DE4112791C1

DE4112791C1 - Axial strut joint with housing and bearing shell(s) - has L=shaped clamping ring, whose axial shank is radially resilient

Info

Publication number: DE4112791C1
Application number: DE19914112791
Authority: DE
Inventors: Hans 4000 Duesseldorf De Hafeneger; Ulrich 4300 Essen De Mette
Original assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Current assignee: TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1991-04-19
Filing date: 1991-04-19
Publication date: 1992-07-16
Anticipated expiration: 2011-04-20
Also published as: JPH05141410A; BR9201135A; JP3354167B2

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

Claims

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.