DE69831377T2

DE69831377T2 - Schutzbalg

Info

Publication number: DE69831377T2
Application number: DE69831377T
Authority: DE
Inventors: Joel Breheret
Original assignee: Trelleborg AB
Current assignee: Trelleborg AB
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2018-10-31
Also published as: EP0915264A2; GB2330883A; ES2251759T3; EP0915264A3; DE69831377D1; GB2330883B; EP0915264B1; DE69831377T3; GB9723301D0; EP0915264B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Schutzbalg mit einem Befestigungskragen zum Befestigen des Schutzbalgs an und um eine nicht-kreisförmige Außenumfangsfläche eines Gehäuses, wobei der Befestigungskragen ein nachgiebiges Material aufweist, das wenigstens einen gekrümmten Abschnitt einer Umfangs-Innenfläche definiert und wenigstens einen flexiblen Wandabschnitt aufweist, der an dem nachgiebigen Material angebracht ist und nach innen von da gerichtet ist, um einen Oberflächenabschnitt zu definieren, der zum passenden Eingriff mit einem Abschnitt der Außenoberfläche des Gehäuses dient. Die Erfindung betrifft auch einen Schutzbalg zum Befestigten an einem außen dreinockigen Gehäuse einer Gelenkverbindung für das Getriebe eines Kraftfahrzeugs, in dem der Balg einen Befestigungskragen aufweist, der aus einem nachgiebigen Material gebildet ist, mit drei voneinander getrennten teilzylindrischen Flächen, die in einer gemeinsamen zylindrischen Ebene liegen und an die Außenseite der Nocken des Gehäuses angepasst sind, wobei die teilzylindrischen Flächen miteinander verbunden sind durch drei winkelig beabstandete nach innen vorspringende Vorsprungsflächen, die so geformt sind, dass sie zu den äußeren Seitenabschnitten zwischen dessen Nocken passen.
Ein derartiger Schutzbalg ist in der GB-A-2 042102 gezeigt. In diesem Schutzbalg weist der Befestigungskragen eine sich am Umfang erstreckende kreisförmige Wand von beabstandeten Innenabschnitten auf, von denen fest angeformte Abschnitte sich erstrecken, die zu Teilen der Außenoberfläche eines Gelenkkupplungsgehäuses zwischen dessen Nocken passen. Solche fest angeformte Abschnitte sind relativ massiv, dürften nicht einfach herzustellen sein und können Veränderungen der Greifkraft des Kragens um dessen Umfang herum hervorrufen. Die Erfindung betrifft dieses Problem.
Gemäß der Erfindung zeichnet sich der oben erstgenannte Schutzbalg dadurch aus, dass der flexible Wandabschnitt federnd durch eine Mehrzahl von am Umfang beabstandete Stützeinrichtungen getragen wird, die außerhalb des flexiblen Wandabschnitts angeordnet sind.
Auch zeichnet sich gemäß der Erfindung der an zweiter Stelle genannte Schutzbalg dadurch aus, dass eine Mehrzahl von am Umfang beabstandeten Stützen mit der Außenseite der vorspringenden Fläche verbunden ist und daran angebracht ist, um sie federnd zu stützen, wodurch das Material des Befestigungskragens dichtend die Außenseite des Gehäuses mit einer im Wesentlichen konstanten Kraft um den Umfang des Gehäuses herum ergreift. Ausführungsbeispiele von Schutzbalgen werden nun und nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten diagrammartigen Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Getriebegelenks eines Fahrzeugs ist;
2 eine perspektivische Ansicht von einem der Schutzbalge ist, der auf das Getriebe von 1 passt; und
3 der 2 entspricht, jedoch eine modifizierte Ausführungsform des Schutzbalgs dieser Figur zeigt.
Die 1 zeigt einen Teil einer Gelenkverbindung für das Getriebe eines Fahrzeugs, insbesondere für das Vorderradantriebsgetriebe. Die Verbindung weist ein Gehäuse, vorzugsweise aus Stahl, eines dreinockigen Aufbaus auf. Seine Außenoberfläche ist mit Kerben 6, 7 und 8 zwischen Nocken 9, 10 und 11 mit entsprechenden Nuten 12, 14, 16 an seiner Innenseite versehen. Die Nocken 9, 10 und 11 werden von entsprechenden Abschnitten der gleichen zylindrischen Oberfläche gebildet. Die Kerben 12, 14 und 16 nehmen die Kugeln oder Rollen (nicht dargestellt) der Verbindung auf, die die notwendige Gelenkbewegung zwischen den beiden Teilen des Fahrzeuggetriebes ermöglichen, die durch die Verbindung verbunden werden müssen. Wie dargestellt ist das Gehäuse 5 mit einer Keilwelle 18 verbunden, die einen Teil des Getriebes bildet. Der andere Teil (nicht dargestellt) weist eine Welle auf, die im Betrieb antreibend mit den Kugeln oder Rollen der Verbindung über die Öffnung 20 des Gehäuses verbunden ist.
Um den Mechanismus der Verbindung gegenüber Verschmutzung und Staub zu schützen und den notwendigen Schmierstoff innerhalb des Gehäuses 5 zu halten, ist ein biegsamer Schutzbalg an dem Gehäuse 5 befestigt, um so die Öffnung 20 zu schließen.
Eine Form des Schutzbalgs ist bei 22 in 2 gezeigt. Vorzugsweise ist er aus thermoplastischem Material durch Blasformen erzeugt. Er weist integrale Balgwindungen 24 auf, die sich mit zunehmend vergrößernden Durchmessern von einem Befestigungskragen 26 kleinen Durchmessers zu einem Befestigungskragen 28 großen Durchmessers erstrecken. Im Betrieb greift der Befestigungskragen 26 elastisch und abdichtend um die Antriebswelle (nicht dargestellt) des Getriebes, die mit den Kugeln oder Rollen innerhalb des Gehäuses 5 (1) verbunden ist, und der Kragen 28 großen Durchmessers greift ähnlich das Gehäuse in der noch zu erklärenden Weise.
Der Befestigungskragen 28 weist eine Innenoberfläche auf, die formmäßig der Außenoberfläche des Gehäuses angepasst ist. So weist er Abschnitte 30A, 30B und 30C auf, die Teil der inneren zylindrischen Oberfläche eines Randes 30 sind, und die durch nach innen gekrümmte dünne integrale Wandabschnitte 32A, 32B und 32C verbunden sind. Die unterbrochenen zylindrischen Wandabschnitte 30A, 30B und 30C sind so bemessen und geformt und gegeneinander beabstandet, dass sie zu den Größen, Formen und Positionen der teilzylindrischen Oberflächenabschnitte 9, 10, 11 von 1 passen. Gleichermaßen sind die nach innen gekrümmten Wände 32A, 32B und 32C des Befestigungskragens bemessen, geformt und gegeneinander beabstandet, so dass sie nach innen zeigende Oberflächen aufweisen, die zu den Oberflächen der Kerben 6, 7 und 8 des Gehäuses 5 passen.
Die nach innen gekrümmten Wände 32A, 32B und 32C werden von der inneren zylindrischen Oberfläche des Randes 30 mittels integralen Verbindungsrippen 34 gestützt, die sich in radialer oder Sehnenrichtung erstrecken.
Im Betrieb ist der Schutzbalg 22, der mit dem Befestigungskragen 26 kleinen Durchmessers über die Antriebswelle (nicht dargestellt) gesetzt ist, auf das Gehäuse 5 (1) gesetzt, so dass der Befestigungskragen 28 großen Durchmessers außen und dichtend die Außenoberfläche des Gehäuses ergreift, wobei die teilzylindrischen Abschnitte 30A, 30B und 30C in Eingriff mit den teilzylindrischen Oberflächen 9, 10 und 11, und wobei die nach innen gekrümmten Wände 32A, 32B und 32C in Eingriff mit den Kerben 6, 7 und 8 stehen.
Der Ansetzvorgang kann mittels eines Umschlingungsbandes gebildet werden, der um die Außenoberfläche des Randes herum gespannt ist.
Die Rippen 34 sind derart geformt, positioniert und beabstandet, dass der Greifdruck, der von dem Befestigungskragen 28 auf die äußere Oberfläche des Gehäuses 5 ausgeübt wird, im Wesentlichen konstant um den gesamten Umfang herum ist. Vorzugsweise gibt es wenigstens drei Rippen 34 für jeden nach innen gekrümmten Wandabschnitt 32A, 32B und 32C. Die nach innen gekrümmten Wandabschnitte 32A, 32B und 32C und die Rippen 34 weisen vorzugsweise eine Dicke zwischen einem Minimalwert von ungefähr 1 mm und einem Maximalwert von ungefähr 4 mm auf.
Die Form des Kragens 28 ist relativ einfach, so dass die Verwendung von Blasform- (Einspritz-) Techniken realisiert werden kann. Zusätzlich ist die Anordnung der nach innen gekrümmten Wände 32A, 32B und 32C mit den Stützrippen 34 vorteilhaft im Vergleich mit den Anordnungen, die anstelle fest angeformte ähnlich ausgebildete Abschnitte verwenden. Letztere Anordnungen sind relativ massiv. Darüber hinaus sind sie schwer durch Formen zu erzeugen: es gibt Schwierigkeiten des Entfernens aus der Form. Darüber hinaus erzeugen dort derartige Anordnungen dass sich eine wesentliche Veränderung in der Greifkraft ergibt, die um den Umfang des Befestigungskragens aufgebracht wird.
In der Modifizierung, gezeigt in 3, in denen Teile, die jenen von 2 entsprechen, mit gleichen Bezugsziffern versehen sind, ist der kontinuierliche kreisförmige Rand 30 von 2 in den Abschnitten der nach innen gekrümmten integralen Wandabschnitte 32A, 32B und 32C nicht vorhanden. Anstelle erstrecken sich die Rippen 34 in 3 derart, dass deren äußere Enden 34B in derselben Umfangsebene wie die Außenumfangsflächen der unterbrochenen zylindrischen Wandabschnitte 30A, 30B und 30C liegen. Die Rippen 34 sind durch in Umfangsrichtung gerichtete Rippen 36 verstärkt, um sicher zu stellen, dass der Befestigungsring 28 an der Außenoberfläche des Gehäuses 5 wirksam abdichtet. Wie vorher können die Rippen 34, 36 so angeordnet sein, dass der durch den Befestigungskragen 28 auf die Außenoberfläche des Gehäuses 5 aufgebrachte Greifdruck im Wesentlichen um den gesamten Umfang konstant ist.
Die beschriebenen und dargestellten Anordnungen sind auch dahingehend vorteilhaft, dass sie den Schutzbälgen ermöglichen, leicht und einfach auf ein dreinockiges Gehäuse aufgebracht zu werden, wie es in 1 dargestellt ist. Es ist demzufolge für das Gehäuse nicht notwendig, so ausgebildet zu sein, dass es an seiner Innenoberfläche ebenfalls dreinockig ist, kann jedoch fortwährend zylindrisch an seiner Außenumfangsfläche sein; eine derartige Anordnung ist relativ schwierig herzustellen und erzeugt ein relativ schweres Gehäuse. Die beschriebenen und dargestellten Anordnungen sind ebenfalls vorteilhaft im Vergleich mit Anordnungen, in denen ein Gehäuse von der Form, dargestellt in 1, verändert wird, durch Zusatz eines äußeren Ringrandes auf das Gehäuse zur Aufnahme eines Befestigungskragens einer vollständig zylindrischen Innenfläche.

Claims

Schutzbalg mit einem Befestigungskragen (28) zum Befestigen des Schutzbalgs an und um eine nicht kreisförmige Außenumfangsfläche eines Gehäuses (5), wobei der Befestigungskragen (28) ein nachgiebiges Material aufweist, das wenigstens einen gekrümmten Abschnitt (30A, 30B, 30C) einer Umfangs-Innenfläche definiert und wenigstens einen flexiblen Wandabschnitt (32A, 32B, 32C) aufweist, der an dem nachgiebigen Material angebracht ist und umfangsmäßig nach innen davon gerichtet ist, um einen Oberflächenabschnitt (32A, 32B, 32C) zu definieren, der zum passenden Eingriff mit einem Abschnitt (6, 7, 8) der Außenoberfläche des Gehäuses (5) dient, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Wandabschnitt (32A, 32B, 32C) federnd durch eine Mehrzahl von am Umfang beabstandete Stützeinrichtungen (34) getragen wird, die außerhalb des flexiblen Wandabschnitts (32A, 32B, 32C) angeordnet sind.
Schutzbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von flexiblen Wandabschnitten (32A, 32B, 32C) vorhanden ist, die jeweils zu unterschiedlichen Teilen (6, 7, 8) der äußeren Umfangsfläche des Gehäuses (5) passen und damit in Eingriff stehen, wobei jeder flexible Wandabschnitt (32A, 32B, 32C) federnd durch eine entsprechende Anzahl von am Umfang beabstandeten Stützeinrichtungen (34) getragen wird, wobei die flexiblen Wandabschnitte (32A, 32B, 32C) um den Umfang des Befestigungskragens (28) sich mit entsprechenden der gekrümmten Abschnitte (30A, 30B, 30C) der Umfangs-Innenfläche abwechseln, die von dem nachgiebigen Material definiert sind.
Schutzbalg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder gekrümmte Abschnitt (30A, 30B, 30C) der Umfangs-Innenfläche des Befestigungskragens (28) zu der Außenumfangsfläche (9, 10, 11) des Gehäuses passt und für den Eingriff damit geeignet ist, wo dieses mit dem oder jedem flexiblen Wandabschnitt (32A, 32B, 32C) nicht in Eingriff steht.
Schutzbalg nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangs-Innenfläche des Befestigungskragens (28) von teilzylindrischer Form ist und die flexiblen Wandabschnitte drei gleichwinklig beabstandete, nach innen vorspringende Nocken (32A, 32B, 32C) bilden, wobei die Umfangs-Innenfläche des Befestigungskragens (28) zwischen einem jeden Paar von benachbarten Nocken einen entsprechenden der gekrümmten Abschnitte (30A, 30B, 30C) bildet, zum Eingriff mit der Außenumfangsseite (9, 10, 11) des Gehäuses (5), wo dieses nicht in Eingriff steht mit einem flexiblen Wandabschnitt (32A, 32B, 32C), wodurch der Befestigungskragen (28) zum Befestigen des Schutzbalgs an der Außenumfangsseite eines drei-nockigen Gehäuses (5) einer Getriebeverbindung in einem Kraftfahrzeug dient.
Schutzbalg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das nachgiebige Material die Ausnehmung der Umfangs-Innenfläche definiert, und dass die am Umfang beabstandete Stützeinrichtung (34) sich von der Außenseite des oder jedes flexiblen Wandabschnitts zu der Umfangs-Innenfläche erstreckt.
Schutzbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das nachgiebige Material am Umfang in dem Bereich des oder jedes flexiblen Wandabschnitts (32A, 32B, 32C) unterbrochen ist, wobei der oder jeder flexibler Wandabschnitt eine Außenseite aufweist, die extern von dem Seitenabschnitt angeordnet ist, und dass die am Umfang beabstandete Stützeinrichtung (34) sich von der Außenseite des oder jedes flexiblen Wandabschnitts (32A, 32B, 32C) aus erstreckt, um in einer Umfangsebene zu enden.
Schutzbalg nach Anspruch 6, weiterhin gekennzeichnet durch eine Stützeinrichtung (36), die sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, zum Verbinden und Schaffen einer gegenseitigen Stütze für ein jedes Paar von benachbarten der am Umfang beabstandeten Stützeinrichtungen (34).
Schutzbalg nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede weitere Stützeinrichtung (36) eine entsprechende Rippe ist, die aus biegsamem Material gebildet ist.
Schutzbalg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede am Umfang beabstandete Stützeinrichtung (34) eine entsprechende Rippe aus einem biegsamem Material ist, die sich in einer radialen oder Sehnenrichtung erstreckt.
Schutzbalg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder flexibler Wandabschnitt (32A, 32B, 32C) und die am Umfang beabstandeten Stützeinrichtungen (34) so angeordnet sind, dass der Befestigungskragen (28) eine Greifkraft auf die äußere Umfangsfläche des Gehäuses (5) ausübt, die im Wesentlichen um den Umfang herum konstant ist.
Schutzbalg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des nachgiebigen Materials des oder jedes flexiblen Wandabschnitts (32A, 32B, 32C) und jeder am Umfang beabstandeten Stützeinrichtung (34) zwischen ca. 1 mm und ca. 4mm beträgt.
Schutzbalg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der aus thermoplastischem Material geformt ist.
Schutzbalg zum Befestigen an einem außen dreinockigen Gehäuse (5) einer Gelenkverbindung für das Getriebe eines Kraftfahrzeugs, in dem der Balg einen Befestigungskragen (28) aufweist, der aus einem nachgiebigen Material gebildet ist, mit drei voneinander getrennten teilzylindrischen Flächen (30A, 30B, 30C), die in einer gemeinsamen zylindrischen Ebene liegen und an die Außenseite der Nocken (9, 10, 11) des Gehäuses (5) angepasst sind, wobei die teilzylindrischen Flächen (30A, 30B, 30C) miteinander verbunden sind durch drei winkelig beabstandete nach innen vorspringende Vorsprungflächen (32A, 32B, 32C), die so geformt sind, dass sie zu den äußeren Seitenabschnitten (6, 7, 8) an dem Gehäuse (5) zwischen dessen Nocken (9, 10, 11) passen, wobei jede vorspringende Fläche durch einen Wandabschnitt (32A, 32B, 32C) gebildet ist, der einstückig mit den teilzylindrischen Flächen (30A, 30B, 30C) ausgebildet ist, und dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von am Umfang beabstandeten Stützen (34) mit der Außenseite der vorspringenden Flächen (32A, 32B, 32C) verbunden ist und daran angebracht ist, um sie federnd zu stützen; wodurch das Material des Befestigungskragens (28) dichtend die Außenseite des Gehäuses (5) mit einer im Wesentlichen konstanten Kraft um den Umfang des Gehäuses herum ergreift.
Schutzbalg nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jede Stütze (34) eine entsprechende einstückige Rippe (34) ist, die sich in einer radialen oder Sehnenrichtung erstreckt.
Schutzbalg nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das nachgiebige Material des einstückigen Befestigungskragens (28) zwischen den teilzylindrischen Flächen (30A, 30B, 30C) unterbrochen ist, und dass die am Umfang beabstandeten Stützen (34) äußere Umfangsenden aufweisen, die in einer Umfangsebene liegen, die auch die teilzylindrischen Flächen (30A, 30B, 30C) enthält.
Schutzbalg nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch weitere Stützen (36), die sich jeweils in eine Umfangsrichtung erstrecken und wobei jede zwei der am Umfang beabstandeten Stützen (34) verbindet und gegeneinander stützt.
Schutzbalg nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde Material des einstückigen Befestigungskragens (28) am Umfang kontinuierlich ist und mit der Außenseite einer jeden nach innen vorspringenden Fläche (32A, 32B, 32C) einen Hohlraum bildet, wobei die am Umfang beabstandeten Stützeinrichtungen (34) in einem jeden Hohlraum angebracht sind und sich darin zwischen der Außenseite einer jeden nach innen vorspringenden Fläche (32A, 32B, 32C) und dem nachgiebigen Material des Befestigungskragens (28) erstrecken.
Schutzbalg nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass er einstückig durch Formen aus einem thermoplastischen Material erzeugt ist.