WO2006045362A1 - Gelenkabdichtung - Google Patents

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WO2006045362A1
WO2006045362A1 PCT/EP2005/008166 EP2005008166W WO2006045362A1 WO 2006045362 A1 WO2006045362 A1 WO 2006045362A1 EP 2005008166 W EP2005008166 W EP 2005008166W WO 2006045362 A1 WO2006045362 A1 WO 2006045362A1
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WO
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joint
shaft journal
rolling bellows
constant velocity
bellows
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PCT/EP2005/008166
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Inventor
Herbert Cermak
Original Assignee
Gkn Driveline Deutschland Gmbh
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/84—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor
    • F16D3/843—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers
    • F16D3/845—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers allowing relative movement of joint parts due to the flexing of the cover
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D3/843—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers
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    • F16D2003/846—Venting arrangements for flexible seals, e.g. ventilation holes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/226—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part
    • F16D3/227—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part the joints being telescopic

Definitions

  • the invention relates to a joint sealing a constant velocity universal joint against a shaft journal which is fixedly connected to the inner joint part of the constant velocity joint, by means of a rolling bellows, which is at least indirectly fixedly connected to the Gelenkau ⁇ terteil the constant velocity joint, wherein an axial securing the constant velocity joint relative to the shaft journal by a with the Axialtechnischshülse connected to the Gelenkin ⁇ nenteil is formed, which ends in individual axial Fin ⁇ like, which are locked radially elastic in an annular groove in the shaft journal and ge secured by a seated collar of the rolling bellows with tightened strap.
  • Constant velocity joints in particular VL displacement joints, which are secured axially in the manner defined above with respect to the shaft journal inserted in the joint inner part, are described for the first time in the earlier application DE 10 2004 009 477.2 of the Applicant.
  • the rolling bellows or bellows used forms an integral part of the axial securing device used by means of a novel axial securing sleeve, which may preferably be made of sheet metal, welded onto the joint inner part and radially elastic fingers with the aid of the rolling bellows and a tensioning band in an annular groove of the Shaft pin is fixed.
  • venting system which allows a reduction of the overpressure in the interior of the joint as the operating temperature increases, so that the bellows or bellows does not inflate and suffer damage as a result of an improper form during operation.
  • the venting system be interpreted that the penetration of water and dirt in the interior of the joint is prevented ver ⁇ , especially in waking the vehicle, in which the Gleichlauf ⁇ swivel joint is used.
  • the object of the present invention is to provide a cost-effective and reliable ventilation system for a joint seal, which can be associated with the axial securing system described in the introduction.
  • a first solution for this consists in a joint seal of a constant velocity universal joint with respect to a shaft journal which is fixedly connected to the inner joint part of the constant velocity joint by means of a rolling bellows which is firmly connected at least indirectly to the outer joint part of the constant velocity joint, wherein an axial securing of the Constant rotational joint with respect to the shaft journal is formed by a connected to the inner joint Axialommeshülse, which ends in individual axial fingers, which are radially ein ⁇ locked in an annular groove in the shaft journal and are secured by a seated collar of the rolling bellows with attached strap, with ventilation channels for the inner joint of the constant velocity universal joint are formed by axial slots between the individual axial fingers of the sleeve, which terminate freely in the interior of the rolling bellows and can be closed to the outside of the rolling bellows by a sealing lip formed on the rolling bellows, which i n rest position at the shaft journal and an associated with this component annularly sealingly abuts and at elevated
  • the slots present between the axial fingers are integrated into the ventilation system, which has the advantage that longitudinal grooves or the like do not have to be formed in the shaft journal, nor any longitudinal channels have to be formed in the collar of the bellows.
  • the shaft journal thus has its unattenuated support cross-section, while the bellows in gün ⁇ stiger simple manner to produce and demoulded.
  • the sealing lip is in rest position against the shaft journal or a component connected to it in a sealing manner. As a contact surface here in particular a radial contact surface is low. In this case, the sealing lip may have a slightly conical shape. The axial position of the Bun ⁇ of the bellows and thus also the sealing lip is exactly fest ⁇ laid after assembly.
  • the sealing lip can form from its conical shape under the influence of centrifugal force to a more radially e- benen form, so that an annular gap is free, from which the free ends of the slots can be connected to the environment.
  • the venting system can be closed at its outer end, so that in the case of slow travel or Watfahrt no water and no dirt can penetrate into the interior of the bellows.
  • a second solution according to the invention consists in a joint sealing a constant velocity universal joint against a shaft journal which is fixedly connected to the inner joint part of the constant velocity joint, by means of a rolling bellows, which is at least indirectly fixedly connected to the outer joint part of the constant velocity joint, wherein an axial securing the constant velocity joint relative to the shaft journal by a formed with the inner joint part
  • Axial Klintechnikshülse is formed, which ends in individual axial fingers, which are radially alelastisch engaged in an annular groove in the shaft journal and are secured by a aufsitzendem collar of the rolling bellows with attached strap, with ventilation channels for the joint inner by axial slots between the individual axial fingers were ⁇ who, which terminate freely to the outside of the rolling bellows and are closed in the interior of the rolling bellows by a wall of the rolling bellows, which in the rest position on the Axialsiche ⁇ tion sleeve Before the beginning of the axial slots annularly sealingly abuts and
  • knobs or ribs are to be provided on the annular lip or on a corresponding mating surface which forms the Keep venting system open all the way to the sealing area.
  • the corresponding shapes can be designed in the manner of a labyrinth seal.
  • the annular groove on the shaft journal is preferably a flat circular groove in which a In ⁇ nenwulst the rolling bellows engages fitting.
  • the rolling bellows will preferably be made of rubber to better enable the required changes in shape under the influence of centrifugal force.
  • the first solution and the second solution may be used in combination.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a Gelenkab ⁇ seal according to the invention in longitudinal section both with closed vent (top) and with released vent (bottom);
  • Figure 2 shows a second embodiment of a joint seal according to the invention in longitudinal section both with closed vent (top) and with released vent (bottom);
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a hinge joint according to the invention. seal, in which the features of Figure 1 and the features of Figure 2 are combined, both with closed vent (top) and with released vent (bottom).
  • a sliding joint 11 which comprises as essential components an outer joint part 12, an inner joint part 13, torque transmitting balls 14 and a ball cage 15.
  • the balls are held in tracks 16 in the outer joint part and tracks 17 in the inner joint part.
  • a transition piece 18 and welded to this a tubular shaft 19.
  • the Gelenkau- Hzteil 12 is sealed in the direction of the tube shaft 19 with a cover 20.
  • a further cover 21 serves for the separate sealing of an inner opening 23 of the Gelenkin ⁇ nenteils.
  • a shaft journal 31 is inserted, which is mounted on a rolling bearing 32 in a transmission housing 33, in particular the housing of a Deutschenachsgetriebes.
  • the bearing 32 is braced by means of a nut 34 which is screwed onto the shaft journal 31.
  • a shaft seal 35 and a protective cap 36 To seal the shaft journal 31 relative to the gear housing 31 is a shaft seal 35 and a protective cap 36.
  • the shaft journal 31 and the inner opening 23 of the inner joint part 13 have in the usual manner splines for mutual rotationally fixed engagement.
  • the fingers 24 are radially secured by the collar 28 of a rolling bellows 27, which is connected via a further metal cap 26 with the outer joint part 12.
  • the collar 28 engages with an inner bead in an annular groove 37 on the shaft journal 31 and is fixed by a clamping band 29 axially form-fitting manner on the shaft journal 31.
  • the rolling bellows 27 is adjoined by a sealing lip 30, which abuts annularly sealingly against the end face 38 of the nut 34 in the rest position shown in the upper half of the figure.
  • the interior of the constant velocity universal joint is thus sealed by the sealing lip 30, which bears against the nut 34 under material pretensioning.
  • FIG. 2 corresponding details are designated, as in FIG. 1, with reference numerals raised by 30 in each case.
  • the preceding description can be largely referenced. Differences which are to be described are found only in the area of the speed-dependent controllable ventilation of the joint seal shown.
  • the rolling bellows 57 is fixed in the same way as in Figure 1 by means of a metal sleeve 56 on the outer joint part 42 and also engages with a collar 58 in an annular groove 67 of the shaft journal 61 a form fit. Again, the collar 58 is secured with a strap 59. Deviating from Figure 1, however, the rolling bellows on the free end no sealing lip.
  • slots 55 between the fingers 54 form ventilation channels which, however, are closed in the rest position shown in the upper half of the figure by an inner shaft 69 which rests in the region of the unslotted sleeve 52.
  • FIG. 3 corresponding details are designated as in FIG. 1 with reference numerals raised by 60 in each case and corresponding details as in FIG. 2 with reference numerals raised by 30 in each case. Reference is made to the preceding descriptions, which already address all the details.
  • tubular shaft 20 19.49.79 tubular shaft 20, 50, 80 cover 21,51,81 cover

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Abstract

Gelenkabdichtung eines Gleichlaufdrehgelenks (11) gegenüber einem Wellenzapfen (31),der mit dem Gelenkinnenteil (13) des Gleichlaufdrehgelenks (11) fest verbunden ist, mittels eines Rollbalgs (27), der zumindest mittelbar mit dem Gelenkaußenteil (12) des Gleichlaufdrehgelenks (11) fest verbunden ist, wobei eine Axialsicherung des Gleich­laufdrehgelenks (11) gegenüber dem Wellenzapfen (31) durch eine mit dem Gelenkin­nenteil (13) verbundene Axialsicherungshülse (22) gebildet wird, die in einzelnen axia­len Fingern (24) endet, welche in eine Ringnut (37) im Wellenzapfen (31) radialelastisch eingerastet sind und von einem aufsitzenden Bund (28) des Rollbalgs (27) mit aufgezogenem Spannband (29) gesichert sind, wobei Entlüftungskanäle für das Gelenkinnere des Gleichlaufdrehgelenks (11) durch axiale Schlitze (25) zwischen den einzelnen axialen Fingern (24) gebildet werden, die im Inneren des Rollbalgs (27) frei enden und zur Außenseite des Rollbalgs (27) von einer am Rollbalg (27) angeformten Dichtlippe (30) verschließbar sind, die in Ruhelage am Wellenzapfen (31) oder einem mit diesem verbundenen Bauteil (34) ringförmig abdichtend anliegt und bei erhöhter Drehzahl unter Freigabe der Entlüftungskanäle vom Wellenzapfen (31) oder dem mit diesem verbundenen Bauteil (34) abhebt.

Description

Gelenkabdichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Gelenkabdichtung eines Gleichlaufdrehgelenks gegenüber einem Wellenzapfen, der mit dem Gelenkinnenteil des Gleichlaufdrehgelenks fest verbunden ist, mittels eines Rollbalgs, der zumindest mittelbar mit dem Gelenkau¬ ßenteil des Gleichlaufdrehgelenks fest verbunden ist, wobei eine Axialsicherung des Gleichlaufdrehgelenks gegenüber dem Wellenzapfen durch eine mit dem Gelenkin¬ nenteil verbundene Axialsicherungshülse gebildet wird, die in einzelnen axialen Fin¬ gern endet, welche in eine Ringnut im Wellenzapfen radialelastisch eingerastet sind und von einem aufsitzenden Bund des Rollbalgs mit aufgezogenem Spannband ge¬ sichert sind.
Gleichlaufdrehgelenke, insbesondere VL-Verschiebegelenke, die in der vorstehend definierten Weise axial gegenüber dem in das Gelenkinnenteil eingesteckten Wellen- zapfen gesichert sind, sind in der älteren Anmeldung DE 10 2004 009 477.2 der An¬ melderin erstmals beschrieben. Hierbei bildet der verwendete Rollbalg oder Falten¬ balg einen integralen Bestandteil der verwendeten Axialsicherung mittels einer neu¬ artigen Axialsicherungshülse, die bevorzugt aus Blech bestehen kann, am Gelenkin¬ nenteil angeschweißt ist und mit radialelastischen Fingern mit Hilfe des Rollbalges und eines Spannbandes in einer Ringnut des Wellenzapfens festgelegt ist. i
Es ist allgemein bekannt, daß Abdichtungsanordnungen von Gleichlaufdrehgelenken ein Entlüftungssystem aufweisen sollten, das bei steigender Betriebstemperatur ei¬ nen Abbau des Überdrucks im Gelenkinneren zuläßt, damit der Faltenbalg oder RoII- balg nicht aufbläht und infolge einer nicht bestimmungsgemäßen Form im Betrieb Schäden erleidet. Auf der anderen Seite ist das Entlüftungssystem dahingehend auszulegen, daß eine Eindringen von Wasser und Schmutz in das Gelenkinnere ver¬ hindert wird, insbesondere bei Watfahrten des Fahrzeugs, in dem das Gleichlauf¬ drehgelenk Verwendung findet. Bei den zunehmendem Anteil von geländegängigen Fahrzeugen im Gesamtmarkt ist dies ein zunehmend wichtiger Faktor. Entlüftungs- Systeme, die die Verformung eines Rollbalgs oder Faltenbalgs unter Fliehkrafteinfluß zum gesteuerten Freigeben oder Schließen einbeziehen, sind bereits bekann gewor¬ den.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges und be- triebssicheres Entlüftungssystem für eine Gelenkabdichtung bereitzustellen, die mit dem eingangs beschriebenen Axialsicherungssystem in Verbindung gebracht werden kann.
Eine erste Lösung hierfür besteht in einer Gelenkabdichtung eines Gleichlaufdrehge- lenks gegenüber einem Wellenzapfen, der mit dem Gelenkinnenteil des Gleichlauf¬ drehgelenks fest verbunden ist, mittels eines Rollbalgs, der zumindest mittelbar mit dem Gelenkaußenteil des Gleichlaufdrehgelenks fest verbunden ist, wobei eine Axi¬ alsicherung des Gleichlaufdrehgelenks gegenüber dem Wellenzapfen durch eine mit dem Gelenkinnenteil verbundene Axialsicherungshülse gebildet wird, die in einzelnen axialen Fingern endet, welche in eine Ringnut im Wellenzapfen radialelastisch einge¬ rastet sind und von einem aufsitzenden Bund des Rollbalgs mit aufgezogenem Spannband gesichert sind, wobei Entlüftungskanäle für das Gelenkinnere des Gleichlaufdrehgelenks durch axiale Schlitze zwischen den einzelnen axialen Fingern der Hülse gebildet werden, die im Inneren des Rollbalgs frei enden und zur Außen- seite des Rollbalgs von einer am Rollbalg angeformten Dichtlippe verschließbar sind, die in Ruhelage am Wellenzapfen und einem mit diesem verbundenen Bauteil ring¬ förmig abdichtend anliegt und bei erhöhter Drehzahl unter Freigabe der Entlüftungs¬ kanäle vom Wellenzapfen oder dem mit diesem verbundenen Bauteil abhebt.
Hiermit werden die zwischen den axialen Fingern vorhandenen Schlitze in das Ent¬ lüftungssystem eingebunden, was den Vorteil hat, daß weder im Wellenzapfen Längsnuten oder dergleichen ausgebildet werden müssen, noch im Bund des Fal¬ tenbalgs irgendwelche Längskanäle eingeformt werden müssen. Der Wellenzapfen hat somit seinen ungeschwächten Tragquerschnitt, während der Faltenbalg in gün¬ stiger einfacher Weise herzustellen und zu entformen ist. Die Dichtlippe liegt im Ru¬ hestand am Wellenzapfen oder einem damit verbundenen Bauteil abdichtend an. Als Anlagefläche ist hierbei insbesondere eine radiale Anlagefläche günstig. In diesem Fall kann die Dichtlippe eine leicht konische Form aufweisen. Die Axiallage des Bun¬ des des Faltenbalges und damit auch der Dichtlippe ist nach der Montage exakt fest¬ gelegt. Hieraus ergibt sich eine gut reproduzierbare Vorspannung der Dichtlippe an der entsprechenden Anlagefläche. Bei erhöhter Drehzahl kann sich die Dichtlippe aus ihrer konischen Form unter dem Einfluß der Fliehkraft zu einer stärker radial e- benen Form formen, so daß ein Ringspalt frei wird, von dem aus die freien Enden der Schlitze mit der Umgebung verbunden werden können. In vorteilhafter Weise ist hiermit das Entlüftungssystem an seinem äußeren Ende verschließbar, so daß im Falle der Langsamfahrt oder Watfahrt kein Wasser und kein Schmutz in das Innere des Faltenbalges eindringen kann.
Eine zweite erfindungsgemäße Lösung besteht in einer Gelenkabdichtung eines Gleichlaufdrehgelenks gegenüber einem Wellenzapfen, der mit dem Gelenkinnenteil des Gleichlaufdrehgelenks fest verbunden ist, mittels eines Rollbalgs, der zumindest mittelbar mit dem Gelenkaußenteil des Gleichlaufdrehgelenks fest verbunden ist, wobei eine Axialsicherung des Gleichlaufdrehgelenks gegenüber dem Wellenzapfen durch eine mit dem Gelenkinnenteil verbundene Axialsicherungshülse gebildet wird, die in einzelnen axialen Fingern endet, welche in eine Ringnut im Wellenzapfen radi¬ alelastisch eingerastet sind und von einem aufsitzendem Bund des Rollbalgs mit aufgezogenem Spannband gesichert sind, wobei Entlüftungskanäle für das Gelenk- innere durch axiale Schlitze zwischen den einzelnen axialen Fingern gebildet wer¬ den, die zur Außenseite des Rollbalges frei enden und im Inneren des Rollbalgs von einer Wandung des Rollbalgs verschließbar sind, die in Ruhelage an der Axialsiche¬ rungshülse vor dem Anfang der axialen Schlitze ringförmig abdichtend anliegt und die bei erhöhter Drehzahl unter Freigabe der Entlüftungskanäle von der Axialsiche- rungshülse abhebt. Auch hierbei wird in gleicher Weise ein drehsymmetrischer Quer¬ schnitt des Wellenzapfens ebenso wie ein störungsfreier Rotationsquerschnitt des Rollbalgs gewahrt, indem die Schlitze zwischen den axialen Fingern der Axialsiche¬ rungshülse den wesentlichen Bestandteil des Entlüftungssystems bilden. Die Ab- dichtfunktion wird hierbei von einem Teil der Faltenbalgwandung wahrgenommen, die mit dem ringförmig ausgebildeten Teil der Axialsicherungshülse vor dem Anfang der Schlitze zusammenwirkt. Diese Wandung kann mit konstruktiv vorgegebener Vorspannung an der Axialsicherungshülse anliegen und damit bei vorbestimmter Drehzahl unter dem Einfluß von Fliehkräften von eben dieser abheben. Sofern eine Ringlippe am Ende des Faltenbalgs im Anschluß an den Bund auch hier vorgesehen ist, was nicht erforderlich ist und zur Einsparung von axialer Baulänge auch eher be¬ vorzugt ist, sind Noppen oder Rippen an der Ringlippe oder an einer entsprechenden Gegenfläche vorzusehen, die das Entlüftungssystem bis zum Abdichtungsbereich ständig offen halten. Hierbei können die entsprechenden Formgebungen nach Art einer Labyrinthdichtung ausgestaltet werden.
Die Ringnut auf dem Wellenzapfen ist bevorzugt eine flache Rundnut, in die ein In¬ nenwulst des Rollbalges passend eingreift. Der Rollbalg wird bevorzugt aus Gummi gefertigt sein, um die erforderlichen Formänderungen unter Fliehkrafteinfluß besser zu ermöglichen.
Die erste Lösung und die zweite Lösung können in Kombination zur Ausführung kommen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Gelenkabdichtung mit drehzahlabhängig gesteuerter Entlüftungsmöglichkeit sind in den Zeichnungen dar¬ gestellt.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gelenkab¬ dichtung im Längsschnitt sowohl bei geschlossener Entlüftung (oben) als auch bei freigegebener Entlüftung (unten);
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gelenkab- dichtung im Längsschnitt sowohl bei geschlossener Entlüftung (oben) als auch bei freigegebener Entlüftung (unten);
Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gelenkab- dichtung, bei dem die Merkmale nach Figur 1 und die Merkmale nach Figur 2 kombiniert sind, sowohl bei geschlossener Entlüftung (oben) als auch bei freigegebener Entlüftung (unten).
In Figur 1 ist ein Verschiebegelenk 11 gezeigt, das als wesentliche Baugruppen ein Gelenkaußenteil 12, ein Gelenkinnenteil 13, drehmomentübertragende Kugeln 14 und einen Kugelkäfig 15 umfaßt. Die Kugeln sind in Bahnen 16 im Gelenkaußenteil und Bahnen 17 im Gelenkinnenteil gehalten. An das Gelenkaußenteil 12 ist ein Übergangsstück 18 und an dieses eine Rohrwelle 19 angeschweißt. Das Gelenkau- ßenteil 12 ist in Richtung zur Rohrwelle 19 mit einem Deckel 20 abgedichtet. Ein wei¬ terer Deckel 21 dient der separaten Abdichtung einer Innenöffnung 23 des Gelenkin¬ nenteils. In die Innenöffnung 23 ist ein Wellenzapfen 31 eingesteckt, der über ein Wälzlager 32 in einem Getriebegehäuse 33, insbesondere dem Gehäuse eines Hinterachsgetriebes, gelagert ist. Das Lager 32 ist mittels einer Mutter 34, die auf den Wellenzapfen 31 aufgeschraubt ist, verspannt. Zur Abdichtung des Wellenzapfens 31 gegenüber dem Getriebegehäuse 31 dient eine Wellendichtung 35 und eine Schutzkappe 36. Der Wellenzapfen 31 und die Innenöffnung 23 des Gelenkinnenteils 13 weisen in üblicher Weise Wellenverzahnungen zum gegenseitigen drehfesten Eingriff auf. Die Axialsicherung des Gelenkinnenteils 13 und damit des gesamten Gleichlaufdrehgelenks 11 gegenüber dem Wellenzapfen 31 erfolgt mittels einer Blechhülse 22, die fest mit dem Gelenkinnenteil 13 verbunden ist und die in Richtung zum Gehäuse 33 in einzelnen radialelastischen Fingern 24 endet, zwischen denen Längsschlitze 25 ausgebildet sind, die Entlüftungskanäle bilden. Die Finger 24 sind radial gesichert durch den Bund 28 eines Rollbalgs 27, der über eine weitere Blechkappe 26 mit dem Gelenkaußenteil 12 verbunden ist. Der Bund 28 greift mit einem Innenwulst in eine Ringnut 37 auf dem Wellenzapfen 31 ein und ist durch ein Spannband 29 axial formschlüssig auf dem Wellenzapfen 31 festgelegt. Außerhalb des Spannbandes 29 schließt sich am Rollbalg 27 eine Dichtlippe 30 an, die in der in der oberen Bildhälfte gezeigten Ruhestellung ringförmig abdichtend an der Stirnseite 38 der Mutter 34 anliegt. Das Innere des Gleichlaufdrehgelenks ist somit durch die Dichtlippe 30, die unter Material¬ vorspannung an der Mutter 34 anliegt, abgedichtet. In der unteren Bildhälfte ist die Situation bei erhöhter Drehzahl gezeigt, wobei die Dichtlippe 30 unter dem Einfluß von Zentrifugalkräften sich aus ihrer konischen Form in eine radiale Form verändert hat, so daß Entlüftungskanäle, die durch die Schlitze 25 zwischen den Fingern 24 gebildet werden, nach außen frei werden und eine Ge- lenkentlüftung gegeben ist. Hierbei kann Wasser unter dem Einfluß der Zentrifugal¬ kräfte bei höheren Drehzahlen aus dem Gelenkinneren entweichen, während bei ge¬ ringerer Drehzahl, insbesondere bei Watgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, das Ge¬ lenkinnere nach außen abgedichtet ist und ein Eindringen von Wasser verhindert wird.
In Figur 2 sind entsprechende Einzelheiten wie in Figur 1 mit um jeweils 30 herauf¬ gesetzten Bezugsziffem bezeichnet. Auf die vorangehende Beschreibung kann dabei weitgehend Bezug genommen werden. Unterschiede, die zu beschreiben sind, fin¬ den sich nur im Bereich der drehzahlabhängig steuerbaren Entlüftung der gezeigten Gelenkabdichtung. Der Rollbalg 57 ist in gleicher Weise wie in Figur 1 mittels einer Blechhülse 56 auf dem Gelenkaußenteil 42 festgelegt und greift ebenfalls mit einem Bund 58 in eine Ringnut 67 des Wellenzapfens 61 formschlüssig ein. Auch hier ist der Bund 58 mit einem Spannband 59 gesichert. Abweichend von Figur 1 weist der Rollbalg jedoch am freien Ende keine Dichtlippe auf. Vielmehr liegt er an aufgeboge- nen Enden der Finger 54 der Blechhülse 52 an, die auch hier mit dem Gelenkinnen¬ teil 43 zur Axialsicherung des Gleichlaufdrehgelenks 41 auf dem Wellenzapfen 61 fest verbunden ist. Auch hier bilden Schlitze 55 zwischen den Fingern 54 Entlüf¬ tungskanäle, die jedoch in der in der oberen Bildhälfte gezeigten Ruhestellung durch eine Innenwelle 69 verschlossen werden, die im Bereich der ungeschlitzten Hülse 52 aufliegt. In der in der unteren Bildhälfte gezeigten Situation bei erhöhter Drehzahl hebt die Innenwelle 69' des Rollbalgs 57 von der Axiaisicherungshülse 52 ab, so daß der Bereich der Schlitze 55 zwischen den Fingern 54 zum Inneren des Gelenks frei wird und durch die Schlitze 55 gebildete Entlüftungskanäle vom Gelenkinneren zum Gelenkäußeren offen werden. Sofern bei dieser Ausführung zusätzlich eine Dichtlip- pe am freien Ende des Rollbalges vorgesehen werden soll, ist diese mit Rippen oder Noppen zu besetzen, so daß ein ständig offenes Entlüftungssystem am Ende des Rollbalgs gebildet wird, da der Verschließmechanismus hier durch die Rollbalgwan- dung 69 weiter innen dargestellt wird. Diese Rippen oder Noppen können als Art von Labyrinthelichtungen ausgeführt werden, die zumindest das Eindringen von Schmutz in den ständig offenen Bereich des Entlüftungssystems erschweren.
In Figur 3 sind entsprechende Einzelheiten wie in Figur 1 mit um jeweils 60 herauf¬ gesetzten Bezugsziffern und entsprechende Einzelheiten wie in Figur 2 mit jeweils um 30 heraufgesetzten Bezugsziffern bezeichnet. Auf die vorangehenden Beschrei¬ bungen, die sämtliche Einzelheiten bereits ansprechen, wird Bezug genommen.
Gelenkabdichtung
Bezugszeichenliste
11,41,71 Verschiebegelenk
12, 42, 72 Gelenkaußenteil
13,43,73 Gelenkinnenteil
14, 44, 74 Kugeln
15,45,75 Kugelkäfig
16, 46, 76 äußere Kugelbahn
17, 47, 77 innere Kugelbahn
18.48.78 Übergangsstück
19.49.79 Rohrwelle 20, 50, 80 Deckel 21,51,81 Deckel
22, 52, 82 Axialsicherungshülse
23, 53, 83 Innenöffnung
24, 54, 84 Finger
25, 55, 85 Schlitze
26, 56, 86 Blechkappe
27, 57, 87 Rollbalg
28, 58, 88 Bund
29, 59, 89 Spannband
30, - , 90 Dichtlippe 31,61,91 Wellenzapfen 2, 62, 92 Wälzlager 3, 63, 93 Getriebegehäuse 4, 64, 94 Mutter 5, 65, 95 Wellendichtring 6, 66, 96 Schutzkappe 7, 67, 96 Ringnut (Wellenzapfen) 8, - , 98 Stirnfläche (Mutter) - , 69, 99 Faltenbalgwandung

Claims

GelenkabdichtungPatentansprüche
1. Gelenkabdichtung eines Gleichlaufdrehgelenks (11) gegenüber einem Wellen¬ zapfen (31), der mit dem Gelenkinnenteil (13) des Gleichlaufdrehgelenks (11) fest verbunden ist, mittels eines Rollbalgs (27), der zumindest mittelbar mit dem Gelenkaußenteil (12) des Gleichlaufdrehgelenks (11) fest verbunden ist, wobei eine Axialsicherung des Gleichlaufdrehgelenks (11) gegenüber dem Wellenzapfen (31) durch eine mit dem Gelenkinnenteil (13) verbundene Axial- sicherungshülse (22) gebildet wird, die in einzelnen axialen Fingern (24) endet, welche in eine Ringnut (37) im Wellenzapfen (31) radialelastisch eingerastet sind und von einem aufsitzenden Bund (28) des Rollbalgs (27) mit aufgezoge¬ nem Spannband (29) gesichert sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß Entlüftungskanäle für das Gelenkinnere des Gleichlaufdrehgelenks (11) durch axiale Schlitze (25) zwischen den einzelnen axialen Fingern (24) gebildet werden, die im Inneren des Rollbalgs (27) frei enden und zur Außenseite des Rollbalgs (27) von einer am Rollbalg (27) angeformten Dichtlippe (30) ver¬ schließbar sind, die in Ruhelage am Wellenzapfen (31) oder einem mit diesem verbundenen Bauteil (34) ringförmig abdichtend anliegt und bei erhöhter Dreh¬ zahl unter Freigabe der Entlüftungskanäle vom Wellenzapfen (31) oder dem mit diesem verbundenen Bauteil (34) abhebt.
2. Abdichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das mit dem Wellenzapfen (31) verbundene Bauteil eine auf diesem auf¬ geschraubte Mutter (34) ist, die insbesondere der Verspannung eines Wellen¬ lagers (32) dient.
3. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringlippe (30) sich nach außen etwa konisch öffnet und im Ruhezu¬ stand an einer Radialfläche des Wellenzapfens (31) oder der Mutter (34) an¬ liegt.
4. Abdichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringlippe (30) in eine Ringnut (38) in der Radialfläche des Wellenzap¬ fens (31) oder der Mutter (34) eingreift.
5. Gelenkabdichtung eines Gleichlaufdrehgelenks (41) gegenüber einem Wellen¬ zapfen (61), der mit dem Gelenkinnenteil (43) des Gleichlaufdrehgelenks (41) fest verbunden ist, mittels eines Rollbalgs (57), der zumindest mittelbar mit dem Gelenkaußenteil (42) des Gleichlaufdrehgelenks (41) fest verbunden ist, wobei eine Axialsicherung des Gleichlaufdrehgelenks (41) gegenüber dem Wellenzapfen (61) durch eine mit dem Gelenkinnenteil (43) verbundene Axial- sicherungshülse (52) gebildet wird, die in einzelnen axialen Fingern (54) endet, welche in eine Ringnut (67) im Wellenzapfen (61) radialelastisch eingerastet sind und von einem aufsitzendem Bund (58) des Rollbalgs (57) mit aufgezoge¬ nem Spannband (59) gesichert sind, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß Entlüftungskanäle für das Gelenkinnere durch axiale Schlitze (55) zwi¬ schen den einzelnen axialen Fingern (54) gebildet werden, die zur Außenseite des Rollbalges (57) frei enden und im Inneren des Rollbalgs (57) von einer Wandung (69) des Rollbalgs (57) verschließbar sind, die in Ruhelage an der Axialsicherungshülse (52) vor dem Anfang der axialen Schlitze (55) ringförmig abdichtend anliegt und die bei erhöhter Drehzahl unter Freigabe der Entlüf¬ tungskanäle von der Axialsicherungshülse (52) abhebt.
6. Abdichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Rollbalg (57) eine Ringlippe angeformt ist, die Rippen oder Nocken trägt, um gegenüber dem Wellenzapfen (61) oder einem mit diesem verbunde¬ nen Bauteil (64) ein ständig offenes Entlüftungssystem zu bilden.
7. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringnut (37, 67) eine Rundnut ist und am Rollbalg (27, 57) ein Innen¬ wulst vorgesehen ist, der passend in die Ringnut (37, 67) eingreift.
8. Abdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rollbalg (27, 57) aus Gummi besteht.
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