DE3031787C2

DE3031787C2 - Dichtmanschette für eine Gelenkkupplung

Info

Publication number: DE3031787C2
Application number: DE3031787A
Authority: DE
Inventors: Yasunori Toyota Aichi Hatanaka; Minoru Ichinomiya Aichi Odagiri; Hidemi Takahama Aichi Sugiura; Mikio Nagoya Aichi Ukai
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd; Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1980-03-11
Filing date: 1980-08-22
Publication date: 1983-11-10
Also published as: JPS56133131U; JPS631058Y2; US4360209A; DE3031787A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtmanschette für eine Gelenkkupplung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Dichtmanschetten haben den Zweck, Schmieröl an der Gelenkkupplung zu halten und das Eindringen von Staub und Wasser zu verhindern. An den beiden Enden eines z. B. aus Gummi oder flexiblem Kunststoff bestehenden Balges sind ringförmige Endabschnitte vorgesehen, die auf jeweils einer der Kupplungshälften befestigt werden.

Beispielsweise kommen derartige Dichtmanschetten in der Kraftfahrzeugtechnik zum Einsatz, um die Gelenkkupplung zwischen einer Antriebswelle und einer getriebenen Welle abzudecken. Eine Kupplungshälfte ist beispielsweise in Form eines Gehäuses ausgebildet, in welches als andere Kupplungshälfte das Ende einer Welle hineinragt. Hierbei besitzt die als Gehäuse ausgebildete Kupplungshälfte eine Stirnöffnung, die nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist.

Aus der DE-OS 25 41872 ist beispielsweise eine Gelenkkupplung entnehmbar, bei der eine Dichtmanschette der eingangs genannten Art zum Einsatz gelangt. Die eine Kupplungshälfte ist hierbei als Gehäuse mit einer Stirnöffnung ausgebildet, in das als andere Kupplungshälfte das Ende einer Welle hineinragt. Aufgrund der speziellen Ausgestaltung der Gelenkkupplung weist die Umfangslinie der einen, als Gehäuse ausgebildeten Kupplungshälfte im Befestigungsbereich für die Dichtmanschette die Eckabschnitte mit den vergleichsweise kleineren Krümmungsradien auf.

ίο Üblicherweise sind die Stirnöffnungen dei Endabschnitte der Dichtmanschette im wesentlichen an den Umriß des Befestigungsbereichs der jeweiligen Kupplungshälfte angepaßt Bei der Abdichtung sind die Abschnitte mit den vergleichsweise kleinen Krürnmungsradien besonders kritisch. Sitzt die Dichtmanichette nicht richtig auf der Kupplungshälfte, ist z. B. die Stirnöffnung der Manschette nicht richtig mit der Umfangsiinie der betreffenden Kupplungshälfte ausgerichtet, so können sehr leicht Lücken zwischen dem Endabschnitt der Dichtmanschette und dem Außenumfang der Kuppiungshälfte entstehen. Die Abdichtwirkung wird also beeinträchtigt. Üblicherweise wird die äußere Umfangsfläche der Endabschnitte der Dichtmanschette mittels einer Schelle oder eines Rings an der Kupplungshälfte festgeklemmt Wollte man eine in oben geschilderter Weise auftretende Lücke zwischen der Dichtmanschette und der Kuppiungshälfte unter Zuhilfenahme einer solc'.ien Schelle vermeiden, müßte eine sehr große Klemmkraft aufgebracht werden. Dies steht nicht nur einer leichten Montage entgegen, sondern führt möglicherweise auch zu einer Beschädigung der Dichtmanschette. Um die Abdichtwirkung zu verbessern, ist es denkbar, die Endabschnitte der Dichtmanschette verformbar auszubilden, beispielsweise dadurch, daß die Endabschnitte besonders dünn ausgebildet werden. Hierdurch werden jedoch die Endabschnitte der Manschette ausgebeuli und können somit leicht beschädigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

•»ο Dichtmanschette der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß sie sich leicht auf den Kupplungshälften befestigen läßt und dennoch eine gute Abdichtwirkung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dadurch, daß die Fläche der Stirnöffnung des nicht-kreisförmigen Endabschnitts der Dichtmanschette kleiner ist als die durch die Umfangslinie der

so betreffenden Kuppiungshälfte eingeschlossene Querschnittsfläche, wird ein Übermaß gebildet, welches eine gewisse Klemmkraft gewährleistet. Würde man zur Vermeidung der oben aufgezeigten Schwierigkeiten das Übermaß entlang der gesamten Umfangslinie verstärken, so ließe sich die Dichtmanschette nicht oder nur mit großen Schwierigkeiten an der betreffenden Kuppiungshälfte montieren. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, nur an den Eckabschnitten ein größeres Übermaß der Umfangslinie der Kuppiungshälfte gegenüber dem Umriß der Stirnöffnung der Dichtmanschette vorzusehen, wird eine sehr gute Abdichtwirkung erzielt, ohne daß das Montieren der Dichtmanschette unnötig erschwert wird.

Zwar ist auch aus der DE-OS 28 09 242 eine Gelenkkupplung bekannt, bei der die Umrißlinie der einen Kuppiungshälfte einen nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist, jedoch ist in dieser Druckschrift nichts über die Ausbildung der Dichtmanschette gesagt, so daß

dieser Druckschrift kein Hinweis auf die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Dichtmanschette entnommen werden konnte. Weiterhin zeigt die DE-OS 28 31 044 ebenso wie auch die DE-OS 23 27 372 eine Kupplungshülse mit nicht-kreisförmigem Querschnitt jedoch sind die in diesen Druckschriften dargestellten entsprechenden Dichtmanschetten mit unterschiedlich dicken Randabschnitten im Befestigungsbereich ausgebildet um durch diese Formgebung der Randabschnitte eine Anpassung an den nicht-kreisförmigen Umriß des Befestigungsbereichs der Kupplungshülse zu schaffen. Diese Maßnahme ist jedoch mit der erfindungsgemäßen Maßnahme offensichtlich nicht vergleichbar.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht der äußeren Umfangslinie einer Kupplungshülse einer Gelenkkupplung (durchgezogene Linie), sowie der Form der Stirnöffnung einer Dichtmanschette (gestrichelte Linie),

F i g. 2 eine Längsschnittansicht mit teilweise weggebrochenen Teilen einer als homokinetisches Universalgelenk ausgebildeten Gelenkkupplung mit Dvhtmanschette, und

Fig.3 eine Querschnittansicht entlang der Linie IN-III in Fi g.2.

Wie in F i g. 1 durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist, setzt sich die Stirnöffnung b einer Dichtmanschette einer Gelenkkupplung zusammen aus geraden Abschnitten b\, gekrümmten Abschnitten fc sowie die Jo Abschnitte b\ und bi verbindenden Eckabschnitten öj, die im Vergleich zu den dazwischenliegenden Abschnitten einen kleineren Krümmungsradius aufweisen. Die geraden Abschnitte b\ sowie die gekrümmten Abschnitte bi haben eine ähnliche Gestalt wie die geraden Ji Abschnitte a\ bzw. die gekrümmten Abschnitte ai der äußeren Umfangslinie a einer Kupplungshälfte.

Jeder der Eckabschnitte b) der Dichtmanschette ist derart ausgebildet, daß er einen größeren Krümmungsradius aufweist als der entsprechende Eckabschnitt aj -to der äußeren Umfangslinie des Befestigungsabschnitts der Kupplungshälfte. Hierdurch wird ein relativ großes Übermaß an den betreffenden Stellen gebildet.

Die Querschnittsfläche der Stirnöffnung b der Dichtmanschette ist um das Übermaß kleiner gehalten ■»"> als die durch die Umfangslinie a eingeschlossene Querschnittsiläche. Das Übermaß der Dichtmanschette in den Eckabschnitten 33 der Kupplungshälfte ist deshalb größer als an den anderen Abschnitten.

Selbst wenn also zwischen der Dichtmanschette und "'" der Kupplungshälfte ein geringer Schlupf auftritt, wird zwischen den Eckabschnitten aj und bi keine Lücke gebildet.

Da weiterhin das Übermaß nur in den Eckabschnitten aj und bi größer gewählt ist, kann der betreffende Endabschnitt der Dichtmanschette ohne Schwierigkeiten dicht auf der Kupplungshälfte montiert werden.

Weil die Dichtmanschette die oben erläuterte Gestalt aufweist, ergibt sich zwischen ihr und der Kupplungshälfte selbst dann keine Lücke, wenn die Teiie nicht ganz «> genau gegenüberliegen.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die Fig.2 und 3 ein homokinetisches Universalgelenk eines Kraftfahrzeugs als eine Ausführungsform einer Gelenkkupplung erläutert werden, bei der die erfindungsgemäße Dichtmanschette Verwendung findet.

Auf ein Ende einer ersten Welle 1. die eine Kupplungshälfte bildet, η ein Rollen-Tragglied 2 aufgekeilt

Am Außenumfang des Rollen-Tragglieds 2 sind drei Rollenachsen vorgesehen, die radial vorstehen und voneinander jeweils um 120° beabstandet sind. Von den Rollenachsen werden Rollen 3a, 3b bzw. 3c getragen. Die Rollen sind in ein Gehäuse 5 eingepaßt das mit einer zweiten Welle (nicht gezeigt), die die andere Kupplungshälfte bildet über eine runde Platte 4 verbunden ist

Innerhalb des Gehäuses sind Führungsflächen für die Rollen 3a, 36 und 3c ausgebildet Die erste Welle 1 und die mit ihr über das Gehäuse 5 in Eingriff befindliche zweite Welle werden zusammen gedreht Die Winkelstellung der ersten Welle bezüglich der zweiten Welle kann sich innerhalb eines vorgegebenen Bereichs ändern, da die Rollen 3a, 3b und 3c innerhalb des Gehäuses 5 beweglich sind.

Die äußere Umfangslinie des Gehä'ises 5 bildet ein aufgeweitetes Dreieck. Sie setzt sich zusammen aus drei gekrümmten Abständen a₂ entsprechend jeder der Rollen 3a, 36 und 3c, drei geraden Abschnitten a\ sowie sechs Eckabschnitten a%, die die Absrimitte a% und a2 verbinden.

Eine aus Gummi bestehende Dichtmanschette 6 ist balgartig ausgebildet In dem zwischen einem einen kleineren Durchmesser aufweisenden Endabschnitt 61a und einem einen größeren Durchmesser aufweisenden Endabschnitt 616 sind in der schrägen Umfangsfläche konvexe Abschnitte 62a und 626 sowie ein konkaver Abschnitt 63 ausgebildet. Der Endabsciinitt 61a und der Endabschnitt 61 ft der Dichtmanschette 6 sind dicker als der Balgabschnitt.

Die Fläche der Stirnöffnung des Endabschnitts 61a besitzt kreisförmige Gestalt, und sie ist dicht anliegend auf der äußeren Umfangsfläche der Welle 1 montiert. Dort ist die Dichtmanschette 6 mittels eines Rings 64 festgeklemmt.

Die Dichtmanschette 6 besitzt am Endabschnitt 61 b einen größeren Durchmesser. Der Durchmesser der Stirnöffnung des Endabschnitts ist um das Übermaß kleiner als der Durchmesser der äußeren Umfangslinie des Gehäuses 5. Die den geraden abschnitten a\ und den gekrümmten Abschnitten a-i der äußeren Umfangsfläche des Gehäuses 5 entsprechenden Abschnitte der Dichtmanschette sind ähnlich gestaltet wie Jie Abschnitte ai und a2. Der dem Eckabschnitt a± des Gehäuses 5 entsprechende Abschnitt b_s ist derart ausgebildet, daß er einen größeren Krümmungsradius hat als der Eckabschnitt ai. In der äußeren Umfangsfläche des Endes des Gehäuses 5 ist in Umfangsrichtung eine Nut 5a eingelassen. Ebenfalls in Umfangsrichtung ist in der inneren Umfangsfläche des Endteils 616 der Dichtmanschette 6 ein vorspringender Rand 61c vorgesehen.

Der Lndabschnitt 616 größeren Durchmessers läßt sich aufgrund der Elastizität der Dichtmanschette unier Krafteinwirkung aufweiten, so daß der vorspringende Rand 61c der Dichtmanschette 6 mit der Nut 5a des Gehäuses 5 in Eingriff gebracht werden kann. Dann wird die Dichtmans^hette mit einem Ring 65 festgeklemmt

Wenn die Dichtmanschette 6 auf dem Gehäuse 5 montiert ist, wird in ihr Inneres Schmiermittel gegeben.

Dadurch, daß die auf die Eckabschnitte aj einwirkende Klemmkraft größer ist als bei den anderen Abschnitten, wird verhindert, daß sich am Eckabschnitt Bi eine Lücke ausbildet, selbst wenn zwischen dem Gehäuse 5 und der Dichtmanschette ein geringer

Schlupf auftritt.

Die Dichtnianschetti; 6 braucht nicht stets mit dem Gehäuse 5 exakt ausgerichtet zu sein, so daß sie sich einfach auf dem Gehäuse montieren läßt.

Die Dichtmanschettc kann zum Abdecken sämtlicher Gelcnkkupplungcn verwendet werden, bei denen mindestens eine Kupplungshälftc mit Eckabschnitten versehen ist. die einen kleineren Krümmungsradius aufweisen als die übrigen Abschnitte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dichtmanschette für eine Gelenkkupplung, bei der die Umfangslinie wenigstens einer der Kupplungshälften im Befestigungsbereich für die Dichtmanschette Eckabschnitte mit im Vergleich zu den dazwischen liegenden Abschnitten dieser Umfangslinie kleineren Krümmungsradien aufweist, wobei die Dichtmanschette zu beiden Enden eines ringförmigen Balges einstöckige, ringförmige Endabschnitte zur Befestigung auf jeweils einer der Kupplungshälften aufweist, von denen jeder eine dem Umriß des Befestigungsbereichs der jeweiligen Kupplungshälfte im wesentlichen angepaßte Stirnöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Räche der Stirnöffnung (b) des an der wenigstens einen eine unterschiedlich gekrümmte Umfangslinie (a) im Befestigungsbereich für die Dichtmanschette (6) aufweisenden Kupplungshälfte (5) zu befestigenden Endabschniites (61 b) kleiner ist als die ducch diese Umfangslinie (a) eingeschlossene QuerschaiiisRäche, und daß der Umriß dieser Stirnöffnung (b) im Bereich der Eckabschnitte (bi) größere Krümmungsradien aufweist als die benachbarten Eckabschnitte (as) der wenigstens einen Kupplungshälfte (5), so daß an diesen Eckabschnitten ein größeres Übermaß der Umfangslinie (a) der Kupplungshälfte (5) gegenüber dem Umriß der Stirnöffnung (b) vorhanden ist als an den dazwischen liegenden, geometrisch ähnlich zueinander verlaufenden Abschnitten (au b\, 32, bi) der Umfangslinie (a)und der Siirnöffnung (b).

2. Dichtmanschette nach Anspruch 1, wobei die Gelenkkupplung eine äußere, als Gehäuse ausgebildete Kupplungshäifte aufweist, in welche ein Wellenende der inneren Kupp^ngshälfte schwenkbar eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangslinie (a) des Befestigungsbereiches der äußeren Kupplungshälfte (5) die Eckabschnitte (a_}) mit kleinerem Krümmungsradius aufweist.

3. Dichtmanschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (61a, 6ib) radial dicker sind als der Balg (62a, 62b, 63).