DE4112791C1 - Axial strut joint with housing and bearing shell(s) - has L=shaped clamping ring, whose axial shank is radially resilient - Google Patents
Axial strut joint with housing and bearing shell(s) - has L=shaped clamping ring, whose axial shank is radially resilientInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Achsstrebengelenk mit in einem Ge
lenkgehäuse unter Zwischenlage mindestens einer Lagerschale
schwenkbeweglich gelagerten, aus einem Kugelkörper und zwei
von diesem an diametral gegenüberliegenden Seiten abstehenden
Zapfenansätzen gebildeten Kugelzapfen, wobei die Zapfenansätze
durch Gehäuseöffnungen hindurchtreten, im Bereich jeder Gehäu
seöffnung zwischen dem Gelenkgehäuse einerseits und dem jewei
ligen Zapfenansatz andererseits ein Dichtungsbalg angeordnet
ist, der gehäuseseitige Randbereich jedes Dichtungsbalges mit
tels eines Klemmringes an der Gehäuseinnenwand gehalten ist
und wobei sich der Klemmring an einem den Rand der Gehäuse
öffnung bildenden, radial nach innen gerichteten Ringvorsprung
des Gehäuses abstützt.
Derartige Achsstrebengelenke sind im Stand der Technik be
kannt. Bei diesen bekannten Achsstrebengelenken ist der
Dichtungsbalg am äußeren Rand mit getrennten Halteringen am
Gelenkgehäuse befestigt, die entweder im Querschnitt winkel
förmig ausgebildet und auf die Enden der Gelenkgehäuse aufge
steckt sind oder als flache Scheiben in Nuten des Gelenkgehäu
ses eingesetzt und verstemmt bzw. verschweißt sind. Es ist ein
Nachteil dieser vorbekannten Achsstrebengelenke, daß es bei
der festen Verbindung zwischen dem Gelenkgehäuse und den
Dichtscheiben im Falle einer Verformung des Gehäuses zum Lösen
der Abdichtung kommt. Durch diese Belastungen können sowohl
die Schweißpunkte als auch die Haltescheiben reißen. Ferner
ist es bei den vorbekannten Achsstrebengelenken nachteilig,
daß ihre Produktion nur in geringem Maße automatisierbar ist,
daß die Montage des Dichtungsbalges am Gelenkgehäuse sehr auf
wendig ist.
Beispielsweise ist aus dem DE-GM 19 85 454 ein Kugelgelenk be
kannt, bei dem der Kugelkörper in Lagerschalen eines Gehäuses
gebettet ist. Das Kugelgehäuses dieses vorbekannten Kugelge
lenks ist durch Dichtungskörper aus elastischem Werkstoff ab
gedichtet, die einerseits im Kugelgehäuse eingeklemmt und an
dererseits an zapfenförmigen Verlängerungen des Kugelkörpers
befestigt sind. Ferner ist zwischen der Lagerschale und dem im
Kugelgehäuse eingeklemmten Randflansch der Dichtungsmanschette
eine Ringscheibe aus Stahlblech oder einem anderen stoßfesten
Material angeordnet, deren innerer Rand gehäuseauswärts ge
richtet ist.
Aus der US-PS 39 01 518 ist darüber hinaus ein Kugelgelenk mit
einem in einer Lagerschale schwenkbeweglich gelagerten Kugel
zapfen bekannt. Zur Abdichtung des Kugelzapfens im Gelenkge
häuse ist ein Dichtungsbalg vorgesehen, der mit einem Ende am
Gelenkgehäuse und mit einem zweiten Ende am Zapfenansatz des
Kugelzapfens befestigt ist. Die Befestigung des Dichtungsbal
ges erfolgt hierbei durch einen im Dichtungsbalg eingeformten
Klemmring, der einen Absatz des Gelenkgehäuses umgreift.
Aus der DE-OS 20 01 005 ist ferner ein Kugelzapfengelenk mit
einem Gehäuse bekannt, welches an einem Ende eine verengte
Öffnung aufweist und in dem ein Zapfen mit einem Kugelende an
geordnet ist. Der Schaft des Zapfens erstreckt sich durch die
Öffnung, welche mit einer Dichtungshülse abgedichtet ist. Die
se Dichtungshülse ist im wesentlichen rohrförmig ausgebildet
und weist ein Ende auf, welches derart dimensioniert ist, daß
es die Außenseite des Zapfens abdichtend umgibt. Das diesem
Ende gegenüberliegende Ende der Dichtungshülse ist derart be
messen, daß dieses abdichtend gegen die Außenseite des Gehäu
ses in der Nähe der Öffnung anliegt. An diesem zweiten Ende
der Dichtungshülse ist ein Halterungsring angeordnet, der mit
seiner in Richtung des Zapfens vorstehenden Ringfläche in eine
Innennut in dem rohrförmigen Bauteil eingreift. Somit ist die
Dichtungshülse mit dem Gehäuse des Kugelzapfengelenks über den
Halterungsring verbunden.
Aus der US-PS 32 48 955 ist ferner ein Kugelgelenk mit einem
Gelenkgehäuse bekannt, an welchem ein Dichtungsbalg angeordnet
ist, der mit seinem zweiten Ende am Zapfenansatz des Kugelkör
pers befestigt ist. Zur Befestigung des Dichtungbalges am
Zapfenansatz des Kugelzapfens weist der Dichtungsbalg eine Ar
mierung aus Metall auf, die den Zapfenansatz umschließt.
Schließlich ist aus der EP-PS 01 42 686 eine Befestigung eines
Dichtungsbalges am Gelenkgehäuse eines Kugelgelenkes mittels
eines Spannringes bekannt, der in eine Ringnut am Gelenkgehäu
se hineingedrückt ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, ein Achsstrebengelenk zu schaffen,
welches eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Gelenkgehäu
se und dem Dichtungsbalg aufweist, die auch erhöhten Bean
spruchungen standhält und bei welchem die Montage des Dich
tungsbalges am Gelenkgehäuse in einfacher Weise ausführbar und
automatisierbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung sieht bei einem
gattungsgemäßen Achsstrebengelenk vor, daß der Klemmring im
Querschnitt L-förmig mit einem sich im wesentlichen in Axial
richtung des Gehäuses erstreckenden, in Radialrichtung federnd
nachgiebigen einen Schenkel und mit einem annähernd rechtwink
lig dazu angeordneten anderen Schenkel ausgebildet ist und auf
der bezüglich der abgedichteten Gehäuseinnenwand äußeren Seite
des Dichtungsbalges an dessen entsprechend L-förmig profilier
ten Randbereich befestigt ist, derart daß dieser Randbereich
über den Gehäuseringvorsprung hinweg in eine an den Ringvor
sprung axial anschließende, umlaufende Ausnehmung der Gehäuse
innenwand einschnappbar ist und in dieser Lage durch den sich
mit dem freien Rand des einen Schenkels am Ringvorsprung ab
stützenden Klemmring festlegbar ist.
Ein erfindungsgemäßes Achsstrebengelenk hat den Vorteil, daß
der Dichtungsbalg schnell und einfach an dem Gelenkgehäuse und
den Kugelzapfen montierbar ist. Die Montage kann in vorteil
hafter Weise auch durch Rechner gesteuerte Maschinen erfolgen.
Eine Verbesserung der Montage wird ferner dadurch erzielt, daß
der Klemmring ein im Querschnitt L-förmiges Profil aufweist.
Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Achsstrebengelenk ein
guter Ausgleich von Gehäusetoleranzen durch die Anordnung des
Klemmrings an dem Dichtungsbalg und durch das Einsetzen des
Klemmrings in eine korrespondierende Ausnehmung am Gelenkge
häuse erzielt. Letztlich wird bei dem erfindungsgemäßen Achs
strebengelenk mindestens ein Abdichtteil, beispielsweise die
aus dem Stand der Technik bekannte Blechscheibe, eingespart,
wodurch eine Kostenersparnis bei der Produktion des erfindungs
gemäßen Achsstrebengelenks erzielbar ist. Der Dichtungsbalg
ist bei dem erfindungsgemäßen Achsstrebengelenk in einfacher
Weise austauschbar, wobei neben einem sicheren Halt des Dich
tungsbalges in der Ausnehmung auch eine verbesserte Abdichtung
zwischen dem Gelenkgehäuse und dem Dichtungsbalg erzielt wird.
Es ist bei einer Weiterentwicklung vorgesehen, daß der Klemm
ring aus einem elastischen Federstahl besteht, so daß die
Dichtungsbälge unter Vorspannung in die Hinterdrehungen am Ge
lenkgehäuse maschinell eingeschnappt werden können.
Bei einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Achsstreben
gelenks ist ferner vorgesehen, daß ein in axialer Richtung des
Kugelzapfens angeordneter Schenkel des Klemmringes Ausneh
mungen aufweist, welche in gleichmäßigen Abständen auf dem Um
fang des Klemmringes angeordnet sind. Hierdurch wird in vor
teilhafter Weise die Elastizität des Klemmringes verbessert,
so daß die Montage des erfindungsgemäßen Achsstrebengelenks
vereinfacht ist.
Jeder Dichtungsbalg ist am Kugelzapfen mit Spannringen befe
stigt, wobei es sich als vorteilhaft erwiesen hat, den Dich
tungsbalg in einer am Kugelzapfen angeordneten Ringnut zu be
festigen.
Schließlich ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausbildung
des erfindungsgemäßen Achsstrebengelenks vorgesehen, daß der
Klemmring an dem Dichtungsbalg anvulkanisiert ist. Hierdurch
wird eine feste Verbindung zwischen dem Klemmring und dem
Dichtungsbalg erzielt, welche auch größere Belastungen sowohl
in axialer als auch in radialer Richtung des Dichtungsbalges
aufnehmen kann. Ferner hat diese Ausgestaltung den Vorteil,
daß Klemmring und Dichtungsbalg einteilig ausgebildet und in
einfacher Weise in einem Montageschritt montierbar sind.
Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Achsstre
bengelenks ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der
zugehörigen Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Achsstrebengelenks dargestellt ist. In
der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Achsstrebengelenk in teilweise geschnit
tener Seitenansicht;
Fig. 2 einen Dichtungsbalg in geschnittener Seiten
ansicht;
Fig. 3 einen Klemmring in Seitenansicht und
Fig. 4 den Klemmring gemäß Fig. 3 in Draufsicht.
Das in den Figuren dargestellte Achsstrebengelenk hat ein
Gelenkgehäuse 1 mit einer Öffnung, in der eine Lagerschale 2
angeordnet ist, welche aus zwei Lagerschalenhälften besteht
und mit Druckringen 2a gegen das Gelenkgehäuse 1 abgestützt
ist. In der Lagerschale 2 ist ein Kugelzapfen 3 schwenkbeweg
lich gelagert. Der Kugelzapfen 3 weist zwei Zapfen 4 auf, die
diametral gegenüberliegend an der Kugel angeordnet sind und
sich im wesentlichen in axialer Richtung der in dem Gelenkge
häuse 1 angeordneten Öffnung erstrecken.
Das Gelenkgehäuse 1 hat an einem Ende 5 einen Vorsprung 6,
welcher in radialer Richtung in die Öffnung des Gelenkgehäuses
1 hineinragt. Auf diesem Vorsprung 6 liegt die Lagerschale 2
auf. An einem gegenüberliegenden Ende 7 des Gelenkgehäuses 1
ist eine Ringnut 8 in der Innenfläche des Gelenkgehäuses 1 an
geordnet, in welcher ein die Lagerschale 2 in dem Gelenkgehäu
se 1 verspannender Ring 9 gehalten ist.
Das Gelenkgehäuse 1 ist an beiden Enden 5, 7 bis in den Bereich
der Zapfen 4 verlängert. Beide Enden 5, 7 haben eine als profi
lierte Hinterdrehung ausgebildete Ausnehmung 10, welche sich
in radialer Richtung des Gelenkgehäuses 1, dem Kugelzapfen 3
zugewandt erstrecken.
Die Zapfen 4 des Kugelzapfens 3 haben jeweils eine Ringnut 11,
in der jeweils ein Dichtungsbalg 12 mit seinem ersten Ende mit
Spannringen 13 befestigt ist. Das zweite Ende des Dichtungs
balges 12 ist in der Ausnehmung 10 angeordnet und wird von
einem Klemmring 14 in die Ausnehmung 10 gedrückt. Der Klemm
ring 14 ist an den Dichtungsbalg 12 anvulkanisiert.
In den Fig. 3 und 4 ist der Klemmring 14 detailliert darge
stellt. Der Klemmring 14 weist ein im Querschnitt L-förmiges
Profil auf, so daß der Klemmring 14 im eingebauten Zustand
einen im wesentlichen in axialer Richtung des Kugelzapfens 3
verlaufenden Schenkel 15 und einen annähernd rechtwinklig dazu
angeordneten Schenkel 16 hat. In dem in axialer Richtung des
Kugelzapfens 3 angeordneten Schenkel 15 des Klemmringes 14
sind Ausnehmungen 17 angeordnet, welche in gleichmäßigem Ab
stand auf dem Umfang des Klemmringes 14 verteilt sind. Diese
Ausnehmungen 17 erhöhen die Elastizität des aus einem Feder
stahl bestehenden Klemmringes 14, um die Montage des an dem
Dichtungsbalg 12 anvulkanisierten Klemmringes 14 in der Aus
nehmung 10 zu erleichtern.
Wie insbesondere aus der Fig. 2 zu erkennen ist, ist der Dich
tungsbalg 12 im Querschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebil
det, wobei ein die Schenkel 18, 19 verbindender Steg 20 eine
kreisrunde Öffnung 21 aufweist, in der der Zapfen 4 angeordnet
ist. Der Durchmesser der Öffnung 21 ist geringfügig kleiner
als der Durchmesser des Zapfens 4 im Bereich der Ringnut 11.
An der dem Zapfen 4 zugewandten Fläche des Dichtungsbalges 12
ist eine Profilierung 22 angeordnet, durch die die Abdichtung
zwischen dem Zapfen 4 und dem Dichtungsbalg 12 verbessert ist.
An den Schenkeln 18, 19 des Dichtungsbalges 12 ist eine umlau
fende Lippe 23 angeordnet, welche eine der im Gelenkgehäuse 1
angeordneten Ausnehmung 10 entsprechende Form hat. Auf der dem
Gelenkgehäuse 1 zugewandten Fläche der Lippe 23 ist ebenfalls
eine Profilierung 24 angeordnet, die mit einer in der Ausneh
mung 10 angeordnete Profilierung korrespondiert, so daß hier
durch sowohl eine Dichtfunktion als auch eine Haftfunktion
zwischen der Lippe 23 und dem Gelenkgehäuse 1 erzielbar ist.
Auf der dem Gelenkgehäuse 1 abgewandten Fläche der Lippe 23
ist der Klemmring 14 anvulkanisiert.
Bei der Montage des Achsstrebengelenks wird die Lagerschale 2
gemeinsam mit dem Kugelzapfen 3 in das Gelenkgehäuse 1 einge
setzt, bis die Lagerschale 2 an dem Vorsprung 6 anliegt.
Anschließend wird die Lagerschale 2 mit dem Ring 9 in dem Ge
lenkgehäuse 1 verspannt. Der Ring 9 greift in die Ringnut 8.
Nunmehr werden beidseitig die Dichtungsbälge 12 über die Zap
fen 4 gestülpt und mittels der Spannringe 13 in den Ringnuten
11 der Zapfen 4 befestigt. Das zweite Ende der Dichtungsbälge
wird anschließend mit dem Klemmring 14 in die Ausnehmung 10
des Gelenkgehäuses 1 eingeschnappt. Hierbei wird der vorge
spannte, aus Federstahl bestehende Klemmring 14 in einem auto
matisierten Verfahrensschritt zusammengedrückt und anschließend
in die Ausnehmung 10 eingeschnappt. Der Klemmring 14
stützt sich nach der Montage des Dichtungsbalges 12 an den
außerhalb der Ausnehmung 10 nach innen vorstehenden Randbe
reichen des Gelenkgehäuses 1 ab. Die Montage des Klemmringes
14 mit dem Dichtungsbalg 12 wird durch die Ausnehmungen 17 auf
dem Umfang des Klemmringes 14 vereinfacht, da durch diese Aus
nehmungen 17 die Elastizität des Klemmringes 14 vergrößert
ist.
Bezugszeichenliste
1 Gelenkgehäuse
2 Lagerschale
2a Druckring
3 Kugelzapfen
4 Zapfen
5 Ende
6 Vorsprung
7 Ende
8 Ringnut
9 Ring
10 Ausnehmung
11 Ringnut
12 Dichtungsbalg
13 Spannring
14 Klemmring
15 Schenkel
16 Schenkel
17 Ausnehmung
18 Schenkel
19 Schenkel
20 Steg
21 Öffnung
22 Profilierung
23 Lippe
24 Profilierung
2 Lagerschale
2a Druckring
3 Kugelzapfen
4 Zapfen
5 Ende
6 Vorsprung
7 Ende
8 Ringnut
9 Ring
10 Ausnehmung
11 Ringnut
12 Dichtungsbalg
13 Spannring
14 Klemmring
15 Schenkel
16 Schenkel
17 Ausnehmung
18 Schenkel
19 Schenkel
20 Steg
21 Öffnung
22 Profilierung
23 Lippe
24 Profilierung
Claims (5)
1. Achsstrebengelenk mit in einem Gelenkgehäuse (1) unter Zwi
schenlage mindestens einer Lagerschale (2) schwenkbeweglich
gelagerten, aus einem Kugelkörper (3) und zwei von diesem
an diametral gegenüberliegenden Seiten abstehenden Zapfen
ansätzen (4) gebildeten Kugelzapfen, wobei die Zapfenan
sätze (4) durch Gehäuseöffnungen hindurchtreten, im Bereich
jeder Gehäuseöffnung zwischen dem Gelenkgehäuse (1) einer
seits und dem jeweiligen Zapfenansatz (4) andererseits ein
Dichtungsbalg (12) angeordnet ist, der gehäuseseitige Rand
bereich jedes Dichtungsbalges (12) mittels eines Klemm
ringes (14) an der Gehäuseinnenwand gehalten ist und wobei
sich der Klemmring (14) an einem den Rand der Gehäuseöff
nung bildenden, radial nach innen gerichteten Ringvorsprung
des Gehäuses (1) abstützt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klemmring (14) im Querschnitt L-förmig mit einem
sich im wesentlichen in Axialrichtung des Gehäuses
erstreckenden, in Radialrichtung federnd nachgiebigen einen
Schenkel und mit einem annähernd rechtwinklig dazu angeord
neten anderen Schenkel ausgebildet ist und auf der bezüg
lich der abgedichteten Gehäuseinnenwand äußeren Seite des
Dichtungsbalges (12) an dessen entsprechend L-förmig profi
lierten Randbereich befestigt ist, derart daß dieser Rand
bereich über den Gehäuseringvorsprung hinweg in eine an den
Ringvorsprung axial anschließende, umlaufende Ausnehmung
der Gehäuseinnenwand einschnappbar ist und in dieser Lage
durch den sich mit dem freien Rand des einen Schenkels am
Ringvorsprung abstützenden Klemmring (14) festlegbar ist.
2. Achsstrebengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Klemmring (14) aus einem elastischen Federstahl be
steht.
3. Achsstrebengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein in axialer Richtung des Kugelzapfens (3) angeord
neter Schenkel (15) des Klemmringes (14) Ausnehmungen (17)
aufweist, welche in gleichmäßigem Abstand auf dem Umfang
des Klemmringes (14) angeordnet sind.
4. Achsstrebengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Dichtungsbalg (12) mit Spannringen (13) am Kugel
zapfen (3) befestigt ist.
5. Achsstrebengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Klemmring (14) an dem Dichtungsbalg (12) anvulkani
siert ist.
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