DE69507330T2

DE69507330T2 - Schutzbälge

Info

Publication number: DE69507330T2
Application number: DE69507330T
Authority: DE
Inventors: Joel Breheret
Original assignee: Draftex Industries Ltd
Current assignee: Laird Holdings Ltd
Priority date: 1994-11-10
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 1999-09-09
Anticipated expiration: 2015-11-11
Also published as: GB2295426B; ES2126328T3; EP0791150A1; JP3868486B2; JPH10508928A; US5879238A; GB9422701D0; WO1996015395A1; GB2295426A; DE69507330D1; EP0791150B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schutzbalg, dessen eines Ende an das eine Ende des Gehäuses einer gelenkigen Antriebsverbindung paßt und dieses schützt, wobei die Antriebsverbindung einzelne Drehelemente aufweist, die eine Winkelbewegung der Verbindung ermöglichen, wobei der Balg mit einer einteilig angeformten Zone versehen ist, die sich nahe dem Ende des Balgs entlang dessen Innenseite und nahe des offenen Endes des Gehäuses jener Verbindung, an die das Balgende angepaßt ist, erstreckt, wobei die angeformte Zone Material umfaßt, welches sich sowohl von dem Balg aus radial nach innen, als auch axial in Richtung auf das Ende des Balgs erstreckt und so in Kontakt mit einem gegenüber der Verbindung versetzten Drehelement gelangt.
Ein solcher Balg ist z. B. aus der DE-A 29 27 648 bekannt. Bei diesem Balg ist die angeformte Zone mit einer Metallkappe verstärkt, die auf das offene Ende des Gehäuses der Antriebsverbindung aufgesteckt ist und einen Bereich aufweist, der sich radial nach innen teilweise über das offene Ende des Gehäuses erstreckt, um so die einteilig angeformte Zone des Balgs zu verstärken. Ein versetztes Drehelement der Verbindung ist auf diese Weise durch den Verstärkungseffekt des radial gerichteten Bereiches der metallischen Endkappe gegen einen weiteren Versatz blockiert. Die Metallkappe erhöht das Gewicht, die Komplexität und die Kosten und kann örtlich im Gegenteil die Flexibilität des Balgs beeinflussen. Ziel der Erfindung ist es, diese Probleme zu beseitigen.
Gemäß der Erfindung ist daher der Schutzbalg der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß die angeformte Zone fest und ohne getrennte Verstärkung ist, wodurch sie für sich alleine einen Versatz des Drehelements verhindert.
Schutzbälge, an denen die Erfindung verwirklicht ist, werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert, in denen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Balg zeigt, in dem die Erfindung verwirklicht ist, wobei der Balg an eine gelenkige Antriebsverbindung angepaßt ist;
Fig. 2 eine zu Fig. 1 korrespondierende Darstellung zeigt, jedoch in einer modifizierten Form des Balgs nach Fig. 1; und
Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2 zeigt.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine gelenkige Verbindung 5 innerhalb des Antriebssystems eines Kraftfahrzeuges. Die Verbindung 5 weist die Form eines schalenförmigen Gehäuses 6 auf, welches mit einer Eingangswelle 8 verbunden ist, wodurch das Gehäuse mit der Eingangswelle 8 rotiert. Die Verbindung 5 weist eine Ausgangswelle 10 auf, die (bei diesem Ausführungsbeispiel) mit einem der Antriebsräder des Fahrzeuges verbunden ist. Die Welle 10 ist starr bezüglich eines inneren Elementes 12, welches eine Vielzahl von Kugeln 14 trägt (von denen nur eine einzige auf der Zeichnung dargestellt ist), wobei jede der Kugeln in einer Nut 16 des Elements 12 eingreift und ferner in eine Nut 18 auf der Innenfläche des Gehäuses 6. Die Kugeln 14 sind ferner in einem Käfig 20 abgestützt. Hierdurch wird infolge der Rotation der Eingangswelle 8 und des Gehäuses 6 diese Rotationsbewegung über die Nuten 18 und 16 und die Kugeln 14 auf die Ausgangswelle 10 übertragen. Die Kugeln 14 können auch durch Rollen ersetzt sein.
In bekannter Weise ermöglichen die Kugeln 14 eine Winkelbewegung zwischen der Achse der Ausgangswelle 10 und der Achse der Eingangswelle 8 bis zu 50º, wodurch der Gleichlauf der beiden Räder des Fahrzeuges verbessert wird.
Um den Mechanismus der Verbindung 5 vor den Einflüssen von Schmutz und Staub und anderen Verschmutzungen zu schützen, ist ein Schutzbalg 24 vorgesehen. Der Balg ist vorteilhafterweise durch Blasformen thermoplastischen Materials hergestellt. Er weist eine Anzahl einzelner Faltungen 26, 28 auf, die sich einstückig zwischen den beiden Enden des Balgs erstrecken. An einem Ende des Balgs befindet sich ein Befestigungskragen 30 großen Durchmessers, welcher in einer Nut 32 auf der Außenseite des Gehäuses sitzt und in seiner Position mittels einer ringförmigen Klammer 34 sicher festgehalten wird. Am anderen Ende des Balgs ist ein Befestigungskragen 36 kleinen Durchmessers vorgesehen, der mittels einer Befestigungsklammer 38 um die Außenseite der Welle 10 herum befestigt ist.
Zusätzlich zu der durch die Verbindung 5 ermöglichten Winkelbewegung ermöglichen solche Verbindungen in der Regel auch begrenzte Bewegungen der Welle 10 in axialer Richtung in Bezug auf das Gehäuse 6. Während einer solchen axialen Bewegung bewegt sich das innere Element 12 mit der Welle 10 und die zugelassene Größe der Axialbewegung darf in einen Bereich zwischen 40 und 60 mm liegen, obwohl in der Praxis nur 5 bis 15 mm Bewegung erfolgen können. Obwohl die zugelassene axiale Erstreckung von Vorteil ist, um eine korrespondierende axiale Bewegung des Schaftes 10 zu verbessern, liegt ein Nachteil in dem Risiko, daß bei Erreichen der Extremgrenze der Erstreckung die Kugeln 14 aus ihren Nuten 16, 1 8 herausversetzen können. Es ist einleuchtend, daß hierdurch die Verbindung 5 außer Funktion gesetzt wird. Falls ein solcher Versatz während des Einbaus der Verbindung in das Fahrzeug erfolgt, ist eine Behebung der Situation durch einen Fachmann erforderlich. Erfolgt der Versatz während des Betriebes des Fahrzeuges, führt dies zur Zerstörung und einer gefährlichen Situation.
Um dieses Problem zu lösen, ist der Balg 24 nach Fig. 1 mit einer starren Zone 40 versehen, die sich nahe des Endes großen Durchmessers des Balgs einstückig und radial nach innen von dem Balg erstreckt und auf diese Weise einen Bereich aufweist, der sich in Richtung auf die Welle 10 erstreckt und eine weiteren Bereich, der sich in Richtung auf die Kugeln 14 erstreckt. Diese feste Zone bildet eine angewinkelte Barriere, die sich teilweise über die Öffnung des Gehäuses 6 erstreckt und in positiver Weise den Versatz der Kugeln 14 aus dieser Öffnung heraus verhindert.
Die feste Zone 40 kann durch Injektionsformung hergestellt werden, wobei der Recht des Balgs anschließend in einem Blasformverfahren hergestellt wird. Die Form und Größe der Zone 40 kann je nach Typ und Größe der Verbindung 5 und der Größe der Kugeln (oder Rollen) variiert werden. Außerdem kann die radial nach innen gerichtete Verlängerung der festen Zone 40 so bemessen werden, daß sie den Betrag der Winkelbewegung für die Achse des Schaftes 10 begrenzt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine modifizierte Anordnung, in welcher die feste Zone hinsichtlich Masse und Dicke reduziert ist und aus radial gerichteten und in Umfangsrichtung voneinander getrennten Stegen 42 besteht. Der Abstand zwischen den Stegen 42 ist geringer als der Durchmesser oder der Querschnitt und die Größe der Kugeln 14. Die Stege 42 sind durch einen sich radial und in Umfangsrichtung erstreckende Wand 43 verstärkt, jedoch kann diese auch fehlen. Die Zone 40 auf den Fig. 2 und 3 arbeitet genauso, wie die Zone 40 nach Fig. 1, weist jedoch den Vorteil der Reduzierung von Gewicht und Kosten auf.
Die dargestellten Vorrichtungen verhindern auf ökonomische und effektive Weise einen Versatz der Kugeln oder Rollen einer Universalverbindung, wenn eine Axialbewegung der Übertragungswelle stattfindet. Die feste Zone 40 kann beim Formen des Balgs mit sehr geringen zusätzlichen Kosten hergestellt werden. Die Art der Befestigung des Balgs in richtiger Position am Fahrzeug ist unabhängig von der zusätzlich angebrachten starren Zone 40. Auf diese Weise ist die Vorrichtung vorteilhaft im Vergleich zum Einsatz einer starren Metallkappe, wie sie bisher über das offene Ende des Gehäuses 6 der Verbindung 5 gesetzt wurde, um einen axialen Versatz der Kugeln oder Rollen zu verhindern. Eine solche Kappe muß über das offene Ende des Gehäuses 6 gesteckt werden und in dieser Position durch geeignete Mittel gesichert werden, was einen zusätzlichen Befestigungsschritt erforderlich macht, nachdem die Verbindung in richtiger Position befestigt wurde und bevor der Balg befestigt wird. Desweiteren ist die Metallkappe relativ teuer und schwerer als die feste Zone 40. Außerdem ist die Verwendung einer separaten Metallkappe insoweit nachteilig, als es notwendig wird, ein weiteres Teil zu bestellen und vorrätig zu halten.

Claims

1. Schutzbalg, dessen eines Ende an das eine Ende des Gehäuses (6) einer gelenkigen Antriebsverbindung (5) paßt und dieses schützt, wobei die Antriebsverbindung (5) einzelne Drehelemente (14) aufweist, die eine Winkelbewegung der Verbindung (5) ermöglichen, wobei der Balg (24) mit einer einteilig angeformten Zone (40) versehen ist, die sich nahe dem Ende des Balgs (24) entlang dessen Innenseite und nahe des offenen Endes des Gehäuses (6) jener Verbindung (5), an die das Balgende angepaßt ist, erstreckt, wobei die angeformte Zone (40) Material umfaßt, welches sich sowohl von dem Balg (24) aus radial nach innen, als auch axial in Richtung auf das Ende des Balgs erstreckt und so in Kontakt mit einem gegenüber der Verbindung (5) versetzten Drehelement (14) gelangt,

dadurch gekennzeichnet,

daß die angeformte Zone (40) fest und ohne getrennte Verstärkung ist, wodurch sie für sich alleine einen Versatz des Drehelements (14) verhindert.

2. Schutzbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehelemente Kugeln (14) sind.

3. Schutzbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehelemente Rollen sind.

4. Schutzbalg nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die angeformte Zone aus festem Material besteht, das sich in Umfangsrichtung um das Ende des Balgs erstreckt und eine Oberfläche aufweist, die von dem Balg aus in Richtung auf die Achse des Balgs nach innen angewinkelt ist.

5. Schutzbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die angeformte Zone mit einer Mehrzahl einteilig angeformter Stege (42) versehen ist, die im Abstand zueinander um das Ende des Balgs herum angeordnet sind.

6. Schutzbalg nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung um den Balg der Abstand benachbarter Stege (42) geringer ist, als die Querschnittsgröße welche jedes der Drehelemente (14) in Axialrichtung des Balgs aufweist.

7. Schutzbalg nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die angeformte Zone (40) einen radial gerichteten Wandabschnitt (43) beinhaltet, der sich in Umfangsrichtung um den Balg erstreckt und einteilig mit den Stegen (42) verbunden ist und diese stützt.

8. Schutzbalg nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Steg eine Kantenfläche aufweist, die im großen und ganzen auf das Ende des Balgs ausgerichtet ist und sich vom Ende des Balgs schräg in Richtung auf die Achse des Balgs erstreckt.

9. Schutzbalg nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus thermoplastischem Material hergestellt ist.

10. Schutzbalg nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltungen (26, 28) des Balgs durch Blasformen, und daß die feste Zone (40) durch Injektions-Formung hergestellt ist.