DE3705847A1 - Kugelgelenk fuer kraftfahrzeuge (befestigung der dichtungsmanschette) - Google Patents
Kugelgelenk fuer kraftfahrzeuge (befestigung der dichtungsmanschette)Info
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk für Kraft
fahrzeuge, bei dem zwischen einem Gehäuse des Kugel
gelenks und einem die Gelenkkugel tragenden Kugel
zapfen eine Dichtungsmanschette aus einem elastisch
verformbaren Werkstoff vorgesehen ist und welches die
Ausbildungsmerkmale nach dem Gattungsbegriff des
Patentanspruches 1 aufweist.
Die Gestaltung der Verbindung des mit Bezug auf das
Gehäuse des Kugelgelenkes äußeren Endes der Dich
tungsmanschette mit dem Kugelzapfen ist problema
tisch, weil zur Aufrechterhaltung einer Drehbewegung
des Kugelzapfens in der Dichtungsmanschette keine
feste Verbindung hergestellt werden kann und trotzdem
eine sowohl radiale als auch axiale Abdichtung
erreicht werden muß.
Bei bekannten Lösungen sitzt der Dichtungsbalg mit
einer an seinem Ende ausgebildeten Wulstverdickung,
die eine innere Lagerfläche aufweist, unmittelbar auf
der Mantelfläche des Kugelzapfens und wird darauf
gegebenenfalls durch eigene Materialspannung oder
durch die Spannung eines außen aufgesetzten Feder
ringes gehalten. Zur Sicherung der axialen Position
sind umlaufende Nut-Feder-Ausbildungen bekannt, je
doch erschweren solche Ausbildungen das dichte
Anliegen der radial gerichteten Stützfläche an dem
Fahrzeugteil mit dem Lagerauge zur Befestigung des
Kugelzapfens. Erschwerend ist außerdem die meistens
konische Mantelfläche des Kugelzapfens, durch die
eine sichere Befestigung des Kugelzapfens in einem
Innenkonus des Lagerauges ermöglicht wird. Mangel
hafte Abdichtungen des radialen Dichtungssitzes und
auch des axialen Dichtungssitzes führen sehr leicht
zu Korrosionen am Kugelzapfen und an dem Fahrzeugteil
mit dem Lagerauge für die Befestigung des Kugel
zapfens.
Aufgabe der Erfindung ist die Verringerung und mög
lichst die Ausschaltung dieser Korrosionen durch eine
geänderte Ausbildung der Verbindung des äußeren Endes
der Dichtungsmanschette mit dem Kugelzapfen zu
erreichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Ausbildung mit
Merkmalen nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1
vorgeschlagen.
Durch den Einsatz dieses Stützringes wird die axiale
Dichtung von der radialen Dichtung getrennt, so daß
beide Dichtungssitze optimaler als bisher ausge
richtet werden können. Der Stützring besteht vor
teilhaft aus einem festen Werkstoff, der auf den
Mantel des Kugelzapfens aufgepreßt werden kann.
Diese Aufpressung kann unmittelbar durch das Fahr
zeugteil erfolgen, wenn der Kugelzapfen in das
Lagerauge dieses Fahrzeugteiles eingesetzt wird.
Vorteilhaft besitzt auch der Stützring einen Innen
konus, der auf den Außenkonus bekannter Kugelzapfen
abgestimmt ist. Dadurch wird erreicht, daß die
radiale Stützfläche unabhängig von der Positionierung
des Stützringes in axialer Richtung stets in einen
engen Kontakt zu der korrespondierenden Dichtungs
fläche am Fahrzeugteil in der Umgebung des Lagerauges
gelangt. Dabei kann erreicht werden, daß eine erste
Abdichtung zwischen dem Werkstoff der Dichtungs
manschette und der korrespondierenden Dichtungsfläche
am Fahrzeugteil erfolgt, wenn der Werkstoff der
Dichtungsmanschette im spannungsfreien Zustand die
radiale Stützfläche, welche vorteilhaft am Stützring
ausgebildet ist, in axialer Richtung überragt. In
radialer Richtung entsteht somit eine zweistufige
Dichtung mit einer inneren Dichtungsstufe, die durch
die äußere Dichtungsstufe gegen Verunreinigung ge
schützt ist und somit auch nicht durch Verun
reinigungen verschlissen werden kann. Andererseits
sitzt der Stützring fest auf dem Kugelzapfen, so daß
auch zwischen dem Stützring und dem Kugelzapfen keine
Verunreinigungen eindringen können, durch die Korro
sionen ausgelöst würden. Als Werkstoff für den
Stützring empfiehlt sich ein gegenüber dem Werkstoff
der Dichtungsmanschette festerer Kunststoff, jedoch
sind auch andere nicht zur Korrosion neigende
Werkstoffe geeignet. Zur Aufrechterhaltung einer
Drehbewegung zwischen dem fest auf dem Kugelzapfen
sitzenden Stützring und der Dichtungsmanschette ist
bei einer bevorzugten Ausführungsform am Stützring
eine umlaufende Ausnehmung vorgesehen, in die die
Dichtungsmanschette mit einer Verdickung und der
daran ausgebildeten Lagerfläche eingreift. Zur
Verbesserung der angestrebten Wirkung kann der
Stützring nach einer besonderen Gestaltungsform der
Erfindung auf der dem Kugelzapfen und auf der das
Fahrzeugteil mit dem Lagerauge berührenden Oberfläche
eine Beschichtung aus einem elastischen Werkstoff
aufweisen, wobei dieser Werkstoff auch mit Rücksicht
auf gute Gleiteigenschaften auf der Oberfläche des
Fahrzeugteiles mit dem Lagerauge ausgewählt werden
kann. Ausreichend wäre eine Gummierung bzw. Be
schichtung auf der Oberfläche des Innenkonus und auf
der radialen Stützfläche des Stützringes, jedoch soll
dadurch eine allseitige Gummierung oder eine all
gemeine Kunststoffbeschichtung des Stützringes nicht
ausgeschlossen werden, wenn dies z.B. aus produk
tionstechnischen Gründen geboten ist.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Kugelgelenk teilweise in Seitenan
sicht und teilweise in einem Längs
schnitt,
Fig. 2 eine Vergrößerung der Ausbildung der
Verbindung der Dichtungsmanschette mit
dem Kugelzapfen.
Bei dem Kugelgelenk nach dem Ausführungsbeispiel ist
die mit dem Kugelzapfen 1 einstückig verbundene
Gelenkkugel 1 a mittels einer Gelenkschale 2 aus einem
begrenzt elastischen Werkstoff in dem Gehäuse 3 des
Kugelgelenks gelagert. Der Kugelzapfen 1 ist mittels
eines konisch ausgebildeten Schaftteiles innerhalb
eines Fahrzeugteiles 4 befestigbar, welches ein
Lagerauge aufweist, dessen Innenfläche entsprechend
konisch gestaltet ist. Zur Abdichtung zwischen dem
Kugelzapfen 1 und dem Gehäuse 3 dient eine Dich
tungsmanschette 5 aus einem elastischen Werkstoff,
dessen eines Ende mittels eines Federringes 6 in
einer umlaufenden Nut am Umfang des Gehäuses 3
befestigt ist. Das andere Ende der Dichtungs
manschette 5 weist Mittel zum dichten Anschluß an den
Kugelzapfen 1 und an die dem Gehäuse 3 zugekehrte
Oberfläche des Fahrzeugteiles 4 mit dem Lagerauge für
die Befestigung des Kugelzapfens 1 auf. Gegenüber
herkömmlichen Ausführungen ist ein zusätzlicher
Stützring 7 vorgesehen, der auf den konischen Umfang
des Kugelzapfens 1 mit einer entsprechend konischen
Innenbohrung aufpreßbar ist. Dieser Stützring 7
greift bezogen auf das Gehäuse 3 in das äußere Ende
der Dichtungsmanschette 5 ein und weist ein Profil
auf, welches in axialer Richtung eine formschlüssige
Verbindung mit der Dichtungsmanschette 5 bildet. Im
Ausführungsbeispiel weist der Stützring 7 in dem
durch die Achsebene des Kugelzapfens 1 gelegten
Längsschnitt ein U-förmiges Profil auf, so daß an
seinem Außenumfang eine umlaufende Nut entsteht, in
die die Dichtungsmanschette mit ihrer Lagerfläche 8
eingreift und mittels eines Federringes 9 gehalten
ist. Die sich an der Oberfläche des Fahrzeugteils 4
abstützende radiale Stützfläche 7 a ist an einem
Flansch des Stützringes 7 ausgebildet. Das Aus
führungsbeispiel zeigt eine Anordnung, bei der der
Werkstoff der Dichtungsmanschette 5 im spannungs
freien Zustand die radiale Stützfläche 7 a am
Stützring 7 axial überragt, so daß der Werkstoff der
Dichtungsmanschette 5 in diesem Bereich beim
Einpressen des Kugelzapfens 1 in das Lagerauge
elastisch verformt und zusammengedrückt wird, bevor
die radiale Stützfläche 7 a des Stützringes 7 gegen
die Oberfläche des Fahrzeugteils 4 in der Umgebung
des Lagerauges zur Anlage kommt. Nach dem
Ausführungsbeispiel weist der Stützring 7 auf der den
Kugelzapfen 1 und auf der das Fahrzeugteil 4 mit dem
Lagerauge berührenden Oberfläche eine Beschichtung 10
aus einem elastischen Werkstoff auf, um die
Dichtungswirkung zu erhöhen. Diese Beschichtung 10
kann den Stützring 7 auch vollständig einschließen.
Für die Herstellung des Stützringes werden nicht
rostende Werkstoffe, insbesondere Kunststoff, bevor
zugt.
Claims (8)
1. Kugelgelenk für Kraftfahrzeuge, welches zwischen
einem Gehäuse des Kugelgelenkes und einem die
Gelenkkugel tragenden Kugelzapfen eine Dichtungs
manschette aus einem elastisch verformbaren Werkstoff
aufweist, wobei diese Dichtungsmanschette mit dem
einen Ende in einer Ringnut am Umfang des Gehäuses
befestigt ist und am anderen Ende eine den
Kugelzapfen dicht umschließende Lagerfläche sowie
eine dazu radiale Stützfläche aufweist, die sich
gegen das Fahrzeugteil mit dem Lagerauge für die
Befestigung des Kugelzapfens ringförmig abstützt,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lagerfläche
(8), der Dichtungsmanschette (5) und dem Kugelzapfen
(1) ein auf dem Kugelzapfen (1) haftend angeordneter
Stützring (7) eingesetzt ist und beide Teile mit
einem in axialer Richtung formschlüssigen Profil
ineinandergreifen.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die radiale Stützfläche (7 a) an einem radial
gerichteten Flansch des Stützringes (7) ausgebildet
ist.
3. Kugelgelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Dichtungs
manschette (5) im spannungsfreien Zustand die radiale
Stützfläche (7 a) am Stützring (7) axial überragt.
4. Kugelgelenk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stützring (7) einen Innenkonus
aufweist, der auf den Außenkonus des Kugelzapfens (1)
aufgepreßt ist.
5. Kugelgelenk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stützring (7) aus einem
gegenüber dem Werkstoff der Dichtungsmanschette (5)
festeren Werkstoff besteht.
6. Kugelgelenk nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stützring (7) wenigstens
einen radial gerichteten Flansch aufweist, an dem die
radiale Stützfläche (7 a) ausgebildet ist.
7. Kugelgelenk nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stützring (7) eine umlaufende
Ausnehmung bildet, in die die Dichtungsmanschette (5)
mit der an ihrem einen Ende ausgebildeten Lagerfläche
(8) eingreift.
8. Kugelgelenk nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stützring (7) auf der dem
Kugelzapfen (1) und auf der das Fahrzeugteil (4) mit
dem Lagerauge berührenden Oberfläche eine Beschichtung
(10) aus einem elastischen Werkstoff aufweist.
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