DE3111211C2

DE3111211C2 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE3111211C2
Application number: DE3111211A
Authority: DE
Inventors: Alfons Ing.(grad.) 5202 Hennef Jordan; Karl-Heinz Ing.(grad.) 5248 Wissen Müller
Original assignee: Uni Cardan AG
Current assignee: GKN Automotive GmbH
Priority date: 1981-03-21
Filing date: 1981-03-21
Publication date: 1982-12-09
Also published as: BR8200898A; JPS57157825A; IT8205109A0; IT1157501B; JPS6129414B2; IT8205109A1; GB2095369B; IT8206907V0; GB2095369A; DE3111211A1; FR2502271A1; ES273310U; ES273310Y

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zur Überbrückung und Abdichtung des freien Raumes zwischen treibender und getriebener Kupplungshälfte einer Gleichlaufgelenkkupplung mit Wälzkörpern zur Drehmomentübertragung, welche in Rillen einer äußeren und inneren Kupplungshälfte aufgenommen sind und wobei eine Dichtmanschette aus Gummi oder elastischem Kunststoff im Bereich ihres radial äußeren Randes an der äußeren Kupplungshälfte befestigt ist und mit ihrem radial inneren Rand an der inneren Kupplungshälfte oder einer mit dieser verbundenen Antriebswelle anliegt.

Bei einer derartigen Dichtungsanordnung überbrückt die eigentliche Dichtung den gesamten freien Raum zwischen dem treibenden z. B. inneren Gelenkkörper und dem getriebenen Teil, z. B. äußeren Gelenkkörper eines Gelenkes und unterliegt daher der gesamten relativen Bewegung, wie z. B. Abwinkelung und Verschiebung der Antriebswelle relativ zum äußeren Gelenkkörper.

Es sind Abdichtungen bekannt (z. B. DE-PS 3 36 487), bei denen lediglich geringe Beugewinkel auszuführen sind. Größere Beugewinkel können deshalb nicht mit einer derartigen Abdichtung gewährleistet werden, da die Abdichtungsscheibe in einer Nut geführt wird und die gesamten Bewegungen von dieser Scheibe ausgeführt werden müssen. Bereits aus konstruktiven Gründen sind lediglich kleine Beugewinkel ausführbar.

Des weiteren sind Lippendichtungen bekannt (z. B. DE-AS 20 47 631), die lediglich dazu verwendet werden können, ein feststehendes Teil und eine umlaufende Welle abzudichten. Abwinkelungen, wie sie ein Gelenk ausführen muß, können mit einer derartigen Abdichtung nicht gewährleistet werden, da sonst zwischen Welle und Dichtung ein Spalt aufklaffen würde, so daß das Schmiermittel austreten kann.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, auf möglichst kleinen axialem Bauraum eine wirksame Abdichtung des Gelenkinnenraumes eines Gelenkes zu schaffen, wobei hohe Drehzahlen und relativ große Beugewinkel ermöglicht werden könnea Darüber hinaus soll eine Reduzierung des Schmiermittelvolumens und damit eine Gewichtsersparnis erzielt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die

elastische Dichtmanschette als radiale Ringscheibe ausgebildet ist, welche eine Mittelbohrung aufweist, deren Durchmesser (d₂) kleiner ist als der Außendurch-

Ki messer einer zylindrischen Dichtfläche der inneren Kupplungshälfte oder der mit dieser verbundenen Antriebswelle, an welcher die Dichtmanschette anliegt wobei die Mittelbohrung so bemessen ist, daß sich am inneren Rand der Ringscheibe ein zylindrisches

is Teilstück und von diesem aus ein Übergangsradius zum radial verlaufenden Mittelteil der Ringscheibe ergibt.

Bei dieser Ausbildung ist von Vorteil, daß eine einfache kostengünstige Abdichtung des Gelenkinnenraumes gegen Schmiermittelverlust erreicht wird, in dem das Maß der Mittelbohrung der Abdichtung kleiner ist als der Wellendurchmesser der Antriebswelle. Durch die geringe axiale Bautiefe der Abdichtung wird der Angriff von äußeren Einflüssen, wie z. B. Steinschlag, sonstige Beschädigungen oder auch Marderbenagung auf ein Minimum reduziert. Darüber hinaus ermöglicht diese Abdichtung auch einen fast unbegrenzten Schiebeweg, da der zylindrische Teil auf der Welle wie ein Abstreiferwirkt.

Vorteilhaft ist des weiteren, daß durch die Wahl des

;o Durchmessers der Mittelbohrung ein zylindrisches Teilstück gebildet wird, dessen Übergangsradius sich durch Vorspannung des Materials ergibt. Dieses zylindrische Teilstück dient dazu, daß bei Abwinkelung des Gelenkes ausreichend Material vorhanden ist, um

υ das Aufklaffen eines Spaltes zwischen der Welle und der Dichtung zu verhindern. Bei axialen Verschiebungen der Welle zum äußeren Gelenkkörper bis zu einer definierten Größe, arbeitet die elastische Scheibe zusammen mit dem Übergangsradius im Prinzip einer

4(i Membran und dichtet dadurch ausreichend den Gelenkinnenraum ab. Bei größeren Axialverschiebungen erfolgt ein Gleiten der Dichtung auf der Antriebswelle.
Die elastische Scheibe kann z. B. aus Gummi, Kunststoff oder dergleichen bestehen. Es ist dabei von Vorteil, daß die elastische Scheibe aus einer Platte ausgestanzt sein kann.

Um eine ausreichende Fixierung der Dichtung am äußeren Gelenkkörper zu gewährleisten, ist es möglich, die elastische Scheibe über eine Blechkappe an dem äußeren Gelenkkörper zu befestigen. Diese Befestigung wird so ausgelegt, daß kein Schmiermittel nach außen austritt.

Es ist ohne weiteres möglich, das zylindrische Teilstück in den Gelenkinnenraum zu verlegen. Dies hat gegenüber der Ausführung, bei dem das zylindrische Teil nach außen gerichtet ist, den Vorteil, daß dieser Teil der Dichtung keinen äußeren Einflüssen, wie z. B. Ozon, UV-Strahlung, usw. ausgesetzt ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Abdichtung, zusammen mit einem Gleichlaufdrehgelenk im Schnitt,

F i g. 2 ein Gleichlaufdrehgelenk im Prinzip wie in

ei Fig. 1 dargestellt, jedoch mit dem Unterschied,daß der zylindrische Teil der Dichtung nach außen gerichtet ist, F i g. 3 eine elastische Scheibe als Einzelteil,
F i g. 4 ein Gleichlaufdrehgelenk mit einer Abdich-

lung im Schnitt bei dem die elastische Scheibe über eine Blechscheibe am äußeren Gelenkkörper fixiert ist,

Fig.5 eine Abdichtung im Prinzip wie in Fig.4 bereits dargestellt bei dem das zylindrische Teil nach innen gerichtet ist

Fig.6 ein Gleichlaufdrehgelenk wie in Fig.4 dargestellt jedoch mit einer Gleitbuchse auf der Welle.

Das in F i g. 1 gezeigte Gelenk mit einer Dichtungsanordnung besteht im wesentlichen aus dem äußeren Gelenkkörper 1, dem inneren Gelenkkörper 2 und dem die Kugeln 3 haltenden Käfig 4. Äußerer Gelenkkörper 1 und innerer Gelenkkörper 2 weisen Rillen 5 und 6 zur Aufnahme der Kugeln 3 auf. Der Käfig 4 ist mit seiner kugeligen Außenfläche im Innenraum des äußeren Gelenkkörpers t aufgenommen. Der innere Gelenkkörper 2 ist über eine Verzahnung 7 und einem Sicherungsring 8 mit der Antriebswelle 9 verbunden.

Die Dichtungsanordnung zur Abdichtung dieses Gleichlaufdrehgelenkes besteht aus einer elastischen Scheibe 10, die entweder aus Gummi, Kunststoff oder dergleichen besteht. Zur schmiermitteldichten Befestigung der elastischen Scheibe 10 am äußeren Gelenkkörper 1 dient die Blechscheibe 11. Die elastische Scheibe 10 verläuft in etwa radial über einen Übergangsradius 12 in ein zylindrisches Teilstück 13 bis zur Antriebswelle 9. Dieses zylindrische Teilstück 13 legt sich auf der Oberfläche der Antriebswelle 9 an. Die Länge dieses zylindrischen Teilstückes 13 wird durch die Größe der Mittelbohrung 14 der elastischen Scheibe 10 bestimmt, die kleiner ist als der Durchmesser d\ der Antriebswelle jo 9.

In F i g. 2 ist eine elastische Scheibe 10 im Prinzip wie in F i g. 1 bereits dargestellt, gezeigt, jedoch mit dem Unterschied, daß der Übergangsradius 12 umgekehrt verläuft, so daß das zylindrische Teilstück 13 vom Gelenk weggerichtet verläuft. Beim axialen Verschieben der Antriebswelle 9 zusammen mit dem inneren Gelenkkörper 2 relativ zum äußeren Gelenkkörper 1 arbeitet die elastische Scheibe 10 wie eine Membran. Bei größeren axialen Verschiebungen gleitet das zylindrisehe Teilstück 13 auf der Antriebswelle 9 und gewährleistet dabei eine einwandfreie Abdichtung.

In Fig.3a und 3b ist eine elastische Scheibe 10 als Einzelteil gezeigt wobei der Durohmesser cfe der Mittelbohrung 14 kleiner ist als der Außendurchmesser der Antriebswelle 9. Der äußere Durchmesser d der elastischen Scheibe 10 entspricht in etwa den Abmessungen des äußeren Gelenkkörpers 1. Die elastische Scheibe 10 besteht aus Gummi, Kunststoff oder ähnlichem elastischen Material.

F i g. 4 zeigt eine elastische Scheibe 10, im Prinzip wie in F i g. 2 bereits dargestellt bei dem das zylindrische Teilstück 13 vom Gelenk weggerichtet ist. Die Befestigung am äußeren Gelenkkörper 1 erfolgt in diesem Fall über einen zusätzlichen Stahlring 15, durch dessen Bohrungen sowie den Bohrungen 16, welche sich in der elastischen Scheibe 10 befinden, ist ein VtTSchrauben direkt am äußeren Gelenkkörper 1 möglich. Um ein sicheres Anzugsmoment der Schrauben zu gewährleisten, sind Stahlzwischenringe 20 erforderlich. Das Maß »a« ergibt sich aus der Addition der Dicken der Blechscheibe 11 und der Gummischeibe 10 minus 0,3 mm, um eine Vorspannung im Gummi zwecks Dichtwirkung zu erzielen. Der Zwischenring 20 besitzt eine Dicke, die dem Maß »a« entspricht.

Fig.5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer elastischen Scheibe 10, und einem zylindrischen Teilstück 13, welches nach innen gerichtet ist, für den Fall, daß die für die axiale Verschiebung notwendige Länge L nicht ohne weiteres im Gelenkinnenraum untergebracht werden kann. Für diesen Fall wird ein Zwischenstück 17 verwendet, so daß die elastische Scheibe 10 ohne Behinderung arbeiten kann. Um ein setzungssicheres Anziehen der Befestigungsschrauben 18 zu ermöglichen, ist wiederum ein Stahlring 15 erforderlich.

Die F i g. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der zusätzlich ein Gleitring 19 zwischen dem zylindrischen Teilstück 13 und der Antriebswelle 9 vorgesehen ist. Der Gleitring 19 ist mit Dichtlippen versehen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Dichtungsanordnung zur Überbrückung und Abdichtung des freien Raumes zwischen treibender und getriebener Kupplungshälfte einer Gleichlaufgelenkkupplung mit Wälzkörpern zur Drehmomentübertragung, weiche in Rillen einer äußeren und inneren Kupplungshälfte aufgenommen sind und wobei eine Dichtmanschette aus Gummi oder elastischem Kunststoff im Bereich ihres radial äußeren Randes an der äußeren Kupplungshälfte befestigt ist und mit ihrem radial inneren Rand an der inneren Kupplungshälfte oder einer mit dieser verbundenen Antriebswelle anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dichtmanschette als radiale Ringscheibe (10) ausgebildet ist, welche eine Mittelbohrung (14) aufweist, deren Durchmesser (df) kleiner ist ais der Außendurchmesser einer zylindrischen Dichtfläche der inneren Kupplungshälfte (2) oder der mit dieser verbundenen Antriebswelle (9), an welcher die Dichtmanschette anliegt, wobei die Mittelbohrung (14) so bemessen ist, daß sich am inneren Rand der Ringscheibe (10) ein zylindrisches Teilstück (13) und von diesem aus ein Übergangsradius (12) zum radial verlaufenden Mittelteil der Ringscheibe (10) ergibt.