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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft hauptsächlich Dichtungsmanschetten
für homokinetische
Gelenke, die, aber nicht in einem einschränkenden Sinn, in Fahrzeugen
für das Übertragen
eines Drehmomentes zwischen zwei Rotationsachsen unter einem Arbeitswinkel
ohne jegliche Veränderung
der Winkelgeschwindigkeit verwendet werden.
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2. BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN STANDES
DER TECHNIK
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Im
Allgemeinen werden Dichtungsmanschetten für homokinetische Gelenke bereitgestellt,
um einen Fettaustritt von innen und einen Eintritt von Fremdsubstanzen,
wie beispielsweise Wasser, von außen zu verhindern, um eine
gleichmäßige Drehung und
Haltbarkeit der homokinetischen Gelenke zu sichern. Die Dichtungsmanschetten
werden im Allgemeinen in der Form eines Balges hergestellt. Ein
Problem bei den balgartigen Dichtungsmanschetten war, dass ein Teil
des Balges zwischen der Endfläche
des Außenringes
des homokinetischen Gelenkes und der mit dem Gelenk gekuppelten
Welle leicht zusammengedrückt
wurde, wenn die Welle relativ zum Außenring winkelig war, was zu
einer kurzen Lebensdauer der Dichtungsmanschetten führt.
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Die
Offengelegte
Japanische Patentveröffentlichung
Nr. 2000-337399 schlägt
ein Verfahren zum Verhindern des Problems des Zusammendrückens und
zur Verbesserung der Leichtigkeit der Montage von Dichtungsmanschetten
für Gelenke
vor. Der Balg weist eine ausreichende Länge auf, und der Außendurchmesser
der ersten Falte des Balges ist kleiner als der Durchmesser des
benachbarten Teils mit großem
Durchmesser, der am Außenring
des homokinetischen Gelenkes befestigt ist. Es wird eine relativ
große
Differenz zwischen dem Außendurchmesser
der ersten Falte und dem benachbarten Innendurchmesser des Balges
vorhanden sein.
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Diese
Konstruktion der Dichtungsmanschette für das Verhindern des Problems
des Zusammendrückens
basiert auf der Betrachtung, dass die Welle nur innerhalb des Bereiches
der normalen Benutzung winkelig sein wird, und es war nicht sicher,
ob sie das Problem des Zusammendrückens des Balgteils sicher
verhindern könnte,
selbst wenn die Welle winkeliger war als der erwartete maximale
Winkel. Die Welle kann beispielsweise winkeliger als der maximale
erforderliche Winkel bei der Benutzung sein, wenn das homokinetische
Gelenk in das Fahrzeug montiert wird. Wegen der Einschränkungen
bei den Abmessungen des Balgteils war außerdem eine große Menge
an Zeit und Arbeit erforderlich, um die richtigen Abmessungen einer
jeden Dichtungsmanschette genau zu berechnen, die hinsichtlich Größe und Montagebedingung
variiert.
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Das
US-A-4702483 offenbart
eine mechanische Dichtungsmanschette für ein Wellengelenk mit einem
Balg zwischen einem Ring mit großem Durchmesser und einem Ring
mit kleinem Durchmesser. Um das Zusammendrücken einer Mulde des Balges zwischen
einer ersten Mulde und der Welle zu verhindern, wird ein erster
Scheitel des Balges nach der ersten Mulde gebildet, und eine zweite
Mulde wird so gebildet, dass sie einen kleineren Durchmesser im Scheitelpunkt
als den der ersten Mulde aufweist, und ein peripherer konvexer Streifen
wird auf der seitwärts
geneigten Fläche
des ersten Scheitels auf der Innenseite der ersten Mulde und/oder
auf der jeweils gegenüberliegenden
Innenfläche
der zweiten Mulde gebildet.
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Das
US-A-4597745 offenbart
einen Schutzbalg für
ein homokinetisches Getriebegelenk eines Automobils, das die Falten
des konventionellen Gelenkes mit einem Balg für ein Gelenk mit einem Schüsselelement
ersetzt. Der Balg, der einen aktiven Teil umfasst, wird durch zwei
koaxiale kugelförmige Segmente
gebildet.
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Basierend
auf dem Vorangegangenen ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung
die Bereitstellung einer Dichtungsmanschette für ein homokinetisches Gelenk,
die so konstruiert ist, dass das Zusammendrücken des Balgteils im Verlauf
des Montieren der Dichtungsmanschette in ein Fahrzeug verhindert wird.
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Eine
Dichtungsmanschette für
ein homokinetisches Gelenk entsprechend einer Ausführung der vorliegenden
Erfindung weist auf ein erstes Teil, das an einem äußeren Gelenkelement
eines homokinetischen Gelenkes befestigt ist; ein zweites Teil,
das an einer Welle befestigt ist, die mit einem inneren Gelenkelement
des homokinetischen Gelenkes verbunden ist; und ein Balgteil, das
das erste Teil und das zweite Teil verbindet und ein Arbeitsteil
des homokinetischen Gelenkes abdeckt, wobei Anschlagflächen am
ersten und zweiten Teil jeweils auf der Seite des Arbeitsteils vorhanden
sind, um beispielsweise einen Kontakt miteinander herzustellen,
wenn die Welle mit einem vorgegebenen Arbeitswinkel bewegt wird. Wenn
sich die Welle mit einem vorgegebenen Arbeitswinkel bewegt, stoßen die
Anschlagflächen
am ersten und zweiten Teil aneinander und stellen eine weitere Bewegung
der Welle ein, wodurch verhindert wird, dass das Balgteil zusammengedrückt wird.
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Die
Anschlagfläche
kann nur am ersten Teil auf der Seite des Arbeitsteils bereitgestellt
werden, um so einen Kontakt mit der Welle herzustellen, wenn die
Welle mit einem vorgegebenen Arbeitswinkel bewegt wird.
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Eine
Dichtungsmanschette für
ein homokinetisches Gelenk entsprechend einer weiteren Ausführung der
vorliegenden Erfindung weist auf: ein erstes Teil, das an einem
Trägerelement
befestigt ist, das ein äußeres Gelenkelement
eines homokinetischen Gelenkes trägt, wobei ein Lager dazwischen
angeordnet ist; ein zweites Teil, das an einer Welle befestigt ist,
die mit einem inneren Gelenkelement des homokinetischen Gelenkes
verbunden ist, wobei ein Lager dazwischen angeordnet ist; und ein
Balgteil, das das erste Teil und das zweite Teil verbindet und ein
Arbeitsteil des homokinetischen Gelenkes abdeckt, wobei Anschlagflächen am
ersten Teil und zweiten Teil jeweils auf der Seite des Arbeitsteils
vorhanden sind, um beispielsweise einen Kontakt miteinander herzustellen,
wenn die Welle mit einem vorgegebenen Arbeitswinkel bewegt wird.
Wenn sich die Welle mit einem vorgegebenen Arbeitswinkel bewegt,
stoßen
die Anschlagflächen
am ersten und zweiten Teil aneinander und stellen eine weitere Bewegung
der Welle ein, wodurch verhindert wird, dass das Balgteil zusammengedrückt wird.
Die am äußeren Gelenkelement
und der Welle befestigten Lager sichern eine gleichmäßige Drehung
der Welle.
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Die
Anschlagflächen
können
am äußeren Gelenkelement
und dem zweiten Teil jeweils auf der Seite des Arbeitsteils bereitgestellt
werden, um so einen Kontakt miteinander herzustellen.
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Außerdem weist
eine Dichtungsmanschette für
ein homokinetisches Gelenk entsprechend einer weiteren Ausführung der
vorliegenden Erfindung auf ein erstes Teil, das an einem Trägerelement
befestigt ist, das ein äußeres Gelenkelement
eines homokinetischen Gelenkes trägt, wobei ein Lager dazwischen angeordnet
ist; ein zweites Teil, das an einer Welle befestigt ist, die mit
einem inneren Gelenkelement des homokinetischen Gelenkes verbunden
ist, wobei ein Lager dazwischen angeordnet ist; und ein Balgteil,
das das erste Teil und das zweite Teil verbindet und ein Arbeitsteil
des homokinetischen Gelenkes abdeckt, wobei Anschlagflächen am
ersten und zweiten Teil und am Balgteil jeweils vorhanden sind,
um beispielsweise einen Kontakt miteinander herzustellen, wenn die
Welle mit einem vorgegebenen Arbeitswinkel bewegt wird, und wobei
das Balgteil in einem Abschnitt dicker ist, wo die Anschlagfläche bereitgestellt
wird.
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Das
homokinetische Gelenk der Erfindung kann zwischen einem Lenkgetriebe
und einer Welle und/oder zwischen einer Welle und einem Lenkrad installiert
werden. Wenn sich die Welle mit einem vorgegebenen Arbeitswinkel
bewegt, stoßen
die Anschlagflächen
aneinander an und stellen eine weitere Bewegung der Welle ein, wodurch
verhindert wird, dass das Balgteil zusammengedrückt wird.
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Entsprechend
der Erfindung, wenn die Welle des Gelenkes mit einem vorgegebenen
Arbeitswinkel bewegt wird, stoßen
die auf der Seite des Arbeitsteils des Gelenkes vorhandenen Anschlagflächen aneinander
an und stellen eine weitere Bewegung der Welle ein, wodurch verhindert
wird, dass das Balgteil zusammengedrückt wird. Während die Möglichkeit des Bruches des Balgteils
geringer ist, wird ein Fettaustritt von innerhalb des Arbeitsteils
oder ein Eintritt von Wasser von außerhalb verhindert, und die
Haltbarkeit des Gelenkes selbst wird verbessert. Durch Einstellen
des vorgegebenen Arbeitswinkels der Welle derart, dass ein maximaler
Arbeitswinkel der Welle bei Benutzung etwas überschritten wird, wird das
Zusammendrücken
des Balgteils während
der Montage verhindert, selbst wenn die Welle mit einem größeren Arbeitswinkel
als dem maximalen Arbeitswinkel bei Benutzung bewegt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung, die eine erste Ausführung einer Dichtungsmanschette
für ein
homokinetisches Gelenk entsprechend der Erfindung zeigt, die der
Teil A in 3 ist;
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2 eine
Teilschnittdarstellung des Gelenkes mit einem Arbeitswinkel, wie
in 1 gezeigt wird;
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3 eine
schematische grafische Darstellung einer gemeinsamen Lenkvorrichtung;
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4 eine
Teilschnittdarstellung gleich 2, die eine
zweite Ausführung
der Dichtungsmanschette für
das Gelenk zeigt;
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5 eine
Teilschnittdarstellung gleich 2, die eine
dritte Ausführung
der Dichtungsmanschette für
das Gelenk zeigt;
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6 eine
Teilschnittdarstellung gleich 2, die eine
vierte Ausführung
der Dichtungsmanschette für
das Gelenk zeigt; und
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7 eine
Teilschnittdarstellung gleich 2, die eine
fünfte
Ausführung
der Dichtungsmanschette für
das Gelenk zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGEN
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Eine
Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird jetzt mit Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben.
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Wie
in 3 gezeigt wird, umfasst die Lenkvorrichtung 1 für Automobile
oder dergleichen im Allgemeinen eine Vielzahl von Wellen 4 bis 6 zwischen dem
Lenkrad 2 und dem Lenkgetriebe 3 und ist so konstruiert,
dass ein Rotationsdrehmoment vom Lenkrad 2 auf das Lenkgetriebe 3 übertragen
wird, dessen axiale Richtung von der des Rades abweicht. Homokinetische
Gelenke 7 und 7' werden
zwischen der Welle 4, die mit dem Lenkrad 2 verbunden
ist, und der Welle 5 und zwischen der Welle 5 und
der Welle 6 bereitgestellt, die mit dem Lenkgetriebe 3 verbunden
ist.
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Die
Grundstruktur des homokinetischen Gelenkes 7 für das Kuppeln
der Welle mit dem Lenkrad 2 und ihrer Dichtungsmanschette 8 wird
mit Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. 1 veranschaulicht
einen Zustand, bevor das Gelenk in ein Fahrzeug montiert wird. Das
homokinetische Gelenk 7 besteht aus: einem äußeren Gelenkelement,
d. h., einem Außenring 9,
einschließlich
der Welle 5; einem inneren Gelenkelement, d. h., einem
Innenring 10, der innerhalb des Außenringes 9 angeordnet
ist; Kugeln 11, die zwischen dem Innenring 10 und
dem Außenring 9 angeordnet
sind; einem Halteelement 12 für das Halten der Kugeln 11;
der Welle 4, die mit dem Innenring 10 gekuppelt
ist; und der Dichtungsmanschette 8, die mit dem einem Ende
am Außenring 9 und
mit dem anderen Ende an der Welle 4 befestigt ist.
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Während die
Wellen 4 und 5 längs der gleichen Linie in 1 veranschaulicht
werden, werden sie winkelig zueinander sein, wie in 3 gezeigt wird,
wenn die Lenkvorrichtung in das Fahrzeug montiert ist.
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Die
Dichtungsmanschette 8 besteht aus einem synthetischen Gummi
oder Harz und wird aus einem ersten zylindrischen Teil 13,
einem zweiten zylindrischen Teil 14 und einem Balgteil 15 gebildet,
das die zwei stationären
Teile 13 und 14 verbindet. Der durch die Dichtungsmanschette 8 und
die Innenfläche
des Außenringes 9 des
homokinetischen Gelenkes 7 eingeschlossene Raum wird als
ein Arbeitsteil 16 definiert, in dem der Innenring 10,
die Kugeln 11 und der Schaft der Welle 4 positioniert
werden, und er wird mit einem Schmierfett gefüllt. Die Dichtungsmanschette 8 verhindert
so den Eintritt von Fremdsubstanzen, wie beispielsweise Wasser,
von außen in
das Arbeitsteil 16 und den Austritt von Fett nach außen, um
die Funktion des homokinetischen Gelenkes 7 aufrechtzuerhalten.
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Das
erste Teil 13 ist am offenen Ende des Außenringes 9 des
homokinetischen Gelenkes 7 montiert, wobei er stationär am äußeren Umfang
des Außenringes 9 bei
Verwendung einer Klemme 17 befestigt wird. Der Außenring 9 umfasst
einen sich nach außen
erstreckenden Vorsprung 9a am offenen Endrand, der in eine
entsprechende Nut 13a im ersten Teil 13 für das Arretieren
des ersten Teils 13 passt. Das zweite Teil 14 wird
stationär
an der Welle 4 mit einer Klemme 18 befestigt.
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Die
Welle 4 kann sich mit einem vorgegebenen Arbeitswinkel β um einen
Punkt O herum bewegen. Der Winkel β ist ein Winkel, der 1° bis 15° größer ist
als der maximale Arbeitswinkel γ der
Welle 4 bei normaler Benutzung. Die Welle 4 kann
ungehindert in diesem Winkelbereich bewegt werden, wenn das homokinetische
Gelenk 7 in die Lenkvorrichtung 1 eingebaut ist.
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Das
erste und zweite Teil 13 und 14 weisen jeweils
Anschlagflächen 19, 20 auf,
die einen Kontakt miteinander herstellen, wenn die Welle 4 mit
einem vorgegebenen Arbeitswinkel β bewegt
wird. Die Anschlagfläche 19 wird
auf einem Flansch 21 gebildet, der sich radial nach innen
in Richtung der Welle erstreckt, um so die Kante des Außenringes 9 zu
bedecken. Die Anschlagfläche 19 liegt
dem Arbeitsteil 16 gegenüber. Der Flansch 21 stößt an die
Endfläche des
Außenringes 9 an,
wodurch verhindert wird, dass das erste Teil 13 zu weit
auf dem Außenring 9 angebracht
wird.
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Die
Anschlagfläche 20 des
zweiten Teils 14 ist unter einem Winkel α relativ
zur Wellenachse geneigt. Der Winkel α kann vorzugsweise bis zu 45° betragen.
So lange wie der Neigungswinkel der Anschlagfläche 20 des zweiten
Teils 14 in diesem Bereich ist, wird keine große Kraftkomponente
in der Richtung erzeugt, in der das zweite Teil 14 axial
versetzt ist (Längsrichtung
der Welle 4), wenn die Anschlagfläche 19 des ersten
Teils 13 einen Kontakt mit der Anschlagfläche 20 herstellt.
Daher wird eine Situation vermieden, wo das zweite Teil 14 verschoben wird,
was zu einer Verschlechterung der Abdichteigenschaften führt.
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Wie
es vorangehend beschrieben wird, wird der vorgegebene Arbeitswinkel
der Welle 4 größer eingestellt
als der maximale erforderliche Winkel der Welle 4 bei Benutzung,
so dass sich die Welle 4 ungehindert in einem breiteren
Winkelbereich während der
Montage der Lenkvorrichtung 1 bewegen kann. Der Montagevorgang
wird auf diese Weise leichter gemacht.
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Wenn
die Welle 4 den vorgegebenen Arbeitswinkel einnimmt, stellen
die Anschlagflächen 19 und 20 einen
Kontakt miteinander her und stellen eine weitere Bewegung der Welle 4 ein
(siehe 2) und verhindern, dass das Balgteil 15 zusammengedrückt wird.
Das heißt,
die Anschlagflächen 19 und 20 stoßen aneinander
an, bevor das Balgteil 15 der Dichtungsmanschette 8 zusammengedrückt wird. Auf
diese Weise zeigt die Dichtungsmanschette eine verbesserte Zuverlässigkeit
gegen einen Ermüdungsausfall
der Dichtungsmanschette 8, der durch Zusammendrücken des
Balgteils 15 hervorgerufen wird.
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Als
Nächstes
wird eine zweite Ausführung der
Dichtungsmanschette 22 für ein homokinetisches Gelenk
mit Bezugnahme auf 4 beschrieben. Den gleichen
Elementen wie jenen der vorangehenden Ausführung werden die gleichen Bezugszahlen
gegeben, und sie werden nicht noch einmal detailliert beschrieben.
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Die
Dichtungsmanschette 22 besteht aus einem ersten zylindrischen
Teil 23, einem zweiten zylindrischen Teil 24 und
einem Balgteil 25, das die zwei Teile 23 und 24 verbindet.
Das erste Teil 23 ist am Außenring 9 des homokinetischen
Gelenkes 7 montiert, wobei er stationär am äußeren Umfang des Außenringes 9 bei
Verwendung einer Klemme 17 befestigt wird. Der Vorsprung 9a am
Außenring 9 passt in
die Nut 23a im ersten Teil 23. Das stationäre zweite Teil 24 ist
stationär
an der Welle 4 mit einer Klemme 18 befestigt.
Der durch das Balgteil 25 und die Innenfläche des
Außenringes 9 eingeschlossene
Raum wird als ein Arbeitsteil 16 definiert und mit einem Schmierfett
gefüllt.
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Die
Welle 4 kann sich mit einem vorgegebenen Arbeitswinkel β um einen
Punkt O herum bewegen. Der Winkel β ist ein Winkel, der 1° bis 15° größer ist
als der maximale Arbeitswinkel γ der
Welle 4 bei normaler Benutzung, d. h., er ist ein Winkelbereich, damit
sich die Welle 4 bewegen kann, wenn das homokinetische
Gelenk 7 in ein Fahrzeug eingebaut wird, der größer ist
als der maximale erforderliche Winkel der Welle 4 bei Benutzung.
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Das
erste Teil 23 weist eine Anschlagfläche 26 auf, die darauf
auf der Seite des Arbeitsteils 16 gebildet wird, so dass
die Fläche 26 einen
Kontakt mit der Welle 4 herstellt, wenn die Welle 4 mit
einem vorgegebenen Arbeitswinkel β bewegt
wird. Die Anschlagfläche 26 wird
auf einem Flansch 27 gebildet, der sich radial nach innen
in Richtung der Welle 4 erstreckt, um so die Kante des
Außenringes 9 abzudecken.
Der Flansch 27 stößt an die
Endfläche
des Außenringes 9 an,
wodurch verhindert wird, dass das erste Teil 23 zu weit
auf dem Außenring 9 angebracht wird.
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Wie
es vorangehend beschrieben wird, weist die Dichtungsmanschette 22 die
Anschlagfläche 26 auf
der Seite des Arbeitsteils 16 auf, definiert durch den
Außenring 9 und
das Balgteil 25. Wenn der Winkel der Welle 4 einen
maximalen erforderlichen Winkel bei Benutzung während der Montage übersteigt, stellt die
Anschlagfläche 26 einen
Kontakt mit der Welle 4 her und stellt die weitere Bewegung
der Welle 4 ein, wodurch verhindert wird, dass daß Balgteil 25 zusammengedrückt wird.
Daher zeigt die Dichtungsmanschette 22 eine verbesserte
Zuverlässigkeit
gegen einen Ermüdungsausfall,
der durch ein Zusammendrücken
des Balgteils hervorgerufen wird.
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Als
Nächstes
wird eine dritte Ausführung
der Dichtungsmanschette für
ein homokinetisches Gelenk mit Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Den gleichen Elementen wie jenen der vorangehenden Ausführungen
werden die gleichen Bezugszahlen gegeben, und sie werden nicht noch
einmal detailliert beschrieben.
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Der
Außenring 9 des
homokinetischen Gelenkes wird an einem Träger 29 mittels eines
Wälzlagers 28 befestigt.
Der Träger 29 ist
an der Fahrzeugkarosserie (nicht gezeigt) befestigt. Ein weiteres Wälzlager 30 ist
ebenfalls auf der Welle 4 angebracht. Die Dichtungsmanschette 31 für das Abdecken
des Arbeitsteils 16 des homokinetischen Gelenkes besteht
aus einem ersten zylindrischen Teil 32, einem zweiten zylindrischen
Teil 33 und einem Balgteil 34, das die zwei Teile 32 und 33 verbindet.
Der Raum, der durch das Balgteil 34 und die Innenfläche des
Außenringes 9 eingeschlossen
wird, wird als ein Arbeitsteil 16 definiert und mit einem
Schmierfett gefüllt.
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Das
erste Teil 32 ist auf dem Träger 29 montiert, der
ein sich nicht drehendes Bauteil ist, und es ist stationär am äußeren Umfang
des Trägers 29 bei Verwendung
einer Klemme 17 befestigt. Ein sich nach außen erstreckender
Vorsprung 29a am Ende des Trägers 29 passt in eine
Nut 32a im ersten Teil 32. Das zweite Teil 33 ist
auf dem Lager 30 angebracht.
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Die
Welle 4 kann sich mit einem vorgegebenen Arbeitswinkel β um einen
Punkt O herum bewegen. Der Winkel β ist ein Winkel, der 1° bis 15° größer ist
als der maximale Winkel γ der
Welle bei normaler Benutzung. Die Welle 4 kann ungehindert
in diesem Winkelbereich bewegt werden, wenn das homokinetische Gelenk
in ein Fahrzeug eingebaut wird. Der maximale erforderliche Winkel γ bei Benutzung
wird im Allgemeinen auf 20° oder
größer eingestellt.
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Das
erste und zweite Teil 32 und 33 weisen jeweils
Anschlagflächen 35 und 36 auf
der Seite des Arbeitsteils 16 auf, die einen Kontakt miteinander herstellen,
wenn die Welle 4 mit dem vorgegebenen Arbeitswinkel β bewegt wird.
Die Kontaktfläche
zwischen den Anschlagflächen 35 und 36 sollte
vorzugsweise innerhalb des Dickenbereiches des Lagers 30 liegen,
so dass keine Diagonalkraft am Lager 30 angewandt wird,
um das Entfernen des zweiten Teils 33 vom Lager 30 zu
verhindern.
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6 zeigt
eine vierte Ausführung,
bei der eine Anschlagfläche 37 auf
einer Verlängerung
des Trägen 29 in
Richtung des Arbeitsteils 16 gebildet wird, um einen Kontakt
mit der Anschlagfläche 36 des
zweiten Teils 33 herzustellen. Der Vorsprung 29b ist
innerhalb der Verlängerungslinie
der Endfläche des
Außenringes 9 und
in Kontakt mit einem Absatz 32b auf der Innenfläche des
ersten Teils 32 angeordnet.
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Bei
der dritten und vierten Ausführung
sind die Anschlagflächen 35 und 36 oder 36 und 37 für das Verhindern
des Zusammendrückens
des Balgteils auf der Seite des Arbeitsteils 16 der Dichtungsmanschette 31 vorhanden,
und daher wird das Balgteil nicht durch Öl oder Verunreinigungen beeinflusst, die
am Balgteil in Abhängigkeit
von der Position der Installation haften können. Wenn der Winkel der Welle 4 einen
maximalen erforderlichen Winkel bei Benutzung während der Montage übersteigt,
stellen die Anschlagflächen 35 und 36 oder 36 und 37 einen Kontakt
miteinander her und stellen eine weitere Bewegung der Welle 4 ein,
wodurch verhindert wird, dass der Balg 34 zusammengedrückt wird.
Daher weist die Dichtungsmanschette 31 eine verbesserte Zuverlässigkeit
gegen einen Ermüdungsausfall
auf, der durch ein Zusammendrücken
des Balgteils hervorgerufen wird.
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Als
Nächstes
wird eine fünfte
Ausführung
der Dichtungsmanschette für
ein homokinetisches Gelenk mit Bezugnahme auf 7 beschrieben.
Den gleichen Elementen wie jenen der vorangegangenen Ausführungen
werden die gleichen Bezugszahlen gegeben, und sie werden nicht noch
einmal detailliert beschrieben.
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Die
Dichtungsmanschette 38 besteht aus einem ersten zylindrischen
Teil 39, einem zweiten zylindrischen Teil 40 und
einem Balgteil 41, das die zwei Teile 39 und 40 verbindet
und das Arbeitsteil 16 des homokinetischen Gelenkes 16 abdeckt.
Das erste Teil 39 ist am Träger 29 montiert und
am äußeren Umfang
des Trägen 29 bei
Verwendung einer Klemme 17 stationär befestigt. Der Träger 29 umfasst
einen sich radial nach außen
erstreckenden Vorsprung 29c am Endrand, der in eine entsprechende
Nut 39a im ersten Teil 39 für das Arretieren des Teils 39 passt. Das
zweite Teil 40 ist auf dem Lager 30 angebracht. Der
Raum, der durch das Balgteil 41 und die Innenfläche des
Außenringes 9 eingeschlossen
wird, wird als ein Arbeitsteil 16 definiert und mit einem
Schmierfett gefüllt.
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Die
Welle 4 kann sich mit einem vorgegebenen Arbeitswinkel β um einen
Punkt O herum bewegen. Der Winkel β ist ein Winkel, der 1° bis 15° größer ist
als der maximale Winkel γ der
Welle bei normaler Benutzung, d. h., er ist ein Winkelbereich, damit
sich die Welle 4 bewegen kann, wenn das homokinetische
Gelenk 7 in das Fahrzeug eingebaut wird, der größer ist
als der maximale erforderliche Winkel bei Benutzung.
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Das
erste und zweite Teil 39 und 40 weisen jeweils
Anschlagflächen 43 und 44 auf
der Seite des Arbeitsteils 16 auf. Das Balgteil 41 weist
ebenfalls Anschlagflächen 42 in
den dickeren Abschnitten in den Teilen anders als den Gelenkteilen 45 und 46 auf,
so dass sie einen Kontakt miteinander und mit den Anschlagflächen 43 und 44 herstellen,
wenn die Welle 4 mit dem vorgegebenen Arbeitswinkel β bewegt wird.
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Die
Anschlagfläche 44 des
zweiten Teils 40 ist um einen Winkel von bis zu 45° geneigt.
Auf diese Weise wird keine große
Kraftkomponente in der Richtung erzeugt, in der das zweite Teil 40 vom
Lager 30 axial versetzt wird, wenn die Kontaktkraft angewandt wird,
und auf diese Weise wird das Zusammendrücken des Balgteils 41 verhindert.
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Bei
der vorangehenden Dichtungsmanschette 38 mit den Anschlagflächen 42, 43 und 44,
weil die Anschlagflächen 42 in
den dicken Abschnitten des Balgteils 41 gebildet werden,
werden die Gelenkteile 45 und 46, die kritische
Teile des Balgteils sind, nicht einer Beanspruchung ausgesetzt,
und sie sind daher weniger anfällig
für einen
Bruch, selbst wenn Öl
oder Verunreinigungen am Balgteil 41 während der normalen Benutzung
haften, nachdem die Dichtungsmanschette in das Fahrzeug eingebaut
ist. Wenn der Winkel der Welle 4 einen maximalen erforderlichen Winkel
bei Benutzung während
der Montage übersteigt,
stellen die Anschlagflächen 42, 43 und 44 einen
Kontakt miteinander her und stellen eine weitere Bewegung der Welle 4 ein,
wodurch verhindert wird, dass das Balgteil 41 zusammengedrückt wird.
Daher weist die Dichtungsmanschette 38 eine verbesserte Zuverlässigkeit
gegen einen Ermüdungsausfall
auf, der durch ein Zusammendrücken
des Balgteils hervorgerufen wird.
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Während die
vorangegangenen erste bis fünfte
Ausführung
mit Berücksichtigung
dessen beschrieben werden, dass die Welle mit einem übermäßig großen Winkel
während
der Montage bewegt werden kann, kann der vorgegebene Arbeitswinkel gleich
dem maximalen Arbeitswinkel der Welle bei Benutzung für das Verhindern
einer Beschädigung des
Balgteils eingestellt werden, die durch eine Wellenbewegung mit
einem übermäßig großen Winkel während der
Benutzung nach der Montage hervorgerufen wird. Die Anschlagflächen werden
mit dem eingestellten Winkel aneinander anstoßen, um das Zusammendrücken des
Balgteils zu verhindern, und um das Balgteil vor Beanspruchung und
Bruch zu schützen.
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Selbst
wenn Öl
oder Verunreinigungen am Balgteil während der normalen Benutzung
nach dem Einbauen der Dichtungsmanschette in das Fahrzeug haften,
wird das Balgteil nicht einer Beanspruchung ausgesetzt, weil die
Anschlagfläche
an der Welle anstößt, bevor
die gefalteten Teile des Balgteils einen Kontakt miteinander herstellen,
und daher ist das Balgteil weniger anfällig für einen Bruch. Da die Anschlagflächen auf
der Seite des Arbeitsteils vorhanden sind und einen Kontakt miteinander
innerhalb der Dichtungsmanschette herstellen, stellen die Gelenkteile
des Balgteils ebenfalls keinen Kontakte miteinander her. Daher wird
ein Abrieb oder ein Ermüdungsbruch
der Dichtungsmanschette weniger wahrscheinlich auftreten, selbst
mit am Balgteil während der
normalen Benutzung haftendem Öl
oder Verunreinigungen.
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Während die
vorangehenden Ausführungen als
Beispiele beschrieben wurden, die in einer Lenkvorrichtung eingesetzt
werden, ist das nicht eine Forderung, und die Erfindung kann bei
irgendwelchen anderen Vorrichtungen zur Anwendung gebracht werden,
die homokinetische Gelenke mit Dichtungsmanschetten verwenden.
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Die
Erfindung kann bei verschiedenen Typen von homokinetischen Gelenken
mit Dichtungsmanschetten zur Anwendung gebracht werden, d. h., die Erfindung
sollte nicht auf einen spezifischen Gelenktyp beschränkt sein.
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Eine
jede der Wellen 4 bis 6 muss nicht kontinuierlich
sein, und sie können
am einzelnen Teilen bestehen. Während
die Lager als Wälzlager
beschrieben werden, ist das außerdem
offensichtlich keine Forderung.