DE7225365U

DE7225365U - Seal for a universal joint coupling

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Publication date: 1973-03-01

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7000 Stuttgart 1 ; '··· · · Leharstrasse 8 " ·· ·7000 Stuttgart 1; '··· · · Leharstrasse 8 "·· ·

Sealing, for an Ulellena steering coupling

Die Neuarung betrifft eine Abdichtung für eine UJellengelenkkupplung mit einem äusseren und einem inneren Kupplungsteil, zwischen denen Wälzkörper zur Übertragung des Drehmomentes vorgesehen sind, und einer Dichtungsmanschette aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, deren Enden verdickt und mit den zugeordneten Kupplungsteilen luft- und flüssigkeitsdicht verbunden sind.The innovation concerns a seal for a U-joint coupling with an outer and an inner coupling part, between which rolling elements to transmit the torque are provided, and a sealing sleeve made of an elastically deformable material, the ends of which are thickened and with the associated coupling parts airtight and liquid-tight are connected.

UJellengelenkkupplungen der vorgenannten Art werden vor allem im Kraftfahrzeugbau verwendet. Für ein Kraftfahrzeug mit oiner Einzelradaufhängung werden, gleichgültig ob man die Worderoder die Hinterräder antreibt, vier solcher lUellengelenkkupplungen benötigt. Da schon der Ausfall einer UJellengelenkkupplung den Ausfall des ganzen Kraftfahrzeuges und eine teure Reparatur zur Folge hat, und da feststeht, dass die meisten Schäden an Ulellengelenkkupplungen Folgeschäden won undicht gewordenen Abdichtungen sind, befasst sich die Neuerung mit der Abdichtung solcher Ulellengelenkkupplungen. Da weiterhin feststeht, dass Undichtheiten besonders häufig an der Verbindung des äusseren Endes der Dichtungsmanschette mit dem äusseren Kupplungsteil auftreten, liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, die luft- und flüssigkeitsdichte Verbindung des äusseren Endes der Dichtungsmanschette mit dem äusseren Kupplungs teil weiterzuentwickeln und zu verbessern.Universal joint couplings of the aforementioned type are mainly used used in automotive engineering. For a motor vehicle with oiner Independent wheel suspensions, regardless of whether the front or rear wheels are driven, are four such universal joint couplings needed. Since the failure of a U-joint coupling the failure of the entire vehicle and an expensive one Repair, and since it is clear that most damage to universal joint couplings is consequential damage which has become leaky Seals are, the innovation deals with the sealing of such universal joint couplings. Since it is still certain that leaks are particularly common at the connection between the outer end of the sealing sleeve and the outer one Coupling part occur, the task of the innovation is based on the air- and liquid-tight connection of the outer To further develop and improve the end of the sealing sleeve with the outer coupling part.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäss dadurch gelöst, dass die luft- und flüssigkeitsdichte Verbindung des äusseren Endes der Dichtungsmanschette mit dem äusseren Kupplungsteil mittels eines geschlossenen Spannringes erfolgt, dessen Spannfläche als kegelige Bohrung ausgebildet ist. Hierbei 1st der halbe Kegelwinkel der Spannfläche kleiner als 20°.This object is achieved according to the innovation in that the airtight and liquid-tight connection of the outer end the sealing sleeve with the outer coupling part is carried out by means of a closed clamping ring, the clamping surface of which is designed as a tapered bore. Here, half the taper angle of the clamping surface is less than 20 °.

The advantages achieved with the innovation are particularly important

darin, dass die montage des Spannringes infolg· seiner kegelförmig ausgebildeten Spannfläche auf einer automatisch arbeitenden Maschine mit einem Hohlstempel durchgeführt werden kann, und dass dadurch, verglichen mit den heute üblichen Spannvorrichtungen und deren lYlontageeinrichtungen, nicht nur die Ausschussquote sondern auch die fllontagezeit stark verringert werden kann. Da auch die Herstellung des neuerungsgemässen Spannringes infolge der Möglichkeit, rationelle methoden der Massenfertigung, wie die Verarbeitung von Kunststoffen im Spritzgussverfahren oder das Pressen von Stahlblechrondan, anzuwenden, einfach und billig ist, können weitere Kosteneinsparungen erzielt werden.that the assembly of the clamping ring owing to its conical shape trained clamping surface can be carried out on an automatically working machine with a hollow punch, And that, compared with the clamping devices and their assembly devices that are customary today, not only the reject rate but also the installation time can be greatly reduced. There is also the production of the tension ring according to the innovation as a result of the possibility of rational mass production methods, such as the processing of plastics by injection molding or pressing of sheet steel rondan, which is simple and inexpensive to use, can achieve further cost savings will.

Die Neuerung wird an Hand der Zeichnung an AusfUhrungsbeispielen beschrieben. Es zeigenThe innovation is based on the drawing of exemplary embodiments described. Show it

Fig.1 eine neuerungsgemässe Abdichtung für eine Ulellengelenkkupplung, teils in Ansicht und teils im Schnitt, bei der der Spannring mit der kegelförmig ausgebildeten Spannfläche zur luft- und flüssigkeitsdichten Verbindung des äusseren Endes der Dichtungsmanschette mit dem äusseren Kupplungsteil aus einem Kunststoff gefertigt und mittels eines Hohlstempels montiert wird;1 shows a seal according to the innovation for a universal joint coupling, partly in view and partly in section, in which the clamping ring with the conical clamping surface for airtight and liquid-tight connection of the outer end of the sealing sleeve with the outer one Coupling part made of a plastic and is mounted by means of a hollow punch;

Tig.2 shows an enlarged partial section through the

äussere Ende der Dichtungsmanschette ⁷U Beginn der montage des Spannringes;outer end of the sealing collar ⁷ U start of the assembly of the clamping ring;

Fig.3 einen Teilschnitt nach Fig.2 entsprechend einer weiter fortgeschrittenen Phase der Montage;3 shows a partial section according to FIG. 2 corresponding to a further advanced stage of assembly;

Fig.4 einen Teilschnitt nach Fig. 2 in der Stellung des Spannringes, nach deren Erreichen der Hohlstempel seine Bewegungsrichtung umkehrt;4 shows a partial section according to FIG. 2 in the position of the Clamping ring, after which the hollow punch reverses its direction of movement;

FIG. 5 shows a partial section according to FIG. 2 after completion of the assembly;

Fig.6 einen Teilschnitt entsprechend Fig.5 mit einer anderen möglichen Ausführungsform des Spannringes und des äuseeren Endes der Dichtungsmanschette;6 shows a partial section corresponding to FIG. 5 with another possible embodiment of the clamping ring and the outer end of the sealing collar;

Fig.7 einen Teilschnitt entsprechend.Fig.36 .Oit ettnefc.weiteren möglichen Aueführungsform des Spannringes und des äusseren Endes der Dichtungsmanschette.Fig. 7 shows a partial section according to Fig. 36 possible embodiment of the clamping ring and the outer end of the sealing collar.

Bei der in Fig.1 als Ausführungsbeispiel dargestellten UJellengalenkkupplung handalt es sich um ein radseitiges Gelenk für den Vorderradantrieb eines Kraftfahrzeuges. Das Drehmoment wird von der Welle 15 über das innere Kupplungsteil 2 und die in einem Käfig 3 gehaltenen Wälzkörper 4 auf das äussere Kupplungsteil 1 übertragen. Die Wellengelenkkupplung ist mittels der Dichtungsmanschette 10 aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, beispielsweise Gummi oder Polyurethan, so abgedichtet, dass das Schmiermittel weder auefliessen noch von aussen her verunreinigt werden kann. Die luft- und flüssigkeitsdichte Verbindung des inneren Endes 13 der Dichtungsmanschette 10 mit der Welle 15 erfolgt mit Hilfe dee Bundes 14, des Gehäuses 12 und des Befestigungselementes 11. Der Spannring 9, der aus einem Kunststoff von hoher Zug- und Schlagfestigkeit, beispielsweise einem Polyamid oder Polyurethan, besteht, der aber auch aus einem mit Versta'rkungseinlagen versehenen Gummi gefertigt sein kann, wird durch den Hohlstempel 8, dessen einfache Axialbewegung sich gut für eine Automatisierung der Montage eignet, auf das verdickte und zur Erzielung einer sicheren Abdichtung mit einer Ausnehmung 6 versehene Ende S der Dichtungsmanschette 10 mit einer Vorspannung 22 geschoben. Der halbe Kegelwinkel 16 ist gamäss einem merkmal der Neuerung kleiner als 20°» Hierdurch soll dreierlei erreicht werden. Einmal soll die Axialkraft zur montage des Spannringes, die neben der Grosse dei· Vorspannung 22 auch noch von den Reibwerten der für die Herstellung des Spannringes und der Dichtungsmanschette verwendeten Werkstoffe abhängt, so klein wie möglich gehalten werden. Dann soll die Kraft, die nach erfolgter montage den Spannring wieder abzustreifen versucht, und die in Fig.5 durch einen Pfeil versinnbildlicht ist, möglichst klein gehalten werden. Und 8chliesslich wird durch einen flachen Winkel 16 noch erreicht, dasB, wie die Figuren 2 und 3 erkennen lassen, das verdickteIn the UJellengalenkkupplung shown in Figure 1 as an embodiment if it was a wheel-side joint for the front wheel drive of a motor vehicle. The torque is from the shaft 15 via the inner coupling part 2 and the rolling elements 4 held in a cage 3 on the outside Transfer coupling part 1. The universal joint coupling is by means of the sealing sleeve 10 made of an elastically deformable material, for example rubber or polyurethane, sealed in such a way that the lubricant does not flow out can still be contaminated from the outside. The air and liquid-tight connection of the inner end 13 of the sealing collar 10 with the shaft 15 takes place with the aid of the collar 14, the housing 12 and the fastening element 11. The clamping ring 9, which is made of a plastic of high tensile and impact strength, for example a polyamide or polyurethane, consists, but also of one with reinforcement inserts provided rubber can be made by the Hollow punch 8, whose simple axial movement is good for an automation of the assembly is suitable, on the thickened and to achieve a secure seal with a recess 6 provided end S of the sealing collar 10 with a Bias 22 pushed. Half the cone angle 16 is the same a feature of the innovation smaller than 20 ° »This should three things can be achieved. On the one hand, the axial force for the assembly of the clamping ring, in addition to the size of the preload 22 also from the coefficients of friction of the materials used to manufacture the clamping ring and the sealing sleeve depends, to be kept as small as possible. Then the force should be used to pull off the clamping ring again after installation tried, and which is symbolized in Figure 5 by an arrow, should be kept as small as possible. and 8 Finally, a flat angle 16 still achieves dasB, as can be seen in FIGS. 2 and 3, the thickened

äussere Ende 5 der Dichtungsmanschette* 10-«inF*lge des. Axialkraft während der montage auch dann nicht aus der Nut 21 des äusseren Kupplungsteiles 1 herausspringt, wenn diese aus Festigkeits- oder Kostengründen nur sehr seicht ausgeführt ist. Die Spannringe 17 und 19 stellen Ausführungsv&rianten dar. Sie sind aus Stahlblech gepresst und ihre Spannflächen 18 und 20 haben den gleichen halben Kegeltuinkel 16, der kleiner als 20° ist. Die Sicherheit der Abdichtung hängt von der radial wirkenden Spannkraft und diese hängt von der Vorspannung 22 ab. Die Grosse des anzuwendenden halben Kegeluiinkels 16 wird massgeblich von den Reibwerten der Werkstoffe des Spannringes und der Dichtungsmanschette bestimmt. Diese Reibuierte, und in weiterer Folge die Axialkraft des Hohlstempels 8, können dadurch stark verringert werden, dass der Spannring vor der Montage mit Wasser oder Seifenwasser benetzt wird.outer end 5 of the sealing collar * 10- «inF * lge des. Axialkraft During assembly, it also does not jump out of the groove 21 of the outer coupling part 1 when it for reasons of strength or cost, only made very shallow is. The clamping rings 17 and 19 represent variants They are pressed from sheet steel and their clamping surfaces 18 and 20 have the same half cone angle 16, which is less than 20 °. The security of the seal depends on the radial clamping force and this depends from the bias 22. The size of the half cone angle 16 to be used is largely determined by the coefficients of friction The materials of the clamping ring and the sealing collar are determined. This friction, and subsequently the axial force of the hollow punch 8, can thereby be greatly reduced that the clamping ring is moistened with water or soapy water before assembly.

Protection claims ;

Claims

6 72 250 65, <I »♦ I 1 1 t protection claims;

1. Sealing for a universal joint coupling with a Musseren and an inner coupling part, between which rolling elements to transmit the torque are provided, and a sealing sleeve made of an elastically deformable material, the ends of which v / thickened and connected to the associated coupling parts airtight and liquid-tight, thereby characterized that the airtight and liquid-tight connection of the outer end (5) the sealing sleeve (10) with the outer coupling part (1) takes place by means of a closed clamping ring (9, 17, 19), the clamping surface (7, 18, 20) is designed as a conical bore.

2. Seal according to claim 1, characterized in that half the cone angle (16) the clamping surface (7, 1B, 20) is smaller than 20 °.