WO2008052588A1 - Sealing element with sealing lip for a joint arrangement - Google Patents
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- WO2008052588A1 WO2008052588A1 PCT/EP2006/010563 EP2006010563W WO2008052588A1 WO 2008052588 A1 WO2008052588 A1 WO 2008052588A1 EP 2006010563 W EP2006010563 W EP 2006010563W WO 2008052588 A1 WO2008052588 A1 WO 2008052588A1
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D3/843—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers
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- F16D3/205—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
- F16D3/2055—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
Definitions
- the invention relates to a sealing element for fixing a bellows on a joint arrangement with an outer spherical connection region, wherein the sealing element has a spherical inner contour with different radii of curvature and has at least one extending in the direction of a circumferential sealing lip on the inner contour.
- the invention is particularly concerned with the tight connection of a sealing element or a bellows to a joint arrangement, even under extreme operating conditions.
- the joint arrangement in particular has a spherical, ie non-circular, outer contour, which forms the connection area towards the bellows or the sealing element.
- the object of the present invention is to at least partially solve the problems described with reference to the prior art.
- a sealing element is to be specified in which the tightness of the composite of bellows and outer joint part is improved.
- the design of the bellows or the sealing element should also be easy to manufacture, taking into account a series production.
- the sealing element according to the invention for fixing a bellows to a joint arrangement with an outer spherical connection region has a spherical inner contour with different radii of curvature and at least one sealing lip extending on the inner contour in the direction of the circumference, the sealing lip having at least a height or deformability varying over the circumference is trained.
- the contact of the sealing lip with the hinge assembly is significantly improved, especially in the vicinity of small Krümrnungsradien, so that the tightness of the overall arrangement is improved.
- connection region and the inner contour there should be noted that at least one cross-sectional plane exists at the inner contour of the sealing element essentially coincides with the spherical outer surface of the joint arrangement or the outer joint part, respectively, or they run parallel to one another. In this context, it is clear that certain distances or tolerances are nevertheless allowed, for the bridging of which the sealing lip is finally provided. If one now considers such a cross section, the course of the inner contour can be described by a plurality of radii of curvature. Since this is not a circular inner contour, the contour is described by a plurality of differently sized or differently directed radii of curvature. Most preferably, the contour is designed so that no unstable transitions are formed, in particular, edges, corners and the like can be avoided. In order now to a possible close connection of the sealing element to the outer joint part
- Sealing element substantially the radii of curvature of the outer spherical connection region of the outer joint part, seen in the radial direction.
- the sealing lip now has circumferentially varying heights and / or different deformabilities, the sealing behavior of the sealing lip is adapted to the spherical shape of the connecting region.
- local surface changes, structures and the like may be provided in the connection region, which intersect the sealing lip, at the same time the tightness is ensured.
- the sealing lip in this section can be made, for example, more unstable, softer, thinner, with a different material, etc.
- the height and / or deformability in a sealing lip can vary simultaneously or in separate sections.
- the variation can be steady or (locally) erratic.
- the height is made larger in the region of a smaller radius of curvature.
- the height is advantageously at least 30% greater than in areas with the largest radius of curvature of the inner contour.
- the height may even be made at least 50% larger.
- the height in the region of a smaller radius of curvature is made larger only when the radius of curvature is smaller than 5 mm. It is very particularly preferred that the height is increased only in the regions of the smallest radius of curvature of the inner contour (or of all the smallest radii of curvature).
- a plurality of sections of the sealing lip are provided with increased height, which together extend over less than half the circumference of the inner contour.
- the number of sections is 3 or 6.
- the fact that the portions of the sealing lip with increased height together make up less than half the circumference of the inner contour relates in particular to the variant, wherein 3 sections are provided. This is to avoid that the entire sealing lip behaves too unstable and possibly just simply pressed flat.
- the sealing element is an injection molded part. This is in particular a thermoplastic material.
- the sealing element is formed integrally with the bellows. Nevertheless, there may also be applications in which the sealing element is designed separately as a single part. Then, the sealing element, for example, a round outer contour, so that the sealing element forms a kind of adapter towards a bellows. Especially in the case of a one-piece embodiment variant, in particular a bellows with a sealing element described here according to the invention is proposed. In this case, the sealing element can be integrated, materially connected and / or mounted.
- a joint arrangement which has at least one outer joint part with a cavity and one inner joint part with a plurality of rolling elements.
- the inner joint part is pivotally and rotatably disposed in the cavity.
- a bellows is fixed to the outer joint part with a sealing element of the type described here according to the invention, so that the bellows surrounds the hollow space and the inner joint part.
- the outer joint part has a plurality of partially extending in the circumferential direction grooves for receiving the sealing element, which are bounded by edges, wherein portions of the sealing lip are arranged with increased height at the edges.
- the particularly easily deformable or enlarged sealing lip portions are positioned where the spherical connecting portion has discontinuous transitions, such as edges. This improves the tightness at these points.
- a particularly preferred field of application of the bellows with the sealing element or the illustrated joint arrangement described here is a motor vehicle.
- FIGS. show particularly preferred embodiments of the invention, to which, however, this is not limited. They show schematically: 1: a disassembled joint assembly with bellows,
- FIG. 1 shows schematically a disassembled state of a joint arrangement 3.
- an outer joint part 12 with the outer spherical connection region 4, on which the spherical inner contour 5 of the sealing element 1 is positioned.
- the outer joint part 12 has a plurality of grooves 16, which are positioned in the region of the smallest radius of curvature of the cross-sectional contour of the outer joint part 12.
- the sealing element 1 Integral with the bellows 2, the sealing element 1 is executed in the region of the end face, which is brought into contact with the outer joint part 12.
- the sealing element 1 has a spherical inner contour 5 with different radii of curvature 6, 7.
- a sealing lip 9 extends, with orientation radially inwardly.
- 2 shows a cross section through an outer joint part 12 in the region of a groove 16.
- an edge 17 is formed in the outlet of the machine-produced, subsequently introduced, groove 16.
- the section 11 of the sealing lip 9 is now aligned with this edge 17, so that this section 11 covers the edge 17.
- the greater height or better deformability in this area ensures a tight and tight contact of the sealing lip 9 at the edge 17.
- FIG. 3 Shown is a (separate) sealing element 1 with a spherical inner contour 5.
- the sealing lip 9 In the circumferential direction 8 extends the sealing lip 9, wherein basically several (eg substantially parallel) sealing lips 9 may be provided m in a section 11, in which the inner contour 5 has a small radius of curvature 6, the sealing lip 9 is designed here with a greater height 10 than in other areas.
- the sealing lip 9 surrounds the edge 17 much better than conventional sealing lips, at the same time in adjacent areas, the tightness is ensured.
- Fig. 4 is intended to illustrate a motor vehicle 18, wherein the torque transmission of the drive system via several shafts 19 takes place towards the wheels.
- corresponding joint arrangements 3 can be provided, in which the invention can be used.
- FIGS. 5 and 6 show a longitudinal and a cross section through a joint arrangement 3 embodied as a tripode joint.
- the joint arrangement 3 has an outer joint part 12 (or a so-called tulip) with a hollow space 13.
- an inner joint part 14 (or a so-called tripode) with a plurality (here 3) of rolling bodies 15 (or rollers) positioned.
- These rolling elements 15 are rotatably mounted on connecting piece 22 of the inner joint part 14, so that they can run on a relative movement along the axis 21 on the inside of the outer joint part 12.
- the inner joint part 14 is in turn mounted on a rotatable, torque transmitting, shaft 19, which can also be bent relative to the outer joint part 12.
- a bellows 2 is additionally provided, which is fastened on the outside on the outer joint part 12 and on the shaft 19 with a clamp 20.
- the bellows 2 has a sealing element 1, which is designed with the sealing lip according to the invention.
Abstract
The invention relates to a sealing element (1) for fixing a bellows (2) to a joint arrangement (3) with an outer spherical connecting region (4), wherein the sealing element (1) has a spherical inner contour (5) with different radii of curvature (6, 7) and has at least one sealing lip (9), which extends in the direction of a periphery (8), on the inner contour (5), which sealing lip (9)is formed at least with a height (10) or deformability which varies over the periphery (8).
Description
Dichtungselement mit Dichtungslippe für eine Gelenkanordnung Sealing element with sealing lip for a joint arrangement
Die Erfindung betrifft ein Dichtungselement zur Fixierung eines Faltenbalges an einer Gelenkanordnung mit einem äußeren sphärischen Verbindungsbereich, wobei das Dichtungselement eine sphärische Innenkontur mit unterschiedlichen Krümmungsradien hat und mindestens eine sich in Richtung eines Umfangs erstreckende Dichtungslippe an der Innenkontur aufweist.The invention relates to a sealing element for fixing a bellows on a joint arrangement with an outer spherical connection region, wherein the sealing element has a spherical inner contour with different radii of curvature and has at least one extending in the direction of a circumferential sealing lip on the inner contour.
Die Erfindung beschäftigt sich insbesondere mit der auch unter extremen Betriebsbedingungen dichten Anbindung eines Dichtungselements bzw. eines Faltenbalges an einer Gelenkanordnung. Dabei weist die Gelenkanordnung insbesondere eine sphärische, also nicht kreisrunde, Außenkontur auf, die den Verbindungsbereich hin zum Faltenbalg bzw. dem Dichtelement hin bildet.The invention is particularly concerned with the tight connection of a sealing element or a bellows to a joint arrangement, even under extreme operating conditions. In this case, the joint arrangement in particular has a spherical, ie non-circular, outer contour, which forms the connection area towards the bellows or the sealing element.
Bei solchen sphärischen Außenkonturen, wie sie beispielsweise bei Tripodegelen- ken im besonderen Maße auftreten, gewährleisten gerade in Hinblick auf einer Montage im Serienbetrieb nicht immer einen gleichmäßigen Anpressdruck an die Gelenkanordnung, so dass Undichtigkeiten entstehen können. Der den Innenbereich der Gelenkanordnung zumindest teilweise abdeckende Faltenbalg hat die Aufgabe, darin befindliches Schmierfett oder ähnliche Schmiermittel nicht aus der Gelenkanordnung austreten zu lassen und zudem zu verhindern, dass von außen Staub oder andere Verunreinigungen in innen liegende Bereiche des Gelenkes eindringen.In the case of such spherical outer contours, as occur, for example, particularly in the case of tripod joints, in particular with regard to assembly in series operation, they do not always ensure a uniform contact pressure against the joint arrangement, so that leaks can occur. The bellows which at least partially cover the interior region of the joint arrangement has the task of not allowing any lubricant or similar lubricant contained therein to escape from the joint arrangement and also to prevent dust or other contaminants from penetrating into interior areas of the joint from outside.
Es ist bereits bekannt, zur Verbesserung der Anbindung von Faltenbalg und Gelenkaußenteil Keilverbindungen bzw. Klemmverbindungen vorzusehen, die einen verbesserten Formschluss zur Folge haben sollen. Dabei ist die Außenkontur des Gelenkaußenteils beispielsweise maschinell nachbearbeitet, so dass Eingriff- bzw. Anlagemöglichkeiten für den Faltenbalg oder ein Dichtungselement vorgesehen
sind. Zudem ist auch bekannt, um die Gelenkanordnung bzw. das Gelenkaußenteil umlaufende Dichtungen bzw. Dichtungslippen vorzusehen.It is already known to provide wedge connections or clamping connections to improve the connection of bellows and outer joint part, which are to have an improved positive connection result. In this case, the outer contour of the outer joint part, for example, machined by machine, so that intervention or investment opportunities for the bellows or a sealing element provided are. In addition, it is also known to provide peripheral seals or sealing lips around the joint arrangement or the joint outer part.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein Dichtungselement angegeben werden, bei dem die Dichtheit des Verbundes aus Faltenbalg und Gelenkaußenteil verbessert wird. Dabei soll die Ausgestaltung des Faltenbalges bzw. des Dichtungselementes auch unter Berücksichtigung einer Serienfertigung einfach herstellbar sein.The object of the present invention is to at least partially solve the problems described with reference to the prior art. In particular, a sealing element is to be specified in which the tightness of the composite of bellows and outer joint part is improved. In this case, the design of the bellows or the sealing element should also be easy to manufacture, taking into account a series production.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Dichtungselement gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale können in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden und zeigen weitere Ausgestaltungen der Erfindung auf. Die Erfindung wird zudem in der Beschreibung weiter spezifiziert, wobei zusätzlich besonders bevorzugte Ausfuhrungsvarianten der Erfindung angegeben werden.These objects are achieved with a sealing element according to the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent formulated claims. The features listed individually in the claims can be combined with each other in any technologically meaningful way, and show further embodiments of the invention. The invention will be further specified in the description, wherein additionally particularly preferred embodiments of the invention are given.
Das erfindungsgemäße Dichtungselement zur Fixierung eines Faltenbalges an einer Gelenkanordnung mit einem äußeren sphärischen Verbindungsbereich hat eine sphärische Innenkontur mit unterschiedlichen Krümmungsradien und mindestens eine sich Richtung des Umfangs erstreckende Dichtungslippe an der Innenkontur, wobei die Dichtungslippe zumindest mit einer über den Umfang vari- ierenden Höhe oder Deformierbarkeit ausgebildet ist. Damit wird der Kontakt der Dichtungslippe mit der Gelenkanordnung gerade in Nachbarschaft zu kleinen Krümrnungsradien deutlich verbessert, so dass die Dichtheit der Gesamtanordnung verbessert wird.The sealing element according to the invention for fixing a bellows to a joint arrangement with an outer spherical connection region has a spherical inner contour with different radii of curvature and at least one sealing lip extending on the inner contour in the direction of the circumference, the sealing lip having at least a height or deformability varying over the circumference is trained. Thus, the contact of the sealing lip with the hinge assembly is significantly improved, especially in the vicinity of small Krümrnungsradien, so that the tightness of the overall arrangement is improved.
hu Hinblick auf die sphärische Ausgestaltung des Verbindungsbereichs und der Innenkontur ist anzumerken, dass zumindest eine Querschnittsebene existiert bei
der die Innenkontur des Dichtungselementes im Wesentlichen mit der sphärischen Außenfläche Gelenkanordnung bzw. dem Gelenkaußenteil übereinstimmt bzw. diese parallel zueinander laufen. In diesem Zusammenhang ist klar, dass gewisse Abstände bzw. Toleranzen gleichwohl erlaubt werden, zu deren Überbrückung die Dichtungslippe schließlich vorgesehen ist. Betrachtet man nun einen solchen Querschnitt, so lässt sich der Verlauf der Innenkontur durch mehrere Krümmungsradien beschreiben. Da es sich vorliegend nicht um eine kreisrunde Innenkontur handelt, wird die Kontur durch mehrere, unterschiedlich große bzw. unterschiedlich gerichtete Krümmungsradien beschrieben. Ganz besonders bevorzugt ist die Kontur dabei so gestaltet, dass keine unsteten Verlaufsübergänge gebildet sind, als insbesondere Kanten, Ecken und dergleichen vermieden werden. Um nun eine möglichst dichte Anbindung des Dichtungselements hin zum Gelenkaußenteil zuWith regard to the spherical configuration of the connection region and the inner contour, it should be noted that at least one cross-sectional plane exists at the inner contour of the sealing element essentially coincides with the spherical outer surface of the joint arrangement or the outer joint part, respectively, or they run parallel to one another. In this context, it is clear that certain distances or tolerances are nevertheless allowed, for the bridging of which the sealing lip is finally provided. If one now considers such a cross section, the course of the inner contour can be described by a plurality of radii of curvature. Since this is not a circular inner contour, the contour is described by a plurality of differently sized or differently directed radii of curvature. Most preferably, the contour is designed so that no unstable transitions are formed, in particular, edges, corners and the like can be avoided. In order now to a possible close connection of the sealing element to the outer joint part
■ realisieren, entsprechen die Krümmungsradien der sphärischen Innenkontur des ■ realize, correspond the radii of curvature of the spherical inner contour of the
Dichtungselementes im wesentlichen den Krümmungsradien des äußeren sphäri- sehen Verbindungsbereichs des Gelenkaußenteils, in radiale Richtung gesehen.Sealing element substantially the radii of curvature of the outer spherical connection region of the outer joint part, seen in the radial direction.
Da nunmehr die Dichtungslippe in Umfang variierende Höhen und/oder unterschiedliche Deformierbarkeiten aufweist, ist das Dichtungsverhalten der Dichtungslippe an die sphärische Gestalt des Verbindungsbereiches angepasst. Darüber hinaus können in dem Verbindungsbereich auch lokale Oberflächenveränderungen, Strukturen und dergleichen vorgesehen sein, die die Dichtungslippe kreuzen, wobei gleichzeitig die Dichtheit gewährleistet ist.Since the sealing lip now has circumferentially varying heights and / or different deformabilities, the sealing behavior of the sealing lip is adapted to the spherical shape of the connecting region. In addition, local surface changes, structures and the like may be provided in the connection region, which intersect the sealing lip, at the same time the tightness is ensured.
Im Hinblick auf die variierende Deformierbarkeit ist anzumerken, dass die Dich- tungslippe in diesem Abschnitt beispielsweise instabiler, weicher, dünner, mit einem anderen Material, etc. ausgeführt sein kann.With regard to the varying deformability, it should be noted that the sealing lip in this section can be made, for example, more unstable, softer, thinner, with a different material, etc.
Schließlich sei noch daraufhingewiesen, dass Höhe und/oder Deformierbarkeit in einer Dichtungslippe gleichzeitig oder in getrennten Abschnitten variieren kön- nen. Die Variation kann stetig oder auch (lokal) sprunghaft sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Dichtungselementes ist die Höhe im Bereich eines kleineren Krümmungsradius größer ausgeführt. Dabei ist die Höhe hier vorteilhafterweise um zumindest 30 % größer als in Bereichen mit dem größten Krümmungsradius der Innenkontur. Gegebenenfalls kann die Höhe sogar um mindestens 50 % größer ausgeführt sein.Finally, it should be pointed out that height and / or deformability in a sealing lip can vary simultaneously or in separate sections. The variation can be steady or (locally) erratic. According to an advantageous development of the sealing element, the height is made larger in the region of a smaller radius of curvature. The height here is advantageously at least 30% greater than in areas with the largest radius of curvature of the inner contour. Optionally, the height may even be made at least 50% larger.
Weiter ist auch bevorzugt, dass die Höhe im Bereich eines kleineren Krümmungsradius nur größer ausgeführt ist, wenn der Krümmungsradius kleiner als 5 mm ist. Ganz besonders bevorzugt ist, dass die Höhe nur in den Bereichen des kleinsten Krümmungsradius der Innenkontur (bzw. aller kleinsten Krümmungsradien) vergrößert ist.Furthermore, it is also preferred that the height in the region of a smaller radius of curvature is made larger only when the radius of curvature is smaller than 5 mm. It is very particularly preferred that the height is increased only in the regions of the smallest radius of curvature of the inner contour (or of all the smallest radii of curvature).
• Darüber hinaus wird auch vorgeschlagen, dass eine Mehrzahl von Abschnitten der Dichtungslippe mit vergrößerter Höhe vorgesehen sind, die sich zusammen über weniger als die Hälfte des Umfangs der Innenkontur erstrecken. Ganz besonders bevorzugt beträgt die Anzahl der Abschnitte 3 oder 6. Die Tatsache, dass die Abschnitte der Dichtungslippe mit vergrößerter Höhe zusammen weniger als die Hälfte des Umfangs der Innenkontur ausmachen betrifft insbesondere die Variante, wobei 3 Abschnitte vorgesehen sind. Damit soll vermieden werden, dass sich die gesamte Dichtungslippe zu instabil verhält und gegebenenfalls einfach nur platt gedrückt wird. • In addition, it is also proposed that a plurality of sections of the sealing lip are provided with increased height, which together extend over less than half the circumference of the inner contour. Most preferably, the number of sections is 3 or 6. The fact that the portions of the sealing lip with increased height together make up less than half the circumference of the inner contour relates in particular to the variant, wherein 3 sections are provided. This is to avoid that the entire sealing lip behaves too unstable and possibly just simply pressed flat.
Bevorzugt ist, dass das Dichtungselement ein Spritzgussteil ist. Dabei handelt es sich insbesondere um einen thermoplastischen Kunststoff.It is preferred that the sealing element is an injection molded part. This is in particular a thermoplastic material.
Einer Weiterbildung der Erfindung zufolge ist das Dichtungselement einstückig mit dem Faltenbalg ausgebildet. Gleichwohl können auch Anwendungsfälle existieren, bei denen das Dichtungselement separat als Einzelteil ausgebildet ist. Dann weist das Dichtungselement beispielsweise eine runde Außenkontur auf, so dass das Dichtungselement eine Art Adapters hin zu einem Faltenbalg bildet.
Gerade bei einer einstückigen Ausführungsvariante wird insbesondere ein Faltenbalg mit einem hier erfindungsgemäß beschriebenen Dichtungselement vorgeschlagen. Dabei kann das Dichtungselement integriert, stoffschlüssig verbunden und/oder montiert sein.According to a development of the invention, the sealing element is formed integrally with the bellows. Nevertheless, there may also be applications in which the sealing element is designed separately as a single part. Then, the sealing element, for example, a round outer contour, so that the sealing element forms a kind of adapter towards a bellows. Especially in the case of a one-piece embodiment variant, in particular a bellows with a sealing element described here according to the invention is proposed. In this case, the sealing element can be integrated, materially connected and / or mounted.
Darüber hinaus wird eine Gelenkanordnung vorgeschlagen, die zumindest ein Gelenkaußenteil mit einem Hohlraum und ein Gelenkinnenteil mit einer Mehrzahl von Rollkörpern aufweist. Das Gelenkinnenteil ist in dem Hohlraum schwenkbar und drehbar angeordnet. Ein Faltenbalg ist mit einem Dichtungselement der hier erfindungsgemäß beschriebenen Art an dem Gelenkaußenteil fixiert, so dass der Faltenbalg den Hohlraum und das Gelenkinnenteil umgibt. Somit kann auch bei extremen Betriebsbedingungen der Gelenkanordnung, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, die Dichtheit der Verbindung von Gelenkanordnung und Faltenbalg realisiert werden.In addition, a joint arrangement is proposed which has at least one outer joint part with a cavity and one inner joint part with a plurality of rolling elements. The inner joint part is pivotally and rotatably disposed in the cavity. A bellows is fixed to the outer joint part with a sealing element of the type described here according to the invention, so that the bellows surrounds the hollow space and the inner joint part. Thus, even in extreme operating conditions of the joint assembly, for example in a motor vehicle, the tightness of the connection of joint assembly and bellows can be realized.
Im Hinblick auf die Gelenkanordnung ist bevorzugt, dass das Gelenkaußenteil mehrere, teilweise in Richtung des Umfangs verlaufende Nuten zur Aufnahme des Dichtungselements aufweist, die durch Kanten begrenzt sind, wobei Abschnitte der Dichtungslippe mit vergrößerter Höhe an den Kanten angeordnet sind. Dabei sind die besonders leicht deformierbaren bzw. vergrößerten Dichtungslippenabschnitte dort positioniert, wo der sphärische Verbindungsabschnitt unstete Übergänge, wie beispielsweise Kanten, aufweist. Dadurch wird die Dichtheit an diesen Stellen verbessert.With regard to the hinge arrangement, it is preferred that the outer joint part has a plurality of partially extending in the circumferential direction grooves for receiving the sealing element, which are bounded by edges, wherein portions of the sealing lip are arranged with increased height at the edges. In this case, the particularly easily deformable or enlarged sealing lip portions are positioned where the spherical connecting portion has discontinuous transitions, such as edges. This improves the tightness at these points.
Besonders bevorzugtes Einsatzgebiet des Faltenbalges mit dem hier beschriebenen Dichtungselement oder der veranschaulichten Gelenkanordnung ist ein Kraftfahrzeug.A particularly preferred field of application of the bellows with the sealing element or the illustrated joint arrangement described here is a motor vehicle.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung, auf die diese jedoch nicht begrenzt ist. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 : eine demontierte Gelenkanordnung mit Faltenbalg,The invention and the technical environment will be explained in more detail with reference to FIGS. The figures show particularly preferred embodiments of the invention, to which, however, this is not limited. They show schematically: 1: a disassembled joint assembly with bellows,
Fig. 2: ein Detail eines Gelenkaußenteils,2 shows a detail of an outer joint part,
Fig. 3: ein Detail eines Dichtungselementes,3 shows a detail of a sealing element,
Fig. 4: ein Kraftfahrzeug mit Gelenkanordnungen,4 shows a motor vehicle with joint arrangements,
Fig. 5: einen Längsschnitt einer Gelenkanordnung, und5 shows a longitudinal section of a joint arrangement, and
Fig. 6: einen Querschnitt durch eine Gelenkanordnung.6 shows a cross section through a joint arrangement.
Die Fig. 1 zeigt schematisch einen demontierten Zustand einer Gelenkanordnung 3. Oben links dargestellt ist ein Gelenkaußenteil 12 mit dem äußeren sphärischen Verbindungsbereich 4, an dem die sphärische Innenkontur 5 des Dichtungselementes 1 positioniert wird. Zudem weist das Gelenkaußenteil 12 eine Mehrzahl von Nuten 16 auf, die im Bereich des kleinsten Krümmungsradius der Querschnittskontur des Gelenkaußenteils 12 positioniert sind. Über dieses Gelenkau- ßenteil 12 wird nun der unten rechts dargestellte Faltenbalg 2 übergestülpt.1 shows schematically a disassembled state of a joint arrangement 3. At the top left is shown an outer joint part 12 with the outer spherical connection region 4, on which the spherical inner contour 5 of the sealing element 1 is positioned. In addition, the outer joint part 12 has a plurality of grooves 16, which are positioned in the region of the smallest radius of curvature of the cross-sectional contour of the outer joint part 12. About this Gelenkau- ßenteil 12 of the bellows 2 shown below is now slipped over.
Einstückig mit dem Faltenbalg 2 ist das Dichtungselement 1 im Bereich der Stirnseite ausgeführt, die mit dem Gelenkaußenteil 12 in Kontakt gebracht wird. Das Dichtungselement 1 weist eine sphärische Innenkontur 5 mit unterschiedlichen Krümmungsradien 6, 7 auf. In Richtung des Umfangs 8 erstreckt sich dabei eine Dichtungslippe 9, mit Ausrichtung radial einwärts. Gekennzeichnet sind dabei (nur) zwei Abschnitte 11 der Dichtungslippe 9, nämlich dort wo ein kleiner Krümmungsradius 6 vorliegt, in denen die Dichtungslippe 9 eine andere Defor- mierbarkeit und/oder Höhe aufweist, als in angrenzenden Bereichen, wo ein gro- ßer Krümmungsradius 7 vorliegt.
Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Gelenkaußenteil 12 im Bereich einer Nut 16. Es ist zu erkennen, dass im Auslauf der maschinell erzeugten, nachträglich eingebrachten, Nut 16 eine Kante 17 gebildet ist. Bevorzugt wird zu dieser Kante 17 nun der Abschnitt 11 der Dichtungslippe 9 ausgerichtet, so dass dieser Abschnitt 11 die Kante 17 überdeckt. Die größere Höhe bzw. bessere Deformier- barkeit in diesem Bereich sorgt für eine enge und dichte Anlage der Dichtungslippe 9 an der Kante 17.Integral with the bellows 2, the sealing element 1 is executed in the region of the end face, which is brought into contact with the outer joint part 12. The sealing element 1 has a spherical inner contour 5 with different radii of curvature 6, 7. In the direction of the circumference 8, a sealing lip 9 extends, with orientation radially inwardly. There are (only) two sections 11 of the sealing lip 9, namely where a small radius of curvature 6 is present, in which the sealing lip 9 has a different deformability and / or height than in adjacent areas, where a large radius of curvature 7 is present. 2 shows a cross section through an outer joint part 12 in the region of a groove 16. It can be seen that an edge 17 is formed in the outlet of the machine-produced, subsequently introduced, groove 16. Preferably, the section 11 of the sealing lip 9 is now aligned with this edge 17, so that this section 11 covers the edge 17. The greater height or better deformability in this area ensures a tight and tight contact of the sealing lip 9 at the edge 17.
Eine mögliche Ausfuhrungsvariante für eine solche Dichtungslippe 9 in diesem Abschnitt 11 geht aus der Fig. 3 hervor. Dargestellt ist ein (separates) Dichtungselement 1 mit einer sphärischen Innenkontur 5. In Umfangsrichtung 8 verläuft dabei die Dichtungslippe 9, wobei grundsätzlich auch mehrere (z.B. im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende) Dichtungslippen 9 vorgesehen sein können, m einem Abschnitt 11 , in dem die Innenkontur 5 einen kleinen Krümmungsradius 6 hat, ist die Dichtungslippe 9 hier mit einer größeren Höhe 10 ausgeführt, als in anderen Bereichen. Bringt man nun diesen Abschnitt 11 mit der Kante 17 aus Fig. 2 in Kontakt, umschließt die Dichtungslippe 9 die Kante 17 deutlich besser als herkömmliche Dichtungslippen, wobei gleichzeitig in angrenzenden Bereichen die Dichtheit sichergestellt ist.A possible embodiment variant for such a sealing lip 9 in this section 11 is shown in FIG. 3. Shown is a (separate) sealing element 1 with a spherical inner contour 5. In the circumferential direction 8 extends the sealing lip 9, wherein basically several (eg substantially parallel) sealing lips 9 may be provided m in a section 11, in which the inner contour 5 has a small radius of curvature 6, the sealing lip 9 is designed here with a greater height 10 than in other areas. Bringing now this section 11 with the edge 17 of FIG. 2 in contact, the sealing lip 9 surrounds the edge 17 much better than conventional sealing lips, at the same time in adjacent areas, the tightness is ensured.
Fig. 4 soll ein Kraftfahrzeug 18 veranschaulichen, wobei die Drehmomentübertragung des Antriebssystems über mehrere Wellen 19 hin zu den Rädern erfolgt. Im Verbindungsbereich der Wellen 19 bzw. an deren Enden können entsprechende Gelenkanordnungen 3 vorgesehen sein, bei denen die Erfindung eingesetzt wer- den kann.Fig. 4 is intended to illustrate a motor vehicle 18, wherein the torque transmission of the drive system via several shafts 19 takes place towards the wheels. In the connection region of the shafts 19 or at their ends, corresponding joint arrangements 3 can be provided, in which the invention can be used.
Zur Veranschaulichung eines grundsätzlichen Aufbaus einer solchen Gelenkanordnung 3 zeigen die Fig. 5 und 6 einen Längs- und einen Querschnitt durch eine als Tripode-Gelenk ausgeführte Gelenkanordnung 3. Die Gelenkanordnung 3 hat ein Gelenkaußenteil 12 (bzw. eine so genannte Tulpe) mit einem Hohlraum 13. In diesem Hohlraum 13 ist ein Gelenkinnenteil 14 (bzw. eine so genannte Tripode)
mit einer Mehrzahl (hier 3) von Rollkörpern 15 (bzw. Rollen) positioniert. Diese Rollkörper 15 sind auf Stutzen 22 des Gelenkinnenteils 14 drehbar montiert, so dass diese bei einer Relativbewegung entlang der Achse 21 auf der Innenseite des Gelenkaußenteils 12 ablaufen können. Das Gelenkinnenteil 14 ist wiederum auf einer rotierbaren, eine Drehmoment übertragenden, Welle 19 montiert, die gegenüber dem Gelenkaußenteil 12 auch abgebeugt werden kann.To illustrate a basic structure of such a joint arrangement 3, FIGS. 5 and 6 show a longitudinal and a cross section through a joint arrangement 3 embodied as a tripode joint. The joint arrangement 3 has an outer joint part 12 (or a so-called tulip) with a hollow space 13. In this cavity 13 is an inner joint part 14 (or a so-called tripode) with a plurality (here 3) of rolling bodies 15 (or rollers) positioned. These rolling elements 15 are rotatably mounted on connecting piece 22 of the inner joint part 14, so that they can run on a relative movement along the axis 21 on the inside of the outer joint part 12. The inner joint part 14 is in turn mounted on a rotatable, torque transmitting, shaft 19, which can also be bent relative to the outer joint part 12.
Da sich im Inneren des Gelenkaußenteils 12 bzw. im Hohlraum 13 Schmiermittel befindet, ist zudem ein Faltenbalg 2 vorgesehen, der einerseits außen am Gelenk- außenteil 12 und an der Welle 19 mit einer Klemme 20 befestigt ist. Um nunmehr einen dichten Verbindungsabschnitt 4 zu realisieren, weist der Faltenbalg 2 ein Dichtungselement 1 auf, das mit der erfindungsgemäßen Dichtungslippe ausgeführt ist. "
Since there is lubricant in the interior of the outer joint part 12 or in the cavity 13, a bellows 2 is additionally provided, which is fastened on the outside on the outer joint part 12 and on the shaft 19 with a clamp 20. In order now to realize a sealed connection section 4, the bellows 2 has a sealing element 1, which is designed with the sealing lip according to the invention. "
B ezugszeichenlisteReference list
1 Dichtungselement1 sealing element
2 Faltenbalg2 bellows
3 Gelenkanordnung3 joint arrangement
4 Verbindungsbereich4 connection area
5 Innenkontur5 inner contour
6 kleiner Krümmungsradius6 small radius of curvature
7 großer Krümmungsradius7 large radius of curvature
8 Umfang8 scope
9 Dichtungslippe9 sealing lip
10 Höhe10 height
11 Abschnitt11 section
12 Gelenkaußenteil12 outer joint part
13 Hohlraum13 cavity
14 Gelenkinnenteil14 inner joint part
15 Rollkörper15 rolling bodies
16 Nut16 groove
17 Kante17 edge
18 Kraftfahrzeug18 motor vehicle
19 Welle19 wave
20 Klemme20 clamp
21 Achse21 axis
22 Stutzen
22 nozzles
Claims
1. Dichtungselement (1) zur Fixierung eines Faltenbalges (2) an einer Gelenkan- Ordnung (3) mit einem äußeren sphärischen Verbindungsbereich (4), wobei das Dichtungselement (1) eine sphärische Innenkontur (5) mit unterschiedlichen Krümmungsradien (6, 7) hat und mindestens eine sich in Richtung eines Umfangs (8) erstreckende Dichtungslippe (9) an der Innenkontur (5) aufweist, die zumindest mit einer über den Umfang (8) variierenden Höhe (10) oder De- formierbarkeit ausgebildet ist.1. Sealing element (1) for fixing a bellows (2) on a Gelenkan- order (3) with an outer spherical connecting portion (4), wherein the sealing element (1) has a spherical inner contour (5) with different radii of curvature (6, 7) has and at least one in the direction of a circumference (8) extending sealing lip (9) on the inner contour (5), which is formed at least with a over the circumference (8) varying height (10) or deformability.
2. Dichtungselement (1) nach Patentanspruch 1, wobei die Höhe (10) im Bereich eines kleineren Krümmungsradius (6) größer ausgeführt ist.Second sealing element (1) according to claim 1, wherein the height (10) in the region of a smaller radius of curvature (6) is made larger.
3. Dichtungselement (1) nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Höhe (10) im Bereich eines kleineren Krümmungsradius (6) nur größer ausgeführt ist, wenn der Krümmungsradius (6) kleiner als 5 mm ist.3. Sealing element (1) according to claim 1 or 2, wherein the height (10) in the region of a smaller radius of curvature (6) is made larger only when the radius of curvature (6) is smaller than 5 mm.
4. Dichtungselement (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei eine Mehrzahl von Abschnitten (11) der Dichtungslippe (9) mit vergrößerter4. Sealing element (1) according to one of the preceding claims, wherein a plurality of sections (11) of the sealing lip (9) with enlarged
Höhe (10) vorgesehen sind, die sich zusammen über weniger als die Hälfte des Umfangs (8) der Innenkontur (5) erstrecken.Height (10) are provided, which together extend over less than half of the circumference (8) of the inner contour (5).
5. Dichtungselement (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei dieses ein Spritzgussteil ist.5. Sealing element (1) according to one of the preceding claims, wherein this is an injection molded part.
6. Dichtungselement (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei dieses einstückig mit dem Faltenbalg (2) ausgebildet ist.6. Sealing element (1) according to one of the preceding claims, wherein this is formed integrally with the bellows (2).
7. Faltenbalg (2) mit einem Dichtungselement (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche. 7. bellows (2) with a sealing element (1) according to one of the preceding claims.
8. Gelenkanordnung (3) zumindest aufweisend ein Gelenkaußenteil (12) mit einem Hohlraum (13), ein Gelenkinnenteil (14) mit einer Mehrzahl von Rollkörpern (15), das in dem Hohlraum (13) schwenkbar und drehbar angeordnet ist und einen Faltenbalg (2), der mit einem Dichtungselement (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 6 an dem Gelenkaußenteil (12) fixiert ist, so dass der Faltenbalg (2) den Hohlraum (13) und das Gelenkinnenteil (14) umgibt.8. A joint assembly (3) comprising at least one outer joint part (12) with a cavity (13), an inner joint part (14) with a plurality of rolling bodies (15) which is pivotally and rotatably disposed in the cavity (13) and a bellows ( 2), which is fixed with a sealing element (1) according to one of the claims 1 to 6 on the outer joint part (12), so that the bellows (2) surrounds the cavity (13) and the inner joint part (14).
9. Gelenkanordnung (3) nach Patentanspruch 8, wobei das Gelenkaußenteil (12) mehrere, teilweise in Richtung des Umfangs (8) verlaufende Nuten (16) zur9. joint arrangement (3) according to claim 8, wherein the outer joint part (12) a plurality, partially in the direction of the circumference (8) extending grooves (16) for
Aufnahme des Dichtungselementes (1) aufweist, die durch Kanten (17) begrenzt sind, wobei Abschnitte (11) der Dichtungslippe (9) mit vergrößerter Höhe (10) an den Kanten (17) angeordnet sind.Receiving the sealing element (1), which are delimited by edges (17), wherein portions (11) of the sealing lip (9) with an increased height (10) at the edges (17) are arranged.
10. Kraftfahrzeug (18) aufweisend zumindest einen Faltenbalg (1) nach Patentanspruch 7 oder zumindest eine Gelenkanordnung (2) nach Patentanspruch 8 o- der 9. 10. motor vehicle (18) comprising at least one bellows (1) according to claim 7 or at least one joint arrangement (2) according to claim 8 o- the 9th
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/EP2006/010563 WO2008052588A1 (en) | 2006-11-03 | 2006-11-03 | Sealing element with sealing lip for a joint arrangement |
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| PCT/EP2006/010563 WO2008052588A1 (en) | 2006-11-03 | 2006-11-03 | Sealing element with sealing lip for a joint arrangement |
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| WO2008052588A1 true WO2008052588A1 (en) | 2008-05-08 |
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|---|---|---|---|
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| WO (1) | WO2008052588A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9651096B2 (en) | 2008-11-14 | 2017-05-16 | Gkn Driveline North America, Inc. | Tripod seal feature |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004104438A1 (en) * | 2003-05-21 | 2004-12-02 | Gkn Driveline International Gmbh | Bellows assembly |
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-
2006
- 2006-11-03 WO PCT/EP2006/010563 patent/WO2008052588A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2004104438A1 (en) * | 2003-05-21 | 2004-12-02 | Gkn Driveline International Gmbh | Bellows assembly |
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