche Einzelheiten wie in 2 mit gleichen Ziffern belegt. Am Adapterring 21 ist auf der Stirnfläche 22 eine Ringnut 33' vorgesehen, die im Querschnitt von der Stirnfläche 22 aus schwalbenschwanzförmig erweitert ist. Der Bund 26 des Faltenbalgs 25 ist in analoger Weise zu seinem Ende hin in einem schwalbenschwanzförmigen Ringwulst 38' erweitert und greift formschlüssig in die Ringnut 33' ein.
In 7 sind gleiche Einzelheiten wie in 2 mit gleichen Ziffern belegt. Der Adapterring 21 weist in der Stirnfläche 22 eine Ringnut 33'' auf, die im Querschnitt von der Stirnfläche 22 aus trogförmig erweitert ist. In diese greift der Faltenbalg 25 mit einem torusförmigen Ringwulst 38'' am Bund 26 formschlüssig ein.
In 8 sind gleiche Einzelheiten wie in 2 mit gleichen Ziffern belegt. Hierbei hat der Adapterring 21 eine Rechtecknut 33 in seiner Stirnfläche 22, in die der Faltenbalg 25 mit einem zylindrischen Bund 26 eingreift. Im Anschluß an den Bund 26 weist der Faltenbalg 25 eine Radialfläche 36 auf, die über eine Schweiß- oder Klebeverbindung 37 mit der Stirnfläche 22 des Adapterrings 21 verbunden ist.
In 9 sind gleiche Einzelheiten wie in 2 mit gleichen Ziffern belegt. Die Stirnfläche 22 des Adapterrings 21 ist völlig plan. Der Faltenbalg 25 hat statt eines Bundes eine abschließende Radialfläche 36, die über eine Schweiß- oder Klebeverbindung 37 mit der Stirnfläche 22 des Adapterrings 21 verbunden ist.
In 10 sind gleiche Einzelheiten wie in 2 mit gleichen Ziffern belegt. Der Adapterring 21 weist zunächst zur Stirnfläche 22 eine Radialnut 42 in seiner zylindrischen Außenfläche auf. In die Radialnut 42, welche eine rechteckige Kontur besitzt, greift ein Innenwulst 41 am Bund 26 des Faltenbalges 25 ein.

11: Tripodegelenk
12: Gelenkaußenteil
13: Boden
14: Zapfen
15: Öffnung
16: Gelenkinnenteil
17: Tripodestern
18: Rollenanordnung
19: Welle
20: Faltenbalganordnung
21: Adapterring
22: Stirnfläche
23: Zylinderansatz
24: Ringnut
25: Faltenbalg
26: Bund (groß)
27: Bund (klein)
28: Spannband
29: Ringnut
30: Spannband
31: Innenfläche
32: Erweiterung
33,33',33'': Ringnut
34: Radialnut
35: Außenwulst
36: Radialfläche
37: Klebestelle
38,38',38'': Ringwulst
39: Innenabsatz
40: Stirnfläche
41: Innenwulst
42: Radialnut
43: Dichtlippe

Claims

Faltenbalganordnung (20) für eine Tripodegelenkeinheit, die einen Ringspalt zwischen einem Gelenkaußenteil (12) und einer mit einem Gelenkinnenteil (16) verbundenen Welle (19) abzudichten hat und die einen rotationssymmetrischen Faltenbalg (25), der sich zwischen einem ersten Ende zur Befestigung auf dem Gelenkaußenteil (12) und einem zweiten Ende zur Befestigung auf der Welle (19) erstreckt, und einen Adapterring (21), der mit einer Innenfläche (31) im Querschnitt formschlüssig auf dem Gelenkaußenteil (12) aufziehbar ist, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (25) mit seinem ersten Ende an der die Öffnung (15) des Gelenkaußenteils (12) einfassenden Stirnfläche (22) des Adapterrings (21) unmittelbar befestigt ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Adapterrings (21) größer/gleich dem Außendurchmesser des Faltenbalgs (25) ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (25) mit einem zylindrischen Bund (26) versehen und an einem ringzylindrischen Ansatz (23) an der Stirnfläche (22) des Adapterrings (21) in stumpfem Stoß angesetzt ist. (2)
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (25) mit einem zylindrischen Bund (26) versehen ist, der in eine innenzylindrische Erweiterung (32) in der Stirnfläche (22) des Adapterrings (21) eingreift. (3)
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (25) an seinem zylindrischen Bund (26) einen Außenwulst (35) hat, der in eine Radialnut (34) in der innenzylindrischen Erweiterung (32) im Adapterring (21) eingreift. (5)
Anordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (25) an seinem zylindrischen Bund (16) einen Innenwulst (41) hat, der in eine Radialnut (42) in der zylindrischen Außenfläche des Adapterringes (21) eingreift. (10)
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg mit einem zylindrischen Bund (26) versehen ist, der in eine Ringnut (33) in der Stirnfläche (22) des Adapterrings (21) eingreift. (4)
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (25) im Anschluß an seinen zylindrischen Bund (26) eine Radialfläche (36) hat, die an der Stirnfläche (22) des Adapterrings (21) anliegt. (8)
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (25) einen Ringwulst (38', 38'') aufweist, der in eine stirnseitig verengte Ringnut (33', 33'') in der Stirnfläche (22) des Adapterrings (21) formschlüssig eingesetzt ist. (6, 7)
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (25) einen Radialflansch (36) bildet, der an der Stirnfläche (22) des Adapterrings (21) flächig anliegt und mit dieser stoffschlüssig verbunden ist. (8, 9)
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterring (21) einen Innenabsatz (39) hat, der an der öffnungsseitigen Stirnfläche (40) des Gelenkaußenteils zu anliegen kommt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (25) blasgeformt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterring (21) spritzgeformt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Adapterring (21) und Faltenbalg (25) miteinander thermisch verschweißt sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterring (21) und der Faltenbalg (25) miteinander verklebt sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterring (21) an seiner Innenfläche (31) zumindest eine umlaufende Dichtlippe (43) zum dichtenden Kontakt mit dem Gelenkaußenteil (12) aufweist.