DE3132826C2

DE3132826C2 - Gleitringdichtung für ein Universal-Kreuzgelenk

Info

Publication number: DE3132826C2
Application number: DE3132826A
Authority: DE
Inventors: C. Roger Rockford Ill. Greene
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: ROCKFORD POWERTRAIN Inc ROCKFORD ILL US
Priority date: 1980-08-20
Filing date: 1981-08-19
Publication date: 1985-05-15
Also published as: IT8123568A0; GB2082269A; GB2082269B; DE3132826A1; CA1169670A; BR8105310A; IT1139395B; FR2488959B1; FR2488959A1; JPS5754725A; US4337628A

Abstract

Ein Universalgelenk umfaßt eine Flächendichtungs- und Rückhalteeinheit, die eine Flächendichtung zum Zurückhalten von Schmiermittel und Ausschließen von Schmutzpartikeln vorsieht. Die Einheit legt die Grenzen einer Relativbewegung zwischen dem Lagerzapfen und dem zugehörigen Lagerblock während der Montage, dem Transport und der Installation derart fest, daß die Dichtungselemente während der Montage nicht beschädigt und die Flächendichtung während des Transportes und der Installation nicht aufgebrochen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine als Baueinheit ausgebildete Gleitringdichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Gleitringdichtung dieser Gattung ist aus der US-PS 23 22 834 bekannt. Bei dieser Gleitringdichtung wird der eine Gleitring über die mit ihm reibschlüssig verbundene Manschette dadurch auf der Innenhülse festgelegt, daß zwischen der Manschette und der Innenhülse eine reibschlüssige Verbindung vorhanden ist. Der Gleitring selbst steht mit der Innenhülse nicht in Verbindung.

Soll eine derartige Gleitringdichtung bei einem Universal-Kreuzgelenk verwendet werden, so besteht die Gefahr, daß bei der Montage die Innen- und Außenhülse so stark zusammengedrückt werden, daß es zu einer Beschädigung der Gleitringe kommt. Bei, dieser vorbekannten Gleitringdichtung kann die Dichtfunktion außerdem noch dadurch beeinträchtigt werden, daß es aufgrund der Reibschlußverbindung zwischen der Manschette und der Innenhülse im Betrieb zu Unterschieden im Anpreßdruck der beiden Gleitringe kommt

so Aus der US-PS 22 85 623 und der DE-AS 19 08 265 sind bereits Dichtungen für Universal-Kreuzgelenke bekannt. Bei diesen Dichtungen ist jedoch zwischen einer am Zapfen festgelegten Innenhülse und einer am Gehäuseteil festgelegten Außenhülse lediglich ein Βρει 5 zieli geformter elastomerer Dichtring bzw. eine Weichpackung angeordnet Diese Dichtungen haben daher nur eine relativ geringe Lebensdauer, lassen hinsichtlich ihrer Dichtfunktion zu wünschen übrig und laufen Gefahr, durch den bei der Montage auftretenden Aufpreßdruck beschädigt zu werden.

Dlt Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitringdichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß sie für die Montage an ein Kreuzgelenk geeignet ist, ohne die

Z¹S Dichtfunktion durch den dabei auftretenden Aufpreßdruck und die Axialverschiebung zu beeinträchtigen. Diese Aufgabe wiro durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei einer vorbekannten Gleitringdichtung etwas anderer Gattung (GB-PS 14 86 541) ist ein Gleitring über eine formschlüssige Verbindung mit einer Außenhülse drehfest verbunden. Bei dieser Gleitringdichtung fehlt jedoch eine Innenhülse, so daß auch keine Anschlagverbindungen zwischen Innen- und Außenhülse vorhanden sind. Ein Auseinanderfallen der Gleitringdichtuiig bei der Montage wird bei dieser vorbekannten Gleitringdichtung durch einen an einem der Tleitnnge vorgesc henen Anschlag verhindert.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Gleitringdichtung ist zusätzlich zu der ein Auseinanderdrücken begrenzenden Anschiagverbindung eine das axiale Zusammendrücken begrenzende Anschiagverbindung zwischen Innen- und Außenhülse vorgesehen. Hierdurch wird erreicht, daß beide Dichtringe von dem bei der Montage auftretenden Anpreßdruck entlastet sind. Außerdem sind beide Gleitringe bezüglich des Zapfens frei verschieblich, so daß der Anlagedruck der beiden Dichtringe und damit die Dicht^f inktion auch bei längerem Betrieb nicht beeinträchtigt werden. Die erfinclungsgemäß ausgebildete Gleitringdichtung besitzt daher eine hohe Lebensdauer. Darüber hinaus zeichnet sie sich durch Einfachheit, bequeme Handhabung und hohe Funktionssicherheit aus.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. I eine Seitenansicht eines Universal-Kreu7ge-

eo lenks;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Endansicht des Universal-Kreuzgelenks nach F i g. 1;

Fig.3 einen vergrößerten Teilschnitt durch eine Gleitringdichtung für das Universal-Kreuzgelenk der F i g. 1 und 2.

In der Zeichnung ist ein Universal-Kreuzgelenk 10 dargestellt, das zwei drehbare Wellen 12 und 14 miteinander verbindet. Das Universal-Kreuzgelenk 10 umfaßt

zwei Joche IG und {8, die jeweils an den Wellen 12 und 14 befestigt sind. Ein Gelenkkreu2 20 umfaßt vier voneinander beabstandete Gelenkzapfen 22, auf denen vier Lager 24 montiert sind, die sich jeweils aus einer Vielzahl von Nadellagerelementen 26 zusammensetzen, weiche in einem Lagerblock 28 montiert sind. Diese Anordnung ermöglicht eine Relativdrehung zwischen jedem Lagerzapfen 22 und dem zugehörigen Lagerblock 28. Gegenüberliegende Paare von Lagerblöcken 28 sind jeweils an den Jochen 16 und 18 befestigt

Eine Gleitringdichtung 30 ist für jeden Lagerzapfen 22 und jeden zugehörigen Lagerblock 28 vorgesehen. Jede Gleitringdichtung 30 umfaßt eine Innenhülse 32, die auf einen zugehörigen Zapfen 22 gepreßt ist, so daß sie darauf im Festsitz angeordnet ist Die Innenhülse 32 umfaßt einen Basisabschnitt 34, einen axial verlaufenden Innenabschnitt 36, der eine Vielzahl von voneinander beabstandeten, sich auswärts erstreckenden Antriebsnasen 38 aufweist und einen axial verlaufenden äußeren Abschnitt 40, der eine Vielzahl von voneinander beabstandeten, nach innen weisenden Vertiefungen 42 umfaßt.

Eine Außenhüise 44 ist in eine Gegenbolimng des Lagerblockes 28 eingepreßt und befindet sich somit im Festsitz in dieser. Die Außenhülse 44 umfaßt einen oberen Abschnitt 46, der als Halterung für die Lagerelemente 26 dient. Sie umfaßt auch einen axial verlaufenden Mantelabschnitt 48, der zur Ausbildung eines nach außen verlaufenden Flansches 50 an seinem unteren Ende gebördelt ist

Ein Gleitring 52, vorzugsweise aus Phenolharz, umfaßt eine Vielzahl von voneinander beabstandeten, sich einwärts erstreckenden Nasen 54, die sich mit den Antriebsnasen 38 in Eingriff befinden, so daß sie von diesen angetrieben werden können. Der Gleitring 52 weist auch einen oberen Abschnitt 56 auf. der eine erste Dichtfläche 58 bildet.

Eine ringförmige Manschette 60. die vorzugsweise aus einem elastomeren Material besteht, befindet sich in dichtender Anlage mit dem Gleitring 52. Die Manschette 60 umfaßt eine Lippe 62, die durch den Druck des zwischen der Manschette 60 und dem inneren Abschnitt 36 vorhandenen Schmiermittels unter Vorspannung gehalten wird, um diese Dichtung zu verbessern Die Manschette 60 weist desweiteren eine Vielzahl von Dichtungsflächen 64 auf. die sich in Gleitkontakt mit dem inneren Abschnitt 36 befinden. Folglich kann die Manschette 60 relativ zur Innenhülse 32 in Axialrichtung gleiten, ohne dabei verbogen zu werden und ohne Biegespannungen aufrechtzuerhalten.

Die Manschette 60 umfaßt desweileren eire Lippe 66, die sich nach außen erstreckt, um ein aus Eisen bestehendes Ringelement 68 teilweise zu haltern. Eine Feder 70 in Form c.ner wellenförmigen Unterlegscheibe o. ä. wirkt gegen den Basisabschnitt 34 und auf das Ringelement 68, um den Gleitring 52 nach oben zu drücken.

Ein Gleitring 72. vorzugsweise pulvermetallurgisch hergestellt, bildet eine zweite Dichtfläcli-e 74. Die Dichtflächen 58 und 74 bilden zusammen eine Flächendichtung 76,

Eine Buchse 78, die vorzugsweise aus einem elastomeren Material hergestellt ist, ist dichtend zwischen dem Gleitring 72 und der Außenhülse 44 angeordnet.

Bei der Montage werden die Buchse 78 und der Gleitring 72 in die Außetihülse 44 eingesetzt Die Feder 70, das Ringelement 68, die Manschette 60 und der Gleitring 52 werden in die Inivenhülse 32 eingesetzt, die dann nach oben gedrückt wird, so daß die Vertiefungen 42 über den Flansch 50 schnappen.

Die Innenhülse 32 und die Außenhüise 44 stehen so in Relation zueinander, daß zwischen ihnen eine ausreichende Relativverbiegung auftritt damit bei Aufbringung einer ausreichenden axialen Last während der Montage die Vertiefungen 42 axial aufwärts über den Flansch 50 bewegt werden können. Danach stößt der Flansch 50 gegen den Basisabschnitt 34, um die Abwärtsbewegung des Lagerblockes 28 zu begrenzen, und

to gegen die Vertiefungen 42, um die Aufwärtsbewegung des Lagerblockes 28 bei einer vorgegebenen axialen Zugbeanspruchung zu begrenzen. Diese Zugbeanspruchung kann beispielsweise im Bereich von 4,53-22,65 kg liegen.

Die Lager 24 und Gleitringdichtungen 30 werden auf den Gelenkzapfen 22 gebracht, und es wird eine axiale Last von beispielsweise 90 kg nach urten auf den Lagerblock 28 aufgebracht, so daß die Innenhülse 32 auf den Lagerzapfen 22 gepreßt wird. Der Flansch 50 stößt gegen den Basisabschnitt 34 und beg·" ;jzt somit die Abwärtsbewegung der AüBenhüise 44 icl?iiv zur innenhülse 32. Dadurch wird sichergestellt, daß die die Gleitringdichtung 30 bildenden Elemente während des Montagevorganges nicht zerdrückt werden. Nach diesem Vorgang führt eine geringfügige Entspannung des Universal-Kreuzgelenkes zu einer Bewegung des Flansches 50 weg vom Basisabschnitt 34 in die in F i g. 3 dargestellte Lage. Diese Bewegung beträgt nicht mehr als etwa 0,13 mm.

Während des Transportes und der Installation hält das Universal-Kreuzgelenk 10 den Lagerblock 28 auf dem Lagerzapfen 22, was darauf zurückzuführen ist, daß die Aufwärtsbewegung der Außenhülse 44 bewirkt, daß der Flansch 50 gegen die Vertiefungen 42 stößt. An diesem Punkt, bei dem der Flansch 50 gegen die Vertiefungen 42 stößt, drückt die Feder 70 weiterhin den Gleitring 52 nach oben, so daß die Dichtflächen 58 und 74 die Flächendichtung 76 aufrechterhalte.). Sorrit hebt die vorgegebene begrenzte Axialbewegung, die zwisehen dem Lagerblock 28 und dem Lagerzapfen 22 möglich ist, nicht die Flächendichtung auf.

Während des Betriebes wird die geringste Reibung vorzugsweise zwischen den Dichtflächen 5Z und 74 entwickelt. Auf diese Weise wird eine relative Urehbewegung zwischen dem Lagerzapfen 22 und dem Lagerblock 28 an der Flächendichtung 76 ermöglicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Als Baueinheit ausgebildete Gleitringdichtung zwischen einem Zapfen und einem Gehäuseteil, mit einer am Zapfen befestigten Innenhülse mit einem querverlaufenden Basisabschnitt, einer am Gehäuseteil befestigten Außenhülse, einem am Zapfen festgelegten Gleitring sowie einem am Gehäuseteil festgelegten Gleitring, die an stirnseitigen Dichtflächen gleitend aneinander anliegend, einer ringförmigen Manschette, die am drehbaren Gleitring sowie der Innenhülse dichtend anliegt, und einer Feder, die die Gleitringe über die Manschette axial in dichtende Anlage drückt, wobei die Innen- und Außenhülse in der Betriebsstellung einen axialen Abstand voneinander haben und ein axiales Auseinanderdrücken der Innen- und Außenhülse durch eine Anschlagverbindung zwischen der Innen- und Außenhülse begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitringdichtung (30) zwischen dem Geienkzapfen (22) und dem Lagerblock (28) eines Universal-Kreuzgelenkes (10) eingesetzt ist, daß der am Gelenkzapfen (22) festgelegte Gleitring (52) direkt mit der Innenhülse (32) formschlüssig drehfest verbunden ist, daß die Manschette (fjO) an der Innenhülse (32) nur gleitend anliegt, daß die Innenhülse (32) einen die Außenhülse (44) übergreifenden Abschnitt (40) aufweist, der eine Vielzahl von radial einwärts gerichteten Vertiefungen (42) umfaßt, und daß die Außenhülse _X44) einen radial auswärts verlaufenden Flansch (50) aufweist, wobei -~n axiales Zusammendrücken der Innen- und Außenhülse (32, 44) durch Anlage des Flansches (50) am B sisabschnitt (34) begrenzt ist und die ein Auseinanderdrücken begrenzende Anschlagverbindung durch Anlage der Vertiefungen (42) am Flansch (50) gebildet wird.

2.Gleitringdichtung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse (32) eine Vielzahl von sich auswärts erstreckenden Antriebsrippen (38) aufweist, mit denen der am Zapfen (212) festgelegte Gleitring (52) in Eingriff steht.

3. Gleitringdichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülse (44) einen radialen Abschnitt (46) aufweist, der die Lagerelemente (26) in dem Lagerblock hält.

4. Gleitringdichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein Ringelement (68). das sich mit der Manschette (60) und der Feder (70) in Eingriff befindet, und eine Buchse (78), die sich mit dem am Gehäuseteil festgelegten Gleitring (72) und der Außenhülse (44) in Eingriff befindet.