DE2346837C3

DE2346837C3 - Sealing sleeve made of elastic material

Info

Publication number: DE2346837C3
Application number: DE2346837A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 3180 Wolfsburg Gaedicke; Ernst-Philipp Dipl.-Ing. 3181 Kaestorf Heller; Karl-Heinz Dr.-Ing. 3180 Wolfsburg Marten
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1973-09-18
Filing date: 1973-09-18
Publication date: 1979-11-15
Also published as: IT1021407B; GB1486835A; DE2346837A1; DE2346837B2

Description

a) Die einzelnen Stulpenbereiche (3a, 3b, 3c) haben jeweils einen sich von einem wellenseitigen kleinsten Wert stetig auf einen gelenkseitigen größten Wer: vergrößernden inneren Durchmesser;a) The individual cuff areas (3a, 3b, 3c) each have an inner diameter that increases continuously from a lowest value on the shaft side to a largest value on the joint side;

b) der größte innere Durchmesser des einen Stulpenbereichs ist jeweils kleiner oder gleich groß dem kleinsten inneren Durchmesser des ihm gelenkseitig benachbarten Stulpenibereichs, wobei die Durchmesserzunahme der Stulpenbereiche gleichgerichtet ist;b) the largest inner diameter of the one cuff area is smaller or the same in each case large to the smallest inner diameter of the cuff penis area adjacent to it on the joint side, wherein the increase in diameter of the cuff areas is rectified;

c) der größte innere Durchmesser (5c) des am gelenkseitigen Bund (1) anschließenden Stulpenbereichs (3c) ist so bemessen, daß sich ein zumindest weitgehend stufenloser Übergang vom Innenumfang dieses Stulpenbereichs :air äußeren Laufbahn des Antriebsgelenkes ergibt.c) the largest inner diameter (5c) of the cuff area (3c ) adjoining the joint-side collar (1) is dimensioned so that there is an at least largely stepless transition from the inner circumference of this cuff area: the outer raceway of the drive joint.

2. Dichtungsstulpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stulpenbereiehc außen durch ringförmige Wülste (13) beliebigen Querschnitts versteift sind.2. Sealing cuff according to claim 1, characterized in that the individual Stulpenbereiehc are stiffened on the outside by annular beads (13) of any cross-section.

3. Dichtungsstulpe nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der größte innere Du n;hmesser (5c) des am gelenkseitigen Bund (1) anschließenden Stulpenbereichs (3c) so bemessen ist, daß der Innenumfang des Stulpenbereichs etwas in die äußere Laufbahn des Antriebsgelenkes hineinragt. 3. Sealing cuff according to claim I or 2, characterized in that the largest inner diameter (5c) of the cuff area (3c) adjoining the joint-side collar (1) is dimensioned so that the inner circumference of the cuff area is somewhat in the outer raceway of the Drive joint protrudes.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsstulpe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie sie beispielsweise aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 68 09 359 bekannt ist.The invention relates to a sealing cuff of the type mentioned in the preamble of claim 1 Type as it is known for example from the German utility model 68 09 359.

Dichtungsstulpen haben die Aufgabe, die Antriebsgelenke vor Verschmutzung, Beschädigung und auch vor Schmiermittelverlusten zu schützen.Sealing sleeves have the task of protecting the drive joints from dirt, damage and also to protect against loss of lubricant.

Es hat sich herausgestellt, daß die im Antriebsgelenk vorhandenen Schmierstoffe während des Fahrbetriebs nach einer relativ kurzen Betriebszeit aus dem Antriebsgelenk herausgeschleudert werden und sich in der Dichtungsstulpe, insbesondere in deren Rillen bzw. Falten sammeln. Eine zufriedenstellende Schmierung des Antriebsgelenkes ist nach einem derartigen Schmierstoffverlust nicht mehr gewährleistet, so daß die Lebensdauer des Antriebsgelenkes herabgesetzt wird.It has been found that the lubricants present in the drive joint while driving be thrown out of the drive joint after a relatively short operating time and become in the Collect the sealing cuff, especially in its grooves or folds. Satisfactory lubrication the drive joint is no longer guaranteed after such a loss of lubricant, so that the Life of the drive joint is reduced.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtungsstulpe der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine zufriedenstellende Schmierung des Antriebsgelenkes gewährleistet ist.The object of the invention is to design a sealing cuff of the type mentioned so that a satisfactory lubrication of the drive joint is guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, durch die gewährleistet ist, daß sich im Bereich der Dichtungsstulpe keine wesentliehen Schmierstoffspeicher bilden können. Dem liegt die erfindungswesentliche Erkenntnis zugrunde, daß unter diesen Umständen während des Betriebes aus dem Antriebsgelenk austretender Schmierstoff unter der Wirkung der auf ihn einwirkenden FliehkräfteThis object is achieved by the combination of the characterizing features of the Claim 1 solved, by which it is ensured that there are no wesentliehen in the area of the sealing cuff Can form lubricant reservoir. This is based on the essential knowledge that under these circumstances, the lubricant escaping from the drive joint during operation the effect of the centrifugal forces acting on it

to zwangsläufig sofort wieder in das Antriebsgelenk zurückbefördert wird, so daß dieses stets ausreichend geschmiert ist.to is inevitably immediately transported back into the drive joint, so that this is always sufficient is lubricated.

Zwar ist z. B. aus der CH-PS 4 65 341 ein Antriebsgelenk bekannt, bei dem die im wesentlichen aus nur einem ringförmigen Stulpenbereich bestehende Dichtungsstulpe an einem am Außenteil des Antriebsgelenkes vorgesehenen konischen Metallring befestigt ist und sich der Innendurchmesser des Stulpenbereichs von seinem wellenseitigen kleinsten Wert stetig auf seinen gelenkseitigen größten Wert vergrößert, so daß aus dem Gelenk herausgeschleudertes Schmiermittel ebenfalls wieder zum Gelenk zurückbefördert wird, und aus der US-PS 25 10 362 ist insbesondere ein Antriebsgelenk bekannt, bei dem der größte innere DurchmesserAlthough z. B. from CH-PS 4 65 341 a drive joint is known in which the essentially from only an annular cuff area on a sealing cuff on the outer part of the drive joint provided conical metal ring is attached and the inner diameter of the cuff area of its smallest value on the shaft side steadily increased to its greatest value on the joint side, so that off The lubricant thrown out of the joint is also conveyed back to the joint, and out the US-PS 25 10 362 a drive joint is particularly known in which the largest inner diameter

2<i des am gelenkseitigen Bund anschließenden Stulpenbereichs so bemessen ist, daß sich ein stnfenloser Übergang vom Innenumfang dieses Stulpenbereichs zur äußeren Lauibahn des Antriebsgelenkes ergibt, doch sind diese bekannten Dichtungsstulpen als Rollbalg2 <i of the cuff area adjoining the joint-side collar is dimensioned so that there is a seamless transition from the inner circumference of this cuff area to the outer Lauibahn of the drive joint results, but these are known sealing cuffs as roll bellows

ίο ausgebildet, bei denen nicht mehrere Stulpenbereiche nebeneinander, sondern zwei Stulpenbereiche ineinander angeordnet sind, deren konische Konturen sich dabei zwangsläufig von selbst ergeben. Solche Rollbalg-Dichtungsstulpen sind mit Dichtungsstulpen mit mehreren nebeneinander angeordneten Stulpenbereichen nicht ohne weiteres vergleichbar. Bei Dichtungsstulpen mit mehreren nebeneinander angeordneten Stulpenbereichen können sich unter Umständen eine Vielzahl von Schmierstoffallen ausbilden, so daß eine große Menge des aus dem Gelenk ausgetretenen Schmierstoffes in diesen Fallen zurückgehalten wird. Demgegenüber kann sich in Rollbalg-Dichlungen allenfalls eine in Gelenknähe befindliche Schmierstoffallc ausbilden, in der im allgemeinen eine nur vergleichsweiseίο trained in which not several cuff areas side by side, but two cuff areas are arranged in one another, the conical contours of which inevitably surrender by themselves. Such rolling bellows sealing cuffs are provided with sealing cuffs with several cuff areas arranged next to one another are not easily comparable. With sealing sleeves with several cuff areas arranged next to one another, there may be a large number form of lubricant traps, so that a large amount of the lubricant leaked from the joint in these cases is withheld. On the other hand, in roll bellows seals, at most form a lubricant allc located near the joint, in which generally only a comparatively

4s geringe Schmierstoffmenge festgehalten werden kann. Vergleichbare Schmierstoffprobleme treten bei solchen Rollbalg-Dichtungen also nicht auf. Im übrigen ist bisher nicht erkannt worden, daß die bei Rollbalg-Dichtungen übliche konische Ausbildung insbesondere bei Dich-4s small amount of lubricant can be retained. Comparable lubricant problems do not arise with such rolling bellows seals. Otherwise is so far has not been recognized that the conical design customary for rolling bellows seals, especially for sealing

w lungsstulpen mit mehreren Stulpenbereichen als Mittel geeignet sein könnte, das Schmiermittel zwangsläufig wieder zum Gelenk zurückzuführen.w lungsstulpen with several cuff areas as a medium could be suitable to inevitably return the lubricant to the joint.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind in aus der US-PS 27 55 643 an sich bekannter Weise die einzelnenIn a further development of the invention are in from the US-PS 27 55 643 in a known manner the individual

5^ Stulpenbereiche außen durch ringförmige Wülste beliebigen Querschnitts versteift. Dadurch ergibt sich der vorteilhafte Effekt, daß ein Ausbeulen der Dichtungsstulpe infolge der Fliehkräfte in diesem Bereich mit Sicherheit vermieden wird.5 ^ cuff areas outside by ring-shaped beads arbitrary Stiffened cross-section. This has the advantageous effect that bulging of the sealing cuff is avoided with certainty due to the centrifugal forces in this area.

<>o In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in aus der DE-PS 21 23 286 und aus der US-PS 25 10 362 an sich bekannter Weise der größte innere Durchmesser des am gelenkseitigen Bund anschließenden Stulpenbereichs so bemessen, daß der<> o In a further advantageous embodiment of the Invention is the largest in a manner known per se from DE-PS 21 23 286 and US-PS 25 10 362 inner diameter of the cuff area adjoining the joint-side collar so that the

^h5 Innenumfang des Stulpenbereichs etwa in die äußere I ufbahn des Antriebsgelenkes hineinragt. Durch diese Maßnahme wird einerseits erreicht, daß sich auch zwischen dem Innenumfang dieses Stulpcnbereichs und ^The inner circumference of the cuff area protrudes approximately into the outer track of the drive joint. By this measure it is achieved on the one hand that there is also between the inner circumference of this faceplate area and

der stulpenseitigen Stirnseite des Außenteils des Gelenks keine Schmierstoffspeicher bilden können und außerdem ergibt sich der zusätzliche vorteilhafte Effekt, daß der im Gelenk befindliche Schmierstoff zumindest teilweise daran gehindert wird, das Gelenk Überhaupi zu verlassen.the face of the outer part of the joint on the faceplate side cannot form any lubricant reservoir and there is also the additional advantageous effect that the lubricant located in the joint at least is partially prevented from leaving the Überhaupi joint.

An Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele werden die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erläutert. Es zeigtUsing two exemplary embodiments shown in the drawing the invention and advantageous embodiments of the invention are explained. It shows

F i g. 1 eine Dichtungsstulpe aus elastischem Werkstoff, bei d« die Vergrößerung des Durchmessers der einzelnen Stulpenbereiche linear erfolgt undF i g. 1 a sealing sleeve made of elastic material, at d «the diameter of the individual cuff areas is increased linearly and

F i g. 2 eine Dichtungsstulpe aus elastischem Material, bei der die Vergrößerung des Durchmessers der einzelnen Stulpenbereiche progressiv erfolgt.F i g. 2 a sealing cuff made of elastic material, in which the enlargement of the diameter of the individual cuff areas is carried out progressively.

Dargestellt ist ein Antriebsgelenk für Kraftfahrzeuge. Dieses besteht aus der Gelenkwelle 6 und dem eigentlichen Gelenk 7 mit dem Außenteil 8, dem Innenteil 9, dem Kugelkäfig 10 und den Kugeln 11. Im Außenteil 8 sind äußere Kugelkontaktbahnen und im Innenteil 9 innere Kugelkontaktbahnen ausgebildet. Die Gelenkwelle 6 ist mit dem Innenteil 9 des Gelenks 7 verbunden. Das Innere des Gelenks ist mit Schmierstoff gefüllt, so daß die äußeren Laufbahnen und die inneren Laufbahnen der Kugeln 11 gut geschmiert sind. Um das Gelenk vor Verschmutzung und Beschädigung zu schützen, ist die offene Seite des Gelenks durch eine Dichtungsstulpe aus elastischem Werkstoff verschlossen. Diese Dichtungsstulpe besitzt einen ersten Bund I zur Befestigung am Außenteil 8 des Gelenks 7 und einen zweiten Bund 2 zur Befestigung an der Gelenkwelle 6. Die Dichtungsstulpe besteht aus mehreren miteinander verbundenen ringförmigen Stulpenbereichcn 3;i, 3b und 3c. Die einzelnen Stulpenbereiche sind jeweils so ausgebildet, daß sich ihre inneren Durchmesser vom wcllcnscitigen Bund 2 zum gelenkseitigen Hund 1 hin vergrößern. Die aneinandergereihten Stulpenbcreiehe besitzen unterschiedliche Durchmesser. Sie sind so aufeinander abgestimmt, daß jeweils der größte Durchmesser 5a, 5b, 5c des einen Stulpenbereichs kleiner ist als der kleinste Durchmesser des ihm benachbarten Stulpenbereichs. Die einzelnen Stulpenberciche 3a, 3b, 3c sind konisch ausgebildet, d. h., die Vergrößerung ihres Durchmessers erfolgt linear. Mai' erkennt, daß bei einer derartigen Ausbildung der Dichtungsstulpe der aus dem Gelenk in die Dichtungsstulpe eingetretene Schmierstoff durch die Wirkung der Fliehkraft an die Innenwandung der Dichtungsstulpe geschleudert b/w. gedrückt wird und dort vom kleineren auf den größeren Stulpendurchmesser und letztlich auf die äußere Laufbahn des Gelenks 7 transportiert wird. Wegen dieser Ausbildung der Dichtungsstulpe kann sich der hier eingetretene Schmierstoff nicht mehr in Rillen oder Falten der Dichtungsstulpe festsetzen. Im Ausführungsbeispiel ist der größte innere Durchmesser 5c des um gelenkseitigen Bund 1 anschließenden Stulpenbereichs 3c gerade so gewählt, daß sich ein stufenloser Übergang vom Innenumfang dieses Slulpenteils zur äußeren Laufbahn des Antriejsgelenks ergibt, wodurch erreicht wird, daß sich auch in diesem Bereich keine wesentlichen Schmierstoffspeicher bilden können. Abweichend davon ist es aber auch möglich, diesen Durchmesser noch kleiner zu bemessen, beispielsweise derart, daß der Innenumfang dieses Stulpenbereichs etwas in die äußere Laufbahn des Antriebsgelenkes hineinragt. Durch die stufenförmig konische Ausbildung der Diclitungsstulpe ist das Rückwandern des Schmierstoffes in die Laufbahn des Gelenks 7 selbst bei einem Ausbeulen der Dichtungsstulpe infolge des Fliehkrafteinflusses gewährleistet. A drive joint for motor vehicles is shown. This consists of the cardan shaft 6 and the actual joint 7 with the outer part 8, the inner part 9, the ball cage 10 and the balls 11. Outer ball contact tracks are formed in the outer part 8 and inner ball contact tracks are formed in the inner part 9. The articulated shaft 6 is connected to the inner part 9 of the joint 7. The inside of the joint is filled with lubricant so that the outer raceways and the inner raceways of the balls 11 are well lubricated. In order to protect the joint from dirt and damage, the open side of the joint is closed by a sealing sleeve made of elastic material. This sealing cuff has a first collar I for attachment to the outer part 8 of the joint 7 and a second collar 2 for attachment to the articulated shaft 6. The sealing cuff consists of several interconnected annular cuff areas 3; i, 3b and 3c. The individual cuff areas are each designed in such a way that their inner diameter increases from the wcllcnscitigen collar 2 to the dog 1 on the joint side. The cuff rows lined up have different diameters. They are matched to one another in such a way that the largest diameter 5a, 5b, 5c of the one cuff area is smaller than the smallest diameter of the cuff area adjacent to it. The individual cuff areas 3a, 3b, 3c are conical, that is, their diameter is increased linearly. Mai 'recognizes that with such a design of the sealing cuff the lubricant that has entered the sealing cuff from the joint is thrown against the inner wall of the sealing cuff by the effect of centrifugal force b / w. is pressed and is transported there from the smaller to the larger faceplate diameter and ultimately to the outer raceway of the joint 7. Because of this design of the sealing cuff, the lubricant that has entered here can no longer get stuck in grooves or folds in the sealing cuff. In the exemplary embodiment, the largest inner diameter 5c of the cuff area 3c adjoining the joint-side collar 1 is selected so that there is a stepless transition from the inner circumference of this socket part to the outer raceway of the drive joint, which means that no essential lubricant stores are formed in this area either can. Notwithstanding this, however, it is also possible to make this diameter even smaller, for example in such a way that the inner circumference of this cuff area protrudes somewhat into the outer track of the drive joint. The stepped conical design of the sealing sleeve ensures that the lubricant migrates back into the track of the joint 7 even if the sealing sleeve bulges due to the influence of centrifugal force.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Amriebsgelenk eines Kraftfahrzeuges wird eine Dichtungsstulpe eingesetzt, die etwas anders ausgebildet ist als die gemäß F i g. 1. Auch diese Dichtungsstulpe besitzt einen ersten Bund, der am Außenteil 8 des Gelenks 7 befestigt ist. und einen zweiten Bund 2, der an der eigentlichen Gelenk-In the case of the FIG. 2 drive joint shown one Motor vehicle, a sealing cuff is used, which is designed somewhat differently than that according to FIG. 1. This sealing cuff also has a first collar which is fastened to the outer part 8 of the joint 7. and a second collar 2, which is attached to the actual joint

'5 welle 6 befestigt ist. Im Gegensatz zur Anordnung gemäß F i g. 1 erfolgt die Vergrößerung des Durchmessers der einzelnen Stulpenbereiche in dieser Anordnung nicht linear, sondern progressiv. Auch bei einer solchen Ausbildung ist gewährleistet, daß der in die Dichtungsstulpe eingetretene Schmierstoff mit Hilfe der Fliehkraft wieder in die Laufbahn des Gelenks 7 zurückbefördert wird. Im Ausführungsbeispie! gemäß F i g. 2 ist der größte Durchmesser des einen Stulpenbereichs, z. B. der des Stulpenbereichs 3b, gleich dem kleinsten Durchmesser des ihm benachbarten Stulpenbereichs, z. B. 3c. Ähnlich wie bei der Anordnung gemäß F i g. 1 ist es aber auch bei dieser Anordnung grundsätzlich möglich, zwischen den einzelnen Stulpenteilen Absätze vorzusehen, d. h. den größten Durchmesser des einen Stulpenbereichs etwas kleiner zu machen als den kleinsten Durchmesser des ihm benachbarten Stulpenbereichs. Möglich wäre allerdings auch. zwischen den einzelnen .Stulpenbereichen jeweils einen schmalen Ring konstanten Durchmessers anzuordnen.'5 shaft 6 is attached. In contrast to the arrangement according to FIG. 1, the enlargement of the diameter of the individual cuff areas in this arrangement is not linear, but progressive. Such a design also ensures that the lubricant that has entered the sealing sleeve is conveyed back into the track of the joint 7 with the aid of centrifugal force. In the example! according to FIG. 2 is the largest diameter of one cuff area, e.g. B. that of the cuff area 3b, equal to the smallest diameter of the cuff area adjacent to it, z. B. 3c. Similar to the arrangement according to FIG. 1, however, it is basically also possible with this arrangement to provide shoulders between the individual cuff parts, ie to make the largest diameter of one cuff area somewhat smaller than the smallest diameter of the cuff area adjacent to it. However, it would also be possible. to arrange a narrow ring of constant diameter between the individual.

Entscheidend ist lediglich, daß sich der Innendurchmesser der Dichtungsstulpe nicht zwischendurch einmal verkleinert, wodurch für den Schmierstoff ja eine Falle gebildet werden würde. Im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 ist gezeigt, daß es grundsätzlich auch möglich ist, die einzelnen Stulpenbereiche außen durch ringförmige Wülste 13 mit beliebigem Querschnitt zu versteifen. In einer Dichtungsstulpe gemäß F i g. 1 wird solche /usälzliche Versteifung in der Regel nicht erforderlich sein, weil bereits der zwischen den benachbarten Stuipenbereichen 3al3b bzw. 3£>/3c gebildete Stulpensteg stabilisierend wirkt.The only decisive factor is that the inside diameter of the sealing sleeve does not decrease in size once in a while, which would create a trap for the lubricant. In the embodiment according to FIG. 2 it is shown that it is basically also possible to stiffen the individual cuff areas on the outside by means of annular beads 13 with any cross-section. In a sealing cuff according to FIG. 1, such additional stiffening will usually not be necessary, because the cuff bar formed between the adjacent stuipen areas 3al3b or 3 £> / 3c already has a stabilizing effect.

Hingewiesen sei im übrigen darauf, daß der beschriebene Transport des Schmierstoffs zum Gelenk durch die wegen der konstruktionsbedingten Beugung auftrctenden Walkbewegungen zusätzlich unterstützt wird.It should also be noted that the described transport of the lubricant to the joint by which occur because of the design-related diffraction Flexing movements are also supported.

Die beschriebene Ausbildung der Dichtungsstulpe hat zur Folge, daß der verwendete Schmierstoff besser ausgenutzt wird und daß darüber hinaus sichergestellt ist, daß das Antriebsgelenk ständig ausreichend geschmiert wird. Die Lebensdauer des Antriebsgelenkes wird demnach erhöht.The described formation of the sealing cuff has the consequence that the lubricant used is better is exploited and that it is also ensured that the drive joint is always adequately lubricated will. The service life of the drive joint is increased accordingly.

Die Ausbildung der Dichtungsstulpe wurde an Hand zweier Ausführungsbeispiele erläutert. Es versteht sich, daß sämtliche Ausbildungen umfaßt werden, bei denen sich der Innendurchmesser der Dichtungsstulpe kontinuierlich vom wellenseitigen Bund zum gelenkseitigen Bund hin vergrößert.The design of the sealing cuff was explained using two exemplary embodiments. It goes without saying that all formations are included in which the inner diameter of the sealing cuff is continuous Enlarged from the shaft-side collar to the joint-side collar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Sealing sleeve made of elastic material for circumferential, lubricated drive joints of motor vehicles with a first collar for attachment to the outer part of the drive joint and another collar for attachment to the Cardan shaft and several juxtaposed and interconnected annular Cuff areas, characterized by the combination of the following features