DE60132054T2

DE60132054T2 - Schutzbalg für Gleichlaufgelenke

Info

Publication number: DE60132054T2
Application number: DE60132054T
Authority: DE
Inventors: Sebastien Huchet; Jean Luc Bouhour; Bernard Marhic
Original assignee: Trelleborg AB
Current assignee: Trelleborg AB
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: GB0020701D0; EP1182372A2; JP4401604B2; GB2366338A; EP1182372B1; US20020043772A1; ES2298199T3; EP1182372A3; JP2002122237A; DE60132054D1; GB2366338B; US6832763B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schutzfaltenbalg mit Schlitzen in dem Lappenabschnitt der Manschette, wie zum Beispiel in JP 10110738 (Keeper) und EP 0942189 (Salflex) beschrieben. Der in der Erfindung verkörperte Schutzfaltenbalg, der im Folgenden detailliert beschrieben wird, wobei die Beschreibung lediglich als Beispiel dient, ist zum Anschluss an und zum Schutz von Antriebsverbindungen in Kraftfahrzeugen gedacht. Er kann jedoch auch für andere Zwecke verwendet werden.
Gemäß der Erfindung wird ein Schutzfaltenbalg bereitgestellt, umfassend eine Fixiermanschette zum Befestigen des Faltenbalgs an einer und um eine äußere, nicht kreisförmige Umfangsfläche eines dreilappigen Gehäuses einer Antriebsverbindung in einem Kraftfahrzeug, wobei die Fixiermanschette aus elastischem Material besteht, das drei gleichwinklig beabstandete, nach innen vorstehende Lappenabschnitte bildet, die zwischen einer im Allgemeinen umlaufenden äußeren Umfangsfläche der Manschette festgelegt sind, um ein umschlingendes Band und drei nach innen gekrümmte Oberflächenabschnitte an der Innenseite der Manschette aufzunehmen, die drei Lappenabschnitte zusammenpassen, um mit den entsprechenden Teilen der äußeren Fläche des Gehäuses in Eingriff zu kommen, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem lappenförmigen Abschnitt das elastische Material zwischen der äußeren Fläche und dem nach innen gekrümmten Flächenabschnitt mit zumindest einem Schlitz ausgebildet ist, der eine Länge aufweist, die sich in Umfangsrichtung erstreckt, und eine Tiefe, die sich in radialer Richtung von der äußeren Fläche durch im Wesentlichen das gesamte Material des zugehörigen Lappenabschnitts erstreckt, so dass der Lappenabschnitt nicht stabil ist, wobei der zumindest eine Schlitz des einen Lappenabschnitts über den Umfang im Abstand von dem zumindest einen Schlitz des anderen Lappenabschnitts angeordnet ist.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zum Bilden des Schutzfaltenbalgs gemäß der Erfindung durch Blasformen, umfassend das Blasen eines elastischen, thermoplastischen Materials zu einer Form, dadurch gekennzeichnet, dass die Form zumindest einen Formkernteil umfasst, der den Schlitz bildet, wobei der Formkernteil nach dem Formen in einer Richtung radial nach außen relativ zum dem Faltenbalg entfernt wird.
Der Schutzfaltenbalg gemäß der Erfindung wird nun, lediglich beispielhaft, unter Bezug auf die begleitenden grafischen Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Antriebsverbindung eines Kraftfahrzeugs ist;
2 eine perspektivische Ansicht eines Schutzfaltenbalgs ist, der auf die Verbindung aus 1 passt; und
3 eine perspektivische Ansicht entsprechend der aus 2 ist, jedoch aus der entgegengesetzten Richtung gesehen.
1 zeigt einen Teil eines Gelenks für die Triebwelle eines Kraftfahrzeugs (Vorder- oder Hinterradantrieb). Das Gelenk umfasst ein Gehäuse 5, vorzugsweise aus Stahl, mit einer dreilappigen Konstruktion. Die Außenfläche ist mit Nuten 6, 7 und 8 zwischen den Lappen 9, 10 und 11 versehen, wobei sich entsprechenden Nuten 12, 14 und 16 an der Innenfläche befinden. Die Lappen 9, 10 und 11 werden von den jeweiligen Teilen derselben zylindrischen Oberfläche gebildet. Die Nuten 12, 14 und 16 platzieren die Kugeln oder Rollen (nicht dargestellt) des Gelenks, welche die notwendige Gelenkbewegung zwischen den beiden Teilen des Kraftfahrzeuggetriebes ermöglichen, die durch das Gelenk miteinander verbunden werden sollen. Wie dargestellt, ist das Gehäuse 5 mit einer Keilwelle 18 verbunden, die einen Teil des Getriebes bildet. Der andere Teil (nicht dargestellt) umfasst eine Welle, die, im Einsatz, antreibend mit den Kugeln oder Rollen des Gelenks über die Öffnung 20 des Gehäuses 5 verbunden ist.
Um den Mechanismus des Gelenks vor Verschmutzung und Staub zu schützen, und um das notwendige Schmiermittel in dem Gehäuse 5 zu halten, wird ein flexibler Schutzfaltenbalg solcherart an dem Gehäuse 5 angebracht, dass die Öffnung 20 geschlossen wird.
Eine Form des Schutzfaltenbalgs ist bei 22 in 2 dargestellt. Vorzugsweise wird er aus einem thermoplastischen Material durch Spritzblasformen hergestellt. Er umfasst Faltenbalgwindungen 24, die sich mit nach und nach zunehmendem Durchmesser von einer Fixiermanschette 26 mit kleinem Durchmesser zu einer Fixiermanschnette 28 mit großem Durchmesser erstrecken. Im Einsatz umfasst die Fixiermanschette 26 elastisch und dichtend die Antriebswelle (nicht dargestellt) des Getriebes, die mit den Kugeln oder Rollen in dem Gehäuse 5 (1) verbunden ist, und die Manschette 28 mit dem großen Durchmesser umfasst entsprechend das Gehäuse 5, auf eine Weise, die erläutert wird.
Die Fixiermanschette 28 hat eine äußere Umfangsfläche 29 und eine Innenfläche 30. Die Innenfläche ist angepasst, um die Außenfläche des Gehäuses 5 zu formen. Somit umfasst sie Teilumfangsflächenabschnitte 30A, 30B und 30C, welche mit der Form der entsprechenden Abschnitte der Außenfläche 29 zusammenpassen. Die Abschnitte 30A, 30B und 30C sind durch nach innen gekrümmte Flächenabschnitte 32A, 32B und 32C integral verbunden. Die Flächenabschnitte 30A, 30B und 30C sind in Größe und Form angepasst und voneinander beabstandet, um mit den Größen, Formen und Positionen der Lappen 9, 10 und 11 aus 1 zusammenzupassen. Entsprechend bilden die nach innen gekrümmten Flächenabschnitte 32A, 32B und 32C Lappen, die in Größe und Form angepasst und voneinander beabstandet sind, um mit den Flächen der Nuten 6, 7 und 8 des Gehäuses 5 zusammenzupassen.
Im Einsatz wird der Faltenbalg 22, dessen Fixiermanschette 26 mit kleinem Durchmesser über der Antriebswelle (nicht dargestellt) befestigt ist, auf dem Gehäuse 5 (1) befestigt, so dass die Manschette 28 mit dem großen Durchmesser die Außenfläche des Gehäuses 5 extern und dichtend umfasst, wobei die Teilumfangsflächenabschnitte 30A, 30B und 30C mit den Lappen 9, 10 und 11 in Eingriff stehen und die nach innen gekrümmten Flächenabschnitte 32A, 32B und 32C mit den Nuten 6, 7 und 8 in Eingriff stehen.
Der Befestigungsprozess kann mit Hilfe eines umschlingenden Bands durchgeführt werden, das um die Außenfläche 29 der Manschette 28 festgezogen wird.
Wie in 2 und 3 dargestellt, werden die nach innen gekrümmten Flächenabschnitte 32A, 32B und 32C von lappenförmigen Abschnitten des geformten elastischen Materials 33A, 33B und 33C getragen. Allerdings sind die Abschnitte 33A, 33B und 33C nicht stabil, sondern mit Schlitzen 34 ausgebildet. In dem in 2 dargestellten Faltenbalg gibt es für jeden Abschnitt 33A, 33B und 33C zwei solcher Schlitze, doch können auch mehr oder weniger als zwei solcher Schlitze vorhanden sein. Jeder Schlitz 34 erstreckt sich von dem äußeren Umfang der Manschette 28 durch im Wesentlichen das gesamte Material der Lappenabschnitte 33A, 33B und 33C nach innen. Somit sind die Lappenabschnitte 33A, 33B, 33C nicht stabil, aber nichtsdestotrotz fest genug, um sicherzustellen, dass der Faltenbalg auf dem Gehäuse 5 korrekt platziert ist.
Die Innenfläche 30 der Fixiermanschnette 28 ist mit Erhöhungen 35, 36 gebildet, um den Griff auf das Gehäuse 5 zu verstärken.
Die Form der Manschette 28 ist unter Verwendung von Spritzblasformtechniken relativ einfach zu realisieren. Die Anordnung der Lappenabschnitte 33A, 33B, 33C mit Rippen 34 ist vorteilhaft verglichen mit Anordnungen, bei denen stattdessen stabil geformte Abschnitte mit ähnlicher Form verwendet werden. Die letzterwähnten Anordnungen sind relativ massiv und schwer durch Formgießen herzustellen: Beim Entfernen aus der Form treten Schwierigkeiten auf. Solche Anordnungen verursachen eine wesentliche Veränderung in der klemmenden Kraft, die auf den Umfang der Fixiermanschette angewendet wird.
Der dargestellte Faltenbalg ist weiterhin vorteilhaft verglichen mit Anordnungen, bei welchen die Lappenabschnitte 33A, 33B und 33C durch dünne, nach innen gekrümmte Wände gebildet werden, die von der äußeren Umfangswand der Fixiermanschette 28 durch im Wesentlichen radial gerichtete Rippen gestützt werden, wie in unserer Parallelanmeldung UK No. 2,330,883 gezeigt. In der letzterwähnten Anordnung müssen axial gerichtete Formkernabschnitte zum Bilden der Rippen während des Formgebungsvorgangs vorgesehen sein. Wenn diese in axialer Richtung mit dem Hauptformkern entfernt werden, können die umlaufenden Erhöhungen 35, 35 beschädigt werden, da der Kern verhindert, dass sich das Material der Manschette 28 in einer radialen Richtung biegt. Bei dem hier in 2 und 3 dargestellten Faltenbalg werden keine solchen radial gerichteten Rippen verwendet und dieses Problem tritt nicht auf. Die Schlitze 34 werden durch Formkernteile hergestellt, die in einer Richtung radial nach außen entfernt werden.
Die in 2 und 3 dargestellte Anordnung ist gegenüber Anordnungen nach Stand der Technik weiterhin vorteilhaft, da in der herkömmlichen Anordnung die Rippen die radial nach innen auf die nach innen gekrümmten Flächenabschnitte 32A, 32B und 32C gerichteten Kräfte durch eine Klemme verstärken, die sich im Einsatz um die Außenseite der Manschette 28 erstreckt. Dies kann eine Beschädigung oder Distorsion des Materials der Manschette 28 verursachen.
Die beschriebenen und illustrierten Anordnungen sind dahingehend vorteilhaft, dass sie ein problemloses und einfaches Befestigen des Faltenbalgs auf einem dreilappigen Gehäuse, wie zum Beispiel dem in 1 dargestellten, ermöglichen. Somit ist es nicht notwendig, das Gehäuse so zu formen, dass es dreilappig an der Innenfläche, aber glatt zylindrisch an der Außenfläche ist; eine solche Anordnung ist relativ schwierig herzustellen und erzeugt ein relativ schweres Gehäuse.

Claims

Schutzfaltenbalg mit einer Fixiermanschette (28) zum Befestigen des Faltenbalgs an einer und um eine äußere, nicht kreisförmige Umfangsfläche eines dreilappigen Gehäuses (5) einer Antriebsverbindung in einem Kraftfahrzeug, wobei die Fixiermanschette (28) aus elastischem Material besteht, das drei gleichwinklig beabstandete, nach innen vorstehende Lappenabschnitte (33A, 33B, 33C) bildet, die zwischen einer im Allgemeinen umlaufenden äußeren Umfangsfläche (29) der Manschette (28) festgelegt sind, um ein umschlingendes Band und drei nach innen gekrümmte Oberflächenabschnitte (32A, 32B, 32C) an der Innenseite der Manschette (28) aufzunehmen; die drei Lappenabschnitte (33A, 33B, 33C) zusammenpassen, um mit den entsprechenden Teilen der äußeren Fläche des Gehäuses (5) in Eingriff zu kommen, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem lappenförmigen Abschnitt (33A, 33B, 33C) das elastische Material zwischen der äußeren Fläche (29) und dem nach innen gekrümmten Flächenabschnitt (32A, 32B, 32C) mit zumindest einem Schlitz (34) ausgebildet ist, der eine Länge aufweist, die sich in Umfangsrichtung erstreckt, und eine Tiefe, die sich in radialer Richtung von der äußeren Fläche (29) durch im Wesentlichen das gesamte Material des zugehörigen Lappenabschnitts (33A, 33B, 33C) erstreckt, so dass der Lappenabschnitt (33A, 33B, 33C) nicht stabil ist, wobei der zumindest eine Schlitz (34) des einen Lappenabschnitts (33A, 33B, 33C) über den Umfang im Abstand von dem zumindest einen Schlitz (34) des anderen Lappenabschnitts (33A, 33B, 33C) angeordnet ist.
Faltenbalg nach Anspruch 1, bei dem die nach innen gekrümmten Flächenabschnitte (32A, 32B, 32C) um den Umfang der Fixiermanschette (28) herum mit entsprechenden Innenflächen (30) der äußeren Umfangsfläche abwechseln.
Faltenbalg nach Anspruch 2, bei dem jede Innenfläche der äußeren Umfangsfläche der Fixiermanschette (28) mit der äußeren Umfangsfläche des Gehäuses (5) zusammenpasst und diese erfassen soll, wobei diese nicht durch jeden nach innen gekrümmten Flächenabschnitt (32A, 32B, 32C) erfasst wird.
Faltenbalg nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem jeder Lappenabschnitt (33A, 33B, 33C) mit einer Vielzahl der Schlitze (34) ausgebildet ist, die nebeneinander und voneinander in einer Richtung axial von dem Faltenbalg beabstandet sind.
Faltenbalg nach einem vorhergehenden Anspruch, der aus einem thermoplastischen Material geformt ist.
Verfahren zum Bilden des Schutzfaltenbalgs nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durch Blasformen, umfassend das Blasen eines elastischen, thermoplastischen Materials zu einer Form, dadurch gekennzeichnet, dass die Form mindestens einen Formkernteil umfasst, der den zumindest einen Schlitz (34) bildet, wobei der Formkernteil nach dem Formen in einer Richtung radial nach außen relativ zu der Achse des Faltenbalgs entfernt wird.